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Werkzeugmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem schaltbaren
Revolver, der mehrere Spindeln zur Halterung und zam Antrieb von Werkzeugen aufweist,
die durch schrittweise Drehung (Schalten) des Revolvers um eine Achse wahlweise
in Arbeitsstellung gegenüber einem Werkstück bringbar sind. Bekanntlich kann es
sich bei den an die Spindeln angesetzten Werkzeugen um Werkzeuge zum Bohren, Gewindebohren,
Nachbohren, Fräsen oder zur Durchführung anderer spanabhebender Metallbearbeitungen
handeln.
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Bei bekannten Werkzeugmaschinen sind die in die Arbeitsstellung geschalteten
Spindeln gewöhnlich vertikal ausgerichtet, wobei eine in die Arbeitsstellung geschaltete
Spindel über geeignete Zahnräder mit einem Antrieb zur Drehung der Spindel gekuppelt
wird. Die Spindeln stehen vom Umfang des Revolvers weg1 rund die Zahnräder auf den
Spindeln, welche über ein Getriebe mit dem Antriebsmotor
in Antriebsverbindung
kommen, sind innerhalb des Revolvers angeordnet.
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Aus Platzgründen ist es nicht möglich, innerhalb des Revolvers mehr
als acht Spindeln zu lagern, wenn der Revolver nicht unwirtschaftlich groß werden
soll.
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Es besteht jedoch ein Bedarf für Werkzeugmaschinen, die eine größere
Anzahl Werkzeuge, z.B. 10 oder 12 Werkzeuge zur Verfügung halten. Bisher ist dies
nur mit einer Werkzeugmaschine möglich gewesen, die eine einzige Spindel und dazu
eine automatische Werkzeug-Wedhseleinrichtung aufweist.
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Der automatische Werkzeugwechsel ist jedoch kostspielig und nur dann
wirklich gerechtfertigt, wenn deutlich mehr als 12 unterschiedliche Werkzeuge notwendig
sind. Darüberhinaus muß bei der Auslegung der einzigen Spindel und ihrer Lagerung
ein Kompromiß eingegangen werden, welcher die im Betrieb wahrscheinlich zu erwartenden
extremen Bedingungen berücksichtigt, nämlich einerseits das schnelle Bohren leichter
Metallegierungen und andererseits das Fräsen von harten Metallen, z.B. von Titanlegierungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine zu
schaffen, an welcher ohne besonders großen konstruktiven Aufwand mehr als ungefähr
8 Werkzeuge wahlweise zur Verfügung stehen.
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Diese Aufgabe ist ausgehend von einer Werkzeugmaschine der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Revolver durch eine Schaltplatte
gebildet ist, an deren Vorderseite die Spindeln angebracht sind.
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Weil bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine die Spindeln außerhalb
des Revolvers bzw. der Schaltplatte auf deren Vorderseite angebracht und nicht innerhalb
des Revolvers eingeschlossen sind, können an einem Revolver vertretbarer Größe 12
oder sogar mehr Spindeln mit gleichmäßigem gegenseitigen Abstand gelagert werden.
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Vorzugsweise ist der Revolver bzw. die Schaltplatte um eine lorizontale
Achse drehbar, wobei sich die Spindeln, wenn sie sich in der Arbeitsstellung befinden,
in vertikaler Richtung erstrecken.
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Bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist es gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung mit Vorteil auch möglich, an jeder Station des Revolvers sowohl eine
horizontale als auch eine vertikale Spindel vorzusehen. Diese Möglichkeit war bei
bisherigen gattungsgemäßen Werkzeugmaschinen nicht gegeben. Ferner ist es möglich,
Spindeln unter einem Winkel sowohl gegenüber der Vertikalen als auch der Horizontalen
anzuordnen, um geneigte Löcher in einem Werkstück bohren zu können.
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Vorzugsweise liegen die Endantriebe der Spindeln außerhalb des Revolvers
bzw. der Schaltplatte. Dies hat den Vorteil, daß der Endantrieb so dicht wie möglich
an der Schneidestelle liegt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Figur 1 - eine Stirnansicht einer Werkzeugmaschine,
Figur 2 - eine Seitenansicht der Werkzeugmaschine, Figur 3 - einen Teil-Querschnitt
durch die Werkzeugmaschine, Figur 4 - eine Stirnansicht zu Figur 3.
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Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Werkzeugmaschine umfaßt ein
Grundgestell 30, einen Ständer 31 und einen Aufspanntisch 33, welcher gegenüber
dem Grundgestell auf zwei zueinander rechtwinkligen Gleitbahnen 32 und 34 verschiebbar
ist.
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Am Ständer 31 ist mittels einer Schraubenspindel 35 ein Schlitten
10 in vertikaler Richtung verschiebbar, wobei die Bewegung des Schlittens numerisch
oder in anderer Weise gesteuert wird. Der Schlitten 10 trägt eine Schaltplatte 11,
die auf einer Welle 12 sitzt, welche mittels eines Motors 13 über ein Kettengetriebe
14 zum schrittweisen Weiterschalten der Schaltplatte 11 drehbar ist. Die Schaltplatte
11 wird in ihre jeweilige Schaltstellung gegenüber dem Schlitten 10 mittels eines
Feststellers 15 verriegelt, welcher durch zwei mit einander in Eingriff stehende
Stirnräder gebildet ist. Vor Betätigung des Motors 13 zum Schalten der Schaltplatte
11 wird diese zur Lösung des Feststellers 15 mittels eines hydraulischen Betätigungsgliedes
16 ein kurzes Stück, z.B. 1Omm, nach vorne bewegt. Ein Winkelaufnehmer 17 mißt die
Winkelbewegung der Schaltplatte 11; wenn diese den von der Steuerung vorgegebenen
Wert erreicht hat, wird der Motor 13 angehalten und die Schaltplatte 11 mittels
einer Feder 18 bis zum Wiedereingriff des Feststellers 15 in der neuen Schaltstellung
nach hinten bewegt.
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An der Vorderseite der Schaltplatte 11 sind zwölf Spindelgehäuse 19
angeschraubt, und zwar unter gleichem gegenseitigen Winkelabstand. Sie dienen zum
Betreiben verschiedener Werkzeuge 36. Jedes Spindelgehäuse 19 enthält zwei zu einander
rechtwinklige Spindeln 20 und 21, welche über Kegelräder 22 in Getriebeverbindung
miteinander stehen. Wenn ein Spindelgehäuse 19 die Arbeitsstellung erreicht hat,
in welcher
es sich unmittelbar über dem Aufspanntisch 33 befindet,
erstreckt sich seine Spindel 20 in vertikaler Richtung und seine Spindel 21 in horizontaler
Richtung, vgl. Figur 3.
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Auf jeder Spindel 20 sitzt ein Zahnrad 23, das in der Arbeitsstellung
der Spindel mit dem letzten Zahnrad eines Getriebezuges 24 in Eingriff kommt. Der
Getriebezug 24 kann von einem Motor 25 aus über zwei alternative Transmissionen
27 angetrieben werden, welche durch Einschalten einer von zwei Kupplungen in einer
Kupplungseinheit 26 wählbar sind. Hierdurch werden die Spindeln 20 und 21 im Gehäuse
19 in der Arbeitsstellung in Drehung versetzt.
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Es ist möglich, daß allein die vertikalen Spindeln 20 oder allein
die horizontalen Spindeln 21 oder beide Spindeln gemeinsam je nach den Anforderungen
mit Werkzeugen versehen sind.
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Ein oder mehrere Gehäuse 19 können auch eine Spindel enthalten, die
in ihrer Arbeitsstellung unter einem Winkel gegenüber der Vertikalen und der Horizontalen
angeordnet ist und zum Bohren geneigter Löcher in einem Werkstück benutzt wird In
diesem Fall werden dem Aufspanntisch 33 und dem Schlitten 10 mittels einer numerischen
Steuerung miteinander koordinierte Bewegungen in zueinander rechtwinkligen Richtungen
erteilt, während sich die geneigte Spindel im Betrieb befindet.
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Da die von den Werkzeugen 36 abgewandten Enden der Spindeln 20 frei
liegen und somit zugänglich sind, können zur Befestigung
der Werkzeuge
an den Spindeln Anzugschrauben 28 verwendet werden, die von hinten in die Spindeln
eingesetzt sind. Dies ist nicht nur sicherer, sondern auch billiger als die bisher
an den nur von vorne zugänglichen Spindeln verwendeten Spannfutter.
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Bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist deshalb nicht nur die
Unterbringung von zwölf einzelnen vertikalen Spindeln am Revolver möglich, wobei
jede Spindel Lager aufweist, die dem jeweiligen, mit dem an der Spindel angebrachten
Werkzeug durchzuführenden Schneidvorgang besonders angepaßt sind, sondern es können
auch zwölf horizontale Spindeln vorgesehen sein, was bei bisherigen Werkzeugmaschinen
mit einem einzigen Revolver nicht möglich war. Wenn die Werkzeugmaschine mit einem
üblichen in vier Stellungen durch Drehung schaltbaren Aufspanntisch für das Werkstück
ausgerüstet ist, können daher nacheinander die vier Seitenflächen eines Kubus unter
Verwendung der horizontalen Spindebund dessen Oberfläche unter Verwendung der vertikalen
Spindeln bearbeitet werden.
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L e e r s e i t e