DE1963565B2 - Mehrspindel-Langdrehautomat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrspindel-Langdrehaulomaten mit in einer drehschaltbaren Spindeltrommel längsverschiebbar gelagerten, umlaufenden Werkstückspindeln, bei dem in einem synchron mit der Spindeltrommel drehschaltbaren Träger für jede der Werkstoffstangen in axialer Ausrichtung Führungsbüchsen angeordnet sind, denen Werkzeugträger für längs- und/oder querbewegliche Bearbeitungswerkzeuge ortsfest zugeordnet sind.

Beim sogenannten »Langdrehen« auf Einspindel-Drehautomaten wird der Längsvorschub nicht durch die Werkzeuge vorgenommen, sondern durch das Werkstück. Hierbei ist die Werkstoffstange in einer längsverschiebbaren Arbeitsspindel eingespannt und wird durch eine ortsfeste Führungsbüchse hindurchgeschoben. Am Träger dieser Führungsbüchse sind die Werkzeuge angeordnet, die unmittelbar hinter der Führungsbüchse angreifen. Auf diese Weise können sich auch schlanke Werkstücke unter dem Schnittdruck nicht durchbiegen (Jaeger: »Drehautomaten«, München, 1967, Carl Hanse Verlag, S. 17/18). Derartige »Langdrehautomaten« werden daher insbesondere zum Herstellen hochpräziser Kleinteile verwendet.

Um dieses beim sogenannten »Langdrehen« auf Einspindel-Drehautomaten bekannte Prinzip auch bei Mehrspindel-Drehautomaten anwenden zu können, ist es bei Mehrspindel-Drehautomaten bereits bekannt, schlanke Werkstücke bei der Bearbeitung durch anliegende Rollen abzustützen, die erforderlichenfalls mit dem Längsvorschub des Drehwerkzeuges mitwandern (»Werkstatt und Betrieb«, 1965, Heft 4, Seite 213, Bild 1). Diese Rollenführung ist jedoch hinsichtlich der erzielbaren Genauigkeit mit den oben genannten Führungsbüchsen an Langdrehautomaten nicht vergleichbar, so daß die erstrebte hohe Genauigkeit der Werkstücke nicht erreicht werden kann.

Gemäß einem älteren Vorschlag (DE-OS 17 52 793) sind bei einem Mehrspindel-Drehautomaten die in einer drehschaltbaren Trommel gelagerten Werkstückspindeln wie bei Langdrehautomaten längsverschiebbar und die in jenen eingespannten Werkstoffstangen durchdringen Führungsbüchsen, die in einem synchron mit der Spindeltrommel drehschaltbarer. Träger angeordnet sind. Die Werkzeugträger sind wie üblich am Maschinengestell angeordnet Eine solche Werkzeugmaschine kann auch als Mehrspindel-Langdrehautomat bezeichnet werden.

Von diesem älteren Vorschlag geht die Erfindung aus. Die bei diesen Mehrsptndel-Langdrehautomaten in verwendeten Führungsbüchsen für das Werkstück verhindern zwar grundsätzlich auch bei schlanker Werkstückform dessen Durchbiegung unter dem Werkzeugdruck. Für hochpräzise Werkstücke ist hierbei jedoch die erreichbare Genauigkeit nicht ir> ausreichend. Das liegt daran, daß die gegenseitige Lage der Führungsbüchsen zur Lage der Werkzeuge nicht hinreichend genau festlegbar und wiederholbar ist, weil die Führungsbüchsen mit der Spindeltrommel, d. h. also auch mit den Werkstücken, von einer Spindellage zur nächsten mit weitergeschaltet werden. Hierbei wirken sich Fehler in der Lagerung und Verriegelung sowie dem Schaltmechanismus der Spindeltrommel und auch in der mechanischen Verbindung zwischen der Spindeltrommel und dem Führungsbüchsenträger nachteilig 2Ί aus, so daß die Führungsbüchsen gegenüber den Werkzeugen nicht stets die gleiche, exakt definierte Lage einnehmen werden.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,

die Bearbeitungsgenauigkeit bei Mehrspindel-Dreh-

JO automaten der oben genannten Gattung durch Mittel zu verbessern, die eine eindeutige, genau wiederholbare, konstante Lagezuordnung der Werkzeuge zu den Stützelementen, z. B. den Führungsbüchsen, und damit zu den in diesen geführten Werkstücken sicherstellen.

so Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches genannten Merkmale gegeben.

Hierbei ist es zweckmäßig, wenn das im Hauptanspruch genannte, am Quersupport angeordnete Gegen-•m anschlagteil, das dem Ausrichten des Supports in Radialrichtung dient, einstellbar ist.

Die damit erzielbare Wirkung liegt, wie ohne weiteres erkennbar ist, darin, daß nunmehr die Anschläge sowohl in Radial- als auch in Umfangsrichtung des Führungs-•i¹· büchsenträgers diesen relativ zum Werkzeugträger eindeutig und konstant wiederholbar festlegen. Fehler in der Lagerung oder dem Schaltantrieb der Spindeltrommel werden ebenso eliminiert wie solch 2 in der Verbindung zwischen Führungsbüchsenträger und Spinw deltrommel.

Das als erfinderisch Beanspruchte wird anhand des in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des Drehautomaten,
Vi F i g. 2 eine Stirnansicht des Drehautomaten,

F i g. 3 einen Teillängsschnitt durch den Drehautomaten,

F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in F i g. 3,
Fig.5 und 6 Einzelheiten der Anordnung der fio Werkzeugquerschlitten.

In den F i g. 1 und 2 ist der allgemeine Aufbau der Maschine dargestellt. In einem Maschinenbett 1 sind ein Werkstückspindel-Antriebsmotor 2, ein Antriebsmotor 3 für die Steuer- und die Schaltwelle und eine <>·> Vorrichtung 4 zum Entfernen der Schneidspäne, die Schneidölzufuhr und die Schmiersysteme aufgenommen. Ein Werkstückspindelständer 5 ist auf das Bett 1 aufgesetzt, in welchem eine Spindeltrommel 6 mit einer

Mehrzahl von Werkstückspindeln drehschaltbar gelagert ist. Ein Antriebskasten 7 ist fluchtend zum SpindelständerS auf dem Belt I angeordnet, und nimmt ein koaxial zur Spindeltrommel 6 gelagertes Zentralrohr 8 auf. Zwischen dem Spindelständer 5 und dem Antriebskasten 7 liegt der Arbeitsraum 9, in dem die zu bearbeitenden und von jeder Arbeitsspindel festgehaltenen Werkstücke gleichzeitig bearbeitet v/erden. Auf der dem Arbeitsraum 9 gegenüberliegenden Seite der Spindeltrommel 6 ist eine Werkstück-Stangen-Führungseinriehtung 10 mit einer Stütze angeordnet. 11 und 12 bezeichnen durchsichtige Abdeckungen für die Schnittzone. Die in den Figuren angegebenen Bezeichnungen Nr. 1 bis Nr; 8 geben die jeweilige Lage der entsprechenden Arbeitsstationen an.

Gemäß Fig.3 ist eine Zentralwelle 13 drehbar in einem Lager 14 in einer der Achse der Spindeltrommel 6 vorgesehenen Bohrung gelagert und wird von dem Zentralrohr 8 aufgenommen, das in die Bohrung eingepaßt ist. Am rechten Ende der Zentraiwelle ist eine Riemenscheibe 15 angeordnet, die die von dem Antriebsmotor 2 über einen Keilriemen 16 gelieferte Drehkraft überträgt. Dem anderen Ende der Zentralwelle 13 ist ein großes Antriebsrad 17 zugeordnet, welches mit kleineren Rädern 18 kämmt, die den jeweiligen Enden der Arbeitsspindeln 19 zugeordnet sind, und somit letztere in Umdrehung zu versetzen. Die Arbeitsspindeln 19 sind drehbar parallel zueinander in Bohrungen gelagert, die auf einem gemeinsamen Teilkreis in der Spindeltrommel 6 vorgesehen sind. Nahe den Enden der kleineren Antriebsräder 18 der Arbeitsspindeln ist eine Antriebskegelkupplung 20 angeordnet, deren konischer Ausrückkörper mit einer konischen Gegenfläche an der Spindel in Kontakt kommen kann, um die Drehung der Zentralwelle 13 auf die Spindel mit den Spannpatronen 21 zu übertragen, wodurch das Werkstück in Umdrehung versetzt wird. Wird jedoch beispielsweise bei Station Nr. 1 die Umdrehung der Arbeitsspindel unterbrochen, um ein neues Werkstück zu spannen, wird der konische Aus-ückkörper der Kupplung 20 nach rechts verschoben, wodurch die konische Fläche auf der gegenüberliegenden Seite angreift. Die Umschaltung erfolgt durch Betätigung eines in einer Nut des konischen Ausrückkörpers eingreifenden Hebels 22 mittels einer durch eine Steuerwelle verschiebbaren Kupplungsstange 23. Außerdem weisen die Arbeitsspindeln 19 in bekannter Weise Schiebemuffen 24 zum öffnen und Schließen der Spannpatronen 21 auf. In einer geringen Entfernung von der Spannpatrone jeder Arbeitsspindel sind koaxial auf ihrer Verlängerungslinie Führungsteile 26' angeordnet. Fülirungsbuchsenträger 26 sind auf je einer Schiebestange 27 festgelegt (siehe auch Fig.4), die in Bohrungen entsprechend der Lage jeder Arbeitsspindel auf einem gemeinsamen Teilkreis in einem Reitstockträger 28 gleitend gelagert sind, wobei der Reitstockträger 28 am Zentralrohr 8 und somit gegenüber der Spindeltrommel 6 festgelegt ist. Wie aus Fig.4 erkennbar ist, umgreift ein Schenkel des Führungsbuchsenträgers 26 gleitend eine benachbarte Schiebestange 27' für die Arbeitsspindel einer nachfolgenden Station, wodurch der Führungsbuchsenträger 26 gegen Verschwenken gesichert ist. Auf diesen Träger 26 sind weiterhin ein Anschlagteil 68, das die Lage eines Werkzeugquerschlittens in radialer Richtung festlegt, und ein Anschlagteil 29 vorgesehen, das über ein Winkelstück 30 auf dem Führungsbüchsenträger 26, wie im folgenden noch näher erläutert wird, die Lage der

Spindeltrommel 6 in Umfar.gsrichtung der Drehung bestimmt. Wie aus F i g. 5c erkennbar ist, erstreckt sich das linke Ende dieses Winkelstücks 30 hakenförmig nach unten und greift an einen auf dem Werkzeugsupport festgelegten stiftförmigen Gegenanschlagieil 52 in Umfangsrichtung an, um eine Führungsbuchse 25 einschließlich deren Führungsbuchsenträger 26 und der Schiebewellen 27 in Längsrichtung in Zusammenwirken mit der Vorschubbewegung des Werkzeugschlittens 53 zu verschieben. Am rechten Ende der Schiebestange 27 ist ein Stift 32 festgelegt, und durch die Wirkung einer zwischen diesem Stift und einer in einer Bohrung des Reitstockträgers 28 eingepaßten Buchse angeordneten Feder 33 greifen die Stifte 32 an djr Fläche eines am Antriebskasten 7 vorgesehenen Anschlagringes 34 unter Druck an, so daß bei Drehschaltung der Trommel die Stifte 32 entlang der Stirnfläche dieses Ringes 34 gleiten. Auf der verlängerten Achse jeder Arbeitsspindel ist der Führungsbuchse 25 gegenüber eine mit einer Körnerspitze 35 versehene Pinole 36 in einer Bohrung gleitend angeordnet, die jeder Arbeitsspindel gegenüberliegend im Reitstockträger 28 vorgesehen ist. Eine Druckfeder 37 ist in die Zentralbohrung der Pinole 36 eingefügt, deren eines Ende an einem Stift 38 angreift, der über ein in einem Teil der Pinole ausgespartes Langloch in den Reitstockträger 28 eingepaßt ist, so daß die Pinole 36 durch die Druckfeder 37 stets in Richtung auf die Führungsbuchse 25 vorgespannt ist Die Länge des Pinolenloches begrenzt hier den Verschicbeweg der Pinole. Am gegenüberliegenden Ende der Pinole 36 ist ein Klemmring 39 festgelegt, auf dem eine Rolle 40 sitzt. Diese Rolle 40 greift an einer auf dem Antriebskasten 7 festgelegten Anschlagplatte 41 an.

Nachstehend wird Aufbau und Funktion der Werkzeugschlitten 53 erläutert (vergleiche Fig.4, 5 und 6). Der Träger 42 der Werkzeugsupporte liegt radial außerhalb der Führungsbuchsenträger 26 für die Arbeitsspindeln in der entsprechenden Stationsstellung, die den Stellungen der Führungsbuchsenträger entspricht, und ist dem Ende einer Vorschubstange 43 zugeordnet, die in einer Bohrung des Spindelkastens 5 verschieb- und drehbar gelagert ist, wobei diese Bohrung parallel zur Mittelachse der Trommel 6 verläuft und auf einem bestimmten Teilkreis liegt, der der jeweiligen Stationsstellung auf dem Außenumfang der Trommel 6 entspricht. Am anderen Ende der Vorschubstange 43 ist ein Schaltrad 44 (Fig. 3) angeordnet, das mit einem größeren Zahnrad 45 in Eingriff steht. Führt die Spindeltrommel eine Schaltdrehung durch, dann dient das Schaltrad 44 dazu, zu verhindern, daß irgendein Teil der Werkzeugschlitten von einem drehenden Teil in irgendeiner Weise gehemmt wird, indem die Werkzeugschlitten 53 an ihren Trägern 42 um die Achse der Vorschubstange 43 verschwenkt werden. Das Schaltrad 44 weist eine nicht dargestellte bogenförmige Nut auf, und das Ausmaß der Verschwenkung wird durch einen in dieser Nut angeordneten Stift begrenzt. In der Mitte der Vorschubstange 43 ist eine Manschette 46 festgelegt und zwischen dieser und dem Spindelkasten 5 verläuft eine Feder 47, um der Vorschubstange 43 ständig eine Schubkraft nach rechts zu geben. An der anderen Seite der Manschette 46 liegt eine auf einem mittels eines Steuernockens verschwenkbaren Hebel 48 angeordnete Rolle 49 an und die Verschubsta.ige 43 wird durch die Schwenkbewegung des Hebels 48 verschoben, um den Schneidwerkzeugen 50 auf den Werkzeugschlitten 53 den jeweils erforderlichen Längsvorschub zu verleihen.

Zwischen einem Teil der Manschette 46 und der Wandung des Spindelkastens 5 ist darüber hinaus eine Feder 51 vorgesehen, durch die sich ständig ein Drehmoment an der Vorschubstange 43 anlegen läßt, das der Verschwenkungsrichtung entgegenwirkt. Dieses Drehmoment bewirkt, daß die stiftartigen Gegenanschlagteile 52 auf dem Träger 42 der Werkzeugschlitten an den Anschlägen 29,30 der Führungsbuchsenträger 26 anliegen. Die Werkzeugschlitten 53 besitzen mit je einem einstellbaren Schneidwerkzeug 50 versehene Halter 54, wie aus Fig.4 und 5 erkennbar ist. In eine Zentralbohrung der Werkzeugschlitten 53 ist ein stiftartiges Gegenanschlagteil 55 eingefügt. Das untere Ende dieses Gegenanschlagteils 55 greift an dem Anschlagteil 68 auf dem Führungsbuchsenträger 26 an, während auf sein oberes Ende ein Einstellgewinde 51 aufgeschraubt ist, das eine Feineinstellung der Stiftspit ze ermöglicht. Ebenfalls am oberen Ende des Werk zeugschlittens 53 ist ein mit einer Rolle 57 versehene

ι Halter 58 festgelegt. Die Rolle 57 steht mit einer RoIIi 59 in Verbindung, welche für den durch Steuemockei verschwenkbaren Hebel 60 mit zum Teil ebenei Flächen versehen ist, so daß durch die Bewegung de Hebels 60 den Schneidwerkzeugen 50 ein Vorschub ii

in radialer Richtung aufgegeben wird. Der Träger 42 de Werkzeugschlitten weist darüber hinaus Stifte 61 mi Einstellschrauben auf, die die linke äußere Lage de: Werkzeugschlittenvorschubes gemäß F i g. 5a festlegen da diese Stifte 61 an Anschlägen 62 auf den Spindelkasten 5 angreifen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mehrspindel-Langdrehautomat mit in einer drehschaltbaren Spindeltrommel längsverschiebbar gelagerten, umlaufenden Werkstückspindeln, bei dem in einem synchron mit der Spindeltrommel drehschaltbaren Träger für jede der Werkstoffstangen in axialer Ausrichtung Führungsbüchsen angeordnet sind, denen Werkzeugträger für längs- und/oder querbewegliche Bearbeitungswerkzeuge ortsfest zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbüchsen träger (26) Anschlagteile (68, 29, 30) aufweist, die mit an den radial beweglichen Werkzeugsupporten (42, 54) angeordneten Gegenanschlagteilen (52, 55) zur Ausrichtung der Werkzeugsupporte auf die Spindelachsen in Radial- und Umfangsrichtung zusammenwirken sowie daß die Werkzeugsupporte je auf einer im Spindeltrommelgehäuse (5) schwenkbar antreibbaren Welle (43) angeordnet sind.

2. Mehrspindel-Langdrehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenanschlagteil (55) zum Ausrichten des Werkzeugsupports in Radialrichtung einstellbar ist.