DE60128539T2

DE60128539T2 - Struktur einer Bearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE60128539T2
Application number: DE60128539T
Authority: DE
Inventors: Patrick Schuettel; Michel Fresard
Original assignee: Tornos SA Fabrique De Machine; Tornos SA
Current assignee: Tornos SA Fabrique De Machine; Tornos SA
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: US6598504B2; ES2286088T3; EP1252971A1; ATE362822T1; DK1252971T3; EP1252971B1; DE60128539D1; US20020162431A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Struktur einer Bearbeitungsmaschine.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Drehmaschine, die zwei Vorrichtungen aufweist, von denen jede zum Halten und zum drehenden Antrieb eines um eine Führungsachse zu bearbeitenden Werkstücks dient, wobei die Führungsachsen dieser Vorrichtungen nach einer so genannten ersten Achse ausgerichtet sind, und die genannten Vorrichtungen einerseits durch einen vorgegebenen Abstand voneinander getrennt sind und sich andererseits gegenüber liegen, das heißt, dass sie so ausgerichtet sind, dass sie einen Vorgang zur Übernahme eines Werkstücks durch eine der Vorrichtungen gestatten, das von der anderen Vorrichtung angetrieben wird (siehe zum Beispiel EP-A-0 289 333).
Klassischerweise weist eine Bearbeitungsmaschine ein Maschinenbett auf und jede Vorrichtung zum Halten und zum drehenden Antrieb eines um eine Führungsachse zu bearbeitenden Werkstücks wird als „Spindelstock" bezeichnet und besteht aus einer Vorrichtung, die Folgendes aufweist:

– eine starre, mit dem Maschinenbett verbundene Halterung
– eine auf diese starre Halterung drehend montierte Werkstückspindel,
– einen Antriebsmotor für die Drehbewegung der Spindel.

In der weiteren Beschreibung kann jede Vorrichtung zum Halten und zum drehenden Antrieb eines um eine Führungsachse zu bearbeitenden Werkstücks mit dem vereinfachten Ausdruck „Werkstückhaltevorrichtung" bezeichnet werden.
Klassischerweise ist eine der beiden Werkstückhaltevorrichtungen, die als „Nebenwerkstückhaltevorrichtung" bezeichnet wird, zur anderen als „Hauptwerkstückhaltevorrichtung" bezeichneten beweglich gelagert und wird, genauer gesagt, von einer Führungs- und Verfahrvorrichtung zu dieser Hauptwerkstückhaltevorrichtung gefahren, um einen Vorgang zur Übernahme eines bereits gefertigten Werkstücks zu gestatten, wobei dieser einen Vorgang zur Übernahme des Werkstücks während seines drehenden Antriebs durch die genannte Hauptwerkstückhaltevorrichtung erfolgt.
Da sie verfahren werden können muss, und um so schneller verfahren werden muss, als die Dauer des Bearbeitungszyklus so wenig wie möglich beeinträchtigt werden soll, wird die Nebenwerkstückhaltevorrichtung so gewählt, dass sie ein geringeres Gewicht als die Hauptwerkstückhaltevorrichtung hat.
Die Wahl einer Werkstückhaltevorrichtung von geringerem Gewicht hat einen merklichen Einfluss auf die Nutzleistung dieser Vorrichtung und ihr Vermögen, den drehenden Antrieb eines Werkstückes zu gewährleisten, um Bearbeitungen zu gestatten, die eine hohe Leistung erfordern.
Es gibt zahlreiche Maschinen dieses Typs, deren Bearbeitungsmöglichkeiten durch eine zu schwache Nutzleistung einer Nebenwerkstückhaltevorrichtung beeinträchtigt werden.
Ein Ergebnis der Erfindung zielt gerade darauf ab, eine Maschine zu erhalten, die Werkstückhaltevorrichtungen aufweist, welche die so genannten Nacharbeitungsvorgänge gestatten und im Wesentlichen von gleichem Gewicht und gleicher Nutzleistung sind, um so die Produktivität nicht zu beeinträchtigen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Maschinen ist, dass die Führung der Bewegung der Nebenwerkstückhaltevorrichtung eine Gleitschiene verwendet, die vor den Partikeln durch eine geeignete Vorrichtung geschützt werden muss.
Die verwendeten Schutzvorrichtungen sind im Allgemeinen vom Teleskoptyp und die Verfahrlänge der Nebenwerkstückhaltevorrichtung macht ihre Bauweise relativ komplex.
Ein weiteres Ergebnis der Maschine der Erfindung zielt gerade darauf ab, die Bauweise der Teleskopschutzvorrichtung zu vereinfachen.
Es ist ebenfalls ein weiteres Ergebnis, auf das die Maschine der Erfindung abzielt, eine Maschine von erhöhter Steifigkeit zu erhalten.
Nachstehend werden weitere Ergebnisse genannt, die dank dieser Maschine erhalten werden können.
Die Erfindung hat eine Maschine vom oben genannten Typ zur Aufgabe, die insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, dass:

– jede der beiden Werkstückhaltevorrichtungen von einer Vorrichtung zur Führung und Translationsbewegung entlang der ersten Achse gehalten wird, wobei die beiden Vorrichtungen zur Führung und Translationsbewegung so wirken, dass jede der Werkstückhaltevorrichtungen beweglich zwischen einer zur gegenüberliegenden Haltevorrichtung maximal auseinandergefahrenen Position und einer zur gegenüberliegenden Haltevorrichtung maximal zusammengefahrenen Position gelagert ist, wobei die Summe der möglichen Verfahrweiten der beiden Vorrichtungen mindestens gleich der Entfernung ist, welche die beiden Werkstückhaltevorrichtungen voneinander trennt, wenn sie sich in ihrer maximal auseinandergefahrenen Position befinden,
– die Hauptvorrichtung zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug so angeordnet ist, dass sie ein Verfahren dieses Werkzeugs in höchstens einer Ebene zulässt, die einerseits orthogonal zur ersten Achse ist und andererseits zwischen den beiden Werkstückhaltevorrichtungen liegt, so dass eine Bearbeitung an einem durch mindestens eine dieser Werkstückhaltevorrichtungen gehaltenen Werkstück gestattet wird.

Man erhält das volle Verständnis der Erfindung beim Lesen der untenstehend als nicht einschränkendes Beispiel gegebenen Beschreibung unter Betrachtung der beigefügten Zeichnung, die Folgendes darstellt:
1: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Maschine,
2: eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Maschine.
Bei Betrachtung der Zeichnung sieht man eine Bearbeitungsmaschine 1, die ein Maschinenbett 2 aufweist sowie von diesem Maschinenbett 2 gehalten:

– zwei Vorrichtungen 3, 4, die als Werkstückhaltevorrichtungen bezeichnet werden, da jede zum Halten und zum drehenden Antrieb eines um eine Führungsachse 6, 7 zu bearbeitenden Werkstücks 5 dient, wobei die Führungsachsen 6, 7 dieser Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 nach einer sogenannten ersten Achse 8 ausgerichtet sind und diese genannten Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 einerseits durch einen vorgegebenen Abstand voneinander getrennt sind und sich andererseits gegenüber liegen, das heißt, dass sie so ausgerichtet sind, dass sie einen Vorgang zur Übernahme eines von der anderen Werkstückhaltevorrichtung 3 angetriebenen Werkstücks 5 durch eine Vorrichtung 4 der Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 gestatten,
– mindestens eine Hauptvorrichtung 9 zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug 10 zu den Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4, so dass eine Bearbeitung des von mindestens einer der Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 gehaltenen Werkstücks 5 ermöglicht wird.

Klassischerweise besteht jede Werkstückhaltevorrichtung 3, 4 aus einer Vorrichtung, die Folgendes aufweist:

– eine starre, mit dem Maschinenbett 2 der Maschine 1 verbundene Halterung 30, 40,
– eine auf diese starre Halterung drehend montierte Werkstückspindel 31, 41,
– einen Antriebsmotor 32, 42 für die Drehbewegung der Spindel 31, 41.

Auf bemerkenswerte Weise:

– wird jede der beiden Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 von einer Vorrichtung 11, 12 zur Führung und Translationsbewegung entlang der ersten Achse 8 gehalten, wobei die genannten Vorrichtungen 11, 12 zur Führung und Translationsbewegung so wirken, dass jede der Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 beweglich zwischen einer zur gegenüberliegenden Haltevorrichtung maximal auseinandergefahrenen Position 33, 43 und einer zur gegenüberliegenden Haltevorrichtung maximal zusammengefahrenen Position 34, 44 gelagert ist, wobei die Summe der möglichen Verfahrweiten der beiden Vorrichtungen 3, 4 mindestens gleich der Entfernung ist, welche die beiden Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 voneinander trennt, wenn sie sich in ihrer maximal auseinandergefahrenen Position 33, 43 befinden.
– ist die Hauptvorrichtung 9 zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug 10 so angeordnet, dass sie ein Verfahren dieses Werkzeugs 10 in höchstens einer Ebene P1 zulässt, die einerseits orthogonal zur ersten Achse 8 ist und andererseits zwischen den beiden Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 liegt, so dass eine Bearbeitung an einem durch mindestens eine dieser Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 gehaltenen Werkstück 5 gestattet wird.

Obwohl dies nicht ohne Weiteres aus den Zeichnungen hervorgeht, wird jede Vorrichtung 11, 12 zur Führung und Translationsbewegung mittels einer Teleskopschutzvorrichtung 111, 112 insbesondere vor dem Kontakt mit sich bei der Bearbeitung lösenden Partikeln geschützt.
Bei der Maschine 1 der Erfindung wird die Annäherung der sich gegenüberliegenden Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 durch das Verfahren beider Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 erzielt, wodurch zumindest teilweise der Wegfall von Folgendem gestattet wird:

– die Trägheit einer der Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4, das heißt, eine Vorrichtung 3, 4 benutzen zu können, deren Größe und damit entsprechend deren Gewicht und Nutzleistung größer sind,
– die Komplexität jeder der Teleskopschutzvorrichtungen 111, 112, deren Länge im Vergleich zu denen der Maschinen vom Stand der Technik um die Hälfte reduziert wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Maschine 1 der Erfindung insofern bemerkenswert, als mindestens eine der beiden Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 mindestens eine angebaute Vorrichtung 35, 36 zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug 10 in mindestens eine vorgegebene Richtung 351, 361 hält.
Die Tatsache, dass die angebaute Vorrichtung 35, 36 zum Halten und Verfahren von mindestens einer der beiden Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 gehalten wird, gestattet es insbesondere, die Steifheit der Maschine 1 der Erfindung zu erhöhen.
Nach einer Ausführungsform ist die Maschine 1 der Erfindung insofern bemerkenswert, als die angebaute Vorrichtung 35, 36 zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug 10 die Führung und das Verfahren dieses Werkzeugs 10 in mindestens einer zur Ebene P1 parallelen Richtung 351 des Verfahrwegs des Werkzeugs 10 der Hauptvorrichtung 9 zum Halten und Verfahren gewährleistet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Maschine 1 der Erfindung insofern bemerkenswert, als sie zwei angebaute Vorrichtungen 35, 36 zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug 10 aufweist, von denen die eine die andere hält, so dass sie die Führung und das Verfahren des Werkzeugs 10 in mindestens zwei zueinander senkrechte Richtungen 351, 361 gewährleistet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Maschine 1 der Erfindung insofern bemerkenswert, als jede der beiden Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 mindestens eine angebaute Vorrichtung 35, 36 zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug 10 in mindestens eine vorgegebene Richtung 351, 361 hält.
Wie dies auf den Zeichnungen symbolisch dargestellt wurde, ist die erfindungsgemäße Maschine mit zwei Zuführvorrichtungen 37, 47 ausgerüstet, von denen jede eine der beiden Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 mit Werkstoffstangen 38, 48 versorgt.
Jede der beiden Werkstückhaltevorrichtungen 3, 4 der erfindungsgemäßen Maschine kann daher vorteilhaft unabhängig von der anderen benutzt werden, als ob es sich bei der Werkstückhaltevorrichtung 3, 4 um eine andere Maschine handelte.
Dies erhöht noch die Kapazitäten der Maschine.
Die erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschine ist ebenfalls insofern bemerkenswert, als mindestens eine angebaute Vorrichtung 35, 36 zum Halten und Verfahren, die sie aufweist, mindestens ein Gerät 101 zum Greifen des Werkstücks 5 hält.
Diese technische Besonderheit gestattet es, die Fähigkeiten der Maschine zu vermehren, indem die Beschickung der so ausgestatteten Werkstückhaltevorrichtung 3, 4 mit Werkstücken ermöglicht wird.
Die technischen Merkmale des Gerätes 101 zum Greifen des Werkstücks 5 werden nicht angegeben, da sie für den Fachmann nahe liegend sind.

Claims

Bearbeitungsmaschine (1) bestehend aus einem Maschinenbett (2) und zwei von diesem Maschinenbett (2) gehaltenen Vorrichtungen (3, 4), die als Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) bezeichnet werden, da jede zum Halten und zum drehenden Antrieb eines um eine Führungsachse (6, 7) zu bearbeitenden Werkstücks (5) dient, wobei die Führungsachsen (6, 7) dieser Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) nach einer sogenannten ersten Achse (8) ausgerichtet sind und diese genannten Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) einerseits durch einen vorgegebenen Abstand voneinander getrennt sind und sich andererseits gegenüber liegen, das heißt, dass sie so ausgerichtet sind, dass sie einen Vorgang zur Übernahme eines von der anderen Werkstückhaltevorrichtung (3) angetriebenen Werkstücks (5) durch eine Vorrichtung (4) der Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) gestatten, – aus mindestens einer Hauptvorrichtung (9) zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug (10) zu den Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4), so dass eine Bearbeitung des von mindestens einer der Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) gehaltenen Werkstücks (5) ermöglicht wird, wobei diese Bearbeitungsmaschine (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass: – jede der beiden Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) von einer Vorrichtung (11, 12) zur Führung und Translationsbewegung entlang der ersten Achse (8) gehalten wird, wobei die beiden Vorrichtungen (11, 12) zur Führung und Translationsbewegung so wirken, dass jede der Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) beweglich zwischen einer zur gegenüberliegenden Haltevorrichtung maximal auseinandergefahrenen Position (33, 43) und einer zur gegenüberliegenden Haltevorrichtung maximal zusammengefahrenen Position (34, 44) gelagert ist, wobei die Summe der möglichen Verfahrweiten der beiden Vorrichtungen (3, 4) mindestens gleich der Entfernung ist, welche die beiden Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) voneinander trennt, wenn sie sich in ihrer maximal auseinandergefahrenen Position (33, 43) befinden. – die Hauptvorrichtung (9) zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug (10) so angeordnet ist, dass sie ein Verfahren dieses Werkzeugs (10) in höchstens einer Ebene (P1) zulässt, die einerseits orthogonal zur ersten Achse (8) ist und andererseits zwischen den beiden Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) liegt, so dass eine Bearbeitung an einem durch mindestens eine dieser Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) gehaltenen Werkstück (5) gestattet wird.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) mindestens eine angebaute Vorrichtung (35, 36) zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug (10) in mindestens eine vorgegebene Richtung (351, 361) hält.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die angebaute Vorrichtung (35, 36) zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug (10) die Führung und das Verfahren dieses Werkzeugs (10) in mindestens einer zur Ebene (P1) parallelen Richtung (351) des Verfahrwegs des Werkzeugs (10) der Hauptvorrichtung (9) zum Halten und Verfahren gewährleistet.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei angebaute Vorrichtungen (35, 36) zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug (10) aufweist, von dem die eine die andere hält, so dass sie die Führung und das Verfahren des Werkszeugs (10) in mindestens zwei zueinander senkrechte Richtungen (351, 361) gewährleistet.
Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) mindestens eine angebaute Vorrichtung (35, 36) zum Halten und Verfahren von mindestens einem Bearbeitungswerkzeug (10) in mindestens eine vorgegebene Richtung (351, 361) hält.
Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Maschine mit zwei Zuführvorrichtungen (37, 47) ausgerüstet ist, von denen jede eine der beiden Werkstückhaltevorrichtungen (3, 4) mit Werkstoffstangen (38, 48) versorgt.
Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine angebaute Vorrichtung (35, 36) zum Halten und Verfahren, welche sie aufweist, mindestens ein Gerät 101 zum Greifen des Werkstücks (5) hält.