DE1952050C3 - Revolver-Drehautomat - Google Patents

Description

a) die den Außenbearbeitungswerkzeugen (32b; 56) zugeordnete Reihe von Werkzeugaufnahmen beim Einsatz eines ihrer Werkzeuge der Arbeitsspindelachse näher liegt als die andere Reihe,

b) die beiden Reihen von Werkzeugaufnahmen in verschiedenen, zur Revolverschaltachse senkrechten Ebenen liegen,

c) jedem Innenbearbeitungswerkzeug (32a; 54) ein unabhängig von diesem einsetzbares, in derselben Schaltlage des Revolvers (28) befindliches Außenbearbeitungswerkzeug (32b; 56) zugeordnet ist,

d) der radiale Abstand — bezogen auf die Spindelachse- — zwischen der Spitze eines der Außenbearbeitungswerkzeuge (32b; 56) und dem zugehörigen, in der gleichen Schaltlage befindlichen Innenbearbeitungswerkzeug (32a; 54) größer ist als der Radius des Werkstückspannfutters (24) bzw. der größte Werkstückradius.

Die Erfindung betrifft einen Revolver-Drehautomat gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einem bekannten derartigen Revolver-Drehautomaten (US-PS 25 34 333) ist der Werkzeugrevolver als sog. Trommelrevolver ausgebildet und mit zur Arbeitsspindelachse paralleler Schaltachse angeordnet. An der dem Spindelkasten des Drehautomaten zugewandten Stirnseite des Werkzeugrevolvers sind längs eines. Kreises äquidistant sieben identische Aufnahmen für Werkzeughalter angeordnet, wobei eine erste Gruppe von vier unmittelbar aufeinanderfolgenden Aufnahmen mit Außenbearbeitungswerkzeugen, wie Drehmeißeln, und eine zweite Gruppe von drei aufeinanderfolgenden Aufnahmen mit Innenbearbeitungswerkzeugen, wie Bohrern, bestückt ist. Bezogen auf die Revolverschaltachse sind alle Außenbearbeitungswerkzeuge ungefähr radial orientiert, während die Innenbearbeitungswerkzeuge parallel zu dieser Schaltachse ausgerichtet sind. In jeder Schaltlage des Werkzeugrevolvers läßt sich also immer nur ein Werkzeug zum Einsatz bringen, d. h. beim Übergang von einem Außen- auf ein Innenbearbeitungswerkzeug oder umgekehrt muß der Werkzeugrevolver jedesmal mindestens einmal geschaltet werdeD. Auch besteht die Gefahr, daß beim Obergang von einem auf ein anderes Außenbearbeitungswerkzeug eines der Innenbearbeitungswerkzeuge mit dem Werkstückspannfutter der Arbeitsspindel oder dem Werkstück kollidiert, wenn bei der Wahl der Schaltrichtüng die Werkzeugbestückung nicht beachtet oder wenn ein in der Nähe eines langen Inr.enbearbeitungswerkzeugs angeordnetes Außenbearbeitungswerkzeug, z. B. bei ίο einem Futterteil, zum Einsatz gebracht wird. Ferner macht jede Erhöhung der Anzahl der zur Verfugung stehenden Werkzeuge eine Vergrößerung des Durchmessers des bekannten Trommelrevolvers erforderlich, wodurch unter anderem die Zugänglichkeit des Arbeitsraums des Drehautomaten noch mehr vermindert wird und die hinsichtlich der Zerspanungskräfte relevanten Hebelverhältnisse bezüglich der Revolverachse und der Schlittenführung ungünstiger werden. Schließlich bestimmt das längste Innenbearbeitungswerkzeug die Endlage des Werkzeugrevolvers in Richtung zum Spindelkasten, um das Risiko einer Kollision der Innenbearbeitungswerkzeuge mit dem Spindelkasten auszuschließen. Dies bedeutet, daß entweder Aussparungen im Spindelkasten vorgesehen oder die Außenbearbeitungswerkzeuge in Längsrichtung der Innenbearbeitungswerkzeuge vorgezogen werden müssen.

Der bekannte Revolver-Drehautomat weist jedoch die Eigenschaft auf, daß die einzelnen Werkzeuge — mit Einschränkungen wegen der vorstehend erläuterten Gefahr der Kollision eines der Innenbearbeitungswerkzeuge mit dem Werkstück oder seinem Spannfutter — unabhängig voneinander einsetzbar sind, d. h. bei vollständig bestücktem Werkzeugrevolver muß das Werkstück nicht gleichzeitig mit mehreren Werkzeugen bearbeitet werden, wie dies bei anderen bekannten, noch zu erläuternden Revolver-Drehautomaten der Fall ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Revolver-Drehautomaten mit unabhängig voneinander einsetzbaren Außen- und Innenbearbeitungswerkzeugen so zu verbessern, daß nacheinander ein Innen- und ein Außenbearbeitungswerkzeug eingesetzt werden können, ohne daß die Gefahr einer Kollision eines Werkzeugs mit dem Werkstück oder seinem Spannfutter besteht und ohne daß dazwischen der Werkzeugrevolver fortgeschaltet und so die damit verbundene Totzeit in Kauf genommen werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehautomaten kann nicht nur nacheinander ein Außen- und ein Innenbearbeitungswerkzeug bzw. umgekehrt eingesetzt werden, ohne daß die Gefahr einer Kollision eines Werkzeugs mit dem Werkstück oder dessen Spannfutter besteht, sowie auf ein Schalten des Werkzeugrevolvers verzichtet werden, wenn von einem Innen- auf ein Außenbearbeitungswerkzeug übergegangen werden soll, sondern es lassen sich alle Außenbearbeitungswerkzeuge durch Drehen des Werkzeugrevolvers durchschalten, ohne daß bezüglich der Innenbearbeitungswerkzeuge Kollisionsgefahr besteht, und bei vorgegebenem Revolverdurchmesser lassen sich doppelt soviele Werkzeuge unterbringen wie bei dem vorstehend beschriebenen bekannten Drehautomaten. Schließlich eröffnet die Erfindung die Möglichkeit, ein langes Innenbearbeitungswerkzeug in den Revolver einsetzen zu können,

ohne dadurch den Weg des Revolvers in Richtung auf den Spindelkasten so zu beschränken, wie dies das längste Innenbearbeitungswerkzeug bei dem Drehautoma ten nach der US-PS 25 34 333 zur Folge hat; um diese Beschränkung zu vermeiden, wird die erfindungsgemäße Drehmaschine vorteilhaft so ausgebildet, daß die Schaltachse des Werkzeugrevolvers senkrecht oder schräg zur Arbeitsspindelachse verläuft.

Bei Revolver-Drehautomaten ist es an sich bekannt, in zwei zur Revolverschaltachse senkrechten Ebenen am Werkzeugrevolver jeweils eine Reihe von Werkzeugaufnahmen anzuordnen und eine der Reihen nur mit Außenbearbeitungswerkzeugen und die andere Reihe nur mit Innenbearbeitungswerkzeugen zu bestükken (Prospekt der Firma Lidköpings Mekaniska Verkstads A.B., Lidköpings (Schweden) Maschinentyp ASR 200). Bei diesem bekannten Drehautomaten ist der Werkzeugrevolver auf einem nur parallel zu der horizontal orientierten Achse der stationären Arbeitsspindel verschiebbaren Längsschlitten mit vertikaler Revolverschaltachse angeordnet. Am Umfang des Werkzeugrevolvers sind eine untere Reihe von Werkzeugaufnahmen für bezüglich der Schaltachse radial verlaufende Innenbearbeitungswerkzeuge und eine obere Reihe von Werkzeugaufnahmen für Außenbearbeitungswerkzeuge vorgesehen, wobei die Schneiden der letzteren in Richtung der Schaltachse auf die Innenbearbeitungswerkzeuge zu gerichtet sind. Wegen der stationär angeordneten Arbeitsspindel und dem nur in Richtung der Arbeitsspindelachse verschiebbaren Werkzeugrevolver ist es bei diesem bekannten Dreiiautomaten nur möglich, zwei einer bestimmten Schaltlage des Werkzeugrevolvers zugeordnete Werkzeuge, d. h. ein Innenbearbeitungswerkzeug und ein in Richtung der Schaltachse daneben liegendes Außenbearbeitungswerkzeug, z. B. einen Bohrer und einen Drehmeißel, gemeinsam zum Einsatz zu bringen, es sei denn, man entfernt eines der beiden Werkzeuge aus der betreffenden Aufnahme des Werkzeugrevolvers. Die bekannte Konstruktion erlaubt es also nicht, in jeder Schaltage des Werkzeugrevolvers ein Außen- und ein Innenbearbeitungswerkzeug vorzusehen, welche unabhängig voneinander und von der Form des Werkstücks einsetzbar sind. Schließlich führt die Orientierung eines jeden der Außenbearbeitungswerkzeuge in Richtung auf das zur selben Schaltlage gehörende Innenbearbeitungswerkzeug zu dem Nachteil, daß sie mit einem Außenbearbeitungswerkzeug überdrehbare Werkstücklänge durch die Länge des Außenwerkzeughalters begrenzt wird, weil dann das Werkstück mit dem Revolverkörper kollidiert.

Es ist auch schon eine Drehmaschine bekanntgeworden, (BE-PS 6 93 300), bei der die horizontal ausgerichtete Arbeitsspindel im Oberschlitten eines Kreuzschlittensystems gelagert ist und so in ihrer Längsrichtung sowie in vertikaler Richtung parallel zu sich selbst verschoben werden kann. Ferner besitzt diese Drehmaschine ein um eine stationäre, vertikale Achse drehbares Werkzeugmagazin, das an vier Seiten jeweils eine erste Reihe von übereinander angeordneten Aufnahmebohrungen für Innenbearbeitungswerkzeuge und eine zweite Reihe von gleichfalls übereinander angeordneten Aufnahmebohrungen für Außenbearbeitungswerkzeuge aufweist, wobei die Aufnahmebohrungen der einen Reihe bezüglich derjenigen der anderen Reihe so orientiert sind, daß die einer bestimmten Höhenlage der Arbeitsspindel zugeordneten beiden Werkzeuge zwar senkrecht zueinander orientiert sind, das Außenbearbeitungswerkzeug jedoch auf das Innenbearbeitungswerkzeug zu gerichtet ist Infolge ihres Aufbaus hat diese Drehmaschine also dieselben Nachteile wie der Typ ASR 200 der Firma Lidköpings.

Das Werkzeugmagazin der Drehmaschine nach der BE-PS 6 93 300 kann auch entsprechend dem Prinzip des Werkzeugrevolvers des Maschinentyps ASR 200 der Firma Lidköpings Mekaniska Verkstads A.B. ausgebildet werden (siehe Fig. 17 und 18 der BE-PS

ίο 6 93 300), wobei für diese Variante dasselbe gilt wie für die an erster Stelle beschriebene Ausführungsform. Soll die bekannte Drehmaschine nach den Fig. 17 und 18 der BE-PS 6 93 300 so ausgebildet werden, daß die Außenbearbeitungswerkzeuge unabhängig von den Innenbearbeitungswerkzeugen einsetzbar sind, muß wege« der Ausrichtung der ersteren auf die letzteren zu der radiale Abstand zwischen der Spitze eines der Außendrehwerkzeuge und dem in der gleichen Schaltlage des Werkzeugmagazins befindlichen lnnenbearbeitungswerkzeug doppelt so groß gewählt werden wie bei der erfindungsgemäßen Konstruktion, nämlich größer als der Durchmesser des Werkstückspannfutters bzw. des Werkstücks. Aber auch dann Jassen sich die übrigen, vorstehend aufgeführten Nachteile nicht vermeiden.

Schließlich ist ein Horizontalbohr- und Fräswerk bekanntgeworden (US-PS 26 85 122), bei dem ein Ständer 20 auf einem Bett in horizontaler Richtung verschiebbar angeordnet ist und einen vertikal beweglichen Schlitten trägt, an dem ein um eine schräg verlaufende Achse schaltbarer und einen Werkzeugantrieb aufnehmender Werkzeugträger angeordnet ist. Dieser ist derart mit Werkzeugaufnahmen für beliebige Werkzeuge versehen, daß in jeder Schaltlage des Werkzeugträgers nur ein einziges Werkzeug mit dem Antrieb gekuppelt ist und zum Einsatz gebracht werden kann, da die auf einem ersten Kegel um die Schaltachse liegenden Werkzeugaufnahmen einer ersten Reihe bezüglich der auf einem zweiten Kegel um die Schaltachse liegenden Werkzeugaufnahmen einer zweiten Reihe auf Lücke stehen, d. h. die beiden Reihen sind gegeneinander versetzt. Auch diese bekannte Werkzeugmaschine offenbart also nicht den Gedanken, jedem Innenbearbeitungswerkzeug eines Werkzeugträgers ein in derselben Schaltlage des letzteren liegendes Außenbearbeitungswerkzeug zuzuordnen, geschweige denn das Prinzip, das Außenbearbeitungswerkzeug jeweils so zu orientieren, daß es vom zugehörigen Innenbearbeitungswerkzeug wegweist.

Bei einem erfindungsgemäßen Revolver-Drehautomaten läßt sich der erforderliche Abstand der beiden den Werkzeugaufnahmen zugeordneten Ebenen in Abhängigkeit von den Dimensionen und Gestaltungen der Werkstücke, des Werkstückspannfutters, der Werkzeughalter und der Werkzeuge selbst ohne Schwierigkeiten festlegen. Bei der Innenbearbeitung eines Werkstücks mit einem Innenbearbeitungswerkzeug stört dann z. B. ein im Abstand daneben liegendes Außenbearbeitungswerkzeug nie. Erfolgt die Werkstückbearbeitung mit einem Außenbearbeitungswerkzeug, z. B. mittels eines Drehmeißel, so läßt sich die Meißelspitze in einem solchen Abstand vom daneben liegenden Innenwerkzeug anordnen, daß sich auch das letztere nicht in unmittelbarer Nähe von Werkstückumfangsctellen befindet, die einen wesentlich größeren Durchmesser als der gerade zu bearbeitende Umfangsteil haben.

In der Zeichnung sind besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt; es zeigt

F i g. 1 eine Teilvorderansicht eines Drehautomaten mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sternrevolvers samt Kreuzschlitten;

F i g. 2 eine Draufsicht auf die in F i g. 1 gezeigten Teile;

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sternrevolvers zusammen mit seinem Oberschlitten, und

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines an einem erfindungsgemäßen Drehautoma- ι ο ten einsetzbaren Werkzeugrevolvers.

In F i g. 1 ist auf einem Maschinengestell 20 eines Drehautomaten ein Spindelstock 22 angeordnet, in dem eine ein Werkstückspannfutter 24 tragende Arbeitsspindel drehbar gelagert ist Dieser horizontal verlaufenden Arbeitsspindel ist ein als Ganzes mit 26 bezeichneter Werkzeugträger zugeordnet, der einen mehrkantigen Werkzeugrevolver 28 aufweist, welcher um eine senkrecht zur Zeichnungsebene der F i g. 1 verlaufende Schaltachse in verschiedene Einsatzstellungen, im folgenden Schaltlagen genannt, in vorgegebenen Drehwinkelschritten eingestellt werden kann. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform mit Sternrevolver verläuft die Schaltachse also horizontal und senkrecht zur Arbeitsspindelachse. Am Umfang des Werkzeugrevolvers sind in gleichen Winkelabständen voneinander mehrere Werkzeughalter 30 angeordnet, in die jeweils ein Werkzeug 32a bzw. 326 eingesetzt ist

Der Lagerung des Werkzeugträgers 26 dient ein Lagergehäuse 34, das auf dem parallel zur Arbeitsspindelachse verschiebbaren Oberschlitten 36 eines Kreuzschlittensystems 38 angeordnet ist Der Unterschlitten dieses Kreuzschlittensystems wurde mit 40 bezeichnet und er ist auf einer Schlittenführung 42 senkrecht zur Arbeitsspindelachse verschiebbar. Mit Hilfe des Unter-Schlittens 40 läßt sich der Werkzeugrevolver 28 bezüglich der Arbeitsspindelachse also radial und mit Hilfe des Oberschlittens 36 parallel zur Arbeitsspindelachse verschieben.

Wie die Fig.2 erkennen läßt, sind bei dieser ^o Ausführungsform am Umfang des Werkzeugrevolvers zwei zueinander parallele Reihen von Werkzeughaltern 30 vorgesehen, wobei in die Werkzeughalter der vorderen, gemäß F i g. 2 unteren Reihe Außenbearbeitungswerkzeuge 326 in Form von Drehmeißeln eingesetzt sind, mit denen sich ein vom Werkstückspannfutter 24 gehaltenes Werkstück 41 an seinem Außenumfang bearbeiten läßt Hingegen sind die Werkzeughalter 30 der hinteren, gemäß Fig.2 oberen Reihe mit Innenbearbeitungswerkzeugen 32a bestückt die die Form von Bohrern, Bohrstangen etc. haben.

Die beschriebene Konstruktion eines Werkzeugrevolvers in Kombination mit einem Kreuzschlittensystem ermöglicht es, daß die einer- Schaltlage des Werkzeugrevolvers zugeordneten, d. h. in Richtung der Schaltachse nebeneinanderliegenden Werkzeuge 32a, 326 nicht gleichzeitig, sondern Werkstück-unabhängig nacheinander zum Einsatz gebracht werden können, wobei von einem Außen- auf ein Innenbearbeitungswerkzeug und umgekehrt übergegangen werden kann, ohne daß der Werkzeugrevolver fortgeschaltet werden muß.

Die Ausführungsform nach F i g. 3 besitzt einen auf dem Oberschlitten 52 eines im übrigen nicht gezeigten Kreuzschlittensystems angeordneten Sternrevolver 50 mit einer ersten Reihe von am Umfang des Werkzeugrevolvers angeordneten, bezüglich der Revolverschaltachse radial orientierten Innenbearbeitungswerkzeugen 54 sowie einer zweiten Reihe von an der Stirnseite des Werkzeugrevolvers angeordneten und axial orientierten Außenbearbeitungswerkzeugen 56, wobei der Werkzeugrevolver für den Werkzeughalter eines jeden Werkzeugs eine entsprechende Ausnehmung besitzt. Ebenso wie bei der Ausführungsform nach F i g. 2 befinden sich also auch bei der Ausführungsform nach Fig.3 die Außenbearbeitungswerkzeuge 56 in einem solchen Abstand von den Innenbearbeitungswerkzeugen 54, daß die letzteren beim Überdrehen eines Werkstücks nicht stören.

Die F i g. 4 zeigt einen Werkzeugträger, der mit zwei Werkzeugrevolverteilen 70 und 72 ausgestattet ist, die in einem Lagergehäuse 74 gelagert sind und einzeln oder gemeinsam fortgeschaltet werden können. Sie sind koaxial und unmittelbar nebeneinander angeordnet und haben an ihrem Umfang jeweils eine Reihe von Bohrungen zum Einsetzen von mit Werkzeugen bestückten Werkzeughaltern. Für das Fortschalten ist der Revolverteil 72 auf einer im Lagergehäuse 74 drehbar gelagerten Lagerwelle 76 drehfest angeordnet. An dem innerhalb des Lagergehäuses 74 liegenden freien Ende der Lagerwelle 76 ist ein Übertragungsritzel, 78 befestigt Mit 80 ist ein am Lagergehäuse 74 angeflanschter Antriebsmotor bezeichnet, dessen Abtriebswelle 82 im Lagergehäuse 74 drehbar gelagert ist Auf der Abtriebsweile 82 ist eine erste Kupplung 84, 86 angeordnet, die eine auf der Abtriebswelle drehfest, jedoch axial verschiebbar angeordnete Kupplungshälfte 84 und eine auf der Abtriebswelle frei drehbar, jedoch axial unverschiebbar angeordnete Kupplungshälfte 86 aufweist. Die letztere wirkt auf ein Antriebsritzel 88, das mit dem Übertragungsritzel 78 kämmt

Der Revolverteil 70 ist auf einer Hohlwelle 90 befestigt die auf der Lagerwelle 76 frei drehbar angeordnet ist Die Hohlwelle 90 trägt an ihrem inneren Ende ebenfalls ein Übertragungsritzel 92, das mit einem Antriebsritzel 94 einer zweiten Kupplung 96,98 kämmt Diese Kupplung weist eine auf der Abtriebswelle 82 drehfest jedoch axial verschiebbar angeordnete, treibende Kupplungshälfte 96 sowie eine auf der Abtriebswelle 82 frei drehbare, jedoch axial unverschiebbar angeordnete, angetriebene Kupplungshälfte 98 auf.

Für den gemeinsamen Antrieb beider Revolverteile werden beide Kupplungen 84, 86 bzw. 96, 98 geschlossen, für den Einzelantrieb der Revolyerteile isi jeweils die entsprechende Kupplung zu schließen. Die Kupplungen können verschiedenartig gestaltet sein, so daß die in der Zeichnung gezeigten Zahnkupplunger nur als Ausführungsbeispiel dienen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Pa ten tanspruch:

   Revolver-Drehautomat mit einer ein Werkstückspannfutter aufweisenden Arbeitsspindel und einem um eine Schaltachse drehbaren Werkzeugrevolver, der auf einem parallel und senkrecht zur Arbeitsspindelachse verschiebbaren Oberschlitten eines Kreuzschlittensystems angeordnet ist und zwei Reihen von Werkzeugaufnahmen für das Anbringen von Außen-" bzw. Innenbearbeitungswerkzeugen aufweist, wobei in der jeweiligen Arbeitslage die letzteren parallel und die ersteren ungefähr senkrecht zur Arbeitsspindelachse verlaufen und die Außen- von den Innenbearbeitungswerkzeugen wegweisen, die beiden Reihen von Werkzeugaufnahmen voneinander getrennt angeordnet sowie Innen- und Außenbearbeitungswerkzeuge unabhängig voneinander einsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß