DE10343003A1

DE10343003A1 - Werkzeugmaschine mit Bohr-Fräs-Kopf

Info

Publication number: DE10343003A1
Application number: DE2003143003
Authority: DE
Inventors: Matthias Kohlhase; Anton Horsky
Original assignee: Boehringer Werkzeugmaschinen GmbH
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 2003-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2005-04-14

Abstract

Werkzeugmaschinen werden grundsätzlich danach unterschieden, ob die Werkzeugmaschine das Werkstück drehend antreiben kann und auch während der Bearbeitung drehend antreiben kann oder nicht. Die vorliegende Erfindung macht es zu seiner Aufgabe, sowohl eine Werkzeugmaschine als auch ein Verfahren zu dessen Verwendung zur Verfügung zu stellen, dadurch, dass der Bohr-Fräs-Kopf getrennte Werkzeugaufnahmen für angetriebene und stillstehende, nicht drehend angetriebene, Werkzeuge aufweist, wird der einseitige, frühzeitige Verschleiß der Drehlagerung der angetriebenen Werkzeugaufnahme vermieden. Dies wird mit folgendem Verfahren erreicht, die Werkzeugmaschine mit einem Bett (1), mit wenigstens einem Spindelstock (24) zum Aufnehmen und drehenden Antreiben eines Werkstückes um die Z-Achse, mit wenigstens einem Werkzeugsupport (60), der wenigstens sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung verfahrbar ist, wobei der Werkzeugsupport (60) einen Bohr-Fräs-Kopf (50) trägt mit einer ersten Werkzeugaufnahme (51) für ein angetriebenes Werkzeug, wobei der Werkzeugsupport eine zweite Werkzeugaufnahme (52) für ein nicht angetriebenes Werkzeug, insbesondere ein Drehwerkzeug, aufweist.

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen.
II. Technischer Hintergrund
Werkzeugmaschinen werden grundsätzlich danach unterschieden, ob die Werkzeugmaschine das Werkstück drehend antreiben kann und insbesondere auch während der Bearbeitung drehend antreiben kann oder nicht.

Typische Vertreter der erstgenannten Kategorie sind Drehmaschinen, Drehräummaschinen oder Drehfräsmaschinen. Typische Vertreter der zweiten Kategorie sind konventionelle Fräsmaschinen oder Bohrwerke.

Nachdem bei den Maschinen der ersten Kategorie, für die im Folgenden lediglich beispielshalber nur noch die Drehmaschinen erwähnt werden, durch genaue Positionierbarkeit der Drehlage des im Spindelstock aufgenommenen Werkstückes, die sog. C-Achse, auch angetriebene Werkzeuge wie Fräswerkzeuge oder Bohrwerkuzeuge nicht nur in axialer Richtung, sondern auch in Querrichtung am – dann meist still gesetzten – Werkstück eingesetzt wurden, waren die Grenzen zwischen den beiden Maschinenkategorien bereits verwischt.

Durch immer größer und leistungsstärker ausgebildete angetriebene Werkzeugeinheiten in Drehmaschinen, die sog. Bohr-Fräs-Köpfe, welche um die B-Achse verschwenkbar waren und um die A-Achse das angetriebene Werkzeug rotieren ließen, waren Universal-Maschinen für die spannende Werkstückbearbeitung verfügbar.

Um vor allem den Aufwand für einen mehrfach vorhandenen Werkzeugsupport einzusparen, und sowohl angetriebene als auch nicht angetriebene Werkzeuge in ein und demselben Werkzeugsupport einzusetzen, wurden diese mit Universal-Werkzeugaufnahmen ausgestattet, die sowohl angetriebene als auch nicht angetriebene Werkzeuge aufnehmen konnten.

Dies ergab jedoch das Problem, dass im Drehbetrieb, also bei Verwendung eines nicht rotierend angetriebenen, stillstehenden Werkzeuges in der antreibbaren Werkzeugaufnahme die dann stillstehende Lagerung der Werkzeugaufnahme in ihrem Gehäuse während der Drehbearbeitung immer an der gleichen Position stark belastet wurde und damit die Lagerung der Werkzeugaufnahme einem schnellen, einseitigen Verschleiß unterworfen wurde.

Aus diesem Grund wurde bereits versucht, bei Verwendung nicht angetriebener Werkzeuge in der Lagerung der drehbaren Werkzeugaufnahme eine Entlastung der Lager vorzusehen. Die Bohr-Fräs-Spindel wurde zu diesem Zweck in ihrer axialen Richtung verschoben, so dass der Kraftfluss bei Einsatz eines nicht angetriebenen Werkzeuges nicht mehr über das Lager, sondern von der Spannhülse über dann dazwischen verklemmte Elemente direkt auf das Gehäuse gerichtet war.

Diese Lösung war einerseits aufwändig, wies jedoch andererseits zusätzliche Nachteile auf: Das Lager der Werkzeugaufnahme wurde dabei zwar ohne Belastung gehalten, aber die Einzelteile der Lagerung standen immer noch in Kontakt miteinander, wenn auch ohne oder nur unter sehr geringer Vorspannung. Dennoch traten durch die von der Bearbeitung ausgelösten Vibrationen dynamische Belastungen der Lagerung auf, die sich als nachteilig erwiesen, und vor allem war eine ungleich mäßige, nicht kalkulierbare Kräfteverteilung innerhalb der Lagerung die Folge, und eine damit einhergehende schlechte Steifigkeit der gesamten Einheit, auch wegen der relativ weit in axialer Richtung auskragenden Gehäuse dieser Werkzeugaufnahmen, die vor allem durch die Spannvorrichtung für das Werkzeug in der Werkzeugaufnahme bedingt war.

III. Darstellung der Erfindung

a) Technische Aufgabe

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sowohl eine Werkzeugmaschine als auch ein Verfahren zu dessen Verwendung zur Verfügung zu stellen, welches unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik eine einfache und kostengünstige Lösung bietet.

b) Lösung der Aufgabe

Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1 und 14 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, dass der Bohr-Fräs-Kopf getrennte Werkzeugaufnahmen für angetriebene und stillstehende, nicht drehend angetriebene, Werkzeuge aufweist, wird der einseitige, frühzeitige Verschleiß der Drehlagerung der angetriebenen Werkzeugaufnahme vermieden. Der Nachteil einer zusätzlich notwendigen Werkzeugaufnahme für stillstehende Werkzeuge ist verschmerzbar, da zum einen eine solche Werkzeugaufnahme konstruktiv sehr viel einfacher ausgebildet ist und zum anderen durch diese Bauform weitere Vorteile erzielt werden können:
So kann die frei auskragende Länge der zumindest zweiten Werkzeugaufnahme für das stillstehende Werkzeuge gering gehalten werden, und damit auch die Stei figkeit des stillstehenden Werkzeuges während der Bearbeitung verbessert werden.

Eine auch steuerungstechnisch besonders einfache Bauform ergibt sich, wenn die zweite Werkzeugaufnahme parallel versetzt, insbesondere parallel versetzt in Y-Richtung, also einer Richtung, in welcher der Werkzeugkopf ohnehin verfahrbar ist aufgrund eines vorhandenen Y-Schlittens des Werkzeugsupports, angeordnet ist. Für den Einsatz des stillstehenden Werkzeuges, z. B. Drehwerkzeuges, wird nach dem Einsetzen dieses Drehwerkzeuges in die zweite Werkzeugaufnahme der Werkzeugkopf vom ohnehin vorhandenen Y-Schlitten des Werkzeugsupportes in Y-Richtung um den Versatz der beiden Werkzeugaufnahmen verfahren und dadurch das Drehwerkzeug auf Drehmitte gebracht und andererseits der Versatz der beiden Aufnahmen steuerungstechnisch auch ausgeglichen, so dass der nachfolgende Steuerungsvorgang ansonsten unverändert durchgeführt werden kann.

Zusätzlich kann das Gehäuse des Werkzeugkopfes relativ zu einem der ihn tragenden Schlitten so gestaltet und dimensioniert werden, dass beim Einnehmen dieser Drehposition zwischen diesem Gehäuse der zweiten Werkzeugaufnahme, insbesondere das gesamte Aufnahmegehäuse, und dem entsprechenden Schlitten, in der Regel dem X-Schlitten, angenähert ist, dass dazwischen folgende Vorrichtungen angebracht werden und aktiviert werden können:
Zum einen eine Abstütz- und/oder Fixiervorrichtung, mit deren Hilfe sich das Gehäuse der zweiten Aufnahme auf dem übernächsten Schlitten, z. B. dem X-Schlitten, abstützt oder gar gegenüber diesem fixiert wird, insbesondere gegen Abheben von diesem Schlitten.

Vorzugsweise befindet sich diese Abstütz- bzw. Fixiervorrichtung nahe des freien Endes dieser frei auskragenden Aufnahme.

Eine solche Fixiervorrichtung wird vorzugsweise mittels Formschluss funktionieren, beispielsweise mittels Verdrehen zweier unrunder Passteile gegeneinander wie bei einem Bajonett-Verschluss oder mittels Einschieben eines Passteiles in eine Passnut, beispielsweise eines Keiles in eine Keilnut.

Weiterhin kann eine Ausrichtvorrichtung angeordnet werden, um das Gehäuse der zweiten Werkzeugaufnahme beziehungsweise diese Werkzeugaufnahme selbst in den häufig benötigten Hauptwinkellagen gegenüber dem ihn unmittelbar tragenden Schlitten, in der Regel dem Y-Schlitten, sehr genau, vorzugsweise formschlüssig, zu verriegeln. Die Hauptwinkellagen sind angesichts des Einsatzes eines Drehwerkzeuges als stillstehendes Werkzeug die für das Längsdrehen und Plandrehen benötigten Positionen, also die Ausrichtung der zweiten Werkzeugaufnahme in X-Richtung oder Z-Richtung.

Eine solche Ausrichtvorrichtung wird vorzugsweise direkt unter der Schwenkachse des Aufnahmegehäuses, insbesondere der B-Achse, angeordnet.

Eine solche Ausrichtvorrichtung besteht beispielsweise aus einer ein- oder mehrteiligen, kreuzförmigen Nut, deren Kreuzung sich unmittelbar auf der Schwenkachse befindet, und die beispielsweise auf der unteren Außenseite des Gehäuses der Werkzeugaufnahme angeordnet ist. Demgegenüber befindet sich eine in nur einer Richtung angeordnete ein- oder mehrteilige Erhebung, die als Nutenstein in die kreuzförmige Nut eingreifen kann, auf dem gegenüberliegenden Bauteil, also dem das Gehäuse unmittelbar tragenden Schlitten, in der Regel dem Y-Schlitten.

Zusätzlich können Ausrichtvorrichtung und Fixiervorrichtung wenigstens teilweise funktionsvereinigt sein, also teilweise oder insgesamt gemeinsam die gleichen Bauteile benutzen, indem die Formschlussverbindung der Ausrichtvorrichtung, also die ineinander greifende Vertiefung und Erhebung, so angeordnet ist, dass wenigstens eine Paarung von Vertiefung und Erhebung sich in Richtung des frei auskragenden Endes des Gehäuses befindet und gleichzeitig als Abstütz- bzw. Fixiervorrichtung dient. Ggf. muss hierfür eine Weiterbildung der Ausrichtvorrichtung erfolgen, etwa indem die Erhebung gegenüber der Vertiefung auch gegen ein Abheben formschlüssig verriegelbar ist, was jedoch gerade beim Drehen nicht unbedingt notwendig ist, da durch entsprechende Wahl der Drehrichtung des Werkstückes die Belastungsrichtung des Gehäuses der Werkzeugaufnahme so gewählt werden kann, dass die gegeneinander gerichteten Teile der Ausrichtvorrichtung ohnehin nur auf Druck gegeneinander belastet werden, und ein Abheben durch die Bearbeitungskräfte nicht erfolgt.

Die Ausrichtvorrichtung und/oder die Fixiervorrichtung können grundsätzlich unabhängig davon vorgesehen werden, ob das die Werkzeugaufnahmen tragende Gehäuse auf dem X- oder dem Y-Schlitten als oberste Ebene des Werkzeugsupportes angeordnet ist. Eine besonders einfache Lösung ergibt sich jedoch dann, wenn in dem entsprechenden Support der Y-Schlitten die oberste Ebene des Supports darstellt, also auf dem X-Schlitten läuft, und dieser ggf. wieder auf einem Z-Schlitten:
Dadurch kann durch die ohnehin gegebene Verfahrbarkeit des Gehäuses der Werkzeugaufnahmen in Y-Richtung mit Hilfe des das Gehäuse tragenden Y-Schlittens durch diese Y-Verfahrbarkeit auch unmittelbar die Ausrichtvorrichtung und/oder Fixiervorrichtung formschlüssig, nämlich durch Bewegen in Y-Richtung, aktiviert oder deaktiviert werden:
Wenn sich beispielsweise der Lagerzapfen, mit dem das Gehäuse für die Werkzeugaufnahmen im Y-Schlitten gelagert ist, auf der zum X-Schlitten hin gerichteten Seite sich durch den Y-Schlitten hindurcherstreckt, und auf dieser Stirnseite die Ausrichtvorrichtung, also z. B. in Y-Richtung vorstehende Erhebungen bzw. Vertiefungen, aufweist, kann der X-Schlitten die entsprechenden Komplementärteile (Vertiefungen oder Erhebungen) aufweisen.

Durch entsprechende Dimensionierung in Y-Richtung kann erreicht werden, dass diese Erhebungen/Vertiefungen nur dann ineinander greifen, also die Ausrichtvorrichtung nur dann aktiviert ist, wenn der Y-Schlitten zusammen mit dem Gehäuse die so genannte Drehposition einnimmt, in der sich also die Werkzeugaufnahme für ein nicht angetriebenes Werkzeug, wie etwa ein Drehwerkzeug auf Drehmitte befindet.

In gleicher Art und Weise können die Funktionsteile der Abstütz- oder Fixiervorrichtung auf den in die Y-Richtung weisenden, gegeneinander gerichteten Flächen des Y-Schlittens und des X-Schlittens angeordnet sein oder auch an den vorbeschriebenen Flächen des Lagerzapfens des Gehäuses, welcher den Y-Schlitten durchdringt, und dem X-Schlitten.

e) Ausführungsbeispiele
Eine Ausführung gemäß der Erfindung ist im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
1a, 1b: die Werkzeugmaschine in der Seitenansicht,
2: eine analoge Werkzeugmaschine in der Frontansicht,
3: einen Schnitt entlang der Linie III-III und
4: einen Schnitt entlang der Linie IV-IV.
1 zeigt in der Seitenansicht, also betrachtet in Richtung der Drehmitte 20, also der Rotationsachse des (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Werkstückes eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine:
Das etwa quaderförmige, hochkant stehende Bett 1 der Maschine steht auf einer Grundplatte 2.
Vor dem Bett 1 befindet sich im Spindelstock 24 gelagert das Spannfutter 27, welches Werkstücke während der Bearbeitung drehend antreibbar vor der Vorderfront des Bettes 1 halten kann zur Bearbeitung durch die Werkzeugeinheiten.
Wie besser die Frontansicht der 2 zeigt, befindet sich auf Drehmitte 20, dem Spindelstock 24 gegenüberliegend, ein Reitstock 25, in dem z. B. eine Pinole 26 zur Aufnahme des anderen Endes des Werkstückes gelagert ist.
Sowohl auf der Oberseite 7 als auch der Frontseite 8 des Bettes 1 sind Führungsbahnen 5a, b (Oberseite) sowie 5c, d und 5e, f jeweils paarweise vorhanden zur Führung der beweglichen Komponenten, nämlich eines Werkzeugsupports 60 auf den Führungen 5a, b auf der Oberseite 7, der bewegliche Reitstock 25 und ggf. auch ein beweglicher Spindelstock 24 auf den oberen beiden Führungen 5c, d und an der Frontseite 7 ggf. sowie ein weiterer Werkzeugsupport, der beispielsweise einen Werkzeugrevolver 31 tragen kann, an den unteren Führungen 5e, f der Frontseite 7 des Bettes 1, wie nur in 1 dargestellt.
Während der untere Werkzeugsupport mit dem Werkzeugrevolver 31 nur über einen unteren Querschlitten 29c, den X-Schlitten, verfügen wird, welcher auf dem unteren Längsschlitten 28c, einem Z-Schlitten, läuft, ist die obere Werkzeugeinheit zusätzlich auch in Y-Richtung verfahrbar, indem vorzugsweise deren Y-Schlitten 62 auf dem X-Schlitten 61 z. B. vertikal verfahrbar ist, welcher wiederum auf dem auf der Oberseite geführten Z-Schlitten 63 horizontal vertahrbar ist.
An der Rückseite des Bettes 1 sind am oberen und untere Ende die Kabelschleppvorrichtungen 17a, b zur Energie- und Signalversorgung der oberen und untere Werkzeugeinheiten zu erkennen sowie der Schaltschrank 18, der sich in einer nahe an die Werkzeugmaschine herangerückten Position befindet, jedoch häufig auch von dieser entfernt aufgestellt ist.
Vor dem Bett 1 der Werkzeugmaschine befindet sich unter der Bearbeitungsposition der Späneförderer 15, in denen die Späne über eine Abschrägung 14 unterhalb der Bettvorderkante hineinrutschen.
Das für die Erfindung wesentliche Teil ist der obere Werkzeugsupport 60, der einen Bohr-Fräs-Kopf 50 umfasst.
Wie die 1 und 2 im Zusammenhang zeigen, ist der Y-Schlitten 62 in der Seitenansicht der 1 etwa U-förmig, gabelförmig gestaltet, und im Freiraum zwischen dessen Schenkeln wie bei Bohr-Fräs-Köpfen 50 üblich ein Aufnahmegehäuse 53 schwenkbar um die B-Achse gelagert, die parallel zur Y-Achse verläuft.
Im Gegensatz zum Stand der Technik sind in diesem Aufnahmegehäuse 53 nebeneinander, in Y-Richtung beabstandet, zwei Werkzeugaufnahmen 51, 52 untergebracht, wobei die erste Werkzeugaufnahme 51 zur Aufnahme von drehend antreibbaren Werkzeugen, wie etwa dem dargestellten Fräser 3, bestimmt sind und über einen entsprechenden Antrieb verfügen.
Die andere Werkzeugaufnahme 52 ist zur Aufnahme von stillstehenden Werkzeugen, beispielsweise einem Drehwerkzeug 4, vorgesehen und verfügt lediglich über eine Spannvorrichtung zum Spannen des Werkzeuges.
Im Gegensatz zur zeichnerischen Darstellung ist im Arbeitseinsatz nur in jeweils eine der beiden Werkzeugaufnahmen 51, 52 ein entsprechendes Werkzeug eingesetzt, während die andere Werkzeugaufnahme leer bleibt, um Kollisionen des nicht im Einsatz befindlichen Werkzeuges mit dem Werkstück oder der Werkzeugmaschine zu vermeiden.
Der Werkzeugwechsel erfolgt in der Regel automatisch über eine Werkzeugwechselvorrichtung, die vorzugsweise Bestandteil der Maschine ist.
1a zeigt dabei den Zustand, in dem die Rotationsachse des in die erste Werkzeugaufnahme 51 eingesetzten rotierenden Werkzeuges auf die Drehmitte 20 zeigt, um das Werkstück zu bearbeiten.
In 1b dagegen ist die zweite Werkzeugaufnahme 52 und damit das in dieser Aufnahme aufgenommene Drehwerkzeug 4 auf Drehmitte 20 ausgerichtet, welches sich bei dieser Lösung von dem X-Schlitten 61 weiter entfernt als die Werkzeugaufnahme 51 für das angetriebene Werkzeug befindet.
In dieser Position befindet sich der Y-Schlitten 62 nahe genug am X-Schlitten 61, damit die beiden Teile 55a, b einer Fixiervorrichtung 54, die an einerseits dem Y-Schlitten 62 oder dem Gehäuse 53 und andererseits dem Z-Schlitten 63 angeordnet sind, aktiv werden können.
Die Fixiervorrichtung 54 dient dabei einerseits dem Abstützen des Y-Schlittens 62 bzw. dem Gehäuse 53 und damit des gesamten Bohr-Fräs-Kopfes 50 gegenüber dem X-Schlitten 61, und soll dabei auch das Abheben dieser beiden Bauteile voneinander verhindern.
Eine mögliche Lösung ist in 3 dargestellt:
Der eine Teil 54b besteht aus einem pilzförmigen, um die Längsachse 55 des Schaftes 57 drehbaren pilzförmigen Knebels, dessen verbreiteter Kopf 56 in der Aufsicht unsymmetrisch, beispielsweise länglich rechteckig, ausgebildet ist.
Bei Annäherung der beiden Schlitten 62 und 61 aneinander taucht der Kopf 56 durch eine entsprechend längliche Einführöffnung in einen hinterschnittenen, z. B. kreisförmigen Freiraum 54a des anderen Teiles der Fixiervorrichtung 54 ein und kann dort durch Verdrehen des Kopfes 56 um etwa 90° formschlüssig verriegelt werden. Dabei kann auch eine Vorspannung erreicht werden, falls beispielsweise die dem Schaft 57 zugewandte Unterseite des Kopfes 56 von den Rändern her schräg zur Mitte dieses Kopfes hin ansteigt, und sich dadurch beim Verdrehen der gesamte Schlitten 61 gegen dem Schlitten 62 heranziehen lässt bzw. umgekehrt.
Zwischen dem Aufnahmegehäuse 53 und der ihn aufnehmenden gabelförmigen Lagerung in Form des Y-Schlittens 61 ist ferner eine Ausrichtvorrichtung 58 angeordnet, um das Gehäuse 53 in den beiden Hauptwinkellagen, also Ausrichtung der Längsachsen der Werkzeugaufnahmen 51 bzw. 52 in X-Richtung oder in Z-Richtung, formschlüssig und damit jederzeit exakt zu fixieren.
Zu diesem Zweck sind – wie 4 im Schnitt genauer zeigt – z. B. an der dem X-Schlittens 6 zugewandten Stirnseite des Lagerzapfens des Gehäuses 53, welches zu diesem Zweck den Y-Schlitten 62 durchdringt, konzentrisch zur Schwenkachse 59 des Gehäuses 53, also in der Regel der B-Achse, um jeweils 90° versetzt und beabstandet von der Schwenkachse 59 vorzugsweise vier Vertiefungen 64, oder zumindest je eine in einer der beiden Hauptwinkellagen, angeordnet. Diese Vertiefungen 64 weisen vorzugsweise konische, in der Ausrichtrichtung verlaufende, Flanken auf, so dass die Vertiefungen zum Boden hin schmaler werden.
Auf der entsprechenden Gegenfläche des X-Schlittens 61 sind dagegen wenigstens eine, vorzugsweise zwei, miteinander fluchtende Erhebungen 65 angeordnet, die in die Vertiefungen 64 passen und ebenfalls zu ihrem freien Ende hin entsprechend konisch sich verjüngend ausgebildet sind.
Sofern sich nun das Aufnahmegehäuse 53 in einer der Hauptwinkellagen befindet und in dieser Winkellage möglichst spielfrei fixiert werden soll, wird der Y-Schlitten 62 soweit gegen den X-Schlitten 61 verfahren, dass die wechselseitig darauf angeordneten Erhebungen 65 spielfrei in den entsprechenden Vertiefungen 64 anliegen, wodurch das Gehäuse 53 in dieser Hauptwinkellage spielfrei und formschlüssig fixiert wird.
Diese Eingriffsposition in Y-Richtung stimmt dabei vorzugsweise mit der so genannten Drehposition überein, wie in 1b dargestellt, in der die zweite Werkzeugaufnahme 52 für das stillstehende (Dreh-)Werkzeug 4 sich in Y-Richtung auf Drehmitte 20 befindet.

1: Bett
2: Grundplatte
3: Fräser
4: Drehwerkzeug
5: Führungsbahnen
6: Durchgangsöffnung
7: Oberseite
8: Frontseite
9: Unterseite
10: Vertiefungen
11: Führungsabdeckung
12: Zwischenabdeckungen
13: Hinterseite
14: Abschrägung
15: Späneförderer
16: Führungsschuh
17: Kabelschleppvorrichtung
18: Schaltschränke
19
20: Drehmitte
21
22
23
24: Spindelstock
25: Reitstock
26: Pinole
27: Spannfutter
28a, b: oberer Längsschlitten
28c: unterer Längsschlitten
29a, b: oberer Querschlitten
29c: unterer Querschlitten
30: Querführungen
31: Werkzeugrevolver
32
33: Gewindespindel
50: Bohr-Fräs-Kopf
51: erste Werkzeugaufnahme
52: zweite Werkzeugaufnahme
53: Aufnahmegehäuse
54: Fixiervorrichtung
55: Längsachse
56: Kopf
57: Schaft
58: Ausrichtvorrichtung
59: Schwenkachse
60: Werkzeugsupport
61: X-Schlitten
62: Y-Schlitten
63: Z-Schlitten
64: Vertiefungen
65: Erhebungen

Claims

Werkzeugmaschine mit – einem Bett (1), – wenigstens einem Spindelstock (24) zum Aufnehmen und drehendem Antreiben eines Werkstückes um die Z-Achse, – wenigstens einem Werkzeugsupport (60), der wenigstens sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung verfahrbar ist, – wobei der Werkzeugsupport (60) einen Bohr-Fräs-Kopf (50) trägt mit einer ersten Werkzeugaufnahme (51) für ein angetriebenes Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugsupport eine zweite Werkzeugaufnahme (52) für ein nicht angetriebenes Werkzeug, insbesondere ein Drehwerkzeug, aufweist.
Bohr-Fräs-Kopf (50) für ein angetriebenes als auch ein nicht angetriebenes Werkzeug zum Einsatz auf dem Werkzeugsupport (60) einer Werkzeugmaschine, in der das Werkstück drehend angetrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohr-Fräs-Kopf (50) sowohl eine erste Werkzeugaufnahme (51) für ein angetriebenes Werkzeug als auch eine zweite Werkzeugaufnahme (52) für ein nicht angetriebenes Werkzeug umfasst.
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Werkzeugaufnahme (52) im Wesentlichen, insbesondere genau, parallel zur ersten Werkzeugaufnahme (51) angeordnet ist.
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Werkzeugaufnahme (52) gegenüber der ersten Werkzeugaufnahme (51) in Y-Richtung versetzt ist.
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugsupport (60) in Z-Richtung verfahrbar ist.
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkzeugaufnahmen (51, 52) in einem gemeinsamen Aufnahmegehäuse (53) untergebracht sind.
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Aufnahme (52), insbesondere in Y-Richtung, in eine sog. Drehposition verfahren lässt, in der sich ihr Gehäuse (53), insbesondere das gesamte Aufnahmegehäuse (53), auf dem diese Aufnahme tragenden Schlitten, insbesondere dem X-Schlitten (61), abstützt.
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Drehposition das Gehäuse der zweiten Aufnahme (52), insbesondere das gesamte Aufnahmegehäuse (53), gegenüber dem sie direkt tragenden Schlitten, insbesondere dem X-Schlitten (61), verriegelbar ist mittels einer Fixiervorrichtung (54).
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Fixiervorrichtung (54) das Werkzeug, primär das Gehäuse (53), gegen ein Abheben vom tragenden Schlitten (61) sichert.
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiervorrichtung (54) mittels Formschluss, insbesondere mittels Verdrehen wie bei einem Bajonett-Verschluss oder mittels Einschieben eines Keiles in eine Keilnut, arbeitet.
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugsupport (60) eine Ausrichtvorrichtung (58) zum Ausrichten des Gehäuses (53) wenigstens der zweiten Werkzeugaufnahme (52) relativ zu dem sie tragenden Schlitten (61) in den beiden Hauptwinkellagen zum Längsdrehen und Plandrehen (X-Richtung und Z-Richtung) aufweist.
Werkzeugmaschine beziehungsweise Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtvorrichtung (58) eine formschlüssige Fixierung umfasst, insbesondere in Form von in eine Vertiefung (64) eingreifender Erhebung (65), insbesondere einer kreuzförmig angeordneten einzelnen oder mehrteiligen Vertiefung (64), und einer in nur einer Richtung angeordneten, in die Vertiefung passenden, Erhebung (65) am anderen Bauteil.
Werkzeugmaschine beziehungsweise Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzungspunkt der kreuzförmig angeordneten z. B. Vertiefungen (64) der Ausrichtvorrichtung (58) auf der Schwenkachse (59, B-Achse) des Aufnahmegehäuses (53) angeordnet ist.
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmen (51 und/oder 52), insbesondere gemeinsam, um die parallel zur X-Richtung liegende A-Achse verschwenkbar, insbesondere gemeinsam verschwenkbar, sind und insbesondere in Arbeitsposition einer der beiden die Werkzeugaufnahmen in Z-Richtung zueinander beabstandet sind.
Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtvorrichtung (58) und die Fixiervorrichtung (54) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, funktionsvereinigt sind.
Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine mit – einem Spindelstock (24) zum drehenden Antreiben eines Werkstückes, – einem Bohr-Fräs-Kopf (50) mit einer ersten Werkzeugaufnahme (51) für ein angetriebenes Werkzeug und einer demgegenüber versetzten Aufnahme für ein zweites, nicht angetriebenes Werkzeug (52), insbesondere ein Drehwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Werkzeugmaschine beim Einsetzen eines Werkzeuges in die zweite Aufnahme (52) automatisch anschließend diese zweite Aufnahme (52) durch Verlagern ihres Gehäuses (53) relativ zu dem sie tragenden Support unter Ausgleich des Versatzes auf die sog. Drehposition bringt und dabei das Gehäuse (53) gegenüber dem sie tragenden Schlitten (61) an seinem frei auskragenden Ende abstützt, insbesondere gegenüber dem sie tragenden Schlitten (61) verriegelt.
Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsetzen eines feststehenden Werkzeuges in die zweite Drehposition, die zweite Werkzeugaufnahme (52) anschließend automatisch auf Drehmitte gebracht wird.