DE2755982A1

DE2755982A1 - MACHINE TOOL

Info

Publication number: DE2755982A1
Application number: DE19772755982
Authority: DE
Inventors: Ervin J Kielma; Kenneth J Merkel; Frank J Schalk
Original assignee: Kearney and Trecker Corp
Current assignee: Kearney and Trecker Corp
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1977-12-15
Publication date: 1978-06-22
Also published as: IN148186B; FR2374120A1; CH624864A5; GB1571634A; AU500887B2; NL7710344A; JPS5376492A; AU2800477A; CA1046807A; IT1091457B; JPS5923921B2; BE861924A; BR7706659A; FR2374120B1

Description

iAl«: NT A N .VXlTiiAl «: NT A N .VXlTi

DR. E. WIEGAND ' DIP! -ING. W. NIEMANNDR. E. WIEGAND 'DIP! -ING. W. NIEMANN DR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT Z / b 3 ΰ O ZDR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT Z / b 3 ΰ O Z MÖNCHEN HAMBURGMÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 555474 8000 M O N C H E N 2,TELEPHONE: 555474 8000 M O N C H E N 2, TELEGRAMME: KARPATENT MATH I LD EN STR A SS E 12TELEGRAMS: KARPATENT MATH I LD EN STR A SS E 12 TELEX: 529068 IC AR P 0TELEX: 529068 IC AR P 0

W. 42 931/77 Zi/Ul 15. Dezember 1977W. 42 931/77 Zi / Ul December 15, 1977

KEARNEY & TRECKER CORPORATION West Allis, Wisconsin, Vereinigte Staaten von NordamerikaKEARNEY & TRECKER CORPORATION West Allis, Wisconsin, United States of America

WERKZEUGMASCHINEMACHINE TOOL

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Werkzeugmaschinen und betrifft insbesondere eine Werkzeugmaschine, die in der Lage ist, genaue kreisrunde Flansche an einen oder mehreren Enden eines verhältnismässig grossen Werkstückes zu schneiden. In der Vergangenheit wurden genaue kreisrunde Flansche an Werkstücken auf Drehbänken geschnitten, wobei das Werkstück um die Achse des gewünschten Flansches gedreht wurde, während ein ortsfestes Schneidwerkzeug mit dem Werkstück in Eingriff gebracht und über das Ende des Werkstückes in aufeinanderfolgenden, axial- und querverlaufenden Vorschubbewegungen bewegt wurde, welche den Rand, die Stirnfläche und die Rückfläche des gewünschten Flansches schnitten. Bei verhältnismässig grossen We.rkstücken jedoch, wie beispielsweise bei Achsgehäusen sus Gusstahl für Traktoren oder grosse Erdbewegungsmaschinen ist die spanabhebende Bearbeitung der Flansche auf einerThe invention relates generally to machine tools and in particular relates to a machine tool, which is able to produce precise circular flanges at one or more ends of a relatively large workpiece to cut. In the past, precise circular flanges were cut on workpieces on lathes, wherein the workpiece was rotated about the axis of the desired flange while a stationary cutting tool brought into engagement with the workpiece and over the end of the workpiece in successive, axially and transverse feed movements, which the edge, the front surface and the rear surface of the desired The flange. In the case of relatively large workpieces, however, such as sus axle housings Cast steel for tractors or large earthmoving machines is the machining of the flanges on one

8Q9825/08948Q9825 / 0894

275b982 8275b982 8

Drehbank aufgrund der Grosse und des Gewichtes der Werkstücke und auch aufgrund deren unsymmetrischer Form schwierig. Es ist daher wünschenswert, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die in der Lage ist, kreisrunde Plansche in verhältnisrnässig grossen und unsymmetrischen Werkstücken genau zu schneiden, während das Werkstück in einer ortsfesten Aufspannvorrichtung gehalten wird. Es ist auch wünschenswert, eine Werkzeugmaschine der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, die auch in der Lage ist, axial gekrümmte Flächen auf einem derartigen Werkstück maschinell zu bearbeiten.Lathe due to the size and weight of the workpieces and also difficult due to their asymmetrical shape. It is therefore desirable to have a machine tool too create that is able to make circular paddles in relatively To cut large and asymmetrical workpieces precisely while the workpiece is in a fixed clamping device is held. It is also desirable to have a machine tool of the type described above create which is also capable of machining axially curved surfaces on such a workpiece.

Die vorstehend angedeutete Aufgabe wurde gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass eine Werkzeugmaschine mit einem oder mehreren, sich drehenden Werkzeugköpfen geschaffen wird, die für eine lineare Bewegung längs einer ersten Achse gleitend angeordnet und für eine Drehung um die erste Achse drehbar gelagert sind. Ein oder mehrere Werkzeugschlitten sind auf der Stirnfläcte eines jeden Werkzeugkopfes für eine quer zur ersten Achse verlaufende Vorschubbewegung gleitend angeordnet. Werkzeughalter zum Halten der Schneidwerkzeuge sind auf den Werkzeugschlitten befestigt. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, welche jeden V/erkzeugschlitten längs seiner querverlaufenden Vorschubachse bewegt, während sich der Werkzeugkopf dreht. Eine Aufspannvorrichtung ist vorgesehen, weihe das Werkstück in einer vorbestimmten ortsfesten Stellung gegenüber dem Werkzeugkopf hält. Schliesslich ist eine Regeleinrichtung vorgesehen, welche .die Drehung des Werkzeugkopfes, dessen axiale Vorschubbewegung und die quer» verlaufende Bewegung des Werkzeugschlittens steuert, um die gewünschte Fläche des Werkstückes zu bearbeiten.The object indicated above was achieved according to the invention solved by creating a machine tool with one or more rotating tool heads, slidable for linear movement along a first axis and rotatable for rotation about the first axis are stored. One or more tool slides are on the face of each tool head for a cross to the first axis extending feed movement arranged sliding. Tool holders for holding the cutting tools are attached to the tool slide. Furthermore, a device is provided, which each tool slide longitudinally its transverse feed axis moves while moving the tool head rotates. A jig is provided that consecrates the workpiece in a predetermined stationary position Holds position opposite the tool head. Finally, a control device is provided which .the rotation of the Tool head, whose axial feed movement and the transverse movement of the tool slide controls to the to process the desired surface of the workpiece.

Wenn der Werkzeugschlitten der bevorzugten Ausführungsform längs seiner querverlaufenden Vorschubachse bewegt wird, kann die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes automatisch von der Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der ÄnderungWhen the tool slide of the preferred embodiment is moved along its transverse feed axis, the speed of rotation of the tool head can be controlled automatically by the control device depending on the change

09825/089409825/0894

des Radius der Kreisbahn geändert werden, welcher die Spitze des Schneidwerkzeuges folgt, um eine konstante Schneidfläcbengeschwindigkeit trotz der querverlaufenden Vorschubbewegung des Werkzeugschlittens aufrechtzu erhalten. Auch wenn der Werkzeugschlitten längs seiner querverlaufenden Vorschubachse bewegt wird, kam die Geschwindigkeit des Quervorschubes automatisch von der Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der Änderung der Drehgeschwindigkeit des V/erkzeugkopfes geändert werden, um eine konstante Spandicke pro Umdrehung aufrechtzuerhalten . Darüberhinaus kann der Werkzeugkopf vorzugsweise gleichzeitig längs seiner linearen Vorschubachse und Quervorschubachse mit vorbestimmten Vorschubgeschwindigkeiten bewegt werden, während sich gleichzeitig der Werkzeugkopf dreht, um eine vorbestimmte, axial gekrümmte Fläche auf dem Werkstück zu bearbeiten.the radius of the circular path, which the tip of the cutting tool follows, can be changed to a constant cutting surface speed maintain despite the transverse feed movement of the tool slide. Even if the Tool slide is moved along its transverse feed axis, came the speed of the cross feed automatically changed by the control device depending on the change in the rotational speed of the tool head to maintain a constant chip thickness per revolution. In addition, the tool head can preferably simultaneously along its linear feed axis and cross feed axis at predetermined feed rates be moved, while at the same time the tool head rotates, around a predetermined, axially curved surface on the To machine workpiece.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to drawings. In the drawings show:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform gemäss der Erfindung mit zwei gegenüberliegenden sich drehenden V/erkzeugköpfen zur spanabhebenden Bearbeitung von Flanschen an gegenüberliegenden Enden eines Achsengehäuses,Fig. 1 is a side view of an embodiment according to of the invention with two opposing rotating tool heads for cutting Machining of flanges on opposite ends of an axle housing,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine Werkzeugtrommel und das Gehäuse der Werkzeugtrommel eines der in Fig. 1 gezeigten, sich drehenden Köpfe,2 shows an axial section through a tool drum and the housing of the tool drum of one of the rotating heads shown in Fig. 1,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen der Werkzeugköpfe und einen Teil der zugehörigen V/erkzeugtrommel ,3 shows an axial section through one of the tool heads and part of the associated tool drum,

Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine Schleifringan- Fig. 4 is an axial section through a Schleifringan-

309825/0894309825/0894

~'~ 275S982~ '~ 275S982

4040

Ordnung für den in den Fig. 2 und 3 gezeigten, sich drehenden Werkzeugkopf,Order for the rotating tool head shown in FIGS. 2 and 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Achsgehäuses, welches auf einer Vorspannvorrichtung zwischen den beiden, sich drehenden Werkzeugköpfen befestigt ist, wobei die befestigten Werkzeughalter auf den Werkzeugköpfen zu sehen sind,welche den kreisförmigen Rand der Flansche des Achsgehäuses bearbeiten,Fig. 5 is a side view of an axle housing, which mounted on a pretensioning device between the two rotating tool heads is, with the attached tool holders can be seen on the tool heads, which the machine the circular edge of the flange of the axle housing,

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Seitenansicht, welche jedoch die bewegbaren Werkzeugschlitten auf den sich drehenden Werkzeugköpfen zeigen, welche die Aussen- und Innenseiten der Flansche und die gekrümmte Glockenfläche in der Nähe der Innenseiten bearbeiten,Fig. 6 is a side view similar to Fig. 5, which however, the movable tool slides on the rotating tool heads show which the outside and inside of the flanges and the curved bell surface near the inside to edit,

Fig. 7 eine Stirnansicht eines der Werkzeugköpfe, wobei die befestigten und beweglichen Werkzeugschlitten auf dem Werkzeugkopf zu sehen sind,7 shows an end view of one of the tool heads, with the fixed and movable tool slides can be seen on the tool head,

Fig. 8 eine Stirnansicht des anderen, sich drehenden Werkzeugkopfes, wobei die befestigten und beweglichen Werkzeugschlitten auf dem Werkzeugkopf zu sehen sind,Fig. 8 is an end view of the other rotating tool head, with the fixed and movable Tool slide can be seen on the tool head,

Fig. 9A ein Blockdiagramm eines NC-Prozessors mit einem Eingangs/Ausgangsabschnitt und einem Energieverteilertafel-Abschnitt (power distribution panel section) für einen der in den Fig. 1-8 gezeigten, drehbaren Werkzeugköpfe der Werkzeugmaschine und9A is a block diagram of an NC processor having a Input / output section and a power distribution board section (power distribution panel section) for one of the rotatable tool heads of the machine tool shown in FIGS. 1-8 and

R09825/0894R09825 / 0894

Fig. 9B ein Blockdiagramm und eine schematische Darstellung eines der drehbaren Werkzeugköpfe mit elektrischen Motoren, Schleifringen, Tachometern und Resolver!), welche den Betrieb des Werkzeugkopfes in Verbindung mitder in Fig. 9 A gezeigten elektrischen Schaltung regeln, wobei die in den Figuren 9A und 9B mit den gleichen Bezugszeichen versehenen Leiter miteinander verbunden sind.Fig. 9B is a block diagram and a schematic representation of the rotary tool heads with electric motors, slip rings, tachometers and resolver!), Which regulate the operation of the tool head in conjunction mitder in Fig. 9 A electric circuit shown, wherein in Figures 9A and 9B are connected to one another with conductors provided with the same reference numerals.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit zwei gegenüberliegenden drehbaren Werkzeugköpfen, die an diametral gegenüberliegenden Seiten eines Stelltisches (index table) angeordnet sind, um gleichzeitig die gegenüberliegenden Enden eines ortsfesten Werkstückes auf dem Stelltisch zu bearbeiten. Diese Ausführungsform der Erfindung weist ein herkömmliches Bett 1o auf, welches in einen Mittelabschnitt 12 und zwei diametral gegenüberliegende Aussenabschnitte und 16 unterteilt ist. Der Mittelabschnitt 12 trägt den drehbaren Stelltisch 14· und jeder der beiden Aussenabschnitte 15 und 16 besitzt Bahnen 18 bzv;.2o, auf denen Schlitten 22 bzw.24 gleitend verschiebbar sind. Die Bahnen 18 und 2o und die Schlitten 22 und 24 bestimmen eine gemeinsame horizontale Achse Z, die im rechten Winkel zu einer vertikalen Achse Y verläuft, um welche der Stelltisch I4 drehbar ist. Der Schlitten 22 wird mittels eines in Richtung der Z-Achse wirkenden Antriebsmotors 26 längs der Bahnen 18 bewegt. Der Antriebsmotor 26 ist über ein herkömmliches, nicht dargestelltes Kugelschraubgewinde mit dem Schlitten 22 mechanisch verbunden. Der Schlitten 24 wird mittels eines ähnlichen, in der Z-Achse wirkenden Antriebsmotors 28 längs der Z-Achse bewegt. Der Antriebsmotor 28 ist über ein herkömmliches, nicht dargestelltes Kugelschraubgewinde mit dem Schlitten 24 mechanisch verbunden. Auf der Oberseite eines jeden Schlitten 22 bzw. 24 ist ein Gehäuse 3o bzw. 32 fürFig. 1 shows an embodiment of the invention with two opposing rotatable tool heads, which are located on diametrically opposite sides of a table (index table) are arranged to simultaneously the opposite ends of a stationary workpiece on the table to edit. This embodiment of the invention has a conventional bed 1o which is divided into a central section 12 and two diametrically opposite outer sections 16 and 16 is divided. The middle section 12 carries the rotatable table 14 · and each of the two outer sections 15 and 16 has tracks 18 and .2o on which slides 22 and 24 are slidable. Lanes 18 and 2o and the carriages 22 and 24 define a common horizontal axis Z which is at right angles to a vertical one The Y axis runs around which the table I4 can be rotated. The slide 22 is moved along the tracks 18 by means of a drive motor 26 acting in the direction of the Z-axis. Of the The drive motor 26 is mechanically connected to the slide 22 via a conventional ball screw thread (not shown) tied together. The slide 24 is driven along the Z axis by means of a similar drive motor 28 acting in the Z axis emotional. The drive motor 28 is via a conventional, not shown ball screw thread with the Slide 24 mechanically connected. On the top of each slide 22 and 24 is a housing 3o or 32 for

R09825/089AR09825 / 089A

eine hohle Werkzeugtrommel festgeschraubt. In den Gehäusen 3o und 32 sind die entsprechenden Werkzeugköpfe 34 und 36 für eine Drehung um die Z-Achse gelagert. Jeder Werkzeugkopf 34 bzw. 36 ist am Ende einer entsprechenden Werkzeugtrommel 38 bzw. 4o festgeschraubt, die im Gehäuse 3o bzw. 32 untergebracht und gelagert ist. Oben auf den Gehäusen und 32 sind Motore 42 und 44 für die Werkzeugköpfe befestigt. Die Motore 42 und 44 sind über Riementriebe 46 und 48 mit ihren entsprechenden Werkzeugtrommeln 38 und 4o mechanisch verbunden.a hollow tool drum screwed on. In the cases 3o and 32, the corresponding tool heads 34 and 36 are mounted for rotation about the Z-axis. Every tool head 34 or 36 is screwed to the end of a corresponding tool drum 38 or 4o, which is in the housing 3o or 32 is housed and stored. On top of the housings 16 and 32, motors 42 and 44 for the tool heads are attached. The motors 42 and 44 are mechanical via belt drives 46 and 48 with their corresponding tool drums 38 and 4o tied together.

Es wird nun auf die Fig. 7 und 8 Bezug genommen, welche die Stirnseite der Werkzeugköpfe 34 und 36 zeigen. Zwei bewegbare Werkzeugschlitten 5° und 52 sind an der Stirnseite des Werkzeugkopfes 34 für eine Gleitbewegung längs den Achsen X und U angeordnet, während zwei Werkzeugschlitten 54 und 56 an der Stirnseite des Werkzeugkopfes 36 für eine gleitende Bewegung längs dan Achsen X und U angeordnet sind. Die Werkzeugschlitten 5o und 52 werden von zwei Gleichstrommotoren 58 und 6o (Fig. 1) längs ihrer X-und U -Achsen bewegt. Die beiden Gleichstrommotoren^ und 6o sind an der Werkzeugtromrael 38 befestigt und drehen sich mit dieser Trommel. Die Motoren 58 und 60 sind mit ihren entsprechenden Werkzeugschlitten 5° und 52 über Kugelschraubgewinde ir.echanisch^ und mit Leitungen am Gehäuse 3o über eine im nachstehenden beschriebene Schleifringanordnung elektrisch verbunden. Die Schlitten 54 und 56 werden in ähnlicher Weise von Gleichstrommotoren 62 und 64 angetrieben, die ebenfalls mit ihren entsprechenden Schlitten 54 und 56 über Kugelschraubgewinde mechanisch, und mit Leitungen am Gehäuse 32 über eine Schleifringanordnung elektrisch verbunden sind.Reference is now made to FIGS. 7 and 8, which show the end face of the tool heads 34 and 36. Two moveable Tool slides 5 ° and 52 are on the front side of the tool head 34 arranged for sliding movement along the axes X and U, while two tool slides 54 and 56 on the face of the tool head 36 for a sliding Movement along the X and U axes are arranged. The tool slides 5o and 52 are driven by two DC motors 58 and 6o (Fig. 1) moved along their X and U axes. The two DC motors 6 and 6 are attached to the tool drum 38 and rotate with it Drum. The motors 58 and 60 are with their respective Tool slide 5 ° and 52 via ball screw thread ir.echanical ^ and electrically connected to lines on the housing 3o via a slip ring arrangement described below. The carriages 54 and 56 are similarly driven by DC motors 62 and 64, which are also with their corresponding carriages 54 and 56 via ball screw threads mechanically, and electrically connected to lines on the housing 32 via a slip ring arrangement.

Fig. 2 zeigt einen Axialschnitt durch das Gehäuse 3o, die Werkzeugtrommel 38 und den Werkzeugkopf 34. Das Gehäuse 3o hat die Form eines hohlen Zylinders, welcher mit HilfeFig. 2 shows an axial section through the housing 3o, the tool drum 38 and the tool head 34. The housing 3o has the shape of a hollow cylinder, which with the help

809825/D894809825 / D894

von Schrauben 66 am Schlitten 22 festgeschraubt ist. Die Werkzeugtrommel 38 hat ebenfalls eine zylindrische Fora und ist mittels Kegelrollenlager 68 im Gehäuse 3o gelagert. Die Werkzeugtrommel 38 weist an ihrem Aussenende ein Zahnrad ?o auf, das von einem dazu passenden Zahnrad 72 auf einer Antriebswelle 74 angetrieben wird. Die Antriebswelle 74 ist mit Hilfe von Lagern 76 und 78 am Gehäuse 3o gelagert. Die Antriebswelle 74 ist mit einem Antriebsrad 8o starr verbunden, das von Antriebsriemen 81 angetrieben wird, die vom Antriebsmotor 42 (Pig. 1) für den Werkzeugkopf kommen. Der Antriebsmotor 58 für den Werkzeugschlitten ist auf einer Platte 82 (Fig. 2) befestigt, die am Aussenende der Werkzeugtrommel 38 mit Hilfe von Schrauben 84 festgeschraubt ist. Der Antriebsmotor 58 für den Werkzeugschlitten dreht sich mit der Werkzeugtrotnmel 38. Der Motor 58 treibt eine Antriebswelle 86 an, die mit einer anderen Antriebswelle 88 über Zahnräder 9o und 92 mechanisch verbunden ist. Die Antriebswelle 88 ist im Inneren der Werkzeugtrommel 38 mittels Lager 91 gelagert und mit ihrem entsprechenden Werkzeugschlitten mittels einer im nachstehenden beschriebenen Einrichtung mechanisch verbunden. Obgleich in Fig. 2 nur die Anordnung und die Antriebswelle 88 des Motors 58 für den Werkzeugschlitten gezeigt ist, dürfte es klar sein, dass eine ähnliche Anordnung und Antriebswelle für den anderen Motor 60 des Werkzeugschlittens in der Werkzeugtrommel 38 vorhanden ist. Da jedoch diese beiden Motorbefestigungen und Antriebsanordnungen gleich sind, wird nur eine einzige Anordnung gezeigt und im einzelnen beschrieben.is screwed tightly to the carriage 22 by screws 66. The tool drum 38 also has a cylindrical shape and is mounted in the housing 3o by means of tapered roller bearings 68. At its outer end, the tool drum 38 has a gearwheel ? O which is driven by a matching gearwheel 72 on a drive shaft 74. The drive shaft 74 is mounted on the housing 3o with the aid of bearings 76 and 78. The drive shaft 74 is rigidly connected to a drive wheel 8o which is driven by drive belts 81 which come from the drive motor 42 (Pig. 1) for the tool head. The drive motor 58 for the tool slide is fastened on a plate 82 (FIG. 2) which is screwed to the outer end of the tool drum 38 with the aid of screws 84. The drive motor 58 for the tool slide rotates with the tool drum 38. The motor 58 drives a drive shaft 86 which is mechanically connected to another drive shaft 88 via gears 90 and 92. The drive shaft 88 is mounted in the interior of the tool drum 38 by means of bearings 91 and is mechanically connected to its corresponding tool slide by means of a device described below. Although only the arrangement and the drive shaft 88 of the motor 58 for the tool slide is shown in FIG. 2, it should be clear that a similar arrangement and drive shaft for the other motor 60 of the tool slide is present in the tool drum 38. However, since these two motor mounts and drive assemblies are the same, only a single assembly is shown and will be described in detail.

Fig. 3 zeigt die mechanische Verbindung zwischen der Antriebswelle 88 und dem entsprechenden Werkzeugschlitten Wie aus Fig. 7 hervorgeht, weist die Stirnseite 93 des V/erkzeugkopfes 34 einen Schlitz 94 auf, welcher den Werkzeugschlitten 5o gleitend aufnimmt und genau in seinen Bewegungen längs der Ü-Achse führt. Die Stirnseite 93 ist am Kör-Fig. 3 shows the mechanical connection between the Drive shaft 88 and the corresponding tool slide As can be seen from FIG. 7, the end face 93 of the tool head 34 has a slot 94 which receives the tool carriage 5o slidingly and precisely in its movements along the Ü-axis. The end face 93 is on the body

809825/089A809825 / 089A

per 95 (Fig. 3) des Werkzeugkopfes 34 mit Hilfe von Schrauben 96 festgeschraubt. Der Körper 95 des Werkzeugkopfes 34 ist am Ende der Werkzeugtrommel 38 mittels Schrauben 98 festgeschraubt, so dass sich die Werkzeugtroir.rnel 38 und der Werk zeugkopf 34 gemeinsam als eine starre Einheit drehen. Die Antriebswelle 88 des Werkzeugschlittens ist über eine Kerbverzahnung 99 mit einer Eingangswelle loo eines untersetzenden Schraubenradgetriebes 1o2 verbunden, das im hohlen Innenraum des Werkzeugkopfes 34 mit Hilfe von Lagern 1o4, 1o6, 1o8, 11o, 112 und 114 gelagert ist. Die Ausgangswelle 116 des untersetzenden Schraubenradgetriebes 1o2 weist ein Gewinde auf und bildet einen Teil eines herkömmlichen Kugelschraubmechanismus, der eine Kugelschraubmutter 118 aufweist, die mittels Schrauben 12o am Werkzeugschlitten 5o befestigt ist.by 95 (Fig. 3) of the tool head 34 screwed tight with the aid of screws 96. The body 95 of the tool head 34 is screwed to the end of the tool drum 38 by means of screws 98, so that the tool tower 38 and the tool head 34 rotate together as a rigid unit. the Drive shaft 88 of the tool slide is geared to an input shaft loo via a serration 99 Helical gear 1o2 connected, which is in the hollow interior of the tool head 34 with the help of bearings 1o4, 1o6, 1o8, 11o, 112 and 114 is supported. The output shaft 116 of the reducing helical gear 1o2 has a thread and forms part of a conventional ball screw mechanism that includes a ball screw nut 118, the is attached to the tool slide 5o by means of screws 12o.

Da sich die Motoraipe und 6o für die Werkzeugschlitten zusammen mit dem Werkzeugkopf 34 drehen, ist eine Schleifringverbindung erforderlich, um die Erregungssignale an die Motoren 58 und 6o anlegen zu können. Diese Schleifringverbindung ist in Fig. 4 gezeigt. Es werden zwei Schleifringeinheiten, d.h. eine grosse Schleifringeinheit 122 und eine kleinere Schleifringeinheit 124 verwendet. Die Schleifringeinheit 122 weist ein äusseres Gehäuse 126 auf, das an einem Kragen 128 starr befestigt ist. Der Kragen 128 ist seinerseits mit Hilfe herkömmlicher, nicht dargestellter Mittel starr mit dem Gehäuse 3o der Werkzeugtrommel verbunden. Die Schleifringeinheit 122 besitzt einen drehbaren Mittelabschnitt 13o, auf welchem die Schleifringe 132 befestigt sind. Bürsten sind am ortsfesten äusseren Gehäuse >26 befestigt und werden gegen die Schleifringe 132 gedruckt, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Die Bürsten sind mit Leitungen 136 verbunden, die von der Segeleinrichtung der Maschine kommen. Die Schleifringe sind über Leitungen 138 mit den Motoren 58 und 6o verbunden. Der innere drehbare Abschnitt 13o der Schleifringeinheit Λ 2.2 ist sit Hilfe von Lagern I4o am äusse-Since the motoraipe and 6o for the tool slides rotate together with the tool head 34, a slip ring connection is required in order to be able to apply the excitation signals to the motors 58 and 6o. This slip ring connection is shown in FIG. 4. Two slip ring units, ie a large slip ring unit 122 and a smaller slip ring unit 124, are used. The slip ring unit 122 has an outer housing 126 which is rigidly attached to a collar 128. The collar 128 is in turn rigidly connected to the housing 3o of the tool drum with the aid of conventional means (not shown). The slip ring unit 122 has a rotatable central section 13o on which the slip rings 132 are attached. Brushes are attached to the stationary outer housing> 26 and are pressed against the slip rings 132 to establish an electrical connection. The brushes are connected to lines 136 coming from the sail assembly of the machine. The slip rings are connected to the motors 58 and 6o via lines 138. The inner rotatable section 13o of the slip ring unit Λ 2.2 is supported by bearings I4o on the outer

0 33?5 /08940 33? 5/0894

AsAs

ren Abschnitt 126 gelagert und mit Hilfe von Schrauben 142 an einer Scheibe I44 starr befestigt. Die Scheibe 144 ist ihrerseits mit Hilfe von Schrauben I46 an einem Kragen befestigt, der an der Werkzeugtrommel 38 befestigt ist und sich mit dieser dreht.Ren section 126 stored and rigidly attached to a disk I44 with the aid of screws 142. The disk 144 is in turn fastened by means of screws I46 to a collar which is fastened to the tool drum 38 and rotates with this.

Die zweite Schleifringeinheit 124 hat eine geringere Grosse als die Schleifringeinheit 122, ist aber in ähnlicher Weise aufgebaut und besitzt ein äusseres Gehäuse I5o, das mit Hilfe von Schrauben 152 an einem Kragen 154 befestigt ist. Der Kragen I54 ist seinerseits mit Hilfe von Schrauben 156 am Gehäuse 126 der grösseren Schleifringeinheit 122 befestigt. Der innere drehbare Abschnitt der kleinen Schleifringeinheit 124 wird von einer Welle I58 angetrieben, deren in Fig. 4 rechtes Ende mit einer Platte 144 starr verbunden ist, so dass sich die Welle I58 mit der Platte 144 dreht. Die Welle I58 ist im Kragen I54 mit Hilfe von Lagern I60 und 162 gelagert. Die Welle I58 weist ein starr mit ihr verbundenes Zahnrad 164 auf, das mit einem dazu passenden Zahnrad 166 auf der Welle 168 eines Resolvers I70 in Eingriff steht. Die Welle 168 des Resolvers I70 ist mit Hilfe von Lagern 172 und 174 am Kragen 154 gelagert. Der Resolver I70 erzeugt elektrische Signale, welche die Winkelstellung des Werkzeugkopfes 34 angeben.The second slip ring unit 124 is smaller in size than the slip ring unit 122, but is more similar Wise constructed and has an outer housing I5o, the attached to a collar 154 with the aid of screws 152 is. The collar I54 is in turn with the help of screws 156 attached to the housing 126 of the larger slip ring unit 122. The inner rotatable portion of the small slip ring unit 124 is driven by a shaft I58 whose 4, the right end is rigidly connected to a plate 144, so that the shaft I58 rotates with the plate 144. The shaft I58 is in the collar I54 with the help of bearings I60 and 162 stored. The shaft I58 has a rigidly connected to it Gear 164 which meshes with a matching gear 166 on the shaft 168 of a resolver I70. The shaft 168 of the resolver I70 is supported by bearings 172 and 174 mounted on the collar 154. The resolver I70 generates electrical signals which indicate the angular position of the tool head 34.

Die Leitungen 136, die mit den Bürsten der Schleifringeinheit 122 verbunden sind, bewegen sich mit dem Gehäuse der Werkzeugtrommel längs der Z-Achse. Es ist daher erforderlich, entweder ein langes biegsames Kabel oder Schleifkontakte zu verwenden, um die Leitungen 136 mit der Steuereinrichtung der Maschine zu verbinden. Die Leitungen 138, die sich zusammen mit der Werkzeugtrommel 38 drehen, können direkt an ihren entsprechenden Motoren 58 und 60 befestigt werden. Da der Werkzeugkopf 36 zusammen mit seiner Befestigung, den Motoren für die Werkzeugschlitten und den Schleifringen denThe lines 136, which are connected to the brushes of the slip ring unit 122, move with the housing the tool drum along the Z-axis. It is therefore necessary to use either a long flexible cable or sliding contacts, to connect the lines 136 to the control device of the machine. The lines 138 that come together Rotating with the tool drum 38 can be attached directly to their respective motors 58 and 60. Since the Tool head 36 together with its attachment, the motors for the tool slide and the slip rings

809825/0894809825/0894

gleichen Aufbau wie der Werkzeugkopf 34 hat, wird der Werkzeugkopf 36 hier nicht dargestellt oder beschrieben.the same structure as the tool head 34, the tool head 36 not shown or described here.

Die Figuren 9A und 9B zeigen ein Blockdiagramm der elektrischen Steuerkreise für den drehbaren Werkzeugkopf 34. Dieses besondere Steuersystem benutzt ein von einem Computer betätigtes, numerisches Steuersystem (computerized numerical control system - CNC - ) mit einem Streifenlesekopf, CNC-Prozessor, CNC- Eingangs-/Ausgangsabschnitt (I/O) und Energieverteilertafel-Abschnitt (PDP). All dies ist in Fig. 9 A gezeigt. Die Motoren,Resolver, Tachometer und Schleifringe für den drehbaren Werkzeugkopf 54 zusammen mit den Leitungen zur Verbindung dieser elektrischen Elemente mit den in Fig. 9A gezeigten Steuerkreisen sind in Fig. 9B gezeigt, die eine Fortsetzung der Fig. 9A darstellt. Wie aus Fig. 9A hervorgeht, weist der numerische Steuerregler (NC-Regler) einen Streifenlesekopf 176 auf, welcher das programmierte Band für die Maschine liest und die entsprechenden Digitalsignale herkömmlichen datenverarbeitenden Schaltkreisen 178 zuführt, welche die Signale speichern, lesen und schreiben und mit diesen Signalen die herkömmlichen arithmetischen und distributiven Funktionen ausführen. Logische Schaltungen dieser Art sind allgemein bekannt und werden daher nicht näher gezeigt oder beschrieben. Die logischen SchaltungenI78 sind mit einem Kernspeicher I80 verbunden, welcher das spezifische Programm für eine Vielzahl von verschiedenen Teilen speichert, die auf dieser besonderen Maschine mit dem drehbaren Werkzeugkopf 34 bearbeitet werden können. Der Ausgang der logischen Schaltungen 178 ist eine Vielzahl von Digitalsignalen, welche den Betrieb des drehbaren Werkzeugkopfes 34 in der nachfolgend beschriebenen Weise steuern.Figures 9A and 9B show a block diagram of the electrical control circuitry for the rotatable tool head 34. This particular control system uses a computerized numerical control system (CNC) having a strip reader head, CNC processor, CNC input / Output section (I / O) and Power Distribution Panel (PDP) section. All of this is shown in Figure 9A. The motors, resolvers, tachometers and slip rings for the rotatable tool head 54 along with the lines for connecting these electrical elements to the control circuits shown in FIG. 9A are shown in FIG. 9B, which is a continuation of FIG. 9A. As shown in Figure 9A, the numerical control (NC) controller includes a strip reader head 176 which reads the programmed tape for the machine and applies the appropriate digital signals to conventional data processing circuitry 178 which stores, reads and writes the signals, and with them Signals perform traditional arithmetic and distributive functions. Logical circuits of this type are well known and are therefore not shown or described in detail. The logic circuits I78 are connected to a core memory I80 which stores the specific program for a variety of different parts that can be machined with the rotatable tool head 34 on that particular machine. The output of logic circuits 178 is a variety of digital signals which control the operation of rotatable tool head 34 in the manner described below.

Der Schlitten 22 (Fig. 9B), auf welchem der drehbare Werkzeugkopf 34 befestigt ist, wird vom Motor 26 längs der Z-Achse bewegt. Der Motor 26 treibt eine Welle 182 an, die The slide 22 (FIG. 9B) on which the rotatable tool head 34 is attached is moved by the motor 26 along the Z-axis. The motor 26 drives a shaft 182 which

809825/0894809825/0894

■ ^Λ/ί~ ■ ^{Λ / ί} ~

mit dem Schlitten 22 über einen nicht dargestellten Kugelschraubmechanismus · mechanisch verbunden ist. Der Z-Achsen-Tachometer 184 und der Z-Achsen-Resolver 186 sind mit der Welle des Z-Achsen-Motors 26 mechanisch verbunden, um die herkömmlichen informativen Rückkopplungsfunktionen auszuführen. Der Steuerkreis für den Z-Achsen-Motor 26 besitzt einen herkömmlichen Achseninterpolator 188 (Fig. 9A), einen herkömmlichen Polgefehlerzähler 19o, einen herkömmlichen Rückkopplungszähler und Oszillator 192, einen herkömmlichen Digital/Analogkonverter 194 und einen herkömmlichen Antriebsverstärker 196, die mit dem Z-Achsen-Motor 26, dem Z-Achsen-Tachometer 184 und dem Z-Achsen-Resolver 186 in einem herkömmlichen Servoantriebssystem mit geschlossener Schleife verbunden sind. Die Arbeitsweise dieses Servoantriebssystems wird von drei Digitalsignalen gesteuert, die von der logischen Schaltung I78 an den Achseninterpolator 188 angelegt werden. Diese Signale umfassen ein digitales Z-Wort, ein digitales Signal FR für die Vorschubgeschwindigkeit und einen digitalen Funktionscode G. Das digitale Z-Wort gibt auf der Z-Achse die Stelle an, zu welcher der Schlitten 22 bewegt werden soll. Das digitale Signal FR gibt die Vorschubgeschwindigkeit für die Bewegung des Schlittens 22 bis zur vorbestimmten Stelle an. Der digitale Funktionscode G gibt die durchzuführende Funktion an. Bei einem typischen Schritt des Arbeitsprogramms, bei welchem es erwünscht ist, den Schlitten 22 nach innen zu einem vorbestimmten Punkt zu bewegen, werden die digitalen Signale an den Achseninterpolator 188 angelegt, wobei die Signale die Drehrichtung des Z-Achsen-Motors 26, den auf der Z-Achse" liegenden und vom Schlitten 22 anzufahrenden Punkt und die Vorschubgeschwindigkeit für die Bewegung des Schlittens darstellen. Diese Information wird dem Folgefehlerzähler 19o (following error counter) zugeführt, wo sie mit den digitalen Rückkopplungssignalen vom Rückkopplungszähler und Oszillator 192 verglichen wird, die vom Z-Achsen-Resolver 186 gesteuert wer-with the carriage 22 via a ball screw mechanism, not shown · Is mechanically connected. The Z-axis tachometer 184 and the Z-axis resolver 186 are included with the Shaft of the Z-axis motor 26 mechanically connected to perform the conventional informational feedback functions. The control circuit for the Z-axis motor 26 includes a conventional axis interpolator 188 (FIG. 9A), which is conventional Pole error counter 19o, a conventional feedback counter and oscillator 192, a conventional digital to analog converter 194 and a conventional drive amplifier 196 that works with the Z-axis motor 26, the Z-axis tachometer 184 and the Z-axis resolver 186 in a conventional closed loop servo drive system are connected. How this servo drive system works is controlled by three digital signals applied to axis interpolator 188 by logic circuit I78 will. These signals include a digital Z word, a digital signal FR for the feed rate and a digital function code G. The digital Z-word gives on the Z-axis indicates the point to which the slide 22 is to be moved. The digital signal FR indicates the feed rate for moving the carriage 22 to the predetermined point. The digital function code G gives the function to be performed. In a typical step of the work program at which it is desired to use the To move carriage 22 inward to a predetermined point, the digital signals are sent to the axis interpolator 188 applied, the signals indicating the direction of rotation of the Z-axis motor 26, the "lying on the Z-axis" and from Slide 22 represent the point to be approached and the feed rate for the movement of the slide. These Information is sent to the subsequent error counter 19o (following error counter) where it is compared to the digital feedback signals from the feedback counter and oscillator 192 controlled by the Z-axis resolver 186

809825/0894809825/0894

den und eine digitale Zahl enthalten, welche die tatsächliche Lage des Schlittens 22 angibt.Die tatsächliche und die gewünschte Lage des Schlittens werden verglichen und wenn diese beiden Lagen unterschiedlich sind, wird ein Antriebssignal an den Digital/Analogkonverter 194 und den Antriebsverstärker 196 angelegt, welcher den Z-Achsen-Motor 26 in der gewünschten Richtung mit der gewünschten Vorschubgeschwindigkeit antreibt. Die Rückkopplungssignale von Z-Achsen-Tachometer 184- werden in einem herkömmlichen Servosystem mit geschlossener Schleife verwendet, um den Z-Achsen-Motor 26 mit der richtigen Geschwindigkeit anzutreiben, um die Vorschubgeschwindigkeit in Richtung der Z-Achse innerhalb einer vorbestimmten Toleranz der gewünschten Vorschubgeschwindigkeit zu halten. Wenn der Schlitten 22 die gewünschte Lage auf der Z-Achse erreicht, wird diese Information vom Z-Achsen-Resolver 186 an den Rückkopplungszähler und Oszillator 192 weitergegeben, welcher die entsprechende Digitalzshl dem Folgefehlerzähler 19o zuführt. Da zu diesem Zeitpunkt die tatsächliche Lage und die gewünschte Lage des Schlittens 22 zusammenfallen, wird der Ausgang des Folgefehlerzählers 19o Null, worauf der Z-Achsen-Motor 26 aufhört sich zu drehen, bis ein anderes Signal empfangen wird, um den Schlitten 22 an eine andere Stelle zu bewegen.den and contain a digital number indicating the actual position of the carriage 22. The actual and desired position of the carriage are compared and if these two positions are different, a drive signal is applied to the digital / analog converter 194 and the drive amplifier 196, which drives the Z-axis motor 26 in the desired direction at the desired feed rate. The feedback signals from Z-axis tachometer 184- are used in a conventional closed loop servo system to drive the Z-axis motor 26 at the proper speed to set the feed rate in the Z-axis direction within a predetermined tolerance of the desired feed rate to keep. When the slide 22 reaches the desired position on the Z-axis, this information is passed on from the Z-axis resolver 186 to the feedback counter and oscillator 192, which feeds the corresponding digital count to the sequence error counter 19o. Since the actual position and the desired position of the slide 22 coincide at this point in time, the output of the sequence error counter 19o becomes zero, whereupon the Z-axis motor 26 stops rotating until another signal is received to send the slide 22 to a move to another place.

Der X-Achsen-Motor 6o wird von einem ähnlichen Servoantriebssystem mit geschlossener Schleife gesteuert. Dieses Antriebssystem umfasst einen Achseninterpolator 198, einen Folgefehlerzähler 2oo, einen Rückkopplungszähler und Oszillator 2o2, einen Digital/Analogkonverter 2o4, einen Antriebsverstärker 2o6, einen X-Achsen-Tachometer 2o8 und einen X-Achsen-Resolver 21o. Der einzige Unterschied zwischen der Schaltung für den X-Achsen-Antrieb und der Schaltung für den Z-Achsen-Antrieb besteht,abgesehen von den relativen Energiewerten, darin, dass die Leitungen D,E und F für den X-Achsen-Antrieb über Schleifring-/Bürstenverbindungen 212, 214 undThe X-axis motor 6o is from a similar servo drive system controlled with closed loop. This drive system comprises an axis interpolator 198, a Sequence error counter 2oo, a feedback counter and oscillator 2o2, a digital / analog converter 2o4, a drive amplifier 2o6, an X-axis tachometer 2o8 and a X-axis resolver 21o. The only difference between the circuit for the X-axis drive and the circuit for the Apart from the relative energy values, the Z-axis drive consists of the lines D, E and F for the X-axis drive via slip ring / brush connections 212, 214 and

fin 9825/0394fin 9825/0394

216 angeschlossen sind, während die Leitungen A,B und C für den Z-Achsen-Antrieb direkt mit dem entsprechenden Motor, Tachometer bzw. Resolver verbunden sind. Die Schleifring-/ Bürstenverbindung 212 befindet sich in der grossen Schleifringeinheit 122, während die Schleifringverbindungen 214 und 216 in der kleinen Schleifringanordnung 124 untergebracht sind.216 are connected, while lines A, B and C for the Z-axis drive is directly connected to the corresponding motor, tachometer or resolver. The slip ring / Brush connection 212 is located in the large slip ring unit 122, while slip ring connections 214 and 216 are housed in the small slip ring assembly 124.

Der U-Achsen-Motor 58 wird von einem ähnlichen Servosystem mit geschlossener Schleife gesteuert. Dieses Servosystem umfasst einen Achseninterpolator 218, einen Folgefehlerzähler 22o, einen Rückkopplungszähler und Oszillator 222, einen Digital/Analogkonverter 224, einen Antriebsverstärker 226 ,einen U-Achsen-Tachometer 228, einen U-Achsen-Resolver 17ο und Schleifring-/Bürstenverbindungen 23o, 232 und 234. Dieses Servoantriebssystem arbeitet ebenfalls in der gleichen V/eise wie das Antriebssystem für den Z-Achsen-Motor. The U-axis motor 58 is powered by a similar servo system controlled with closed loop. This servo system comprises an axis interpolator 218, a sequence error counter 22o, a feedback counter and oscillator 222, a digital / analog converter 224, a drive amplifier 226, a U-axis tachometer 228, a U-axis resolver 17ο and slip ring / brush connections 23o, 232 and 234. This servo drive system also operates in the same manner as the drive system for the Z-axis motor.

Der Motor 42 für die Werkzeugtrommel wird von einem ähnlichen Servosystem mit geschlossener Schleife angetrieben. Dieses System umfasst einen Interpolator 236, einen Nachlauffehlerzähler 238, einen Rückkopplungszähler und Oszillator 24o, einen Digital/Analogkonverter 242, einen Antriebsverstärker 246, einen Tachometer 248 und einen Resolver 25o. Dieses Servoantriebssystem arbeitet ebenfalls in der gleichen Weise wie das Servoantriebssystem für den Z-Achsen-MotorThe tool drum motor 42 is driven by a similar closed loop servo system. This System includes an interpolator 236, a tracking error counter 238, a feedback counter and an oscillator 24o, a digital / analog converter 242, a drive amplifier 246, a tachometer 248 and a resolver 25o. This servo drive system also works in the same way as the servo drive system for the Z-axis motor

Neben den vorstehend beschriebenen Steuerschaltungen für den drehbaren Werkzeugkopf 34 ist noch ein Duplikat-8 atz von gleichen Schaltungen für den drehbaren Werkzeugkopf 36 vorgesehen, die ebenfalls von digitalen Ausgangssignalen* aus den logischen Schaltungen 178 gesteuert v/erden. Darüberhinaus sind noch andere Steuerschaltungen zum Steuern der Drehung des Stelltisches I4, zum Bewegen der die Werk-In addition to the control circuits described above for the rotatable tool head 34, there is also a duplicate 8 atz of the same circuits are provided for the rotatable tool head 36, which are also based on digital output signals * controlled from logic circuits 178. In addition, there are other control circuits for controlling the rotation of the table I4, for moving the work

809825/0894809825/0894

stücke tragenden Palette auf den SteHtisch Ή und zum Festklemmen und Lösen der Palette vorgesehen. Diese Schaltungen sind jedoch herkömmlicher Art und werden daher nicht weiter beschrieben.Pallet carrying pieces on the standing table Ή and for clamping and releasing the pallet provided. However, these circuits are conventional and therefore do not expand described.

Wie aus Fig. 3B hervorgeht, ist ein Werkzeughalter 252 auf dem Werkzeugschlitten 5o und ein ähnlicher Werkzeughalter 254 auf dem Werkzeugschlitten 52 zur Aufnahme von Schneidwerkzeugen 256 bzw. 258 befestigt. Wie am besten in Fig. 7 gezeigt ist, sind die Werkzeughalter 252 und 254 so gestaltet, dass die Werkzeuge 256 und 258 annähernd auf dem gleichen Durchmesser des drehbaren Werkzeugkopfes 34 liegen, sodass sich die Werkzeuge 256 und 258 radial nach innen und aussen bewegen, obgleich die die Werkzeugschlitten 5o und führenden Schlitze 94 gegen den Radius des drehbaren Werkzeugkopfes 34 versetzt sind. Die Werkzeugschlitten 5o und können unabhängig voneinander und gleichzeitig bewegt werden, so dass man mit beiden Schneidwerkzeugen 256 und 258 schneiden kann. Bei dieser besonderen Ausführungsform der Erfindung jedoch werden die Werkzeugschlitten 5o und 52 in Abhängigkeit von einem Bearbeitungsprogramm getrennt bewegt, bei welchem das Schneidwerkzeug 258 in einer Stufe des Bearbeitungsprogramms einen groben Schnitt vornimmt und das Schneidwerkzeug 256 in einer darauffolgenden Stufe des Bearbeitungsprogramms den Endschnitt ausführt. Bei dem in Fig. 9B gezeigten Beispiel sind die Schneidwerkzeuge 256 und 258 so angeordnet, dass die Innenseite 26o eines Flansches auf einem Werkstück 262 geschnitten wird, das ein in den Fig. 5 und 6 gezeigtes Achsengehäuse aus Gusstahl für einen Traktor darstellt. Das Achsengehäuse.262 wird in einer Aufspannvorrichtung 264 gehalten, die an einer Palette 266 befestigt ist. Die Palette266 ist auf der Oberseite des Stelltisches I4 (Fig. 1) festgeklemmt. Diese besondere Ausführungsform der Erfindung ist geeignet, Flansche an beiden Enden des Achsengehäuses 262 in einer noch zu beschreibenden Weise zu bearbeiten. As can be seen from FIG. 3B , a tool holder 252 is fastened on the tool slide 50 and a similar tool holder 254 is fastened on the tool slide 52 for receiving cutting tools 256 and 258, respectively. As best shown in Fig. 7, the tool holders 252 and 254 are designed so that the tools 256 and 258 are approximately the same diameter of the rotatable tool head 34, so that the tools 256 and 258 move radially inward and outward, although the slots 94 guiding the tool slides 50 and 50 are offset from the radius of the rotatable tool head 34. The tool carriages 5o and 5o can be moved independently of one another and at the same time, so that it is possible to cut with both cutting tools 256 and 258. In this particular embodiment of the invention, however, the tool slides 50 and 52 are moved separately as a function of a machining program in which the cutting tool 258 makes a rough cut in one stage of the machining program and the cutting tool 256 carries out the final cut in a subsequent stage of the machining program. In the example shown in FIG. 9B, the cutting tools 256 and 258 are arranged such that the inside 26o of a flange is cut on a workpiece 262 which is a cast steel axle housing shown in FIGS. 5 and 6 for a tractor. The axle housing. 262 is held in a jig 264 attached to a pallet 266. The pallet 266 is clamped onto the top of the table I4 (Fig. 1). This particular embodiment of the invention is capable of machining flanges on both ends of the axle housing 262 in a manner to be described.

809825/0894809825/0894

Wenn die Werkzeugschlitten 5o oder 52 nach innen bewegt werden, um die flache Fläche 26o auf den Flansch des Achsengehäuses 262 zu schneiden, nimmt die Relativgeschwindigkeit zwischen der gerade geschnittenen Fläche und dem entsprechenden Schneidwerkzeug 256 oder 258 mit der nach innen gerichteten Bewegung ab, wenn die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes 34 konstant gehalten wird. Es ist daher wünschenswert, im Speicherabschnitt 265 des CNC-Prozessors (Fig. 9A) ein Programm zu speichern, welches eine Betriebsweise mit einer konstanten Oberflächengeschwindigkeit (CSS) festlegt, bei welcher die Drehgeschwindigkeit öl/ des V/erkzeugkopfes 34 zu jedem Zeitpunkt nach der Gleichung UJ = SS/ (2-tfR ) geändert wird, worin SS die gewünschte Oberflachengeschwxndigkext beim Schneiden und R der Radius des Kreises ist, der von der Spitze des verwendeten Schneidwerkzeuges beschrieben wird. Wenn die Betriebsweise mit konstanter Oberflächengeschwindigkeit (CSS) angewandt wird, lässt sich automatisch eine konstante Relativgeschwindigkeit zwischen der gerade geschnittenen Fläche und der Schneidspitze des die Fläche schneidenden Werkzeuges, ungeachtet der querverlaufenden Vorschubb.ewegung des Schneidwerkzeuges, aufrechterhalten. When the tool slide 5o or 52 moves inward to cut the flat surface 26o on the flange of the axle housing 262, the relative speed decreases between the surface being cut and the corresponding cutting tool 256 or 258 with the inward directed movement from when the rotational speed of the tool head 34 is kept constant. It is therefore desirable in memory section 265 of the CNC processor (Fig. 9A) to store a program which allows a constant surface speed (CSS) mode of operation. defines at which the rotational speed of the oil / tool head 34 is changed at any point in time according to the equation UJ = SS / (2-tfR), where SS is the desired surface speed when cutting and R is the radius of the circle from the tip of the cutting tool used is described. If the constant surface speed (CSS) mode is used, leaves there is automatically a constant relative speed between the surface being cut and the cutting tip of the tool cutting the surface, regardless of the transverse Feed movement of the cutting tool.

Wenn bei der CSS-Betriebsweise die Geschwindigkeit des Quervorschubes des zum Schneiden des Flansches verwendeten Werkzeugschlittens auf einem konstanten Wert gehalten wird, ändert sich die Spandicke, wenn die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes geändert wird. Wenn eine konstante Spandic!:e erwünscht ist, ist es zweckmässig, im CNC-Speicherabschnitt 267 ein auf Zentimeter pro Umdrehung bezogenes Programm (IPR) zu speichern, bei welchem die Geschwindigkeit FR des Quervorschubes des Werkzeugschlittens zu jedem Zeitpunkt durch die Gleichung FR = Q\u bestimmt wird, worin Q die gewünschte Spandicke pro Umdrehung des Werkzeugkopfes und CaJ die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes au jedem Zeitpunkt ist.If in CSS mode the speed of the cross feed of the used to cut the flange Is held at a constant value, the chip thickness changes when the rotational speed of the Tool head is changed. If a constant spandic!: E is desired, it is advisable to enter a program (IPR) related to centimeters per revolution in the CNC memory section 267 to store at which the speed FR of the cross feed of the tool slide at any point in time is determined by the equation FR = Q \ u, where Q is the desired Chip thickness per revolution of the tool head and CaJ the speed of rotation of the tool head is at any point in time.

809825/0894809825/0894

aaaa

Die beiden Werkzeugschlitten 5° und 52 können bei der CSS- und IPR-Betriebsweise und ebenfalls bei einer festen Drehzahl pro Minute und einer festen Geschwindigkeit des Querverschubes je nach Wunsch unabhängig gesteuert werden.The two tool slides 5 ° and 52 can be used with the CSS and IPR mode of operation and also at a fixed speed per minute and a fixed speed of the transverse feed can be controlled independently as required.

Obgleich die Werkzeughalter 252 und 254 nach der Darstellung in Fig. 9B so gestaltet sind, dass sie die Innenseite 26o des Flansches des Achsengehäuses 262 schneiden, ist es einleuchtend, dass Werkzeughalter mit verschiedenen Formen verwendet werden, um den Rand 268 des Flansches und dessen Aussenseite 27o zu schneiden, wie dies im nachstehenden beschrieben wird. Das Ausführungsbeispiel der Erfindung hat nicht nur die Fähigkeit, flache Flächen auf dem Werkstück im rechten Winkel zu dessen Achse oder zylindrische Flächen koaxial zur Werkstückachse zu bearbeiten, sondern ist auch in der Lage, axial gekrümmte Flächen, wie beispielsweise die Fläche 272 in Fig. 9B zu bearbeiten, die einen Abschnitt eines Kreises darstellt, der tangential zur flachen Flanschfläche 26o verläuft und an diese angrenzt. Die axial gekrümmte Fläche 272 wird dadurch geschnitten, dass das Schneidwerkzeug 258 gleichzeitig in axialer Richtung längs der Z-Achse und in radialer Richtung längs der X-Achse mit Geschwindigkeiten vorwärtsbewegt wird, die vorberechnet sind, um die gewünschte Krümmung zu erzielen, die bei diesem Beispiel der Bogen eines Kreises ist, aber ebensogut der Bogen einer Parabel oder irgendeiner anderen gewünschten Kurve sein kann. Wenn die Innenseite 26o des Flansches bearbeitet wird, arbeitet die Werkzeugmaschine normalerweise nach der CSS- und IPR-Betriebsweise. Beim Übergangspunkt 271 (Fig. 9B) von der flachen Fläche 26o zur gekrümmten Fläche 272 jedoch, wird der drehbare Werkzeugkopf M von der CSS-Betriebsweise auf eine Betriebsweise mit konstanter Geschwindigkeit (RPM) umgeschaltet, während der Werkzeugschlitten 52 von der IPR-Betriebsweise auf einen Quervorschub mit konstanter Geschwindigkeit, d.h. auf eine lPM-3etriebsweise. umgeschaltet wird.Although the tool holders 252 and 254 as shown in Fig. 9B are designed so that they are the inside 26o of the flange of the axle housing 262, it is evident that tool holders with different Molds can be used to cut the edge 268 of the flange and its exterior 27o, as follows is described. The embodiment of the invention not only has the ability to create flat surfaces on the workpiece to be machined at right angles to its axis or cylindrical surfaces coaxially to the workpiece axis, but is also able to machine axially curved surfaces, such as surface 272 in FIG. 9B, which include a portion represents a circle tangent to and adjacent to the flat flange surface 26o. The axially curved Surface 272 is cut by cutting tool 258 simultaneously in the axial direction along the Z-axis and is moved forward in the radial direction along the X-axis at speeds that are precalculated, to achieve the desired curvature, which in this example is the arc of a circle, but as well the arc a parabola or any other desired curve. If the inside 26o of the flange is machined, the machine tool normally works according to the CSS and IPR modes of operation. At transition point 271 (Fig. 9B) however, from flat surface 26o to curved surface 272, the rotatable tool head M is of the CSS mode of operation is switched to a constant speed mode (RPM) while the tool slide 52 is switched from the IPR mode to a cross feed with constant speed, i.e. to an LPM mode of operation. is switched.

Θ09825/Π894Θ09825 / Π894

Ag/Ag /

Gleichzeitig wird eine vorbestimtnte axiale Vorschubgeschwindigkeit längs der Z-Achse mit vorbestimmten Vorschubgeschwindigkeiten eingestellt, um die gewünschte Kurve 272 zu erzielen. Der drehbare Werkzeugkopf 34 dreht sich normalerweise während des Überganges von der flachen Fläche zur gekrümmten Fläche des Flansches weiter und der Werkzeugschlitten 52 behält normalerweise seine Quervorschubbewegung während dieses Überganges bei, obgleich sowohl die Drehbewegung des drehbaren Werkzeugkopfes, als auch die Quervorschubbewegung des V/erkzeugschlittens 52 angehalten werden kann, wenn dies beim Ubergangspunkt von der flachen Fläche 26o zur gekrümmten Fläche 272 erwünscht ist. In diesem Fall kann ein glatter übergang von der flachen Fläche 26o zur gekrümmten Fläche 272 solange erzielt werden, als der Radius der Spitze des Schneidwerkzeuges am Ende der flachen Fläche 26o genauso gross wie dessen Radius am Anfang der gekrümmten Fläche 272 ist und keine Bewegung der Spitze des Schneidwerkzeuges längs der Z-Achse zwischen dem Anhalten und Anfahren des drehbaren Werkzeugkopfes 34 erfolgt.At the same time, there is a predetermined axial feed rate along the Z-axis at predetermined feed rates adjusted to achieve the desired curve 272. The rotatable tool head 34 normally rotates during the transition from the flat surface to the curved one Surface of the flange continues and the tool slide 52 retains normally its cross-feed movement during this transition, although both the rotary movement of the rotatable Tool head, as well as the cross feed movement of the tool slide 52 can be stopped if this occurs at the transition point from flat surface 26o to curved surface 272 is desired. In this case, a smooth transition can be made from flat surface 26o to curved surface 272 as long as can be achieved than the radius of the tip of the cutting tool at the end of the flat surface 26o as large as that Radius at the beginning of the curved surface 272 is and none Movement of the tip of the cutting tool along the Z-axis between stopping and starting the rotatable tool head 34 takes place.

Das Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung weist neben den vorstehend beschriebenen beweglichen Werkzeugschlitten 5o, 52, 54 und 56 noch ortsfeste Werkzeughalter 276, 278, 28o und 282 auf (Fig. 7 und 8). Die ortsfesten Werkzeughalter sind an den Stirnseiten der drehbaren Werkzeugköpfe 34 und befestigt und dienen zur Grob- und Feinbearbeitung des äusseren Randes 268 der Flansche des Achsengehäuses 262. Wenn die ortsfesten Werkzeughalter 276 bis 282 gemäss Fig. 5 verwendet werden, um den äusseren Rand 268 des Flansches zu schneiden, werden die beweglichen Werkzeugschlitten 5o - 56 in eine Stellung bewegt, in welcher die entsprechenden Werkzeuge ausser Eingriff mit dem Werkstück stehen. Auf jedem V/erkzeugkopf 34 bzwl 36 nimmt eines der ortsfesten Werkzeuge einen groben Schnitt auf dem Flanschrand 268 vor, während das andere Werkzeug den Endschnitt durchführt. Die ortsfesten Werk-The embodiment according to the invention has next the above-described movable tool slides 5o, 52, 54 and 56 still stationary tool holders 276, 278, 28o and 282 (Figs. 7 and 8). The stationary tool holders are on the end faces of the rotatable tool heads 34 and attached and are used for rough and fine machining of the outer edge 268 of the flanges of the axle housing 262. If the stationary tool holder 276 to 282 according to FIG. 5 can be used to cut the outer edge 268 of the flange, the movable tool slides 5o - 56 are moved into a position in which the corresponding tools are out of engagement with the workpiece. One of the stationary tools takes place on each tool head 34 or 36 make a rough cut on the flange edge 268 while the other tool makes the final cut. The stationary factory

809825/0894809825/0894

zeuge 276 bis 282 werden vorzugsweise in entsprechenden Schlitzen 284 bis 29o angeordnet und an ihren entsprechenden drehbaren V/erkzeugköpfen 34 und 36 mit herkömmlichen Klammern festgeklemmt, so dass die ortsfesten Werkzeuge in verschiedene Stellungen bewegt werden können, um den unterschiedlichen Flansci abmessungen Rechnung zu tragen. Obgleich die ortsfesten Werkzeughalter 276 bis 282 einstellbar sind, werden sie in diesem Zusammenhang dennoch als ortsfeste Werkzeughalter bezeichnet, da sie normalerweise an einer ortsfesten Stelle angeordnet und an dieser Stelle entsprechend den verschiedenen Arten der Achsengehäuse festgeklemmt werden und sich im Gegensatz zu den beweglichen Werkzeugschlitten 5o bis- 56 während des Bearbeitungsvorganges nicht nach innen und aussen bewegen.Tools 276-282 are preferably placed in respective slots 284-290 and at their respective slots rotatable tool heads 34 and 36 with conventional clamps clamped so that the stationary tools can be moved into different positions to accommodate the different Flansci dimensions to take into account. Although the stationary tool holder 276 to 282 are adjustable, they are in this The context is nevertheless referred to as a stationary tool holder, since it is normally arranged at a stationary point and at this point to be clamped according to the different types of axle housing and in contrast to the movable tool slide 5o to 56 during the machining process do not move in and out.

Ein typisches Bearbeitungsprogramm für die vorstehend beschriebene Werkzeugmaschine umfasst folgende Stufen oder Funktionen, auf welche das Bearbeitungsprogramm jedoch nicht beschränkt ist.A typical machining program for the one described above Machine tool includes the following levels or functions, but the machining program does not is limited.

1. Eine Palette 266 (Fig. 1) trägt eine Aufspannvorrichtung 264, die ein Achsengehäuse 262 in einer vorherbestimmten, genau festgelegten Lage abstützt. Die Palette 266 wird auf dem Stelltisch I4 abgelegt und in einer vorherbestimmten Lage festgeklemmt, in welcher die gegenüberliegenden Enden des Achsengehäuses genau mit den drehbaren Werkzeugköpfen 34 und 36 ausgerichtet sind.1. A pallet 266 (Fig. 1) carries a jig 264 which holds an axle housing 262 in a predetermined, precisely defined position. The pallet 266 is placed on the table I4 and in a predetermined position clamped, in which the opposite ends of the axle housing exactly with the rotatable tool heads 34 and 36 are aligned.

2. Die Werkzeugköpfe 34 und 36 werden gleichzeitig in Drehung versetzt und nach innen längs der Z-Achse vorwärtsbewegt, um den äusseren Rand 268 der Flansche an den beiden Enden des Achsengehäuses 262 mit den ortsfesten Werkzeughaltern 276 - 282 zu bearbeiten, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.2. The tool heads 34 and 36 are simultaneously set in rotation and advanced inwardly along the Z-axis, around the outer edge 268 of the flanges at the two ends of the axle housing 262 with the stationary tool holders 276-282 as shown in FIG.

3. Die Werkzeugköpfe 34 und 36 werden dann in die in Fig. 6 gezeigte Stellung bewegt, um die Bearbeitung der Innen- und Aussenseiten der Flansche vorzubereiten.3. The tool heads 34 and 36 are then moved to the position shown in FIG. 6 to process the Prepare the inside and outside of the flanges.

809825/0894809825/0894

4. Jederder beiden Werkzeugköpfe 34 und 36 wird dann nach der CSS-Betriebsweise ohne eine Bewegung längs der Z-Achse gedreht, während einer der beiden V/erkzeugschlitten nach der IPR-Betriebsweise betätigt wird, um einen groben Schnitt der entsprechenden Flanschseite vorzunehmen, wobei die äussere Planschseite 27o vom Werkzeugkopf 36 geschnitten wird, während die Innenseite 26o vom Werkzeugkopf 34 bearbeitet wird.4. Each of the two tool heads 34 and 36 is then after the CSS mode of operation rotated without a movement along the Z-axis, while one of the two tool slides after the IPR mode of operation is operated to provide a rough cut of the make the corresponding flange side, the outer facing side 27o being cut by the tool head 36, while the inside 26o of the tool head 34 is machined.

5. Am Ubergangspunkt 274 der inneren Flanschseite zwischen der flachen Fläche 260 und der gekrümmten Fläche 2^2 wird der V/erkzeugkopf 34 von der CSS-und IPR-Arbeitsweise auf die CI-Arbeitsweise umgeschaltet, ohne dass die Drehbewegung des Werkzeugkopfes 34 und die Quervorschubbewegung des V/erkzeugschlittens 52 angehalten wird, um den gekrümmten Flanschabschnitt 272 zu bearbeiten, der an den flachen Flanschabschnitt 26o angrenzt und tangential zu diesem verläuft.5. At the transition point 274 on the inner flange side between the flat surface 260 and the curved surface 2 ^ 2 , the tool head 34 is switched from the CSS and IPR mode of operation to the CI mode of operation without the rotary movement of the tool head 34 and the Cross-feed movement of the tool carriage 52 is stopped to machine the curved flange portion 272 which is adjacent to and tangential to the flat flange portion 26o.

6. Wenn die groben Schnitte der Innen- und Aussenseiten des Flansches beendet sind, werden nun die während des groben Schnittes nicht verwendeten Werkzeugschlitten nach den gleichen Betriebsweisen betätigt, die in den Stufen 4 und 5 angegeben sind, um den Endschnitt der grob geschnittenen Flanschflächen vorzunehmen.6. When the rough cuts of the inside and outside of the flange have been completed, the tool slides not used during the rough cut are now operated according to the same operating modes that are specified in steps 4 and 5 to make the final cut of the roughly cut flange surfaces .

7. Die Werkzeugköpfe 34 und 36 werden dann von den benachbarten Flanschen wegbewegt, um einen Zwischenraum zum Verstellen des Achsengehäuses 262 zu schaffen.7. The tool heads 34 and 36 are then separated from the neighboring ones Flanges moved away to create clearance for the axle housing 262 to move.

8· Das Achsengehäuse 262 wird dann um 18o° um die Y-Achse gedreht, um die Flansche in Bezug auf Werkzeugköpfe 34 und 36 auszutauschen.8 · The axis housing 262 is then rotated 18o ° about the Y axis, around the flanges with respect to tool heads 34 and 36 to be exchanged.

9. Die Stufen 3 bis 6 werden dann wiederholt, um die restlichen zwei Flanschflächen zu bearbeiten.9. Steps 3 to 6 are then repeated to machine the remaining two flange surfaces.

809825/0894809825/0894

10. Die Werkzeugköpfe 34 und 36 werden dann von den Planschen wegbewegt, um einen Zwischenraum zum Entfernen und Auswechseln des Achsengehäuses 262 zu schaffen.10. The tool heads 34 and 36 are then moved away from the puddles to provide clearance for removal and To create replacement of the axle housing 262.

11. Die Palette 266 wird vom Stelltisch I4 entfernt und durch eine andere Palette ersetzt, die ein unbearbeitetes Achsengehäuse trägt.11. Pallet 266 is removed from table I4 and replaced by another pallet that carries an unmachined axle housing.

Das vorstehend beschriebene Bearbeitungsprogramm wird für die besondere Flanschform und das Achsengehäuse bevorzugt, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es ist jedoch einleuchtend, dass andere Programme für andere Flanschformen und für unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge an anderen Werkstücken geeigneter sein können.The machining program described above is preferred for the special flange shape and the axle housing, which is shown in the drawings. It is evident, however, that other programs for other flange shapes and may be more suitable for different machining operations on other workpieces.

Obwohl sich die beiden Werkzeugköpfe 34 und 36 bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel um eine gemeinsame Z-Achse drehen und längs dieser Z-Achse bewegen, stellt dies kein notwendiges Merkmal der Erfindung dar. Bei einigen Werkstücken kann es erwünscht sein, die Werkzeugköpfe um verschiedene Achsen rotieren zu lassen, was den wesentlichen Vorgang der Erfindung nicht ändern würde. Es ist auch nicht erforderlich, zwei drehbare Werkzeugköpfe oder zwei Werkzeugschlitten auf jedem Werkzeugkopf vorzusehen. Bei einigen Ausführungsformen braucht nur ein drehbarer V/erkzeugkopf vorgesehen zu werden, der nur einen einzigen Werkzeugschlitten trägt. Bei anderen Ausführungsformen können ein oder mehrere drehbare Werkzeugköpfe vorgesehen werden, die ortsfeste Werkzeughalter^ aber keine gleit- oder verschiebbare Werkzeughalter aufweisen.Although the two tool heads 34 and 36 in the embodiment described above are common Rotating the Z-axis and moving along this Z-axis, this is not a necessary feature of the invention. In some Workpieces, it may be desirable to have the tool heads rotate around different axes, which is the essential process the invention would not change. It is also not necessary to have two rotatable tool heads or two tool slides to be provided on every tool head. In some embodiments, only one rotatable tool head need be provided to become that only carries a single tool slide. In other embodiments, one or more rotatable tool heads are provided, the stationary tool holder ^ but do not have any slidable or displaceable tool holders.

Die im vorstehenden beschriebene, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist zwei drehbare Werkzeugköpfe auf, die an diametral gegenüberliegenden Seiten eines Stelltisches angeordnet sind, der um eine Vertikalachse Y drehbar ist undThe preferred embodiment of the invention described above has two rotatable tool heads which are arranged on diametrically opposite sides of a table which is rotatable about a vertical axis Y and

809825/0894809825/0894

eine Aufspannvorrichtung trägt, die ein ortsfestes Werkstück hält. Beide Werkzeugköpfe sind auf dem Bett der Maschine für eine Bewegung längs einer horizontalen Achse Z gleitend gelagert. Die horizontale Z-Achse verläuft im rechten Winkel zur Y-Achse. Die heiden Werkzeugköpfe sind um die Z-Achse drehbar gelagert und können gleichzeitig um die Z-Achse gedreht und längs dieser Achse bewegt werden. Zwei Werkzeugschlitten sind auf der Stirnseite eines jeden V/erkzeugkopfes für eine Quervorschubbewegung längs einer Achse X und einer Achse U gleitend gelagert. Die X-Achse und U-Achse verlaufen beide im rechten Winkel zur Z-Achse. Die Werkzeugschlitten werden von Gleichstrommotoren bewegtr, die auf den entsprechenden Werkzeugköpfen angeordnet und über Kugelschraubmechanismen mit den Werkzeugschlitten mechanisch verbunden sind. Die Motorenversetzen die Werkzeugköpfe in Drehung und sind über Schleifringe mit einem numerischen Steuerregler (NC-Regler) elektrisch verbunden. Um eine koaxial zur Z-Achse verlaufende, zylindrische Fläche des Werkstückes zu bearbeiten, wird der entsprechende Werkzeugkopf gedreht und gleichzeitig längs der Z-Achse bewegt, während der Schneidwerkzeugschlitten ortsfest bleibt. Um eine im rechten Winkel zur Z-Achse verlaufende flache Fläche des Werkstückes zu bearbeiten, wird der entsprechende Werkzeugkopf ohne eine Bewegung längs der Z-Achse gedreht und der Schneidwerkzeugschlitten längs seiner Quervorschubachse bewegt. Wenn eine konstante Sehneidflächengeschwind igkeit gewünscht wird, kann die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes vom NC-Regler in umgekehrtem Verhältnis zur Änderung des Radius der Kreisbahn automatisch geändert werden, die von der Spitze des Schneidwerkzeuges beschrieben wird, um trotz der Quervorschubbewegung eine konstante Schneidflächengeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Wenn eine konstante Spandicke gewünscht wird, kann die Geschwindigkeit des Quervorschubes vom NC-Regler in direktem Verhältnis zur Änderung der Drehgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes automatisch geändert werden, um trotz der Geschwindigkeitsänderung descarries a jig that holds a stationary workpiece. Both tool heads are on the bed of the machine for a movement along a horizontal axis Z is slidably supported. The horizontal Z-axis is at right angles to the Y-axis. The two tool heads are rotatably mounted around the Z-axis and can be rotated around the Z-axis at the same time and moved along this axis. Two tool slides are on the face of each tool head for a cross feed movement along an X axis and a U axis. The X-axis and U-axis run both at right angles to the Z axis. The tool slides are moved by DC motors that are connected to the corresponding Tool heads are arranged and mechanically connected to the tool slide via ball screw mechanisms. Move the engines the tool heads in rotation and are via slip rings with a numerical control controller (NC controller) electrically connected. In order to machine a cylindrical surface of the workpiece that runs coaxially to the Z-axis, the corresponding tool head is rotated and simultaneously moved along the Z-axis, while the cutting tool slide is stationary remain. To machine a flat surface of the workpiece that is perpendicular to the Z axis, the corresponding tool head rotated without a movement along the Z-axis and the cutting tool slide along its Cross feed axis moved. When a constant cutting surface speed If the speed of rotation of the tool head is desired by the NC controller, the ratio is inversely to change the radius of the circular path automatically, which is described by the tip of the cutting tool, to maintain a constant cutting surface speed despite the cross feed movement maintain. If a constant If the chip thickness is desired, the speed of the cross feed from the NC controller can be in direct proportion to the change the speed of rotation of the tool head can be changed automatically in spite of the change in speed of the

809825/0894809825/0894

"^" 275S982"^" 275S982

a?a?

drehbaren Werkzeugkopfes eine konstante Spandicke aufrechtzuerhalten. Um eine axial gekrümmte Fläche auf dem Werkstück zu bearbeiten, wird der entsprechende Werkzeugkopf gleichzeitig gedreht und längs der Z-Achse bewegt, während der Schneidwerkzeugschlitten längs seiner Quervorschubachse mit einer Vorschubgeschwindigkeit bewegt wird, welche die gewünschte axiale Krümmung in Verbindung mit der Vorschubgeschwindigkeit längs der Z-Achse ergibt. Beim Schneiden lässt sich ein stufenloser Übergang von einer flachen, im rechten Winkel zur Z-Achse verlaufenden Flache zu einer axial gekrümmten Fläche erzielen, die tangential zur flachen Fläche verläuft.rotatable tool head to maintain a constant chip thickness. To machine an axially curved surface on the workpiece, the corresponding tool head is used at the same time rotated and moved along the Z-axis, while the cutting tool slide along its transverse feed axis with a Feed rate is moved, which the desired axial curvature in connection with the feed rate along the Z-axis results. When cutting, a smooth transition can be made from a flat, right angle to achieve an axially curved surface that is tangential to the flat surface.

Obgleich das Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Zwecke einer vollständigen Offenbarung einer zweckmässigen Bauform im einzelnen beschrieben worden ist, ist es einleuchtend, dass die beschriebene Verrichtung nur den Charakter eines Beispiels hat und dass die verschiedenen neuen Merkmale der Erfindung bei anderen Bauformen angewandt werden können, ohne dass vom Geist und Umfang der Erfindung abgewichen wird.Although the embodiment of the invention for the purpose of a complete disclosure of an expedient design has been described in detail, it is evident that the described operation is only an example has and that the various new features of the invention can be applied to other designs without dated The spirit and scope of the invention are deviated from.

Claims

PATENT CLAIMS

/ 1. ^ Machine tool, characterized by a bed (Ίο); a first tool head (34) which is on the bed Oο) for slidably disposed for linear movement along a first axis (Z) and rotatable for rotation about the first axis (Z) is stored; a clamping device (264) for holding a workpiece (282) in a stationary position, so that the workpiece can be machined by the tool head (34), the workpiece (262) having a first section to be machined (26o) and a second portion to be machined (27o); means (46) for rotating the first Tool head (34); means (26) for moving the first tool head (34) along the first axis (Z) during the tool head (34) for machining the V / body piece turns; a first tool slide (5o) on the first tool head (34) for a transverse feed movement is slidably mounted along a second axis (U) which runs transversely to the first axis (Z); a first cross feed device (58), which moves the first tool slide (5o) along the second axis (U), while the first Tool head (34) rotates; a first "tool holder (252) on the first tool slide (5o) for holding a first tool (256) to rotate the tool in a circular path and a machining operation on a section perform the workpiece; a second tool head (36) resting on the bed (1o) for linear movement longitudinally the first axis (Z) is slidably disposed on the side of the jig (264) opposite the side, on which the first tool head (34) is arranged, so that the second tool head (36) also the workpiece (262) can process, wherein the second tool head (36) is rotatably mounted for a rotation about the first axis (Z); means (48) for rotating the second tool head (36)

0 9 8 ? ¹W Π 8 <U0 9 8? ¹ W Π 8 <U

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

means (28) for moving said second tool head (36) along said first axis (Z) while rotating; a second tool slide (56) on the second tool head (36) is slidable for transverse feed movement along a third axis (X) which is transverse to the first Axis (Z) runs; a second cross feed device (62), which the second tool slide (56) along the third Axis (X) moves while the second tool head (36) rotates; a second tool holder on the second tool slide (56) for holding a second tool in order to rotate the second tool in a circular path, and a machining process perform on a portion of the workpiece (262); means (14) for rotating the jig (264) so that both sections (26o, 27o) of the V / Erkstückes (262) are assigned to each of the two tool heads (34,56) can be, which carry out the machining operations on both sections (26o, 27o) at the same time; and a Control device which controls the rotation of the two tool heads (34, 36) and the axial feed movement of the two tool heads (34,36) along the first axis (Z) and the transverse feed movement of the first and second tool slides (5o, 56) independently controls along the second and third axes (U, X) the machining operations on the first and second Make section (26o, 27o) of the workpiece.

2. Machine tool according to claim 1, characterized by means for changing the speed of rotation of the tool heads (34,36) during the cross feed movement of the tool slide (5o, 56) depending on the change in the Radius of the circular path, which is described by the cutting tips of the tools, around a constant cutting surface speed maintain when the radius of the circles the cutting tools changes due to the cross feed movement of the tool slide.

3. Machine tool according to claim 2, characterized in that the speed of rotation of the tool head (34, 35) at any given point in time is determined by the equation uj = SS / (2V R _c ), where "Jl> the speed of rotation of the V. ' tool head (34,36) at any given point in time, SS is the desired cutting surface speed and R is the radius of the circular path at the given point in time, which is described by the cutting tip of the tool.

4. Machine tool according to one of claims 1 to 3, characterized by a device for changing the speed of the cross feed of the tool slides (5o, 56) depending on the change in the rotational speed of the associated Tool head (34,36) to despite the change in Rotation speed to maintain a constant chip thickness per revolution of the tool head.

5. Machine tool according to claim 4, characterized in that the speed of the cross feed of the tool slide (5o, 56) at any given point in time is determined by the equation FR = QOJ, where FR is the speed of the cross feed of the tool slide at any given point in time, Q is the desired chip thickness per revolution of the tool head and CO the speed of rotation of the tool head is at the given time.

6. Machine tool still one of the preceding claims, characterized by the jig (264) supporting table (14) which is rotatable about a fourth axis (Y) which runs at right angles to the first axis (Z), and which is rotatable by at least an angle of 180 ° about the first and second sections of the workpiece to exchange.

lhlh

7. Machine tool according to one of the preceding claims characterized by a third tool slide (52), which is slidably arranged on the first tool head (34) for a transverse feed movement transversely to the first axis (Z); one third transverse feed device (6o) which moves the third tool slide (52) transversely to the first axis (Z), while the first tool head (34) rotates; and a third tool holder (254) on the third tool slide (52) for holding a third tool (258) for cutting the workpiece.

8. A method for machining a workpiece using a machine tool according to claim 6, characterized in that that

A the first and second tools simultaneously engage the first and second portions of the workpiece brought and the first and second tool heads are rotated at the same time to simultaneously on the first and second Sections of the workpiece to perform machining operations ,

B the first and second tools from the first and second sections of the workpiece after the completion of the Processing operations are disengaged,

C the table carrying the jig by 180 ° rotated to interchange the first and second portions of the workpiece, and

D the first tool with the second section of the workpiece and the second tool with the first section of the Workpiece simultaneously engaged and the first and second tool heads rotated simultaneously to Simultaneously carry out additional machining operations on the first and second sections of the workpiece.

«09825/0894

9. A method for machining a workpiece using a machine tool according to claim 7, characterized in that that

A the first tool is brought into engagement with the workpiece, while the third tool is disengaged with the front part and the first tool slide is moved to the first tool over a section of the workpiece to move and make a rough cut,

B the first tool is brought out of engagement with the workpiece and

C the third tool is brought into engagement with the workpiece, while the first tool is disengaged from the workpiece and the third tool slide is moved to the third tool over the rough cut Moving section of the workpiece and making a final cut.

10. Method of machining a workpiece using a machine tool according to claim 1, wherein turning operations at the two end portions of the to be machined Workpiece are made, characterized in that a first turning process at the first end of the workpiece is made while at the same time a second turning process is performed on the second end of the workpiece, the Workpiece is rotated 18o ° and the first turning process is carried out at the second end of the workpiece, while at the same time the second turning process is performed on the first end of the workpiece.

11. The method according to claim 1o, characterized in that the first turning process is a rough cut and a final cut of the workpiece includes.

809825/089*809825/089 *

- yf -

12. The method according to claim 1ο, characterized in that that the second turning process comprises a rough cut and a final cut of the workpiece.

13. The method according to claim 12, characterized in that the workpiece is clamped to it in a stationary Able to hold while both turning operations are carried out, and that the cutting devices in one Circular path can be rotated relative to the workpiece in order to carry out the turning operations.

B09825 / 0894