DE19950073A1

DE19950073A1 - Werkzeugbearbeitungsmaschine mit einem Schaltteller

Info

Publication number: DE19950073A1
Application number: DE19950073A
Authority: DE
Inventors: Hans Peter Ketterer
Original assignee: KETTERER MASCHB GmbH
Current assignee: KETTERER MASCHB GmbH
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2001-04-26
Anticipated expiration: 2019-10-19
Also published as: DE19950073B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugbearbeitungsmaschine mit folgenden Merkmalen: DOLLAR A - einem Schaltteller (1); DOLLAR A - mindestens zwei von diesen Schalttellern (1) angetriebenen Werkzeugaufnahmen (3, 5); DOLLAR A - die Werkzeugaufnahmen (3, 5) sind übereinander angeordnet und sitzen jeweils zentrisch auf der Antriebsachse des Schalttellers (1).

Description

Die Neuerung betrifft eine Werkzeugbearbeitungsmaschine mit einem Schaltteller, wie er in CNC-Rundtaktfertigungsautomaten zur Werkzeugbearbeitung eingesetzt wird.

Der Schaltteller weist hierbei eine Antriebseinrichtung zum Antrieb einer auf der Antriebsachse des Schalttellers sitzen den Spannzangentrommel auf. Die Spannzangentrommel weist eine zumindest annähernd zylindrische Gestalt auf mit Werkzeugauf nahmeöffnungen, die an ihrer Umfangsfläche verteilt sind. Eine Spannzangentrommel kann beispielsweise sechzehn Bearbeitungs stationen haben. Übliche Größenabmessungen solcher Spannzan gentrommeln liegen zwischen 800 und 1400 mm.

In diese Werkstückaufnahmen werden die zu bearbeitenden Werk stücke eingespannt und von den Bearbeitungseinheiten bearbei tet. Nach einem erfolgten Arbeitsgang wird die Spannzangen trommel über den Spannteller zur nächsten Bearbeitungsstation gedreht, so daß der nächste Bearbeitungsschritt am Werkstück erfolgen kann.

Problematisch bei dieser Verfahrensweise ist die sogenannte Nebenzeit, d. h. Totzeit, während der das Werkstück nicht bearbeitet werden kann. Dies liegt daran, weil die Spannzan gentrommel in dieser Zeit gedreht werden muß. Diese Zeit wird auch häufig als "Schalttellernebenzeit" bezeichnet.

Hier setzt die vorgeschlagene Neuerung an.

Es wird eine Werkzeugbearbeitungsmaschine mit einem Schalttel ler vorgeschlagen, der mindestens zwei Spannzangentrommeln antreibt. Die Spannzangentrommeln sind hierbei übereinander angeordnet und sitzen auf der Antriebsachse des Schalttellers auf.

Der wesentliche Vorteil dieser Idee besteht darin, daß die Nebenzeiten auf die Zeit für das Vertikalverfahren der Be arbeitungsspindel von der ersten zur zweiten Spannzangentrom mel oder umgekehrt reduziert werden kann. Während z. B. auf der unteren Spannzangentrommel gearbeitet wird, kann die obere Spannzangentrommel eine Position weiterschalten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß einfachere Werkzeugaufnahmeöff nungen in den Spannzangentrommeln vorgesehen werden können. Dies deshalb, weil beispielsweise in der unteren Spannzangen trommel lediglich solche Öffnungen für die Werkzeugaufnahme vorzusehen sind, die ein Einstecken des Werkzeuges von vorn erlauben und in die andere Spannzangentrommel Werkzeugauf nahmeöffnungen aufgenommen sind, die die Aufnahme des Werkzeu ges von der rückwärtigen Seite ermöglichen.

Eine Prinzipskizze der vorgeschlagenen Werkzeugbearbeitungs maschine mit übereinander angeordneten Spannzangentrommeln ist in der beiliegenden Figur dargestellt.

Die Vorteile der vorgeschlagenen Werkzeugbearbeitungsmaschine werden nachfolgend am Beispiel einer Werkzeugbearbeitungs maschine mit sechzehn Stationen näher beschrieben:
Eine heute übliche Schalttellermaschine mit sechzehn Stationen weist sechzehn Spannvorrichtungen und damit sechzehn Werkzeug aufnahmeöffnungen am Umfangsrand der Spannzangentrommel auf. Die einzelnen Spannzangentrommeln liegen hierbei auf gleicher Höhenlinie und sind im Radius um je 16/360° aufgeteilt an geordnet. Eine solche Anordnung ist verhältnismäßig voluminös und groß und hat also einen großen Durchmesser. Dieser große Durchmesser führt zugleich zu einem verhältnismäßig hohen Massenträgheitsmoment und damit zu länger notwendigen Schalt zeiten. Die Schaltzeit und die sich daraus ergebende Umspann zeit liegt bei ca. 1,5 sec., die als reine unproduktive Neben zeit in die Stückzeitberechnung mit eingehen.

Durch die vorgeschlagene übereinanderliegende Anordnung wären zur Bearbeitung von sechzehn Werkzeugen nur zwei über einander angeordnete Spannzangentrommeln mit jeweils acht Stationen notwendig. Dies bedingt einen kleineren Durchmesser der beiden Spannzangentrommeln, was vorteilhafterweise zu einem kleineren Massenträgheitsmoment und schnelleren Schaltzeiten führt.

Je nach Aufbau der Werkzeugbearbeitungseinrichtung kann durch vertikales Verfahren der Bearbeitungsmaschinen zuerst oben und dann auf der unteren Spannzangenvorrichtung gearbeitet werden. Somit wird die im Eilgang zu verfahrende vertikale Bewegung der Bearbeitungseinrichtung, z. B. ein Bohrer, der in das in der Werkzeugaufnahmevorrichtung der Spannzangentrommel sitzen de Werkstück ein Loch bohrt, als Nebenzeit zu rechnen sein. Des weiteren kann durch wechselweise Schaltung der acht oberen und acht unteren Vorrichtungen die als Nebenzeit geltende Schaltzeit in der Stückzeitkalkulation weitgehend vernachläs sigt werden.

Weitere Vorteile der vorgeschlagenen Werkzeugbearbeitungs maschine sind:

1. Der obere und untere Spannvorrichtungsring wird wechsel weise geschaltet, so daß die Schaltzeit somit keine Ne benzeit mehr ist, sondern in die Hauptzeit mit eingeht. Dies bedingt jedoch, daß am Beispiel von acht Spannvor richtungen ein Werkstück mit acht Stationen fertig bear beitet werden kann. Es laufen somit immer zwei Werkstücke gleichzeitig durch die Werkzeugbearbeitungsmaschine.
2. Der obere und untere Spannvorrichtungsring, also die Spannzangentrommeln, werden gleichzeitig geschaltet. Hierdurch ergibt sich eine Konfiguration um zwei Werk stücke parallel zu bearbeiten. Dies ergibt eine doppelte Ausbringung an Werkstücken und damit eine verdoppelte Stückleistung.
3. Die beiden Spannzangentrommeln werden gleichzeitig ge schaltet. Hierdurch ergibt sich eine Konfiguration an der unteren Spannzangentrommel, bei der die Vorderseite des Werkstückes bearbeitet wird. An der oberen Spannzangen trommel kann dagegen das Werkstück mit der Vorderseite eingespannt und daher an der Rückseite bearbeitet werden. Dies ergibt eine komplette Bearbeitung in einem Maschi nendurchlauf.

Insgesamt wird durch die vorgeschlagene Werkzeugbearbeitungs maschine ein kleinerer Bauraum erzielt, wodurch einerseits der Platzbedarf für die Maschine erniedrigt werden kann und ande rerseits die Fixkosten der Maschine reduziert werden können.

Bezugszeichenliste

1

Schaltteller

3

erste Spannzangentrommel/Werkzeugaufnahme

5

zweite Spannzangentrommel/Werkzeugaufnahme

7

Werkzeugaufnahmeöffnungen

10

Zuführeinrichtungen für die Spannzangentrommeln

Claims

1. Werkzeugbearbeitungsmaschine mit folgenden Merkmalen:

- Einem Schaltteller (1);
- mindestens zwei von diesen Schalttellern (1) an getriebenen Werkzeugaufnahmen (3, 5);
- die Werkzeugaufnahmen (3, 5) sind übereinander ange ordnet und sitzen jeweils zentrisch auf der Antriebsachse des Schalttellers (1).

2. Werkzeugbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltteller (1) die Werkzeugauf nahmen (3, 5) miteinander gleichtaktend antreibt.

3. Werkzeugbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltteller (1) die Werkzeugauf nahmen (3, 5) wechselweise taktend antreibt.

4. Werkzeugbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Schaltteller (1) befindliche Antriebseinrichtung mit einem Umschalter versehen ist zum wechselseitigen Antreiben der beiden Werkzeugaufnahmen (3, 5).

5. Werkzeugbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Werkzeugauf nahmen (3, 5) ausschließlich Werkzeugaufnahmeöffnungen aufweist, in welche ausschließlich Vorderseiten der zu bearbeitenden Werkzeuge einsetzbar sind.

6. Werkzeugbearbeitungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Werkzeugaufnahme (5) Werk zeugaufnahmeöffnungen (7) aufweist, in die ausschließlich die Rückseiten der zu bearbeitenden Werkzeuge einsetzbar sind.

7. Werkzeugbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die achsgesteuerte Bearbeitungseinheit (10) mit der Werkzeugausrichtung im Raum frei verfahrbar ist.

8. Werkzeugbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahmen (3, 5) Spannzangentrommeln sind.