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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein C-Achsen-Antriebssystem
für Werkzeugmaschinen
zum Verdrehen und Positionieren einer Spindel, die drehbar an einem
Spindelstock gelagert ist, auf einen spezifizierten Drehwinkel.
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Beispielsweise
sind einige NC-Werkzeugmaschinen mit einem C-Achsen-Antriebssystem ausgerüstet, das
eine C-Achsen-Bearbeitung durch ein rotierendes Werkzeug ermöglicht,
wobei die Drehung der Spindel gesteuert wird, die in der Drehung
durch einen Spindelantriebsmotor angetrieben wird (siehe z. B.
JP-A-2566543 ,
JP-A-63-191549 ,
JP-SHO 59-53140 und
JP-HEI
1-114257 ).
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Herkömmlicherweise
ist dieser Typ eines C-Achsen-Antriebssystems etwa in folgender
Struktur gegeben. Eine Schneckenwelle, die in einen Schneckenrad
eingreift, ist fest auf einer Spindel befestigt, senkrecht zur Spindelachse,
und wird des weiteren durch ein Einheitsgehäuse getragen. Eine drehbare
Welle, die im allgemeinen in der Länge der Schneckenwelle gleicht,
ist in das Gehäuse
parallel zur Schneckenwelle eingesetzt, und das Gehäuse wird
durch einen Antriebsmechanismus zum Drehen um die drehbare Welle
angetrieben, und zwar zwischen einer Eingriffsposition für den Eingriff
mit dem Schneckenrad und einer Nichteingriffsposition für die Trennung
davon. Weiterhin ist ein C-Achsen-Antriebsmotor mit einem Endabschnitt
der Schneckenwelle des Gehäuses
verbunden.
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In
der Eingriffsstellung wird die Schneckenwelle durch den C-Achsen-Antriebsmotor in
die Drehung getrieben, wodurch die Spindel in ihrer Drehung angezeigt
und auf einen spefizierten Drehwinkel mittels des Schneckenrads
gedreht wird. In diesem Zustand wird ein Fräsen oder andere Drehbearbeitung durchgeführt. Im
anderen Fall wird zur Bearbeitungsänderung die Schneckenwelle
in die Nichteingriffsstellung zurückgezogen.
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Um
in diesem Zusammenhang einen sanften Eingriff zwischen dem Schneckenrad
und der Schneckenwelle zu bekommen, ist der Drehwinkel des Einheitsgehäuses vorzugsweise
möglichst
klein. Um davon ausgehend den Drehwinkel möglichst klein zu machen, wird
in manchen Fällen
der Mittenabstand „d" zwischen der Schneckenwelle und der
drehbaren Welle auf einen großen
Wert gesetzt.
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Jedoch
gibt es mit einer Struktur, in welcher die Mittendistanz "d" zwischen der Schneckenwelle und der
Drehwelle groß gesetzt
ist, wie im herkömmlichen
System, Probleme, dass die C-Achsen-Einheit als ganze in den Abmessungen
vergrößert ist,
so dass die Struktur dementsprechend kompliziert ist, und die Kosten
ansteigen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Nachdem
die vorliegende Erfindung unter den obigen Umständen des Standes der Technik
angegangen worden ist, ist es ein Ziel der Erfindung ein C-Achsen-Antriebssystem für Werkzeugmaschinen zu
schaffen, das imstande ist, das Vergrößern der C-Achsen-Vorrichtung
und den Kostenanstieg zu unterbinden, und dabei einen sanften Eingriff
mit dem Schneckenrad einzubringen.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, ist gemäß der Erfindung ein C-Achsen-Antriebssystem für Werkzeugmaschinen
geschaffen, das folgendes aufweist: Ein Schneckenrad, das an einer
Spindel durch einen Spindelstock drehbar gelagert ist, eine Schneckenwelle
mit einer Schnecke, die in rechtwinkliger Ausrichtung zu einer Spindelachse
darin ausgebildet und so vorgesehen ist, drehbar um eine schwenkbare
Welle zwischen einer Eingriffsposition zu sein, in der die Schneckenwelle
mit dem Schneckenrad im Eingriff steht, und einer Nichteingriffs-Position,
in der die Schneckenwelle nicht damit im Eingriff steht, und einen
C-Achsen-Antriebsmotor, der mit der Schneckenwelle verbunden ist
und zum schrittweisen Drehen der Spindel zu einem spezifischen Drehwinkel dient,
wobei die Schneckenwelle drehbar durch eine Schneckenwellenbasis
gelagert ist, und wobei die drehbare Welle an der Schneckenwellenbasis
vorgesehen ist. um senkrecht zu einer Achse der Schneckenwelle ausgerichtet
zu sein, und die drehbare Welle durch den Spindelstock gelagert
ist. (Siehe Patentanspruch 1).
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist in dem C-Achsen-Antriebssystem, wie es oben beschrieben
ist, der C-Achsen-Antriebsmotor in Reihe mit einem Endabschnitt
der Schneckenwellenbasis verbunden, und ist die drehbare Welle in
Nähe zum C-Achsen-Antriebsmotor
zwischen der Schnecke der Schneckenwelle und dem C-Achsen-Antriebsmotor angeordnet.
(Siehe Patentanspruch 2).
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Bei
dem C-Achsen-Antriebssystem der Erfindung wird die Schneckenwelle
durch die Schneckenwellenbasis gestützt, und ist die drehbare Welle
auf der Schneckenwellenbasis derart platziert, dass sie senkrecht
auf die Achse der Schneckenwelle gerichtet ist. Deswegen kann die
Schneckenwellenbasis auf eine solche Abmessung gebracht werden,
dass die Schneckenwelle darin umfasst und gestützt werden kann, so dass die
Einrichtung kleinere Abmessungen im Vergleich mit dem herkömmlichen
Fall hat, wo die Schneckenwelle und die Drehwelle mit gegenseitigem
Abstand platziert sind. Das wiederum ermöglicht insgesamt das Verkleinern
der C-Achsen-Einrichtung.
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Da
auch die Schneckenwellenbasis verkleinerbar ist, läßt sich
die Struktur im Vergleich zum herkömmlichen Einheitsgehäuse vereinfachen.
Infolgedessen können
die Anzahl der Teile und die Kosten reduziert werden.
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Ferner
kann mit dem Platzieren der Drehwelle auf der Schneckenwellenbasis
durch ein solches Setzen, dass der Drehwinkel der Schneckenwellenbasis
klein wird, ein sanfter Eingriff mit dem Schneckenrad erreicht werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist der C-Achsen-Antriebsmotor in Reihe mit einem Endabschnitt
der Schneckenwelle der Schneckenwellenbasis verbunden, und ist die
Drehwelle in Nähe
des Antriebsmotors zwischen der Schnecke und dem C-Achsen-Antriebsmotor
angeordnet. (Siehe Patentanspruch 2). Deswegen kann bei dem gewährleisteten
sanften Eingriff mit dem Schneckenrad die Antriebskraft vermindert
werden, und zwar im Vergleich mit dem herkömmlichen Fall, wo die ganze Einrichtung
einschließlich
des C-Achsen-Antriebsmotors
gedreht wird. Damit läßt sich
die Struktur weiter vereinfachen, und können die Kosten gesenkt werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische
Ansicht einer vertikalen NC-Drehbank, in welcher ein C-Achsen-Antriebssystem
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung eingesetzt ist;
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2 ist eine linksseitige
Ansicht eines Spindelstocks, an dem das C-Achsen-Antriebssystem eingesetzt ist;
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3 ist eine ebene Ansicht
des C-Achsen-Antriebssystems;
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4 ist eine ebene Ansicht
im Querschnitt des C-Achsen-Antriebssystems, entlang der Linie IV-IV
der 5;
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5 ist eine Vorderansicht
im Querschnitt des C-Achsen-Antriebssystems;
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6 ist eine Seitenansicht
im Querschnnitt des Drehwellenteils des C-Achsen-Antriebssystems, entlang der
Linie VI-VI der 5;
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7 ist eine Seitenansicht
im Querschnitt des Eingriffsteils zwischen dem Schneckenrad und der
Schneckenwelle des C-Achsen-Antriebssystems, entlang der Linie VII-VII
der 5;
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8 ist eine schematische
perspektivische Ansicht des C-Achsen-Antriebssystems; und
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9 ist eine perspektivische
Ansicht der Schneckenwellenbasis des C-Achsen-Antriebssystems.
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EINZELBESCHREIBUNG DER
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
erläutert.
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Die 1 bis 9 sind Ansichten zum Erklären eines
C-Achsen-Antriebssystems
einer vertikalen NC-Drehbank (Werkzeugmaschine) gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die l ist eine perspektivische
Ansicht der vertikalen NC-Drehbank; die 2 und 3 sind
eine linke Seitenansicht bzw. eine ebene Ansicht eines Spindelstocks,
an dem das C-Achsen-Antriebssystem eingesetzt ist; die 4 ist eine ebene Ansicht
im Querschnitt des C-Achsen-Antriebssystems entlang der Linie IV-IV der 5.; die 5 ist eine Vorderansicht im Querschnitt
des C-Achsen-Antriebssystems entlang der Linie Va-Va und der Linie
Vb-Vb der 4; die 6 ist eine Seitenansicht
im Querschnitt des Drehwellenteils des C-Achsen-Antriebssystems entlang der Linie
VI-VI der 5; die 7 ist eine Seitenansicht
im Querschnitt des Eingriffsteils zwischen dem Schneckenrad und
der Schnecke entlang der Linie VII-VII der 5; die 8 ist
eine schematische perspektivische Ansicht des C-Achsen-Antriebssystems;
und die 9 ist eine perspektivische
Ansicht der Schneckenwellenbasis.
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Bezugnehmend
auf die Abbildungen gibt die Ziffer 1 eine vertikale NC-Drehbank an, die
grobgesagt die folgende Struktur aufweist. Da ist ein Spindelstock 3,
der fest auf einem Festbett 2 montiert ist, und ein Sattel 4 sitzt
aufwärts
des Spindelstocks 3 einer Säule 2a, so dass er
in der X-Richtung (Horizontalrichtung) bewegbar ist. Des weiteren
sitzt ein Werkzeugposten 5 auf dem Sattel 4, und
ist in der Z-Achsen-Richtung (Vertikalrichtung) bewegbar, und ist
ein Revolverkopf 6 mit darauf geladenen Drechselwerkzeugen,
Drehwerkzeugen oder anderen Schneidwerkzeugen (nicht gezeigt)vorhanden,
so dass ein erforderliches Schneidwerkzeug drehbeweglich in eine
Bearbeitungsposition gebracht werden kann.
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Der
Spindelstock 3 hat die Form einer rechtwinkligen Parallelepiped-Box
, und eine Spindel 7 ist in den Spindelstock 3 so
eingesetzt, dass sie auf den Lagern 8, 8 drehbar
ist. Die Spindel 7 ist so positioniert, dass ihre Achse
vertikal ausgerichtet ist (entlang der Z-Achse). Eine Einspannvorrichtung 9 zum Ergreifen
eines Werkstücks
W ist auf einem oberen Endabschnitt der Spindel 7 montiert,
und ein hydraulischer Zylinder-Mechanismus 10 zum Antreiben
des Öffnens/Schließens einer
Greifklaue 9a der Einspannvorrichtung 9 ist mit
einem unteren Endabschnitt der Spindel 7 verbunden.
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Im
Spindelstock 3 ist eine Spindelantriebswelle 11 parallel
zur Spindel 7 eingefügt,
so dass sie auf den Lagern 12, 12 drehbar ist.
Die Spindelantriebswelle 11 ist mit einem Antriebsrad 13 verbunden,
das fest an der Spindel 7 mittels eines nichtgezeigten
Kraftübertragungsglieds
montiert ist. Eine Rolle 11a ist an einem unteren Ende
der Spindelantriebswelle 11 montiert, und ein nichtgezeigter
Spindelantriebsmotor ist mit der Rolle 11a über einen
Riemen verbunden. Durch diesen Spindelantriebsmotor wird die Spindel 7 mittels
der Spindelantriebswelle 11 in die Drehung getrieben, während der
Revolverkopf 6 sich relativ in die X- und Z-Achsen-Richtungen
bewegt, so dass ein erforderliches Dreherwerkzeug in das Werkstück W schneidet.
Damit wird eine spezifizierte Dreharbeit durchgeführt.
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Der
Spindelstock 3 ist mit einem C-Achsen-Antriebssystem 15 ausgestattet.
Dieses C-Achsen-Antriebssystem 15 ist mit einem Schneckenrad 16 ausgerüstet, das
auf der Spindel 7 unterhalb des Antriebsrads 13 montiert
ist, und mit einer Schneckenwelle 17, die mit dem Schneckenrad 16 eingreifbar
ist, sowie einer C-Achsen-Einrichtung 18,
welche die Schneckenwelle 17 in die Drehung zwischen einer
Eingreifposition A antreibt, wo die Schneckenwelle 17 in
das Schneckenrad 16 eingreift, und einer Nichteingreifposition
B, wo die Schneckenwelle 17 außer Eingriff damit kommt und
zurückgezogen
wird.
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Das
Schneckenrad 16, das ringförmig gestaltet ist, ist auf
einem äußeren Umfangsabschnitt eines
fest an der Spindel 7 montierten Scheibenglieds 19 montiert
und fest angeschraubt. Die Schneckenwelle 17 sitzt an der
Vorderseite der Spindel 7 und senkrecht zur Spindelachse
(entlang der X-Achse), und eine Schnecke 17a ist an einem
axial zentralen Abschnitt der Schneckenwelle 17 angeformt.
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Die
C-Achsen-Einrichtung 18 setzt sich zusammen aus einer Schneckenwellenbasis 20 zum Aufnehmen
der Schneckenwelle 17, einem C-Achsen-Antriebsmotor 21 zum Antreiben
der Schneckenwelle 17 in eine Rotation, einer C-Achsenbasis 22 zum
schwingbar Abstützen
der Schneckenachsenbasis 20, und einem C-Achsen-Kupplungs-Hydraulischen
Zylindermechanismus 23 zum Antreiben der Schneckenwellenbasis 20 in
eine Rotation.
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An
einem Eckenabschnitt, der durch eine Vorderwand 3a und
eine linksseitige Wand 3b des Spindelstocks 3 definiert
ist, ist eine Öffnung 3c durch
Ausschneiden des Abschnitts geformt, und die C-Achsenbasis 22 ist
auf diese Öffnung
platziert. Diese C-Achsenbasis 22 ist dreieckig geformt,
wie in einer ebenen Ansicht entlang dem Ausschnitt des Spindelstocks 3 zu
sehen ist, so dass der Spindelstock 3 davor bewahrt wird,
in seiner Größe wegen der
Installation der C-Achsenbasis 22 zu
wachsen.
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Ein
Flansch 22a ist an einem Umfangsabschnitt der C-Achsenbasis 22 angeformt,
und der Flansch 22a ist an einem Randabschnitt der Öffnung 3c mittels
eines Bolzens 24 fest angebracht. In einer linken Seitenwand 22b der
C-Achsenbasis 22 ist ein rechteckiges Loch 22c geformt,
das eine solche Größe hat,
dass die Schneckenwellenbasis 20 durchgelassen werden kann.
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Die
Schneckenwellenbasis 20, die rechteckig-zylindrisch geformt
ist, mit beiden Enden geöffnet,
erstreckt sich so, dass sie durch das rechteckige Loch 22c der
C-Achsenbasis 22 und die Öffnung 3c des Spindelstocks 3 einfügbar ist,
wobei sie das Schneckenrad konfrontiert. Die Schneckenwelle 17 ist
in die Schneckenwellenbasis 20 eingeführt, und ist so abgestützt, dass
sie mittels der Lager 25,25 drehbar ist, die an
beiden Endabschnitten der Schneckenwelle 17 montiert sind.
Auch ist ein Fenster 20b mit einer solchen Abmessung, dass
ein Vorderendabschnitt des Schneckenrads 16 darin einführbar ist,
als eine Aussparung in einer rückseitigen
Wand 20a der Schneckenwellenbasis 20 geformt.
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Ein
Außenendabschnitt
der Schneckenwellenbasis 20 steht nach außen von
der C-Achsenbasis 22 heraus, und ein Flansch 20d ist
an einer Außenendkante
des hervorstehenden Abschnitts geformt. Der C-Achsen-Antriebsmotor 21 ist
fest auf diesen Flansch 20d geschraubt. Eine Drehwelle 21a dieses C-Achsen-Antriebsmotors 21 erstreckt
sich in die Schneckenwellenbasis 20, so dass sie koaxial
der Schneckenwelle 17 gegenüberliegt, und diese drehbare
Welle 21a und die Schneckenwelle 17 sind miteinander
fest in Reihe mit einem Kupplungsglied 27 verbunden (siehe 5). Auch ist ein ausdehnbarer/zusammenziehbarer
Versiegeldeckel 28 (siehe 4)
vorhanden, um zwischen dem Flansch 20d der Schneckenwellenbasis 20 und
der C-Achsenbasis 22 abzudecken, womit das Eindringen von
Stäuben
o. dgl. von außen
in den Spindelstock verhütet wird.
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Drehwellen 30, 30 sind
auf der Schneckenwellenbasis 20 vorhanden, die koaxial
miteinander sind. Jede dieser Drehwellen 30 ist so positioniert, dass
ihre Drehachse entlang der vertikalen Richtung (Z-Achsen-Richtung)
ausgerichtet ist, die senkrecht zur Achse der Schneckenwelle 17 ist,
und die Drehwelle 30 ist mittels einer Anzahl Schraubbolzen 31 an einer
oberen Wand 20e und einer unteren Wand 20f der
Schneckenwellenbasis 20 in Nähe des C-Achsen-Antriebsmotors 21 befestigt.
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Die
oder jede Drehwelle 30 ist durch ein Einführloch 22g eingesetzt,
das in einer oberen Wand 22e und einer unteren Wand 22f der
C-Achsenbasis 22 geformt ist, um ein wenig hervorzustehen,
und wird drehgelagert mittels Lager 32, 32, die
fest auf einer inneren Umfangsfläche
des Einsatzloches 22g montiert sind. Die herausstehenden
Abschnitte der Drehwellen 30 sind jeweils mit Kappen 34, 34 bedeckt,
und die Kappen 34 sind fest an der C-Achsenbasis 22 angeschraubt.
Auf diese Weise wird die Schneckenwellenbasis 20 durch
die C-Achsenbasis 22 abgestützt, so dass sie um die Drehwelle 30 zurück und vor
drehbar ist.
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Eine Öffnung 3e ist
als eine Aussparung an einem Abschnitt der Vorderwand 3a des
Spindelstocks 3 geformt, und konfrontiert einem inneren
Endabschnitt der Schneckenwellenbasis 20, und der C-Achsen-Kupplungs-Hydraulikzylinder-Mechanismus 23 ist
in die Öffnung 3e eingefügt. Der
Hydraulikzylinder-Mechanismus 23,
der grob beschrieben eine Struktur hat, bei der eine Kolbenstange 36 vor- und
zurückführbar in
einen Zylinder 35 eingesetzt ist, und wobei der Hydraulikzylinder-Mechanismus 23 fest
auf einer Platte 37 installiert ist, die fest an der Vorderwand 3a angeschraubt
ist, um die Öffnung 3e zu
schließen.
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Ein
mit rechteckigen Platten geformter Kupplungsblock 38 ist
fest am inneren Endabschnitte der Schneckenwellenbasis 20 angeschraubt.
In diesem Kupplungsblock 38 ist ein ausgeschnittener Abschnitt 38a,
der einen U-förmigen
Querschnitt hat, in der hinteren Seitenwand geformt, und ein rechteckiges
Fenster 38b, das mit dem ausgeschnittenen Abschnitt 38a kommuniziert,
ist in einem Mittenabschnitt der Vorderwand gebildet, wo ein vorderer
Endabschnitt 36a der Kolbenstange 36 in das rechteckige
Fenster 38b eingesetzt ist. In einer rechten Endfläche des
Kupplungsblocks 38 ist ein bearbeiteter Anschlagabschnitt 38c geformt,
der einen flächigen Kontakt
mit der hinteren Endfläche
der Platte 37 auf der Nichteingriffsposition B macht, so
dass die Schneckenwellenbasis 20 durch diesen Anschlagabschnitt 38c auf
die Nichteingriffsstellung eingeschränkt wird (siehe 4).
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In
dem ausgeschnittenen Abschnitt 38a ist ein säulenförmiger Kupplungsstift 39 mit
seiner Achse vertikal eingesetzt. An einem axialen Mittenabschnitt
dieses Kupplungsstifts 39 ist ein Aussparabschnitt 39a geformt,
an den der vordere Endabschnitt 36a der Kolbenstange 36 fest
angeschraubt ist. Dieser Kuppelstift 39 fungiert so, dass
er die Drehbewegung der Schneckenwellenbasis 20 wegen des
Vor- und Zurückgehens
der Kolbenstange 36 abfängt.
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An
einem Abschnitt innerhalb des Spindelstocks 3, der der
inneren Endfläche
der Schneckenwellenbasis 20 gegenüberliegt, ist ein positionierender
Führungsblock 40 vorhanden,
der fest an den Spindelstock 3 angeschraubt ist. Dieser
positionierende Führungsblock 40 ist
L-förmig
in einer rechten Seitenansicht, und hat einen rückwärts sich ausdehnenden Führungsabschnitt 40b,
der integral am unteren Ende eines sich vertikal erstreckenden positionierenden
Abschnitts 40a geformt ist, wo eine Führungskerbe 40c, die
sich in Rück-
und Vorwärts-Richtung
erstreckt, in der linken Seitenwand des Führungsabschnitts 40b geformt
ist.
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Ein
Führungsabschnitt 41,
der gleitend in die Führungskerbe 40c eingreift,
ist integral an einem inneren Endabschnitt der unteren Wand 20f der Schneckenwellenbasis 20 geformt.
Als Ergebnis davon wird der Schneckenwellenbasis 20 ermöglicht, nur
in der Rück-
und Vorwärts-Richtung
zu rotieren, aber darf nicht in der Hinauf-und Hinunter-Richtung schwingen,
so dass die Schneckenwellenbasis 20 von Verschiebungen
während
der Drehung abgehalten wird.
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Ein
positionierender Abschnitt 42, welcher der Vorderfläche des
positionierenden Abschnitts 40a gegenüberliegt, ist integral an einem
inneren Endabschnitt einer Vorderwand 20h der Schneckenwellenbasis 20 geformt,
und ein Kontaktblock 43 ist fest an den Positionierabschnitt 42 geformt.
Dieser Kontaktblock 43 positioniert, wenn er den Positionierabschnitt 40a berührt, die
Schneckenwellenbasis 20 in die Eingriffsstellung A. Infolgedessen
wird die Drückkraft
der Kolbenstange 36 des Hydraulikzylinder-Mechanismus 23 daran gehindert
auf den Eingriffsabschnitt der Schnecke 17a und des Schneckenrads 16 zu
wirken.
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Die
Spindel 7 ist auch mit einem hydraulischen Klemm-Mechanismus 50 zum
Befestigen der Spindel 7 an einer Drehvorgabestellung ausgestattet, wie
in den 4 und 5 gezeigt wird. Dieser hydraulische
Klammermechanismus 50 besitzt vier Paar Kolben 51,51,
die ringsherum angeordnet sind, wobei jedes Paar jedem anderen gegenübersteht,
wobei das Antriebsrad 13 dazwischen gesetzt ist. Jeder Kolben 51 ist
in einen gemeinsamen Zylinderblock 52 eingesetzt, und wird
zwischen einer Klemmstellung vor- und zurück getrieben, wo das Antriebsrad 13 durch
hydraulischen Druck festgeklemmt ist, und einer ungeklemmten Stellung,
wo das Antriebsrad 13 nicht geklemmt ist. Es wird angemerkt,
dass in der S der obere Kolben 51 einen
ungeklemmten Zustand zeigt, während
der untere Kolben 51 sich in einem geklemmten Zustand befindet.
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Nun
werden funktionale Wirkungen dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Wird
eine Bearbeitung mit Drehbank mittels der vertikalen NC-Drehbank 1 dieses
Ausführungsbeispiels
ausgeführt,
wird die Schneckenwellenbasis 20 in die Nichteingriffsposition
B zurückgezogen,
und wird der Kolben 51 des hydraulischen Klammermechanismus 50 in
die ungeklemmte Stellung zurückgefahren.
In diesem Zustand wird die Spindel 7 durch den Spindelantriebsmotor
in Drehung versetzt, und das Dreherwerkzeug, das auf die Bearbeitungsposition
durch den Revolverkopf 6 gebracht wurde, schneidet in das
Werkstück
W.
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Ist
eine Bearbeitung mit rotierendem Werkzeug ausgeführt worden, wird die Spindel 7 aus
der Drehung gestoppt, geht die Kolbenstange 36 des Hydraulikzylinder-Mechanismus 23 vor,
und wird die Schneckenwellenbasis 20 gedreht, bis der Kontaktblock 43 den
positionierenden Führungsblock 40 berührt. Damit
ist die Schneckenwellenbasis 20 fest in die Eingriffsposition
A gebracht, wo die Schnecke 17a in das Schneckenrad 16 eingreift.
In diesem Fall ist der Kontaktblock 43 in Berührung mit
dem Führungsblock 40,
wodurch die Schneckenwellenbasis 20 gegen eine Drehung
in Richtung Eingriff gesperrt wird. Daher wirkt der hydraulische
Druck des Hydraulikzylinder-Mechanismus 23 niemals auf
das Schneckenrad 16. Des weiteren kann die Schneckenwellenbasis 20,
weil die Schneckenwellenbasis 20 durch die Führungskerbe 40c des
Führungsblocks 40 geführt wird,
sanft drehen, ohne dass Hinauf- und Hinab-Verschiebungen auftreten.
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In
der Eingriffsstellung A treibt der C-Achsen-Antriebsmotor 21 die
Schneckenwelle 17 in eine Drehung, so dass die Spindel 17 durch
Drehung in einen spezifizierten Drehwinkel gebracht wird. In dieser
Verbringstellung klemmen die Kolben 51 des hydraulischen
Klammermechanismus 50 das Antriebsrad 13 zum Festmachen
der Spindel 7. Nachfolgend dreht der Werkzeugposten 5 den
Revolverkopf 6 zum Dreh-Verbringen eines erforderlichen
Drehwerkzeuges in eine Bearbeitungsstellung, so dass das Werkstück W einer
Dreherarbeit unterzogen wird, wie z. B. Fräsen oder Bohren mit dem rotierenden
Werkzeug.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist die Schneckenwelle 17 platziert und aufgenommen in der
rechteckig-zylindrisch geformten Schneckenwellenbasis 20,
während
die Drehwelle 30 auf der oberen Wand 20e und der
unteren Wand 20f der Schneckenwellenbasis 20 platziert
ist, damit sie entlang der vertikalen Richtung ausgerichtet ist,
die senkrecht zur Achse der Schneckenwelle 17 ist, und
ferner ist die Drehwelle 30 drehgelagert durch die C-Achsenbasis 22.
Deswegen kann die Schneckenwellenbasis 20 auf eine solche
Größe gesetzt
werden, dass die Schneckenwelle 17 darin aufgenommen werden kann,
so dass die Schneckenwellenbasis 20 kleiner in den Abmessungen
sein kann, im Vergleich zum herkömmlichen
Fall, wo die Schneckenwelle und die Drehwelle in einem Einheitsgehäuse mit
einem Abstand zwischen ihnen sitzen. Das wiederum ermöglicht,
dass die C-Achsen-Einrichtung 18 als ganze verkleinert
wird. Auch kann, weil die Drehwelle 30 senkrecht zur Schneckenwelle 17 platziert
ist, die Axiallänge
der Drehwelle 30 kürzer
gestaltet werden, verglichen mit dem herkömmlichen Fall, wo die Drehwelle
in der Länge
der Schneckenwelle gleich gemacht ist. Auch aus diesem Grund läßt sich
die C-Achsen-Einrichtung 18 verkleinern.
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Ferner
kann, weil die Schneckenwellenbasis 20 verkleinert ist,
die Struktur im Vergleich mit dem herkömmlichen Fall, wo das große Einheitsgehäuse vorhanden
ist, vereinfacht werden. Infolgedessen läßt sich die Anzahl der Teile
vermindern, und können darüberhinaus
die Kosten gesenkt werden.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
kann, weil die Drehwelle 30 in Nähe des C-Achsen-Antriebsmotors 21 am
Außen-Endabschnitt
der Schneckenwellenbasis 20 gesetzt ist, der Drehwinkel
der Schneckenwellenbasis 20 klein gemacht werden, indem
ein großer Abstand
zwischen der Schnecke 17a und der Drehwelle 30 eingerichtet
ist. Daraus resultiert, dass ein sanfter Eingriff mit dem Schneckenrad 16 erhalten wird.
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Des
weiteren ist der C-Achsen-Antriebsmotor 21 in Reihe mit
dem Außenende
der Schneckenwellenbasis 20 verbunden, und ist der Hydraulikzylinder-Mechanismus 23 mit
dem inneren Endabschnitt der Schneckenwellenbasis 20 verbunden.
Deswegen läßt sich
die Dreharbeitskraft der Schneckenwellenbasis 20 klein
halten, so dass der Hydraulikzylinder-Mechanismus 23 verkleinert
werden kann, im Vergleich mit dem herkömmlichen Fall, wo die ganze Einrichtung
einschließlich
des C-Achsen-Antriebsmotors gedreht wird. Auch von diesem Punkt
her läßt sich
die ganze Einrichtung in den Abmessungen verkleinern.
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Das
obige Ausführungsbeispiel
ist für
einen Fall beschrieben worden, wo die Erfindung an einer vertikalen
NC-Drehbank angewandt ist, bei der die Spindelachse vertikal ausgerichtet
ist. Jedoch ist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine auch auf Drehbänke anwendbar,
bei denen die Spindelachse horizontal ausgerichtet ist, und des
weiteren auf irgendwelche Werkzeugmaschinen, die zu einer C-Achsen-Bearbeitung fähig sind.