DE1552417C3 - Koordinaten-Bohr- und Fräsmaschine - Google Patents

Description

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großen zusätzlichen Aufwand für die Ubergabeein- zeugzentrierung gesteigert ist. Ein weiterer wesentli-

richtung der Werkzeuge von der Trommel zur Ar- eher Vorteil der Erfindung wird darin erblickt, daß

beitsspindel und zurück. Sämtlichen bekannten die Freizügigkeit bezüglich der Verschiebung des

Koordinaten-Bohr- und Fräsmaschinen ist gemein- Werkstückes mit Hilfe des Maschinentisches größer

sam, daß das Problem, den Raum um die Ar- 5 ist. Bei den bekannten Maschinen, deren Magazin

beitsspindel für die Werkzeughandhabung freizuhal- über dem Werkstück bzw. über dem Verfahrbereich

ten, trotz hohen Aufwandes nur unbefriedigend ge- des Werkstückes angeordnet ist, kann das Werkstück

löst ist. an seiner höchsten Stelle nämlich nur so hoch sein,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine daß es unter dem längsten im Magazin befindlichen Koordinaten-Bohr- und Fräsmaschine der erörterten io Werkzeug ohne Anstoßen verschoben werden kann. Gattung so auszugestalten, daß der Raum um die Bei der erfindungsgemäßen Maschine dagegen befin-Werkzeugspindel, das ist der Arbeitsraum der Ma- det sich jeweils nur das in der Arbeitsspindel eingeschine, weitgehend frei zugängig gehalten wird, daß spannte Werkzeug im Verfahrbereich oberhalb des die Werkzeuge gleichwohl schnell automatisch ge- Werkstückes. Dadurch ist dessen Höhe allein durch wechselt werden können und daß darüber hinaus die 15 dasjenige Werkzeug beschränkt, das jeweils zur BeMaschine eine einfache, wenig störanfällige Kon- arbeitung des entsprechenden Werkstückteiles eingestruktion aufweist. setzt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Die Werkzeuge des Magazins sind, z. B. zur Ände-

Kombination folgender zum Teil bekannter Ein- rung des Bearbeitungsprogrammes, dadurch leicht

zelmerkmale gelöst: 20 auswechselbar, daß das Werkzeugmagazin an der der

Arbeitsspindel entgegengesetzten Seite durch eine

a) der Maschinenständer weist zur Aufnahme des Ausnehmung in der Wand des Maschinenständers Werkzeugmagazins m seinem unteren Bereich _{über dessen} oberfläche hinausragt und so frei zugänemen Durchbruch auf, j j_st

b) das Werkzeugmagazin ist in dem Durchbruch ^ _Im'folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der des Maschinenständers symmetrisch zur Verti- _{Erfindung m} Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt kal-Mittelebene der Koordmaten-Bohr- und j_{m eulze}i_nen

Fräsmaschine angeordnet, _ F i g. 1 die Koordinaten-Bohrmaschine von der Ar-

c) das Werkzeugmagazin ist als kreisförmige _beitsSpindelseite her gesehen,

Scheibe ausgebildet, m der die Werkzeuge in _Fi£ _{2 die da2U s}*_{nkrechte seitliche Ansicht teil}.

Arbeitsnchtung gespeichert sind, und eine als weise im Schnitt

zweiarmiger Greifer ausgebildete Werkzeug- _ρ· 3 _und Waagerechte Schnitte gemäß den Li-

wechsel-Emnchtung ist zwischen dem Werk- ^_6n m-ΙΠ und IV-IV in F i g. 2.

zeugmagazin und der Arbeitsspindel angeord- _Die Koordinaten-Bohr- und Fräsmaschine be-

_JN ,. ' . , . . , „_r , 35 steht aus einem Maschinenständer 1 und einem in

d) die Werkzeuge sind so in dem Werkzeugmaga- _{zwd zueinander senkrecnten} Richtungen*, y verzin angeordnet, daß ihre Konen m der gleichen _schiebbaren Maschinentisch 2, einem die Bearbei-Hohe liegen m der sich der Konus des Werk- _{tungswerkzeuge} 3, 4 aufnehmenden Werkzeugmagazeuges in der Arbeitsspindel befindet, wenn _zin| _{und der} Werkzeugwechseleinrichtung 6, die die diesem ihre oberste Stellung verfahren ist. _{40 Werkzeuge aus dem} Magazin 5 in die Arbeitsspin-

Die Koordinaten-Bohr- und Fräsmaschine nach der del 7 einführt und wieder zurückbringt. Das Werk-Erfindung vereinigt in sich folgende Vorteile: zeugmagazin 5 ist innerhalb des Maschinenständers 1

Freie Zugänglichkeit des Arbeitsraumes, einfacher gelagert. Dabei hat die Kante 8 des Werkzeugmaga-

Aufbau (nur eine verfahrbare Arbeitsspindel) mit zins5, die der Arbeitsspindel 7 zugekehrt ist, von

gleichwohl hoher Bearbeitungsgenauigkeit, kurze 45 dieser einen Abstand α (Fig. 2), der größer ist als

Wechselzeiten, bequemer und schneller Werkzeug- der Halbmesser des Werkzeugmagazins5 (Fig. 1).

wechsel aus dem Magazin. Die Werkzeugwechseleinrichtung 6 ist zweiarmig aus-

Durch die Lagerung des Werkzeugmagazines in gebildet und befördert gleichzeitig ein Werkzeug 4 einem entsprechend ausgebildeten Durchbruch im aus dem Magazin zur Arbeitsspindel 7 und ein Werkunteren Bereich des Maschinenständers ist der Raum 5° zeug 9 aus der Arbeitsspindel 7 in das Magazin 5. um die Arbeitsspindel frei zugängig, selbst bei sehr Dieses ragt an der der Arbeitsspindel entgegengesetzgroßen und daher wirtschaftlich arbeitenden Werk- ten Seite 10 durch eine Ausnehmung in der Wand zeugmagazinen. Des weiteren ermöglicht die erfin- des Maschinenständers 1 über dessen Oberfläche Mndungsgemäße Anordnung, die Werkzeugmagazine aus, so daß die Werkzeuge im Werkzeugmagazin mit paralleler Achsrichtung zur Arbeitsspindel und 55 leicht ausgetauscht werden können. Die der Arbeitsparalleler Achsrichtung der Bearbeitungswerkzeuge spindel zugekehrte Seite des Maschinenständers 1 hat zu lagern, ohne daß eine Beschränkung der Zugän- im unteren Bereich einen Durchbruch 11; dieser ist gigkeit zur Werkzeugspindel eintritt. Diese achsparal- unten als Kasten 12 für Späne und Behälter 13 für lele Lagerung der Werkzeuge zur Werkzeugspindel Kühlmittel ausgebildet. Des weiteren erlaubt er, daß ermöglicht den Einsatz einer mechanisch und elek- 60 beim Verfahren des Maschinentisches in y-Richtung trisch einfachen und sehr schnell arbeitenden Über- die Abdeckbleche 14 für die Führungsbahnen 15 in gabeeinrichtung. Ein weiterer Vorteil der Erfindung den Maschinenständer 1 eintauchen,
liegt darin, daß die Werkzeuge und das Werkzeug- Im folgenden soll der Funktionsablauf des Werkmagazin weitgehend gegen Staub und Späne abge- zeugwechsels beschrieben werden. Die Arbeitsspindeckt sind. Das gilt insbesondere auch für die Ein- 65 del 7 mit dem sie tragenden Arbeitsspindelstock 16 satzkonen der Werkzeuge mit der Folge, daß die befindet sich in Arbeitsstellung und bearbeitet ein Werkzeuglebensdauer heraufgesetzt und die von der Werkstück. Während der Bearbeitung ist die Werk-Güte des Paßsitzes abhängige Genauigkeit der Werk- Zeugwechseleinrichtung 6 entsprechend F i g. 3 in

eine solche Stellung gedreht, daß ihre beiden Greifarme 17, 18 senkrecht zur Richtung der Verbindungslinie zwischen dem Werkzeug 4 — das als nächstes Werkzeug eingesetzt werden soll — und der Arbeitsspindel 7 stehen, wodurch die Greif arme 17, 18 weder das Magazin 5 noch die Arbeitsspindel 7 an ihren Bewegungen hindern. Nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges mit dem Werkzeug 9 fährt der Spindelstock 16 in seine obere Endlage, in der der Konus 19 des Werkzeuges 9 in der gleichen Höhe ist wie der Konus 20 des Werkzeuges 4. In dieser Stellung der beiden Werkzeuge 4 und 9 schwenkt die Werkzeugwechseleinrichtung 6 um 90°, und die Greifarmzangen 21, 22 erfassen die Werkzeuge 9 und 4. Nach automatischem Spannen der Greifarmzangen 21, 22 und Lösen der Spannvorrichtungen von WerkzeugmagazinS und Arbeitsspindel 7 wird die Werkzeugwechseleinrichtung 6 in die in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete Stellung abgesenkt, wodurch die Konen 19, 20 mit ihren Oberkanten unterhalb ihrer Aufnahmekonen in dem Magazin 5 und der Spindel 7 liegen. Dann wird die Werkzeugwechseleinrichtung & um 180° gedreht und durch Heben der Werkzeugwechseleinrichtung das Werkzeug 4 in die Arbeitsspindel 7 und das Werkzeug 9 in das Werkzeugmagazin 5 eingeführt. Nach Anspannen der Klemmvorrichtungen von Arbeitsspindel 7 und Werkzeugmagazin 5 und Lösen der Klemmvorrichtungen der Zangen 21, 22 der Werkzeugwechselvorrichtung kehrt diese in ihre Ruhestellung zurück. Während der Bearbeitung des Werkstückes mit dem Werkzeug 4 wird entsprechend der programmierten Bearbeitungsfolge das nächste Werkzeug durch Drehen des Magazins in Bereitschaftsstellung gebracht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 spindel hindurch. Daher können nur ziemlich kleine Patentansprüche: und kurz bemessene Werkzeuge benutzt werden, wenn die Abmessungen des Spindelkopfes nicht

1. Koordinaten-Bohr- und Fräsmaschine mit übermäßig groß werden sollen. Ein weiterer Nachteil einem Maschinenständer und einem in einer Ho- 5 besteht in den langen Werkzeugwechsel-Zeiten, weil rizontalebene in zwei zueinander senkrechten jedem Werkzeug in dem Magazin ein ganz bestimm-Richtungen verschiebbaren Maschinentisch, mit ter Platz zugeordnet ist, der während der Bearbeieinem die Bearbeitungswerkzeuge in lotrechter tungszeit unbesetzt bleibt. Die Auswahl und Bereitstellung aufnehmenden Werkzeugmagazin und stellung des nächsten Werkzeuges kann also nicht einer automatischen Werkzeug-Wechseleinrich- io während des Bearbeitungsvorganges mit dem vorhertung, die die Bearbeitungswerkzeuge aus dem gehenden Werkzeug erfolgen.

Magazin in eine senkrecht verfahrbare Arbeits- Die Zeitschrift »TZ für praktische Metallbearbeispindel einführt und wieder zurückbringt, ge- tung«, 59. Jahrgang, 1965, Heft 2, S. 59 bis 65, bekennzeichnet durch die Kombination fol- schreibt eine Werkzeugmaschine, deren Werkzeuggender, zum Teil bekannter Einzelmerkmale: 15 magazin als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist, in

a) der Maschinenständer (1) weist zur Auf- der die Werkzeuge in Arbeitsrichtung gespeichert nähme des Werkzeugmagazins (5) in seinem sind. Das Werkzeugmagazin ist seitlich des Maschiunteren Bereich einen Durchbruch (11) auf, nenständers angeordnet, so daß auch bei dieser

b) das Werkzeugmagazin (5) ist in dem Durch- Werkzeugmaschine die freie Zugänglichkeit des Raubruch (11) des Maschinenständers (1) sym- 20 mes um die Arbeitsspindel beeinträchtigt ist. Da das metrisch zur Vertikal-Mittelebene der Koor- Magazin an dem Maschinenständer gelagert ist, wird dinaten-Bohr- und Fräsmaschine angeord- dieser in nachteiliger Weise auf Biegung beannet, sprucht, so daß das Magazin entsprechend klein aus-

c) das Werkzeugmagazin (5) ist als kreisför- zubilden ist und nur wenige Werkzeuge in sich aufmige Scheibe ausgebildet, in der die Werk- 25 nehmen kann. Darüber hinaus ist das Auswechseln zeuge (3, 4) in Arbeitsrichtung gespeichert der Werkzeuge in dem Werkzeugmagazin erschwert, sind, und eine als zweiarmiger Greifer aus- weil die seitliche Verfahrbarkeit des Maschinentigebildete Werkzeug-Wechseleinrichtung (6) sches diese Tätigkeit behindert und das Werkstück in ist zwischen dem Werkzeugmagazin (5) und seiner Größe dahingehend beschränkt ist, daß es under Arbeitsspindel (7) angeordnet, 30 ter dem längsten im Magazin befindlichen Werkzeug

d) die Werkzeuge (3, 4) sind so in dem Werk- ohne Anstoßen zu verschieben sein muß. Der Werkzeugmagazin (5) angeordnet, daß ihre Ko- zeugwechsel erfolgt über einen zweiarmigen Greifer, nen in der gleichen Höhe liegen, in der sich Bekannt ist auch eine Werkzeugmaschine mit der Konus des Werkzeuges (9) in. der Ar- einem Werkzeugmagazin, das um den als Säule ausbeitsspindel (7) befindet, wenn diese in ihre 35 gebildeten Maschinenständer herum angeordnet ist oberste Stellung verfahren ist. (s. Zeitschrift »Industrie-Anzeiger, Essen«, S. 267,

2. Koordinaten-Bohr- und Fräsmaschine Bild 8). Auch die Anordnung dieses Werkzeugmaganach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zins beeinträchtigt die freie Zugänglichkeit des Raudas Werkzeugmagazin (5) an der der Arbeitsspin- mes um die Arbeitsspindel und bedingt lange Werkdel (7) entgegengesetzten Seite (10) durch eine 40 zeugwechsel-Zeiten, weil auch hier jedem Werkzeug Ausnehmung in der Wand des Maschinenstän- in dem Magazin ein bestimmter Platz zugeordnet ist. ders (1) über dessen Oberfläche hinausragt. Es ist auch schon versucht worden, die mit dem

Verbauen des freien Zuganges zur Arbeitsspindel und zum Maschinentisch verbundenen Nachteile da-

45 durch zu vermindern, daß man statt eines großen

zwei kleine Magazine, die an beiden Seiten der Arbeitsspindel angebracht sind, verwendete »Maschinery«, 29. September 1965, S. 704). Abgesehen davon, daß

Die Erfindung betrifft eine Koordinaten-Bohr- das Anbringen eines zweiten Magazines zusätzlichen und Fräsmaschine mit einem Maschinenständer und 50 steuerungstechnischen und maschinenbaulichen Aufeinem in einer Horizontalebene in zwei zueinander wand für dieses und seine Übergabeeinrichtung besenkrechten Richtungen verschiebbaren Maschinen- deutet, wurde das Ziel, Bewegungsfreiheit im Artisch, mit einem die Bearbeitungswerkzeuge in lot- beitsspindelbereich zu schaffen, nur unbefriedigend rechter Stellung aufnehmenden Werkzeugmagazin erreicht, denn es wurde der Gewinn an Zugänglich- und einer automatischen Werkzeug-Wechseleinrich- 55 keit von der einen Seite durch einen entsprechenden tung, die die Bearbeitungswerkzeuge aus dem Maga- Verlust auf der anderen Seite ausgeglichen. Es ist zin in eine senkrecht verfahrbare Arbeitsspindel ein- auch versucht worden, eine bessere Zugänglichkeit führt und wieder zurückbringt. zur Arbeitsspindel durch Verwendung eines einzigen

Aus der USA.-Patentschrift 3 073 024 ist eine kleineren Magazines zu erreichen. Bei kleinen Maga-Werkzeugmaschine obiger Gattung bekannt, deren 60 zinen ist jedoch die Zahl der einsetzbaren Werkzeuge Magazin zwar in dem Maschinenständer gelagert, je- beschränkt, wodurch die Maschine nicht mehr wirtdoch außerhalb, nämlich beiderseits des Maschinen- schaftlich arbeitet. Zur Verbesserung der Zugängständers, angeordnet ist. Die Bearbeitungsspindel lichkeit der Arbeitsspindel ist ferner bekannt, die steht fest, für die Bearbeitung ist der Arbeitstisch Achse der Trommelmagazine mit ihren koaxial gevertikal verfahrbar. Die Anordnung des Werkzeug- 65 haltenen Werkzeugen gegenüber der Achse der Armagazines beeinträchtigt in nachteiliger Weise die beitsspindel zu kippen (USA.-Patent Re-Re 25 737 freie Zugänglichkeit des Raumes um die Arbeitsspin- und »American-Machinist« Spezial-Report Nr. 494 del. Der Werkzeugwechsel erfolgt durch die Arbeits- vom 8. 8. 1960, S. 164). Dies bedingt jedoch einen