DE4302655A1

DE4302655A1 - Lathe

Info

Publication number: DE4302655A1
Application number: DE4302655A
Authority: DE
Inventors: Joerg Dipl Ing Dr Sellner; Rudolf Ing Siegwart; Robert Binder; Klaus Dipl Ing Ganglberger
Original assignee: Voest Alpine Steinel GmbH
Current assignee: Voest Alpine Steinel GmbH
Priority date: 1992-03-23
Filing date: 1993-01-30
Publication date: 1993-09-30
Also published as: FR2688725A1; GB2265326A; ATA58392A; GB9301388D0

Abstract

A lathe comprises a headstock (8) with a rotatably mounted work spindle (17) which can detachably mount a work- holding means eg chuck 16. A means for holding workpieces having no rotational symmetry comprises a carrying ring (18), which is coaxial to the work spindle (17), is rotatably mounted on the headstock (8) and is provided with a holder (21), for detachably mounting a pallet (22) for work-holding means. A detent pin 31 allows engagement between spindle (17) and carrying ring (18). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmaschine mit einem Spindelkasten und einer im Spindelkasten gelagerten Arbeits spindel, die eine Werkstückspanneinrichtung auswechselbar trägt.The invention relates to a lathe with a Headstock and a work stored in the headstock spindle that a workpiece clamping device interchangeable wearing.

Da üblicherweise Drehmaschinen für die Bearbeitung von rota tionssymmetrischen Werkstücken eingesetzt werden, sind auch die auf Drehmaschinen vorgesehenen Werkstückspanneinrichtun gen für solche Drehteile ausgelegt. Um mit einer Werkstück aufspannung ein Werkstück nicht nur mit Hilfe von Drehwerk zeugen, sondern auch mit Bohr- und Fräswerkzeugen bearbeiten zu können, ist es bekannt (AT-PS 3 78 710), zwei Querschlit ten einzusetzen, von denen einer einen Revolverkopf und der andere einen Werkzeugkopf mit einer antreibbaren Werkzeug spindel aufweist, so daß über den Revolverkopf unterschied liche Drehwerkzeuge und unabhängig davon über den Werkzeug kopf mit der antreibbaren Werkzeugspindel Fräs- und Bohr werkzeuge zum Einsatz kommen können. Der dadurch mögliche vielfältige Werkzeugeinsatz macht eine Bearbeitung auch von nicht rotationssymmetrischen, beispielsweise kubischen Werk stücken wünschenswert, was jedoch besondere Maßnahmen zur Werkstückspannung erfordert. Zum Aufspannen nicht rotations symmetrischer Werkstücke in Bearbeitungszentren sind Palet ten bekannt, die auf einem Tisch der Werkzeugmaschine fest geklemmt werden. Versuche, solche Paletten zur Werkstückauf spannung an Stelle der Werkstückspanneinrichtung einer Dreh maschine, üblicherweise eines Spannfutters, einzusetzen, sind jedoch nicht erfolgversprechend, weil die Lagerung der Arbeitsspindel im Spindelkasten zur Aufnahme von Bearbei tungskräften, wie sie bei der Bearbeitung von kubischen Werkstücken zu erwarten sind, nicht ausgelegt ist.Since lathes are usually used to machine rota symmetrical workpieces are also used the workpiece clamping devices provided on lathes designed for such turned parts. To with a workpiece Clamping a workpiece not only with the help of a turning mechanism witness, but also work with drilling and milling tools to be able to, it is known (AT-PS 3 78 710), two cross slide ten, one of which has a turret and the others a tool head with a drivable tool Has spindle, so that over the turret difference turning tools and regardless of the tool head with the drivable tool spindle milling and drilling tools can be used. The possible diverse use of tools also makes machining of not rotationally symmetrical, for example cubic work pieces desirable, but what special measures to Workpiece clamping required. For non-rotating clamping symmetrical workpieces in machining centers are pallets ten known, stuck on a table of the machine tool be clamped. Try to put such pallets on the workpiece clamping instead of the workpiece clamping device of a turn machine, usually a chuck, are not promising, however, because the storage of the Working spindle in the headstock for receiving machining executives, such as when machining cubic Workpieces are expected, is not designed.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Dreh maschine der eingangs geschilderten Art mit einfachen kon struktiven Mitteln so zu verbessern, daß auch kubische Werk stücke mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Werkzeuge un eingeschränkt bearbeitet werden konnen.The invention is therefore based on the object, a rotation machine of the type described at the beginning with simple con structural means to improve so that even cubic work pieces using the tools available can be edited to a limited extent.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß auf dem Spindelkasten ein zur Arbeitsspindel koaxialer Tragring mit einer Halterung zur auswechselbaren Aufnahme einer Pa lette für eine Werkstückaufspannung drehbar gelagert ist.The invention solves the problem in that the headstock has a support ring coaxial with the work spindle with a holder for the interchangeable mounting of a Pa lette is rotatably mounted for workpiece clamping.

Durch das Vorsehen eines gesonderten Tragringes, der unab hängig von der Arbeitsspindel auf dem Spindelkasten drehbar gelagert ist, kann in einfacher Weise eine den zu erwarten den Bearbeitungskräften gerecht werdende Lastabtragung über den Spindelkasten auf das Maschinenbett sichergestellt wer den, weil die Lagerung des Tragringes auf diese Belastung ohne weiteres ausgelegt werden kann. Die Halterung zur aus wechselbaren Aufnahme einer Palette kann in herkömmlicher Weise mit dem Tragring verbunden sein und aus einer bekann ten Schnellspanneinrichtung für die Palette bestehen, die vorzugsweise bereits mit dem aufgespannten Werkstück auf die Halterung des Tragringes aufgesetzt wird. Selbstverständlich ist vor dem Aufspannen der Palette die Werkstückspannein richtung für die Drehteile von der Arbeitsspindel abzunehmen Der Drehantrieb für den Tragring kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich allerdings, wenn der Tragring mit der Halterung für die Palette über einen mit dem Tragring verbundenen Zahn kranz antreibbar ist, was eine von der Arbeitsspindel unab hängige Drehbewegung des zu bearbeitenden Werkstückes er laubt. Damit dieser unmittelbare Antrieb des Tragringes für die Palette auch für die im allgemeinen als C-Achse bezeich nete, durch die Achse der Arbeitsspindel bestimmte Steuer achse eingesetzt werden kann, kann der Tragring mit der Ar beitsspindel über einen in eine Indexaufnahme eingreifenden Indexstift drehfest kuppelbar sein.By providing a separate support ring, the independent depending on the work spindle on the headstock is stored, can be expected in a simple manner load transfer that meets the machining forces who secured the headstock on the machine bed the, because the bearing of the support ring on this load can be easily interpreted. The bracket for out changeable inclusion of a pallet can in conventional Be connected with the support ring and known from one quick release device for the pallet, which preferably already with the clamped workpiece on the Bracket of the support ring is placed. Of course is the workpiece clamping before clamping the pallet direction for the turned parts from the work spindle The rotary drive for the support ring can be in different Way. Particularly simple design relationships arise, however, if the support ring with the bracket for the pallet via a tooth connected to the support ring wreath is drivable, which is independent of the work spindle hanging rotary movement of the workpiece to be machined leaves. So that this direct drive of the support ring for the palette also referred to as the C axis in general Control determined by the axis of the work spindle axis can be used, the support ring with the Ar machining spindle via an engaging index index Index pin can be non-rotatably coupled.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigenIn the drawing, the subject of the invention is for example shown. Show it

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Drehmaschine in einer schemati schen Draufsicht auf ihr Schrägbett, Fig. 1 is a rotary machine of the invention in a plan view schemati rule their inclined bed,

Fig. 2 eine Stirnansicht dieser Drehmaschine in Richtung auf den Spindelkasten bei abgenommenem Reitstock und Fig. 2 is an end view of this lathe towards the headstock with the tailstock removed and

Fig. 3 einen axialen Schnitt durch den Spindelkasten in einem größeren Maßstab. Fig. 3 shows an axial section through the headstock on a larger scale.

Die dargestellte Drehmaschine besteht im wesentlichen aus einem Schrägbett 1, auf dem ein Längsschlitten 2 in einer Führung 3 verschiebbar gelagert und mit Hilfe einer nicht dargestellten Spindel antreibbar ist. Der Längsschlitten 2 weist zwei senkrecht zu seiner Führung 3 verlaufende Führun gen 4 und 5 für zwei Querschlitten 6 und 7 auf, die eben falls über je eine Spindel verstellt werden können. Von den beiden Querschlitten 6 und 7 trägt der dem Spindelkasten 8 zugekehrte Querschlitten 6 einen Revolverkopf 9, der mit Drehwerkzeugen 10 bestückt ist. Durch eine entsprechende Drehverstellung des Revolverkopfes 9 über einen Antrieb 11 kann ein rascher Werkzeugwechsel vorgenommen werden.The lathe shown consists essentially of a slant bed 1, on which a longitudinal carriage 2 slidably mounted in a guide 3 and is drivable by means of a spindle, not shown. The longitudinal slide 2 has two guides 4 and 5, which run perpendicular to its guide 3 , for two cross slides 6 and 7 , which can also be adjusted via a spindle. Of the two cross slides 6 and 7 , the cross slide 6 facing the headstock 8 carries a turret 9 which is equipped with turning tools 10 . The tool can be changed quickly by a corresponding rotary adjustment of the turret 9 via a drive 11 .

Der andere, dem Reitstock 12 zugekehrte Querschlitten 7 trägt im Bereich seiner der Hauptachse der Drehmaschine zu gekehrten Stirnseite einen Werkzeugkopf 13 mit einer ange triebenen Werkzeugspindel, so daß neben einer Bearbeitung mit Drehwerkzeugen auch eine Bearbeitung mit einem Bohr- oder Fräswerkzeug vorgenommen werden kann, ohne das Werk stück umspannen zu müssen. Die Anordnung ist dabei so ge troffen, daß der Werkzeugkopf 13 um eine zur Werkzeugspindel, zur Hauptachse der Drehmaschine und zur Führung 5 des Quer schlittens 7 senkrechte Schwenkachse drehverstellbar gela gert ist, so daß der Werkzeugkopf aus der in Fig. 1 einge zeichneten Stellung senkrecht zur Hauptachse der Drehmaschine nach beiden Seiten bis zu einer zur Hauptachse parallelen Lage verschwenkt werden kann, was eine universelle Einsatz möglichkeit der verwendeten Bohr- und Fräswerkzeuge sicher stellt. Diese Drehverstellung des Werkzeugkopfes 13 erlaubt außerdem die Kopplung des Werkzeugkopfes 13 mit einer an ein Werkzeugmagazin 14 angeschlossenen Werkzeugwechseleinrichtung 15, mit deren Hilfe die Bohr- und Fräswerkzeuge einfach und rasch gewechselt werden können.The other, the tailstock 12 facing cross slide 7 carries in the region of the main axis of the lathe facing end a tool head 13 with a driven tool spindle, so that in addition to machining with turning tools, machining with a drilling or milling tool can be carried out without to have to reclamp the workpiece. The arrangement is such that the tool head 13 is rotatably adjustable to a tool spindle, the main axis of the lathe and the guide 5 of the cross slide 7 vertical pivot axis gela so that the tool head from the position shown in Fig. 1 is perpendicular can be pivoted to the main axis of the lathe on both sides up to a position parallel to the main axis, which ensures universal use of the drilling and milling tools used. This rotary adjustment of the tool head 13 also allows the coupling of the tool head 13 to a tool changing device 15 connected to a tool magazine 14 , with the aid of which the drilling and milling tools can be changed simply and quickly.

Damit die Bohr- und Fräswerkzeuge nicht nur für die Bearbei tung von Drehteilen eingesetzt werden können, die in übli cher Weise in einem Spannfutter 16 bearbeitungsgerecht ein gespannt werden, kann an Stelle des Spannfutters 16 der Spindelkasten 8 mit einer Palette für eine Werkstückaufspan nung ausgerüstet werden. Zu diesem Zweck ist auf dem Spin delkasten 8 ein zur Arbeitsspindel 17 koaxialer Tragring 18 drehbar gelagert, der mit einem Zahnkranz 19 verbunden ist, über den der Tragring 18 mit Hilfe eines nicht dargestellten Ritzels angetrieben werden kann. Der Tragring 18, der über ein Wälzlager 20 gegenüber dem Spindelkasten 8 abgestützt ist, ist mit einer Halterung 21 zur auswechselbaren Aufnahme einer Palette 22 versehen, die auf einen Aufnahmekonus 23 des Tragringes aufgesteckt und mit Hilfe von radialen Spann keilen 24 festgeklemmt wird, die in entsprechende Ausnehmun gen 25 der Palette eingreifen und diese in axialer Richtung auf den Aufnahmekonus ziehen. Zur Betätigung der Spannkeile 24 sind druckmittelbeaufschlagte Kolben 26 vorgesehen.So that the drilling and milling tools can not only be used for the machining of turned parts, which can be clamped in a chuck 16 for machining in a usual manner, the headstock 8 can be equipped with a pallet for a workpiece clamping instead of the chuck 16 . For this purpose, on the spin delkasten 8 a coaxial to the work spindle 17 support ring 18 is rotatably mounted, which is connected to a ring gear 19 , via which the support ring 18 can be driven by means of a pinion, not shown. The support ring 18 , which is supported via a roller bearing 20 with respect to the headstock 8 , is provided with a holder 21 for exchangeably receiving a pallet 22 , which is plugged onto a receiving cone 23 of the support ring and wedged with the aid of radial clamping wedges 24 , which in corresponding recesses 25 engage the pallet and pull it in the axial direction onto the receiving cone. Pistons 26 pressurized with pressure medium are provided for actuating the clamping wedges 24 .

In ähnlicher Weise wird ein herkömmliches Spannfutter 16 auf die Arbeitsspindel 17 aufgespannt, die zu diesem Zweck Spann keile 27 trägt, die in Ausnehmungen 28 des Spannfutters ein greifen, um das Spannfutter 16 auf den Aufnahmekonus 29 der Arbeitsspindel 17 aufzuziehen.In a similar manner, a conventional chuck 16 is clamped onto the work spindle 17 , which for this purpose carries wedges 27 which engage in recesses 28 of the chuck in order to wind the chuck 16 onto the receiving cone 29 of the work spindle 17 .

Um über den Antrieb für den Zahnkranz 19 auch die Arbeits spindel 17 verdrehen und eine genaue Positionsangabe für die Drehstellung des Werkstückes zu erhalten, kann der Tragring 18 mit der Arbeitsspindel 17 über einen in eine Indexaufnahme 30 eingreifenden Indexstift 31 drehfest kuppelbar sein, der druckmittelbetätigt verstellt werden kann.In order to rotate the working spindle 17 via the drive for the ring gear 19 and to obtain an exact position specification for the rotational position of the workpiece, the support ring 18 can be rotatably coupled to the working spindle 17 via an index pin 31 engaging in an index receptacle 30 , which adjusts the pressure medium actuated can be.

Soll ein Drehteil bearbeitet werden, so wird dieser Drehteil in das Spannfutter 16 eingesetzt. Für die Bearbeitung eines kubischen Werkstückes muß das Spannfutter 16 abgenommen und eine Palette für eine Werkstückaufspannung auf dem Tragring 18 festgeklemmt werden, was über die Spannkeile 24 einfach und schnell durchgeführt werden kann. Die Palette 22 soll dabei bereits das aufgespannte Werkstück tragen, so daß es sich empfiehlt, bereits die Palette mit dem aufgespannten Werkstück einzuwechseln, wie dies in der Fig. 2 strichpunk tiert angedeutet ist. Das Werkstück, das außerhalb der Dreh maschine in einem nicht näher dargestellten Gestell auf eine vorbereitete Palette aufgespannt wird, wird zusammen mit der Palette über einen Greifarm 32 erfaßt und dem Spindelkasten 8 spanngerecht zugeführt.If a turned part is to be machined, this turned part is inserted into the chuck 16 . For machining a cubic workpiece, the chuck 16 has to be removed and a pallet for workpiece clamping has to be clamped on the support ring 18 , which can be carried out simply and quickly using the clamping wedges 24 . The pallet 22 should already carry the clamped workpiece, so that it is advisable to already change the pallet with the clamped workpiece, as indicated by dash-dot lines in FIG. 2. The workpiece, which is clamped on a prepared pallet outside the lathe in a frame, not shown, is gripped together with the pallet via a gripper arm 32 and fed to the headstock 8 in a tension-free manner.

Claims

1. lathe with a headstock and a working spindle mounted in the headstock, which carries a workpiece clamping device interchangeably, characterized in that on the headstock ( 8 ) to the work spindle ( 17 ) coaxial support ring ( 18 ) with a holder ( 21 ) for interchangeable Inclusion of a pallet ( 22 ) for a workpiece clamping is rotatably mounted.

2. Lathe according to claim 1, characterized in that the support ring ( 18 ) with the holder ( 21 ) for the pallet ( 22 ) via a ring gear ( 19 ) connected to the support ring ( 18 ) can be driven.

3. Lathe according to claim 1 or 2, characterized in that the support ring ( 18 ) with the work spindle ( 17 ) via an index holder ( 30 ) engaging index pin ( 31 ) is rotatably coupled.