DE3901838C3

DE3901838C3 - Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken mittels NC-gesteuerter Bearbeitungszentren und Bearbeitungszelle zum Durchführen des Verfahrens

Info

Publication number: DE3901838C3
Application number: DE3901838A
Authority: DE
Inventors: Willi Lipp
Original assignee: Hueller Hille GmbH
Current assignee: Hueller Hille GmbH
Priority date: 1989-01-23
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2009-01-24
Also published as: IT1237660B; FR2641998A1; IT8922220A0; GB2229658A; GB9001423D0; DE3901838C2; DE3901838A1; GB2229658B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken mit tels zweier NC-gesteuerter Bearbeitungszentren, deren Spindeln Werkzeuge NC-gesteuert zur Bearbeitung gleicher oder ungleicher Werkstücke aus einem zentralen Werkzeug magazin zugeführt werden.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Bearbeitungs zelle zum Durchführen des Verfahrens mit zwei NC-gesteu erten je eine Werkzeug-Spindel aufweisenden Bearbeitungszentren, denen ein gemeinsames Werkzeugmagazin mit je einem Werk zeugwechsler zugeordnet ist.

Stand der Technik

Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist aus Z.: "Werkstatt und Betrieb" 118 (1985) 5 (S. 285 ff.) vorbekannt. Die DE-PS 32 43 335 beschreibt eine flexible Fertigungszelle mit mindestens zwei Werkzeugma schinen und einer in rechtwinkligen Koordinaten bewegba ren Transporteinrichtung zur Aufnahme der von Trägern ge haltenen Werkstücke und der Werkzeuge, wobei die Trans porteinrichtung als Handhabungsgerät in Kreuzportalbau weise ausgebildet ist, wobei die Werkzeuge zwischen einer Werkzeugablage und den Werkzeugmaschinen einzeln transportierbar sind. Die Träger und die Werkzeuge sind von einer einzigen Greifeinrichtung der Transporteinrich tung ergreifbar. Zwei gleiche oder gleichgeartete Werkzeugmaschinen stehen mit maschinenintegrierten Werkzeugmagazinen nebeneinander, wobei die Ein- und Aus gabestationen, Zulieferstationen und Ablagen sich zwi schen und seitlich zwischen ihnen befinden. Damit ist bei dieser flexiblen Fertigungszelle eine Puffermöglichkeit für Werkzeuge vorhanden.

Aus Z.: "moderne fertigung", November 1985, "Ist der Mo dul der Stein der Weisen?", S. 8 ff. ist bereits ein ge meinsames Werkzeugregal sowie ein einteiliges Maschinen bett im Zusammenhang mit flexiblen Fertigungssystemen be schrieben.

Die Einspindel-Bearbeitung ist die universellste und fle xibelste Art der Bearbeitung auf NC-gesteuerten Bearbei tungszentren. Für höhere Stückzahlen erfordert sie aber den Einsatz eines weiteren NC-gesteuerten Bearbeitungs zentrums, was sehr häufig kostenmäßig ungünstig ist.

Aus diesem Grunde wurde von der Anmelderin ein Bearbei tungszentrum entwickelt, das diese unter der Typenbe zeichnung nb-h TWIN vertreibt. Bei der nb-h TWIN werden zwei gleiche Werkstücke mit zwei Arbeitsspindeln gleich zeitig bearbeitet. Das geschieht in einer Stückzeit und bedeutet somit eine Verdoppelung der Ausbringung.

Nachteilig ist hierbei, daß nur gleiche Teile bearbeitet werden können, die in ihren Abmessungen innerhalb des Spindelabstandes von z. B. 250 mm liegen. Außerdem ist nur die Bearbeitung auf Umschlag (180°) sinnvoll möglich.

Der Werkzeugvorrat ist bei der nb-h TWIN auf 20 Werkzeuge pro Spindel begrenzt. Außerdem müssen die Werkzeuge in den beiden Spindeln zur Erzielung guter Ergebnisse in den Abmessungen identisch sein. Bei Werkstücken mit hoher Ge nauigkeit ist das eine nur sehr schwer erfüllbare Forde rung. Es werden zwei komplette Werkzeugsätze benötigt, was entsprechend hohe Investitionskosten bedeutet. Vor wiegendes Einsatzgebiet der nb-h TWIN ist die Automobil industrie.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Investi tionskosten für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und für die Bereitstellung der dafür erforder lichen Bearbeitungszelle zu verringern.

Lösung der Aufgabe betreffend das Verfahren

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiederge gebenen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Bei der Erfindung ist ebenfalls wie bei der nb-h TWIN eine gleichzeitige Bearbeitung von Werkstücken mit zwei Spindeln möglich.

Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß auch Werkstücke mit größeren Abmessungen bearbeitet werden können, als dies bei der nb-h TWIN möglich ist, da eine Festlegung auf einen bestimmten Spindelabstand von z. B. 250 mm nicht mehr erforderlich ist.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine Rundumbear beitung der Werkstücke ohne Schwierigkeiten gegeben ist.

Des weiteren ist die gleichzeitige Bearbeitung von zwei gleichen oder ungleichen Werkstücken möglich.

Durch die flexible Programmierung erfolgt die Werkstück bearbeitung nicht mehr - wie bisher - grundsätzlich nach einer starr im Programm vorgegebenen Reihenfolge, sondern flexibel nach bestimmten Strategien und nach jeweils in dem einzigen Werkzeugmagazin vorhandenen Werkzeugen.

Der werkzeugbeeinflußte Programmablauf der Duo-Bearbei tungszelle erlauben die gleichzeitige Bearbeitung von zwei gleichen oder ungleichen Werkstücken mit nur einem Schnittmengen-Werkzeugsatz und ungefähr gleicher Zeit wie bei zwei getrennten Bearbeitungszentren oder gemäß der zum Stand der Technik gehörenden nb-h TWIN.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die Maschi nenkosten niedriger als bei zwei separaten NC-gesteuerten Bearbeitungszentren bestimmt werden. Außerdem ergeben sich ungefähr nur die halben Werkzeugkosten, während die Stückkosten in der Regel günstiger sind.

Lösung derAufgabe betreffend die Bearbeitungszelle

Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 2 wiedergege benen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Eine erfindungsgemäße Bearbeitungszelle ist durch Linear palettenspeicher ausbaubar.

Des weiteren kann eine erfindungsgemäße Bearbeitungszelle in ein flexibles Fertigungssystem integriert werden.

Durch die Anordnung von zwei Palettenwechslern können bis zu vier verschiedene oder gleiche Werkstücke von unter schiedlichen Seiten und in praktisch beliebiger Reihen folge bearbeitet werden. Diese Anzahl kann durch Anord nung eines Linearpalettenspeichers entsprechend ver größert werden. Bei der Erfindung werden somit zur Bearbei tung gleicher oder ungleicher Werkstücke aus einem zen tralen Werkzeugmagazin, das die jeweils benötigten Werkzeuge nur einmal enthält (nur ein Werk zeugsatz), die Werkzeuge entsprechend den notwendigen Be arbeitungen an den Werkstücken zugeführt, derart, daß bei der Bearbeitung gleicher Werkstücke die Zuführung der Werkzeuge zu den betreffenden Spindeln zeitversetzt erfolgt, während bei der Bearbeitung ungleicher Werk stücke aus der Menge aller benötigten Werkzeuge in dem gemeinsamen Zentralmagazin die Auswahl der Werkzeuge NC-gesteuert vorgenommen wird, wobei sowohl bei der Bear beitung gleicher als auch bei der Bearbeitung ungleicher Werkstücke die Werkzeug-Auswahl flexibel nach den jeweils im zentralen Werkzeugmagazin vorhandenen Werkzeugen vor genommen wird.

Weitere Ausführungsformen

Patentanspruch 3 beschreibt eine vorteilhafte Ausführungs form der Erfindung.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine graphische Darstellung des Werkzeug-Stück zeit-Verhältnisses zwischen einer einspindligen und einer zweispindligen NC-gesteuerten Bearbei tungszelle (nb-h 90 und nb-h TWIN der Anmelderin);

Fig. 2 eine NC-gesteuerte Bearbeitungszelle gemäß der Er findung in perspektivischer Darstellung und stark vereinfacht dargestellt;

Fig. 3a bis Fig. 3h den Werkzeugwechsel in einer Bearbeitungszelle gemäß der Erfindung in stark vereinfachter Darstel lung;

Fig. 4 eine graphische Darstellung betreffend Werkzeug- Stückzeit-Verhältnis bei einer Bearbeitungszelle gemäß der Erfindung;

Fig. 5 in graphischer Darstellung die Werkzeug-Auswahl- Möglichkeiten bei einer Bearbeitungszelle gemäß der Erfindung als Operationsnetz;

Fig. 6 ein Werkstück in der Seitenansicht;

Fig. 7 eine Draufsicht zu Fig. 6;

Fig. 8 eine Stirnansicht zu Fig. 6;

Fig. 9 eine weitere graphische Darstellung, wobei die nb- h TWIN und die nb-h 90 im Vergleich zu einer er findungsgemäßen Bearbeitungszelle hinsichtlich des Werkzeug-Stückzeit-Verhältnisses gegenübergestellt sind;

Fig. 10 einen Kostenvergleich in graphischer Darstellung;

Fig. 11 eine erfindungsgemäße Bearbeitungszelle mit FFS und

Fig. 12 drei erfindungsgemäße NC-gesteuerte Bearbeitungs zellen in einem flexiblen Fertigungssystem inte griert.

Aus Fig. 1 geht das Werkzeug-Stückzeit-Verhältnis zwi schen der von der Anmelderin entwickelten einspindligen nb-h 90 und der zweispindligen nb-h TWIN hervor. Auf der Ordinate sind die Anzahl der Werkzeuge und auf der Ab zisse die Stückzeiten dargestellt. Deutlich ist zu sehen, daß bei der Einspindel-Bearbeitung mittels der nb-h 90 etwa nur die halbe Anzahl von Werkzeugen gegenüber der nb-h TWIN erforderlich ist. Allerdings verdoppelt sich bei der nb-h 90 auch die Stückzahl. Oder anders ausge drückt kann man feststellen, daß die Einspindel-Bearbei tung mit der nb-h 90 etwa die halben Investitionskosten für die im Werkzeugmagazin gespeicherten Werkzeuge vor aussetzt, aber eben lange Stückzeiten verursacht. Dagegen verlangt die Zweispindel-Bearbeitung mittels der nb-h TWIN ungefähr die doppelten Investitionskosten für die im Werkzeugmagazin gespeicherten Werkzeuge, wobei sich die Stückzeit gegenüber der nb-h 90 etwa auf die Hälfte redu ziert, weil die nb-h TWIN, bei der mit zwei Arbeitsspindeln gleichzeitig zwei gleiche Werkstücke bearbeitet werden, ungefähr die doppelten Investitionskosten für die im Werkzeugmagazin gespeicherten Werkzeuge verlangt.

An die erfindungsgemäß angestrebte, NC-gesteuerte Bear beitungszelle wurden nun folgende Forderungen gestellt:

1. gleichzeitige Bearbeitung mit zwei Spindeln bei ungleichen Operationen
2. größere Werkstück-Abmessung
3. Rundumbearbeitung der Werkstücke
4. nur einen Werkzeugsatz
5. gleichzeitige Bearbeitung von zwei gleichen Werk stücken mit zeitversetzten Operationen
6. gleichzeitige Bearbeitung von zwei ungleichen Werkstücken
7. ein großes Werkzeug-Magazin.

Diese Forderungen werden durch die aus Fig. 2 ersichtli che NC-gesteuerte Bearbeitungszelle gemäß der Erfindung erfüllt. In dieser ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Kühl mittelbehälter mit Späneförderer, mit 2 eine Maschinen vollverkleidung zur Bildung eines geschlossenen Maschinenarbeitsraumes, mit 3 ein Werkzeugmagazin mit Werkzeugzubringer, mit 4 ein Schaltschrank einschließlich NC-Steuerung, mit 5 ein Maschinenständer mit Y- und Z- Achse, mit 6 ein Spindelstock mit Hauptspindel, 8 eine Palette, 9 ein Palettenwechsler und 10 ein Maschinenbett mit X-Achse und Rundtisch mit B-Achse bezeichnet. Zur Bildung einer derartigen neuen Bearbeitungszelle können zwei nb-h 90 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Art und Weise so angeordnet werden, daß sie zwischen sich das Werkzeugmagazin mit Werkzeugzubringer 3 zur Bildung einer einheitlichen Bearbeitungszelle integrieren. Mit der aus Fig. 2 ersichtlichen, erfindungsgemäßen Bearbeitungszelle und einer neuen Verfahrensweise zur Bearbeitung von NC- Teileprogrammen lassen sich die vorstehend unter Ziffer 1 bis 7 aufgeführten Forderungen voll erfüllen. Die Grund anordnung wird als Duo-Zelle bezeichnet und besteht aus zwei spiegelbildlichen nb-h 90-Basismaschinen auf einem Maschinenbett und dem erwähnten gemeinsamen Werkzeugmaga zin 3, dessen Handhabungseinrichtung beide Werkzeug- Wechsler 11 bzw. 12 mit Werkzeugen versorgt. Jeder Basis maschine ist somit ein Werkzeug-Wechsler 11 bzw. 12 zuge ordnet. Die Werkzeug-Wechsler 11 sind so gestaltet, daß sie eine Werkzeug-Puffer-Funktion haben. Dies ergibt sich besonders deutlich aus den Fig. 3a bis Fig. 3h, in denen die Spindeln der beiden nb-h 90 Basismaschinen mit "Spin del I" und "Spindel II" bezeichnet sind. Das beiden NC- gesteuerten Basismaschinen der erfindungsgemäßen Bearbei tungszelle zugeordnete, gemeinsame, zentrisch zwischen den Basismaschinen angeordnete Werkzeugmagazin ist als strichpunktierter Kreis schematisch angedeutet und mit dem Bezugszeichen 19 bezeichnet worden.

Da jeder Seite der Bearbeitungszelle, also jeder "Basis maschine", ein Werkzeug-Wechsler 11 bzw. 12 zugeordnet ist, ist in den Fig. 3a bis Fig. 3h unter der Bezeichnung "Spindel I" und "Spindel II" der jeweils der betreffenden Spindel I oder II zugeordnete Werkzeug- Wechsler 11 bzw. 12 dargestellt, und zwar in verschiedenen Drehstellungen.

Mit den Bezugszeichen 13, 14, 15, 16, 17 und 18 sind Werkzeuge schematisch als Kreisflächen veranschaulicht, die in dem den beiden Werkzeug-Wechslern 11 und 12 ge meinsamen Magazin 19 gespeichert bzw. aus diesem Magazin 19 von den Werkzeug-Wechslern 11 und 12 auch entnommen werden können. Das Werkzeugmagazin 19 ist unter jeder Be zeichnung "Spindel I" und "Spindel II" als strichpunk tierter Kreis veranschaulicht. In Wirklichkeit handelt es sich um eine Einrichtung, die zwischen den beiden Basis maschinen zur Bildung einer räumlich-einheitlichen NC-ge steuerten Bearbeitungszelle angeordnet ist.

Dem Werkzeugwechsler 11 bzw. 12 werden dabei Werkzeuge, z. B. 13 von dem NC-gesteuerten Werkzeugzubringer 3 zuge fördert bzw. aus diesen in der noch zu beschreibenden Art und Weise weggefördert.

Um die einzelnen Stellungen der Werkzeuge 13, 14, 15, 16, 17 und 18 in den Spindeln I und II sowie die Anordnung der Werkzeuge 13 bis 18 und ihren Austausch zu veran schaulichen, wurden die die Spindeln I und II und das Werkzeugmagazin 19 symbolisch darstellenden Kreise nicht nur mit den beschriebenen Bezugszeichen versehen, sondern auch unterschiedlich markiert. Die Ausgangslage ist in Fig. 3, oben, und zwar für die Spindeln I und II glei chermaßen, dargestellt.

Jeder der Werkzeugwechsler 11 und 12 besitzt zwei Arme 20, 21 bzw. 22, 23, deren Längsachsen 24, 25 bzw. 26, 27 einen spitzen Winkel α bzw. β miteinander einschließen, der bei den dargestellten Ausführungsformen ein spitzer Winkel von etwa 15°-75°, vorzugsweise etwa 25°-45° ist. Die Lage der Arme 20, 21 bzw. 22, 23 ist nicht ver änderbar. Vielmehr sind die Arme 20, 21 bzw. 22, 23 mit dem Grundkörper des betreffenden Werkzeugwechslers 11 bzw. 12 einstückig - funktionell oder materialmäßig ein stückig - miteinander verbunden. Die Längsachsen 24, 25 bzw. 26, 27 schneiden sich im Drehmittelpunkt des Werk zeugwechslers 11 bzw. 12, der motorisch angetrieben wird. Die Bewegungen der Werkzeugwechsler 11 und 12 sind eben falls in die NC-Steuerung der Bearbeitungszelle mit ein bezogen und wie die Bewegungen des Werkzeugzubringers 3 programmgesteuert. Die Drehbewegungen der Werkzeugwechs ler 11 und 12 sind in den Fig. 3a bis 3h durch jeweils einen Pfeil 28 bzw. 29 angedeutet. Bei der dargestellten Ausführungsform drehen somit die Werkzeug-Wechsler 11 und 12 gegeneinander, d. h. der Werkzeug-Wechsler 11 wird im Uhrzeigersinn und der Werkzeugwechsler 12 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gesteuert.

Beide Arme 20, 21 bzw. 22, 23 der Werkzeugwechsler 11 bzw. 12 besitzen an ihren Enden geeignete Aufnahmekupp lungen für die zu ergreifenden Werkzeuge 13, 14, 15, 16, 17 und 18. Die Anzahl der in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung beschriebenen Werkzeuge ent spricht nicht den tatsächlichen Gegebenheiten. Vielmehr kann diese Anzahl kleiner oder vorzugsweise ganz erheb lich größer sein. Die Anzahl der Werkzeuge 13 und fol gende wird durch den jeweiligen Einsatzfall bestimmt.

In den Fig. 3a bis 3h ist der Ablauf des Werkzeugwechsels für die Spindeln I und II jeweils untereinander darge stellt, und zwar für die Spindeln I und II jeweils in acht Schritten (Stellungen). In der Ausgangslage, das heißt in der Stellung gemäß Fig. 3a, befindet sich in der Spindel I das Werkzeug 13 und in der Spindel II das Werk zeug 17, während der Werkzeugwechsler 11 mit seinem Arm 20 das Werkzeug 14 von dem Werkzeugmagazin 19 bzw. dem Werkzeugzubringer 3, der in den Fig. 3a bis 3h der Ein fachheit halber nicht dargestellt wurde, entnommen hat.

In der Stellung gemäß Fig. 3b sind der Werkzeug-Wechsler 11 und der Werkzeug-Wechsler 12 um einen gewissen Winkel betrag durch die NC-Steuerung weiterbewegt worden. In dieser Stellung fluchten die Aufnahmekupplungen des Armes 21 bzw. des Armes 22 mit der Spindellängsachse der Spin del I bzw. II, die zu diesem Zwecke nach vorne gefahren wurden (nicht dargestellt), so daß die Werkzeuge aus der Spindel I bzw. II von dem Arm 21 bzw. 22 übernommen wer den können.

In Stellung gemäß Fig. 3c wurden der Werkzeugwechsler 11 und 12 abermals um einen gewissen Winkelbetrag weiterge dreht, derart, daß die Mitte der Aufnahmekupplungen ko axial zur Längsachse der Spindel I bzw. II angeordnet ist und in dieser Stellung die Werkzeuge 14 bzw. 16 von der Spindel I bzw. II übernommen werden können. Danach schwenkt der Werkzeug-Wechsler 11 und 12 in die aus Fig. 3d ersichtliche Stellung, in der der Arm 21 bzw. 22 je weils ein Werkzeug 13 bzw. 17 trägt.

Die Stellung gemäß Fig. 3e zeigt eine Position der Werk zeug-Wechsler 11 und 12, bei der diese abermals um einen gewissen Winkelbetrag weitergedreht worden sind, derart, daß die Längsachsen der Aufnahmekupplung der Arme 21 bzw. 22 mit den entsprechenden Aufnahmekupplungen des Werk zeugzubringers 3 fluchten, der daraufhin die Werkzeuge 13 bzw. 17 von dem Arm 21 bzw. 22 übernimmt. Der Werkzeugzu bringer 3 führt somit Bewegungen aus, während die Werk zeug-Wechsler 11 und 12 selbst keine axialen Bewegungen ausführen können, sondern sich lediglich um ihren Dreh mittelpunkt zu drehen vermögen. Damit der Werkzeugzubrin ger 3 das übernommene Werkzeug 13 bzw. 17 wegtransportie ren kann, ist in Stellung Fig. 3f der Werkzeug-Wechsler 11 bzw. 12 zurückgedreht worden. Daraufhin kann der Werk zeugzubringer 3 das betreffende Werkzeug zu dem zentralen Werkzeugmagazin abtransportieren.

Daraufhin wird der Werkzeugwechsler 11 bzw. 12 in seine aus Fig. 3g ersichtliche Position geschwenkt, in der er mit seinen Aufnahmekupplungen der Arme 20 bzw. 23 unter halb des zu übernehmenden Werkzeuges 15 bzw. 18 zu liegen kommt, das jeweils aus dem Werkzeug-Magazin von dem Werk zeugzubringer 3 herangefördert wurde. Daraufhin wird der Werkzeugwechsler 11 und 12 wieder hochgeschwenkt, so daß er das von dem Handhabungsgerät das aus dem Werkzeugmaga zin herangeförderte neue Werkzeug 15 bzw. 18 mit der Auf nahmekupplung seines Armes 20 bzw. 23 übernehmen kann.

Der Arm 21 bzw. 22 des Werkzeugwechslers 11 bzw. 12 steht daraufhin für eine erneute Übernahme eines Werkzeuges aus der Spindel I bzw. II bereit. Die Arme 20 und 23 der Werkzeug-Wechsler 11 und 12 haben somit zumindest in der Position gemäß Fig. 3h eine Puffer-Funktion übernommen, da schon während der Bearbeitung mit in den Spindeln I und II befindlichen Werkzeugen ein neues Werkzeug, eben die Werkzeuge 15 und 18 bereitgehalten werden können, wo raufhin der Zyklus gemäß Fig. 3a und folgende wiederholt werden kann.

Bei der Bearbeitung gleicher Werkstücke laufen die Pro gramme auf beiden Stationen bzw. Basismaschinen der Bear beitungszelle gemäß Fig. 2 zeitversetzt ab. Dadurch kann mit nur einem Werkzeugsatz gearbeitet werden, was in Fig. 4 schematisch veranschaulicht wurde.

In den Fig. 6 bis 8 ist die Bearbeitung eines Werkzeuges mit verschiedenen Bohrungen 30, 31, 32 sowie Ansenkungen 33 schematisch veranschaulicht worden. Auch die verschie denen Flächen sollen durch Fräsen bearbeitet werden. Sol len z. B. mit den Spindeln I und II ungleiche Teile bear beitet werden, so muß die Schnittmenge aller benötigten Werkzeuge in dem gemeinsamen Werkzeugmagazin 3 vorhanden sein. Durch die flexible Programmierung erfolgt die Tei lebearbeitung, z. B. der Teile nach den Fig. 6 bis 8, nicht mehr wie bisher nach einer starr im Programm vorge gebenen Reihenfolge, sondern flexibel nach bestimmten Strategien. Werden z. B. ungleiche Teile nach Fig. 6 bis 8 zur selben Zeit von den Spindeln I und II bearbeitet, so kann die Strategie gemäß Fig. 5 erfolgen. Wie man sieht, beginnt das Fräsen bzw. das Flächenschruppen an den verschiedenen Flächen, die links im Kreis in Fig. 5 mit 0°, 90°, 180° und 270° bezeichnet sind. Daran schließen sich dann die verschiedenen Bohrungen an. Ent weder kann hierbei mit der einen Spindel, beispielsweise mit der Spindel II mit dem dafür benötigten Werkzeug oder mit der anderen Spindel I gebohrt werden. Befindet sich z. B. das Werkzeug in der Spindel I, dann wird das andere Werkzeug gemäß dem mittleren, sich an dem Kreis T1 an schließenden Kreis T5 gebohrt. Die übrigen sich wahlweise anschließenden Bearbeitungsvorgänge werden durch die Kreise bis T14 und durch die Pfeile veranschaulicht. Man erkennt daraus, daß das Programm im Zusammenhang mit der NC-Steuerung bei nur einem Werkzeugsatz die Spindel I und II so bestückt, daß nicht nur kein Stillstand entsteht, sondern man tatsächlich mit einem Werkzeugsatz und einem Werkzeugmagazin 3 auskommt. Der werkzeugabhängige Pro grammablauf und die Duo-Zelle, von der bei der erfin dungsgemäßen Werkzeugmaschine gemäß Fig. 2 Gebrauch ge macht wird, erlauben somit die gleichzeitige Bearbeitung von zwei gleichen oder ungleichen Werkstücken mit einem Schnittmengen Werkzeugsatz und ungefähr gleicher Zeit wie bei zwei getrennten Bearbeitungszellen. Dies ist in Fig. 9 nochmals schematisch veranschaulicht worden. Deutlich erkennt man zum einen den Werkzeugaufwand (Anzahl der Werkzeuge) für die nb-h TWIN (zwei Werkzeugspindeln) und zum anderen den nur halb so großen Werkzeugaufwand, bei der etwa doppelten Stückzeit bei der nb-h 90. Bei Verwen dung von zwei Basismaschinen, zum Beispiel gemäß nb-h 90, einem Werkzeugmagazin und den aus Fig. 3a bis 3h ersicht lichen Werkzeugwechslern 11 und 12 und einem Werkzeugzu bringer 3 ergibt sich der aus Fig. 9 ersichtliche nur etwa halb so große Investitionsaufwand für die Werkzeuge. Werden - was in der Praxis vorkommen kann - zusätzliche Werkzeuge für eine erfindungsgemäße Maschine bereitgehal ten, zum Beispiel einige Werkzeuge doppelt angeordnet, so ergibt sich immerhin noch eine Ersparnis, die durch das kreuzschraffierte Rechteck "Mehr-Werkzeuge" veranschau licht wurde. Dies geht einher mit einer etwas größeren Stückzeit, die durch das kreuzschraffierte Rechteck "Mehr Zeit" gekennzeichnet ist. Aus Fig. 9 kann man auch in diesem Falle die "Einsparung Werkzeuge" und "Einsparung Stückzeit" ablesen.

Berücksichtigt man, daß nach den heutigen Systemen bei der nb-h TWIN in der Regel drei Werkzeugsätze pro Bear beitungszentrum angeschafft werden müssen, so ergibt sich eine sehr große Einsparung an Investitionskosten. In der Praxis geht man nämlich heute noch so vor, daß man einen Werkzeugsatz an der Bearbeitungszelle einsetzt, einen Werkzeugsatz in Reserve hält und einen Werkzeugsatz zur Bearbeitung (Schleifen, Einstellen, usw.) gibt. Aus Fig. 10 läßt sich folgendes ablesen:

1. Die Maschinenkosten sind günstiger als zwei sepa rate Bearbeitungszentren.
2. Es fallen lediglich die halben Werkzeugkosten an.
3. Es ergeben sich wesentlich günstigere Stückkosten.

Aus Fig. 11 ergibt sich ebenfalls eine Bearbeitungszelle gemäß der Erfindung, wobei diese durch einen Linearpalet tenförderer 34 erweitert wurde. Mit 35 ist ein Steuerpult und mit 36 ein Schaltschrank bezeichnet worden, während 37 einen Querförderer darstellt. Mit 38 sind Paletten be zeichnet. Aus Fig. 12 ist zu ersehen, wie drei erfin dungsgemäße Bearbeitungszellen in ein flexibles Ferti gungssystem integriert wurden.

Claims

1. Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken mittels zweier NC-gesteuerter Bearbeitungszentren, deren Spindeln Werkzeuge NC-gesteuert zur Bearbeitung gleicher oder ungleicher Werkstücke aus einem zen tralen Werkzeugmagazin zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem die je weils benötigten Werkzeuge nur einmal enthaltenden Werkzeugmagazin (nur ein Werk zeugsatz) die Werkzeuge entsprechend den notwen digen Bearbeitungen an den Werkstücken zugeführt werden, derart, daß bei der Bearbeitung gleicher Werkstücke die Zuführung der Werkzeuge zu den be treffenden Spindeln zeitversetzt erfolgt, während bei der Bearbeitung ungleicher Werkstücke aus der Menge aller benötigten Werkzeuge in dem gemeinsa men Zentralmagazin die Auswahl der Werkzeuge fle xibel vorgenommen wird.

2. Bearbeitungszelle zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zwei NC-gesteuerten je eine Werkzeug-Spindel aufweisenden Bearbeitungszentren, denen ein gemeinsames Werkzeugmagazin mit je einem Werk zeugwechsler zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei etwa spiegelbildlich zueinander angeordneten, NC-gesteuerten Zentren auf einem gemeinsamen Maschinenbett angeordnet sind, und daß zwischen diesen das einzige Werkzeugmaga zin (19) mit einem einzigen Werkzeugzubringer (3) für beide Zentren vorgesehen ist, daß die Spindeln (I, II) beider Bearbeitungszentren durch einen orts festen, aber NC-gesteuerten, motorisch drehange triebenen Werkzeug-Wechsler (11 bzw. 12) mit Werk zeugen bestückbar sind, der an zwei im Winkel zu einander stehenden Armen (20, 21 bzw. 22, 23) Kupplungen zur Aufnahme von Werkzeugen aufweist, und daß die Spindeln (I, II) axiale Zustell bewegungen zu diesen Kupplungen der Werkzeug- Wechsler (11, 12) ausführen, während der Werkzeug- Wechsler selbst nicht verschieblich ist.

3. Bearbeitungszelle nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die beiden Arme (20, 21 bzw. 22, 23) im spitzen Winkel zueinander angeordnet und einstückig miteinander und mit einem Grundkörper des Werkzeug-Wechslers (11 bzw. 12) verbun den sind und daß der Werkzeug-Wechsler (11 bzw. 12) in einer Zwischen-Puffer-Station (Fig. 3h) ein Werkzeug (15 bzw. 18) bereithält, während sich in der Spin del (I, II) zur Bearbeitung eines Werkstückes ein anderes Werkzeug (14 bzw. 16) befindet.