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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zum Drehen
von Wellenteilen mit einem Maschinenständer, einem an einer Vertikalseite des
Maschinenständers
angeordneten Spindelstock, einem dem Spindelstock horizontal gegenüberliegend
angeordneten Reitstock und mindestens einem Werkzeughalter, wobei
sowohl Spindelstock und Reitstock als auch Spindelstock und Werkzeughalter relativ
zueinander beweglich ausgebildet sind.
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Eine
derartige Drehbearbeitungsmaschine mit horizontaler Spindelachse
zur Bearbeitung von Wellen ist beispielsweise aus der DE-A-31 27
130 bekannt. Die Wellen werden dabei von einer Transportvorrichtung
angeliefert und müssen
dem Spindelstock zugeführt
werden. Dies erfolgt mittels eines Portalladers, der die Werkstücke von
einer Werkstückaufnahmeposition
aufnimmt und zum Spindelstock transportiert. Dort werden die Werkstücke zwischen
Spindelstock und Reitstock eingespannt. Nach Zurückfahren des Portalladers können die
so zugeführten
und festgelegten Werkstücke
bearbeitet werden. In entsprechender Weise werden die Werkstücke nach
der Bearbeitung mittels des Portalladers entnommen, zu einer Werkstückablageposition
gebracht und dann abtransportiert.
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Die
Verwendung von Portalladern für
die Zu- und Abfuhr von Werkstücken
funktioniert zwar in der Praxis problemlos. Das Vorsehen von Portalladern
ist jedoch kostenaufwändig
und platzbeanspruchend.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine
der eingangs genannten Art anzugeben, welche diese Nachteile nicht aufweist.
Insbesondere soll die Be- und Entladung mit Werkstücken kostengünstig und
platzsparend gelöst
werden.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass der Spindelstock um eine zu der genannten Vertikalseite des
Maschinenständers
senkrechte Achse zwischen einer dem Reitstock zugewandten Position
und einer nach unten gerichteten Position verschwenkbar und in der
Höhe derart
verschiebbar am Maschinenständer
angeordnet ist, dass ein Werkstück
durch den Spindelstock selbst in seiner nach unten geschwenkten
Position von einer unterhalb des Spindelstocks vorhandenen Übergabestelle
aufnehmbar und nach der Bearbeitung dort wieder absetzbar ist.
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Durch
diese verschwenkbare Ausgestaltung des Spindelstocks und durch seine
in der Höhe
verschiebbare Anordnung am Maschinenständer können zu bearbeitende Wellen
in besonders günstiger Weise
von der Übergabestelle
aufgenommen und in die Bearbeitungsposition gebracht werden. In
entsprechend einfacher Weise können
die bearbeiteten Wellen dann wiederum auf der Übergabestelle abgesetzt werden.
Der Gesamtaufbau der Werkzeugmaschine kann durch diese Ausgestaltung
besonders platzsparend eingerichtet werden. Zudem ist die Werkzeugmaschine
besonders kostengünstig
in der Herstellung und im Betrieb, da keine Portalladeeinrichtung
benötigt
wird.
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Ein
kostengünstiger
einfacher Aufbau ergibt sich dadurch, dass der Spindelstock nur
in der Höhe axial
beweglich ausgebildet ist. Zur Bewegung des Spindelstocks genügt daher
ein einfacher Schlitten, der lediglich noch mit einer Schwenkvorrichtung
zum Verdrehen des Spindelstocks ausgestattet sein muss.
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Ebenso
ist es günstig,
wenn der Reitstock lediglich in Richtung der Verbindungslinie zum
Spindelstock beweglich ausgebildet ist. Diese Beweglichkeit genügt, um das
vom Spindelstock aufgenommene Werkstück zusätzlich abzustützen. Auch
hier ist eine einfache Schlittenanordnung ausreichend.
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Der
Spindelstock ist bevorzugt auf Höhe
des Reitstocks indexierbar. Dadurch ist sichergestellt, dass eine
exakte Positionierung des Werkstückes
erfolgt.
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Der
mindestens eine Werkzeughalter ist bevorzugt auf einem Werkzeugschlitten
angeordnet. Damit können
die Zustellbewegungen zur Bearbeitung der Welle günstig realisiert
werden.
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Um
eine Zweiachsbearbeitung zu ermöglichen,
ist der Werkzeugschlitten darüber
hinaus bevorzugt auf einem Kreuzschlitten angeordnet. Damit kann
in einer Aufspannung eine Zweiachsbearbeitung durchgeführt werden.
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Um
in einer Aufspannung zusätzliche
Bearbeitungen durchführen
zu können,
ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein zweiter
Werkzeughalter vorgesehen. Auch dieser ist bevorzugt auf einem Werkzeugschlitten
angeordnet, der insbesondere ebenfalls auf einem Kreuzschlitten
angeordnet ist, um in günstiger
Weise die erforderlichen Zustellbewegungen zu ermöglichen.
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Eine
besonders günstige
Anordnung ergibt sich, wenn ein Werkzeughalter oberhalb und der
andere Werkzeughalter unterhalb des Reitstocks angeordnet ist. Die
erforderlichen Zustellbewegungen können dadurch prob lemlos realisiert
werden, und es ergibt sich insgesamt ein kompakter Aufbau der Maschine.
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Die
Werkzeughalter sind darüber
hinaus insbesondere unabhängig
voneinander beweglich. Dadurch ist eine gleichzeitige 4-achsige
Bearbeitung am Werkstück
möglich,
woraus sich eine erhebliche Reduzierung der Bearbeitungszeit ergibt.
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Vom
Aufbau der Maschine her günstig
ist es außerdem,
wenn sowohl Werkstückhalter,
Spindelstock und Reitstock an derselben Wand, insbesondere der Vorderwand
des Maschinenständers
angeordnet sind. Die Zufuhr der Wellen erfolgt dabei bevorzugt von
vorne und die Abfuhr zur Rückseite
des Maschinenständers
hin. Damit ergibt sich wiederum ein kompakter Aufbau mit guter Zugriffsmöglichkeit
für einen
Maschinenbetreuer.
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Dieser
Vorteil kann noch dadurch unterstützt werden, dass auch die Späneabfuhr
zur Rückseite der
Maschine hin erfolgt.
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Mindestens
einer der Werkzeughalter kann als Werkzeugrevolver ausgebildet sein.
Grundsätzlich
können
aber auch andere Werkzeughalter vorgesehen sein.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Maschine auch
zusätzlich
zum Drehen von Futterteilen ausgebildet sein. Die Einsatzmöglichkeiten
der Maschine können
dadurch vorteilhafterweise erhöht
werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
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1 eine
perspektivische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,
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2 eine
Vorderansicht der Werkzeugmaschine von 1,
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3 eine
Seitenansicht der Werkzeugmaschine von 1, und
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4 eine
Draufsicht auf die Oberseite der Werkzeugmaschine von 1.
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Die
in den Figuren dargestellte Werkzeugmaschine umfasst ein Maschinenuntergestell 1,
auf welchem ein Maschinenständer 2 aufbaut.
An der Vorderwand 2a des Maschinenständers 2 sind Vertikalschienen 23 angeordnet,
auf denen ein Schlitten 3 vertikal verschiebbar geführt ist.
Der Schlitten 3 trägt einen
Spindelstock 5, welcher über den Schlitten 3 gemäß Pfeil
I zur Bildung einer Y-Achse auf und ab bewegbar ist.
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Dem
Spindelstock 5 horizontal gegenüberliegend ist an der Vorderwand 2a des
Maschinenständers 2 ein
Reitstock 16 angeordnet. Der Reitstock 16 ist
seinerseits von einem Schlitten 24 getragen, der auf Horizontalschienen 25 an
der Vorderwand 2a des Maschinenständers 2 gemäß Pfeil
II auf den Spindelstock 5 zu und von diesem weg beweglich
ist. Dadurch kann eine im Spannfutter 7 des Spindelstocks 5 gehaltene
und durch einen Spannzylinder 6 festgespannte Welle 17 abgestützt werden.
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Oberhalb
und unterhalb der Horizontalschienen 25 des Reitstocks 16 sind
weitere Horizontalschienen 26 und 27 an der Vorderwand 2a des
Maschinenständers 2 angeordnet.
Auf diesen Horizontalschienen 26, 27 ist jeweils
ein Kreuzschlitten 8, 9 angeordnet, von denen
jeder einen Werkzeugschlitten 10, 11 trägt. Die
Werkzeugschlitten 10, 11 wiederum tragen jeweils
einen Werkzeugrevolver 12, 13 mit Werkzeugscheibe 14, 15. Über die
Kreuzschlitten 8, 9 und Werkzeugschlitten 10, 11 sind
die Werkzeugrevolver 12, 13 zur Bildung einer
X- und einer Z-Achse bzw. einer X'- und einer Z'-Achse gemäß den Pfeilen III und IV bzw.
III' und IV' horizontal und vertikal
beweglich. Die Horizontalschienen 26, 27 sind
dabei so weit in Richtung auf den Spindelstock 5 geführt, dass ein
Werkzeugeingriff an einer aufgespannten Welle 17 an beliebiger
Stelle der Welle 17 erfolgen kann.
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Zusätzlich zu
seiner Beweglichkeit gemäß der Linearachse
Y ist der Spindelstock 5 mittels einer Schwenkeinheit 4 gemäß Pfeil
V um eine zur Vorderwand 2a des Maschinenständers 2 senkrechte Schwenkachse
B zwischen einer ersten Stellung, in welcher die Spindelachse A
horizontal verläuft
und das Spannfutter 7 dem Reitstocks 16 zugewandt
ist, und einer zweiten Stellung, in welcher die Spindelachse A vertikal
verläuft
und das Spannfutter 7 nach unten weist, verschwenkbar.
Eine über
diese Positionen hinausgehende Verschwenkbarkeit des Spindelstocks
ist möglich.
In der vertikal nach unten gerichteten Position des Spindelstocks 5 liegt
dem Spannfutter 7 des Spindelstocks 5 ein Transportband 18 gegenüber, mit
welchem Werkstücke 17 an-
und abtransportiert werden können.
Die Laufrichtung des Transportbandes 18 verläuft dabei
senkrecht zur Vorderwand 2a des Maschinenständers 2,
so dass ein Antransport der Werkstücke 17 insbesondere
von vorne und ein Abtransport nach hinten erfolgen kann.
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Das
Maschinenuntergestell 1 weist außerdem noch einen Späneförderer 19 auf,
welcher ebenfalls zur Rückseite
der Werkzeugmaschine hin fördert.
Auf der Vorderseite der Werkzeugmaschine ist am Maschinenuntergestell 1 darüber hinaus
ein Bedienpaneel 21 befestigt, über welches alle Bedieneingaben
ausgeführt
werden können.
Schließlich weist
die Werkzeugmaschine eine Verschalung 20 und einen Elektroschrank 22 auf.
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Beim
Einsatz der dargestellten Werkzeugmaschine werden insbesondere als
Wellen ausgebildete Werkstücke 17 über das
Transportband 18 antransportiert und in einer Position
unterhalb des Spindelstocks 5 angeordnet. Dieses Werkstück wird durch
den Spindelstock 5 aufgenommen, indem dieser um die Schwenkachse
B in seine vertikale Position verschwenkt und längs der Vertikalschienen 23 nach
unten gefahren wird. Nach Aufnahme des Werkstücks 17 durch das Spannfutter 7 des
Spindelstocks 5 und Einspannen mittels Spannzylinder 6 fährt der
Spindelstock 5 wieder nach oben und wird in seine Horizontalstellung
verschwenkt, in welcher das Spannfutter 7 dem Reitstock 16 gegenüberliegt. Bevorzugt
ist der Spindelstock 5 in dieser Höhenlage arretierbar, um eine
sichere Bearbeitung des Werkstücks 17 zu
gewährleisten.
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Nun
wird der Reitstock 16 längs
der Horizontalschienen 25 zur zusätzlichen Abstützung des Werkstücks 17 in
Richtung auf den Spindelstock 5 verfahren. Danach kann
eine Bearbeitung des Werkstücks 17 durch
die Werkzeuge des oberen Werkzeugrevolvers 12 und/oder
des unteren Werkzeugrevolvers 13 erfolgen. Hierzu wird
der jeweilige Werkzeugrevolver 12, 13 mittels
Kreuzschlitten 8 bzw. 9 in Bearbeitungsposition
verfahren. Über
den Werkzeugschlitten 10 bzw. 11 erfolgt dann
die Bearbeitungszustellung zum Werkstück 17.
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Nach
abgeschlossener Bearbeitung des Werkstücks 17 werden die
Werkzeuge in entsprechend umgekehrter Richtung in ihre Ausgangsposition
zurückgefahren.
Ebenso wird der Reitstock 16 in seine Ausgangsposition
zurückverfahren,
um das Werkstück 17 freizugeben.
Danach verschwenkt der Spindelstock 5 in seine vertikale,
nach unten gerichtete Position und setzt das bearbeitete Werkstück 17 wieder
auf dem Transportband 18 ab. Mit dem Transportband 18 wird
das bearbeitete Werkstück 17 dann abtransportiert.
Während
der Bearbeitung anfallende Späne
werden durch den Späneförderer 19 abtransportiert.
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Die
dargestellte Werkzeugmaschine weist einen besonders kompakten Aufbau
auf und ist besonders günstig
in der Herstellung und im Betrieb, da keine zusätzlichen Ladeeinrichtungen
benötigt
werden und da nur sehr kurze Verfahrwege zum Be- und Entladen sowie
zur Bearbeitung der Werkstücke
erforderlich sind. Neben Wellen können grundsätzlich auch Futterteile mit
der Werkzeugmaschine bearbeitet werden. Hierfür werden die Futterteile in
entsprechender Weise vom Transportband 18 aufgenommen und
in eine Bearbeitungsposition gebracht, in welcher die Spindelachse
A des Spindelstocks 5 horizontal verläuft. Ohne Einsatz des Reitstocks 16 werden
dann die entsprechenden Werkzeuge mittels der Kreuzschlitten 8, 9 und
Werkzeugschlitten 10, 11 in Bearbeitungseinsatz
gebracht.
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- 1
- Maschinenuntergestell
- 2
- Maschinenständer
- 2a
- Vorderwand
von 2
- 3
- Spindelschlitten
- 4
- Schwenkeinheit
- 5
- Spindelstock
- 6
- Spannzylinder
- 7
- Spannfutter
- 8
- Kreuzschlitten
- 9
- Kreuzschlitten
- 10
- Werkzeugschlitten
- 11
- Werkzeugschlitten
- 12
- Werkzeugrevolver
- 13
- Werkzeugrevolver
- 14
- Werkzeugscheibe
- 15
- Werkzeugscheibe
- 16
- Reitstock
- 17
- Werkstück
- 18
- Transportband
- 19
- Späneförderer
- 20
- Verschalung
- 21
- Bedienpaneel
- 22
- Elektroschrank
- 23
- Vertikalschiene
- 24
- Reitstockschlitten
- 25
- Horizontalschiene
- 26
- Horizontalschiene
- 27
- Horizontalschiene
- I
- Bewegungsrichtung
- II
- Bewegungsrichtung
- III,
III'
- Bewegungsrichtung
- IV,
IV'
- Bewegungsrichtung
- V
- Schwenkrichtung
- A
- Spindeldrehachse
- B
- Schwenkachse
- X,
X'
- Linearachse
- Y
- Linearachse
- Z,
Z'
- Linearachse