DE4034650A1 - Werkzeugmaschine mit zumindest einem werkstuecktisch - Google Patents

Description

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

Bei einer solcher Werkzeugmaschine handelt es sich um eine sogenannte Vertikalspindelmaschine, die in bekannter Ausfüh­ rung einen als Wendespanner ausgebildeten Werkstücktisch hat, der ein Teilgerät mit vertikaler Planscheibe als Spann­ scheibe darstellt. Das auf die Spannscheibe einmal aufge­ spannte Werkstück kann in verschiedene Winkelpositionen um die horizontale Schwenkachse, die durch das Zentrum der Spannscheibe hindurchgeht, gedreht werden, dadurch ist eine Mehrseitenbearbeitung möglich. So können beispielsweise bei im wesentlichen kubisch ausgebildeten Werkstücken vier in Umfangsrichtung liegende Seiten nacheinander ohne Umspannen des Werkstückes bearbeitet werden. Nachteilig bei der Ge­ samtanordnung ist, daß die Werkstücke nicht an der der Aufspannseite gegenüberliegenden Stirnseite von der verti­ kalen Arbeitsspindel erreicht und dort bearbeitet werden können.

Andererseits sind für die Verwendung bei Horizontalspindel­ maschinen Rundschalttische als Werkstücktische bekannt, deren ebene Spannscheiben aus einer obenliegenden Horizon­ tallage in eine Vertikallage verschwenkt werden können. Dazu weist ein solcher Rundschalttisch ein feststehendes Gestell­ teil und ein die Spannscheibe tragendes Gestellteil auf, wo­ bei das letztere Gestellteil um eine zur Horizontalrichtung um 45° geneigte Achse gegenüber dem feststehenden Gestell­ teil schwenkbar ist. Nach Durchlaufen eines Schwenkwinkels von jeweils 180° nimmt die Spannscheibe eine jeweils zu ihrer Ausgangslage senkrechte Lage ein. Deshalb kann mit einem solchen Werkstücktisch auf einer Horizontalspindel­ maschine auch die der Aufspannseite gegenüberliegende Werk­ stückseite bearbeitet werden.

Die beschriebenen Drehschalttische können bei horizontaler Lage der Spannscheibe beim Spannen und der Entnahme der Werkstücke leichter bedient werden. Andererseits sind Rund­ schalttische der beschriebenen Art aufwendiger als Wende­ spanner, deren Positionieren wegen Fehlens einer Wendeachse schneller vorgenommen werden kann. Eine harmonische Abstim­ mung zwischen der Rüstzeit zum Auf- und Abspannen der Werk­ stücke sowie der Bearbeitungszeit der Maschine ist trotz der für sich bekannten Vorteile der Teilgeräte der bekannten Art bei einer Vertikalspindelmaschine noch nicht vorgenommen worden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Werk­ zeugmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Werkstücke horizontal eingelegt, also auf einer horizon­ talen Spannscheibe gespannt werden können, die zusätzlich auch eine Bearbeitung der Werkstücke an der der Aufspann­ seite gegenüberliegenden Seite ermöglicht und die unter Aus­ nutzung der durch die Bearbeitung der zusätzlichen Werk­ stückseite beanspruchenden Zeitspanne eine zeitlich verlän­ gerte Rüstmöglichkeit an einem zweiten Rüstplatz bietet.

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 Bearbeitung der Werkstücke im Wechsel an den beiden Werkstücktischen vorgenommen wird, wo­ bei der Werkstücktisch mit dem augenblicklich zu bearbeiten­ den Werkstück wie ein Wendespanner mit vertikal liegender Spannscheibe und wie ein Drehschalttisch mit horizontal an­ geordneter Spannscheibe genutzt werden kann. Der Werkstück­ tisch, der der jeweiligen Bearbeitungsseite gegenüberliegt, dient bei horizontaler Ausrichtung der Spannscheibe als Rüstplatz, wobei die Werkstücke leicht von oben her auf die Spannscheibe aufgelegt oder von dort entnommen werden kön­ nen.

Um einen größtmöglichen Abstand zwischen den beiden Werk­ stücktischen zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn die bei­ den Werkstücktische jeweils an oder nahe dem Ende des X-Ver­ fahrweges der Arbeitsspindel angeordnet sind. Es steht dann auch genügend Platz zur Verfügung, um zwischen den beiden Bearbeitungsstellen Trennwände zu installieren, die zum Schutz gegen umherspritzendes Kühlmittel notwendig sind.

In vorteilhafter Weiterbildung nach der Erfindung ist zumin­ dest einer der Werkstücktische in der X-Richtung verfahrbar.

Damit können zusätzliche Funktionen ausgeübt werden, so kann dabei einer der Werkstücktische ein pinolenartiges Gegenfut­ ter haben, das nach Art eines Reitstocks zur Stützung langer Werkstücke dient. Ferner wird hierdurch die Möglichkeit er­ öffnet, Werkstücke zwischen der Spannscheibe des einen Werk­ stücktisches und der Spannscheibe des zweiten Werkstück­ tisches zu tauschen, sofern die Spannscheiben integrierte Spannvorrichtungen aufweisen, die zu dem genannten Zweck steuerbar sind. So kann bei vertikaler Anordnung der einan­ der gegenüberstehenden Spannscheiben das Werkstück von der zweiten Spannscheibe so übernommen werden, daß eine Weiter­ bearbeitung an der usprünglichen Aufspannseite vorgenommen werden kann.

Man kann auch mit einer Hilfsvorrichtung die Werkstücke zwi­ schen den Werkstücktischen wechseln. Dazu sieht man entweder am Ständer oder am Spindelkasten eine Werkstückübergabevor­ richtung vor, die beim Austausch eines Werkstückes zwischen den beiden Werkstücktischen in eine Wechselposition im Ar­ beitsraum zwischen den Werkzeugtischen verfahren werden kann. Es ist ferner möglich, eine solche Werkstückübergabe­ vorrichtung in die Werkzeugaufnahme der Arbeitsspindel vo­ rübergehend einzuwechseln, sie kann in einem Werkzeugmagazin oder dergl. bereitgehalten werden. Auch in diesem Fall ist es erforderlich, die Spannscheiben der beiden Werkstückti­ sche mit integrierten Spannvorrichtungen auszustatten, damit die Werkstücke an der betreffenden Spannscheibe selbsttätig aufgenommen und entriegelt werden können.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Werkstücktische sowohl einen Positionier-Drehantrieb als auch einen kontinuierlich arbeitenden Drehantrieb haben, damit kann an den Werkstücken eine Rundbearbeitung vorgenommen werden. Die Steuerung der Drehantriebe der Werkstücktisch-Spannscheiben kann über eine freie Achse der Werkzeugmaschinensteuerung vorgenommen wer­ den.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in perspektivischer Darstellung eine Werkzeugmaschine mit verfahrbarem Ständer und zwei davor an­ geordneten Werkstücktischen.

Im einzelnen erkennt man in der Zeichnung ein Maschinenbett 1, auf dem in Richtung zweier aufeinander senkrecht stehen­ den Koordinaten, einer X-Achse und einer Y-Achse, ein Stän­ der 2 verfahrbar gelagert ist. Der Ständer 2 trägt an seiner Frontseite in Y-Richtung gesehen einen Spindelkasten 3, in dem eine vertikale Arbeitsspindel 4 gelagert ist. Am Unter­ ende hat die Arbeitsspindel 4 eine zugängliche Werkzeugauf­ nahme 5. Mit dem Spindelkasten 3 ist die Arbeitsspindel 4 an dem Ständer 2 in Vertikalrichtung verfahrbar, es handelt sich hierbei um die übliche Z-Achse einer solchen Werkzeug­ maschine.

Im Bereich des von der Arbeitsspindel 4 überfahrbaren Ar­ beitsraumes in Y-Richtung vor den Führungen für den Ständer 2 auf dem Maschinenbett 1 befinden sich in X-Richtung ein­ ander gegenüberliegend zwei Werkstücktische 6, die im we­ sentlichen spiegelbildlich zueinander ausgebildet und anordnet sind. Sie haben jeweils eine plane Spannscheibe 7, die von einer Horizontallage, welche bei dem links in der Darstellung wiedergegebenen Werkstücktisch 6 zu erkennen ist, in eine Vertikallage übergeführt werden kann, die bei dem in der Zeichnung rechts dargestellten Werkstücktisch 6 zu sehen ist. Dazu weisen die Werkstücktische 6 ein Unterteil 11 auf, an dem um eine geneigte Achse, die zur Horizontalebene einen Winkel von 45° einschließt, jeweils ein oberes Gestellteil 10 schwenkbar ist, welches die Spannscheibe 7 trägt. Daran ist die Spannscheibe 7 um ihr Zentrum 8 drehbar gelagert, hierzu erkennt man in der Zeichnung einen Antriebsmotor 9. Der Drehantrieb der Spann­ scheiben 7 kann diskontinuierlich zur Winkelpositionierung oder auch kontinuierlich erfolgen, womit eine zusätzliche Bearbeitungsachse der Maschine gewonnen wird.

Die Vertikallage der betreffenden Spannscheibe 7 an dem je­ weiligen Werkstücktisch 6 ist so gewählt, daß die Spann­ scheibe 7 dem jeweils anderen Werkstücktisch 6 zugekehrt ist. Befinden sich beide Spannscheiben 7 in ihrer Vertikal­ lage, stehen sie sich entsprechend in der X-Richtung der Maschine einander gegenüber, wobei die Drehachsen beider Spannscheiben miteinander in der X-Richtung fluchten. Das eröffnet zusätzliche Funktionen insbesondere dann, wenn zumindest einer der Werkstücktische 6 in der X-Richtung verfahrbar ist. So kann bei automatischen Spannvorrichtungen an den Spannscheiben 7 eine Werkstückübergabe von einem Werkstücktisch 6 zum anderen erfolgen. Auch kann einer der Werkstücktische 6 in der Vertikallage seiner Spannscheibe 7 die Funktion eines Reitstocks oder dergleichen übernehmen, sofern die Spannscheibe 7 mit einem pinolenartigen Futter ausgestattet wird. Der Werkstückwechsel von einem der Werk­ stücktische 6 zu dem anderen kann auch unter Zuhilfenahme einer separaten Werkstückübergabevorrichtung vorgenommen werden, die am Ständer 2, am Spindelkasten 3 oder auch auf dem Maschinenbett 1 vorgesehen werden kann. Es ist ferner möglich, eine solche Werkstückübergabevorrichtung in die Werkzeugaufnahme der Arbeitsspindel 4 einzuwechseln, sofern sie in einem Werkzeugmagazin oder einer separaten Speichervorrichtung bereit gehalten wird.

Claims (7)

1. Werkzeugmaschine mit einem in einer Horizontalebene in Richtung einer X-Achse sowie einer Y-Achse, die senkrecht zueinanderstehen, verfahrbaren Ständer (2) und einem da­ ran vertikal in Richtung einer Z-Achse beweglichen Spin­ delkasten (3), in welchem eine vertikale Arbeitsspindel (4) mit einer Werkzeugaufnahme (5) am Unterende gelagert ist, und ferner mit zumindest einem Werkstücktisch (6) mit einer um ihr Zentrum drehbaren sowie wenigstens eine Vertikallage einnehmenden Spannscheibe (7) in dem von der Arbeitsspindel (4) überfahrbaren Arbeitsraum, dadurch gekennzeichnet, daß in X-Richtung zwei der Werkstücktische (6) einander gegenüberliegend angeordnet und ihre Spannscheiben (7) zwischen einer obenliegenden Horizontallage und einer Vertikallage schwenkbar sind, wobei die Spannscheiben (7) in der Vertikallage dem jeweils gegenüberliegenden Werk­ stücktisch (6) zugekehrt sind.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Werkstücktische (6) jeweils an oder nahe dem Ende des X-Verfahrweges der Arbeitsspindel (4) ange­ ordnet sind.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Werkstücktische (6) in der X-Richtung verfahrbar ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Werkstücktische (6) ein pinolenartiges Ge­ genfutter hat.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Werkstücktische (6) an ihren Spannscheiben (7) integrierte Spannvorrichtungen aufweisen, die zwecks einer Werkstückübergabe von der einen Spannscheibe (7) zur anderen steuerbar sind.

6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Maschinenbett (1) am Ständer (2), am Spindel­ kasten (3) oder in die Werkzeugaufnahme (5) der Arbeits­ spindel (4) einwechselbar eine Werkstückübergabevorrich­ tung zum Wechseln der Werkstücke zwischen den beiden Werkstücktischen (6) vorhanden ist.

7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheiben (7) der Werkstücktische (6) sowohl einen Positionier-Drehantrieb als auch einen kontinuier­ lich arbeitenden Drehantrieb aufweisen.