DE3872612T2

DE3872612T2 - Drehbank, versehen mit steuereinrichtung.

Info

Publication number: DE3872612T2
Application number: DE8888901423T
Authority: DE
Inventors: Andre Besancon; Bernard Jacquard; Jean-Claude Pinard
Original assignee: Somab SA
Current assignee: Somab SA
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1992-12-17
Anticipated expiration: 2008-01-29
Also published as: AU1244888A; FR2610228B1; WO1988005936A1; US5008828A; EP0299046B1; ATE78112T1; EP0299046A1; DE8717027U1; FR2610228A1; DE3744294A1; DE3872612D1; JPH01502063A

Description

Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehbänke, und zwar eine Drehbank zum programmierbaren Verfahren des Werkzeuges.
Eine Drehbank umfaßt ja bekanntlich ein Gestell, das an seinem einen Ende einen Spindelstock trägt, der seinerseits ein Futter mittels einer Spindel trägt, ferner ein Bett, das Gleitschienen umfaßt, die ihrerseits parallel zueinander sowie parallel zur Spindelachse verlaufen. Auf den Gleitschienen ist ein Reitstock gelagert, der eine Reitstockspitze trägt, deren Achse mit jener der Spindel fluchtet. Der Reitstock kann auf den Gleitschienen verfahren und dort an einem beliebigen Punkt fixiert werden. Die Gleitschienen tragen ferner und führen einen verfahrbaren Werkzeugträger.
Paralleldrehbänke sind bekanntlich solche Drehbänke, bei welchen die Werkzeugbewegungen - sowohl in Sinne (x) senkrecht zur Spindelachse wie auch im Sinne (z) parallel zur Spindelachse - mit dem Umlauf (n) des Futters verknüpt sind. Unter diesen Paralleldrehbänken gibt es wiederum die sogenannte Universaldrehbank, die verschiedene Funktionen auszuüben vermag, welche sie universal einsetzbar macht.
Außerdem sind Kopierdrehbänke bekannt, die eine Abwandlung halbautomatischer Drehbänke bilden. Hierbei wird das Werkstück, das zwischen zwei Spitzen placiert ist, von einem Werkzeug bearbeitet, das automatisch entsprechend einem Profil verfährt, welches von einer Kopiervorrichtung vorgegeben ist. Die Spitze des Drehstahls beschreibt demgemäß eine Bahn, die das Profil reproduziert. Dieses kann beispielsweise ein Profilblech oder ein Exemplar eines bearbeiteten Werkstückes sein.
Ferner sind zyklisch arbeitende Kopierdrehmaschinen bekannt geworden, mit welchen das Werkstück aufeinander folgende Arbeitsvorgänge ausführt, entsprechend dem Kopierprofil, und zwar dadurch, daß es nach jedem Durchlauf zu seinem Ausgangspunkt zurückkehrt, während die Werkzeugbahn von einem Durchgang zum anderen und zu Beginn des wiederholten Durchganges der letzten Bahn das Profil mit den Maßen des Enddurchmessers des bearbeiteten Teiles reproduziert. Um dies zu erreichen, wird das Führungsprofil von einem Durchgang zum anderen von der Spanstärke bis zum Erreichen der Durchmesser-Endmaße des Werkstückes überführt. Die Handgriffe beschränken sich praktisch darauf, einen Rohling in das Futter einzusetzen, und das bearbeitete Werkstück zu entnehmen.
Es sind keine Kopierdrehmaschinen bekannt, eingeschlossen zyklisch arbeitende Kopierdrehmaschinen, mit denen das Profil verändert werden kann, ohne daß man es von der Drehbank herunternimmt.
Es sind schließlich Drehmaschinen bekannt, bei denen die Bewegungsbahn des Wekzeuges durch Komponenten der Mikroelektronik und der Informatik programmierbar ist. Diese numerisch gesteuerten Drehbänke erfordern eine ausgedehnte Programmierarbeit, die demgemäß teuer ist und den Einsatz von qualifiziertem Personal erfordert. Sie sind aus diesem Grunde nur für die Serienproduktion geeignet.
Bezüglich anderer Anwendungen elektronischer Steuerungen von Werkzeugmaschinen ist aus EP-A-0060039 ein Bearbeitungszentrum bekanntgeworden, das Mittel zum Abspeichern der Daten sowie zum Kopieren umfaßt, und aus FR-A-2 577 699 eine Schleifmaschine mit numerischer Steuerung mit Mitteln zum Erfassen und Anwenden der Daten, wobei die zu bearbeitenden und die nicht zu bearbeitenden Teile unterschieden werden; die Programmierung erlaubt nur Verschiebungen des Werkzeugs (Schleifstein) gemäß einer Achse X order einer Achse Z.
Die Erfindung wurde angeregt durch die Beobachtung, daß heutzutage im allgemeinen Maschinenbau Werkzeugmaschinen vorhanden sind, deren größerer Teil veraltet ist, gemessen an der technischen Entwicklung der Konstrukteure in Richtung auf die Herstellung von hoch entwickelten Maschinen mit numerischer Steuerung. Dies geht auf die Entwicklung von immer produktiveren Maschinen zurück.
Wärenddessen haben die konventionellen Maschinen stets ihren Platz auf dem Markt behauptet, und nur die alten und genauen Maschinen sind im Betrieb geblieben. Ein Gebiet der Erneuerung dieses Bestandes erstreckt sich auf Maschinen, die recht billig sind, die jedoch der Hersteller nicht befriedigen, der volle Zuverlässigkeit, verlangt. Der wirtschaftliche Rückgang hat die Erneuerung des Bestandes an Drehmaschinen verzögert, während doch die Modernisierung der Industrie zu einem immer größeren Bedarf an diesen Maschinen führt. Drehmaschinen moderner Konzeption müssen dem Bedarf von Benutzern Rechnung tragen, die zuverlässige und genaue Maschinen bei einfacher Bedienung und vernünftigem Preis verlangen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Dreher eine Drehbank zur Verfügung zu stellen, die es erlaubt, auf einfache und rasche Weise im voraus ein Bearbeitungsprofil zu definieren und nach Art von Kopierdrehbänken zu verfahren, eingeschlossen zyklische arbeitende Kopierdrehbänke. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, dem Dreher ein Mittel an die Hand zu geben, mit der die Maße oder die Parameter des Bearbeitungsprofiles visualisiert werden, das er im voraus definiert hat.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dem Dreher eine Drehbank zur Verfügung zu stellen, die sowohl Mittel enthält, die eine gewisse Automatisierung der Arbeitsvorgänge erlaubt, die aber auch gleichzeitig in klassischer manueller Weise bedient werden kann.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine parallele Kopierdrehbank mit Definitionsmitteln und schnell und einfach arbeitenden Abwandlungen des Profilkopiers auszustatten. Eine weitere Grundidee besteht darin, ein Kopierprofil in Einzelprofile (Elementarprofile) zu zerlegen, um - ausgehend von diesen Elementarprofilen - ein komplexes Arbeitsprofil oder eine Werkzeug-Bewegungsbahn zu definieren.
Unter Elementar-Bewegungsbahn versteht man normalerweise das Langdrehen, das Abrichten, das konische Durchlaufen oder lineare Interpolieren, den strahlenförmigen Durchlauf oder die kreisförmige Interpolation, das Gewindeschneiden, bei großem Werkzeugvorschub. Unter komplexer Bewegungsbahn versteht man die Aufeinanderfolge von elementaren Bewegungsbahnen, beispielsweise einer konischen Bewegungsbahn, gefolgt von einer strahlenförmigen Bewegungsbahn und einer weiteren konischen Bewegungsbahn.
Der Grundgedanke, so wie oben definiert, läßt sich durch zwei voneinander verschiedene Arten verwirklichen.
Gemäß einer ersten Verwirklichungsweise, der sogenannten analogen Art, kann man die Elementarprofile in Gestalt von Schablonen oder Lehren in einem Gehäuse unterbringen, in welchem sie durch mechanische Mittel manövrierbar und versenkbar sind, um es dem Dreher zu ermöglichen, das gewünschte komplexe Profil zu verwirklichen. Dieses komplexe Profil kann als Steuerprofil dienen, mit einer Rolle, die direkt oder indirekt auf das Werkzeug einwirkt. Außerdem läßt sich bei jedem Durchgang das Profil austauschen. Dabei ist es klar, daß diese analogen Mittel, obwohl sie technisch verwirklichbar sind, eine Reihe von praktischen Schwierigkeiten aufweisen.
Gemäß einer zweiten Ausführungsart, der sogenannten logischen Art oder numerischen Art, definiert man numerisch die Elementar-Bewegungsbahnen oder die komplexen Bewegungsbahnen; man markiert numerisch die Koordinaten des Werkzeuges, und man vergleicht sie mit der definierten Bewegungsbahn. Die numerischen Mittel zum Berechnen und Vergleichen, die ansich auf dem Gebiet der Mikroinformatik bekannt sind, erbringen neben zahlreichen anderen Vorteilen die Funktionen der vorgenannten analogen Mittel. Diese zweite Art von Lösungsweg wird angewandt, um die Grundidee der Erfindung zu verwirklichen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Weitere wichtige Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Gesamtheit der Steuermittel, die die Bedienungsperson bedient, wie auch die Mittel zum Sichtbarmachen, von dem Werkzeugträger getragen. Diese Steuermittel sind in einem Schaltpult angeordnet, der in zwei Tafeln unterteilt ist. Die einer der Tafeln umfaßt drei Tastaturen sowie ein Register von Stößeln und Handgriffen, während die andere Tafel aus einem Register von Stößeln und Handgriffen besteht, die zur Speicherung oder Erfassung und zur Benutzung des Speichers dienen. Die eine der Tastaturen, nämlich jene zur Auswahl des Bearbeitungsprofiles, umfaßt eine erste Anzahl von Drucktasten, die der Zeichnung eines bearbeiteten Teiles entsprechend allen oben erwähnten Profilen überlagert sind, wobei jeweils eine Tasten einem Profil zugeordnet ist. Eine weitere Tastatur, nämlich die Abruftastatur der Parameter, umfaßt eine zweite Reihe von Tasten, deren jede entweder einem Parameter oder einem bestimmten Arbeitsgang zugeordnet ist (Einschalten, Abschalten, Anfasen under 45º). Eine dritte Tastatur, nämlich die Tastatur des Einführens der numerischen Werte, umfaßt eine dritte Anzahl von Tasten, deren jede jeweils einer Ziffer des Dezimalsystems zugeordnet ist, für den Stellenwert und die Einführung negativer Zahlen. Diese Steuermittel umfassen ebenfalls die Handgriffe, nämlich den Manipulator und die Schalter "Ein/Aus".
Die oben erwähnten Steuermittel bestehen zusammen mit dem Automaten, dem sie zugeordnet sind, aus der Gesamtheit der Mittel, und zwar der oben genannten ersten bis sechsten. Es versteht sich, daß der Automat einem Program unterliegt, das nicht Gegenstand der vorliegenden Beschreibung ist.
Man erkennt weiterhin, daß ein Gesichtspunkt der Erfindung die Auswahl der wählbaren Profile ist, die Wahl des Parameters, die klare Anordnung der Tastauteren, die Wahl der einfachen Folge und der Sicherheit der Steuerung, die Möglichkeit, es dem Bedienungsmann je nach der Arbeit, die er ausführt, zu überlassen, zwischen einem rein manuellen, klassischen Steuern der Arbeitsvorgänge zu wählen, und einem automatischen Steuern mit einer gewissen Anzahl von Zwischenmöglichkeiten.
Gemäß einer bevorzugten konstruktiven Anordnung wird das Werkzeug in jeder der Richtungen x, z verfahren, und zwar jeweils durch einen in geschlossener Schaltung gesteuerten Motor, gesteuert durch den Automaten.
Die Drehmaschine gemäß der Erfindung, die als universell gelten soll, weist Komponenten auf, die ihr eine so hohe Präzision verleihen, wei jene der genauesten Drehmaschinen; die Präzision darf durch die rein mechanische Konzeption der Maschine nicht begrenzt werden. Zu diesem Zweck werden eine ganz besondere Montage des Bettes am Fundament sowie besondere Verriegelungsmittel des Spindelkastens vorgeschlagen.
Bei den Eingangs erwähnten, bekannten Drehmaschinen kann die Gleitbahn des Werkzeugträgers von einem Bett aus einem Material getragen sein, das beispielsweise Naturgranit oder Kunstgranit ist; ebenso kann das Bett gemäß der Erfindung die Gestalt eines L haben, dessen einer Teil, der Kulissenträger, mit seiner großen Achse horizontal verläuft, dessen anderer Teil, der Futterträger oder Spindelkasten mit seiner großen Achse senkrecht zur vorgenannten Achse verläuft, wobei die Tragflächen der Gleitbahn in Bezug auf den Futterträger dem Futterträger gegenüber liegen und senkrecht zur genannten großen Achse des Letztgenannten verlaufen, und wobei die Ebene der genannten Fläche mit der Horizontalebene einen Winkel von etwa 60º einschließen. Ferner ruht das Bett auf einem Paar hydraulisch gelagerten Betonsockeln, deren jeder eine Ausnehmung zur Aufnahme des Bettes hat, wobei elastomere Verbindungsglieder zwischen die Stützflächen gelagert sind und die feste Lagerung des Bettes auf seinen Sockeln durch Verschraubungen vorgenommen ist. Die Gesamtheit der Anordnungen führt zu einer besonders steifen Konstruktion sowie Stabilität der festen Teile der Maschine, was wiederum deren große Präzision gewährleistet.
Es sei nochmals daran erinnert, daß der Reitstock bei Drehbänken entlang der Gleitschienen verfahren und auf diesen fixiert werden kann. Bei der Erfindung hat die Fixierung oder Feststellung des Reitstockes, der als Unterstützung dient, ein Verfahren auf der inneren Fläche der Gleitschienen im Sinne einer Entfernung in Bezug auf das Bett zur Folge. Genauer gesagt führt die Fixierung des Reitstockes zu einem Druck, der auf eine der Gleitschienen, der sogenannten geneigten Schiene ausgeübt wird, und zwar entlang zweier einander gegenüberliegender Anschläge dieser Gleitschiene durch zwei Dorne mit V-Nut, wobei einder der Dorne oder ein Flansch dazu dient, an der unteren und äußeren Fläche der genannten geneigten Gleitschiene anzuliegen, während der andere Dorn, der sogenannte Festelldorn dazu dient, Druck auf die untere und obere Fläche der genannten geneigten Gleitschiene auszuüben, wobei der Feststelldorn quer montiert ist am Ende eines Gewindestabes, der in eine Gewindebohrung des Gestelles des Reitstockes eingeschraubt und mit einem Schraubknebel versehen ist.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Drehmaschine, die eine Reihe wesentlicher Elemente umfaßt.
Figur 1a zeigt in vergrößerter Darstellung einen Handhebel, der Maschine gemäß Figur 1.
Figur 2 zeigt eine Schalttafel mit einer Tastatur für die Maschine gemäß Figur 1.
Die Figuren 2a bis 2e sind Kurven, die die Arbeitsweise der Maschine gemäß Figur 1 veranschaulichen.
Die Figuren 3 bis 6 sind schematische Darstellungen, wobei das Bett an seinen Sockeln unter verschiedenen Winkeln montiert ist.
Figur 7 ist ein Schnitt in einer Vertikalebene senkrecht zur Achse des Bettes des Reitstockes auf seiner Gleitführung.
Die in Figur 1 dargestellte Drehbank umfaßt - von außen her erkennbareinen Rahmen 1 bis einem Spänekasten 2, einem Bett 3, das einen Reitstock 4 trägt, eine mobile Einheit 5 sowie einen Spindelkasten, der ein Futter 7 trägt, das von einer beweglichen Vorrichtung 8 abgedeckt ist. Die mobile Einheit 5 umfaßt im wesentlichen einen Werkzeugträger 10, eine verglaste Schutzvorrichtung 11, ein Paar Handhebel 13, 14 - quer für das Abrichten und längs für das Langdrehen, einen Stellhebel 15 für fünf Positionen mit einer zentralen Stopp-Position (Figur 1a), einen Bildschirm 18 sowie einem Pultkörper 20. Ein Stößel 16 erlaubt bei jedem Drücken das Laufenlassen eines Untersetzungskoeffizienten des Vorschubes (1 - 0,1; sodann 0,01; sodann 1; usw.). Ein Paar Stößel 17, 20 setzen die Maschine in Gang oder stellen sie ab. Wie man sieht, sind in ganz charakteristischer Weise sämtliche Regel- und Steuerorgane von der mobilen Einrichtung 5 getragen. Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß der Dreher visuell die Entwicklung des Werkstückes im Verlauf der Bearbeitung verfolgen kann, wobei er alle Mittel zum Steuern, Anhalten oder Abwandeln dieser Entwicklung in Reichweite hat.
In Figur 2 sind die beiden Tafeln 21, 25 des vorgenannten Schaltpultes dargestellt.
Tafel 21 umfaßt selbst drei Tastaturen: Eine Tastatur 22 zur Auswahl der Profile, eine Tastatur 23 zum Eingeben der Bearbeitungsparameter und schließlich eine numerische Tastatur 24 zum Eingeben des numerischen Wertes der Letztgenannten. Tafel 21 umfaßt weiterhin ein Register von Drückern und Knöpfen, nämlich: Steuerdrücker 26 für die Berieselung, Steuerdrücker 27 für den Vorwärtsantrieb der Spindel, Steuerdrücker 28 für das Anhalten der Spindel, Steuerdrücker 29 für den Rücklauf der Spindel, und Druckknopf 30 für die Steuerung der Geschwindigkeit der Spindel.
Tafel 25 besteht aus einem Register Drückern und Schaltern, bestimmt zum In-Gang-setzen des Speichers des Automaten, d.h. auch der Mittel, die dazu dienen, die Drehbank automatisch entsprechend den Zyklen zu betreiben. Das Register von Schalttafel 25 umfaßt:
- Einen Drücker 31, der zum Einspeichern eines Bearbeitungszyklus dient (Langdrehen, Konus, usw.) oder eines zwingenden Durchlaufpunktes; dieser Drücker ist lediglich zum Einspeisen erforderlich.
- Einen Drücker 32: Beim Drücken dieses Drückers werden alle Werkzeugbewegungen, die mit Hilfe des Manipulators sowie von Handhebeln im Verlaufe des Bearbeitens eines ersten Werkstückes befohlen werden, auf denjenigen Bahnen schneller ausgeführt, die auf eine geradlinige Bahn zwischen den verschiedenen eingespeicherten Durchgangspunkten folgen; drückt man nicht auf diesen Drücker, so ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeuges jene des vorausgegangenen, eingegebenen Arbeitsvorganges; dieser Drücker dient nur zum Einspeisen.
- Ein Schalter mit drei Positionen: Eine sogenannte Normalposition, in welcher die Drehbank in klassischer Weise mit den einzelnen Handhebeln und ohne Möglichkeit des Einspeicherns verwendet wird; einer sogenannten Lehrposition, in welcher die Handhabung der Drehbank identisch der Handhabung bei normaler Arbeitsweise ist, und bei welcher das Eingeben der verschiedenen Bearbeitungszyklen und Bewegung des Werkzeuges in den Speicher vor sich geht. Einer sogenannten Speicherposition, bei welcher die Drehbank automatisch die Gesamtheit der Bearbeitungsbewegungen eines Werkstückes vornimmt, die beim Einspeisen eingegeben wurden.
- Einen Drücker 34, der den Beginn des Bearbeitungszyklus auslöst, sofern man im Speicherbetrieb fährt;
- eine Drücker 35, der den Vorschub des Werkzeuges im Verlauf des automatischen Ausführens eines Zyklus anhält; die Wiederaufnahme des Ausführens des Zyklus' geschieht durch ein neuerliches Drücken des Drückers 34.
Es versteht sich, daß die Tasten der Tastatur 22 für die Profilauswahl zusammen mit dem Automaten die jenigen Mittel, im Folgenden die ersten Mittel genannt, bilden, die weiter oben definiert wurden, und daß die Tasten der Tastatur 23 der Parameter sowie 24 für die Einführung von deren numerischen Werten jene Mittel darstellen, die die "zweiten Mittel" genannt wurden und die weiter oben definiert wurden. Anhand von Ausführungsbeispielen sollen weiter unten die Funktionen der Tasten der Tastaturen 22 und 23 erläutert werden.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 2a und 2e beschrieben, wie die Drehbank gemäß der Erfindung mittels der Steuermittel der mobilen Einrichtung 5 gesteuert wird.
In Figur 2a stellt Kurve 43 irgendeine Bahn der Werkzeugspitze dar, während der gestrichelte Teil die Bahn des Nichteingriffs und der Rückkehr des Werkzeuges an seinen Ausgangspunkt beschreibt. Wie man sieht, erscheint eine solche beliebige Bahn nicht unter jenen Bahnen, die ausgewählt werden können. Im Gegensatz hierzu veranschaulichen die Figuren 2c bis 2e Bahnen, die ausgewählt werden können; Bahn 45 in Figur 2c, die sogenannte Konusbahn oder konische Bahn oder Bahn mit linearer Interpolation, wird normalerweise durch zwei Parameter definiert, beispielsweise der Neigung, ausgedrückt in Prozent oder als Grad, sei es ein Bearbeitungsdurchmesser D oder eine Bearbeitungslänge L. Bahn 46 in Figur 2d, die sogenannte Radienbahn oder Bahn der Kreisinterpolation ist durch den Parameter des Radius' (R) definiert. Schließlich umfaßt die Bahn in Figur 2e, die sogenannte komplexe Bahn, eine erste Bahn 47 mit linearer Interpolation, eine zweite Bahn 48 mit Kreisinterpolation sowie eine dritte Bahn 49 mit linearer Interpolation. Die Parameter zum Definieren dieser Bahn sind die Werte L1, α 1 für Teil 47, L2 und α 2 für Teil 49, und R für Teil 48. Wie man sieht, ist Parameter L1 die virtuelle Länge des ersten Teiles 47, bei deren Schnittstelle 48 mit dem dritten Teil 49.
In Figur 2b sind die verschiedenen Bearbeitungsdurchgänge an einem zylindrischen Werkstück 60 wiedergegeben, mit der Auswahl des Bearbeitungsprofiles der linearen Interpolation und mit Parameter α º sowie D1. Nachdem man das Profil ausgewählt und die Parameter eingeführt hat, besteht die erste Operation darin, das Werkzeug in die Position x&sub0;, z&sub0; mittels der Handkurbeln zu verbringen. Sodann löst das Verbringen des Manipulators 15 in die Position 15a (Figur 1) das Verfahren des Werkzeuges auf seiner Bahn so lange aus, bis es den Durchmesser D1 erreicht hat. In diesem Stadium kann es automatisch in eine Position x&sub0;, z&sub0; zurückkehren, und der Manipulator in seine Zentralstellung. Durch eine zweite Betätigung des Abrichtens verbringt man das Werkzeug in die Position x&sub1;, z&sub0;; das Einstellen des Manipulators 15a in Position 15 löst einen zweiten Abrichtdurchgang einer parallelen Bahn zu der ersten aus, und somit anschließend bis zum Erreichen der gewünschten Maße.
Im Folgenden werde zurückgekehrt zur Tastatur von Schalttafel 21 in Figur 2, und zur Bahn, die in Figur 2e dargestellt ist. Dabei sollen die notwendigen Operationen beschreiben werden, um eine derartige Bearbeitung zu steuern, wobei an annimmt, daß die vorausgegangenen üblichen Operationen des Einspannens des Werkstückes in das Futter, des Anstellens der Spindel, der Auswahl einer Spindelgeschwindigkeit, des Steuerns des Berieselns usw. durchgeführt wurden.
Die Operationen können wie folgt ablaufen:
a) Einführen der Ausgangsposition und der Koordinaten des Werkzeuges:
Es werden die Durchgänge des Positionierens des Durchmessers und der Länge ausgeführt, sodann führt man diese gemessenen und an der Maschine sichtbar gemachten Werte in den Automaten ein und drückt aufeinanderfolgend die Tasten:
- 231 der Maßeingabe (x&sub0;, z&sub0;) des Beginns der Bearbeitung, sodann
- 232 der Durchmessermaßeingabe, sodann
- 24 des Einführens der Tastatur des numerischen Wertes des Ausgangsdurchmesserwertes (x&sub0;), sodann
- 233 der Bewertung des numerischen Wertes, der zuvor eingegeben wurde, sodann
- 234 der Eingabe des Wertes der Länge, sodann
- 24 der Einführung in die Tastatur des numerischen Wertes der Länge des Ausgangs (z&sub0;), sodann
- 233 der Bewertung dieses numerischen Wertes, sodann
- 235 der Eingabe des Erfassens des Radius' der Bearbeitungsplatte, sodann
- 24 der Einführung des numerischen Wertes des Radius' der Platte, sodann
- 233 der Bewertung des numerischen Wertes ...
b) Auswahl und Vermaßung des Bearbeitungsprofiles (oder der Werkzeugbahn)
Es werden aufeinanderfolgend die Tasten gedrückt:
- 221 der Auswahl der linearen Interpolation (äußerer Konus), (ein zweites Drücken auf Taste 221 wählt eine innere Bearbeitung aus, somit unter Abheben des Werkzeuges gegen die Spindelachse),
- 236 Eingabe der Vermaßung der Neigung in Grad oder in Prozent, (236 - ), sodann
- 24 Einführung des numerischen Wertes der ersten Neigung, sodann
- 233 der Wertung, sodann
- 238 des Vorschubs pro Umlauf, sodann
- 24 Eingabe des Wertes des Vorschubs pro Umlauf, sodann
- 233 der Wertung (validation), sodann
- 234 der Vermaßung der Bearbeitungslänge, sodann
- 24 Eingabe des Wertes der Ausgangs-Bearbeitungslänge, sodann
- 233 der Wertung.
Diese Arbeitsfolge definiert Teil 47 (erster Teil) der Bahn von Figur 2e.
Drückt man auf Taste 237 (R), so wird am Automaten angezeigt, daß diese Bahn mit einer anderen Bahn verbunden wird. In diesem Stadium erscheint auf dem Bildschirm eine Figur, die der Bearbeitung der beiden miteinander verbundenen Neigungen für einen Radius entspricht.
Sodann werden die folgenden Tasten gedrückt:
- 24 der Einführung des Radius' der Verbindung,
- 233 der Wertung, sodann
- 236 der Vermaßung der zweiten Neigung ( α º oder Prozent)
- 24 der Einführung des Wertes der Neigung, sodann
- 233 der Wertung, sodann
- 234 der Vermaßung der Bearbeitungslänge, sodann
- 24 der Einführung des numerischen Wertes der Ausgangsbearbeitungslänge, sodann
- 233 der Wertung des numerischen Wertes, der zuvor eingegeben wird, sodann
- 233 der Wertung, um das Ganze auf dem Bildschirm auszuwerten.
Diese Folge von Operationen definiert Teil 49 (zweite Neigung) der Bahn von Figur 2e.
Mit einem derart definierten Profil genügt es nunmehr, daß die Bedienungsperson das Verfahren des Werkzeuges mittels des Manipulators 15 auslöst. Das Werkzeug führt einen ersten Durchgang entsprechend der kompletten Bahn von Figur 2e aus, sodann hebt es vom Werkstück ab. Die Folge der Operationen ist die selbe, wie in Bezug auf die Beschreibung der Figur 2b angedeutet.
Ein Drücken von Taste 31 des Registers 25, der sogenannten Einspeichertaste, erlaubt das Wiederausführen aller durchlaufenden Operationen durch den Automaten nach dem Auslösen des Manipulators.
Ein Drücken auf Taste 32 erlaubt das Abheben des Werkzeuges, was auch immer die Arbeitsweise sein möge, innen oder außen, und was auch immer die Arbeitsrichtung sein möge. Diese Taste löst somit Mittel aus, um automatisch die Vorgänge ablaufen zu lassen, die manuell darin bestehen, daß man den Manipulator 15 in die zentrale Position verbringt, und daß man das Werkzeug mittels der Handkurbeln oder Handhebel 13 und 14 abhebt. Es versteht sich, daß die Operation dank des Automaten in einer wesentlich kürzeren Zeitspanne ausgeführt wird, als wenn diese Vorgänge alle von Hand betätigt werden müssten.
Man erkennt ferner aus Figur 2 eine Taste 239 zum Anfasen unter 45º. Der Druck auf diese Taste ersetzt für diesen Typus von Bearbeitungsprofil sehr häufig die Gesamtheit der ausgewählten Operationen eines Profiles.
Man erkennt außerdem aus Figur 2 und insbesondere aus Tastatur 22 von Schalttafel 21, daß Taste 223 des Durchführens des vierten Viertels des Kreises, benachbart der Tasten 224, 225, 226 zum Durchführen jeweils des dritten, zweiten und ersten Quartals des Kreises sowie eine Taste 227 des Abrichtens es erlaubt, eine dieser einfachen Operationen auszuwählen.
Soll beispielsweise eine Fläche durch mehrere Durchgänge abgerichtet werden, so können die Operationen wie folgt ablaufen:
c) Einführen der Ausgangspositionen und der Koordinaten des Werkzeuges (siehe oben unter a)
b) Auswahl der Bearbeitungsprofile.
Es werden aufeinanderfolgend die Tasten gedrückt:
- 227 der Auswahl des Langdrehens oder Abrichtens,
- 232 des Eingebens der Durchmessermaße, wobei angezeigt wird, daß die Bahn eine Abrichtbahn ist,
- 24 Einführen des numerischen Wertes des Ausgangsdurchmessers,
- 233 Bewertung des eingegebenen numerischen Wertes,
- 238 Angabe des Vorschubes pro Umlauf,
- 24 Eingabe des numerischen Wertes des Vorschubes pro Umlauf,
- 233 Bewertung des eingegebenen numerischen Wertes.
Hiernach löst das Umlegen des Manipulators 15 in die Position 15b das Verfahren des Werkzeuges auf einer Bahn senkrecht zur Spindelachse aus, bis es am eingegebenen Durchmesser ankommt. Von nun ab hält es entweder an, nachdem es vom Werkstück abgehoben hat, oder es kehrt automatisch in seine Ausgangsposition zurück. Diese letztgenannte Alternative tritt beim Drücken im Anschluß an eine Bewertung auf eine Wiederholungstaste, nämlich die Taste 239 auf. Der Bedienungsmann muß so dann eine neue Position z&sub0; mittels des Handhebels 13 eingeben und den Manipulator in die Position 15b verbringen. Drückt er auf eine Taste 241, so annuliert er die vorausgegangenen Kommandos, eingeschlossen die gespeicherten Kommandos. Eine Taste 242 ist ein nicht angeschlossener Kontakt, der für eine Funktion verfügbar ist, die später noch hinzugefügt werden kann.
Aus den Figuren 3 bis 6 erkennt man, daß die Drehbank 3 ein einteiliger Block in L-Form ist, dessen einer Teil 3' der sogenannte Kulissenträger mit seiner Achse 73 horizontal angeordnet ist, während dessen anderer Teil 3'', der sogenannte Futterträger oder Spindelkasten mit seiner Achse 74 senkrecht zum erstgenannten Teil verläuft. Die die Achsen 73 und 74 einschließende Ebene enthält die Spindelachse 75, auf welcher das Futter 7 zentriert ist. Diese Ebene ist vorzugsweise um etwa 60º gegen die Horizontale geneigt, weil dieser Winkel dem Bedienungsmann eine optimale Sicht in Bezug auf das Werkzeug erlaubt. Auch eine davon abweichen de Neigung wäre möglich, beispielsweise 45º, so wie in den Figuren dargestellt. Diese geneigte Position rührt daher, daß Sockel 70 und 71 vorgesehen sind, deren jeder eine Aussparung 76 bzw. 77 aufweist. Elastomere Verbindungen, die in den Figuren nicht erkennbar sind, sind zwischen den zwei Lagerflächen der Bank und der Ausnehmung vorgesehen. Die Bank ist an den Sockeln mittels hier nicht dargestellter Schrauben befestigt. Die Aussparungen 77 durchlaufen die Sockel an ihrer Basis von einer Seite zur anderen, um das Hindurchführen von Verbindungsstangen zu erlauben.
In Figur 7 sieht man den Reitstock 4 in einer Schnittdarstellung. Er setzt sich zusammen aus einer Fußplatte 81 und einem Körper 82, der eine Spindelhülse 83 bildet.
Gemäß der Erfindung ragen die Gleitbahnen 85, aufgrund ihrer Gestalt "flache Gleitbahnen" genannt, sowie die "geneigten Gleitbahnen" 86, die am horizontalen Teil 3' der Drehbank befestigt sind, beidseits weit über diese hinaus.
Die Fußplatte trägt drei Stöpsel, die entlang der Gleitbahnen 85 und 86 entlanggleiten und/oder sich auf diesen abstützen: Die Stöpsel 87 und 88, die sogenannten Flansche, sind mit der Fußplatte einteilig und in Bezug auf diese ortsfest. Der andere Stöpsel 89, der sogenannte Gegenflansch, oder - im Hinblick auf seine Funktion: Fixierungsstöpsel - ist ganz einfach am Ende einer Gewindespindel 90 verankert, die in eine Gewindehülse 91 des Gestells des Reitstocks eingelassen ist. Die Gewindespindel 90 ist betätigbar mit einem Handhebel 92. Die Stöpsel 87 bis 89 sind wohlgemerkt langgestreckte Teile.
Es sei darauf verwiesen, daß die Flansche 87 und 88, die in Bezug auf die Fußplatte 81 ortsfest sind, unterhalb der Gleitflächen 85 und 86 angeordnet sind, während der Fixierungsstöpsel 89 in Bezug auf diese Fußplatte beweglich und oberhalb angeordnet ist. Fixierungsstöpsel 89, der eine V-förmige Aussparung in seinem unteren Teil trägt, dient dazu, sich auf die innere Fläche 93 oder die äußere Fläche 94 der geneigten Gleitbahn 86 abzustützen, während Flansch 88, der ebenfalls eine V-förmige Nut trägt, dazu bestimmt ist, sich auf der inneren Fläche 95 und der äußeren Fläche 96 dieser Gleitbahn abzustützen.
Das Fixieren der Fußplatte - im Gegensatz zu dem, was üblicherweise geschieht - geschieht aufgrund eines Zuges, das auf sie in einem Sinne des Sich-Entfernens von der Bank 3' ausgeübt wird.
Es sei noch darauf verwiesen, daß in dieser Darstellung die bevorzugte Neigung eine Neigung von 60º der Ebene der Gleitbahnen in Bezug auf die Horizontale ist, während die Spindelachse 97 zu der Ebene der Gleitbahnen etwa einen Winkel von 45º einschließt.

Claims

1. Drehbank, nämlich sogenannte Paralleldrehbank, bei welcher der Vorschub des Werkzeuges eine Funktion des Umlaufes (n) des Futters ist, um mit insbesondere die Arbeitsgänge des Langdrehens (Verfahren (z) des Werkzeuges parallel zur Spindelachse) des Abrichtens (Verfahren (x) des Werkzeuges senkrecht zur Spindelachse), der linearen Interpolation, des Gewindeschneidens (rasches Verfahren des Werkzeuges in Bezug auf den Umlaufwinkel der Spindel, des Verbindens von Konen (folgend einer linearen Interpolation, einer partiellen Kreisinterpolation sowie einer zweiten linearen Interpolation) möglich sind, ferner mit Rechenvorrichtungen und numerischen Steuervorrichtungen, die in einem Rechen-Bedienungs- Zentrum untergebracht sind, dem sogenannten Prozessor oder Automaten, um das Verfahren des Werkzeuges auszulösen, ferner gegebenenfalls mit Mitteln zum elektronischen Abspeichern eines Bearbeitungsprofils und zum Kopieren des Profils, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

Die Drehbank enthält sogenannte erste Mittel (2), um wenigstens ein Bearbeitungssprofil oder eine Bahn des Werkzeuges auszuwählen, aus einer Mehrzahl von Elementarbahnen, eingeschlossen das Langdrehen, das Abrichten, das Verfahren bei linearer Interpolation und das Verfahren bei zirkularer Interpolation, das Gewindeschneiden;

es sind zweite Mittel vorgesehen (23, 24), um nach dem Einstellen des Werkzeuges mittels eines Paares von Handgriffen in eine Ausgangsposition (x&sub0;, z&sub0;) einen oder aufeinanderfolgend mehrere Parameter dieser Bahn abzurufen, darunter die Parameter der Länge des Längsdrehens, eines Enddurchmessers des Abrichtens, eines Konuswinkels, eines Bearbeitungsradius', einer Steigung (Vorschub pro Umlauf) des Gewindeschneidens, und, im Anschluß an das Abrufen eines Parameters, den numerischen Wert dieses Parameters einzuführen;

es sind sogenannte dritte Mittel vorgesehen (18), um den Typus des ausgewählten Arbeitsprofiles sowie den oder die abgerufenen Parameter und deren eingeführte numerische Werte zu visualisieren;

es ist ein sogenannter Manipulator (15) vorgesehen, um - nachdem wenigstens ein Bearbeitungsprofil ausgewählt und das Werkzeug in seine Ausgangsposition verbracht wurde - das Verfahren des Werkzeuges auf seiner Bahn auszulösen oder umgekehrt an irgendeinem Punkt der Bahn anzuhalten.

2. Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese unter anderem sogenannte vierte Mittel umfaßt (237), um wenigstens zwei der genannten elementaren Bewegungsbahnen zu kombinieren und somit eine komplexe Bewegungsbahn auszuwählen, wobei die genannten vierten Mittel durch Drücken einer Taste der betreffenden Tastatur ausgelöst werden.

3. Drehbank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung durch ein Werkzeug ausgeführt wird, das aus einer Platte aus einer Hartlegierung besteht, mit einem bestimmten Radius, ferner mit einer Trägerplatte aus einer elastischen Verbindung, und daß sogenannte fünfte Mittel vorgesehen sind, um den Radius der Platte in den Automaten einzuspeisen, wobei die fünften Mittel in Abhängigkeit von wenigstens einer Taste (235) der Tastatur ausgelöst werden.

4. Drehbank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sogenannte sechste Mittel oder Speichermittel vorgesehen sind, um - nachdem eine erste Reihe von Arbeitsvorgängen an einem Werkstück vorgenommen wurde - die Gesamtheit der Bewegung des Werkzeuges einzuspeichern, und um, nachdem ein weiteres, mit dem ersten identisches Werkstück eingespannt ist, dieses weitere Werkstück den eingespeicherten Bewegungen des Werkzeuges zu unterwerfen.

5. Drehbank nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ersten bis sechsten Mittel numerische, elektronische Mittel sind, die durch entsprechende Tastaturen ausgelöst werden, daß diese Mittel im Automaten vorgesehen sind, und daß ein Motorpaar mit in einem geschlossenen Regelkreis gesteuerten Wellen von dem Automaten gesteuert und jeweils dazu bestimmt sind, das Werkzeug entsprechend der Achse (x) und entsprechend der Achse (z) zu verfahren.

6. Drehbank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bank die Gestalt eines L hat, deren einer Teil, nämlich der sogenannte Kulissenträger (3') mit seiner großen Achse (73) horizontal angeordnet ist, deren anderer Teil, der sogenannte Futterträger (3") mit seiner großen Achse (74) senkrecht zur erstgenannten Achse ausgerichtet ist, und daß die Ebene, durch die die beiden Achsen (73, 74) verlaufen, unter etwa 60º gegen die Horizontalebene geneigt ist.

7. Drehbank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Bank auf einem Paar Sockeln (70, 71) aus hydraulischem Beton ruht, daß jeder Sockel eine Aussparung (76, 77) zur Aufnahme der Bank hat, daß elastomere Verbindungen zwischen den einander tragenden Flächen vorgesehen sind, und daß die Bank mit den Sockeln durch Schrauben verbunden ist.

8. Drehbank nach Anspruch 7, mit einem Reitstock, der auf den Gleitbahnen der Bank verfahren oder arretiert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung dieses Reitstockes (4) durch einen Zug auf die Gleitbahnen bewirkt wird, und zwar in einem Sinne des Sich-Entfernens von der Bank (3').

9. Drehbank nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixieren des Reitstockes durch einen Druck ausgeübt wird, der auf eine (88) der Gleitbahnen, der sogenannten geneigten Bahn ausgeübt wird, und zwar entlang zweier einander entgegengesetzter Rippen hiervon, durch zwei Stöpsel mit einer V-förmigen Nut, daß einer der Stöpsel der sogenannte Flansch (8) an der inneren Fläche (95) und an der äußeren Fläche (96) der geneigten Gleitbahn anliegt, während der andere Stöpsel, der sogeannte Fixierungsstöpsel (9) dazu bestimmt ist, Druck auf die innere Fläche (93) und auf die obere Fläche (94) der geneigten Gleitbahn auszuüben, und daß der Fixierungsstöpsel am Ende einer Gewindespindel montiert ist, die in eine Spindelhülse (91) des Gestelles des Reitstocks eingeschraubt und mit einem Betätigungshebel (92) versehen ist.

10. Drehbank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Steuervorrichtungen und die Triebwerke, die in den ersten, zweiten und dritten Mitteln umfaßt sind, von dem sogenannten Bett (5) getragen sind.