DE2543098A1

DE2543098A1 - Numerisch gesteuerte automatische drehbank

Info

Publication number: DE2543098A1
Application number: DE19752543098
Authority: DE
Inventors: Shouichi Okamoto
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1975-05-27
Filing date: 1975-09-26
Publication date: 1976-12-30
Also published as: FR2312322B1; CH603287A5; GB1492329A; US3978745A; FR2312322A1

Description

Citizen Watch Company Limited

No. 9-18, 1-chome, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo, Japan

Numerisch gesteuerte automatische Drehbank

Die Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte automatische Drehbank mit einem Spindelkasten, in welchem eine ein Werkstück tragende Arbeitsspindel drehbar gelagert ist, mit mehreren Werkzeuge haltenden Einrichtungen, die auf das Werkstück zu und von diesem wegbewegbar sind, mit einer mehrere Steuernocken tragende Nockenwelle, wobei die Steuernocken Nockenkurven für eine gleichförmige Bewegung aufweisen und zur entsprechenden Betätigung mehrerer Werkzeuge haltenden

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telefon (on») uaaoea

TELEGRAMME MONAPAT

Einrichtungen dienen, mit einer Antriebseinrichtung, die zum Antrieb der Nockenwelle in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung mit der Nockenwelle verbunden ist, und mit Betätigungseinrichtungen, mit welchen zwischen den verschiedenen Steuernocken und den einzelnen Werkzeughaltern Antriebsverbindungen herstellbar sind. Die Erfindung betrifft insbesondere eine verbesserte Werkzeugsteuermechanik für eine numerisch gesteuerte automatische Drehbank.

Im allgemeinen weisen die numerisch gesteuerten automatischen Drehbänke zur Bearbeitung von Werkstücken mit einem größeren Längen zu Durchmesserverhältnis einen horizontal beweglichen Spindelkasten auf, in welchem eine ein Werkstück tragende Arbeitsspindel drehbar gelagert ist, sowie mehrere radial bewegliche Werkzeughalter, die in einer senkrecht zur Spindelachse stehenden und diese schneidenden Ebene bewegbar sind, und einen horizontal bewegbaren Werkzeughalter, der auf das Werkstück zu und von diesem wegbewegbar ist. Die numerisch gesteuerten automatischen Drehbänke des mit einem gleitenden Spindelkasten ausgestatteten Typs besitzen im allgemeinen eine erste und zweite numerisch gesteuerte Vorschubeinrichtung, welche den Spindelkasten und Werkzeughalter in einer Richtung vorschiebt, um dem Werkstück in Abhängigkeit von der Funktion der ersten und zweiten Vorschubeinrichtung eine gewünschte Kontur zu verleihen.

In Verbindung mit automatischen Drehbänken der vorbeschriebenen Art wurde bereits die Verwendung einer Werkzeugsteuermechanik zur automatischen Steuerung einer oder mehrerer Werkzeughalter vorgeschlagen. Die Werkzeugsteuermechanik ist mit mehreren Steuernocken ausgestattet, die auf einer einzigen Steuerwelle angeordnet sind, wobei die Steuerwelle von einer

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Antriebseinrichtung angetrieben wird, wie z.B. von einem numerisch gesteuerten umsteuerbaren Impulsmotor. Die Werkzeugsteuermechanik weist ferner mehrere mit den Steuernokken in Verbindung stehende Betätigungseinrichtungen auf, bei deren jeweiligen Erregung ein bestimmter Werkzeughalter betätigt wird. Der besondere Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß ein bestimmter Werkzeughalter von mehreren Werkzeughaltern automatisch in einfacher Weise betätigt werden kann, ohne daß eine komplizierte Konstruktion erf order-' lieh ist. Der Nachteil dieser vorbeschr!ebenen Vorrichtung besteht jedoch darin, daß nicht mehrere Werkzeughalter gleichzeitig mit unterschiedlichen Vorschubgeschvindigkeiten auf das Werkstück zubewegt werden können, sondern nur ein einziger Werkzeughalter, da die verschiedenen Steuernocken zur Betätigung der Werkzeughaitor auf einer einzigen Nockenwelle angeordnet sind.

Die Erfindung int darauf gerichtet, diesen Nachteil zu vermeiden und besteht darin, daß die Antriebseinrichtung einen ersten und einen zweiten numerisch gesteuerten Motor aufweist, daß eine erste Hauptnockenwelle vorgesehen ist, welche an den ersten Motor angeschlossen ist, sowie eine zweite Hauptnokkenwelle, welche an den zweiten Motor angeschlossen ist, wenigstens eine Hauptnockenwelle, welche entweder mit der ersten oder zweiten Hauptnockenwelle kuppelbar ist, daß die einzelnen Steruernocken auf der ersten Hauptnockenwelle, auf der zweiten Hauptnockenwelle und auf der Hilfsnockenwelle angeordnet sind, und daß Einrichtungen zur Herstellung einer wahlweisen Antriebsverbindung zwischen der Hilfsnockenwelle und der ersten oder zweiten Hauptnockenwelle vorgesehen sind, welche mit den Betätigungseinrichtungen in Verbindung stehen, so daß beliebige Steuernocken mit den verschiedenen Werkzeuge haltenden Einrichtungen in Eingriff bringbar sind, um bestimmte Werkzeuge haltende Einrichtungen dem Werkstück mit bestimmten

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Vorschubgeschwindigkeiten gleichzeitig zuzuführen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von hxxsführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.1 ein schemntisches Ausführungsbeispiel einer zum Stand der Technik gehörenden numerisch gesteuerten automatischen Drehbank, die mit einer Werkzeugsteuermechanik ausgestattet ist;

Fig.2 eine schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der numerisch gesteuerten automatischen Drehbank gemäß der Erfindung;

Fig. 3

bis 7 schernatische Ansichten, in welchen verschiedene Betriebszustände der Kupplungsvorrichtung dargestellt sind, die mit mehreren einen Teil der in der Fig.2 gezeigten automatischen Drehbank bildenden Werkzeughaltern ausgestattet ist;

Fig.8 eine schematische Ansicht von einer teilweise im Schnitt dargestellten angetriebenen Vorrichtung der in der Fig.2 gezeigten automatischen Drehbank;

bis 11 schematische vergrößerte Ansichten von Teilen der in der Fig.8 gezeigten angetriebenen Vorrichtung;

Fig.12 eine schematische Teilansicht eines weiteren Ausführungr.beispieles für einen Teil der in der Fig. 2 gezeigten automatischen Drehbank;

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Fig.13 eine schematische Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles eines Teiles der in der Fig.2 gezeigten automatischen Drehbank;

Fig.14 eine schematische Ansicht eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispieles für eine numerisch gesteuerte automatische Drehbank gemäß der Erfindung;

Fig.15 eine schematische Ansicht der teilweise im Schnitt dargestellten angetriebenen Vorrichtung, die einen Teil der in der Fig.14 gezeigten automatischen Drehbank bildet, und

Fig.16

und 17 Teilschnittansichten von Teilen der in der Fig.15 gezeigten angetriebenen Vorrichtung.

In der Fig.1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine bekannte numerisch gesteuerte automatische Drehbank dargestellt, welche mit einem horizontal bewegbaren Spindelkasten 10 ausgestattet ist. Der Spindelkasten 10 ist auf nicht dargestellten horizontalen Führungsbahnen gleitend gelagert, die auf einem Bett 12 angeordnet sind, und besitzt eine drehbar gelagerte Arbeitsspindel 14, welche ein Werkstück 16 trägt. Durch die Drehung einer nicht dargestellten, mit dem Spindelkasten 10 verbundenen Leitspindel wird der Spindelkasten 10 in bezug auf die Fig.1 nach rechts oder nach links bewegt. Eine numerisch gesteuerte Antriebseinrichtung, wie z.B. ein Impulsmotor 18, dient zur Steuerung der Drehung der Leitspindel in Abhängigkeit von einem Steuersignal, das von einem Steuersystem 20 abgegeben wird. Das Steuersystem 20 ist an sich bekannt, so daß sich eine aus-

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führliche Beschreibung des Steuersystems zur Vereinfachung erübrigt.

Vor dem Spindelkasten 10 befindet sich ein senkrecht zur Achse der Arbeitsspindel 14 angeordneter Werkzeugträger 24, der drei individuell radial bewegbare Werkzeughalter (nicht dargestellt) aufweist, welche auf Führungen (nicht dargestellt) gleitend gelagert sind, die ihrerseits auf dem Werkzeugträger 24 vorgesehen sind. Der Werkzeugträger 24 trägt eine Führungsbüchse 25, die zur Aufnahme des Werkstückes 16 dient. Ein weiterer Satz von radial beweglichen Werkzeughaltern 26 und 28 ist auf einem vor dem Werkzeugträger 24 angeordneten hin- und hergehenden Arm 30 befestigt. Ferner ist an einer dem Werkzeugträger 24 gegenüberliegenden Stelle ein Werkzeughalter 32 angeordnet, der in horizontaler Richtung entlang der Achse der Arbeitsspindel 14 auf das Werkstück 16 zu und von diesem wegbewegbar ist.

Um mehrere Werkzeughalter zu bewegen, ist eine Werkzeugsteuermechanik 34 vorgesehen, welche eine parallel zur Achse der Arbeitsspindel 14 angeordnete gemeinsame Nockenwelle 36 aufweist. Die Nockenwelle 36 ist in Lagern 38, 4O und 42 gelagert, die auf einem geeigneten Teil des Bettes 12 montiert sind, und trägt an ihrem einen Ende ein Schneckengetriebe 44, das mit einem umsteuerbaren Impulsmotor 46 in einer Antriebsverbindung steht. Der umsteuerbare Impulsmotor 46 wird in Abhängigkeit eines von dem Steuersystem 20 abgegebenen numerischen Steuersignal numerisch gesteuert und dreht die Nockenwelle 36 in der normalen Vorwärts- oder in der Rückwärtsrichtung. Die Nockenwelle 36 trägt mehrere Steuernocken 48, 50, 52, 54, 56 und 58 mit entsprechenden gleichen Steuerkurven, wobei die Steuernocken den Werkzeughaltern zugeordnet sind. Die Steuernocken 48, 50, 52, .54, 56 und 58 besitzen gleiche

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Nockenkurven, über welche die Werkzeughalter proportional zu den Drehwinkeln der Steuernocken bewegt werden, und stehen mit elektrisch gesteuerten Betätigungseinrichtungen 60, 62, 64, 66, 68 und 70 in Verbindung. Die Betätigungseinrichtunqen 60, 62, 64, 66 und 68 werden in Abhängigkeit von Steuersignalen erregt, welche von dem Steuersystem 20 abgegeben werden. Die Betätigungseinrichtung 17 wird ebenfalls durch ein von dem Steuersystem 20 abgegebenes Steuersignal erregt, so daß über einen an der Stelle 74 auf einem geeigneten Teil des Bettes 12 gelagerten Hebelarm 72 eine Antriebskraft auf den horizontal bewegbaren Werkzeughalter 32 ausgeübt wird. Mit Hilfe der vorbeschriebenen Vorrichtung kann einer der Werkzeughalter betätigt v/erden, indem eine entsprechende Betätigungseinrichtung 60, 62, 64, 66, 68 und 70 in Abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erregt wird. Nachdem der Schneidvorgang beendet ist, wird der Impulsmotor 46 erregt und dreht die Nockenwelle 36 in der entgegengesetzten Richtung, so daß der Werkzeughalter in seine ursprüngliche Position oder Ausgangsposition zurückkehrt. Nachdem einer der Werkzeughalter in seine Ausgangsposition zurückgekehrt ist, kann ein nächster Werkzeughalter für einen nachfolgenden Schneidvorgang betätigt werden, indem der Motor 46 erregt wird und die Nokkenwelle 36 in Vorwärtsrichtung dreht. Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß die vorbekannte Werkzeugsteuermechanik sehr gut dazu geeignet ist, automatisch ein Schneidwerkzeug von mehreren Werkzeugen auszuwählen. Wie bereits ebenfalls auscreführt wurde, weist die vorbekannte WerkzeugsteueriTiechanik jedoch den Nachteil auf, daß bei der gleichzeitigen Betätigung von mehr als einem Werkzeughalter Schwierigkeiten auftreten.

Die Erfindung bezweckt daher, die eingangs beschriebene nu-

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raerisch gesteuerte, automatische Drehbank mit einer verbesserten Werkzeugstouermechanik auszurüsten, die in der Lage ist, mehrere Werkzeughalter gleichzeitig mit bestimmten Bewegungsgeschwindigkeiten zu steuern, so daß die Leistung der automatischen Drehbank verbessert wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der in der vorbeschriebenen Weise konzipierten erf inclungsgemäßen Drehbank ist in den Fig.2 bis 13 dargestellt, in welchen gleiche oder sich entsprechende Bauteile mit den gleichen bereits in der Fig.1 verwendeten Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Wie dies aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, v/eint die erf indungsgeinäße numerisch gesteuerte, automatische Drehbank einen horizontal bewegbaren Spindelkasten 10 mit einer drehbar gelagerten Spindel 14 auf, die das Werkstück 16 trägt. Der Spindelkasten 10 wird mittels eines numerisch gesteuerten impulsmotors 18 numerisch gesteuert, wobei der Impulsmotor mit dem Steuersystem 20 elektrisch verbunden ist. Die automatische Drehbank weist ferner mehrere Werkzeughalter auf, die auf das Werkstück 16 zu und von diesem wegbewegbar sind, sowie eine Werkzeugsteuermschanik, die nachfolgend genauca- beschrieben werden soll.

In der Fig.3 sind drei unabhängig voneinander in senkrechter Richtung bewegbare Werkzeughalter 80, 82 und 84 dargestellt, die auf dem Werkzeugträger 24 derart gleitend gelagert sind, daß sie radial auf das Werkstück 16 zubewegbar sind. Diese Werkzeughalter 80, 82 und 84 stehen entsprechend mit sich radial erstreckenden nicht dargestellten Führungen in Verbindung und sind unabhängig voneinander über Kupplungsvorrichtungen 86, 88 und 90 betätigbar. Ein Ausführungsbeispiel für die Kupplungsvorrichtung 88 ist in der Fig.6 dargestellt. Wie aus der Fig.ß ersichtlich ist,

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v/eist die Kupplungsvorrichtung 88 einen Hebel 92 auf, der auf einem Gelenkzapfen 94 gelagert ist, welcher seinerseits am Werkzeugträger 24 befestigt ist und an seinem einen Ende gegen den Werkzeughalter 82 anliegt. Am anderen Ende des Hebels 92 ist ein Arm 96 befestigt, welcher eine Betätigungseinrichtung, wie z.B. einen Elektromagneten 98 trägt. Der Elektromagnet 98 besitzt einen bev/eglichen Kolben 98a, v/elcher an einem L-förmigen Steuerprofil 100 befestigt ist, welches einen Führungsschlitz aufweist, in welchen ein oberes Ende 102a einer Verbindungsstange 102 frei beweglich eingreift. Das Steuerprofil 100 kann derart bewegt v/erden, daß es das obere Ende 102 a der Verbindungsstange 102 mit einem an dem Arm 96 befestigten Zapfen 104 in oder außer Eingriff bringt. Die Verbindungsstange 102 ist mit ihrem unteren Ende an einem Nockenhebel 106 angelenkt, der auf einem an dem Werkzeugträger 24 befestigten Gelenkzapfen 108 gelagert ist. Der Nockenhebel 106 besitzt einen Nockenstößel 110, welcher gegen den Steuernocken 50 anliegt. Wenn der Elektromagnet 98 dieser Vorrichtung entregt wird, dann wird der Kolben 9 8a zurückgezogen, so daß das obere Ende 102a der Verbindungsstange 102 und der Zapfen 104 außer Eingriff gebracht v/erden, wie dies mit ausgezogenen Linien in der Fig.6 dargestellt ist. Wenn der Elektromagnet 98 in Abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Signal jedoch erregt wird, dann wird der Kolben 98a vorbewegt und verschiebt das Steusrprofil 100 in bezug auf die Fig.6 nach rechts, so daß das obere Ende 102 der Verbindungsstange 102 und der Zapfen 104 in Eingriff gebracht v/erden, wie dies mit strichpunktierten Linien in der Fig.6 dargestellt ist, wodurch die Bewegung des Steuernoc^ens 50 zur Steuerung des''Werkzeughalters 82 auf den Hebel 92 übertragen wird. Der Elektromagnet 98 wird in Abhängigkeit von einem Steuersignal gesteuert, das von

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dem Steuersystem 20 abgegeben wird. Ebenso weis~en die Kupplungsvorrichtungen 86 und 90 entsprechende Betätigungseinrichtungen, wie z.B. Elektromagnete 114 und 116 auf, welche in Abhängigkeit von Steuersignalen erregt werden, die von dem Steuersystem 20 abgegeben v/erden. Die anderen Teile der Kupplungsvorrichtungen für die Werkzeughalter 86 und 90 sind identisch zu den in der Fig.6 gezeigten Teilen, so daß sich eine detaillierte Beschreibung der Kupplungsvorrichtungen 86 und 90 erübrigt.

Der Werkzeughalter 26 und die dazugehörige Kupplungsvorrichtung sind in den Fig.4 und 4Λ dargestellt, wobei der Werkzeughalter 28 und die entsprechende Kupplungsvorrichtung zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen sind. Wie dies aus diesen Figuren zu entnehmen ist, ist der hin- und herbev/egliche Arm 30 auf einer Wolle 120 gelagert und wird mittels einer Feder 122 entgegen dem Uhrzeigersinn belastet. Die Kupplungsvorrichtung, die mit dem Bezugszeichen 124 bezeichnet ist, v/eist einen mit einem Ende an dem hin- und hergehenden Arm 30 festgelegten Hebel 126 auf. Aus der Fig.4A ist sehr deutlich zu erkennen, daß der Hebel -126 eine senkrechte Bohrung 126a aufweist, in welcher eine Welle 128 drehbar gelagert ist. An der Welle 128 ist ein sich mit dieser drehender Nockenstößel 130 befestigt. Die Welle. 128 besitzt an ihrem oberen Ende ein Ritzel 128a, welches mit einem Zahnstangenteil 132a eines beweglichen Kolbens 132 einer Betätigungseinrichtung, wie z.B. eines Elektromagneten 134, im Eingriff steht. Der Elektromagnet wird in Abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erregt. Wenn der Elektromagnet 134 dieser Vorrichtung entregt ist, dann ist der Kolben 132 zurückgezogen, so daß der Nockenstößel 130 und der Steuernocken 54 außer Eingriff sind, wie dies durch aus-

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gezogene Linien in den Fig.4 und 4A dargestellt ist. Wenn der Elektromagnet 134 jedoch in Abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erregt wird, dann wird der Kolben 132 vorgeschoben und dreht die Welle 128 in eine Richtung, in welcher der Nockenstößel 130 mit dem Steuernocken 54 in Eingriff kommt, wie dies durch gestrichelte Linien in den Fig.4 und 4Λ gezeigt ist. Es ist ferner eine weitere Betätigungseinrichtung, wie z.B. ein Elektromagnet 136 vorgesehen, v/elcher einen beweglichen Kolben 136a aufweist, der seinerseits einen Zahnstangenteil besitzt, welcher mit einem Ritzel 138 im Eingriff steht, wobei das Ritzel von einem Lagerbock 139 getragen wird und mit einer Einstellvorrichtung 140 verbunden ist. Die Einstellvorrichtung 140 dient zur Begrenzung der Bewegung des hin- und herbeweglichen Armes 30 entgegen dem Uhrzeigersinn. Der Elektromagnet 136 ist an das Steuersystem 20 angeschlossen und wird in Abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Signal erregt. Normalerweise ist der Elektromagnet 136 entregt, so daß der Kolben 136a vorsteht und den /mschlag 140 in der Betriebsstellung hält, die in der Fig.4 gezeigt ist. Wenn der Elektromagnet 136 jedoch in Abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erregt wird, dann wird der Kolben 136a zurückgezogen und dreht das Ritzel 138 entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß der Anschlag 140 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird und einen wirkungslosen Zustand einnimmt.

In der Fig.5 ist eine Kupplungsvorrichtung 141 für den Werkzeughalter 28 gezeigt, wobei der Werkzeughalter 26 und die dazugehörige Kupplungsvorrichtung 124 zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen sind. Wie dies aus der Fig.5 zu entnehmen ist, ist die Kupplungsvorrichtung 141 mit einer Betätigungseinrichtung oder einem Elektromagneten 136 ausge-

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stattet und v/eist lediglich einen Hebelarm 142 auf, der an dem hin- und herbewegbaren Arm 30 befestigt ist, sowie einen Nockenstößel 144, welcher durch die Feder 122 federnd gegen den Steuernocken 56 gedrückt wird. Wenn also der Steuernocken 56 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, dann dreht sich der hin- und herbewegbare Arm 30 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn, was in der Fig.5 durch einen Pfeil angedeutet ist, so daß der Werkzeughalter 28 zur Schnittstelle des Werkstückes 16 bewegt wird. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Betätigungseinrichtung 136 in Abhängigkeit von dem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erregt wird, so daß der /mschlag 140 infolgedessen in eine unwirksame Stellung gedreht wird und sich das rechte Ende des hin- und herbewegbaren Armes 30 frei nach oben bewegen kann. Wenn es erwünscht ist, die Bewegung des Werkzeughalters 28 zu beenden, dann wird der Elektromagnet 136 entregt, so daß der Kolbon 136a aus dem Magneten heraustritt und das Ritzel 138 in einer Richtung dreht, in welcher der Anschlag 140 in seine Betriebsstellung gedreht wird, in der das Ende des Anschlages 140 eine die /vufwärtsbewegung des rechten Endes des hin- und herbewegbaren Armes 30 begrenzende Stellung einnimmt.

Die Fig.7 zeigt eine Kupplungsvorrichtung 146 für den Werkzeughalter 32. Die Kupplungsvorrichtung 146 weist einen Hebelarm 72 auf, der auf einem Gelenkzapfen 74 gelagert ist, welcher seinerseits von einem auf dem Bett 12 angeordneten Rahmen 148 getragen wird und in einer Horizontalebenc drehbar ist. Der Hebelarm 72 steht mit seinem einen Ende mit dem Werkzeughalter 3 2 im Eingriff und trägt an seinem anderen Ende einen bav/eglichen nockenstößel 150. Der Hockenntößel 150 ist an einem Ritzel 152 befestigt und mit

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diesem im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar, wie dies durch die Pfeile in Fig.7 angedeutet ist. Das Ritzel 152 kämmt mit einem Zahnstangenteil einer» Kolbens 154a einer Betätigungseinrichtung, wie z.B. eines Elektromagneten 154, welcher in Abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erregt wird. Wenn der Werkzeughalter 32 betätigt werden soll, dann wird der Elektromagnet 154 erregt, so daß der Kolben 154a aus dem Elektromagneten heraustritt und das Ritzel 152 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wodurch der Nockenstößel 150 in eine Stellung gedreht v;ird, in welcher er mit dem Steuernocken 58 in Eingriff kommt, wie dies in der Fig.7 gezeigt ist. In diesem Augenblick wird der Hebelarm 72 von dein Steuernocken 58 betätigt, so daß der Werkzeughalter 32 entlang der Achse der Arbeitsspindel 14 (siehe Fig.2)bewegt wird. Wenn der Elektromagnet 154 entregt wird, dann wird der Kolljen 154a zurückgezogen, so daß das Ritzel 152 im Uhrzeigersinn gedreht wird und den Nockenstößel 150 und den Steuernocken 58 außer Ejngriff bringt.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist eine mit dem Bezugszeichen 160 bezeichnete Steuermechanik vorgesehen, die eine erste und eine zweite numerisch gesteuerte Antriebseinrichtung, wie z.B. umsteuerbare Inipulsmotoren 162 und 164 aufweist, wobei diese Motoren zusätzlich zu den verschiedenen vorgenannten Kupplungsvorrichtungen vorgesehen sind. Die Impulsmotoren 162 und 164 v/erden entsprechend in Abhängigkeit von numerischen Steuersignalen gesteuert, die von dem Steuersystem 20 abgegeben v/erden. Wie dies am besten aus den Fig.2 und 8 zu entnehmen ist, ist der Impulsmotor 162 unmittelbar über eine Schnecke 166 und ein Schneckenrad 168 mit einer ersten Ilauptnockenwelle 170 verbunden. Die erste

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Hauptnockenwelle 170 1st in Lagern 172, 174 und 176 drehbar gelagert, welche auf dem auf dem Bett 12 ruhenden Rahmen montiert sind, und trägt die Steuernocken 48, 50, und 52, welche zur Steuerung der Vertikal- oder Radialbewegung der Werkzeughalter 80, 82 und 84 dienen (siehe Fig.3). Die Steuernocken 48, 50 und 52 werden daher von dem ersten Impulsmotor 162 über die erste Hauptnockenwelle 170 angetrieben. Der zweite Impulsmotor 164 ist über eine Schnecke 178 und ein Schneckenrad 180 mit einer zweiten Hauptnockonwel Ie 182 verbunden, durch welche die erste Hauptnockenwelle 170 in Längsrichtung hindurchgreif I. Die zweite Ilauptnockonwelle 182 ist in Lagern 184 und 186 gelagert,, die auf dem nicht dargestellten Rahmen montiert sind, und trägt die Steuernocken 54 und 56 für die radial bewegbaren, auf dem hin- und herbewegbaren /irm gelagerten Werkzeughalter 2 6 und 28. Die Steuernocken 5 4 und 56 und damit entsprechend die Werkzeughalter 26 und 2 8 v/erden al.aο von den zweiten Impulsmotor 164 angetrieben. Konzentrisch zur ersten und zweiten Hauptnockenwclle 170 und 182 ist wenigstens eine Hilfsnokkenv:o.lle oder dritte Nockenwelle 188 vorgesehen. Die dritte Nockenwelle 188 ist in Lnrjern 190 und 192 gelagert, Vielehe auf dem nicht dargestellten Rahmen befestigt sind, und trägt in ihrem mittleren Teil den auf einem Bundring 189 gelagerten Steuernocken 58, mit welchem die Horizontalbev/egung des Werkzeughalters 32 gesteuert wird. Die dritte Nockenwelle 188-kann entweder mit der ersten oder dor· zweiten Nockenwelle 170 bzw. 182 wahlweise gekuppelt werden und wird entweder von dem ersten Impulsmotor 162 oder dem zweiten Impulsmotor 164 angetrieben. Zu diesem Zweck ist eine· Kupplung vorgesehen, mit v/elcher wahlweise eine 7mtriebsverbindung zwischen der ersten Nockenwelle 170 und der dritten Nockenwelle 188 und zwischen der dritten Nockenwelle 188 und der zweiten Nockenwelle 182 herstellbar ist. Die Kupplung ist

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von einer ernten zwischen der ersten Nockenwelle 170 und der dritten Nockenwelle 188 angeordneten Klauenkupplung 194 und von einer zwischen der zweiten Nockenwelle 182 und dsr dritten Nockenwolle 188 angeordneten zweiten Klauenkupplung 196 gebildet. Die erste Klauenkupplung 194 besitzt ein Kupplungselement 198, welcher; am rechten Ende der ersten Nockenwelle 170 befestigt ist;, sowie einen Kupplungsring 200, der mittels einer Keilverbindung 201 auf der dritten Nockenwelle 188 gleitend gelagert ist. Dor Kupplungsring 200 besitzt eine umlaufende Ringnut. 200a, in welche normalerweise ein Arretierungsstift 202 eingreift. Aus der Fig. 11 ist arn besten zu erkennen, daß dor Z^rretierungsst.ift 202 in einer Bohrung 204 eines an dem Lager 192 befestigten Trägers 2OG gleitend gelagert ist und mittels einer Druckfeder 208 nach unten gedrückt wird. Der /\rretiorungsstift 202 greift also in die Ringnut 200a des Kupplungr.r.Inges 200 ein und hält diesen in seiner Stellung fest. Die in dor vorbeschriebenen Weise ausgelegte Klauenkupplung 194 wird durch einen auf einem Lagerzapfen 212 ge3agorteii betätigungsarm 210 ein- und ausgerückt. Der Betätigungsarm 210 trägt an seinem oberen Ende einem Eingriffszapfen 214, der im Eingriff ndt der Ringnut 200a des Kupplungsringes 200 gehalten wird. Das untere Ende des Betätigungsarmes 210 ist mit einem beweglichen Kolben 216a einer 7'etätigungr.vorr ichtung verbunden, wie z.B. eines Elektromagneten 216, und wird elektromagnetisch gesteuert. Der Elektromagnet 216 wird in /abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erregt. Mit dem Bezugszeichen 218 ist ein Anschlag bezeichnet, v/elcher ζ ar Einstellung des Betätigung marines 210 dient. Wenn der Elektromagnet 216 der vorbcschriebencn Vorrichtung erregt wird, dann wird der Kolben 216a zurückgezogen, wodurch der Betätigungsarm 210 im Uhrzeigersinn gedreht wird, so daß der Kupplungsring 2OO entgegen der Kraft der auf den Ls retierungr;■-

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stift 202 wirkenden Feder in bezug auf die Fig. 8 nach rechts bewegt wird, wodurch ein Einrücken der Klauenkupplung 19 4 hervorgerufen wird, so daß die dritte Nockenwelle 188 mit der ersten Nockenwelle 170 verbunden wird, normalerweise ist der Elektromagnet 216 jedoch entregt, so daß der Kolben 216a vorsteht und der Betätigungsarm 210 gegen den Anschlag 218 anliegt, so daß die Klauenkupplung 194 ausgerückt ist. Ebenso weist die zweite Klauenkupplung 19G ein Kupplungselement 220 auf, welches mit der zweiten Nockenwelle 182 fest verbunden ist, sowie einen Kupplungsring 222, der auf dem linkon Ende der dritten Nockenwelle 188 mit Hilfe einer Keilverbindung 221 gleitend gelagert ist. Der Kupplungsring 222 besitzt eine umlaufende Ringnut 222a, in welche ein Arretieruiigsstif t 224 eingreift, der den Kupplungsring 222 in einer unwirksamen Stellung hält. Der Arretierungsstift 224 ist in einer nicht dargestellten Bohrung eines an dem Lager 190 befestigten Trägers 226 gleitend gelagert und wird mittels einer nicht gezeigten Druckfeder nach unten gedrückt. Auf einem Lagerzapfen 230 ist ein Betätigungsarm 228 gelagert, der an seinem oberen Ende einen Eingriffszapfen 232 trägt, v/elcher in die Ringnut 222a eingreift. Der Betätigungsarm 228 ist mit seinem unteren Ende an einem Ko3.ben 234a einer Betätigungseinrichtung, v/ie z.B. eines Elektromagneten 234 _r angelenkt, und wird elektromagnetisch gesteuert. Der Elektromagnet 234 wird in 7\bhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal gesteuert. Wenn bei der vorbeschriebenen Vorrichtung der Elektromagnet 234 erregt wird, dann wird der Kolben 234a zurückgezogen, wodurch der Betätigungsarm 228 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird und dadurch der Kupplungsring 222 entgegen der auf den Arretierungsstift 224 wirkenden Kraft der nicht dargestellten Druckfeder nach links bewegt wird. Die Klauenkupplung 196 wird daher eingerückt, so daß die

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dritte Nockenwelle 188 über die zweite Nockenwelle 182 von der zweiten Antriebseinrichtung 164 angetrieben v/ird. Wenn der Elektromagnet 234 jedoch entregt v/ird, dann bewegt sich der Kolben 234a aus dem Elektromagneten heraus, so daß der Betätigungsarm 228 im Uhrzeigersinn gedreht wird, bis er gegen einen Anschlag 236 zur Anlage kortimt, und so daß der Arretierungsstift 224 in die Ringnut 222a eingreift und den Kupplungsring 222 in seiner unwirksamen Stellung hält.

Um die erste, die zweite und die dritte Nockenwelle 170, 182 und 188 zu Beginn in einer bestimmten Winkelstellung zu halten, sind für die erste, zweite und dritte Noakenv/elle 170, 182 und 188 Einstelleinrichtungen 238, 240 bzw. 242 vorgesehen. Die Fig.8 und 9 zeigen am deutlichsten, daß die Einstelleinrichtung 238 ein Eingriffsteil 244 aufweist, welches von dem Schneckenrad 168 getragen v/ird, sowie eine am Lager 172 befestigte Anschlagplatte 246. Bei dieser Vorrichtung v/ird die Ausgangsstellung des Schneckenrade;·, 168 oder der ersten Nockenwelle 170 dadurch erzielt, daß das Eingriffsteil 244 gegen die Anschlagplatte 246 anliegt. Wenn also der Impulsmotor 162 durch ein von dem Steuersystem 20 abgegebenes numerisches Steuersignal erregt wird, dann dreht sich die Schnecke 166 mit einer bestimmten Geschwindigkeit und treibt dcis Schneckenrad 168 in bezug auf die Fig. 9 entgegen dem Uhrzeigersinn an, so daß die Werkzeughalter zur Schnittstelle geführt v/erden. Wenn der Schneidvorgang ausgeführt ist, dann wird der Impulsmotor in umgekehrter Richtung angetrieben, so daß sich das Schneckenrad 168 im Uhrzeigersinn bewegt, bis das Eingriffsteil 244 gegen die Anschlagplatte 246 anstößt, wobei sich die erste Nockenwelle 170 zu diesem Zeitpunkt in ihrer ursprünglichen Ausgangsstellung befindet und el ig Werkzeughalter ihre ursprüngliche Position oder unwirksame Position einnehmen. Ebenso v/eist die Eimjtellein--

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richtung 240 ein Eingriff steil 248 auf, welches von dem Schneckenrad 180 getragen wird, welches seinerseits mit der zweiten Nockenwelle 182 verbunden ist, sowie eine Anschlagplatte 250, die ara Lager 186 befestigt, ist. Die Funktionsweise der Einstelleinrichtung 240 entspricht der Funktionsweise der Einstelleinrichtung 238, so daß sich eine, ausführliche Beschreibung erübrigt. Aus den Fig. 8 und 10 ist am basten zu entnehmen, daß die; Einstelleinrichtung 242 ein in Form eines Kreissektors ausgebildet; Eingriffsteil 252 aufweist, v/elches am Umfang des Bundringes 189 der dritten Nockenwelle 188 befestigt ist, sowie eine Anschlagplattc 25 4, die an dem Lager 192 befestigt ist. Die Anschlagplätte 254 besitzt einen Flansch 254ii, gegen welchen eine Stirnseite des Eingriffsteiles 252 anliegt, wenn die dritte Nockenwelle» ihre; Ausgangsposition einnimmt. Die Anschlagplatte 254 tr "igt einen Eingriffszapfen 254b, der mittels einer nicht bezeichneten Feder nach unten gedrückt wird und in eine sich im Eingriffsteil 252 befindliche Mulde 252a eingreift. Wenn die dritte Nockenwelle 188 und damit der BundrJng 189 in Richtung dos Pfeiles in Fig. 10 im Uhrzeigersinn gedreht werden, dann v/ird der Eingriffszapfen 25 4b entgegen der auf ihn wirkenden Kraft der Feder nach oben bewegt und entfernt sich aus der Mulde. 252a, während gleichzeitig das Eingriffste.il 252 von dem Flansch 254a freikommt. Die dritte Nockenwelle 188 kann daher den Werkzeughalter 32 (siehe Fig.2) mit Hilfe des Nokkens 58 und des Hebelarmes 72 bewegen. Wenn der Schneidvorgang beendet ist, dann wird die dritte Nockenwelle in din entgegengesetzte Richtung gedreht, d.h. in bezug auf die Fig„10 entgegen dem Uhrzeigersinn, bis das Kingriffsteil 252 gegen den Flansch 25 4ct zur Anlage kommt und der Eingriffszapfen 25 4b unter dem Einfluß der auf den Zapfen 254b wirkenden Federkraft in die Mulde 252a eingreift. Auf

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diese V7ei.se wird die dritte Nockenwelle 188 in ihrer ursprünglichen Ausgangslage oder in einer vorbestimmten Winkellage gehalten.

Wenn während des Betriebes ein senkrecht bewegbarer Werkzeughalter 80, 82 bzw. 84 betätigt werden soll, z.B. der Werkzeughalter 82, dann wird die Betätigungseinrichtung 98 durch ein von dem Steuersystem 20 abgegebenes Steuersignal erregt. In diesem Augenblick wird dor Kolben 9 0a vorgeschoben und bringt das obere Ende 102a der Verbindungs:stange 1O2 mit dem Zapfen 104 .in Eingriff, so daß zwischen dem Eteuernocken 50 und dem mit dem Werkzeughalter 82 im Eingriff stehenden Hebel 92 eine Aiitricbsverbindung hergestellt wird. Bei diesem Zustand wird der erste Impulsmotor 162 in seiner nornalen Laufrichtung angetrieben, so daß die erste Nockenwelle 170 in ihrer normalen Richtung gedreht wird. Gleichzeitig wird der mit der ernten Nockenwelle 170 fest verbundene Steuernockon 50 in bezug auf die Fig.C entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Unter diesen Voraussetzungen wird die Bewegung des Steuernockens 50 durch die Vorbindungnstange 102 auf den Hebel 9 2 übertragen, so daß der Werkzeughalter 82 radial nach innen bewegt wird, d.h. auf die Schnittstelle des Werkstücken 16 zu. Der Schneidvorgang kann cil~o ausgeführt v/erden. Nach Beendigung des Schneidvorganges wird der erste Impulsmotor 162 in der Rückwärtr.richtung angetrieben, so daß die Nockenwelle 170 so weit zurückgedreht wird, bis das Eingriffsteil 244 gegen die Anschlagplatte 246 zur Anlage kommt, wie dies in der Fig.9 gezeigt ist. Der Werkzeughalter 82 wird also in seine Ausgangsposition oder in eine vorbestimmte Winkelstellung zurückbewegt. Genauso können die Werkzeughalter 80 und 84 betätigt werden, indem die Hetutigungsoinrichtuugnn 114 und 116 in Abhängigkeit von ,Steuersignalen erregt werden, die von dem Steuersystem 20

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abgegeben v.'erden, so daß zwischen dem Steuernocken 48 und dem mit dem Werkzeughalter 80 im Eingriff stehenden Hebel und zwischen dem Steuernocken 52 und dem mit dem Werkzeughalter 84 im Eingriff stehenden Hebel Antriebsverbindungen hergestellt werden.

Wenn der von dem hin- und herbewegbaren Arm 30 getragene Werkzeughalter 26 betätigt werden soll, dann wird die mit dem Steuersystem 20 verbundene Betätigungseinrichtung 134 erregt, so daß der Kolben 132 vortritt und die Welle 128, die in dem an dem hin- und herbewegbaren Arm befestigten Hebel 126 gleitend gelagert ist_r gedroht wird. Bei diesen Zustand wird der Nockenstößel 130 in eine Position bewegt, in v/elcher er sich mit dem Steuernocken 5 4 im Eingriff befindet. Da der Nockenstößel 130 in diesem Augenblick durch die Zugfeder 122 federnd gegen den Steuernocken 54 gedrückt wird, wird der hin- und herbewegbare Arm 30 in bezug auf die Fig.4 im Uhrzeigersinn gedreht, wenn der zweite Impulsmotor 164 in Abhängigkeit von dem von dem Steuersystem 20 abgegebenen numerischen Steuersignal erregt wird, so daß der Werkzeughalter 26 infolgedessen radial zur Schnittstelle des Werkstückes 16 bewegt wird. Wenn dagegen der Werkzeughalter 28 betätigt wearden soll, dann wird die Betätigungseinrichtung 136 in Abhängigkeit von dem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erregt, während die Betätigungseinrichtung 134 entregt bleibt. Bei diesem Zustand wird der Kolben 136a zurückgezogen und dreht dadurch den Anschlag 140 in bezug auf die Fig.5 entgegen dem Uhrzeigersinn. Wenn bei diesem Zustand der zweite Impulsmotor 164 erregt wird, dann wird die zweite Nockenwelle 182 in bezug auf die Fig.5 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so daß sich der hin- und herbewegbare Arm 30 ebenfalls in die gleiche Richtung dreht und der Werkzeughalter 2 8 radial nach innen bewegt wird, d.h.

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auf die Schnittstelle des Werkstückes 16 zu. Nach Beondigung des Schneidvorganges durch die Werkzeughalter 26 oder 28 wird der zweite Impulsmotor 164 in umgekehrter Richtung angetrieben, so daß die zweite Nockenwelle 182 in umgekehrter Richtung so lange gedreht wird, bis das Eingriff .steil 248 gegen die am Lager 186 befestigte Anschlagplatte 250 anstößt, wodurch der Werkzeughalter 26 oder 28 in ihre ursprüngliche Ausgangslage zurückbewegt wird, in welcher die zweite Nockenwelle 182 in einer vorbestimmten Winkelstellung gehalten wird.

Der horizontal bewegliche Werkzeughalter 32 wird durch die Erregung der Betätigungseinrichtung 154 in Abhängigkeit von dem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal und durch den Eingriff der ersten oder zweiten Klauenkupplung 194 bzw. 196 betätigt. Wenn die Betätigungseinrichtung 154 erregt wird, dann tritt der Kolben 154a vor und dreht den Nockenstößel 150 in die Betriebsstellung, die in der Fig.7 gezeigt ist, so daß die Antriebsverbindung zwischen dera Steuernocken 58 und dem an dem Werkzeughalter 32 befestigten Hebel 72 hergestellt wird. Wenn unter diesen Voraussetzungen die erste Klauenkupplung 194 durch eine Erregung der Betätigungseinrichtung 216 eingerückt wird, dann steht die dritte Nockenwelle 188 mit der ersten Nockenwelle 170 in einer Eingriffsverbindung, so daß der Werkzeughalter 32 durch den erston Impulsmotor 162 angetrieben wird. Wenn jedoch die zweite Klauenkupplung 196 durch eine Erregung der Betätigungseinrichtung 234 eingerückt wird, dann wird zwischen der dritten Nockenwelle 188 und der zweiten Nockenwelle 182 eine Antriebsverbindung hergestellt, so daß der Werkzeughalter 32 von dem zweiten Impulsmotor 164 angetrieben werden kann. Wenn dia dritte Nockenwelle 188 entweder durch den erstan oder zweiten Impulsmotor 162 oder 164 in

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ihre normale Drehrichtung angetrieben wird, dann wird der mit der dritten Nockenwelle 188 verbundene Bundring 189 in bezug auf die Fig.10 im Uhrzeigersinn gedreht, während gleichzeitig der mit dem Steuernocken 58 im Eingriff stehende Hebel 72 in bezug auf die Fig.2 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, so daß der Werkzeughalter 32 horizontal auf das Werkstück 16 zubewegt wird. Hach Vollendung des Schnaidvorganges v/erden die dritte Nockenwelle 188 und der damit verbundene Bundring 189 entweder durch eine Erregung des ersten oder des zweiten Impulsmotors 162 bzw. 164 in umgekehrter Richtung in bezug auf die Fig.10 entgegen dem Uhrzeigersinn gedroht. Unter diesen Voraussetzungen stößt das an den Bund-ring 189 befestigte Eingriffsteil 252 gegen die benachbarte Stirnfläche des Flansches 254ci der Anschlagplatte 254 an, so daß also die dritte Nockenwelle 188 und damit der Werkzeughalter 32 in ihre Ausgangspositionen zurückgekehrt sind.

Wenn nun ein senkrecht bev/egter Werkzeughalter 80, 82 oder 84 und der horizontal bewegbare Werkzeughalter 3 2 gleichzeitig betätigt werden sollen, dann wird die Betätigungseinrichtung 114, 98 bzw. 116, die dem gewünschten senkrecht bewegbaren Werkzeughalter 80, 82 bzw. 84 zugeordnet ist, erregt, indem der Betätigungseinrichtung ein von dem Steuersystem 20 abgegebenes Steuersignal zugeleitet wird. Gleichzeitig wird die Betätigungseinrichtung 154 erregt, so daß die Antriebsverbindung zwischen dem Steuernocken 58 und dem Hebel 72 hergestellt wird. Unter diesen Voraussetzungen ist die dritte Nockenwelle 183 mit der zweitem Nockenwelle 182 verbunden, indem die Betätigungseinrichtung 234 zum Einrücken der zweiten Klauenkupplung 196 erregt wird. Der ausgewählte senkrechte Werkzeughalter 80, 82 oder 84 und der horizontal bewegbare Werkzeughalter 32 v/erden also durch den ernten bzw. den zweiten Impulsmotor 162 bzw. 164 in Ab-

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hängigkeit von numerischen Steuersignalen, die von dem numerischen Steuersystem 20 abgegeben werden, mit vorgegebenen Geschwindigkeiten gleichzeitig auf die Schnittpunkte des Werkstückes 16 zugeführt.

Wenn ferner ein radial bewegbarer Werkzeughalter 26 bzv/. 28 gleichzeitig mit dem horizontal bewegbaren Werkzeughalter 32 betätigt v/erden soll, dann wird eine Betätigungseinrichtung 134 bzw. 136, die dem entsprochenden radial beweglichen Werkzeughalter 26 bzw. 28 zugeordnet ist, sowie die Betätigungseinrichtung 154 dadurch erregt, daß von dem Steuersystem 20 abgegebene Steuersignale den entsprechenden Betätigungseinrichtungen zugeleitet werden. Unter diesen Voraussetzungen wird die dritte Nockenwelle 188 durch eine Erregung der Betätigungseinrichtung 216 zum Einrücken der ersten Klauenkupplung 194 mit der ersten Nockenwelle 170 verbunden. Auf diese Weise wird der gewünschte radial bewegbare 'Werkzeughalter 26 oder 28 dem Werkstück 16 mit Hilfe des zweiten Impulsmotors 164 zugeführt, während gleichzeitig der horizontal bewegbare Werkzeughalter 32 mit Hilfe des ersten Impulsmotors 162 horizontal zum Werkstück 16 geführt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß beliebige Werkzeughalter gleichzeitig dadurch betätigt werden können, daß der erste und der zweite Impulsmotor 162 und durch die von dem Steuersystem 20 abgegebenen numerischen Steuersignale mit bestimmten Drehzahlen angetrieben werden, so daß die Leistung der Drehbank beachtlich gesteigert wird.

Während in Verbindung mit dem dargestellten Ausführungsbeispiel erwähnt wurde, daß die beiden beschriebenen Werkzeughalter dem Werkstück gleichzeitig zugeführt werden, sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die beiden Werkzeug-

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halter dem Werkstück auch phasenverschoben nacheinander zugeführt v/erden können. Z.B. kann einer der Werkzeughalter 26 bzw. 28 mit Hilfe der zweiten Nockenwelle 182 bis an eine in der Mähe des Werkstückes 16 gelegene Position heranbe-wegt werden, während der erste Schneidvorgang am Werkstück 16 durch einen von der ersten Nockenwelle 170 angetriebenen Werkzeughalter 80, 82 oder 84 durchgeführt wird. Entsprechend kann ein zweiter Schneidvorgang unmittelbar durch einen der von der zweiten Nockenwelle 182 angetriebenen Werkzeughalter 26 oder 28 eingeleitet werden, nachdem der erste Schneidvorgang beendet ist. Während des zweiten Schneidvorganges kann die dritte Nockenwelle 188 mit der ersten Nockenwelle 170 verbunden werden, so daß der Werkzeughalter 32 dem Werkstück 16 zugeführt wird, um während des zweiten Schneidvorganges einen dritten Schneidvorgang, wie z.B. eine Bohrung, auszuführen. Auf diese Weise wird der Betriebswirkungsgrad der automatischen Drehbank beachtlich gesteigert.

Eine modifizierte Ausführungsform des horizontal bewegbaren Werkzeughalters 32 ist teilweise in der Fig.12 dargestellt, in v/elcher gleiche oder sich entsprechende Bauteile mit den gleichen, bereits in der Fig.2 verwendeten Bezugszeicben bezeichnet sind. Bei diesem modifizierten Ausführungsbeispiel trägt der horizontal bewegbare Werkzeughalter 32 Schneidwerkzeuge 32a und 32b, von denen eines dadurch in die Betriebsstellung gebracht v/erden kann, daß der Werkzeughalter 32 in die eine oder andere Richtung bewegt wird, die durch die Pfeile in Fig.12 eingezeichnet sind. Dies kann dadurch geschehen, daß der Werkzeughalter 32 in einem nicht dargestellten hin- und herbewegbaren Arm gelagert ist, der mittels geeigneter Einrichtungen, wie z.B. mittels eines nicht dargestellten Hydraulikzylinders oder einer nicht dargestellten Nockenantriebseinrichtung vorstellt v/erden kann.

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Ein modifiziertes Ausführungsbcispiel der automatischen Drehbank ist teilweise in der Fig. 13 dargestellt, in welcher gleiche oder sich entsprechende Bauteile mit den bereits in der Fig.2 verwendeten gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Pei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der horizontal bewegbare Werkzeughalter 32 durch einen Satz von tangential bewegbaren Werkzeughaltern 2GO und 262 ersetzt. Der Werkzeughalter 260 ist an einem Betätigungserrm 264 angelenkt, v/elcher seinerseits mit einem Betätigungshebel 266 verbunden! ist, der von dem auf der dritten Nockenwelle 188 angeordneten Steuernocken 58 gesteuert wird. Wenn also der Betätigungshebel 266 in bezug auf die Fig.13 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, dann wird der Betätigungsarm 26 4 in die gleiche Richtung gedreht, wobei er den Werkzeughalter 260 zum Schnittpunkt des Werkstückes 16 bewegt. Die Kupplungsvorrichtung für den Betätigungshebel 266 entspricht der in der Fig.7 gezeigten Kupplungsvorrichtung, so daß sich an dieser Stelle eine ausführliche Beschreibung erübrigt. Der Werkzeughalter 262 wird durch einen Betätigungsarm 268 betätigt, v/elcher seinerseits mit einem Betätigungshebel 270 verbunden ist. Der Betätigungshebel 270 ist über eine Betätigungseinrichtung 272 mit einer Verbindungsstange 274 verbunden, deren unteres Ende mit einem Steuernocken 276 im Eingriff steht, wobei der Steuernocken eine IJockenkurve für eine gleichförmige Bewegung besitzt und an der dritten Nokkenwelle 188 befestigt ist. Die Antriebsverbinclung zwischen der Verbindungsstange 274 und dem Betätigungshebel 270 wird durch die Steuerung der Betätigungseinrichtung 272 hergestellt, wobei die Steuerung der Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erfolgt. Wenn die Betätigungseinrichtung 272 erregt ist, und die Antriobsverbindung zwiachon der Verbindung'.» stange 274 und dem Betätigungshebel 270 hergestallt ist.

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dann wird die Bewegung des Steuernockens 276 durch die Verbindungsstange 274 auf den Betätigungshebel 270 übertragen, so daß der Betätigungsarm 268 in Richtung der in die Fig.13 eingezeichneten Pfeile gedreht und der Werkζeughalter 262 auf den Schneidpunkt des Werkstückes 16 zu oder von diesem wegbewegt wird.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel dor erfindungsgemäßen automatischen Drehbank ist in den Fig.14 bis 17 dargestellt, in welchen gleiche oder sich entsprechende Bauteile mit den gleichen bereits in den Fig.2 bis 13 verwendeten Bezugszeichen bezeichnet sind. Das in den Fig.14 bis 17 dargestellte Ausfülirungsbeispiel entspricht dem ersten bevorzugten /uisführungnbcispiel mit der Ausnahme, daß ein zusätzlicher Satz von tangential bewegbaren Werkzeughaltern 26 2 und 264 vorgesehen ist, dessen Werkzeughalter den in der Fig. 13 dargestellten Werkzeughaltern entsprechen und derart angeordnet sind, daß sie von den Steuernocken 54 bzw. 56 betätigt v/erden können, welche init den an das Steuersystem 20 angeschlossenen Betätigungso.inrichtungen 134 und 136 verbunden sind. Statt dessen sind die radial bewegbaren und auf dem hin- ttnd herbewegbaren /vrm 30 gelagerten Werkzeughalter 26 und 28 derart angeordnet, daß sie von Steuornocken 278 und 2 80 mit Nockenkurven für gleichförmige Bewegungen betätigt werden, und sie sind auf einer vierten hohlen Nockenwelle 282 gelagert, durch welche ein Teil der ersten Nockenwelle 170 in Längsrichtung hindurchgreift. Aus der Fig.15 ist am besten zu entnehmen, daß die vierte Nockenwelle 2 82 in Lagern 284 und 286 drehbar gelagert ist und über eine dritte Klauenkupplung 288 bzw. vierte Klauenkupplung 290 entweder mit der ersten Nockenwelle 170 oder der zweiten Nockenwelle 182 in eine Antriebsverbindung gebracht werden kann. Die dritte Klauenkupplung 2 88 weist ein Kupplungselement 292 auf,

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welches an der ersten Nockenwelle 170 befestigt ißt, sowie einen Kupplungsring 294, der mittels einer Keilverhindung auf der vierten Nockenwelle 282 gleitend gelagert ist. Aus der Fig.16 ist am deutlichsten zu entnehmen, daß der Kupplungsring 294 eine Ringnut 294a aufweist, in welche ein Eingriffsteil 296 eingreift. Das Eingriffsteil 296 ist in einer Bohrung 298a eines an dem Lager 284 befestigten Trägers 29 gleitend gelagert und wird mittels einer Druckfeder 300 nach unten gedrückt. Auf diese Weine wii"d der Kupplungsring 294 mittels des Eingriffsteiles 296 an einer Axialbewegung gehindert. Zur Betätigung der Klauenkupplung 288 ist ein Hebe] 302 vorgesehen, der auf einem Lagerzapfen 304 gelagert ist und an seinem oberen Ende einen Eingriffszapfen 306 trägt, der in die Ringnut 294a des Kupplungsringes 294 eingreift. Das untere Ende des Betätigungshebels 302 ist an einem beweglichen Kolben 308a ciiner Betätigungseinrichtung, wie z.B. eines Elektromagneten 303, angelenkt, welche an das Steuersystem 20 angeschlossen ist und von diesem gesteuert wird, wie dies in der Fig. 14 gezeigt ist. ^f4it dem Bezugszeichen 310 ist ein Anschlag bezeichnet, der die Drehung des Betätigungshebels 302 im Uhrzeigersinn begrenzt. Wenn der Elektromagnet 308 in Abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erregt wird, dann wird der Kolben 308a zurückgezogen, wodurch der Betätigungshebel 302 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, so daß der Kupplungsring 29 entgegen der Kraft der Druckfeder 300, welche auf das mit der Ringnut 294a im Eingriff stehende Eingriffsteil 296 drückt, · zum Kupplungselement 292 bewegt wird. Auf diese Weise wird die dritte Klauenkupplung 288 einqrückt, so'daß die vierte Nockenwelle 282 mit der ersten Nockenwelle 170 in einer Antriebsverbindung steht. Wenn jedoch der Elektromagnet 308 entregt v/ird, dann tritt der Kolljen 308a vor, bis der Betäti-

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gungshebel 302 gegen den Anschlag 310 zur Anlage kommt, so daß die dritte Klauenkupplung 288 ausgerückt wird. Genauso weist die vierte Klauenkupplung 290 ein Kupplungselement 312 auf, das am linken Ende der zweiten Nockenwelle 182 befestigt ist, sowie einen Kupplungsring 314, der mittels einer Keilverbindung auf der vierten Nockenwelle 2 82 gleitend gelagert ist. Der Kupplungsring 314 besitzt eine Ringnut 314a und ist mit einem Eingriffsteil 316 ausgestattet, welches einen Teil einer Einstelleinrichtung 317 bildet, mit welcher die vierte Nockenwelle 282 in eine vorbestimmte Winkelstellung eingestellt v/erden kann, und in dem Eingriff steil 316 ist eine Mulde 316a vorgesehen. In einer Bohrung 32Oa eines an dem Lager 286 befestigten Trägers 320 ist ein Arretierungsbolzen 318 gleitend gelagert, der von einer Druckfeder 322 nach unten gedrückt wird, so daß er in die Mulde 316a des Eingriffsteiles 316 eingreift und dafür sorgt, daß die vierte Nockenwelle 282 in ihrer vorbestimmten Winkelposition gehalten v/ird. Ein Betätigungshebel 324 ist auf einem Lagerzapfen 326 gelagert und trägt an seinem oberen Ende einen Eingriffszapfen 328, welcher in die Ringnut 314a des Kupplungsringes 314 eingreift. Das untere Ende des Betätigungshebels 324 ist mit einem beweglichen Kolben 33Oa einer Betätigungseinrichtung 330, wie z.B. eines Elektromagneten, verbunden, welche mit dem Steuersystem 20 verbunden ist und von diesem gesteuert wird (siehe Fig.14). Mit dem Bezugszeichen 332 ist ein Anschlag bezeichnet, der die Drehung des Betätigungshebels 324 entgegen dem Uhrzeigersinn begrenzt. Wenn der Elektromagnet 330 in Abhängigkeit von einem von dem Steuersystem 20 abgegebenen Steuersignal erregt wird, dann wird der Kolben 33Oa zurückgezogen, wodurch der Betätigungshebel 324 gedreht v/ird, so daß der Kupplungsring 314 zum Kupplungselement 312 bewegt wird, wobei dies entgegen derjenigen Kraft geschieht, die durch den Arretierungsbolzen 318 auf den Kupplungsring 314

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ausgeübt wird, wobei der Arretierungsbolzen 318 mit dem Kupplungsring 314 über das Eingriffsteil 316 im Eingriff steht, so daß die vierte Klauenkupplung 290 eingerückt ist und die vierte Hockenwelle 282 mit der zweiten Nockenwelle 182 verbindet. Wenn der Elektromagnet 330 jedoch entregt wird, dann tritt der Kolben 33Oa vor und dreht den Betätigungshebel entgegen dem Uhrzeigersinn, bis der Hebel 324 gegen den Anschlag 332 zur /ullage kommt. Bei diesem Zustand ist der Kupplungsring 314 von dem Kupplungselement 312 wegbewegt, und die vierte Klauenkupplung 290 ist ausgerückt, so deiß die Antriebsverbindung zwischen der vierten Nockenwelle 282 und der zweiten Nockenwelle 182 unterbrochen ist. Die Steuernocken 278 und 2 80, die auf der vierten Nockenwelle 282 in der vorbeschriebenen Weise befestigt sind, stehen mit Betätigungseinrichtungen 334 und 336 in Verbindung, welche an Kupplungsvorrichtungen angeschlossen sind, wie dies bereits in Verbindung mit den in den Fig.4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen gezeigt ist, um die Werkzeughalter 26 und 28 zu betätigen. Die Kupplungsvorrichtungen und die damit in Verbindung stehenden Teile der anderen Werkzeughalter sind genauso konstruiert wie die in den Fig.2 bis 13 gezeigten Teile, so daß sich eine ausffhrliehe Beschreibung an dieser Stelle erübrigt.

Wenn während des Betriebes ein nicht dargestellter senkrecht bewegbarer Werkzeughalter und ein tangenticil bewegbarer Werkzeughalter 262 oder 264 gleichzeitig betätigt werden sollen, dann wird die erste Nockenwelle 170 von dem ersten IinOulsinotor 162 angetrieben, während die zweite nockenwelle 182 von dem zweiten Imnulsmotor 164 angetrieben wird. In diesepi Augenblick wird eine ausgewählte Betätigungseinrichtung 98, 114 oder 116 mit dem von der ersten Nockenwelle 170 getragenen zugeordneten Steuernocken 48, 50 oder 52 erregt, während eine an-

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dere ausgewählte Betätigungseinrichtung 134 oder 136 mit dem zugeordneten Steuernocken 54 oder 56 erregt wird.

Wenn gleichzeitig ein senkrecht bewegbarer Werkzeughalter und der horizontal bewegbare Werkzeughalter 32 betätigt werden sollen, dann wird durch das Einrücken der zweiten Klauenkupplung 196 eine Antriebsverbindung xv/ischen der dritten Nokkenwelle 188 und der zweiten Nockenwelle 182 hergestellt, während der erste Impulsmotor 162 und der zweite Impulsmotor angetrieben werden. In diesem Fall wird eine ausgewählte Betätigungseinrichtung 98, 114 oder 116 erregt, während außerdem die Betätigungseinrichtung 154 erregt wird.

Ein radial bewegbarer Werkzeughalter 26 oder 28 und ein anderer tangential bewegbarer Werkzeughalter 262 oder 264 können gleichzeitig betätigt werden, indem eine Betätigungseinrichtung 334 oder 336 erregt wird, während eine weitere Betätigungneinrichtung 54 oder 56 erregt wird. In diesem Augenblick steht die vierte Nockenwelle 282 über die eingerückte Klauenkupplung 288 mit der ersten Nockenwelle 170 in einer Antriebsverbindung, so daß die vierte Nockenwelle 282 von dem ersten Impulsmotor 162 angetrieben wird, während die zweite Nockenwelle 182 von dem zweiten Impulsmotor 164 angetrieben wird.

Ein radial bewegbarer Werkzeughalter 26 oder 28 und der horizontal bewegbare Werkzeughalter 32 können dadurch gleichzeitig betätigt werden, daß die vierte Nockenwelle 2 82 entweder mit der ersten oder der zweiten Nockenwelle 170 oder 182 verbunden, wird und daß die dritte Nockenwelle 188 mit der übrigbleibenden ersten oder zweiten Nockenwalle 170 oder 182 verbunden wird. Es sei darauf hingewiesen, daß eine der Botatigungseinrichtungen 33 4 oder 3 36 und die Betätigungseinrichtung 154 in Abhängigkeit von Steuersignalen crestauert werden, die

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von dem Steuersystem 20 abgegeben werden.

Bei dem in der Fig.14 dargestellten Ausführungsbeispiel können bestimmte Werkzeughalter phasenverschoben in der vorbeschriebenen Weise nacheinander betätigt werden. Z.B. kann ein Werkzeughalter 260 oder 262 zu einer im Schnittbereich des Werkstückes 16 gelegenen Stelle bewegt v/erden,indem die zweite Nockenwelle 182 gedreht wird. Infolgedessen kann der zweite Schneidvorgang unmittelbar nach Beendigung des unter Verwendung der ersten Nockenwelle 170 durchgeführten ersten Schneidvorganges eingeleitet werden, indem die zvreite Nockenwelle 182 angetrieben wird. Während des zweiten Schnnidvorganges wird der Werkzeughalter 32 dadurch in eine nahe des Schneidbereiches des Werkstückes 16 gelegene Stelle gebracht, daß die dritte Nockenwelle 188 mit der ersten Nockenwelle 170 verbunden v/ird, so daß infolgedessen der dritte Schneidvorgang unmittelbar durch die dritte Nockenwelle 188 eingeleitet werden kann, nachdem der zweite Schneidvorgang vollendet ist. Während des dritten Schneidvorgangos wird ein Werkzeughalter 26 oder 28 in eine in der Nähe des Schneidbereiches des Werkstükkes 16 gelegene Position bewegt, indem ei no. Antriebsverbindung zwischen der vierten Noclcenwelle 282 und der zweiten Nockenwelle 182 hergestellt wird, so daß der vierte Schneidvorgang unmittelbar nach Beendigung des dritten Schneidvorgangss unter Verwendung der dritten Nockenwelle 188 eingeleitet werden kann, T\nf diese Weise können die Schneidvorgänge nacheinander in kurzer Zeit durchgeführt v/erden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß gercüP. der Erfindung v/ahlweise einige von mehreren Werkzeughaltern gleichzeitig mit vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeiten durch einzelne numerisch gesteuerte Antriobseinrichtungen

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betätigbar sind, so daß der Betriebswirkungsgrad einer automatischen Drehbank erheblich gesteigert wird.

Ferner ergibt sich ein Vorteil der numerisch gesteuerten automatischen Drehbank gemäß der Erfindung dadurch, daß ein Werkzeughalter von mehreren Werkzeughaltern zu einer in der Nähe des Schnittpunktes eines Werkstückes gelegenen Stelle bewegt werden kann, während'der Schneidvorgang von einem anderen Werkzeughalter durchgeführt wird, so daß die nächsten Schneidvorgänge unmittelbar aufeinanderfolgen können und dadurch die Gesamtbearbeitungszeit der Schneidvorgänge wesentlich reduziert wird.

Da darüber hinaus durch eine Steuerung der Funktionen der Betätigungseinrichtungen in Abhängigkeit von Steuersignalen, die von einem Steuersystem abgegeben werden, bestimmte Werkzeughalter automatisch ausgewählt werden können, können verschiedene programmierte Schneidvorgänge automatisch durchgeführt werden, wodurch die Handhabung der automatischen Drehbank wesentlich vereinfacht wird.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die einen Teil der automatischen Drehbank bildende Werkzeugsteuermechanik eine einfache Konstruktion aufweist, leicht herzustellen ist und eine erhebliche Betriebssicherheit besitzt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung könnte auch vorgesehen sein, daß die Hilfsnockenwelle oder dritte Nockenwelle 188 nur einen Steuernocken 5 8 trägt, wobei in diesem Fall die Betätigungseinrichtung 154 weggelassen werden könnte, und es könnte vorgesehen sein, daß der mit dem Steuernocken 58 in Verbindung stehende Werkzeughalter 32 lediglich durch eine Erregung

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einer der Betätigungseinrichtungen 216 oder 23 4 betätigt wird.

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Claims

P 9650 Patentansprüche

1. !Numerisch gesteuerte automatische Drehbank mit einem

^ Spindelkasten, in welchem eine ein Werkstück tragende

Arbeitsspindel drehbar gelagert ist, mit mehreren Werkzeuge haltenden Einrichtungen, die auf das Werkstück zu und von diesem wegbewegbar sind, mit einer mehrere Steuernocken tragende Nockenwelle, wobei die Steuernocken Nockenkurven für eine gleichförmige Bewegung aufwei sen und zur.entsprechenden Betätigung mehrerer Werkzeuge haltenden Einrichtungen dienen, mit einer Antriebseinrichtung, die zum Antrieb der Nockenwelle in VorwKrts- und Rückvrärtsrichtung mit der Nockenwelle verbunden ist, und mit Betätigungseinrichtuncfen, mit welchen zwischen den verschiedenen Steuernocken und den einzelnen Werkzeughaltern Antriebsverbindungen herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebseinrichtung einen ersten und einen zweiten numerisch gesteuerten Motor (162, 164) aufweist, daß eine erste Hauptnockenwelle (170) vorgesehen ist, welche an den ersten Motor angeschlossen ist, sowie eine zweite Hauptnockenwelle (182), welche an den zweiten Motor angeschlossen ist, und wenigstens eine Hilfsnockenwelle (188 oder 282), welche entweder mit der ersten oder zweiten Hauptnockenwelle kuppelbar ist, daß die einzelnen Steuernocken (48, 50, 52) auf der ersten Hauptnockenwelle (54, 56), auf der zweiten Hauptnockenwelle und (58) auf der Hilfsnockenweile angeordnet sind, und daß Einrichtungen (194, 196, 2SG, 290,

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216, 234, 308, 330) zur Herstellung einer wahlweisen Antriebsverbindung zwischen der Hilfsnockenwelle und der ersten oder zweiten Hauptnockenwelle vorgesehen sind, welche mit den Betätigungseinrichtungen (1.14, 98, 116, 134, 136, 334, 336) in Verbindung stohen,so daß beliebige Steuernocken (48, 50, 52, 54, 56, 58, 278, 280) mit den verschiedenen Werkzeuge haltenden Einrichtungen in Eingriff bringbar sind, um bestimmte Werkzeuge haltende Einrichtungen dem Werkstück (16) mit bestimmten Vorschubgoschwindigkeiten gleichzeitig zuzuführen.

2. Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzei c h n e t , daß die erste Hauptnockenwelle (170), die zweite Hauptnockenwelle (182) und die Hilfsnockenwelle (188 oder 282) konzentrisch zueinander angeordnet sind.

3. Drehbank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einstelleinrichtungen (242, 317) vorgesehen sind, mittels Vielehen eine vorbestimmte Winkelstellung der Hilfsnockenwelle einstellbar ist.

4. Drehbank nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß Einstelleinrichtungen (238, 240) vorgesehen sind, mittels welchen vorbestimmte Winkelstellungen der ersten und der zweiten Hauptnockenwelle (170, 182) einstellbar sind.

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