DE2921051A1 - Mehrspindelwerkzeugmaschine - Google Patents

Mehrspindelwerkzeugmaschine

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DE2921051A1
DE2921051A1 DE19792921051 DE2921051A DE2921051A1 DE 2921051 A1 DE2921051 A1 DE 2921051A1 DE 19792921051 DE19792921051 DE 19792921051 DE 2921051 A DE2921051 A DE 2921051A DE 2921051 A1 DE2921051 A1 DE 2921051A1
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camshaft
spindle
cams
machine tool
frame
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DE19792921051
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English (en)
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Geoffrey Ernest Seck Tomlinson
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White-Bsa Tools Ltd Kitts Green Birmingham Gb
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Alfred Herbert Ltd
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    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • B23Q5/341—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission cam-operated
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    • B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/04—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps
    • B23Q39/042—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps with circular arrangement of the sub-assemblies
    • B23Q39/044—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps with circular arrangement of the sub-assemblies having at least one tool station cooperating with each work holder, e.g. multi-spindle lathes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/25—Lathe
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/25—Lathe
    • Y10T82/2552—Headstock
    • Y10T82/2554—Speed changing gear

Description

ALFRED HERBERT LIMITED Coventry, CVl 4JU, Großbritannien
HehrSpindelwerkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft eine Mehrspindelwerkzeugmaschine und hat als Aufgabe die Schaffung einer derartigen Maschine in einer zweckmässigen Form.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgeraäss durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Mehrpindelwerkzeugmaschine nach der Erfindung.
Die dargestellte Werkzeugmaschine in Form einer Mehrspindeldrehmaschine ist von herkömmlicher Auslegung und enthält einen nur teilweise dargestellten Hauptrahmen F, an dem ein Spindel -
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träger 10 schaltbar befestigt ist. Der Spindelträger 10 trägt mehrere im gleichen Abstand parallel zueinander angeordnete Arbeitsspindeln 11. Eine Hauptantriebswelle 12 erstreckt sich längs der Achse des Spindelträgers 10 und ist über Zahnräder 13 an den Arbeitsspindeln mit allen Arbeitsspindeln verbunden. Die Zahnräder 13 sind um ein Zahnrad 14 an der Hauptantriebswelle 12 angeordnet.
Am Rahmen F ist ebenfalls ein Hauptwerkzeugschlitten 15 mit einer axialen Bohrung befestigt, durch die sich die Hauptantriebswelle 12 erstreckt. Der Hauptwerkzeugschlitten 15 ist axial zum Spindelträger 10 bewegbar und mit Bahnen zur Befestigung von feststehenden Werkzeughaltern 16a oder von unabhängig " axial verschiebbaren Werkzeughaltern 16b versehen. Es sind bis zu vier unabhängige Werkzeughalter 16b vorgesehen, die am Hauptwerkzeugschlitten 15 zu befestigen sind. Der Hauptwerkzeugschlitten 15 ist vorzugsweise von der Bauart gemäss der eigenen GB-Patentanmeldung (Fall G) mit demselben Anmeldetag.
Ein Ende des Rahmens hat einen abnehmbaren Deckel 17, hinter dem sich ein leicht zugänglicher erster Getriebeabschnitt 18 befindet, der die Haupteingangswelle 19 mit der Hauptantriebswelle 12 verbindet. Verschiedene Zahnräder des Getriebeabschnitts 18, z. B. zwei Zahnräder 18-a, 18b, können entfernt und gegen zwei weitere Zahnräder mit unterschiedlicher Übersetzung ausgetauscht werden zur Veränderung der Drehzahl der Hauptantriebswelle 12 gegenüber der Antriebseingangswelle 19-Die Antriebseingangswelle 19 wird von einem nicht gezeigten Elektromotor z. B. über einen Mehrfachriementrieb 20 angetrieben.
Die verschiedenen Funktionen der Drehmaschine xtferden von zwei parallel im Abstand angeordneten Nockenwellen 21, 22 gesteuert, die angrenzend an die Seiten des Rahmens F so drehbar gelagert sind, dass darauf angeordnete Nocken durch entfernbare Platten am Rahmen zum Wechseln leicht zugänglich sind» Die Nockenwellen
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21, 22 haben Schneckenräder 23 bzw. 24, die mit Schnecken 25 bzw. 26 an einer drehbar am Rahmen gelagerten Querwelle 27 im Eingriff stehen. Die Querwelle 27 hat zwei Kupplungen 28, 29· Der Eingang der Kupplung 28 ist über ein Kegelzahnrad 30 unmittelbar mit der Antriebseingangswelle 19 verbunden. Der Eingang der Kupplung 29 ist über ein Schneckenrad 31 und einen zweiten Getriebeabschnitt 32 mit der Hauptantriebswelle 12 verbunden. Wie im Fall des Getriebeabschnitts 18 ist der Getriebeabschnitt 32 an einem Ende des Rahmens hinter dem Deckel 27 angeordnet und weist leicht abnehmbare Zahnräder auf, z. B. zwei Zahnräder 32a, 32b. Durch diese Zahnräder kann das Verhältnis der Drehzahl der Nockenwellen 21, 22 zur Drehzahl der Hauptantriebswelle 12 geändert werden. Es sei hervorgehoben, dass bei im Eingriff befindlicher Kupplung 28 die Nockenwellen 21, 22 verhältnisraässig schnell gedreht werden, was in einem Teil des Maschinenzyklus erforderlich ist, indem die Werkzeuge an den Werkzeughaltern 16a, 16b von den Werkstücken am Spindelträger abgezogen werden. Dies ist ebenfalls erforderlich im Schnellannäherungsteil des Vorschubhubs. Die Kupplung 29 kommt in Eingriff zur Erzeugung einer viel langsameren gesteuerten Vorschubbewegung. Die Kupplungen 28 und 29 können hydraulisch oder elektromagnetisch betätigbar sein unter der Kontrolle einer elektrischen Folgesteuerung 33, die durch eine der Nockenwellen, im vorliegenden Fall die Nockenwelle 22, betätigbar ist.
Auf jeder Nockenwelle 21, 22 sind mehrere Nocken im Abstand über die LängserStreckung verteilt angeordnet. Die Anordnung dieser Nocken ist so getroffen, dass sie alle leicht entfernt X'jerden können, wenn die Nockenwelle in einer gegebenen Nockenxi/echselstellung angehalten ist.
Im einzelnen sind alle Nacken von der Stirnnockenbauart mit zugehörigen IToekesabtastern» Jeder Nocken besteht aus einem an der Hockenaslls festliegenden Teil und edneiE we-iteren von dar Mockeswslls abnehmbaren Teil. Der fsstliege-n&e Teil bildet einen Seil der Stirnnockenfläche= Wenn die Nockenwelle in der
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«J U 'J O £f ω J 'J y i- ί
Nockenwechselstellung angehalten ist, stehen alle Nockenabtaster mit den festliegenden Teilen ihrer jeweiligen Nocken so in Eingriff, dass die abnehmbaren Teile hiervon ohne die Notwendigkeit einer Drehung der Nockenwelle abgenommen werden können.
An der Nockenwelle 21 befinden sich zwei Nocken 34 und 35, die die axiale Verschiebung des Hauptwerkzeugschlittens 15 vorzugsweise durch eine Vorrichtung steuern, die in der eigenen GB-Patentanmeldung ... ... (Fall K) mit demselben Anmeldetag angegeben ist. Auf der Nockenwelle 21 befinden sich auch zwei Nocken 36, 37," die zur Steuerung der axialen Verschiebung der beiden unabhängigen Werkzeughalter 16b, vorzugsweise durch eine Vorrichtung von der Art verwendet
werden, wie sie in der eigenen GB-Patentanmeldung
(Fall J) mit demselben Anmeldetag angegeben ist.
Am Rahmen F sind Vorkehrungen zur Befestigung von bis zu sechs Querschlitten C getroffen, von denen drei durch Nocken 38, 39, 40 an der Nockenwelle 21 gesteuert werden. Zwei dieser Querschlitten werden normalerweise für schwere Dreharbeit verwendet und befinden sich auf einem Niveau unter der Achse der Spindelträgers 10 und in waagerecht gegenüberliegenden
Stellungen, was in der eigenen GB-Patentanmeldung
(Fall B) mit demselben Anmeldetag erläutert ist.
Der Spindelträger 10 wird durch einen Schaltmechanismus geschaltet, der in der dargestellten Werkzeugmaschine ein Malteserkreuz-Mechanismus 4-2 mit einem Schaltarm 41 ist. Der Schaltarm 41 ist vorzugsweise axial längsverschieblich an der Nockenwelle 21 befestigt, was in der eigenen GB-Patentanmeldung (Fall E) mit demselben Anmeldetag angegeben
ist. Der Schaltarm 41 kann veranlasst werden, den mitwirkenden Teil des schaltenden Malteserkreiz-Mechanismus 42 zu verfehlen und daher den Spindelträger 10 nicht schalten.
Die Nockenwelle 22 trägt zwei Nocken 43, 44, die die axiale
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Verschiebung der beiden verbleibenden unabhängigen Werkzeughalter 16b steuert, und trägt drei Nocken 45, 46, 47, die die anderen drei Querschlitten steuern. Zusätzlich ist ein Nocken 48 vorgesehen, der einen Pe ststellbolzen 49 betätigt zur Festlegung des Spindelträgers 10 in jeder von mehreren Winkelstellungen, wobei Klemmen 50 den Spindelträger 10 in dieser festgelegten Stellung klemmen. Der Pestlege- und Klemmechanismus ist vorzugsweise von der Art, wie er in der genannten eigenen GB-Patentanmeldung (Pall D) angegeben ist. Der Nocken 48 ist, ähnlich dem Schaltarm 41, axial bewegbar zur Verhinderung des Entklemmens und Lösens des Spindelträgers 10, wenn kein Schalten benötigt wird, und zwar in der Weise, wie sie in der eigenen GB-Patentanmeldung (Pall E) angegeben ist.
Die beiden Nockenwellen 21, 22 tragen auch zwei Nocken 51, 52, die zusammenarbeiten und einen Spannfutterlösering 53 betätigen, der drehbar an einer mit der Achse des Spindelträgers 10 zusammenfallenden Achse gelagert ist. Die gegenseitige Drehung zwischen dem Spannfutterlösering 53 und dem Spindelträger 10 dient zum Öffnen oder Schliessen von nicht gezeigten Werkstück greifenden Spannfuttern an den Arbeitsspindeln 11. Die Nocken 51, 52 sind vorzugsweise so angeordnet, dass der Spannfutterlösering während des Anfangsteils jeder Schaltbewegung des Spindelträgers 10 feststehend gehalten wird, wodurch sich die Spannfutter an einer oder mehreren der Arbeitsspindeln öffnen, und dann während des Rests der Schaltbewegung zusammen mit dem Spindelträger 10 gedreht wird. Die Spannfutter werden durch Rückführung des Spannfutterlöserings 53 in seine Ausgangsstellung wieder geschlossen, während der Spindelträger 10 durch den Peststellbolzen 49 festgelegt ist. Einer der Nocken 51, 52 dreht den Spannfutterlösering 53 in einer Richtung, während der andere Nocken den Spannfutterlösering in der entgegengesetzten Richtung dreht. In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform ist der Spannfutterlösering 53 mit einer Federrückstellung versehen, wobei der sonst die Rückstellbewegung ausfüh-
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rende Nocken weggelassen ist. Der die Nocken 51, 52 mit dem Spannfutterlösering 53 verbindende Hechanismus ist vorzugsweise von der Art, wie er in der eigenen GB-Patentanmeldung ... ... (Fall F) mit demselben Anmeldetag angegeben ist.
Für einige Vorgänge ist es notwendig, eine der Arbeitsspindeln 11 an einer speziellen Arbeitsstation festzustellen, was für gewöhnlich durch Einbau einer Bremse und einer Kupplung für jede Spindel erfolgt. Die Bremse und die Kupplung müssen die Spindel anhalten und starten können und neigen daher zu einer sperrigen Bauweise. Bei der beschriebenen Drehmaschine hat jede Spindel 11 eine einfache Klauenkupplung 54 und eine einfache Bremse 55, die nur bei Stillstand aller Spindeln betätigt werden. Die Hauptantriebswelle 12 ist mit einer Bremse 56 und mit einer Kupplung 57 von ausreichender Leistungsfähigkeit versehen, um ein Anhalten und Starten aller Spindeln zu ermöglichen. Diese Spindeln können in einem Teil der Werkzeugmaschine untergebracht werden, wo, anders als im Bereich des Spindelträgers 10, kein Platzmangel herrscht«, Dieses Merkmal ist im einzelnen in der eigenen GB-Patentanmeldung (Fall C) mit demselben Anmeldetag beschrieben,.
Für einige Torgänge, z..B. das Gewindeschneiden, muss ein Drehwerkzeug am Werkzeugschlitten 15, vorzugsweise mit einem Antrieb angetrieben werden, wie er in der eigenen GB-Patentanmeldung (Fall H) mit demselben Anmeldetag beschrieben ist. Ein derartiger Antrieb enthält kurz zusammengefasst ein einziges feststehendes Zahnrad 58 an der Hauptantriebswelle 12 und gesonderte Abgriffantriebe, die nach Bedarf als Gruppe um dieses Zahnrad 58 herum angeordnet sind. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel ist an einer Hilfsantriebswelle 59 für eines der Werkzeuge ein frei drehbares Antriebszahnrad· 60 angeordnet, das mit dem'Zahnrad 58 und mit einem Zahnrad 61 auf einer Torgelegewelle 62 kämmt» Ein weiteres Zahnrad 61a kämtat mit einem Zahnrad 63 an der
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Welle 59- Die Zahnräder 61a und 63 sind zum Indern der Drehzahl der Hilfsantriebswelle 59 gegenüber derjenigen der Hauptantriebswelle 12 leicht zugänglich. Der Hilfsantrieb kann von der Drehmaschine abgebaut und an einer hierfür vorgesehenen Stelle lediglich angeschraubt werden, wenn an der Drehmaschine ein Werkzeugwechsel für einen neuen Satz von Werkstücken vorgenommen wird.
Die Nockenwelle 22 weist auch einen trommel- oder scheibenförmigen Nocken 64· auf, der einen Stangenvorschubmechanismus betätigt, wenn die Drehmaschine statt für einen Spannfutterbetrieb für einen Stangenbetrieb ausgerüstet ist.
909348 7-0837 ORIGINAL INSPECTED

Claims (8)

  1. Patentanwälte
    DlPWNG.R.BEmSEN.iDIPL-ING.K.LAMPRECHT-DR.-ING.R.BEETZJR· 2921051
    RECHTSANWALT DIPL-PHYS. DR. JUR. U. HEIDRICH «.*»«■ I ν ν/ ι
    DR.-ING. W. TIMPE - DIPL-ING. J. SIEGFRIED
    ÜRflWJOZ. DIPL-CHEM. DR. RER. NAT. W. SCHMITT-FUMIAN
    SteinsdorfstraBe 10 s D-8000 Mönchen 22
    67-29.646p 23. Mai 1979
    Ansprüche
    Mehrspindelvrerkzeugmaschine, gekennzeichnet
    durch einen Rahmen (F),
    durch einen am Rahmen (F) schaltbar angeordneten Spindelträger (10),
    durch mehrere vom Spindelträger (10) drehbar gelagerte Arbeitsspindeln (11),
    durch eine die Arbeitsspindel (11) antreibende Hauptantriebswelle (12),
    durch einen am Rahmen (F) befestigten und zum Spindelträger (10) hin und davon weg bewegbaren Werkzeugschlitten (15),
    durch wenigstens eine Nockenwelle (21; 22) mit Nocken (34-40; 43-48) zur Steuerung der Bewegung des Werkzeugschlittens (15) und zur Schaltung des Spindelträgers (10),
    durch eine Antriebseingangswelle (19) und
    durch ein Getriebe (18, 32) zur Übertragung eines Antriebs von der Antriebseingangswelle (19) zur Hauptantriebswelle (12) und zu der oder jeder Nockenwelle (21; 22),
    wobei das Getriebe (18, 32) am Rahmen (F) leicht zugänglich derart angeordnet ist, dass Zahnräder (18a, 18b.; 32a, 32b) hiervon leicht gewechselt werden können, und wobei die Nockenwelle(-n) (21; 22) so an einer Seite
    67-(8452J)
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    des Rahmens (F) angeordnet ist (sind), dass die Nocken (34-40; 43-48) zum Wechseln leicht zugänglich sind.
  2. 2. Mehrspindelwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass längs gegenüberliegenden Seiten des Rahmens <F) zwei Nockenwellen (21, 22) angeordnet sind.
  3. 3· Mehrspindelwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Nocken (34-40; 43-48) Stirnnocken sind und mit den Stirnseiten in Eingriff stehende Nockenabtaster aufweisen.
  4. 4. MehrSpindelwerkzeugmaschine nach Anspruch 3?
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jeder Nocken (34-40; 43-48) einen an der Nockenwelle (21; 22) festliegenden Teil und einen weiteren hiervon abnehmbaren Teil aufweist, und
    dass der festliegende Teil einen Teil der Stirnseite bildet.
  5. 5· Mehrspindelwerkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
    dass alle festliegenden Teile der Nocken (34-40; 43-48) an der oder «jeder Nockenwelle (21; 22) im Eingriff mit den zugehörigen Nockenabtastern stehen, wenn sich die Nockenwelle (21; 22) in einer gegebenen Stellung befindet, und
    dass alle abnehmbaren Teile abgenommen werden können, wenn sich die Nockenwelle (21; 22) in der gegebenen Stellung befindet.
  6. 6. Mehrspindelwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am Werkzeugschlitten (15) wenigstens ein Werk-
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    zeughalter (16a; 16b) befestigt ist, der unabhängig vom Werkzeugschlitten (15) zum Spindelträger (10) hin und davon weg bewegbar ist» und
    dass Nocken an der oder jeder Nockenwelle (21; 22) die Bewegung des oder jedes Werkzeughalters (16a; 16b) steuern.
  7. 7· Mehrspindelwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Nocken an der oder jeder Nockenwelle (21; 22) den Vorschieb von Querschlitten (C) am Rahmen (F) steuern.
  8. 8. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Nocken an der oder jeder Nockenwelle (21; 22) das Öffnen und Schliessen einer Werkstückeingriffseinrichtung an den Arbeitspindeln (11) steuern.
    9- Mehrspindelwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Getriebe (18 j 32) einen ersten Abschnitt (18) aufweist, durch den der Antrieb von der Antriebseingangswelle (19) zur Hauptantriebswelle (12) übertragen wird, und einen zweiten Abschnitt (32) aufweist, der den Antrieb auf die oder jede Nockenwelle (21; 22) überträgt , und
    dass jeder Abschnitt (18;32 ) zwei zum Wechseln leicht zugängliche Zahnräder (18a, 18b; 32a, 32b) aufweist.
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DE19792921051 1978-05-24 1979-05-23 Mehrspindelwerkzeugmaschine Withdrawn DE2921051A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB22134/78A GB1603782A (en) 1978-05-24 1978-05-24 Drive and camshaft arrangement in a multi-spindle machine tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2921051A1 true DE2921051A1 (de) 1979-11-29

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ID=10174446

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DE19792921051 Withdrawn DE2921051A1 (de) 1978-05-24 1979-05-23 Mehrspindelwerkzeugmaschine

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DE (1) DE2921051A1 (de)
GB (1) GB1603782A (de)

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US4270420A (en) 1981-06-02
GB1603782A (en) 1981-11-25

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8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BEETZ SEN., R., DIPL.-ING. BEETZ JUN., R., DIPL.-I

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