DE2401656C2 - Mehrstationen-Drehautomat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrstationen-Drehautomaten mit zwei auf einem gemeinsamen Bett angeordneten Spindelträgern, in diesen Spindehragern längsverschieblichen Spindeln und einer zwischen den Spindelträgern drehschaltbar gelagerten Werkstückspanntrommel.

Bei einem bekannten Drehaitomaten dieser Art (DT-AS 15 52 250) sind die Spindeln als Werkzeugträger ausgebildet. Dieser bekannt·; Drehautomat ist nur zur Ausführung von Formdreharbeiten geeignet, nicht dagegen zum Bearbeiten der Außenflächen relativ langer, stangenförmiger Werkstücke.

Es ist ferner ein Mehrspindel-Drehautomat zum Bearbeiten wellenförmiger, d. h. im Verhältnis zum Durchmesser sehr langer Werkstücke bekannt, bei dem die Werkstücke zwischen Spitzen gespannt, von Mitnehmern an einer Seite in Umdrehung versetzt und nahe ihrer Bearbeitungsstelle von Lünetten unterstützt werden (DT-PS 12 71 501).

Der Transport der Werkstücke von einer Bearbeitungslage zur nächsten geschieht hier durch Schalten der Spindeltrommel. Dabei werden die auf einer Zentralwelle gelagerten Lünetten ebenfalls geschaltet. Bei einem derartigen Automaten müssen die Werkstücke vorzentriert werden, damit sie zwischen den Spitzen aufgenommen werden können.

Eine Bearbeitung der Werkstückstirnflächen ist nicht möglich. Die Bearbeitung der Mantelflächen von zylinderförmigen Werkstücken wird lediglich von Seitenschlitten aus durchgeführt. Dadurch ist die Anzahl und die Flexibilität der Werkzeuge stark eingeschränkt.

Außerdem ist es bekannt, Wellenteile vollständig aul Transferstraßen zu bearbeiten. Diese Transferstraßer bestehen aus einer Reihe von Bearbeitungseinheiter oder Maschinen, die nur je eine Arbeitsoperation aus führen und durch Verkettungseinrichtungen miteinan der verbunden sind. Diese Transferstraßen sind sehi kostspielig und nehmen eine große Grundfläche in An spruch.

Diesem Stand der Technik gegenüber liegt der Erfin dung die Aufgabe zugrunde, einen Mehrstationen Drehautomaten zu schaffen, der bei geringem Raumbe darf eine vollständige, d. h. sowohl eine stirnseitige al auch eine oberflächige Bearbeitung wellenförmige Werkstücke ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäl im wesentlichen darin, daß bei einem Mehrstationen Drehautomaten der eingangs erwähnten Art die Spin dein in mindestens einer Bearbeitungsstation mi Werkzeugspannmitteln, in mindestens einer weiterei Bearbeitungsstation dagegen mit Werkstückspannmit teln ausgestattet sind und zwischen den Spindelträger außerhalb des Schwenkbereichs der Werkstückspann

Il

trommel mindestens eine parallel zu den Spindeln verlaufende Führungsbahn mit mindestens einem längs und quer beweglichen Werkzeugträger angeordnet ist.

Mit einem derartigen Auluniaien ist es möglich, sowohl die Stirnflächen als auch die Mantelflächen wellenförmiger Werkstücke zu bearbeiten, ohne daß die Werkstücke mehrere Maschinen durchlaufen oder auch nur vorübergehend die Maschine verlassen, bevor sie fertigge ,teilt sind. Durch das Spannen der Werkstücke an vorher auf der Maschine bearbeiteten Flächen ist eine große Bearbeitungsgenauigkeit gewährleistet.

Gegenüber bekannten Mehrspindel-Drehautomaten mit drehschaltbar gelagerter Spindeltrommel ergeben sich darüber hinaus folgende Vorteile:

1. Die durch die Lagerung der drehschaltbaren Spindeltrommel bedingten Ungenauigkeitcr. entfallen.

2. Die Spannmittel können den Erfordernissen besser angepaßt werden, da sie immer in der gleichen Lage bleiben.

3. Die Lagerung und der Antrieb ortsfester Spindeln ist einfacher.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung ur.ü den Zeichnungen zweier Ausführungsbeispiele sowie aus den Unteransprüchen zu entnehmen. Es zeigt

F i g. 1 die Frontansicht eines Mehrstationen-Drehautomaten,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il in F i g. 1.

F i g. 3 einen Teilschnitt nach der Linie III!!! in Fig. I,

F i g. 4 die Seitenansicht eines wellenförmigen Werkstückes.

F i g. 5 bis 8 die Bearbeitungsfolge des Werkslückes nach F i g. 4 und

F i g. 9 eitien senkrechten Querschnitt durch eine andere Ausführungsform des Automaten.

Gemäß F i g. 1 sind auf einem Maschinenbett 1 zwei Spindelträger 2 und 3 mit Abstand voneinander angeordnet, die durch eine zur Horizontalen geneigten Traverse 10 miteinander verbunden sind. In den Spindelträger 2 und 3 ist eine Zentralwelle 6a drehschahbar gelagert, auf der zwischen den Spindelträgern eine Werkstückspanntrommel 6 befestigt ist. Außerdem sind in den Spindelträgern 2 und 3 je vier sich koaxial gegenüberliegende Spindeln 4 und 5 und Pinolen 7 begrenzt axial verschieblich gelagert. Je zwei sich koaxial gegenüberliegende Spindeln bzw. Pinolen bilden zusammen mit den ihnen zugeordneten Werkzeugen eine Bearbeitungsstation.

Die Spindeln 4 und 5 werden einzeln vor, je einem Motor 8 über Getriebe 9 angetrieben. Es ist auch möglich, für mehrere Spindeln einen gemeinsamen Antriebsmotor vorzusehen, der über Getriebezüge mit den Spindeln verbunden ist.

Die Traverse 10 ist mit Führungsbahnen 11 und 12 ausgestattet. Eine weitere Führungsbahn 11 ist auf dem Maschinenbett 1 angeordnet (vgl. F i g. 2).

Auf den Führungsbahnen 11 sind Werkzeugschlitten 13 bzw. 14, vorzugsweise Kopierschlitten axial verschiebbar gelagert. Die Kopierschablonen 15 und 16 für die Kopierschlitten 13 und 14 werden an den Konsolen der Führungsbahnen 11 befestigt. Auf der Führungsbahn 12 können Stechschlitten 17 angeordnet werden, die beispielsweise mit einem zylinderhydraiilischen Vorschubantrieb 18 ausgestattet sind. ⁶S

Die Spanntrommel 6 weist mehrere Ausnehmungen 19 auf, in die hydraulisch, mechanisch oder elektrisch betätigte Spannbacken 20 hineinragen. Der Schaltantrieb der Spanntrommel 6 erfolgt durch einen Elektromotor 36 über ein Untersetzungsgetriebe 37.

Gemäß F i g. 3 ist im Spindelträger 2 eine Buchse 25 gelagert, deren Lage durch eine Gewindespindel 23 und einen Flansch 22 in axialer Richtung verstellbar sowie fixierbar ist. In der Buchse 25 ist eine Pinole 7 mit einer Zentrierspitze 24 verschieblich gelagert. Auf die Rückseite der Pinole 7 wirkt die Kolbenstange eines Zylinders 21 ein.

Im Spindelträger 3 ist eine Spindel 5 gelagert, die von einem an ein Getriebe 9 angeflanschten Motor 8 über Zahnräder 26 und 27 angetrieben wird. Das Zahnrad 27, das durch einen Antrieb 28 zusammen mit der Spindel 6 axial verschiebbar ist, ist erheblich breiter bemessen als das Zahnrad 26. An der Spindel 6 ist ein Stirnseitenmitnehmer 29 befestigt.

In Fig.4 ist ein beispielsweise zu bearbeitendes Werkstück gezeigt, das in der Ladestation I (Fig. 2) von Hand oder durch eine automatische Zuführeinrichtung zwischen die Spannbacken 20 der Trommel 6 eingeführt und darin festgespannt wird. Die größtmögliche Freiheit für die Werkstückzuführung ist dadurch erreicht, daß die beiden Spindelträger 2 und 3 im Bereich der Ladestation der Spanntrommel 6 mit Aussparungen 35 versehen sind. Dadurch stehen für die Zuführung der Rohteile vier verschiedene Seiten offen.

Nach dem Spannen wird das Rohteil durch Weiterschalten der Spanntrommel 6 in die Lage II transportiert, wo gemäß F i g. 5 die Zentrierung und Bearbeitung der Werkstück-Stirnflächen erfolgt. Zu diesem Zweck sind in dieser Lage sowohl im Spindelträger 2 als auch im Spindelträger 3 Spindeln 4 angeordnet, die mit Bearbeitungswerkzeugsät/cn 30 bzw. 31 ausgestattet sind.

In der Bearbeitungslage III wird das Werkstück gemäß F i g. 6 durch Axialverschiebung des Stirnseitenmitnehmers 29 und der Pinolenspitze 24 zwischen diesen Teilen aufgenommen. Die Spannbacken 20 der Spanntrommel 6 werden gelöst und so weit zurückgefahren, daß ein auf dem Schlitten 13 angeordnetes Werkzeug die Mantelfläche des Werkstückes auch an der bisherigen Spannstelle bearbeiten kann. Dazu treibi ein Motor 8 über ein Getriebe 9 die Spindel 5 an.

Nach dieser Bearbeitung wird die Spindel 5 stillgesetzt, das Werkstück in der Spanntrommel 6 erneut gespannt und die Spindel 5 sowie die Pinole 7 aus dem Schwenkbereich der Spanntrommel 6 und des darin eingespannten Werkstückes heraus rückläufig bewegt Jetzt kann das Werkstück in die Bearbeitungslage IV geschwenkt werden, wo sich der Zyklus des Umspannens aus der Spanntrommel 6 zwischen die Spindeln 5 wiederholt. Dabei kann das Werkstück erneut zwischen einem Seitenmitnehmer und einer Pinole oder, wie in F i g. 7 gezeigt, in einem Spannfutter 33 gespannt werden. Dabei wird das andere Ende des Werkstückes durch eine Pinole 7 abgestützt. In dieser Lage ist die Bearbeitung auf zwei Schlitten 14 und 34 aufgeteilt.

Nach dem Transport in die Lage V werden gemäß F i g. 8 durch einen oder mehrere Stechschlitten 17 Einstiche vorgenommen. Danach wird das fertig bearbeitete Werkstück in die Lage I weitergeschaltet, wo es aus der Maschine entnommen werden kann.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 vier auf einem Kreisbogen angeordnete Bearbeitungsstationen oder Spindellagen vorgesehen sind und die Spanntrommel 6 fünf in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnete Spannstellen aufweist, zeigt die F i g. 9 eine Ausführungsform mit sechs Bearbci-

tungsstationen oder Spindellagen und einer Spanntrommel mit sieben in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordneten Spannstellen, von denen sich jeweils eine in der Ladestation befindet. Hier sind die Werkzeugträger 13 und 14 für die Längsbearbeitung der stangenförmigen Werkstücke den der unteren Spindellage benachbarten beiden Bearbeitungsstationen zugeordnet und auf Führungsbahnen 11a gelagert, die symmetrisch zu der durch die Spanntrommel 6a gehenden Senkrechten auf dem Bett 1 angeordnet sind und einen relativ breiten Spalt 38 zwischen sich einschließen, der einen freien Spänefall gewährleistet. Ferner ist die über dem Bearbeitungsraum liegende Traverse 10a mit einer senkrechten Führungsbahn 12a versehen, auf der ein Stechschlitten 17 mit Vorschubantrieb 18 angeordnet ist.

Um bei dieser Ausführungsform die Arbeitsfolge gemäß F i g. 5 bis 8 beibehalten zu können, wird die Werkstückspanntrommel 6 hier jeweils um zwei Lagen, d. h. um das Bogenmaß 39 (F i g. 9) weitergeschaltet, so daß jedes Werkstück nach zwei vollen Umdrehungen der Spanntrommel 6 fertig bearbeitet ist, jedoch nach jedem Schaltschritt der Trommel ein fertig bearbeitetes Werkstück entnommen und ein neues Werkstück aufgenommen werden kann.

Die vorstehend beschriebenen Anordnungen und die Aufteilung der Bearbeitung sind nur als Beispiele für sehr viele verschiedenartige Bearbeitungsmöglichkeiten zu verstehen. So können je nach der erforderlichen Bearbeitungsart mehr oder weniger Stationen mit rotierenden Werkzeugen vorgesehen werden. Ferner können beliebige Spannmittel verwendet und untereinander ausgetauscht werden. Auch die Anzahl und die Anordnung der Werkzeugschlitten kann verschieden

ίο sein. Insbesondere können auf den Führungsbahnen 12 und 12a der Traversen 10 und 10a außer Einstechschlitten 17 und 17a auch andere Bearbeitungseinheiten, wie Fräseinheiten, Querbohreinrichtungen u. dgl., angeordnet werden.

Ferner kann, um auf dem Automaten stangenförmigc Werkstücke mit erheblichen Längenunterschieden bearbeiten zu können, einer der beiden Spindelträger Ί oder 3 in Richtung der Spindeln 4 und 5 verstellbar au! dem Bett 1 angeordnet sein.

Schließlich kann die Werkstückzuführung und dit Werkstückabführung in zwei verschiedenen Lagen dci Werkstückspanntrommel erfolgen. In diesem Falle is die Anzahl der in der Trommel vorgesehenen Werk Stückspannstellen um zwei größer als die Anzahl dei Bearbeitungsstationen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Mehrstationen-Drehautomat mit zwei auf einem gemeinsamen Bett angeordneten Spjndelträgern, in diesen Spindelträgern längsverschieblichen Spindeln und einer zwischen den Spindelträgern drehschaltbar gelagerten Werkstückspanntrommel, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (4 und 5) in mindestens einer Bearbeitungsstation mit Werkzeugspannmittcln, in mindestens einer weiteren Bearbeitungsstation dagegen mit Werkstückspannmitteln ausgestattet sind und zwischen den Spindelträgern (2 u.id 3) außerhalb des Schwenkbereichs der Werkstückspann'rommel (6) mindestens eine parallel zu den Spindeln (4 und 5) verlaufende Führungsbahn (11) mit mindestens (tinem längs und quer beweglichen Werkzeugträger f!3.14) angeordnet ist.

2. Mehrstationen-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der in der Werkstückspanntrommel (6) vorgesehenen Spann-Itellen um mindestens eine größer ist als die Anzahl der vorgesehenen Bearbeitungsstationen.

3. Mehrstationen-Drehautomat nach Anspruch 1 •nd 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelträger (2 und 3) im Bereich der Spannstation (I) der Werkstückspanntrommel (6) je eine Aussparung {35) aufweisen, die ein Zu- und Abführen der Werkstücke in axialer Richtung ermöglichen.

4. Mehrstationen-Drehautomat nach Anspruch 1 »nd 2, dadurch gekennzeichnet, daß er vier Bearbeilungsstationen und die Werkstückspanntrommel (6) fünf in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnete Spannstellen aufweist.

5. Mehrstationen-Drehautomat nach Anspruch 1 Und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er sechs Bearbeitungsstationen und die Werkstückspanntrommel |6) sieben in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnete Spannstellen aufweist.

6. Mehrstationen-Drehautomat nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schalt-Schritt der Spanntrommel (6) doppelt so groß ist wie der Abstand zweier benachbarter Bearbeitungsstationen.

7. Mehrstationen-Drehautomat nach Anspruch 1, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkfceugträger (13 und 14) für die Werkstücklängsbearbeitung den der unteren Spindellage benachbarten Bearbeitungsstationen zugeordnet sind.

8. Mehrstationen-Drehautomat nach Anspruch 1, 2 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugträger (13 und 14) für die Werkstücklängsbearbeitung ?uf Führungsbahnen (Ha) gelagert sind, die beiderseits der durch die Sparintromtnelachse (6a) gehenden Senkrechten auf dem Maschinenbett (1) angeordnet sind und einen relativ breiten Spalt (38) zwischen sich einschließen.

9. Mehrstationen-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spindelträger (2 oder 3) in Richtung der Spindeln (4 und 5) verstellbar auf dem Bett (1) angeordnet ist.

10. Mehrstationen-Drehautomat nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Spindelträgern (2 und 3) eine mit Führungsbahnen (11 <>5 und 12) für Werkzeugträger (14 und 17) versehene Traverse (10) angeordnet ist.

11. Mehrstationen-Drehautomat nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Maschinenbett (1) mindestens eine in Richtung der Spindeln (4 und 5) verlaufende Führungsbahn (11) für Werkzeugträger (J3) vergesehen ist

12. Mehrstationen-Drehaui.omat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, duß die Spindeln (4 und 5) unabhängig voneinander antreibbar sind.

13. Mehrstationen-Drehau:omat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schaltantrieb der Werkstück-Spanntrommel (6) ein eigener Antrieb (36,37) vorgesehen ist.