DE60104480T2 - Drehantriebssystem für Werkzeugmaschinen - Google Patents

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DE60104480T2
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Toshio Yamatokoriyama-shi Nara-ken Ueda
Yoshitane Yamatokoriyama-shi Nara-ken Uemura
Nobuaki Yamatokoriyama-shi Nara-ken Sasabe
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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 ).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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).
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer vertikalen NC-Drehbank, in welcher ein C-Achsen-Antriebssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt ist;
  • 2 ist eine linksseitige Ansicht eines Spindelstocks, an dem das C-Achsen-Antriebssystem eingesetzt ist;
  • 3 ist eine ebene Ansicht des C-Achsen-Antriebssystems;
  • 4 ist eine ebene Ansicht im Querschnitt des C-Achsen-Antriebssystems, entlang der Linie IV-IV der 5;
  • 5 ist eine Vorderansicht im Querschnitt des C-Achsen-Antriebssystems;
  • 6 ist eine Seitenansicht im Querschnnitt des Drehwellenteils des C-Achsen-Antriebssystems, entlang der Linie VI-VI der 5;
  • 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;
  • 8 ist eine schematische perspektivische Ansicht des C-Achsen-Antriebssystems; und
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht der Schneckenwellenbasis des C-Achsen-Antriebssystems.
  • EINZELBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Nun werden funktionale Wirkungen dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (2)

  1. C-Achsen-Antriebssystem (15) für Werkzeugmaschinen, das folgendes aufweist, ein Schneckenrad (16), das an einer Spindel (7) drehbar gelagert durch einen Spindelstock (3) ist; eine Schneckenwelle (17) mit einer Schnecke (17A), die in rechtwinkliger Ausrichtung zu einer Spindelachse darin ausgebildet und so vorgesehen ist, drehbar um eine schwenkbare Welle (30) zwischen einer Eingriffsposition zu sein, in der die Schneckenwelle (17) mit dem Schneckenrad (16) im Eingriff steht, und einer nicht im Eingriff Position, in der die Schneckenwelle nicht damit im Eingriff steht, und einen C-Achsen-Antriebsmotor (21), der mit der Schneckenwelle verbunden ist und zum schrittweisen Drehen der Spindel zu einem spezifischen Drehwinkel dient, wobei die Schneckenwelle drehbar durch eine Schneckenwellenbasis (20) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Welle (30) an der Schneckenwellenbasis vorgesehen ist, um senkrecht zu einer Achse der Schneckenwelle ausgerichtet zu sein, und wobei die drehbare Welle durch den Spindelstock (3) gelagert ist.
  2. C-Achsen-Antriebssystem nach Patentanspruch 1, wobei der C-Achsen-Antriebsmotor (21; in Reihe mit einem Endabschnitt der Schneckenwelle (17) der Schneckenwellenbasis verbunden ist, und wobei die drehbare Welle (30) in der Nähe von dem C-Achsen-Antriebsmotor zwischen der Schnecke (17a) der Schneckenwelle (17) und dem C-Achsenantriebsmotor (21) angeordnet ist.
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