DE3537927A1 - Anpassungsfaehiges bearbeitungssystem - Google Patents

Anpassungsfaehiges bearbeitungssystem

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DE3537927A1
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DE19853537927
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Reno Daniel Sansone
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Wadell Equipment Co Inc
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Wadell Equipment Co Inc
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/02Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q39/00Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q2039/008Machines of the lathe type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein anpassungsfähiges Be­ arbeitungssystem, insbesondere auf ein System, das eine Vielfalt von Funktionionen beinhaltet, um als Drehmaschi­ ne für Futterarbeit, als Bohr-, Fräs- und Führungsbahn­ maschine, sowie als Spindeldrehbank zu funktionieren.
In der Vergangenheit wurden Versuche unternommen, um Maschinensysteme mit erhöhter Anpassungsfähigkeit zu ent­ wickeln. So ist beispielsweise mit der US-PS 44 57 193 ein Bearbeitungsapparat veröffentlicht, der zwei koaxiale Spindeln beinhaltet. Eine Spindel ist an einem stationären Spindelkasten montiert, während die andere Spindel von ei­ nem beweglichen Spindelkasten getragen wird, der so kon­ struiert ist, daß er den Transfer von Werkstücken zwischen den Spindeln erlaubt. Vertikale Werkzeugträger werden von Schlitten getragen, die an den gegenüberliegenden Seiten der Spindeldrehachsen montiert sind. Die Laufschienen und somit die vertikalen Werkzeugträger sind parallel zu der Spindeldrehachse bewegbar. Die vertikalen Werkzeugträger sind auch senkrecht zu der Spindeldrehachse beweglich.
Die Bearbeitungsmaschine gemäß dieser US-PS besitzt auch die Fähigkeit, zwei Werkzeuge simultan Bearbeitungsopera­ tionen an einem Werkstück, das auf irgendeiner der Spindeln montiert ist, ausführen zu lassen. Auch besitzt dieser Appa­ rat die Fähigkeit, ein Werkstück zu bearbeiten, das an ei­ ner Spindel montiert ist, wobei das Werkzeug in einer Halterung eingespannt ist, während ein anderes Werk­ stück, das an einer anderen Spindel montiert ist, von dem Werkzeug bearbeitet wird, das in der anderen Halte­ rung eingespannt ist. Obwohl diese Eigenschaften dem Apparat eine bestimmte Flexibilität verleihen, ist die­ se doch begrenzt, bzw. hat diese Maschine, weil die ver­ tikalen Halter nur zum Halten von Werkzeugen eingerichtet sind, nicht die Fähigkeit, als Way-Type, d.h. Bettbahnma­ schine zu arbeiten, in welcher Werkstücke an den Haltern montiert werden und die mit entsprechenden Werkzeugen ausgerüsteten Spindeln auf die ersteren zufahren, um daran eine bestimmte Bearbeitungsfunktion durchzuführen. Die Unmöglichkeit, Werkstücke zwischen den Spindeln zu montie­ ren, verhindert außerdem das Vermögen der simultanen Be­ arbeitung beider Enden eines Werkstückes. Weil die verti­ kalen Halter nicht dafür eingerichtet sind, Werkstücke auf­ zunehmen, müssen diese an den Spindeln montiert werden, wäh­ rend die Werkzeuge an den Haltern zu montieren sind. Als Resultat einer solchen Konstruktion ist man genötigt, die Bearbeitungsmöglichkeiten des Apparates auf das zu beschrän­ ken, was mit einem nicht rotierenden Werkzeug an einem rotierenden Werkstück ausgeführt werden kann. Insofern, als die vertikalen Halter permanent an dem Schlitten montiert sind, kann der Apparat nicht die Flexibilität aufweisen, die vertikalen Halter durch horizontale Halter oder durch einen Koordinatenbohrwerkaufsatz, bzw. Koordinatenfräsauf­ satz zu ersetzen.
Mit der Erfindung wird ein anpassungsfähiger Bearbeitungs­ apparat vorgeschlagen, der Haltemittel für das Ausklink­ und drehbare Aufnehmen eines Werkstückes oder Werkzeuges beinhaltet, sowie erste Montagemittel für Montage der ersten Haltemittel derart, daß das erste Haltemittel in zwei Richtungen entlang einer ersten Achse bewegbar ist, zweite Haltemittel beinhaltet für die ausklink- und dreh­ bare Aufnahme eines Werkstückes oder Werkzeuges, zweite Montagemittel für die Montage der zweiten Haltemittel, sodaß das zweite Haltemittel in zwei Richtungen entlang der ersten Achse bewegbar ist und so daß das zweite Hal­ temittel koaxial relativ zum ersten Haltemittel angeord­ net ist, ferner dritte Haltemittel zum ausklinkbaren Hal­ ten eines Werkstückes oder Werkzeuges und dritte Montage­ mittel für die Montage der dritten Haltemittel, sodaß das dritte Haltemittel in zwei Richtungen entlang der ersten Achse zwischen dem ersten und zweiten Haltemittel bewegbar ist und so, daß das dritte Haltemittel in zwei Richtungen entlang der zweiten Achse, die senkrecht zur ersten Achse vorgesehen ist, bewegbar ist. Insbesondere kann das erste Haltemittel eine erste Spindel, das erste Montagemittel ein erster Schlitten sein, das zweite Haltemittel eine zweite Spindel, das zweite Montagemittel ein zweiter Schlit­ ten sein und das dritte Montagemittel ein dritter Schlitten, der einen in zwei Richtungen entlang der ersten Achse beweg­ lichen Hauptschlitten beinhaltet, sowie einen an dem Haupt­ schlitten befestigten Kreuzschlitten zum Zwecke der Bewe­ gung in zwei Richtungen relativ dazu entlang der zweiten Achse.
In einer beispielsweisen Ausführung der Erfindung ist das dritte Haltemittel ein modularer, horizontaler Werkzeug­ halter, der auswechselbar an dem Kreuzschlitten montiert ist, und zwar für eine Bewegung zusammen mit diesem ent­ lang der ersten und zweiten Achse.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das dritte Haltemittel ein modularer horizontaler Werk­ zeughalter, der austauschbar an dem Kreuzschlitten für eine Bewegung zusammen mit diesem entlang der ersten und zweiten Achse montiert ist.
In einem dritten Ausführungsbeispiel ist das dritte Haltemittel eine auswechselbar am Kreuzschlitten montierte Zwinge, um mit diesem zusammen eine Bewegung entlang der ersten und zweiten Achse auszuführen. Die Zwinge beinhal­ tet ein paar Klemmglieder, die miteinander zusammenwir­ ken, um ein Werkzeug lösbar am Kreuzschlitten festzuklem­ men.
In einem vierten Ausführungsbeispiel ist das dritte Halte­ mittel ein Koordinatenbohr- oder -frässchlitten, der ab­ nehmbar an dem Kreuzschlitten für eine Bewegung zusammen mit diesem entlang der ersten und zweiten Achse montiert ist. Der Koordinatenbohrschlitten ist auch in zwei Rich­ tungen entlang einer dritten Achse, die lotrecht zu einer die erste und zweite Achse enthaltenen Fläche angeordnet ist, bewegbar.
Diese vier oben beschriebenen Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung gestatten dieser eine Wirkungsweise als Einfach- oder Doppelspindelfutterautomat, eines Präzisions­ bohrwerkes, einer Bettbahnmaschine, einer Drehbank, eines automatischen Materialzuführers oder eines Koordinatenbohr­ oder -fräswerkes. Somit offeriert die erfindungsgemäß aus­ gebildete Maschine dem Anwender ein hohes Maß an Flexibili­ tät.
Die Erfindung ist nunmehr zum vollen Verständnis anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines ersten bei­ spielsweisen Ausführungsbeispiels des anpassungs­ fähigen Bearbeitungssystems gemäß der Erfindung,
Fig. 2 die Draufsicht von einem kleinen Winkel relativ zur Vertikalen gesehen auf das flexible Bearbei­ tungssystem gemäß Fig. 1,
Fig. 3 die perspektivische Ansicht eines zweiten Aus­ führungsbeispieles eines flexiblen Bearbeitungs­ systemes, das in Übereinstimmung mit der Erfin­ dung konstruiert ist,
Fig. 4 die perspektivische Ansicht eines dritten Ausfüh­ rungsbeispiels eines anpassungsfähigen Bearbei­ tungssystemes, das in Übereinstimmung mit der Er­ findung konstruiert ist, und
Fig. 5 die perspektivische Ansicht eines vierten Ausfüh­ rungsbeispieles eines flexiblen Bearbeitungssystems das in Übereinstimmung mit der Erfindung konstru­ iert ist.
Gemäß den Fig. 1 und 2 beinhaltet ein flexibles Bear­ beitungssystem 10 eine Basis 12 aus einer vorgefertigten Stahlkonstruktion. Die Basis 12 hat ein Paar Enden 14, 16 und ein schräggestelltes Bett 18. Ein Paar gehärteter und grundierter kastenförmiger Führungen 20, 22 erstreckt sich über das Bett 18. Die Führung 20 ist mit einem Träger, der sich entlang des Bettes 18 vom Ende 14 der Basis 12 bis zum Ende 16 erstreckt, verschraubt und verbolzt. Zusätzlich zum Verschrauben und Verbolzen mit einem Träger 26, der sich vom Ende 14 der Basis 12 zu dem Ende 16 erstreckt, ist die Führung 22 mit dem Träger 26 verkeilt, sodaß sie als eine Führungs- oder Anzeigebahn dient.
Die beiden Außenschlitten 28, 30 sind beweglich auf den Führungen 20, 22 montiert, und zwar auf deren Enden 14, 16 der Basis 12. Der Außenschlitten 28 trägt eine Präzisions­ bohrspindel 32, einen Wechselstrommotor 34 und ein zwei­ stufiges Getriebe 36, das mit dem Motor 34 zusammen arbei­ tet, um die Spindel 34 mit unendlich variablen Geschwin­ digkeiten zu drehen. Der Außenschlitten 30 trägt eine Präzisionsbohrspindel 38, einen Wechselstrommotor 40 und ein Zweistufengetriebe 42, das mit dem Motor 40 zusammen arbeitet, um die Spindel 38 mit unendlich variablen Ge­ schwindigkeiten zu drehen. Die Außenschlitten 28, 30 sind auf den Führungen 20, 22 derart montiert, daß die Spin­ deln 32, 38 koaxial angeordnet sind.
Die Außenschlitten 28 resp. 30 werden durch Hydraulik­ zylinder 44, 46 bewegt, und zwar entlang einer Z-Achse 48, die durch die Führungen 20, 22 definiert ist und longitu­ dinal auf dem Bett 18 verläuft. Insbesondere beinhaltet der Hydraulikzylinder 44 ein Gehäuse 50, das fest am En­ de 14 der Basis 12 montiert ist und einen Kolben 52 (vgl. Fig. 2) der an dem Schlitten 28 angebracht ist. Somit kann die Position des Schlittens 28 entlang der Z-Achse 48 durch Aus- oder Einfahren des Kolbens 52 des Hydraulik­ zylinders bewegt werden. Ähnlicherweise beinhaltet der Hydraulikzylinder 46 ein Gehäuse 54, das fest am Ende 16 der Basis 12 montiert ist und einen Kolben 56 der an der Führung 30 angebracht ist. Somit kann die Position des Schlittens 30 entlang der Z-Achse 48 durch Aus- oder Ein­ fahren des Kolbens 56 des Hydraulikzylinders 46 variiert werden. Falls es gewünscht wird ist die Position des Außenschlittens 28, 30 relativ zur Z-Achse 48 temporär zu fixieren, so können diese mittels nicht dargestell­ ter Hydraulikklemmbacken an den Führungen 20, 22 lösbar verriegelt werden.
Ein zentraler Kreuzschlitten 58 ist für die Bewegung entlang der Z-Achse 48 zwischen den Außenschlitten 28, 30 montiert. Insbesondere beinhaltet der Zentralschlitten 58 einen Hauptschlitten 60, der beweglich an den Füh­ rungen 20, 22 montiert ist. Zwei gehärtete und grundier­ te kastenförmige Führungen 62, 64 sind an dem Hauptschlit­ ten 60 befestigt. Der Zentralschlitten 58 beinhaltet auch einen Kreuzschlitten 66, der an den Führungen 62, 64 für eine Bewegung entlang der X-Achse 68 montiert ist, die durch die Führungen 62 und 64 definiert ist und trans­ versal zum Bett 18 verläuft. Ein horizontaler, modula­ rer Werkzeugträger 70 ist abnehmbar an dem Kreuzschlitten 66 montiert, sodaß der Träger 70 zweiseitig gerastet wer­ den kann. Der Träger 70 beinhaltet acht qualifizierte Werk­ zeugpositionen 72, die dazu eingerichtet sind, einen nicht dargestellten Werkzeughalter abnehmbar aufzunehmen, sowie ein Schneidwerkzeug (ebenfalls nicht dargestellt). Flüssiges Kühlmittel kann dem Schneideort durch die Kühl­ mittelschläuche 74 zugeführt werden, von denen jedes ein­ zelne mit einer korrespondierenden Werkzeugposition 72 assoziiert ist. Der Träger 70, der mechanisch und hydrau­ lisch gerastet ist, kann derart programmiert werden, daß die Werkzeugpositionen 72 über einen Randomspeicher selek­ tiert werden können.
Ein Hydraulikzylinder 76, der zwischen den Führungen 20, 22 montiert ist, bewegt den Zentralschlitten 58 entlang der Z-Achse 48. Insbesondere beinhaltet der Hydraulikzy­ linder 76 ein Gehäuse 78, das fest in dem Bett 18 der Ba­ sis 12 angebracht ist, sowie einen Kolben 80, der an dem Hauptschlitten 60 des Zentralschlittens 58 angeordnet ist. Somit kann die Position des Hauptschlittens 60 und folg­ lich des Zentralschlittens 58 entlang der Z-Achse 48 vari­ iert werden, und zwar mittels Ein- oder Ausfahren des Kolbens 80 des Hydraulikzylinders 76. Falls gewünscht wird, die Position des Zentralschlittens 58 relativ zu der Z- Achse 48 zu fixieren, kann der Hauptschlitten lösbar mit den Führungen 20, 22 mittels nicht dargestellter Klemmbak­ ken verriegelt werden.
Ein Hydraulikzylinder 82 bewegt den Kreuzschlitten 66 entlang der X-Achse 68. Insbesondere beinhaltet der Hy­ draulikzylinder 82 ein Gehäuse 84, das fest mit dem Haupt­ schlitten 60 verbunden ist, sowie einen Kolben 86 (Fig. 2) der an dem Kreuzschlitten 66 angebracht ist. Somit kann die Position des Kreuzschlittens 86 entlang der X-Achse 68 durch Ein- oder Ausfahren des Kolbens 86 des Hydraulik­ zylinders 82 variiert werden. Falls gewünscht, wird die Position des Kreuzschlittens 66 relativ zur X-Achse 68 fixiert, indem der Kreuzschlitten 66 lösbar mit den Füh­ rungen 62, 64 mittels einer nicht dargestellten Hydraulik­ klemmbacke verriegelt wird.
Ein linearer Feedback-Transducer mit einem Ansprechwert von einem Micron ist am Bett 18 montiert. Der Transducer 88 besitzt drei Zielpositionen, um eine präzise Positio­ nierung eines jeden der Außenschlitten 28, 30 oder des Zen­ tralschlittens 58 entlang der Z-Achse 48 zu erlauben. Ein weiterer linearer Feedback-Transducer 90 mit einem Ansprechwert von einem Micron ist am Kreuzschlitten 66 vorgesehen, um eine präzise Positionierung des Kreuz­ schlittens entlang der X-Achse 68 zu ermöglichen.
Die Ausführungsform, wie sie in den Fig. 1 und 2 dar­ gestellt ist, kann als Einfach- oder Doppelendfutterau­ tomat betrieben werden. Bei Betrieb als Einfachendfut­ terautomat wird das Werkstück in einer der Spindeln 32, 38 aufgespannt und ein oder mehrere Werkzeuge in den Haltern 70 montiert. Um ein oder mehrere Werkzeuge einen Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück ausführen zu lassen, wird der Zentralschlitten 58 entlang der Z-Achse 48 auf die Spindel, zu in der das Werkstück aufgespannt ist, be­ wegt werden. Bei Betrieb als Doppelendfutterautomat wird der Träger 70 mit einem Werkzeug ausgerüstet, das für die Ausführung einer Bearbeitungsfunktion an einem Werkstück eingerichtet ist, das in einer der Spindeln 32, 38 auf­ gespannt ist und mindestens einem weiteren Werkzeug, das für die Ausführung einer Bearbeitungsfunktion eingerich­ tet ist und in die andere der beiden Spindeln 32, 38 auf­ gespannt ist, ausgerüstet. Um eine Bearbeitungsfunktion an einem Werkstück, das an der Spindel 32 aufgespannt ist, durchzuführen, wird der Zentralschlitten 58 in einer Rich­ tung entlang der Z-Achse 48 auf diese Spindel 32 zubewegt. Nachdem das in der Spindel 32 aufgespannte Werkstück be­ arbeitet worden ist, kann eine Bearbeitungsfunktion an dem Werkstück durchgeführt werden, das in der Spindel 38 aufgespannt ist, indem der Zentralschlitten 58 in eine entgegengesetzte Richtung entlang der Z-Achse 48 auf die Spindel 38 zu bewegt wird. Auch kann ein einzelnes Werk­ stück aufgespannt werden, z.B. die Spindel 32 für eine Bearbeitung durch ein Werkzeug, das in dem Träger 70 montiert ist. Durch die Bearbeitung kann das Werkstück automatisch an die Spindel 38 durch Bewegen dieser Spin­ del entlang der Z-Achse 48 auf die Spindel 32 zu umge­ setzt werden. Nach Aufspannen des Werkstückes in der Spindel 38 kann diese Spindel 38 in ihre Originalposi­ tion zurückgefahren werden, in Vorbereitung eines wei­ teren Bearbeitungsvorganges an dem Werkstück durch ein entsprechendes Werkzeug, das in dem Halter 70 montiert ist. Es ist selbstverständlich, daß das Werkstück von der Spindel 38 auf die Spindel 32 umgesetzt werden kann, ebenso wie von der Spindel 32 auf die Spindel 38.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 kann auch als Drehbank dienen, wobei eine der beiden Spindeln 32, 38 als Spindelstock und die andere als Reitstock dient. Ein passendes Werkzeug kann in den Halter 70 montiert und so positioniert werden, daß es eine Bearbeitungsfunktion an einem Werkstück ausführen kann, das von den Spindeln 32, 38 rotiert wird.
Durch Versehen der Spindeln 32, 38 mit entsprechenden Boh­ rungen kann die Ausführungsform der Fig. 1 und 2 auch als automatische Materialzuführungsmaschine funktionieren, in der ein Stab oder dergleichen durch eine der beiden Spin­ deln 32, 38 einem Werkzeug das von dem Halter 70 getragen ist, zugeführt wird. Insbesondere wird, nachdem der Stab durch beispielsweise die Spindel 32 zugeführt ist, ein passend ausgebildetes Futter in der Spindel 32 den Stab in Position halten, wenn er rotiert und ein Werkzeug, das im Halter 70 montiert ist, auf den Stab zu bewegt, um einen Bearbeitungsvorgang daran auszuführen. Nachdem der Be­ arbeitungsvorgang ausgeführt worden ist, kann der Zen­ tralschlitten 58 von dem Stab weg, entlang der X-Achse 68, bewegt werden und die gegenüber liegende Spindel 38 kann in eine Position bewegt werden, in der sie den Stab faßt. Wenn der Stab von den Spindeln 32, 38 gehalten wird, kann ein Schnittwerkzeug, das vom Halter 70 gehalten wird, entlang der X-Achse 68 in eine Position bewegt werden, in welcher es den Stab abtrennt. Das abgetrennte Teil des Stabes kann dann von der Spindel 38 in eine Position um­ gesetzt werden, in der ein anderes Werkzeug, das in dem Halter 70 montiert ist, eine Bearbeitungsfunktion durch­ führen kann, und zwar am gegenüberliegenden Ende oder der unbearbeiteten Fläche des abgetrennten Teiles des Stabes.
Drei weitere beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungs­ formen sind in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt. Elemen­ te der Fig. 3, 4 und 5, die mit Elementen korrespondie­ ren, die in den Fig. 1 und 2 beschrieben sind, sind mit entsprechenden, korrespondierenden gleichen Referenz­ nummern versehen, die um 100, 200 und 300 vergrößert sind, während neue Elemente mit ungleichen Referenznummern be­ zeichnet sind. Soweit nicht anders vermerkt, sind die Aus­ führungsformen der Fig. 3, 4 und 5 entsprechend den Fi­ guren 1 und 2 konstruiert und betrieben.
Bezogen auf Fig. 3 ist ein Zentralschlitten 158 mit einem vertikalen, modularen Werkzeughalter 111 versehen, der in zwei Richtungen gerastet werden kann. Der vertikale Halter 111 beinhaltet sechs qualifizierte Werkzeugpositionen 113. Grundsätzlich ist der vertikale Halter 111 eingerichtet, die gleichen Bearbeitungsvorgänge auszuführen, die von dem ho­ rizontalen Halter 70, gem. Fig. 1 und 2, ausgeführt werden können. Ein Grund für den Einsatz des horizontalen Halters 70 durch den vertikalen Halter 111 ist, zusätz­ liches Spiel zu erhalten.
Wie in Fig. 4 dargestellt, ist ein Zentralschlitten 258 mit einem hydraulisch betätigbaren Klemmbacken 211 versehen, der dazu eingerichtet ist, ein nicht rotierendes Werkstück aufzunehmen. Indem ein passendes Werkzeug in die Spindel 232 montiert und das Werkstück auf das Werkzeug zu bewegt wird, kann eine Bearbeitungsfunktion daran ausgeführt wer­ den. Wenn ein anderes Werkzeug in der Spindel 238 mon­ tiert wird, kann das Werkstück einem zweiten Bearbeitungs­ vorgang unterworfen werden, indem es von der Spindel 232 weg, auf die Spindel 238 zu bewegt wird. Die Ausführungs­ form gem. Fig. 4 kann auch als Way-Typ, d.h. Bahnmaschnine funktionieren, indem der Zentralschlitten 258 stationär gehalten und die Spindeln 232, 238 auf den Zentralschlit­ ten 258 zu bewegt werden, wobei zwei Bearbeitungsvorgänge simultan oder nacheinander an den gegenüberliegenden En­ den des Werkstückes ablaufen können.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist ein Zentralschlitten 358 mit einem vertikalen Schlitten 311 versehen, der einer Auf- und Ab­ wärtsbewegung entlang der Y-Achse 313 angepaßt ist, die senkrecht auf einer Fläche steht, die eine Z-Achse 348 be­ inhaltet und paralell zu den beiden Führungen 320, 322 an­ geordnet ist, wobei die Bewegung mittels eines nicht dar­ gestellten Hydraulikzylinders durchgeführt wird. In dieser Ausführungsform gestattet es einen Koordinatenfräsvorgang mittels eines Werkzeuges auszuführen, das in dem Schlitten 311 montiert ist, während das Werkzeug in einer der Spin­ deln 332 und 338 aufgespannt ist. Alternativ kann selbst­ verständlich der Schlitten 311 das Werkstück tragen, wäh­ rend das Werkzeug in einer der Spindeln 332, 338 vorge­ sehen ist.
Während der Operation aller vier oben beschriebenen Ausführungsformen sind sämtliche Maschinenbewegungen entlang der verschiedenen Achsen von einem Computer nu­ merisch gesteuert. Die Richtung und Geschwindigkeit der Rotation der Spindeln sind ebenfalls von dem Computer numerisch gesteuert. Zusätzlich unterliegen sämtliche Me­ tallschneidvorgänge der gleichen computerisierten Steue­ rung.
Es ist selbstverständlich, daß die hier beschriebenen Ausführungsformen nur beispielhaft sind und von einem Fachmann viele Variationen und Modifikationen ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, vorgenommen werden können. So kann beispielsweise ein anderes Werk­ stück oder Werkzeughalter so montiert werden, daß er in zwei Richtungen entlang der Z-Achse 48 zwischen den Spin­ deln 32, 38 bewegt wird, und zwar so, daß es in zwei Richtungen entlang der X-Achse 68 beweglich ist. Alle die­ se Modifikationen und Variationen sind also innerhalb des Umfanges der Erfindung anzusehen, wie sie in den Ansprüchen definiert ist.

Claims (17)

1. Flexibler Bearbeitungsmechanismus, der ein erstes Halte­ mittel zum lösbaren und drehbaren Halten eines Werk­ stückes beinhaltet, sowie erste Montagemittel, für die Montage der ersten Haltemittel, derart, daß das erste Haltemittel in zwei Richtungen entlang einer ersten Achse beweglich ist, zweite Haltemittel zum lös- und drehbaren Halten eines Werkstückes, zweite Montage­ mittel für die Montage dieser zweiten Haltemittel, derart, daß dieses zweite Haltemittel koaxial relativ zum ersten Haltemittel angeordnet ist, ein drittes Haltemittel zum lös- und drehbaren Halten eines Werk­ zeuges, ein drittes Montagemittel für die Montage die­ ses dritten Haltemittels, derart, daß dieses dritte Hal­ temittel in zwei Richtungen entlang der ersten Achse zwischen dem ersten und zweiten Haltemittel bewegbar ist und so, daß das dritte Haltemittel in zwei Rich­ tungen entlang einer zweiten Achse bewegbar ist, die senkrecht auf der ersten Achse steht, wobei der Appa­ rat dadurch gekennzeichnet ist, daß das zweite Montagemittel (30), das zweite Haltemittel (38) montiert, so daß das zweite Haltemittel in zwei Richtungen entlang der ersten Achse (48) auf das erste Haltemittel (32) zu und von dort weg bewegbar ist.
2. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Haltemit­ tel (32) auswechselbar Werkzeuge und Werkstücke hält und das zweite Haltemittel (38) auswechselbar Werkzeuge und Werkstücke hält.
3. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dritte Haltemittel (70, 111, 211, 311) auswechselbar Werkzeuge und Werkstücke halten.
4. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Haltemittel eine erste Spindel (32) enthält, das erste Montagemittel einen ersten Schlit­ ten (28), das zweite Haltemittel eine zweite Spindel (38), das zweite Montagemittel einen zweiten Schlit­ ten (30) und das dritte Montagmittel einen dritten Schlitten (58) enthalten, der dritte Schlitten einen Schlitten (60), der in zwei Richtungen entlang der ersten Achse bewegbar ist und einen Kreuzschlitten (66) enthält, der an dem Hauptschlitten für eine Bewegung in zwei Richtungen relativ dazu entlang der zweiten Achse befestigt ist.
5. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Haltemittel ein modularer, horizontaler Werkzeughalter 70 ist, dieser Werkzeughalter abnehmbar an dem Kreuzschlitten für eine gemeinsame Bewegung mit diesem entlang der ersten und zweiten Achse montiert ist.
6. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Haltemittel ein modularer, vertikaler Werkzeughalter (111) ist, dieser Werkzeughalter abnehmbar an dem Kreuzschlitten für eine gemeinsame Bewegung mit diesem entlang der ersten und zweiten Achse montiert ist.
7. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Haltemittel eine Klemmbacke (211) ist, die auswechselbar an dem Kreuz­ schlitten für eine gemeinsame Bewegung mit diesem ent­ lang der ersten und zweiten Achse montiert ist, die Klemmbacke ein Paar Klemmglieder beinhaltet, die mit­ einander zusammenarbeiten, um ein Werkstück an diesem Kreuzschlitten lösbar festzuklemmen.
8. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Haltemittel ein Koordinatenfrässchlitten (311) ist, der abnehmbar an dem Kreuzschlitten für eine gemeinsame Bewegung mit diesem entlang der ersten und zweiten Achse montiert ist, der Koordinatenfraesschlitten auch in zwei Rich­ tungen entlang einer dritten Achse (313) beweglich ist, die senkrecht zu einer Fläche angeordnet ist, die die erste und zweite Achse enthält.
9. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 4 bis 8, gekennzeichnet durch erstes Bewegungsmittel (44) für das Bewegen des ersten Montagemittels in zwei Rich­ tungen entlang der ersten Achse, ein zweites Bewegungs­ mittel (46) für das Bewegen des zweiten Montagemittels in zwei Richtungen entlang der ersten Achse, ein drit­ tes Bewegungsmittel (76) für das Bewegen des Haupt­ schlittens in zwei Richtungen entlang der ersten Achse und ein viertes Bewegungsmittel (82) für das Bewegen des Kreuzschlittens in zwei Richtungen ent­ lang der zweiten Achse.
10. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bewegungsmittel ein erster Hydraulikzylinder (44), das zweite Bewe­ gungsmittel ein zweiter Hydraulikzylinder (46), das dritte Bewegungsmittel ein dritter Hydraulikzylinder (76), und das vierte Bewegungsmittel ein vierter Hy­ draulikzylinder (82) ist.
11. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite, dritte und vierte Hydraulikzylinder von einem Compu­ ter numerisch gesteuert ist.
12. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Spindel durchgehende Bohrungen aufweisen, wobei die erste und zweite Spindel für die automatische Material­ zuführung eingerichtet sind.
13. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, zweite und dritte Montagemittel (28, 30, 58) verschiebbar auf einem Paar Führungen (20, 22), die von einem schräggestellten Bett (18) getragen werden, ange­ ordnet sind.
14. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Montagemittel unabhängig voneinander oder simultan miteinander entlang der ersten Achse auf das dritte Montagemittel (58) zu oder von diesem weg bewegbar ist.
15. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 1 und einem der folgenden, gekennzeichnet durch ein erstes Verriegelungsmittel zum Verriegeln des ersten Montagemittels in einer vorbestimmten Position ent­ lang der ersten Achse, zweite Verriegelungsmittel zur Verriegelung der zweiten Montagemittel in einer vorbestimmten Position entlang der ersten Achse und dritte Verriegelungsmittel zum Verriegeln der dritten Montagemittel in einer vorbestimmten Position entlang der ersten Achse.
16. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 1 und einem der folgenden, gekennzeichnet durch einen linearen Feedback-Transducer zum automatischen Posi­ tionieren des ersten, zweiten und dritten Montagemittels (28, 30, 58) entlang der ersten Achse.
17. Anpassungsfähiger Bearbeitungsmechanismus nach Anspruch 1 und einem der folgenden, gekennzeichnet durch vierte Haltemittel für das lösbare Halten eines Werkstückes oder eines Werkzeuges, vierte Montagemittel für die Mon­ tage dieser vierten Haltemittel derart, daß die vierten Haltemittel in zwei Richtungen entlang der ersten Achse zwischen dem ersten und zweiten Haltemittel beweglich sind, so daß das vierte Haltemittel in zwei Richtungen entlang der zweiten Achse beweglich ist.
DE19853537927 1985-10-14 1985-10-24 Anpassungsfaehiges bearbeitungssystem Withdrawn DE3537927A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8525250A GB2181372B (en) 1985-10-14 1985-10-14 Flexible machining apparatus and a method of machining a workpiece on such an apparatus.

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