DE3040091A1

DE3040091A1 - Machine tool for hollow workpieces e.g. injection moulding moulds - has microprocessor controller for drive system providing rotational and translatory movements

Info

Publication number: DE3040091A1
Application number: DE19803040091
Authority: DE
Inventors: Bernd Hebenstreit; Rolf G. Henze; Werner 5650 Solingen Meyer
Original assignee: KLOPP WERKE KG
Current assignee: KLOPP WERKE KG
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1982-05-13

Abstract

The machine tool has a workpiece clamp and a tool holder controlled to obtain relative movement in four different senses. These comprise three translatory relative movements along respective mutually perpendicular axes and a rotary movement about one of these axes. The relative movements are effected via a single drive associated with the workpiece clamp or the tool holder, or via a pair of drives associated with each, using a microprocessor controller. Pref. the workpiece clamp is moved horizontally while the tool holder is moved vertically and perpendicularly as well as being rotated about its longitudinal axis. The machine tool allows machining of workpieces with a conical internal form.

Description

Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine für die spanabhebende Bearbeitung bzw. Fertigung von hohlen Werkstücken, insbesondere mit gekrümmter und konischer Innenform, wie für Kokillen/Stranggießanlagen. mit einem mit einer Einspannvorrichtung für das Werkstück versehenen Werkstückträger, einem ein Werkzeug aufweisenden Werkzsughalter, Antrieben für den WsrkstUckträger und/oder den Werkzeughalter, um Relativbewegungen zwischen beiden zu bewirken, und einer Einrichtung zur Steuerung dieser Relativbewegungen derart, daß das Werkzeug das Werkstück bis zu der gewünschten Endform bearbeitet. Machine tool The invention relates to a machine tool for the machining or production of hollow workpieces, in particular with curved and conical inner shape, such as for permanent molds / continuous casting plants. with a workpiece carrier provided with a clamping device for the workpiece, a tool holder having a tool, drives for the workpiece carrier and / or the tool holder to effect relative movements between the two, and a device for controlling these relative movements in such a way that the tool machined the workpiece to the desired final shape.

Bei derartigen Werkstücken handelt es sich um rohr- oder blockförmige Teile mit einer Innenform, die gleichzeitig konisch und gekrümmt sein kann, Konizität und Krümmung kennen hierbei noch über die Länge des Werkstückes veränderlich sein. Diese Werkstückformen sind insbesondere bei Kokillen für Stranggießanlagen anzutreffen, wobei die Konizität und KrOmmung der Kokille durch dio Bauart der Stranggießanlage, die Form und K@libergröße des Gisßstranges sowie die Qualitit des vergossenen Stahlwerkstoffes bestimmt werden. Für den wirtschaftlichen Betrieb einer Btranggisßanlage ist es von entscheidender Bedeutung, daß die Kokillenform der maßlichen Veränderung des Gießstranges während des Erstarrungeprozesses in der Kokille entspricht Die Werkzeugmaschine soll dabei sowohl für die spanabhebende Fertigung von neuen als auch für die Nachbearbeitung von gebrauchten Kokillen geeignet sein DU nnwand ice Kokillenrohre werden heute überwiegend auf spanlosem Wegs hergestellt, indem in gerade gezogene Rohre ein der Innenform entsprechender Dorn eingepreßt wird, der das Rohr entsprechend formt und aufweitet. Dickwandige Blockkokillen werden zur Zeit auf konventionellen Werkzeugmaschinen mit geeigneten Zusatzeinrichtungen und Hilfsmitteln, insbesondere Kopiereinrichtungen, gefertigt. Der Aufwand für die Herstellung eines Modelle sowie an Uearbeitungs- und Einrichtezeit ist betr#chtlich.Such workpieces are tubular or block-shaped Parts with an internal shape that can be conical and curved at the same time, conicity and curvature can still be variable over the length of the workpiece. These workpiece shapes are particularly found in molds for continuous casting plants, the conicity and curvature of the mold due to the design of the continuous caster, the shape and size of the cast strand and the quality of the cast steel material to be determined. For the economical operation of a Btranggisßanlage it is of crucial Meaning that the mold shape of the dimensional Change in the cast strand during the solidification process in the mold The machine tool is intended to be used for both the machining of new as well as for the reworking of used permanent molds ice mold tubes are mainly manufactured using non-cutting methods today, by a mandrel corresponding to the inner shape is pressed into straight pipes, which shapes and expands the pipe accordingly. Thick-walled ingot molds are currently on conventional machine tools with suitable additional equipment and aids, in particular copiers, manufactured. The effort for the Production of a model as well as processing and set-up time is considerable.

Es sind auch Fertigungsverfahren bekannt, bei denen eine anfangs gerade Form durch chemische Ätzung auf die gewünschte Konizität gebracht wird. Ferner ist es bekannt, mit Explosiv-Umformung zu arbeiten, wobei ein Rohr mittels Sprengkraft in eine feste Form gepreßt wird. Von allen diesen Fertigungsverfahren ist jedoch die spanabhebende Bearbeitung die genaueste und eignet sich gleichermaßen für die Neufertigung und Nacharbeitung von Kokillen.There are also known manufacturing processes in which one is initially straight Shape is brought to the desired taper by chemical etching. Furthermore is it is known to work with explosive forming, with a pipe by means of explosive force pressed into a solid shape. Of all these manufacturing processes, however, is machining is the most accurate and is equally suitable for New production and reworking of molds.

Eins nach dem Prinzip einer Kopier-Fräs- oder Hobelmaschine arbeitende Maschine, die einer Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art entspricht, ist aus der DE-OS 23 56 806 bekannt geworden Hierbei wird ein dem Werkstück entsprechendes Kopiemodell mit Hilfe eines Kopierfühlers abgetastet, dessen Schaltsignals mechanisch, hydraulisch oder elektrisch auf die Maschine übertragen werden. Nachteilig bei dieser Fsrtigungsmethode ist, daß ein Kopiermodell benötigt wird, zu dessen Herstellung eine numerisch gesteuerte Fräsmaschine mit Bahnsteuerung erforderlich ist. Entsprechend der komplexen Form des Werkstückes ist auch die Erstellung des Programmes schwierig und aufwendig. Außerdem ergeben sich beim Kopieren naturgemäß Ungenauigkeiten durch Summierung der Fertigungstoleranzen des Kopiermodelles mit dem systembedingten Übertragungsfehler beim Kopiervorgang vom Modell auf das Werkstück. Ferner ist der Einrichtvorgang sehr zeitautwendig, da das Kopiermodell mit dem Werkstück genau fluchtend ausgerichtet werden muß Ein wesentlicher Nachteil des Kopierverfahrens besteht auch darin, daß sich das Werkzeug mit dem Kopierfühler entsprechend der Abtastung des Modelles synchron bewegt, so daß nur einseitig eingespannte Werkzeuge einsetzbar sind. Dadurch ist, insbesondere bei kleineren Querachnitten, nur eine geringe Spanabnahme möglich, weil der guerschnitt des Werkzeugschaftes begrenzt ist. Das führt jedoch zu langen Fertigungszeiten.One that works on the principle of a copier, milling or planing machine Machine that corresponds to a machine tool of the type described above, is known from DE-OS 23 56 806 Here is a workpiece corresponding Copy model scanned with the help of a copy sensor, the switching signal of which is mechanical, be transmitted hydraulically or electrically to the machine. Disadvantageous with this one The manufacturing method is that a copy model is required to make it a numerically controlled milling machine with path control is required. Corresponding The complex shape of the workpiece also makes it difficult to create the program and laborious. In addition, inaccuracies naturally arise when copying Summation of the manufacturing tolerances of the copy model with the system-related transfer error when copying from the model to the workpiece. Further is the setup process very time-consuming, as the copy model is precisely aligned with the workpiece must be A major disadvantage of the copying process is that the tool is synchronized with the copy sensor according to the scanning of the model moved so that only tools clamped on one side can be used. This means that especially with smaller cross cuts, only a small amount of chip removal is possible, because the cross-section of the tool shank is limited. However, that leads to long Manufacturing times.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine spanabhebende Werkzeugmaschine zu schaffen, die es ermöglicht, Werkstücke mit insbesondere unsymmetrischen Innenformen ohne Verwendung von Kopiermodellen direkt mit hoher Genauigkeit in kurzer Fertigungezeit herzustellen oder nachzuarbeiten.The invention is based on the object of a cutting machine tool to create that makes it possible to produce workpieces with, in particular, asymmetrical internal shapes without the use of copy models directly with high accuracy in a short production time manufacture or rework.

Diese Ausgabe ist erfindungsgemäß bei einer eingangs beschriabenen Werkzeugmaschine dadurch gelöst, daß Werkstückträger und Werkzeughalter zur Ausführung von vier verschiedenen Relativbewegungen zueinander geführt bzw.According to the invention, this output is described at the outset Machine tool solved in that workpiece carrier and tool holder for execution guided by four different relative movements to each other or

gelagert sind, von denen drei transiatorische Bewegungen entlang dreier jeweils senkrecht aufeinander stehender Achsen und eine eine rotatorische Bewegung um eine dieser Achsen sind, und daß die Steuerungseinrichtung für diese Bewegungen eine Rechnerprogramm-gesteuerte numerische Steuerungseinrichtung ist.are stored, of which three transient movements along three Axes that are perpendicular to each other and one a rotational movement about one of these axes, and that the control device for these movements is a computer program controlled numerical control device.

Die zum Bearbeiten des Werkstückes resultierende Bewegung entsteht somit durch Überlagerung der#vorstehend erwähnten vier Einzelbewegungen, wobei es im Grunde unwesentlich ist, ob der Werkstückträgsr oder der Werkzeughalter die jeweilige Einzelbewegung durchführt So können beispielsweise alle vier Einzel bewegungen vom Werkstücktrissr ausgeführt werden, während der Werkzeughalter im fixierten Zustand verbleibt, oder der Werkzeughalter kann alle vier Einzelbewegungen ausführen, wobei der Werkstücktriger fixiert en bleibt. Im allgemein wird man jedoch solche Ausführungen wählen, bei denen sowohl der WerkstUckträger als auch der Werkzeughalter nur einen Teil der Einzelbewegungen durchführt Beispielsweise kann der Werkzeughalter eine translatorische und die rotatorische Bewegung übernehmen, während der Wsrkstücktriger die restlichen beiden translatorischen Bewegungen ausführt. Andere Kombinationen sind ebenfalls möglich Es ist klar, daß durch Überlagerung dieser vier Bewegung arten das Werkstück so bearbeitet werden kann, daß es die gewünschte Endform enthält, auch wenn es eine komplazierte Innenform aufweisen soll. Dies ist beispielsweise bei den erwähnten Kokillen für Stranggießanlagen der Fall, deren Innenform gekrümmt und konisch sein kann, wobei Konizität und Krümmung noch über die Länge der Kokille veränderlich sein können. Mit der srfindungsgemäß ausgebildeten Werkzeugmaschine gelingt es dabei, insbesondere auch die Innenkanten der Werkstücke ginwandfrei zu bearbeiten.The resulting movement for machining the workpiece is created thus by superimposing the # above-mentioned four individual movements, whereby it it is basically irrelevant whether the workpiece carrier or the tool holder is the respective one Performs a single movement For example, all four individual movements can be performed by the Workpiece tears are executed while the tool holder is in the fixed state remains, or the tool holder can perform all four individual movements, with the workpiece carrier remains fixed. In general, however, one will find such statements Select, in which both the workpiece carrier and the tool holder only have a part which carries out individual movements. For example, the tool holder can be a translational one and take over the rotary movement, while the workpiece triger takes over the rest performs both translational movements. Other combinations are also possible It is clear that by superimposing these four movements the workpiece arten can be machined to have the desired final shape, even if there is a should have a complicated inner shape. This is for example with the ones mentioned Molds for continuous casters are the case, the inner shape of which is curved and conical can, with conicity and curvature still variable over the length of the mold could be. With the machine tool designed according to the invention, it is possible to In particular, the inner edges of the workpieces can also be machined without a wall.

Die Steuerungseinrichtung für diese Bewegungen ist in erfindungsgemäSer Weise als Rechnerprogramm-gesteuerte numerische Steuerungseinrichtung ausgebildet. Auf diese Weise kann auf ein Kopiermodell verzichtet werden, so daß di vorstehend genannten Fehler des Kopierverfahrens beim numerischen Bearbeiten nicht auftreten. Offensichtlich sind derartige numerische Steuerungseinrichtungen in Verbindung mit anders ausgebildeten Werkzeugmaschinen bekannt geworden. Für den hier in Rede stehenden Anwendungsfall sind derartige Einrichtungen nach Kenntnis der Erfinder jedoch noch nicht eingesetzt worden. Man hat statt dessen mit einem Kopiermodell gearbeitet, wie es beispielsweise in der DE-OS 23 56 806 beschrieben ist.The control device for these movements is in accordance with the invention Way designed as a computer program-controlled numerical control device. In this way, a copy model can be dispensed with, so that the above mentioned errors of the copying process do not occur during numerical editing. Obviously, such numerical control devices are in link became known with differently trained machine tools. For the one in question here The present application is such devices to the knowledge of the inventors however, it has not yet been used. Instead, you have a copy model worked, as described for example in DE-OS 23 56 806.

Zweckmäßigerweise ist jeder Relativbewegung ein eigenes Antriebs- und Meßsystem zugeordnet. Die Antriebasysteme werden im Lageregelkreis in an sich bekannter Weise gesteuert. Jede Achse ist mit einem elektronischen Wegmeß-System ausgerüstet, welches die jeweilige Ist-Position des Werkstückträgers bzw. Werkzeughalters an die Steuerung meldet, wo sie mit dem vom Rechner vorgegebenen Sollwert verglichen wird. Bei Differenzen zwischen Soll- und Istwert wird eine Nachregelung der jeweiligen Achse vorgenommen.Appropriately, each relative movement has its own drive and measuring system assigned. The drive systems are inherent in the position control loop controlled in a known manner. Each axis has an electronic measuring system equipped, which is the respective actual position of the workpiece carrier or tool holder reports to the controller where it is compared with the setpoint given by the computer will. If there are differences between the setpoint and the actual value, the respective Axis made.

Da der Aufbau von derartigen numerischen Steuerungseinrichtungen bekannt ist, braucht an dieser Stelle auf nähere Einzelheiten nicht eingegangen zu werden.Since the structure of such numerical control devices is known is, need not go into further details at this point.

Eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Werkzeugmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß der Werkzeughalter horizontal in Ltingsrichtung des Werkstückes und der Werkstückträger horizontal senkrecht zur Bswegungsrichtu<1# dg Werkzaughalter@ und v@@@@@@@ @@@@@@@@ und um seine Längsachse drehbar ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung führt somit der Werkzeughalter nur eine einzige Bewegung aus, und zwar horizontal in Längsrichtung des Werkstückes, wobei diese Bewegung die Hauptschnittbewegung darstellt Alle anderen Bewegungen werden über den Werkstückträger ausgeführt. Die Weginformationen des Werkzeughalters, die von der Hauptschnittbewegung über eine geeignete elektronische Meßeinrichtung ausgegeben werden, werden mit den Weginformationen für die Bewegungen des Werkstückträgers über das Rechnerprogramm so miteinander verknüpft, daß jeder Längsposition des Werkzeughalters eine entsprechende Höhen-, Seiten- oder Winkelposition des Werkstückes zugeordnet ist.A special embodiment of the machine tool designed according to the invention is characterized in that the tool holder is horizontal in the longitudinal direction of the Workpiece and the workpiece carrier horizontally perpendicular to the direction of movement <1 # dg tool holder @ and v @@@@@@@ @@@@@@@@ and is rotatable about its longitudinal axis. at this embodiment the invention thus leads the tool holder only a single movement, namely horizontally in the longitudinal direction of the workpiece, where this movement is the main cutting movement. All other movements are carried out via the workpiece carrier. The path information of the tool holder, that of the main cutting movement via a suitable electronic measuring device are output with the path information for the movements of the workpiece carrier Linked to one another via the computer program in such a way that each longitudinal position of the tool holder assigned a corresponding height, lateral or angular position of the workpiece is.

Bei der vorstehend genannten Ausführungsform besitzt der Werkzeughalter vorteilhafter Weise die Form einer langen Stange, an deren Außenseite das Werkzeug befestigt und die an einem hin- und herbeweglichen Antriebszchlitten angeordnet ist. Wenn eine Innenbearbeitung des Werkstückes durchgeführt wird,- wird dabei der Werkstückträger von dem stangenförmigen Werkzeughalter durchgriffen. Dabei ist es zweckmäßig, den Werkzeughalter vor und hinter dem Werkstück zu lagern, d.h. doppelseitig. Die Erfindung schlägt hierzu vor, da hinter dem Werkstück angeordnete Stützlager,- d.h. auf der vom Schlitten abgewandten Seite, verschiebbar anzuordnen und das vordere Stützlager als starres Lager auszubilden. Diese doppelseitige Abstützung des Werkzeughalters gestattet die Aufnahme von leistungefähigen Hobel- oder Stoßwerkzeugen bzw. Räumwerkzeugen. Es können auch Fräseinrichtungen angebracht werden, so daß eine große Spanabnahme und damit kurze Fertigungszeiten möglich sind.In the above embodiment, the tool holder has advantageously the shape of a long rod, on the outside of which the tool attached and arranged on a reciprocating drive slide is. If the workpiece is internally machined, the Workpiece carrier penetrated by the rod-shaped tool holder. It is there It is advisable to store the tool holder in front of and behind the workpiece, i.e. on both sides. For this purpose, the invention proposes that support bearings arranged behind the workpiece, i.e. on the side facing away from the slide, to be slidable and the front Train support bearings as a rigid bearing. This double-sided support of the tool holder allows the inclusion of capable Planing or shaping tools or broaching tools. Milling devices can also be attached so that a large chip removal and thus short production times are possible.

Zum Zwecke eines raschen Werkzeugwechsels sind der Werkzeughalter und der Antriebeschlitten über eine schnell lösbare Kupplung miteinander verbunden. Hierdurch können die Rüstzeiten gesenkt werden.For the purpose of a quick tool change, the tool holder and the drive carriage connected to one another via a quick-release coupling. This can reduce set-up times.

Der Werkstückträger ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß er einen Hubtisch mit hydraulischem Gewichtsausgleich und Vertikalantrieb, einen Querschlitton mit zugehörigem Antrieb und einen Drehteil mit Antrieb für die Drehbewegung umfaßt. Bei dieser Ausführungsform kann der Werkstückträger somit zwei transiatorische Bewegungen, eine in Horizontal- (Cuer-) Richtung und eine in Vertikalrichtung, und eine Rotationsbewegung um seine Längsachse ausführen.The workpiece carrier is expediently designed so that it has a Lifting table with hydraulic weight compensation and vertical drive, a cross slide with associated drive and a rotating part with drive for the rotary movement. In this embodiment, the workpiece carrier can thus have two transitional movements, one in the horizontal (cuer) direction and one in the vertical direction, and a rotational movement run around its longitudinal axis.

Es versteht sich,#daß der Werkstückträger bei anderen Ausführungen der Erfindung, bei dem ihm mehr oder weniger Bewegungsarten zugewiesen sind, eine geänderte Ausführungsform aufweist, bei der die einzelnen Tische, Schlitten, Teile und Antriebs den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt sind.It goes without saying that the workpiece carrier in other designs of the invention, in which more or fewer types of movement are assigned to him Has modified embodiment, in which the individual tables, slides, parts and drive are adapted to the respective conditions.

Bei der Einspannvorrichtung für das Werkstück handelt es sich vorteilhafter Weise um ein Spannrohr mit Stützlünette.The clamping device for the workpiece is more advantageous Way around a clamping tube with support steady rest.

Das Werkstück kann jedoch auch je nach Form und Größe direkt auf einer mit T-Nuten versehenen Planscheibe aufgespannt werden.The workpiece can, however, also depending on its shape and size direct be clamped on a faceplate provided with T-slots.

Der Antriebsschlitten für den Werkzeughalter wird vorteilhafterweise von einem Gleichstrom-Regelmotor über einen Kugelgewindetrieb angetrieben.The drive slide for the tool holder is advantageous Driven by a DC motor via a ball screw drive.

Was die erfindungsgsmäß einsetzbaren Werkzeuge anbetrifft, so bestehen hierbei keine Beschränkungen bezüglich der Verwendung spezieller Werkzeugarten, solange eine einwandfreie Bearbeitung des Werkatückes gesichert ist. Grundsätzlich können zwei Arten von Werkzeugen zum Einsatz gelangen: fest am Wurkzeughalter eingespannte Werkzeuge, wie Hobelwsrkzeuge, die keine Relativbewegung zum Werkzeug: halter ausführen, oder Werkzeuge mit eigenem Antrieb, die beispielsweise drehbar am Warkzeughalter befestigt sind und gegenüber diesem eine Relativbewegung ausführen, wie beispielsweise Fräswerkzeuge. Die Wahl des richtigen Werkzeuges richtet sich nach dem speziellen Einsatzzweck.As for the tools that can be used according to the invention, exist no restrictions regarding the use of special types of tools, as long as perfect processing of the workpiece is ensured. Basically two types of tools can be used: firmly clamped to the tool holder Tools such as planing tools that do not move relative to the tool holder, or tools with their own drive, which can be rotated on the tool holder, for example are attached and perform a relative movement with respect to this, such as Milling tools. The choice of the right tool depends on the special one Intended use.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen: Figur 1 ein Blockschaltbild der Steuerungseinrichtung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Werkzeugmaschine in Verbindung mit einer räumlichen Darstellung eines charakteristischen Werkstückes; Figur 2 ein Prinzipbild einer erfindungagemäß ausgebildeten Werkzeugmaschine in drei Ansichten, und zwar eine Seitenansicht, Vorderansicht und Draufsicht; und Figur 3 ein Prinzipbild eines mit einer Fräseinrichtung ausgerüsteten Werkzeughalters.The invention will now be combined with the aid of an exemplary embodiment described in detail with the accompanying drawing. Show it: figure 1 is a block diagram of the control device of a device designed according to the invention Machine tool in connection with a spatial representation of a characteristic Workpiece; FIG. 2 shows a basic diagram of a machine tool designed according to the invention in three views, namely a side view, front view and plan view; and FIG. 3 shows a schematic diagram of a tool holder equipped with a milling device.

In Figur 1 ist ein Blockschaltbild einer numerischen Steuerungseinrichtung (30) für eine erfindungsgemä# ausgebildete Werkzeugmaschine dargestellt. Da der Aufbau eines derartigen Steuersystems im wesentlichen bekannt ist, werden an dieser Stelle keine weiteren Einzelheiten erläutert. Mit der Steuerungseinrichtung werden vier Bewegungsarten eines Werkzeughalters bzw. Werkstückträgers derart gesteuert, daß sich diese vier Bewegungsarten zu einer Relativbewegung zwischen Werkzeugschneide und Werkstück überlagern, durch die das Werkstück spanabhebend bis zu der gewünscht.n Endform bearbeitet wird. Hierbei werden die Antriebe für jede Bswequngsart im Lageregelkreis in an sich bekannter Weise gesteuert Um die jeweilige Ist-Position des Werkstücks bzw. Werkzeugs mit dem vom Rechner vorgegebenen Sollwert vergleichen zu können, ist jede Achse mit einem elektronischen Wegmeß-Bystem ausgerüstet, das die jeweilige Ist-Position an die Steuerung meldet. Bei Differenzen zwischen Soll- und Leitwert findet eine Nachregelung statt.FIG. 1 is a block diagram of a numerical control device (30) for a machine tool designed according to the invention. Since the Structure of such a control system is essentially known, will be based on this No further details explained. With the control device will be four types of movement of a tool holder or workpiece carrier controlled in such a way that these four types of movement result in a relative movement between the tool cutting edge and overlay workpiece, through which the workpiece is machined up to the desired Final shape is machined. The drives for each type of movement are in the position control loop controlled in a manner known per se around the respective actual position of the workpiece or tool with the one from the computer Compare the specified target value every axis is equipped with an electronic measuring system, the reports the respective actual position to the controller. If there are differences between the target and conductance, readjustment takes place.

Wie in Figur 1 durch Pfeile gekennzeichnet ist, können das Werkstück 31 bzw der zugehörige Werkstückträger und der mit dem Werkzeug 33 versehene Werkzeughalter 32 insgesamt vier Bewegungearten ausführen. Er handelt sich hierbei um drei translatorische Bewegungen, die eine Vertikalbewegung und zwei Horizontalbawegungen in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen umfassen, und um eine rotatorische Bewegung um die Längsachse des Werkstückes bzw. Werkstückträgers. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel führt der Werkzeughalter 32 nur eine einzige hin- und hergehende Bewegung aus, die einer Horizontalbewegung in Längsrichtung des Werketückes entspricht. Der Werkstückträger bzw. das darin eingespannte Werkstück 31 führt eine Querbowegung in Horizontalrichtung, eine Vertikalbewegung und eine Drehbewegung um die eigene Achse aus. Mit Hilfe der durch ein Rechnerprogramm gesteuerten numerischen Steuerungseinrichtung gelingt es, diese vier Bewegungsarten derart zu koppeln bzw. zu überlagern, daß durch spanabhebende Bearbeitung die gewünscht.As indicated by arrows in FIG. 1, the workpiece 31 or the associated workpiece carrier and the tool holder provided with the tool 33 32 perform a total of four types of movement. There are three translational ones Movements that are a vertical movement and two horizontal movements in two perpendicular directions standing on top of each other, and around a rotational movement the longitudinal axis of the workpiece or workpiece carrier. With the one shown here Embodiment, the tool holder 32 leads only a single reciprocating Movement that corresponds to a horizontal movement in the longitudinal direction of the workpiece. The workpiece carrier or the workpiece 31 clamped therein performs a transverse movement in the horizontal direction, a vertical movement and a rotary movement around your own Axis off. With the help of the numerical control device controlled by a computer program it is possible to couple or superimpose these four types of movement in such a way that by machining the desired.

Werkstückendform erreicht werden kann.Workpiece end shape can be achieved.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Werkstück 31 handelt es sich um eine Kokille, wie sie für Gtranggießanlagen Verwendung findet Bei dem hier darfisstellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine wird diese zur Nacharbeitung der komplizierten Innenform der Kokille eingesetzt. Der innere Hohlraum der Kokille weist einen etwa quadratischen Querschnitt auf, jedoch verengt sich dieser Querschnitt in Längsrichtung, d.h.The workpiece 31 shown in Figure 1 is a Ingot mold, as it is used for continuous casting plants Embodiment of the machine tool according to the invention is this for reworking the complicated inner shape of the mold used. The inner cavity of the mold has an approximately square cross-section, but this cross-section narrows in the longitudinal direction, i.e.

die Kokille ist in Längsrichtung konisch ausgebildet, und sie besitzt gekrümmte Innenwände, wobei als zusätzliches Erschwernis die Konizität und Krümmung über die Längs des Kokille veränderlich sind. Mit der erfindungsgsmäß ausgebildeten Werkzeugmaschine gelingt es jedoch, diese komplizierte Innenform nachzuarbeiten.the mold is conical in the longitudinal direction, and it has curved inner walls, with the conicity and curvature as an additional difficulty are variable over the length of the mold. With the according to the invention trained However, the machine tool succeeds in reworking this complicated internal shape.

Die in Figur 2 dargestellte Werkzeugmaschine umfaßt eine Grundplatte 9, auf der ein Bett 10 mit horizontaler Führung angeordnet ist. In der Mitte der Grundplatte 9 ist ein Werkstückträger 34 angeordnet, der im wesentlichen aus einem Hubtisch 14 mit hydraulischem Gewichtsausgleich 15 und Vertikalantrieb 16, einem Querschlitten 17 mit einem Antrieb 18 für die Querbewegung und einem Drehteil 19 mit einem Antrieb 20 für die Drehbewegung besteht.The machine tool shown in Figure 2 comprises a base plate 9, on which a bed 10 is arranged with a horizontal guide. In the middle of Base plate 9 is a workpiece carrier 34 is arranged, which consists essentially of a Lifting table 14 with hydraulic weight compensation 15 and vertical drive 16, one Cross slide 17 with a drive 18 for the cross movement and a rotating part 19 with a drive 20 for the rotary movement.

Der Werkstückträger 34 umfaßt desweiteren eine geeignete Einspannvorrichtung für das Werkstück 2, die bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer mit T-Nuten versehenen Planscheibe 21, einem Spannrohr 22 und einer Stützlünette 23 besteht. Das Werkstück 2 wird in dem Spannrohr 22 eingespannt. Es kann jedoch auch direkt auf der Planscheibe 21 aufgespannt werden.The workpiece carrier 34 further comprises a suitable clamping device for the workpiece 2, which in the embodiment shown here consists of a with T-slots provided face plate 21, a clamping tube 22 and one Support steady 23 consists. The workpiece 2 is clamped in the clamping tube 22. It however, it can also be clamped directly onto the faceplate 21.

Auf dem Maschinenbett 10 ist desweiteren gleitend ein Antriebsschlitten 7 angeordnet, der über eine Schnellkupplung 8 mit einem stangenförmigen Werkzeughalter 4-verbunden ist. An dem Werkzeughalter 4 ist ein starres Hobelwsrkzeug 1 eingespannt. Der Werkzeughalter 4 ist in zwei Stützlagern 11, 12 geführt, von denen eines 11 starr ausgebildet und vor dem Werkatückträgsr angeordnet ist, während sich das andere 12 hinter dem Werkstück träger befindet und verschiebbar auf einem Hilfsbett 13 angeordnet ist Der Antrieb des Schlittens 7 erfolgt über einen regelbaren Elektromotor 5 in Verbindung mit einem Kugelgewindetrieb 6. Andere bekannte Antriebsarten sind möglich.Furthermore, a drive carriage is sliding on the machine bed 10 7 arranged, the via a quick coupling 8 with a rod-shaped tool holder 4-connected. A rigid planing tool 1 is clamped on the tool holder 4. The tool holder 4 is guided in two support bearings 11, 12, one of which 11 is rigid and arranged in front of the Werkatückträgsr, while the other 12 is located behind the workpiece carrier and can be moved on an auxiliary bed 13 The carriage 7 is driven by a controllable electric motor 5 in connection with a ball screw drive 6. Other known types of drive are possible.

Im Betrieb der Werkzeugmaschine führt der Antriebaschlitten 7 eine Bewegung in Längsrichtung des Werkstückes 2 aus.When the machine tool is in operation, the drive slide 7 guides a Movement in the longitudinal direction of the workpiece 2.

Das Werkstück 2 kann über den Hubtisch 14 angehoben und abgesenkt, über den Querschlitten 17 in Querrichtung bewegt und über das Drehteil 19 in Drehungen versetzt werden.The workpiece 2 can be raised and lowered via the lifting table 14, Moved in the transverse direction via the cross slide 17 and in rotations via the rotating part 19 be moved.

Diese vier Bewegungsarten werden von der numerischen Steuerungseinrichtung derart gekoppelt bzw. überlagert, daß die Schneide des Werkzeugs 1 in spanabhebender Weise die gewünschte Innenform des Werkstücks herstellen kann.These four types of movement are controlled by the numerical control device coupled or superimposed in such a way that the cutting edge of the tool 1 is in the cutting way can produce the desired internal shape of the workpiece.

Zur weiteren Erhöhung der Zerspanungsleistung, insbesondere bei der Fertigung von großkalibrigen Vierkantkokillen, kann anstelle des fest eingespannten Hobelwerkzeuges 1 auch mit einem rotierenden Fräswsrkzeug 40 gearbeitet werden, das in Figur 3 schematisch dargestellt ist. Der hierfür erforderliche Spezialwerkzeughalter 41 mit Eigenantrieb 42 für das Fräswsrkzsug 40 ist ebenfalls in Figur 3 dargestellt. Bei dieser Arbeitsweise übernimmt der Antriebsschlitten 7 den für das Fräsen erforderlichen Vorschub.To further increase the cutting performance, especially with the Production of large-caliber square molds can be used instead of the firmly clamped Planing tool 1 can also be worked with a rotating milling tool 40, which is shown schematically in FIG. The special tool holder required for this 41 with its own drive 42 for the milling tool 40 is also shown in FIG. In this mode of operation, the drive slide 7 takes over the tasks required for milling Feed.

Claims

Claims 1. Werkzsugmaschine for machining respectively.

Manufacture of hollow workpieces, especially with curved and conical inner shape, like molds for continuous casting plants, with one with a clamping device workpiece carrier provided for the workpiece, a tool holder with a tool, Drives for the workpiece carrier and / or the tool holder for relative movements to effect between the two, and a device for controlling these relative movements in such a way that the tool processes the workpiece to the desired end shape, characterized in that workpiece carriers (34) and tool holders (4, 32, 41) to perform four different relative movements to each other or are stored, of which three translational movements along three each Axes standing on top of each other and one a rotary movement around one these axes are, and that the control device for this Movements of a computer program controlled numerical control device (30) is.

2. Machine tool according to claim 1, characterized in that each Relative movement is assigned its own drive and measuring system.

3. Machine tool according to claim 1 or 2, characterized in that that the tool holder (4, 32, 41) is horizontal in the longitudinal direction of the workpieceaa (2, 31) and the workpiece carrier (34) horizontally perpendicular to the direction of movement of the Tool holder and is vertically movable and rotatable about its longitudinal axis.

4. Machine tool according to claim 3, characterized in that the Horizontal movement of the tool holder (4, 32, 41) is the main cutting movement and that the tool holder is in the form of a long rod on the outside thereof the tool (1, 33, 40) is attached and the one to a reciprocating drive carriage (v) is arranged.

5. Machine tool according to claim 4, characterized in that the Workpiece carrier (34) during the internal machining of the work piece CZ, 31) from the rod-shaped Tool holder (4, 32, 41) is penetrated.

6. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the tool holder (4) is mounted in front of and behind the workpiece is.

7. Machine tool according to claim 6, characterized in that the Support bearings (12) arranged behind the workpiece (2) are displaceable on an auxiliary bed (13) is arranged, while the front support bearing (11) lo rigid bearing is formed is

8. Machine tool according to claim 4, characterized in that the tool holder (4) and the drive carriage (7) with one another via a quick-release coupling (s) are connected.

9. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the workpiece carrier (34) has a lifting table (14) with hydraulic Weight compensation (15) and vertical drive (16), a cross slide (17) with associated Drive (18) and a rotating part (19) with drive (20) for the rotary movement.

10. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized well-known that the clamping device for the workpiece is a clamping tube (22) with support steady (23) includes.

II. Machine tool according to Claim 4, characterized in that the drive slide (7) for the tool holder (4) from a DC motor (s) is driven by a ball screw drive (6).

12-. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the tool holder (4, 41) optionally with a firmly clamped Planing or broaching tool (1) or a milling tool (40) with its own drive (42) is foreseeable,