DE1777019C3 - Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechseleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechseleinrichtung zum Durchführen verschiedenartiger Bearbeitungsvorgänge wahlweise mit feststehenden oder drehbaren Schneidwerkzeugen, mit einer motorisch antreibbaren Spindel zur Aufnahme eines der Schneidwerkzeuge, einem feststehenden Maschinenrahmen, einem drehbaren Werkstückhalter, sowie mit Mitteln zum Festlegen des Werkstückhalters in einer stationären Position gegenüber einem feststehenden Werkzeug,

Bei einer bekannten Werkzeugmaschine dieser Art (US-PS 32 67 550) sind an verschiedenen Stellen des Werkzeugschlittens, in dem die Spindel zum Anbringen eines drehbaren Schneidwerkzeuges gelagert ist, Werkzeughalter für feststehende Werkzeuge angeordnet. Wenn die feststehenden Schneidwerkzeuge zum Einsatz kommen, wird das Werkstück an dem Werkzeugschlitten vorbeibewegt, während es bei Anwendung des drehbaren Schneidwerkzeuges stillsteht. Wird eine derartige Maschine numerisch gesteuert, so ergeben sich unterschiedliche Bezugspunkte für das an der Spindel befestigte drehbare Werkzeuge und die an anderen Stellen des Werkzeugschlittens angebrachten feststehenden Werkzeuge. Eine automatische Werk-Zeugwechseleinrichtung ist nur für das an der Spindel anzubringende drehbare Schneidwerkzeug vorgesehen, während das Wechseln der feststehenden Schneidwerkzeuge manuell erfolgen muß.

Ferner ist eine Senkrechtdrehmaschine bekannt (DE-AS 11 80 603), bej der verschiedene Werkzeughalter gegeneinander austauschbar sind. Zu den Werkzeughaltern, an denen jeweils ein Schneidwerkzeug befestigt ist, gehören auch die jeweils benötigten Umlenkgetriebe und Spindeln, die also mit ausgewechselt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Aufbau der Maschine für die automatische Positionierung des Werkzeuges vereinfacht und der Werkzeugwechsel erleichtert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die das Schneidwerkzeug aufnehmende Spindel so ausgebildet ist, daS sie entweder ein drehbares Schneidwerkzeug oder cm feststehendes Schneidwerkzeug aufnimmt, daß Kupplungsmittel vorgesehen sind, die die drehbaren Schneidwerkzeuge an die Spindel ankuppeln, daß Einrichtungen zum Festlegen der feststehenden in die Spindel hineinragenden Schneidwerkzeuge gegen Rotation vorgesehen sind, und daß die Spindel, wenn sie ein drehbares Schneidwerkzeug trägt, antreibbar ist.

Hierbei nimmt die Spindel nicht nur die drehbaren Schneidwerkzeuge auf, sondern auch die feststehenden Schneidwerkzeuge, die dann allerdings gegen Verdrehen gesichert werden. In die drehbare Spindel können

so also wahlweise mitdrehende oder feststehende Schneidwerkzeuge eingesetzt werden. Unabhängig von der Art des jeweiligen Werkzeuges befindet sich die Schneidflächc stets an derselben Stelle, so daß eine Nullpunkttransformation bei der numerischen Steuerung der Werkzeugmaschine nicht vorgenommen werden muß. Dasjenige Werkzeuge, dar, auf das Werkstück einwirken soll, befindet sich innerhalb der Werkzeugmaschine stets an derselben Stelle, die durch die Spindclstcllung vorgegeben ist. Damit hat die Stellung des jeweils wirksamen Schneidwerkzeuges immer einen bestimmten Bezug zur Spindelstellung. Außerdem kann eine relativ einfache automatische Werkzeugwechseleinrichtung vorgesehen werden, da das auszuwechselnde Werkzeug sich immer im Inneren der (einzigen) Werkzeugspindel befindet.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich nus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird ein AusfQhrungsbejspiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Fig, 1 zeigt eine teilweise Vorderansicht einer Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung,

Fig.2 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der Werkzeugmaschine nach F i g, 1,

Fig,3 zeigt e»₍e teilweise geschnittene Teilstirnansicht des Werkzeughalters der Maschine nach F i g. 1,

F i g. 4 zeigt eine Teilansicht des in F i g. 3 dargestellten Werkzeughalters, wobei ein drehbares Schneidwerkzeug in die Spindel eingesetzt ist und der Hauptteil des Spindelgetriebes weggelassen wurde.

Fig.5 zeigt eine Teilansicht der Stirnseite des Werkzeughalters mit einem einschneidigen Werkzeug in der Spindel,

F i g. 6 zeigt eine Teilansicht des Werkzeughalters mit dem einschneidigen Werkzeug und einen mit dem Werkzeug verbundenen Keil, der mit einer Mitnehmernut der feststehenden Stirnplatte in Eingriff ist,

F i g. 7 zeigt eine Teilansicht der mit einem drenbaren Schneidwerkzeug bestückten Werkzeughalterspindel, wobei die Keilverbindung und die binäre Chiffrierung des Werkzeuges dargestellt ist, und

F i g. 8 zeigt einen senkrechten Schnitt längs der Linie 8-8 in F i g. 3.

Die Figuren zeigen eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, bestehend aus einem Maschinenrahmen 11, der einen verschiebbaren Spindelkasten 12 trägt und horizontale Führungen 13 aufweist, die mit entsprechenden, nicht gezeichneten Führungen an der Unterseite des Spindelkastens 12 zusammengreifen.

Die Bewegung des Spindelkastens 12 in beiden Richtungen wird durch Drehung einer Gewindespindel 14 erzielt, die in Schraubeingriff mit einem Gegengewindehängelager 15 steht, das an der Unterseite des Spindelkastens 12 angebracht ist. Die Gewindespindel ist in nicht gezeichneten Lagern des Maschinenrahmen 11 drehbar. Die Drehung der Gewindespindel 14 in beiden Richtungen wird von einem Motor 16 bewirkt, der im Inneren des hohlen Maschinenrahmens 11 angeordnet ist und die Gewindespindel zum Verfahren des Spindelkastens 12 in seiner Führungsbahn antreibt.

In dem Spindelkasten 12 ist eine angetriebene Werkstückspindel 17 drehbar gelagert. In ihr befinden sich nicht gezeichnete Spannzeugt zur lösbaren drehfesten Befestigung einer Werkstückspannscheibe 18 an der Spindel 17. Die Spannscheibe 18 besitzt mehrere radial einstellbare Spannbacken 19, die ein Werkstück WP koaxial zu der Spindel 17 derart zentrieren können, daß das Werkstück WP mit der Spindel 17 rotiert.

Der regelbare Drehantrieb für die Spindel 17 wird von einem in nur einer Richtung drehenden Zweistufenmotor 20 abgenommen, dessen Abtriebsscheibe durch einen Riemen 21 mit einer an einer Welle 23 befestigten Scheibe 22 verbunden ist (Fig. 1). Die Welle 23 treibt die Mitnehmerscheiben einer wahlweise betätigbaren Mehrscheibenkupplung 26,deren Mitnehmerscheiben in bekannter Weise mit einem Ende einer Antriebswelle 27 μ in Verbindung stehen. Die wahlweise drehbare Antriebswelle 27 treibt die jeweiligen Mitnehmerscheiben an, die mit einer Auflaufkupplung 28 und einer Umkehrkupplung 29 verbunden sind. Die Mitnehmerseheiben der Auflaufkupplung 28 sind an einem Ende es einer verlängerten Lagerbuchse 30 eines Kegelrades 31 befestigt, das mit einem Kegelrad 32 kämmt, das an das eine Ende einer kerbverzaSnten Übertragungswelle 33 angesetzt ist Die Mitnehmerscheiben der Urnkehxkupplung 29 sind in ähnlicher Weise an einem Ende einer verlängerten Lagerbuchse 35 befestigt, die mit einem Kegelrad 36 zusammenhängt, das ebenfalls mit dem Kegelrad 32 kämmt. Wenn die Werkstückspindel 17 gegen Rotation blockiert werden soll, wird die Auflaufkupplung 26 ausgerückt, wodurch die Übertragung einer einseitig gerichteten Kraft von der Welle 23 zur Antriebswelle 27 unterbrochen wird. Wenn die Antriebswelle 27 sich nicht dreht, verbinden die beiden Kupplungen 28 und 29 die Kegelräder 31 und 36 reibungssehlüssig mit der feststehenden Welle 27, wodurch das Kegelrad 32 gegen Rotation blockiert wird. Die Welle 33 treibt ein Schaltgetriebe 38 an, das seinerseits die Werkstückspindel 17 mit wählbarer Geschwindigkeit dreht.

Die in Fig. 1 dargestellte Werkzeugmaschine besitzt eine automatbche Werkstückwechseleinrichtung 39, die seitlich am Spindelkasten 12 angebr.oit ist und die Stellungen des Werkstückes WP und eines nicht gezeichneten neuen Werkstückes, das in einer Einstell- und Vorratseinrichtung (nicht gezeichnet) vorhanden ist, verändern kann.

Auf de^r rechten Seite des Maschinenrahmens 11 (F i g. 1) befindet sich ein Gestell bzw. eine Säule 40 mit einer Schrägfläche 41. Zwei parallele Führungen 42 sind mit Abstand zueinander starr an der Schrägfläche 41 befestigt und führen einen Querschlitten 43 zur Bewegung eines Werkzeughalters 45 relativ zu dem vom Spindelkasten 12 getragenen Werkstück WP. Der Schlitten 43 wird in jeder Richtung von einem Wendemotor 46 angetrieben, der sich am oberen Ende der Führungen 42 befindet. Der Motor 46 treibt eine Gewindespindel 47 mit wählbarer Geschwindigkeit. Diese Spindel ist in bekannter Weise in ein Gegengewindelager (nicht gezeichnet) eingesetzt, das an der Unterseite des Schlittens 43 befestigt ist.

Der Werkzeughalter 45 wird von dem Querschlitten 43 getragen und bewegt sich mit ihm. Außerdem ist der Werkzeughalter 45 auf dem Querschlitten 43 relativ zu diesem drehbar gelagert. Die Drehung erfolgt um eine senkrecht zur Verschiebebewegung dts Schlittens 43 gerichtete Achse. Die Drehbewegung des Werkzeughalters 45 dient zur Verstellung desselben von einer ersten Stellung gemäß Fi g. 2 in eine zweite Stellung. In der ersten Stellung ist ein von dem Werkzeughalter 45 getragenes Werkzeug 6OC so angeordnet, daß es sich nach links erstreckt, wobei seine Achse parallel zur Achse der Spindel 17 verläuft (F i g. I und 2). Die zweite Stellung ist im Gegenuhrzeigersinn um 90° von der Stellung gemäß F i g. 2 versetzt, in ihr ist das Werkzeug 6OC? %-} gerichtet, daß seine Achse parallel zur Bewegungsbahn des Schlittens 43 und senkrecht zur Spindelachse 16 sloiit. Die beiden Siellungen des Werkzeughalters 45 erlauben eine wahlweise Bearbeitung der Stirnfläche 48 oder der Seitenfläche 49 des Werkstückes WP. Der Werkzeughalter 45 wird von einer Kolben-Zylinder-Einrichtung 50 in die erste bzw. zweite Stellung gebracht.

Der in den F i g. 3 und 4 gezeigte Werkzeughalter 45 weist eine an dem Schlitten 43 montierte Grundplatte 51 auf, Diese Grundplatte trägt ein drehbares Werkzeughaltergehäuse 53 zur genauen Anzeige der Bewegung zwischen der ersten und zweiten Stellung, Zu diesem Zweck weist das Gehäuse 53 eine nach unten gerichtete Achse 54 und eine trennbare Zahnkupplung 55 auf. Die Zahnkupplung 55 besteht aus ringförmigen Zahnkränzen 57 und 58. Bevor das Werkzeughaltergehäuse 53 zur

Umsetzung des Werkzeughalters 45 von der ersten in die zweite Stellung oder umgekehrt gedreht werden kann, muß das Gehäuse 33 angehoben werden, um eine Trennung zwischen den Kupplungszähnen der Zahnkränze 57 und 58 zu erzielen. Die Trennung der Zahnkränze 57 und 38 wird durch einen nicht gezeichneten Hydromotor bewirkt, der die Achse 54 mm Auseinanderbringen von Grundplatte 31 und Werkzeughaltcrgchäuse 53 nach oben bewegt. Nachdem der Werkzeughalter 45 in die gewünschte Stellung geschwenkt worden ist, wird das Gehäuse 53 durch Abwärtsbewegung der Achse 54 abgesenkt, um den Werkzeughalter in der ausgewählten Stellung festzuhalten.

Die Werkzeugmaschine besitzt einen automatischen mechanischen Werkzeugwechsler, der die Schneidwerkzeuge /.wischen ucin Weik/.eugnaiier 43 ui'iu einem Werkzeugmagazin 59 wechselt. F i g. 2 zeigt, daß mehrere Schneidwerkzeuge 60, die alle unterschiedliche Schneiden 6OA bis F aufweisen, in dem Magazin 59 bereitgehalten werden. Zum Wechseln eines Schneidwerkzeuges zwischen dem Magazin 59 und dem Werkzeughalter 45 wird das Magazin 59 so eingestellt, daß ein ausgewähltes Schneidwerkzeug in eine Wechselbcreitschaftsstellung 62 gelangt. Das Schneidwerkzeug wird von einem Werkzeugtransportarm 63 von dem Magazin zum Werkzeughalter gebracht. Dieser Arm 63 ist an dem Gestell 40 befestigt und um eine waagerechte Achse drehbar, die parallel zur Achse des Schneidwerkzeuges 604 in der Werkzeugbereitschaftslagc 62 verläuft. Im übrigen ist er als hohles Gehäuse ausgebildet, das zwei in entgegengesetzte Richtungen ausziehbare Werkzeuggreifer 64 aufweist. Diese Greifer sind wahlweise von einer zurückgezogenen Stellung innerhalb des Transportarnigehäuses in eine voll ausgezogene Stellung bewegbar, in der sie von dem Magazin 59 bzw. dem Werkzeughalter 45 getragenen Schneidwerkzeuge klemmend festhalten. Die Greifer werden von einer Kolben-Zylinder-Einheit 65. die auf rhir

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bewegt. Wenn die Greifer die Werkzeuge in dem Magazin 59 und in dem Werkzeughalter 45 gefaßt haben, wird der Arm 63 nach außen bewegt, um das Schneidwerkzeug vom Magazin und gleichzeitig das vorher verwendete Schneidwerkzeug vom Werkzeughalter 45 abzunehmen. Die Bewegung wird durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung 66 hervorgerufen, die sich auf der rechten Seite der Säule 40 befindet. Danach wird der Arm 63 um -!30° gedreht. Dies geschieht mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 67. die ebenfalls auf der rechten Seite des Gestells 40 angebracht ist und dem Wechsel der Greiferstellungen dient. Danach zieht die Kolben-Zylinder-Einheit 66 den Arm 63 zurück, wodurch die ausgetauschten Werkzeuge in das Magazin 59 und den Werkzeughalter 45 eingesetzt werden. Sobald die Greifer 64 mittels der Kolben-Zylinder-Anordnung 65 zurückgezogen worden sind, ist der Werkzeugwechselzyklus beendet Um sicherzustellen, daß die von dem Werkzeugtransportann 63 beförderten Werkzeuge sich in den Werkzeuggreifern nicht um ihre Achsen drehen, sind die Werkzeuge 60 mit parallelen Abflachungen 61 versehen (Fig.4 und 5). Die Werkzeuggreifer 64 des Werkzeugtransportarmes 63 greifen die parallelen Abflachungen 61 des Werkzeuges und führen das Werkzeug von dem Magazin 59 zur Spindel 71. Die Werkzeuge drehen sich während des Transportes nicht in den Greifern 64 und werden stets in der gleichen Winkelstellung in die Spindel 71 und in das

Magazin 59 eingesetzt.

Alle Schneidwerkzeuge 60 sind jeweils mit einer Nummer gekennzeichnet und in binärer Form kodiert, um die Nummern des Werkzeughalters anzuzeigen. Zu diesem Zweck ist das axiale innere Ende jedes Schneidwerkzeuges 60 mit zehn Chiffriersegmenten 68 gemäß F i g. 7 versehen, die die Chiffrierung bilden, wobei jedes Segment eine der Gruppen des binären Zahlensystems darstellt. Einige dieser Segmente sind langer als die anderen, um den Wert der von ihnen repräsentierten Gruppe festzusetzen. Die längeren Segmente, wie z. B. ein Chiffriersegment 68/\. stellen die Binärzahl Eins dar. während die kürzeren Segmente, wie z. B. ein Chiffriersegment 68ß. die Binärzahl Null angeben.

Diese Chiffrierung der Werkzeuge 60 wird von einem

Wci'k/.cügwdnicr öucT CiPiCiTi HiCiit gCZCiCnfiCiCn At^iC-

sekopf abgelesen. Bevor der Motor 70 zur Drehung des Magazins 59 in Gang gesetzt wird, wird die Kennzeichnungsnummer des gewünschten Werkzeuges entweder von Hand oder automatisch in bekannter Weise auf einem elektrischen Steuersystem eingegeben. Sodann wird bei Drehung des Magazins 59 der Werkzeugablesekopf die Segmente 68 an den axialen Enden der in dem Magazin untergebrachten Schneidwerkzeuge ablesen. W::in die von den Chiffriersegmenten 68 dargestellte, von dem Ablesekopf abgelesene Zahl sich mit der in dem elektrischen Steuersystem enthaltenen Zahl deckt, bewirkt dieses die Einführung des ausgewählten Schneidwerkzeugen in die Bereitschaftslage 62.

Der Werkzeughalter 45 besitzt eine Spindel 71. die gegen Drehung sicherbar ist, um ein feststehendes Schneidwerkzeug aufzunehmen, bzw. die zum Betrieb eines drehbaren Schneidwerkzeuges rotierbar ist. Zur Ermöglichung der Verwendung eines Drehwerkzeuges weist der Werkzeughalter 45 die Spindel 71 auf. die in Lagern 72 und 73 drehbar angeordnet ist (Fig. 3). Die Spindel 71 wird mit einer Geschwindigkeit gedreht, die

jn an Hpm Getriebe 74 eingestellt worden ist. Das Getriebe 74 wird von einem Motor 75 angetrieben, der an dem Werkzeughaltergehäuse 53 montiert ist. Die Antriebskraft wird von dem Motor 75 über ein schaltbares Stufenzahnrad 76 auf das Getriebe 74 übertragen. Von dem Getriebe 74 wird die Motorleistung an ein schaltbares Zahnrad 77 weitergeleitet, das seinerseits ein Spindelantriebsrad 78 antreibt, das mit einem fest auf der Spindel 71 sitzenden Zahnrad 79 kämmt. Die Antriebsleistung des Motors 75 wird daher über das schaltbare Stufenzahnrad 76 und das Getriebe 74 auf das schaltbare Zweistufenzahnrad 77 und das Spindelantriebsrad 78 übertragen, das seinerseits die Spindel 71 dreht

Am hinteren Ende der Spindel 71 befindet sich eine Festspannvorrichtung 80 (F i g. 3,4 und 8). Diese ist zum Einsetzen eines Werkzeuges in die Spindel 71 betätigbar und dient zum Festhalten des Werkzeuges in seiner Betriebsstellung innerhalb der Spindel. Die Festspannvorrichtung 80 besteht im wesentlichen aus mehreren radial bewegbaren Spannbacken 81 und einem Dorn 82, der an seinem linken Ende ein Flanschteil 83 und seinem rechten Ende einen Kragen 84 trägt Die Spannbacken weisen schräge Führungen 87 auf, die in Schlitzen 88 gleiten, die in einen zylindrischen Führungsblock 89 eingeschnitten sind. Die Spannbacken haben ebenfalls eine Nut 91, die den verschiebbaren Flansch 83 des Domes aufnimmt Aue Schneidwerkzeuge 60 sind an ihren hinteren Enden mit Flanschen 92 versehen. Der

Schenkelteil 90 der Spannbacken 81 weist eine Greifftäche 93 auf. die mit einer Greiffläche 94 des Werkzeugflansches 92 in Eingriff steht. Der Dorn 82 ist von einer Tellerfeder 95 umgeben, die sich gegen den Kragen 84 und den Führungsblock 89 abstützt und den s Dorh 42 nach rechts drückt (Fig.3). Durch die nach rechts gerichtete Kraftbeaufschlagung des Domes 82 kommt der Flansch 83 des Domes gegen die Nut 91 der Spannbacken derart in Eingriff, daß eine Rechtsbewegung der Spannbacken 81 bewirkt wird (Fig. 3), so daß die Schrägflächen 87 in den Schlitzen 88 des Fiihrungsblockes in Richtung zur Mitte der Spindel 71 nach rechts gleiten. Diese Bewegung der Spannbacken 81 ruft die Aneinanderlegung der Greifflächen 93 und 94 des Schenkels 90 bzw. des Werkzeugflansches 92 hervor. Das Zusammengreifen dieser beiden Flächen übl eine Kraft zum Zurückziehen des Werkzeuges in die Spindel 71 aus. Wenn ein feststehendes Schneidwerkzeug in die Spindel hineingezogen wird, kommt seine Konusfläche 101 (Fig. 3) gegen die Konusfläche 102 der Stirnplatte 103 zur Anlage, die an dem Rahmen des Werkzeughalters 45 befestigt ist. Die Anlage der Konusflächen 101 und 102 fixiert das feststehende Werkzeug gegenüber dem Rahmen des Werkzeughalters.

Wenn ein drehbares Schneidwerkzeug in die Spindel 71 gezogen wird, kommt gemäß Fig.4 seine Konusfläche 104 gegen die Konusfläche 105 der Spindel 71 zur Anlage. Die Anlage der Konusflächen 104 und 105 sichert das Drehwerkzeug zu der Spindel 71. Der Zusammengriff der Konusfläche 101 des feststehenden Werkzeuges mit der Konusfläche 102 der Stirnplatle 103 oder der Zusammengriff der Fläche 104 des Drehwerkzeuges mit der Konusfläche 105 bewirken zusammen mit der Anlage der Spannbacken 81 gegen das Schneidwerkzeug die kraftschlüssige Verriegelung des Werkzeuges in der Spindel 71.

Zur Freigabe eines Werkzeuges wird der Dorn 82 entgegen der Kraft der Tellerfeder 95 nach links bewegt

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einer Betätigungsstange 97 bewirkt, die zur Axialbewegung verschiebbar angeordnet ist und von einem nicht gezeichneten Hydraulikmotor in bekannter Weise bewegt wird. Wenn der Hydraulikmotor in Betrieb gesetzt wird, bewegt sich die Betätigungsstange 97 nach links, trifft gegen den Dorn 82 und bewegt diesen entgegen der durch die Feder 95 auf ihn ausgeübten Kraft nach links. Die Bewegung des Domes 82 veranlaßt die Schrägführungen der Spannbacken sich in den Schlitzen 88 nach links und weg von dem Zentrum der Spindel 71 zu bewegen, wobei die Greifflächen 93 und 94 zur Freigabe des Werkzeuges voneinander getrennt werden. Die mit dem Werkzeug außer Eingriff gebrachten Spannbacken 81 ermöglichen die Herausnahme des Schneidwerkzeuges aus der Spindel während eines Werkzeugwechselzyklus.

Die Werkzeugmaschine weist einen Werkzeughalter 45 auf, dessen Spindel 71 ein drehbares Schneidwerkzeug in einem Metallzerspannungsvorgang antreiben (Fig.7) bzw. ein feststehendes einschneidiges Drehwerkzeug in vorbestimmter Stellung halten kann (Fig.3). Wenn in der Spindel 71 ein drehbares Schneidwerkzeug verwandt werden soll, wird eine drehfeste Antriebsverbindung zwischen der Spindel und einem drehbaren Schneidwerkzeug hergestellt. Gemäß F i g. 7 ist das hintere Ende des drehbaren Schneidwerkzeuges mit Keilverzahnungen 98 versehen, die in Antriebsverbindung mit entsprechenden Keilverzahnungen 99 gebracht werden können, die im Inneren der Spindel 71 vorgesehen sind. Die Keilverzahnungen 98 und 99 kämmen miteinander, um eine Antriebsverbindung zwischen dem Schneidwerkzeug 60 und der Spindel 71 zu bewirken, so daß bei Drehung der Spindel das drehbare Schneidwerkzeug mitgenommen wird. Ein drehbares Schneidwerkzeug ist mit einer Konusfläche 104 ausgestattet, die einen etwas kleineren Durchmesser als die Konusftäche 101 eines feststehenden Schneidwerkzeuges aufweist. Dies hat zur Folge, di-ß die Konusfläche 104 des Kragens 107 und die Konusfläche 102 der feststehenden Stirnplatte 103 zwischen sich ein geringfügiges Spiel haben, wenn die Festspannvorrichtung 80 das Werkzeug in der Spindel 71 in Stellung bringt. Hierdurch wird eine freie Drehbarkeit der Spindel relativ zur Stirnplatte 103 erreicht.

Jedes feststehende Drehwerkzeug ist gemäß F i g. 3 und 6 mit einem Keil 110 versehen, der an der Umfangsfläche des Werkzeugschaftes befestigt und so ausgebildet ist, daß er in eine Mitnehmernut 111 in der feststehenden Stirnplatte 103, die koaxial zur Spindel 71 angebracht ist. eingreift. Ein derartiger Eingriff des Keiles 110 in die Mitnehmernut IH sichert die feststehenden Drehwerkzeuge gegen Drehung relativ zum Werkzeughaltergehäuse 53, um sie für einen Drehvorgang benutzbar zu machen. Wegen des Keiles 110 und der Mitnehmernut 111 muß jedes im Magazin 59 untergebrachte Werkzeug winkelausgerichtet sein, so daß bei der nachfolgenden Weiterleitung an die Spindel 71 die Übertragungsbewegung nicht nur dazu dient, die Schneidwerkzeuge zum Einsetzen in die Spindel axial auszurichten, sondern auch bewirkt, daß die feststehenden Schneidwerkzeuge in einem solchen Winkel angeordnet werden, daß ihre Keile 110 in die Mitnehmernut 111 der Stirnplatte 103 eingreifen. Die Reaktionskräfte des Drehvorganges werden auf diese Weise von der Keil- und Mitnehmeranordnung aufgenommen. Da die feststehenden Schneidwerkzeuge (iin(»n Kroaten iflÄ aiifwi»ic#»n r\t*r pinpn ptu/ac ornftorpn

Durchmesser als der Kragen 107 des drehbaren Werkzeuges aufweist, wird die Konusfläche 101 des feststehenden Werkzeuges von der Festspannvorrichtung 80 zu einer schlüssigen Anlage an die Konusfläche 102 der feststehenden Stirnplatte 103 angezogen. Außerdem ist die Konusfläche 101 der feststehenden Schneidwerkzeuge viel kürzer als die Konusfläche 104 der drehbaren Schneidwerkzeuge. Dies hat zur Folge, daß die Konusfläche 101 der feststehenden Schneidwerkzeuge die Konusfläche 105 in der Spindel 71 nicht erreicht. Statt dessen erstreckt sich der Zylinderschaft der feststehenden Schneidwerkzeuge in den von der Konusfläche 105 der Spindel besetzten Raum, so daß ein Spiel zwischen dem Werkzeug und der Konusfläche 105 hervorgerufen wird.

Wenn der Keil 110 des feststehenden Schneidwerkzeuges in die Mitnehmernut 111 der feststehenden Stirnplatte eingreiff, und wenn die entsprechenden Konusflächen 101 und 102 fest aneinander anliegen, wird das Schneidwerkzeug in einer vorbestimmten winkelausgerichteten Betriebsstellung gehalten. Auf diese Weise kann die Schneide eines feststehenden Schneidwerkzeuges einem von einer rotierenden Werkstückspindel 17 getragenen Werkstück angepaßt werden.

Wenn ein Werkzeugwechsel erforderlich ist wird die Spindel 71 immer in einer vorbestimmten Winkelstellung angehalten. Dies geschieht dann, wenn ein

feststehendes Schneidwerkzeug verwendet wird, so, daß der Keil 110 in die Mitnehmernut 111 eingreift, wodurch die Schneide des feststehenden Werkzeuges zu einem an der drehbaren Werkstückspindel 17 befestigten Schneidwerkstack ausgerichtet wird. Die Spindel 71 wird außerdem irt einer vorbestimmten Winkelstellung angehalten, wenn ein drehbares Werkzeug verwendet wird, so daß die Kerbverzahnungen 98 auf dem hinteren Schaft des Werkzeughalters mit den Kerbverzahnungen 99 an der Innenfläche der Spindel 71 fluchten. Ferner ist es wünschenswert, drehbare Meißel in dem gleichen Winkelverhältnis in die Spindel einzusetzen, um die Genauigkeit der Drehvorgänge zu verbessern. Demgemäß werden — wie F i g. 3 und 4 zeigen — ein auf dem Spindelantriebsrad 78 angeordneter Keil 114 und eine auf einem feststehenden Kragen 116 des Wcrkzeughaltergehäuses 53 vorgesehene Mitnehmernut 115 verwendet, um das Einrichten der Spindel 71 in eine vorbestimmte winkelausgerichtete Stellung zu bewirken. Für einen Werkzeugwechselzyklus wird das Spindelantriebsrad 78 mit Kriechgeschwindigkeit und zusätzlich aus der Stellung gemäß F i g. 3 axial nach links bewegt. Die hinzukommende axiale Linksbewegung des Antriebsrades 78 wird von einem Schalthebel 117 bewirkt, der durch einen nicht gezeichneten Hydraulikmotor in bekannter Weise axial bewegt wird. Das Spindelantriebsrad 78 dreht sich mit Kriechgeschwindigkeit, während der Schalthebel 117 einen Druck ausübt, um das Antriebsrad 78 axial nach links zu

ίο schieben. Wenn der Keil 114 in die Mitnehmernut 115 einrastet, vollendet der Schalthebel die Linksbewegung des Antriebsrades 78 und der Keil 114 wird mit dem Antriebsrad 78 in Lingriff mit der Mitnehmernut 115 gebracht. Hierdurch wird — sobald der Zusnmmengriff zwischen dem Keil 114 des Spindelantriebsrades und der feststehenden Mitnehmernut 115 erfolgt ist — die Spindel 71 in der gewünschten vorbestimmten winkelausgerichteten Stellung verriegelt, da das .Spindelantriebsrad 79 immer mit dem Antriebsrad 78 kämmt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechseleinrichtung zum Durchführen verschiedenartiger Bearbeitungsvorgänge wahlweise mit feststehenden oder drehbaren Schneidwerkzeugen, mit einer rotarisch antreibbaren Spindel zur Aufnahme eines der Schneidwerkzeuge, einem feststehenden Maschinenrahmen, einem drehbaren Werkstückhalter, sowie mit Mitteln zum Festlegen des Werkstückhalters in einer stationären Position gegenüber einem feststehenden Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die das Schneidwerkzeug aufnehmende Spindel (71) so ausgebildet ist, daß sie entweder ein drehbares Schneidwerkzeug oder ein feststehendes Schneidwerkzeug (60) aufnimmt, daß Kupplungsmittel (98, 99) vorgesehen sind, die die drehbaren Schneidwerkzeuge (60) an die Spindel (71) ankuppefia, das Einrichtungen (111) zum Festlegen der feststehenden in die Spindel hineinragenden Schneidwerkezuge gegen Rotation vorgesehen sind, und daß die Spindel (71), wenn sie ein drehbares Schneidwerkzeug (60) trägt, antreibbar ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Maschinenrahmen (11) eine Konusfläche (102) vorgesehen ist, an der eine Konusfläche (101) des in die Spindel (71) eingesetzten feststehenden Schneidwerkzeuges (60) zur Anlage kommt, und daß eine weitere, in der Spindel (71) vorgesehene KonusRäche (ICj) derart angeordnet ist, daß sie mit einer Kcnusfläche (104) des in die Spindel eingesetzten drehbaren Si 'vneidwerkzeugcs (60) zusammenwirkt.

3. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Festlegen eines feststehenden Schneidwerkzeuges aus einem an jedem feststehenden Schneidwerkzeug montierten Keil (110) bestehen, der in eine Keilnut (111) des Maschinenrahmens (II) eingreift.

4. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel zum drehfesten Verbinden eines drehbaren Schneidwerkzeuges (60) mit der Spindel (71) aus ineinandergreifenden Keilnuten (98, 99) an dem Schneidwerkzeug und der Spindel bestehen.

5. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Festlegen sowohl der drehbaren Schneidwerkzeuge als auch der feststehenden Schneidwerkzeuge in der Spindel (71) eine einzige Fcsispannvorrichtung (80) vorgesehen ist, die derart auf die Schneidwerkzeuge einwirkt, daß sie die Konusflächen (101, 104) der Schneidwerkzeuge in AnInge mit den Konusflächen (102, 105) des Maschinenrahmens (M) bzw. der Spindel (71) hält, in Abhängigkeit davon, ob ein feststehendes oder ein drehbares Schneidwerkzeug in die Spindel (7t) eingesetzt ist.