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Die Erfindung betrifft eine Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine, mittels welcher ein Werkstück spanend bearbeitbar ist.
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Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschinen in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Das zu bearbeitende Werkstück wird dabei in einem Spindelstock eingespannt und kann dann zum einen mittels der sich drehenden Spindel gedreht werden. Zum anderen kann das Werkstück bei feststehender Spindel gefräst werden, wobei das Fräswerkzeug eine rotierende Schnittbewegung, auch Hauptbewegung genannt, ausführt.
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Nach dem Stand der Technik weist der Spindelstock einen Antrieb auf, mit dem die Spindel die hohe Drehzahl und das Drehmoment, wie sie für die Schnittbewegung beziehungsweise Hauptbewegung des Drehens erforderlich sind, ausführen kann. Für den Fräsbetrieb weisen Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschinen Klemmungs- oder Indexierungsvorrichtungen für die Spindel auf, um das Werkstück in der Lageposition gegenüber dem Fräswerkzeug zuverlässig festzulegen.
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Ferner ist nach dem Stand der Technik der Spindelstock linear verfahrbar, um zum einen eine Vorschubbewegung oder Positionierbewegung bereitzustellen und zum anderen den Spindelstock so weit aus dem Bereich des Drehwerkzeuges herausfahren zu können, dass ein Bewegungsraum für die Fräseinheit zur Verfügung steht. Für die Bereitstellung der für die Fräsbearbeitung erforderlichen Relativpositionen von Fräswerkzeug und Werkstück müssen dann die weiteren translatorischen und gegebenenfalls rotatorischen Achsen bei der Fräseinheit vorgesehen werden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine bereitzustellen, welche unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik konstuktiv einfach und kostengünstig hergestellbar ist sowie eine hohe Prozessgeschwindigkeit und hohe Präzision der Bearbeitung ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Eine erfindungsgemäße Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine weist als Hauptkomponenten eine erste Spindelstockeinheit, eine erste Drehwerkzeugeinheit und eine Fräseinheit auf.
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Die erste Spindelstockeinheit setzt sich im Wesentlichen zusammen aus einem ersten Spindelstock und einem ersten Spindelstockschlitten.
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Der erste Spindelstockschlitten ist entlang einer X-Achse verfahrbar. Hierzu ist konstruktiv vorzugsweise eine Lineareinheit vorgesehen, welche beispielsweise über einen Spindeltrieb oder einen Linearmotor angetrieben wird.
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Der erste Spindelstockschlitten trägt den ersten Spindelstock. Der erste Spindelstock ist dabei erfindungsgemäß um eine B-Achse verschwenkbar. Die B-Achse ist dabei quer zu der translatorischen X-Achse angeordnet. Der erste Spindelstock kann somit mittels des ersten Spindelstockschlittens und mittels der drehbaren Lagerung auf dem ersten Spindelstock sowohl linear verfahren als auch verschwenkt werden.
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Der erste Spindelstock weist eine erste Spindel und einen ersten Spindelstockantrieb auf, welcher auf die erste Spindel wirkt. Von dem ersten Spindelstock ist ein Werkstück aufnehmbar. Die erste Spindel ist um eine A-Achse rotierbar. In der Drehbearbeitung bildet die A-Achse die Hauptachse und stellt die Schnittbewegung bereit. Im Fräsbetrieb erfolgt mittels der A-Achse eine Positionierung des Werkstücks.
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Erfindungsgemäß kann der erste Spindelstockantrieb zwei Betriebsmodi der ersten Spindel bereitstellen. Zum einen handelt es sich um einen Hochgeschwindigkeitsmodus und zum anderen um einen Torquemodus.
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Im Hochgeschwindigkeitsmodus wird für die Drehbearbeitung eine Rotation um die A-Achse mit hoher Geschwindigkeit erzeugt, so dass eine HSC-Bearbeitung (HSC = high speed cutting) beziehungsweise Hochgeschwindigkeitszerspanung mittels des ersten Drehwerkzeugs erfolgen kann.
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Im Torquemodus wird für die Fräsbearbeitung eine Rotation um die A-Achse mit hoher Präsision erzeugt. Im Torquemodus wird eine hohe Auflösung bereitgestellt. Als hohe Auflösung werden beispielsweise 24 bit, diese entspricht circa16 Mio Inkremente pro 360 Grad, verstanden. Hierzu weist der Spindelstockantrieb ein Messsystem auf, das die Winkelstellung der ersten Spindel und damit die Winkelstellung des Werkstücks permanent überwacht. Damit wird eine besonders hoch präsise Positionierung der ersten Spindel und damit des Werkstücks in seiner Winkelstellung ermöglicht.
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Ferner stellt der erste Spindelstockantrieb im Torquemodus ein so hohes Haltemoment bereit, dass die erste Spindel erfindungsgemäß ohne Klemmung und ohne Indexierung versehen ist. Es wird allein durch das Haltemoment des ersten Spindelstockantriebs und ohne Klemmung oder Indexierung in der Fräsbearbeitung eine so ausreichend hohe Steifigkeit erreicht, dass auch bei dem Kraftangriff durch das Fräswerkzeug die relative Lagebeziehung zwischen dem Werkstück und dem Fräswerkzeug zuverlässig aufrecht erhalten wird und eine präzise Fräsbearbeitung erfolgen kann.
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Im Torquemodus wird zudem ein so hohes Drehmoment erreicht, dass durch die Spindeldrehung für einige spezielle Drehanwendung, wie beispielsweise das Drehen von Radialnutsegmenten, die Vorschubbewegung bereitgestellt werden kann.
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Als weitere Hauptkomponente weist die Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine eine erste Drehwerkzeugeinheit auf. Die erste Drehwerkzeugeinheit trägt in an sich bekannter Weise das Drehwerkzeug, vorzugsweise einen Drehmeißel, und weist hierzu entsprechende Mittel auf. Die erste Drehwerkzeugeinheit ist entlang einer W-Achse translatorisch verfahrbar. Auch hier ist vorzugsweise konstruktiv eine Lineareinheit vorgesehen, welche beispielsweise durch einen Spindeltrieb oder einen Linearmotor angetrieben wird. Die W-Achse der ersten Drehwerkzeugeinheit ist quer zu der X-Achse der ersten Spindelstockeinheit angeordnet. Durch die X-Achse und die W-Achse werden die Vorschub- und Positionierungsbewegung zur Herstellung der gewünschten relativen Lagebeziehung zwischen Werkstück und Drehwerkzeug bereitgestellt.
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Als dritte Hauptkomponente weist die Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine eine Fräseinheit auf. Diese kann mehrachsig ausgebildet sein. Die Anzahl der Achsen ist dabei nicht festgelegt. Die Fräseinheit ist entlang einer translatorischen Y-Achse und entlang einer translatorischen Z-Achse verfahrbar. Die Frässpindel trägt in an sich bekannter Weise ein Fräswerkzeug.
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Mittels der Fräseinheit ist eine HSC-Bearbeitung durchführbar. Hierbei wird die Schnittbewegung durch die Rotation des Fräswerkzeugs durchgeführt. Mittels der Z- Achse und je nach Anwendung zusätzlich der Y-Achse und der X-Achse wird die Vorschub- und Positionierungsbewegung zur Herstellung der gewünschten relativen Lagebeziehung zwischen Werkstück und Fräswerkzeug bereitgestellt. In spezielle Anwendungen wird die die Vorschub- und Positionierungsbewegung auch durch die rotatorische Bewegung des Werkzeugs um die A-Achse allein, oder im Zusammenwirken mit einer oder mehrerer der Z-, Y- oder X-Achse erzeugt.
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Drehwerkzeug, Fräswerkzeug und Werkstück selbst sind nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine.
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Bei einem Wechsel zwischen einer Drehbearbeitung und einer Fräsbearbeitung kann mit der erfindungsgemäßen Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine die erste Spindelstockeinheit zunächst entlang der X-Achse aus dem Bereich der ersten Drehwerkzeugeinheit herausgefahren werden. Anschließend kann dann die Verschwenkung des ersten Spindelstocks um die B-Achse ausgeführt werden. Wenn beispielsweise eine Fräsbearbeitung der Stirnseite des Werkstücks gewünscht ist, erfolgt eine Verschwenkung um etwa 90 Grad, so dass dann die Fräseinheit direkt der Stirnseite des Werkstücks zugewandt ist. Wenn dagegen eine Fräsbearbeitung radialer Oberflächen des Werkstückes gewünscht wird, unterbleibt eine Verschwenkung des ersten Spindelstocks. Durch Verfahren der Frässpindel entlang der Z-Achse kann dann das Fräswerkzeug direkt an die radialen Oberflächen des Werkstücks herangeführt werden.
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Die Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine weist insbesondere nachfolgende Vorteile auf.
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Durch die Verschwenkbarkeit um die B-Achse kann bei einem Wechsel zwischen einer Drehbearbeitung und einer Fräsbearbeitung das Werkstück schnell in den räumlichen Zugangsbereich der Fräseinheit versetzt werden. Als weiterer Vorteil kann die Fräseinheit somit sowohl axial auf die Stirnseite als auch radial auf eine radiale Oberfläche des Werkstücks zugreifen. Zudem kann dabei vorteilhaft der Zugriffswinkel des Fräswerkzeugs auf das Werkstück als Zwischenwerte zwischen axialem und radialem Zugriff ausgewählt werden.Vorteilhaft ist dabei auch der geringe konstruktive Aufwand für die Bereitstellung der Verschwenkbarkeit um die B-Achse. Durch die Verschwenkbarkeit um die B-Achse werden damit die konstruktiven Anforderungen an die Fräseinheit in Bezug auf deren Positionierbarkeit, insbesondere für einen axialen Zugriff auf das Werkstück, erheblich reduziert.
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Vorteilhaft ist ferner die Bereitstellung eines Spindelstockantriebs mit einem Torquemodus ohne Klemmung oder Indexierung, bei dem allein das Haltemoment des Spindelstockantriebs zuverlässig die relative Lagebeziehung zwischen Fräswerkzeug und Werkstück aufrecht erhält. Zum einen ergibt sich ein Vorteil durch den Entfall der konstruktiven Aufwendungen für eine Klemmung oder Indexierung der Spindel. Zum zweiten ergibt sich ein Vorteil in der möglichen hohen Auflösung und Präzision der Winkelposition der Spindel und damit des Werkstücks. Zum dritten ergibt sich ein Vorteil in der hohen Prozessgeschwindigkeit, da Zeiten für das Einrücken einer Klemmung oder Indexierung entfallen.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung weist die Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine zusätzlich eine zweite Spindelstockeinheit und eine zweite Drehwerkzeugeinheit auf.
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Die Merkmale der ersten Spindelstockeinheit mit erstem Spindelstock, erstem Spindelstockschlitten, erster Spindel und erstem Spindelstockantrieb gelten auch für die zweite Spindelstockeinheit mit zweitem Spindelstock, zweitem Spindelstockschlitten, zweiter Spindel und zweitem Spindelstockantrieb, soweit nicht nachfolgend etwas Abweichendes beschrieben wird.
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Die rotatorische Achse zur Verschwenkung des zweiten Spindelstocks gegenüber dem zweiten Spindelstockschlitten ist die B‘-Achse. Die B‘-Achse ist dabei achsparallel zur B-Achse in der ersten Spindelstockeinheit angeordnet. Die zweite Spindel ist um eine A‘-Achse rotierbar, deren Anordnung unabhängig von der A-Achse ist und durch die Verschwenkposition des zweiten Spindelstocks um die B‘-Achse bestimmt wird. Im Übrigen entspricht aber die A‘-Achse der zweiten Spindelstockeinheit der A-Achse der ersten Spindelstockeinheit.
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Der erste und der zweite Spindelstockschlitten sind entlang ein und derselben translatorischen X-Achse verfahrbar. Damit können sich beide Spindelstockeinheiten aufeinander zubewegen und voneinander entfernen. Ferner können sich beide Spindelstockeinheiten relativ zu der Fräseinheit positionieren und ein in der jeweiligen Spindel gehaltendes Werkstück in den Zugriffsbereich des Fräswerkzeugs bringen.
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Ferner ist das Werkstück mittels einer der beiden Spindelstockeinheiten in eine Übergabeposition verfahrbar ist und von der jeweils anderen Spindelstockeinheit in der Übergabeposition aufnehmbar. Wenn beispielsweise die erste Spindelstockeinheit das Werkstück trägt, wird in der Übergabeposition das Werkstück in ein Spannmittel der zweiten Spindel eingeführt. Dann verspannt das Spannmittel der zweiten Spindel das Werkstück. Letztlich öffnet das Spannmittel der ersten Spindel, womit die Werkstückübergabe vollzogen ist. Als Übergabeposition wird dabei nicht eine bestimmte absolute Position verstanden, sondern eine Position von erster und zweiter Spindelstockeinheit relativ zueinander, bei der eine Werkstückübergabe durchführbar ist.
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Die Merkmale der ersten Drehwerkzeugeinheit treffen auch auf die zweite Drehwerkzeugeinheit zu, soweit nicht nachfolgend anders beschrieben.
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Die zweite Drehwerkzeugeinheit ist entlang einer W‘-Achse translatorisch verfahrbar. Die W‘-Achse ist quer zur X-Achse angeordnet. Ferner ist die W‘-Achse vorzugsweise, aber nicht notwendig, achsparallel zu der W-Achse angeordnet.
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Die beschriebene Weiterbildung ermöglicht es beispielsweise, bei einem Werkstück an dessen von einem Spannmittel der ersten Spindel nicht verdecktem ersten Abschnitt zunächst eine erste Drehbearbeitung mittels der ersten Drehwerkzeugeinheit durchzuführen. Nachfolgend kann durch Verschwenken des ersten Spindelstocks um die B-Achse um vorzugsweise 90 Grad der erste Abschnitt des Werkzeugs in Zugriffsposition der Fräsbearbeitung gebracht und einer ersten Fräsbearbeitung unterzogen werden. Als nächster Schritt kann der erste Spindelstock um weitere 90 Grad verschwenken, so dass die Spindel sich dann in einer Postion von 180 Grad zu der ersten Drehbearbeitung befindet. In dieser Spindelposition kann dann die erste Spindelstockeinheit linear entlang der X-Achse in eine Übergabeposition verfahren und die Übergabe des Werkstück an die zweite Spindelstockeinheit vollzogen werden.
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Nach der Werkstückübergabe ist der erste Abschnitt des Werkstücks von dem Spannmittel der zweiten Spindel überdeckt, während nun der zweite Abschitt des Werkstücks freiliegt. Da beide Spindelstockantriebe ein Messsystem mit gemeinsamer Messdatenerfassung aufweisen, das die Winkelstellung der jeweiligen Spindel und damit die Winkelstellung des Werkstücks permanent überwacht, ist auch nach der Übergabe die Winkelposition des Werkstücks bekannt. Damit ist eine lagerichtige Drehbearbeitung und Fräsbearbeitung an dem zweiten Abschnitt des Werkstücks möglich.
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Es kann dann eine Verschwenkung des zweiten Drehstocks um zunächst 90 Grad um die B‘-Achse erfolgen, so dass das Werkstück in den Zugriffsbereich der Fräseinheit gebracht wird und der zweite Abschnitt des Werkstücks einer zweiten Fräsbearbeitung unterzogen werden kann. Nach einer weiteren Verschwenkung um 90 Grad befindet sich das Werkstück nun im Bereich der zweiten Drehwerkzeugeinheit und zwar in einer Position von 360 Grad zu der Ausgangsposition in der ersten Drehwerkzeugeinheit, wobei aber nun der zweite Abschnitt des Werkstücks nicht verdeckt ist und einer zweiten Drehbearbeitung unterzogen werden kann.
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Besondere Vorteile der Weiterbildung sind über die Vorteile der erfindungsgemäßen Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine in deren Grundausbildung hinaus, dass das Werkstück an allen Abschnitten sowohl einer Drehbearbeitung, als auch einer Fräsbearbeitung unterzogen werden kann. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass durch die Übergabe unter Erfassung der Winkelposition durch die Messsystem beider Spindelstockantriebe das Werkstück nicht neu eingemessen, sondern wie in einer Einspannung präzise bearbeitet werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist mindestens eine der beiden Drehwerkzeugeinheiten ein Werkzeugwechselsystem auf. Vorzugsweise handelt es sich um einen Werkzeugrevolver.
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Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von
- 1 Perspektivische Ansicht in einer Drehbearbeitungsposition
- 2 Draufsicht in einer Drehbearbeitungsposition
- 3 Perspektivische Ansicht in einer Fräsbearbeitungsposition
- 4 Draufsicht in einer Fräsbearbeitungsposition
- 5 Draufsicht einer Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine mit zweiter Spindelstockeinheit und zweiter Drehwerkzeugeinheit
näher erläutert.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel zeigen 1 bis 4. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist die Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschinen als Hauptkomponenten eine erste Spindelstockeinheit 1, eine erste Drehwerkzeugeinheit 2 und eine Fräseinheit 3 auf.
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Die erste Spindelstockeinheit 1 weist einen ersten Spindelstock 11 und einen ersten Spindelstockschlitten 12 auf.
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Der erste Spindelstockschlitten 12 ist entlang einer X-Achse linear verfahrbar, die im Ausführungsbeispiel waagerecht angeordnet ist. Er läuft auf Linearführungen, die als Linearschinen ausgebildet sind, und wird im Ausführungsbeispiel durch einen Linearmotor angetrieben.
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Der erste Spindelstock 11 ist auf dem ersten Spindelstockschlitten 12 drehbar montiert. Der erste Spindelstock 11 ist auf diese Weise um eine B-Achse verdrehbar. Die B-Achse als rotatorische Achse ist quer zu der translatorischen X-Achse angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist die B-Achse dabei senkrecht angeordnet.
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Wie die Zusammenschau der 1 und 3 sowie der 2 und 4 zeigt, kann der erste Spindelstock 11 somit mittels des ersten Spindelstockschlittens 12 und mittels der drehbaren Lagerung auf dem ersten Spindelstock 11 sowohl linear verfahren als auch verschwenkt werden. 1 und 2 zeigen den ersten Spindelstock 11 in einer Drehbearbeitungsposition, bei der die erste Spindel 14 parallel zu der X-Achse ausgerichtet ist. 3 und 4 zeigen den ersten Spindelstock 11 in einer Fräsbearbeitungsposition. Hier zeigt die Spindel 14 quer zur X-Achse in Richtung Fräseinheit 3.
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Der erste Spindelstock 11 weist eine erste Spindel 14 und einen ersten Spindelstockantrieb 13 auf. Der erste Spindelstockantrieb 13 wirkt auf die erste Spindel 14, welche um eine A-Achse rotierbar ist.
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Bei dem ersten Spindelstockantrieb 13 handelt es sich um einen Elektromotor, welcher sowohl in einem Hochgeschwindigkeitsmodus, als auch in einem Torquemodus betrieben werden kann.
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Im Hochgeschwindigkeitsmodus erfolgt die Drehbearbeitung. Es wird eine Rotation um die A-Achse mit hoher Geschwindigkeit erzeugt, so dass eine HSC-Bearbeitung mittels des ersten Drehwerkzeugs 2 durchgeführt werden kann. In der Drehbearbeitung bildet die A-Achse die Hauptachse und stellt die die Schnittbewegung bereit.
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In der Fräsbearbeitung wird der erste Spindelstockantrieb 13 im Torquemodus betrieben. Im Torquemodus erfolgt eine Drehung um die A-Achse lediglich mit geringer Geschwindigkeit, aber mit hoher Auflösung, hoher Präzision und mit hohem Drehmoment. Ferner kann im Torquemodus die Spindel 14 mit hohem Haltemoment in der Position gehalten werden, so dass eine hohe Steifigkeit vorliegt. Im Fräsbetrieb erfolgt mittels der A-Achse eine Positionierung des Werkstücks. Die Auflösung beträgt im Ausführungsbeispiel 24 bit; dies entspricht circa 16 Millionen Inkrementen pro 360 Grad.
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Der erste Spindelstockantrieb 13 ist mit einem Messsystem ausgerüstet. Es erfasst ständig die Winkelstellung der ersten Spindel 14 und damit die Winkelstellung eines eingespannten Werkstücks. Das Messsystem mit mit einer Steuerungs- und Auswertungseinheit datenverbunden, und überträgt dorthin die Winkelstellungen als Winkelstellungspositionsdaten. Die Steuerungs- und Auswertungseinheit ist zudem mit dem Spindelstockantrieb 13 in der Weise verbunden, dass die Steuerungs- und Auswertungseinheit in Abhängigkeit von Bearbeitungsbefehlen und von erhaltenen Winkelstellungspositionsdaten die Bewegung unter anderem des ersten Spindelstockantriebs 13 steuert. Darüber hinaus erhält die Steuerungs- und Auswertungseinheit auch Positionsdaten von allen anderen translatorischen und rotatorischen Achsen und steuert deren Antriebe.
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Das Haltemoment beziehungsweise die Steifigkeit ist so groß, dass allein durch das Haltemoment des ersten Spindelstockantriebs 13 die relative Lagebeziehung zwischen dem Werkstück und dem Fräswerkzeug zuverlässig aufrecht erhalten wird und eine präzise Fräsbearbeitung erfolgen kann. Daher weist die Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine keine Mittel zur Klemmung oder Indexierung in der Fräsbearbeitung auf.
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Die zweite Hauptkomponente bildet die erste Drehwerkzeugeinheit (2). Die erste Drehwerkzeugeinheit (2) trägt ein Drehwerkzeug. Die erste Drehwerkzeugeinheit ist im Ausführungsbeispiel als Werkzeugrevolver ausgebildet. Die erste Drehwerkzeugeinheit (2) ist entlang einer W-Achse verfahrbar. Konstruktiv läuft auch hier wie bei der X-Achse die Drehwerkzeugeinheit (2) auf Linearführung und wird durch einen Linearmotor angetrieben.
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Im Ausführungsbeispiel ist die W-Achse der ersten Drehwerkzeugeinheit (2) waagerecht sowie zudem orthogonal zu der X-Achse der ersten Spindelstockeinheit (1) angeordnet. Durch die X-Achse und die W-Achse werden die Vorschub- und Positionierungsbewegung zur Herstellung der gewünschten relativen Lagebeziehung zwischen Werkstück und Drehwerkzeug bereitgestellt.
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Die dritte Hauptkomponente ist die Fräseinheit 3. Diese ist im Ausführungsbeispiel mehrachsig ausgebildet. Die Fräseinheit 3 ist entlang einer translatorischen Z-Achse verfahrbar, welche im Ausführungsbeispiel waagerecht sowie zudem orthogonal zu der X-Achse der ersten Spindelstockeinheit (1) angeordnet ist. Ferner ist die Fräseinheit 3 entlang einer translatorischen Y-Achse verfahrbar, welche im Ausführungsbeispiel senkrecht zur X-Achse steht und zudem parallel zur rotatorischen B-Achse angeordnet ist. Die Fräseinheit 3 weist die Fräspindel 31 auf, welche das Fräswerkzeug trägt. Mittels der Fräseinheit 3 ist ebenfalls eine HSC-Bearbeitung durchführbar, wobei hier die Schnittbewegung durch die Rotation des Fräswerkzeugs durchgeführt wird.
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Wie die 1 in Verbindung mit 3 und die 2 in Verbindung mit 4 zeigt, kann für einen Wechsel zwischen einer Drehbearbeitung und einer Fräsbearbeitung die erste Spindelstockeinheit 1 zunächst entlang der X-Achse aus dem Bereich der ersten Drehwerkzeugeinheit 2 linear herausgeführt werden. Es kann dann die Verschwenkung des ersten Spindelstocks 11 um die B-Achse ausgeführt werden, so dass das Werkstück gemäß der jeweiligen Anforderung gegenüber der Fräseinheit 3 positioniert werden kann.
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Zur Veranschaulichung ist in 1 zudem die Ausrichtung der translatorischen Achsen (X-Achse, Y-Achse, Z-Achse, W-Achse) dargestellt.
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5 zeigt eine weiteres Ausführungsbeispiel. Hier sind zusätzlich zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 4 eine zweite Spindelstockeinheit 4 und eine zweite Drehwerkzeugeinheit 5 vorhanden. In Bezug auf die erste Spindelstockeinheit 1, die Drehwerkzeugeinheit 2 und die Fräseinheit 3 der gleiche Aufbau wie in dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 4 vor.
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Der Aufbau der zweiten Spindelstockeinheit 4 mit zweitem Spindelstock 41, zweiten Spindelstockschlitten 42, zweitem Spindelstockantrieb 43 und zweiter Spindel 44 ist baugleich mit der ersten Spindelstockeinheit 1. Der zweite Spindelstockschlitten 42 und der erste Spindelstockschlitten 12 sind auf derselben X-Achse verfahrbar und laufen auf derselben Linearführung.
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Die zweite Drehwerkzeugeinheit 5 ist in gleicher Weise aufgebaut wie die erste Drehwerkzeugeinheit 2. Die zweite Drehwerkzeugeinheit 5 ist linear entlang einer W‘-Achse verfahrbar, welche im Ausführungsbeispiels achsparallel zur W-Achse der ersten Drehwerkzeugeinheit 2 ist.
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5 zeigt die beiden Spindelstockeinheiten 2, 5 jeweils in Drehbearbeitungsposition. Dabei erfolgt eine Drehbearbeitung mittels des des ersten Spindelstocks 1 immer an der ersten Drehwerkzeugeinheit 2 und eine Drehbearbeitung mittels des des zweiten Spindelstocks 4 immer an der zweiten Drehwerkzeugeinheit 5. Bei beiden Spindelstockeinheiten 2, 5 sind die Spindelstöcke 11, 41 unabhängig voneinander verschwenkbar; der erste Spindelstock 11 um die B-Achse und der zweite Spindelstock 41 um die B‘-Achse. Zudem sind beide Spindelstockeinheiten 2, 5 mittels derer Spindelstockschlitten 12, 42 unabhängig voneinander entlang der X-Achse verfahrbar. Durch lineares Verfahren und Verschwenken kann jede der Spindelstockeinheiten 2, 5 in eine Fräsbearbeitungsposition gebracht werden, wobei in beiden Fällen die Fräsbearbeitung durch dieselbe Fräseinheit 3 erfolgt.
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Wie aus 5 ferner ersichtlich ist, können bei einer Verschwenkung beider Spindelstöcke 11, 41 um jeweils 180 Grad die beiden Spindeln 14, 44 in frontale Positionierung zueinander gebracht werden, wobei dann zudem die A-Achse der ersten Spindel 14 und die A‘-Achse der zweiten Spindel 44 übereinstimmen. Es liegt dann eine Übergabeposition vor, so dass beispielsweise die zweite Spindel 44 ein Werkstück aus der ersten Spindel 14 übernehmen kann. Auch der zweite Spindelstockantrieb 43 ist mit einem Messsystem ausgerüstet. Es erfasst ständig die Winkelstellung der zweiten Spindel 44. Das Messsystem ist zudem ebenfalls mit mit der Steuerungs- und Auswertungseinheit datenverbunden, und überträgt dorthin die Winkelstellungen als Winkelstellungspositionsdaten der zweiten Spindel 44. Die Steuerungs- und Auswertungseinheit ist zudem mit dem Spindelstockantrieb 43 in der Weise verbunden, dass die Steuerungs- und Auswertungseinheit in Abhängigkeit von Bearbeitungsbefehlen und von erhaltenen Winkelstellungspositionsdaten die Bewegung auch des Spindelstockantriebs 43 steuert. Da der Steuerungs- und Auswertungseinheit bei einer Übergabe die Winkelposition des zu übergebenden Werkstücks aus der Winkelposition der ersten Spindel 14, sowie auch die Winkelposition der zweiten Spindel 44 bei Übergabe bekannt ist, liegt auch die Information über die Winkelpostion des Werkstück nach Übergabe an die zweite Spindel 44 ohne erneute Erfassung vor, so dass eine präzise Weiterbearbeitung erfolgen kann.
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Drehwerkzeuge, Fräswerkzeuge und Werkstücke selbst sind nicht Bestandteil der Dreh-Fräs-Bearbeitungsmaschine gemäß den Ausführungsbeispielen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erste Spindelstockeinheit
- 11
- erster Spindelstock
- 12
- erster Spindelstockschlitten
- 13
- erster Spinelstockantrieb
- 14
- erste Spindel
- 2
- erste Drehwerkzeugeinheit
- 3
- Fräseinheit
- 31
- Fräspindel
- 4
- zweite Spindelstockeinheit
- 41
- zweiter Spindelstock
- 42
- zweiter Spindelstockschlitten
- 43
- zweiter Spindelstockantrieb
- 44
- zweite Spindel
- 5.
- zweite Drehwerkzeugeinheit
