DE2548871A1 - Vorrichtung zur stabilisierung eines drehtisches einer werkzeugmaschine - Google Patents

Description

R. ZUMBACH AG, Grenchen

Vorrichtung zur Stabilisierung eines Drehtisches einer Werkzeugmaschine.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines schrittweise fortschaltbaren Drehtisches einer Werkzeugmaschine, welcher Drehtisch in mehreren Drehlagen verriegelbar ist und durch ausserhalb seines Drehlagers angreifende hydraulische Pressen, deren Hub durch Anschlag begrenzt ist, axial verschoben werden kann.

MS/mp/49 463

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Eine Werkzeugmaschine mit einem Drehtisch dieser Art ist in der deutschen Patentschrift 1 109 489 beschrieben. Der Drehtisch solcher Werkzeugmaschinen weist längs des Umfangs gleichmässig verteilte Werkzeugaufnahmen sowie am Maschinengestell entsprechend längs des Umfangs des Drehtisches angeordnete Bearbeitungseinheiten auf. Je zu Beginn eines Bearbeitungsvorgangs wird der Drehtisch durch die erwähnten hydraulischen Pressen axial angehoben, derart, dass die in den Werkstückaufnahmen befindlichen Werkstücke in den Bereich der Werkzeuge angehoben und durch dieselben bearbeitet werden. Dabei findet an jeder Bearbeitungsstelle eine Teilbearbeitung des Werkstückes statt. Der durch Anschlag begrenzte Hub der den Maschinentisch axial verschiebenden hydraulischen Pressen bestimmt dabei die Bearbeitungstiefe. Die Werkzeuge können an sich in einer Axialebene bewegt werden, um beispielsweise bestimmte Fräsoperationen durchzuführen. Dabei treten an den einzelnen Bearbeitungsstellen verschiedene, im allgemeinen nicht konstante Bearbeitungskräfte auf, welche durch die den Maschinentisch an mehreren Stellen unterstützenden hydraulischen Pressen aufgenommen werden und damit eine Deformation des Maschinentisches vermeiden. Es ist damit eine erhebliche Steigerung der Bearbeitungsgenauigkeit möglich.

Es wurde nun jedoch festgestellt, dass bei bestimmten Bearbeitungsarten der Maschinentisch in axiale Vibration gebracht werden kann, welche die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigen

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bzw. die zur Erzielung einer besonders hohen Präzision getrof fenen Massnahmen zum Teil illusorisch werden lassen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Drehtisch der Werkzeugmaschine zusätzlich derart zu stabilisieren, dass in allen Fällen höchste Präzision erreicht wird. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Stabilisierung des Drehtisches einer Werkzeugmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass Organe vorgesehen sind, die in einer der erwähnten Axialverschiebung des Drehtisches entgegengesetzten Richtung mit Kräften wirken, die genügend sind, um Vibrationen des Drehtisches unter der Wirkung der Bearbeitungskräfte von Werkzeugen zu verhindern, die jedoch total geringer sind als die Summe der Kräfte der genannten hydraulischen Pressen, wobei die genannten Kräfte am Umfang des Drehtisches mindestens annähernd gleichmässig verteilt angreifen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung zeigt.

Figur 1 zeigt einen Axialschnitt durch die Vorrichtung,

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Werkzeugmaschine in kleinerem Massstab, und

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Figur 3 zeigt einen Teilschnitt durch die zweite Ausführungsform.

Die in Fig. 2 vollständig dargestellte Werkzeugmaschine weist einen kreisrunden Drehtisch 1 auf, der im Maschinengestell 2 mittels eines nicht dargestellten Präzisionslagers drehbar gelagert ist. In an sich bekannter Weise kann der Drehtisch 1 schrittweise fortgeschaltet und in bestimmten Drehlagen verriegelt werden, in welchen Drehlagen sich je eine Werkstückaufnahme 5 des Drehtisches 1 symmetrisch vor einer Befestigungsvorrichtung 3 für eine Bearbeitungseinheit befindet. Die mittels schwalbenschwanzförmiger Ifalissen befestigten Bearbeitungseinheiten sind der üebersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Bei der ersten Ausfuhrungsform gemäss Fig. 1 befinden sich die Organe zur Stabilisierung des Drehtisches 1 über demselben. Diese Organe weisen je eine hydraulische Presse mit einem Kolben 6 und einem Zylinder 7 auf, wobei der Kolben 6 in Ruhestellung durch eine Druckfeder 9, die sich an einer Hülse 10 abstützt, an einem unteren Anschlag 8 gehalten wird. Die Vorspannung der Feder kann durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben der Hülse 10 reguliert werden. Durch eine Bohrung 12 kann über dem Kolben 6 Drucköl in den Zylinderraum 11 eingeführt werden. Die Dichtungen 13 und 14 dienen der Abdichtung des Zylinders. Die Kolbenstange 15 des Zylinders 6, welche von oben einen · Druck auf den Drehtisch ausüben kann, wird von einem Kanal

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16 durchsetzt, welchem Druckluft zugeführt werden kann.

Der Zylinder 7 ist in der Bohrung eines Trägers 17 befestigt, welcher Träger mittels einer Schwalbenschwanzkulisse 18 an einer Befestigungsvorrichtung 3 vertikal einstellbar angebracht ist. Die Befestigungsvorrichtung 3 ist mittels einer weiteren Kulisse horizontal einstellbar, und die genaue Position der Kulisse 18 und des Trägers 17 kann mittels zweier Mikrometerschrauben 19 und 20 fein eingestellt werden.

Unterhalb des Drehtisches 1 sind am Maschinengestell 2 über den ganzen Umfang gleichmässig verteilte Hubzylinder befestigt, deren Kolbenstangen 21 von unten gegen eine sehr genau bearbeitete ringförmige Fläche des Drehtisches 1 wirken. Die Kolbenstangen der Hubzylinder weisen eine Anschlagschulter 22 auf, die mit einem Anschlag 23 zusammenarbeitet. Die Kolben der Hubzylinder werden normalerweise durch eine Feder 40 in einer unteren Endlage gehalten.

Wenn der Drehtisch 1 jeweils eine seiner Bearbeitungsstellungen erreicht hat und in derselben verriegelt ist, wird zugleich den Hubzylindern unter deren Kolben Druckmittel zugeführt, während durch die Bohrung der Kolbenstangen 15 Druckluft zugeführt wird, um die unter diesen Kolbenstangen liegende Fläche des Drehtisches 1 zu reinigen, das heisst,

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insbesondere von früheren Bearbeitungen herrührende Späne wegzublasen. Die Hubzylinder heben nun über ihre Kolbenstangen 21 den Drehtisch 1 aus der in Fig. 1 in vollen Linien dargestellten Ruhestellung in die in Fig. 1 in strichpunktierten Linien angedeutete Arbeitsstellung an. Dabei trifft die Oberseite des Drehtisches 1 auf die Kolbenstangen 15 auf und hebt dieselben mit den Kolben 6 entgegen dem Druck der Feder 9 an. Sobald die Axialverschiebung des Arbeitstisches 1 aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung beendet ist, wobei der Hub durch die Anschlagflächen 22 und 23 der Hubzylinder bestimmt ist, wird Drucköl durch die Oeffnung 12 der Zylinder 7 über die Kolben 6 zugeführt, so dass nun die Kolbenstangen 15 mit einem bestimmten Druck von oben auf den Drehtisch drücken. Damit ist der Drehtisch 1 praktisch starr zwischen den Kolbenstangen 21 und den Kolbenstangen eingespannt, wenn nun die Bearbeitung an den verschiedenen Arbeitsstellen beginnt, wodurch axiale Vibrationen des Tisches und damit Arbeitsungenauigkeiten vermieden werden. Die in den Hubzylindern und den von oben wirkenden Stabilisierungszylindern wirkenden Oeldrücke sowie die Druckkräfte der Federn 9 und 40 sind so aufeinander abgestimmt, dass unter weiterer Berücksichtigung des Gewichts des Drehtisches 1 und der Bearbeitungskräfte die Summe der Kräfte der Hubzylinder überwiegt, so dass der Drehtisch 1 starr in seiner Arbeitsstellung gehalten wird. Von besonderer Bedeutung ist die Sicherung des Arbeitstisches durch die von oben wirkenden

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Stabilisierungszylinder bzw. deren Kolbenstangen 15, wenn an bestimmten Arbeitsstellen in Horizontalrichtung Fräsarbeiten auszuführen sind.

Nach Beendigung der verschiedenen Bearbeitungen wird der in den Hubzylindern und in den Sicherungszylindern wirkende Oeldruck aufgehoben. Der Drehtisch 1 verschiebt sich dabei in seine Ruhestellung zurück, und die Kolbenstangen 15 und 21 erreichen ebenfalls die in Fig. 1 dargestellten Ruhestellungen. Der Drehtisch 1 wird nun um einen Schritt fortgeschaltet, wobei vor, während oder nach der Fortschaltung ein fertig bearbeitetes Stück ausgeworfen und ein neues Stück eingelegt wird, worauf sich die oben beschriebenen Vorgänge zur nächsten Bearbeitung wiederholen.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung erfordert die Besetzung einiger Arbeitsstellen mit Trägern 17 bzw. Stabilisierungszylindern 7. An diesen Stellen können somit keine Bearbeitungseinheiten angebracht werden. Dieser Nachteil kann vermieden werden, wenn gemäss Fig. 3 die Stabilisierungszylinder unterhalb des Drehtisches 1 angeordnet werden.

Fig. 3 zeigt einen dieser in gleichmässiger Verteilung am ganzen Umfang des Drehtisches angeordneten Zylinder 35, der mit dem Maschinengestell 2 verschraubt ist. Der Zylinder ist

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mittels einer Ringmutter 31 gesichert, und seine vertikale Lage kann bei gelöster Mutter 31 eingestellt werden. Der Kolben 30 ist mit einer Kolbenstange 24 versehen, deren Kopf 25 in eine Ringnut 26 des Drehtisches 1 greift. Ausnehmungen 27 gestatten das Einführen der Köpfe 25 in die Ringnut 26. In den Ringraum 28 zwischen der Oberseite des Kolbens 30 und dem Zylinderdeckel 43 kann Druckmittel durch einen Kanal 32 und Oeffnungen 33 eingeführt werden, um den Kolben 30 und damit die Kolbenstange 24 und deren Kopf 25 zur Stabilisierung des Drehtisches 1 nach unten zu ziehen. Der Hub des Kolbens nach unten ist durch den Zylinderflansch 42 begrenzt. Im Zylinderdeckel 43 ist eine Ringnut 29 für eine Dichtung vorgesehen.

In Fig. 3 ist eine der Kolbenstangen 21 angedeutet, welche in der oben beschriebenen Weise zum Anheben des Drehtisches dienen. Beim Anheben des Drehtisches durch die Kolbenstangen 21 in die Arbeitsstellung werden die Köpfe 25 und die damit verbundenen Kolbenstangen 24 und Kolben 30 nach oben mitgenommen, und wenn dann auch über den Kolben 30 in den Ringraum 28 Druckmittel eingeführt wird, sichern die Stabilisierungszylinder 35 den Drehtisch 1 in der erreichten Arbeitsstellung, was mit den oben bereits beschriebenen Vorteilen verbunden ist.

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Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1) ) Vorrichtung zur Stabilisierung eines schrittweise fort-

schaltbaren Drehtisches einer Werkzeugmaschine, welcher Drehtisch in mehreren Drehlagen verriegelbar ist und durch ausserhalb seines Drehlagers angreifende hydraulische Pressen, deren Hub durch Anschlag begrenzt ist, axial verschoben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass Organe (15, 25) vorgesehen sind, die in einer der erwähnten Axialverschiebung des Drehtisches (1) entgegengesetzten Richtung mit Kräften wirken, die genügend sind, um Vibrationen des Drehtisches unter der Wirkung der Bearbextungskräfte von Werkzeugen zu verhindern, die jedoch total geringer sind als die Summe der Kräfte der genannten hydraulischen Pressen, wobei die genannten Kräfte am Umfang des Drehtisches mindestens annähernd gleichmässig verteilt angreifen.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Organe hydraulische Pressen (6, 7 bzw. 30, 35) sind, die am Maschinengestell befestigt sind, und deren Kolbenstange (15, 24) auf den Drehtisch wirkt.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Organen (3O, 35) unterhalb des Drehtisches angeordnet ist.

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4) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Kolbenstangen (24) der Organe (30, 35) mit einem Kopf (25) in eine Nut (26) des Drehtisches greifen.

5) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Anzahl von Befestigungsvorrichtungen (3) für Bearbeitungseinheiten längs des Umfangs des Drehtisches (1), dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der erwähnten Organe (15), anstelle von Bearbeitungseinheiten an je einer Befestigungsvorrichtung (3) angebracht sind.

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