DE3416217C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spindeleinheit entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine bekannte Spindeleinheit der vorgenannten Art wird mittels eines NC-Prozessors gesteuert, indem die jeweiligen Istwerte mit den einzuhaltenden Sollwerten verglichen werden (CH-PS 6 24 864).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die jeweilige Lage des Schlittens anzuzeigen.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Spindeleinheit durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungs­ gemäß gelöst. Mittels der Anzeigeeinrichtung läßt sich die jeweilige Lage des das Werkzeug tragenden Schlittens anzeigen. Hierzu dient die von der Stellwelle antreibbare Gewindebüchse, deren jeweilige Lage gegenüber einem ortsfesten Anzeigeglied ein Maß für den jeweiligen Abstand des Werkzeuges von einer gedachten Linie, insbesondere der Achse der Stellwelle ist.

Durch die DE-AS 19 20 654 ist ein Bohr- und Plandrehkopf mit einer Anzeigeeinrichtung für die jeweilige Lage des Werkzeuges bekannt. Hierzu ist in einem horizontal verschiebbaren Spindel­ bock eine Vorschubstange durch ein Handrad axial verschiebbar. Am Ende der Vorschubstange ist ein Strichmaßstab angebracht, der durch eine Vergrößerungsoptik 20 ablesbar ist, oder die Vorschubstange wirkt mit einer Meßuhr zusammen. Die Vorschub­ stange ist in dem undrehbar gehaltenen Spindelbock axial ver­ schiebbar und verbindet ein zur Einstellung des Werkzeug dienendes Zahnrad mit der Meßoptik bzw. der Meßuhr.

Die Merkmale des Anspruches 2 betreffen eine bevorzugte Weiter­ bildung der Erfindung.

In der Zeichnung ist eine Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1.

In einem Spindelgehäuse 1 ist eine hohle Arbeitsspindel 2 drehbar gelagert. Die Arbeitsspindel 2 ist über ein Getriebe 3 mittels eines Antriebsmotors 4 antreib­ bar.

Die Arbeitsspindel 2 hat auf ihrer in der Zeichnung linken Seite ein radial erweitertes Kopfstück 5, an dem ein hülsenförmiges Schlittengehäuse 6 befestigt ist. Das Schlittengehäuse 6 ist auf seiner offenen Seite von zwei seitlichen Führungsplatten 7, 7 a teilweise abgedeckt, die zur Führung eines die offene Seite vollends abdeckenden Schlittens 10 dienen, auf welchem eine Spannvor­ richtung 8 für ein beispielsweise als Schneidstahl ausgebildetes Werkzeug 9 befestigt ist. Auf dem Schlitten 10 sind zum Erreichen der Spielfreiheit gegen­ seitig einstellbare Gewindemuttern 11 und 12 angebracht. Diese Gewinde­ muttern wirken mit einer Gewindespindel 13 zusammen, die in einem an dem Schlittengehäuse 6 befestigten Lagerbock 14 drehbar, jedoch axial unverschieb­ bar gelagert ist. Wenn die Gewindespindel 13 nicht angetrieben ist, wird sie mittels einer nicht dargestellten lösbaren Bremse gegenüber dem Lagerbock 14 festgelegt. Auf der Gewindespindel 13 sitzt ein kegelstumpfförmiges Tellerrad 15, das mit einem senkrecht zur Achse der Gewindespindel 13 angeordneten Kegelritzel 16 kämmt. Die Werkzeugspanneinrichtung 8, der Schlitten 10 und die Stellvorrichtung 14 bis 16 bilden eine Art Formdrehkopf.

Das Kegelritzel 16 befindet sich an einem Ende einer Stellwelle 17, welche in dem Schlittengehäuse 6 gelagert, durch die Arbeitsspindel 2 mit radialem Abstand hindurchgeführt und auf der vom Schlittengehäuse 6 abgewandten Seite der Arbeitsspindel 2 in einem Antriebsgehäuse 18 ebenfalls drehbar gelagert ist. Die Stellwelle trägt an ihrem anderen Ende ein Kegelritzel 19. An der in der Zeichnung rechten Seite der Stellwelle 17 ist ein an der Arbeitsspindel 2 an­ stehender Bundring 20 befestigt.

Das Antriebsgehäuse 18 ist mit der Arbeitsspindel 2 fest verbunden und auf seiner von der Arbeitsspindel 2 abgewandten Seite mittels eines plattenförmigen Deckels 21 abgedeckt. Im Antriebsgehäuse 18 befindet sich ein mit einer lösbaren Bremse versehener Stellmotor 22, dessen Achse senkrecht zur Achse der Arbeitsspindel 2 angeordnet ist. Auf einer Antriebswelle 23 des Stellmotors 22 sitzt drehfest ein Antriebsrad 24, das mit zugeordneten Zahnrädern 25 und 26 kämmt. Das Zahnrad 25 sitzt auf einer Welle 27, die im Antriebsgehäuse 18 gelagert ist und an ihrem von dem Zahnrad 25 abgewandten Ende ein Kegel­ ritzel 28 trägt, das mit dem Kegelritzel 19 kämmt. Das Zahnrad 26 sitzt auf einer Welle 29, die an ihrem anderen Ende ein Kegelritzel 30 trägt, das mit einem koaxial zum Kegelritzel 19 angeordneten Kegelritzel 31 kämmt. Auf der von der Antriebswelle 23 abgewandten Seite des Stellmotors 22 sind ein Tacho­ generator und ein Impulsgeber in einem Gehäuse 32 angeordnet. Das Gehäuse des Stellmotors 22 ist mit dem Antriebsgehäuse 18 fest verbunden. Die Kegel­ ritzel und die Zahnräder sind jeweils drehfest mit ihren Wellen verbunden.

Am Deckel 21 des Antriebsgehäuses 18 ist ein im Querschnitt kreiszylindrischer Kollektorkern 33 befestigt, der mit einem ortsfesten Kollektorring 34 zu­ sammenwirkt, welcher zur Stromversorgung des Stellmotors 22, des Tacho­ generators und des Impulsgebers über eine Leitung 35 mit einer nicht darge­ stellten Stromquelle verbunden ist. Durch den Kollektorkern 33 ist eine darin gelagerte Anzeigewelle 36 hindurchgeführt, die mit dem Kegelritzel 31 drehfest verbunden ist und auf ihrer davon abgewandten Seite in einer Gewindespindel 37 endet. Die Gewindespindel 37 wirkt mit einer Gewindebüchse 38 zusammen, die in einer Haltebüchse 48 axial beweglich aber drehfest gehalten ist. Die Haltebüchse 48 ist mit dem Kollektorkern 33 fest verbunden. Die Gewinde­ büchse 38 in einem Zeigerschlitten 39 drehbar gelagert, der auf einer ortsfesten Schlittenbahn 40 in Achsrichtung der Gewindespindel 37 verschiebbar, jedoch undrehbar gehalten ist. Der Zeigerschlitten 39 trägt einen nockenartigen Vorsprung 41, der mit drei ortsfesten Näherungsschaltern 42, 43 und 44 zu­ sammenwirkt, von denen die Näherungsschalter 42 und 44 jeweils die Endlage des Schlittens 40 im Schlittengehäuse 6 und der Näherungsschalter 43 dessen Mittellage, in der die Spindel 2 und die Spannvorrichtung 8 koaxial angeordnet sind, anzeigen bzw. anzeigt. Die Mittellage dient für den Werkzeugwechsel, als Arbeitslage für eine Reibahle oder dgl.

Die Arbeitsspindel 2 und die fest damit verbundenen Teile sind mittels des Antriebsmotors 4 antreibbar und die sich sonst mit der Arbeitsspindel 2 drehende Stellwelle 17 zusätzlich mittels des Stellmotors 22. Allein mit Hilfe dieses Stellmotors ist das Werkzeug 9 durch Bewegen des Schlittens 10 gegen­ über dem Lagerbock 14 bei sich drehender Gewindespindel 13 längs der Deck­ platte 7 senkrecht zur Achse der Arbeitsspindel 2 verschiebbar. Damit können bei konstanter Schnittgeschwindigkeit Plan- und Formdreharbeiten ausgeführt werden. Auch sind unterschiedliche Bohrungsdurchmesser mit derselben Bohr­ stange herstellbar. Zum Wechseln des in der Spannvorrichtung 8 eingespannten Werkzeuges 9 wird diese Spannvorrichtung in üblicher Weise gelöst. Soll ein einen kegelförmigen Schaft aufweisendes Werkzeug mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinders gelöst werden, wobei Übertragungsglieder achsparallel zur Arbeitsspindel verlaufen, so wird die von diesem Arbeitszylinder ausgeübte Kraft unter Umgehung des Schlittens 10 und der Gewindespindel 13 außermittig in die Spannvorrichtung 8 eingeleitet.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind die dem ersten Ausführungsbeispiel ent­ sprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei jedoch Ab­ wandlungen durch einen Kleinbuchstaben gekennzeichnet sind. An der hier mit 2 a bezeichneten Arbeitsspindel ist der Stellmotor 22 koaxial angeordnet. Die Antriebswelle 23 des Stellmotors ist mittels einer Kupplung 45 mit der Stell­ welle 17 a verbunden. Zur Festlegung der Antriebwelle 23 des Stellmotors 22 kann eine nicht dargestellte Bremse vorgesehen sein. Beim zweiten Ausführungs­ beispiel entfallen die Teile 18, 19, 20, 21, 24 bis 31 und 36. Die Gewinde­ spindel 37 ist mit der Antriebswelle 23 des Stellmotors 22 unmittelbar ver­ bunden. Das Gehäuse des Stellmotors 22 ist mittels einer Verbindungsscheibe 46 mit der Arbeitsspindel 2 a und mittels eines Ringkörpers 47 mit dem Kollektor­ kern 33 jeweils drehfest verbunden. Die Haltebüchse 48 entfällt. Die Ge­ windebüchse 38 a ist in dem Kollektorkern 33 drehgesichert geführt.

Die Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht der Wirkungs­ weise des ersten Ausführungsbeispiels.

Claims (2)

1. Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine mit einer an­ treibbaren, zwischen ihren Enden gelagerten Arbeitsspindel (2), mit der an einem ihrer Enden eine Werkzeugspannvor­ richtung (8) drehfest verbunden ist, an welcher sich ein im Winkel zur Achse der Arbeitsspindel verstellbarer Schlitten (10) zur Aufnahme der Werkzeugspannvorrichtung befindet, mit einer mittels einer am anderen Ende der Arbeitsspindel angeordneten Antriebseinrichtung (22) antreibbaren Stellvorrichtung (14 bis 16) für den Schlitten, mit einer durch die Mitte der Arbeitsspindel hindurch­ geführten Stellwelle (17), welche die einen Stellmotor aufweisende Antriebseinrichtung mit der Stellvorrichtung verbindet, wobei der eine lösbare Bremse aufweisende Stellmotor einen koaxial zur Arbeitsspindel (2) angeordneten und mit dieser fest verbundenen Kollektorkern (33) aufweist, und mit einer die Lage des Schlittens (10) anzeigenden Anzeigeeinrichtung (41 bis 44), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (41 bis 44) eine Gewindespindel (37) aufweist, die mit der Stellwelle (17) über eine durch den Kollektorkern (33) drehbar hindurchgeführte Welle (36) drehfest verbunden ist und auf der eine gegen Drehen gesicherte, koaxial zur Gewindespindel bewegbare Gewindebüchse (38) aufgeschraubt ist, die mit mindestens einem ortsfesten Anzeigeglied (42 bis 44) zusammenwirkt.

2. Spindeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stellmotor (22) im Winkel zur Arbeitsspindel angeordnet ist und daß ein mit seiner Antriebswelle (23) drehfest verbundenes Getriebe (23 bis 30) um den Stellmotor herumgeführt ist.