DE10245531A1

DE10245531A1 - Werkzeugmaschine, insbesondere zum Bearbeiten von Futterteilen, und Verfahren zur Herstellung einer solchen Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE10245531A1
Application number: DE2002145531
Authority: DE
Inventors: Herbert Ilg
Original assignee: ILG GmbH
Current assignee: ILG GMBH, 70736 FELLBACH, DE
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-08

Abstract

Werkzeugmaschine, insbesondere zum Bearbeiten von als so genannte Futterteile ausgebildeten Werkstücken, mit einem Maschinenständer, einer auf der Vorderseite des Maschinenständers vorgesehenen, insbesondere als Spindeleinheit mit vertikaler Spindelachse ausgebildeten Werkstückhaltevorrichtung, mindestens einem ebenfalls auf der Vorderseite des Maschinenständers vorgesehenen Bearbeitungswerkzeug, insbesondere Werkzeugrevolver, und Mitteln zum Verfahren von Werkstückhaltevorrichtung und Werkzeug relativ zueinander, insbesondere Schienen-Schlitten-Anordnung, wobei zur Vereinfachung des Aufbaus der Werkzeugmaschine und deren Herstellung eine an der Vorderwand des Maschinenständers vertikal befestigbare Trägerplatte vorgesehen ist, auf der die Werkstückhaltevorrichtung, das Werkzeug und die Mittel zum Verfahren derselben relativ zueinander angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere zum Bearbeiten von als so genannte Futterteile ausgebildeten Werkstücken, mit einem Maschinenständer, einer auf der Vorderseite des Maschinenständers vorgesehenen, insbesondere als Spindeleinheit mit vertikaler Spindelachse ausgebildeten Werkstückhaltevorrichtung, mindestens einem ebenfalls auf der Vorderseite des Maschinenständers vorgesehenen Bearbeitungswerkzeug, insbesondere Werkzeugrevolver, und Mitteln zum Verfahren von Werkstückhaltevorrichtung und Werkzeug relativ zueinander, insbesondere Schienen-Schlitten-Anordnung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Werkzeugmaschine.

Derartige Werkzeugmaschinen mit Maschinenständer sind in vielfältiger Weise, insbesondere zur Bearbeitung von so genannten Futterteilen bekannt. Der Maschinenständer dient zur Befestigung der Spindeleinheit, die üblicherweise eine vertikale Spindelachse aufweist. Unterhalb der Spindeleinheit sind das oder die Bearbeitungswerkzeuge, beispielsweise ein Werkzeugrevolver angeordnet, wobei diese ebenfalls vom Maschinenständer getragen sein können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkzeugmaschinen der eingangs genannten Art weiterzubilden. Insbesondere soll ein einfacher und kompakter Aufbau mit wirtschaftlicher Herstellungsmöglichkeit erreicht werden. Außerdem soll ein einfaches und damit kostengünstiges Verfahren zur Herstellung einer solchen Werkzeugmaschine angegeben werden.

Diese Aufgabe wird zum einen dadurch gelöst, dass eine an der Vorderwand des Maschinenständers befestigbare Trägerplatte vorgesehen ist, auf der die Werkstückhaltevorrichtung, das Werkzeug und die Mittel zum Verfahren derselben relativ zueinander angeordnet sind. Zum anderen wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst.

Durch die Verwendung einer Trägerplatte an der Vorderwand des Maschinenständers zur Anordnung von Spindeleinheit, Werkzeugen, sowie Verfahreinrichtungen ergibt sich einerseits ein kompakter Aufbau und andererseits eine Art Baukastenprinzip.

Die Verwendung einer Trägerplatte zur Anordnung der wesentlichen Maschinenelemente hat außerdem den Vorteil, dass die Herstellung der Werkzeugmaschine vereinfacht ist. Die Trägerplatte kann nämlich hierfür horizontal angeordnet und mit den erforderlichen Bauteilen bestückt werden. Eine solche liegende Montage ist deutlich einfacher als die bisher erforderliche vertikale Montage. Die dem Maschinenständer zugewandte Seite der Trägerplatte ist hierfür bevorzugt als insbesondere ebene Stützfläche ausgebildet. Die Trägerplatte kann dadurch für die Montage der Bauelemente horizontal auf eine Unterlage aufgelegt werden.

Die Trägerplatte ist des Weiteren bevorzugt als Monoblock ausgebildet und insbesondere aus stark verripptem Stahlguss oder Mineralguss hergestellt. Dies führt zu einer hohen Steifigkeit der Trägerplatte und damit zu einer hohen Arbeitsgenauigkeit der Werkzeugmaschine.

Auch die Antriebe für die Spindeleinheit, den Werkzeugrevolver und/oder die Verfahrmittel derselben sind bevorzugt auf der Trägerplatte angeordnet. Der Aufbau und die Herstellung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine können dadurch weiter vereinfacht werden, da lediglich die Nebenaggregate wie Hydraulik, Spindelkühlung, Schaltschrank und Späneförderer separat montiert werden müssen.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn auch im Zusammenhang mit der Bearbeitung eingesetzte Messwerkzeuge auf der Trägerplatte angeordnet sind. Aufbau und Herstellung können dadurch weiter vereinfacht werden.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Maschinenständer L-förmig ausgebildet, mit einem vertikalen Schenkel, an dem die Trägerplatte befestigt ist, und einem horizontalen Schenkel, der insbesondere eine Spänewanne umfasst. Dieser Aufbau fördert ebenfalls die Kompaktheit der Maschine und ist besonders geeignet für die Anordnung der Trägerplatte.

Die Nebenaggregate wie Hydraulik, Spindelkühlung, Schaltschrank und Späneförderer sind bevorzugt an dem Maschinenständer angeordnet. Damit ergibt sich insgesamt eine kompakte Einheit.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Spindeleinheit auf der Trägerplatte längs einer horizontalen und einer vertikalen Bearbeitungsachse verfahrbar ausgebildet.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Spindeleinheit auf der Trägerplatte längs der Bearbeitungsachsen zwischen einer Bearbeitungsstation und einer Werkstückwechselstation verfahrbar sowie insbesondere zur Aufnahme und Ablage eines Werkstücks in der Werkstückwechselstation ausgebildet. Damit wird die Beladung der Werkzeugmaschine vereinfacht. Insbesondere kann sich die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine dadurch in Art eines Pick-up-Systems selbst beladen. Separate Beladeeinrichtungen können vorteilhafterweise entfallen.

Besonders bevorzugt ist es in diesem Fall, wenn in der Trägerplatte und im Maschinenständer miteinander fluchtende Durchbrüche zur Hindurchführung eines Werkstücktransportbandes vorgesehen sind. Die Werkstückwechselposition kann dadurch direkt vor der Trägerplatte vorgesehen sein, so dass sich ein verhältnismäßig kurzer erforderlicher Verfahrweg für den Werkstückwechsel ergibt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,

2 eine Seitenansicht der Werkzeugmaschine von 1, und

3 eine Draufsicht auf die Oberseite der Werkzeugmaschine von 1.

Die in den 1 bis 3 dargestellte Werkzeugmaschine umfasst einen in einem Maschinengehäuse 1 angeordneten Maschinenständer 2 in L-Form. Der vertikale Schenkel 3 des Maschinenständers 2 weist eine ebene, vertikale Vorderwand 4 auf, an welcher eine Trägerplatte 5 befestigt ist. Der horizontale Schenkel 6 des Maschinenständers 2 umfasst in seinem vorderen Abschnitt eine Spänewanne 7.

Die Trägerplatte 5 ist als Monoblock ausgebildet und aus stark verripptem Stahlguss oder Mineralguss hergestellt. An ihrer Vorderseite 8 sind horizontale Schienen 9 angeordnet, die einen Kreuzschlitten 10 mit vertikalen Schienen 11 tragen, auf denen eine Spindeleinheit 12 angeordnet ist. Die Spindeleinheit 12 umfasst eine Werkstückspindel 13 mit vertikaler Spindelachse I und ein Spannfutter 14 für ein zu bearbeitendes Werkstück. Die Spindeleinheit 12 umfasst außerdem einen Motor für den Drehantrieb der Werkstückspindel 13.

Unterhalb der Spindeleinheit 12 ist an der Trägerplatte 5 ein Werkzeugrevolver 16 angeordnet, dessen Revolverachse II horizontal und parallel zur Vorderseite der Trägerplatte 5 verläuft. Weiterhin sind auf der Trägerplatte 5 Antriebe 17 und 18 zum Verfahren des Kreuzschlittens 10 auf den Schienen 9 und der Spindeleinheit 12 auf den Schienen 12 angeordnet.

Damit sind im Wesentlichen alle Bauelemente der Werkzeugmaschine auf der Trägerplatte 5 angeordnet. Lediglich die Nebenaggregate, nämlich ein Schaltschrank 19, ein Späneförderer 20 und die hier nicht dargestellte Spindelkühlung 21 sind an dem Maschinengestell 2 angeordnet.

Die Trägerplatte umfasst außerdem einen Durchbruch 22, der mit einem Durchbruch 23 in dem Maschinenständer 2 fluchtet. Durch diese beiden Durchbrüche 21 und 22 ist ein hier nicht dargestelltes Werkstückförderband hindurchführbar. Über dieses können Werkstücke in eine vordere Trägerplatte 5 vorgesehene Werkstückwechselposition zugeführt und aus dieser abgeführt werden.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine wird eine Trägerplatte 5 horizontal angeordnet. Über ihre im Wesentlichen eben ausgebildete Rückwand 24 ist sie dabei auf einer Unterlage abstützbar. In dieser liegenden Position der Trägerplatte 5 werden dann die einzelnen Bauelemente montiert. Nach abgeschlossener Montage der Bauelemente auf der Trägerplatte 5 wird diese vertikal aufgerichtet und an der Vorderwand 4 des Maschinenständers 2 befestigt. Neben der Befestigung an der Vorderwand 4 des vertikalen Abschnitts 3 des Maschinenständers 2 stützt sich die Trägerplatte 5 außerdem auf der Oberseite 26 des horizontalen Schenkels 6 des Maschinenständers 2 ab. Damit ergibt sich ein stabiler Aufbau. Die Befestigung an der Vorderwand 4 kann außerdem in üblicher Weise erfolgen.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine erfolgt in an sich bekannter Weise. Durch Verfahren der Spindeleinheit 12 mittels des Kreuzschlittens 10 längs der Schiene 9 und 11 wird die Spindeleinheit 12 in die Werkstückwechselstation vor dem Durchbruch 22 der Trägerplatte 5 gebracht. Dort nimmt die Spindeleinheit 12 ein zu bearbeitendes Werkstück auf und verfährt anschließend in die Bearbeitungsstation oberhalb des Werkzeugrevolvers 16. Hier erfolgt die Bearbeitung des Werkstückes mit einem ausgewählten Werkzeug, wobei die Zustellbewegungen durch Verfahren der Werkstückspindel 13 mittels des Kreuzschlittens 10 längs der Schienen 9 in Richtung der Bearbeitungsachse X und längs der Schienen 11 in Richtung der Bearbeitungsachse Z erfolgt.

Nach beendeter Bearbeitung verfährt die Werkstückspindel 13 mit dem bearbeiteten Werkstück aus der Bearbeitungsstation wieder in die Werkstückwechselstation, wo das bearbeitete Werkstück auf das Transportband abgelegt wird. Nach Weitertakten des Transportbandes wird das nächste zu bearbeitende Werkstück aufgenommen und in derselben Weise, wie zuvor beschrieben, in die Bearbeitungsstation verfahren und dort bearbeitet und so fort.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zeichnet sich durch einen besonders kompakten Aufbau aus und erlaubt eine Art Baukastensystem, in dem die Trägerplatte mit den jeweils erforderlichen Bauelementen bestückt wird. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist besonders einfach, da die Trägerplatte 5 hierfür horizontal angeordnet werden kann. Nach Bestücken der Trägerplatte 5 mit den Bauelementen wird diese vertikal aufgerichtet und am Maschinenständer befestigt. Anschließend müssen nur noch die Nebenaggregate angeordnet werden.

1: Maschinengehäuse
2: Maschinenständer
3: vertikaler Schenkel von 2
4: Vorderseite von 3
5: Trägerplatte
6: horizontaler Schenkel von 2
7: Spänewarige
8: Vorderseite von 5
9: horizontale Schiene
10: Kreuzschlitten
11: vertikale Schiene
12: Spindeleinheit
13: Werkstückspindel
14: Spannfutter
16: Werkzeugrevolver
17: Horizontalantrieb
18: Vertikalantrieb
19: Schaltschrank
20: Späneförderer
21: Spindelkühlung
22: Durchbruch in 5
23: Durchbruch in 3
24: Rückseite von 5
25: Antrieb von 16
26: Oberseite von 3
I: Spindeldrehachse
II: Revolverdrehachse
X: Bewegungsachse
Z: Bewegungsachse

Claims

Werkzeugmaschine, insbesondere zum Bearbeiten von als so genannte Futterteile ausgebildeten Werkstücken, mit einem Maschinenständer (2), einer auf der Vorderseite (4) des Maschinenständers (2) vorgesehenen, insbesondere als Spindeleinheit (12) mit vertikaler Spindelachse (I) ausgebildeten Werkstückhaltevorrichtung, mindestens einem ebenfalls auf der Vorderseite (4) des Maschinenständers (2) vorgesehenen Bearbeitungswerkzeug, insbesondere Werkzeugrevolver (16), und Mitteln (9, 10,11) zum Verfahren von Werkstückhaltevorrichtung (12) und Werkzeug (16) relativ zueinander, insbesondere Schienen-Schlitten-Anordnung, dadurch gekennzeichnet, dass eine an der Vorderwand (4) des Maschinenständers (2) vertikal befestigbare Trägerplatte (5) vorgesehen ist, auf der die Werkstückhaltevorrichtung (12), das Werkzeug (16) und die Mittel (9, 10, 11) zum Verfahren derselben relativ zueinander angeordnet sind.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Maschinenständer (2) zugewandte Seite (24) der Trägerplatte (5) als insbesondere ebene Stützfläche zur horizontalen Auflage der Trägerplatte (5) auf einer Unterlage bei der Montage der Werkstückhaltevorrichtung (12), der Werkzeuge (16) und der Verfahrmittel (9, 10, 11) ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (5) als Monoblock ausgebildet und insbesondere aus stark verripptem Stahlguss oder Mineralguss hergestellt ist.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe (17, 18, 25) für die Spindeleinheit (12), den Werkzeugrevolver (16) und/ oder die Verfahrmittel (9, 10, 11) ebenfalls auf der Trägerplatte (5) angeordnet sind.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch in Zusammenhang mit der Bearbeitung eingesetzte Messwerkzeuge auf der Trägerplatte (5) angeordnet sind.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenständer (2) L-förmig ausgebildet ist, mit einem vertikalen Schenkel (3), an dem die Trägerplatte (5) befestigt ist, und einem horizontalen Schenkel (6), der insbesondere eine Spänewanne (7) umfasst.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Maschinenständer (2) Nebenaggregate wie Hydraulik, Spindelkühlung (21), Schaltschrank (19) und Späneförderer (20) angeordnet sind.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeleinheit (12) auf der Trägerplatte (5) längs einer horizontalen Bearbeitungsachse (X) und einer vertikalen Bearbeitungsachse (Z) verfahrbar ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeleinheit (12) auf der Trägerplatte (5) längs der Bearbeitungsachsen (X und Z) zwischen einer Bearbeitungsstation und einer Werkstückwechselstation verfahrbar sowie insbesondere zur Aufnahme und Ablage eines Werkstücks in der Werkstückwechselstation ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trägerplatte (5) und im Maschinenständer (2) miteinander fluchtende Durchbrüche (22, 23) zur Hindurchführung eines Werkstücktransportbandes vorgesehen sind.
Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (5) zur Montage der Werkstückhaltevorrichtung (12), der Werkzeuge (16) und/oder der Verfahrmittel (9, 10, 11) zum Verfahren von Werkstückhaltevorrichtung (12) und Werkzeug (16) relativ zueinander horizontal angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (5) zur Montage der genannten Elemente mit ihrer im fertig montierten Zustand der Werkzeugmaschine der Vorderwand (4) des Maschinenständers (2) zugewandten Rückseite (24) auf eine Unterlage aufgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite (24) der Trägerplatte (5) und die Unterlage mit einander entsprechenden ebenen Flächen versehen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Antriebe (17, 18, 25) für die Spindeleinheit (12), den Werkzeugrevolver (16) und/oder die Verfahrmittel (9, 10, 11) bei horizontaler Anordnung der Trägerplatte (5) auf diese montiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auch im Zusammenhang mit der Bearbeitung einsetzte Messwerkzeuge bei horizontaler Anordnung der Trägerplatte (5) auf diese montiert werden.