DE3143409A1

DE3143409A1 - Drehmaschine

Info

Publication number: DE3143409A1
Application number: DE19813143409
Authority: DE
Inventors: Jürgen 6301 Launsbach Rinn
Original assignee: Heyligenstaedt & Co Werkzeugmaschinenfabrik 6300 Giessen GmbH; Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Hwh Werkzeugmaschinen-Holding 6380 Bad Hombu GmbH
Priority date: 1981-11-02
Filing date: 1981-11-02
Publication date: 1983-05-11
Also published as: DE3143409C2

Description

Drehmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmaschine mit einem auf einen Bettschlitten angeordneten Planschieber und einem auf der Hauptspindel angeordneten Spannfutter.
Solche Drehmaschinen sind allgemein bekannt und gebräuchlich.
Vielfach ist es wünschenswert, auf einer Drehmaschine mit umlaufenden Werkzeugen zum beispiel axiale Bohrungen in Drehteilen zu erzeugen Zu diesem Zweck ist es bekannt, in einem Trommelwerkzeugspeicher ein umlaufendes, durch einen eigenen Motor angetriebenes Werkzeug an zum ordnen, so daß man z.B in ein im Spannfutter eingespanntes Flanschteil auf einem Teilkreis liegende Bohrungen erzeugen kann. Als Beispiel für den Stand der Technik sei auf die DE-PS 20 44 187 verwiesen, welche einen um eine senkrechte Achse schaltbaren Werkzeugrevolverkopf zeigt, auf dem ein umlaufendes Werkzeug angeordnet ist.
Die Anordnung eines umlaufenden Werkzeugs auf einem Trommelwerkzeugspeicher bedingt beträchtlichen Konstruktionsaufwand. Häufig entstehen dabei auch Probleme hinsichtlich der erforderlichen Kollisionsfreiheit. Bei der Anordnung eines umlaufenden Werkzeugs auf einem Trommelwerkzeugspeicher besteht vor allem die Gefahr, daß das umlaufende Werkzeug mit dem Werkstück kollidiert, wenn dieses von einem dem umlaufenden Werk?eug benachbarten Werkzeug bearbeitet wird. Oftmals reicht auch die Kollisionsfreiheit zum Drehmaschinenbett nicht aus. Aus diesen Gründen kann die Lagerung der umlaufenden Werkzeuge nur relativ klein ausgeführt werden. Dementsprechend gering ist auch deren mögliche Antriebsleistung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine Drehmaschine der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß mit möglichst wenig baulichem Aufwand umlaufende Werkzeuge für die Axialbearbeitung eingesetzt werden können, daß dabei eine möglichst große Kollisionsfreiheit gegeben ist und daß die umlaufenden Werkzeuge mit einer bei Bearbeitungszentren üblichen Leistung antreibbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Die Vorteile der Erfindung sind offensichtlich. Da das umlaufende Werkzeug statt auf dem Planschieber im Spannfutter der Hauptspindel eingespannt wird, benötigt es keinen separaten Antrieb. Dadurch vereinfacht sich die Gesamtanordnung gegenüber einer Drehmaschine mit einem umlaufenden Werkzeug auf dem Planschieber bzw. dem auf dem Planschieber angeordneten Mehrfachstahlhalter. Ein weiterer vorteil der Erfindung liegt darin, daß man infolge der üblicherweise vorhandenen Regelbarkeit der Drehzahl der Hauptspindel auch die Drehzahl des umlaufenden Werkzeugs ohne jeden zusätzlichen Aufwand regeln und damit dem jeweils verwendeten Werkzeug entsprechend einstellen kann.
Durch die relativ hohe Antriebsleistung für das Drehen steht selbst bei niedrigen Drehzahlen fUr das Fräsen und Bohren noch eine Leistung zur Verfügung, die der von Searbeitungazentren entspricht.
Wenn die Werk WerkstUckspannvorrichtung ein Ubliches Dreibackenfutter ist, dann kann man auf ein allgemein gebräuchliches und deshalb billig erhältliches Bauteil zurückgreifen.
Eine große Kollisionsfreiheit erhält man, wenn gemäß einer anderen gUnatigen Ausgestaltung der Erfindung die Werkstückspannvorrichtung auf der Schwenkachse eines auf dem Planschiebar angeordneten Trommelwerkzeugspeichers vorgesehen ist Abgesehen von der Verfahrbarkeit des Trommelwerkzeugspeichers in zwei Achsen besteht bei dieser Ausgestaltung auch die Möglichkeit, den Trommelwerkzeugspeicher um seine Schwenkachse zu drehen9 so daß mit einem umlaufenden Werkzeug im Spannfutter der Hauptspindel jeder Punkt auf der StirnflEche eines in der WerkstUckspannvor richtung des Trommelwerkzeugspeichers gehaltenen Werkstücks erreicht werden kann. Abgesehen von diesen Vor teilen wird durch die koaxiale Anordnung der Werk stUckspannvorrichtung keine Werkzeugaufnahme für sie benötigt, so daß die volle Zahl von Werkzeugen im Trommelwerkzeugspeicher verwendet werden kann Die Werkzeugmaschine muE für diese Ausführungsform allerdings so gestaltet sein, daß sich der Trommelwerkzeugspeicher in x-Richtung mit seiner Schwenkachse bis zur Drehmitte verfahren läßt.
Wird für die Schwenkbewegung der Werkzeugscheibe mit dem koaxialen SpannfuttPr if' dritt, gesteuerte Achse vorgesehen,-#ie das im Anspruch 4 angegeben ist, dann können durch Überlagerung dieser und der x-Achse auch beliebige Konturen erzeugt werden.
Verbindet man gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine derartige Drehmaschine mit einer an sich bekannten Ladeeinrichtung mit einem Doppelgreifer und einem von dieser Ladeeinrichtung erreichbaren Werkstückapeicher und Werkzeugmagazin, so kann das WerkstUckbe- und entladen, das Wenden des Werkstückes, seine Übergabe von dem Spannmittel auf der Hauptspindel zur Spannvorrichtung auf der Scheibe des Trommelwerkzeugspeichers und der Wechsel der umlaufenden Werkzeuge in die und aus der Hauptspindel automatisch erfolgen. Die Vorteile dieser Ausführungaform ergeben sich zusammengefaßt sehr klar daraus: Die drei Hauptgruppen Spindelkasten mit Hauptantrieb, Bettschlitten mit Planschieber und Trommelwerkzeugspeicher sowie den zwei Längsachsen und dem Schwenkantrieb und die Ladeeinrichtung werden jeweils für zwei verschiedene Funktionen genutzt.
Eine andere günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Werkstückspannvorrichtung in einer Werkzeugaufnahme eines auf dem Planschieber angeordneten Trommelwerkzeugspeichers eingesetzt ist. Diese Ausführungsform erlaubt es, eine Drehmaschine allein durch zusätzlich anzubringende Bauteile in die erfindungagemäße Drehmaschine umzuwandeln. Das Spannfutter in der Werkzeugaufnahme kann nicht nur zum Spannen eines Werkstücks zum Zwecke der Bearbeitung durch umlaufende Werkzeuge, sondern auch dazu verwendet werden, Werkstücke von einer Übergabestation zum Beispiel auf dem jrpiii;Ji.1 k;itt#n der Drehmaschine zum Spannfutter dt Hauptspindel zu transportieren. Zweckmäßig ist es bei dieser Ausführungsform das Spannfutter um seine Längsachse drehbar und in jeder Winkelstellung feststellbarbar zu gestalten, um beliebige Punkte auf der Stirnfläche eines eingespannten Serkstückes mit einem umlaufenden Werkzeug im Spannfutter der Hauptspindel erreichen zu können.
Die Erfindung läßt zahlreiche A,usfUhrungsmdglichkeiten zu.
Zwei davon sind schematisch in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 eine erste AusfUhrungsform einer erfindungsgemäß gestalteten Drehmaschine mit Ladevorrichtung, WerkstUck- und Werkzeugmagazin9 von der Seite gesehen.
Figur 2 eine zweite Wuefllhrungsform einer erfindungsgemäß gestalteten Drehmaschine von oben gesehen, wobei der besseren Übersicht halber Bauteile, welche die Erfindung nicht betreffen9 weggelassen wurden.
Die Figur 1 zeigt einen Spindelkasten 1, aus dem eine Hauptspindel 2 mit einem üblichen Spannfutter 3 herausgefUhrt ist. In dieses Spannfutter 3 wird zur Durchführung von Dreharbeiten ein Werkstück eingespannt. Dargestellt ist jedoch ein in das Spannfutter 3 eingespannter Adapter 49 der seinerseits ein Bohrwerkzeug 5 haltert Die in Figur 1 dargestellte Drehmaschine hat weiterhin ein Maschinenbett 6, auf dem ein Bettachlitten 7 mit einem Planschieber 8 verfahrbar angeordnet ist. Der Planschieber 8 trägt einen Trommelwerkzeugspeicher 9, der wie üblich Werkzeuge 10 trägt und um eine Schwenkachse 11 schwenkbar ist.
Koaxial zur Schwenkachse 11 ist auf dem Trommelwerkzeugspeicher 9 eine Werkstückspannvorrichtun9 12 angeordnet, bei der es sich,genau wie bei dem Spannfutter 3,um ein übliches Dreibackenfutter handeln kann.
Auf dem Spindelkasten 1 der Drehmaschine ist ein Trommelwerkzeugmagazin 14 mit den Werkzeugen angeordnet, welche im Adapter 4 einzuspannen sind. Die zu bearbeitenden Werkstücke können auf einer Werkstückzufuhreinrichtung 15 bis neben die Drehmaschine gebracht werden. Zum Transport der Werkstücke zwischen dem Spannfutter 3 oder der Werkstückspannvorrichtung und der Werkstückzufuhreinrichtung 15 dient eine Ladevorrichtung 16, welche zugl#eich für den Wechsel der Werkzeuge ausgebildet sein kann.
Wichtig für die Erfindung ist, daß sich der Planschieber 8 so weit in x-Richtung verfahren läßt, bis daß die Werkstückspannvorrichtung 1Z sich koaxial mit der Hauptspindel 2 befindet.
Die beschriebene Drehmaschine wird wie folgt verwendet.
Sollen normale Dreharbeiten ausgeführt werden, dann ist das Werkstück im Spannfutter 3 wie üblich einzuspannen und mit den SerkzeLgen des Trommelwerkzeugspeichers 9 zu bearbeiten. Sollen in ein Werkstuck axiale Bohrungen erzeugt werden, dann fährt man mit dem Trommelwerkzeugspeicher 9 soweit in x-Richtung, bis daß die WerkstUckspannvorrichtung 12 mit dem Spannfutter 3 fluchtet. Wach Verfahren des Trommeluerkzeugspeichers 9 in z-Richtung kann dann die Werktückspannvorrichtung 12 das Werkstück vom Spannfutter 3 übernehmen. Danach ist der Adapter 4 mit beispielsweise dem Bohrwerkzeug 5 in das Spannfutter 3 einzuspannen. Dadurch ist die Drehmaschine zum Erzeugen einer axialen Bohrung in das Werkstück gerüstet. Durch Verfahren des Trommelwerkzeugspeichers 9 in x-Richtung und durch Verschwenken um seine Schwenkachse 11 können auch an jeder beliebigen Stelle der Stirnfläche des Werkstückes Bohrungen erzeugt werden Statt eines Bohrwerkzeugs kann natürlich auch ein Fräswerkzeug in den Adapter 4 eingespannt werden Da das Werkstück auf dem Trommelwerkzeugspeicher 9 wie auf einem in zwei Ebenen beweglichen Freistich verfahren werden kann und zusätzlich um die Schwenkachse 11 drehbar ist, erhält man die gleichen Bearbeitungsmöglichkeiten wie auf einer üblichen Fräsmaschine.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 sind funktionell gleiche Teile wie in Figur 1 mit gleichen Positionszahlen versehen.
Die Zeichnung zeigt wiederum einen Spindelkasten 1, aus dem eine Hauptspindel 2 mit einem üblichen Spannfutter 3 herausgeführt ist. In dieses Spannfutter 3 wird zur Durchführung von Dreharbeiten ein Werkstück eingespannt. Dargestellt ist jedoch ein in das Spannfutter 3 eingespannter Adapter 4» der seinerseits ein Bohrwerkzeug 5 haltert.
Dem Bohrwerkzeug 5 gegenüber ist ein Werkstück 17 angeordnet, welches in einer Werkstückspannvorrichtung 12 eingesetzt ist. Die Werkstückspannvorrichtung 12 kann genau wie das Spannfutter 3 ein übliches Dreibackenfutter sein und ist koaxial zur Schwenkachse 11 auf einem Trommelwerkzeugspeicher 9 angeordnet.
Der Trommelwerkzeugspihr 9 seinerseits ist auf einem Planschie#er 8 angebracht, der quer zu einem Bettschlitten 7 verfahrbar ist.
Die Zeichnung läßt weiterhin erkennen,daß in einer Werkzeugaufnahme des Trommelwerkzeugspeichers 9 auch ein Spannfutter 18 eingesetzt sein kann. Dieses Spannfutter 13 kann dazu dienen, ein Werkstück von einer Übergabestation 13 zu übernehmen und durch Verfahren des Trommelwerkzeugspeichers 9 zum Spannfutter 3 zu transportieren.
Um die Werkzeuge in dem im Spannfutter 3 eingesetzten Adapter 4 automatisch wechseln zu können, kann ein Trommelwerkzeugmagazin 14 dienen, aus dem ein schwenkbarer Greifer 19 die Werkzeuge zum Adapter 4 bzw. vom Adapter 4 zum Trommelwerkzeugmagazin 14 zu transportieren vermag. Es sei darauf hingewiesen, daß auf die ierkstückspannvorrichtung 12 verzichtet werden kann, wenn man das Spannfutter 18 stabil genug ausführt, um ein darin gespanntes Werk stUck bearbeiten zu können. Außerdem ist es dann zweckmäßig, das Spannfutter 18 um seine Längsachse drehbar zu gestalten.
Die f-#unktionsweise der Ausführungsform gemäß Figur 2 entspricht weitgehend der gemäß Figur 1. Unterschiede bestehen lediglich darin, daß die Werkstücke statt von einer separaten Ladevorrichtung vom Spannfutter 18 im Trommelwerkzeugspeicher 9 zwischen dem Spannfutter 3 und der Übergabestation 13 transportiert werden. Weiterhin werden die Werkzeuge von dem neben der Drehmaschine angeordneten Trommelwerkzeugmagazin 14 mit dem Greifer 19 zum Adapter 4 bzw. umgekehrt transportiert.
Leerseite

Claims

Ansprüche 5 Drehmaschine mit einem auf einen Settachlitten angeordneten Planschieber und einem auf der Hauptspindel #ngeordneten Spannfutter» g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: a) auf dem Planschieber (8) ist eine Werkstückspannvorrichtung (12) vorgesehenR b) in dem Spannfutter (3) der Hauptapindel (2) ist eine Möglichkeit fUr eine Werkzeugspannung (Adapter 4) vorgesehen.
2. Drehmaschine nach Anspruch 1, d s d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die IUerkstUckspannvorrichtung (12) ein übliches Dreibackenfutter ist.
3. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k.e n n z e i c h n e t5 daß die tuerkstUckspannvorrichtung (12) auf der Schwenkachse (11) eines auf dem Planschieber (8) angeordneten Trommelwerkzeugspeichers (9) vorgesehen ist
4. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden 7 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, den die Schwenkachse (11) des Trommelwerkzeugapeichers (9) als NC-gesteuerte Achse ausgebildet ist
5. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie mit einer Ladevorrichtung (16) verbunden ist, welche sowohl zum Wechseln der Werkstücke aus einem Werkstückspeicher als auch zum Wechseln der Werkzeuge (5) aus einem Werkzeugmagazin (14) ausgebildet ist.

b. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Werkstückspannvorrichtung (18) in einer Werkzeugaufnahme eines auf dem Planschieber (10) angeordneten Trommelwerkzeugspeichers (9) eingesetzt ist.