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Werkzeugmaschine mit einem Mehrstahl-Werkzeughalter Die Erfindung
bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einem auf einen Schlitten gesetzten und
gegenüber diesem um eine Achse schwenkbaren ehrstahl-Werkzeugialter, welcher wenigstens
teilweise mit allein odfr zusätzlich durch Treiber betätigten (verschiebbaren) Einzelwerkzeugen
bestückbar ist.
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liit solchen Maschinen können Werkstücke in schräg oder senkrecht
zueinander stehenden Richtungen bearbeitet werden. Der Arbeitsvorschub der Werkzeuge
wird dabei in der einen Richtung durch Bewegung des genannten Schlittens und schräg
oder eenkrecht zu dieser Richtung durch zusätzlichen Antrieb bewirkt.
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Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist dieser zusätzliche Antrieb
ein Treiber, der das jeweilige Einzelwerkzeug bei Betrieb lediglich vorschiebt und
sonst mit dem Werkzeug, dem sog. Schieber, -im Gegensatz zum Fall beim Kreuzschlitten
-nicht gekoppelt ist.
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Je nach Art der erfindungsgemäßen Maschine und je nach Häufigkeit
des Gebrauches sowie nach den Genauigkeitsanforderungen der einen oder anderen Werkzeugart
w.ilsl in der Regal die häufiger gebrauchte oder weniger anspruchsvollere Werkzeugart
durch Treiber vorgeschoben. Beispielsweise bei Ausbildung als Drehmaschine sind
die Genauigkeitsanforderungen an die Längswerkzeuge, die häufig zum Herstellen von
Passungen benutzt werden, meist größer als diejenigen an die übrigen Werkzeuge,
z.B. Plan-, Einstech-, Schrägbearbeitunge-, Gewindescineid- oder -*trehlwerkzeuge.
Längswerkzeuge sind bei Dreliniaschinen definitionsgemäß diejenigen, die Arbeiten
parallel zur Achse der Werkstückspindel ausführen, während die übrigen Werkzeuge
bei Betrieb quer oder schräg zur Achse der Werkstückspindel vorgeschoben werden.
Im folgenden sind die letzteren
Werkzeuge oft abgekürzt als Querwerkzeuge
(im Gegensatz zu den Längswerkzeugen) bezeichnet. Bei "erfindungsgemäßen Drehmaschinen
wird daher der Arbeitivorschub der auf den Mehrstahl-Werkzeughalter gesetzten Längswerkzeuge
meist bei entsprechender Anordnung des verwendeten Schlittens durch Schlittenvorschub
bewirkt. Demgemäß werden die auf den filehrstahl-Werkzeughalter (Mehrstahl-Automatik)
gesetzten Querwerkzeuge (allein oder zusätzlich) durch Treiber vorgfsschoben.
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Bei bisher üblichen Maschinen dieser Art sind häufig mehrere Treiber
seitlich vom Werkstiickspannfutter bzw. seitlich der Werkstückspindel angeordnet.
Sie können dann den Arbeitsraum um die Werkstilckspindel sehr behindern. Es ist
dabei meist auch nicht zu vermeiden, daß die Einwirkung der Treiber auf das jeweilige
Planwerkzeug, welche Ja senkrecht oder schräg zum Längsschlitten erfolgt, der Schlitten
leicht verdreht wird, so daß häufig beachtliche Ungenauigkeiten in Kauf zu nehmen
sind. Ganz besonders störend werden diese Ungenauigkeiten, wenn mit Satzwerkzeugen,
also mehreren Quer-- und Längswerkzeugen zugleich gedreht werden soll. Es kommt
als nachteilig hinzu, daß die Stellung des Treibers der jeweils erforderlichen Arbeitsposition
des Querwerkseuges angepaßt werden muß. Das hat sogar dazu ge£ührt, daß man, wenn
an einem längeren Werkstück an vesgchiedenen Stellen Querarbeiten erforderlich sind,
zwei oder mehrere Treiber mit verschiedenem Abstand zur Werkzeugeinspannung vorsehen
mußte.
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Diese Schwierigkeiten glaubb man umgehen zu konnen, indem man die
Mehrutahl-Automatik auf einen Kreuzschlitten setzte, der, da Werkzeugbewegungen
nunmehr in senkrecht oder schräg zueinanderstehenden Itichtungen möglich waren,
Treiber nicht benötigt.
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ESanchinn dieser Art, wie sie beispielsweise in der USA-Patentschrift
3.486.209 beschrieben sind1 können jedoch weder mit den Quer- noch mit den Längswerkzeugen
besonders exakte Arbeiten
ausführen, da in die iaßgenauigkeit der
Arbeiten beider Werkzeugarten das Spiel der beiden gekreuzten Schlitten eingeht.
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Besonders Arbeiten mit Satzworkzeugen, die eine sehr hohe Belastung
des hterkzeughalters hervorrufen, können mit solchen Maschinen nur noch bei geringen
Genauigkeitsanforderungen ausgeführt werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine
mit einer auf einen Schlitten gesetzten Mehrstahl-Automatik mit wenigstens zum Teil
durch Treiber betätigtell Werkzeugen zu schaffen, wobei ein Treiber vorgesehen sein
soll, welcher den Arbeitspositionen aller dieser Werkzeuge unabiiangig von der Schlsttenstellung
zwangsweise zugeordnet ist.
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Der Treiber soll ferner die Zugänglichkeit des Arbeitsraumes um das
Werkstück nicht behindern und keine störenden Rückwirkungen auf die Arbeitsgenauigkeit
anderer gleichzeitig betriebener Werkzeuge ausüben. Die erfindungsgemäße Lösung
besteht darin, daß der Treiber auf den Schlitten mit festem Abstand zum Mehrstahl-Werkzeughalter
gesetzt ist und daß azole nacheinander durch Treiber zu betätigenden Werkzeuge so
auf den Werkzeughalter gesetzt sind, daß sie allein durch Schwenken in Arbeitsposition
in den Eingriffsbereich dieses Treibers gelangen.
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Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist also die Treibereinheit mit
dem Schlitten verfalirbar untergebracht. Ein und derselbe Treiber ist daher durch
geeignete Anordnung auf dem Schlitten unabhangig von der Sclilittenstellung der
Arbeitsposition aller nacheinander durch Treiber zu betätigenden Werkzeuge des i'ieJirstahl-Werkzeughalters
zwangsweise zugeordnet. Es wird damit der Effekt eines Kreuzschlittens bzw. mehrerer
Kreuzschlitten erreicht, ohne deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
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handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine um eine
Drehmaschine, so wird es in der Regel zweckmäßig sein,
wenn bei
einem parallel zur Achse der Werkstück spindel verfahrbaren Schlitten der Treiber
zum Erzeugen von Querbewegunson des jeweiligen Werkzeugs, d.h. Bewegungen quer oder
schräg zur Achse der Werkstückspindel vorgesehen ist. Ist dagegen bei einer Drehmaschine
der Schlitten senkrecht zur Achse der Werkstückspindel verfahrbar, so kann der Treiber
zum Erzeugen von Bewegungen parallel oder schräg zur Achse der Werkstückspindel
vorgesehen sein. Handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Maschine dagegen um beispielsweise
eine Fräs- oder Bohrmaschine oder eine Kombination dieser Maschinen mit einer Drehmaschine,
so wird der erfindungsgemäße Treiber zweckmäßig zum (zusätzlichen) Antrieb der Werkzeuge
benutzt, die entweder weniger häufig gebraucht werden oder an deren Arbeitsgenauigkeit
weniger große Anforderungen gestellt wird. Da der erfindungsgemäße Treiber auf den
gleichen Schlitten wie der (schwenkbare) Mehrstahl-Werkzeughalter gesetzt ist, befindet
er sich ohne jedes Zutun immer an der richtigen Stelle gegenüber dem von ilim anzutreibenden
und in Arbeitsposition geschwenktcii verschiebbaren Werkzeug. In jeder beliebigen
Stellung des Schlittens können daher Vorschubbewegungen der Werkzeuge parallel und
quer bzw. schräg zur Schlittenlängsrichtung ausgeführt wercjen, ohne daß der Treiber
verstellt oder nachgeführt werden mtißte. Der erfindungsgemäßo Treiber kann wegen
seiner Anordnung in oder auf dem Schlitten den Arbeitsraum um Werkzeug oder Werkstück
in einer Weise behindern. Insbesondere stört er weder den Bedienungsmann beim Wechseln
der Werkstücke oder Werkzeuge, noch schränkt er den Aktionsradius der Werkzeuge
ein.
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Als weiteres wesentlicller Vorteil der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
kommt hinzu, daß der Mehrstahl-Werkzeughalter unmittelbar auf einen einzigen kräftigen
Schlitten gesctzt sein kaml, so daß, da zusätzliches durch einen Kreuzschlitten
hervorgerufene Spiel nicht auftreten kann, die Stabilität der neuen Maschine so
groß ist, daß Satzwcrkzeuge verwendet werden können. Da der erfindungsgemäße Treiber
dabei nur zwi@chen dem
Schlitten und dem jeweilig angetriebenen
Werkzeug wirkt, kann er -gegebenenfalls bei diesbezüglich geeigneter Anordnung auf
dem Schlitten; Einfluß auf die Stabilität des Werkzeughalters bzf. auf die Genauigkeit
der übrigen Werkzeuge nicht nehmen.
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Anhand der schematischen Zeichnung von Ausführungsbeispielen werden
weitere erfindungsgemäße Einzelheiten erläutert; es zeigen Fig. i die Draufsicht
auf eine Drehmaschine mit parallel zur Werkstückdrehachse verschiebbarem Schlitten,
Fig. 2 ein Uoisplel einer Treibereinheit und Fig. 3 eine Werkzeugmaschine mit gegenüber
Fig. l um 900 gedrehter Schlittenführung.
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Uei der Drehmaschine gemaß Fig. l ist der Schlitten l auf der Führung
2 parallel zur Werkstückspindel 3 verfahrbar. Die FUhrung ist auf der einen Seite
im Spindelstock und auf der anderen Seite in einem Ständer 5 gehalten. Der Schlitten
1 trägt einen um die Achse e 6 drehbaren iehrsta)il-Werkzeughalter 7.
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Dieser ist durch die Schlittenbewegung in Pfeilrichtung 8 an d.ts
mit der Werkstückspindel 3 drehbare Werkstück 9 heranfahrbar.
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Außer- fest auf dem Werkzeughalter 7 aufgebrachten Drehstählen 10.
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die zur Längsboarbeitung des Werkstückes 9 vorgesehen sind, kann der
Mehrstahlhalter auch u.a. Ihrer 11 aufweisen.
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Erfindungsgemäß besitzt der Werkzeughalter 7 Plandrehwerkzeuge 12,
die durch einen auf den Schlitten 1 gesetzten Treiber 13 antreibbar sind. Der schematisch
in Fig. 2 dargestellte Treiber kann z.B. mit einer llydraulik 14 oder auf irgend
eine andere geeignete und -falls erforderlich- vorprogrammierte Weise angetrieben
sein. Bei netriebsorgt der Treiber 13 für den Vorschub eines in einer Führung 15
verschiebbaren Werkzeugs 12. Vorzugsweise ist der Treiber 13 im oder am Schlitten
1 an einem solchen Punkt bzw. auf eine solche Linie gesetzt, daß die Reaktion des
in Betrieb befindlichen Treibers auf den Schlitten diesen mit seiner vollen Auflagefläche
16 (vergl.Fig.2) in die entsprechen de Aufnahmefläche der Schlittenführling 2 preßt.
Dadurch wird erreicht, daß auch bei stärkster Belastung des Treibers dieser
den
Schlitten l und damit den Werkzeughalter 7 nicht aus der für die übrigen Werkzeuge
erforderlichen Lage verdrehen kann.
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In Fig. 3 ist schematisch der Fall dargestellt, daß die Führung 2
des Schlittens 1 quer zum Werkstück 9 a.usgarichtet ist. Es kann sich hierbei sowohl
um eine Dreheaschixlo, bei der die Zerspanung durch Drehung des Werkstückes 9 erfolgt,
als, auch um eine Maschine handeln, bei der die Zerspanung des Werkstückes 9 durch
Drehung des Werkzeugos erfolgt, z.B. um eine Fräsmaschine oder Bohrmaschine.
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Der (rrecke Werkzeugwechsels) um die Achse 6 schwenkbare Werkzeughalter
7 ist beispielsweise in Fig. 3 in einer Stellung gezeichnet, in der der Treiber
13 einem Bohrwerkzeug 17 zugeordnet ist. Der Bohrer t7 erhält dabei den Vorschub
durch den Treiber 13 und den Drehantrieb durch eine geeignete (nicht gezeichnete)
Einrichtung im Werkzeughalter 7. Der Werkzeughalter 7 kann dabei auch ein Fräswerkzeug
i8 mit Drehantrieb oder andere Werkzeuge dieser Klasse aufweisen.
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Wenn das Werkstück 9 außerdem einen (gegebenenfalls feststellbaren)
Spindelantrieb besitzt, kann der Werkzeughalter 7 gemäß Fig. 3 auch Drehwerkzeuge
19 zum Ausführen von Planarbeiten sowie Dr ehwerk zeuge 20 zum Ausführen von Längsarbeiten
Qufweisen.
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3 Ansprüche 3 Figuren