DE4027895A1 - Werkzeugmaschine - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer vor
zugsweise in drei Achsrichtungen verfahrbaren Spindel zur
Werkzeugaufnahme sowie einem Spanntisch für ein zu bearbei
tendes Werkstück.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derarti
ge Werkzeugmaschine so weiterzubilden, daß eine verbesserte
Ausnutzung der Werkzeugmaschine erzielt wird.
Diese Aufgabe wird bei der Werkzeugmaschine nach der Erfin
dung dadurch gelöst, daß der Spanntisch um eine quer zur Ro
tationsachse der Spindel verlaufende Schwenkachse schwenkbar
ist und daß der Spanntisch beidseitig der Schwenkachse je
weils eine Spannfläche für ein Werkstück aufweist.
Durch das Vorsehen der beidseitig der Schwenkachse angeordne
ten und um diese schwenkbare Spannfläche wird auf einfache
Weise ermöglicht, daß während der Bearbeitung eines auf ei
ner Spannfläche angeordneten Werkstücks auf der anderen,
außerhalb des Bearbeitungsraumes der Werkzeugmaschine gele
genen Spannfläche ein Werkstückwechsel vorgenommen werden
kann.
Besonders vorteilhafte Anordnungen der Schwenkachse und der
Spannflächen sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben, wobei
die Anordnung der Spannflächen nach Anspruch 4 eine beson
ders gute Spanabfuhr erlaubt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung stellt die Werkzeugmaschine
nach Anspruch 5 dar, wobei die mit dem Spanntisch um die
Schwenkachse schwenkbare Trennscheibe automatisch beim Werk
stückwechsel den Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine öff
net und wieder schließt, ohne daß zusätzliche Steuereinrich
tungen zum Öffnen und Schließen des Bearbeitungsraumes not
wendig wären.
Die Anordnung von Hilfsspanntischen nach Anspruch 6 erlaubt
ebenfalls das einfache Wechseln eines Werkstücks während ein
anderes Werkstück bearbeitet wird. Gleichzeitig gestattet
diese Ausbildung eine Erweiterung der Aufspannmöglichkeiten
eines Werkstücks bei einem Spanntisch mit vertikal ausgerich
teten Spannflächen, insbesondere wenn die Spannflächen der
Hilfsspanntische nach Anspruch 7 rechtwinklig zum Spanntisch
angeordnet sind. Die Anordnung der Hilfsspanntische nach An
spruch 8 hat den Vorteil, daß die zu bearbeitenden Werkstüc
ke im Bearbeitungsraum von der Spannfläche nach unten hängen
und so eine verbesserte Spanabfuhr erzielt wird.
Die konkrete Ausbildung der Werkzeugmaschine nach Anspruch 9
stellt eine besonders bevorzugte Bauform dar, die in ihrer
Gesamtheit besonders kurze Bearbeitungszyklen und eine opti
male Ausnutzung der Werkzeugmaschine erlaubt.
Sind die beidseitig der Schwenkachse gelegenen Spannflächen
nach Anspruch 11 um eine vertikale Hilfsachse drehbar, so
erhöht sich die Vielseitigkeit und die Geschwindigkeit der
Bearbeitung eines Werkstücks.
Sind nach Anspruch 12 die Bewegungen um die Schwenkachse
und/oder um die Hilfsachsen der beidseitig der Schwenkachse
gelegenen Spannflächen bzw. der Hilfsspanntische NC-steuer
bar, so können mit Hilfe dieser zusätzlich zu den drei NC-ge
steuerten Bewegungsrichtungen der Spindel programmgesteuer
ten Schwenk- bzw. Drehbewegung des zu bearbeitenden Werk
stücks komplizierte Formen, wie z. B. Turbinenschaufeln her
gestellt werden.
Durch das Vorsehen eigener Antriebe für jede Spannfläche
bzw. jeden Hilfsspanntisch kann auf teure und komplizierte
Kupplungsmechanismen verzichtet werden. Darüber hinaus kann
auch für die Spannvorrichtungen auf jedem Spanntisch eine
eigene Energiezufuhr vorgesehen sein, so daß sich auch hier
teure und aufwendige Kupplungsmechanismen erübrigen.
Weiter vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung werden durch
die verbleibenden Ansprüche angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser
zeigt:
Fig. 1 eine Werkzeugmaschine nach der Erfindung mit
einem um eine Horizontalachse schwenkbaren
Spanntisch und
Fig. 2 eine Werkzeugmaschine nach der Erfindung mit
einem um eine Vertikalachse schwenkbaren
Spanntisch.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Werkzeugmaschine mit einer in
Richtung von drei Achsen X, Y, Z verfahrbaren Spindel 2, die
ein um die horizontale Rotationsachse 20 der Spindel 2 dreh
bares Werkzeug 22 aufnimmt.
Weiterhin weist die Werkzeugmaschine einen Spanntisch 1
auf, der vertikal angeordnet ist und um eine horizontal und
rechtwinklig zur Rotationsachse 20 der Spindel 2 gelegene
Schwenkachse 10 schwenkbar ist. Der Spanntisch 1 ist beider
seits der Schwenkachse 10 mit jeweils einer vertikalen Spann
fläche 11, 11′ versehen. An der vom Werkzeug 22 abgewandten
Spannfläche 11 ist ein Hilfsspanntisch 13 mittels einer Hal
terung 19 befestigt. Der Hilfsspanntisch 13 besitzt eine run
de Spannfläche 14, die in einer waagerechten Ebene liegt und
damit rechtwinklig zur Spannfläche 11 gelegen ist.
Sowohl die Spannfläche 11 als auch die Spannfläche 14 sind
auf bekannte Weise mit T-Nuten zur Befestigung von Werk
stücken versehen.
Der runde Hilfsspanntisch 13 ist um seine (vertikale) Achse
15 drehbar, wobei ein Antrieb für die Drehung beispielsweise
in der Halterung 19 vorgesehen sein kann. Die Anordnung der
Halterung 19 und des Hilfsspanntisches an der werkzeugabge
wandten Spannfläche 11 des Spanntisches 1 ist derart, daß
die Spannfläche 14 des Hilfsspanntisches 13 nach oben weist,
so daß ein Werkstück 3 auf die Spannfläche 14 aufgestellt
werden kann. Durch diese Anordnung ist eine relativ niedrige
Aufspannfläche möglich, so daß eine ergonomisch günstige
Bedienung möglich wird.
An der dem Werkzeug 22 zugewandten vertikalen Spannfläche
11′ des Spanntisches 1 ist ein in gleicher Weise ausgestal
teter Hilfsspanntisch 13′ mittels einer Halterung 19′ ange
ordnet, wobei allerdings die Spannfläche 14′ des Hilfsspann
tisches 13′ nach unten weist, so daß ein am Hilfsspanntisch
13′ befestigtes Werkstück 3′ nach unten hängt und hierdurch
eine sehr gute Späneabfuhr möglich wird. Auch der Hilfsspann
tisch 13′ ist um seine Achse 15′ angetrieben drehbar.
Während im Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine das am
Hilfsspanntisch 13′ befestigte Werkstück vom Werkzeug 22 be
arbeitet wird, kann auf dem außenliegenden Hilfsspanntisch
13 das bearbeitete Werkstück 3 entnommen werden und durch ei
nen unbearbeiteten Rohling ersetzt werden. Da die Spannflä
che 14 des außenliegenden Hilfsspanntisches 13 nach oben
weist, ist ein problemloses manuelles oder auch roboterge
steuertes Austauschen des bearbeiteten Werkstücks gegen ei
nen unbearbeiteten Rohling möglich. Da beide Hilfsspannti
sche einen gesteuerten Antrieb besitzen können, können Werk
stücke in der außenliegenden Aufspannposition in für einen
Roboter oder Bediener optimale Position gedreht werden.
Ist der Austausch erfolgt und ist das im Bearbeitungsraum
hängende Werkstück fertig bearbeitet, so schwenkt der Spann
tisch 1 um seine Schwenkachse 10 im Sinne des Pfeiles V um
180° und das fertig bearbeitete Werkstück 3′ verläßt den Be
arbeitungsraum 21, wobei der auf der Spannfläche 14 aufge
spannte unbearbeitete Werkstückrohling in den Bearbeitungs
raum 21 hineinschwenkt. Der Bearbeitungsvorgang beginnt dann
von neuem und die der Spindel abgewandte Seite kann nun vom
Bediener "hauptzeitparallel" mit neuen Werkstücken beladen
werden.
Vorteilhaft ist das Herabhängen des zu bearbeitenden Werk
stücks 3′ im Bearbeitungsraum 21, da die beim Bearbeiten
entstehenden Späne ungehindert nach unten fallen können und
dort von einer geeigneten Vorrichtung (nicht gezeigt) ab
transportiert werden können. Ein Säubern des Spanntisches
bzw. des Hilfsspanntisches kann dabei entfallen. Aufgrund
der Bewegbarkeit des Spanntisches 1 um die Schwenkachse 10
sowie der Hilfsspanntische 13, 13′ um die Achsen 15, 15′ ist
eine vielseitige Bearbeitung des Werkstücks 3, 3′ gegeben.
Durch Rotation des Werkstücks 3, 3′ um die Achse 15, 15′
kann jeder Umfangspunkt des Werkstücks 3, 3′ vom Werkzeug 22
erreicht werden. Ein Kippen des Spanntisches 1 um die
Schwenkachse 10 um einen vorgebbaren Winkel erlaubt darüber
hinaus das einfache Bearbeiten von Schrägflächen sowie ke
gel- bzw. konusförmigen Außenflächen des Werkstücks 3, 3′.
Wird der Spanntisch 1 waagerecht gestellt, so ist auch die
Bearbeitung der von der Spannfläche 14, 14′ abgewandten
Stirnseite des Werkstücks 3, 3′ möglich. Auf diese Weise
kann das Werkstück an fünf Seiten bearbeitet werden, ohne
daß dazu ein Umspannen des Werkstücks erforderlich ist.
Werden die Bewegung des Spanntisches 1 um die Schwenkachse
10 und/oder die Bewegung der Hilfsspanntische 13, 13′ um die
zugehörige Vertikalachse 15, 15′ NC-gesteuert, so ist in Ver
bindung mit der NC-gesteuerten Spindel auch die Bearbeitung
hochkomplizierter Werkstücke möglich.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführung der Werkzeugmaschi
ne der Erfindung, wobei der Spanntisch 1 horizontal ausge
richtet und als um die Schwenkachse 10 drehbare Drehbühne
ausgebildet ist. Der Spanntisch 1 wird dabei von einer ver
tikal angeordneten Trennscheibe 12 geteilt, die den Bearbei
tungsraum 21 der Werkzeugmaschine nach außen hin abschottet.
Beiderseits der Trennscheibe 12 sind auf dem Spanntisch 1
Spannflächen 11, 11′ vorgesehen, die ihrerseits jeweils um
eine vertikale Hilfsachse 16, 16′ drehbar sind. Auf den
Spannflächen 11, 11′ kann jeweils ein vorzugsweise quader-
oder würfelförmiger Trägerkörper 17, 17′ angeordnet sein,
der an seinen Außenflächen, vorzugsweise an den Vertikalflä
chen, mit T-Nuten zum Aufspannen von Werkstücken ausgebildet
ist. Auf diese Weise können die Außenflächen des Trägerkör
pers 17, 17′ als Spannflächen 18A, 18B, 18C, 18D für Werk
stücke 3 dienen.
Wird auf jeder der vertikalen Umfangsflächen 18A, 18B, 18C,
18D des Trägerkörpers 17 bzw. 17′ ein Werkstück aufgespannt,
so kann nach erfolgter Bearbeitung eines ersten Werkstücks
durch das Werkzeug 22 der Trägerkörper um die Achse 16, 16′
um 90° gedreht werden, so daß die nächste vertikale Seiten
fläche des Trägerkörpers mit dem darauf aufgespannten Werk
stück zum Werkzeug 22 weist. So können vier Werkstücke nach
einander bearbeitet werden, bevor der Spanntisch 1 um seine
Schwenkachse 10 gedreht werden muß und dabei den auf der an
deren Spannfläche 11 befestigten anderen Trägerkörper 17 mit
den an seinen vertikalen Außenwänden aufgespannten Werk
stücken in den Bearbeitungsraum 21 schwenkt.
Sind die Hilfsachsen 16, 16′ und/oder die Schwenkachse 10
NC-steuerbar, so kann einerseits die Bearbeitung der vier
auf einem Trägerkörper angeordneten Werkstücke automatisch
nacheinander erfolgen und andererseits das Auswechseln der
auf dem außerhalb des Bearbeitungsraums 21 gelegenen Träger
körper befindlichen Werkstücke automatisch, beispielsweise
durch einen Roboter, erfolgen.
Bezugszeichenliste
1 Spanntisch
2 Spindel
3, 3′ Werkstück
10 Schwenkachse von 1
11, 11′ Spannfläche
12 Trennscheibe
13, 13′ Hilfsspanntisch
14, 14′ Spannflächen von 13/13′
15, 15′ Hilfsachse von 14/14′
16, 16′ Achse von 11/11′
17, 17′ Trägerkörper
18A, 18B, 18C, 18D Spannflächen von 17
18A′, 18B′, 18C′, 18D′ Spannflächen von 17′
19, 19′ Halterung
20 Rotationsachse von 2
21 Bearbeitungsraum
22 Werkzeug
2 Spindel
3, 3′ Werkstück
10 Schwenkachse von 1
11, 11′ Spannfläche
12 Trennscheibe
13, 13′ Hilfsspanntisch
14, 14′ Spannflächen von 13/13′
15, 15′ Hilfsachse von 14/14′
16, 16′ Achse von 11/11′
17, 17′ Trägerkörper
18A, 18B, 18C, 18D Spannflächen von 17
18A′, 18B′, 18C′, 18D′ Spannflächen von 17′
19, 19′ Halterung
20 Rotationsachse von 2
21 Bearbeitungsraum
22 Werkzeug
Claims (14)
1. Werkzeugmaschine mit einer vorzugsweise in drei Achs
richtungen verfahrbaren Spindel zur Werkzeugaufnahme
sowie einem Spanntisch für ein zu bearbeitendes Werk
stück,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spanntisch (1) um eine quer zur Rotationsachse (20) der Spindel (2) verlaufende Schwenkachse (10) schwenkbar ist und
daß der Spanntisch (1) beidseitig der Schwenkachse (10) jeweils eine Spannfläche (11, 11′) für ein Werkstück (3, 3′) aufweist.
daß der Spanntisch (1) um eine quer zur Rotationsachse (20) der Spindel (2) verlaufende Schwenkachse (10) schwenkbar ist und
daß der Spanntisch (1) beidseitig der Schwenkachse (10) jeweils eine Spannfläche (11, 11′) für ein Werkstück (3, 3′) aufweist.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachse (10) im wesentlichen rechtwinklig
zur Rotationsachse (20) der Spindel (2) verläuft.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachse (10) vertikal verläuft und die
Spannflächen (11, 11′) in einer Horizontalebene liegen.
4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachse (10) horizontal verläuft und die
Spannflächen (11, 11′) in einer Vertikalebene liegen.
5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Spannflächen (11, 11′) eine den Bear
beitungsraum (21) der Werkzeugmaschine verschließende
Trennscheibe (12) vorgesehen ist, die zusammen mit dem
Spanntisch (1) um die Schwenkachse (10) schwenkbar ist.
6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß Hilfsspanntische (13, 13′) an den Spannflächen (11,
11′) des Spanntisches anbringbar sind.
7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Spannflächen (14, 14′) der Hilfsspannti
sche (13, 13′) rechtwinklig zum Spanntisch (1) und hori
zontal erstrecken.
8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannflächen (14, 14′) der Hilfsspanntische
(13, 13′) so angeordnet sind, daß sie in ihrer im Bear
beitungsraum (21) der Werkzeugmaschine befindlichen Po
sition nach unten weisen.
9. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spanntisch (1) vertikal ausgerichtet ist und um eine im wesentlichen horizontal und rechtwinklig zur Spindelachse (20) verlaufende Schwenkachse (10) schwenk bar ist,
daß der Spanntisch (1) beidseitig mit Spannflächen (11, 11′) versehen ist,
daß auf jeder vertikal verlaufenden Spannfläche (11, 11′) ein horizontal ausgerichteter Hilfsspanntisch (13, 13′) angeordnet sein kann und
daß jeweils der im Bearbeitungsraum (21) der Werkzeugma schine befindliche Hilfsspanntisch (13′) eine nach un ten weisende Spannfläche (14′) aufweist, während der außerhalb des Bearbeitungsraums (21) gelegene Hilfs spanntisch (13) eine nach oben weisende Spannfläche (14) aufweist.
daß der Spanntisch (1) vertikal ausgerichtet ist und um eine im wesentlichen horizontal und rechtwinklig zur Spindelachse (20) verlaufende Schwenkachse (10) schwenk bar ist,
daß der Spanntisch (1) beidseitig mit Spannflächen (11, 11′) versehen ist,
daß auf jeder vertikal verlaufenden Spannfläche (11, 11′) ein horizontal ausgerichteter Hilfsspanntisch (13, 13′) angeordnet sein kann und
daß jeweils der im Bearbeitungsraum (21) der Werkzeugma schine befindliche Hilfsspanntisch (13′) eine nach un ten weisende Spannfläche (14′) aufweist, während der außerhalb des Bearbeitungsraums (21) gelegene Hilfs spanntisch (13) eine nach oben weisende Spannfläche (14) aufweist.
10. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede der beidseitig der Schwenkachse (10) gelegenen
Spannflächen (11, 11′) um eine vertikale Hilfsachse
(16, 16′) drehbar ist.
11. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hilfsspanntische (13, 13′) jeweils um eine ver
tikale Hilfsachse (15, 15′) drehbar sind.
12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungen um die Schwenkachse (10) und/oder um
die Hilfsachsen (15, 15′, 16, 16′) der beidseitig der
Schwenkachse (10) gelegenen Spannflächen (11, 11′)
bzw. der Hilfsspanntische (13, 13′) NC-steuerbar sind.
13. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beidseitig der Schwenkachse (10) gelegenen
Spannflächen (11, 11′) bzw. Hilfsspanntische (13, 13′)
jeweils einen eigenen Antrieb aufweisen.
14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebe der einzelnen Spannflächen (11, 11′)
bzw. der einzelnen Hilfsspanntische (13, 13′) unabhän
gig voneinander antreibbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904027895 DE4027895A1 (de) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | Werkzeugmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904027895 DE4027895A1 (de) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | Werkzeugmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4027895A1 true DE4027895A1 (de) | 1992-03-05 |
Family
ID=6413492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904027895 Withdrawn DE4027895A1 (de) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | Werkzeugmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4027895A1 (de) |
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