DE3716933A1 - Werkzeugmaschine, insbesondere drehbank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere Drehbank, mit einer ein zu bearbeitendes Werkstück in einer festgelegten Spannachse fixierenden Spannvorrichtung und einer eine Relativbewegung zwischen einem Werkzeug und dem Werkstück erzeugenden Antriebsvorrichtung.

Bei bekannten Werkzeugmaschinen, beispielsweise bei Dreh­ bänken, wird ein zu bearbeitendes Werkstück in ein Spann­ futter eingespannt, in Rotation versetzt und mittels eines Werkzeugs bearbeitet. Vor allem bei der Herstellung sehr vieler kurzer Teile wird gewöhnlich ein langes Stück Roh­ material eingespannt, dann das erste Werkstück hergestellt und vom Rohmaterial abgetrennt, insbesondere durch einen Abstechvorgang. Danach muß das Spannfutter gelöst, das Rohmaterial nachgeschoben und dann wieder festgespannt werden. Vor allem bei automatisierten Arbeitsabläufen er­ weist sich das Nachschieben des Rohmaterials als Problem, da hierfür eine zusätzliche Transportvorrichtung oder Vor­ schubeinrichtung erforderlich ist, die einen zusätzlichen Kostenfaktor und eine zusätzliche Störquelle darstellt.

Weiterhin hat es sich als nachteilig erwiesen, daß bei der Herstellung großer Stückzahlen an Werkstücken einer­ seits möglichst lange Stangen von Rohmaterial verwendet werden sollen, andererseits die Belegungsdichte von Ma­ schinen in Werkzeughallen oft so groß ist, daß infolge von benachbarten Maschinen die Länge der Rohmaterialstangen begrenzt ist. Andererseits sind Maschinenhallen oft sehr hoch, und der Raum über den Maschinen bleibt ungenutzt.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Werk­ zeugmaschine, insbesondere eine Drehbank, der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der ein Vorschub des eingespannten, zu bearbeitenden Materials ohne zusätzliche Hilfsmittel möglich ist, wobei sehr lange Materiallängen auch bei großer Stelldichte von Maschinen bearbeitet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannachse der Spannvorrichtung gegenüber der Horizon­ talen geneigt ist.

Die Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das einge­ spannte Material beim Lösen der Spannvorrichtung infolge der Schwerkraft automatisch nachgeführt wird, so daß keine zusätzlichen Vorschubeinrichtungen benötigt werden. Durch die Neigung können Materialien mit sehr großer Länge einge­ spannt werden, da sich die freie, über die Maschine hinaus­ gehende Länge zum einen nach oben erstreckt und somit ober­ halb einer möglicherweise benachbarten Maschine verläuft.

Selbst wenn ein Überstehen über die Maschine hinaus nicht möglich oder zulässig wäre, so würde eine derartige Anord­ nung dennoch eine gegenüber einer horizontalen Anordnung größere Länge des zu bearbeitenden Materials gestatten.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Werkzeugmaschine möglich.

Eine Neigung von im wesentlichen 30-50° erweist sich als besonders günstig, da hier bereits eine wesentliche Kraft­ komponente in Vorschubrichtung wirkt, andererseits ein zu abrupter Vorschub infolge von Reibung vermieden wird.

Sollen anstelle eines einstückigen Roh-Werkstücks, beispiels­ weise eines Stangenmaterials, eine Vielzahl von einzelnen Roh-Werkstücken nacheinander bearbeitet werden, so ist für diese zweckmäßigerweise eine Führungsvorrichtung in der Spannachse angeordnet, die in oder an der Spannvor­ richtung mündet. Besonders geeignet ist hierfür ein Führungs­ rohr. Die Werkstücke rutschen in oder an dieser Führungs­ vorrichtung nach jedem Bearbeitungsvorgang infolge der auf sie einwirkenden Schwerkraft nach.

Besonders günstig ist die Anwendung auf Drehbänke, wobei die Spannvorrichtung dann als rotierendes Spannfutter ausge­ bildet und das Werkstück oder die Führungsvorrichtung in einen Kanal einführbar oder eingesetzt ist, der sich durch einen das Spannfutter tragenden Spindelstock erstreckt.

Zur Begrenzung der Gleitbewegung des Werkstücks bei gelöstem Spannfutter ist zweckmäßigerweise ein Anschlag vorgesehen, für den vorteilhafterweise der Reitstock der Drehbank einge­ setzt werden kann. Nach jedem Bearbeitungsvorgang braucht lediglich das Spannfutter gelöst werden, worauf das Werkstück bis zum Anschlag von selbst nachrutscht. Danach wird es wieder festgespannt.

Besonders günstig erweist sich die Ausbildung als programm­ gesteuerte Drehbank, in der automatisch gesteuerte zyklische Arbeitsschritte ablaufen. Jeweils zwischen zwei Zyklen erfolgt automatisch ein Löse- und Festspannvorgang, der ein automatisches Nachrutschen des nächsten, zu bearbeiten­ den Werkstücks zur Folge hat. Falls anstelle einzelner, an einer Führungsvorrichtung geführter Roh-Werkstücke ein einstückiges Stangenmaterial bearbeitet werden soll, er­ folgt zweckmäßigerweise jeweils vor einem Löse- und Fest­ spannvorgang ein Trenn- oder Abstechvorgang. Auf diese Weise kann durch einfache Mittel ein automatischer Vorschub der Werkstücke bzw. des Werkstücks bewirkt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Drehbank in der Seitenansicht und

Fig. 2 ein Führungsrohr für eine Vielzahl von einzelnen Roh-Werkstücken.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Maschinengestell 1 einer Drehbank eine gegenüber der Horizontalen um etwa 45° geneigte Schrägfläche 2 auf. An dieser ist ein Spindelstock 3 befestigt, der in üblicher Weise ein drehbar gelagertes und motorisch angetriebenes Spannfutter 4 trägt. Weiterhin ist an der Schrägfläche 2 ein Reitstock 5 axial in der Spannachse verstellbar ange­ ordnet. An einer seitlich am Maschinengestell 1 parallel zur Schrägfläche 2 angeordneten Halte- und Vorschubein­ richtung 6 ist ein Werkzeugträger 7 verstellbar gelagert. Dieser kann zusätzlich an nicht dargestellten Führungs­ schienen geführt sein. Am Werkzeugträger 7 ist ein Werkzeug 8 befestigt, das gewöhnlich als Dreh- bzw. Abstechstahl ausgebildet ist.

Die gesamten Teile 3 bis 8 liegen bei einer herkömmlichen Drehbank ebenfalls vor, sind jedoch dort horizontal zuein­ ander ausgerichtet. Bekannte Modifikationen in der Anordnung und Ausbildung dieser Teile sind auf die neue Schräganord­ nung übertragbar. Selbstverständlich kann anstelle eines einzelnen Werkzeugs 8 auch eine Revolveranordnung oder mehrere Revolveranordnungen von Werkzeugen oder andere Anordnungen mehrerer, variabel einsetzbarer Werkzeuge tre­ ten, die zur Bearbeitung eines Roh-Werkstücks 9 benötigt werden, das in Fig. 1 als rundes Stangenmaterial ausgebildet ist.

Die Drehbank ist zweckmäßigerweise als programmgesteuerte Drehbank ausgebildet, wobei zur Steuerung und Programmierung ein Bedienfeld 10 dient, das zweckmäßigerweise als Eingabe­ tastatur ausgebildet ist.

Zur Bearbeitung des Werkstücks 9 wird dieses zunächst in einen Kanal durch den Spindelstock 3 und durch das Spann­ futter 4 hindurchgesteckt und festgespannt. Als Anschlag dient hierbei der Reitstock 5. Danach läuft ein Fertigungs­ programm ab, durch das wenige oder viele Bearbeitungsschritte am aus dem Spannfutter 4 herausstehenden Teil des Werkstücks 9 durchgeführt werden. Danach wird der bearbeitete Teil abgetrennt, insbesondere durch einen Abstechstahl. Danach erfolgt ein automatisch gesteuertes Lösen des Spannfutters 4, worauf das Werkstück 9 bis zum Reitstock 5 infolge der einwirkenden Schwerkraft nachrutscht. Hiernach erfolgt wiederum ein automatisches Festspannen im Spannfutter 4 und ein erneuter Bearbeitungsablauf.

Durch die Verstellbarkeit des Reitstocks 5 kann der Anschlag eingestellt bzw. verändert werden. Anstelle des vollautoma­ tischen Lösens und Festspannens des Spannfutters 4 kann dieser Vorgang selbstverständlich auch manuell erfolgen, wie auch die übrigen Bearbeitungsvorgänge. Hierbei bleibt der Vorteil bestehen, daß das Werkstück 9 nicht nachge­ schoben zu werden braucht, sondern automatisch beim Lösen des Spannfutters 4 nachrutscht. Insbesondere bei sehr großen Drehbänken und sehr schweren Werkstücken ist dies von großem Vorteil.

Ein in Fig. 2 dargestelltes Führungsrohr 11 dient zur Auf­ nahme und Führung von einzelnen Roh-Werkstücken 12. Die Anordnung dieses Führungsrohrs 11 im Spindelstock 3 und im Spannfutter 4 ist durch gestrichelte Linien dargestellt. Selbstverständlich nimmt das Führungsrohr 11 eine dem Werk­ stück 9 entsprechende Schräglage bezüglich der Horizontalen ein. Auch hier erfolgt beim Lösen des Spannfutters 4 ein Nachrutschen des jeweils nächsten Werkstücks 12 in die Spann- und Bearbeitungsposition. Ein Trenn- oder Abstech­ vorgang kann hier entfallen.

Selbstverständlich kann anstelle eines Führungsrohrs auch eine andere Führungsvorrichtung, beispielsweise eine Füh­ rungsschiene oder Führungsrinne, treten. Dies hängt nicht zuletzt auch davon ab, ob die Führungsvorrichtung mit den Werkstücken 12 rotiert, wie dies bei einer Drehbank der Fall ist, oder feststeht, wie dies beispielsweise bei einer Hobelmaschine der Fall ist.

An dieser Stelle soll noch darauf hingewiesen werden, daß die Erfindung nicht auf Drehbänke beschränkt ist, sondern auch Anwendung bei anderen Werkzeugmaschinen finden kann, bei denen Werkstücke einem Bearbeitungsort zugeführt, dort eingespannt und dann bearbeitet werden.

Claims (11)

1. Werkzeugmaschine, insbesondere Drehbank, mit einer ein zu bearbeitendes Werkstück in einer festgelegten Spann­ achse fixierenden Spannvorrichtung und einer eine Relativ­ bewegung zwischen einem Werkzeug und dem Werkstück erzeugen­ den Antriebsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannachse der Spannvorrichtung (4) gegenüber der Horizon­ talen geneigt ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Neigung im wesentlichen 30-50° beträgt.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine eine Vielzahl von einzelnen Roh-Werk­ stücken (12) aufnehmende Führungsvorrichtung (11) in der Spannachse angeordnet ist und in oder an der Spannvorrichtung (4) mündet.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führungsvorrichtung (11) als Führungsrohr ausgebildet ist.

5. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (4) als rotierendes Spannfutter ausgebildet ist.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Werkstück (9) oder die Führungsvorrichtung (11) in einen Kanal einführbar oder eingesetzt ist, der sich durch einen das Spannfutter (4) tragenden Spindelstock (3) erstreckt.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein die Gleitbewegung des Werkstücks (9, 12) bei gelöstem Spannfutter (4) begrenzender Anschlag (5) vorgesehen ist.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Reitstock als Anschlag (5) vorgesehen ist.

9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch automatisch gesteuerte, zyklische Arbeitsschritte, wobei zwischen zwei Zyklen ein Löse- und Festspannvorgang des Spannfutters (5) automatisch erfolgt.

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9 zur Bearbeitung ein­ stückiger Stangenmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vor einem Löse- und Festspannvorgang ein Trenn- oder Abstechvorgang auslösbar ist.

11. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 10, gekennzeichnet durch die Ausbildung als programmgesteuerte Drehbank.