DE4432308C2

DE4432308C2 - Drive device for auxiliary units of a CNC lathe

Info

Publication number: DE4432308C2
Application number: DE19944432308
Authority: DE
Inventors: Volker Thomas; Hubert Witt
Original assignee: Niles Simmons Industrieanlagen GmbH
Current assignee: Niles Simmons Industrieanlagen GmbH
Priority date: 1994-09-10
Filing date: 1994-09-10
Publication date: 1997-04-17
Anticipated expiration: 2014-09-11
Also published as: DE4432308A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für Nebenaggregate einer CNC-Drehmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drive device for auxiliary units of a CNC lathe according to the preamble of claim 1.

Die CNC-Drehmaschine besteht aus mindestens einem Längs- und Querschlitten, einem ver schiebbaren Reitstock und/oder einem oder mehreren Lünettenschlitten die in einer durch den Spindelkasten und Reitstock bestimmten Hauptachse verschiebbar sind und in bestimmte Ar beitsstellungen zu bringen oder während der Bearbeitung mitzufahren sind.The CNC lathe consists of at least one longitudinal and cross slide, one ver sliding tailstock and / or one or more steady rest sledges in one by the Headstock and tailstock certain main axis are slidable and in certain ar bring to work positions or have to be driven during processing.

Unter Nebenaggregaten werden z. B. Reitstock, Lünettenschlitten und Sonderschlitten mit oder ohne Werkzeugaufnahmen verstanden.Under auxiliary units, for. B. tailstock, steady rest sledges and special sledges or understood without tool holders.

Bekannt sind Einrichtungen an CNC-Drehmaschinen, die dafür sorgen, daß die Nebenaggrega te vom NC-gesteuerten Längsschlitten und dessen Vorschubachse bei Bedarf im Programm mitgeschleppt und positioniert werden können. Diese Einrichtungen weisen spezielle Kupplun gen bzw. Mitnehmer an den Nebenaggregaten auf. In DD 1 36 017 wurde eine Lösung bekannt, indem mittels Vorschubspindel und einer speziellen Klemmeinrichtung das Bewegen von Nebenaggregaten ermöglicht wird. Diese Klemmeinrichtung kann wahlweise durch bekannte Steuermittel zu- und abgeschaltet werden.Devices on CNC lathes are known, which ensure that the auxiliary unit te of the NC-controlled longitudinal slide and its feed axis in the program if required can be towed and positioned. These facilities have special couplings on the auxiliary units. A solution was disclosed in DD 1 36 017 by using a feed screw and a special clamping device to move Auxiliary units is made possible. This clamping device can optionally by known Control means are switched on and off.

In DE 34 25 244 A1 wird je eine Vorschubeinrichtung für das unabhängige Verschieben mehrerer Längsschlitten auf einer Führungsbahn vorgeschlagen. Mit dieser Lösung könnten mittels Längsschlitten auch Nebenaggregate verschoben werden, jedoch nicht ohne Unterbrechung der eigentlichen Bearbeitungsaufgaben des jeweiligen Längsschlittens.DE 34 25 244 A1 describes a feed device for the independent Moving several longitudinal slides on a guideway proposed. With this solution ancillary units could also be moved using longitudinal slides, but not without interruption the actual processing tasks of the respective longitudinal slide.

Weiterhin sind Lösungen bekannt, bei denen die Nebenaggregate jeweils mit einem Eigenan trieb ausgerüstet ist, wobei der Eigenantrieb am Nebenaggregat angebracht ist. Dieser Eigenantrieb besteht für einen Reitstock z. B. aus einem Monitor mit Verstellgetriebe, Meßsystem, Schneckengetriebe, Ritzelwelle und darüber hinaus aus einer am Bett der Maschine angebrachten Zahnstange, die mit dem Eigenantrieb in Verbindung steht.Furthermore, solutions are known in which the auxiliary units each have their own drifted equipped is, the self-drive is attached to the auxiliary unit. This self-propulsion exists for a tailstock z. B. from a monitor with adjustment gear, measuring system, worm gear, Pinion shaft and also from a rack attached to the bed of the machine, which with the self-propulsion is connected.

Nachteilig bei den genannten Lösungen durch Mitschleppen über die Vorschubachse des NC-gesteuerten Längsschlittens ist, daß das Verschieben der Nebenaggregate nur dann möglich ist, wenn der Längsschlitten keine anderen Aufgaben hat, also während der Bearbeitung ist keine Verschiebung weiterer Aggregate möglich. Andererseits kann beim Schleppen eines Neben aggregates nicht gleichzeitig bearbeitet werden. Dadurch verlängern sich die Hilfszeiten bei der Bearbeitung von Werkstücken. Bei Lösungen mit Eigenantrieb an jedem Nebenaggregat sind der zusätzliche Kostenaufwand und der Raumbedarf für den Antrieb nachteilig, durch die mehrfach eingesetzten Bauteile für den Eigenantrieb und die jeweils zusätzlichen Aufbauten mit eingeschränkter Einsatzmöglichkeit.A disadvantage of the solutions mentioned by dragging along the feed axis of the NC-controlled Longitudinal slide is that moving the auxiliary units is only possible if the longitudinal slide has no other tasks, so there is none during machining Moving other units possible. On the other hand, when towing a side aggregates cannot be processed at the same time. This extends the help times at the processing of workpieces. With self-propelled solutions on every auxiliary unit the additional cost and space requirements for the drive are disadvantageous, due to the multiple used components for self-propulsion and the additional structures with restricted Possible application.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine Drehmaschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß ein Verschieben der Neben aggregate unabhängig von der Bewegung und ohne Blockierung des Längsschlittens erfolgen kann.The invention has for its object to avoid the disadvantages mentioned and a To improve lathe of the type mentioned so that a displacement of the subsidiary aggregates take place independently of the movement and without blocking the longitudinal slide can.

Die Antriebseinrichtung soll für das Verfahren mehrerer Nebenaggregate geeignet sein und im wesentlichen außerhalb des Arbeitsraumes der Maschine liegen. Damit soll ermöglicht werden, daß die Aggregate unabhängig voneinander verfahren, programmgesteuert positioniert oder bei Bedarf mit der Längsschlittenbewegung synchronisiert werden können.The drive device should be suitable for moving several auxiliary units and in are essentially outside the working area of the machine. This should enable that the units move independently of each other, positioned programmatically or at Can be synchronized with the longitudinal slide movement.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe für eine CNC-Drehmaschine dadurch gelöst, daß eine zu sätzliche lagegeregelte Vorschubachse parallel zur Hauptvorschubachse angeordnet ist mit einem weiteren Antriebsmotor, welche als eine Schraubspindel ausgebildet ist, mit mindestens einer Mutter mit einer Verdrehsicherung und einer Kupplungseinrichtung zur Mitnahme der Nebenaggregate. Damit befindet sich der Antrieb für Nebenaggregate nicht am oder im Nebenaggregat. Der Antrieb kann z. B. außerhalb der Verfahrwege der Schlitten an einem Ende der zusätzlichen lagegeregelten Achse angebracht werden.According to the invention the object for a CNC lathe is achieved in that a additional position-controlled feed axis is arranged parallel to the main feed axis with a Another drive motor, which is designed as a screw spindle, with at least one Nut with an anti-rotation device and a coupling device for taking the ancillary units. The drive for auxiliary units is therefore not located on or in the auxiliary unit. The drive can e.g. B. outside the travel of the carriage at one end of the additional position-controlled axis.

Die für mehrere Nebenaggregate nutzbare lagegeregelte Achse kann unabängig von der Vorschubbewegung des Längsschlittens mit hoher Genauigkeit positioniert werden und dadurch Nebenaggregate unabhängig vom Längsschlitten verschieben. Es besteht keine Antriebsverbindung zwischen dieser Achse und der eigentlichen Vorschubachse. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die Verdrehsicherung der Mutter als eine bekannte Linearführung ausgebildet ist. Vorteilhaft werden damit die geringen Reibungsverluste einer Wälzführung genutzt. Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß die zusätzlich lagegeregelte Vorschubachse als eine Kugelrollspindel und eine Kugelrollmutter ausgebildet ist.The position-controlled axis, which can be used for several auxiliary units, can be independent of the feed movement of the longitudinal slide can be positioned with high accuracy and thus auxiliary units move independently of the longitudinal slide. There is no drive connection between this axis and the actual feed axis. According to an embodiment of the invention it is proposed that the anti-rotation of the nut as a known linear guide is trained. The low friction losses of a roller guide are thus advantageously used. A further embodiment consists in the fact that the additionally position-controlled feed axis is designed as a ball screw and a ball nut.

Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß die Aggregate mindestens einen Mitnehmerbolzen aufweisen. Diese einfache Lösung vermeidet Querkräfte, da ausreichend Spiel zwischen dem Bolzen und dem Schlitz in der Kuppeleinrichtung vorgesehen werden kann. Die in den Nebenaggregaten angebrachten Bolzen können durch Unterprogramme gesteuert werden.A further embodiment is that the units have at least one driving pin exhibit. This simple solution avoids lateral forces because there is enough play between the bolt and the slot can be provided in the coupling device. The one in the ancillaries attached bolts can be controlled by subroutines.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die zusätzliche lagegeregelte Vorschubachse durch Synchronisation mit der Hauptvorschubachse des Längs- und Querschlittens als Vorschubachse für eine mitlaufende Lünette verwendet wird. Dadurch kann durch Synchronisation der Vorschubachse des Längsschlittens mit der zusätzlichen Achse vorzugsweise eine mitlaufende Lünette angetrieben werden. An advantageous embodiment is that the additional position-controlled feed axis through synchronization with the main feed axis of the longitudinal and cross slide as feed axis is used for a rotating bezel. This can be done by synchronizing the Feed axis of the longitudinal slide with the additional axis, preferably a moving axis Bezel driven.

Die Erfindung soll anhand der beigefügten Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.The invention will be explained with reference to the accompanying drawings of an embodiment will.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Draufsicht einer CNC-Drehmaschine mit zusätzlicher lagegeregelter Achse Fig. 1 top view of a CNC lathe with additional position-controlled axis

Fig. 2 vereinfachte Seitenansicht der lagegeregelten Achse. Fig. 2 simplified side view of the position-controlled axis.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer CNC-Drehmaschine, bestehend aus einem Spindelkasten (12), Längs- und Querschlitten (3) mit Hauptvorschubachse (13), Lünette (6) und Reitstock (5). Zwischen den Bettführungen (2) ist eine zusätzliche lagegeregelte Vorschubachse (7) angeordnet. Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Schraubspindel (8), die von einem Servomotor (9) als Eigenantrieb der Achse in Drehung versetzt wird und auf der eine Mutter (10) gelagert ist, die zum Maschinenbett (1) längsbeweglich aber gegen Verdrehen gesichert ist und über Kuppeleinrichtungen (11) für die Nebenaggregate verfügt. Fig. 1 shows the basic structure of a CNC lathe, consisting of a headstock ( 12 ), longitudinal and cross slide ( 3 ) with the main feed axis ( 13 ), steady rest ( 6 ) and tailstock ( 5 ). An additional position-controlled feed axis ( 7 ) is arranged between the bed guides ( 2 ). The device according to the invention essentially consists of a screw spindle ( 8 ) which is set in rotation by a servo motor ( 9 ) as a self-drive of the axis and on which a nut ( 10 ) is mounted which is longitudinally movable to the machine bed ( 1 ) but secured against rotation is and has coupling devices ( 11 ) for the auxiliary units.

Die Mutter (10) mit Kupplungseinrichtung (11) steht vor oder während der Bearbeitung an belie biger Stelle bzw. verschiebt im angekoppelten Zustand vor oder während der Bearbeitung die Nebenaggregate. Die Position des Nebenaggregates (5) oder (6) wird gespeichert, so daß die Kupplungseinrichtung (11) jeweils unter das zu verschiebende Nebenaggregat gefahren und in einfacher Art der im Nebenaggregat vorhandene Mitnehmerbolzen ausgefahren und in die Kupplungseinrichtung (11) eingerastet werden kann. Umgekehrt wird durch Ziehen des Mitnehmerbolzens die Mitnahme des Nebenaggregates unterbrochen. Ein Richtungswechsel wird durch Drehrichtungsumkehr der Schraubspindel (8) erreicht.The nut ( 10 ) with coupling device ( 11 ) stands before or during processing at any location or moves in the coupled state before or during processing the auxiliary units. The position of the auxiliary unit ( 5 ) or ( 6 ) is stored, so that the coupling device ( 11 ) can be moved under the auxiliary unit to be moved and the driving bolts in the auxiliary unit can be simply extended and locked into the coupling device ( 11 ). Conversely, pulling the driving pin interrupts the driving of the auxiliary unit. A change of direction is achieved by reversing the direction of rotation of the screw spindle ( 8 ).

Fig. 2 zeigt durch einen vereinfachten Schnitt den konstruktiven Aufbau der zusätzlichen Vor schubachse einer CNC-Drehmaschine. Im Bett (1) wird eine Linearführung (14) aufgenommen. Diese Linearführung ermöglicht die Verdrehsicherheit und führt die Kugelmutter (10), die an der Oberseite eine Kuppelungseinrichtung (11) trägt. Der axiale Vorschub wird über die Schraub spindel (8) realisiert. Fig. 2 shows a simplified section, the structural design of the additional thrust axis of a CNC lathe. A linear guide ( 14 ) is accommodated in the bed ( 1 ). This linear guide provides security against rotation and guides the ball nut ( 10 ), which carries a coupling device ( 11 ) on the top. The axial feed is realized via the screw spindle ( 8 ).

Claims

1. Drive device for auxiliary units, such as tailstock or steady rest, a CNC lathe with a bed and a drive motor for a position-controlled main thrust axis for a longitudinal and cross slide, characterized in that an additional position-controlled feed axis ( 7 ) arranged parallel to the main feed axis ( 13 ) is with a further drive motor ( 9 ), which is designed as a screw spindle ( 8 ), with at least one nut ( 10 ) with an anti-rotation device ( 14 ) and a coupling device ( 11 ) for taking along the auxiliary units ( 5 ; 6 ).

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the anti-rotation of the nut ( 10 ) is designed as a known linear guide ( 14 ).

3. Drive device according to claim 2, characterized in that the additionally position-controlled feed axis ( 7 ) is designed as a ball screw ( 8 ) and a ball nut ( 10 ).

4. Drive device according to claim 1, characterized in that the auxiliary units ( 5 ; 6 ) have at least one driver pin.

5. Drive device according to claim 1 to 4, characterized in that the additional position-controlled feed axis ( 7 ) by synchronization with the main feed axis ( 13 ) of the longitudinal and cross slide ( 3 ) is used as a feed axis for a rotating bezel ( 6 ).