DE2356612B2 - Werkzeugmaschine mit einer werkzeug-speichertrommel - Google Patents

Werkzeugmaschine mit einer werkzeug-speichertrommel

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DE2356612B2 DE19732356612 DE2356612A DE2356612B2 DE 2356612 B2 DE2356612 B2 DE 2356612B2 DE 19732356612 DE19732356612 DE 19732356612 DE 2356612 A DE2356612 A DE 2356612A DE 2356612 B2 DE2356612 B2 DE 2356612B2
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Description

45
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit wenigstens einer um eine horizontale Drehachse rotierbaren und in Maschinenlängsrichtung und -querrichtung verfahrbaren Werkzeug-Speichertrommel mit einem oder mehreren parallel zur Achse der Speichertrommel angeordneten, jeweils für sich antreibbaren Werkzeugspindeln.
Eine derartige Werkzeugmaschine ist bekannt (DT-OS 20 38 842). Bei ihr erfolgt die Höheneinstellung des Werkzeuges durch die Drehbewegung der Werkzeug-Speichertrommel. Diese Werkzeugmaschine ist für herkömmliche Bearbeitungsaufgaben, vorzugsweise zum Bohren oder Fräsen ausgelegt. Dabei können jeweils mehrere gleiche Speichertrommeln nebeneinander angeordnet sein, so daß die Bearbeitungsgänge auf diese Weise vervielfacht werden können.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugmaschine der genannten Art zu schaffen, welche bei geringern baulichen Aufwand für die Durchführung von Kopierfräsarbeiten aller Art, d. h. im Maßstab 1 : 1 sowie in verkleinerndem oder vergrößerndem Maßstab, geeignet ist und bei welcher in einfacher Weise ein Werkzeugwechsel möglich ist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine der oder den Speichertrommeln zugeordnete Führungstrommel mit einem Tastorgan zum Abtasten eines Modells, wobei in an sich bekannter Weise Tastorgan und Werkzeug mit den gleichen Freiheitsgraden ausgestattet und miteinander in aüen Bewegungsrichtungen koppelbar sind, und dadurch, daß die Kopplung zwischen Speichertrommel und Führungstrommel lösbar und die relative Drehlage der beiden Bauteile zum Zwecke des Werkzeugwechsels zueinander veränderbar ist und daß weiterhin das Tastorgan in der Führungstrommel radial verstellbar ist und zwischen der Translationsbewegung der Speichertrommel und der Führungstrommel eine Übersetzung im Verhältnis der radialen Stellungen des Tastorgans und das Werkzeuges einstellbar ist.
Der an der Führungstrommel angeordnete Taststift kann beispielsweise ein Modell in Zeilenrichtung oder auch kreisförmig abtasten. Bei der Abtastung in Zeilenricbtung wird z. B. die Vertikalbewegung durch Drehung der Führungstrommel bewirkt, wobei eine gleichzeitige horizontale Ausgleichsbewegung der Führungstrommel erfolgt.
Ein Werkzeugwechsel wird dadurch durchgeführi. daß die Verbindung zwischen Führungs- und Speichertrommel gelöst und letztere verdreht wird, bis das neue Werkzeug sich in der Arbeitsposition befindet.
Der Antrieb der Führungstrommel für die Translations- und Drehbewegung erfolgt nach einem Merkmal der Erfindung durch vom Tastorgan angesteuerte Servomotoren.
Bei Kopierarbeiten im Maßstab I : I kann an sich zwischen der Führungstrommel und der Speichertrommel eine starre, z. B. mechanische Kopplung bestehen, so daß die letztere die Bewegungen der ersteren genau mitmacht.
Für Kopierarbeiten in einem vom Verhältnis 1 : ! abweichenden Maßstab ist erfindungsgemäß die Kopplung zwischen Führungs- und Speichertrommel nicht starr, sondern derart, daß zwischen den Translationsbewegungen der Trommeln jeweils eine Übersetzung einstellbar ist. Die vergrößernde bzw. verhindernde Verzerrung in vertikaler Richtung wird dann durch die unterschiedliche radiale Stellung des Taststiftes und Werkzeuges bewirkt, die Verzerrung in horizontaler Richtung durch eine entsprechende Übersetzung zwischen den Translationsbewegungen von Führungs- und Speichertrommel. Dabei kann die Kopplung zwischen Führungs- und Speichertrommel erfindungsgemäß durch mechanische, elektrische, hydraulische oder pneumatische Übertragungseinrichtungen bewirkt werden.
Nach einem Merkmal der Erfindung können Führungs- und Speichertrommel auf einem gemeinsamen Maschinenbett angeordnet sein, wodurch sich ein einfacher Aufbau ergib!.
Führungs- und Speichertrommel können jedoch auch auf getrennten Maschinenbetten angeordnet sein, wodurch sich eine besonders große Freiheit für die Aufstellung der Anlage ergibt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Dabei ist der Einfachheit halber eine Werkzeugmaschine mit nur einer Speichertrommel gezeigt. Es ist ohne weiteres denkbar, daß die Führungstrommel mehrere Speichertrommeln gleichzeitig steuert. Es zeigt
F i g. 1 eine Werkzeugmaschine mit über eine elektrische Steuereinrichtung gekoppelter Speichertrommel und Führungstrommel.
F i g. 2 schematisch eine Speichertrommel sowie eine Führungstrommel, wobei die Einrichtung zum verkleinernden bzw. vergrößernden Kopieren erkennbar ist.
Die in F i g. 1 dargestellte Werkzeugmaschine weist eine Führungstrommel 32 auf einem Maschinenbett 3 sowie eine Speichertrommel 30 auf einem getrennten Maschinenbett 31 auf. Beide Trommeln sind auf ihren Betten in zwei horizontalen Achsen verfahrbar sowie um ihre horizontale Drehachse drehbar. Auf diese Weise können sich sowohl der Taststift 36 sowie das Werkzeug 37 in allen drei Raumachsen bewegen, d. h. also, es ,5 können räumliche Werkstücke bearbeitet werden.
Die Führungstrommel 32 ist jeweils mit einem Antrieb 44, 46 bzw. 48 für die Translationsbewegungen in x- und y- Richtung sowie die Drehbewegung um die zur y-Achse parallele Achse versehen; diese Antriebe werden beispielsweise durch den Taststift 36 gesteuert, welcher in den drei Raumachsen beweglich gelagert ist und das Modell abtastet. Selbstverständlich ist auch eine direkte Führung des Taststiftes bzw. der Führungstrommel von Hand möglich, wie hier nicht gezeigt zu werden braucht.
Die Antriebe 44, 46 und 48 dienen gleichzeitig als Signalgeber für die Ansteuerung der Speichertrommel 30 über die Übertragungseinrichtungen 38, 40, 42, die beispielsweise elektrisch, aber auch hydraulisch od. ä. ausgebildet sein können. Durch die Signalgeber werden die Servoantriebe 50, 52 und 54 der Speichertrommel 30 angesteuert, welche diese entsprechend den Bewegungen der Führungsirommel verstellen. Die Arbeitsbewegung in Maschinenlängs- und -querrichtung wird durch eine Verschiebung der Speichertrommel mittels des Kreuzschlitten* 56, die Senkrechtbewegung durch Drehung der Speichertrommel bei gleichzeitiger Ausgleichsbowegung in Längsrichtung bewirkt.
Ein Werkzeugwechsel erfolgt durch Verdrehen der Speichertrommel relativ zur Führungstrommel. Um beispielsweise ein Vorfräswerkzeug gegen ein Schlichtwerkzeug auszutauschen, braucht lediglich die Verbindung zwischen den Trommeln gelöst zu werden, so daß die Speichertrommel 30 in eine andere relative Lage zur Führungstrommel 32 verdreht werden kann. Jeweils das Werkzeug, welches sich in der der Winkellage des Taststiftes 36 entsprechenden Winkellage befindet, hat seine Arbeitsstellung inne.
Wie aus F i g. 1 hervorgeht, sind alle in der Speichertrommel enthaltenen Werkzeuge in eigenen Pinolen gelagert. Die Pinole des in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeuges wird dann soweit vorgefahren, daß die übrigen gespeicherten Werkzeuge eine ausreichende Freigängigkeit gegenüber dem Werkstück 39 haben. Dabei kann z. B. die Konstruktion so getroffen sein, daß die Pinole erst durch das Ausfahren mit dem innerhalb der Speichertrommel untergebrachten Werkzeugantrieb gekuppelt wird, so daß alle in Warteposition befindlichen Werkzeuge abgekuppelt bleiben.
In F i g. 2 ist veranschaulicht, wie die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine für vergrößerndes oder verkleinerndes Kopieren verwendet werden kann. Dazu kann der Taststift 60 in der Führungsirommel 62 radial verstellt werden. Auf diese Weise wird die Senkrcchtbewegung des Taststiftes im Verhältnis r: r1 auf das Werkzeug 64 in der Speichertrommel übertragen. Gleichzeitig werden die translatorischen Bewegungen der Führungstrommel durch eine Steuereinrichtung 66 im gleichen Verhältnis verzerrt, so daß im Beispiel der F i g. 2 z. B. x1 : a = 1■ : r wird. In der gleichen Weise kann für dreidimensionales Kopieren auch die Bewegung in Maschinenquerrichtung beeinflußt werden, wie nicht näher dargestellt ist.
Die letztbeschriebene Einrichtung erlaubt auch eine unterschiedliche Verzerrung der Bewegungen in den verschiedenen Achsrichtungen wie das z. B. beim Gradieren erforderlich ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Werkzeugmaschine mit wenigstens einer um «ine horizontale Drehachse rotierbaren und in Majchinenlängsrichtung und -querrichtung verfahrbaren Werkzeugspeichenrommei mil einem oder mehreren parallel zur Achse der Speichertrommel angeordneten, jeweils für sich antreibbaren Werkxeugspindeln, gekennzeichnet durch eine der oder den Speichertrommeln (30,65) zugeordnete Führungstrommel (32, 62) mit einem Tastorgan (36, 60) zum Abtasten eines Modells (34), wobei in an sich bekannter Weise Tastorgan (36, 60) und Werkzeug (37,64) mit den gleichen Freiheitsgraden ,5 ausgestattet und miteinander in allen Bewegungsrichtungen koppelbar sind, und daß die Kopplung !wischen Speichertrommel und Fülirungctrommel Itr.bar und die relative Drehlage der beiden Bauteile ium Zwecke des Werkzeugwechsels zueinander veränderbar ist und daß weiterhin das Tastorgan (36, 60) in der Führungstrommel (32, 62) radial verstellbar ist und zwischen der Translationsbewegung der Speichertrommel (30, 65) und der Führungstrommel (32, 62) eine Übersetzung im Verhältnis der radialen Stellungen (/, r) des Tastorgans und des Werkzeuges einstellbar ist.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen Speichertrommel (30,65) und Führungstrommel (32, 62) durch mechanische, elektrische, hydraulische oder pneumatische Überlragungseinrichtungen (38, 40,42) dargestellt wird.
3. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher- 3s trommel (65) und die Führungstrommel (62) auf einem gemeinsamen oder auf getrennten Maschinenbett(en) angeordnet sind.
4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Antriebe (44, 46, 48) der Führungstrommel (32) vom I aststift (36) angesteuerte Servomotoren vorgesehen sind.
DE19732356612 1973-11-13 1973-11-13 Werkzeugmaschine mit einer Werkzeug-Speichertrommel Expired DE2356612C3 (de)

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