DE4020997A1 - Werkzeugmaschine mit zwei vertikalen arbeitsspindeln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.

Bei bekannten Doppelspindelmaschinen dieser Art sitzen zwei Spindelköpfe mit den Arbeitsspindeln gemeinsam an einem Spindelkasten, und es ist der Abstand der Spindelköpfe und damit der Arbeitsspindeln in jeder der drei Maschinenachsen fest eingestellt, wobei in Richtung der Z-Achse die Werk­ zeugaufnahmen der Arbeitspindeln höhengleich angeordnet sind. Aufgrund der starren Anordnung der beiden Arbeitsspin­ deln relativ zueinander sind Schwingungsübertragungen bei unterschiedlichem Abtrag der in den Spindelaufnahmen einge­ spannten Werkzeuge über den gemeinsamen Spindelkopf und Spindelkasten nicht vermeidbar, was die Bearbeitungsgenauig­ keit beeinträchtigt. Insbesondere kann bei Doppelspindelma­ schinen der genannten Art ein Werkzeuglängenausgleich nicht vorgenommen werden, es kann deshalb mit beiden Arbeitsspin­ deln nur dann simultan gearbeitet werden, wenn exakt gleich lange Werkzeuge in die höhengleichen Werkzeugaufnahmen ein­ gespannt sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der zumindest in Richtung der Z-Achse eine Flexibilität der Arbeitsspindeln gegeben ist, um vor allem für das simultane Bearbeiten von Werkstücken unterschiedliche Werkzeuglängen ausgleichen zu können.

Diese Aufgabe wird bei einer Werkzeugmaschine der gattungs­ bildenden Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Der besondere Vorteil einer erfindungsgemäßen Werkzeugma­ schine liegt darin, daß die Einstellung der Arbeitsspindeln in Z-Richtung flexibel ist, die Arbeitsspindeln also unab­ hängig voneinander auf unterschiedliche Höhen über dem Werk­ stücktisch eingestellt werden können, womit insbesondere bei Simultanbearbeitung ein Werkzeuglängenausgleich möglich ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist jeder der beiden Spindelkästen für die zwei Arbeitsspindeln an einem zugehörigen Ständer gelagert und sind beide Ständer auf der­ selben X-Führung des Maschinenbettes in der horizontalen, X-Y-Ebene unabhängig voneinander verfahrbar angeordnet. Da­ mit erreicht man eine völlige Flexibilität der beiden Ar­ beitsspindeln relativ zueinander, so daß man die beiden Ar­ beitsspindeln in den drei Maschinenachsen, der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse beliebig relativ zueinander spreizen kann. Man kann damit zum einen den Raum auf dem Werkstück­ tisch vor allem bei sperrigen Werkstücken besser nutzen, in­ dem beide Arbeitsspindeln in Y-Richtung relativ zueinander versetzt werden. Ähnlich verhält es sich bei einem möglichen Versatz der Arbeitsspindeln in X-Richtung relativ zueinan­ der, und die Arbeitsspindeln können nicht nur simultane Ar­ beitsgänge sondern auch völlig getrennte Arbeitsgänge bewäl­ tigen. Damit vereinigt die erfindungsgemäße Doppelspindel­ maschine zwei Einzelmaschinen in sich, für die man lediglich ein gemeinsames Maschinenbett, einen gemeinsamen Werkstück­ tisch und gemeinsame Versorgungseinrichtungen für Energie, Kühlung und dergleichen benötigt.

Weitere Vorteile aus der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 die vorderseitige Ansicht einer Werkzeugmaschi­ ne mit zwei vertikalen Arbeitsspindeln und

Fig. 2 die Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 1.

Im einzelnen erkennt man von der in der Zeichnung darge­ stellten Maschine ein Maschinenbett 1, auf dem sich zur Vorderseite hin ein länglich-rechteckiger Werkstücktisch 2 erstreckt. Der Werkstücktisch 2 hat eine horizontale Tisch­ oberseite und erstreckt sich mit seiner Längsrichtung in ei­ ner der drei Maschinenachsen, der X-Achse.

Hinter dem Werkstücktisch 2 ist auf dem Maschinenbett 1 eine parallel zur Längsrichtung des Werkstücktisches 2 verlaufen­ de X-Führung 3 angeordnet, auf der zwei Schlitten 4 in X- Richtung verfahrbar gelagert sind.

Jeder der Schlitten 4 hat eine Führung 5, die quer zur X-Führung 3 des Maschinenbettes 1 verläuft und somit in Richtung der zweiten Maschinenachse, der Y-Achse, liegt. Auf den Führungen 5 der beiden Schlitten 4 ist je ein aufrechter Ständer 6 angeordnet, der über die Y-Führung 5 des Schlit­ tens 4 und die gemeinsame X-Führung 3 des Maschinenbettes 1 in der von diesen beiden Achsen aufgespannten Ebene, der X-Y-Ebene, verfahrbar ist.

Jeder der Ständer 6 trägt eine vertikale Z-Führung 7, die lotrecht auf der horizontalen X-Y-Ebene steht. Daran ist bei jedem der beiden Ständer 6 je ein Spindelkasten 8 gelagert, der vorderseitig einen Spindelkopf 9 trägt, in dem jeweils eine vertikale Arbeitsspindel 10 mit einer Werkzeugaufnahme oberhalb des Werkstücktisches 2 angeordnet ist.

Die beiden vertikalen Arbeitsspindeln sind in jeder der Ma­ schinenachsen, der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse unabhängig voneinander justierbar und verfahrbar, wobei sie sowohl simultan gesteuert als auch getrennt voneinander be­ tätigt werden können. So zeigt Fig. 1 den möglichen Höhen­ versatz der beiden Arbeitsspindeln 10 relativ zueinander, um insbesondere einen Werkzeuglängenausgleich vornehmen zu kön­ nen, der für simultane Bearbeitungsgänge dann notwendig ist, wenn nur Werkzeuge mit unterschiedlichen Längen zur Verfü­ gung stehen, was in der Regel der Fall ist.

Fig. 2 zeigt den möglichen Versatz der beiden Arbeitsspin­ deln bzw. der Spindelköpfe 9 und damit der Spindelkästen 8 in Y-Richtung, damit kann ein Raumvorteil bei sperrigen Werkstücken oder auch ein Durchmesserausgleich unterschied­ licher Werkzeuge erlangt werden. So können insbesondere bei dem sogenannten Zirkularfräsen mit in den beiden Arbeits­ spindeln eingesetzten Werkzeugen von unterschiedlichem Durchmesser gleiche Werkstückkonturen erzielt werden. Letztlich erfolgt die Verknüpfung oder die Trennung der Bearbeitungsvorgänge der beiden Arbeitsspindeln 10 über das Steuerungsprogramm der Maschine, so daß die Doppelspindelma­ schine sowohl die Vorteile einer Maschine mit relativ zuein­ ander starr angeordneten Arbeitsspindeln als auch zweier ge­ trennter Maschinen mit voneinander unabhängigen Arbeitsspin­ deln in sich vereinigt.

Für die beiden unabhängig verfahrbaren Ständer 6 der Maschi­ ne wird nur für jede Versorgungsfunktion eine einzige ge­ meinsame Einrichtung benötigt, so können über ein portalar­ tiges Gestell 11 die beiden Ständer 6 insbesondere mit elek­ trische Energie, Kühlmitteln oder dergleichen versorgt wer­ den, wobei für das Letztere nur ein gemeinsames Aufberei­ tungsaggregat 12 erforderlich ist.

Claims (4)

1. Werkzeugmaschine für die zerspanende Bearbeitung von Werkstücken mittels rotierender Werkzeuge mit einem auf einem Maschinenbett in Richtung zweier, eine horizontale Ebene aufspannender Achsen, der X-Achse und der Y-Achse, verfahrbaren, aufrechten Ständer, an dem in Richtung ei­ ner vertikalen Achse, der Z-Achse, zumindest ein Spindel­ kasten mit zwei Vertikalen, in der X-Richtung nebeneinan­ der angeordneten Arbeitsspindeln angeordnet ist, wobei sich unterhalb der Werkzeugaufnahmen der Arbeitspindeln an der Unterseite des Spindelkastens ein zumindest in X- Richtung länglicher Werkstücktisch erstreckt, entlang dem sowie quer dazu der Ständer geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spindelkästen (8) mit je einer der Arbeitsspin­ deln (10) an zwei in X-Richtung nebeneinander liegenden Führungen (7) in Z-Richtung unabhängig voneinander ver­ fahrbar angeordnet sind.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Spindelkästen (8) an einem zugehöri­ gen Ständer (6) gelagert und beide Ständer (6) auf der­ selben X-Richtung (3) des Maschinenbettes (1) in der ho­ rizontalen Ebene unabhängig voneinander verfahrbar ange­ ordnet sind.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ständer (6) mit den Spindelkästen (8) und den darin angeordneten Maschinenteilen identisch.

4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der beiden Spindelkästen (8) oder Ständer (6) ein Werkzeugmagazin sowie eine Werkzeugwechselvor­ richtung angeordnet sind.