DE202020005231U1 - Werkzeugmaschine - Google Patents

Werkzeugmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE202020005231U1
DE202020005231U1 DE202020005231.0U DE202020005231U DE202020005231U1 DE 202020005231 U1 DE202020005231 U1 DE 202020005231U1 DE 202020005231 U DE202020005231 U DE 202020005231U DE 202020005231 U1 DE202020005231 U1 DE 202020005231U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
axis
tool
spindle
workpiece
machine tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202020005231.0U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMAG GmbH and Co KG
Original Assignee
EMAG GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EMAG GmbH and Co KG filed Critical EMAG GmbH and Co KG
Priority to DE202020005231.0U priority Critical patent/DE202020005231U1/de
Publication of DE202020005231U1 publication Critical patent/DE202020005231U1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/01Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
    • B23Q1/015Frames, beds, pillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/01Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
    • B23Q1/017Arrangements of ways
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/02Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station
    • B23Q39/021Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like
    • B23Q39/025Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like with different working directions of toolheads on same workholder
    • B23Q39/026Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like with different working directions of toolheads on same workholder simultaneous working of toolheads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/003Cyclically moving conveyors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q2039/004Machines with tool turrets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

Werkzeugmaschine zur Bearbeitung rotatorisch angetriebener Werkstücke (8) mit einem als Säule (1) ausgeführten Maschinengestell, mit einer Werkstückspindel (2) und mit einem Werkzeughalter (3) mit Werkzeugen (20), wobei die Säule (1) mindestens zwei senkrechte, rechtwinklig zueinander angeordnete Wände (4, 4') aufweist, wobei am Maschinengestell zur Durchführung von Vorschubbewegungen Führungen (5) in vertikaler Richtung (Z-Achse) und zur Durchführung von Zustellbewegungen Führungsschienen (14) in horizontaler Richtung (X-Achse) oder Führungsschuhe (19) für die Führungsschienen (14) angeordnet sind, wobei die Wand (4) innerhalb einer gedachten Ebene (E) und die Wand (4') innerhalb einer gedachten Ebene (F) liegen, wobei die Säule (1) auf jeweils einer Seite der Ebenen (E, F) liegt, wobei die Werkstückspindel (2) und der Werkzeughalter (3) relativ zueinander in mindestens zwei zueinander orthogonalen Richtungen derart gesteuert verfahrbar sind und wobei der Eingriff des Werkzeugs (20) am Werkstück (8) ausschließlich auf den der Säule (1) gegenüberliegenden Seiten der Ebenen (E, F) erfolgt. dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Führung (5) sehr nah im Eckbereich der Wände (4, 4') angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung rotatorisch angetriebener Werkstücke mit vertikaler Spindel. Im Stand der Technik sind derartige Werkzeugmaschinen bekannt. Die DE 10 2007 051 375 A1 zeigt eine Bearbeitungsmaschine mit vertikaler Hauptspindel, Werkzeugrevolver und Wälzfräseinheit. Die Arbeitsaggregate sind an der vorderen vertikalen Wand des Maschinengestells angeordnet. Der Werkzeugrevolver und die Wälzfräseinheit können auf Kreuzschlitten vertikal und horizontal verfahren werden. Außerdem weist die Wälzfrässpindel eine Schwenkachse (B-Achse) und eine Shiftachse auf und ist zusätzlich in einer dritten Richtung (Y-Achse) verfahrbar. Die Bewegung in Richtung der Y-Achse verläuft vor der vertikalen Wand des Maschinengestells. Daraus ergibt sich zwangsläufig ein relativ großer Abstand der Rotationsachsen zur Gestellwand, der sich negativ auf den Kraftfluss und die Maschinensteifigkeit auswirkt. Aus der DE 198 18 663 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit verringertem Platzbedarf bekannt. Dabei sind die Spindeleinheit nur in vertikaler Achsrichtung (Z-Richtung) und die Bearbeitungseinheit nur in horizontaler Richtung (X-Achse) hin und her beweglich am Maschinengestell angeordnet. Insbesondere sind die Spindeleinheit an der vertikalen Vorderwand des Maschinengestells und die Bearbeitungseinheit in einer Ausnehmung in der Vorderwand angeordnet. Dadurch kann die Ausladung der Werkzeugmaschine nach vorne weiter reduziert werden. Die US 2005/0254914 A1 betrifft ein Bearbeitungszentrum mit einer horizontalen Werkzeugspindel, die an einem Fahrständer vertikal (Y-Richtung) beweglich geführt ist. Der Fahrständer seinerseits ist Maschinenbett in Z-Richtung verfahrbar. Zur Aufnahme der Werkstücke sind mehrere Drehtische vorgesehen, die in X-Richtung ebenfalls im Maschinebett verfahrbar sind. Nach Fertigbearbeitung eines Werkstücks wird dieses mit dem Drehtisch aus dem Arbeitsraum heraus gefahren und ein anderer Drehtisch mit einem unbearbeiteten Werkstück in den Arbeitsraum hinein gefahren. Die Drehtische sind jeweils mit einer Kupplung versehen, an welche ein Antriebsmotor ankuppelbar ist. Die DE 10 2007 044 060 A1 offenbart eine Werkzeugmaschine in Modulbauweise. Das Maschinengestell besteht aus mehreren Blöcken, die eine vertikale Vorderwand aufweisen und zur Aufnahme der Module mit Spannaufnahmen versehen sind. Dank der baukastenartigen Kombinierbarkeit der einzelnen Module können Werkzeugmaschinen mit unterschiedlichen Funktionen zusammengestellt werden. Konkret werden aufgeführt: Vertikaldrehmaschine, Vertikaldrehmaschine mit Gegenspindel, Vertikaldrehmaschine mit Fräsmodul und Mittenantriebsmaschine. Die Bearbeitung der Werkstücke erfolgt vor der Vorderwand. An den Seitenwänden können Handlingseinheiten zum Be- und Entladen vorgesehen sein. Nach DE 10 2004 028 172 A1 wird ein universelles Bearbeitungszentrum für Verfahrenskombinationen wie Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen, Finishen oder Reibschweißen vorgeschlagen. Auch bei dieser Maschine sind die Bearbeitungsaggregate an einer vertikalen Wand angeordnet. Insbesondere sind eine Werkstückspindel mit Reitstock und vier Werkzeugrevolver vorgesehen. Das Be- und Entladen erfolgt über Werkstückgreifer an den Werkzeugrevolvern.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit kompakter Bauweise und verbesserter Maschinensteifigkeit anzugeben.
  • Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung erfolgt der Eingriff der Werkzeuge am Werkstück nicht vor der senkrechten Wand sondern seitlich daneben. Durch die Anordnung von Werkstückspindel und Werkzeugträger mit den zugehörigen Führungen an der Ecke zweier zueinander senkrechter Wände des Maschinengestells kann der Abstand zwischen Werkzeugeingriff am Werkstück und Maschinengestell maßgeblich verringert werden. Somit können der Kraftfluss verbessert und die Maschinensteifigkeit deutlich erhöht werden. Zum Beispiel verläuft bei einer dreiachsigen Maschine der gesamte Verfahrweg in Richtung der Y-Achse seitlich vom Gestell und hat daher keinen Einfluss auf den Abstand der Rotationsachsen zum Maschinengestell. Eine besonders kompakte Bauweise wird dadurch erreicht, dass die Führungen für Werkstückspindel und Werkzeugträger an zwei zueinander senkrechten Wänden angeordnet sind. Das Prinzip ist in der spanenden Bearbeitung vielseitig einsetzbar, sowohl für manuell als auch selbsttätig zu beladende Maschinen zum Drehen, Fräsen, Wälzfräsen, Gewindeschneiden und Schleifen.
  • Es zeigen:
    • 1: eine zweiachsige Werkzeugmaschine in der Draufsicht
    • 1a: eine Wälzfräsmaschine für manuelle Beladung
    • 2: eine zweiachsige Werkzeugmaschine von der Bedienseite her gesehen
    • 2a eine zweiachsige Werkzeugmaschine mit hängendem Werkzeugträger
    • 2b die Werkzeugmaschine nach 2a in der Seitenansicht
    • 3: eine dreiachsige Werkzeugmaschine in der Draufsicht
    • 3a: eine Werkzeugmaschine mit zwei Werkstückspindeln
    • 4: eine nach dem Pick-Up-Prinzip arbeitende Werkzeugmaschine
    • 5: eine Pick-Up-Werkzeugmaschine mit drei Achsen
    • 6: eine Pick-Up-Wälzfräsmaschine
    • 6a: eine Wälzfräsmaschine für manuelle Beladung
    • 7: eine Werkzeugmaschine mit zwei Werkzeugrevolvern
    • 7a: die Werkzeugmaschine nach 7 von oben gesehen
    • 8 eine Schleifmaschine
  • 1 zeigt eine zweiachsige Werkzeugmaschine in der Draufsicht. Das Maschinengestell ist als Säule 1 mit quadratischem Querschnitt ausgeführt. An der vertikalen Wand 4 der Säule 1 ist der Spindelschlitten 6 über Führungsschienen 14 in Führungsschuhen 19 in horizontaler Richtung (X-Achse) verfahrbar. Im oberen Teil der Wand 4 ist der Trägerschlitten 16 mit dem Werkzeughalter 3 für Werkzeuge 20 auf Führungen 5 in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. Der Antrieb erfolgt über den Motor 25 und eine nicht dargestellte Kugelrollspindel. Der Arbeitsraum 7 schließt sich an die vertikale Wand 4' der Säule 1 an. Darin werden die Werkstücke 8 mit Werkzeugen 20 bearbeitet. Zwischen Arbeitsraum 7 und Säule 1 verläuft eine gedachte Ebene E. Der Spindelschlitten 6 ragt durch die Ebene E hindurch in den Arbeitsraum 7 hinein und trägt an seinem Ende die stehende Werkstückspindel 2. Diese ist aus einer Arbeitsposition 10 in eine Ladeposition 11 verfahrbar. Das Herausfahren der Werkstückspindel 2 aus dem Arbeitsraum 7 verbessert die Zugänglichkeit und erleichtert das Be- und Entladen von Hand. In der Ebene E kann eine Trennwand 9 mit einer Öffnung vorgesehen sein, durch die der Spindelschlitten 6 bewegt wird. Auf der Rückseite der Säule 1 ist in einem Abstand A der Schaltschrank 12 angeordnet. Die Lücke (A) zwischen Schaltschrank 12 und Säule 1 kann vorteilhaft als Energiehängegasse oder Ladegasse genutzt werden. Seitlich neben dem Schaltschrank 12 befindet sich das Hydraulik- und Kühlaggregat 13.
    Anstelle des Werkzeugträgers 3 kann am Trägerschlitten 16 eine Wälzfrässpindel 28 angeordnet werden (1a). Die Wälzfrässpindel 28 weist einen Abwälzfräser 31 auf, der vom Spindelmotor 32 angetrieben wird. Für eine gleichmäßige Belastung des Abwälzfräsers 31 kann dieser entlang einer Shiftachse 29 tangential zum Werkstück 8 verschoben werden. Zudem kann die Wälzfrässpindel 28 zur Herstellung von Schrägverzahnungen um eine A-Achse 30 geschwenkt werden.
  • 2 zeigt die Werkzeugmaschine nach 1 von der Bedienseite her gesehen. Die Wand 4 der Säule 1 liegt innerhalb einer gedachten Ebene F. Im unteren Teil der Wand 4 sind die Führungsschuhe 19 für die Führungsschienen 14 des Spindelschlittens 6 angeordnet. Der Spindelschlitten 6 nimmt die Werkstückspindel 2 auf. An deren Oberseite befindet sich das Spannmittel 17 für Werkstücke 8. Im oberen Teil der Wand 4 sind vertikale Führungen 5 für den Trägerschlitten 16 mit dem Werkzeughalter 3 befestigt. Der Antrieb erfolgt über den Motor 25 und eine nicht dargestellte Kugelrollspindel. Der Werkzeughalter 3 ist als Werkzeugrevolver ausgeführt, dessen Scheibe um eine horizontale, parallel zur Wand 4 verlaufende Schwenkachse 18 geschwenkt werden kann, so dass verschiedene Werkzeuge 20 mit dem Werkstück 8 in Eingriff gebracht werden können. Die Revolverscheibe ist so angeordnet ist, dass die Werkzeuge 20 die Ebene (F) durchringen. Dadurch kann der Abstand des Werkzeugeingriffs zum Maschinengestell deutlich verringert werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist der Flugkreisdurchmesser ohne Einfluss auf den Abstand (C) der Schwenkachse 18 zur Wand 4. Der optimierte Kraftfluss von der Werkstückspindel 2 zum Werkzeug 20 wird damit erreicht, dass die Bearbeitung des Werkstücks 8 ausschließlich auf den der Säule 1 gegenüberliegenden Seiten der Ebenen E, F erfolgt. Entsprechendes gilt auch für die 1a: Die Wälzfrässpindel 28 ist seitlich neben der Wand 4 angeordnet und durchdringt ebenfalls die Ebene (F). Deshalb ist ihre Länge ohne Einfluss auf den Abstand (C) der Spindelachse 27 zur Wand 4. Folglich ergeben sich bezüglich des verbesserten Kraftflusses die gleichen Vorteile wie bei der Werkzeugmaschine nach den 1 und 2. Bei den vorstehend dargestellten Ausführungsbeispielen nach den 1, 1a und 2 sind die Führungen in Richtung der X- und Z-Achse an einer einzigen Wand 4 der Säule 1 angeordnet. Sie können bei einer erfindungsgemäßen Maschine jedoch ebenso an der Wand 4' angeordnet oder auf beide Wände aufgeteilt werden. Letzteres zeigen die 2a und 2b. Gemäß 2a ist an der vertikalen Wand 4 der Säule 1 der Spindelschlitten 6 mit der Werkstückspindel 2 über Führungen 5 in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. Besonders vorteilhaft sind die Werkstückspindel 2 und der Ort des Eingriffs des Werkzeugs 20 am Werkstück 8 in einer gedachten Ebene parallel zur Ebene (E) angeordnet. Dadurch ist der Werkzeugeingriff von der Bedienungsseite her sehr gut einsehbar. Zur Abstützung von Wellen kann ein Reitstock 23 vorgesehen sein. Der Tragerschlitten 16 für den Werkzeugträger 3 ist an der Wand 4' auf Führungsschienen 14 in horizontaler Richtung (X-Achse) verfahrbar. Dadurch, dass die Führungen für Werkstückspindel 2 und Werkzeugträger 3 an zwei zueinander senkrechten Wänden angeordnet sind, wird eine besonders kompakte Bauweise erreicht. Die Späneführung 36 leitet die bei der Bearbeitung entstehenden Späne und die Kühlflüssigkeit in den Sammelkasten 35 ab, damit diese über den Späneförderer 34 entsorgt werden können. Der Späneförderer 34 ist seitlich neben der Wand 4 angeordnet und ragt von der Maschinenrückseite her in den Arbeitsraum hinein (2b). Wie bei der Maschine nach 1 ist auf der Rückseite der Säule 1der Schaltschrank 12 in einem Abstand A angeordnet. Platzsparend können Kühl- und Hydraulikaggregat in diesem Zwischenraum untergebracht werden. Vorteilhaft wird dabei eine Öffnung 39 ausgespart, durch welche Werkstücke 8 zu- und abgeführt werden. Bei einer vorteilhaften Ausführung zur Bearbeitung von Wellen sind die Führungen 5 über den Verfahrweg des Spindelschlittens 6 hinaus verlängert um den Spindelschlitten 6' mit dem Reitstock 23 aufzunehmen. Während der Bearbeitung werden die beiden Spindelschlitten 6, 6' synchron bewegt und gemeinsam über die Kugelrollspindel 26 vom Motor 25 angetrieben. Zur Anpassung an unterschiedlich lange Werkstücke 8 kann der Abstand zischen den Spindelschlitten 6 und 6' manuell mit einem Handrad 38 über eine Gewindespindel 37 eingestellt werden. Zum Spannen des Werkstücks 8 kann die Reitstockspitze 40 pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagt aus einer Offenstellung in eine Spannstellung bewegt werden. Aus den 2a und 2b ist ersichtlich, dass eine der Führungen 5 sehr nahe im Eckbereich der Wände 4, 4' angeordnet ist. Ebenso liegt ein Paar der Führungsschuhe 19 auf den Führungsschienen 14 unmittelbar im Eckbereich, wenn der Trägerschlitten 16 sich in der Arbeitsposition befindet. Dies begünstigt den Kraftfluss und die Maschinensteifigkeit.
  • In 3 ist eine dreiachsige Werkzeugmaschine von oben gesehen dargestellt. Wie bei der Werkzeugmaschine nach 2a ist der Werkzeugträger 3 an der Wand 4' angeordnet. Er ist zusätzlich zur horizontalen Achse auch in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. Um dies zu ermöglichen ist an der Wand 4' ein Kreuzschlitten 22 auf vertikalen Führungen 5 verfahrbar. Der Antrieb erfolgt über den Motor 25 und eine nicht dargestellte Kugelrollspindel. Der Kreuzschlitten 22 trägt seinerseits Führungsschienen 14' worauf der der Trägerschlitten 16 mit Führungsschuhen 19' in horizontaler Richtung verfahrbar ist. Der Werkzeugrevolver ist wie in 2a mit vertikaler Schwenkachse 18 und hängend angeordneter Werkzeugscheibe ausgeführt.
    3a zeigt eine vorteilhafte Ausführung mit zwei stehenden Werkstückspindeln 2, 2'. Diese sind symmetrisch an gegenüberliegenden Seiten der Säule 1 angebracht. Sie sind beide in horizontaler Richtung (Y-Achse) verfahrbar und der Werkzeugträger 3 ist wie in der Beschreibung zu 3 erläutert, in horizontaler (X-Achse) und vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. Vorteilhaft arbeitet diese Werkzeugmaschine nach dem Pendelprinzip, d.h. während in der Werkstückspindel 2 ein Werkstück bearbeitet wird, kann die Werkstückspindel 2' be- und entladen werden. In einer vereinfachten Version kann die Werkzeugmaschine auch ohne Y-Achse als zweiachsige Maschine mit ortsfesten Werkstückspindeln 2, 2' ausgestattet sein. Besonders vorteilhaft für die Maschinensteifigkeit ist in den 3 und 3a die Anordnung der Führungen in Richtung der X- und Y-Achse an zwei zueinander senkrechten Wänden 4, 4' der Säule 1. Zudem wird der Kraftfluss dadurch verbessert, dass die im Eckbereich der Wände 4, 4' angeordnete Führung 5 und die Führungsschuhe 19' unmittelbar nebeneinander liegen, wenn der Trägerschlitten 16 sich in einer Arbeitsposition befindet.
  • 4 zeigt eine zweiachsige selbstladende Werkzeugmaschine von der Bedienseite her gesehen. Im unteren Teil der Säule 1 ist der Werkzeugträger 3 mit horizontaler Schwenkachse 18 ortfest an der Wand 4' angeordnet. Die hängende Werkstückspindel 2 trägt an ihrer Unterseite ein Spannmittel 17 zum Greifen und Spannen von Werkstücken 8. 5 zeigt die Werkzeugmaschine nach 4 von oben gesehen. Die Werkstückspindel 2 ist mit dem Spindelschlitten 6 auf Führungsschienen 14 in horizontaler Richtung (X-Achse) verfahrbar. Die Führungsschienen 14 sind in Führungsschuhen 19' am Kreuzschlitten 22 beweglich geführt, der seinerseits auf Führungen 5 an der Wand 4' in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar ist. Zum Be- und Entladen ist die Werkstückspindel 2 aus der Arbeitsposition 10 in eine Ladeposition 11 verfahrbar, wo die Werkstücke 8 von der Transportvorrichtung 21 bereitgestellt werden. Der Werkzeugträger 3 ist seitlich neben der Wand 4' angeordnet. Weil die Werkzeuge 20 auf diese Weise zumindest teilweise durch die Ebene (E) hindurchragen, kann der Abstand (C') zwischen Schwenkachse 18 und Wand 4' verringert werden. Der Schaltschrank 12 ist im Abstand (A) zur Säule 1 aufgestellt. Dadurch kann die Transportvorrichtung 21 vorteilhaft als endloses Förderband um Maschinengestell und Arbeitsraum 7 herumgeführt werden.
  • Die 6 zeigt eine nach dem Pick-Up-Prinzip arbeitende Wälzfräsmaschine. Die hängende Werkstückspindel 2 trägt an ihrer Unterseite ein Spannmittel 17 zum Greifen und Spannen von Werkstücken 8. Die Werkstückspindel 2 ist -wie in der Ausführung nach 4- mit dem Spindelschlitten 6 auf Führungsschienen 14 in horizontaler Richtung (X-Achse) verfahrbar. Die Führungsschienen 14 sind in Führungsschuhen 19' am Kreuzschlitten 22 beweglich geführt, der seinerseits auf Führungen 5 an der Wand 4' in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar ist. Die Wälzfrässpindel 28 ist im Lagerbock 33 ortsfest an der Wand 4 angebracht. Die Arbeitsweise und die Bewegungsachsen, Schwenkachse (A-Achse) 30 und Shiftachse 29, sind mit denen in 1a identisch. Die Wälzfrässpindel 28 kann die Ebene F durchdringen, wodurch ein optimaler Kraftfluss ermöglicht wird.
  • 6a zeigt eine Wälzfräsmaschine für manuelle Beladung. Zur Aufnahme wellenförmiger Werkstücke 8 sind zwei Werkstückspindeln 2, 2' vorgesehen. Diese sind an der Wand 4 -wie in den Ausführungen zu 4 beschrieben- in horizontaler Richtung (X-Achse) und vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. Die Wälzfrässpindel 28 ist im Lagerbock 33 auf horizontalen Führungsschienen 14 an der Wand 4' verfahrbar. Die Arbeitsweise, die Schwenkachse (A-Achse) 30 und die Shiftachse 29, sind mit denen in 1a identisch. Die Wälzfrässpindel 28 kann die Ebene E durchdringen. Dadurch kann die Schwenkachse 18 in geringem Abstand zur Wand 4' angeordnet werden, wodurch ein optimaler Kraftfluss ermöglicht wird.
  • In 7 ist eine einspindlige Werkzeugmaschine mit zwei Werkzeugrevolvern zur Bearbeitung wellenförmiger Werkstücke 8 dargestellt. Bei dieser Maschine sind vorteilhaft zwei Säulen 1, 1' auf gegenüberliegenden Seiten der Werkstückspindel 2 spiegelbildlich zur Spindelachse 27 angeordnet. An der Säule 1 ist der Werkzeugträger 3 analog zur Beschreibung in 3 in horizontaler (X-Achse) und vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. Als Antrieb in Richtung der Z-Achse ist der Motor 25 mit der Kugelrollspindel 26 vorgesehen. Die Werkstückspindel 2 ist am Kreuzschlitten 22' auf Führungsschienen 14 verfahrbar. Der Kreuzschlitten 22' ist an der Wand 4 der Säule 1 auf Führungen 5' in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. Das Werkstück 8 ist im Spannmittel 17 eingespannt und wird vom Reitstock 23 abgestützt. Der Reitstock 23 ist ebenfalls über Führungen 14" in Richtung der Y-Achse beweglich. Er kann auch ortsfest am Maschinengestell angeordnet sein. Da die Werkzeugträger 3, 3' spiegelbildlich zur Spindelachse 27 angeordnet sind, kann auf eine detaillierte Beschreibung des Werkzeugträgers 3' verzichtet werden. Wie im Ausführungsbeispiel nach 3 ist die Anordnung der Führungen in Richtung der X- und Y-Achse an zwei zueinander senkrechten Wänden 4, 4' der Säulen 1, 1' für die Maschinensteifigkeit von Vorteil. Zusätzlich sind beiden Säulen 1, 1' noch durch eine Querstrebe 24 miteinander verbunden.
  • 7a zeigt die Werkzeugmaschine nach 7 in der Draufsicht. Die Werkstückspindel 2 arbeitet nach dem Pick-Up-Prinzip. Sie ist zum Be- und Entladen aus der Arbeitsposition 10 in eine Ladeposition 11 verfahrbar, ergreift die Werkstücke 8 auf der Transportvorrichtung 21, führt sie der Bearbeitung zu und legt sie wieder auf der Transportvorrichtung 21 ab. Da zwischen den Säulen 1, 1' ausreichend Platz vorhanden ist, können die Werkstücke ebenso von der Rückseite der Maschine zugeführt werden.
  • Das Maschinengestell mit zwei Säulen 1, 1' kann auch vorteilhaft in Schleifmaschinen eingesetzt werden. 8 zeigt eine Synchronschleifmaschine zum Schleifen von Wellen, wobei zwei Schleifspindeln 41, 41' auf gegenüberliegenden Seiten der Werkstückspindel 2 spiegelbildlich zur Spindelachse 27 angeordnet sind. Dabei heben sich die Normalkomponenten der Zerspankräfte gegenseitig auf und die tangential auf das Werkstück einwirkenden Zerspankräfte können von einem Stützelement aufgenommen werden. Durch die symmetrische Anordnung und das gleichförmige Zustellen der Schleifeinheiten ist die Werkstückdurchbiegung trotz hoher Zustellgeschwindigkeiten vernachlässigbar. An der Säule 1 ist die Schleifspindel 41 - vergleichbar mit dem Werkzeugträger 3 in 3 - in horizontaler Richtung (X-Achse) und vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. Als Antrieb in Richtung der Z-Achse ist der Motor 25 mit der Kugelrollspindel 26 vorgesehen. Die Schleifspindel 41 mit der Schleifscheibe 42 ist am Kreuzschlitten 22 auf Führungsschienen 14 verfahrbar. Der Kreuzschlitten 22 ist an der Wand 4 der Säule 1 auf Führungen 5 in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. An der Säule 1' ist der Kreuzschlitten 22' ebenfalls in horizontaler (X-Achse) und vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. Er trägt zwei Schleifspindeln 41', 41". Diese können um eine Schwenkachse 18 (B-Achse) geschwenkt werden. Auf diese Weise können die Schleifspindeln 41', 41" wahlweise am Werkstück 8 einreifen. Die Schleifmaschine kann ebenso mit einheitlichen Schleifscheiben bestückt werden. Das von der Werkstückspindel 2 rotatorisch angetriebene Werkstück 8 ist im Spannmittel 17 eingespannt und wird vom Reitstock 23 abgestützt.
  • In den 1 bis 8 wurden unterschiedliche Bauformen dargestellt. Allen gemeinsam ist das säulenförmige Maschinengestell und die Anordnung von Werkstückspindel und Werkzeugträgern mit den zugehörigen Führungen an der Ecke zweier zueinander senkrechter Wände des Maschinengestells. Dies ermöglicht trotz kompakter Bauweise besonders stabile und bei optimalem Kraftfluss langfristig genau arbeitende Werkzeugmaschinen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1 1'
    Säule
    2 2'
    Werkstückspindel
    3 3'
    Werkzeughalter
    4 4'
    Wand
    5 5'
    Führung
    6 6'
    Spindelschlitten
    7
    Arbeitsraum
    8
    Werkstück
    9
    Trennwand
    10
    Arbeitsposition
    11
    Ladeposition
    12
    Schaltschrank
    13
    Hydraulik- und Kühlaggregat
    14 14' 14"
    Führungsschienen
    15
    Zweite Führungsschienen
    16
    Trägerschlitten
    17
    Spannmittel
    18
    Schwenkachse
    19 19'
    Führungsschuhe
    20
    Werkzeug
    21
    Transportvorrichtung
    22 22'
    Kreuzschlitten
    23
    Reitstock
    24
    Querstrebe
    25
    Motor
    26
    Kugelrollspindel
    27
    Spindelachse
    28
    Wälzfrässpindel
    29
    Shiftachse
    30
    A-Achse
    31
    Abwälzfräser
    32
    Spindelmotor
    33
    Lagerbock
    34
    Späneförderer
    35
    Sammelkasten
    36
    Späneführung
    37
    Gewindespindel
    38
    Handrad
    39
    Öffnung
    40
    Reitstockspitze
    41 41' 41''
    Schleifspindel
    42 42' 42''
    Schleifscheibe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007051375 A1 [0001]
    • DE 19818663 A1 [0001]
    • US 2005/0254914 A1 [0001]
    • DE 102007044060 A1 [0001]
    • DE 102004028172 A1 [0001]

Claims (18)

  1. Werkzeugmaschine zur Bearbeitung rotatorisch angetriebener Werkstücke (8) mit einem als Säule (1) ausgeführten Maschinengestell, mit einer Werkstückspindel (2) und mit einem Werkzeughalter (3) mit Werkzeugen (20), wobei die Säule (1) mindestens zwei senkrechte, rechtwinklig zueinander angeordnete Wände (4, 4') aufweist, wobei am Maschinengestell zur Durchführung von Vorschubbewegungen Führungen (5) in vertikaler Richtung (Z-Achse) und zur Durchführung von Zustellbewegungen Führungsschienen (14) in horizontaler Richtung (X-Achse) oder Führungsschuhe (19) für die Führungsschienen (14) angeordnet sind, wobei die Wand (4) innerhalb einer gedachten Ebene (E) und die Wand (4') innerhalb einer gedachten Ebene (F) liegen, wobei die Säule (1) auf jeweils einer Seite der Ebenen (E, F) liegt, wobei die Werkstückspindel (2) und der Werkzeughalter (3) relativ zueinander in mindestens zwei zueinander orthogonalen Richtungen derart gesteuert verfahrbar sind und wobei der Eingriff des Werkzeugs (20) am Werkstück (8) ausschließlich auf den der Säule (1) gegenüberliegenden Seiten der Ebenen (E, F) erfolgt. dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Führung (5) sehr nah im Eckbereich der Wände (4, 4') angeordnet ist.
  2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (2) an einem Spindelschlitten (6) angeordnet ist und zusammen mit diesem an der Wand (4) auf Führungsschienen (14) in Führungsschuhen (19) in horizontaler Richtung (X-Achse) verfahrbar ist und dass der Werkzeughalter (3) auf einem Trägerschlitten (16) angeordnet ist und zusammen mit diesem entlang von Führungen (5) in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar ist.
  3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (2) an einem Spindelschlitten (6) angeordnet ist und zusammen mit diesem an der Wand (4) auf Führungen (5) in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar ist und dass der Werkzeughalter (3) auf einem Trägerschlitten (16) angeordnet ist und zusammen mit diesem auf Führungsschienen (14) in horizontaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar ist.
  4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (2) und der Ort des Eingriffs des Werkzeugs (20) am Werkstück (8) in einer gedachten Ebene parallel zur Ebene (E) angeordnet sind.
  5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (2) stehend angeordnet ist und an ihrer Oberseite ein Spannmittel (17) zur Aufnahme der Werkstücke (8) vorgesehen ist.
  6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur 3-Achsbearbeitung, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelschlitten (6) an der Wand (4) des Maschinengestells (1) auf Führungsschienen (14) verfahrbar angeordnet ist und der Trägerschlitten (16) über einen Kreuzschlitten (22) an der Wand (4') sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verfahrbar ist.
  7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Werkstückspindel (2) die Werkstücke (8) in der Ladeposition (11) selbsttätig aufnimmt, der Bearbeitung zuführt und anschließend wieder ablegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (2) hängend angeordnet ist und an ihrer Unterseite ein Spannmittel (17) trägt und relativ zur Säule (1) sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verfahrbar ist.
  8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (2) am Spindelschlitten (6) angeordnet ist und zusammen mit diesem auf ersten Führungsschienen (14) in Führungsschuhen (19) am Trägerschlitten (16) in horizontaler Richtung (X-Achse) verfahrbar ist und dass der Trägerschlitten (16) auf Führungen (5) an der Säule (1) in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar ist.
  9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Werkzeugträger (3) um eine Schwenkachse (18) geschwenkt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Schwenkachse (18) zur Wand (4') so bemessen ist, dass der Werkzeugträger (3) und/oder die Werkzeuge (20) zumindest teilweise die Ebene (E) durchdringen.
  10. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Werkzeugträger (3, 3') vorgesehen sind.
  11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Werkzeugträger (3') an einer zweiten Säule (1') in horizontaler und vertikaler Richtung verfahrbar ist und dass die Säulen (1, 1') mit den Werkzeugträgern (3, 3') auf gegenüberliegenden Seiten der Werkstückspindel (2) symmetrisch zur Spindelachse (27) angeordnet sind.
  12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, wobei die Werkstückspindel (2) die Werkstücke (8) in der Ladeposition (11) von einer Transportvorrichtung selbsttätig aufnimmt und nach erfolgter Bearbeitung wieder ablegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (2) hängend angeordnet ist und durch Verfahren in horizontaler Richtung (Y-Achse) aus der Ladeposition (11) in die Arbeitsposition (10) verfahrbar ist.
  13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 mit zwei Werkstückspindeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindeln (2, 2') auf gegenüberliegenden Seiten der Säule (1) angeordnet sind.
  14. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Wälzfräsen, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (3) eine Wälzfrässpindel (28) mit einem antreibbaren Abwälzfräser (31) aufweist, der entlang einer Shiftachse (29) tangential zum Werkstück (8) verschiebbar ist zur Herstellung von Schrägverzahnungen um eine A-Achse (30) geschwenkt werden kann.
  15. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9 mit einer Arbeitsposition (10) und einer Ladeposition (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (2) aus der Arbeitsposition (10) in die Ladeposition (11) verfahrbar ist.
  16. Werkzeugmaschine zur Schleifbearbeitung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Werkzeugträger (3) als Schleifspindelstöcke (41, 41') aufführt sind.
  17. Werkzeugmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifspindelstock (41, 41', 41") am Kreuzschlitten (22') um eine Schwenkachse (18) (B-Achse) schwenkbar gelagert ist.
  18. Werkzeugmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass am Kreuzschlitten (22') zwei Schleifspindelstöcke (41' 41") angeordnet sind und durch eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse (18) wahlweise mit dem Werkstück (8) in Schleifeingriff gebracht werden können.
DE202020005231.0U 2020-12-17 2020-12-17 Werkzeugmaschine Active DE202020005231U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202020005231.0U DE202020005231U1 (de) 2020-12-17 2020-12-17 Werkzeugmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202020005231.0U DE202020005231U1 (de) 2020-12-17 2020-12-17 Werkzeugmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202020005231U1 true DE202020005231U1 (de) 2021-03-03

Family

ID=74875604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202020005231.0U Active DE202020005231U1 (de) 2020-12-17 2020-12-17 Werkzeugmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202020005231U1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3721610C2 (de)
DE68909889T2 (de) Werkzeugmaschine für mehrere bearbeitungsarten und zur komplexen bearbeitung von langen werkstücken.
EP2263827B1 (de) Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken
EP1188511B1 (de) Werkzeugmaschine mit einem motorisch fahrbaren Werkzeugschlitten
EP0995539B1 (de) Bearbeitungsvorrichtung für Werkstücke
DE102010051865A1 (de) Werkzeugmaschine
EP1718435B1 (de) Bearbeitungsmaschine zum bearbeiten von werkst cken
EP1118428B2 (de) Drehmaschine
EP1291122A2 (de) Fräs- und Bohrbearbeitungszentrum
EP1413395A1 (de) Werkzeugmaschine
DE10116994A1 (de) Werkzeugmaschine
DE4229423C2 (de) Drehmaschine
DE10034973A1 (de) Universalmaschine
DE3236356A1 (de) Bearbeitungszentrum
DE102016121200A1 (de) Bearbeitungszentrum zum Bearbeiten von Werkstücken
EP1291130A2 (de) Bearbeitungszentrum für runde Werkstücke
DE102004038005B3 (de) Werkzeugmaschine
DE202020005231U1 (de) Werkzeugmaschine
DE102006011551A1 (de) Werkzeugmaschine
DE202020005230U1 (de) Werkzeugmaschine
EP3624988B1 (de) Werkzeugmaschine
DE3530982A1 (de) Zweispindlige, numerisch gesteuerte drehmaschine
DE3824572C2 (de)
EP1216773B1 (de) Werkzeugmaschine, insbesondere Fräsbearbeitungszentrum
EP2995418A1 (de) Werkzeugmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years