DE10213778A1

DE10213778A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE10213778A1
Application number: DE2002113778
Authority: DE
Inventors: Ulrich Baumann
Original assignee: Traub Drehmaschinen GmbH and Co KG
Current assignee: Traub Drehmaschinen GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-02

Abstract

Um eine Werkzeugmaschine, umfassend ein Maschinengestell, eine an dem Maschinengestell gehaltene und um eine Spindelachse drehbare Arbeitsspindel, zur Aufnahme eines Werkstücks, einen ersten Werkzeugträger mit einem um eine Achse gegenüber einem Lagergehäuse drehbaren Werkzeugträgerkopf, wobei die Arbeitsspindel und der Werkzeugträgerkopf relativ zueinander mittels einer Steuerung mindestens in Richtung einer X-Achse und einer Z-Achse gesteuert bewegbar sind und die Arbeitsspindel um die Spindelachse als gesteuerte C-Achse drehpositionierbar ist, derart zu verbessern, daß das Werkstück in möglichst kurzer Zeit und möglichst komplett bearbeitet werden kann, wird vorgeschlagen, daß die Achse quer zu einer durch die X-Achse und die Z-Achse aufgespannten X/Z-Ebene verläuft und daß der Werkzeugträgerkopf mehrere Werkzeuge aufweist, die durch Drehen des Werkzeugträgerkopfes um die Achse relativ zum in der Arbeitsspindel aufgenommenen Werkstück in eine Arbeitsstellung bringbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine umfassend ein Maschinengestell, eine an dem Maschinengestell gehaltene und um eine Spindelachse drehbare Arbeitsspindel zur Aufnahme eines Werkstücks, einen ersten Werkzeugträger mit einem um eine Achse gegenüber einem Lagergehäuse drehbaren Werkzeugträgerkopf, wobei die Arbeitsspindel und der Werkzeugträgerkopf relativ zueinander mittels einer Steuerung mindestens in Richtung einer X-Achse und einer Z-Achse gesteuert bewegbar sind und die Arbeitsspindel um die Spindelachse als gesteuerte C-Achse drehbar positionierbar ist.

Derartige Werkzeugmaschinen sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Bei derartigen Werkzeugmaschinen besteht generell das Problem, Werkstücke in möglichst kurzer Zeit und möglichst komplett zu bearbeiten.

Diese Aufgabe wird bei einer Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achse, um die der Werkzeugträgerkopf drehbar ist, quer zu einer durch die X-Achse und die Z-Achse aufgespannten X/Z-Ebene verläuft und daß der Werkzeugträgerkopf mehrere Werkzeuge aufweist, die durch Drehen des Werkzeugträgerkopfes um die Achse relativ zum in der Arbeitsspindel aufgenommenen Werkstück in eine Arbeitsstellung bringbar ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß mit dieser in einfacher Weise eine möglichst große Zahl von Werkzeugen in möglichst vielfältiger Weise am Werkstück eingesetzt werden kann.

Insbesondere besteht bei der erfindungsgemäßen Lösung durch geeignete Drehung des Werkzeugträgerkopfes die Möglichkeit, die Werkzeuge an einer Umfangsseite oder einer Stirnseite des Werkstücks einzusetzen.

Um einerseits möglichst viele Werkzeuge zur Verfügung zu haben, andererseits das Kollisionsrisiko möglichst gering zu halten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Werkzeugträgerkopf auf mindestens zwei unterschiedlichen Seiten Werkzeugaufnahmen für Werkzeuge trägt.

Noch besser ist es, wenn der Werkzeugträgerkopf auf mindestens drei unterschiedlichen Seiten Werkzeugaufnahmen für Werkzeuge trägt.

Um die Zahl der einsetzbaren Werkzeuge noch weiter zu steigern, ist es noch vorteilhafter, wenn der Werkzeugträgerkopf auf mindestens vier unterschiedlichen Seiten Werkzeugaufnahmen für Werkzeuge trägt.

Die unterschiedlichen Seiten des Werkzeugträgerkopfes werden dabei vorzugsweise durch Seitenflächen des Werkzeugträgerkopfes gebildet, wobei die Seitenflächen so angeordnet sind, daß Flächennormalen derselben in unterschiedliche Richtungen weisen. Die Seitenflächen können dabei gewölbt sein. Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Seitenflächen ebene Flächen sind.

Hinsichtlich der Ausbildung des Werkzeugträgerkopfes sind die unterschiedlichsten geometrischen Formen denkbar. Beispielsweise wäre es denkbar, den Werkzeugträgerkopf kugelförmig oder ellipsoidförmig oder auch konusförmig auszubilden, wobei diese Körperformen auch mit zusätzlichen Abflachungen versehen sein können.

Eine für die räumlichen Verhältnisse in einer Werkzeugmaschine besonders günstige Form sieht vor, daß der Werkzeugträgerkopf als prismatischer Körper ausgebildet ist und die Achse den prismatischen Körper parallel zu einer Seitenfläche verlaufend durchsetzt. Vorzugsweise verläuft dabei die Achse parallel zur Mittelachse des prismatischen Körpers.

Geometrisch besonders günstig ist es dabei, wenn der prismatische Körper in Richtung der Achse eine Ausdehnung aufweist, die mindestens so groß ist wie in jeder Richtung quer zu der Achse.

Noch besser ist es, wenn der prismatische Körper in Richtung der Achse eine Ausdehnung aufweist, die mindestens dem 1,5-fachen der maximalen Ausdehnung quer zu der Achse entspricht.

Die Grundfläche des prismatischen Körpers kann die unterschiedlichsten Formen haben. Beispielsweise kann die Grundfläche auch eine runde oder elliptische Form haben.

Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß der prismatische Körper als Grundfläche ein Vieleck aufweist.

Vorzugsweise ist dabei das Vieleck maximal ein Sechseck, noch vorteilhafter sind Grundflächen in Form eines Fünfecks oder eines Vierecks, um einerseits möglichst viele Werkzeugaufnahmen vorsehen zu können und andererseits die Werkzeuge noch mit möglichst geringer Kollisionsgefahr einsetzen zu können.

Hinsichtlich der Ausdehnung des Werkzeugträgerkopfes wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. Damit der Werkzeugträgerkopf jedoch hinsichtlich seiner Größe die Baugröße der Werkzeugmaschine nicht negativ beeinflußt, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Werkzeugträgerkopf quer zu der Achse eine maximale Ausdehnung aufweist, welche höchstens dem 8-fachen eines maximalen Werkstückdurchmessers entspricht.

Noch besser ist es, wenn der Werkzeugträgerkopf quer zur Achse eine maximale Ausdehnung aufweist, welche höchstens dem 6-fachen eines maximalen Werkstückdurchmessers entspricht.

Sollte der Werkzeugträgerkopf Seitenflächen aufweisen, so ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Seitenflächen in einem Abstand von der Achse angeordnet sind, welcher maximal dem 4-fachen des maximalen Werkstückdurchmessers entspricht.

Noch besser ist es, wenn der Abstand der Seitenflächen von der Achse maximal dem 2-fachen des maximalen Werkstückdurchmessers entspricht:

Darüber hinaus sieht eine besonders günstige Form eines erfindungsgemäßen Werkzeugträgerkopfs vor, daß dieser einander gegenüberliegende Seitenflächen aufweist und daß die einander gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils einen maximalen Abstand voneinander aufweisen, der höchstens dem 6-fachen des maximalen Werkstückdurchmessers entspricht.

Noch besser ist es, wenn dieser maximale Abstand höchstens dem 4-fachen des maximalen Werkstückdurchmessers entspricht, da dann der Werkzeugträgerkopf noch kompakter aufgebaut ist.

Hinsichtlich der Ausdehnung des Werkzeugträgerkopfes in Richtung der Achse wurden bislang ebenfalls keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine konstruktiv besonders geeignete Lösung vor, daß der Werkzeugträgerkopf in Richtung der Achse eine Ausdehnung aufweist, welche mindestens dem 6-fachen des maximalen Werkstückdurchmessers entspricht.

Hinsichtlich der Drehbarkeit des Werkzeugträgerkopfes um die Achse wurden ebenfalls im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, den Werkzeugträgerkopf auf zwei unterschiedlichen Seiten jeweils mit Werkzeugen zu bestücken und eine Drehbarkeit des Werkzeugträgerkopfes von maximal 180° vorzusehen.

Noch vorteilhafter ist es jedoch, insbesondere, um die Werkzeuge optimal einsetzen zu können, wenn der Werkzeugträgerkopf um die Achse um mindestens 270° drehbar ist, so daß auf mehreren Seiten des Werkzeugträgerkopfes Werkzeuge angeordnet werden können, die dann durch Drehung des Werkzeugträgerkopfes in Eingriff mit dem Werkstück gebracht werden können.

Noch vorteilhafter ist es, wenn der Werkzeugträgerkopf um die Achse um mindestens 360° drehbar ist, so daß eine optimale Flexibilität bei der Bestückung des Werkzeugträgerkopfes mit Werkzeugen und beim Einsatz dieser Werkzeuge gegeben ist.

Hinsichtlich der Drehbarkeit des Werkzeugträgerkopfes um die Achse sind die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar. Eine bevorzugte Lösung sieht vor, daß der Werkzeugträgerkopf um die Achse in diskrete Drehstellungen drehbar ist.

Beispielsweise können die Drehstellungen durch Hauptrichtungen der an dem Werkzeugträgerkopf vorgesehenen Werkzeuge vorgegeben sein und den Hauptrichtungen der Werkzeuge entsprechen, so daß sich jedes Werkzeug mit seiner Hauptrichtung in Arbeitsstellung bringen läßt.

Besonders günstig ist es hinsichtlich der diskreten Drehstellungen, wenn die diskreten Drehstellungen in demselben Winkelabstand voneinander angeordnet sind, so daß für die Festlegung des Werkzeugträgerkopfes Fixiervorrichtungen mit entsprechender mehrzähliger Symmetrie vorgesehen sein können.

Noch vorteilhafter ist es, wenn der Werkzeugträgerkopf mehr diskrete Drehstellungen aufweist als Hauptrichtungen, in welche sich in die Werkzeugaufnahmen am Werkzeugträgerkopf einsetzbare Werkzeuge erstrecken können.

Damit besteht die Möglichkeit, die einzelnen Werkzeuge auch in Ausrichtungen einzusetzen, in denen sich die Hauptrichtungen nicht parallel zur X-Achse oder parallel zur Z-Achse erstrecken, sondern auch in mindestens einem Winkel zu diesen.

Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß Winkelabstände zwischen den diskreten Drehstellungen des Werkzeugträgerkopfes kleiner als 10° sind.

Noch vorteilhafter ist es, wenn die Winkelabstände ein ganzzahliges Vielfaches von 1,25° betragen, das heißt 1,25° oder 2,5° oder 5°.

Alternativ oder ergänzend zum Vorsehen diskreter Drehstellungen sieht ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß der Werkzeugträgerkopf um die Achse als durch die Steuerung gesteuerte B-Achse drehbar ist und somit die Steuerung die Möglichkeit hat, den Werkzeugträgerkopf in beliebige Drehstellungen zu drehen, um in diesen Drehstellungen analog der bekannten B-Achse das Werkstück bearbeiten zu können.

Hinsichtlich der Lagerung des Werkzeugträgerkopfes wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, den Werkzeugträgerkopf auf dem Lagergehäuse drehbar zu lagern.

Besonders günstig läßt sich jedoch der Werkzeugträgerkopf dann lagern, wenn dieser zwischen Armen einer Haltegabel um die Achse drehbar gelagert ist, so daß eine ausreichend stabile und für eine Werkzeugmaschine raumsparende Bauweise möglich ist.

Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß der Werkzeugträgerkopf mit montierten Werkzeugen kollisionsfrei gegenüber der Haltegabel drehbar ist.

Hinsichtlich der Anordnung der Werkzeuge selbst wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung keinerlei nähere Angaben gemacht.

So können beispielsweise die Werkzeugaufnahmen für die Werkzeuge beliebig am Werkzeugträgerkopf verteilt sein. Eine besonders für die Steuerung und auch die Kollisionsfreiheit beim Einsatz des Werkzeugträgerkopfes günstige Lösung sieht vor, daß der Werkzeugträgerkopf mindestens zwei Aufnahmen für Werkzeuge trägt, die mit ihren Hauptrichtungen in einer gemeinsamen, sich senkrecht zur Achse erstreckenden Werkzeugebene liegen. Mit derart angeordneten Werkzeugaufnahmen lassen sich in besonders günstiger Weise mehrere Werkzeuge anordnen und Kollisionen vermeiden.

Noch optimaler lassen sich mehrere Werkzeuge an dem Werkzeugträgerkopf dann anordnen, wenn dieser mindestens zwei, in Richtung der Achse im Abstand voneinander angeordnete Werkzeugebenen aufweist, in welchen sich jeweils die Hauptrichtungen von in die mehreren Werkzeugaufnahmen eingesetzten Werkzeugen erstrecken.

Dabei ist es, um die Werkzeuge der unterschiedlichen Werkzeugebenen einfach wechseln zu können günstig, wenn der Werkzeugträgerkopf in eine quer zu den Werkzeugebenen verlaufenden Werkzeugwechselrichtung relativ zur X/Z-Ebene bewegbar ist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn dabei die Werkzeugwechselrichtung parallel zu der Achse verläuft, um die der Werkzeugträgerkopf drehbar ist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Werkzeugträgerkopf pro Werkzeugebene auf gegenüberliegenden Seiten der Achse angeordnete Werkzeugaufnahmen aufweist.

Um beim Einsatz der einzelnen Werkzeuge die Kollisionsgefahr der nicht eingesetzten Werkzeuge mit dem Werkstück oder anderen Werkzeugen oder Werkzeugträgern möglichst gering zu halten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Werkzeugträgerkopf derart angeordnete Werkzeugaufnahmen aufweist, daß in diesen eingesetzte Werkzeuge in Hauptrichtungen weisen, die in der jeweiligen Werkzeugebene in der Richtung, in der sie zerspanend wirken, einen Winkelabstand bezüglich der Achse von mindestens 60° voneinander aufweisen, so daß durch diesen Winkelabstand ausreichend Raum zum in Azimutalrichtung benachbarten Werkzeug besteht.

Ein derartiger Aufbau hat neben der Reduzierung der Kollisionsgefahr auch den Vorteil, daß dadurch der Werkzeugträgerkopf möglichst klein und kompakt ausgebildet sein kann und somit insgesamt die Werkzeugspitzen möglichst nahe bei der Achse liegen, so daß die bei der Bearbeitung auftretenden Drehmomente um die Achse aufgrund des möglichst kleinen Hebelarms für den Werkzeugträgerkopf vorgesehenen Fixiereinrichtung problemlos aufgenommen werden können.

Noch besser ist es, wenn die Werkzeuge derart am Werkzeugträgerkopf angeordnet sind, daß die Hauptrichtungen in der jeweiligen Werkzeugebene in der Richtung, in der die Werkzeuge zerspanend wirken, einen Winkelabstand von mindestens 90° voneinander aufweisen.

Im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung einzelner vorteilhafter Ausführungsbeispiele wurde lediglich auf die Anordnung von Werkzeugen mit derart eingegangen, daß deren Hauptrichtungen in mindestens einer senkrecht zur Achse verlaufenden Werkzeugebene liegen.

Alternativ oder ergänzend dazu ist es vorteilhaft, wenn der Werkzeugträgerkopf mehrere Werkzeugträgeraufnahmen aufweist, die so angeordnet sind, daß Hauptrichtungen von in diese eingesetzten Werkzeugen in einer sich parallel zur Achse erstreckenden Ausrichtebene liegen.

Die Ausrichtebene kann dabei in unterschiedlichster Art und Weise verlaufen.

So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, daß die Ausrichtebene durch die Achse hindurch verläuft.

Eine andere Lösung sieht vor, daß die Ausrichtebene gegenüber der Achse seitlich versetzt verläuft.

Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, daß der Werkzeugträgerkopf Werkzeugaufnahmen aufweist, die so angeordnet sind, daß Hauptrichtungen von in diese eingesetzten Werkzeugen in zwei parallel zur Achse und quer zueinander verlaufenden Ausrichtebenen liegen.

Damit können die beiden Ausrichtebenen durch die Achse verlaufen oder nicht durch die Achse verlaufen. Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht jedoch vor, daß eine erste, parallel zu der Achse verlaufende Ausrichtebene durch diese hindurchverläuft und mindestens eine zweite, parallel zur Achse verlaufende Ausrichtebene quer zu dieser und im Abstand von der Achse verläuft.

Dabei kann die zweite Ausrichtebene prinzipiell in beliebigen Winkeln zur ersten Ausrichtebene verlaufen. Besonders günstig ist es, wenn die zweite Ausrichtebene senkrecht zur ersten Ausrichtebene verläuft.

Hinsichtlich der Ausbildung der Werkzeugaufnahmen für die Werkzeuge wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So können grundsätzlich die Werkzeugaufnahmen Aufnahmen für stationäre Werkzeuge sein.

Da für eine Komplettbearbeitung in vielen Fällen rotierend angetriebene Werkzeuge erforderlich sind, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Werkzeugträgerkopf mit mindestens einer Werkzeugaufnahme für ein rotierend angetriebenes Werkzeug versehen ist.

Diese Werkzeugaufnahme kann in unterschiedlichster Art und Weise ausgerichtet sein. Besonders günstig ist es, wenn eine Rotationsachse der Werkzeugaufnahme für das rotierend angetriebene Werkzeug in der Arbeitsstellung sich parallel zu der X/Z-Ebene erstreckt.

Ferner wurden hinsichtlich der Ausrichtung der Rotationsachse zu der Werkzeugebene keinerlei Angaben gemacht. So ist es besonders günstig, wenn die Rotationsachse in einer Werkzeugebene liegt.

Als besonders vorteilhaft hat es sich bei erfindungsgemäßen Lösung erwiesen, wenn mindestens eine der rotierend antreibbaren Werkzeugaufnahme als Werkzeugaufnahme für ein Schwerlastwerkzeug ausgebildet ist. Ein derartiges Schwerlastwerkzeug kann beispielsweise ein Werkzeug für Verzahnungsfräsen, Mehrkantfräsen oder ein Schruppfräser sein.

Besonders günstig läßt sich eine Werkzeugaufnahme für ein rotierend angetriebenes Werkzeug dann realisieren, wenn der Werkzeugträgerkopf eine diesen quer zu der Achse durchsetzende Werkzeugspindel mit mindestens einer Werkzeugaufnahme aufweist.

Eine derartige, im Werkzeugträgerkopf gelagerte Spindel ist insbesondere geeignet für Schwerlastwerkzeuge, beispielsweise schwere Fräswerkzeuge, die für eine möglichst schnell auszuführende Komplettbearbeitung von Vorteil sind.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Werkzeugspindel an beiden gegenüberliegenden Enden jeweils eine Werkzeugaufnahme aufweist.

Noch vorteilhafter ist es, insbesondere für eine Komplettbearbeitung, wenn der Werkzeugträgerkopf mehrere Werkzeugaufnahmen für rotierend angetriebene Werkzeuge aufweist, so daß mehrere unterschiedliche rotierend angetriebene Werkzeuge eingesetzt werden können.

Die Werkzeugaufnahmen für die mehreren rotierend angetriebenen Werkzeuge könnten prinzipiell durch jeweils eigene Antriebe antrieben werden.

Um jedoch den Werkzeugträgerkopf möglichst kompakt und möglichst klein ausführen zu können und andererseits eine möglichst hohe Antriebsleistung für den Antrieb der einzelnen Werkzeugaufnahmen zur Verfügung zu haben, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die mehreren Werkzeugaufnahmen für rotierend angetriebene Werkzeuge durch einen gemeinsamen Antrieb antreibbar sind.

Dabei kann im einfachsten Fall der Antrieb so ausgebildet sein, daß dieser alle Werkzeugaufnahmen ständig antreibt, wobei allerdings nur das Werkzeug einer der rotierend angetriebenen Werkzeugaufnahmen im Einsatz ist und die anderen Werkzeuge frei mitlaufen. Es ist aber auch denkbar, Werkzeugaufnahmen zu- und abschaltbar auszuführen, wobei in diesem Fall eine lösbare Ankupplung der einzelnen Werkzeugaufnahmen erforderlich ist.

Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, daß die einzelnen Werkzeugaufnahmen mit unterschiedlicher Drehzahl angetrieben sind. Dabei wird beispielsweise bei Schwerlastwerkzeugen eine geringere Drehzahl gewählt, als bei üblichen rotierend angetriebenen Werkzeugen, wie beispielsweise üblichen Bohrern und Fräsen. Um diese unterschiedlichen Drehzahlen mit einem gemeinsamen Antrieb realisieren zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß durch den gemeinsamen Antrieb mindestens eine der Werkzeugaufnahmen mit größerer Untersetzung antreibbar ist als mindestens eine andere der Werkzeugaufnahmen.

Hinsichtlich der Realisierung eines Antriebsmotors wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, auch den Antriebsmotor im Werkzeugträgerkopf anzuordnen. Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn der Antriebsmotor des gemeinsamen Antriebs an dem Lagergehäuse angeordnet ist. Beispielsweise läßt sich dabei der Antriebsmotor an der Haltegabel für den Werkzeugträgerkopf anordnen, so daß ein direkt in den Werkzeugträgerkopf geführter Antriebsstrang koaxial zu der Achse realisierbar ist.

Hinsichtlich der Bewegbarkeit des Werkzeugträgerkopfes relativ zur Arbeitsspindel wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.

So ist es für die bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine vorgesehene Komplettbearbeitung von Vorteil, wenn der Werkzeugträgerkopf relativ zur Arbeitsspindel derart bewegbar ist, daß in einer Arbeitsstellung eines der Werkzeuge die diesem zugeordnete Seite des Werkzeugträgerkopfes einer Umfangsseite des Werkstücks zugewandt ist und daß in einer weiteren Arbeitsstellung von einem der Werkzeuge die diesem zugeordnete Seite des Werkzeugträgerkopfes einer Stirnseite des Werkzeuges zugewandt ist, so jeweils das in Arbeitsstellung stehende Werkzeug mit seiner Hauptrichtung so ausgerichtet sein kann, daß dieses quer zur Umfangsseite oder quer zur Stirnseite des Werkstücks verläuft und damit die auf den Werkzeugträgerkopf wirkenden Kräfte zumindest ein geringes Drehmoment um die Achse bewirkt, um welche der Werkzeugträgerkopf drehbar ist.

Eine besonders günstige Lösung sieht dabei vor, daß der Werkzeugträgerkopf relativ zur Arbeitsspindel derart bewegbar ist, daß in einer Arbeitsstellung von einem der Werkzeuge mit quer zur Z-Richtung verlaufender Hauptrichtung das Werkstück umfangsseitig bearbeitet werden kann und daß in einer Arbeitsstellung von einem der Werkzeuge mit quer zur X-Richtung verlaufender Hauptrichtung das Werkstück stirnseitig bearbeitet werden kann.

Um besonders vorteilhaft mit dem der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinen zugeordneten Werkzeugträgerkopf arbeiten zu können, ist vorgesehen, daß der Werkzeugträgerkopf über eine der Spindelachse zugewandte Seite des Lagergehäuses überstehend am Lagerkörper angeordnet ist, so daß keinerlei Kollisionen zwischen Lagergehäuse und Spindelgehäuse entstehen.

Noch besser ist es, insbesondere um weitere Kollisionen, beispielsweise im Fall einer Gegenspindelmaschine, zu vermeiden, wenn der Werkzeugträgerkopf über eine in dieselbe Richtung wie das Werkstück W mit seiner Stirnseite weisende Seite des Lagergehäuses überstehend angeordnet ist.

Ferner läßt sich vorzugsweise der den Werkzeugträgerkopf aufweisende erste Werkzeugträger besonders günstig dann anordnen, wenn das Lagergehäuse in allen möglichen Stellungen des Werkzeugträgerkopfes relativ zur Arbeitsspindel stets auf derselben Seite einer durch die Spindelachse hindurch und quer zur X/Z-Ebene verlaufenden Mittelebene angeordnet ist. Damit läßt sich die Führung des ersten Werkzeugträgers besonders günstig gestalten.

Insbesondere ist dabei vorteilhafterweise vorgesehen, daß in allen möglichen Stellungen des Werkzeugträgerkopfes ein den ersten Werkzeugträger tragendes Schlittensystem auf derselben Seite einer durch die Spindelachse hindurch und quer zur X/Z-Ebene verlaufenden Mittelebene angeordnet ist.

Um mit möglichst vielen Werkzeugen am Werkstück arbeiten zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Lagergehäuse des ersten Werkzeugträgers und ein Lagergehäuse eines zweiten Werkzeugträgers auf einander gegenüberliegenden Seiten einer durch die Spindelachse und parallel zur X/Z-Ebene verlaufenden Mittelebene angeordnet sind.

Darüber hinaus ist es - um eine möglichst große Präzision bei der Bearbeitung der Werkstücke zu erreichen - von Vorteil, wenn das Maschinengestell einen Maschinenbettkörper umfaßt, an dessen einer Seite die Arbeitsspindel angeordnet ist und an dessen weiterer Seite ein Schlittensystem angeordnet ist, welches den ersten Werkzeugträger mit dem um die Achse drehbaren Werkzeugträgerkopf trägt.

Eine besonders zweckmäßige Lösung bei Vorsehen eines zweiten Werkzeugträgers sieht vor, daß ein Schlittensystem, welches den zweiten Werkzeugträger trägt, an einer der weiteren Seite gegenüberliegenden Seite des Maschinenbettkörpers angeordnet ist.

Vorzugsweise ist dabei der Maschinenbettkörper ein langgestreckter prismatischer Körper, an dessen unterschiedlichen Längsseiten die Arbeitsspindel und das Schlittensystem angeordnet sind.

Insbesondere beim Vorsehen eines derartigen Maschinenbettkörpers ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß ein die Arbeitsspindel aufnehmendes Spindelgehäuse stationär oder nur in Richtung der Z-Achse bewegbar am Maschinengestell, insbesondere am Maschinenbettkörper, angeordnet ist.

Im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der erfindungsgemäßen Lösung wurde lediglich davon ausgegangen, daß die Arbeitsspindel und der Werkzeugträgerkopf relativ zueinander in X- und Z-Richtung gesteuert bewegbar sind. Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn die Arbeitsspindel und der Werkzeugträgerkopf relativ zueinander auch noch zusätzlich in Y-Richtung gesteuert bewegbar sind.

Eine derartig gesteuerte Bewegbarkeit in der Y-Richtung läßt vorteilhafterweise die Möglichkeit zu, die Werkzeuge unterschiedlicher Werkzeugebenen durch Verfahren des Werkzeugträgerkopfes in Y-Richtung in Einsatz am Werkstück zu bringen.

Um die Arbeitsmöglichkeiten mit dem erfindungsgemäßen Werkzeugträgerkopf optimal ausnutzen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Verfahrwege in der X-Richtung und der Z-Richtung derart groß sind, daß der Werkzeugträgerkopf zur Bearbeitung des Werkstücks auf einer der Arbeitsspindel abgewandten Seite des Werkstücks positionierbar ist und somit in günstiger Art und Weise eine einfache stirnseitige Bearbeitung des Werkstücks möglich ist.

Besonders vorteilhaft lassen sich Bearbeitungen auf einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine dann durchführen, wenn der Arbeitsspindel gegenüberliegend eine Gegenspindel angeordnet ist, so daß eine Bearbeitung des Werkstücks auf einer ersten Seite in der Arbeitsspindel und auf einer zweiten Seite in der Gegenspindel erfolgen kann.

Vorzugsweise ist dabei der Werkzeugträgerkopf in X- und Z-Richtung derart verfahrbar, daß er zur Bearbeitung mindestens eines der Werkstücke zwischen der Arbeitsspindel und der Gegenspindel positionierbar ist.

Noch vorteilhafter ist eine Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung, bei welcher sowohl der Arbeitsspindel als auch der Gegenspindel ein erfindungsgemäß angeordneter und ausgebildeter Werkzeugträgerkopf zugeordnet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Frontansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit einem ersten und einem zweiten Werkzeugträger;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 mit Blickrichtung A in Fig. 1 bei nicht dargestelltem zweiten Werkzeugträger in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 4;
Fig. 4 einen Schnitt längs Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drehmaschine in Richtung des Pfeils B in Fig. 1 bei der allerdings lediglich die Arbeitsspindel und die beiden Werkzeugträger dargestellt sind, bei einer ersten Bearbeitungsmöglichkeit;
Fig. 6 eine Draufsicht entsprechend Fig. 5 bei einer zweiten Bearbeitungsmöglichkeit;
Fig. 7 eine Draufsicht entsprechend Fig. 5 bei einer dritten Bearbeitungsmöglichkeit;
Fig. 8 eine Draufsicht entsprechend Fig. 5 bei einer vierten Bearbeitungsmöglichkeit;
Fig. 9 eine Draufsicht entsprechend Fig. 5 bei einer fünften Bearbeitungsmöglichkeit;
Fig. 10 eine Draufsicht entsprechend Fig. 5 bei einer sechsten Bearbeitungsmöglichkeit;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht ähnlich Fig. 2 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine;
Fig. 12 eine Ansicht in Richtung des Pfeils C in Fig. 11 mit Darstellung der Getriebeverbindung zwischen den einzelnen Spindeln des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 11;
Fig. 13 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine;
Fig. 14 eine Ansicht in Richtung des Pfeils D in Fig. 13;
Fig. 15 eine Frontansicht ähnlich Fig. 1 eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine;
Fig. 16 eine Darstellung ähnlich Fig. 5 eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit Bearbeitungsmöglichkeiten;
Fig. 17 eine Darstellung ähnlich Fig. 5 eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit Bearbeitungsmöglichkeiten;
Fig. 18 eine Darstellung ähnlich Fig. 5 eines siebten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit Bearbeitungsmöglichkeiten und
Fig. 19 eine Darstellung ähnliche Fig. 5 eines achten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit Bearbeitungsmöglichkeiten.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmaschine, dargestellt in Fig. 1 und 2, umfaßt ein Maschinengestell 10 mit einem Maschinenbettkörper 12, welcher beispielsweise als langgestreckter Körper ausgebildet ist und insbesondere eine Basisseite 14, eine dieser gegenüberliegende Spindelträgerseite 16 und sich zwischen der Spindelträgerseite 16 und der Basisseite 14 erstreckende Schlittenträgerseiten 18 und 20 aufweist, wobei sich die Basisseite 14, die Spindelträgerseite 16 und die Schlittenträgerseiten 18 und 20 parallel zu einer Längsrichtung 22 des Maschinenbettkörpers 12 erstrecken.
Auf der Spindelträgerseite 16 des Maschinenbettkörpers 12 sitzt ein Spindelgehäuse 24, in welchem eine als Ganzes mit 26 bezeichnete Arbeitsspindel um eine Spindelachse 28 drehbar gelagert und antreibbar ist. An der Arbeitsspindel 26 ist eine Werkstückaufnahme 30 versehen, in welche ein als Ganzes mit W bezeichnetes Werkstück zur Bearbeitung einsetzbar ist.
Zur Bearbeitung des Werkstücks W sind beispielsweise auf einer Seite einer durch die Spindelachse 28 der Arbeitsspindel 26 und parallel zu einer X-Richtung verlaufenden Mittelebene 31 ein erster Werkzeugträger 32 und auf der gegenüberliegenden Seite der Arbeitsspindel 26 ein zweiter Werkzeugträger 34 vorgesehen, wobei vorzugsweise jeder der Werkzeugträger 32, 34 auf einem in X-Richtung senkrecht zur Spindelachse 28 bewegbaren X-Schlitten 36 bzw. 38 sitzt, der seinerseits vorzugsweise jeweils auf einem Y-Schlitten 40 bzw. 42 sitzt, welcher jeweils parallel zu einer Y-Richtung bewegbar ist, die senkrecht zur Spindelachse 28 und senkrecht zur X-Richtung verläuft.
Hierzu sind die Y-Schlitten 40 und 42 entweder direkt am Maschinenbettkörper 12 geführt oder, wie in Fig. 1 dargestellt, jeweils an Z-Schlitten 44 und 46, die ihrerseits an den Schlittenträgerseiten 18 bzw. 20 des Maschinenbettkörpers 12 in der Längsrichtung 22 und außerdem parallel zu einer in Richtung der Spindelachse 28 verlaufenden Z-Richtung verschiebbar geführt sind.
Damit sind die Werkzeugträger 32 und 34 gegenüber dem in der Arbeitsspindel 26 aufgenommenen Werkstück W in X-, Y- und Z-Richtung durch eine programmierbare Steuerung S bewegbar, mit welcher außerdem die Arbeitsspindel 26 um die Spindelachse 28 als gesteuerte C-Achse drehpositionierbar ist.
Für den Fall, daß die Y-Schlitten 40 und 42 unmittelbar am Maschinenbettkörper 12, und zwar ebenfalls an dessen Schlittenträgerseiten 18 bzw. 20 in Y- Richtung geführt sind, besteht auch die Möglichkeit, das Spindelgehäuse 24 seinerseits in Z-Richtung verschiebbar an der Schlittenträgerseite 16 des Maschinenbettkörpers zu führen und somit dadurch die Bewegbarkeit in Z- Richtung sicherzustellen.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, sowohl eine Z-Bewegbarkeit der Werkzeugträger 32 und 34 gegenüber dem Maschinenbettkörper 12 als auch eine Z-Bewegbarkeit des Spindelgehäuses 24 gegenüber dem Maschinenbettkörper 12 vorzusehen, um - wie nachfolgend beschrieben - das Werkstück W in eine Gegenspindel übergeben zu können.
Das Grundkonzept der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist in der deutschen Patentanmeldung 100 48 291.0-14 offenbart, auf welche hiermit bezüglich der Ausbildung des Maschinenbettkörpers 12 und der Bewegbarkeit der Werkzeugträger 32 und 34 vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Ferner ist beispielsweise der Werkzeugträger 34 ein in der genannten Patentanmeldung bereits beschriebener Werkzeugrevolver, umfassend ein Revolvergehäuse 48 und einen Revolverkopf 50 mit Werkzeugen 51, welcher gegenüber dem Revolvergehäuse 48 um eine Revolverachse 52 drehbar ist, wobei die Revolverachse 52 in einer Ebene 54 liegt, die parallel zu einer durch die Z- Richtung und die X-Richtung aufgespannten X-/Z-Ebene 56 verläuft, wobei beide Ebenen sich senkrecht zur Mittelebene 31 erstrecken.
Bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine umfaßt der als Kompaktwerkzeugträger ausgebildete Werkzeugträger 32 einen Lagergehäuse 58, an welchem ein Werkzeugträgerkopf 60 um eine Achse 62 drehbar gelagert ist, welche im Gegensatz zum Werkzeugträger 34 quer zur X-/Z-Ebene 56, vorzugsweise senkrecht zu dieser verläuft.
Zur Lagerung des Werkzeugträgerkopfes 60 ist das Lagergehäuse 58 mit einer Haltegabel 64 versehen, die zwei einen Zwischenraum 66 zwischen sich einschließende Arme 68 und 70 aufweist, zwischen denen der Werkzeugträgerkopf 60 gehalten ist.
Vorzugsweise ist dabei der Werkzeugträgerkopf 60 so ausgebildet, daß er eine der Haltegabel 68 zugewandte Oberseite 72 sowie eine der Haltegabel 70 zugewandte Unterseite 74 aufweist, die parallel zueinander und vorzugsweise senkrecht zur Achse 62 verlaufen und Basisflächen eines sich zwischen diesen erstreckenden prismatischen Körpers 76 bilden, der mehrere Seiten, beispielsweise vier Seiten 78a, 78b, 78c und 78d, gebildet durch entsprechende ebene Seitenflächen, aufweist, die vorzugsweise parallel zur Achse 62 verlaufen, wobei vorzugsweise mindestens ein Paar einander gegenüberliegender Seitenflächen, beispielsweise die Seitenflächen 78a und 78c oder die Seitenflächen 78b und 78d, parallel zueinander verlaufen und im Falle eines Quaders als prismatischem Körper 76 paarweise senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
Unabhängig von der Form des prismatischen Körpers 76 sind jedoch einander gegenüberliegende Seiten 78, das heißt beispielsweise die Seitenflächen der Seiten 78a und 78c oder die Seitenflächen der Seiten 78b und 78c, des prismatischen Körpers 76 in einem Abstand A1 bzw. A2 voneinander angeordnet, der kleiner ist als das 6-fache eines maximalen Durchmessers der Werkstückaufnahme 30 und somit kleiner als das 6-fache eines maximalen Durchmessers des Werkstücks W in der Arbeitsspindel 26.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die Abstände A1, A2 sogar noch kleiner als das 4-fache des maximalen Durchmessers der Werkstückaufnahme 30 und somit des maximalen Durchmessers des Werksticks W sind.
Vorzugsweise läßt sich die maximale Ausdehnung des prismatischen Körpers quer zur Achse 62 ebenfalls auf Werte eingrenzen, die kleiner als das 8-fache des maximalen Durchmessers der Werkstückaufnahme sind.
Diese Angabe für die Abstände einander gegenüberliegender Seiten 78a und 78c bzw. 78b und 78d und die maximale Ausdehnung gilt nicht nur für die Ausbildung des prismatischen Körpers 76 als Quader sondern auch die Ausbildung des prismatischen Körpers mit jeglicher Form der Unterseite 72 und Oberseite 74, da durch diese Beschränkung der Ausdehnung des prismatischen Körpers 76 quer zur Achse 62 sichergestellt ist, daß der Werkzeugträgerkopf 60 ausreichend kompakt ist.
Wie in Fig. 3 dargestellt, können jeder Seitenfläche 78 eines oder mehrere Werkzeuge zugeordnet werden.
Beispielsweise sind der Seiten 78a und 78c Schwerlastwerkzeuge, insbesondere schwere Fräswerkzeuge 80a und 80b zugeordnet, die rotierend angetrieben sind und vorzugsweise um eine gemeinsame Rotationsachse 82 rotieren, wobei zu Aufnahme und Antrieb dieser schweren Fräswerkzeuge 80a und 80b noch weitere Ausführungen folgen.
Vorzugsweise liegt die Rotationsachse 82 so, daß sie die Achse 62 schneidet, um welche der Werkzeugträgerkopf 60 gegenüber dem Lagergehäuse 58 drehbar ist.
Darüber hinaus ist, wie in Fig. 3 beispielhaft dargestellt, der Seiten 78b ein Bohrwerkzeug 84 zugeordnet, welches ebenfalls rotierend angetrieben ist und somit um eine Rotationsachse 86 rotiert.
Allerdings ist dabei die Rotationsachse 86 so angeordnet, daß sie die Achse 62 nicht schneidet, sondern in einer parallel zur Achse 62 verlaufenden Ausrichtebene 88 liegt, die im Abstand von der Achse 62 verläuft.
Insbesondere ist dabei im Fall eines quaderförmigen prismatischen Körpers 76 die Ausrichtebene 88 so gelegt, daß sie senkrecht zur Rotationsachse 82 der schweren Fräswerkzeuge verläuft, und somit senkrecht zu einer Ausrichtebene 90, die durch die Achse 62 hindurch verläuft und in welcher die Rotationsachse 82 liegt.
Bei den rotierend angetriebenen Werkzeugen 80a und 80b sowie 84 ist eine Hauptrichtung durch die Rotationsachse 82 bzw. 86 des jeweiligen Werkzeugs 80a, 80b bzw. 84 festgelegt und fällt somit mit dieser Rotationsachse 82a, 82b und 86 zusammen, so daß das Werkzeug 80a die Hauptrichtung 92a, das Werkzeug 80b die Hauptrichtung 92b und das Werkzeug 84 die Hauptrichtung 94 aufweisen.
Vorzugsweise besteht noch die Möglichkeit, auch auf der Seitenfläche 78d Werkzeuge, beispielsweise einen Werkzeughalter 96 für stationäre Werkzeuge in Form von Schneidplatten 98a und 98b, vorzusehen, wobei derartige stationäre Werkzeuge eine durch die Schneidengeometrie definierte Hauptrichtung aufweisen. Beispielsweise weisen die Schneidplatten 98a und 98b Hauptrichtungen 100a und 100b auf, die einerseits parallel zueinander ausgerichtet sind und andererseits beispielsweise so verlaufen, daß die Hauptrichtung 100a in der Ausrichtebene 88 oder einer zu dieser parallelen Ebene liegt und die Hauptrichtung 100b in einer Ausrichtebene 102 die parallel und im Abstand zur Achse 62 und vorzugsweise dann auch parallel zur Ausrichtebene 88 verläuft.
Eine besonders günstige Lösung sieht dabei vor, daß die Ausrichtebenen 88 und 102 symmetrisch zu einer Werkzeugträgerkopfmittelebene 104 verlaufen, die ihrerseits durch die Achse 62 hindurchverläuft und senkrecht auf der Ausrichtebene 90 steht.
Eine hinsichtlich der Ausführung von Bearbeitungszyklen mittels der Steuerung S besonders zweckmäßige Lösung sieht dabei vor, daß die Hauptrichtungen einander gegenüberliegender Werkzeuge, also beispielsweise die Hauptrichtungen 94 und 100a in derselben Ausrichtebene, in diesem Fall der Ausrichtebene 88, liegen.
Bei dem vorliegenden, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen somit die Hauptrichtungen 92a und 92b sowie 94 und 100a sowie 100b der Werkzeuge 80a, 80b, 84, 98a und 98b, die unterschiedlichen Seiten 78a und 78c sowie 78b und 78d zugeordnet sind, in unterschiedliche Richtungen.
Beispielsweise schließen die Hauptrichtungen 92a und 92b der den Seiten 78a und 78c zugeordneten schweren Fräswerkzeuge 80a und 80b mit den Hauptrichtungen 94 oder 100a oder 100b der den Seiten 78b und 78d zugeordneten Werkzeuge 84, 98a, 98b, einen Winkel von 90° miteinander ein, wodurch vermieden werden kann, daß nicht in Arbeitsstellung stehende Werkzeuge mit dem Werkstück W oder Teilen der Arbeitsspindel 26 kollidieren, wenn eines der Werkzeuge des Werkzeugträgerkopfes 60 am Werkstück W im Einsatz ist.
Die Kollisionsgefahr von nicht im Arbeitseinsatz stehenden Werkzeugen läßt sich insbesondere dann verringern, wenn zwischen dem in Arbeitsstellung stehenden Werkzeug und dem in Azimutalrichtung 106 um die Achse 62 nächstfolgendem nicht im Einsatz befindlichen Werkzeug in Richtung einer Schneidwirkung dieses Werkzeugs ein Winkel von mindestens 60° besteht. Das heißt, daß beispielsweise beim Werkzeug 98a dieser Winkel von > 60° nur in Azimutalrichtung 106 zum Werkzeug 80a bestehen muß, da das Werkzeug 98a mit seiner Schneide 99a nur einseitig spanabhebend wirksam ist, während das in Azimutalrichtung 106 dem Werkzeug 80a gegenüberliegende Werkzeug 99b nicht relevant ist, da das Werkzeug 98a keine spanabhebend wirksame Schneide aufweist, die dem Werkzeug 99b zugewandt ist.
Aus diesem Grund können die Hauptrichtungen 100a und 100b auch parallel zueinander ausgerichtet sein.
Dagegen ist bei einem rotierend angetriebenen Werkzeug, beispielsweise einem der Werkzeuge 80a oder 80b oder 84 davon auszugehen, daß dieses bezogen auf die Azimutalrichtung 106 in beiden einander entgegengesetzten Richtungen spanabhebend wirkt, so daß der Winkel von > 60° zwischen der Hauptrichtung 94 und der Hauptrichtung 92a oder der Hauptrichtung 92b auch in beiden entgegengesetzten Richtungen bestehen sollte.
Um beim Einsatz des erfindungsgemäßen Werkzeugträgerkopfes den Steuerungsaufwand möglichst gering halten zu können, sind die Werkzeuge vorzugsweise so angeordnet, daß deren Hauptrichtungen 92a, b, 94, 100a, b in einer Ebene liegen.
Beispielsweise liegen somit sämtliche in Fig. 3 dargestellten Werkzeuge, das heißt die schweren Fräswerkzeuge 80a und 80b das Bohrwerkzeug 84 und die stationären Werkzeuge 98a und 98b mit ihren Hauptrichtungen 92a und 92b, 94 sowie 100a und 100b in einer gemeinsamen Werkzeugebene 108, die in diesem Fall mit der Zeichenebene identisch ist.
Damit an dem erfindungsgemäßen Werkzeugträgerkopf 60 eine möglichst große Zahl von Werkzeugen zur Verfügung steht, sind vorzugsweise, wie in Fig. 4 dargestellt, zusätzlich zu der einen Werkzeugebene 108 weitere Werkzeugebenen, beispielsweise eine Werkzeugebene 110, mit beispielsweise mit den Werkzeugen 80a, b, 84, 98a, b ähnlich ausgebildeten Werkzeug und ähnlich verlaufenden Hauptrichtungen vorgesehen, wobei jeweils die Werkzeuge am Werkstück W einsetzbar sind, deren Werkzeugebene 108 oder 110 der Spindelachse 28 am nächsten liegt.
Vorzugsweise erfolgt dabei die Anordnung der Werkzeugebenen 108 oder 110 derart, daß auf einer Seite der dem einzusetzenden Werkzeug zugeordneten Werkzeugebene 108 oder 110 die Spindelachse liegt, während die andere Werkzeugebene 110 oder 108 auf der der Spindelachse 28 gegenüberliegenden Seite dieser Werkzeugebene 108 oder 110 verläuft.
Wird somit beispielsweise ein Werkzeug aus der Werkzeugebene 108 eingesetzt, beispielsweise das schwere Fräswerkzeug 80a, so wird der Werkzeugträgerkopf 60 derart positioniert, daß die Spindelachse 28 stets auf der der Werkzeugebene 110 gegenüberliegenden Seite der Werkzeugebene 108 verläuft und so, daß die Spindelachse 28 maximal in der Werkzeugebene 108 selbst verläuft.
Aus diesem Grund sieht eine besonders kompakte Bauform des erfindungsgemäßen Werkzeugträgerkopfes 60 bei möglichst hoher Flexibilität der einzusetzenden Werkzeuge vor, daß auf jeder Seite des Werkzeugträgerkopfes 60 pro Ausrichtebene 88, 90, 102 Werkzeuge höchstens in zwei in Richtung der Achse 62 im Abstand voneinander angeordneten Werkzeugebenen 108 und 110 angeordnet sind.
Zur Aufnahme der beiden, an gegenüberliegenden Seiten 78a und 78c des Werkzeugträgerkopfes 60 vorgesehenen schweren Fräswerkzeuge 80a und 80b ist in dem Werkzeugträgerkopf 60 eine von der Seite 78a bis zur Seite 78c sich erstreckende durchgehende Spindel 120 vorgesehen, welche sich von der Seite 78a bis zur Seite 78c erstreckt und jeweils diese durchsetzt und dabei an jedem ihrer Enden 122 und 124 beispielsweise eine Aufnahmebohrung 126 bzw. 128 als Werkzeugaufnahmen für jeweils einen Schaft 130a bzw. 130b des jeweiligen Fräswerkzeugs 80a bzw. 80b aufweist.
Die Spindel 120 ist dabei vorzugsweise mit nahe deren Enden 122 und 124 angeordneten Drehlagern 132 und 134 in dem Werkzeugträgerkopf 60 drehbar gelagert und trägt jeweils in einem mittigen Bereich 136 ein Kronenrad 138, dessen Verzahnung einer senkrecht zur Rotationsachse 82 liegenden Ebene zugewandt ist, so daß die Verzahnung 140 mit einer umfangsseitigen Verzahnung 142 eines Ritzels 144 in Eingriff stehen kann, dessen Drehachse 146 mit der Achse 62 zusammenfällt.
Dieses Ritzel 144 sitzt dabei auf einer koaxial zur Drehachse 146 angeordneten Antriebswelle 148, die in einem Fortsatz 150 des Werkzeugträgerkopfes 60 gelagert ist, der sich in einen der Arme der Haltegabel 64, beispielsweise den oberen Arm 68 derselben hineinerstreckt und seinerseits mittels eines Drehlagers 100 in diesem um die Achse 62 drehbar gelagert ist.
Zum Antrieb der Antriebswelle 148 ist diese beispielsweise an ihrem dem Ritzel 144 gegenüberliegenden Ende mit einer Zahnriemenscheibe 154 versehen, die über einen zeichnerisch nicht dargestellten Zahnriemen durch einen im Lagergehäuse 58 angeordneten Antriebsmotor antreibbar ist.
Um nicht nur die in der Werkzeugebene 108 liegende Spindel 120 mittels der Antriebswelle 148 antreiben zu können, sondern auch eine in der Werkzeugebene 110 liegende Spindel 160, welche vorzugsweise mit der Spindel 120 ähnlich oder identisch ausgebildet ist, trägt die Spindel 120 in ihrem mittigen Bereich 126 noch ein Zahnrad 162 mit einer umfangsseitigen Verzahnung 164, die gegenüber der Verzahnung 140 radial zur Rotationsachse 82 nach innen versetzt und axial verschoben ist und diese Verzahnung 164 steht im Eingriff mit einer Verzahnung 166 eines auf der Spindel 160 sitzenden Zahnrades 168, das seinerseits fest auf der Spindel 160 sitzt.
Im übrigen ist die Spindel 160 ähnlich oder sogar identisch ausgebildet wie die Spindel 120, so daß hinsichtlich weiterer Details auf die Ausführungen zur Spindel 120 verwiesen werden kann. Folglich können in der Spindel 160 ebenfalls Schwerlastwerkzeuge 80a' und 80b' aufgenommen werden, die um eine gemeinsame Rotationsachse 82' rotierend antreibbar sind.
Um außerdem von einer der Spindeln 120 oder 160 oder von beiden der Spindeln 120 und 160 einen Antrieb für das Bohrwerkzeug 84 ableiten zu können, ist das Bohrwerkzeug 84 in einem Werkzeughalter 170 angeordnet, dessen Werkzeughalterkörper 172 an dem Werkzeugträgerkopf 60 fixierbar ist und in welchem eine das Bohrwerkzeug 84 als Werkzeugaufnahme aufnehmende Spindel 174 drehbar gelagert ist.
Ferner ist der Werkzeughalterkörper 172 noch mit einem Antriebsfinger 176 versehen, in welchem eine Antriebswelle 178 drehbar gelagert ist, wobei die Antriebswelle 178 ein endseitig des Antriebsfingers 176 angeordnetes Antriebsritzel 180 trägt. Der Antriebsfinger 176 ist dabei in eine Aufnahmebohrung 182 des Werkzeugträgerkopfes 60 einsetzbar, die so liegt, daß bei in die Aufnahmebohrung 182 eingesetztem Antriebsfinger 176 das endseitig desselben liegende Antriebsritzel 180 mit der Verzahnung 140 des Kronenrads 138 in Eingriff steht und durch dieses angetrieben werden kann.
Hierzu ist die Drehachse 184 des Antriebsritzels 180 und der Antriebswelle 178 so anzuordnen, daß diese die Rotationsachse 82 der jeweiligen Spindel 120 oder 160 schneidet und vorzugsweise in der jeweiligen Werkzeugebene 108 oder 110 liegt.
Der Werkzeughalter 170 kann dabei entweder so aufgebaut sein, daß die Drehachse 184 und die Rotationsachse 86 des Bohrwerkzeugs 84 miteinander fluchten oder im Abstand voneinander verlaufen, wie in Fig. 3 dargestellt.
In diesem Fall ist zwischen der Antriebswelle 178 und der Spindel 174 ein diese miteinander drehfest verbindendes Übertragungsgetriebe 186 vorgesehen.
Zur sicheren Fixierung des Werkzeughalters 170 ist dessen Werkzeughalterkörper 172 zusätzlich noch mit einem Fortsatz 188 versehen, welcher in eine Aufnahme 190 im Werkzeugträgerkopf 60 einsetzbar und in dieser fixierbar ist.
Vorzugsweise ist dabei der Fortsatz 188 koaxial zur Spindel 174 angeordnet, so daß diese sich in den Fortsatz 188 hineinerstrecken kann und in diesem noch durch ein Drehlager 192 abstützbar ist, das zusätzlich zu einem Drehlager 194 für die Spindel 174 vorgesehen ist, wobei das Drehlager 194 die Spindel 174 in einem auf die Seite 78b aufsetzbaren Aufsetzkörper 196 des Werkzeughalterkörpers 172 lagert, von welchem ausgehend sich der Antriebsfinger 176 und der Fortsatz 188 des Werkzeughalterkörpers 172 erstrecken.
Um den Werkzeugträgerkopf 60 um die Drehachse 62 gesteuert drehen zu können, ist der Werkzeugträgerkopf 60 mit einem Fortsatz 200 versehen, welcher sich in einen Arm, beispielsweise den Arm 70 der Haltegabel 64 hineinerstreckt und in diesem über ein Drehlager 202 drehbar gelagert ist.
Ferner trägt der Fortsatz 200 noch ein Schneckenrad 204, das koaxial zur Achse 62 angeordnet ist und mit einer Schnecke 206 in Eingriff steht, die um eine Achse 208 drehbar ist, welche in einer senkrecht zur Drehachse 62 liegenden Ebene liegt. Die Schnecke 206 sitzt dabei auf einer Schwenkantriebswelle 210, welche sich in dem Arm 70 bis zum Lagergehäuse 58 erstreckt und mit einem im Lagergehäuse 58 angeordneten Antriebsmotor zum Verschwenken des Werkzeugträgerkopfes 60 gekoppelt ist.
Grundsätzlich ist eine sichere Positionierung des Werkzeugträgerkopfes 60 bereits mit einem selbsthemmenden Getriebe, umfassend beispielsweise das Schneckenrad 204 und die Schnecke 206 möglich, insbesondere wenn dieses als spielfreies Getriebe ausgebildet ist. Um jedoch große Drehmomente aufnehmen zu können, ist vorzugsweise eine Festlegung des Werkzeugträgerkopfes 60 in der Haltegabel 64 durch eine Hirth-Verzahnung 212 vorgesehen, umfassend einen hydraulisch in Richtung der Achse 62 bewegbaren Verzahnungsring 214, welcher mit einem koaxial zu diesem angeordneten und fest in dem Arm 68 der Haltegabel 64 vorgesehenen Zahnring 216 und einem ebenfalls koaxial zu diesen angeordneten und fest mit dem Fortsatz 150 verbundenen Zahnring 218 in Eingriff oder außer Eingriff bringbar ist, um somit den Fortsatz 150 relativ zum Arm 68 drehfest festzulegen oder die Festlegung zu lösen.
Vorzugsweise hat dabei die Hirth-Verzahnung 212 eine Teilung, welche eine drehfeste Festlegung des Werkzeugträgerkopfes 60 relativ zur Haltegabel 64 in 1,25° Schritten oder einem ganzzahligen Vielfachen von 1,25° Schritten zuläßt, so daß nicht nur Drehungen des Werkzeugträgerkopfes 60 relativ zur Haltegabel 64 um Winkel möglich sind, die es erlauben, die Hauptrichtung 92a, b, 94, 100a, b jedes der Werkzeuge parallel zur X-Achse oder parallel zur Z- Achse auszurichten, sondern auch Zwischenstellungen zwischen derartigen Ausrichtungen vorzusehen, um komplexe Werkstücke fertig bearbeiten zu können.
Es ist aber auch denkbar, auf die Hirth-Verzahnung 212 zu verzichten und eine durch die Steuerung S ansteuerbare B-Achse zur Drehung des Werkzeugträgerkopfes 60 vorzusehen, die es erlaubt, den Werkzeugträgerkopf 60 relativ zur Haltegabel 64 in beliebigen Winkelstellungen drehfest zu positionieren und somit den höchsten Komplexitätsgrad an Bearbeitungen zu erhalten.
Mit einem derart mit Werkzeugen versehenen und um die Achse 62 drehbaren Werkzeugträgerkopf 60 lassen sich, wie in den Fig. 5 bis 10 dargestellt, unterschiedlichste Bearbeitungen des Werkstücks VV durchführen, insbesondere, wenn der Werkzeugträgerkopf 60 in X-Richtung und Z-Richtung so bewegbar ist, daß er mit einer Seite 78 einer Umfangsseite 219 des Werkstücks W zugewandt sein kann (Fig. 5 bis 7) oder mit einer Seite 78 einer Stirnseite 220 des Werkstücks W (Fig. 8, 9) zugewandt sein kann.
Wie beispielsweise in Fig. 5 und 6 dargestellt, kann mit dem Bohrwerkzeug 84 umfangsseitig des Werkstücks W eine Bohrung in beliebiger Ausrichtung zur X- Achse eingebracht werden, das heißt sowohl eine Bohrung mit einer Ausrichtung der Rotationsachse 86 in X-Richtung als auch eine Bohrung mit einer Ausrichtung der Rotationsachse 76 in einem von 0 verschiedenen Winkel zur X-Richtung. Dabei kann der Winkel so weit variiert werden, daß die Rotationsachse 86 parallel zur Z-Richtung ausgerichtet ist, um beispielsweise stirnseitig des Werkstücks W Bohrungen einzubringen.
Wie ferner in den Fig. 7 bis 10 dargestellt, lassen sich beispielsweise auch mit den schweren Fräswerkzeugen 80a und 80b unterschiedlichste Bearbeitungen des Werkstücks W durchführen, beispielsweise umfangsseitige Bearbeitungen mit einer Ausrichtung der Rotationsachse 82 parallel zur X-Richtung, wie in Fig. 7 dargestellt oder parallel zur Z-Richtung, wie in Fig. 8 dargestellt. Oder stirnseitige Bearbeitungen des Werkstücks W über dessen gesamte Stirnseite 220, wie in Fig. 9 dargestellt, oder Bearbeitungen des Werkstücks W mit einer Ausrichtung der Rotationsachse 82 in spitzen Winkeln zur X-Richtung und Z- Richtung, wie in Fig. 10 dargestellt.
Darüber hinaus ist in den Fig. 5 bis 10 ebenfalls noch ersichtlich, daß gleichzeitig mit der Bearbeitung des Werkstücks W durch eines der Werkzeuge 80 oder 84 des Werkzeugträgerkopfes noch eine Bearbeitung des Werkstücks W durch Werkzeuge 51 des Revolverkopfes 50 erfolgen kann, ohne daß eine Kollision mit den Werkzeugen 80a, b, 84, 98 des Werkzeugträgerkopfes 60 erfolgt.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, dargestellt in den Fig. 11 und 12 ist der Antrieb der Spindeln 120 und 160 gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel modifiziert.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kämmen zum Koppeln des Antriebs der Spindeln 120 und 160 die auf den Spindeln 120, 160 sitzenden Zahnräder 162 und 168 miteinander, so daß die Drehrichtung der einen Spindel 120, 160 entgegengesetzt zur Drehrichtung der anderen Spindel 160, 120 ist.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt der gekoppelte Antrieb der Spindeln 120 und 160 zwar ebenfalls über auf den Spindeln 120 und 160 sitzende Zahnräder 222 und 224, diese sind jedoch mit einem Zwischenrad 226 in Eingriff, so daß die beiden Spindeln 120 und 160 bei dieser Lösung mit derselben Drehrichtung angetrieben sind.
Das Zwischenrad 226 erlaubt es auch ferner noch, den Abstand der Spindeln 120 und 160 in vorteilhafter Weise zu vergrößern, ohne daß der Durchmesser der Zahnräder 222 und 224 größer werden muß.
Darüber hinaus ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel das Ritzel 144 direkt auf einer Motorwelle eines Antriebsmotors 230 angeordnet, wobei der Antriebsmotor 230 vorzugsweise auf einer dem Werkzeugträgerkopf 60 abgewandten Seite des Arms 68 der Haltegabel 64 sitzt.
Ferner besteht die Möglichkeit, mittels der Kronenräder 138 Antriebsritzel 180 von Antriebsfingern 176 anzutreiben, um auch einen Antrieb für weitere angetriebene Werkzeuge beispielsweise Bohrwerkzeuge 84 vorzusehen, deren Rotationsachse 86 sich - wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben - quer zu der Rotationsachse 82 der schweren Fräswerkzeuge 80 erstreckt.
Durch die direkte Kopplung mit dem Antriebsrotor 230 besteht bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Möglichkeit, große Antriebsleistungen zum Antrieb der schweren Fräswerkzeuge 80 einzusetzen, wobei zum Antrieb derselben eine Untersetzung von 1 : 4 erfolgt, während zum Antrieb beispielsweise der Bohrwerkzeuge 84 eine geringere Untersetzung im Verhältnis 1 : 2 gewählt wird, wobei die Antriebsmotoren 230 üblicherweise mit Drehzahl von 3000 bis 6000 U/min arbeiten.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den Fig. 13 und 14, umfaßt einen Werkzeugträgerkopf 60', nur in einer Werkzeugebene 108 mit ihren Hauptrichtungen 92, 94 liegende Werkzeuge, beispielsweise die schweren Fräswerkzeuge 80a und 80b und zusätzlich das Bohrwerkzeug 84 vorhanden sind.
Der Antrieb der Werkzeuge 80a, b, 84 und das Schwenken des Werkzeugträgerkopfes 60' erfolgen in gleicher Weise wie im Zusammenhang mit den ersten beiden Ausführungsbeispielen beschrieben.
Ergänzend hierzu ist allerdings der untere Arm 70' der Haltegabel 64' zur Führung des Werkzeugträgerkopfes 60' ebenfalls seinerseits noch als Werkzeugträger ausgebildet und trägt eine zur Aufnahme eines rotierend angetriebenen Werkzeugs 240 ausgebildete Spindel 242, wobei das rotierend angetriebene Werkzeug 240 um eine Rotationsachse 244 rotierend antreibbar ist und insbesondere die mit der Rotationsachse 244 zusammenfallende Hauptrichtung 246 parallel zur X-Richtung verläuft.
Zweckmäßigerweise steht dabei das rotierend angetriebene Werkzeug 240 über eine Seite 248a des Haltearms 70' über.
Ferner ist vorzugsweise noch einer weiteren Seite 248b des Haltearms 70' ein stationäres Werkzeug 250 zugeordnet, welches mit einem Werkzeughalter 252 gehalten ist.
Das stationäre Werkzeug 250 kann ein beliebiges Werkzeug sein. Eine bevorzugte Lösung sieht vor, daß dieses eine Reitstockspitze für ein in einer Gegenspindel gehaltenes Werkstück darstellt.
Bei einem vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, dargestellt in Fig. 15, sind diejenigen Teile, die mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß hinsichtlich der Beschreibung derselben vollinhaltlich auf das erste Ausführungsbeispiel Bezug genommen werden kann.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind die Schlitten 40' und 42' nicht in einer senkrecht zur X-/Z-Ebene stehenden Y-Richtung bewegbar, sondern in einer Y'-Richtung, die gegenüber der X/Z-Ebene geneigt ist.
Darüber hinaus sind auch die Schlitten 36' und 38' nicht in X-Richtung parallel zur X/Z-Ebene bewegbar, sondern in einer X'-Richtung, die gegenüber der X/Z-Ebene geneigt verläuft.
Dies hat zur Konsequenz, daß auch die Achse 62, um die der Werkzeugträgerkopf 60 drehbar ist, nicht senkrecht auf der X/Z-Ebene 56 steht, sondern in einem Winkel zu dieser verläuft, jedoch sich nach wie vor quer zur X/Z-Ebene erstreckt.
Dies hat zur Folge, daß beim Einsatz der Werkzeuge, beispielsweise der Werkzeuge 80a in den einzelnen Werkzeugebenen 106 und 108 eine Interpolation dergestalt erfolgen muß, daß zur Bearbeitung des Werkstücks W mit dem rotierenden Werkzeug 80a eine Bearbeitung bezüglich einer X'/Z-Ebene 260 erfolgen muß und das Werkstück W durch die C-Achse der Arbeitsspindel 26 entsprechend gedreht werden muß.
Bei einem fünften Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist auf dem Maschinenbettkörper 12 nicht nur die Arbeitsspindel 26 vorgesehen, sondern vorzugsweise auf demselben Maschinenbettkörper 12 und auf dessen Spindelträgerseite eine mit der Arbeitsspindel fluchtend positionierte oder positionierbare Gegenspindel 270, in deren Werkzeugaufnahme 272 das Werkstück W mit einer in der Arbeitsspindel 26 bearbeiteten ersten Seite W1 aufnehmbar ist, zur Bearbeitung einer zweiten Seite W2.
Dabei sind wie bei den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen der Arbeitsspindel 26 auf einer Seite der Spindelachse 28 der erste Werkzeugträger 32 mit dem Werkzeugträgerkopf 60 und auf der gegenüberliegenden Seite der zweite Werkzeugträger 34 mit dem Revolverkopf 50 in der beschriebenen Art und Weise zugeordnet. Gleichzeitig sind der Gegenspindel 270ebenfalls auf gegenüberliegenden Seiten der Spindelachse 28 ein dritter Werkzeugträger mit einem Revolverkopf 280 und ein vierter Werkzeugträger mit einem Revolverkopf 290 angeordnet, so daß auch in der Gegenspindel 270 das Werkstück W auf der Seite W2 mit den Werkzeugen der beiden Revolverköpfe 280 und 290 bearbeitbar ist.
Dabei sind bei dem in Fig. 16 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel die Revolverköpfe 50, 280 und 290 vorzugsweise identisch ausgebildet.
Bei einem in Fig. 17 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel ist der Werkzeugträgerkopf 60" nicht nur auf den einander gegenüberliegenden Seiten 78a und 78c mit rotierend angetriebenen Werkzeugen 80 versehen, sondern auch auf den einander gegenüberliegenden Seiten 78b und 78d, wobei es sich beispielsweise um Bohrwerkzeuge 84a und 84b handelt.
Dabei kann der Werkzeugträgerkopf 60" so zwischen die Spindel 26 und die Gegenspindel 270 eingefahren werden, daß das in der Arbeitsspindel 26 aufgenommene Werkstück W auf seiner ersten Seite W1 auf seiner gesamten Stirnseite 220 mit dem in Arbeitsstellung stehenden Werkzeug, also beispielsweise mit dem Bohrwerkzeug 84b, bearbeitet werden kann und das in der Gegenspindel 270 aufgenommene Werkstück W auf seiner zweiten Seite W2 ebenfalls auf seiner gesamten Stirnseite 220 mit dem gegenüberliegenden Werkzeug, als beispielsweise dem Bohrwerkzeug 84a, gebohrt werden kann, wobei diese Bearbeitung möglich ist, ohne eine Kollision mit den Revolverköpfen 50 und 290 herbeizuführen.
Darüber hinaus ist vorteilhafterweise der Revolverkopf 280 ebenfalls ersetzt durch einen Werkzeugträgerkopf 60, welcher beispielsweise so ausgebildet ist, wie der Werkzeugträgerkopf 60 des ersten Ausführungsbeispiels.
Jeder der Werkzeugträgerköpfe 60 und 60" ist um seine Achse 62 so drehbar, daß entweder die Werkzeuge 80a, b, 84a, b mit ihren Hauptrichtungen 92a, b, 94a, b quer zur Z-Achse ausgerichtet oder quer zur X-Achse ausgerichtet zur Bearbeitung des Werkstücks W auf der ersten W1 oder der zweiten Seite W2 entweder am Umfang 219 oder an der Stirnseite 220 einsetzbar sind.
Bei einem siebten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 18, sind die beiden Revolverköpfe 280 und 290 durch Werkzeugträgerköpfe 60 und 60" ersetzt, die der Gegenspindel 270 zugeordnet sind, während der Arbeitsspindel 26 ebenfalls ein Werkzeugträgerkopf 60" zugeordnet ist.
Ferner ist die zweite Seite W2 des in der Gegenspindel 270 aufgenommenen Werkstücks W damit beispielsweise durch zwei schwere Fräswerkzeuge 80a der Werkzeugträgerköpfe 60' und 60", die der Gegenspindel 270 zugeordnet sind, bearbeitbar.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 19 sind der Arbeitsspindel 26 auf gegenüberliegenden Seiten der Spindelachse 28 zwei Werkzeugträgerköpfe 60 zugeordnet und der Gegenspindel 270 sind ein Werkzeugträgerkopf 60 und ein Werkzeugträgerkopf 60" zugeordnet, so daß mittels des Werkzeugträgerkopfes 60' ebenfalls die Möglichkeit besteht, sowohl auf der ersten Seite W1 des in der Arbeitsspindel 26 gehaltenen Werkstücks W als auch auf der Stirnseite der zweiten Seite W2 des in der Gegenspindel 270 gehaltenen Werkzeugs W Bearbeitungen durchzuführen.

Claims

1. Werkzeugmaschine umfassend
ein Maschinengestell (10)
eine an dem Maschinengestell (10) gehaltene und um eine Spindelachse (28) drehbare Arbeitsspindel (26), zur Aufnahme eines Werkstücks (W), einen ersten Werkzeugträger (32) mit einem um eine Achse (62) gegenüber einem Lagergehäuse (58) drehbaren Werkzeugträgerkopf (62), wobei die Arbeitsspindel (26) und der Werkzeugträgerkopf (62) relativ zueinander mittels einer Steuerung mindestens in Richtung einer X- Achse (X) und einer Z-Achse (Z) gesteuert bewegbar sind und die Arbeitsspindel (26) um die Spindelachse (28) als gesteuerte C-Achse drehpositionierbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Achse (62) quer zu einer durch die X-Achse (X) und die Z-Achse (Z) aufgespannten X/Z-Ebene (56) verläuft und daß der Werkzeugträgerkopf (60) mehrere Werkzeuge (80, 84, 98) aufweist, die durch Drehen des Werkzeugträgerkopfes (60) um die Achse (62) relativ zum in der Arbeitsspindel (26) aufgenommenen Werkstück (W) in eine Arbeitsstellung bringbar sind.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) auf mindestens zwei unterschiedlichen Seiten (78a, 78c) Werkzeugaufnahmen (126, 128) für Werkzeuge (80) trägt.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) auf mindestens drei unterschiedlichen Seiten (78a, b, c) Werkzeugaufnahmen (126, 174, 128) für Werkzeuge (80a, 84, 80b) trägt.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) auf mindestens vier unterschiedlichen Seiten (78a, b, c, d) Werkzeugaufnahmen (126, 174, 128, 96) für Werkzeuge (80a, 84, 80b, 98) trägt.

5. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) als prismatischer Körper (76) ausgebildet ist und die Achse (62) den prismatischen Körper (76) parallel zu einer Seitenfläche verlaufend durchsetzt.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der prismatische Körper (76) als Grundfläche ein Vieleck aufweist.

7. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) quer zu der Achse (62) eine maximale Ausdehnung aufweist, welche höchstens dem 8-fachen eines maximalen Werkstückdurchmessers entspricht.

8. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) Seitenflächen (78) aufweist, die in einem Abstand von der Achse (62) angeordnet sind, welcher maximal dem 3-fachen des maximalen Werkstückdurchmessers entspricht.

9. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) einander gegenüberliegende Seitenflächen (78a, c, 78b, d) aufweist und daß die einander gegenüberliegenden Seitenflächen (78) jeweils einen maximalen Abstand (A) voneinander aufweisen, der höchstens dem 6-fachen des maximalen Werkstückdurchmessers entspricht.

10. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) in Richtung der Achse (62) eine Ausdehnung aufweist, welche mindestens dem 6-fachen des maximalen Werkstückdurchmessers entspricht.

11. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) um die Achse (62) um mindestens 270° drehbar ist.

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) um die Achse (62) um mindestens 360° drehbar ist.

13. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) um die Achse (62) in diskrete Drehstellungen drehbar ist.

14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) mehr diskrete Drehstellungen aufweist als Hauptrichtungen (92a, 94, 92b, 100a, 100b), in welche sich in die Werkzeugaufnahmen (126, 174, 128, 96) am Werkzeugträgerkopf (60) einsetzbare Werkzeuge (80a, 84, 80b, 98a, b) erstrecken können.

15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Winkelabstände zwischen den diskreten Drehstellungen des Werkzeugträgerkopfes (60) kleiner als 10° sind.

16. Werkzeugmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelabstände ein ganzzahliges Vielfaches von 1,25° betragen.

17. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) um die Achse (62) als durch die Steuerung numerisch gesteuerte B-Achse drehbar ist.

18. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) zwischen Armen (68, 70) einer Haltegabel (64) um die Achse (62) drehbar gelagert ist.

19. Werkzeugmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) mit montierten Werkzeugen (80, 84, 98) kollisionsfrei gegenüber der Haltegabel (64) drehbar ist.

20. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) mindestens zwei Werkzeugaufnahmen (126, 174, 128, 96) für Werkzeuge (80, 84, 98) trägt, die mit ihren Hauptrichtungen (92a, 94, 92b, 100a, b) in einer gemeinsamen, sich senkrecht zur Achse (62) erstreckenden Werkzeugebene (108, 110) liegen.

21. Werkzeugmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) mindestens zwei, in Richtung der Achse (62) im Abstand voneinander angeordnete Werkzeugebenen (108, 110) aufweist, in welchen sich jeweils die Hauptrichtungen (92a, 94, 92b, 100a, b) von in die mehreren Werkzeugaufnahmen (126, 174, 128, 96) eingesetzten Werkzeugen (80a, 84, 80b, 98a, b) erstrecken.

22. Werkzeugmaschine nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) pro Werkzeugebene (108, 110) mindestens auf gegenüberliegenden Seiten der Achse (62) angeordnete Werkzeugaufnahmen (126, 174, 128, 96) aufweist.

23. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) derart angeordnete Werkzeugaufnahmen (126, 174, 128, 96) aufweist, daß in diesen eingesetzte Werkzeuge (80a, 84, 80b, 98a, b) in Hauptrichtungen (92a, 94, 92b, 100a, b) weisen, die in der jeweiligen Werkzeugebene (108, 110) in der Richtung, in der sie zerspanend wirken, einen Winkelabstand bezüglich der Achse (62) von mindestens 60° voneinander aufweisen.

24. Werkzeugmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (80a, 84, 80b, 98a, b) derart am Werkzeugträgerkopf (60) angeordnet sind, daß die Hauptrichtungen (92a, 94, 92b, 100a, b) in der jeweiligen Werkzeugebene (108, 110) in der Richtung, in der die Werkzeuge zerspanend wirken, ein Winkelabstand von mindestens 90° voneinander aufweisen.

25. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) mehrere Werkzeugaufnahmen (120, 174, 128, 96) aufweist, die so angeordnet sind, daß Hauptrichtungen (92a, 94, 92b, 100a, 100b) von in diese eingesetzten Werkzeugen (80a, 84, 80b, 98a, b) in einer sich parallel zu der Achse (62) erstreckenden Ausrichtebene (88, 90, 102) liegen.

26. Werkzeugmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtebene (90) durch die Achse (62) hindurch verläuft.

27. Werkzeugmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtebene (90) gegenüber der Achse (62) seitlich versetzt verläuft.

28. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) Werkzeugaufnahmen (126, 128, 174, 96) aufweist, die so angeordnet sind, daß Hauptrichtungen (92a, b, 94, 100a) von in diese eingesetzten Werkzeugen (80a, b, 84, 98a) in zwei parallel zur Achse (62) und quer zueinander verlaufenden Ausrichtebenen (90, 88) liegen.

29. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste parallel zu der Achse (62) verlaufende Ausrichtebene (90) durch diese hindurch verläuft und mindestens eine zweite, parallel zu der Achse (62) verlaufende Ausrichtebene (88, 102) quer zu dieser und im Abstand von der Achse (62) verläuft.

30. Werkzeugmaschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausrichtebene (88, 102) senkrecht zur ersten Ausrichtebene (90) verläuft.

31. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) mit mindestens einer Werkzeugaufnahme (126, 128, 174) für ein rotierend angetriebenes Werkzeug (80a, b, 84) versehen ist.

32. Werkzeugmaschine nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rotationsachse (82a, b, 84) der Werkzeugaufnahme (126, 128, 174) für das rotierend angetriebene Werkzeug (80a, b, 84) in der Arbeitsstellung sich parallel zu der X/Z-Ebene (56) erstreckt.

33. Werkzeugmaschine nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (82a, b, 84) in einer Werkzeugebene (108, 110) liegt.

34. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der rotierend antreibbaren Werkzeugaufnahmen (124, 126) als Werkzeugaufnahme für dein Schwerlastwerkzeug (80a, b) ausgebildet ist.

35. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) eine diesen quer zu der Achse (62) durchsetzende Werkzeugspindel (120, 160) mit mindestens einer Werkzeugaufnahme (126, 128) aufweist.

36. Werkzeugmaschine nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugspindel (120, 160) an beiden gegenüberliegenden Enden jeweils eine Werkzeugaufnahme (126, 128) aufweist.

37. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) mehrere Werkzeugaufnahmen (126, 174, 128) für rotierend angetriebene Werkzeuge (80a, 84, 80b) aufweist.

38. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 31 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Werkzeugaufnahmen für rotierend angetriebene Werkzeuge durch einen gemeinsamen Antrieb antreibbar sind.

39. Werkzeugmaschine nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß durch den gemeinsamen Antrieb mindestens eine der Werkzeugaufnahmen (126, 128) mit größerer Untersetzung antreibbar ist als mindestens eine andere der Werkzeugaufnahmen (174).

40. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor (230) des gemeinsamen Antriebs an dem Lagergehäuse (58) angeordnet ist.

41. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) relativ zur Arbeitsspindel (26) derart bewegbar ist, daß in einer Arbeitsstellung von einem der Werkzeuge (80a, b, 84a, b) die diesem zugeordnete Seite (78) des Werkzeugträgerkopfes (60) einer Umfangsseite (219) des Werkstücks (W) zugewandt ist und daß in einer weiteren Arbeitsstellung eines der Werkzeuge (80a, b, 84a, b) die diesem zugeordnete Seite des Werkzeugträgerkopfes (60) einer Stirnseite (220) des Werkstücks (W) zugewandt ist.

42. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) relativ zur Arbeitsspindel (26) derart bewegbar ist, daß in einer Arbeitsstellung von einem der Werkzeuge (80a, b, 84a, b) mit quer zur Z-Richtung (Z) verlaufender Hauptrichtung (92a, b, 94a, b) das Werkstück (W) umfangsseitig bearbeitet werden kann und daß in einer Arbeitsstellung von einem der Werkzeuge (80a, b, 84a, b) mit quer zur X-Richtung (X) verlaufender Hauptrichtung (92a, b, 94a, b) das Werkstück (W) stirnseitig bearbeitet werden kann.

43. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) über eine der Spindelachse (28) zugewandte Seite des Lagergehäuses (58) überstehend am Lagerkörper (58) angeordnet ist.

44. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (60) über eine in dieselbe Richtung wie das Werkstück (W) mit seiner Stirnseite (220) weisende Seite des Lagergehäuses (58) überstehend angeordnet ist.

45. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (58) in allen möglichen Stellungen des Werkzeugträgerkopfes (60) relativ zur Arbeitsspindel (26) stets auf derselben Seite einer durch die Spindelachse (28) hindurch und quer zur X-/Z-Ebene (56) verlaufenden Mittelebene (31) angeordnet ist.

46. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in allen möglichen Stellungen des Werkzeugträgerkopfes (60) ein den ersten Werkzeugträger (32) tragendes Schlittensystem (36, 40, 44) auf derselben Seite einer durch die Spindelachse (28) hindurch und quer zur X/Z-Ebene (56) verlaufenden Mittelebene (31) angeordnet ist.

47. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (58) des ersten Werkzeugträgers (32) und ein Lagergehäuse (48) eines zweiten Werkzeugträgers (34) auf einander gegenüberliegenden Seiten einer durch die Spindelachse (28) und parallel zur X/Z-Ebene (56) verlaufenden Mittelebene (31) angeordnet sind.

48. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengestell (10) einen Maschinenbettkörper (12) umfaßt, an dessen einer Seite die Arbeitsspindel (26) angeordnet ist und an dessen weiterer Seite ein Schlittensystem (36, 40, 44) angeordnet ist, welches den ersten Werkzeugträger (32) mit dem um die Achse (62) drehbaren Werkzeugträgerkopf (60) trägt.

49. Werkzeugmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Arbeitsspindel (26) aufnehmendes Spindelgehäuse (24) stationär oder nur in Richtung der Z-Achse bewegbar am Maschinengestell (10) angeordnet ist.