DE1914622A1

DE1914622A1 - Drehautomat

Info

Publication number: DE1914622A1
Application number: DE19691914622
Authority: DE
Inventors: Horst Eisenhardt
Original assignee: Conver Maschb & Co KG GmbH
Current assignee: Conver Maschb & Co KG GmbH
Priority date: 1969-03-21
Filing date: 1969-03-21
Publication date: 1970-10-08
Also published as: GB1309921A; DE1914622B2; CH511660A

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehautomaten, bei dem im radialen Abstand von der Hauptspindel im Arbeitsbereich einer Vorrichtung für eine zusätzliche Bearbeitung eine Spannvorrichtung für das gedrehte Werkstück vorgesehen ist, der das Werkstück mit einem zwischen ihr und der Hauptspindel hin- und herbeweglichen Greifer zuführbar ist.

Eine bekannte Drehmaschine dieser Bauart ist als Revolverdrehbank ausgeführt: Der Arbeitsspindel steht im axialen Abstand ein Revolverkopf mit mehreren Werkzeugen gegenüber, die während der Drehbearbeitung nacheinander an der Vorderseite des Werkstücks angreifen können, um dort beispielsweise eine Gewindebohrung herzustellen. Anschließend wird das Drehteil für eine Weiterbearbeitung an seinem bisher dem Spindelkopf zugewandten hinteren Ende von einem Greifer erfaßt und in eine radial neben der ersten Bearbeitungsstelle angeordnete Spannpatrone gesteckt, die das Drehteil an seinem vorderen Ende festhält und nur das hintere Ende freiläßt. In dieser neuen Einspannung läßt sich dann beispielsweise ein Schlitz an der hinteren Stirnseite des Werkstücks herstellen.

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Die bekannte Anordnung eines Revolverkopfes mit einer größeren Anzahl axial auf die Arbeitsspindel ausrichtbarer Werkzeuge beruht auf dem Wunsch, die Zeit, während der ein oder mehrere Drehwerkzeuge an der Umfangsflache des

Werkstücks angreifen, für zusätzliche Bearbeitungen des Werkstücks von dessen freier vorderer Stirnseite her auszunützen. Die Entwicklung hat nun aber, besonders für die Bearbeitung von draht- oder stangenförmigem Werkstoff, zu Drehautomaten geführt, die hinsichtlich der Drehbearbeitung selbst derart leistungsfähig sind, daß die Taktzeit bei fe komplizierten Werkstücken nicht mehr von der Drehbearbeitung, sondern von den am vorderen Ende des Werkstücks durchzuführenden zusätzlichen Arbeitsgängen bestimmt wird. Das bedeutet, daw die Drehwerkzeuge und ihre Steuerung, also der wertvollere Hauptteil des Drehautomaten bei der beschriebenen bekannten Konstruktion einige Zeit untätig bleiben müssen, bis sämtliche Werkzeuge am Revolverkopf ihre Arbeit getan haben.

Um eine bessere Ausnutzung teurer Drehautomaten zu erreichen, ist vorgeschlagen worden, vor der Arbeitsspindel einen Rundtisch anzuordnen, der mit mindestens einer das gedrehte Werkstück weiterbearbeitenüen Station zusammen- W arbeitet unü eine der Anzahl der Bearbeitungsstationen entsprechende Zahl von in Drehwinkelabständen versetzten Spannvorrichtungen aufweist. Der Platzbedarf einer solchen Konstruktion ist groß, da sämtliche Bearbeitungsvorrichtungen am Umfang eines Kreises angeordnet sein müssen, eine Forderung, die sich nicht leicht mit den üblichen Konstruktionsprinzipien eines Drehautomaten vereinbaren läßt.und daher auf wirtschaftliche Weise nur bei Sondermaschinen für in großen Stückzahlen herzustellende Drehteile zu erfüllen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen auch für mittlere Stückzahlen geeigneten Drehautomaten zu schaffen, bei dem auch komplizierte Bearbeitungen des stillstehenden

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Werkstücks an seinen beiden Enden möglich sind, ohne daß Wartezeiten der für die eigentliche Drehbearbeitung vorgesehenen Werkzeuge entstehen.

Diese Aufgabe ist bei einem Drehautomaten der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine mit einem hin- und herbeweglichen Greifer beschickbare Spannvorrichtung zwischen zwei Vorrichtungen for zusätzliche Bearbeitungen des Werkstücks ortsfest angeordnet ist und Spannbacken umfaßt, die das WerkstucK an beiden Enden für die Werkzeuge der beiden Bearbeitungsvorrichtungen zugänglich lassen.

Um das fertig gedrehte Werkstuck möglichst starr unu genau zentrisch spannen zu können, sind die Spannbacicen zweckmäßigerweise zu sich selbst parallel axial-symmetrisch bewegbar und dem gedrehten Werkstückprofil angepaßt.

Für die wirtschaftliche Fertigung von Werkstücken, die außer der Drehbearbeitung eine umfangreiche Bearbeitung durch Bohren, Fräsen, Gewinaeschneiden usw. erfordern, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehautomaten im radialen Abstand neben der Spannvorrichtung eine weitere Spannvorrichtung ebenfalls im Arbeitsbereich mindestens einer Bearbeitungsvorrichtung angeordnet und mit der ersten S"pannvorrichtung durch einen weiteren, im Takt tnit dem ersten Greifer hin- und herbeweglichen Greifer verbunden. Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprachen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Drehautomaten mit Merkmalen der Erfindung;

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Pig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1 ; Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3; Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4; Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Arbeitsablaufs bei einer geringfügig abgewandelten Ausführungsform

des Erfinciungsgegenstandes;
Fig. 7a - 7c ein Werkstück in drei aufeinanderfolgenden

Phasen seiner Herstellung; und Fig. 8a - 8c die gleichzeitige Herstellung von zwei gleichen Werkstücken.

Der in den Zeichnungen dargestellte, gemäß der Erfindung gestaltete Drehautomat umfaßt ein Maschinengestell 10, an aessen in Fig. 1 linker Seite ein Spindelkopf 12 befestigt ist. Am Spindelkopf 12 ist ein umlaufender Werkzeugkopf 14 gelagert, durch den der sich nicht drehende Werkstoff von einer Vorschubvorrichtung 16 von links nach rechts schrittweise hinaurchgefiihrt v/ird. Das Werkstück 18 im Arbeitsbereich des umlaufenden tferkzeugkopfes 14 ist in einer G-egenspannvorrichtung 20 festgehalten; das freie, in Fig. 1 rechte Ende dieses ,VerkstUcks steht einer Bearbeitungsvorrichtung 22 mit zwei Arbeitsspindeln 24 una 26 gegenüber. Diese beiden Arbeitsspindeln sind in bekannter Weise gemeinsam αϊ eine zu ihnen parallele Achse derart schwenkbar, da.; wahlweise die eine oder andere von ihnen dem Werkstück 13 axial gegenToersteht.

Oberhalb des Spindelkopfes 12 und der Bearbeitungsvorrichtung 22 sind zwei weitere Bearbeitungsvorrichtungen una 30 angeordnet, von denen die erste ähnlich wie die Bearbeitungsvorrichtung 22 zwei wahlweise in Arbeitsstellung schwenkbare Arbeitsspindeln 32 und 34 aufweist, während die ihr gegenüberstehende Bearbeitungsvorrichtung mit nur einer Spindel 36 gezeichnet ist. Zwischen den Bearbeitungsvorrichtungen 28 und 30 ist eine der Gegenspannvorrichtung 20 ähnliche Spannvorrichtung 38 mit zwei zu sich selbst parallel axialsymiaetrisch bewegbaren und dem gedrehten Werkstückprofil'

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angepaßten Spannbacken 4ü und 42 am Maschinengestell 10 befestigt.

Schließlich ist im dargestellten Ausführungsbeispiel 'am Maschinengestell 10 oberhalb der Bearbeitungsvorrichtung 30 eine weitere Spannvorrichtung 44 befestigt, die gemäß Fig. 1 eine an sich bekannte Spannzange 46 umfaßt. Der Spannvorrichtung 44 steht eine oberhalb der Bearbeitungsvorrichtung 28 am Maschinengestell 1U befestigte weitere Bearbeitungsvorrichtung 48 mit einem Fräser 50 gegenüber.

Pur den Transport der Werkstücke zwischen der Gegenspannvorrichtung 20 una der Spannvorrichtung 38 ist ein Greiferarm 52 vorgesehen, der an einer hin- und herdrehbareu und axial verschiebbaren Welle 54 befestigt ist una an seinem freien Ende eine als Greifer dienenae Klemmhülse aufweist. Ein ähnlicher öreiferarm 56 ist auf einer zwischen den Spannvorrichtungen 4ü una 44 gelagerten, ebenfalls hinuaa herdrehbaren und axial verschiebbaren Welle 58 befestigt; er ist für den Transport der Werkstücke zwischen diesen beiden letztgenannten Spannvorrichtungen vorgesehen.

Pig. 2 zeigt den Antrieb für die hin- und hergehende Drehung und axiale Verschiebung der Welle 58 mit dem Greiferarra 56. Dieser Antrieb umfaßt eine mit der nicht dargestellten Hauptsteuerwelle des Drehautomaten umlaufende Nockenwelle 60, deren Hocken mit zwei im Maschinengestell 10 gelagerten zweiarmigen Hebeln 62 und 64 zusammenwirken. Am unteren Arm des Hebels 62 liegt unter dem Druck einer Feder 66 ein auf der Welle 58 befestigter Buna 68 derart an, daß eine von der Nockenwelle hervorgerufene Schwenkung des Hebels 62 eine axiale Verschiebung der Welle gegen die Wirkung der Teder erzeugt. Von dem Hebel'64 liegt der in Fig, 2 rechte Arm an einer im Maschinengestell 10 geführten

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und gegen die Wirkung einer· nicht dargestellten Feder verschiebbaren Zahnstange 70 an, die mit einem auf der Welle befestigten Ritzel 72 kämmt, so dab eine von der Nockenwelle 60 hervorgerufene Schwenkung des Hebels 64 eine Drehung der Welle um einen bestimmten Winkel bewirkt. Der Antrieb für die axiale Verschiebung und Drehung der Welle 54 ist in gleicher Weise ausgebildet.

Der Antrieb für das Öffnen una Schließen der Spannvorrichtung 38 ist aus Fig. 3 bis 5 ersichtlich. Er umfaßt eine ebenfalls mit der Hauptsteuerwelle des Drehautomaten umlaufende Nockenwelle 74, die mit einem im Maschinengestell

" 10 gelagerten Winkelhebel 76 zusammenwirkt. Der obere Arm dieses Winkelhebels ist über eine in ihrer Länge einstellbare Druckstange 78 mit einem weitereu im Maschinengestell gelagerten Winkelhebel 80 verbunden, dessen oberer Ana an einer Schulter einer Schubstange 82 derart anliegt, daß er diese Schubstange bei einer von der Nockenwelle 74 hervorgerufenen Schwenkung gegen den Druck einer Feder 84 in Fig. 3 und 4 nach rechts verschiebt. Am rechten Ende der Schubstange 82 ist ein Keil 86 ausgebildet, der gemäß Fig. einen Doppel-T-förmigen Querschnitt hat una in entsprechende Nuten der Spannbacken 40 und 42 eingreift. Der sich nach rechts verjüngende Keil 86 öffnet die Spannbacken 40 una 42, wenn die Schubstange 82 vom Winkelhebel 80 nach rechts verschoben wird; wenn sich die Schubstange dagegen unter dem Druck der Feder 84 nach links verschiebt, schließen sich die Spannbacken. Die von der Feder 84 hervorgerufene Schließkraft ist mit einer auf das linke Ende der Schubstange 82 aufgeschraubten und im Maschinengestell 10 geführten Mutter .88 einstellbar. Die Spannbacken 40,42 sind, längs einer die kreisförmige Bewegungsbahn des vom Greifer- ' arm 48 festgehaltenen Werkstücks 18 im rechten Winkel schneidenden Geraden soweit auseinanderbewegbar, daß das Werkstück zwischen ihnen in radialer Richtung in seine Spannstellung bewegbar ist.

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In Fig. 6 sind Einzelheiten sowie einige Abwandlungen der in Pig. 1 dargestellten Vorrichtungen gezeigt. Der noch unbearbeitete draht- oaer stangenförmige Werkstoff 90 ist innerhalb des ulaufenaen Werkzeugkopfes 14 von einer stillstehenden Spannzange 92 bekannter Bauart festgehalten. Am rechten Enae des Werkstoffs sind zwei fertiggedrehte Abschnitte 18' unu 18¹¹ zu erkennen, die später zwei getrennte Werkstücke ergeben. Diese beiden Abschnitte werden am Ende des Drehvorganges mit einem am umlaufenden Werkzeugkopf 14 vorgesehenen Abstechstahl 94 gemeinsam vom Werkstoff 90 abgetrennt, nachdem sie vom Greifer 52 erfaßt worden sind, der sie anschließend zur Spannvorrichtung 38 bringt.

Von den beiden der Spannvorrichtung 38 zugeordneten Bearbeitungsvorrichtungen 28 und 30 bearbeitet die Vorrichtung 28 zunächst nur den Werkstoffabschnitt 18', während die Vorrichtung 30 den Werkstoffabschnitt 18·' bearbeitet. Zum Trennen der beiden Werkstoffabschnitte ist neben der Spannvorrichtung 38 eine Kreissäge 96 vorgesehen, die den Werkstoffabschnitt 18¹¹ abtrennt, nachdem dieser von der Vorrichtung 30 bearbeitet unu. vom Greifer 36 erfaßt worden ist.

Anstelle der in Pig. 1 dargestellten oberen Spannvorrichtung 44 ist in Pig. 6 eine vereinfachte Spannvorrichtung 44' dargestellt. Sie umfaßt eine am Maschinengestell 10 einstellbar befestigte Hülse 98, durch die sich im dargestellten Beispiel das Werkstück 18*' von dem in seine obere Endetellung geschwenkten Greifer 36 mit möglichst geringem radialen Spiel soweit hindurchschieben läßt, bis der Präser 50 an ihm angreift, um einen Schütz, zwei parallele Abflachungen od. dgl. zu erzeugen.

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Das in Fig. 7a - 7c in drei aufeinanderfolgenden Phasen seiner Herstellung abgebildete Werkstück ist in Pig. 7a fertig gedreht und abgetrennt und hat an seinem rechten ■ Ende ein Außengewinde 100 erhalten. In diesem Zustand wird das Werkstack vom Greiferarm 52 erfaßt, von der Gegenspannvorrichtung 20 freigegeben, und zur Spannvorrichtung transportiert. Während das Werkstück von der Spannvorrichtung 38 festgehalten ist, erhält es gemäß Pig. 7b an seinem rechten Ende zuerst eine Zentrierung und dann eine Bohrung 102, und gleichzeitig an seinem linken Ende zwei zur Werkstückachse parallele Abflachungen 104. Schließlich wird das Werkstück vom Greiferarra 56 erfaßt, von der Spannvorrichtung 40

una
freigegeben, zu einer weiteren Spannvorrichtung gebracht, wie sie in Pig. 1 rait 44 bezeichnet ist. Während das Werkst 'ick von dieser letzten Spannvorrichtung 44 festgehalten ist, erhält es an seiner linken Seite eine Bohrung 106.

In Fig. 3a bis 8c sinci zwei gleiche Werkstücke dargestellt, die in Pig. 8a noch zusammenhängen unu nur durch einen Einstich 108 voneinander abgeteilt sind; in diesem Zustand v/erden die Werkstücke von der Gegenspannvorrichtung freigegeben und mit den Greiferarm 52 zur Spannvorrichtung transportiert. "Während die Werkstücke von der Spannvorrichtung 38 festgehalten sind, werden sie jeweils von ihrer freien Stirnseite aus mit einer Bohrung 110 bzw. 110¹ versehen, die anschließend, noch in derselben Einspannung der beiden Werkstucke, ein Gewinde 112 bzv/. 112¹ erhält. Schließlich werden beide Werkstucke mit dem Greiferarm 56 gemeinsam zu einer weiteren Spannvorrichtung transportiert, die der in Pig. 1 und 6 mit 38 bezeichneten Spannvorrichtung ähnlich sein kann. Während mindestens das eine der beiden gleichen Werkstücke von dieser letzten Spannvorrichtung festgehalten ist, werden die beiden Werkstücke mit einer Abtrennvorrichtung, die der in Pig. 6 mit 96 bezeichneten Kreissäge entsprechen kann, am Einstich 108 voneinander getrennt.

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Claims

ANSPRÜCHE

Drehautomat, "bei dem im radialen Abstand von der Hauptspindel im Arbeitsbereich einer Vorrichtung für eine zusätzliche Bearbeitung eine Spannvorrichtung für das gedrehte Werkstück vorgesehen ist, der das Werkstück mit einem zwischen ihr und der Hauptspindel hin- und herbeweglichen Greifer zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine mit einem hin- und herbeweglichen Greifer beschickbare Spannvorrichtung (38) zwischen zwei Vorrichtungen (28,30) für zusätzliche Bearbeitungen des Werkstücks (18) ortsfest angeordnet ist una Spannbacken (40,42) umfaßt, die das Werkstück an beiden Enden für die Werkzeuge der beiden Bearbeitungsvorrichtungen zugänglich lassen.
2. Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (40,42) zu sich selbst parallel axialsymmetrisch bewegbar und dem gedrehten Werkstückprofil angepaßt sind.
3. Drehautomat nach Anspruchs 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß im radialen Abstand neben der Spannvorrichtung (38) eine weitere Spannvorrichtung (44; 44«) ebenfalls im Arbeitsbereich mindestens einer Bearbei tungsvorrichtung (48) angeordnet und mit der ersten Spannvorrichtung durch einen weiteren, im Takt mit dem ersten Greifer hin- und herbeweglichen Greifer verbunden ist,

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4. Drehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der bzw. jeder Greifer am Ence eines Arms (52,56) vorgesehen ist, der um eine zur Achse des vom Greifer festgehaltenen Werkstücks (18) paralle le Achse schwenkbar una längs dieser Achse verschiebbar ist.
5. Drehautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannbacken (4U,42) der.bzw. jeder Spannvorrichtung (38) unu gegebenenfalls einer vor der Arbeitsspindel (Werkzeugkopf 14) angeordneten, das Werkstück (18) beim Drehen festhaltenden Gegenspannvorrichtung (20) längs einer die kreisförmige Bewegungsbahn des zugehörigen Greifers im rechten Winkel schneidenden Geraden soweit auseinanderbewegbar sind, daß das 'werkstück zwischen ihnen in radialer Richtung in seine Spannstellung bewegbar ist.
6. Drehautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Spannvorrichtungen (44') einer sich parallel zur Schwenkachse des zugehörigen Greiferarms (56) erstreckende Hülse (98) umfaßt, in der das Werkstück (18) durch Verschieben des Greiferarms während der Bearbeitung verschiebbar ist.
7. Drehautomat nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens einer der die Werkstücke (18',1S¹') nach dem Drehen aufnehmenden Spannvorrichtungen (38) eine Abtrennvorrichtung (Kreissäge 96) zugeordnet ist, die in den axialen Zwischenraum zwischen dieser Spannvorrichtung und der Schwenkebene des bzw. eines zugehörigen Greiferarms (56) hineinbewegbar ist.

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