DE4012290C2

DE4012290C2 -

Info

Publication number: DE4012290C2
Application number: DE19904012290
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Daumann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1991-12-05
Also published as: DE4012290A1

Description

Die Erfindung betrifft Mehrspindeldrehautomaten mit waagrechten Werkstückspindeln.

Bei Mehrspindeldrehautomaten mit schaltbarer Werkstückspindeltrommel kann das Werkstück während der Schaltzeit nicht bearbeitet werden. Wegen der großen Masse der Spindeltrommel kann die Schaltzeit nicht beliebig verkürzt werden.

Aus der DE-PS 67 149 ist ein Mehrspindeldrehautomat mit ortsfesten Werkstückspindeln und schaltbarem Werkzeugtrommelrevolver bekannt. Bei dieser Bauart kann die Schaltzeit wegen der geringen Masse des Trommelrevolvers reduziert werden. Aber auch hier kann während der verbleibenden Schaltzeit keine Bearbeitung stattfinden.

Demgegenüber liegt dem Anmeldungsgegenstand die Aufgabe zugrunde, einen CNC-tauglichen Mehrspindeldrehautomaten zu entwickeln, bei dem die Verlustzeiten noch weiter reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Konstruktionsmerkmale gelöst. Die Unteransprüche erhalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die ortsfeste Anordnung der Werkstückspindeln (9) die Unterbrechungen durch das Umschalten wegfallen und die zugeordneten CNC-Schlitten (10, 12) mit einem vorzugsweise Außenbearbeitungswerkzeug (8) während der gesamten Taktzeit durcharbeiten können, was zu einem erheblichen Zeitgewinn führt. Mit der ortsfesten Anordnung ergibt sich eine steifere Spindellagerung. Ein möglicher Umschlagfehler tritt nicht mehr auf. Die Querschlitten (10) können in beliebigen Winkeln zur Senkrechten angeordnet sein, ohne diesen Umschlagfehler zu vervielfachen. Weiterhin können die Schlitten (10, 12) in den Teilkreis (14) hineinragen, ohne wesentlich zu stören. Der Teilkreis (14) kann ohne Rücksicht auf ein Rotationsträgheitsmoment vergrößert werden, wodurch sich die Stabilität und die Bedienungsfreundlichkeit der Maschine optimieren läßt. Ohne Rücksicht auf mögliche Unwucht einer Spindeltrommel kann jedwede asymmetrische Spindelanordnung ausgebildet werden. Zum Beispiel kann durch Nichtbesetzen von durch die Teilung vorgegebenen Spindelplätzen (Fig. 7) der Spänefall verbessert werden oder eine bevorzugte Bedienerseite (Fig. 12) gestaltet werden. Die Konstruktion der Werkstückspannung, des Spindelantriebs und eines eventuellen Stangenvorschubs wird durch die ortsfeste Spindelausbildung vereinfacht. Insgesamt läßt sich durch die massivere Gestaltung und durch die CNC-Bearbeitung eine deutliche Qualitätssteigerung erzielen. Die Innenbearbeitung der Werkstücke (7) erfolgt vorzugsweise durch die Werkzeuge (6) des Trommelrevolvers (4). Dabei sind in der Grundausstattung gleich viele Werkzeuge (6) wie Spindeln (9) bzw. Teilkreisteilungen vorgesehen. Reichen diese Werkzeuge nicht aus, so können Zwischenpositionen (2) bestückt werden, und es steht die doppelte Anzahl Werkzeuge zur Verfügung. Desgleichen können verschiedene Werkzeuggruppen (Fig. 8) auf dem Revolver angeordnet sein, wobei momentan nur eine Gruppe (6a) zum Eingriff kommt, während die andere Werkzeuggruppe (6b) für ein anderes Teil gebraucht werden kann, ohne daß es erforderlich ist, die Maschine umzurüsten. Einmal eingestellte Werkzeuge können auch durch komplettes Wechseln eines ringartigen Werkzeugträgers bei Umrüstung auf ein anderes Teil erhalten werden. Die erreichbare Präzision bei der Innenbearbeitung liegt normalerweise im Werkzeug. Für Sonderfälle kann auch für die Innenbearbeitung auf die CNC-Schlitten zurückgegriffen werden.

Einige der Vorteile der Erfindung sind in den folgenden Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1-3 das Grundprinzip des Mehrspindeldrehautomaten.

Fig. 1 eine Ansicht des Werkzeugtrommelrevolvers zugehörig zu Fig. 3. Dabei ist die Bearbeitungsfolge durch verschieden dicke Bohrer angedeutet.

Fig. 2 eine Seitenansicht des Grundprinzips.

Fig. 3 die dazugehörige Ansicht des Spindelkastens.

Fig. 4-6 Variationen der Spindelanzahl in regelmäßiger Anordnung zur Verdeutlichung der Gestaltungsfreiheit hinsichtlich Teilkreisdurchmesser, Schlittenwinkel und Schlittenbefestigung (innerhalb des Teilkreises).

Fig. 7-9 Variationen der Nichtbesetzung von durch die Teilkreisteilung vorgegebenen möglichen Spindelplätzen, jeweils für den Spänebefall günstig im unteren Bereich.

Fig. 8 eine Revolverbestückung mit zwei alternativ einsetzbaren Werkzeuggruppen zu 6 Werkzeugen.

Fig. 9 eine Revolverbestückung mit zwei aufeinanderfolgenden Werkzeuggruppen zu 6 Werkzeugen.

Fig. 10 eine Parallelbearbeitung verschiedener Teile bzw. eine Zweiendenbearbeitung gewendeter Teile durch eine halbe Teilungsversetzung zweier Spindeln (Ausgangsanordnung für Fig. 10 war eine Spindelanordnung gem. Fig. 11, danach wurde das Spindelbild um den Teilkreismittelpunkt in eine symmetrische Form gedreht).

Fig. 11 eine ergonomisch günstige Anordnung.

Fig. 12 eine Anordnung mit einer bevorzugten Bedienerseite.

Fig. 13-15 eine bevorzugte symmetrische Ausbildung. Dabei ist der Werkzeugtrommelrevolver (4) hängend befestigt, damit dessen Linearschlitten (3) außerhalb des Spänefallbereiches ist sowie ein ungehinderter Späneabtransport ermöglicht wird.

Fig. 16-18 eine bevorzugte asymmetrische Ausbildung, die im folgenden näher beschrieben wird.

Fig. 16 den Werkzeugtrommelrevolver (4) in stehender Anordnung durch einen Linearschlitten (3) mit dem Maschinengrundgestell (13) verbunden. Auf dem Werkzeugtrommelrevolver befinden sich in geeigneten Spannmitteln (5) vorzugsweise Innenbearbeitungswerkzeuge (6). Daneben stehen noch unbesetzte Werkzeugpositionen (2) für Alternativbearbeitung oder doppelten Werkzeugbestand zur Verfügung.

Fig. 17 in der Seitenansicht entspricht Fig. 16 und Fig. 18. Die Bearbeitungsfolge ist durch die unterschiedliche Länge der Innenbearbeitungswerkzeuge (6) angedeutet. Die Außenbearbeitungswerkzeuge (8) sind auf einem Querschlitten (10) und dieser auf einem Längsschlitten (12) und dieser auf dem Maschinengrundgestell (13) befestigt. Die Bewegungsrichtungen der Schlitten sind durch Führungsbahnen (11) angedeutet. Die Außenbearbeitungswerkzeuge (8) befinden sich im Eingriff in den Werkstücken (7), die in den Werkstückspindeln (9) eingespannt sind. Mit Hilfe des Linearschlittens (3) fährt der Werkzeugtrommelrevolver (4) zur Bearbeitung vor und zum Takten zurück. Nach einem kompletten Rundtakt des Revolvers muß das Außenbearbeitungswerkzeug (8) das Werkstück (7) fertig bearbeitet haben. Fig. 18 verdeutlicht den ergonomisch günstigen Aufbau. Dabei sollen alle Eingriffsstellen der Außenbearbeitungswerkzeuge (8) im Gesichtsfeld des Bedieners liegen. Desgleichen wird angestrebt, daß alle Werkzeugwechsel von der bevorzugten Bedienerseite aus erfolgen. Die flache abgeschrägte Form des Grundgestells ermöglicht eine Montage des Bedienungstableaus nahe an den Werkzeugeingriffsstellen.

Claims

1. Mehrspindeldrehautomat mit im Maschinengestell ortsfest auf einem Teilkreis angeordneten waagrechten Werkstückspindeln, mit Werkzeugen für Innen- und Außenbearbeitung und mit einem um eine parallel zu den Spindelachsen angeordnete Achse schaltbaren, in Achsrichtung verschiebbaren Werkzeugtrommelrevolver, der auf einem gleichgroßen Teilkreis mit auf die Werkstückspindeln abgestimmter Teilung Werkzeuge trägt, welche beim Weiterschalten nacheinander die Werkstücke aller Werkstückspindeln erreichen können, dadurch gekennzeichnet, daß den Werkstückspindeln (9) CNC-Kreuzschlitten (10, 12) mit Werkzeugen (8) vorzugsweise für Außenbearbeitung zugeordnet sind, deren Werkzeuge auch während der Schaltzeit des Werkzeugtrommelrevolvers (4) im Eingriff mit dem Werkstück in der jeweils zugeordneten Spindel bleiben können.

2. Mehrspindeldrehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Werkstückspindelteilkreis (14) eine kleinere Anzahl Werkstückspindeln (9) angeordnet ist, als es der Teilung entspricht.

3. Mehrspindeldrehautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Lücken erzeugten Asymmetrien auf dem Werkstückspindelteilkreis (14) in einer beliebigen Lage zur Senkrechten liegen.

4. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung des Werkzeugtrommelrevolvers (4) und die Teilung der Werkstückspindeln in einem ganzzahlig mehrfachen Verhältnis zueinander stehen.

5. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Werkzeugtrommelrevolvers (4) am Maschinengestell (13) im wesentlichen in stehender Anordnung erfolgt.

6. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Werkzeugtrommelrevolvers (4) am Maschinengestell (13) im wesentlichen hängend erfolgt.

7. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Werkzeugtrommelrevolvers (4) am Maschinengestell (13) im wesentlichen seitlich erfolgt.

8. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung und/oder der Antrieb des Werkzeugtrommelrevolvers (4) koaxial durch die gemeinsame Teilkreisachse erfolgt.

9. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge des Werkzeugtrommelrevolvers gemeinsam auf einem ring- oder scheibenförmigen Träger auswechselbar sind.

10. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Futterdrehautomat.

11. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Stangendrehautomat.

12. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die CNC-Querschlitten (10) in einem beliebigen Winkel untereinander angeordnet sind.

13. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß einer Werkstückspindel mehr als ein CNC-Kreuzschlitten zugeordnet ist.

14. Mehrspindeldrehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß für zwei oder je zwei Werkstückspindeln nur ein CNC-Kreuzschlitten vorhanden ist, so daß von diesem Schlitten abwechselnd in einer der beiden Spindeln ein Werkzeug zum Eingriff gebracht werden kann.