DE102013205038A1 - Lathe or turning / milling center for machining workpieces and method for measuring the workpieces with a lathe or a turning / milling center - Google Patents
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Abstract
Drehmaschine oder Dreh-/Fräszentrum zur Bearbeitung von Werkstücken, bestehend aus einem ersten Maschinenbett und einem parallel zu demselben angeordneten zweiten Maschinenbett, wobei auf dem ersten Maschinenbett ein Spindelstock gelagert sowie ein Reitstock und/oder mindestens eine Lünette längs verfahrbar angeordnet sind und wobei auf dem zweiten Maschinenbett eine Bearbeitungseinheit mit einer Werkzeugaufnahme und einem Werkzeugwechselsystem längsverfahrbar angeordnet ist, wobei die Drehmaschine oder das Dreh-/Fräszentrum (1) eine Messeinrichtung (13) zur Erfassung sämtlicher Abmessungen des jeweiligen Werkstücks (2) aufweist, die aus mindestens zwei sich gegenüberliegenden und das jeweilige Werkstück (2) radial zwischen sich aufnehmenden Messelementen (14) besteht.Lathe or turning / milling center for machining workpieces, consisting of a first machine bed and a second machine bed arranged parallel to the same, wherein a headstock is mounted on the first machine bed and a tailstock and / or at least one bezel are arranged longitudinally movable and wherein on the second machine bed, a machining unit with a tool holder and a tool change system is arranged longitudinally movable, wherein the lathe or the turning / milling center (1) has a measuring device (13) for detecting all dimensions of the respective workpiece (2), the at least two opposite and the respective workpiece (2) consists radially between receiving measuring elements (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine oder ein Dreh-/Fräszentrum zur Bearbeitung von Werkstücken, bestehend aus einem ersten Maschinenbett und einem parallel zu demselben angeordneten zweiten Maschinenbett, wobei auf dem ersten Maschinenbett ein Spindelstock gelagert sowie ein Reitstock und/oder mindestens eine Lünette längs verfahrbar angeordnet sind und wobei auf dem zweiten Maschinenbett eine Bearbeitungseinheit mit einer Werkzeugaufnahme und/oder einem Werkzeugwechselsystem längsverfahrbar angeordnet ist, sowie ein Verfahren zur Messung der Werkstücke mit einer Drehmaschine und/oder ein Dreh-/Fräszentrum.The invention relates to a lathe or a turning / milling center for machining workpieces, consisting of a first machine bed and a second machine bed arranged parallel thereto, wherein a headstock is mounted on the first machine bed and a tailstock and / or at least one steady rest arranged longitudinally movable are and wherein on the second machine bed, a processing unit with a tool holder and / or a tool change system is arranged longitudinally movable, and a method for measuring the workpieces with a lathe and / or a turning / milling center.
Zum Messen von Werkstücken auf Drehmaschinen oder Dreh-/Fräszentren werden in der Regel Bügelmessschrauben verwendet. Mit derartigen Bügelmessschrauben können jedoch ab einem Durchmesser von 1.000 mm nur Genauigkeiten von ≥ 0,02 mm erreicht werden, wobei diese Bügelmessschrauben aufgrund Ihrer Größe auch sehr schwer zu handhaben sind. Werkstücke mit größeren Durchmessern (bis ca. 7 m) müssen in der Regel zum präzisen Messen zu einer Messmaschine transportiert werden.Micrometers are typically used to measure workpieces on lathes or turning / milling centers. With micrometers of this kind, however, only accuracies of ≥ 0.02 mm can be achieved with a diameter of more than 1000 mm. These micrometers are also very difficult to handle due to their size. Workpieces with larger diameters (up to approx. 7 m) generally have to be transported to a measuring machine for precise measurement.
Drehmaschinen und Dreh-/Fräszentren in unterschiedlichen Größen sind allgemein bekannt. Insbesondere bei sehr großen Drehmaschinen und/oder großen Dreh-/Fräszentren mit sehr großen Werkstücken entstehen relativ lange Rüst-, Transport- und Liegezeiten bis zur Fertigstellung eines Werkstückes, da das jeweilige Werkstück, wie bereits erwähnt, nach der jeweiligen Bearbeitung in der Regel von der Drehmaschine bzw. aus dem Dreh-/Fräszentrum entnommen werden und zu einer Messmaschine transportiert werden muss, auf der das Werkstück dann vermessen wird. Dabei kommt es sehr oft vor, dass auf der jeweiligen Messmaschine gerade ein anderes Werkstück vermessen wird, so dass eine Zwischenlagerung erfolgen muss. Weist das Werkstück bei der Vermessung nicht korrekte Abmessungen auf, muss das Werkstück wieder der jeweiligen Drehmaschine oder dem jeweiligen Dreh-/Fräszentrum zugeführt und nachbearbeitet werden, was neben der Verzögerung bei der Fertigstellung des Werkstückes auch zu wesentlich höheren Kosten führt.Lathes and turning / milling centers of different sizes are well known. Especially with very large lathes and / or large turning / milling centers with very large workpieces arise relatively long set-up, transport and lay down to the completion of a workpiece, since the respective workpiece, as already mentioned, after the respective processing in the rule the lathe or from the turning / milling center and must be transported to a measuring machine on which the workpiece is then measured. It happens very often that on the respective measuring machine just another workpiece is measured, so that an intermediate storage must be made. If the workpiece does not have correct dimensions during the measurement, the workpiece must again be fed to the respective lathe or the respective turning / milling center and reworked, which also leads to significantly higher costs in addition to the delay in the completion of the workpiece.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine oder ein Dreh-/Fräszentrum zu schaffen, mit der bzw. mit dem eine Komplettbearbeitung erfolgen kann, wodurch der Zeitraum vom Beginn der Herstellung des jeweiligen Werkstückes bis zur Fertigstellung desselben aufgrund von nicht erforderlichen bzw. sehr geringen Rüst-, Transport- und Liegezeiten wesentlich reduziert ist und demzufolge gleichzeitig die Kosten für die Fertigstellung der Werkstückes wesentlich reduziert sind.The invention has for its object to provide a lathe or a turning / milling center, with or with the complete machining can be done, whereby the period from the beginning of the production of the respective workpiece to the completion of the same because of unnecessary or very low set-up, transport and rest periods is significantly reduced and, consequently, the cost of the completion of the workpiece are significantly reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Drehmaschine oder ein Dreh-/Fräszentrum mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren gemäß des Patentanspruchs 9 gelöst.This object is achieved by a lathe or a turning / milling center with the features of
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are characterized in the respective subclaims.
Die erfindungsgemäße Drehmaschine oder das erfindungsgemäße Dreh-/Fräszentrum weist eine Messeinrichtung zur Erfassung sämtlicher Abmessungen des jeweiligen Werkstücks auf, die aus mindestens zwei sich gegenüberliegenden und das jeweilige Werkstück radial zwischen sich aufnehmenden Messelementen besteht. Die Messeinrichtung ermöglicht eine Komplettbearbeitung des jeweiligen Werkstückes auf der Drehmaschine bzw. in dem Dreh-/Fräszentrum. Bei der Feststellung von nicht korrekten Abmessungen kann nun direkt reagiert und das Werkstück nachbearbeitet werden. Durch den minimalen Aufwand beim Handling der jeweiligen Werkstücke entfallen unnötige Rüst-, Liege- und Transportzeiten. Zudem wird das Risiko von Schäden am Werkstück durch Transport und Handling wesentlich gesenkt. Als weiterer Vorteil kann die Platzersparnis in dem Fertigungsbetrieb angesehen werden, da keine gesonderte Messmaschine benötigt wird, wodurch zudem eine enorme Kostenersparnis hinzukommt.The lathe according to the invention or the turning / milling center according to the invention has a measuring device for detecting all dimensions of the respective workpiece, which consists of at least two opposite and the respective workpiece radially between them receiving measuring elements. The measuring device enables a complete machining of the respective workpiece on the lathe or in the turning / milling center. In the determination of incorrect dimensions can now be reacted directly and the workpiece be reworked. The minimal effort involved in handling the respective workpieces eliminates unnecessary set-up, lying and transport times. In addition, the risk of damage to the workpiece through transport and handling is significantly reduced. As a further advantage, the space savings can be viewed in the manufacturing plant, since no separate measuring machine is needed, which also adds an enormous cost savings.
Die Messelemente der Messeinrichtung können einerseits aus einem in die Werkzeugaufnahme der Bearbeitungseinheit einsetzbaren Messkopf mit an dessen freiem Ende angeordnetem Messtaster und andererseits aus einem gemeinsam mit der Bearbeitungseinheit längs des Werkstücks verfahrenbaren, das Werkstück überkragenden, im Wesentlichen L-förmig ausgebildeten Messarm mit mindestens einem am freien Ende seines vertikal verlaufenden Messschenkels vorgesehenem Messtaster bestehen. Vorzugsweise liegen die Spitzen der beiden Messtaster auf einer horizontalen Ebene.The measuring elements of the measuring device can on the one hand from a usable in the tool holder of the processing unit measuring head with arranged at the free end probe and on the other hand from a jointly with the processing unit along the workpiece traversable, the workpiece overhanging, substantially L-shaped measuring arm with at least one on consist of free end of his vertical measuring leg provided probe. Preferably, the tips of the two probes lie on a horizontal plane.
Der Messkopf ist mittels eines Werkzeugwechselarms des Werkzeugwechselsystems in die Werkzeugaufnahme einsetzbar und kann während der Bearbeitung im Werkzeugmagazin zwischengelagert werden.The measuring head can be inserted into the tool holder by means of a tool change arm of the tool changing system and can be temporarily stored in the tool magazine during machining.
Der Messarm ist vorzugsweise aus einer Parkposition während der Bearbeitung des jeweiligen Werkstückes in eine Messposition nach der Bearbeitung des jeweiligen Werkstücks und zurück bewegbar ausgebildet. Zur Bewegung des Messarms aus der Parkposition in die Messposition und zurück radial zum Werkstück ist der Messarm verfahrbar an der Bearbeitungseinheit angeordnet. Dabei ist der vertikale Messschenkel des Messarms um eine radial zur Maschinenachse verlaufende Längsachse des horizontalen Tragschenkels des Messarms in eine horizontale Lage schwenkbar.The measuring arm is preferably formed from a parking position during the processing of the respective workpiece in a measuring position after the processing of the respective workpiece and moved back. For movement of the measuring arm from the parking position into the measuring position and back radially to the workpiece, the measuring arm is movably arranged on the processing unit. Here, the vertical measuring leg of the measuring arm is a longitudinal axis extending radially to the machine axis horizontal support leg of the measuring arm in a horizontal position swiveling.
Ferner kann ein Kalibrierring für die Messtaster in Bezug auf die Durchmessermessung und/oder eine Kalibrierlehre für die Messtaster in Bezug auf die Abstandsmessung vorgesehen sein.Furthermore, a calibration ring for the probes with respect to the diameter measurement and / or a calibration gauge for the probes with respect to the distance measurement may be provided.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Messung von Werkstücken mit der Drehmaschine oder dem Dreh-/Fräszentrum wird nach der Bearbeitung des Werkstücks und der Entnahme des Werkzeugs aus der Werkzeugaufnahme der Messkopf mittels des Werkzeugwechselarms in die Werkzeugaufnahme eingesetzt und der Messarm mit seinem Tragschenkel in horizontaler Lage aus der Parkposition radial zum Werkstück hin verfahren. Nach dem Erreichen der radialen Endposition wird der Messschenkel des Messarms um die Längsachse des horizontalen Tragschenkels des Messarms nach unten in die Messposition geschwenkt, woraufhin sich die freien Enden der Messtaster des Messkopfs und des Messarms gegenüberliegen. Anschließend erfolgen die Messvorgänge durch Verfahren der Messtaster in den notwendigen Richtungen. Nach erfolgter Messung wird der Messschenkel des Messarms aus der Messposition um die Längsachse des horizontalen Tragschenkels des Messarm nach oben geschwenkt. Nach Erreichen der Position wird der gesamte Messarm radial vom Werkstück weg in die Parkposition verfahren, woraufhin ggf. eine Nachbearbeitung erfolgen kann.In the inventive method for measuring workpieces with the lathe or the turning / milling center is used after machining the workpiece and the removal of the tool from the tool holder of the measuring head by means of Werkzeugwechselarms in the tool holder and the measuring arm with its supporting legs in a horizontal position Move the parking position radially to the workpiece. After reaching the radial end position of the measuring leg of the measuring arm is pivoted about the longitudinal axis of the horizontal support leg of the measuring arm down into the measuring position, whereupon the free ends of the probes of the measuring head and the measuring arm are opposite. Subsequently, the measuring processes are carried out by moving the measuring probes in the necessary directions. After the measurement, the measuring leg of the measuring arm is pivoted upward from the measuring position about the longitudinal axis of the horizontal supporting leg of the measuring arm. After reaching the position of the entire measuring arm is moved radially away from the workpiece in the parking position, whereupon, if necessary, a post-processing can take place.
Vor Beginn der Messungen kann zur Kalibrierung der Messtaster der Kalibrierring und/oder die Kalibrierlehre angefahren werden.Before starting the measurements, the calibration ring and / or the calibration gauge can be approached to calibrate the probe.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmaschine bzw. des erfindungsgemäßen Dreh-/Fräszentrums sowie das Verfahren näher erläutert.Hereinafter, a preferred embodiment of the lathe according to the invention or of the turning / milling center according to the invention and the method will be explained in more detail with reference to the drawing.
Es zeigenShow it
Das in
Das Dreh-/Fräszentrum
Auf dem zweiten Maschinenbett
Vorzugsweise kann das Dreh-/Fräszentrum
Zur Erfassung sämtlicher Abmessungen des jeweiligen Werkstücks
Der Messkopf
Der Messarm
Damit der Messarm
Zur Kalibrierung der Messtaster
Nachfolgend wird noch das Verfahren zur Messung von Werkstücken
Nach der Bearbeitung des jeweiligen Werkstücks
Vor Beginn der Messungen kann zur Kalibrierung der Messtaster der Kalibrierring und/oder die Kalibrierlehre angefahren werden.Before starting the measurements, the calibration ring and / or the calibration gauge can be approached to calibrate the probe.
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