DE19836348A1 - Tool holder for CNC-controlled hard lathe has tool holder plate detachably fixable without play on tool revolver by centring device having three point bearing - Google Patents
Tool holder for CNC-controlled hard lathe has tool holder plate detachably fixable without play on tool revolver by centring device having three point bearingInfo
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Abstract
Description
Maschinen zum konventionellen und CNC-gesteuerten Drehen von Wellen- und Flanschteilen sind bereits bekannt. Bei CNC-gesteuerten Drehmaschinen werden im allgemeinen genormte Stahlhalter auf sogenannte Werkzeugrevol ver montiert. Diese können im allgemeinen acht, zwölf oder sechzehn Drehstähle unterschiedlichster Formen auf einer Werkzeugaufnahmeplatte aufnehmen.Machines for conventional and CNC-controlled turning of shafts and Flange parts are already known. With CNC-controlled lathes are generally standardized steel holders on so-called tool turret ver mounted. These can generally be eight, twelve or sixteen Turning steels of various shapes on a tool holder plate take up.
Aus der Druckschrift "SAUTER Werkzeugrevolver - das Gesamtprogramm", Stand 5/95) ist eine Drehmaschine bekannt, bei welcher eine Werkzeug aufnahmeplatte fest mit dem Werkzeugrevolver verbunden ist, so daß beim Umrüsten der Drehmaschine die Werkzeugaufnahmen einzeln gewechselt werden müssen, was sehr zeitaufwendig ist. Da für jedes Werkzeug ein eigener Werkzeughalter vorgesehen ist, ist eine Ausführung mit derartigen Werkzeughaltern ausgerüstete Drehmaschine auch entsprechend teuer in der Anschaffung.From the publication "SAUTER tool turret - the complete range", Stand 5/95) a lathe is known in which a tool mounting plate is firmly connected to the tool turret, so that when Converting the lathe, the tool holders changed individually have to be, which is very time consuming. As for every tool own tool holder is provided, is an embodiment with such Tool holders equipped lathes are also correspondingly expensive in the Purchase.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehmaschine zu schaffen, die äußerst flexibel einsetzbar und dennoch innerhalb kürzerer Zeit umrüstbar ist.The object of the invention is to provide a lathe that is extremely can be used flexibly and still be converted within a shorter period of time.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Werkzeugaufnahme gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den dort genannten Merkma len vorgeschlagen. Zweckmäßige Weiterbildungen dieser Werkzeugaufnahme ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 11. According to the invention, a tool holder is used to achieve the object according to the preamble of claim 1 with the characteristics mentioned there len suggested. Appropriate further developments of this tool holder result from claims 2 to 11.
Erfindungsgemäß ist eine an den Werkzeugrevolver angeordnete Werkzeug
aufnahmeplatte lösbar befestigt und somit schnell und präzise mit den
gesamten an ihr direkt montierten Werkzeugen gegen eine andere austausch
bar. Insbesondere ergeben sich durch Verwendung der erfindungsgemäßen
Werkzeugaufnahmeplatte folgende Vorteile:
According to the invention, a tool holding plate arranged on the tool turret is detachably fastened and thus can be exchanged quickly and precisely with all the tools directly mounted on it for another bar. In particular, the following advantages result from using the tool holder plate according to the invention:
- - sehr schneller Wechsel der gesamten Werkzeuge ohne Demontage der Werkzeuge- Very quick change of all tools without dismantling the Tools
- - kompletter Wechsel eines gesamten Werkzeugsatzes für ein Werkstück, ohne daß die Einzelwerkzeuge demontiert werden, so daß der komplette voreingestellte Werkzeugsatz erhalten bleibt und bei einer neuen Serie wieder einsetzbar ist- complete change of an entire tool set for one workpiece, without disassembling the individual tools, so that the complete Preset tool set is retained and with a new series can be used again
- - kürzere Umrüstzeiten, da der komplette Werkzeugsatz gewechselt wird- Shorter changeover times because the complete tool set is changed
- - durch kürzere Umrüstzeiten wird eine hohe technische Verfügbarkeit der Werkzeugmaschine erreicht, was zu einer beträchtlichen Kosteneinspa rung führt.- Due to shorter changeover times, high technical availability of the Machine tool, resulting in considerable cost savings tion leads.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an Hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The invention is based on exemplary embodiments using the attached drawing explained in more detail.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Hartdrehmaschine; Figure 1 is a partially sectioned plan view of a hard lathe.
Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht mit auch in Z-Richtung verschieb barem Zustellschlitten; FIG. 2 shows a view similar to FIG. 1 with a feed carriage that can also be displaced in the Z direction;
Fig. 3 einen Teilschnitt eines Werkzeugrevolvers mit an ihm befestigter Werkzeugaufnahmeplatte; Fig. 3 is a partial section of a turret with fastened to him tool holder plate;
Fig. 4 einen Teilschnitt ähnlich Detail A in Fig. 3 mit an der Innenseite der Werkzeugaufnahmeplatte angeordnetem Werkzeug; Fig. 4 is a partial section similar to detail A of Figure 3 arranged on the inside of the tool holder plate tool.
Fig. 5 eine Seitenansicht des Zustellschlittens mit dem Werkzeugrevolver; und Fig. 5 is a side view of the feed to the turret; and
Fig. 6 eine weitere Hartdrehmaschine mit zwei Werkzeugrevolvereinheiten. Fig. 6 shows another hard lathe with two tool turret units.
In Fig. 1 ist eine Werkzeugmaschine in Form einer Hartdrehmaschine dargestellt, wobei die Steuerung dieser Maschine mittels einer CNC-Steue rung erfolgt. Es sind zwei rechtwinklig zueinander angeordnete CNC-Achsen X; Z dargestellt.In Fig. 1, a machine tool is shown in the form of a hard lathe, the control of this machine is carried out by means of a CNC control. There are two CNC axes X arranged at right angles to each other; Z shown.
Ein Werkstückspindelstock 1 und ein Reitstock 2 sind auf einem in Z-Richtung verfahrbaren Maschinentisch 7 aufgebaut, wobei die Mittelachse der durch einen Spindelmotor angetriebenen Werkstückspindel und die Mittelachse der Reitstockpinole 5 mit der Mittelachse 9 eines Werkstückes 8 fluchten.A workpiece headstock 1 and a tailstock 2 are constructed on a machine table 7 which can be moved in the Z direction, the central axis of the workpiece spindle driven by a spindle motor and the central axis of the tailstock quill 5 being aligned with the central axis 9 of a workpiece 8 .
Die Reitstockpinole 5 zum Abstützen des Werkstückes ist vorzugsweise hydraulisch verfahrbar (vergl. Pfeil 6). Des weiteren ist der Reitstock 2 zur Einstellung auf unterschiedliche Werkstücklängen axial verschiebbar (vergl. Pfeil 10).The tailstock quill 5 for supporting the workpiece is preferably hydraulically movable (see arrow 6 ). Furthermore, the tailstock 2 is axially displaceable for adjustment to different workpiece lengths (see arrow 10 ).
Ein Zustellschlitten 11 der Hartdrehmaschine ist auf einer nicht gezeigten und durch einen Servomotor angetriebenen Zustellspindel in Richtung der X-Achse verfahrbar. Am vorderen Teil des Zustellschlittens 11 ist ein Werk zeugrevolver 12 befestigt. Der Werkzeugrevolver 12 dient zur Aufnahme von Werkzeugen 21 zum Bearbeiten des Werkstückes 8. An infeed carriage 11 of the hard lathe can be moved in the X-axis direction on an infeed spindle, not shown and driven by a servo motor. At the front part of the feed carriage 11 , a tool turret 12 is attached. The tool turret 12 serves to hold tools 21 for machining the workpiece 8 .
Die Werkzeuge 21 sind an einer scheibenförmigen Werkzeugaufnahmeplatte 20 vorgesehen, die im Außendurchmesser vorzugsweise rund ausgeführt sind. Dabei kann im Bereich des Außendurchmessers eine beliebige Anzahl von Werkzeugen 21 angeordnet sein, wobei diese Anzahl von der Form der Werkzeuge sowie deren Bearbeitungsaufgabe bestimmt ist.The tools 21 are provided on a disk-shaped tool holder plate 20 , which are preferably round in outer diameter. Any number of tools 21 can be arranged in the area of the outer diameter, this number being determined by the shape of the tools and their machining task.
Um ein Werkzeug 21 in seine Arbeitsposition zu bringen, wird die Werk zeugaufnahmeplatte 20 radial vertaktet. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines CNC-gesteuerten Antriebs über einen Schneckenantrieb 15. Zum radialen Vertakten wird die Innenwelle 14 und damit die Werkzeugaufnahme platte 20 mittels eines Hydraulikzylinders 13 einige Zehntel mm axial verschoben, so daß die kraftschlüssige Klemmung der hinteren Planfläche 26 auf der Planfläche 25 des Werkzeugrevolverkopfes 18 entspannt wird. Nach dem Vertakten wird die hintere Planfläche 26 der Spindelnase des Werk zeugrevolverkopfes mittels einer nicht dargestellten mechanischen oder hydraulischen Klemmvorrichtung wieder gegen die gehäuseseitige Planfläche 25 des Werkzeugrevolver-Kopfgehäuses 18 gezogen, um eine kraftschlüssige Fixierung zu erhalten.In order to bring a tool 21 into its working position, the tool holder plate 20 is clocked radially. This is done, for example, by means of a CNC-controlled drive via a worm drive 15 . For radial contacting, the inner shaft 14 and thus the tool holder plate 20 are axially displaced a few tenths of a mm by means of a hydraulic cylinder 13 , so that the non-positive clamping of the rear plane surface 26 on the plane surface 25 of the tool turret 18 is relaxed. After contacting, the rear flat surface 26 of the spindle nose of the tool turret head is pulled again by means of a mechanical or hydraulic clamping device, not shown, against the housing-side flat surface 25 of the tool turret head housing 18 in order to obtain a non-positive fixation.
Gemäß Fig. 2 ist der Werkstückspindelstock 1 fest mit dem Maschinenge stell verbunden, und der Reitstock 2 auf einer Führung verschiebbar an geordnet. Hier sind dann die beiden Bewegungsachsen X und Z rechtwinklig zueinander auf Führungen unter dem Zustellschlitten angeordnet. Die beiden Führungen sind jeweils mit nicht dargestellten, unabhängig voneinander ansteuerbaren Antrieben versehen.According to Fig. 2 of the workpiece spindle head 1 is fixedly connected with the alternate Maschinenge, and the tailstock 2 on a guide arranged displaceably on. Here the two axes of movement X and Z are arranged at right angles to each other on guides under the feed carriage. The two guides are each provided with drives, not shown, which can be controlled independently of one another.
Gemäß Fig. 3 ist eine Teilansicht des Werkzeugrevolvers 12 dargestellt, wobei die wechselbare Werkzeugaufnahmeplatte 20 dargestellt ist. Die Werkzeugaufnahmeplatte 20 dient zur Aufnahme der Werkzeuge 21. Diese sind nach Fig. 3 direkt an der Werkzeugaufnahmeplatte, beispielsweise mit jeweils einer Schraube, deren Mittelachse 22 dargestellt ist, befestigt. Durch Lösen der Schraube kann ein verschlissenes Werkzeug 21 auf einfache Weise gegen ein neues Werkzeug 21 ausgetauscht werden. Anstelle der Schraube zum Befestigen des Werkzeuges 21 kann auch ein nicht dargestell tes Klemmelement zum Einsatz kommen. FIG. 3 is a partial view of the tool turret 12 is illustrated, wherein the replaceable tool holder plate 20 is shown. The tool holder plate 20 serves to hold the tools 21 . According to FIG. 3, these are attached directly to the tool holder plate, for example with one screw each, the central axis 22 of which is shown. By loosening the screw, a worn tool 21 can easily be exchanged for a new tool 21 . Instead of the screw for fastening the tool 21 , a clamping element (not shown) can also be used.
Um Kollisionen mit dem Werkstück 8 oder der Reitstockpinole 5 zu verhin dern, ist die Werkzeugaufnahmeplatte am Außenumfang mit diesen Konturen angepaßten Taschen 30 ausgespart. Die Werkzeugaufnahmeplatte 20 kann komplett gegen eine andere ausgetauscht werden, damit ein schnelles Umrü sten der Hartdrehmaschine gewährleistet ist. Hier sind zur radialen Zen trierung des Werkzeugrevolvers 12 ein dreifach genuteter Werkzeugaufnahme bohrungsring 31 und ein entsprechend geformter Aufnahmebund 33 an der Innenwelle 14 des Werkzeugrevolvers 18 vorgesehen. Um eine kraftschlüssi ge Verbindung der Werkzeugaufnahmeplatte 20 mit der Innenwelle 14 des Werkzeugrevolvers 12 zu erreichen, ist ein mittels Schrauben 34 aufge klemmter Spannflansch 32 vorgesehen.In order to prevent collisions with the workpiece 8 or the tailstock quill 5 , the tool holder plate on the outer circumference with these contours is recessed pockets 30 . The tool holder plate 20 can be completely replaced by another, so that the hard lathe can be converted quickly. Here, for radial Zen-centering of the tool turret 12 is a triple-grooved tool receiving bore ring 31 and a correspondingly shaped receiving collar 33 on the inner shaft 14 of the turret 18 is provided. In order to achieve a force-locking connection of the tool holder plate 20 with the inner shaft 14 of the tool turret 12 , a clamping flange 32 clamped by means of screws 34 is provided.
Durch Lösen der Schrauben 34 kann der Spannflansch 32 abgenommen und anschließend die komplette Werkzeugaufnahmeplatte 20 entnommen werden. Es wird nun für eine andere Bearbeitung eine andere Werkzeugaufnahmeplat te montiert, deren Werkzeuge 21 auf die Bearbeitung dieses anderen Werk stückes 8 abgestimmt sind. Hierdurch kann ein schneller und für den Bediener einfacher Wechsel der gesamten Werkzeuge erreicht werden. Des weiteren bleibt das für die Bearbeitung des zuvor bearbeiteten Werkstückes 8 voreingestellte Werkzeug komplett auf der Werkzeugaufnahmeplatte 20 erhalten.By loosening the screws 34 , the clamping flange 32 can be removed and then the complete tool holder plate 20 can be removed. Another tool mounting plate is now mounted for another processing, the tools 21 of which are matched to the processing of this other workpiece 8 . This means that the entire tool can be changed quickly and easily for the operator. Furthermore, the tool preset for machining the previously machined workpiece 8 remains completely on the tool holder plate 20 .
Aus Fig. 4 ist es ersichtlich, daß die Werkzeuge auch auf der anderen Seite der Werkzeugaufnahmeplatte 20 angebracht sein können. Hier kann man gemäß der Bearbeitungsaufgabe zwischen unterschiedlichsten Anordnungs varianten der Werkzeuge 21 variieren.From Fig. 4 it can be seen that the tools can also be attached to the other side of the tool holder plate 20 . Here one can vary according to the machining task between the most varied arrangement variants of the tools 21 .
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht des Zustellschlittens 11 mit dem Werkzeugre volver 12. Das Werkstück 8 ist ebenfalls im Schnitt dargestellt. Die Werk zeugaufnahmeplatte 20 ist hier mit acht am Umfang angebrachten Werkzeu gen 61, 62 bestückt. Diese Anzahl kann der jeweiligen Bearbeitungsaufgabe angepaßt werden. Das Werkstück 61 befindet sich in seiner Arbeitsposition an dem Werkstück 8. Durch Vertakten in Pfeilrichtung 63 kann das Werk zeug 62 in diese Arbeitsposition gebracht werden. Fig. 5 shows a side view of the feed 11 with the Werkzeugre volver 12th The workpiece 8 is also shown in section. The tool holder plate 20 is equipped here with eight tools 61 , 62 attached to the circumference. This number can be adapted to the respective processing task. The workpiece 61 is in its working position on the workpiece 8 . By contacting in the direction of arrow 63 , the tool 62 can be brought into this working position.
Nach Fig. 6 weist die Hartdrehmaschine zwei Einheiten in der Form von zwei Werkzeugrevolvern 12, 70 auf, welche um eine horizontale Mittelachse in Pfeilrichtung B in einer gemeinsamen Ebene schwenkbar angeordnet sind. Diese Werkzeugrevolver sind auf einem gemeinsamen Zustellschlitten 11 montiert und schließen einen Winkel ein, der im gezeigten Ausführungsbei spiel größer als oder gleich 60° und maximal 180° beträgt.According to FIG. 6 70, the hard lathe two units in the form of two tool turrets 12, on which are arranged around a horizontal central axis in the direction of arrow B pivotable in a common plane. This tool turret are mounted on a common feed carriage 11 and enclose an angle which is greater than or equal to 60 ° and a maximum of 180 ° in the exemplary embodiment shown.
Diese Maschine kann aber auch derart gestaltet sein, daß eine Einheit als Werkzeugrevolver 12 zur Drehbearbeitung und die andere Einheit als Schleifspindeleinheit 70 ausgebildet ist, damit mit einer ersten Einheit eine Drehbearbeitung und mit einer zweiten Einheit eine Schleifbearbeitung möglich ist.This machine can also be designed in such a way that one unit is designed as a tool turret 12 for turning and the other unit as a grinding spindle unit 70 , so that turning is possible with a first unit and grinding with a second unit.
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