DE19743149A1 - Werkzeugmaschine - Google Patents
WerkzeugmaschineInfo
- Publication number
- DE19743149A1 DE19743149A1 DE1997143149 DE19743149A DE19743149A1 DE 19743149 A1 DE19743149 A1 DE 19743149A1 DE 1997143149 DE1997143149 DE 1997143149 DE 19743149 A DE19743149 A DE 19743149A DE 19743149 A1 DE19743149 A1 DE 19743149A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spindle head
- machine tool
- tool according
- lever
- construction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/62—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
- B23Q1/621—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
- B23Q1/5468—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair
- B23Q1/5481—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit
einem Maschinengestell und einem daran gelagerten Spindelkopf,
der in einer horizontalen Ebene an beliebige Punkte zur Bear
beitung eines Werkstückes verfahrbar ist.
Derartige Werkzeugmaschinen sind aus dem Stand der Technik all
gemein bekannt.
Der Spindelkopf ist bei den bekannten Werkzeugmaschinen an zu
einander rechtwinklig angeordneten Linearführungen angeordnet,
auf denen durch z. B. Kugelrollspindeln angetriebene Schlitten
laufen. Auf diese Weise kann der Spindelkopf bzw. ein von ihm
getragenes Werkzeug innerhalb des Arbeitsraumes der bekannten
Werkzeugmaschine an jeden beliebigen Punkt zur Bearbeitung
eines Werkstückes gefahren werden.
Während die Schlittenführung für die vertikale Z-Achse in der
Regel hinter dem Spindelkopf liegt, befinden sich die Schlit
tenführungen für die X- sowie die Y-Achse in der Regel unter
dem Spindelkopf, also hinter, neben oder unter dem Werkstück
tisch.
Bei der Bearbeitung von Werkstücken mit in die Spindel einge
spannten Werkzeugen wird zum Zwecke der Kühlung sowie zur Ab
fuhr der entstehenden Späne mit großen Mengen an Kühlmittel ge
arbeitet, durch das die entstehenden Späne auf die unteren
Linearführungen transportiert werden können. Deshalb ist es er
forderlich, die Führungen abzudecken, wozu Teleskopabdeckungen
etc. verwendet werden.
Diese Abdeckungen sind in der Regel nicht völlig dicht, so daß
die Linearführungen ständig gewartet und gereinigt werden müs
sen, wobei eingetragene Späne dazu führen können, daß die Füh
rungen beschädigt und damit ungenau werden. Ein weiterer Nach
teil besteht darin, daß die Teleskopabdeckungen eine merkliche
Masse aufweisen, die beim Verfahren des Spindelkopfes mit be
wegt werden muß. Die Schlitten selbst weisen ebenfalls eine
erhebliche Masse auf. Beim Verfahren in X-Richtung müssen dann
der X-Schlitten, die darauf angeordnete Y-Führung mit dem
Y-Schlitten, sowie der darauf angeordnete Ständer mit der
Z-Führung, dem Z-Schlitten und dem Spindelkopf bewegt werden.
Mit diesen großen, zu bewegenden Massen geht ein weiterer Nach
teil der bekannten Werkzeugmaschinen einher, der Spindelkopf
kann nämlich wegen der Trägheit der Massen nicht beliebig
schnell bewegt werden. Nun ist es aber gerade ein Bestreben der
modernen Werkzeugindustrie, Werkzeugmaschinen bereitzustellen,
bei denen die Span-zu-Span-Zeit immer kürzer wird, der Spindel
kopf also immer schneller bewegt werden kann.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß verglichen mit der
Restmasse der Werkzeugmaschine die bewegte Masse so groß ist,
daß die Werkzeugmaschine beim schnellen Anfahren und Abbremsen
auf dem Untergrund "wandert", ihre Position in der X/Y-Ebene
also verändert. Dies führt unter anderem zu unkontrollierten
Verlagerungen in der Werkzeugmaschine, die wiederum die Be
arbeitungsgenauigkeit negativ beeinflussen.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, die Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art derart
weiterzubilden, daß die oben genannten Nachteile vermieden wer
den. Insbesondere sollen ohne Verlust an Steifigkeit geringere
Span-zu-Span-Zeiten und eine größere Standfestigkeit erreicht
werden, wobei zusätzlich die Störanfälligkeit verringert werden
soll.
Bei der eingangs genannten Werkzeugmaschine wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß gelöst durch zwei im Abstand zueinander jeweils
um eine vertikale Achse gegenüber dem Maschinengestell schwenk
bar gelagerte, längenveränderliche Konstruktionen, die zuein
ander um eine weitere vertikale Achse schwenkbar an dem Spin
delkopf gelagert sind.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese
Weise vollkommen gelöst. Der Erfinder der vorliegenden Anmel
dung hat nämlich ein völlig neues Maschinenkonzept geschaffen,
bei dem der Antrieb des Spindelkopfes in der X/Y-Ebene nicht
mehr durch zwei zueinander orthogonal angeordnete Linear
führungen erfolgt, sondern bei dem z. B. zwei Linearantriebe an
ihrem einen Ende um zwei vertikale Achsen schwenkbar an dem
Maschinengestell gelagert sind, während sie an ihrem anderen
Ende mit dem Spindelkopf verbunden sind. Der Spindelkopf kann
dabei sozusagen "hängend" direkt von den Linearantrieben getra
gen werden, was bei einer größeren Masse des Spindelkopfes je
doch nicht praktisch ist. Es ist daher z. B. möglich, den Spin
delkopf frei verfahrbar an einem Gestell aufzuhängen, das als
Zugentlastung dient, um also die Linearantriebe von Querkräften
zu entlasten.
Durch beliebige Längenveränderung der beiden Linearantriebe
kann der Spindelkopf nun jeden Punkt in der X/Y-Ebene des Ar
beitsraumes anfahren. Wenn z. B. die Länge eines Linearantrie
bes, also der Abstand des Spindelkopfes zu der einen vertikalen
Achse, konstant gehalten wird, so verschwenkt der Spindelkopf
um diese Achse, wenn die Länge des anderen Linearantriebes
verändert wird. Durch gleichzeitiges Verändern der Länge beider
Linearantriebe lassen sich beliebige Ortskurven im Arbeitsraum
abfahren.
Bei dem "hängenden Spindelkopf" ist von Vorteil, daß in dem Be
reich der Werkzeugmaschine, wo die meisten Späne und Kühlwasser
anfallen, keine Führungen mehr angeordnet werden müssen, die
vor Verschmutzung zu schützen sind. Ein weiterer Vorteil liegt
darin, daß die zu bewegenden Massen deutlich reduziert werden,
so daß schnellere Antriebe und damit kürzere Span-zu-Span-Zeiten
erreichbar sind. Die ggf. verglichen mit zwei orthogona
len Schlittenführungen kompliziertere Ansteuerung der Werkzeug
maschine ist bei dem heutigen Stand der Mikroelektronik kein
Problem mehr, es müssen lediglich die entsprechenden Ortskurven
programmiert werden, aus denen dann die jeweiligen Befehle zum
Ausfahren der Linearantriebe abgeleitet werden können.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Konstruktionen an einer Trä
gerplatte gelagert sind, die vertikal an dem Maschinengestell
verfahrbar ist.
Hier ist von Vorteil, daß die gesamte Masse von Trägerplatte
sowie Konstruktionen nur in Z-Richtung bewegt werden muß, wäh
rend bei Bewegungen in X- oder Y-Richtung die Trägerplatte fest
bleibt und im wesentlichen nur der Spindelkopf verfahren werden
muß. Bei hohen Achsbeschleunigungen in X- und Y-Richtung werden
damit deutlich geringere Reaktionskräfte als beim Stand der
Technik erzeugt, so daß die Standfestigkeit der neuen
Werkzeugmaschine deutlich erhöht wird. Reaktionskräfte in
Z-Richtung führen nicht zu einer Veränderung der Aufstellung der
Werkzeugmaschine, die Reaktionskräfte bewirken hier lediglich
vorübergehend eine stärkere oder geringere Belastung des
Untergrundes.
In einer Weiterbildung ist es bevorzugt, wenn zumindest eine
der beiden Konstruktionen ein Hebelgetriebe umfaßt, dessen
erster Hebelarm gelenkig an dem Maschinengestell gelagert und
dessen zweiter Hebelarm mit dem Spindelkopf verbunden ist.
Hier ist von Vorteil, daß der Spindelkopf jetzt über das Hebel
getriebe getragen werden kann, so daß auf das zuvor erwähnte,
zur Zugentlastung verwendete Gestell verzichtet werden kann.
Das Hebelgetriebe hält den Spindelkopf jetzt in Z-Richtung, wo
bei das Gelenk des Hebelgetriebes um eine weitere vertikale
Achse schwenkbar ist.
Dabei ist es bevorzugt, wenn beide Hebelarme durch Platten ge
bildet sind, deren Abmaße in vertikaler Richtung etwa denen des
Spindelkopfes entsprechen.
Diese Maßnahme ist aus Gründen der Steifigkeit von Vorteil, die
beiden durch hohe Platten entsprechender Dicke gebildeten
Hebelarme halten den Spindelkopf in Z-Richtung unabhängig von
der Ausladung des Hebelgetriebes mit hinreichender Steifigkeit,
so daß eine entsprechende Arbeitsgenauigkeit auch in Z-Richtung
erreichbar ist.
In diesem Zusammenhang ist es weiter bevorzugt, wenn beide Kon
struktionen ein Hebelgetriebe umfassen.
Hier ist von Vorteil, daß die Steifigkeit noch weiter erhöht
wird, was nicht nur durch das zusätzliche Hebelgetriebe, son
dern auch durch die nun möglich gewordene symmetrische Anord
nung der Hebelgetriebe, bewirkt wird.
Allgemein ist es bevorzugt, wenn jedes Hebelgetriebe in seinem
Öffnungswinkel durch einen eigenen Antrieb veränderbar ist.
Hier ist von Vorteil, daß die Konstruktionen, die den Spindel
kopftragen und bewegen, sehr einfach aufgebaut sein können.
Der Abstand zwischen der vertikalen Achse am Maschinengestell
und der Befestigung des Hebelgetriebes an dem Spindelkopf kann
dabei z. B. durch einen Drehantrieb im Gelenk des Hebelgetriebes
verändert werden. Bei dem Drehantrieb ist von Vorteil, daß er
von einfachster Bauart sein kann, so daß der Konstruktions
aufwand gering wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der
artige Drehantriebe sehr leicht ausgelegt werden können, so daß
auch hierdurch noch einmal die zu bewegende Masse reduziert
wird.
Andererseits ist es jedoch bevorzugt, wenn jedes Hebelgetriebe
einen Linearantrieb aufweist, der zwischen seinen beiden Hebel
armen wirkt.
Hier ist von Vorteil, daß ein sehr schnell wirkender, preis
werter und leichter Antrieb wie z. B. ein Elektrolinearantrieb
oder eine Kolben-Zylinder-Einheit, eingesetzt werden können.
Durch diese Maßnahme kann zum einen die Größe der zu bewegenden
Massen weiter reduziert und zum anderen ein sehr schnell an
sprechender Antrieb verwendet werden, so daß sich die
Span-zu-Span-Zeit weiter reduzieren läßt.
Allgemein ist es bevorzugt, wenn eine Konstruktion um die
weitere vertikale Achse schwenkbar und die andere Konstruktion
fest mit dem Spindelkopf verbunden ist.
Hier ist von Vorteil, daß die winkelmäßige Lage des Spindel
kopfes im Arbeitsraum eindeutig festgelegt wird, da der Spin
delkopf eine feste Winkellage zu der zweiten Konstruktion auf
weist.
Weiter ist es bevorzugt, wenn der Spindelkopf drehbar in einem
Lagerring gehalten ist, die eine Konstruktion fest mit dem
Lagerring und die andere Konstruktion fest mit dem Spindelkopf
verbunden ist.
Diese Maßnahme ist an sich überraschend, sie sorgt nämlich da
für, daß die weitere vertikale Achse, um die die beiden Kon
struktionen zueinander am Spindelkopf verdrehbar sind, zen
trisch zu dem Spindelkopf liegt. Damit sind symmetrische Ver
hältnisse hergestellt, die Hebelarme können alle gleich lang
sein, was sowohl von der Massenverteilung als auch von der
Steifigkeit her weitere Vorteile bietet, da nämlich keine
unterschiedlichen Hebelwirkungen auf den Spindelkopf ausgeübt
werden, die ihn zum Verkanten bringen könnten.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der bei
gefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine ausschnittsweise, schematische Draufsicht auf
die Spindel und die diese an dem Maschinengestell
lagernden Konstruktionen in einem ersten Aus
führungsbeispiel;
Fig. 2 in einer Darstellung wie Fig. 1 ein zweites Ausfüh
rungsbeispiel der neuen Werkzeugmaschine;
Fig. 3 in einer Darstellung wie Fig. 1 ein drittes Ausfüh
rungsbeispiel der neuen Werkzeugmaschine;
Fig. 4 in einer Darstellung wie Fig. 1 ein viertes Ausfüh
rungsbeispiel der neuen Werkzeugmaschine; und
Fig. 5 eine ausschnittsweise, perspektivische Darstellung
des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4.
In Fig. 1 ist in einer Draufsicht schematisch eine Werkzeug
maschine 10 gezeigt, die eine in noch zu beschreibender Weise
an einem Maschinengestell geführte Trägerplatte 11 aufweist, an
der ein vertikal ausgerichteter Spindelkopf 12 über zwei Kon
struktionen 14, 15 gelagert ist.
Die Konstruktionen 14, 15 sind an zueinander beabstandeten,
vertikalen Achsen 16, 17 an der Trägerplatte 11 gelagert und in
Richtung von Pfeilen 18, 19 schwenkbar.
Beide Konstruktionen 14, 15 sind längenveränderlich, was durch
Pfeile 20, 21 angedeutet ist. An ihren von den vertikalen
Achsen 16, 17 abgelegenen Enden sind die Konstruktionen 14, 15
an dem Spindelkopf 12 so befestigt, daß sie in Richtung eines
Pfeiles 22 um eine weitere vertikale Achse 23 zueinander ver
schwenkbar sind.
Durch gezielte Längenveränderungen der Konstruktionen 14, 15
kann der Spindelkopf 12 jetzt zu jedem beliebigen Punkt in der
X/Y-Ebene gefahren werden, die in Fig. 1 durch die Zeichenebene
aufgespannt wird. Wird bspw. die Länge der Konstruktion 14 kon
stant gehalten, so bewirkt eine Längenveränderung der Konstruk
tion 15, daß der Spindelkopf 12 um die vertikale Achse 16 ver
schwenkt wird, also in der X/Y-Ebene eine Kreisbahn vollführt.
Werden beide Konstruktionen 14, 15 gleichmäßig verlängert oder
verkürzt, so beschreibt der Spindelkopf 12 eine Gerade, die in
Fig. 1 senkrecht nach unten bzw. nach oben verläuft. Bei dieser
Bewegung wird im wesentlichen der Spindelkopf 12 bewegt, so daß
die bewegte Masse verglichen mit der Masse der ganzen
Werkzeugmaschine gering ist.
Die beiden Konstruktionen 14, 15 können einerseits selbst den
Spindelkopf 12 senkrecht zur Zeichenebene, also in Z-Richtung,
halten, der Spindelkopf kann andererseits aber auch durch ein
geeignetes Gestell gehalten werden, so daß die Konstruktionen
14, 15 lediglich das Verfahren des Spindelkopfes 12 bewirken
müssen.
In Fig. 2 ist in einer Darstellung wie Fig. 1 ein zweites Aus
führungsbeispiel gezeigt, bei dem die Konstruktion 15 ein
Hebelgetriebe 25 umfaßt, das den Spindelkopf 12 in Z-Richtung
trägt. Das Hebelgetriebe 25 umfaßt einen ersten Hebelarm 26,
der um die Achse 17 schwenkbar an der Trägerplatte 11 gelagert
ist. Ein zweiter Hebelarm 27 des Hebelgetriebes 25 ist einen
Endes gelenkig mit dem ersten Hebelarm 26 und anderen Endes um
die weitere vertikale Achse 23 schwenkbar an dem Spindelkopf 12
befestigt.
Die Längenveränderung der Konstruktion 15, also die Änderung
des Abstandes des Spindelkopfes 12 von der vertikalen Achse 17,
erfolgt durch einen Linearantrieb 28, der in dem gezeigten Aus
führungsbeispiel eine Kolben-Zylinder-Einheit 29 ist. Die Kol
ben-Zylinder-Einheit 29 ist gelenkig sowohl mit dem ersten
Hebelarm 26 als auch mit dem zweiten Hebelarm 27 verbunden, so
daß der Öffnungswinkel a sich vergrößert oder verkleinert, das
Hebelgetriebe 25 sich also streckt oder zusammenzieht, wenn die
Kolben-Zylinder-Einheit 29 in Richtung eines Pfeiles 31 aus-
oder eingefahren wird.
Die Konstruktion 15 gemäß Fig. 2 erfüllt zum einen die Aufgabe
wie in Fig. 1, sie sorgt nämlich für eine Abstandsänderung
zwischen der vertikalen Achse 17 und dem Spindelkopf 12, trägt
aber andererseits den Spindelkopf 12, sorgt also für eine ent
sprechende Steifigkeit der neuen Werkzeugmaschine 10.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 weist auch die Kon
struktion 14 ein Hebelgetriebe 32 mit erstem Hebelarm 33,
zweitem Hebelarm 34 sowie Linearantriebe 35 auf, dessen Längen
veränderung in Richtung eines Pfeiles 36 dazu führt, daß der
Abstand zwischen Spindelkopf 12 und vertikaler Achse 16 ver
ändert wird.
Es sei noch bemerkt, daß bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 2 und 3 lediglich der zweite Hebelarm 27 des Hebel
getriebes 25 gelenkig mit dem Spindelkopf 12 verbunden ist, die
Konstruktion 14 bzw. der zweite Hebelarm 34 sind fest mit dem
Spindelkopf 12 verbunden. Auf diese Weise wird dafür gesorgt,
daß die winkelmäßige Orientierung des Spindelkopfes 12 in der
X/Y-Ebene durch die Neigung der Konstruktion 15 um die Achse 16
eindeutig definiert wird.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem
die weitere vertikale Achse 23 durch eine Lagerkonstruktion er
setzt ist. Der Spindelkopf 12 ist hier durch Rippen 38 an einem
Innenring 39 befestigt, der gegenüber einem ihn umgebenden
Lagerring 41 verdrehbar ist, wozu zwischen den beiden Ringen
38, 41 ein Kugellager 42 vorgesehen ist. Der Hebelarm 27 ist
fest mit dem Lagerring 41 und der Hebelarm 34 fest mit dem
Innenring 39 verbunden. Durch die gewählte Konstruktion fällt
die weitere, vertikale Achse 23 jetzt in die Drehachse des
Kugellagers 42, liegt also zentrisch zum Spindelkopf 12.
Die beiden Hebelgetriebe 25, 32 weisen jeweils ein Gelenk 44,
45 auf, das jeweils in Richtung eines Pfeiles 46 bzw. 47 zu
öffnen und zu schließen ist. Hierfür ist bei dem Ausführungs
beispiel gemäß Fig. 4 jeweils ein Drehantrieb 48, 49 vor
gesehen, der unmittelbar auf das Gelenk 44 bzw. 45 wirkt und
den Öffnungswinkel α verändert. Selbstverständlich ist es auch
möglich, wieder Linearantriebe zu verwenden, wie dies in Fig. 3
gezeigt ist.
Abschließend sei noch bemerkt, daß die Hebelarme 26, 27, 33, 34
jeweils die gleiche Länge haben, so daß sich wegen des Zu
sammenfallens der vertikalen Achse 23 mit dem Zentrum des Spin
delkopfes 12 absolut symmetrische Verhältnisse ergeben, wodurch
Verkantungen etc. vermieden werden können.
In Fig. 5 ist schematisch die Werkzeugmaschine 10 aus Fig. 4
perspektivisch von der Seite gezeigt, wobei eine Verkleidung 50
der Werkzeugmaschine 10 lediglich angedeutet ist. An dem Spin
delkopf 12 sind eine Reihe von schematisch angedeuteten Werk
zeugwechslern 41 zu erkennen, die jeweils ein Werkzeug tragen,
von denen bei 52 ein im Einsatz befindliches Werkzeug ange
deutet ist. Über das Werkzeug 52 wird ein auf einem Werk
stücktisch 53 aufgespanntes Werkstück 54 bearbeitet, wozu das
Werkzeug 52 in Richtung eines bei 55 angedeuteten Koordinaten
systems verfahrbar ist.
Hinten an einem Maschinengestell 59 sind zwei Linearführungen
57, 58 vorgesehen, an denen die Trägerplatte 11 in Z-Richtung
verfahrbar ist. Über diese Trägerplatte 11 ist der Spindelkopf
12 durch die beiden Konstruktionen 14, 15 aus Fig. 4 an dem
Maschinengestell 59 gelagert. Die Hebelarme 26, 27, 33, 34
werden hier durch Platten 61, 62, 63, 64 gebildet, die in
Z-Richtung etwa die Abmaße des Spindelkopfes 12 aufweisen und
eine entsprechende Stärke haben, so daß sie insgesamt sehr steif
sind. Die Platten 61 und 64 sind durch Gelenke an der Träger
platte 11 so angeordnet, daß sie um die vertikalen Achsen 16, 17
schwenkbar sind. Über die Gelenke 44, 45 sind die Platten 62
bzw. 63 mit den Platten 61 bzw. 64 gelenkig verbunden, wobei
die Platten 62 und 63 zueinander um die weitere vertikale Achse
23 schwenkbar sind und dort auch den Spindelkopf 12 so tragen,
wie dies in der Draufsicht aus Fig. 4 gezeigt ist.
Die größte Masse wird bei der neuen Werkzeugmaschine 10 jetzt
in Z-Richtung bewegt, hier muß die Trägerplatte 11 zusammen mit
den Platten 61, 62, 63, 64 und dem Spindelkopf 12 verfahren
werden. Auch schnelles Anfahren und Bremsen in Z-Richtung führt
jedoch nicht zu Lageveränderungen der Werkzeugmaschine in der
X/Y-Ebene.
Claims (11)
1. Werkzeugmaschine mit einem Maschinengestell (59) und einem
daran gelagerten Spindelkopf (12), der in einer horizonta
len Ebene (X/Y) an beliebige Punkte zur Bearbeitung eines
Werkstückes (54) verfahrbar ist, gekennzeichnet durch zwei
im Abstand zueinander jeweils um eine vertikale Achse (16,
17) gegenüber dem Maschinengestell (59) schwenkbar gela
gerte, längenveränderliche Konstruktionen (14, 15), die
zueinander um eine weitere vertikale Achse (23) schwenkbar
an dem Spindelkopf (12) gelagert sind.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konstruktionen (14, 15) an einer Trägerplatte (11)
gelagert sind, die vertikal an dem Maschinengestell (59)
verfahrbar ist.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest eine der beiden Konstruktionen
(14, 15) ein Hebelgetriebe (25, 32) umfaßt, dessen erster
Hebelarm (26, 33) gelenkig an dem Maschinengestell (11)
gelagert und dessen zweiter Hebelarm (27, 34) mit dem
Spindelkopf (12) verbunden ist.
4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß beide Hebelarme (26, 27; 33, 34) durch
Platten (61, 62; 63, 64) gebildet sind, deren Abmaße in
vertikaler Richtung etwa denen des Spindelkopfes (12)
entsprechen.
5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Konstruktionen (14, 15) ein
Hebelgetriebe (25, 32) umfassen.
6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Hebelgetriebe (25, 32) in seinem
Öffnungswinkel (a) durch einen eigenen Antrieb (28, 29;
48, 49) veränderbar ist.
7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebe als Drehantriebe (48, 49) direkt auf
Achsen von Gelenken (44, 45) der Hebelgetriebe (25, 32)
wirken.
8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Hebelgetriebe (25, 32) einen
Linearantrieb (28) aufweist, der zwischen seinen beiden
Hebelarmen (26, 27; 33, 34) wirkt.
9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Konstruktion (15) um die weitere
vertikale Achse (23) schwenkbar und die andere Konstruk
tion (14) fest mit dem Spindelkopf (12) verbunden ist.
10. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Spindelkopf (12) drehbar in einem
Lagerring (41) gehalten ist, die eine Konstruktion (15)
fest mit dem Lagerring (41) und die andere Konstruktion
(14) fest mit dem Spindelkopf (12) verbunden ist.
11. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3-10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hebelarme (26, 27; 33, 34) gleich
lang sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997143149 DE19743149A1 (de) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Werkzeugmaschine |
PCT/EP1998/006073 WO1999016576A1 (de) | 1997-09-30 | 1998-09-23 | Werkzeugmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997143149 DE19743149A1 (de) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Werkzeugmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19743149A1 true DE19743149A1 (de) | 1999-04-08 |
Family
ID=7844118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997143149 Ceased DE19743149A1 (de) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Werkzeugmaschine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19743149A1 (de) |
WO (1) | WO1999016576A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19853757A1 (de) * | 1998-11-21 | 2000-05-31 | Rolf Wissner | Positioniervorrichtung für die Positionierung und Meßvorrichtung für die Positionsbestimmung eines Maschinenteils |
DE19930287A1 (de) * | 1999-07-03 | 2001-01-04 | Klaus Dagefoerde | Gelenkarmbearbeitungsmaschine |
DE19757886C2 (de) * | 1997-12-24 | 2001-11-29 | Rolf Wissner | Vorrichtung zur Positionierung eines ersten Maschinenteils gegenüber einem zweiten Maschinenteil |
WO2005002786A1 (en) * | 2003-07-01 | 2005-01-13 | O.M.V. Officine Meccaniche Venete S.R.L. | A numeric/control machine |
WO2011092104A1 (de) | 2010-01-28 | 2011-08-04 | Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur bestimmung der position eines werkzeuges |
LU93157B1 (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-23 | Aron Jinaru | Angular positioning generator device with variable speed and torque |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH642929A5 (de) * | 1980-03-07 | 1984-05-15 | Lais Ag | Vorrichtung zur parallelverschiebung zweier in einander beabstandeten, parallelen ebenen liegender tragelemente an foerdereinrichtungen. |
US5028180A (en) * | 1989-09-01 | 1991-07-02 | Sheldon Paul C | Six-axis machine tool |
US5592793A (en) * | 1995-06-07 | 1997-01-14 | Merrick Machine Co. | Router machine |
DE19546878A1 (de) * | 1995-12-15 | 1997-06-19 | Chiron Werke Gmbh | Werkzeugmaschine mit mehreren Antriebseinheiten |
JP3626265B2 (ja) * | 1995-12-18 | 2005-03-02 | 本田技研工業株式会社 | 工作機械 |
-
1997
- 1997-09-30 DE DE1997143149 patent/DE19743149A1/de not_active Ceased
-
1998
- 1998-09-23 WO PCT/EP1998/006073 patent/WO1999016576A1/de active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SCHULZ, Werner: Steuerungstechnik verbessert den Werkzeugmaschinenbau in VDI-Nachrichten, Nr. 39, vom 27.9.96, S. 30 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19757886C2 (de) * | 1997-12-24 | 2001-11-29 | Rolf Wissner | Vorrichtung zur Positionierung eines ersten Maschinenteils gegenüber einem zweiten Maschinenteil |
DE19853757A1 (de) * | 1998-11-21 | 2000-05-31 | Rolf Wissner | Positioniervorrichtung für die Positionierung und Meßvorrichtung für die Positionsbestimmung eines Maschinenteils |
DE19853757C2 (de) * | 1998-11-21 | 2001-02-15 | Rolf Wissner | Meßvorrichtung für die Positionsbestimmung eines Maschinenteils |
DE19930287A1 (de) * | 1999-07-03 | 2001-01-04 | Klaus Dagefoerde | Gelenkarmbearbeitungsmaschine |
WO2005002786A1 (en) * | 2003-07-01 | 2005-01-13 | O.M.V. Officine Meccaniche Venete S.R.L. | A numeric/control machine |
WO2011092104A1 (de) | 2010-01-28 | 2011-08-04 | Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur bestimmung der position eines werkzeuges |
DE102010006504A1 (de) | 2010-01-28 | 2011-08-18 | CHIRON-WERKE GmbH & Co. KG, 78532 | Verfahren zur Bestimmung der Position eines Werkzeuges |
DE102010006504B4 (de) * | 2010-01-28 | 2013-11-21 | Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Bestimmung der Position eines Werkzeuges |
LU93157B1 (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-23 | Aron Jinaru | Angular positioning generator device with variable speed and torque |
WO2018016978A1 (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | Ile Florian Valentin | Device for the angular positioning of a shaft |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999016576A1 (de) | 1999-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1188511B1 (de) | Werkzeugmaschine mit einem motorisch fahrbaren Werkzeugschlitten | |
DE3720180C1 (de) | Wechselvorrichtung fuer eine Werkzeugmaschine | |
AT506486B1 (de) | Aufspannvorrichtung für eine rechnergesteuerte, spanabhebende bearbeitungsmaschine | |
EP0812652B1 (de) | Vorrichtung zur Bearbeitung und/oder Montage von Werkstücken | |
DE3605470C2 (de) | ||
DE19611130A1 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung einer definierten Positionierung und Orientierung mindestens einer Plattform | |
DE3533089C1 (de) | Werkzeugmaschine mit Spritzschutzelement | |
DE3440604A1 (de) | Automatische werkzeugwechseleinrichtung fuer werkzeugmaschinen, insbesondere fuer universalbearbeitungszentren | |
CH670792A5 (de) | ||
DE3544193A1 (de) | Automatische werkzeugmaschine mit einer drehschalteinrichtung | |
DE8817048U1 (de) | Vorrichtung zum Handhaben, insbesondere Transportieren von Werkstücken zwischen zwei benachbarten Bearbeitungsstationen | |
DE3404553A1 (de) | Handhabungseinrichtung, insbesondere zum be- und entladen von werkzeugmaschinen | |
EP1522381B1 (de) | Werkzeug-Handhabungseinrichtung | |
DE19743149A1 (de) | Werkzeugmaschine | |
DE3410656C2 (de) | ||
DE102009037930A1 (de) | Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechselvorrichtung | |
EP2015894B1 (de) | Tragstruktur für ein bearbeitungsgerät | |
DE3720795A1 (de) | Geraet zum messen, anreissen, antasten, bearbeiten od. dgl. von werkstuecken im raum | |
DE4038137A1 (de) | Handhabungsgeraet zum transportieren und positionieren von werkstuecken | |
CH649243A5 (en) | Machine tool | |
DE10058677A1 (de) | Automatische Bürstmaschine | |
DE19609072A1 (de) | Vorrichtung für die Positionierung einer Positionierplatte | |
EP0811460A1 (de) | Werkzeugmaschine | |
EP1112806A2 (de) | Werkzeugmaschine mit einer in mindestens einer Arbeitsebene bewegbaren und positionierbaren Werkzeugspindel | |
DE19938058A1 (de) | Bewegungseinrichtung zur Bewegung einer Halteeinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B23Q 1/44 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20120719 |