Schleifmaschine mit Hartdreheinrichtung Grinding machine with hard turning device
Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine mit zumindest einem Schleifmaschinenbett, einem Zustellschlitten und einem Schleiftisch mit Tischaufbauten sowie ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstückes in einer Schleifmaschine.The invention relates to a grinding machine with at least one grinding machine bed, a feed carriage and a grinding table with table structures, and a method for machining a workpiece in a grinding machine.
Schleifmaschinen zum konventionellen und CNC-gesteuerten Schleifen von Wellen und Flanschteilen sind bereits bekannt. Bekannt sind auch konventionelle und CNC-gesteuerte Drehmaschinen, wobei es Bearbeitungszentren gibt, auf denen Werkstücke gedreht werden können und auf deren Werkzeug- Aufhahmevorrichtung eine Schleifspindel montiert ist, mit der beispielsweise Dichtringsitze drallfrei geschliffen werden können. Diese Sitze werden im allge- meinen vorgedreht und anschließend nur wegen der geforderten Oberflächenqualität noch einmal überschliffen. Eine dafür benötigte Schleifeinheit ist als Hilfs- schleifeinrichtung ausgeführt. Diese Hilfsschleifeinrichtung erlaubt nur, genau diesen Prozeß auf derartigen Bearbeitungszentren fahren zu können. Hierbei handelt es sich im allgemeinen um Sonderkonstruktionen von Werkzeugmaschinen, mit denen nur ein genau definiertes und vorbestimmtes Werkstück bearbeitet werden kann.Grinding machines for conventional and CNC-controlled grinding of shafts and flange parts are already known. Conventional and CNC-controlled lathes are also known, in which there are machining centers on which workpieces can be rotated and on whose tool holding device a grinding spindle is mounted, with which, for example, sealing ring seats can be ground without twisting. These seats are generally pre-turned and then ground again only because of the required surface quality. A grinding unit required for this is designed as an auxiliary grinding device. This auxiliary grinding device only allows this process to be run on such machining centers. These are generally special designs of machine tools with which only a precisely defined and predetermined workpiece can be machined.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schleifmaschine zu schaffen, die äußerst flexibel einsetzbar ist und die eine Produktivitätssteigerung gegenüber bisherigen Schleifmaschinen ermöglicht.The object of the invention is to provide a grinding machine which can be used extremely flexibly and which enables an increase in productivity compared to previous grinding machines.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Schleifmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 19 vorgeschlagen. Zusätzliche Merkmale betreffen eine Drehwerkzeug- Werkzeugaufiiahme und eine Drehwerkzeug-Aufhahmeplatte. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen enthalten.
Erfindungsgemäß wird eine Schleifmaschine mit einem bereits zur Schleifbear- beitung ausgelegten Schleifmaschinenbett verwendet, dessen Steifigkeit, Wärmegangverhalten, Schwingungsverhalten etc. für eben diese Aufgabe bereits optimiert ist. Die Schleifmaschine weist zumindest ein Schleifmaschinenbett, einen Zustellschlitten und einen Schleiflisch mit Tischaufbauten auf. Weiterhin ist eine Drehwerkzeug-Werkzeugaufhahme zum Hartdrehen vorgesehen ist. Damit ist es möglich, in einer Aufspannung ein Werkstück nicht nur vollständig fertigzuschlei- fen. Vielmehr ermöglicht die Drehwerkzeug-Werkzeugaufhahme, daß auch ein Drehmeißel oder ein anderes spanabhebendes Werkzeug eingesetzt und das Werk- stück entweder vor, während oder nach dem Schleifen bearbeitet wird. Dieses erweitert den Einsatzbereich der Schleifmaschine, deren Hauptfunktion vorzugsweise weiterhin jedoch das Schleifen bleibt. Daher weist die Schleifmaschine auch weiterhin zweckmäßige Vorrichtungen wie Lünetten etc. als Tischaufbauten auf.To achieve the object, a grinding machine with the features of claim 1 and a method with the features of claim 19 are proposed. Additional features relate to a turning tool holder and a turning tool holder plate. Appropriate further training is contained in the respective subclaims. According to the invention, a grinding machine with a grinding machine bed already designed for grinding processing is used, the rigidity, heat transfer behavior, vibration behavior, etc. of which has already been optimized for this task. The grinding machine has at least one grinding machine bed, a feed slide and a grinding table with table structures. A turning tool holder for hard turning is also provided. This makes it possible not only to completely grind a workpiece in one clamping. Rather, the lathe tool holder enables a lathe tool or other cutting tool to be used and the workpiece to be machined either before, during or after grinding. This extends the area of application of the grinding machine, the main function of which, however, preferably remains grinding. Therefore, the grinding machine continues to have useful devices such as steadies etc. as table structures.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die Schleifmaschine einen Spindelstock auf, an dem die Drehwerkzeug-Werkzeugaufhahme lösbar befestigt ist. Dieses erhöht die Flexibilität, indem vorhandene Bauteile der Schleifmaschine verwendet werden, um eine zusätzliche Funktion zu erfüllen. Der Spindelstock dient beispielsweise als Träger für eine Schleifscheibe oder einen Drehmeißel. Eine Weiterbildung sieht vor, daß der Spindelstock schwenkbar ist. Dadurch sind unterschiedliche Werkzeuge jeweils in die benötigte Eingriffsposition am Werkzeug verfahrbar. Zusätzlich erlaubt dieses, eine gesteuerte Schwenkeinrichtung des Spindelstockes für verschiedene Werkzeuge mit einer Steuerung ausnutzen zu können.According to one embodiment, the grinding machine has a headstock to which the turning tool holder is detachably fastened. This increases flexibility by using existing components of the grinding machine to perform an additional function. The headstock serves, for example, as a carrier for a grinding wheel or a turning tool. A further development provides that the headstock can be pivoted. As a result, different tools can each be moved into the required engagement position on the tool. In addition, this allows a controlled swiveling device for the headstock to be used for various tools with one control.
Vorzugsweise hat die Schleifmaschine die Drehwerkzeug-Werkzeugaufhahme zusätzlich zu einer Schleifspindel angeordnet. Damit entfallen Umrüstzeiten für den Einsatz von unterschiedlichen Werkzeuge. Ein Werkzeug kann somit in einem kontinuierlichen Arbeitsgang geschliffen und gedreht werden. Zweckmäßi- gerweise ist die Drehwerkzeug-Werkzeugaufhahme ein Werkzeugrevolver. Dieser hat mehrere verschiedene Drehwerkzeuge vorrätig, so daß bei einem beispielswei-
se entsprechend programmiertem Arbeitsablauf keine Unterbrechung mit Werkzeugstop und Werkzeugwechsel erfolgen muß.The grinding machine has preferably arranged the turning tool holder in addition to a grinding spindle. This eliminates changeover times for the use of different tools. A tool can thus be ground and turned in one continuous operation. The turning tool holder is expediently a tool turret. This has several different turning tools in stock, so that, for example, According to the programmed workflow, there must be no interruption with tool stop and tool change.
Eine Weiterbildung der Schleifmaschine hat die Drehwerkzeug- Werkzeugaufiiahme als eine austauschbare Drehwerkzeug-Aufhahmeplatte ausgebildet. Dieses vereinfacht den Werkzeugeinsatz sowie einen Werkzeugwechsel.A further development of the grinding machine has designed the turning tool holder as an exchangeable turning tool holder plate. This simplifies tool use and tool change.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Schleifmaschine hat diese eine Schleifspindel, die eine Aufnahme hat, auf die eine Schleifscheibe oder eine Drehwerk- zeug-Aufnahmeplatte aufsetzbar ist. Insbesondere ist die Drehwerkzeug- Aufhahmeplatte einklemmbar, vorzugsweise so, daß sie radial auf der Schleifspindel positioniert ist. Daher ist die Aufnahme zweckmäßigerweise zumindest radialnah angeordnet.According to a further embodiment of the grinding machine, this has a grinding spindle which has a holder on which a grinding wheel or a turning tool holder plate can be placed. In particular, the lathe tool mounting plate can be clamped, preferably so that it is positioned radially on the grinding spindle. Therefore, the receptacle is expediently arranged at least radially close.
Neben dem SchleifVorgang selbst muß auch beim Hartdrehvorgang die Schleifmaschine in der Lage sein, die an sie gestellten Ansprüche zu erfüllen. Eine Ausgestaltung, mit der eine hohe Bearbeitungsqualität unter gleichzeitiger Ausnutzung eventuell bestehender Bauteile der Schleifmaschine möglich ist, hat die Schleifspindel als Werkzeugrevolver ausgebildet, der radial über ein Wegmeßsy- stem mittels elektronisch orientiertem Spindelstopp positionierbar ist. Die dadurch erreichte Genauigkeit ist zum einen für das Schleifen wie auch für das Drehen ausnutzbar.In addition to the grinding process itself, the grinding machine must also be able to meet the demands placed on it during the hard turning process. An embodiment with which a high processing quality is possible while simultaneously using possibly existing components of the grinding machine has been designed as a tool turret, which can be positioned radially via a position measuring system by means of an electronically oriented spindle stop. The accuracy achieved in this way can be used for grinding as well as for turning.
Zum schnellen Werkzeugwechsel und damit einer Verkürzung der Produktions- zeit hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, daß die Schleifmaschine ein Drehwerkzeug auf einer radial vertaktbaren Drehwerkzeug-Aufhahmeplatte montiert hat.For quick tool changes and thus a reduction in production time, it has also proven to be advantageous that the grinding machine has mounted a turning tool on a radially contactable turning tool mounting plate.
Eine weitere Genauigkeit wie auch Verkürzung der Bearbeitungszeit wird dadurch erreicht, daß die Schleifmaschine ein Aufhahmegehäuse für die Schleifspindel oder den Werkzeugrevolver aufweist, wobei das Aufhahmegehäuse auf einem
Zustellschlitten horizontal verschwenkbar ist. Dieses erlaubt, eine Steuerung des Zustellschlittens für das Verfahren der Schleifspindel oder des Werkzeugrevolvers zu nutzen und gleichzeitig mittels des Aufhahmegehäuses einen schnellen Austausch von Schleifspindel und Werkzeugrevolver zu gewährleisten.A further accuracy as well as shortening the machining time is achieved in that the grinding machine has a mounting housing for the grinding spindle or the tool turret, the mounting housing on a Delivery carriage can be swiveled horizontally. This makes it possible to use a control of the feed slide for moving the grinding spindle or the tool turret and at the same time to ensure a quick exchange of the grinding spindle and tool turret by means of the mounting housing.
Eine weitere Flexibilität der Schleifmaschine wird dadurch erreicht, daß zwei unabhängig verfahrbare Zustellschlitten zur Drehwerkzeug-Werkzeugaufhahme in Richtung X1/X2/Z1/Z2 auf einem Schleifmaschinengestell der Schleifmaschine aufgebaut sind. Dieses ermöglicht, an verschiedenen Positionen des Werkzeuges gleichzeitig zu drehen. Werden beide Zustellschlitten einander gegenüber angeordnet, so kann weiterhin gewährleistet werden, daß einer der beiden ein Drehwerkzeug zum Eingriff in das Werkstück bringt, während der andere Zustellschlitten umbestückt werden kann. Auch ist es vorteilhaft, wenn zwei unabhängig verfahrbare Zustellschlitten verwendet werden, die jeweils unterschiedliche Werkzeuge tragen, beispielsweise eine Schleifscheibe und einen Drehmeißel.A further flexibility of the grinding machine is achieved in that two independently movable feed carriages for turning tool holder in the direction X1 / X2 / Z1 / Z2 are built on a grinding machine frame of the grinding machine. This enables simultaneous turning at different positions of the tool. If both feed carriages are arranged opposite each other, it can further be ensured that one of the two brings a turning tool into engagement with the workpiece, while the other feed carriage can be repositioned. It is also advantageous if two independently movable feed slides are used, each carrying different tools, for example a grinding wheel and a turning tool.
Zur Verkürzung von Bearbeitungszeiten stellt die Schleifmaschine gemäß einer Weiterbildung auch die Funktion zur Verfügung, daß die Drehwerkzeug- Werkzeugaufhahme Werkzeuge zur Außen- und/oder Innendrehbearbeitung auf- nimmt. Dadurch kann ein Aus- und Umspannen in eine andere Bearbeitungsmaschine eingespart werden.In order to shorten machining times, the grinding machine according to a further development also provides the function that the turning tool holder holds tools for external and / or internal turning. This saves unclamping and reclamping in another processing machine.
Aufgrund der Grundfunktion als Schleifmaschine ist diese herkömmlich gestaltet. Für die zusätzliche Bearbeitungsmöglichkeit weist die Schleifmaschine vorzugs- weise eine Führungsbahnabdeckung und/oder eine Späneabfuhrvomchtung auf, die dem jeweiligen Bearbeitungsvorgang angepaßt ist. Insbesondere kann die Führungsbahnabdeckung und/oder die Späneabfuhrvorrichtung auch von der Schleifmaschine getrennt vorliegen und für den jeweiligen Einsatzzweck dann an der Schleifmaschine befestigt werden. Weitere Einzelteile sind auch eine an die Schleifmaschine angepaßte Drehwerkzeug-Aufhahmeplatte und eine Drehwerkzeug-Werkzeugaufhahme. Die Drehwerkzeug-Aufhahmeplatte für ein Drehwerk-
zeug hat ein Verbindungsteil. Das Verbindungsteil ist für eine Verbindung mit der Schleifmaschine entsprechend angepaßt. Ebenso hat die Drehwerkzeug- Werkzeugaufhahme für ein Drehwerkzeug ein Verbindungsteil, daß für eine Montage mit der Schleifmaschine entsprechend angepaßt ist.Due to the basic function as a grinding machine, it is designed conventionally. For the additional processing option, the grinding machine preferably has a guideway cover and / or a chip removal device which is adapted to the respective processing operation. In particular, the guideway cover and / or the chip removal device can also be present separately from the grinding machine and then attached to the grinding machine for the respective application. Other individual parts are also a turning tool mounting plate adapted to the grinding machine and a turning tool mounting. The lathe tool mounting plate for a lathe stuff has a connector. The connecting part is adapted accordingly for a connection to the grinding machine. Likewise, the turning tool holder for a turning tool has a connecting part that is adapted accordingly for assembly with the grinding machine.
Die Schleifmaschine mit einer Drehwerkzeug-Werkzeugaufhahme erlaubt einen modularen Aufbau der verschiedenen Funktionen von Schleifen und Drehen, was auch ein Nachrüsten bei entsprechend für ein Hartdrehen einsetzbaren Schleifmaschinen ermöglicht. Dazu kann eine entsprechende Drehwerkzeug- Werkzeugaufiiahme wie auch eine Drehwerkzeug-Aufhahmeplatte, ein Werkzeugrevolver oder eine andere der oben genannten Komponenten als Nachrüstsatz an einer schon bestehenden Schleifmaschine zusätzlich vorgesehen werden.The grinding machine with a turning tool holder allows a modular structure of the various functions of grinding and turning, which also enables retrofitting for grinding machines that can be used for hard turning. For this purpose, a corresponding turning tool tool holder as well as a turning tool holder plate, a tool turret or another of the above-mentioned components can additionally be provided as a retrofit kit on an already existing grinding machine.
Vorzugsweise ist auf dem Schleifmaschinenbett mindestens eine Aufnahme für ein Drehwerkzeug oder ein Werkzeugrevolver zur Aufnahme von Drehwerkzeugen aufgebaut, damit Vorteile des Schleifmaschinenaufbaus für die Hartdrehbearbeitung genutzt werden können. Insbesondere ergeben sich auch Vorteile durch die Verwendung eines Zustellschlittens der X-Achse, der für das Schleifen im Einsatz ist, zur Aufnahme des Werkzeughalters oder des Revolverkopfes für die Drehwerkzeuge. Zweckmäßige weitere Vorteile für diese Drehmaschine ergeben sich aus der Konstruktion der Schleifmaschine in bezug auf den Schleiftisch mit den Führungen und dem Antrieb für die Z- Achse.At least one receptacle for a turning tool or a tool turret for receiving turning tools is preferably built up on the grinding machine bed so that advantages of the grinding machine structure can be used for hard turning. In particular, advantages also result from the use of an infeed carriage of the X axis, which is used for grinding, for receiving the tool holder or the turret head for the turning tools. Advantageous further advantages for this lathe result from the construction of the grinding machine in relation to the grinding table with the guides and the drive for the Z axis.
Die Bearbeitungsmaschine wird zweckmäßigerweise soweit als Schleifmaschine gebaut, daß auf eine handelsübliche Schleifmaschine eine Drehwerkzeugaufnah- me aufgebaut wird und entsprechend für den Spanfluß der Drehbearbeitung erforderliche Führungsbahnabdeckungen und Spanabfuhrvorrichtungen aufgesetzt werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, anstatt der Schleifspindel mit Schleifscheibenaufhahme eine Drehwerkzeugaufhahme oder einen Werkzeugre- volver zu montieren, die für die Hartdrehbearbeitung ausgelegt sind. Des weiteren kann auch eine entsprechend konstruktiv ausgeführte Schleifspindel mit ent-
sprechender Schleifscheibenaufhahme zum Einsatz kommen, so daß anstatt der Schleifscheibe eine Werkzeugaufiiahme für Drehwerkzeuge aufgesetzt werden kann. Die Ausführung der Werkzeugaufiiahme kann in der Art erfolgen, daß diese exakt gleich wie eine Schleifscheibe auf der Schleifspindel aufgenommen wird. Auf diese Schleifspindel wird eine Werkzeug- Aufiiahmeplatte für die Drehwerkzeuge entsprechend radial fixiert und geklemmt sowie radial über ein Wegmeßsystem mittels elektronischem orientierten Spindelstopp positioniert.The processing machine is expediently built as a grinding machine to the extent that a turning tool holder is built onto a commercially available grinding machine and guide track covers and chip removal devices required for the chip flow of the turning process are fitted accordingly. This makes it possible to mount a turning tool holder or a tool turret instead of the grinding spindle with grinding wheel holder, which are designed for hard turning. Furthermore, an appropriately designed grinding spindle with speaking grinding wheel holder are used so that instead of the grinding wheel a tool holder for turning tools can be attached. The tool holder can be designed in such a way that it is held on the grinding spindle in exactly the same way as a grinding wheel. A tool mounting plate for the turning tools is correspondingly radially fixed and clamped on this grinding spindle and is positioned radially via a position measuring system by means of an electronically oriented spindle stop.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstückes in einer Schleifmaschine vorgeschlagen, bei welchem am Werkstück in der Schleifmaschine eine Hartdrehbearbeitung durchgeführt wird. Das Verfahren erlaubt, daß statt oder neben dem Schleifen auch eine andere Bearbeitung erfolgt, insbesondere als zusätzliche Bearbeitung, beispielsweise entweder vor, während oder nach dem Schleifen. Weiterhin sieht das Verfahren gemäß einer Weiterbildung vor, daß am Werkstück geschliffen und gedreht wird. Zur Verkürzung der Bearbeitungszeit wird das Werkstück bei einem Wechsel einer Bearbeitungsweise von Schleifen auf Drehen oder umgekehrt in einer Aufspannung belassen. Ein Umspannen in eine andere Maschine entfällt. Vorzugsweise wird das Drehwerkzeug mittels einer Steuerung für eine Schleifspindel verfahren. Dadurch muß nicht auf eine zusätzli- ehe Steuerung zurückgegriffen werden.Furthermore, a method for machining a workpiece in a grinding machine is proposed, in which hard turning is carried out on the workpiece in the grinding machine. The method allows another processing to take place instead of or in addition to grinding, in particular as additional processing, for example either before, during or after grinding. According to a further development, the method further provides that the workpiece is ground and turned. To shorten the machining time, the workpiece is left in one clamping when changing a machining mode from grinding to turning or vice versa. There is no need to change to another machine. The turning tool is preferably moved by means of a control for a grinding spindle. This means that an additional control does not have to be used.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert, wobei die dortigen vorteilhaften Merkmale und Ausgestaltungen mit den oben angegebenen zu Weiterbildungen kombinierbar sind. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the attached figures, the advantageous features and refinements there being combinable with the above-mentioned developments. The drawing shows:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Schleifmaschinenaufbau mit einem Werkzeughalter und einem Werkzeug für das Hartdrehen; Fig. 2 eine Draufsicht wie Fig. 1 mit einem Werkzeugrevolver für das Hartdrehen; Fig. 3 eine Seitenansicht auf eine Werkzeug- Aufiiahmeplatte;
Fig. 4 eine Draufsicht auf dem Schleifmaschinenaufbau mit einem horizontal verschwenkbaren Werkzeugrevolver;Figure 1 is a plan view of a grinding machine structure with a tool holder and a tool for hard turning. FIG. 2 shows a top view like FIG. 1 with a tool turret for hard turning; FIG. 3 shows a side view of a tool mounting plate; 4 shows a plan view of the grinding machine structure with a horizontally pivotable tool turret;
Fig. 5 eine Draufsicht wie Fig. 4 mit einer Schleifspindeleinheit und einem Werkzeugrevolver für das Hartdrehen; Fig. 6 eine Anordnung von zwei gegenüberliegenden Spindelstöcken mit jeweils einem Revolverkopf;5 shows a top view like FIG. 4 with a grinding spindle unit and a tool turret for hard turning; FIG. 6 shows an arrangement of two opposing headstocks, each with a turret;
Fig. 7 eine Draufsicht wie Fig. 6 mit einer Schleifspindel und einem Revolverkopf für das Hartdrehen; undFIG. 7 shows a top view like FIG. 6 with a grinding spindle and a turret for hard turning; and
Fig. 8 eine Ansicht einer Hartdrehmaschine mit einem ersten und einem zweiten Werkzeugrevolver.Fig. 8 is a view of a hard lathe with a first and a second tool turret.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Schleifmaschinenaufbau, der zum Hartdrehen ausgestattet ist. Der Maschinenaufbau ist nur schematisch dargestellt und dient zur Erklärung der Erfindung. Das Maschinenbett ist in der gleichen Ausfüh- rung wie bei einer Schleifmaschine ausgeführt. Im vorderen Bereich des Maschinenbettes 7A ist auf einem in Richtung der CNC- Achse Z verfahrbaren, nicht dargestellten Schleiftisch ein Werkstückspindelstock 2 montiert, der auf einer motorisch angetriebenen (vergleiche Pfeil 3) Werkstückspindel ein Spannfutter 2A zur Spannung und Mitnahme eines Werkstückes 1 aufnimmt. Am anderen Ende wird das Werkstück 1 mittels einer Spitze, die auf einer Reitstockpinole 4A befestigt ist, die zum Be- und Entladen hydraulisch verfahrbar (vergleiche Pfeil 4B) ist, abgestützt. Die Mittelachsen der Werkstückspindel des Werkstückspindelstockes 2, des Spannfutters 2A, der Reitstockpinole 4A und des Werkstückes 1 bilden eine gemeinsame Mittelachse 1A. Im hinteren Bereich des Maschinenbettes befindet sich ein vorzugsweise rechtwinklig zur Werkstückmittelachse 1A und damit auch zur Verfahrrichtung der Z- Achse verfahrbarer Zustellschlitten 5, auf dem eine Werkzeugaufiiahme 6 für Drehstähle montiert ist. Das Verfahren des Zustellschlittens 5 erfolgt mittels CNC-Achse (vergleiche Pfeil X). Das Drehwerkzeug 8, das vorzugsweise als CBN- oder PKD-Wendeschneidplatte ausgebildet ist, ist ebenfalls schematisch dargestellt.
Figur 2 zeigt ebenfalls einen Maschinenaufbau wie Fig. 1, allerdings ist hier als Werkzeugaufhahme ein Revolverkopf 9 auf dem Zustellschlitten 5 aufgebaut. Der Revolverkopf nimmt eine mechanisch oder mittels CNC-Achse verfahrbare Werkzeug-Aufhahmeplatte 11 auf. Auf der Werkzeug-Aufhahmeplatte 11 sind die CBN- oder PKD-Wendeschneidplatten 12 klemmbar montiert. Der Revolverkopf 9 und die Werkzeug-Aufhahmeplatte 11 sind radial um die gemeinsame Mittelachse 13 verfahrbar. Das Verfahren, insbesondere in Form eines vertakten Verfahrens, ist durch den Richtungspfeil 10 dargestellt.Figure 1 shows a plan view of a grinding machine structure which is equipped for hard turning. The machine structure is only shown schematically and serves to explain the invention. The machine bed has the same design as a grinding machine. In the front area of the machine bed 7A, a workpiece headstock 2 is mounted on a grinding table (not shown) which can be moved in the direction of the CNC axis Z and which receives a chuck 2A for clamping and driving a workpiece 1 on a motor-driven (see arrow 3) workpiece spindle. At the other end, the workpiece 1 is supported by a tip, which is attached to a tailstock quill 4A, which can be moved hydraulically for loading and unloading (see arrow 4B). The center axes of the workpiece spindle of the workpiece headstock 2, the chuck 2A, the tailstock quill 4A and the workpiece 1 form a common center axis 1A. In the rear area of the machine bed there is a feed slide 5, which can preferably be moved at right angles to the workpiece center axis 1A and thus also to the direction of travel of the Z axis, on which a tool holder 6 for turning tools is mounted. The feed carriage 5 is moved by means of the CNC axis (see arrow X). The turning tool 8, which is preferably designed as a CBN or PCD indexable insert, is also shown schematically. FIG. 2 also shows a machine structure as in FIG. 1, but here a turret 9 is built on the feed slide 5 as a tool holder. The turret receives a tool mounting plate 11 that can be moved mechanically or by means of a CNC axis. The CBN or PCD indexable inserts 12 are mounted in a clampable manner on the tool mounting plate 11. The turret 9 and the tool mounting plate 11 can be moved radially around the common central axis 13. The method, in particular in the form of a connected method, is represented by the directional arrow 10.
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht gemäß Pfeil V aus Fig. 2 auf den Werkzeugrevolver 9 und die Werkzeug-Aufhahmeplatte 11, sowie einen Schnitt durch das Werkstück 1. Durch den Pfeil X ist hier wieder die Zustellrichtung des Zustellschlittens 5 dargestellt. Die Werkzeug-Aufhahmeplatte 11 dient der Aufnahme unterschiedlicher Werkzeuge und Wendeschneidplatten 12, 12A. Die Anzahl der Schneidplatten 12, 12A ist frei wählbar, wobei hier acht Schneidplatten dargestellt sind. Die Werkzeug-Aufhahmeplatte 11 ist durch den Revolverkopf 9 radial um die Mittelachse 13, vorzugsweise durch eine CNC-Achse (vergleiche Pfeil 21) vertaktbar. Die Werkzeug-Aufhahmeplatte 11 ist mittels eines Spannflansches 22 durch Schrauben 23 fest auf dem Revolverkopf 9 aufgespannt. Hier sind übliche Schnellwechselsysteme einsetzbar. Bevorzugt wird ein Schnell Wechselsystem eingesetzt, das eine Werkzeug-Aufhahmeplatte aufweist, in welcher die Werkzeuge fixiert sind, beispielsweise mittels einer Zentriervorrichtung als Werkzeugrevolver spielfrei und lösbar befestigbar und somit zur Umrüstung austauschbar sind. Die Zentriervorrichtung hat ein Dreipunktlager, welches zwischen einem Zapfen und einem Zentrierring wirksam ist, um die Werkzeug-Aufhahmeplatte zu zentrieren, wobei ein Spannflansch zum Spannen der Werkzeug-Aufhahmeplatte vorgesehen ist. Vorzugsweise weist die Zentriervorrichtung einen Zentrieπϊng auf, der im Bereich seiner Bohrung drei gleichmäßig voneinander beabstandete Nocken aufweist, die mit ebenfalls gleichmäßig voneinander beabstandeten Kreiskeilen am Außenumfang einer Antriebswelle verbundenen und sich durch
die Bohrung erstreckenden Zapfens lösbar und kraftschlüssig in Reibeingriff bringbar sind.FIG. 3 shows a side view according to arrow V from FIG. 2 on the tool turret 9 and the tool mounting plate 11, as well as a section through the workpiece 1. The arrow X again shows the feed direction of the feed carriage 5. The tool holder plate 11 serves to hold different tools and indexable inserts 12, 12A. The number of cutting plates 12, 12A can be freely selected, eight cutting plates being shown here. The tool mounting plate 11 can be rotated by the turret 9 radially around the central axis 13, preferably by a CNC axis (see arrow 21). The tool mounting plate 11 is clamped on the turret 9 by means of a clamping flange 22 by screws 23. Usual quick change systems can be used here. A quick-change system is preferably used, which has a tool mounting plate in which the tools are fixed, for example by means of a centering device as a tool turret, can be fastened without play and releasably and can therefore be exchanged for retrofitting. The centering device has a three-point bearing, which is effective between a pin and a centering ring, in order to center the tool mounting plate, a clamping flange being provided for clamping the tool mounting plate. The centering device preferably has a centering, which has three equally spaced cams in the region of its bore, which are connected by circular wedges, which are also equally spaced apart, on the outer circumference of a drive shaft and pass through the bore extending pin are releasably and frictionally engageable.
Weiterhin ist in Fig. 3 das Werkstück 1 dargestellt, in das das Werkzeug eingreift. Zum Drehen kann jedes einzelne Werkzeug zum Eingriff kommen. So wie dargestellt, ist momentan das Werkzeug 12 im Eingriff. Durch radiales Vertakten der Werkzeug-Aufhahmeplatte 11 kann beispielsweise das Werkzeug 12A oder jedes andere vorgewählte Werkzeug zum Eingriff kommen.Furthermore, the workpiece 1 in which the tool engages is shown in FIG. 3. Every single tool can be engaged for turning. As shown, the tool 12 is currently engaged. By radially contacting the tool mounting plate 11, for example, the tool 12A or any other preselected tool can come into engagement.
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Maschinenkonzept mit zwei Werkzeugrevolvern 14, 15. In der Fig. 4 ist der Werkzeugrevolver 14, der die Werkzeug- Aufhahmeplatte 16 aufnimmt, in Bearbeitungsposition. Durch horizontales Verschwenken des Werkzeugrevolver- Aufhahmegehäuses 20 auf dem Zustellschlitten 5 kann der Werkzeugrevolver 15 in Bearbeitungsposition gebracht werden, dessen Mittelachse dann ebenfalls parallel zur Werkstücklängsachse 1 A liegt. Der Werkzeugrevolver 14 ist dann nach rechts ausgeschwenkt, so daß immer einer der beiden Werkzeugrevolver 1, 15 vorbestimmbar in Arbeitsposition gebracht werden kann.FIG. 4 shows a plan view of a machine concept with two tool turrets 14, 15. In FIG. 4, the tool turret 14, which receives the tool holding plate 16, is in the machining position. By horizontally pivoting the tool turret housing 20 on the feed slide 5, the tool turret 15 can be brought into the machining position, the central axis of which is then also parallel to the longitudinal axis 1 A of the workpiece. The tool turret 14 is then pivoted to the right, so that one of the two tool turrets 1, 15 can always be brought into the working position in a predeterminable manner.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausbildungsform, wobei eine Schleifspindel 18 eine Schleifscheibe 19 aufnimmt, so daß auf der Schleifmaschine geschliffen und gedreht werden kann. Das Schleifen kann mit Korund- oder CBN-Schleifscheiben erfolgen.Figure 5 shows a further embodiment, wherein a grinding spindle 18 receives a grinding wheel 19, so that grinding and turning can be done on the grinding machine. The grinding can be done with corundum or CBN grinding wheels.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Schleifinaschinenaufbaus zum Drehen, wobei die beiden Werkzeugrevolver stirnseitig gegeneinander auf dem mittels CNC-Achse verfahrbaren X1/Z1/X2/Z2- Achsen angeordnet sind. Hierdurch ist eine Hauptzeit-parallele Bearbeitung durch die Schneidplatten, die auf den Werkzeug- Aufnahmeplatten beider Revolverköpfe aufgenommen sind, mög- lieh.
Figur 7 zeigt dieselbe Anordnung, wobei eine der beiden Bearbeitungsstationen als Schleifeinheit ausgebildet ist.FIG. 6 shows a further embodiment of the grinding machine structure for turning, the two tool turrets being arranged on the face of one another on the X1 / Z1 / X2 / Z2 axes which can be moved by means of the CNC axis. As a result, machining parallel to the main time is possible through the cutting plates which are accommodated on the tool holding plates of both turret heads. FIG. 7 shows the same arrangement, one of the two processing stations being designed as a grinding unit.
Nach Fig. 8 weist eine Hartdrehmaschine zwei Einheiten in der Form von einem ersten 24 und einem zweiten 25 Werkzeugrevolver auf, welche um eine horizontale Mittelachse in Pfeilrichtung B in einer gemeinsamen Ebene schwenkbar angeordnet sind. Diese Werkzeugrevolver 24, 25 sind auf einem gemeinsamen Zustellschlitten 26 montiert und schließen einen Winkel ein, der im gezeigten Aus- führungsbeispiel größer als oder gleich 60° ist und maximal 180° beträgt. Damit können ein erstes Werkzeug 27 und ein zweites Werkzeug 28 im Wechsel betrieben werden, wenn das zwischen dem Werkstückspindelstock 2 und einem Reitstock 29 eingespannte Werkstück 1 bearbeitet werden soll.According to FIG. 8, a hard lathe has two units in the form of a first 24 and a second 25 tool turret, which are arranged pivotably about a horizontal central axis in the direction of arrow B in a common plane. These tool turrets 24, 25 are mounted on a common feed slide 26 and enclose an angle which, in the exemplary embodiment shown, is greater than or equal to 60 ° and a maximum of 180 °. A first tool 27 and a second tool 28 can thus be operated alternately if the workpiece 1 clamped between the workpiece headstock 2 and a tailstock 29 is to be machined.
Diese Maschine kann aber auch derart gestaltet sein, daß eine Einheit als Werk- zeugrevolver zur Drehbearbeitung und die andere Einheit als Schleifspindeleinheit ausgebildet ist, damit mit der ersten Einheit eine Drehbearbeitung und mit der zweiten Einheit eine Schleifbearbeitung möglich ist.However, this machine can also be designed such that one unit is designed as a tool turret for turning and the other unit is designed as a grinding spindle unit, so that turning with the first unit and grinding with the second unit is possible.
Aus der Figurenbeschreibung geht insbesondere das Außendrehen hervor. Je nach Werkstücktyp ist es jedoch auch möglich, dieses innen zu drehen. Eine dement- sprechende Anpassung der Schleifmaschine und der entsprechenden Werk- zeugauf ahmen ist möglich. Beispielsweise werden auch Werkstücke, an denen Bohrungen bearbeitet werden, vorzugsweise in einem Spannfutter ohne reitstök- kige Abstützung gespannt, also in einer Futterspannung. Damit erlaubt diese Art der Schleifmaschine, daß in einer Aufspannung nicht nur das Werkstück geschliffen, sondern auch gedreht oder gebohrt werden kann. Damit sind Schleifmaschinen herkömmlicher Art universeller und flexibler einsetzbar.
BezugszeichenlisteFrom the description of the figures, in particular, the external turning can be seen. Depending on the type of workpiece, it is also possible to turn it inside. The grinding machine and the corresponding tool holder can be adapted accordingly. For example, workpieces on which bores are machined are also preferably clamped in a chuck without a riding support, ie in a chuck. This type of grinding machine thus allows not only the workpiece to be ground in one clamping operation, but also to be turned or drilled. This means that conventional grinding machines can be used more universally and flexibly. Reference list
Werkstück A MittelachseWorkpiece A center axis
Werkstückspindelstock A SpannfutterWorkpiece headstock A chuck
Antriebsrichtung A Reitstockspinole B VerfahrwegDrive direction A tailstock spindle B travel
ZustellschlittenDelivery carriage
Werkzeugaufiiahme A MaschinenbettTool holder A machine bed
DrehwerkzeugTurning tool
Revolverkopf 0 Verfahrweg 1 Werkzeug-Aufhahmeplatte 2 Wendeschneidplatte 3 Mittelachse 4 Werkzeugrevolver 5 Werkzeugrevolver 6 Aufiiahmeplatte 8 Schleifspindel 9 Schleifscheibe 0 Werkzeugrevolver- Aufhahmegehäuse 1 getakter Verfahrweg 2 Spannflansch 3 Schraube 4 erster Werkzeugrevolver 5 zweiter Werkzeugrevolver
gemeinsamer Zustellschlitten erstes Werkzeug zweites Werkzeug Reitstock
Turret head 0 Travel 1 tool mounting plate 2 indexable insert 3 center axis 4 tool turret 5 tool turret 6 mounting plate 8 grinding spindle 9 grinding wheel 0 tool turret holder housing 1 timed travel path 2 clamping flange 3 screw 4 first tool turret 5 second tool turret common feed carriage first tool second tool tailstock