DE3416660C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine gemäß dem Oberbe
griff des Anspruches 1.
Eine Drehmaschine dieser Gattung ist aus der DE-PS 8 63 434
bekannt. Bei dieser bekannten Drehmaschine ist die Ar
beitsspindel vertikal im Spindelstock angeordnet und das
Werkstück wird am unteren Ende der Arbeitsspindel "hän
gend" gespannt. Der Zweck dieser vertikalen Anordnung der
Arbeitsspindel mit hängender Spannung des Werkstückes be
steht darin, daß mehrere Werkzeuge, die unterhalb des
Spindelstockes angeordnet sind, gleichzeitig von verschie
denen Seiten an dem Werkstück angreifen können. Die Werk
zeuge sind mittels Kreuzschlitten vertikal und horizontal
verfahrbar.
Vorteilhaft bei dieser bekannten Drehmaschine ist der
freie Fall von Spänen und Kühlmittel nach unten. Schwie
rigkeiten bereitet jedoch die Zu- und Abführung der Werk
stücke. Das Spannen der Werkstücke in dem senkrecht nach
unten gerichteten Spannfutter ist nur manuell möglich, wo
bei zusätzlich die schlechte Zugänglichkeit hinderlich
ist. Es ist daher vorgesehen, den Spindelstock um 180° um
eine horizontale Achse schwenkbar auszubilden, so daß die
Werkstücke bei senkrecht nach oben gerichtetem Spannfutter
zu- und abgeführt werden können. Auch hierbei ist jedoch
nur eine manuelle Beschickung vorgesehen.
Eine automatische Werkstückzu- und -abführung, wie sie
heutzutage gefordert wird, ist bei Drehmaschinen mit hori
zontal gelagerter Arbeitsspindel bekannt. Diese Drehma
schinen benötigen zum Zu- und Abführen der Werkstücke je
doch ein Ladeeinrichtung mit Greiferarmen und Greiferfut
tern, die die Werkstücke aus einer Zu- und Abführungssta
tion entnimmt, dem Spannfutter der Arbeitsspindel zuführt
und nach der Bearbeitung die Fertig-Werkstücke wieder an
die Zu- und Abführungsstation abgibt. Diese Ladeeinrich
tung und deren Steuerung sind äußerst kostenaufwendig.
Aus der DE-OS 17 52 681 ist eine Karusselldrehmaschine be
kannt, bei welcher das Werkstück oben auf der senkrecht im
Maschinenuntersatz gelagerten Spindel gespannt wird. Ein
vertikal und horizontal verfahrbarer Werkzeughalter führt
einerseits gesteuert die Vorschubbewegung für die Drehbear
beitung durch und kann andererseits für den automatischen
Werkzeugwechsel über ein seitlich angeordnetes Werkzeugma
gazin verfahren werden. Eine freie Abführung von Spänen und
Kühlmitteln nach unten ist bei dieser Drehmaschine nicht
möglich. Außerdem muß das Laden und Entladen der Werkstücke
manuell erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschi
ne der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß sie
eine automatische Werkstückzu- und -abführung ohne eine
zusätzliche Ladeeinrichtung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merk
male des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Er
findung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Drehmaschine ist die Arbeits
spindel mit unten angeordnetem Werkstück-Spannfutter ver
tikal im Spindelstock gelagert. Der Spindelstock ist so
wohl vertikal als auch horizontal verfahrbar. Der gesamte
Vorschub für die Drehbearbeitung des Werkstückes wird
durch die vertikale und horizontale Hubbewegung des Spin
delstockes gegenüber dem feststehenden Werkzeug erzeugt.
Die hängende Anordnung des Werkstückes an der vertikalen
Arbeitsspindel hat wie bei der eingangs genannten bekann
ten Drehmaschine den Vorteil, daß Späne und Kühlmittel
frei in eine unterhalb des Arbeitsraumes angeordnete Auf
fangwanne fallen und optimal abgeführt werden können.
Ein entscheidender Vorteil besteht darin, daß die verti
kale und horizontale Hubbewegung des Spindelstockes auch
zum Beschicken der Drehmaschine mit Werkstücken ausgenutzt
werden kann. Dazu wird der Spindelstock aus der Ar
beitsposition horizontal bis über eine seitlich an der
Drehmaschine angeordnete Werkstückzu- und -abführungssta
tion verfahren. Dann wird der Spindelstock vertikal abge
senkt, so daß mit dem Spannfutter der Arbeitsspindel das
Werkstück unmittelbar aus der Zu- und Abführungsstation
entnommen werden kann. Der Spindelstock wird dann wieder
in die Arbeitsposition zurückgefahren, wo seine vertikale
und horizontale Verschiebbarkeit während der anschließen
den Drehbearbeitung zur Erzeugung des Bearbeitungsvor
schubes ausgenutzt wird. Anschließend kann in gleicher
Weise durch horizontales und vertikales Verfahren des
Spindelstockes das bearbeitete Fertigteil wieder unmit
telbar aus dem Spannfutter der Arbeitsspindel an die Zu- und
Abführungsstation abgegeben werden. Weder für das Be
schicken der Drehmaschine mit Rohteilen noch für die Ab
gabe der Fertigteile sind irgendwelche zusätzlichen Lade
greifer notwendig. Dies bedeutet eine erhebliche Kosten
einsparung. Eine weitere Einsparung ergibt sich dadurch,
daß eine einzige Steuerung für die Bewegung des Spindel
stockes ausreichend ist sowohl für die Steuerung des Be
arbeitungsvorganges als auch für die Steuerung der Zu- und
Abführung der Werkstücke.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich sämtliche
Führungen für die horizontale und die vertikale Bewegung
oberhalb des Arbeitsraumes befinden. Ebenso befinden sich
die Antriebe und die Wegmeßsysteme für diese Bewegungen
oberhalb des Arbeitsraumes. Es besteht somit keine Gefahr,
daß diese Elemente durch Späne und Kühlmittel in ihrer
Funktion beeinträchtigt werden.
Da der gesamte Vorschub für die Drehbearbeitung durch Ver
schieben des Spindelstockes erzeugt wird, kann das unter
halb des Spindelstockes angeordnete Werkzeug feststehen.
Dadurch wird ein äußerst günstiger Werkzeugwechsel mög
lich. Die Werkzeuge können auf einer vorzugsweise horizon
talen, um eine vertikale Achse getaktet drehbaren Mehr
fach-Werkzeugträgerscheibe angeordnet sein. Diese Werk
zeugträgerscheibe kann einen großen Durchmesser aufweisen,
ohne daß dadurch die Abmessungen der Drehmaschine we
sentlich beeinträchtigt werden oder die Bearbeitungsvor
gänge behindert werden. Eine Werkzeugträgerscheibe mit
großem Durchmesser kann eine große Zahl von Werkzeugen
aufnehmen, wenn Werkstücke mit kleinem Durchmesser zu be
arbeiten sind. Ebenso können bei einer Werkzeugträger
scheibe mit großem Durchmesser die Werkzeuge in einem
großen gegenseitigen Abstand angeordnet werden, wenn Werk
stücke mit großem Durchmesser zu bearbeiten sind.
Die Werkzeugträgerscheibe läßt außerdem einen vorteilhaf
ten Werkzeugwechsel zu, indem z. B. ein Werkzeugwechsler
für die Übergabe der Werkzeuge zwischen der Werkzeugträ
gerscheibe und einem z. B. ebenfalls horizontal umlaufenden
Werkzeugmagazin sorgt. Aufgrund des großen Durchmessers
der Werkzeugträgerscheibe kann der Werkzeugwechsel
außerhalb einer den Arbeitsraum abschirmenden Trennwand
stattfinden.
Die Drehmaschine erlaubt eine hohe Automatisierung, so daß
sie sich auch für mannlose Schichten eignet. Die Werk
stückzu- und -abführungsstation kann ein horizontal lau
fendes Paletten-Transportband sein, von welchem die Dreh
maschine automatisch die Werkstücke entnimmt und auf wel
ches sie die bearbeiteten Werkstücke ablegt. Das Paletten-
Transportband kann als Werkstück-Speicher dienen oder meh
rere Drehmaschinen miteinander verketten. Der automatische
Werkzeugwechsel ergänzt die hohe Automatisierung. Die
große Flexibilität in der Automatisierung wird dadurch
deutlich, daß nicht nur die Werkzeuge gewechselt werden
können, sondern daß über die Werkstückzu- und -abführungs
station nicht nur die Werkstücke zugeführt werden können,
sondern auch die Spannfutterbacken oder das gesamte Spann
futter der Arbeitsspindel automatisch ausgetauscht werden
können, um die Bearbeitung während einer mannlosen Schicht
auf eine andere Werkstückart umzustellen.
Die nicht produktiven Nebenzeiten für die Aufnahme und Ab
gabe der Werkstücke überschreiten trotz der Bewegung des
Spindelstockes die Nebenzeiten bei herkömmlichen automati
schen Drehmaschinen nicht. Es entfallen nämlich die bei
den herkömmlichen Drehmaschinen erforderlichen Nebenzeiten
für die Bewegung der Ladegreifer. Weiter kann das
Fortschalten des Werkzeugträgers während der Bewegungszeit
des Spindelstockes erfolgen. Schließlich erlaubt die
hängende Anordnung des Werkstückes bei der Bearbeitung,
das Spülen des Futters nach jedem Bearbeitungsvorgang weg
fallenzulassen.
Selbstverständlich ist auch ein manuelles Beschicken der
Drehmaschine möglich. Dazu wird vorzugsweise ein Drehtisch
als Werkstückzu- und -abführungsstation verwendet, auf den
das Werkstück manuell aufgesetzt und dann in die Position
für die Entnahme durch das Spannfutter geschwenkt wird.
Der horizontale Verschiebungsweg des Spindelstockes kann
nicht nur eine Werkstückzu- und -abführungsstation erfas
sen, sondern sich auch über mehrere Stationen erstrecken.
Beispielsweise können unterschiedliche Stationen für die
Zuführung der Rohteile und die Abgabe der Fertigteile vor
gesehen sein. Es kann auch zusätzlich zu der Zu- und Ab
führungsstation eine Werkstück-Wendestation vorgesehen
sein. Der horizontale Verschiebungsweg des Spindelstockes
muß nur so ausgelegt sein, daß der Spindelstock über
sämtliche Stationen gelangen kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in perspektivischer
Darstellung eine Drehmaschine gemäß der Erfindung.
Die Drehmaschine weist ein Maschinenständer-Unterteil 10
auf, das ein Querbett 14 trägt. Das Querbett 14 befindet
sich oberhalb des Arbeitsraumes der Drehmaschine und ist
in Acryl-Beton gegossen, um eine geringe Wärmedehnung und
eine hohe Schwingungsdämpfung aufzuweisen.
Das Querbett 14 trägt an seiner vorderen vertikalen Stirn
fläche horizontale Führungsschienen 16, auf denen eine
Kreuzschlitteneinheit 18 horizontal verfahrbar ist. Der
vertikal verfahrbare Schlitten der Kreuzschlitteneinheit
18 trägt einen Spindelstock 20, in welchem vertikal eine
Arbeitsspindel 22 gelagert ist. Am unteren Ende der Ar
beitspindel 22 ist ein Werkstück-Spannfutter 24 vorgese
hen.
Oben auf dem Spindelstock 20 ist ein Hauptantriebsmotor 26
angeordnet und ebenso ein Vorschubantrieb 28 für den
vertikalen Vorschub des Spindelstockes 20. Der im Maschi
nengehäuse angeordnete Vorschubantrieb für den horizonta
len Vorschub des Spindelstockes 20 ist in der Zeichnung
nicht dargestellt.
Am Maschinenständer-Unterteil 10 ist ein Werkzeugträger
vorgesehen, der als um eine vertikale Achse getaktet dreh
bare Werkzeugträgerscheibe 30 ausgebildet ist. Die Werk
zeugträgerscheibe 30 trägt an ihrem Umfang mehrere Werk
zeuge, im dargestellten Ausführungsbeispiel acht Werkzeu
ge. Eines der Werkzeuge befindet sich jeweils unterhalb
des Spannfutters 24 der Arbeitsspindel 22 in der Bearbei
tungsposition im Arbeitsraum der Drehmaschine. Der dieser
Bearbeitungsposition des Werkzeuges diametral gegenüber
liegenden Werkzeugwechselposition der Werkzeugträgerschei
be 30 ist ein um eine vertikale Achse schwenkbarer Werk
zeugwechsler 32 zugeordnet, der das Werkzeug in der Werk
zeugwechselposition der Werkzeugträgerscheibe 30 von der
Werkzeugträgerscheibe 30 entnehmen und gegen ein aus einem
horizontal umlaufenden Werkzeugmagazin 34 entnommenes
Werkzeug austauschen kann.
Eine Synchronzapfwelle 36 verbindet den Antrieb der Werk
zeugträgerscheibe 30 und den Antrieb des Werkzeugmagazins
34, so daß das getaktete Weiterschalten des Werkzeugmaga
zines 34 und der Werkzeugträgerscheibe 30 in einfacher
Weise mechanisch synchronisiert erfolgt.
In der Werkzeugwechselposition der Werkzeugträgerscheibe
30 ist unterhalb des Werkzeuges im Maschinenständer-Un
terteil 10 eine automatische Werkzeug-Klemmeinrichtung,
z. B. ein Schrauber 38, vorgesehen.
Unterhalb des Arbeitsraumes der Drehmaschine ist eine Auf
fangwanne 40 für die Späne und das Kühlmittel vorgesehen,
die über einen Einschub 42 oder gegebenenfalls über einen
Späneförderer oder eine Unterflurentsorgung entleert wer
den kann. Ein konzentrisch auf der Werkzeugträgerscheibe
30 sitzender Rutschkegel 44 sorgt dafür, daß die Späne von
der Werkzeugträgerscheibe 30 vollständig in die Auffang
wanne 40 gelangen.
Eine vertikale Trennwand schirmt die Werkzeugwechselposi
tion der Werkzeugträgerscheibe 30 und damit den Schrauber
38 gegen den Arbeitsraum ab.
Das Querbett 14 mit den horizontalen Führungsschienen 16
ist seitlich über das Maschinenständer-Unterteil 10 hin
ausgeführt und ragt über eine Werkstückzu- und -abfüh
rungsstation, die als horizontal in der Ebene der Werk
zeugträgerscheibe 30 umlaufendes Palettentransportband 46
ausgebildet ist. Auf dem Palettentransportband 46 laufen
Paletten 48 getaktet um, die die zu bearbeitenden Werk
stücke 50 tragen. In einer Zu- und Abführungsposition des
Palettentransportbandes 46 befindet sich eine Palette 48
senkrecht unter dem nach außen gefahrenen Spindelstock 20.
Der Spindelstock kann vertikal nach unten gefahren werden,
so daß mittels des Spannfutters 24 das Werkstück 50 unmit
telbar von der Palette 48 aufgenommen und nach der Bear
beitung wieder auf der Palette 48 abgelegt werden kann.
Claims (9)
1. Drehmaschine mit vertikal im Spindelstock angeordneter
Arbeitsspindel, mit auf dem Spindelstock angebrachtem
Antriebsmotor, mit am unteren Ende der Arbeitsspindel
angeordnetem Werkstück-Spannfutter und mit unterhalb
der Arbeitsspindel angeordnetem Werkzeugträger, da
durch gekennzeichnet,
daß der Spindelstock (20) in vertikaler und horizonta
ler Richtung verfahrbar ist, wobei der vertikale und
horizontale Bewegungshub einerseits dem Vorschub für
die Drehbearbeitung entspricht und andererseits zur
Bewegung des Spannfutters (24) zu einer seitlich ange
ordneten horizontalen Werkstückzu- und -abführungssta
tion dient.
2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkstückzu- und -abführungsstation ein hori
zontal laufendes Palettentransportband (46) ist.
3. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkstückzu- und -abführungsstation ein Dreh
tisch mit vertikaler Achse ist.
4. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugträger eine Mehrfach-Werkzeugträger
scheibe (30) ist.
5. Drehmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkzeugträgerscheibe (30) um eine vertikale
Achse getaktet drehbar ist.
6. Drehmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Werkzeugwechsler (32) zwischen der Werkzeug
trägerscheibe (30) und einem Werkzeugmagazin (34) vor
gesehen ist.
7. Drehmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeugmagazin (34) horizontal über eine Syn
chronzapfwelle (36) synchron getaktet mit der Werk
zeugträgerscheibe (30) umläuft.
8. Drehmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Trennwand zwischen der Werkzeugwechselposi
tion und der Arbeitsposition der Werkzeugträgerscheibe
(30) vorgesehen ist.
9. Drehmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkzeugträgerscheibe (30) auf ihrer Oberseite
einen konzentrischen Rutschkegel (44) aufweist.
Priority Applications (1)
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ID=6235033
Family Applications (1)
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