DE1907348A1

DE1907348A1 - Lathe with at least one chuck

Info

Publication number: DE1907348A1
Application number: DE19691907348
Authority: DE
Inventors: Georg Walk
Original assignee: A Monforts Maschinenfabrik
Current assignee: A Monforts Maschinenfabrik
Priority date: 1969-02-14
Filing date: 1969-02-14
Publication date: 1970-08-27
Also published as: GB1273505A; FR2033970A5

Description

A. MONFOBTS' 405 Mönchengladbach, 10. Februar I969A. MONFOBTS '405 Mönchengladbach, February 10, 1969

Erftstr. 30-40, Postfach 386 Pat.1246 vC/Hn -^Erftstr. 30-40, P.O. Box 386 Pat. 1246 vC / Hn - ^

Drehmaschine mit mindestens einem SpannfutterLathe with at least one chuck

Sie Erfindung bezieht sich auf eine Drehmaschine mit mindestens einem zur Aufnahne eines Werkstückes vorgesehenen Spannfutter, das zusammen mit einem auf der Maschine angeordneten schaltbaren Träger zwischen wenigstens einer Bereitschaftslage zum Laden und Entladen und wenigstens einer Arbeitslage verschiebbar und in der Arbeitslage mit einer in der Maschine ortsfest gelagerten Antriebsspindel kuppelbar ist· Der schaltbare Träger kann dabei u.a_o als "verschiebbarer oder als verschwenkbarer Schlitten, als Rundtisch (Achse parallel zur Spindelachse) oder als Drehturm (Achse windschief bezüglich der Spindelachse) ausgebildet sein. Derartige Träger werden bei der Firma A. MONFORTS bei den Maschin-entypen mit der Bezeichnung DA 4OO und MFA 25 verwendet.The invention relates to a lathe with at least one chuck provided for receiving a workpiece, which, together with a switchable carrier arranged on the machine, can be displaced between at least one standby position for loading and unloading and at least one working position and is stationary in the working position with one in the machine The switchable carrier can be designed, among other things _, as a "slidable or pivotable slide, as a rotary table (axis parallel to the spindle axis) or as a rotating tower (axis skewed with respect to the spindle axis). Such carriers are made by A. MONFORTS used for the machine types with the designation DA 4OO and MFA 25.

Eine solche Ausbildung und Anordnung des Spannfutters hat sich bewährt, weil die zu bearbeitenden Werkstücke außerhalb des Bereichs der Werkzeuge, d.h, in der Bereitschaftslage des Spannfutters, auswechselbar sind. Wenn die Maschine mit mehreren Spannfuttern der genannten Art versehen wird, kann also während der Bearbeitung eines Werkstückes ein anderes ausgewechselt werden. Wenn jedoch nach einem Serienwechsel Werkstücke bearbeitet werden sollen, die eine andere Form des Spannfutters als die vorher bearbeiteten Werkstücke erfordern, wird bei den bisherigen Ausführungsformen in der Regel das gesamte Spannfutter aus dem Träger herausgenommen und durch ein geeignetes anderes Spannfutter ersetzt. Das kann in zweifacher Hinsicht zu Schwierigkeiten führen: einerseits können während des Wechsels des Spannfutters Späne und Kühlmittel in die AufnahmeÖffnung des Trägers und damit in die Maschine gelangen, andererseits ist die Zentrierung des Spannfutters aufwendig·Such a design and arrangement of the chuck has proven itself, because the workpieces to be machined are outside the range of the tools, i.e. in the ready position of the chuck, are interchangeable. If the machine is provided with several chucks of the type mentioned, one can Workpiece to be exchanged for another. However, if workpieces are to be machined after a series change, a different one Require shape of the chuck than the previously machined workpieces, is in the previous embodiments as a rule the entire chuck removed from the carrier and replaced with a suitable other chuck. It can do two things lead to difficulties: on the one hand, chips and coolant can get into the receiving opening while the chuck is being changed of the carrier and thus into the machine, on the other hand, the centering of the chuck is complex

Diese Schwierigkeiten haben vor allem bei kleinen Serien Gewicht, zumal jedes Werkstück nach dem Einsetzen in das Spannfutter in derThese difficulties have weight, especially in the case of small series, especially since each workpiece is in the chuck after it has been inserted

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Maschine selbst zentriert werden muß. Speziell wenn die Werkstücke automatisch gewechselt werden sollen, kann die jeweils erforderliche Zentrierung den Automatisierungsgewinn wieder zunichte machen·Machine itself must be centered. Especially when the workpieces should be changed automatically, the necessary centering can destroy the automation gain again.

Gerade bei dien kleinen Serien ist man bemüht, den Werkstückwechsel zu automatisieren. Sa die zu wechselnden Bauteile dabei stets von ein und demselben mechanischen Greifer erfaßt und eingesetzt werden sollen,wäre es günstig, wenn diese Bauteile trotz wechselnder Yferkstückform wenigstens an der zu greifenden Stelle immer die gleiche Raumform hätten. Man könnte zwar, um dieses Ziel zu erreichen, versuchen, das gesamte Spannfutter aus dem Träger jeweils zusammen mit dem Werkstück herauszunehmen bzw. einzusetzen. Dadurch würde zwar sowohl der Werkstückwechsel als auch die Zentrierung des Werkstückes vereinfacht, aber der Nachteil, daß die Maschine während des Yiechsels nicht gegenüber Verschmutzungen von außen abgedichtet wäre, bliebe bestehen»Especially with the small series, efforts are made to change the workpiece to automate. Sa the components to be changed are always gripped and inserted by one and the same mechanical gripper should, it would be beneficial if these components are always the same, at least at the point to be gripped, despite the changing Yferkstückform Would have spatial shape. In order to achieve this goal, one could try to assemble the entire chuck from the carrier in each case to remove or insert with the workpiece. This would mean both the workpiece change and the centering of the workpiece simplified, but the disadvantage that the machine is not sealed against contamination from the outside during the Yiechsels would remain "

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Drehmaschine ein Werkstück-Spannfutter zu schaffen, bei dessen Anwendung die Maschine in jedem Stadium des Werkstückwechsels abgedichtet ist, die einen automatischen Wechsel des Werkstückes und/oder des Spannfutters mit mechanischen Greifern erlaubt und die mit einem mit dem Spindelstock der Maschine verbundenen Träger zwischen einer Bereitschaftslage und einer Arbeitslage translatorisch oder rotatorisch verschiebbar ist. Dabei soll das Spannfutter in einer Arbeitslage mit der Antriebsspindel der Maschine kuppelbar sein_e The invention is therefore based on the object of creating a workpiece chuck for a lathe, when used, the machine is sealed at every stage of the workpiece change, which allows an automatic change of the workpiece and / or the chuck with mechanical grippers and which with a with the headstock of the machine connected carrier is translationally or rotationally displaceable between a standby position and a working position. The chuck should be able to be coupled to the drive spindle of the machine in one working position _e

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß zwischen Antriebsspindel und Spannfutter ein ständig im Träger angeordnetes Zwischenfutter vorgesehen ist, welches in einer Arbeitslage mit der Spindel kuppelbar, aber gegenüber dem Träger frei drehbar und sonst mit Hilfe des Trägers zwischen Bereitschaftslage und Arbeitslage verschiebbar ist, und daß das Zwischenfutter mit Mitteln zum starren Ankuppeln des Spannfutters versehen ist.The solution according to the invention consists in that between the drive spindle and the chuck there is an intermediate chuck which is permanently arranged in the carrier is provided, which can be coupled to the spindle in a working position, but freely rotatable with respect to the carrier and otherwise with the help of the carrier between the ready position and the work position is displaceable, and that the intermediate chuck is provided with means for rigidly coupling the chuck.

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Während das Spannfutter früher unmittelbar in den Träger gesetzt und in der Arbeitolage mit der Spindel gekuppelt wurde,ist erfindungsgemäß also ein Zwischenfutter vorgesehen, das sowohl die ständige Abdichtung-der Maschine, als auch ein erleichtertes Einsetzen und Zentrieren des Werkstückes und des Spannfutters bedingt, so daß alle anfangs gestellten Forderungen gleichzeitig erfüllt sindeWhile the chuck used to be placed directly in the carrier and was coupled to the spindle in the working position, is according to the invention So an intermediate chuck is provided, which both the permanent sealing of the machine, as well as an easier insertion and centering of the workpiece and the chuck conditionally, so that all requirements made at the beginning are met at the same time

Insbesondere wenn ein automatischer Y/erkstückwechsel erfolgen soll, ist es gemäß weiterer Erfindung günstig, das Spannfutter so auszubilden, daß in der Maschine zu bearbeitende Werkstücke schon vor dem heranbringen an die Bereitschaftslage - evtl. in geeigneten Zusatzeinrichtungen - im Spannfutter zentriert einspannbar sind; dann kann das aus Spannfutter und Werkstück bestehende Bauteil wie ein einzi- " ger Körper in das im Träger angeordnete erfindungsgemäße Zwischenfutter eingesetzt werden und in der Llaschine beim Einspannen bezüglich der Bearbeitungswerkzeuge als Ganzes zentriert werden. Besonders einfach läßt sich das ausführen, wenn die einzuspannende Seite des Spannfutters eine vorbekannte und bei allen Spannfuttern gleiche Form nat, nämlich eine solche, die der Aufnahraeöffnung des Zwischenfutters angepaßt ist.Especially if an automatic Y / piece change is to take place, it is advantageous according to a further invention to design the chuck so that the workpieces to be processed in the machine are ready before they are brought to the ready position - possibly in suitable additional equipment - Can be clamped centered in the chuck; then the component consisting of the chuck and workpiece can be used as a single " ger body in the intermediate lining according to the invention arranged in the carrier are used and are centered in the machine when clamping with respect to the processing tools as a whole. Particularly This can easily be done if the side of the chuck to be clamped is a known one and for all chucks same shape of course, namely one that corresponds to the opening of the Intermediate lining is adapted.

Wird die lüaschine bei mittelgroßen Serien verwendet, so kann es zweckmäßig sein, das Spannfutter selbst nur dann zu wechseln, ν,-ei.r, eine neue Werkstückserie, die ein entsprechend neues Futter erforderlich macht, bearbeitet werden soll. Die neue Maschine ist d;i;;».-r auch zum automatischen Futterviechsel geeignet. 3ei det entsprechen- { den Werkzeugwechsel hat die neue lüaschine u.a. den Vorteil, daj die Zentrierung des werkstückes außerhalb der Arbeitslage schon in der Bereitschaftslage des Werkstückes im Träger erfolgen kann.If the air runner is used in medium-sized series, it can It may be useful to only change the chuck itself, ν, -ei.r, a new workpiece series that requires a correspondingly new chuck is to be machined. The new machine is d; i ;; ».- r also suitable for automatic feeding animals. 3ei det correspond- { the tool change, the new airing machine has the advantage, among other things, that the Centering of the workpiece outside of the working position already in the Can be made ready position of the workpiece in the carrier.

Bei der erfindungs^emäßen Einrichtung ist es gleichgültig, ob sich bei der Bearbeitung das Werkstück oder das \.erkzeug dreht, bei einem Drehturn; mit windschief zur Spindelachse stehender Drehachse können sogar beide Fälle gleichzeitig vorkommen, da außer der Bearbeitungsstation (1. Arbeitslage) mit drehender Werkstückspindel und der Bereitschaftslage eine Bearbeitungsstation (2. Arbeitsla^e) mit drehendem Werkzeug (d.h. stillstehendem Werkstück) vorgesehen ist»In the case of the device according to the invention, it does not matter whether the workpiece or the tool rotates when machining, with one Rotary turn; with an axis of rotation that is skewed to the spindle axis Both cases can even occur at the same time, because apart from the processing station (1st working position) with a rotating workpiece spindle and the standby position with a processing station (2nd working position) rotating tool (i.e. stationary workpiece) is intended »

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Einer der wesentlichen Vorteile - nämlioh die sichere Ausführbarkeit des Werkstück—bzw. Spannfutterwechsels - ist in beiden Fällen in gleicher Weise vorhanden, so daß es im folgenden genügt, weitere erfindungsgemäße Einzelheiten anhand eines Ausführungsbeispiels zu beschreiben, das sich auf den Fall des drehenden Werkstückes bezieht·One of the main advantages - namely the safe execution of the workpiece - or. Chuck change - is in both cases present in the same way, so that it is sufficient in the following to add more to describe details according to the invention using an exemplary embodiment that relates to the case of the rotating workpiece relates

Anhand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispieles werden weitere erfindungsgemäße Einzelheiten erläutert, es zweigen: Fig.1 den Querschnitt durch die' Werkzeughalterung, einer erfindungsgemäßen Maschine,Further details according to the invention are explained with the aid of the schematic drawing of an exemplary embodiment;

Fig.2 die Vorderansicht einer als Rundtisch ausgebildeten Werkstückhalterung (Träger) und 2 shows the front view of a workpiece holder (carrier) designed as a rotary table and

Fig. 3 die Aufeinanderfolge verschiedener Phasen des Werkstückwechsels· 3 shows the sequence of different phases of the workpiece change.

Der in Fig.1 und 2 schematisch im Schnitt und in der Vorderansicht gezeichnete Träger (Werkstückhalterung) ist im Ausführungsbeispiel als Rundtisch 1 mit zwei Werkstückaufnahmeöffnungen 2 und 3 ausgebildet. Der Rundtisch 1 ist um die Achse 4 drehbar. Anstelle des Rundtisches kann auch beispielsweise ein transversal verschiebbarer Schlitten vorgesehen sein. Der Träger kann u.a. auch als Drehturm mit windschief zur Achse der Antriebsspindel 5 der Maschine stehender Drehachse ausgebildet sein. In diesem Falle werden meist mehr als zwei WerkstückaufnahmeÖffnungen vorgesehen, z.B. zwei Arbeitslagen und eine Bereitschaftslage oder eine Arbeitslage und zwei Bereitschaftslagen.The one in Fig.1 and 2 schematically in section and in front view The carrier shown (workpiece holder) is designed as a rotary table 1 with two workpiece receiving openings 2 and 3 in the exemplary embodiment. The rotary table 1 can be rotated about the axis 4. Instead of the rotary table, a transversely displaceable table can also be used, for example Sled may be provided. The carrier can also be used as a rotating tower with skewed direction to the axis of the drive spindle 5 of the machine be formed standing axis of rotation. In this case, more than two workpiece holder openings are usually provided, e.g. two working positions and a standby position or a work position and two standby positions.

In den Fig.1 und 2 ist sowohl die Bereitschaftslage (mit der Werkstückaufnahmeöffnung 2) als auch die Arbeitslage (mit der Werkstücka_ufnähmeÖffnung 5) des Rundtisches 1 dargestellt. In der Arbeitslage J ist die Antriebsspindel 5 der Maschine mittels des Zwischenfutters 6 starr mit dem Spannfutter 7 gekuppelt. In das Spannfutter 7 ist ein Werkstück 8 gesetzt, das bei rotierender Spindel 5 beispielsweise mit dem in die Y/erkzeughalterung 10 gesetzten Werkzeug 9 bearbeitet werden kann· Das Zwischenfutter 6 ist durch Schwenken desIn the Figures 1 and 2, both the stand-by position is the working position shown (with the workpiece receiving opening 2) and (with the Werkstücka fnähmeÖffnung _u 5) of the rotary table. 1 In the working position J, the drive spindle 5 of the machine is rigidly coupled to the chuck 7 by means of the intermediate chuck 6. A workpiece 8 is placed in the chuck 7, which can be machined with the tool 9 placed in the Y / tool holder 10 while the spindle 5 is rotating

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Rundtisches 1 um dessen Achse 4 i*¹ cLie Bereitschaftslage 2 überführbar· In dieser Lage kann das Zwischenfutter 6 je nach Krfordernis mit dem Rundtisch 1 gekuppelt oder gegenüber dem Rundtisch frei drehbar sein. Die Bereitschaftslage ist dazu vorgesehen, das Spannfutter 7»gegebenenfalls zusammen mit dem Werkstück 8, in das Zwischenfutter 6 hereinzusetzen oder ein Spannfutter (mit bearbeitetem Werkstück) aus dem Zwischenfutter herauszunehmen·Rotary table 1 can be moved around its axis 4 i * ¹ cLie standby position 2 · In this position, the intermediate chuck 6 can be coupled to the rotary table 1 or freely rotatable relative to the rotary table, depending on the requirements. The standby position is intended to "insert the chuck 7" together with the workpiece 8 in the intermediate chuck 6, if necessary, or to remove a chuck (with a machined workpiece) from the intermediate chuck.

Die Einzelheiten dieses Werkstückweohsels sind anhand der Fig.5 erläutert. The details of this workpiece swing are explained with reference to FIG.

In Figo3 sind fünf Phasen ((ai-e) dieses Werkstückwechsels schematisch dargestellt. In den Phasen a und b befindet sich das Zwischenfutter 6 in der Bereitschaftslage 2 und in den Phasen c,d und e in der Arbeitslage 3 gemäß den Fig»1 und 2. In Phase a sind das Zwiscfrenfutter 6 und das Spannfutter 7 gegebenenfalls mit Werkstück 8 noch getrennt, während das Zwischenfutter 6 mit dem Rundtis-ch 1 gekuppelt sein kann. In Phase b ist das Spannfutter 7 niit Werkstück 8 mit dem Zwischenfutter 6 gekuppelt. Zwisohen der Phase b und c von Fig63 erfolgt ein Schwenken (um 180 ) des Rundtisches 1 um dessen Achse 4> so daß das Zwisohenfutter 6 mit gespanntem Spannfutter 7 und Werkstück in die Arbeitslage 3 (Fig»1 und 2) der Maschine gelangen.In Figo3 five phases ((ai-e) of this workpiece change are schematically shown. In phases a and b, the intermediate chuck 6 is in standby position 2 and in phases c, d and e in the working position 3 according to FIGS. 1 and 2. In phase a are the intermediate feed 6 and the chuck 7 possibly still separated with workpiece 8, while the intermediate chuck 6 is coupled to the round table 1 can be. In phase b, the chuck 7 is niit workpiece 8 with the Intermediate chuck 6 coupled. Takes place between phases b and c of FIG a pivoting (by 180) of the rotary table 1 about its axis 4> so that the Zwisohenfutter 6 with clamped chuck 7 and workpiece get into working position 3 (Fig »1 and 2) of the machine.

In Phase c von Fig.3 sind Zwischenfutter 6 und Arbeitsspindel 5 noch getrennt voneinander. Die Antriebsspindel 5 kann zum Ankuppeln des ZwiBchenfutters 6 an dem dem Zwischenfutter zugewandten Ende mit einem Flansch 11 versehen sein. Der Flansch soll dabei z.B. durch Bewegung eines in einer Bohrung der Spindel 5 verschiebbaren Kolbens 12 mit dem Zwischenfutter 6 kuppelbar sein. Als Kupplungselement kann am Kolben 12 ein geeignet ausgebildeter Teller 13 vorgesehen sein. Die ganze Spindel ist im Ausführungsbeispiel in eine Lagerung 14» 15 der Maschine gesetzt·In phase c of FIG. 3, the intermediate chuck 6 and the work spindle 5 are still separated from each other. The drive spindle 5 can be used to couple the Intermediate chuck 6 can be provided with a flange 11 at the end facing the intermediate chuck. The flange should, for example, go through Movement of a piston 12 displaceable in a bore of the spindle 5 can be coupled to the intermediate chuck 6. As a coupling element A suitably designed plate 13 can be provided on the piston 12. The whole spindle is in the embodiment in one Storage 14 »15 of the machine set ·

Während in der Phase ο der Fig.3 noch keine Verbindung zwischen dem Zwischenfutter 6 und der Antriebsspindel 5 bestand, ist in der Phase d der Teller I3 des Kolbens 12 in eine entsprechende Ausnehmung des Zwischenfutters 6 eingefahren und dadurch mit dem ZwischenfutterWhile in phase ο of Fig. 3 there is still no connection between the Intermediate chuck 6 and the drive spindle 5 was in the phase d the plate I3 of the piston 12 in a corresponding recess of the intermediate chuck 6 retracted and thereby with the intermediate chuck

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gekuppelt· In der folgenden Phase e ist schematisch dargestellt, wie das Zwischenf-utter 6 zusammen mit dem Teller I3 starr mit dem Flansch 11 der Spindel 5 gekuppelt ist, derart, daß das Zwischenfutter 6 mit dem Spannfutter 7 und Werkstück θ die Drehbewegung der Antriebsspindel 5 mitmacht. In dieser letzteren Phase kann die Bearbeitung des Werkstückes 8 mit einem in eine Werkzeughalterung eingesetzten Werkzeug 9 erfolgen.coupled In the following phase e it is shown schematically, like the intermediate chuck 6 together with the plate I3 rigid with the Flange 11 of the spindle 5 is coupled so that the intermediate chuck 6 joins the rotary movement of the drive spindle 5 with the chuck 7 and workpiece θ. In this latter phase, the Machining of the workpiece 8 takes place with a tool 9 inserted in a tool holder.

Nach Beendigung der mit der erfindungsgemäßen Maschine vorgesehenen Bearbeitung des Werkstückes θ können zwecks Werkstückwechsels die beschriebenen Phasen in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen werden, so daß das Werkstück 8 am Ende zusammen mit dem Spannfutter 7 ^aus ™ der Maschine herausgenommen werden kann·After completion of the machining of the workpiece θ provided with the machine according to the invention, the described phases can be run through in reverse order for the purpose of changing the workpiece, so that the workpiece 8 can be ^{removed from the machine together with the chuck 7 at the end.}

Während des Werkstückwechsels in einer Bereitschaftslage kann selbstverständlich in der jeweiligen Arbeitslage ein anderes werkstück bearbeitet werden. Da die Aufnahmeöffnung des Zwischenfutters 6 und das dem Zwischenfutter zugewandte Ende des Spannfutters 7 praktisch unabhängig von den sonstigen Erfordernissen des Spannfutters immer gleich ausgebildet werden können, ist ersichtlich, daß eine gesonderte Zentrierung (bezüglich der bearbeitenden WerkzeugeJ beim Einsetzen des Spannfutters 7 i*¹ cL^as Zwischenfutter 6 in der fiegel nicht erforderlich ist. Diese Zentrierung kann vielmehr durch Konstruktion der zusammenzusetzenden Bauteile vorweggenommen werden. Die erfindungsgemäße Maschine ist daher besonders günstig, wenn der P Werkzeugwechsel automatisch, z.B. mit mechanischen Greifern, vorgenommen werden soll·While the workpiece is being changed in a standby position, another workpiece can of course be machined in the respective working position. Since the receiving opening of the intermediate chuck 6 and the end of the chuck 7 facing the intermediate chuck can always be designed in the same way, practically independently of the other requirements of the chuck, it can be seen that a separate centering (with respect to the machining tools when inserting the chuck 7 i * ¹ cL ^{as the} intermediate chuck 6 is not required. This centering can rather be anticipated by the construction of the components to be assembled. The machine according to the invention is therefore particularly advantageous if the tool change is to be carried out automatically, for example with mechanical grippers.

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Claims

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Claims

1 · Lathe with at least one chuck provided for receiving a workpiece, which, together with a switchable carrier arranged on the machine, can be displaced between at least one standby position for loading and unloading and at least one working position and, in one working position, can be coupled to a drive spindle that is fixedly mounted in the machine , characterized in that a permanently arranged in the carrier (1) intermediate liner (6) between the input ä drive spindle (5) and chuck (7) is provided which can be coupled in a working position (3) with the spindle (5), but over the carrier ^ 1) is freely rotatable and otherwise with the help of the carrier between the standby position (2) and working position (3) can be moved back and forth, and that the intermediate chuck (6) is provided with means for rigidly coupling the chuck (7) .

2 · Lathe according to claim 1, characterized in that the Chuck (7) is designed so that to be machined in the machine Workpieces (θ) already in readiness mode (2) in The chucks (7) can be clamped centered with respect to the machining tools (9)

3 «Lathe according to claim 1, characterized in that the The chuck (7) is designed in such a way that the workpieces (θ) to be machined in the machine are carried out before they are brought to the ready position (2) can be clamped in the chuck (7) in such a way that in the ready position (2) in the chuck (7) and workpiece (θ) how a single component, centered with respect to the machining tools (9), can be coupled to the intermediate chuck (6) «

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4. Lathe according to one or more of the preceding claims, characterized in that the intermediate chuck (6) in positions of the carrier (i) in which it is not connected to the spindle (5) is coupled, can be rigidly coupled to the carrier (1).

5 · Lathe according to claims 1 to 4> characterized in that the carrier (1) is designed as a rotary table.

6. Lathe according to one or more of the preceding claims, characterized in that means are provided for automatic workpiece change

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