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Elehrspindel-Drehautomat Die Erfindung betrifft einen Mehrspindel-Drehautomat-mit
in Hauptspindeln gehaltenen, umlaufenden Werkzeugen.
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Eine ursprüngliche Zielsetzung für die Entwicklung von Mehrspindel-Drehautomaten
bestand darin, durch bauliche Vereinigung mehrerer Einspindel-Drehautomaten eine
Erhöhung der Produktions-Stückzahlen zu erreichen. Mehrspindel-Drehautomaten werden
heute mit oder ohne Werkstückträgerschaltung gefertigt, letztere im wesentlichen
zur Bearbeitung meistens einfacher Formen bei sehr großen Stückzahlen. Demgegenüber
werden auf Automaten mit Werkstückträgerschaltung vorwiegend kompliziert gestaltete
Werkstücke hergestellt. Um auch bei diesem Automatentyp höhere Produktions-Stückzahlen
erreichen zu können, sind heute überwiegend Drehautomaten mit sechs oder acht Hauptspindeln,
d.h. Bearbeitungsstationen, anzutreffen, bei denen die erforderliche
Schnittbewegung
den mit den Hauptapindeln umlaufenden Werkzeugen zugeordnet ist, während die Werkstücke
von einem schaltbaren Revolver aufgenommen werden.
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Da einer weiteren Steigerung der Produktivität dieses Automatentyps
durch eine Erhöhung der Anzahl der Bearbeitungsstationen aus räumlich-konstruktiven
Gründen Grenzen gesetzt sind, ist man dazu übergegangen, Hauptspindeln mit zwei
Werkzeugen auszurüsten, so daß pro Bearbeitungsstation bei nur einem Spindelvorschub
gleichzeitig zum Beispiel ein Außen-und ein Innenschnitt durchgeführt werden kann.
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Bei derartigen Arbeitsvorgängen tritt das Problem der Verwirklichung
wirtschaftlicher Schnittgeschwindigkeiten für beide Werkzeuge einer Hauptspindel
auf. In der Regel arbeitet man mit einer mittleren Geschwindigkeit, die Jedoch weder
dem Außen- noch dem Innenschnitt voll gerecht werden kann, zumal wenn aus Gründen
der Stückzeitverkiirzung möglichst mit einem einmaligen Schneidvorgang bereits eine
Schneidfläche hoher Güte erreicht werden soll.
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Gemäß der Erfindung wird dieses Problem durch einen Mehrspindel-Drehautomaten
gelöst, bei dem mindestens eine Werkzeugspindel hohl ausgebildet und in der hohlen
Werkzeugspindel eine weitere Werkzeugspindel koaxial angeordnet ist, wobei jede
Spindel mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar ist.
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Mit einem Automaten gemäß der Erfindung lassen sich wirtschaftlich
optimale Schnittbedingungen für jedes einzelne Werkzeug einer Hauptspindel einstellen.
Dadurch ergibt sich im Vergleich zu den bekannten Automaten dieses Typs eine Gütesteigerung
aller bearbeiteten Schnittflächen, wodurch oftmals ein Nacharbeiten einzelner Flächen
entfallen kann,
so daß eine gemäß der Lehre der Erfindung gefertigte
Naschine eine weitere Erhöhung der Produktions-Stückzahlen zuläßt. Dabei ist es
von entscheidender Bedeutung, daß diese Steigerung der Produktivität ohne Zunahme
der räumlich-konstruktiven Abmessungen des Automaten zu verwirklichen ist. Die erfindungsgemäßen
Haubspindeln können als Werkzeug-Doppelspindel, Werkzeug-Dreifachspindel usw. ausgebildet
sein.
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Eine weitere Verbesserung der Schnittbedingungen ergibt sich, wenn
gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung Jede Werkzeugspindel mit
einem eigenen unabhängig einstellbaren Vorschub-Antrieb versehen ist.
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Nachfolgend wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Werkzeug-Doppelspindel gemäß
der Erfindung.
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Aus der Darstellung ist die hohlgebohrte äußere Werkzeugspindel 1
und die darin koaxial angeordnete innere Werkzeugspindel 2 ersichtlich. Die äußere
Werkzeugspindel 1 ist vermittels zweier Xegelrollenlager 3 in dem Gehäuse 4 gehalten
und gegen axiale Verschiebung fixiert. Das Gehäuse 4 kann Teil eines verschiebbar
gelagerten Werkzveugschlittens oder aber ortsfester Teil des Maschinengehäuses sein,
je nachdem ob die erforderliche Vorschubbewegung mn dem Werkzeug oder dem Werkstück
ausgeführt werden soll. Das Gehäuse 4 ist vermittels angeflanschter Stirndeckel
5 und Dichtungen 6 gegenüber der rotierenden äußeren Werkzeu#-spindel 1 abgedichtet.
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Die Festlegung der inneren Ringe 7 der Kegelrollenlager 3 auf der
äußeren Werkzeugspindel 1 erfolgt über eine an die Spindel 1 angedreht Schulter
8, eine Distanzbuchse 9
und eine Kontermutter 10. Das in der Darstellung
linke Ende der äußeren Werkzeugspindel 1 besitzt einen angeformten Flansch 11, der
zur Befestigung der Werkzeug-Aufspannscheibe 12 dient. Die Befestigung erfolgt vermittels
Stehbolzen 13.
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Die äußere Werkzeugspindel 1 ist erfindungsgemäß hohlgebohrt und nimmt
eine koaxial gelagerte innere Werkzeugspinde#l 2 auf. Die Länge über alles der inneren
Werkzeugspindel 2 ist größer als die der äußeren Werkzeugspindel 1. Die Stirnöffnungen
der äußeren Werkzeugspindel sind wieder vermittels stirnseitig angeschraubter Deckel
15 und Dichtungen 16 abgedichtet. Zur Lagerung der Innenspindel 2 sind in der hohlgebohrten
äußeren Werkzeugspindel 1 ein Festlager und ein Loslager angeordnet. Das Festlager
ist werkzeugseitig, d.h.
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in der Darstellung links, angeordnet und besteht aus zwei entgegengesetzt
geneigt angeordneten Kegelrollenlagern 17.
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Als Loslager ist antriebsseitig ein mit einem Sprengring 18 festgesetztes
Nadellager 19 vorgesehen. Die innere Werkzeugspindel 2 besitzt an ihrem linksseitig
dargestellten Ende wiederum eine Aufspannscheibe 20 für das mit der inneren Werkzeugspindel
umlaufende Werkzeug. Diese Aufspannscheibe 20 ist als Uberwurfbuchse ausgebildet
und über eine Paßfeder 21 mit der Innenspindel drehfest verbunden. Die Buchse 20
ist gegen axiale Verschiebungen durch einen stirnseitig in die Innenspindel 2 eingeschraubten
Bolzen 22 gehalten, der gleichzeitig die Buchse 20 gegen den Innenring des linken
Kegelrollenlagers 17 verspannt.
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Erfindungsgemäß ist Jede Spindel 1 und 2 mit unterschiedlichen Drehzahlen
antreibbar. Zu diesem Zweck sind die darstellungsgemäß rechten Enden der Spindel
mit Paßfedern 23 versehen, über die aufgesetzte Antriebsscheiben oder Antriebsräder
o.ä.
drehfest mit den Spindeln verbunden sind.
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Der Antrieb der Spindeln kann analog zu den bekannten Mehrspindel-Drehautomaten
über Riemenscheiben unterschiedlicher Durchmesser oder über Drehzahlbereichsräder
bzw. austauschbare Wechselräder erfolgen.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Antrieb der äußeren und der
inneren Werkzeugspindel gegenläufig erfolgt, da in diesem Fall die auf das Werkstück
ausgeübten Schneidkräfte weitgehend kompensiert werden können.
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Die als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Doppelspindel
ist lediglich als Spindel einheit vermittels eines entsprechenden Werkzeugschlittens
in axialer Richtung verschiebbar. Zusätzliche Vorteile hinsichtlich der Einstellung
der optimalen Schnittbedingungen-ergeben sich jedoch, wenn die äußere Werkzeugspindel
1 und die innere Werkzeugspindel 2 mit je einem eigenen, unabhängig einstellbaren
Vorschub-Antrieb versehen sind.