DE2353845C2 - Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

a) ein zweiarmiger Schwenkarm (140) auf einer mit dem Oberteil des Bettschlittens (80) in Eingriff stehenden Tragstange (86) des Gestells (82) der Werkzeugmaschine schwenkbar gelagert (Lagerstelle 142) ist,

b) der Schwenkarm (140) am Ende meines oberhalb der Lagerstelle (142) liegender. Schwenkarmteils (150) den Reitstock (12) trägt, so daß Pinole (14) und Reitstock (12) zusammen schwenkbar sind,

c) am Ende des unterhalb der Lagerstelle (142) liegenden Schwenkarmteils (154) die Kolbenstange (158) des Stellmotors (30) gelenkig (Gelenk 156) gelagert ist, und

d) der Stellmotor (30) am Bettschlitten (8) angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Es sind viele Arten von Drehbanken und anderen Werkzeugmaschinen bekannt, die Reitstöcke mit Zentricranordnungen aufweisen, welche dazu dienen, den äußeren Endteil eines Werkstücks zu tragen, wenn das Werkstück von einer Spindel in Drehung versetzt wird. Einige dieser Reitstöcke sind mit Strömungsmittelmotoren ausgestaltet, um die Zentrieranordnungen gegen ein Werkstück zu pressen, wie dies in der US-Patentschrift 35 81 611 beschrieben ist. Die Reitstöcke anderer Werkzeugmaschinen wiederum sind mit Zentrieranordnungen versehen, die sich von Hand zwischen einer Betriebsstellung und einer zurückgezogenen Stellung bewegen lassen, in der die Zentrieranordnungen zu der einen Seite der Arbeitsstellung hin verschoben sind. In diesem Zusammenhang wird auf die US-Patentschriften 20 71 201 und 23 92 186 verwiesen. In letzterer, die Gattung bildender US-Patentschrift, ist noch angegeben, daß anstelle einer hand- auch eine maschinenbetriebene Betätigung der Pinole und des Reitstockoberteils mit Pinole vorgesehen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß zur Bearbeitung des pinolseitigen Endes des Werkstücks der komplette Reitstock zur Vermeidung einer Kollision mit dem Werkzeug und dessen Träger in einfacher Weise aus dem Arbeitsbereich verschwenkt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale. Diese eifindungsgeniäße Ausbildung ermöglicht es, wenn /.. B. ein Werkstück an dem im Bereich des Reitsiocks liegenden Ende bearbeitet werden soll, den Reitstock aus dem Bereich des Werkzeugrevolvers zu verstellen und damit eine Kollision zu vermeiden. Hierzu wird die Pinule in Längsrichtung der Spindelachse und dann der Reitstock zusammen mit der Pinole senkrecht zu dieser verstellt. Der Reitstock verbleibt also in der normalen Arbeitsstellung für Werkstücke bestimmter Länge und wird lediglich zur Searbeiiung des Werk· stückendes quer zur Spindeiachsc verschwenkt. Die Verschiebung der Pinole auf der Spindclachse kann %ehr gering sein, da der erforderliche Spannhub ebenfalls gering ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die zu bewegenden Massen nur gering sind und daher relativ kleine Motoren verwendet werden können. Auch im es aufgrund der vorgeschlagenen Ausbildung ohne Schwierigkeiten möglich, beim Werkstückwechsel mil hoher Genauigkeit die Ausgangsstellung anzufahren. Keine Schwierigkeiten bereitet es außerdem, die gesamte Stellvorgänge NC-gesteuert durchzuführen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele naher erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine teilweise weggebrochene, schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine mit einem beweglichen Reitstock.

F i g. 2 eine vergrößerte Schnittansicht nach Γ i g. I.
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 1. und Fig.4 eine der Fig.3 ähnliche Darstellung, die den Reitstock in der verschwenkten Stellung zeigt.

Die in Fig. I gezeigte Werkzeugmaschine 10 weist einen Reitstock 12 mit einer Pinole als Zentrieranordnung 14 auf, die sich in einem Kopf 16 befindet. Der Kop^r 16 und die Zentrieranordnung 14 lassen sieh aus der in den F i g. 2 und 3 gezeigten Arbeitsstellung in die in Fig.4 dargestellte zurückgezogene Stellung bewegen. Wenn sich die Zentrieranordnung 14 in der Arbeitsstellung befindet, fluchtet eine Hauptachse 18 (Fig. 2) der Zentrieranordnung mit der Drehachse einer Spindel 20 und eines Werkstücks 22. Die Zentrieranordnung wird mit einer bestimmten Kraft von einem Hydraulikmotor 28 als Stellmotor, der sich in dem Kopf i6 befindet, gegen den äußeren Endteil des axial fluchtend ausgerichteten Werkstücks 22 gepreßt.

Wenn die Zentrieranordnung 14 in die in F i g. 4 dargestellte zurückgezogene Stellung bewegt werden soll, wird der Hydraulikmotor 26 so betätigt, daß er die /entrieranordnung mit der Stirnfläche des Werkstücks 22 außer Berührung bringt. Daraufhin wird ein aus Kolben J58 und Zylinder 164 bestehender Stellmotor 130 (F i g. 3) eingeschaltet, um die Zentrieranordnung 14 aus der Arbeitsstellung in die zurückgezogene Stellung (F i g. 4) zu bewegen. Sobald sich die Zentrieranordnung 14 in der zurückgezogenen Stellung befindet, kann ein Revolverkopf 38 der Werkzeugmaschine (F i g. 1) in bczug auf die Spindel 20 und das Werkstück 22 bewegt werden, wobei die Wahrscheinlichkeit dafür, daß sich der Reitstock und die Werkzeuge 40. die auf dem Revolverkopf gelagert sind, behindern, nur sehr gering ist. Die Bewegung der Zentrieranordnung 14 und des Revolverkopfes 38 erfolgt mit Hilfe eines Steuersystems 46 in einer gewünschten Betriebsfolge.

Der Revolverkopf 38 läßt sich um seine Mittelachse drehen, um dadurch ein gewünschtes Werkzeug um mehreren vorhandenen Werkzeugen 40, von denen in

M) F i g. 1 nur eines zu sehen ist, aus einer Außei■betriebslage in eine Arbeitslage zu bringen. Um diese Drehbewegung des Revolverkopfes 38 auszuführen, ist ein Rcwil verkopfschalt- oder -antriebsmotor 50 durch einen nächi dargestellten, geeigneten Schaltmechanismus mn einer

b^r) Revolverkopfwelle 52 verbunden. Wenn der Motor 50 eingeschaltet wird, wird die Revolverkopfwelle 52 um ihre Mittelachse gedreht, so daß sich der Revolverkopf 38 in bezug auf das Werkstück 22 dreht. Es wird darauf

hingewiesen, daß die Mittelachse des Revolverkopfes 38 sowohl parallel zur Drehachse 34 der Spindel 20 als auch zur Hauptachse der Zentrieranordnung 14 verläuft. Diese parallele Anordnung bleibt während der Bewegung der Zentrieranordnung 14 zwischen der Arbeitsstellung und der zurückgezogenen Stellung erhallen.

Der Revolverkopf 38 kann durch eine Antriebsvorrichtung 53 Längshubbewegungen parallel ?.ur Drehachse des Wirkstücks 22 ausführen. Diese Antriebsvorrichtung 53 weist einen Motor 54 auf, der eine Führungsschraubenspindel 56 in Umdrehung versetzt Durch die Drehbewegung dieser Führungsschraubenspindel 56 wird eine Mutter 60 bewegt, die mit der Revolverkopfwelle 52 verbunden ist. Durch die Bewegung der Mutter 60 werden der Revolverkopf 38 und die Werkzeuge 40 in an sich bekannter Weise dazu gebracht, in Längsrichtung erfolgende Hubbewegungen auszuführen.

Der Revolverkopf 38 kann mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung 67 auch Hubbewegungen in Querrichtung ausführen, d. h. also in Richtung des in den F i g. 3 und 4 dargestellten Pfeils 66. Die Antriebsvorrichtung 67 w eist einen Motor 68 auf, der eine Antriebsschraubenspindel 72 in Drehung versetzt, die mit einem Revolverkopfträger 74 verbunden ist, auf dem die Führungsschraubenspindel 56 und die Revolverkopfwelle 52 gelagert sind.

Obgleich der bewegliche Reitstock 12 in Verbindung mit einem Revolverkopf, der sich weiterschalten und in Quer- und Längsrichtung bewegen läßt, besonders vorteilhaft ist. läßt sich der bewegliche Reitstock auch mit Revolverköpfen verwenden, die sich bei ihren Arbeitshiiben nur in einer Achse bewegen können.

Wenn sich die Länge desjenigen Teils des Werkstücks 22. der sich in einen Arbeitsbereich 76 hineinstreckt. ändert, muß der Abstand zwischen der Zentrieranordining 14 und der Spindel 20 eingestellt werden. Deshalb weist der Reitstock 12 einen beweglichen Bettschlitten 80 auf. der auf einem Tragarm-Grundteil 82 (Fig. 1) verschiebbar angeordnet ist. Auf dem Grundleil 62 sind Führungsschienen 84 vorgesehen, mit Hilfe derer der Schlitten 80 bei seiner Bewegung in Richtung auf die Spindel 20 und von dieser weg auf einer Bahn geführt wird, die sich parallel zur Spindelachse 34 erstreckt. Eine Trugsiungc 86 verläuft parallel zu den Führungsschienen 84 und der Spindelachse 34 und steht mit einem oberen Endteil des Schlittens 80 in Eingriff, um die Führung des sich bewegenden Schlittens zu unterstützen.

Wenn die Länge desjenigen Teils des Werkstücks 22, der in dem Arbeitsbereich 76 liegt (siehe F i g. 2) vergrößert werden soll, werden die Schrauben 94 gelöst, und der Schlitten 80 wird von der Spindel 20 wegbewegt, d. h. also in bezug auf die F i g. 2 nach rechts. Dadurch vergrößert sich natürlich der Abstand zwischen der /entrieranordnung 14 und der Spindel 20, so daß ein verhältnismäßig langer Abschnitt des Werkstückes 22 von dem Arbeitsbereich 76 aufgenommen werden kann. Wenn der Schlitten 80 ausreichend weit von der Spindel 20 enifernt worden ist. werden die Schrauben 94 angezogen, um ihn festzuklemmen, so daß er sich nicht weiter bewegen kann. Es wird darauf hingewiesen, daß sowohl die Zentrieranordnung 14 als auch der Stellmotor JO (siehe F i g. 3 und 4) auf dem Schlitten 80 gelagert sintl und sieh zusammen mit dem Schlitten in bezug auf die Spindel 20 hin- und herbewegen.

Wenn der Reitstock 12 durch Bewegen des Schlittens 80 entlang dem auskragenden Grundteil 82 in bezug auf den äußeren Endteil des Werkstucks verstellt wird, wird der Reitstock mit der Zentrieranordnung 14 etwas außerhalb der Stirnfläche des Werkstücks 22 angeordnet, d. h. in bezug auf F i g. 2 in Richtung nach rechts. Durch eine Positionierung des Reitstockes 12 derart, daß die Zentrieranordnung 14 von der Stirnfläche bzw. dem Ende des Werkstücks 22 einen geringen Abstand aufweist, kann die Zeniricranordnung /wischen der zurückgezogenen Stellung von Fig.4 und der Arbeitsstellung von

to Fig.3 bewegt werden, ohne dadurch gegen das Werkstück zu stoßen. Sobald die Zentrieranordnung 14 mit Hilfe der Kolben- und Zylinderanordnung 30 in die Arbeitsstellung von Fig.3 bewegt worden ist. wird der Hydraulikmotor 26 (F i g. 2) eingeschaltet, um die Zentriersnordnung 14 nach innen zu bewegen, d. h. bezogen auf F i g. 2 nach links, so daß sie mit dem Ende des Werkstücks 22 in Druckberührung kommt.

Der Hydraulikmotor 26 weist einen Zylinder 100 auf. in dem sich eine zylindrische Arbeitskammer 104 befindet, in der ein Kolben 106 gleitend gelager! ist. Der Kolben 106 ist mit einem sich in Längsrichtung erstrekkenden Stangenteil 110 ausgestattet, der einen in etwa zylindrischen Hohlraum 112 begrenzt, in dem die Zentrieranordnung 14 gelegen ist. Die Zentrieranordnung 14 weist einen Tragteil 116 auf, der in Lagern 117 drehbar gelagert ist. welche zwischen dem Stangenteil 110 und dem Tragteil 116 liegen. Der Körner 118 ist in an sich bekannter Weise in dem Tragteil 116 gelagert.
Wenn die Zentrieranordnung 14 in die Arbeitsstellung von F i g. 3 gebracht wird, wird der Motor 26 eingeschaltet, um die Zentrieranordnung 14 gegen das Ende bzw. die Stirnfläche des Werkstücks 22 zu pressen. Aus diesem Grunde wird durch einen Kanal 124 (Fig. 2) Druckmittel herangeführt, um den Kolben 106 aus einer Lage neben dem Zylinderkopf 126 in die in Fig. 2 gezeigte Antriebslage zu bewegen. Diese Bewegung des Kolbens 106 preßt den Körner 118 gegen das äußere Ende des Werkstücks 22. Die Zentrieranordnung 14 steht dann mit dem äußeren Endteil des Werkstücks 22

4c in an sich bekannter Weise in Eingriff und stützt diesen Endteil ab. wenn das Werkstück von der Spindel 20 gedreht wird.

Wenn die Zentrieranordnung 14 aus der Arbeitsstellung in die zurückgezogene Sic lung bewegt werden soll, um die Bearbeitung des Endes des Werkstücks 22 mit auf dem Revolverkopf 38 vorhandenen Werk/engen zu erleichtern, wird der Motor 26 eingeschaltet, um die Zentrieranordnung mit dem Werkstück außer Eingriff zu bringen. Somit wird Druckmittel durch eine Leitung 130 (F i g. 2) zu dem Stangenende der Kammer 104 geleitet, um den Kolben 106 nach außen zu bewegen, d.h. also in Fig. 2 nach rechts. Diese Bewegung des Kolbens 106 nach außen hat zur Folge, daß die Zentrieranordnung 14 mit dem Ende bzw. der Stirnfläche des Werkstücks 22 außer Eingriff kommt. Die Zentrieranordnung 14 kann dann aus der Arbeitsstellung in die zurückgezogene Stellung bewegt werden. Hierzu wird der Stellmotor 30 betätigt, der einen als Schwenkarm ausgebildeten Tragarm 140 im Gegenuhrzeigersinn um die Welle 86 aus der in F i g. 3 in die in F i g. 4 gezeigte Stellung verschwenkt. Der Tragarm 140 erstreckt sich lotrecht zu der Tragwelle 86 und weist einen Lagerteil 142 auf, der mit der Tragwelle in gleitender Berührung steht. Der Lagerteil 142 ist zwischen den Teilen 144 und

b5 146 (F ig. 2) des Schlittens 80 eingeschlossen, so daß sich der Tragarm 140 zusammen mit dem Schlitten auf der Welle 86 bewegt. Ein oberer Endteil 150 des Tragarms 140 steht mit dem Kopf 16 in fester Verbindung, wäh-

rend ein unterer Endteil 154 des Tragarms bei 158 an einer Kolbenstange 158 der Stellmotor 30 gelenkig befestigt ist.

Bei einer Bewegung des Stellmotors 30 aus der ausgefahrenen Stellung von F i g. 3 in die zurückgezogene Stellung von Fig. 4 wird der Tragarm 140 im Gegenuhrzeigersinn um die Tragwelle 86 verschwenkt, wodurch die Zentrieranordnung 14 in bezug auf das Werkstück 22 in eine in Querrichtung versetzte Lage gebracht wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Mittel- oder Hauptachse 18 der Zentrieranordnung 14 parallel zur Spindelachse 34 bleibt, obgleich sie in Querrichtung zu der einen Seite der Achse 34 des Werkstücks 22 und der Spindel 20 versetzt angeordnet wird. Da diese parallele Beziehung aufrechterhalten wird, laßt sich uie Zen- is türanordnung 14 durch bloßes Ausfahren des Stellmotors 30 in die Arbeitsstellung zurückbewegen. Dieses Ausfahren des Stellmotors 30 hat zur Folge, daß sich der Kopf 16 auf einem Bogen lotrecht zur Drehachse 34 des Werkstücks 22 bewegt.

Der Stellmotor 30 weist einen Zylinder 164 auf, der bei 168 mit einem Tragarm 170 des Schlittens 80 gelenkig verbunden ist. Diese Gelenkverbindung zwischen dem Zylinder 164 und dem Schlitten 80 ermöglicht es dem Zylinder sich bezogen auf F i g. 3. im Uhrzeigersinn zu drehen, wenn der Stellmotor zurückgezogen wird, um den Tragarm 140 im Gegenuhrzeigersinn auf der Welle 86 zu verschwenken. Obgleich bei der dargestellten Ausführungsform die Zentrieranordnung 14 vorzugsweise auf einer gebogenen Bahn zwischen der Arbeitsstellung von F i g. 3 und der zurückgezogenen Stellung von Fig.4 bewegt wird, kann es unter gewissen Bedingungen vorteilhaft sein, den Stellmotor 30 so zu lagern, daß die Zentrieranordnung 14 auf einer geradlinigen Bahn zwischen der Arbeits- und der zurückgezogenen Stellung bewegt wird.

Wenn sich die Zentrieranordnung 14 unter der Wirkung der Stellmotor 30 in die Arbeitsstellung bewegt, tritt der untere Endteil 154 des Tragarms mit einer Anschlagschraube 174 in Berührung. Die Anschlagschraube 174 unterbricht die Bewegung des Tragarms 140. sobald die Zentrieranordnung 14 die Arbeitsstellung von F i g. 3 erreicht. Die Anschlagschraube 174 ist so eingestellt, daß sie es der Zentrieranordnung ermöglich!, mit ihrer Hauptachse 18 in genaue Ausrichtung mit der Drehachse des Werkstücks 22 und der Spindel 20 zu kommen. In ähnlicher Weise erstreckt sich von dem Tragarm 140 ein Anschlagzapfen 178 quer nach außen und berührt eine Anschlagfläche 182 auf dem Schlitten 80 (siehe F i g. 4) wenn die Zentrieranordnung 14 sich in der zurückgezogenen Sieüung von F1 g. 4 befindet

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Werkzeugmaschine mit einem auf einem Bettschlitten verschiebbar angeordneten Reitstock, dessen Pinole auf der Spindelachse durch einen am Reitstock verstellbar und mittels eines weiteren Stellmotors senkrecht zur Spindelachse schwenkbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß