DE1931559C2 - Maschine mit mehreren Bearbeitungsköpfen, insbesondere zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstückes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei einer bekannten Maschine der vorgenannten Art Ist die Schwenkscheibe auf einem ortsfesten Kolben eines ArbeltszyIInders drehbar und axial verschiebbar gelagert. Die Schwenkscheibe wird nach vorne geschoben, um Ihre WlnkelversteHui>g zu erleichtern, und In entgegengesetzter Richtung, um sie gegen Drehung festzuklemmen oder abzubremsen. Ein Lagesicherungsglied zum Sichern der Drehlage der Schwenkscheibe ist ebenfalls axial bewegbar, um In der einen Endlage die Drehlage der Schwenkscheibe zu sichern und In der anderen Endlage die Schwenkscheibe zum Drehen freizugeben (CH-PS 3 71938)

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen, bei welcher die Verschiebung der Schwenkscheibe mehreren Zwecken gleichzeitig dient. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale Im Kennzeichnungsteil d<*s Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst Infolge der axialen Bewegung der Schwenkscheibe wird diese aus einem feststehenden Fixierbolzen und aus Schaltstiften ausgehoben, deren zugeordnete Schalter zur Identifikation der Werkzeuge dienen, welche In dem jeweils In Arbeltslage befindlichen Bearbeitungskopf angeordnet sind. Auch sind in den Verschlebeendlagen der Schwenkscheibe zwei Verzahnungen In und außer Eingriff. Zudem wird eine KOhI-wasserverblndung zwischen einem ortsfesten Teil der Maschine und Gem jeweiligen In Betriebslage befindlichen Bearbeitungskopf hergestellt.

Gemäß den Merkmalen des Anspruches 2 kann ein von der Antriebsdrehzahl der Werkzeuge abhangiger Vorschub auf den Werksiückschlltten übertragen werden. Damit können anstelle von Patronengewinde· schneidköpfen gewöhnliche Gewindeschneidköpfe verwendet werden, welche wesentlich billiger und einfacher In der Handhabung als Patronengewindeschneldköpfe sind. Da der Antriebsmotor für den gerade in Arbeltslage befindlichen Bearbeitungskopf zugleich der Vorschubmotor für die WerkstOckschllttenelnheit Ist, entfällt ein hierfür Sonst Vorzusehender Motor. Dem Vorschub kann ein Ellgang überlagert werden.
Durch Anbringen der Steuereinheit an dem Gehäuse gemäß den Merkmalen des Anspruches 3 Ist diese Steuereinheit gegen bei der Bearbeitung des Werkstückes anfallende Späne und gegen zur Kühlung des Werkzeuges erforderliches Kühlmittel Resichert, wodurch eine

Beschädigung der Steuereinheit vermieden und deren sichere Arbeltswelse gewährleistet Ist.

Die Merkmale des Anspruches 4 führen zu einer Vereinfachung der Maschine, da hierdurch eine raumaufwendlge und komplizierte mechanische Übertragung s überflüssig Ist.

Durch die Merkmale des Anspruches 6 wird ein selbsttätiges Schalten der durch die Bearbeitung des Werkstukkes jeweils erforderlichen Vorschübe der Werkzeuge erreicht. Jeder Ühersetzungsstufe Ist ein bestimmter Schalter zugeordnet. Ein den gewünschten Schalter betätigender TciS ic-an an der Schwenkscheibe, vorzugsweise an dem Bcarbeltungskopf oder dgl., angebracht werden.

In der Zeichnung Ist eine Maschine mit mehreren Bearbeitungsköpfen als Ausführungsbeispiel des Gegen-Standes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht mit Teilschnitten,

FIg. 2 eine Ansicht In Richtung des Pfeiles A In Fig. 1,

Fi g. 3 und 4 jeweils einen der mit α und b bezeichneten Ausschnitte in Flg. 1 In größerer Darstellung und mindestens teilweise geschnitten.

Flg. 5 eine Ansicht einer In Fig. I dargestelltn Einheit in Richtung des Pfeiles B.

Auf einer Grundplatte 1 Ist eine Antriebseinheit 2 angebracht, an der eine Getriebeeinheit 3 angeflanscht Ist und die eine Schwenkeinheit 4 trägt. Auf einer Welle 27 der Schwenkeinheit 4 ist eine Schwenkscheibe S befestigt Diese trägt mehrere, z. B. sechs als Mehrspindelköpfe ausgebildete Bearbeltungsköpfe, deren Werkzeuge Bohrer, Gewindebohrer, Senker, Reibahlen, Bohrstangen, Fräser oder dgl. sein können, wobei jeder Bearbeitungskopf vorzugsweise nur eine Art von Werkzeugen aufweist. Ein Bearbeitungskopf kann auch nur ein Werkzeug haben. Die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sechs Bearbeltungsköpfe sind mit der Schwenkscheibe S lösbar verbunden, wozu zwei seitlich angeordnete Zapfen und ein mittlerer Haltezapfen dienen, in den ein Querkell zum Verspannen des Bearbeitungskopfes gegenüber der Schwenkscheibe 5 einzutreiben Ist. Die Bearbeltungs- *o köpfe und die S-hwenkschelbe liegen mit ebenen Flächen aneinander an, so daß die Schwenkscheibe als Mehrkant, insbesondere Sechskant, ausgebildet ist F.in Werkstückschlitten 6 1st auf einem Einstellschlitten 21 verschiebbar gelagert und dient zur Aufnahme eines « Werkstückes 22.

Für den Antfleb des jswells In Arbelts! ge befindlichen Bearbeitungskopfes 1st ein der Antriebseinheit 2 zugehöriger Antriebsmotor 8 vorgesehen, der eine In FI g. 3 dar-Bestellte. entgegen der Wirkung einer Feder in Grenzen so verschiebbare Kupplungsscheibe 17 einer Klauenkupplung trägt, deren andere Scheibe am Bearbeitungskopf angebracht Ist Jeder Bearbeitungskopf trägt eine mit der Kupplungsscheibe 17 zu kuppelnde Scheibe. Der Antriebsmotor 8 Ist auf seiner von der Kupplungsscheibe 17 abgewandten Seite mit der Getriebeeinheit 3 verbunden, die über eine Gelenkwelle 9 eine Im einstellbaren Unterteil 21 gelagerte Vorschubspindel 10 antreibt. An dem Werkstückschlltten 6 Ist ein Ellgangmotor 11 angebracht, der eine auf die Vorschubspindel 10 aufgeschraubte Vorschubmutter 12 antreibt, die Im Werkstückschlltten 6 drehbar gelagert Ist (Flg. 4). Der Ellgangmotor Ist mit einer Bremse 13 versehen, die wirksam Ist. solange der Motor nicht läuft. Der Unterteil 21 1st mittels einer Handkurbel 23 der Art des zu bearbeitenden Werkstückes 22 entsprechend einzustellen.

Am Gehäuse der Antriebseinheit 2 Ist seitlich eine Schwenkeinrichtung 15 angebracht, die zum Schwenken einer Steuerwalze 7 dient. Die Schwenkeinrichtung 15 ist mit dem Werkstückschlltten 6 mechanisch gekuppelt und dessen Verschiebung entsprechend am Ciöhäuse verschiebbar gelagert. Die Steuerwalze 7 weist eine der Anzahl der Bearbeltungsköpfe entsprechende Anzahl von Steuerleisten auf, welche jeweils mit einstellbaren Schaltnocken versehen sind. Diese wirken mit einem Mehrfachschalter 14 zusammen, der um ein Lager 18 schwenkbar gelagert und mittels eines Arbeltszylinders 19 zu schwenken Ist.

Zur Drehsicherung des jeweils in Arbeitslage befindlichen Bearbeitungskopfes dienen am Gehäuse der Einheit 2 angebrachte Fixlerbolzen 16, welche In entsprechende Fixlerbüchsen an dem Bearbeitungskopf eingreifen. Zum Sichern der axialen Lage des jeweils In Betriebslage befindlichen Bearbeitungskopfes Ist ein durch einen nicht dargestellten Arbeltszylinder in axialer Richtung verschiebbares, hakenförmiges Spannglied 24 vorgesehen, das am Bund des Bearbeitungskopfes angreift.

Anstelle der axialen Verschiebbarkeit der Schwenkscheibe 5 können die Fixlerbolzen 16 ay'al verschiebbar ausgebildet sein. In diesem Falle ist wie Kupplungsscheibe 17 In gleicher Welse axial verschiebbar auszubilden. Zur Verschiebung der Kupplungsscheibe 17 und der Fixlerbolzen 16 kann mindestens ein Arbeitszylinder erwendet werden.

Die Getnebeelnhelt 3 ist als Schaltgetriebe ausgebildet. In welchem unter Verwendung von Magnetkupplungen verschiedene Übersetzungen und damit Vorschübe des Werkstückschlittens 6 zu schalten sind. Jedem Bearbeitungskopf ist ein auf die Magnetkupplungen wirkendes Schaltorgan mit mehreren hinter einer Aufspannplatte 31 angebrachter Schalter 32 zugeordnet, deren Schaltstifte 33 die Platte 31 durchsetzen und etwas über die Aufspannfläche dieser Platte vorstehen. Jeder Bearbeitungskopf betätigt mindestens einer, der seiner Bearbeitungsaufgabe zugeordneten Schalter, während die anderen Schalter auf Grund von Ausnehmungen 34 unbeeinflußt bleiben. Beim Einbringen jedes Uearbeltungskopfes In seine Betriebslage wird durch Schalten von Magnetkupplungen der der jeweiligen Werkzeugart optimale Vorschub zugeordnet. Die Schwenkscheibe 5 und die Steuerwalze 7 sind durch nicht dargestellte, parallel Geschaltete Kommando- und Rückmeldeschalter synchron zu steuern. Jede für den Arbeitsvorgang wesentliche Bewegung von Teilen der Maschine wird am Ende d"r Bewegung durch Rückmeldeschalter bestätigt.

Die Welle 27 der Schwenkeinheit 4 Ist als Kolbenstange eines doppeltwirkenden Arbtltszyllrders ausgebildet, der In einem Zylindermantel axial verschiebbar gelagert Ist. Die Grenzlagen der axial verschiebbaren Weile 27 werden durch mit Jer Schwenkscheibe 5 oder dem Zahnrad 26 zusammenwirkende Schalter 28 oder 29 angezeigt. Die Welle trägt auf der von der Schwenkscheibe i> abgewandten Seite ein Zannrad 26, das je nach seiner Verschlebelage mit einer Zahnstange 25 zusammenwirkt oder von dieser getrennt Ist. In Flg. 1 Ist die getrennte Lage der beiden Teile dargestellt. Die Zahnstange 25 Ist ein Kolben eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders, der zum Schwenken der Welle 27 und der Schwenkscheibe 5 dient. Die Zahnstange 25 Ist über einen Bolzen mit einer Schaltwalze 30 verbunden.

Es Ist außerdem eine nicht dargestellte Kupplung für die Zufuhr von Kühlflüssigkeit zu den Werkzeugen vorgesehen, die ein an jedem Bearbeitungskopf senkrecht dazu angebrüi htes Lelt"ngsrohr und einen Gummiring zum Alidlchten des Spaltes zwischen einem an der Antriebseinheit 2 fest angebrachten Zufuhrrohr und des

jeweils darin einschiebbaren am Bearbeltungskopf angebrachten Leitungsrohres aufweist, so daß durch die axiale Bewegung der Welle 27 eine Verbindung hergestellt oder diese getrennt wird.

Nach dem Einschalten der Maschine bringt der Eilgangmotor 11 den Werkstückschlitten 6 und damit das Werkstück 22 Im Ellgang bis kurz vor die Werkzeuge des jeweils In Arbeltslage befindlichen Bearbeitungskopfes der Schwenkscheibe 5. Der Eilgangmotor 11 wird dann stillgesetzt und durch Betätigen seiner Bremse 13 festgelegt. Der Antriebsmotor 8 wird eingeschaltet und dient zum Antrieb der Spindeln des gerade In Arbeltslage befindlichen Bearbeitungskopfes und für den Vorschubantrieb des Werkstückschlittens 6 über die Getrlebeelnhelt 3, die Gelenkwelle 9 und die Spindel 10. In der Getriebeeinheit 3 Ist mit Hilfe der Magnetkupplungen, die mit dem vom jeweiligen Bearbcltungskopf betätigten Schalter 3 geschaltet sind, die optimale Übersetzung für den erforderlichen Vorschub eingeschaltet, mit dem sich der werkstückschimen 6 bewegt. Nach dem Erreichen der Bearbeitungstiefe wird der Antriebsmotor 8 ausgeschaltet und der Ellgangmotor 11 unter Lösen der Bremse 13 In Gegenrichtung eingeschaltet, wodurch der Werkstückschlitten 6 In seine Ausgangslage zurückfahrt.

Zum Schwenken der Schwenkscheibe 5 wird deren axiale Verspannung gegenüber dem Gehäuse der Einheit 2 durch Lösen der Spannglieder 24 gelöst und der Mehrfachschalter 14 wird durch Betätigen des Arbeitszylinders 19 von der Steuerwalze 7 weggeschwenkt. Darauf fahrt die als Kolbenstange ausgebildete Welle 27 der Schwenkeinheit 4 mit der darauf angebrachten Schwenkscheibe 5 In Richtung zum Werkstückschlitten 6 und hebt dadurch den gerade In Arbeltslage befindlichen Bearbeltungskopf aus den Fixlerbolzen 16 und der Kupplungsscheibe 17, welche unter der Wirkung der Feder bis zum Anschlag In Richtung zum Werkstückschlitten 6 verschoben wird. Durch Verschieben der Welle 27 wird auch das darauf befestigte Zahnrad 26 In die Verzahnung der Zahnstange 25 eingefahren. Zugleich wird die Kupplung für die Kühlflüssigkeit getrennt und die zum Drehen der Steuerwalze dienende Schwenkeinrichtung 15 entriegelt. Nach Abschluß der Axialverschiebung, welche vom Schalter 29 angezeigt wird, wird die /.ahnslange 25 axial verschoben und dreht das Zahnrad 26 und die drehfest damit verbundene Welle 27 entsprechend der Stellung der Schaltwal/.e 30 gemäß der Zahl der Im vorliegenden Falle vorhandenen sechs Bearbeitungsköpfe um einen Winkel von 60°.

Durch Schwenken der Schwenkscheibe 5 wird ein anderer. Insbesondere der nächste Bearbeltungskopf, In Arbeltslage geschwenkt. Zugleich bringt die Schwenkeinrichtung 15 die nächste Steuerlelste der Sieuerwalze 7 In Betriebslage. Die Schwenkscheibe 5 fährt In Richtung /ur Schwenkeinheit 4 unter Fixieren des jetzt In Arbeltslage befindlichen Bearbeitungskopfes durch die Flxlerbolzen 16. Zugleich wird die Kupplungsscheibe 17 mit der

is am Bearbeltungskopf vorhandenen Oegenschelbe gekuppelt oder für das Kuppeln beim Anlauf des Antriebsmotors In Bereitschaft gebracht und die Lage der Steuerwalze 7 wird verriegelt. Unter Anspannen der Spannglieder 24 wird die Schwenkscheibe 5 gegenüber dem Gehäuse der Einheit 2 verspannt und der Mehrfachschalter 14 zugleich eingeschwenkt.

Durch Inbetriebsetzen des Ellgangmotors 11 beginnt der neue Arbeitsgang mit dem jetzt gerade In Arbeltslage befindlichen Bearbeltungskopf.

Wenn die vorgesehenen Arbeltsvorgänge mit den Bearbeitungsköpfen durchgeführt sind, wird die Maschine selbsttätig stillgesetzt. Die Arbeltsvorgänge können mit einem gleichartigen Werkstück wiederholt werrfkiTi. Es Ist auch möglich, durch Werkstückwechsel und gegebenenfalls Wechseln des Bearbeitungskopfes gegen einen solchen mit anderer Spindelanordnung ein andersartiges Werkstück zu bearbeiten.

Der Werkstückschlitten kann mit einem Schwenktisch versehen sein. Dadurch 1st es möglich, das Werkstück 22

J5 auch von einer anderen Seite zu bearbeiten. Außerdem können auf einem ander-artigen Schwenktisch mehrere gleichartige Werkstücke angeordnet sein, die nacheinander bearbeitet werden sollen, wobei die Abnahme eines fertig bearbeiteten Werkstückes und das Aufbringen

*o eines zu bearbeitenden Werkstückes während der Arbeitsvorgange durchgeführt werden kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Maschine mit mehreren mindestens je eine Spindel aufweisenden Bearbeitungsköpfen, Insbesondere zum spanabhebenden Bearbeiten eines Werkstückes, die an einer um eine waagerechte Achse drehbar gelagerten und axial bewegbaren Schwenkscheibe angebracht sind, durch weiche jeweils ein Bearbeitungskopf In Arbeltslage bringbar Ist, mit einem Antriebsmotor, der mit dem gerade in Arbeltslage befindlichen Bearbeitungskopf kuppelbar und durch den dieser Bearbeitungskopf antreibbar Ist, und mit einem Drehtisch zur Aufnahme des Werkstückes, wobei die Schwenkscheibe auf der einen Seite und mindestens ein mit der Schwenkscheibe mindestens mittelbar zusammen wirkendes Lagesicherungsglied zum Lösen oder zum Verbinden der Schwenkscheibe mit einem ortsfesten Teil der Maschine und ein, mit dem Antriebsmotor verbindbares Kupplungsglied zum Antrieb ^es gerade In Arbeltslage befindlichen Bearbeltungbkapfes auf der anderen Seite gegenseitig axial verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsköpfe fest an der Schwenkscheibe (S) angebracht sind, daß der jeweils In Bearbeltungslage befindliche Bearbeitungskopf In seiner axialen Lage zusätzlich zu sichern ist, daß das Lageslcherungsglied (16) ortsfest angeordnet und mit dem gerade In Arbeltslage befindlichen Bearbeitungskopf zusammenwirkt und daß eine Anzahl von ortsfesten Schaltern vorgesehen Ist, von deren Schaltstiften jeweils eine vorbestimmte Anzahl mit dem gerade In Betriebslage befindlichen Bearbeitungskopf mindestens mittelbar zusa. nmen« /kt. wogegen die anderen Schaltstifte jeweils Ir eine entsprechende Ausnehmung (34) Im Bearbeitungski, f hineinragen.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (8) für den gerade In Arbeitslage befindlichen Bearbeitungskopf mit einem zur Aufnahme eines Werkstückes (22) dienenden, verschiebbaren WerkstOckschlltten (6) mechanisch verbunden Ist und daß der Werkstückschlitten mittels eines zusatzlichen, eine selbsttätig wirkende Bremse

(13) aufweisenden Ellgangmotors (U) anzutreiben lsi.

3. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem den Antriebsmotor (8) und die Schwenkeinheit (4) aufnehmenden Gehäuse eine einen Mehrfachschalter

(14) und eine Steuerwalze (7) aufweisende Steuereinheit vorgesehen Ist. wobei der Mehrfachschalter und die Steuerwalze gegenseitig und gegenüber dem Gehäuse verschiebbar sind und eines dieser Organe mit dem Werküückschlltten (6) und das andere Organ mit dem Elnstellschlltten (21) verbunden sind.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennlelchnet. daß die drehbar gelagerte Steuerwalze (7) bei von Ihr abgehobenem Mehrfachschalter (14) zusammen mit der Schwenkscheibe (5) synchron zu drehen Ist

5. Maschine nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrfachschalter (14) schwenkbar gelagert und mittels eines eine axiale Bewegung ausführenden Antrlebsorganes (19) In und außer Betriebslage zu schwenken Ist.

6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (33) mit In einem Schaltgetriebe (3) angeordneten Magnetkupplungen zusammenwirken, das den Antriebsmotor (8) mit dem Werkstückschlitten (6) verbindet und dessen einzelne Übersetzungsstufen mittels der ortsfesten Schalter zu schalten sind.

7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schwenkscheibe mit einer Kolbenstange zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkscheibe (5} auf der Kolbenstange befestigt Ist und daß die Kolbenstange als axial verschiebbare und drehbare Welle (27) ausgebildet Ist, die ein mit einem Schwenkantrieb (25) zusammenwirkendes Zahnrad (26) trägt.

8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungskopf lösbar mit der Schwenkscheibe (5) verbunden ist, wozu eine gegenseitige, Insbesondere ebene Paßfläche, ein lösbares Verbindungsglied und mindestens ein Lagesicherungsglied dienen.