DE2346763A1

DE2346763A1 - Mehrspindel-drehautomat

Info

Publication number: DE2346763A1
Application number: DE19732346763
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Eunipp AG
Current assignee: Eunipp AG
Priority date: 1973-09-17
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1975-03-27

Description

Pafenfanwälfe

Dr. O. Loesenbedc

Dipl.-Ing. Strecke 2346763

Djpi.-Ing. Loesenbeck
Bielefeld, Heiiorder Sfja§e 17

Eunipp AG., Hänibühl 8, CH-6300 Zug / Schweiz

Mehrspindel-Drehautomat

Die Erfindung betrifft einen Mehrspindel-Drehautomaten mit einer in einem Ständer drehschaltbar gelagerten Spindeltrommel und darin kreisförmig angeordneten, mechanisch antreibbaren Werkstückspindeln.

Bei bekannten Mehrspindel-Drehautomaten sind für die Radialbearbeitung der Werkstücke vor der Stirnseite des Maschinenständers Werkzeugquerschlitten vorgesehen, während für die stirnseitige und die Längsbearbeitung der Werkstücke ein zentral angeordneter Längsschlittenblock angeordnet ist, der entweder längs bewegbar und mit starren Werkzeugen ausgestattet oder starr angeordnet und mit längsbeweglichen Werkzeugträgern bestückt ist.

Diese bekannten Mehrspindel-Drehautomaten werden vorzugsweise zur Fertigung verhältnismäßig kurzer Formdrehteile in großen Stückzahlen eingesetzt. Zum Fertigen von im Verhältnis zum Durchmesser sehr langen Stangenabschnitten oder Welle sind diese Mehrspindel-Drdautomaten schlecht oder garnicht geeignet,

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da die Werkstücke nur an einer Seite gehalten werden. Eine feste oder mit der Trommel schaltende Gegenhalterung auf dem Längsschlittenblock hätte zwangsläufig einen Verzicht auf Längsbearbeitungswerkzeuge zur Folge, so daß zur Bearbeitung dann nur die auf den Querschlitten angeordneten Werkzeuge zur Verfügung ständen.

Es sind ferner Einspindel-Drehmaschinen mit einem relativ hohen Automatisierungsgrad bekannt, die sowohl eine Bearbeitung im Spannfutter als auch von der Stange und zwischen Spitzen zu lassen, jedoch aufgrund des Einspindelprinzips im Verhältnis zur Mehrspindelbearbeitung nur eine geringe Mengenleistung erbringen.

Diesem Stande der Technik gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Mehrspindel-Drehautomaten zu schaffen, der in gleicher Weise für Futter-, Stangen- und Spitzenbearbeitung einsetzbar ist und aufgrund eines hohen Automatisierungsgrades und -umfanges eine großeyi Mengenleistung auch bei komplizierten Bearbeitungsaufgaben zuläßt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß ein Mehrspindel—Drehautomat der eingangs erwähnten Art an der der Hauptspindeltrommel gegenüberliegenden Seite des Arbeitsraumes eine mit Werkstückgegenhaltern oder Werkstückspannmitteln bestückte, synchron mit der Hauptspindeltrommel drehschaltbare zweite Spindeltrommel aufweist, und daß in dem zwischen beiden Spindeltrommeln liegenden Bereich parallel zu den Werkstückspindeln verlaufende, mit Führungsbahnen für längs- und quer bewegbare Werkzeugträger (Kreuzschlitten) versehene Traversen angeordnet sind.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung and aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen einiger Äusführungsbeispiele zu entnehmen. Es zeigen:

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Fxg. 1 den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Mehrspin del-Drehautomaten in Frontansicht bzw. im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Indexiereinrichtung des Automaten nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 und 5 eine schematische Darstellung des Antriebs für die Schwenkbewegungen der Spindeltrommeln und die Vorschubbewegungen für die Werkzeugschlitten,

Fig. 6 die schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform des Automaten,

Fig. 7 die schematische Darstellung eines Automaten in Senkrech tbauwei se .

Gemäß Fig. 1 bis 3 weist die Maschine zwei Ständer 11 und auf. Diese Ständer sind durch drei horizontal verlaufende Traversen 26,27 und 28 miteinander verbunden. Im äpaaeaäB^=- ständer 11 ist in bekannter Weise eine Spindeltrommel 13 drehschaltbar, jedoch axial unverschieblich gelagert, in der gemäß Fig. 2 acht Arbeits- oder Drehspindeln 14 in gleichmäßigen Abständen voneinander innerhalb enes Kreisringes drehbar gelagert sind. Dieser Kreisring ist beim Schalten frei von Bearbeitungsmitteln und ermöglicht das unbehinderte Zu- und Abführen der Werkstücke. Der Arbeitsantrieb für die Drehspindeln ist auf bzw. in dem zweiten Ständer 12 angeordnet und wird über eine durch den Arbeitsraum und die Mitte der Spindeltrommel 13 hindurchgeführte Zentralwelle 15 und Kettentriebe 16,17,18 aufdie einzelnen Drehspindeln 14 übertragen. Auf den aus der Trommel 13 herausragenden vorderen Enden der Drehspindeln 14 sind in bekannter Weise Werkstückspannmittel 19 (Spannköpfe oder Spannfutter) befestigt.

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Auf einem die Zentralwelle 15 konzentrisch umschließenden, einerseits in der Spindeltrommel 13 und andererseits im hukmmHmsständer 12 gestützten Schaftrohr 20 ist eine zweite Trommel 21 beweglich gelagert. Diese Trommel 21 ist ferner auf parallel zum Schaftrohr 20 und zu den Drehspindeln 14 verlaufenden, den Arbeitsraum durchguerenden Stangen 22 längsverschieblich geführt. Diese Stangen 22 sind einerseits in der Spindeltrommel 13 und andererseits in einer im Maschinenständer 12 drehbar gelagerten Scheibe 23 befestigt.

In der zweiten Trommel 21 sind gemäß Fig. 1 und 3 mit Spitzen versehene Spindeln 24 in einer den Drehspindeln 14 entsprechenden Anzahl und Anordnung drehbar gelagert, die als Gegenhalter für die in den Spannköpfen 19 der Spindeln 14 eingespannten stangenförmigen Werkstücke 25 dienen. Die Spindeln 24 können auch mit Einspannmitteln für Bohrwerkzeuge sowie mitVorschubantrieben versehen sein, so daß auch Axial-Bohrbearbeitungen ausgeführt werden können.

Die zwischen den Maschinenständern 11 und 12 angeordneten Traversen 26,27 und 28 verlaufen parallel zu den Drehspindeln 14. Die Traversen 26 und 27 liegen außerhalb des Schwenkkreises der Spindeln 14 und 24, die dritte Traverse 28 dagegen innerhalb dieses Schwenkkreises. Durch die beiden äußeren Traversen 26 und 27 ist eine starre Verbindung der Ständer 11 und 12 erzielt.

Die äußeren Traversen 26,27 weisen je zwei Führungsbahnen auf, während die innere Traverse 28 mit vier Fuhrungsbahnen ausgestattet ist. Auf jeder dieser Führungsbahnen ist mindestens ein als Kreuzschlitteneinheit ausgebildeter Längs- und Querwerkzeugträger 29 längsverschieblich gelagert. Somit ist bei dem Ac-htspindel-Drehautomaten nach Fig. 1 bis jeder Spindellage mindestens eine Kreuzschlitteneinheit zugeordnet

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Es ist aber auch möglich, eine größere Anzahl von Führungsbahnen mit einer größeren Anzahl von Werkzeugträgern vorzusehen, beispielsweise einigen oder sämtlichen Spindellagen zwei Werkzeugträger zuzuordnen, von denen jeweils einer außerhalb und der zweite innerhalb des Schwenkkreises der Spindeln 14 und 24 liegt.

Sämtliche Führungsbahnen der Maschine weisen das gleiche Profil auf, so daß alle Werkzeugträger 29 untereinander austauschbar sind. Außerdem sind die Werkzeugträger so ausgeführt, daß sie sowohl Universalwerkzeuge als auch Sondereinheiten für Längs- und Radialbearbeitung (Fräsen,Querbohren, Gewindefertigung ) und für stirnseitige Bearbeitung (Bohren, Senken, Gewindeschneiden und dgl.) aufnehmen können. Dadurch ist eine optimale Anpassung an die unterschiedlichen Bearbeitungsaufgaben möglich.

Gemäß Fig. 1 bis 3 und 7 wird der Schwenkantrieb für die Spindeltrommeln 13 und 21 von einer Hauptsteuerwelle 30 abgeleitet, die bei jeder Spindeltrommelschaltung eine Umdrehung ausführt. Auf dieser Steuerwelle 30 ist eine Radialkurvenscheibe 31 befestigt, die auf einen Hebelarm 32 einwirkt, der auf einer, zweiten Steuerwelle 33 befestigt ist, die somit bei jeder Umdrehung der Steuerwelle 30 eine Schwenkbewegung ausführt. Mit dieser Steuerwelle 33 stehen die in bekannter Weise federbelasteten Indexbolzen 34 und 35 beider Spindeltrommeln 13 und 21 in Wirkverbindung. Diese Anordnung bewirkt, daß beide Indexbolzen bei Beginn jeder Trommelschaltung gleichzeitig aus ihrer Indexlage herausbewegt werden und nach jeder Schaltung die Trommeln in der nächsten Spindellage selbsttätig indexieren.

Gemäß Fig. 4 und 5 ist für den Schwenkantrieb der Spindeltrommeln 13 und 21 sowie für die Vorschubbewegungen der

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Werkzeugschlitten ein besonderer Antriebsmotor 39 vorgesehen. Dieser Motor treibt eine Welle 40, auf der eine Schnecke 41 befestigt ist, die mit einem auf einer Steuerwelle 42 befestigten, in Fig. 4 nicht sichtbaren Schneckenrad im Eingriff steht. Auf der Steuerwelle 42 sind in an sich bekannter Weise die Mittel zur Steuerung der Schaltbewegungen für die Spindeltrommeln angeordnet.

Die Welle 40 ist ferner durch ein Kegelräderpaar 43 mit einer weiteren Welle 44 gekuppelt, die durch die hier nicht gezeigte Zentralwelle 15 nach Fig. 1 bis 3 hindurch bis in den Maschinenständer 12 führt und hier durch Zahnrädergetriebe 45 mit Vorschubsteuerwellen 46 gekuppelt ist, die parallel zu den Führungsbahnen für die Werkzeugschlitten verlaufen. Diese Wellen 46 tragen Schnecken 47, die mit Schneckenrädern 48 im Eingriff stehen, deren Drehung durch Nocken 49 od.dgl. auf die Werkzeugober- oder -querschlitten übertragen wird.

Von den Wellen 46 werden auch die Vorschubbewegungen für die Werkzeugunter- oder -längsschlitten abgeleitet, und zwar durch Schnedkengetriebe 50, auf deren Ausgangswellen 51 Kurvenscheiben 52 befestigt sind. Diese Kurvenscheiben wirken auf parallel zu den Schlittenführungsbahnen verlaufende, nicht gezeigte Schubstangen ein, die mit den Unter- oder Längsschlitten in Verbindung stehen. Sämtliche Vorschubbewegungen sind auch hydraulisch und/oder numerisch steuerbar.

Gemäß Fig. 6 ist die zweite Spindeltrommel 36 im Maschinenständer 12 gelagert. Auf den aus den Trommeln 13 und 36 herausragenden Köpfen der beiderseitigen Werkstückspindeln 14 und 24 sind Spannfutter 37 bzw. 38 befestigt. Ferner ist mindestens einer Spindellage zwischen den sich gegenüberliegenden Spannfuttern 37 und 38 eine aus einem Schwenkarm 52 bestehende Werkstückgreif- und -Übergabeeinrichtung zugeordnet, die es ermöglicht, die in den Spannfuttern 37 der

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Spindeln 14 einseitig bearbeiteten Werkstücke den Spannfuttern 38 der Spindeln 24 so zuzuführen, daß die zweite Werkstückseite bearbeitet werden kann.

Der Arbeitsantrieb der Drehspindeln kann in an sich bekannter Weise durch einen in oder auf dem Maschinenständer 12 angeordneten Drehstrom-Asynchronmotor 53 erfolgen. Es ist aiBo auch möglich, zu diesem Zweck einen stufenlos drehzahlveränderlichen Elektromotor vorzusehen. Ferner können in an sich bekannter Weise Einrichtungen vorgesehen werden, die es ermöglichen, die Werkstückspindeln in den verschiedenen Lagen mit unterschiedlichen Drehzahlen anzutreiben und/oder sie in einer oder einigen Lagen in bestimmter Winkelstellung stillzusetzen. Anstelle eines mechanischen Antriebes können für die Werkstückspindeln auch hydraulische Einzelantriebe vorgesehen werden, die ebenfalls die Möglichkeit bieten, die Werkstückspindeln in den verschiedenen Lagen mit unterschiedlichen Drehzahlen anzutreiben und sie in einer oder einigen Lagen in bestimmter Winkelstellung stillzusetzen.

In Fig. 7 ist gezeigt, daß der erfindungsgemäße Mehrspindel-Drehautomat auch in Senkrechtbauweise ausgeführt werden kann, da die beiden Ständer 11 und 12 durch die Führungskörper 26 und 27 starr miteinander verbunden sind.

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Claims

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Patentansprüche

Mehrspindel-Drehautomat mit einer in einem Ständer drehschaltbar gelagerten Spindeltrommel und darin kreisförmig angeordneten, mechanisch antreibbaren Werkstückspindeln, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Hauptspindeltrommel (13) gegenüberliegenden Seite des Arbeitsraumes eine mit Werkstückgegenhaltern (24) oder Werkstückspannmitteln (38) bestückte, synchron mit der Hauptspindeltrommel (13) drehschaltbare zweite Spindeltrommel (21) bzw. (36) vorgesehen ist, und daß in dem zwischen beiden Spindeltrommeln (13 und 21) bzw. (13 und 36) liegenden Bereich parallel zu den Werkstückspindeln (14) verlaufende, mit Führungsbahnen für längs und quer bewegbare Werkzeugträger (Kreuzschlitten 29) versehene Traversen (26,27,28) angeadnet sind.
2. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spindeltrommel (21 bzw. 36) vor bzw. in einem der Hauptspindeltrommel gegenüberliegenden Maschinenständer (12) gelagert ist.
3. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Maschinenständer (11 und 12) durch zwei Traversen (26 und 27 starr miteinander verbunden sind.
4. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Traversen (26,27,28) teils innerhalb und teils außerhalb des Schwenkkreises der Werkstückspindeln (14) liegen.

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5. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Werkstückspindellage mindestens ein längs und quer bewegbajja: Werkzeugträger (Kreuzschlitten 29) zugeordnet ist.
6. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1,3,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Traverse (26,27,28) mindestens zwei Füh/rungsbahnen (29) für je einen oder mehrere Kreuzschlitten (29) aufweist.
7. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch lund 6, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Führungsbahnen das gleiche Profil aufweisen, so daß sämtliche Werkzeugträger (29) untereinander austauschbar sind.
8. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einigen.oder sämtlichen Werkstückspindellagen (2) längs und quer bewegbare Werkzeugträger (Kreuzschlitten 29) zugeordnet sind.
9. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spindeltrommel (21) auf einem die Zentralwelle (15) konzentrisch umschließenden, einerseits in der Hauptspindeltrommel (13) und andererseits im Maschinenständer (12) abgestützten Schaftrohr (20) bytfeweglich gelagert und auf parallel zum Schaftrohr (20) und zu den Drehspindeln (14) verlaufenden Stangen (22) längsverschieblich geführt ist.
10. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schwenkantrieb der Spindeltrommeln (13 und 21) und den Antrieb der Werkzeugschlitten (29) ein besonderer Motor (39) vorgesehen ist.

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11. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß.der Antrieb der Werkzeugquerschlitten über Rädergetriebe (43,45) und Schneckengetriebe (47,48) erfolgt.
12. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Werkzeuglängsschlitten über Rädergetriebe (43,45) Schneckengetriebe (50,51), Kurvenscheiben und Schubstangen erfolgt.
13. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer Spindellage eine Werkstückgreif -und -Übergabeeinrichtung zugeordnet ist.
14. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Werkstückspindeln hydraulische Antriebsmittel vorgesehen sind.
15. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Werkzeugschlitten (29) mit hydraulischen und/oder numerischen Mitteln erfolgt.
16. Mehrspindel-Drehautonet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (24) mit Einspannmitteln für Bohrwerkzeuge sowie mit Vorschubantrieben versehen sind.

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