DE2951565C2

DE2951565C2 - Zweispindel-Drehmaschine zum voder-und rückseitigen Bearbeiten von Werkstücken in zwei Aufspannungen

Info

Publication number: DE2951565C2
Application number: DE19792951565
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 7140 Ludwigsburg Steinhilper
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1982-04-29
Also published as: DE2951565A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Zweispindel-Drehmaschine zum vorder- und rückseitigen Bearbeiten von Werkstücken in zwei Aufspannungen, mit je einem Spannfutter an getrennt antreibbaren Spindeln und mit einer bewegbaren Übergabeeinrichtung zum Transport Ües Werkstückes von dem einen Spannfutter in das ;andere.

Derartige Zweispindel-Drehmaschinen werden zur ■Vor- und Fertigbearbeitung von Drehteilen in größeren Stückzahlen allgemein angewendet. Bei diesen z. B. aus Firmenprospekten bekannten Drehmaschinen sind die Spindeln mit den Spannfuttern parallel nebeneinander angeordnet, wie dies aus der F i g. 1 ersichtlich ist. Eine solche Spindelanordnung macht eine mindestens zweiachsige Bewegung sowie zusätzlich ein Wenden der Werkstücke bei deren Übergabe von einem Spannfutter in das andere zwischen der ersten und der zweiten Aufspannung erforderlich (vgl. Fig.2). Ein automatisches Greifen und Umsetzen der Werkstücke ist wegen des Wendevorganges nur an ihrem äußeren Umfang möglich. Dies bedingt meist ein Stillsetzen der Spindeln in einer definierten Stellung des Spannfutters, damrt der Werkstückgreifer nicht mit den Backen des Spannfutters kollidiert. Die Übergabe- und Wendeeinrichtungen der bekannten Drehmaschinen sind baulich aufwendig und nur schlecht an verschiedene Werkstükke anpaßbar, so daß sich ihr Einsatz nur bei der Bearbeitung großer Werkstückserien lohnt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zweispindel-Drehmaschine der eingangs genannten Art und eine Übergabeeinrichtung zu schaffen, die ein schnelleres Umspannen der Werkstücke von einem Spannfutter in das andere mit einfachen Mitteln ermöglichen. Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale der koaxialen Spindelanordnung und der nur einachsigen Beweglichkeit der Übergabeeinrichtung. Vorteilhafte Ausbildungen der Übergabeeinrichtung sind den Ansprüchen 2 bis 4 zu entnehmen.

Die Anordnung von zwei sich koaxial gegenüberliegenden Drehspindeln mit Spannfuttern ist bei Drehmaschinen an sich bekannt und bei einer Großdrehbank in der DE-PS 4 47 695 beschrieben.

Die beiden Spannfutter dienen dort dazu, schwere und lange Werkstücke an beiden Enden zu fassen und anzutreiben. Die Übergabe von Werkstücken aus einem Spannfutter in das andere ist dort weder vorgesehen noch wäre sie sinnvoll.

Dagegen wird bei Drehmaschinen der erfindungsgemäßen Art durch die koaxiale Spindelanordnung erreicht, daß die Übereck-Bewegung und das Wenden des Werkstückes bei dessen Übergabe von einem Spannfutter in das andere entfallen. Es ist nur ein Bewegen der Übergabeeinrichtung in Richtung der fluchtenden Achsen der Drehspindeln erforderlich, was den Übergabevorgang und die hierfür erforderlichen Einrichtungen wesentlich zu vereinfachen gestattet.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung erfolgt das Bewegen der Übergabeeinrichtung in Richtung der fluchtenden Spindeln dadurch, daß sie als axial verschiebbare Stange ausgebildet ist, welche die eine Spindel sov/ie das zugehörige Spannfutter in einer zentrischen Bohrung durchsetzt und an ihrem der anderen Spindel zugewandten Ende Greifmittel für das Werkstück aufweist (Anspruch 2). Da Drehwerkstücke in vielen Fällen eine mittige Bohrung aufweisen, kann es zweckmäßig sein, wenn die Greifmittel gemäß Anspruch 3 als in eine Mittelbohrung des Werkstückes einführbarer, vorzugsweise auswechselbarer Spreizdorn ausgebildet sind.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 4 erfolgt das Bewegen der Übergabeeinrichtung in Richtung der fluchtenden Spindeln dadurch, daß sie als auf einer zu den fluchtenden Spindeln parallelen Portalschiene längsverschiebbarer Schlitten ausgebildet ist, an dem ein Arm mit einem Greifer für das Werkstück befestigt ist.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen im Vergleich mit einer bisher üblichen Zweispindel-Drehmaschine beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer bekannten Doppelspindel-Frontdrehmaschine schräg von vorn,

F i g. 2a bis 2c schematisch die Arbeitsgänge und den Umspannvorgang bei einer Drehmaschine nach der g,

F i g. 3 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Zweispindel-Drehmaschine mit Übergabeeinrichtung,

F i g. 4a bis 4c schematisch die Arbeitsgänge und den Umspannvorgang bei einer Drehmaschine nach der Fig. 3,

F i g. 5 eine erfindungsgemäße Zweispindel-Drehmaschine mit einer außerhalb der Spindelachse angeordneten Übergabeeinrichtung.

Die in der F i g. 1 dargestellte Doppelspindel-Drehmaschine herkömmlicher Bauart weist zwei nebeneinander liegende, getrennt antreibbare Spindeln mit je

einem Spannfutter au^f. Im Spannfutter der auf der Ansicht gemäß Fig. I linken Spindel wird die zunächst zugängliche ersie Seite des an seiner Rohkontur eingespannten Werkstückes bearbeitet, während dus recht» Spannfutter geöffnet und vom vorhergehenden Werkstück entladen wird, damit es für die fcinspannung des von dem linken Sμanπfutter /u übergebenden halbfertigen Werkstückes zur Verfugung steht (Phase a in Fig.2). Der Übergabevorgang (Phase b in Fig. 2) gliedert sich in die Herausnahme des Werkstückes aus dem Ιίηκεη Spannfutter, in eine Querbewegung ium rechten Spannfutter bei gleichzeitigem Wenden des Werkstückes um 180 Grad und in das Hineinschieben des Werkstückes in das rechte Spannfutter. Die Bewegungen des Werkstückes, des Greifers der Übergabeeinrichtung und der Spannfutterbacken sind in der F i g. 2b durch Pfeile angedeutet.

Danach wird in einer weiteren Phase (c in der F i g. 2) das Werkstück in dem rechten Spannfutter fertig bearbeitet. Das linke Spannfutter ist dabei für die Aufnahme des nächsten Werkstückes frei.

Es ist ersichtlich, daß bei den bekannten Doppelspindel-Drehmaschinen mit nebeneinande-liegenden Spindeln der Umspannvorgang zeitraubend ist und eine aufwendige Übergabeeinrichtung erfordert. Diese Nachteile werden durch die in der F i g. 3 beispielsweise dargestellte Zweispindel-Drehmaschine nach der Erfindung behoben. Bei dieser Maschine sind die Spindeln 1 und 2 (nur in F i g. 4 zu sehen) mit ihren Spannfuttern 3 und 4 koaxial einander gegenüberliegend angeordnet. Da somit die Spannfutter 3 und 4 auf einer Achse spiegelbildlich zueinander liegen, kann die Übergabe des Werkstückes W ohne Wenden desselben durch einen geradlinigen Verschiebevorgang durchgeführt werden. Dies geschieht bei der Ausführung nach F i g. 3 mit Hilfe einer Stange 5. welche die eine Spindel 2 sowie das zugehörige Spannfutter 4 in einer zentrischen Bohrung 6 durchsetzt und axial hin und her verschoben werden kann. An ihrem dem anderen Spannfutter 3 zugewandten Ende trägt die Stange 5 einen in eine Mittelbohrung des Werkstückes W einführbaren Spreizdorn 7, der zur Anpassung an unterschiedliche Durchmesser der Mittelbohrung auswechselbar ist.

Die in der Fig.3 dargestellte Ausführung einer Zweispindel-Drehmaschine mit Übergabeeinrichtung ermöglicht den in den Fig.4a bis c schematisch gezeigten Ablauf der Arbeitsgänge und des Umspannvorganges:

Die Bearbeitung der ersten Hälfte des Werkstückrohlings lindem linken Spannfutter 3 unter gleichzeitiger Entfernung des vorhergehenden, fertig bearbeiteten Werkstückes Waus dem rechten Spannfutter 4 (Phase a • in der Fig.4) ähnelt den Gegebenheiten bei den bekannten Doppelspindel-Drehmaschinen gemäß Fig. 1.

In der nächsten Phase b in der Fig.4 erfolgt die Übergabe und das Umspannen des Werkstückes Wvon dem linken Spannfutter 3 in das rechte Spannfutter 4 mittels einer nur geradlinigen axialen Bewegung. Hierzu rückt die Stange 5 aus der rechten Spindel 2 aus und greift mit ihrem Spreizdorn 7 in die Mittelbohrung des halbfertigen Werkstückes W. Nach Öffnen des linken Spannfutters 3 wird die Stange 5 in die Bohrung 6 zurückgezogen und damit das Werkstück W in das rechte Spannfutter 4 transportiert, das dann geschlossen wird. Ein Wenden des Werkstückes entfallt dabei.

In der Phase c gemäß F i g. 4 kann das Werkstück auf dem rechten Spannfutter fertig gedreht weiden. während dus linke Spannfutter 3 den nächsten Werkstückrohling aufnimmt.

Durch die anhand der Fig. 3 und 4 beschriebene Ausbildung einer Zwcispindel-Drehmaschine ergeben sich gegenüber den bekannten Drehmaschine -»ernaU den Fig.) und 2 die folgenden Vorteile:

— Der technische Aufwand für den Aufbau und die Steuerung der I Iber^abeeinrichtung wird durch die Verringerung der Zahl der Bewegungsachsen von 3 auf 1 stark vereinfacht.

\^r> — Durch den einfachen Aufbau ergibt sich ein hinsichtlich Schnelligkeit, Povnoniergenauigkeit und Störanfälligkeit wesentlich veibessertes Betriebsverhalten der Übergabeeinrichtuiig.

— Die Möglichkeit, das Werkstück in einer Innenboh- _'u rung iu greifen, führt zu einer guten Anpassungsfähigkeit der Übergabeeinrichtung an unterschiedliche Werkstücke und kann sogar deren Umrüsten für die Fertigung anderer Teile unnötig machen, da viele Werkstückarten (z. B. Zahnräder) bei unterschiedlichen Außenabmessungen gleiche Durchmesser der Mittelbohrungen aufweisen.

Die Übergabe des Werkstückes durch Zurückziehen einer Stange in die »eigene« Spindel ergibt eine wesentlich verbesserte Anlage des Werkstückes am Aufnahmespannfutter und vermeidet damit die Genauigkeitsprobleme bei extern angeordneten Übergabeeinrichtungen.

Dem stark verringerten Aufwand für die Werkstückübergabe steht keine nennenswerte Steigerung des Aufwandes für die maschinenseiügen Komponenten gegenüber, zumal getrennte, unabhängig voneinander arbeitende Spindelantriebe und -Steuerungen auch bei den bekannten Zweispindel-Drehautomaten eingesetzt werden.

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35 Wenn es erwünscht ist, daß die Eingabe und die Entnahme der Werkstückrohlinge bzw. der Fertigteile in die bzw aus den Spannfuttern automatisch erfolgt, kann dies mittels bekannter Be- und Entladeeinrichtungen durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es aber, die Werkstückübergabeeinrichtung so auszubilden, daß sie das Be- und Entladen der Drehmaschine mit übernehmen kann. Die hierfür geeignete Übergabeeinrichtung in Portalbauv/eise gemäß der F i g. 5 weist eine im Abstand parallel zu der gemeinsamen Spindelachse angeordnete Portalschiene 8 auf, längs der ein Schlitten 9 verschiebbar ist. Über ein Gelenk f2 ist mit dem Schlitten 9 ein Arm 10 schwenkbar verbunden, der an seinem freien Ende einen Greifer U trägt. Mittels des Greifers 11 kann das Werkstück gefaßt und beim Be- und Entladen sowie beim Übergabevorgang gehalten jiverden, durch entsprechendes Schwenken des Armes Ϊ0 sowie durch Hin- und Herschieben des Schlittens 9 lassen sich die jeweils erforderlichen Werkstückbewegungen verwirklichen. Ein Wenden des Werkstückes beim Umspannen ist auch bei dieser Anordnung nicht erforderlich. Es entfallen gegenüber der Einrichtung nach der Fig.3 aber die mit dem Innengreifen der Werkstücke verbundenen Vorteile.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

*_l>^._ Λ. j— Pateniaiibprüche:

1. Zweispindel-Drehmaschine zum vorder- und rückseitigen Bearbeiten von Werkstücken in zwei Aufspannungen, mit je einem Spannfutter an getrennt anlreibbaren Spindeln und mit einer bewegbaren Übergabeeinrichiung zum Transport des Werkstückes von dem einen Spannfutter in das andere Spannfutter, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (1,2) mit den Spannfuttern (3, 4) einander fluchtend gegenüberliegen, wobei das Bewegen der Übergabeeinrichtung ausschließlich in Richtung der fluchtenden Spindeln (1,2) erfolgt.

2. Zweispindel-Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegen der Obergabeeinrichtung in Richtung der fluchtenden Spindeln dadurch erfolgt, daß sie als axial verschiebbare Stange (5) ausgebildet ist, weiche die eine Spindel (2) suwie das zugehörige Spannfutter (4) in einer zentrischen Bohrung (6) durchsetzt und an ihrem der anderen Spindel (1) zugewandten Ende Greifmittel für das Werkstück fH^aufweist.

3. Zweispindel-Drehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifmittel als in eine Mittelbohrung des Werkstückes (W) einführbarer, vorzugsweise auswechselbarer Spreizdorn (7) ausgebildet sind.

4. Zweispindel-Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegen der Übergabeeinrichtung in Richtung der fluchtenden Spindeln dadurch erfolgt, daß sie als auf einer zu den fluchtenden Spindeln (1, 2) parallelen Portalschiene (8) längsverschiebbarer Schlitten (9) ausgebildet ist, an dem ein Arm (10) mit einem Greifer (11) für das Werkstück (W) befestigt ist.

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