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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Drehbearbeigung
von Werkstücken.
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Es
wurde bereits eine numerisch gesteuerte Drehbank (NC-Drehbank) vorgeschlagen,
die zwei Spindeln, d. h. eine erste Spindel und eine zweite Spindel,
aufweist und eine erste sowie eine zweite Werkzeugaufnahme umfaßt, die
mit der ersten bzw, mit der zweiten Spindel zusammenwirken und die hinsichtlich
ihrer Bewegung unabhängig
voneinander gesteuert werden. Jedoch ist es bei dieser herkömmlichen
NC-Drehbank erforderlich, daß die
Steuereinrichtung zur Steuerung der jeweils unabhängig voneinander
erfolgenden Bewegung der Werkzeugaufnahmen ein kompliziertes, aufwendiges
Steuerprogramm enthalten muß.
Darüber
hinaus entsprechen die Funktionen und Wirkungen, die von dieser
herkömmlichen
Drehbank erwartet werden können,
lediglich denjenigen, die bei einer Zusammenfassung von zwei Drehbänken zu
einer Drehbank resultieren.
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Aus
der JP 07-185901 A ist ein Verfahren zum Steuern der Bewegung einer
ersten Spindel und einer zweiten Spindel, die jeweils getrennte
Werkstücke
lagern, bekannt. Die Werkstücke
werden gleichzeitig in unterschiedlichen Drehbearbeitungsarten unter
Verwendung einer einzigen Werkzeugaufnahme gedreht. Daher werden
die Werkstücke
zwischen dem Ausführen
von unterschiedlichen Drehbearbeitungsarten an ihnen von der ersten
Spindel zur zweiten Spindel transferiert.
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Aus
der
DE 195 11 421
A1 ist ein Verfahren zum Drehen von Werkstücken bekannt,
bei dem ein Werkstückrohling
als Stangenmaterial zunächst
mittels eines ersten Werkzeugs bearbeitet wird, dann durch einen
Vorschub in ein Spannfutter einer zweiten Spindel geschoben wird,
so dass er gleichzeitig von dem Spannfutter der ersten und dem Spannfutter der
zweiten Spindel ergriffen ist. Anschließend wird der Werkstückrohling
zwischen den beiden Spindeln durchtrennt und, unabhängig vom
ersten Bearbeitungsvorgang, wird ein zweiter Drehbearbeitungsvorgang
am abgetrennten Teil des Werkstückrohlings durchgeführt.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Drehen bzw: Drehbearbeiten von Werkstücken zu schaffen, bei dem ein
einfaches Programm zur Steuerung der Bewegung einer Werkzeugaufnahme
einsetzbar ist, wobei die Funktion einer Drehbank, die zwei Spindeln
aufweist, mit maximalem bzw. sehr gutem Effekt erzielt wird.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei
diesem Verfahren muß die
Werkzeugaufnahme lediglich zum Drehen des ersten Werkstücks, das
durch die erste Spindel gehalten wird, bewegt werden, und es wird
das zweite, durch die zweite Spindel gehaltene Werkstück synchron
mit dem Drehen des ersten Werkstücks
gedreht, wobei die Bewegung der zweiten Spindel der Bewegung der
Werkzeugaufnahme nachfolgt. Folglich können das erste und das zweite
Werkstück
gleichzeitig gedreht werden, ohne daß ein kompliziertes Programm
eingesetzt wird, das bei dem herkömmlichen Verfahren, bei dem
zwei Werkstückaufnahmen
hinsichtlich ihrer Bewegung gesteuert werden, erforderlich ist.
Der Drehvorgang kann daher effizient durchgeführt werden, wobei die Funktion
einer solchen Drehbank, die zwei Spindeln aufweist, mit maximalem
bzw. gutem Effekt ausgenutzt wird.
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Bei
diesem Verfahren werden beide Enden des abgeschnittenen Teils bzw.
des zweiten Werkstücks
in dem ersten Drehbearbeitungsmodus bzw. in dem zweiten Drehbearbeitungsmodus
gedreht, wodurch ein Gegenstand hergestellt wird, wobei eine Vielzahl
solcher Gegenstände
jeweils einer nach den anderen in unbeaufsichtigter Weise hergestellt
werden kann.
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Eine
Drehbank zum Ausführen
des Verfahrens der Erfindung enthält die folgenden Merkmale:
eine
erste Spindel, die zum Halten eines ersten Werkstücks ausgelegt
und um eine Achse Y drehbar ist,
eine zweite Spindel, die an
der Achse Y derart angeordnet ist, daß sie der ersten Spindel gegenüber liegt, und
zum Halten eines zweiten Werkstücks
ausgelegt ist, wobei die zweite Spindel um die Achse Y drehbar sowie
entlang der Achse Y beweglich ist, und
eine Werkzeugaufnahme,
an der ein erstes Werkzeug und ein zweites Werkzeug angebracht sind,
die jeweils mit der ersten Spindel bzw. mit der zweiten Spindel
zusammenwirken, wobei sowohl das erste als auch das zweite Werkzeug
entlang einer Achse Z, die parallel zu der Achse Y verläuft, beweglich
sind und weiterhin entlang einer Achse X bewegbar sind, die rechtwinklig
zu der Achse Y verläuft,
wobei
die zweite Spindel entlang der Achse Y beweglich ist, während sich
die Werkzeugaufnahme entlang der Achse Z bewegt, derart, daß die Drehbearbeitung des
ersten, an der ersten Spindel gehaltenen Werkstücks und die Drehbearbeitung
des zweiten, an der zweiten Spindel gehaltenen Werkstücks gleichzeitig durchgeführt werden
können.
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Bei
diesem Aufbau wird die Steuerung der Bewegung der Werkzeugaufnahme
in den Richtungen der Achsen X und Y im Hinblick auf das erste Werkstück, das
sich in der ersten Spindel befindet, durchgeführt, wohingegen die Drehbearbeitung
des zweiten Werkstückes,
das an der zweiten Spindel gehalten ist, auf Grund einer Bewegung
der zweiten Spindel derart, daß sie
der Bewegung der Werkzeugaufnahme folgt, durchgeführt wird.
Daher können
sowohl das erste Werkstück
als auch das zweite Werkstück,
die an der ersten bzw. an der zweiten Spindel gehalten sind, gleichzeitig
gedreht werden, ohne daß ein
kompliziertes Steuerprogramm erforderlich ist, wie es bei der herkömmlichen
Drehbank zur Bewegung zweier Werkzeugaufnahmen benötigt wird.
Die Funktion bzw. Funktionsfähigkeit
der mit zwei Spindeln ausgestatteten Drehbank kann daher mit sehr gutem
Effekt ausgenutzt und realisiert werden.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird
die zweite Spindel entlang der Achse Y mit einer Geschwindigkeit
bewegt, die doppelt so groß ist
wie die Bewegungsgeschwindigkeit der Werkzeugaufnahme entlang der
Achse Y.
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Bei
diesem Aufbau können
das erste Werkstück,
das an der ersten Spindel gehalten ist, und das zweite Werkzeug,
das an der zweiten Spindel gehalten ist, gleichzeitig bearbeitet
werden, derart, daß sie jeweils
gegenseitig symmetrische Gestaltungen aufweisen. Wenn somit die
Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstücks entlang der Achse Z in
einer als negative Achsenrichtung Z definierten Richtung (Richtung,
bei der sich das Werkstück
von der ersten Spindel entfernt) gleich V ist, wird die zweite Spindel
entlang der Achse Y in einer als negative Achsenrichtung Y definierten
Richtung (Richtung, bei der sich die zweite Spindel von der ersten
Spindel weg bewegt) mit einer Geschwindigkeit gleich 2 V bewegt. Die
Geschwindigkeit der Bewegung der Werkzeugaufnahme relativ zu dem
zweiten, an der zweiten Spindel gehaltenen Werkstück ist daher
wie folgt gegeben: V – 2V
= –V.
Dies bedeutet, daß die
Werkzeugaufnahme relativ zu dem zweiten, an der zweiten Spindel
gehaltenen Werkstück
mit einer Geschwindigkeit von V in der positiven Achsenrichtung Z
(Richtung, die entgegengesetzt der negativen Achsenrichtung Z ist)
bewegt wird. Als Ergebnis werden somit das erste und das zweite
Werkstück
gleichzeitig derart gedreht, daß sie
jeweils gegenseitig symmetrische Gestaltung besitzen bzw. annehmen.
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Da
eine Werkzeugaufnahme zum Drehen von zwei Werkstücken eingesetzt wird, ergibt
sich der weitere Vorteil, daß das
Programm zum Steuern der Bewegung der Werkzeugaufnahme nicht kompliziert ist,
wobei die Funktionsweise bzw. Funktionsfähigkeit einer solchen, mit
zwei Spindeln ausgestatteten Drehbank mit maximalem Effekt erzielt
werden kann.
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Die
Werkzeugaufnahme kann weiterhin ein Schneid- bzw. Trennwerkzeug
zum Abschneiden bzw. Abtrennen des ersten Werkstückes enthalten, wobei hierzu
die erste und die zweite Spindel zusammen mit dem ersten Werkstück, das
sowohl an der ersten als auch an der zweiten Spindel gehalten ist, gedreht
werden.
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Wenn
bei diesem Aufbau eine Werkstück-Transporteinrichtung
bzw. -Vorschubeinrichtung vorgesehen wird, die mit der ersten Spindel
verknüpft
bzw. dieser zugeordnet ist und zum automatischen Transportieren
bzw. Vorschieben des ersten Werkstücks (langgestrecktes Werkstück) zu der
ersten Spindel ausgelegt ist, wird das erste Werkstück, das
an der ersten Spindel gehalten ist und dessen eines Ende durch das
erste Werkzeug gedreht wird, derart transportiert, daß es auch
durch die zweite Spindel an seinem einen Ende gehalten wird, wobei das
erste Werkstück
durch das Trennwerkzeug mit einer vorbestimmten Länge abgetrennt
werden kann, wozu die erste und die zweite Spindel in der gleichen Richtung
mit der gleichen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl gedreht werden. Der
abgetrennte Teil des ersten Werkstücks wird an der zweiten Spindel
weiterhin gehalten und dient als das zweite Werkstück, wobei
der abgetrennte Teil des Werkstücks
bzw. das zweite Werkstück
dann durch das zweite Werkzeug gleichzeitig mit der Drehbearbeitung
des verbleibenden Teils des ersten, an der ersten Spindel gehaltenen
Werkstücks
mittels des ersten Werkzeugs gedreht wird. Folglich kann die Drehbearbeitung
der beiden Enden des zweiten Werkstücks in kontinuierlicher Weise
durchgeführt
werden.
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Kurz
gesagt, wird das erste, an der ersten Spindel gehaltene Werkstück an seinem
einen Ende gedreht und anschließend
auf eine geeignete Länge abgetrennt,
so daß ein
Teil des Werkstücks,
der von dem Werkstück
abgetrennt ist, als das zweite Werkstück dient und von der ersten
Spindel zu der zweiten Spindel übertragen
bzw. transportiert wird. Bei dieser Bedingung bzw. diesem Zustand
kann das andere Ende des abgetrennten Teils, bzw. des zweiten Werkstücks, gleichzeitig
mit der Drehbearbeitung eines Endes des verbleibenden, an der ersten
Spindel gehaltenen Werkstücks
gedreht werden. Das zweite Werkstück, dessen beide Enden gedreht
sind, bzw. der entsprechende Gegenstand (Produkt) wird dann von
der zweiten Spindel abgenommen. Indem dieser Vorgang wiederholt
durchgeführt
wird, läßt sich
eine Mehrzahl von Gegenständen,
deren beide Enden jeweils gedreht sind, jeweils aufeinanderfolgend
herstellen, wobei die Drehbearbeitung gleichzeitig bei der ersten
und der zweiten Spindel durchgeführt
wird.
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Die
Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher
beschrieben.
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1 zeigt
eine schematische Frontansicht der wesentlichen Teile einer Drehbank,
die ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt,
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2(A) bis 2(F) zeigen
erläuternde Ansichten
zur aufeinander folgenden Veranschaulichung von unterschiedlichen
Schritten eines unter Einsatz der Drehbank durchgeführten Drehbearbeitungsvorgangs,
und
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3(A) bis 3(C) zeigen
Seitenansichten von unterschiedlichen Teilen, die durch die Drehbank
hergestellt werden können.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben.
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In 1 ist
schematisch eine Drehbank bzw. Drehmaschine dargestellt, die eine
erste Spindel 1 und eine zweite Spindel 2 aufweist,
die an einem nicht dargestellten Bett angebracht sind. Die erste Spindel 1 und
die zweite Spindel 2 sind an der linken Seite bzw. an der
rechten Seite angeordnet und an der gleichen Achse angebracht, derart,
daß sich
die erste und die zweite Spindel 1 und 2 einander
gegenüber
liegen und nach rechts bzw. nach links gerichtet sind, wie es in 1 dargestellt
ist. Die Drehbank enthält
weiterhin eine Werkzeugaufnahme bzw. Werkzeughalterung 10,
die an dem Bett abgestützt ist.
Wie sich aus der weiteren Erläuterung
erschließt, zeichnet
sich die Drehbank gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
dadurch aus, daß die
eine (einzige) Werkzeugaufnahme 10 gemeinsam zum gleichzeitigen
Drehbearbeiten von zwei Werkstücken
W eingesetzt werden kann.
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Die
erste, an der linken Seite angeordnete Spindel 1 weist
eine nicht gezeigte Spannvorrichtung auf und ist zusammen mit dem
Werkstück
W, das durch die Spannvorrichtung gehalten wird, um ihre Achse drehbar.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist
das Werkstück
W eine langgestreckte Gestalt auf. Auch wenn dies nicht gezeigt
ist, ist der ersten Spindel 1 eine Werkzeugfördereinrichtung
bzw. Werkzeugvorschubeinrichtung zugeordnet, die herkömmlichen
Aufbau aufweist und derart betreibbar ist, daß das Werkstück W automatisch
von der linken Seite der ersten Spindel 1 zu deren rechten
Seite entlang der Achse der Spindel 1 bewegbar ist. Der
Aufbau der Spindel 1 selbst ist im Stand der Technik bekannt,
so daß die
detaillierte Beschreibung der Spindel 1 entfällt.
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Die
zweite Spindel 2, die an der rechten Seite angeordnet ist,
und der ersten Spindel 1 gegenüber liegt, weist ebenfalls
eine Spannvorrichtung bzw. Einspannvorrichtung auf, die ähnlich oder
gleichartig ist, wie die Spannvorrichtung der ersten Spindel 1, wobei
die zweite Spindel 2 um die gleiche Achse wie die erste
Spindel 1 zusammen mit dem Werkstück W, das durch die Spannvorrichtung
gehalten wird, drehbar ist. Die Achse der ersten Spindel 1 oder
die Achse der zweiten Spindel 2 wird im folgenden als "Achse Y" bezeichnet. Folglich
werden die Werkstücke
W, die jeweils an der ersten Spindel 1 bzw. an der zweiten
Spindel 2 gehalten sind, um die Achse Y gedreht.
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Die
zweite Spindel 2 ist an dem Bett derart gelagert, daß die zweite
Spindel 2 entlang der Achse Y bewegbar ist. Ein nicht gezeigter
Antriebsmechanismus (Antriebseinrichtung), der hauptsächlich einen
Servomotor und eine Kugelspindel bzw. Kugelumlaufspindel aufweist, ist
zum Bewegen der zweiten Spindel entlang der Achse Y vorgesehen. Die
Richtung der Bewegung der zweiten Spindel 2 wird ebenso
wie die Bewegungsgeschwindigkeit der zweiten Spindel 2 numerisch
gesteuert, indem der Servomotor auf der Basis eines Steuerprogramms gesteuert
wird, das in einer nicht gezeigten Steuereinrichtung gespeichert
ist. Zum Zwecke der Erläuterung
wird eine Richtung, die zu der ersten Spindel 1 gerichtet
ist, im folgenden als "negative
Achsenrichtung Y" bezeichnet,
wohingegen die von der ersten Spindel 1 weg weisende Richtung
nachfolgend als "positive
Achsenrichtung Y" bzw. "positive Y-Achsenrichtung" bezeichnet wird.
Die erste Spindel 1 ist in ihrer Position relativ zu dem
Bett in der Richtung der Achse Y starr festgelegt.
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Die
Werkzeugaufnahme 10 weist hauptsächlich einen Körper 11 und
einen Revolverkopf 12 auf. Der Körper 11 ist sowohl
in der vertikalen Richtung als auch in der nach links und rechts
weisenden Richtung, jeweils bezogen auf das Bett, beweglich, wie
es in 1 dargestellt ist. Der Revolverkopf 12 weist eine
Anzahl von unterschiedlichen Arten von Werkzeugen auf, die an seiner
Oberfläche
montiert sind, und ist in gewünschte
Positionen in seiner Umfangsrichtung einbringbar, bzw. schaltbar,
so daß mehrere Arten
von Drehbearbeitungen kombiniert unter Verwendung von unterschiedlichen
Werkzeugen ausführbar
sind. Eine Antriebseinrichtung ist für die Bewegung des Körpers 11 vorgesehen
und weist hauptsächlich
zwei Servomotoren und deren zugehörige Kugelumlaufspindeln auf.
Ein aus einem Servomotor und einer Kugelumlaufspindel bestehender
Satz ist für
die Bewegung in der vertikalen Richtung vorgesehen, während der
andere Satz für
die Bewegung in der nach rechts und links weisenden Richtung ausgelegt
ist. Die Servomotoren werden unabhängig voneinander mit Hilfe
der vorstehend beschriebenen Steuereinrichtung gesteuert.
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Zum
Zwecke der Erläuterung
wird die nach links oder rechts weisende Richtung der Bewegung des
Körpers 11 der
Werkzeugaufnahme 10 im folgenden als "Achsenrichtung Z" bzw. "Z-Achsenrichtung" bezeichnet, wohingegen die vertikale
Richtung der Bewegung des Körpers 11 im
folgenden als "Achsenrichtung
X" bzw. "X-Achsenrichtung" bezeichnet wird. Wenn
somit der Körper 11 in
der Richtung der Achse Z bewegt wird, wird das indexierte bzw. in
Arbeitsstellung gebrachte Werkzeug in der Längsrichtung des Werk stücks W bewegt.
Wenn sich der Körper 11 in der
Richtung der Achse X bewegt, wird das indexierte Werkzeug in der
in Durchmesserrichtung W weisenden Richtung transportiert, so daß das Werkstück W in
dessen Tiefenrichtung bzw. in radialer Richtung geschnitten wird.
Weiterhin werden gleichfalls zum Zwecke der Erläuterung die Richtung entlang
der Achse Z in Richtung zu der ersten Spindel 1 (linke Richtung
gemäß der Darstellung
in 1) als "negative
Achsenrichtung Z" bzw. "negative Z-Achsenrichtung" bezeichnet, und
die Richtung entlang der Achse Z unter Entfernung von der ersten
Spindel 1 (rechte Richtung gemäß der Darstellung in 1)
im folgenden als "positive
Achsenrichtung Z" bzw. "positive Z-Achsenrichtung" bezeichnet. Zum
gleichen Zweck werden die Richtung entlang der Achse X in Richtung zu
der Achse Y (nach unten weisende Richtung gemäß der Darstellung in 1)
als "negative Achsenrichtung
X" bzw. "negative X-Achsenrichtung" bezeichnet, während die
entlang der Achse X weisende Richtung, die sich von der Achse Y
entfernt (nach oben weisende Richtung gemäß der Darstellung in 1)
als "positive Achsenrichtung
X" bzw. "positive X-Achsenrichtung" bezeichnet wird.
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Die
Werkzeuge, die an dem Revolverkopf 12 der Werkzeugaufnahme 10 vorhanden
sind, umfassen ein Paar aus einem ersten Werkzeug 14 und
einem zweiten Werkzeug 15, die an dem Revolverkopf 12 mittels
eines Werkzeughalters 13 angebracht sind und an einer der
indexierbaren Positionen bzw. Schaltstellungen des Revolverkopfs 12 positioniert sind.
Das erste Werkzeug 14, das an der linken Seite gemäß der Darstellung
in 1 positioniert ist, ist dazu ausgelegt, das an
der ersten Spindel 1 gehaltene Werkstück W zu drehen, wohingegen
das zweite Werkzeug 15, das an der rechten Seite gemäß der Darstellung
in 1 positioniert ist, dazu ausgelegt ist, das an
der zweiten Spindel 2 gehaltene Werkstück W zu drehen. Das zweite
Werkzeug 15 und das erste Werkzeug 14 entsprechen
in ihrem Aufbau der herkömmlichen
Gestaltung und werden daher nicht in Einzelheiten erläutert.
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Die
Steuereinrichtung ist derart programmiert, daß die Bewegungsgeschwindigkeit
der zweiten Spindel 2 in der negativen Richtung der Achse
Y doppelt so groß ist,
wie die Bewegungsgeschwindigkeit des Körpers 11 der Werkzeugaufnahme 10 in
der negativen Richtung der Achse Z.
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Die
vorstehend beschriebene Drehbank ist derart betreibbar, daß zwei Werkstücke W gleichzeitig
gedreht werden. Im folgenden wird ein Verfahren zum Drehbearbeiten
der Werkstücke
W in Übereinstimmung
mit den aufeinander folgenden Schritten des Verfahrens erläutert.
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Es
ist hierbei anzumerken, daß mit
Hilfe dieses Ausführungsbeispiels
des Verfahrens ein Gegenstand P erhalten werden kann, wie er in 3(A) gezeigt ist. Dieser Gegenstand P weist zwei
Enden auf, die in unterschiedlichen Drehbearbeitungsmodi bzw. Drehbearbeitungs-Betriebsarten
gedreht sind. Hierbei ist das auf der rechten Seite befindliche
Ende derart gedreht, daß es
einen stufigen Abschnitt aufweist, wobei der Drehbearbeitungsmodus
bzw. die Drehbearbeitungs-Betriebsart für dieses rechtzeitige Ende im
folgenden als "Drehbearbeitungs-Betriebsart
des Typs A" bezeichnet
wird. Auf der anderen Seite ist das an der linken Seite befindliche
Ende derart gedreht, daß es
eine im wesentlichen konische Gestalt aufweist, wobei die Drehbearbeitungs-Betriebsart gemäß diesem
linksseitigen Ende im folgenden als "Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs
B" bezeichnet wird.
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Zunächst wird
das an der rechten Seite befindliche Ende des Werkstücks W in
der Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs A gedreht, wobei das Werkstück W von
der ersten Spindel 1 getragen bzw. gehalten wird. In dieser
Phase wird die zweite Spindel 2 nicht für Drehbearbeitungszwecke eingesetzt, so
daß lediglich
die erste Spindel 1 zum Einsatz kommt. In Übereinstimmung
mit einem vorbestimmten, in der Steuereinrichtung gespeicherten
Programm wird der Körper 11 der
Werkzeugaufnahme 10 sowohl in Richtung der Achse X als
auch in Richtung der Achse Z bewegt, so daß das an der rechten Seite
befindliche Ende des Werkstücks
derart gedreht wird, daß es
die stufenförmige
Gestaltung annimmt.
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Nach
der Beendigung des Drehens in der Drehbearbeitungs-Betriebsart des
Typs A wird die zweite Spindel 2 in der negativen Richtung
der Achse Y bewegt und es wird dann das an der rechten Seite befindliche
Ende des Werkstücks
W, das in der Drehbearbeitungs-Betriebsart
des Typs A gedreht worden ist, an der zweiten Spindel 2 gehalten
bzw. von dieser aufgenommen.
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Die
erste Spindel 1 und die zweite Spindel 2 werden
anschließend
in der gleichen Richtung mit der gleichen Drehzahl in Umlauf gesetzt,
so daß das Werkstück W an
einer vorbestimmten Position in seiner Längsrichtung abgeschnitten bzw.
getrennt wird. Zur Durchführung
dieses Trennvorgangs wird der Revolverkopf 12 der Werkzeugaufnahme 10 derart gedreht,
daß ein
Abschneid- bzw. Trennwerkzeug 16 in eine vorbestimmte Position
indexiert bzw. geschaltet oder gebracht wird. Zu Unterscheidungszwecken wird
im folgenden ein Teil des Werkstücks
W, das lediglich in der Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs A
gedreht worden ist und dann von dem Werkstück W abgetrennt worden ist,
im folgenden als "Werkstück WA" bezeichnet. Das
Werkstück
WA ist in 3(B) dargestellt.
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Nach
dem Trennvorgang wird die zweite Spindel 2 in der positiven
Richtung der Achse Y derart bewegt, daß sie in ihre ursprüngliche
Position zurückgeführt wird,
wobei das Werkstück
WA an der zweiten Spindel 2 gehalten ist. Gleichzeitig
hiermit drückt
die Werkzeugfördereinrichtung,
die mit der ersten Spindel 1 verknüpft ist, das Werkstück W um eine
vorbestimmte Strecke weiter, derart, daß das Werkstück W in
der positiven Richtung der Achse Y transportiert wird. Damit ein
solcher Vorschub des Werkstücks
W möglich
ist, wird die Spannvorrichtung der ersten Spindel 1 derart
angesteuert, daß sie
das Werkstück
W einmal bzw. kurzzeitig freigibt und dieses anschließend wieder
ergreift und festhält.
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In
diesem Stadium wird das Werkstück
W, dessen beide Enden noch nicht drehbearbeitet sind, an der ersten
Spindel 1 gehalten, und es wird das Werkstück WA, dessen
eines Ende in der Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs A gedreht
ist, an der zweiten Spindel 2 gehalten bzw. von dieser
getragen. Genauer gesagt, wird das Werkstück WA von der zweiten Spindel 2 derart
festgehalten, daß sein
linksseitiges Ende in Richtung zu der ersten Spindel 1 hervorsteht.
Auf Grund dieser Ausgestaltung werden das Werkstück W und das Werkstück WA, das
an der ersten Spindel 1 bzw. an der zweiten Spindel 2 festgehalten
sind, jeweils gleichzeitig drehbearbeitet. In den 2(A) bis 2(F) ist
der Ablauf eines solchen gleichzeitigen Drehvorgangs dargestellt.
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Zunächst werden,
wie in 2(A) gezeigt ist, das rechtsseitige
Ende des Werkstücks
W, das von der zweiten Spindel 1 gehalten wird, und das linksseitige
Ende des Werkstücks
WA, das von der zweiten Spindel 2 getragen wird, jeweils
in der Drehbearbeitungs-Betriebsart
des Typs B gedreht, wobei die Werkzeugaufnahme 10 in der
negativen Richtung der Achse X sowie in der negativen Richtung der Achse
Z in Übereinstimmung
mit dem vorbestimmten Programm bewegt werden. Genauer gesagt, wird das
Werkstück
W auf der Seite der ersten Spindel 1 durch das erste Werkzeug 14 gedreht,
während
das Werkstück
WA auf der Seite der zweiten Spindel 2 durch das zweite
Werkzeug 15 drehbearbeitet wird.
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Während dieses
Schrittes wird die zweite Spindel 2 in der negativen Richtung
der Achse Y mit einer Geschwindigkeit bewegt, die doppelt so groß ist, wie
die Bewegungsgeschwindigkeit der Werkzeugaufnahme 10 in
der negativen Richtung der Achse Z. Aufgrund dieser Festlegung sind
die Bewegungsgeschwindigkeit des ersten Werkzeugs 14 relativ
zu dem Werkstück
W auf der Seite der ersten Spindel 1 und die Bewegungsgeschwindigkeit
des zweiten Werkzeugs 15 relativ zu dem Werkstück WA auf
der Seite der zweiten Spindel 2 gleich groß, wobei
jedoch ihre Bewegungsrichtungen jeweils entgegengesetzt zu einander
gerichtet sind. Folglich wird das erste Werkzeug 14 in
der negativen Richtung der Achse Z relativ zu dem Werkstück W auf
der Seite der ersten Spindel 1 bewegt, während das
zweite Werkzeug 15 in der positiven Richtung der Achse
Z relativ zu dem Werkstück
WA auf der Seite der zweiten Spindel 2 bewegt wird. Als
Ergebnis werden das rechtsseitige Ende des Werkstücks W auf
der Seite der ersten Spindel 1 und das linksseitige Ende
des Werkstücks
WA auf der Seite der zweiten Spindel 2 gleichzeitig in
der Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs B drehbearbeitet, so daß sie Gestaltungen
anneh men, die jeweils symmetrisch zueinander in den nach rechts
und links weisenden Richtungen sind.
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Nach
dem Abschluß der
Drehbearbeitung in der Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs B wird die
zweite Spindel 2 in ihre ursprüngliche Position in Richtung
der Achse Y bewegt, wie es in 2(B) dargestellt
ist. Das Werkstück
WA, dessen beide Enden in der Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs
A und der Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs B jeweils drehbearbeitet
sind, d. h. ein Gegenstand P, wird dann von der zweiten Spindel 2 freigegeben
und aus der Drehbank ausgestoßen
bzw. heraustransportiert.
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Das
Werkstück
W, dessen eines Ende in der Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs
B drehbearbeitet ist, wird dann von der ersten Spindel 1 freigegeben
und derart gedrückt
bzw. vorgeschoben, daß es
um die vorbestimmte Strecke in der positiven Achse Y weiterbewegt
wird. Das Werkstück
W wird dann erneut an der ersten Spindel 1 festgeklemmt.
Auf der anderen Seite wird die zweite Spindel 2 in der
negativen Richtung der Achse Y bewegt und es wird das rechtsseitige
Ende des Werkstücks
W durch die zweite Spindel 2 festgehalten, wie es in 2(C) gezeigt ist. Die erste Spindel 1 und
die zweite Spindel 2 werden dann in der gleichen Richtung
mit der gleichen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl gedreht (in Umdrehung
gebracht).
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Gleichzeitig
hiermit wird der Revolverkopf 12 der Werkzeugaufnahme 10 derart
gedreht, daß das Trennwerkzeug 16 in
die Arbeitsposition indexiert bzw. fortgeschaltet wird, und es wird
die Werkzeugaufnahme 10 in der negativen Richtung der Achse
Z bewegt, so daß das
Trennwerkzeug 16 in eine Position eingebracht wird, die
um eine vorbestimmte Strecke von dem rechtsseitigen Ende des Werkstücks W beabstandet
ist. Die Werkzeugaufnahme 10 wird dann in der negativen
Richtung der Achse X bewegt, so daß das Werkstück W abgeschnitten
wird. Aus Gründen
der besseren Unterscheidbarkeit wird ein Teil des Werkstückes W,
der lediglich in der Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs B gedreht
worden ist und dann von dem Werkstück W abgeschnitten worden ist,
im folgenden als "Werkstück WB" bezeichnet. Das
Werkstück
WB ist in 3(C) klar erkennbar dargestellt.
Folglich wird das Werkstück
W, dessen rechtsseitiges Ende nicht drehbearbeitet ist, in diesem
Stadium an der ersten Spindel 1 festgehalten, während das
Werkstück
WB an der zweiten Spindel 2 festgehalten ist.
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Die
Werkzeugaufnahme 10 wird anschließend, wie es in 2(D) gezeigt ist, erneut in der negativen Richtung
der Achse X sowie in der negativen Richtung der Achse Z in Übereinstimmung
mit einem vorbestimmten Programm bewegt, wobei der Revolverkopf 12 derart
gedreht ist, daß das
erste Schneidwerkzeug 14 und das zweite Schneidwerkzeug 15 in die
Arbeitsposition indexiert bzw. eingebracht sind, so daß das Werkzeug
W auf der Seite der ersten Spindel 1 und das Werkstück WB auf
der Seite der zweiten Spindel 2 gleichzeitig in der Drehbearbeitungs-Betriebsart
des Typs A gedreht werden.
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Während dieses
Schrittes wird die zweite Spindel 2 in gleicher Weise wie
bei der Drehbearbeitung in der Drehbearbeitungs-Betriebsart des
Typs B in der negativen Richtung der Achse Y mit einer Geschwindigkeit
bewegt, die doppelt so groß ist
wie die Bewegungsgeschwindigkeit der Werkzeugaufnahme 10 in
der negativen Richtung der Achse Z, so daß das rechtsseitige Ende des
Werkstücks
W, das an der ersten Spindel 1 gehalten ist, und das linksseitige Ende
des Werkstücks
WB, das an der zweiten Spindel 2 gehalten ist, gleichzeitig
in der Drehbearbeitungs-Betriebsart des Typs A gedreht werden, so
daß sie
jeweils symmetrische Gestalt annehmen.
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Durch
diese Drehbearbeitung in der Drehbearbeitungs-Betriebsar des Typs
A läßt sich
ein Gegenstand P erhalten, dessen beide Enden in der Betriebsart
des Typs A bzw. in der Betriebsart des Typs B drehbearbeitet sind,
wobei sich dieser Gegenstand P an der zweiten Spindel 2 befindet.
Die zweite Spindel 2 wird dann in ihre ursprüngliche
Position in der Richtung der Achse Y bewegt und es wird der Gegenstand
P von der Drehbank ausgegeben, wie es in 2(E) dargestellt
ist. Dieser Gegenstand P, der nach der Drehbearbeitung in der Betriebsart
des Typs A ausgestoßen
worden ist, weist die gleiche Gestalt auf, wie derjenige Gegenstand,
der nach der Drehbearbeitung in der Betriebsart des Typs B bei dem
in 2(B) gezeigten Schritt ausgestoßen worden
ist.
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In
diesem Stadium wird das Werkstück
W, dessen linksseitiges Ende in der Betriebsart des Typs A gedreht
worden ist, von der ersten Spindel 1 gehalten. Daher wird
das Werkstück
W in der gleichen Weise wie zuvor beschrieben, einmal bzw. kurzzeitig von
der ersten Spindel 1 freigegeben und anschließend erneut
von dieser festgehalten, nachdem das Werkstück W um eine vorbestimmte Strecke
vorgeschoben ist. Die zweite Spindel 2 wird anschließend in
der negativen Richtung der Achse Y bewegt, so daß das rechtsseitige Ende des
Werkstücks
W gehalten wird.
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Die
erste Spindel 1 und die zweite Spindel 2 werden
dann in der gleichen Richtung mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht,
und es wird die Werkzeugaufnahme 10 mit dem Abschneid- bzw. Trennwerkzeug 16,
das in die Arbeitsposition an Stelle des ersten und des zweiten
Schneidwerkzeugs 14 und 15 indexiert bzw. eingebracht
ist, in der negativen Richtung der Achse Z bewegt, derart, daß sie in
eine vorbestimmte Position eingebracht wird, die von dem rechtsseitigen
Ende des Werkstücks
W um die vorbestimmte Strecke bzw. den vorbestimmten Abstand beabstandet
ist. Die Werkzeugaufnahme 10 wird dann in der negativen
Richtung der Achse X bewegt, um hierdurch das Werkstück W zu
zerschneiden bzw. abzutrennen, wie es in 2(F) gezeigt
ist, so daß das
Werkstück
WA erhalten wird, das von dem Werkstück W abgeschnitten ist und
das rechtsseitige, in der Betriebsart des Typs A gedrehte Ende enthält. In diesem
Stadium wird das Werkstück
WA an der zweiten Spindel 2 festgehalten, und es wird das
Werkstück
W, dessen rechtsseitiges Ende nicht drehbearbeitet ist, an der ersten
Spindel 1 festgehalten. Diese Situation ist die gleiche
wie bei dem Schritt vor dem in 2(A) gezeigten
Schritt. Somit können
Gegenstände
P, deren beide Enden jeweils in der Betriebsart des Typs A bzw.
in der Betriebsart des Typs B drehbearbeitet sind, jeweils nacheinander
durch wiederholte Durchführung
der gleichen, vorstehend beschriebenen Schritte hergestellt werden.
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Bei
dem Drehverfahren gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
wird somit eine Drehbank eingesetzt, die die erste und die zweite
Spindel 1 und 2 sowie eine Werkzeugaufnahme 10 aufweist,
wobei das an der ersten Spindel 1 gehaltene Werkstück W und das
an der zweiten Spindel 2 gehaltene Werkstück WA oder
WB gleichzeitig in der gleichen Dreh bearbeitungs-Betriebsart gedreht
werden können,
so daß sie
Gestaltungen annehmen, die jeweils gegenseitig symmetrisch sind.
Hierzu wird die zweite Spindel 2 in der negativen Richtung
der Achse Y mit einer Geschwindigkeit bewegt, die doppelt so groß ist, wie
die Bewegungsgeschwindigkeit des Körpers 11 der Werkzeugaufnahme 10 in
der negativen Richtung der Achse Z.
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Die
Steuerung der Bewegung der Werkzeugaufnahme 10 ist lediglich
in Verbindung mit bzw. im Hinblick auf die erste Spindel 1 erforderlich,
da das Drehen des Werkstücks
WA oder WB, das an der zweiten Spindel 2 gehalten wird,
durch entsprechende Bewegung der zweiten Spindel 2 in der
negativen Richtung der Achse Y relativ zu der Werkzeugaufnahme 10 durchgeführt wird.
Aus diesem Grund ist das Programm zur Steuerung der Bewegung der Werkzeugaufnahme 10 bei
diesem Ausführungsbeispiel
einfach, verglichen mit dem herkömmlichen Programm
zur Steuerung der Bewegung von zwei Werkzeugaufnahmen jeweils unabhängig voneinander.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
läßt sich
eine maximale Funktionsfähigkeit
der Drehbank mit zwei Spindeln, d. h. der ersten und der zweiten
Spindel 1 und 2, erzielen.
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Wie
vorstehend erläutert,
ist die Werkstückvorschubeinrichtung
mit der ersten Spindel 1 verknüpft oder verkoppelt, so daß das an
der ersten Spindel 1 gehaltene Werkstück W stets in langgestreckter
Form vorliegt. Nachdem ein Ende des Werkstücks W in der Drehbearbeitungs-Betriebsart entweder
des Typs A oder des Typs B gedreht worden ist, wird das Werkstück W an
einer geeigneten Position abgetrennt, wobei die erste und die zweite Spindel 1 und 2 in
der gleichen Richtung mit der gleichen Drehzahl gedreht werden.
Während
des Schneidvorgangs wird das Werkstück W derart gehalten, daß es an
der ersten Spindel 1 festgehalten ist, wobei diejenige
Seite des Werkstücks
W, an der sich das gedrehte Ende befindet, an der zweiten Spindel 2 festgehalten
wird. Als Ergebnis dieses Trennvorgangs wird der abgetrennte Abschnitt
des Werkstücks
W, d. h. das Werkstück
WA oder WB, zu der zweiten Spindel 2 übertragen bzw. von dieser gehalten,
während
das Werkstück
W, dessen eines Ende nicht drehbearbeitet ist, von der ersten Spindel 1 gehalten
wird. Die zweite Spindel 2 wird dann in der Richtung der
Achse Y gemäß der vor stehenden
Erläuterung
bewegt, und es wird die Drehbearbeitung hinsichtlich des Werkstücks WA (oder
WB) gleichzeitig mit der Drehbearbeitung des Werkstücks W an
der ersten Spindel 1 durchgeführt, so daß die Drehbearbeitung der beiden
Enden des Werkstücks
WA (oder WB) in kontinuierlicher Weise durchgeführt werden können.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird somit, kurz gesagt, ein Ende des Werkstücks W an der ersten Spindel 1 drehbearbeitet,
und es wird das Werkstück
W dann zur Erzielung des Werkstücks
WA (oder WB), das eine geeignete Länge aufweist, und das von der
ersten Spindel 1 zu der zweiten Spindel 2 transportiert
worden ist, geschnitten. Nachfolgend werden die Drehbearbeitung
des anderen Endes des Werkstücks
WA (oder WB), das an der zweiten Spindel 2 gehalten ist,
und die Drehbearbeitung des einen Endes des Werkstücks W, das
von der ersten Spindel 1 gehalten wird, gleichzeitig entweder
in der Betriebsart des Typs A oder in der Betriebsart des Typs B durchgeführt. Durch
wiederholte Ausführung
dieser Schritte kann die gleichzeitige Drehbearbeitung der Werkstücke an den
Spindeln 1 und 2 vielfach in kontinuierlicher
und unbeaufsichtigter Weise durchgeführt werden.
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Das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
kann in vielfacher Weise abgeändert
werden. Z. B. kann die Bewegungsgeschwindigkeit der zweiten Spindel 2 während der
Drehbearbeitung des Werkstücks
auf der Seite der zweiten Spindel 2, die gleichzeitig mit
der Drehbearbeitung des Werkstücks auf
der Seite der ersten Spindel 1 durchgeführt wird, auch einen anderen
Wert als das doppelte der Bewegungsgeschwindigkeit der Werkzeugaufnahme
aufweisen und z. B. einen beliebigen Wert, wie etwa das Dreifache,
das Vierfache oder die Hälfte
der Bewegungsgeschwindigkeit der Werkzeugaufnahme betragen. Wenn,
wie bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
der doppelte Wert der Bewegungsgeschwindigkeit der Werkzeugaufnahme 10 gewählt wird,
werden die Werkstücke
auf der Seite der ersten Spindel 1 und auf der Seite der
zweiten Spindel 2 derart gedreht, daß sie jeweils symmetrische
Gestalt besitzen. Wenn ein anderer Wert als das Doppelte ausgewählt wird,
können
Werkstücke
gedreht werden, die eine jeweils nicht gegenseitig symmetrische Gestalt
aufweisen.
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Auch
wenn bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
beide Enden des Gegenstands P in unterschiedlichen Drehbearbeitungs-Betriebstypen
A bzw. des Typs B gedreht worden sind, kann die vorliegende Erfindung
ferner auch bei der Herstellung eines Gegenstands eingesetzt werden,
dessen Enden in der gleichen Drehbearbeitungs-Betriebsart drehbearbeitet
sind, oder es kann ein Gegenstand hergestellt werden, dessen eines
Ende drehbearbeitet ist, und dessen anderes Ende ungedreht ist.
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Bei
dem beschriebenen Verfahren zum Drehbearbeiten eines ersten Werkstücks und
eines zweiten Werkstücks,
die an einer ersten Spindel bzw. an einer zweiten Spindel festgelegt
sind, sind die erste und die zweite Spindel jeweils derart positioniert, daß sie sich
auf der gleichen Achse befinden und einander gegenüberliegen,
so daß das
erste und das zweite Werkstück
um die gleiche Achse gedreht werden können. Die Werkzeugaufnahme
ist mit einem ersten Werkzeug und einem zweiten Werkzeug versehen
und wird zur Drehbearbeitung des ersten Werkstücks mittels des ersten Werkzeugs
bewegt. Die zweite Spindel wird synchron mit der Bewegung der Werkzeugaufnahme
zur Drehbearbeitung des zweiten Werkstücks mittels des zweiten Werkzeugs bewegt.