EP3442733A1 - Verfahren zum einrichten einer drehbearbeitungsmaschine und drehbearbeitungsmaschine - Google Patents

Verfahren zum einrichten einer drehbearbeitungsmaschine und drehbearbeitungsmaschine

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Publication number
EP3442733A1
EP3442733A1 EP17702000.5A EP17702000A EP3442733A1 EP 3442733 A1 EP3442733 A1 EP 3442733A1 EP 17702000 A EP17702000 A EP 17702000A EP 3442733 A1 EP3442733 A1 EP 3442733A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
workpiece
base jaws
turning machine
base
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17702000.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten Rettich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JG Weisser Soehne GmbH and Co KG
Original Assignee
JG Weisser Soehne GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JG Weisser Soehne GmbH and Co KG filed Critical JG Weisser Soehne GmbH and Co KG
Publication of EP3442733A1 publication Critical patent/EP3442733A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B25/00—Accessories or auxiliary equipment for turning-machines
    • B23B25/06—Measuring, gauging, or adjusting equipment on turning-machines for setting-on, feeding, controlling, or monitoring the cutting tools or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/10—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an adhesive surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23B2228/10—Coatings
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    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34—Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles

Definitions

  • the invention describes a method for establishing a:
  • Workpiece type is set up as well as a
  • a commonly used form of such workpiece holders are round; Lathe chuck with holders for clamping jaws, which can be fastened in various radial positions;
  • Locking elements which with corresponding locking elements of the
  • Clamping jaws can be inserted.
  • clamping jaws can be adapted to the tool to be clamped. Either by machining of universal base jaws or by targeted production of suitable clamping jaws. For example, by injection molding, sintering or other shaping. However, this requires an additional processing step, which is also expensive and expensive
  • the object of the invention is therefore to provide a method for setting up a turning machine, which can be automated and therefore much more efficient, cheaper and faster to carry out This object is achieved by the method according to the invention with the features mentioned in the main claim.
  • Illumination can be xn exner separate
  • the Beschiehtüng the base jaws can be done in various ways, for example by a known coating method.
  • the coating takes place ⁇ ; ⁇ : by rubbing a consumable on a surface to be coated, in particular on a workpiece contact surface. It can do that Consumables for example be ' metal, plastic or a composite material Particularly preferably, the consumable steel, a non-ferrous metal and / or plastic.
  • the rubbing involves a: relative movement between consumables and: base jaws while the
  • the relative movement can be done, for example, by turning, swinging or rotational swinging. Where either the consumables and / or the base jaws is moved, for example by an electric motor
  • a siriterable powder is applied to the base jaws, which is then sintered by heat input from the laser.
  • the powder may for example consist of metal plastic or another material. It can also :
  • Powder blends of different materials can be used to obtain a composite material By repeated application and sintering, large film thicknesses can be achieved, which have the same mechanical material properties throughout
  • the coating can alternatively or alternately also be effected by means of an arc.
  • arc vapor deposition or : ichbogen mousseen
  • Coating process to combine, for example, different layers on different locations of the Apply base jaws and / or apply different layers on top of each other.
  • the layers can also consist of different materials:
  • the coating is used in particular for adapting the base jaws to a workpiece.
  • the coating can fulfill even more functions.
  • the coating can for example for. . Reduction, corrosion and / or wear.
  • Coating is applied: in particular advantageous if a haftungsreibungsverierernde by coating is. This not only adapts the geometry of the base jaws to the workpiece, but also increases the adhesion of the work piece to the base jaw. The torque on the
  • Control or adjustable Depending on the required tolerance, it may or may not be necessary. It makes sense to rework the base jaws after the coating in order to obtain an exact surface.
  • This post-processing can be any chipping or other
  • Base jaws can be milled, ground or turned, for example
  • the post-processing can take place in a separate machine in a separate process.
  • Arranged turning machine Tool on the coated workpiece contact surface are machined. This achieves a: very precise adaptation to a contour of the workpiece type.
  • the advantage is that the machining with a conventional turning tool, which also for. Machining a workpiece can be used, m the turning machine : done.
  • the device of the turning machine can essentially be done fully automatically.
  • the method according to the invention is : substantially faster and more cost-effective and therefore more efficient.
  • the object of the invention is also by a
  • Base jaws on a workpiece contact surface can be layered
  • Coating device is designed such that the
  • Basic jaws in its position of use is be fürbar.
  • the base jaws can then be applied directly to the coating
  • the coating device is movable m of the turning machine . arranged .. so they a coating position; in which the base jaws is coatable in its use position, and .einer rest position is movable.
  • the coating device may, for example, be pivotally mounted or displaceable
  • the coating device can. various:
  • Embodiments for different coating processes in Isen Embodiments for different coating processes in Isen.
  • the coating apparatus comprises: an application unit, with which a consumable material can be rubbed against the workpiece contact surface.
  • a base jaw can be coated by rubbing as described above.
  • the device is for laser sintering or
  • this coating device has a
  • Apparatus for applying a sinterable powder and a laser source for generating a laser beam for heating the applied powder is provided.
  • Workpiece contact surface of the base jaw is rotatable.
  • the Grundbackeh can therefore be processed completely in total and the turning machine and adapted to a workpiece.
  • the establishment of the turning machine can therefore be done automatically and is therefore inexpensive and efficient ' .
  • FIG. 1 is a schematic representation of a turning machine according to the invention
  • Fig. 3 shows a detail of the coating apparatus after the coating process
  • Fig. 4 is a detail view of the tool holder. during the
  • FIG. 1 shows a turning machine according to the invention designated as a whole, hereinafter referred to as a lathe.
  • the lathe 1 has a workpiece holder 2, which in the example is referred to as so-called
  • 3-jaw lathe chuck 3 is formed.
  • On the lathe chuck 3 are three base jaws 4 arranged radially aligned with each other at 120 ° angular distance, with only two of the base jaws 4 are shown in the picture for a better overview
  • the base jaws 4 essentially have a radial
  • the base jaws 4 are in the lathe chuck 3 in radial
  • Such base jaws are standard parts for lathes 1 and exist in different / forms and. Designs .. So there are also base jaws 4 with no, two or more axial
  • Steps 5 Likewise, there are lathe chucks 2 with more than three base jaws 4.
  • the processing device is movably arranged in the lathe so that it can be positioned in a working part for coating or processing the lathe chuck 3.
  • the nature and wisdom of this movement plays for the
  • the lathe. 1 can, for example, a
  • Coating device 6 and: the processing device 7 are arranged so that they. by a . Rotation of the
  • Turntable can be brought into the appropriate working position.
  • a coating device 5 is shown in more detail in FIG.
  • She. is in the example for coating by. Grating., Consumables .. formed on a ' ..to be coated . sie, wherein the / friction is generated by rotation of one of these friction partners.
  • the coating device 6 has an application unit 8, which essentially contains a rod-shaped holder 9, on which a circular disc made of a consumable material 10 can be fastened in a rotationally fixed manner Since the lathe chuck 3 is already designed for the rotation of a workpiece, the
  • Be coating device 6 is formed so seih that, for example, the consumable material 10 or. the holder 9 is rotationally driven. In this case, the lathe chuck 3 can be fixed.
  • the coating device 6 or the lathe 1 also have means for disposing of the consumable material in several aspects
  • a laser sintering device may be present.
  • Such a laser coating device may comprise the application unit, with which a sinterable
  • Powder is on a surface to be coated on ringbar
  • a laser may be present through
  • Heat input into the sinterable powder causes a sintering process.
  • ne processing device m of FIG. shown in more detail. It has a tool holder 12 in which a
  • Tool 13 can be used for turning The
  • Machining device 7 or the lathe 1 also have means to the tool 13 in several spatial axes linear ⁇ with respect to the surface to be machined 11 ; to move .
  • a torsion chuck 3 such as a three-jaw chuck, equipped with / standard base jaws 4, as shown in Fig. 1.
  • Coating device moves working position for coating (Fig
  • Lathe 1 is driven and thus the lathe chuck 3 is set in rotation.
  • the application unit 8 is moved linearly so that the disc 10 is pressed from consumables against the surfaces to be coated 11 of the base jaws.
  • the movement of the base jaws 4 with the lathe chuck 3 and the contact pressure of the consumable material 10 to the surface 11th A friction between the consumable material and the surface 11 is created. This friction causes a removal of the consumable material 10 from the disc and a deposition of the consumable material 10 as a coating 14 on the surface 11
  • the : coating 14 can : for example.
  • Workpieces of the same type can be edited, adjusted.
  • this coating .14 for example, a hard layer for reducing the Be an adhesion-improving wear or 'layer for safer holding a workpiece.
  • the loading device 6 After the coating of the base jaws 4, the loading device 6 becomes: again out of: the working position; out: moved (Fig. 3).
  • coated base jaws 4 have now. the appropriate dimensions and features and. can be used directly for receiving: a workpiece. An advanced one
  • the lathe 1 according to the invention can set itself up according to this method according to the invention, which ; very easy and efficient to carry out.
  • the geometry of the base jaws 4 can alternatively also be done by machining i machining inside the lathe (FIG. 4). Again, the lathe 1 is initially equipped with a lathe chuck 3 with standard base jaws 4
  • a tool 13 is used in tool holder 12 of a processing device 7, a tool 13 is used and the tool 13 is moved to a working position relative to the workpiece holder 2.
  • a tool can be a real turning tool.
  • the spindle of the lathe 1 is driven whereby the
  • Lathe chuck is rotated. With the help of the tool 13 of the processing device 7 is now ⁇ . ⁇ Removed material from the base jaws 4 in a chipping way. In this way, a precise adaptation of the geometry of the base jaws 4 to a workpiece is possible. After machining, the processing device can be moved to the working position: and the lathe chuck : 3 can be used immediately to pick up a workpiece. Again, the adaptation and processing of the base jaws 4
  • the method can also be used, for example, to achieve a fully automatic self-assembly of the lathe 1 for slightly: different workpieces. For example, by coating and possibly subsequent reworking of the base jaws 4 the
  • Machining device 7 first, the coating 12 are removed from the base jaws 4, then : for another, another workpiece a : new coating 12, with any subsequent processing, apply. This process can then be repeated almost arbitrarily.
  • the invention describes a method for setting up a
  • Base jaws is coated on a workpiece contact surface

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Abstract

Verfahren zum Einrichten einer Drehbearbeitungsmaschine (1), bei dem wenigstens ein Grundbacken (4) einer Werkstückaufnähme (2) zu einer Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücktyps eingerichtet wird und der Grundbacken (4) an einer Werkstückkontaktfläche (15) beschichtet wird.

Description

Verfahren zum Einrichten einer Drehbearbeitungsitiaschine und
Drehbearbeitungsmaschine
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Einrichten einer:
Drehbearbeitungsmaschine , wobeie m Gründbacken einer
Werkstückaufnähme zu einer Aufnahme eines zu bearbeitenden
Werkstücktyps eingerichtet wird sowie eine
Drehbearbeitungsmaschine mit Werkstückaufnahme , die wenigstens einen Grundbacken aufweist, insbesondere zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Solche Drehbearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung .von
Werkstücken sind bekannt. Dabei ist: das Werkstück . in einer:
Werks:tückaufnähme fest eingespannt , die gegenüber einem im Wesentlichen feststehenden Werkzeug drehbar ist. Es gibt unterschiedliche Spannmittel zum Festspannen des Werkstücks in de: Werkstückaufnahme, die je nach Form und Beschaffenhe des Werkstücks ausgewählt werden können
Eine häufig verwendete Form solcher Werkstückaufnahmen sind runde; Drehfutter mit Aufnahmen für Spannbacken, die in verschiedenen radialen Stellungen befestigbar sind um ein;
Werks:tück zu klemmen In der Rege 1 weisen. diese Spannbacken
Rastelemente auf, die mit entsprechenden Rastelementen des
Drehfutters zusammenwirken um die radiale Position de
Spannbacken innerhalb des Drehfutters festzulegen .
Um die Festigkeit der Rastelemente zu wahren, kann die
Rasterung nicht beliebig fein ausgebildet Somit ist klar, dass nicht j edes beliebige Werkstück zu einer der festgelegten Rastpositionen passt und fest eingespannt werden kann. Es verbleibt in diesem Fall eine Lücke zwischen Spannbacken und Werkstück. Um solche Lücken zu füllen,: gibt es Unterlagen, beispielsweise sogenannte Parallelunterlagen/ in verschiedenen Stärken, die zwischen. : Werkstück: und
Spannbacken eingelegt werden können.
Aber auch : mit diesen .Unterlägen ist: eine genaue Justierung und. Einspännung. des Werkstücks, mitunter., schwierig und zeitaufwändig ,
Um eine genaue/; Einspannung zu gewährleisten gibt · es Drehfutter, in denen die Spannbacken radial durch Feingewinde einstellbar sind, so dass auf das Einlegen von Unterlagen verzichtet werden kann . Aber auch diese Art der Einrichtung des Werkstückes ist zeitaufwändig
Schli.eßlich können die Spannbacken an das einzuspannende Werkzeug angepasst werden . Entweder durch spanende Bearbeitung von universellen Grundbacken oder durch gezielte Herstellung von passenden Spannbacken . Beispielsweise durch Spritzguss , Sintern oder sonstige Formgebung . Dazu ist j edoch ein zusätzlicher Bearbeitungsschritt notwendig , was ebenfalls teuer und aufwandig ist
Allen diesen Verfahren der Einrichtung ist gemeinsam, dass sie zwangsläufig manuelle Verfahrensschritte beinhalten, und daher , nicht oder .. nur schwe automatisierbar sind; Die
Einrichtung: der Drehbearbeitungsmaschine ist dementsprechend teuer , aufwändig und fehleranfällig .
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Einrichtung einer Drehbearbeitungsmaschine zu schaffen, das automatisierbar und daher wesentlich effizienter, kostengünstiger und schneller durchführbar ist Diese Aufgabe, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren mit den im Hauptanspruch genannten: Merkmalen gelöst.
Erfindungsgemäß . wird: ein Gründbacken an mindestens einer
Werkstückkontaktfläche beschichtet Die Abmessungen des
Gruhdbäcken können mit Hilfe der Beschichtuhg. genauer an das
Werkstück, angepasst werden. Eine manuelle Justierung der Grundbacken oder eine Hinterlegung des Werkstücks mit Unterlagen ist somit nicht mehr notwendig. Eine manuelle Anpassung der Werkstückaufnahme an das Werkstück ist somit nicht mehr notwend
Diese: Beschiehtüng kann xn exner separate
BeSchichtungsvorrichtung stattfinden . Besonders zweckmäßi ist s j edoch, wenn die Beschiehtüng in situ, also air eingebauten Grundbacken, erfolgt . Der oder die Grundbacker. befinden, sich zur und während der Beschiehtüng bereits in der
Werkstückaufnähme Durch die Beschiehtüng erhalten ·.. die
Grundbackeri ne zum Werkstück passende Somit ist nach der Beschiehtüng kein zusätzlicher Verfahrensschritt mehr notwendig . Einrichtung der Werkstückaufnahme und der
Drehbearbeitungsmaschine kann dadurch einfach automatisiert werden und ist somit wesentlich einfacher und kostengünstiger durchführbar .
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Beschiehtüng in der Drehmaschine erfolgt . Das bedeutet an der bereits in die
Drehmaschine eingebauten Werkstückaufnähme
Die Beschiehtüng der Grundbacken kann auf verschiedene Arten, beispielsweise durch ein bekanntes Beschichtungsverfahren, erfolgen. In einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung erfolgt das Beschichten ■;■ : durch .·: :Reiben eines Verbrauchsmaterials an einer zu beschichtenden Oberfläche , insbesondere an einer Werkstückkontaktfläche . Dabei kann das Verbrauchsmaterial beispielsweise aus 'Metall, Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff sein Insbesondere vorzugsweise besteht das Verbrauchsmaterial Stahl, einem NE-Met und/oder Kunststoff .
Das Reiben beinhaltet eine: Relativbewegung zwischen Verbrauchsmaterial und: Grundbacken , während das
Verbrauchsmaterial mit einem definierten Druck auf. .den Grundbacken gepresst .wird.
Die Relativbewegung kann beispielsweise durch Drehen, Schwingen oder: Rotationsschwingen erfolgen. Wobei entwede das Verbrauchsmaterial und/oder der Grundbacken bewegt wird, beispielsweise durch einen Elektromotor
In einer alternativen Ausführung der Erfindung erfolgt das
Beschichten beispielsweise durch . Lasersintern Dabei wird ein siriterbares Pulver .auf den Grundbacken aufgebracht, welches dann durch Wärmeeintrag des Lasers gesintert wird . Auch kann das Pulver beispielsweise aus Metall Kunststoff oder einem anderen Material bestehen . Es können auch:
Pulvermischungen aus verschiedenen Materialen verwendet werden, um einen Verbundwerkstoff zu erhalten Durch wiederholtes Auftragen und Sintern sind so auch große Schichtdicken erzielbar, die durchgehend die gleichen mechanischen Materialeigenschaften aufweisen
Das Beschichten kann alternativ oder abwechselnd auch mittels eines: Lichtbogens erfolgen. Bekannte Verfahren sind hierfür eispielsweise das Lichtbogenbedampfen oder : ichbogenspritzen
Grundsätzlich ist es mögl ich mehrere dxeser
Beschichtungsverfahren zu kombinieren, um beispielsweise verschiedene Schichten auf unterschiedliche Stellen der Grundbacken aufzutragen und/oder um verschiedene .Schichten übereinander aufzutragen. Dabei können die Schichten auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen:
Die Beschichtung dient insbesondere zur Anpassung der Grundbacken an ein Werkstück. Daneben kann die Beschichtung noch weitere' Funktionen : erfüllen . Die Beschichtung kann beispielsweise zur. .Verminderung, von Korrosion und/oder Abnutzung dienen.
Insbesondere zweckmäßig ist es, wenn durch das Beschichten eine haftungsreibungsvergrößernde : Beschichtung aufgebracht wird . Dadurch wird nicht nur die Geometrie der Grundbacken an das Werkstück angepasst, sondern auch die Haftung des Werks:tücks am Grundbacken erhöht . Das Drehmoment, das auf das
Werkstück ausübbar ist, steigt dadurch, so dass später während der eigentlichen Drehbearbeitung ein Werkzeug mit größerer Kraft auf das Werkstück wirken kann, wodurch die Abtragsrate und damit die Bearbeitüngsgeschwindigkeit erhöht und die Fertigungszeit reduziert wird.
Die Schichtdicke oder Auftragsstärke der Beschichtung des
Grundbacken nach Beschichtungsverfahren, nicht exakt
Steuer oder einstellbar Je nach erforderlicher Toleranz kann es notwendig oder . sinnvoll sein, den Grundbacken nach der Beschichtung nachzubearbeiten, um eine genaue Oberfläche zu erhalten .
Diese Nachbearbeitung kann beliebige spanende oder andere
Bearbeitungsschritte beinhalten . Die ; Beschichtung der
Grundbacken kann beispielsweise gefräst , geschliffen öder gedreht werden
Die Nachbearbeitung kann in einer separaten Maschine in einem eigenen Prozess stattfinden . . In■ einer vorteilhaften Ausbildung, .der Erfindung kann der Grundbacken, nach dem
Beschichten mit einem in einer Arbeitsstellung der
Drehbearbeitungsmaschine angeordneten ; Werkzeug an der beschichteten Werkstückkontaktfläche spanend bearbeitet werden. Dadurch wird eine: sehr genaue Anpassung an eine Kontur des Werkstücktyps erzielt. Der Vorteil besteht darin, dass die Bearbeitung mit einem üblichen Drehwerkzeug, das auch zur. Bearbeitung eines Werkstücks- verwendet werden kann, m der Drehbearbeitungsmaschine : erfolgt . Die
Drehbearbeitungsmaschine bearbeitet sich dabei selbst, so dass praktisch keinerlei manuelle Arbeitsschritte erforderlich sind. Das bedeutet , dass die Beschichtung und die Nachbearbeitung der Beschichtung in : situ , also in der
Drehbearbeitungsmaschine erfolgen . Die Einrichtung der Drehbearbeitungsmaschine kann im Wesentlichen vollautomatisch erfolgen . Das erfindungsgemäße Verfahren ist : dadurch wesentlich schneller und kostengünstiger und damit effizienter .
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine
Drehbearbeituhgsmaschine der vorgenannten Art gelöst, die eine: Beschichtungsvorrichtung: aufweist , mit: welcher der
Grundbacken an einer Werkstückkontaktfläche beSchichtbar ist
Somit lässt " sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen und die damit verbundenen Vorteile realisieren
Insbesondere vorteilhaft ist es , wenn die
Beschichtungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass der
Grundbacken in seiner Gebrauchsposition beSchichtbar ist . Die Grundbacken können dann nach der Beschichtung direkt in der
Gebrauehsposition verbleiben und benutzt werden . Dadurch kann eine manuelle Einrichtung entfallen.
Zweckmäßigerweise ist die Beschichtungsvorrichtung beweglich m der Drehbearbeitungsmaschine . angeordnet , .. so dass sie chen einer Beschichtungsposition; in der der Grundbacken in seiner Gebrauchsposition beschichtbar ist, und .einer Ruheposition bewegbar ist.
Die Beschichtungsvorrichtung kann beispielsweise schwenkbar öder verschiebbar gelagert sein,
Die Beschichtungsvorrichtung kann . verschiedene:
Ausgestaltungen für unterschiedliche- Beschichtungsverfahren aufwe Isen .
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Beschichtungsvorrichtung: eine Auftrageinheit auf, mit welcher ein Verbrauchsmaterial an der Werkstückkontaktfläche reibbar ist Dami kann ein Grundbacken .durch Reiben wie oben beschrieben beschichtet werden.
In iner alternative Ausführung der Erfindung ist die ichtungsVorrichtung zu einem Lasersintern oder zum
Beschichten mittels Lichtbogen eingerichtet
Vorzugsweise weist diese Beschichtungsvorrichtung eine
Vorrichtung zum Auftragen eines sinterbaren Pulvers und eine Laserquelle zum Erzeugen eines Laserstrahls zum Erwärmen des aufgetragenen Pulvers auf .
Zur weiteren Nachbearbeitung eines beschichteten Grundbackens ist . es zweckmäßig, wenn in einer Werkzeugaufnahme ein
Werkzeug aufspannbar ist , mit welchem die
Werkstückkontaktfläche des Grundbackens drehbearbeitbar ist .
Dadurch kann eine Nachbearbeitung des beschichteten
Grundbacken in der Drehbearbeitungsmaschine selbst erfolgen
Der Grundbackeh kann daher insgesamt vollständig in der- Drehbearbeitungsmaschine bearbeitet und an ein Werkstück angepasst werden. Das Einrichten der Drehbearbeitungsmaschine kann daher automatisch erfolgen und ist somit kostengünstig und effizient'.
Das erfindungsgemäße Verfahren und eine vorteilhafte Ausführung einer:: erfindungsgemäßen Drehbearbeitungsmaschine sind nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher: erläutert .
Es zeigt.:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Drehbearbeitungsmaschine ,
Fig. 2 eine Detailansicht der Beschichtungsvorrichtung während dem Beschichtungsvorgang,
Fig. 3 eine : Detailansieht der Beschichtungsvorrichtung nach dem Beschichtungsvorgang und
Fig. 4 eine Detailansieht der Werkzeugaufnahme. während der
Bearbeitung des Grundbäckens
Die Fig zeigt eine im Ganzen mit bezeichnete erfindungsgemäße Drehbearbeitungsmaschine , im Folgenden vereιnfacht Drehmaschine genannt Die Drehmaschine 1 weist eine Werkstückaufnahme 2. auf, die im Beispiel als sogenanntes
Dreibacken-Drehfutter 3 ausgebildet ist . Am Drehfutter 3 sind drei Grundbacken 4 radial mit 120° Winkelabstand zueinander ausgerichtet angeordnet, wobei im Bild zur besseren Ubersicht nur zwei der Grundbacken 4 dargestellt sind
Die Grundbacken 4 weisen im Wesentlichen eine in radialer
Richtung ausgedehnte Quaderform auf und besitzen. eine axiale.
Stufe 5. Die Grundbacken 4 sind im Drehfutter 3 in radialer
Richtung ausrichtbar , um ein Werkstück einzuklemmen. Solche ■ Grundbacken sind Standardteile für Drehmaschinen 1 und existieren in verschiedenen/ Formen und. Ausführungen.. So gibt es auch Grundbacken 4 mit keiner, zwei oder mehr axialen
Stufen 5. Ebenso gibt es Drehfutter 2 mit mehr als drei Grundbacken 4.
Weiterhin weis die Drehmaschine eine
Beschichtungsvorrichtung 6 zur m situ BeSchichtung der
Grundbacken 4 und/oder der Werkstückaufnahme 2 und/oder Bearbeitungsvorrichtung 7 zur spanenden : . Bearbeitung
Grundbacken 4 und/oder der Werkstückaufnahme 2 auf
Sowohl die Beschichtungsvorrichtung als auch die
Bearbe itungsvorriehtung sind m der Drehmaschine^ beweglich angeordnet, so dass sie in eine Arbeits.steilung zum Beschichten oder Bearbeiten de:s Drehfutters 3 positionierbar sind. Die Art und Wei se dieser Bewegung spielt für die
Erfindung keine Wesentliche Rolle und ist hier daher, nicht näher gezeigt . Die Drehmaschine. 1 kann beispielsweise einen
Drehteller oder Revölve :r aufwei: sen, auf dem die
Beschichtungsvorrichtung 6 und: die Bearbeitungsvorrichtung 7 angeordnet sind, so dass diese . durch eine . Drehung des
Drehtellers in die entsprechende Arbeitsstellung gebracht werden können.
Eine Beschichtungsvorrichtung 5 ist in Fig. 2 näher gezeigt
Sie. ist im Beispiel zur Beschichtung durch. Reiben., eines Verbrauchmaterials.. an einem '..zu beschichtenden .Objekt ausgebildet, wobei die /Reibung durch Rotation eines dieser Reibpartner erzeugt wird.
Die Beschichtungsvorrichtung 6 weist eine: Auftrageinheit 8 auf , die im Wesentlichen eine stabförmige Halterung 9 enthält , auf der eine kreisförmige Scheibe aus einem Verbrauchsmaterial 10 drehfest befestigbar ist Da das Drehfutter 3 bereits zur Rotation eines Werkstücks ausgebildet ist, wird für den Beschichtungsvorgang auch das
Drehfutter 3 angetrieben. Das Verbrauchsmaterial 10 steht daher fest .
Alternativ kann aber auch die. BeSchichtungsvorrichtung 6 so ausgebildet: seih, dass beispielsweise das Verbrauchsmaterial 10 oder . die Halterung 9 drehend antreibbar ist . In diesem Fall kann das Drehfutter 3 fest stehen .
Die Beschichtungsvorrichtung 6 oder die Drehmaschine 1 weisen zudem Mittel auf, um das Verbrauchsmaterial in mehreren
Raumachsen linear gegenüber der zu beschichtenden Oberf1
11 zu bewegen , ; so dass das Verbrauchsmaterial 10 an die zu beschichtende Oberfläche 11 pressbar ist
Anstelle . ■·' oder zusätzlich .. zu ■■ der . hier gezeigten
Reibbeschichtungsvorrichtung kann eine Lasersintervorrichtung vorhanden sein . Eine solche LaserbeSchichtungsvorrichtung kann rie Auftrageinheit aufweisen, mit der ein sinterbares
Pulver auf eine zu beschichtende Oberfläche auf ringbar ist
Weiterhin kann ein Laser vorhanden sein der durch
Wärmeeintrag in das sinterbare Pulver einen Sinterprozess bewirkt . ne Bearbeitungsvorrichtung m der Fig . genauer gezeigt . Sie weist eine Werkzeugaufnahme 12 auf, in der ein
Werkzeug 13 zur Drehbearbeitung einsetzbar ist Die
Bearbeitungsvorrichtung 7 oder die Drehmaschine 1 weisen zudem Mittel auf , um das Werkzeug 13 in mehreren Raumachsen linear ■ gegenüber der zu bearbeitenden Oberfläche 11 ; zu bewegen .
Die Einrichtung einer . Drehmaschine 1. kann nun mit den folgenden Verfahrensschritten, im Prinzip vollautomatisch, erfolgen .
Zunächst wird ; ein Drehfütter 3 , etwa ein Dreibacken- Spannfutter, mit/Standard Grundbacken 4 bestückt, wie in Fig. 1 gezeigt .
Anschließend wird die: in der Drehmaschine angeordnete
BeSchichtungsvorrichtung Arbeitsstellung zum Beschichten bewegt (Fig Hau tspinde1 der
Drehmaschine 1 wird angetrieben und damit das Drehfutter 3 in eine Rotation versetzt . Die Auftrageinheit 8 wird linear so verfahren, dass die Scheibe 10 aus Verbrauchsmaterial gegen die zu beschichtenden Oberflächen 11 der Grundbacken gedrückt wird. Durch die Bewegung der Grundbacken 4 mit dem Drehfutter 3 und den Anpressdruck des Verbrauchsmaterials 10 an die Oberfläche 11 . entsteht eine Reibung zwischen Verbrauchsmaterial und Oberfläche 11. Diese Reibung bewirkt ein Abtragen des Verbrauchsmaterials 10 von der Scheibe und ein Ablagern des Verbrauchsmaterials 10 als Beschichtung 14 auf der Oberfläche 11
Auf diese Weise lassen sich verschiedene BeSchichtungen 14 erzeugen, nach Bedarf auch mit mehreren Schichten aus verschiedenen Materialien
Durch .... die : Beschichtung 14 können : beispielsweise . die
Abmessungen oder die Geometrie der Grundbacken 4 an ein zu verarbeitendes Werkstück oder einen Werkstücktyp, wenn viele
Werkstücke der gleichen Art bearbeitet werden, angepasst werden . Vorteilhaft ist beispielsweise eine Beschichtung 14 an den Werkstückkontäktflächen 15 der Grundbacken 4 , die . an dem Werkstück anliegen.
Neben der Geometrieanpassung kann diese Beschichtung .14 auch beispielsweise eine Hartschicht zur Verminderung der Abnutzung oder eine haftungsverbessernde 'Schicht zum sichereren Halten eines Werkstücks sein .
Nach der Beschichtung der Grundbacken 4 wird:: die Beschickungsvorrichtung 6.: wieder aus : der Arbeitsstellung; heraus: bewegt (Fig . 3 ) .
Diese so beschichteten Grundbacken 4 haben nun. die passenden Abmessungen und Eigenschaften und. können direkt zur Aufnahme : eines Werkstücks verwendet werden. Eine weitergehende
Einrichtung oder; Anpassung der Drehmaschine ist nicht notwendig ,
Die erfindungsgemäße Drehmaschine 1 kann sich nach diesem: erfindungsgemäßen Verfahren selbst einrichten, was ; sehr einfach und effizient durchführbar ist .
Die.. Geometrie der Grundbacken 4 kann alternativ auch durch spanende i Bearbeitung innerhalb der Drehmaschine erfolgen (Fig . 4 ) Auch hier wird die Drehmaschine 1 zunächst mit einem Drehfutter 3 mit Standard Grundbacken 4 bestückt
In Werkzeugaufnahme 12 einer Bearbeitungsvorrichtung 7 wird ein Werkzeug 13 eingesetzt und das Werkzeug 13 in eine Arbeitsstellung gegenüber der Werkstückaufnahme 2 bewegt . Das
Werkzeug kann beispiel sweis.e ein bei iebiges Drehwerkzeug sein .
Die Spindel der Drehmaschine 1 wird angetrieben wodurch das
Drehfutter in Rotation versetzt wird . Mit Hilfe des Werkzeugs 13 der Bearbeitungsvorrichtung 7 wird nun ·.■ in spanender Weise Material von den Grundbacken 4 abgetragen. Auf diese Weise ist eine genaue Anpassung der Geometrie der Grundbacken 4 an ein Werkstück möglich. Nach der Bearbeitung kann die BearbeitungsVorrichtung der Arbeitsstellung bewegt werden: und das Drehfutter : 3 kann sofort zur Aufnahme eines Werkstückes verwendet werden. Auch hier erfolgt die Anpassung und Bearbeitung der- Grundbacken 4
•rn situ, so dass keine . weitere oder: zusätzliche Einrichtung der Drehmaschine 1 notwendig ist:
Selbstverständlich können diese beiden Verfahren auch beliebig miteinander kombiniert werden.
Insbesondere Vorteilhaft :ist es , wenn zunächst die
Grundbacken mittels der BeschichtungsVorrichtung beschichtet werde und danach die beschichteten Oberflächen, insbesondere die Werkstückkontaktflächen 15 , mittels der Bearbeitungs orrichtung 7 spanend nachbearbeitet werden.
Es ist . j edoch auch denkbar, dass die Grundbacken 4 zunächst spanend bearbeitet und danach beschichtet werden .
Das Verfahren kann beispielsweise auch dazu verwendet werden, um eine vollautomatische Selbsteinrichtung der Drehmaschine 1 für geringfügig : voneinander abweichende Werkstücke zu erzielen . So kann beispieisweis durch Beschichten und eventuell anschließendes Nachbearbeiten der Grundbacken 4 die
Werkstückaufnahme 2 an ein Werkstück angepasst werde
Nach der Drehbearbeitung des Werkstücks kann mittels der
Bearbeitungs orrichtung 7 zunächst die Beschichtung 12 von den Grundbacken 4 entfernt werden, um dann: für ein weiteres , anderes Werkstück eine: neue Beschichtung 12 , mit eventuell anschließender Nachbearbeitung , aufzubringen. Dieser Vorgang ist dann nahezu beliebig wiederholbar..
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Einrichten einer
Drehbearbeitungsmaschine, bei dem wenigstens ein Grundbacken einer Werkstückaufnahme zu einer Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücktyps . : eingerichtet wird und der
Grundbacken an einer Werkstückkontaktfläche beschichtet wird
/ Bezügszeichenliste
Bezugszeichenliste
1 Drehmaschine
2 Werkstückaufnahme
''[.31 Drehfutter
4 Grundbacken
■■: -5: Axiale Stufe auf Grundbacken
6 Beschichtungsvorrichtung
7 Bearbeitungsvorrichtung '
8 Auftrageinheit
9 Halterung
10 Scheibe aus Verbrauchsmaterial
11 Zu beschichtende Oberfläche
12 Werkzeugaufnahme ;:i
13 Werkzeug
14 " Beschichtung
15 .. Werkstückköntaktf lachen
/Ansprüche

Claims

Ansprüche
Verfahren zum Einrichten einer Drehbearbeitungsmaschine
( 1 ) , wobei ein Grundbacken (4) einer Werkstückaufnähme
(2) zu einer Aufnahme eines. zu bearbeitenden:
Werkstücktyps eingerichtet wird, dadurch gekennzeichnet , dass der Grundbacken (4) an einer ; Werkstuckkontaktfläche (1.1) beschichtet., wird.
10 2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
das Beschichten an dem eingebauten Grundbacken (4) ausgeführt: wird
Verfahren nach Anspruch oder 2 dadurch:
15 gekennzeichnet , dass der : Grundbacken (4) nach: dem
Beschichten mit -einem in einer Arbeitsstellung der Drehbearbeitungsmaschine (1) angeordneten Werkzeug (13) an der beschichteten Werkstückkontaktfläche (15) spanend bearbeitet: wird, insbesondere durch Drehen, Schleifeh
20 oder Fräsen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichten durch Reiben eines .Verbrauchsmaterials (10) an der Werkstückkontakt f läche
25. (15) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass als Verbrauchsmaterial Stahl: -Metall und/oder Kunststoff verwendet wird
3.0
6. Verfahren nach, .einem der Ansprüche :. ! bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichte:n durch Lasersintern und/oder mittels': Lichtbogen: erfolgt
35 7. Verfahren, nach, einem der Ansprüche.. 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, dass durch das Beschichten eine haftungsreibungsvergrößernde Beschichtung aufgebracht wird.
Drehbearbeitungsmaschine (1) mit Werkstückäufnähme (2), die : wenigstens einen Grundbacken (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Beschichtungsvorrichtung (6) aufweist, mit welcher der Grundbacken (4) an einer Werkstückkontaktfläche (15) , bevorzugt in seiner Gebrauchsposition, beschichtbar ist.
Drehbearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Werkzeugaufnahme (12) ein Werkzeug (13) aufspannbar ist, mit welchem die Werkstückkontaktfläche (15) des Grundbackens (4) drehbearbeitbar ist.
Drehbearbeitungsmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (6) eine Auftrageinheit (8): aufweist, mit welcher: ein Verbrauchsmaterial (10) an der Werkstückkontaktfläche (10) reibbar ist.
11. Drehbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis
10, dadurch gekennzeichnet , dass die
Beschichtungsvorrichtung (6) zu einem Lasersintern eingerichtet ist
/Zusammenfassung
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