DE19529071A1 - Vorrichtung zur Rück- und Frontseitenbearbeitung von Werkstücken - Google Patents

Vorrichtung zur Rück- und Frontseitenbearbeitung von Werkstücken

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Front- und Rück­ seitenbearbeitung von Werkstücken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird ein Werkstück oder Drehteil zunächst auf seiner Frontseite in einem Drehau­ tomaten bearbeitet. Sodann wird ein Abgreifspindelmotor an das Werkstück herangefahren und dieses im Spannfutter des Abgreifspindelmotors eingespannt. Nach dem Abstechen des auf der Frontseite bearbeiteten Drehteils wird der Abgreifspin­ delmotor zurückgefahren und seitlich zu einer oder nacheinan­ der zu mehreren Rückseiten-Bearbeitungsstationen jeweils in einzelnen Verfahrschritten bewegt. Durch die langen Verfahr­ wegzeiten ist es unmöglich, komplex bearbeitete Drehteile in kurzer Taktzeit herzustellen, da bei einer kurzen Frontbear­ beitungs-Drehzeit, z. B. 3 Sekunden, keine Möglichkeit be­ steht, die folgenden Verfahrschritte zu beschleunigen. Auch ist es bei den bekannten Vorrichtungen nicht möglich, ohne Hauptspindelstop an der Drehteilfrontseite komplexe Bearbei­ tungsvorgänge anzubringen, die einen Drehstop der Drehautoma­ tenspindel erfordern.
Durch die Erfindung soll eine Vorrichtung dieser Art so verbessert werden, daß die Verfahrzeiten zwischen den einzel­ nen Front- und Rückseitenbearbeitungen stark verkürzt werden. Gleichzeitig soll die Durchführung komplexer Bearbeitungsvor­ gänge ohne Drehstop der Drehautomatenspindel möglich sein.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat die folgenden Vorteile gegenüber dem Stand der Technik:
  • 1. Durch das Vorfahren des synchronisierten Abgreifspindel­ motors, der sich gegenüber dem Drehautomaten befindet, kann ein in kurzer Zeit (ca. 3 Sekunden) am Drehautoma­ ten auf seiner Frontseite bearbeitetes Drehteil lage­ richtig abgenommen werden und auf wenigstens einer, vorzugsweise mehreren, z. B. sechs, nachfolgenden Bear­ beitungsstationen auf der Drehteilrückseite vielschich­ tig bearbeitet werden.
  • 2. Durch den in kürzester Zeit hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch axial vor- und zurückfahrenden synchro­ nisierten Abgreifspindelmotor ist ein extrem kurzer Drehteilabnahme-Zyklus möglich. Der ultraschnelle Dreh­ teilabgreifvorgang ermöglicht somit eine extrem schnelle Drehteilrückseitenbearbeitung.
  • 3. Jeder der verfahrbaren, synchronisierten und auf dem Schaltteller indexierbaren AC-Spindelmotoren wird in den verschiedenen Haltestellungen des weiterschaltbaren Schalttellers im Wechsel als Abgreifspindelmotor, Bear­ beitungsspindelmotor sowie Teileauswurfspindelmotor verwendet. Somit kommt zur Anzahl der Bearbeitungsspin­ delmotoren am Schaltteller immer je ein Teileauswurf­ spindelmotor sowie ein Abgreifspindelmotor hinzu.
  • 4. Die Rückseiten-Bearbeitungstaktzeit richtet sich aus­ schließlich nach Drehteile-Stückbearbeitungszeit, Spin­ delmotor-Abgreif zeit und Schaltteller-Indexierzeit (Fortschaltzeit). Die gesamte Teilestückzeit richtet sich immer nach dem längsten Bearbeitungszyklus.
  • 5. Durch das Spindelmotor-Abgreifsystem ist es erstmals möglich, Drehteile mit kurzen Stückbearbeitungszeiten (ca. 3 Sekunden) lagerichtig abzunehmen und auf der Teilerückseite mehrere Rückseitenbearbeitungen durchzu­ führen. Somit können auch kleinste Teilemengen kosten­ günstig komplett bearbeitet werden.
  • 6. Durch die drehzahlgesteuerten, mit dem Schaltteller indexierbaren Spindelmotoren sind auch komplexe Bearbei­ tungsvorgänge je nach Ausstattung der Bearbeitungssta­ tionen an der Drehteilrückseite möglich.
  • 7. Das Spindelmotor-Abgreifsystem-Drehzentrum kann als kostengünstiges 3-Stationen-System für einfache rücksei­ tenbearbeitete Drehteile sowie als komplexes Vielstatio­ nen-Komplettbearbeitungs-Drehzentrum mit verhältnismäßig großer Anzahl von Bearbeitungsstationen rings um den Drehteller aufgebaut werden.
  • 8. Das Abgreifen des am Drehautomaten auf der Frontseite bearbeiteten und abgestochenen Drehteils mit dem Ab­ greifspindelmotor gegenüber dem Drehautomaten bewirkt eine Teilewendung von 180°. Dadurch ist es möglich, an der Drehteilrückseite diverse Operationen in Längs- sowie Querachse des Drehteils auszuführen. Ein Stop der Drehautomatenspindel bei frontseitigen Bearbeitungsvor­ gängen, die nur bei Stillstand des Drehteils möglich sind, z. B. außer der Drehachsenmitte Bohren, Querbohren, Fräsen, Gewindeschneiden usw., kann entfallen, wenn auf dem Drehteller eine 180° Teilewendestation montiert ist.
  • 9. Die für das Indexieren oder Fortschalten des Drehteils erforderliche Zeit kann für das Zurückfahren und das anschließende Wiedervorfahren des Abgreifspindelmotors zur jeweils nachfolgenden Bearbeitungsstation bzw. Auswurfstation ausgenützt werden, so daß eine extrem schnelle Weiterschaltung möglich wird.
Anhand der Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Spindelmotorabgreif- (Ansicht A) Vorrichtung und
Fig. 2 eine Aufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte (Ansicht B) Spindelmotorabgreif-Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet in der nachfolgend geschilderten Weise.
Der Drehautomat 1 fertigt ein nicht gezeigtes Drehteil oder Werkstück an der mitlaufenden Führungsbüchse 17 mit den im Werkzeughalter 15 befestigten Werkzeugen in einer kurzen Drehstückzeit von ca. 3 Sekunden bis zum Beginn des Drehteil­ abstechvorgangs.
Der mit dem Drehautomaten-Spindelmotor 16 drehzahlsynchroni­ sierte, AC-gesteuerte Spindelmotor 13 steht zum Teileabgriff auf Abgreifspindelposition 10. Die Abgreifspindelposition liegt exakt linear auf der Drehautomatenachsmitte 2. Der Spindelmotor 13 in Abgreifposition 10 wird blitzschnell hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch über das am Drehau­ tomaten 1 gefertigte Drehteil über den Verfahrweg 6 gescho­ ben. Das Spannsystem (Spannzange) fixiert das Drehteil im Spindelmotor 13. Nach dem Drehteilabstechvorgang im Drehauto­ maten 1 wird der Spindelmotor 13 über den Verfahrweg 6 blitz­ schnell mit dem im Spannsystem befindlichen Drehteil in seine Ausgangsposition nahe der Mitte des Drehtellers 3 zurückge­ fahren, und dadurch zur Zeitersparnis gleichzeitig der Schalt- oder Drehteller 3 in die erste Rückseiten-Bearbei­ tungsstation 9 verschwenkt.
Nachdem der Spindelmotor 13 den Drehteilabgreifvorgang abge­ schlossen hat und seine erste Rückseiten-Bearbeitungsstation 9 erreicht hat, steht auf dem Drehteller 3 ein drehteilfrei­ er, drehzahlsynchronisierter, AC-gesteuerter Abgreifspindel­ motor 13 gegenüber dem Drehautomaten 1 in der Abgreifposition 10 zur Abnahme eines neuen Drehteils bereit.
Während der Bearbeitung eines zweiten Drehteils am Drehauto­ maten 1 kann zeitgleich an der ersten Nach- oder Rückseiten­ bearbeitungsstation 9 eine weitere Bearbeitung stattfinden.
Wenn der Teileabgreifvorgang für das zweite Drehteil in der Position 10 abgeschlossen ist, kann der Schaltteller 3 wieder um eine Station weitergeschaltet werden. Der Abgreifspindelmotor 13 wird dabei vom Drehautomaten 1 zur Rückseiten-Bear­ beitungsstation 9 weitergeschaltet, während der bisher gegen­ über der Rückseiten-Bearbeitungsstation 9 stehende Abgreif­ spindelmotor 13 sich an der zweiten Nach- oder Rückseiten- Bearbeitungsstation 7 zur Durchführung eines weiteren Rück­ seiten-Bearbeitungsvorgangs positioniert.
Nach dem Fertigdrehen des dritten Drehteils am Drehautomaten 1 und Beendigung des Spindelmotor-Abgreifvorgangs wird der Schaltteller 3 wieder um eine Station weitergeschaltet, so daß nun sämtliche Rückseiten-Bearbeitungstationen 9, 7 sich im Operationsprozeß befinden.
Jetzt befindet sich der Abgreifspindelmotor 13 mit dem ersten am Drehautomaten 1 gedrehten Werkstück in der Fertigteile- Auswurfposition 12 und wirft das komplett bearbeitete Dreh­ teil in den Fertigteilebehälter 11. Dieser Abgreifspindelmo­ tor 13 ist nun drehteilfrei und wird kurz vor Fertigstellung des vierten Drehteiles am Drehautomaten 1 durch den Drehtel­ ler 3 in Schaltrichtung 14 wieder in die Abgreifspindelposi­ tion 10 gebracht. Die geschilderte Prozeßreihenfolge beginnt wieder und setzt sich in einem Endloszyklus fort.
Alle zum Einsatz kommenden Abgreifspindelmotoren sind in Rollenbahnführungen 5 zum Zweck der präzisen, widerstandarmen und somit extrem schnellen Verfahrbarkeit über den Abgreifweg 6 auf dem Drehteller 3 montiert. Es wird bemerkt, daß in Ansicht A die Rückseiten-Bearbeitungsstation 9 zur übersicht­ licheren Darstellung weggelassen ist.
Zur Bearbeitung von kurzen sowie extrem langen Drehteilen kann die gesamte Rückseitenbearbeitungs-Drehtellereinheit in der Drehmaschinen-Längsachse entlang des Verstellweges 8 ver­ stellt werden.
Bezugszeichenliste
1 Drehautomat (Frontseitenbearbeitung)
2 Axialfertigungsdrehachse
3 Dreh- oder Schaltteller
4 Rückseiten-Bearbeitungsstationen, die jeweils eine mit der Drehautomatenspindel synchronisierbare, AC-gesteuerte Bearbeitungsspindel enthalten
5 Rollenführungsbahn
6 Abgreifweg für Abgreifspindelmotor
7 Rückseiten-Bearbeitungsstation, in 3 Achsen verstellbar
8 Verstellweg für komplette Rückseiten-Bearbeitungsstation zum Ausgleich größerer Längenunterschiede der Werkstücke
9 Rückseiten-Bearbeitungsstation, in 3 Achsen verstellbar
10 Abgreifspindelposition, deren Spindeldrehzahl mit der Drehautomatenspindel 16 synchronisiert ist
11 Fertigteile-Auswurfbehälter
12 Fertigteile-Auswurfposition
13 Synchronisierte, AC-gesteuerte Spindelmotoren, deren Anzahl je nach Drehtellerausführung 3, 4, 5, 6, 8 oder noch mehr beträgt
14 Dreh- oder Schaltteller-Drehrichtung
15 Werkzeughalter am Drehautomaten
16 Synchronisierter, AC-gesteuerter Spindelmotor des Drehau­ tomaten
17 Mitlaufende oder feste Führungsbüchse am Drehautomaten.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Rück- und Frontseitenbearbeitung von Werkstücken, mit einem Drehautomaten, einem in Arbeits­ stellung in der Achse des Drehautomaten angeordneten Abgriffspindelmotor zur Aufnahme des vom Drehautomaten bearbeiteten Werkstücks und mit Einrichtungen zum Ver­ fahren des Abgreifspindelmotors zu weiteren Bearbei­ tungsstationen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei Abgreifspindelmotoren (13) in gleichen Winkelab­ ständen auf einem Drehteller (3) montiert sind, welcher in Drehrichtung (14) derart weiterschaltbar ist, daß in jeder seiner Haltestellungen die Achsen der Abgreifspin­ delmotoren (13) jeweils mit der Achse (2) des Drehauto­ maten (1) zur Frontseiten-Bearbeitung des Werkstücks, mit der Achse wenigstens einer Bearbeitungsstation (9,7) zur Rückseiten-Bearbeitung des Werkstücks bzw. mit der Öffnung eines Fertigteilebehälters (11) ausgerichtet sind, wobei die Abgreifspindelmotoren (13) auf dem Schaltteller (3) in Radialrichtung desselben verfahrbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Bearbeitungsstation (9, 7) vorgesehen ist, wobei die Anzahl von Abgreifspindelmotoren (13) auf dem Schaltteller (3) gleich der Anzahl von Bearbeitungsstationen (9, 7) plus zwei ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fortschaltfrequenz des Schalttellers (3) durch die längste Bearbeitungszeit einschließlich der Abgreifzeit des Werksktücks am Drehautomaten (1) bzw. in den Bearbeitungsstation(en) (9, 7) bestimmt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Verfahren jedes Abgreifspindelmotors (13) hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch erfolgt.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgreifspindelmotoren (13) mit dem Drehautomaten (1) drehzahlsynchronisiert und AC-gesteuert sind.
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