DE2445340A1 - Rahmenaufbau eines mehrspindeldrehautomaten - Google Patents

Description

2Λ45340

VEB Vierkaeiigmascliinenkoribinat Leipzig, den 1.8. 1974 "7. Oktober" 3erlin
112 Derlin

Rahmenaufbau eines Mehrspindeldrehautomaten

Die Erfindung betrifft eine Ausführungsform des Rahmenaufbaues von Mehrspindeldrehautomaten mit waagerechter, drehschal tbarer Spindeltrommel.

Es ist bekannt, Mehrspindeldrehautomaten in Rahmenbauweise auszuführen. Dabei sind auf dem Maschinenbett der Spindelkasten und der Räderkasten befestigt, die durch ein Oberteil zum Rahmen zusammengefügt werden.

Im Spindelkasten ist die Spindeltrommel mit den Arbeitsspindeln gelagert. Das fest mit der Spindeltrommel verbundene führungsrohr ist an seinem freien Ende im Räderkasten gelagert. Zentrisch zum !Führungsrohr ist die Mittelwelle angeordnet, die somit ebenfalls Lagerstellen im Spindel- und Räderkasten aufweist. Weiterhin ist in den beiden Großteilen Spindelkasten und Räderkasten die Steuerwelle gelagert. Durch diese Anordnung ergeben sich besondere Probleme "beim Rahmenaufbau:

- Die Genauigkeitselemente, wie Spindeltromrael und Führungsrohr sind in unabhängig voneinander gefertigten Groß-r teilen drei- und mehrfach gelagert und die dadurch entstehenden Fluchtungsfehler der Lagerstellen beeinflussen die Arbeitsgenauigkeit.

- Lange Wellen, wie die Mittelwelle zum Antrieb der Drehspindeln und die Steuerwelle sind in verschiedenen Bauteilen ebenfalls mehrfach gelagert und erfordern somit erhöhte Fertigungsgenauigkeit zur Gewährleistung der Lagerstellenflucht.

509817/0250

- Die den Spindeln gegenüberliegenden Bohrungen im Räderkasten, die die Wellen für die Werkzeugdrehantriebe tragen, müssen miteinander fluchten.

- Die Großteile müssen verspannungsfrei zum Rahmen zusammenfügbar sein.

Alle diese genannten Forderungen sind durch die bisher bekannten Ausführungen nicht zu erfüllen und es ergeben sich Auswirkungen auf die Arbeitsgenauigkeit, den Fertigungsaufwand und die Lebensdauer der Lagerstellen. Zur Behebung dieser Mangel sind Feinstbearbeitungsverfahren eingesetzt worden, die aber den Montageprozeß unterbrechen. So werden beispielsweise die Bohrungen für Spindeltrommel - Führungsrohr - Mittelwelle und auch Steuerwelle im Räderkasten und Spindelkasten auf Sonderbohrwerken zum Zwecke einer geringen Fluchtabweichung fertigbearbeitet, nachdem diese Großteile bereits im ersten Montagearbeitsgang auf das Maschinenbett aufgesetzt, ausgerichtet und aufgeschabt worden sind.

Es werden auch zum Zwecke einer verspannungsfreien Lagerung des Oberteils die Auflageflächen von Spindelkasten und Räderkasten im montierten Zustand mit dem Maschinenbett gemeinsam feinstgefräst.

Es wird ebenfalls versucht, durch Auswahlverfahren die am besten zueinander passenden Großteile zu paaren.

Es wurde weiterhin vorgeschlagen, durch den Einsatz von sogenannten schwimmenden Büchsen ein nachträgliches Anpassen mit geringsten Fluchtfehlern zu bewirken bzw. werden die Bohrungen für die Werkzeugantriebe im Räderkasten von den Drehspindeln fertiggebohrt.

Allen diesen Methoden haftet der Nachteil an, daß entweder der Montageablauf durch Fertigungsarbeitsgänge unterbrochen wird, auch werden durch diese Verfahren oftmals nur die Fluchtfehler der Hauptwellen ausgeglichen, zum Nachteil anderer Wellenabstände, die mit den Hauptwellen durch Zahn-

509817/0250

— 3 —

räder und ähnliche Maschinenelemente in Verbindung stehen.

Außerdem liegt sehr häufig eine mehrfache Überbestimmung dadurch vor, daß die Parallelität mehrerer, die beiden Großteile Spindelkasten und Räderkasten verbindender Wellen geforder ist, wie das beispielsweise bei der Mittel-und Steuerwelle der Fall ist.

Es ist auch in den meisten Fällen die erzielte Genauigkeit nicht ausreichend, und die zwischen die Montagearbeitsgänge eingefügten Fertigungsprozesse verhindern die komplette Vormontage der Großteile und ihr anschließendes Zusammensetzen in Baugruppenmontage.

Letztlich wird auch die Kooperation komplett montierter Baugruppen unvertretbar eingeschränkt.

Die Erfindung bezweckt, den Fertigungsaufwand zu senken, die Lebensdauer der Lager zu erhöhen, eine Verkürzung des Montageaufwandes zu erreichen und die getrennte Baugruppenfertigung und -montage durch Kooperation wirksam zu verbessern bei gleichzeitiger Steigerung der geforderten Arbeitsgenauigkeit des Automaten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mehrspindeldrehautomaten zu schaffen, bei dem eine Erhöhung der Fertigungsgenauigkeit durch zwangsfreie Lagerung des Führungsrohres im Räderkasten und ebenso zwangsfreie Lagerung der Mittelwelle und Steuerwelle erreicht wird. Der Montagefluß soll nicht durch eingeschobene Feinstbearbeitungsgänge unterbrochen werden und die Großteile (Maschinenbett, Räderkasten, Spindelkasten, Oberteil) sollen mit ihren Elementen, wie Spindeltrommel, Führungsrohr, Mittel- und Steuerwelle im montierten Zustand verspannungsfrei zum Gestell zusammengesetzt werden können.

Erfindungsgemäß geschieht das durch Aufhebung der Überbestimmung bei der Montage der die Großteile verbindenden Wellen. Es werden Spindelkasten und Räderkasten nur nach den Genauigkeitselementen Spindeltrommel/Führungsrohr/Mittel-

509817/0250

welle zueinander ausgerichtet. Die Steuerwellen erhalten Kupplungen zwischen den Großteilen, die eine geringfügige Verlagerung der Großteile zueinander in allen Freiheitsgraden gestatten. Der Spindelkasten ist mit seiner ganzen Grundfläche auf das Maschinenbett aufgesetzt. Der Räderkasten wird mit höhenverstellbaren Schrauben auf dem Maschinenbett befestigt. Desgleichen wird das Oberteil nur auf dem Spindelkasten fest verschraubt und am Räderkasten durch höhenverstellbare Schrauben abgestützt. Zwischen Maschinenbett/Räderkasten und Räderkasten/Oberteil verbleibt ein Spalt, der mit einer plastischen Justierschicht, beispielsweise einem kunstharzgetrankten Viskoseschwamm ausgefüllt werden kann.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 Längsschnitt durch das Gestell eines Mehrspindeldrehautomaten (schematisch)

Fig. 2 Einzelheit 2 nach Fig. 1

Fig. 3 Weitere Führungsform entsprechend Fig. 2

Fig. 4 Einzelheit Y nach Fig. 1

Fig. 5 Schematische Darstellung des Ausrichtevorganges am Gestell während der Montage

Das Maschinenbett 1, der Spindelkasten 2, das Oberteil 3 und der Räderkasten 4 sind zu einem Rahmen zusammengefügt. In den Steuerwellenbohrungen 5; 6 im Spindelkasten 2 und Räderkasten 4 sind die Steuerwellen 7; 8 gelagert. Beide Steuerwellen 7? 8 müssen miteinander so weit fluchten, daß über zwei Kupplungen und eine Zwischenwelle 12 die Abweichung ausgeglichen werden kann. Die Kupplungen 9 setzen sich zusammen aus einer Muffe mit Innenverzahnung und einem Innenkörper 11 mit Außenverzahnung. Als Kupplung 9 könnte such jede andere Art eingesetzt werden.

- 5 509817/0250

die winkelbeweglich ist. * ·

In der Spindeltrommelbohrung 13 des Spindelkastens 2 ist die Spindeltrommel 14 gelagert, die die Arbeitsspindeln 15 enthält. Das in der Spinde!trommel 14 befestigte Führungsrohr ist in der Bohrung 17 des Räderkastens 4 gelagert. Ton den Bohrungen 13 und 17 wird verlangt, daß sie mit hoher Genauigkeit fluchten, da von der Güte dieser Flucht die Arbeitsgenauigkeit der Maschine in hohem Maße abhängt. Die Mittelwelle 18 treibt die Arbeitsspindeln 15 an und besitzt ebenfalls in Räderkasten Lager 19, die im Interesse geringer Belastung und hoher Laufruhe mit der Spindeltrommelbohrung 13 fluchten müssen,

Der Räderkasten 4 ist über mehrere Stellschrauben 20 auf das Maschinenbett 1 aufgesetzt und in der Höhe einstellbar. Die Sicherung gegen seitliches Verschieben übernimmt ein Kegelstift 21. Mit den Schrauben 22 wird der Räderkasten 4 über die mit der Mutter 23 gekonterte Stellschraube 20 auf das Maschinenbett 1 gezogen.

Die Funktion von Schraube 22 und Mutter 23 kann auch von einer Bundschraube 24 übernommen werden, die gleichzeitig eine Dichtfläche 25 zur Vermeidung von Ölverlust schafft.

In gleicher Weise wie der Räderkasten 2 auf dem Maschinenbett 1 ist das Oberteil 3 auf dem Räderkasten 4 befestigt. Dagegen sind zwischen Oberteil 3 und Spindelkasten 2 sowie Spindelkasten 2 und Maschinenbett 1 die üblichen Schraubverbindungen gewählt, die die Bauteile mit der ganzen Berührungsfläche aufeinander pressen.

Der Spalt der Dichtfläche 25 hat eine Dicke von wenigen Zehnte !millimeter n und kann zum Zwecke einer verbesserten Schwingungsdämpfung mit einer plastischen Justierschicht 29 ausgefüllt werden.

Das grob vorausgerichtete Maschinengestell wird in einer Anordnung nach Fig. 5 fein ausgerichtet. Dabei braucht das Hauptaugenmerk nur noch auf das Fluchten der Spindeltrommel-

- 6 - ·
509817/0250

bohrung 13 niit den Bohrungen im Räderkasten 17» 19 gerichtet zu werden, da Fluchtungsfehler der Steuerwellenbohrungen 5; 6 durch die Kupplungen 9 ausgeglichen werden.

Zum Ausrichten wird ein fest auf einer EonsοIe 26 angeordnetes Fluchtfernrohr 2? handelsüblicher Ausführungen in Verbindung mit einer Beleuchtungseinrichtung 30 benutzt, dessen optische Acbse mittels Zielmarken 28 nach der Spindeltrommelbohrung 13 ausgerichtet wird. Die Zielmarke 28 ist in einer Vorrichtung aufgenommen, die eine Mitteneinstellung gestattet.

Dorch die Stellschrauben 20 kann nun der Räderkasten 4 um geringe Beträge in allen Freihheitsgraden verstellt werden, bis die Räderkastenbohrungen 17; 19 mit der Spindeltrommelbohrung 13 fluchten. Zur Kontrolle der Fluchtgenauigkeit dient die Zielmarke 31.

509817/0250

Claims (6)

Patentansprüche 2A45340

1.^Mehrspindeldrehautomat mit waagerechter, drehschaltbarer "-^ Spindel trommel in Rahmenbauweise, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelkasten (2) mit seiner gesamten Grundfläche auf dem Maschinenbett (1) "befestigt ist, während der Räderkasten (4) mit höhenverstellbaren Elementen, bestehend aus Stellschraube (20), Schraube (22), Mutter (23) bzw. Stellschraube (20), Bundschraube (24) auf dem Maschinenbett (1) aufgesetzt ist, desgleichen ist das Oberteil (3) mit dem Spindelkasten (2) fest verbunden und auf dem Räderkasten (4) mit höhenverstellbaren Elementen (20; 22; 23 bzw. 20; 24) abgestützt.

2. Mehrspindeldrehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Maschinenbett (1) mit dem Räderkasten (4) und zwischen dem Räderkasten (4) und dem Oberteil (3) eine plastische Justierschicht (29) vorgesehen ist.

3. Mehrspindeldrehautomat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwellen (7; 8) an einem Ende eine Kupplung (9) aufweisen und miteinander über eine Zwischenwelle (12) in allen Freiheitsgraden beweglich verbunden sind,

4. Mehrspindeldrehautomat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausrichten des Räderkastens (4) zum Spindelkasten (2) über die Lagerstellen der Mittelwelle (18) und des Führungsrohres (16) nach der Spindeltrommel (14) ein Fluchtfernrohr (27), Zielmarken (28; 31) und Beleuchtungseinrichtung (30) vorgesehen sind.

5. Mehrspindeldrehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Stellschrauben (20) und der Bundschrauben (24) zur Vermeidung von Verzug in den Wänden des Räderkastens (4) und des Maschinenbettes (1) zentrisch erfolgt.

S098 1 7/025Ö

2*45340

6. Mehrspindeldrehautomat nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die höhenverstellbaren Verschraubungen zwischen Maschinenbett (1), Räderkasten (4) und Oberteil (3) eine Dichtfläche (25) aufweisen.

509817/0250