DE4419610A1 - CNC-Drehmaschine für schwere Zerspanung - Google Patents
CNC-Drehmaschine für schwere ZerspanungInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23B3/00—General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
- B23B3/06—Turning-machines or devices characterised only by the special arrangement of constructional units
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Description
Die Erfindung betrifft eine CNC-Drehmaschine für schwere Zerspa
nung mit einem parallel zur Drehachse verfahrbaren Längsschlitten
und darauf senkrecht zur Drehachse verschiebbaren Querschlitten
mit Aufnahmen für Bearbeitungswerkzeuge.
Die Außenbearbeitung wird vorzugsweise mit einem radial angeord
neten, die Innenbearbeitung mit einem axial angeordneten Dreh
werkzeug ausgeführt.
Um die Innen- und Außenbearbeitung von Werkstücken auf Drehma
schinen produktiv durchführen zu können, sind verschiedene
Lösungen hinsichtlich der Anzahl und Anordnung der Werkzeuge und
Schlittenanordnungen bekannt.
In DE-GM 74 14 291 werden z. B. zwei
Querschlitten nebeneinander auf einem Längsschlitten geführt, die
jeweils mehrere Werkzeughalter tragen.
Zur Werkzeugaufnahme sind weitverbreitet sogenannte Scheibenre
volver, auch als Werkzeughalter oder Bearbeitungsaggregate be
zeichnet die meist schwenkbar auf einem Querschlitten angeordnet
sind. Diese besitzen mehrere Werkzeugaufnahmen, von denen eine
programmierbar in Arbeitsstellung gebracht werden kann. Zur
Innenbearbeitung von Werkstücken wird in derartige Werkzeugauf
nahmen eine Bohrstange eingesetzt.
Weitere Entwicklungen betrafen insbesondere die Komplettbearbei
tung in einer Werkstückspannung durch die Anbringung umlaufender
Werkzeuge. Diese wurden wiederum auf Werkzeugaufnahmen von Quer
schlitten, nebeneinander verschieb- und verstellbar, mittels
Schwenkachsen wie z. B. in EP 0144306 angebracht.
Scheibenrevolver können nur eine begrenzte Anzahl Werkzeuge
aufnehmen. Um diesen Nachteil zu umgehen sind Einrichtungen mit
Einzelwerkzeugaufnahmen und automatischem Werkzeugwechsel aus
einem Werkzeugmagazin in die Werkzeugaufnahme und zurück bekannt.
An Drehmaschinen werden vorzugsweise radial (senkrecht zur Dreh
achse des Werkstückes) und axial (parallel zur Drehachse des
Werkstückes) wirkende Werkzeuge benötigt. Das wird bei Maschinen
mit Einzelaufnahme und automatischem Werkzeugwechsel z. B. dadurch
erreicht, daß eine Schwenkeinrichtung die Werkzeugaufnahme von
der radialen in die axiale Lage und umgekehrt überführen kann.
Der Nachteil besteht darin, daß die Schwenkeinrichtung im Kraft
fluß der Maschine liegt und damit die Gesamtsteife mindert.
Weiterhin sind bei Anwendung von Scheibenrevolvern und auch
anderen meist schwenkbaren Werkzeughaltern die Behinderungen im
Arbeitsraum der Maschine nachteilig. Die Werkzeugaufnahmen ragen
mit den angebrachten Werkzeugen in bestimmte Richtungen und
können Kollosionsgefahr hervorrufen. Übliche Bohrstangen haben
bestimmte Längen, die nicht den jeweiligen sich ändernden Anfor
derungen hinsichtlich der Werkstückabmessungen angepaßt werden
können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde radial und axial
wirkende Drehwerkzeuge für die Bearbeitung einsetzen zu können,
ohne daß sie sich bei der Bearbeitung gegenseitig behindern
und ohne daß eine Schwenkeinrichtung im Kraftfluß liegt. Das
soll dadurch erreicht werden, daß je eine axiale und eine radiale
Werkzeugaufnahme vorgesehen werden bei spezieller Zuordnung zu
einander, die aus einem Werkzeugmagazin mit Werkzeugen bestückt
werden können. Damit soll weiterhin insbesondere für schwere
Zerspanung und oder bei der Bearbeitung komplizierter Konturen
für die Innen- und Außenbearbeitung mittels eines Doppel-Quer
schlittensystems und spezieller Werkzeugaufnahmen eine hohe
Stabilität bei der mechanischen Bearbeitung erzielt werden. Die
Lösung soll für automatischen Werkzeugwechsel und den Einsatz
modularer Werkzeugköpfe geeignet sein. Es soll ohne Schwenkein
richtungen ein optimaler Kraftschluß von der Werkzeugschneide bis
zum Maschinenbett realisiert werden. Bei Innenbearbeitung sollen
die Werkzeuge nur soweit auskragen, wie das für die jeweilige
Bearbeitungsaufgabe notwendig ist. Dies soll durch eine in der
Auskraglänge veränderbare und feststellbare Bohrstange, die in
der Zylinderbohrung des Querschlittens positioniert wird, erfol
gen. Das Bearbeitungswerkzeug ist jeweils an der Bohrstangen
stirnseite angebracht. Durch den Einsatz eines Doppelquerschlit
tens soll die Werkzeugpositionierung auf Drehmitte möglich sein,
ohne daß bei Verwendung des axialen Werkzeuges der Querschlitten
aus seiner Führung herausfahren muß und daß bei Verwendung des
radialen Werkzeuges trotzdem der kürzeste Kraftfluß von der
Zerspanstelle zum Bett gewährleistet bleibt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe für eine CNC-Drehmaschine für
schwere Zerspanung dadurch gelöst, daß
- - der Querschlitten einen zweiten Querschlitten mit gleicher Vorschubrichtung trägt, der mindestens eine radiale und eine axiale Werkzeugaufnahme hat,
- - der zweite Querschlitten von einem Vorschubantrieb als NC-Achse angetrieben wird und mit dem ersten Querschlitten durch eine Klemmeinrichtung arretiert werden kann.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß mit den Verschiebemöglichkeiten der beiden Querschlit
ten die Werkzeuge in die gewünschte Arbeitsposition gelangen
können, und der Werkzeughalter für die axiale Bearbeitung in
Drehmitte gebracht werden kann, ohne daß die Führungen freigefah
ren werden. Die Doppelschlittenanordnung ermöglicht eine hohe
Stabilität und optimalen Kraftfluß während der Bearbeitung. Durch
die Anordnung der Werkzeugaufnahmen auf dem zweiten Querschlit
ten, radial und axial rechtwinklig dazu, bestehen keine Behinder
ungen und die Bearbeitungsmöglichkeit des Hinterbunddrehens ist
vorhanden. Die Bewegung zwischen den beiden Querschlitten, die
nur beim Übergang von Innen- zu Außenbearbeitung und umgekehrt
auszuführen ist, hat den Vorteil, daß trotz extremer Einstellung
der Werkzeugposition niemals die Führungen freifahren, so daß
keine Verschmutzungsgefahr für die Gleitführungen besteht. Wei
terhin besteht die Möglichkeit, während der Bearbeitung, durch
die Klemmung des Längsschlittens mit dem ersten Querschlitten und
die Klemmung des ersten und zweiten Querschlitten bzw. einer
Klemmung zwischen dem ersten Querschlitten und dem zweiten Quer
schlitten eine hohe Stabilität bei schwerer Zerspanung zu erzie
len. Die Hauptschnittkraft wird annähernd senkrecht über die
Schlitten in das Bett abgeleitet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch mög
lich, daß das für die Innen- und oder Planbearbeitung vorgesehene
Werkzeug an der Stirnseite einer Bohrstange angeordnet ist, die
in ihrer Werkzeugaufnahme axial verschiebbar ist und im positio
nierten Zustand geklemmt werden kann.
Dadurch wird erreicht, daß die über Klemmechanismen feststellbare
Bohrstange nur soweit aus der Bohrung im zweiten Querschlitten
ausgefahren wird, wie das für die Bearbeitung des Werkstückes
erforderlich ist. Damit wird besonders die Innenbearbeitung mit
großen Zerspanungsleistungen ratterfrei möglich. Die Bohrstange
ist vorzugsweise länger als die Aufnahmebohrung und direkt in
einem kompakten Querschlittengehäuse, das als Bohrstangenaufnahme
dient, eingespannt.
Weiterhin ist es natürlich möglich, mit den vorgesehenen Werkzeug
aufnahmen anstelle feststehender auch rotierende Werkzeuge ein
zusetzen, bzw. eine Kombination eines festen und eines rotierenden
Werkzeuges. Als rotierendes Werkzeug kann z. B. ein Drehfräser
verwendet werden.
Die Erfindung kann auch an Drehmaschinen mit mehreren Querschlit
ten, die nebeneinander angeordnet sind, (vorzugsweise wenn ein
Querschlitten mit Werkzeugaufnahmen an der Drehspindel zugewand
ten Seite und daneben die vorgeschlagene Querschlittenausführung
auf einem gemeinsamen Längsschlitten angebracht ist), zum Ein
satz kommen.
Die Erfindung wird an mehreren beispielhaften Ausführungen darge
stellt und beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 Vorderansicht einer Drehmaschine mit der
Querschlittenanordnung und längsverstellbaren
Bohrstange bei Innenbearbeitung
Fig. 2 Vorderansicht einer Drehmaschine mit erfindungsgemäßer Außenbearbeitung
Fig. 3 Anordnung der Querschlitten bei radialer
Bearbeitung
Fig. 4 Anordnung der Querschlitten bei axialer
Bearbeitung
Bezugszeichenliste
1 Längsschlitten
2 erster Querschlitten
3 zweiter Querschlitten
4 Werkzeugaufnahme für radiale Bearbeitung (außen)
5 Werkzeugaufnahme für axiale Bearbeitung (innen)
6 Werkzeug für Außenbearbeitung
7 Werkzeug für Innenbearbeitung
8 längsverstellbare Bohrstange
9 Bett
10 Vorschubachse (x)
11 Vorschubachse (z)
12 Längsschlittenführungen
13 Verstellung und Klemmung der Bohrstange
14 Klemmeinrichtung
15 Drehmitte
16 Führungsflächen des ersten Querschlittens am Längs schlitten.
2 erster Querschlitten
3 zweiter Querschlitten
4 Werkzeugaufnahme für radiale Bearbeitung (außen)
5 Werkzeugaufnahme für axiale Bearbeitung (innen)
6 Werkzeug für Außenbearbeitung
7 Werkzeug für Innenbearbeitung
8 längsverstellbare Bohrstange
9 Bett
10 Vorschubachse (x)
11 Vorschubachse (z)
12 Längsschlittenführungen
13 Verstellung und Klemmung der Bohrstange
14 Klemmeinrichtung
15 Drehmitte
16 Führungsflächen des ersten Querschlittens am Längs schlitten.
Die Erfindung wird an einer üblichen CNC-Drehmaschine für
schwere Zerspanung dargestellt. Nachfolgend werden einige für die
Erfindung bedeutende Baugruppen erläutert. Während der Bearbei
tung des Werkstückes sind die Querschlitten (2) und (3) durch die
eine Klemmeinrichtung (14) fest miteinander verbunden. Das Werk
zeug (6) bzw. (7) wird in bekannter Weise durch eine Vorschub
spindel (10) in die gewünschte Lage zur Werkstückmitte (15)
gebracht.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine erfindungsgemäße Drehmaschine mit
einem Bett (9) und Längsschlittenführungen (12). Auf einem axial
verfahrbaren Längsschlitten (1) sind die Querschlitten (2) und
(3) übereinander angebracht. Der Querschlitten (3) trägt die
radiale Werkzeugaufnahme (4) und die axiale Werkzeugaufnahme (5).
Beide Werkzeugaufnahmen sind für einen automatischen Wechsel
einsetzbar. Wenn z. B. die radiale Werkzeugaufnahme (4) im Ein
satz war (nach Fig. 3), und es soll anschließend mit der axialen
Werkzeugaufnahme gearbeitet werden, dann werden die miteinander
verklemmten Querschlitten (2) und (3) durch die Vorschubachse
(10) in eine von der Drehmitte (15) entfernte Lage gebracht.
Anschließend wird der Querschlitten (2) mit dem Längsschlitten
(1) über eine nicht dargestellte Klemmeinrichtung verbunden, die
Klemmung (14) zwischen Querschlitten (2) und Querschlitten (3)
gelöst und Querschlitten (3) gegenüber Querschlitten (2) durch
die Vorschubachse (10) um das Maß A (Fig. 3, 4) verschoben.
Damit ist die Arbeitsstellung für die axiale Werkzeugaufnahme (5)
erreicht, Querschlitten (2 , 3) werden über die Klemmeinrichtung
(14) wieder miteinander verbunden und die Klemmung zwischen Quer
schlitten (2) und Längsschlitten (1) wird gelöst. Damit wird er
reicht, daß der Querschlitten (2) beim Verfahren der Werkzeuge
(6) und (7) niemals über die Führungsflächen am Längsschlitten
(16) hinausfahren muß. Entsprechend der zu bearbeitenden Innen
kontur des Werkstückes wird die längsverstellbare Bohrstange (8)
durch die Verstellung (13) soweit ausgefahren, wie es das jewei
lige Werkstück verlangt.
In Fig. 3 ist die Stellung von Werkzeug (6) in der Nähe der
Drehmitte (15) dargestellt. Es ist zu erkennen, daß der Quer
schlitten (2) trotz dieser extremen Stellung die Führung (16)
am Längsschlitten nicht überfährt und daß der Kraftfluß vom
Werkzeug (6) über Querschlitten (3) , Querschlitten (2) und
Längsschlitten (1) direkt in die Führungsbahn (12) geleitet wird.
In Fig. 4 ist die Stellung von Werkzeug (7) in der Nähe der
Drehmitte (15) dargestellt. Durch die andere Stellung von Quer
schlitten (2) zu Querschlitten (3) fährt Querschlitten (2) auch
in dieser extremen Schlittenstellung nicht über seine Führungs
flächen (16) am Längsschlitten (1) hinaus, und der Kraftfluß von
Werkzeug (7) über Querschlitten (2), Querschlitten (3) und Längs
schlitten (1) erfolgt wieder auf direktem Wege, ohne nachgiebige
Kragarme, bis zur Führungsbahn (12).
Claims (3)
1. CNC-Drehmaschine für schwere Zerspanung mit einem parallel zur
Drehachse verfahrbaren Längsschlitten und darauf senkrecht zur
Drehachse verschiebbaren Querschlitten mit Aufnahmen für Bearbei
tungswerkzeuge dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Querschlitten (2) einen zweiten Querschlitten (3) mit gleicher Vorschubrichtung trägt, der mindestens eine radiale (4) und eine axiale Werkzeugaufnahme (5) hat,
- - der zweite Querschlitten (3) von einem Vorschubantrieb als NC- Achse (10) angetrieben wird und mit dem ersten Querschlitten (2) durch eine Klemmeinrichtung (14) arretiert werden kann.
2. CNC-Drehmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
das für die Innen-und oder Planbearbeitung vorgesehene Werk
zeug (7) an der Stirnseite einer Bohrstange (8) angeordnet
ist, die in ihrer Werkzeugaufnahme (5) axial verschiebbar ist
und im positionierten Zustand geklemmt werden kann.
3. CNC-Drehmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
die Werkzeugaufnahmen (4) und (5) feststehende und oder rotie
rende Werkzeuge beinhalten.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944419610 DE4419610C2 (de) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | CNC-Drehmaschine für schwere Zerspanung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944419610 DE4419610C2 (de) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | CNC-Drehmaschine für schwere Zerspanung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4419610A1 true DE4419610A1 (de) | 1995-12-14 |
DE4419610C2 DE4419610C2 (de) | 1997-07-10 |
Family
ID=6519828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944419610 Expired - Fee Related DE4419610C2 (de) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | CNC-Drehmaschine für schwere Zerspanung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4419610C2 (de) |
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WO2001007204A1 (de) * | 1999-07-21 | 2001-02-01 | Burkhardt & Weber Gmbh | Werkzeugmaschine mit einer bearbeitungseinheit |
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DE4117519A1 (de) * | 1991-05-29 | 1992-12-03 | Heinrich Georg Gmbh Maschinenf | Support fuer schwerdrehmaschinen |
-
1994
- 1994-06-03 DE DE19944419610 patent/DE4419610C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE4419610C2 (de) | 1997-07-10 |
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