DE102016010748A1

DE102016010748A1 - Doppelspindlige Wälzfräsmaschine

Info

Publication number: DE102016010748A1
Application number: DE102016010748.0A
Authority: DE
Inventors: Norbert Hessbrüggen; Armin Eberhardt; Rüdiger Wilken
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2018-03-08

Abstract

Wälzfräsmaschine mit einem Maschinengestell (1) mit einer Vorderwand (2), mit Seitenwänden (3, 4), mit zwei Werkstückspindeln (5, 6), mit einem Werkzeugträger (7) mit rotatorisch antreibbaren Werkzeugen (8, 9), wobei die Werkstückspindeln (5, 6) und die Werkzeuge (8, 9) relativ zueinander entlang zweier zueinander orthogonaler Achsen (X, Z) linear beweglich geführt und miteinander in Bearbeitungseingriff bringbar sind und wobei die Werkzeuge (8, 9) im Werkzeugträger (7) um eine Schwenkachse (10) drehbar gelagert sind, wobei die Werkzeuge (8, 9) als Wälzfräser ausgebildet sind, wobei jeder der Werkstückspindeln (5, 6) ein Wälzfräser zugeordnet ist und wobei zwei Werkstücke (11) in den Werkstückspindeln (5, 6) gleichzeitig mit den Wälzfräsern (8, 9) bearbeitbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine doppelspindlige Wälzfräsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Aus der DE 10 2011 082 831 B3 ist eine Werkzeugmaschine zur Herstellung von Verzahnungen an Werkstücken mit zwei Werkstückspindeln bekannt. Diese sind in einem Drehhalter aufgenommen und können mit einer Schwenkbewegung um eine vertikale Achse aus einer Arbeitsposition in eine Ladeposition und umgekehrt geschwenkt werden. Bei derartigen Wälzfräsmaschinen findet die Beladung zwar parallel zur Hauptzeit statt doch ein Nachteil besteht darin, dass sich immer nur eine der beiden Werkstückspindeln in der Arbeitsposition befindet und dass die andere Werkstückspindel nach erfolgter Beladung erst dann in die Arbeitsposition wechseln kann, wenn die Bearbeitung dort beendet ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer zweispindligen Wälzfräsmaschine den Ausstoß bearbeiteter Werkstücke zu erhöhen. Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Wälzfräsmaschine nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung sind zwei Werkstückspindeln jeweils auf einem Horizontalschlitten gemeinsam zwischen einer Lade- und einer Arbeitsposition hin und her verfahrbar angeordnet. Jeder der beiden Werkstückspindeln ist ein Wälzfräswerkzeug zugeordnet. Obwohl die Zeit für das Be- und Entladen direkt in die Zykluszeit eingeht, wird ein erhöhter Ausstoß erreicht, weil jeweils zwei Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
1 zeigt eine Wälzfräsmaschine in schematischer Darstellung von vorne gesehen
2 zeigt die Wälzfräsmaschine nach 1 in der Seitenansicht
3 4 und 5 zeigen die Wälzfräsmaschine mit alternativen Werkzeugträgern
1 zeigt die Wälzfräsmaschine in schematischer Darstellung in der Frontansicht. Diese weist ein säulenförmiges Maschinengestell 1 auf, das im oberen Teil mit einer seitlichen Verbreiterung 18 versehen ist. An einer Vorderwand 2 des Maschinengestells 1 sind bis in diese Verbreiterung 18 hinein horizontale Führungsschienen 19 für Horizontalschlitten 12, 12' angeordnet. Die Horizontalschlitten 12, 12' werden von Motoren 20 über Kugelrollspindeln 21 in Richtung der X-Achse bewegt. An den Horizontalschlitten 12, 12' sind Vertikalführungen 22 für die Werkstückspindeln 5, 6 vorgesehen. Der Antrieb in Richtung der Z-Achse erfolgt über Motoren 20', 20'' und Kugelrollspindeln 21', 21''. Im unteren Teil des Maschinengestells 1 ist ein Werkzeugträger 7 dargestellt. Dieser umfasst zwei seitliche Tragarme 23, 23' worin eine Wippe 24 um eine Schwenkachse 10 drehbar gelagert ist. Auf der Wippe 24 sind zwei Werkzeuge 8, 9 angeordnet, die als Wälzfräser ausgeführt sind und von Fräsmotoren 25, 25' angetrieben werden. Um die Werkzeuge 8, 9 bei schräg verzahnten Werkstücken 11 dem Neigungswinkel entsprechend einzustellen, kann die Wippe mit einem Schwenkmotor 27 geneigt werden. Die Tragarme 23, 23' sind an den Seitenwänden 3, 4 des Maschinengestells auf Horizontalführungen 26, 26' angeordnet. Sie können zur Durchführung von Shiftbewegungen in Richtung der Y-Achse, senkrecht zur Vorderwand 2, bewegt werden. Die Shiftbewegung erfolgt durch Interpolation, wobei die Wippe 24 in Y- und die Werkstückspindeln 5, 6 in Z-Richtung bewegt werden. Seitlich unterhalb der Verbreiterung 18 ist eine Transporteinrichtung 15 mit einer Ladeposition 16 vorgesehen. Die beiden Werkstückspindeln 5, 6 sind auf dem Horizontalschlitten 12 gemeinsam von einer Arbeitsposition 17 zur Ladeposition 16 verfahrbar. Sie arbeiten nach Pick-Up-Prinzip, das heißt sie nehmen in der Ladeposition 16 Werkstücke 11 paarweise auf, führen sie der Bearbeitung in der Arbeitsposition 17 zu und legen sie nach erfolgter Bearbeitung wieder in der Ladeposition 16 ab.
2 zeigt die Wälzfräsmaschine in der Seitenansicht. Im Maschinengestell 1 ist eine Aussparung 28 vorgesehen, in welche die Fräsmotoren 25, 25' hineinragen. Auf diese Weise können die Werkstückspindeln 5, 6 und die Wippe 24 in geringem Abstand zur Vorderwand 2 angeordnet werden. Dieses erhöht die Maschinensteifigkeit. Das Werkzeug 9 ist dem Neigungswinkel des schräg verzahnten Werkstückes 11 entsprechend gegenüber der Werkstückachse geneigt. Die Horizontalschlitten 12, 12' sind angetrieben von den Motoren 20 entlang der Führungsschienen 19 am Maschinengestell 1 verfahrbar. An der Vorderseite der Horizontalschlitten 12, 12' sind Vertikalführungen 22 für die Werkstückspindeln 5, 6 vorgesehen. Letztere werden von den Motoren 20', 20'' über die Kugelrollspindeln 21', 21'' in Richtung der Z-Achse bewegt.
Die Wälzfräsmaschine nach 3 entspricht weitgehend der Ausführung und der Beschreibung nach 1. Ein Unterschied besteht lediglich in der Realisierung der Shiftbewegung. Hierzu sind auf der Wippe 24 Führungen 13 angeordnet, auf denen die Werkzeuge 8, 9 zusammen mit den Fräsmotoren 25, 25' über einen nicht dargestellten Shiftantrieb bewegt werden. Die Tragarme 23, 23' sind – anders als bei der Maschine nach 1 starr an den Seitenwänden 3, 4 am Maschinengestell 1 angeordnet.
Die 4 zeigt eine weitere Ausführung die ebenfalls weitgehend der 1 entspricht. Die beiden Werkzeuge 8, 9 sind jedoch nicht mehr auf einem gemeinsamen sondern auf getrennten Werkzeugträgern 7', 7'' angeordnet, welche in den Tragarmen 23, 23' drehbar gelagert sind und von den Schwenkmotoren 27, 27' positioniert werden.
Bei der Ausführung nach 5 sind die Werkzeuge 8, 9 ebenfalls auf zwei separaten Werkzeugträgern 7', 7'' angeordnet, die in den Tragarmen 23, 23' drehbar gelagert sind.
Ferner sind zwei Schwenkmotoren 27, 27' vorgesehen, welche die Werkzeuge 8, 9 bei schräg verzahnten Werkstücken 11 dem Neigungswinkel entsprechend einstellen. Analog zur Ausführung nach 3 sind die Tragarme 23, 23' starr am Maschinengestell 1 angeordnet. Die Shiftbewegung erfolgt über Führungen 13 und einen nicht dargestellten Shiftantrieb.
Bezugszeichenliste

1: Maschinengestell
2: Vorderwand
3: Seitenwand
4: Seitenwand
5: Werkstückspindel
6: Werkstückspindel
7 7', 7'': Werkzeugträger
8: Werkzeug
9: Werkzeug
10: Schwenkachse
11: Werkstück
12 12': Horizontalschlitten
13: Führungen
14
15: Transporteinrichtung
16: Ladeposition
17: Arbeitsposition
18: Verbreiterung
19: Führungsschienen
20 20, 20'': Motor
21 21', 21'': Kugelrollspindel
22: Vertikalführungen
23 23': Tragarm
24: Wippe
25 25': Fräsmotor
26 26': Horizontalführung
27 27': Schwenkmotor
28: Aussparung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011082831 B3 [0001]

Claims

Wälzfräsmaschine mit einem Maschinengestell (1) mit einer Vorderwand (2), mit Seitenwänden (3, 4), mit zwei Werkstückspindeln (5, 6), mit einem Werkzeugträger (7) mit rotatorisch antreibbaren Werkzeugen (8, 9), wobei die Werkstückspindeln (5, 6) und die Werkzeuge (8, 9) relativ zueinander entlang zweier zueinander orthogonaler Achsen (X, Z) linear beweglich geführt und miteinander in Bearbeitungseingriff bringbar sind und wobei die Werkzeuge (8, 9) im Werkzeugträger (7) um eine Schwenkachse (10) drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (8, 9) als Wälzfräser ausgebildet sind, dass jeder der Werkstückspindeln (5, 6) ein Wälzfräser zugeordnet ist und dass zwei Werkstücke (11) in den Werkstückspindeln (5, 6) gleichzeitig mit den Wälzfräsern (8, 9) bearbeitbar sind.
Wälzfräsmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindeln (5, 6) jeweils auf einem Horizontalschlitten (12, 12') angeordnet sind, mit diesen am Maschinengestell (1) an der Vorderwand (2) in horizontaler Richtung verfahrbar angeordnet sind und dass die Werkstückspindeln (5, 6) auf den Horizontalschlitten (12, 12') in vertikaler Richtung verfahrbar angeordnet sind.
Wälzfräsmaschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzfräser am Werkzeugträger (7) ortsfest angeordnet sind und dass der Werkzeugträger (7) am Maschinengestell (1) in einer Richtung senkrecht zur Vorderwand (2) verfahrbar angeordnet ist.
Wälzfräsmaschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (7) am Maschinengestell (1) ortsfest angeordnet ist und dass die Wälzfräser auf dem Werkzeugträger (7) entlang von Führungen (13) bewegbar sind.
Wälzfräsmaschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Wälzfräser auf einem separaten Werkzeugträger (7, 7'') angeordnet ist.
Wälzfräsmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, mit einer Transporteinrichtung (15) für Werkstücke (11) mit einer Ladeposition (16) und einer Arbeitsposition (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalschlitten (12, 12') mit den Werkstückspindeln (5, 6) zwischen der Ladeposition (16) und der Arbeitsposition (17) hin und her verfahrbar angeordnet ist.
Wälzfräsmaschine nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsachse für die Bewegungen zwischen Ladeposition (16) und Arbeitsposition (17) als Zustellachse zwischen Werkstück (11) und Werkzeug (8, 9) dient.
Wälzfräsmaschine nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (11) von den Werkstückspindeln (5, 6) nach dem Pick-Up-Prinzip in der Ladeposition (16) paarweise aufnehmbar sind.
Wälzfräsmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugträger (7, 15) an den Seitenwänden (3, 4) beweglich oder starr mit dem Maschinengestell (1) verbunden sind.
Wälzfräsmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengestell (1) als Säule ausgeführt ist und dass die Säule im oberen Bereich eine Verbreiterung (18) aufweist, welche sich seitlich über die Ladeposition (16) hinaus erstreckt.