DE3126928A1

DE3126928A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE3126928A1
Application number: DE3126928A
Authority: DE
Inventors: Walter Glyn Rugby Warwickshire Edwards; Robert John Holdsworth Twyford Buckingshamshire Winterbottom
Original assignee: GB Tools and Components Exports Ltd
Current assignee: GB Tools and Components Exports Ltd
Priority date: 1980-07-12
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1982-06-03
Also published as: FR2486434B1; SE8104230L; AU7275781A; JPS6365441B2; DK152700B; BE889592A; EP0044200B1; ES8301136A1; US4646596A; FR2486434A1; AT385696B; CH641391A5; DK152700C; CA1176438A; IT1167940B; ES503883A0; DE3176042D1; SE448692B; ZA814692B; ES8301429A1

Description

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Beschreibung:

Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung von Drehwerkstücken mit einem beweglichen Werkzeughalter und einer Steuereinrichtung, die entsprechend den erforderlichen Werkzeugbewegungen zur Bildung eines vorbestimmten Profils an dem Werkstück Signale erzeugt und die eine Hilfskrafteinrichtung aufweist, die die Steuersignale in Werkzeugbewegungen umsetzt.

Wenn eine Werkzeugmaschine ein Drehwerkstück bearbeitet, ist die auf das Werkstück aufzubringende Schnittkraft durch das Material des Werkstücks und die Aufgabe bestimmt, die die Werkzeugmaschine ausführen soll. Ein Werkstück aus einem härteren Material macht eine größere 'Schnittkraft als ein Werkstück aus einem vergleichsweise weniger harten Material erforderlich. Wenn eine Werkzeugmaschine einen großen Bereich von Materialien bearbeiten und viele Aufgaben ausführen soll, wird die Werkzeugmaschine für einen Bereich von Schnittkräften bis zu einer maximalen Schnittkraft, ausgelegt. Wenn alternativ eine Werkzeugmaschine nur ein spezielles-Material mit einer speziellen Aufgabe bearbeiten soll/ wird die Werkzeugmaschine für eine" bestimmte Schnittkraft ausgelegt.

Das Werkzeug von solchen Werkzeugmaschinen wird mit Hilfe einer Hilfskrafteinrichtung bewegt, das auf Befehlssignale anspricht, so daß der Werkzeugträger die gewünschte endgültige Gestalt des Werkstücks erzeugt. Das Ansprechen der Hilfskrafteinrichtung auf die.Befehlssignale wird teilweise durch die Form der Hilfskrafteinrichtung und teilweise durch die maximale

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Schnittkraft bestimmt, die mit der Anordnung aufgebracht werden kann, da im allgemeinen die Einrichtung um so massiver.ausgelegt werden muß, je, größer die maximale Schnittkraft ist, wodurch die Eigenträgheit der Einrichtung größer und die Ansprechzeit herabgesetzt wird. Eine spezielle Hilfskrafteinrichtung hat einen meßbaren Frequenzbereich oder eine Bandbreite, innerhalb der die Ansprechzeit der Hilfskrafteinrichtung innerhalb von vorbestimmten zulässigen Grenzen ist. Diese Bandbreite bestimmt daher wie schnell das Werkzeug bewegt werden kann, welche Auf gäbe die Maschine ausführen kann und mit welcher Geschwindigkeit die Maschine diese Aufgaben'ausführen kann.

Ein Vergleich zwischen zwei oder mehreren Hilfskrafteinrichtungen kann daher durch Vergleichen ihrer Bandbreiten nur dann vorgenommen werden, wenn ihre maximalen Schnittkräfte gleich oder im wesentlichen gleich sind, da die Schnittkraft auch die Bandbreite beeinflußt . ' ·

Eine übliche Ausbildungsform einer Werkzeugmaschine, wie beispielsweise die in der GB-PS 829 824 gezeigte, weist einen Werkzeughalter auf, der relativ zu einem Prehwerkstück in Richtungen parallel und quer zu der Drehachse des Werkstücks mit Hilfe einer Hilfskrafteinrichtung beweglich ist, die jeweils Leitspindeln umfaßt, die sich zwischen zugeordneten Muttern erstrecken, die an dem Werkzeughalter befestigt sind und zugeordneten Antriebseinrichtungen für die Leitspindeln, wie Motore oder manuell bedienbare Räder. Solche Werkzeughalter haben einen großen Bewegungsbe— reich und eine maximale Bewegung von beispielsweise 250 mm

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bis 6500 mm und sie können einen großen Bereich von Schnittkräften bis zu einer maximalen Schnittkraft von beispielsweise etwa 10791 N (1100 kg) aufbringen. Diese Werkzeugmaschinen sind daher geeignet, sehr , viele Bearbeitungsaufgaben auszuführen.

Solche Werkzeughalter haben eine sehr schmale Band- ;. breite und daher kann das Werkzeug nicht relativ zum Werkstück schnell oder um kleine Inkremente von Abständen in einer.Richtung parallel zur Drehachse des Werkstücks bewegt werden. Daher ist die Drehzahl bzw. Drehgeschwindigkeit des Werkstücks eng begrenzt, wenn die Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von quasi kreisförmigen Werkstücken, wie Kurvenscheiben bzw. Nocken, bestimmt ist, und die Werkzeugmaschine kann nicht geringfügig konische Werkstücke erzeugen. Dies ist auf die schwere Auslegung·sowie auf die hohe Eigenträgheit des Werkzeughalters zurückzuführen, die notwendig ist, um.die großen Schnittkräfte zu übertragen. Durch die Leitspindel und den Leitspindelantrieb ergibt sich ein toter Gang oder eine Nacheilung.

Werkzeugmaschinen mit einer derartigen Hilfskrafteinrichtung sind bereits hergestellt, worden, die' eine kleinere maximale Schnittkraft haben und die beispielsweise in der GB-PS 1 499 812 beschrieben .sind. Die Hilfskrafteinrichtung bei dieser GB-PS · hat eine maximale Schnittkraft von etwa 4414,5 N (450 kg) und eine Bandbreite, die größer als die Bandbreite einer Werkzeugmaschine der zuvor beschriebenen üblichen Bauart ist. Jedoch macht die Ausbildung der Hilfskrafteinrichtung ein sehr schnelles Ansprechen unmöglich und die Arbeitsgeschwindigkeit einer solchen Werkzeugmaschine ist hierdurch beschränkt.

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Auch ist eine zweite Werkzeugmaschine bereits vorge-. schlagen worden, bei der eine drehbare Kurvenscheibe mit einer quasi kreisförmigen Gestalt, die dem gewünschten Endprofil des Werkstücks entspricht, in Berührung mit einer Hilfskrafteinrichtung ist, die von einem Kurvenscheibennachlaufelement gebildet wird, dessen Bewegung auf ein Werkzeug über eine Verbindung übertragen wird. Eine solche Werkzeugmaschine ist beispielsweise in der GB-PS 1 461 321 gezeigt. Obgleich ein solches Werkzeug quasi kreisförmige Werkstücke mit höherer Drehzahl als bei der zuvor beschriebenen üblichen Werkzeugmaschine spanabhebend bearbeiten kann, ist eine obere Grenze für die Drehgeschwindigkeiten der Kurvenscheibe und des Werkstücks durch die Tatsache vorgegeben, daß bei hohen Geschwindigkeiten das Kurvenscheibennachlaufelement von der Kurvenscheibe abhebt, so daß sich Profilfehler bei dem Werkstück ergeben. Die maximale Schnittkraft dieser Hilfskrafteinrichtung ist ebenfalls niedrig; obgleich die Bandbreite größer als bei einer üblichen. Werkzeugma-' schine ist. Zusätzlich muß eine neue Kurvenscheibe ausgebildet werden, wenn ein anderes Werkstückprofil erforderlich ist. Dies ist sowohl zeitraubend als auch kostenintensiv, da solche Kurvenscheiben im allgemeinen unter Verwendung von speziellen Präzisionsanlagen hergestellt werden.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Werkzeugmaschine dadurch aus, daß die Hilfskrafteinrichtung einen Motor mit einer geringen Trägheit und einem großen Drehmoment aufweist·,· der die Steuersignale erhält und der eine Abtriebswelle hat, die durch die Steuersignale' maximal um weniger als eine Umdrehung gedreht wird, und deren momentane Winkelstellung bei der Um-

drehung dem Momentanwert des Steuersignals entspricht und daß ein einziges Antriebsübertragungselement auf der Welle vorgesehen ist, das direkt auf den Werkzeughalter zum Umsetzen der Winkelbewegungen der Abtriebswelie in entsprechende Bewegungen des Werkzeughalters einwirkt.

Ferner zeichnet- sich erfindungsgemäß eine Werkzeug-' maschine dadurch aus, daß die Hilfskrafteinrichtung einen beweglichen Schlitten mit einem Motor aufweist,, der eine Abtriebswelle hat, daß ein starrer Werkzeughalter auf dem Schlitten in einer Ebene quer zur Drehachse der Abtriebswelle beweglich angebracht ist, daß der starre Werkzeughalter einen Abschnitt in unmittelbarer Nähe der Abtriebswelle des Motors hat/ daß von der Abtriebswelle eine einzige Kurvenscheibe getragen wird"> die direkt in Eingriff mit dem Abschnitt des " starren Werkzeughalters ist, um die Drehung der Abtriebswelle in eine Kraft umzuwandeln, die auf den Abschnitt des Werkzeughalters in einer Ebene quer zur Drehachse der Abtriebswelle einwirkt, so daß der Werkzeughalter in Phase mit der Abtriebswelle bewegt wird, und. daß die Steuereinrichtung dem Elektromotor eine Folge von Steuersignalen zuführt, um die Abtriebswelle in einer entsprechenden Folge von Winkelpositionen zu drehen, deren Maximalwert kleiner als eine Umdrehung ist, um die erforderliche Bewegung des Werkzeughalters zum Bearbeiten des Drehwerkstücks zu erreichen.

Die Erfindung wird nachstehend an drei bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Werkzeugmaschine,

Figur 2 ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Werkzeugmaschine nach Figur 1 ,

Figuren 3A, 3B und 3C schematische Ansichten von Ausschnitten von drei verschiedenen Drucklagerflächen , die mit Hilfe der Werkzeugmaschinen nach den Figuren 1 und 2 gefertigt sind,

Figur 4 eine Draufsicht auf einen Schlitten, Werkzeughalter und einen Motor einer zweiten ■ Ausführungsform einer Werkzeugmaschine,

Figuren 5A, 5B, 5C, 5D und 5E schematische Querschnittsansichten von fünf unterschiedlichen nicht zylindrischen Innenlagerflachen, die mit Hilfe der Werkzeugmaschine nach Figur 4 gefertigt sind,

Figur 6 eine Seitenansicht eines ersten Schlittens, •eines Werkzeughalters und eines Motors gemäß, einer dritten Ausführungsform einer Werkzeugmaschine,

Figur 7 eine Seitenansicht eines zweiten Schlittens, Werkzeughalters und eines Motors der Werkzeugmaschine nach Figur 6 in Teilschnittdarstellung, und

Figur 8 eine schematische perspektivische Ansicht einer alternativen Verbindung zwischen einem

Motor und einem Werkzeughalter bei den Werkzeugmaschinen nach den Figuren 1, 4, 6 und 7.

Nach Figur 1 weist die erste Ausführungsform einer Werkzeugmaschine einen Werkzeugschlitten 10 auf, der von einem Hebel 11 gebildet wird, der an einem Support 12 schwenkbeweglich um eine Achse 13 angebracht ist. Ein Abschnitt 11a des Hebels 11 an einer Seite der Hebelachse 13 trägt einen angußförmigen Ansatz 14, der schwenkbar mit einer Betätigungseinrichtung 16 verbunden ist, deren bewegliches Element T5 mit einer Verlängerung 17 des Supports 12 verbunden ist, so daß durch die Betätigung der Betätigungseinrichtung 16 der Hebel 11 aus nachstehend näher angegebenen Gründen zwischen zwei Positionen beweglich bzw. indexierbar ist. Ein erster Anschlag 42 ist auf dem Support 12 vorgesehen, um die Schwenkbewegung des Hebels 11 in einer Richtung zu begrenzen und ein zweiter Anschlag (nicht gezeigt) ist vorgesehen, um die Schwenkbewegung des Hebels 11 in einer Gegenrichtung zu begrenzen.

Der Abschnitt 11b des Hebels 11 an der anderen Seite der Hebelachse 13 trägt eine Befestigungsplatte 43, mit der ein Elektromotor 18 mit geringer Trägheit und großem Drehmoment verbunden ist, der ein gedrucktes Schaltungszusatzteil hat, das mit einer Abtriebswelle 19 verbunden ist, deren Drehachse 2'6 parallel zur Schwenkachse 13 ist. Eine mondförmige Kurvenscheibe 20 ist auf der Abtriebswelle 19 angebracht. Ein Tachogenerator (nicht gezeigt) ist ebenfalls auf der Abtriebswelle 19 angebracht, um ein Signal zu erzeugen, das die Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle 19 wiedergibt.

Ein Werkzeughalter 21 wird von zwei Armen 22, 23 gebildet, die an ihren Enden starr miteinander verbunden sind und zwischen denen ein spitzer Winkel in Verbindung mit einer Supportstrebe 24 gebildet wird, die sich zwischen den Armen 22, 23 zwischen ihren Enden erstreckt. Zwei Paare von flexiblen Bändern -25A, 25B bilden eine Zwischenverbindung zwischen dem Werkzeughalter in der Nähe der Verbindung der Arme 22, .23 und dem Ende des Hebelabschnittes 11b und die Bänder 25A, 25B jedes Paares sind senkrecht zueinander um eine gemeinsame Achse 27 angeordnet, die parallel zur Drehachse 26 des Motors 18 ist. Hierdurch wird eine Schwenkachse für den Werkzeughalter 21 relativ zum Schlitten 10 gebildet.

Ein Arm 22 trägt in der Nähe seines freien Endes eine gehärtete Platte 28, die in unmittelbarer Nähe der •Abtriebswelle 19' angeordnet ist und die gegen die Kurvenscheibe 20 mit Hilfe einer gespannten Spiralfeder 29 gezogen wird, die als Zwischenverbindung zwischen dem Arm 22 und dem Grundhebel 11 vorgesehen ist. Der andere Arm 23 trägt zwei Befestigungen 30a, 30b, die jeweils ein Werkzeug 31a, 31b, die einen Grobschneid-Hartmetallstahl 31a, und ein Endbearbeitungs-Diamantwerkzeug 31b halten.

Ein erster Anschlag 32 ist auf dem Hebel 11 vorgesehen, um die Bewegung der Motorabtriebswelle 19 und somit die Bewegung des Werkzeughalters 21 in einer Richtung zu begrenzen. Eine federnachgiebige Dämpfungseinrichtung 33 und ein zweiter Anschlag 34 sind auch an der Befestigungsplatte 23 angebracht, um mit dem Werkzeughalterarm 22 zusammenzuarbeiten, so daß die Schwingbewegung desselben gedämpft und die Bewegung

des Werkzeughalters 21 in-der Gegenrichtung begrenzt wird.

Der Arm 22 trägt auch ein aufnehmendes Teil 35 für einen Positionswandler 36, der an der Befestigungsplatte 43 angebracht ist und der ein Signal liefert, das eine Funktion des Abstandes zwischen dem Positionswandler 3'6 und dem aufnehmenden Teil 35 ist. Dieses Signal ist- daher auch proportional zu der Position des Werkzeughalters 21 relativ zum Schlitten

Der Schlitten 10 ist mit Hilfe von Leitspindein 41a in Richtungen parallel und senkrecht zu der Motorabtriebswellenachse 26 beweglich. Die letztgenannte' Bewegung erfolgt in Richtung des Pfeiles 44 in Figur 1. Die Leitspindein können mit Hilfe von Motoren 21b oder mit Hilfe von von Hand verdrehbaren Rädern (nicht gezeigt) in Drehung versetzt werden.

Die Werkzeugmaschine umfaßt auch einen Werkstückhalter 4Ga, der ein Werkstück hält und dasselbe um eine Achse parallel zur Motorachse 26 dreht, so daß sich die Werkzeuge 31a, 31b in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Werkstücks bewegen. Der Werkstückhalter 40a umfaßt einen Motor 40b, der das Werkstück in Drehung versetzt und ein Sensor 40 (Figur 2) ist vorgesehen, der ein elektrisches Signal entsprechend der Winkelstellung (O-Stellung) des Werkstücks während der Drehbewegung liefert. Der Schlitten 10 ist mit einem Positionswandler 41 (Figur 2) versehen, der entsprechend der Position des Schlittens relativ zum Werkstück in einer Richtung parallel zur Drehachse des Werkstücks (Z-Position) ein Signal liefert.

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Nach Figur 2 weist die Steuereinrichtung einen Lochstreifenleser und eine Eingabetastatur 37 auf, die mit einem Profilgenerator 38 verbunden sind, der Eingänge von dem Werkstückwinkelpositionssensor und von dem Schlittenpositionswandler 41 erhält. Der Profilgenerator 38 hat einen Ausgang,, der mit einem Regelkreis 39 verbunden ist, der ebenfalls als Eingänge Rückführungssignale von dem Positionswandler 36 und von einem Tachogenerator 45 auf der Motorabtriebswelle 19 erhält. Der Ausgang des Regelkreises 39 ist mit dem Motor 18 verbunden. Die Arbeitsweise dieser Steuereinrichtung wird nachstehend näher beschrieben.

Die Werkzeugmaschine nach Figur 1 ist zur- Ausführung einer Drehbearbeitung auf einer allgemein zylindrischen Außenfläche des Werkstücks 46 (Figur 1) betreibbar, das in dem Werkstückhalter angeordnet ist und durch denselben in Drehung versetzt wird. Die Werkzeugmaschine kann solche Werkstücke mit einer hohen Geschwindigkeit drehbearbeiten, um ein fertiggestelltes Werkstück zu erhalten, das einen gering-, fügig nicht kreisförmigen Querschnitt hat, so daß sich der Radius des Werkstücks um den umfang des Werkstücks in einer Ebene senkrecht zur Achse des Werkstücks ändert und auch unterschiedliche Querschnittstlachen in verschiedenen Ebenen senkrecht zur Achse des Werkstücks hat, die in Abständen parallel zueinander längs der axialen Längserstreckung des Werkstücks liegen. Der Lochstreifenleser 37 wird mit digitalen Profildaten gespeist, die den erforderlichen Radius an den Winkelintervallen um den Umfang des Werkstücks und an einer Anzahl von axialen Stellen längs des Werkstücks bestimmen, um das gewünschte Pro-

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fil beim endbearbeiteten Werkstück zu erhalten. In der Praxis wird der gewünschte Radius im allgemeinen mit Zwischenwerten, ausgehend von einem Bezugradius,, in Intervallen von 5° beispielsweise um das Werkstück bei jeder axialen Position des Werkstücks angegeben, für die eine solche Datengruppe vorgegeben wird. Wenn das Werkstück um eine Ebene, die die Werkstückachse ■ enthält, oder um zwei solche wechselweise rechtwinklig aufeinanderstehenden Ebenen symmetrisch ist, dann sind'selbstverständlich Zwischenwerte nur für jeweils 180° oder 90° erforderlich und diese werden zweimal oder viermal pro Umdrehung des Werkstücks wiederholt.

Bei einem Anwendungsbeispiel der Werkzeugmaschine nach Figur 1 · zum Drehbearbeiten von Leichtmetalllegierungswerkstücken beläuft sich die maximale Bewegung des Werkzeugs auf 0,75 mm und hierbei belauft sich das Gewicht des Werkzeughalters 21 und der Werkzeuge 31a, 31b auf 6,57 N (0,67 kg) und die maximale Schnittkraft auf 22,07 N (2,25 kg). Das Werk-, stück dreht sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 3000 Upm.

Beim Betrieb der Werkzeugmaschine wird ein zu drehendes Werkstück 26 in den Werkstückhaltern gehalten und mit einer erforderlichen Drehgeschwindigkeit in Drehung versetzt. Das zu verwendende Werkzeug, das zu Beginn der Grobschneid-Hartmetalldrehstahl 31a ist, wird durch das Betätigen der Betätigungsein.rich- · tung 16 ausgewählt, die den Hebel 11 gegen den ersten Anschlag 42.oder den zweiten Anschlag (nicht gezeigt) bewegt,-um eines der Werkzeuge 31a oder 31b in eine Arbeitsstellung zu bringen und das andere Werkzeug in einer Ruhestellung zu halten. Ein die digitalen Pro-

fildaten tragendes Band für das endbearbeitete Werksück in Form von Zwischenwerten an in Abständen voneinander liegenden Winkelstellungen für eine Folge von axialen Positionen wird dem Profilgenerator 38 über den Bandleser 37 eingegeben= Der Profilgenerator 38 liefert somit Zwischenwerte in Abständen von .0-Positionen des Werkstücks 46 und in einer Anzahl von im Abstand liegenden z-Positionen längs der Drehachse des Werkstücks 46. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden z-Positionen kann 0,1 mm betragen.

Da die digitalen Daten Zwischenwerte, bezogen auf eine Bezugsposition des Schlittens 10 in radialen und axialen Richtungen relativ zu dem Werkstück angeben, wird der Schlitten 10 zu der radialen Bezugs-■ stellung und dann in der z-Richtung in Richtung auf das Werkstück 46 bewegt. Wenn der Schlittenpositionswandler 41 dem Profilgenerator 38 in Form von Signalen angibt, daß sich der Schlitten 10 in der Bezugs-z-POsition befindet, bewirken aufeinanderfolgende · O-Positionssignale von dem Werkstückwinkelposit.ionssensor 31, daß der Profilgenerator 38 eine entsprechende Folge von Zwischenwerten für diese O-Positionen dem Regelkreis 39 zuführt. Der Regelkreis 39 empfängt von dem Positionswandler 36 und von dem Tachogenerator 45 Rückführungssignale und liefert einen Steuerstrom.

Beim Erhalt des Stroms dreht der Motor 18 die Abtriebswelle 19 um einen Winkel, der bewirkt, daß die Kurvenscheibe 20 verdreht wird, um den Werkzeughalter 21 entweder durch die Kraft der Kurvenscheibe 20 entgegen der Wirkung der Feder 29 bei einer Drehbewegung der Kurvenscheibe 20 in eine Gegenuhrzeigerrichtung in Figur 1 oder unter der Wirkung der Feder

bei einer Drehbewegung der Kurvenscheibe in einer Uhrzeigerrichtung in Figur 1 zu bewegen. In jedem Fall wird der Werkzeughalter 21 in Phase mit der Abtriebswelle 19 in eine Richtung bewegt, die· in einer Ebene senkrecht zur Achse der Abtriebswelle 19 und senkrecht zur Drehachse des Werkstücks liegt. Hierdurch werden die Werkzeuge 31a/ 31b um den gewünschten Zwischenwert bewegt. Die maximale Drehbewegung der Welle ist immer kleiner als eine Umdrehung. Die maximale Bewegung des Werkzeugs 31a oder 31b kann tatsächlich durch eine Drehbewegung der Welle 19 um weniger als 10°, beispielsweise um 7,5°, erreicht werden.

Aufeinanderfolgende Zwischenwertsignale werden auf ähnliche Art und Weise verarbeitet, um Bewegungen des Werkzeugs 31a oder 31b in Richtung auf das Werkstück 46 und von diesem weg zu erzeugen. Es ist noch zu erwähnen, daß bei einer Werkstückdrehgeschwindigkeit von 3000 Upm die Abtriebswelle 1.9 ein quasi kreisförmiges Werkstück 46 symmetrisch um eine einzige Ebene.erzeugt, die die Werkstückachse enthält, wobei eine Schwingungsbewegung von 50 Arbeitsspielen pro Sekunde (50 Hz) mit dem Werkzeughalter ausgeführt wird, und die Richtung in Richtung auf das' Werkstück zu oder von diesem weg pro Sekunde fünfzigmal umgekehrt wird, um ein gewünschtes Werkstückprofil zu erreichen. Es kann auch eine Schwingungsbewegung mit 100 Arbeitsspielen pro Sekunde (100 Hz) ausgeführt werden, wenn das Werkstück 46 um zwei wechselweise geneigte Ebenen symmetrisch, ist, die die Werkstückachse enthalten. Dies wird durch das geringe Gewicht und die geringe Trägheit der Werkzeuge 31a, 31b, des Werkzeughalters 21, der Kurvenscheibe . 18 (20), der Motorabtriebswelle 19 und der Motorzubehöreinrichtung er-

reicht. Das zusammengefaßte Trägheitsmoment kann sich beispielsweise auf 16,08 χ 10 N χ m χ s² (1.,64 χ 10~ kg χ m χ s²) belaufen. D
breite von etwa 0 bis 380 Hz.

10~ kg χ m χ s²) belaufen. Dies führt zu einer BandDurch die Tatsache, daß der Werkzeughalter 21 direkt in Kontakt mit der Kurvenscheibe 20 ist, wird zusätzlich erreicht, daß sich keine Verzögerung bzw. Nacheilung oder im wesentlichen keine Verzögerung bzw. Nacheilung.bei der Übertragung .der Wellenbewegung auf den Werkzeughalter 21 ergibt. Durch die Tatsache, daß· die Abtriebswelle 19 von einem Motor 18 mit einem großen Drehmoment und einer geringen Trägheit angetrieben wird, der nur einen Teil einer Umdrehung ausführt, um die gewünschte Bewegung.des Werkzeughalters 21 zu erreichen, wird auch erreicht, daß sich sehr schnelle Ansprechzeiten ergeben. Das von dem Motor 18 erzeugte Drehmoment kann sich beispielsweise auf 0,9' Nm belaufen. Die Schwenklagerung des Werkzeughalters 21 durch die flexiblen Bänder 25a, 25b führt im wesentlichen zu keinen Reibungsverlusten bei der Lagerung, so daß auch hierdurch schnelle Ansprechzeiten nicht behindert werden und ein vernachlässigbarer toter Gang bei der Werkzeugmaschine vorhanden'ist. Die hohen Geschwindigkeiten, mit denen die Drehbearbeitungen ausgeführt werden, führt zu verbesserten endbearbeiteten Oberflächen bei Leichtmetallegierungswerkstücken und es wird ein schneller Durchsatz von Werkstücken ermöglicht.

Wenn sich der Schlitten 10 in der z-Richtung bewegt, führt der Positionssensor 41 dem Profilgenerator entsprechende z-Positionssignale zu und wenn der Schlitten 10 eine z-Position erreicht, die der nächsten z-

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Position entspricht, für die der Profilgenerator 38 Zwischendaten hat, werden die entsprechenden Zwischensignale dem Regelkreis 39 zugeführt. Diese Arbeitsfolgen werden wiederholt, bis die Drehbearbeitungen -bestimmt durch die Profilbefehlssignale alle ausgeführt sind. Anschließend kann die Betätigungs-. einrichtung 16 betätigt werden, um den Hebel 11 zu verschwenken, so daß das Endbearbeitungsdiamantwerkzeug 31b in eine Arbeitsstellung gebracht und das Programm wiederholt ausgeführt wird, um eine Endbearbeitung an dem Werkstück 46 vorzunehmen, wobei sich das Endbearbeitungswerkzeug 31b in einer axialen Gegenrichtung längs dem Werkstück 46 bewegt.

Die Kurvenscheibe 20 ist an einem Überdrehen durch den zweiten Anschlag 34 gehindert, der auch verhindert, daß der Werkstückhalter 21 den Positionswandler 36 beschädigt. Wenn die Werkzeugmaschine stillsteht, zieht die Feder 29 den Werkzeughalter 21 gegen die Kurvenscheibe 20, um den Werkzeughalter 21 in eine Ruhestellung zu bewegen, indem er in Berührung mit dem ersten Anschlag 32 ist, wodurch die Bewegung desselben begrenzt wird.

Der Bandleser ist mit einer Eingabetastatur gekop- · pelt und- hierdurch wird ein Verändern des Profils ermöglicht, das durch die im Profilgenerator 38 gespeicherten digitalen Daten bestimmt ist. Somit lassen sich bei den Werkstücken unterschiedliche Profile .ausbilden. Beispielsweise kann ein Befehlssignal eingegeben werden, um die programmierten Zwischenwerte für eine spezielle axiale Längserstreckung des Werkzeuges zu ändern. Hierdurch wird eine unmittelbare Abänderung eines Werkstückprofils bestimmt durch digitale" Daten ermöglicht.

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Die unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschriebene Werkzeugmaschine kann auch zur Ausführung einer Plandrehbearbeitung auf einer Werkstückfläche verwendet werden/ die im allgemeinen in einer Ebene senkrecht zur Achse des Werkstücks liegt. Bei solchen Flächen kann es erforderlich sein, daß sie einen Abstand von einer senkrecht zur Achse des Werkstücks liegenden Ebene haben,, der sich in Umfangsrichtung der Fläche ändert.

Hierbei werden der Schlitten 10 und die vom Schlitten 10 getragenen Bauteile derart angebracht, daß die Motorachse 26 und die·Werkzeughalterschwenkachse 27 in Ebenen senkrecht zur Drehachse des Werkstücks liegen und daß sich das Werkzeug in einer Ebene parallel zur Drehachse des Werkstücks bewegt. Zusätzlich ist der Schlitten 10 in einer Richtung parallel zur Motorachse 26 •beweglich, um- sich durch die Fläche des Werkstücks zu bewegen, sowie in einer Ebene senkrecht zur Motorachse 26, um das Werkzeug in eine Bezugsstellung zu bringen. Digitale Pröfildaten für das endbearbeitete Erzeugnis ■ ■auf einem Lochstreifen werden dem Bandleser 37 in Form von axialen Abweichungen von einer .Bezugsebe.ne senkrecht zur Drehachse des Werkstücks an vorbestimmten, in Abständen liegenden Winkelpositionen um das Werkstück und in einer Folge von radialen Abständen von der Drehachse des Werkstücks eingegeben. Ein Steuerstrom für den Motor 18 wird wie unter Bezugnahme in Figur 2 erläutert, erzeugt und der Werkzeughalter 21 bewegt sich, wie unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 erläutert, um die erforderlichen Axialverschiebungen auszuführen. Die Radialbewegung des Werkzeugs erfolgt durch eine Querbewegung des Schlittens 10.

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Beim Drehen ermöglicht die Werkzeugmaschine nach Figur 1 komplexe Flächenbearbeitungen, die sich sehr schnell und genau ausführen lassen, was auf die Gründe zurückzuführen ist, die zuvor unter Bezugnahme auf die Arbeitsweise der Werkzeugmaschine als eine Drehmaschine angegeben, worden sind. Diese Plandreh- bzw. Flächenbearbeitungen können auch die Bearbeitung von komplexen Formen von einer Drucklagerfläche bzw. einer Längslagerfläche umfassen. Eine Längslagerflache hat im allgemeinen eine Ringgestalt und hat eine ·Ringfläche, um axial gerichtete Druckbelastungen aufzunehmen. Bei einen sehr einfachen Ausbildungsform liegt die Ringfläche in einer Ebene senkrecht zur Achse der Lagerfläche. Bei komplizierter ausgelegten Lagern sind Teile der Fläche aber konisch ausgebildet, d.h. sie. haben ■ von einer solchen Ebene einen Abstand, der sich mit der Winkelposition um das Lager und/ode.r den radialen Abstand von der Achse ändert. Ausschnitte.von drei solchen komplizierten Drucklagerflächen bzw. Längslagerflächen 47, 48, 49 sind in den Figuren 3A, 3B und 3C gezeigt.

Die drei Flächen 47, 48 und 49 sind so dargestellt, daß sie jeweils Abschnitte 47a, 48a und 49a haben, die in einer Ebene senkrecht zur Achse des Drucklagers liegen und daß sie drei konische Abschnitte 47b, 48b und 49b haben, die in den Figuren mit Hilfe von zwei Gittern mit Schnittlinien 47c, 47d, 48c, 48d und 49c, 49d dargestellt sind. Jede Linie 47c, 48c oder 49c eines Liniensatzes treffen Punkte auf der Oberfläche, die äquidistant zu einer Ebene senkrecht zur Achse der Lagerfläche sind. Jede Linie 47d, 4 8d oder 49d des anderen Liniensatzes treffen Punkte auf der Fläche, die von der Achse des Lagers äquidistant sind.

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Somit hat die Fläche 47 nach Figur 3A radial verlaufende Konuslinieri, während die Fläche 48 nach Figur 3B' parallele Konuslinien und die Fläche .49 nach Figur 3C Konuslinien mit einer komplizierten Kurvenzwischenbeziehung .hat,, Wenn man den Lochstreifenleser 37 mit digitalen Profildaten speist, die den erforderlichen Abstand von einer Ebene senkrecht zur Lagerachse in vorbestimmten .Winkelintervallen um die Lagerfläche und eine Anzahl von radial im Abstand liegenden Positionen bestimmen, kann man mit Hilfe der Werkzeugmaschine nach Figur 1 in einem einzigen Arbeitsgang das gewünschte Lagerprofil sowohl mit den planaren Abschnitten 47a, 48a und 49a als auch den konischen Abschnitten 47b, 48b-.und 49b ausbilden, die gleichzeitig mit großer Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit bearbeitet werden. Bisher·konnte nur die einfache Auslegungsform von kornplexen Lagerflächen ausgebildet werden und da nur unter Verwendung einer Folge von zeitraubenden Fräsbearbeitungen, die jeweils mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden mußten. Formen mit einer zusammengesetzten Ausbildungsform von konischen Teilen konnten bisher im allgemeinen nicht hergestellt werden oder es war bisher wenigstens nicht möglich,'solche Flächen mit einem gewünschten Genauigkeitsgrad oder auf wirtschaftliche Weise herzustellen=

Unter Bezugnahme auf Figur 4 wird eine zweite Ausfüh— rungsform- einer Werkzeugmaschine beschrieben, die einen Schlitten 50 aufweist, an dem ein Elektromotor 51 mit geringer Trägheit und einem großen Drehmoment angeschraubt ist, der von derselben Bauart wie der Motor 18 ist, der zuvor unter Bezugnahme auf Figur 1 erläutert worden ist= Der Motor 51 hat eine Abtriebswelle 52, die eine kreisförmige Kurvenscheibe 53 trägt, die

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exzentrisch auf der Abtriebswelle 52 angebracht ist. KIn Tachogenerator (nicht gezeigt) ist ebenfalls auf der Abtriebswelle 52 angebracht, um ein Signal zu .liefern/ das die Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle 52 wiedergibt.

Ein Werkzeughalter 54 ist in Form eines starren länglichen Trägers schwenkbeweglich auf dem Schlitten 50 mit Hilfe von Drehlagern 65 angebracht, die in reibung smindernden Lagern (nicht gezeigt) auf dem Schlitten 50 untergebracht sind und die im allgemeinen an einer Stelle zwischen den Enden des Werkzeughalters 54 liegen. Die Schwenkachse des Werkzeughalters 54 ist parallel zur· Achse der Abtriebswelle 52. Ein Ende des Werkzeughalters 54 befindet sich in unmittelbarer Nähe der Motörab'triebswelle 52 und trägt eine gehärtete Platte 55, die gegen die Kurvenscheibe 53 durch eine gespannte Spiralfeder 56 gedrückt wird, .die als Zwischenverbindung zwischen dem Werkzeughalter 54 und einer Befestigungseinrichtung 57 auf dem Schlitten 50 vorgesehen ist.

Ein erster Anschlag 58 ist auf dem Schlitten 50 angebracht und ist an einer Seite der Kurvenscheibe 53 der gehärteten Platte 55 diametral gegenüberliegend angeordnet. Ein zweiter Anschlag 59 ist auf dem Schlitten 50 in der Nähe des Kontaktendes der Kurvenscheibe zu dem Werkzeughalter 54 vorgesehen und hat eine federnd nachgiebige Dämpfungseinrichtung 60, die mit diesem Anschlag 59 verbunden ist. Ein Positionswandler 61 befindet sich in der Nähe des zweiten Anschlages 59 " und arbeitet mit einem aufnehmenden Teil 62 zusammen, das auf dem Werkzeughalter 54 angebracht ist, um ein Signal zu erzeugen,- das die Position des Werkzeughalters 54 wiedergibt.

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Das gegenüberliegende Ende des Werkzeughalters 54 trägt einen Werkzeugträgerkopf 63, der mit Hilfe einer Schraube· 64 lösbar mit dem Werkzeughalter 54 verbunden ist. Der Werkzeugträgerkopf 63 hält das Werkzeug 65 in einer zur Längserstreckung des Werkzeughalters 54 geneigten.Position.

Der Schlitten 50 nach Figur 4 ist auf dieselbe Weise wie der Schlitten 10 nach Figur 1 beweglich gelagert. Ein Werkstückhalter und die diesem zugeordneten Bauteile sind, wie zuvor unter Bezugnahme auf. Figur'1 erwähnt^ vorgesehen, sowie auch die Steuereinrichtung, die in "Bezugnahme auf Figur 2 erläutert worden ist.

Die Werkzeugmaschine nach Figur.1 ist zur Formung der Innenfläche einer Bohrung bestimmt, die in einem Werkstück 66 ausgebildet ist, das sich in einem Werkstückhalter um eine Achse koaxial oder im wesentlichen koaxial zur Bohrungsachse bewegt. Die Achsen der Motorabtriebswelle 52 und des Werkzeughalters 54 sind in Ebenen .senkrecht zur Drehachse des Werkstücks angeordnet, wobei sich der Werkstückhalter-54 in die Bohrung im Werkstück erstreckt.

Ein·Lochstreifen wird in den Bandleser 37 eingeführt. Das Band trägt digitale Profildaten in Form von Zwi-.schenwerten, ausgehend von einem Bezugsradius in einer Folge von Winkelpositionen um die Innenfläche der Bohrung und für eine Folge von axialen Positionen längs der Bohrung. Steuerströme für den Motor 51 werden, wie zuvor unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 erläutert, erzeugt. Beim Erhalt eines solchen Steuerstroms dreht der Motor 51 die Motorabtriebswelle 52,

um die Kurvenscheibe 53 zu drehen. Die Kurvenscheibe ihrerseits bewegt die Platte 55 in einer Richtung, die in einer Ebene senkrecht zur Abtriebswellenachse liegt und zwar entweder, indem die Kurvenscheibe gegen die gehärtete Platte 55 zum Verdrehen des Werkzeughalters 54 in einer Richtung entgegen der Wirkung der Spann-' feder 56 gedrückt wird, oder daß die Spannfeder 56 den Werkzeughalter 54 in der Gegenrichtung dreht. Rückführungssignale für den Regelkreis 39 werden von dem Tachogenerator und dem Positionswandler 61 geliefert. Wenn die Werkzeugmaschine außer Betrieb ist, zieht die Spannfeder 56 die Kurvenscheibe 53 gegen den ersten Anschlag 58.

Da der Werkzeugtragerkopf 6 3 von den Drehlagern 65 . auskragend angeordnet ist, hat der Werkzeughalter 54 bei dieser Ausführungsform ein geringfügig größeres Gewicht als der Werkzeughalter 21 bei der zuvor unter Bezugnähme auf Figur 1 erläuterten Ausführungsform, um Fehler hinsichtlich der Werkzeugposition infolge der Durchbiegung des Werkzeughalters 54 zu vermeiden. Der Werkzeughalter 54 kann beispielsweise etwa 13,34 N (1,36 kg) wiegen.

Wie die zuvor unter Bezugnahme auf Figur 1 erläuterte Werkzeugmaschine kann die Werkzeugmaschine nach Figur 1 das Werkstück schnell und genau.infolge des direkten Kontakts zwischen der Kurvenscheibe 53 und dem.Ende des-Werkzeughalters 54 sowie der Motorabtriebswelle 52 bearbeiten. Ferner haben die Bauteile .eine geringe Eigenträgheit und es ist kein toter Gang vorhanden vncid die Reibung ist klein. Durch die Tatsache, daß sich die Abtriebswelle 52 bei jedem Steuersignal nur um "-einen spitzen Winkel bewegt und sich daher

der Werkzeughalter 54 in Phase hiermit entsprechend eine kleine Winkelbewegung ausführt, wird auch ermöglicht, daß die schnelle und genaue Bearbeitung des Werkstücks mit großen Schwingungsfrequenzen des Werkzeugs 65 von beispielsweise 50 oder 100 Arbeitsspielen/Sekunde (50 oder 100 Hz) möglich ist.

Die Steuereinrichtung kann programmiert werden, um eine große Vielzahl von Bohrungsprofilen vorzugeben und die Eingabetastatur kann verwendet werden, um die Mittelstellung des Werkzeugs oder ihre Amplitude bei ihrer Bewegung zwischen den Bearbeitungen von aufeinanderfolgenden Werkstücken.zu variieren. Der werkzeugtragende Kopf 63 kann abgenommen werden, um einen Austausch des Werkzeugs zu ermöglichen, so daß der Verschleiß bzw. der Abtrag der Werkzeuge berücksichtigt werden kann oder eine Bearbeitung vorgenommen werden kann, bei .der im Anschluß an' eine Grobbearbeitung eine Endbearbeitung vorgenommen wird.

Die Werkzeugmaschine nach Figur 4 kann beispielsweise verwendet werden, um die Innenfläche von nicht zylindrischen Lagern zu bearbeiten. Im allgemeinen sind Lagerbohrungen zylindrisch und eine sich in dem Lager drehende We.lle erzeugt einen hydrodynamischen ölkeii infolge der versetzten Drehbewegung der Welle, die auf das Spiel zwischen der Welle und der Lagerbohrung zurückzuführen ist. Bei sehr hohen Geschwindigkeiten und/oder bei geringen auf die Welle, einwirkenden Belastungen kann eine solche Auslegung zu unerwünschten Vibrationen führen. Deshalb sind verschiedene nicht zylindrische Lagerflächen entwickelt worden, die Innenformen haben, mit denen diese Schwierigkeiten überwunden werden sollen. Einige Beispiele

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solcher Innenformen sind in den Figuren 5A, 5B, 5C, 5D und 5E angegeben.

Die Lagerfläche nach Figur 5A ist im allgemeinen zylindrisch, hat aber zwei diametral gegenüberliegende" flügeiförmige Vorsprünge, die in Längserstreckung des Lagers verlaufen. Die flügeiförmigen VorSprünge wer- · den von Vertiefungen in der Lagerflache gebildet, die viel kleinere Radien als der Radius des zylindrischen Teils der Lagerfläche haben. Die Lagerfläche von Figur 5B hat im allgemeinen die Form einer Zitrone mit zwei bogenförmig ausgebildeten Abschnitten, deren Längserstreckung kleiner als ein Halbkreis ist und deren Enden mit flügelförmigen Vorsprüngen verbunden sind. Die Lagerbohrung nach Figur 5C hat zwei halbzylindrische Abschnitte, die relativ zueinander versetzt sind. Die Lagerfläche nach Figur 5D ist im allgemeinen der Lagerfläche nach Figur 5A ähnlich, hat aber vier flügelförmige Vorsprünge, die. gleichwinklig um die Lagerfläche angeordnet sind. Die Lagerfläche . nach Figur 5E ist schließlich .ähnlich den- Lagerf lachen nach den'Figuren 5A und 5B, aber es sind drei flügeiförmige Vorsprünge in Abständen gleichwinklig um die Lagerfläche vorgesehen. Bei irgendwelchen Lagerflächen, an denen flügeiförmige Vorsprünge vorgesehen sind, brauchen diese selbstverständlich nicht-.parallel zur Achse der Bohrung zu sein, sondern' sie können auch schräg angeordnet sein, gekrümmt verlaufen oder in irgendeiner Weise in bezug zur Achse geneigt angeordnet sein. Zusätzlich können sich die Abmessungen jedes flugeIförmigen Vorsprungs oder auch der Bohrung selbst längs der Längserstreckung der'Bohrung ändern.

_ OO _ ·

Die unter Bezugnahme auf Figur 4 beschriebene Werkzeugmaschine ist fähig, Lagerflächen nach den Figuren 5A, 5B/ 5C, 5D und 5E in einem einzigen Arbeitsgang mit hoher Genauigkeit auszubilden« Der Bandleser 37 wird mit Profildaten gespeist,·die das gewünschte Profil der Lagerflä'che an im Abstand liegenden Winkelstellungen um die Lagerfläche und in einer Folge von axial im Abstand liegenden Positionen längs der Lagerbohrung bestimmen. Die Arbeitsgenauigkeit der Werkzeugmaschine nach Figur 4 ermöglicht, daß sich die •flügeiförmigen Vorsprünge schnell und genau zusammen mit dem restlichen Teil der Lagerfläche ausbilden lassen.

Die Lagerflächen nach den Figuren 5A, 5B, 5C, 5D und 5E sind derart beschaffen, daß man bisher angenommen hat, daß es unmöglich ist, solche Flächen auszubilden oder daß es bei der wirtschaftlichen Herstellung zu teuer wird, solche Flächen auszubilden.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 wird eine dritte Ausführungsform einer Werkzeugmaschine erläutert, die sowohl für Drehbearbeitungen als auch für Bohrbearbeitungen bei Werkstücken bestimmt ist. Der.· Drehbearbeitungsteil dieser Werkzeugmaschineist in Figur 6 gezeigt und weist einen Schlitten 100 auf, der einen Motor 101 mit einer geringen Eigen-· . trägheit und einem großen Drehmoment trägt. Dieser Motor 101 ist von der Bauart, die in Zusammenhang mit Figur 1 erläutert worden ist« Der Motor 101 hat eine Äbtriebswelle 102, deren Achse parallel zur Drehachse des zu bearbeitenden Werkstücks ist. Die Abtriebswelle 102 trägt eine Kurvenscheibe 103, die einen gekrümmten flügeiförmigen Vorsprung 104 auf einer Seite

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der Wellenachse und einen Vorsprung 105 auf einer diametral gegenüberliegenden Seite der Abtriebswelle 102 hat. Eine Stütze 106 ist auf dem Schlitten 100 . angebracht und hält zwei federbelastete Anschläge 107a, .107b, die derart angeordnet sind, daß sie■die jeweiligen GrenzStellungen für die Drehbewegung des Vorsprungs 105 in Gegendrehrichtungen begrenzen.

Ein Werkzeughalter 108 wird von einem starren Ge- ·. stell, bestehend aus einzelnen Elementen gebildet, wobei ein in der Mitte liegendes Element 109 auf dem Schlitten 100 mittels eines Schwenklagers -110 angebracht ist. Ein weiteres Element 111 ist mit einem' Ende des in der Mitte liegenden Elements 109 an einem Punkt in der Nähe des Schwenklagers 110 verbunden. Ein Verbindungselement 112 erstreckt sich von·einem Ende des Elements 109 zu dem freien Ende eines weiteren Elements 111 und dann zu dem anderen Ende des Elements 109. Durch diese Anordnung von Elementen ergibt sich ein Werkzeughalter 108, der ein geringes Gewicht hat, aber ausreichend widerstandsfähig und geeignet ist, große Kräfte auf ein Werkzeug zu übertragen..

Ein Ende des Werkzeughalters 108 trägt eine Rolle 113, die in Berührungskontakt mit dem gekrümmten flügeiförmigen Vorsprung 104 der Kurvenscheibe mit-, tels einer Druckschraubenfeder 117 gedruckt wird. ' Das gegenüberliegende Ende des Werkzeughalters trägt ein Werkzeug 114, das lösbar mit dem Werkzeughalter 108 verbunden ist.

Ein Tachogenerator (nicht gezeigt) ist auf der Motor— abtriebswelle 102 angebracht, um ein Signal zu liefern, das die Geschwindigkeit der Abtriebswelle 102"

wiedergibt. Ein Positionswandler 115 ist auf dem Schlitten 100 angebracht, um mit einem aufnehmenden Teil 116 auf dem Werkzeughalter 108 zusammenzuarbeiten, so daß ein Signal geliefert wird, das die Position des Werkzeughalters wiedergibt=

Unter Bezugnahme auf Figur 7 weist das Bohrbearbeitungsteil der Werkzeugmaschine einen Motor 150 mit einer geringen Eigenträgheit und einem großen Drehmoment auf, der von der Bauart ist, die in Zusammenhang mit Figur 1 erläutert worden ist. Der Motor 150 ist mit einem Schlitten 100 verbunden und hat eine Abtriebswelle 151,. deren äußeres Ende in Lagern 152 angeordnet ist und die eine Kurvenscheibe 153 trägt. Die Achse der Welle 151 ist parallel zur. Achse der Abtriebswelle 102 des Drehantriebsmotors 101 (s. Figur 6) .

Ein Werkzeughalter 154 ist auf dem Schlitten 100 mit Hilfe eines Schwenklagers 155 mit geringer Reibung angebracht und er hat die Form eines länglichen starren stabförmigen Elements. Der Werkzeughalter 154 befindet sich in einer Hülse 156, die in dem Schlitten 100 vorgesehen ist, wobei ein Radialspiel zwischen der Hülse 156 und dem Werkzeughalter 154 vorhanden ist, um eine.Schwenkbewegung des Werk- · zeughalters 154 zu ermöglichen. Ein Ende des Werkzeughalters 154 ist mit einer axial verlaufenden Bohrung 157 ausgebildet, in die eine Endanordnung 158 eingesetzt ist, die im allgemeinen einen zylindrischen Körper 159 aufweist, der sich in der Bohrung 157 befindet, und eine Rolle 160, die an dem äußersten Ende des.Werkzeughalters 154 angebracht ist. Die Rolle 160 wird gegen die Kurvenr>cho.iV: T/i

durch eine gespannte Spiralfeder 161 gedrückt, die als Zwischenverbindung zwischen dem Schlitten 100 und dem Werkzeughalter 154 vorgesehen ist. Die Endanordnung ist in Lagern 162 in einem Träger 163 angebracht, der mit dem Schlitten 100 mit Hilfe von . zwei Schwenkgliedern 164 verbunden ist, die eine Watts-Verbindung bilden und eine zusätzliche Stützsteif igkeit in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsebene des Werkzeughalters 154 liefern. Das andere Ende des Werkzeughalters 154 trägt eine Werkzeugbefestigung 16.5, die mit dieser mit Hilfe einer Schraube

166 verbunden ist, um einen Austausch des Werkzeugs

167 auf der Befestigung 165 zu ermöglichen.

Ein Tachogenerator (nicht gezeigt) ist auf der Motorabtriebswelle. 151 angebracht, um ein Signal zu liefern, das die Wellengeschwindigkeit wiedergibt. Ein Positionswandler 168, der auf dem Schlitten 100 angebracht ist, arbeitet mit einem aufnehmenden Teil .169 auf dem Werkzeughalter 154 zusammen, um ein Signal zu liefern¹, das die Position des Werkzeughalters 154 wiedergibt.^ ·

Der Schlitten 100 nach den Figuren 6 und 7 ist· auf dieselbe Weise wie der Schlitten 10 bei der- Ausführungsform nach Figur 1 beweglich gelagert. Ein Werkstückhalter und diesem zugeordnete Teile sind vorgesehen, wie dies im Zusammenhang mit Figur 1 bereits erläutert worden ist. Die Drehachse des Werkstücks ist sowohl parallel zu der Achse der Abtriebswelle 102 des Drehantriebsmotors 101 als auch zur Achse der Abtriebswelle 151 des zur Bohrbearbeitung dienenden Motors 150. Der Bohrwerkzeughalter .154 liegt im allgemeinen längs der Drehachse des Werkstücks.

Eine Steuereinrichtung ist vorgesehen, die gleich wie jene ausgebildet ist, die im Zusammenhang mit Figur 2 zuvor erläutert worden ist. Der Ausgang des Profilgenerators 38 ist jedoch mit den beiden parallelen Regelkreisen 39 verbunden= Ein Regelkreis 39 erzeugt die Steuerströme für den Drehbearbeitungsmotor 101 und erhält Rückführungssignale von dem Positionswandler 115 und dem Tachogenerator des Motors 101 und der andere Regelkreis erzeugt Steuerströme .für den Motor 150 und erhält Rückführungssignale von dem Positionswandler 168 und dem Tachogenerator des Motors 150.

Die Werkzeugmaschine nach den Figuren 6 und 7 kanngleichzeitig eine Drehbearbeitung mit Hilfe der Einrichtungen der Werkzeugmaschine nach Figur 6 einer äußeren im allgemeinen zylindrischen Fläche eines Werkstücks, das in einen Werkstückhalter eingebracht ist und durch diesen drehbewegt wird, und eine Formgebung mit Hilfe der Einrichtungen der Werkzeugmaschine nach Figur 7 in einer Innenfläche einer Bohrung ausführen, die in dem Werkstück ausgebildet ,ist- Ein Lochstreifen bzw. ein Lochband wird dem Bandleser 37 zugeführt, das digitale Profildaten unter Berücksichtigung der erwünschten Außen- und Innenprofile des Werkstücks trägt. Wie bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 2 erfolgt die Information in Form von Zwis.chenwerten ausgehend von den jeweiligen Bezugsradien an im Abstand liegenden Winkelpositionen um das Werkstück und in Form einer Folge von axialen Positionen längs des Werkstücks. Ein Steuerstrom entweder für den Motor 101 oder den Motor 150 wird durch die jeweiligen Regelkreise erzeugt, wie dies zuvor unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 erläutert worden ist. Der

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.Drehbearbeitungsmotor 101 dreht bei Erhalt eines Steuersignals die zugeordnete Abtriebswelle 102, um die.Kurvenscheibe 103 zu verdrehen. Der .Werkzeughalter 108 bewegt sich daher in einer Ebene senkrecht zur"Weilenachse unter der Kraft hin und her, die von dem flügeiförmigen Vorsprung 104 ausgeübt wird und zwar entgegen der Wirkung der Druckfeder 117 und infolge der aus der bei der spanabhebenden Bearbeitung resultierenden Reaktionskraft auf das Werkzeug wird die Welle 102 in einer Richtung gedreht. . ·" ·

Die Anschläge 107a, 107b arbeiten mit dem Vorsprung 105 zusammen, um die Drehbewegung der Ab- · triebswelle 104 zu begrenzen und der Tachogenerator und der Positionswandler 115 liefern die jeweilige Wellengeschwindigkeit und die Werkzeughalterpositions-• signale den zugeordneten Zweigen der Steuereinrichtung.

Beim Erhalt eines Steuersignals dreht der Bohrbear-■beitungsäiotor 150 die zugeordnete Abtriebswelle 151, um die Kurvenscheibe 153 ."zu verdrehen. Der Werkzeughalter 154 schwenkt sich um die Schwenkachse 155 in einer Ebene senkrecht zur Wellenachse, um eine Schwenkbewegung entweder durch die von der Kurvenscheibe erzeugte Kraft entgegen der Wirkung der Spannfeder 161 bei einer Drehbewegung der Welle in einer Richtung oder durch die Wirkung der Spannfeder 161 bei einer Drehbewegung der Abtriebswelle 151 in Gegenrichtung auszuführen, wobei die Spannfeder 1-61- die Rolle 160 gegen die Kurvenscheibe 153 zieht. Der Träger 163 begrenzt die Schwenkbewegung des.-Werkzeughalters 154 und der Tachogenerator und der Positionswandler 168 liefern entsprechende Geschwindigkeit^- und Positionssignale für den zugeordneten Zweig-der Steuereinrichtung.

Die Ausführungsform nach den Figuren6 und 7 ist derart beschaffen, daß. Hartmetallwerkstücke, wie Stahlwerkstücke * durch Drehen und Bohren bearbeitet werden können. Hierzu können die Werkzeughalter 158 und 154 ein Gewicht von 53,95 N (5,5 kg) und 44,14 N (4,5 kg) jeweils haben und eine maximale.Bewegung von 3,00 mm ausführen und es können Schnittkräfte von bis zu 1962 N (200 kg) aufgebracht werden. Das Werkstück kann mit einer Drehzahl von 500 Upm in Drehung versetzt werden. Die Bandbreite der Werkzeugmaschinenach den Figuren 6 und 7 kann sich auf O'bis 150 Hz belaufen«

Selbst bei solchen Hartmetallen und der Notwendigkeit, große Schnittkräfte aufzubringen, kann die Werkzeugmaschine nach den Figuren 6 und 7 eine sehr genaue Bearbeitung der Profile vornehmen, die sich beim Werkstück an der Innen- oder Außenfläche in einer Ebene senkrecht zur Werkstückachse ändern können. Die Werkzeuge der Werkzeugmaschine können ihre Rich- -tung 16 mal pro Sekunde (16 Hz) in Richtung auf die Werkstückfläche zu und von dieser weg synchron mit der Drehbewegung des Werkstücks umkehren. Somit kann· man komplizierte Profilflächen bei solchen Metallteilen fertigen.

Die Geschwindigkeit und die Genauigkeit der Maschine· sind auf die Tatsache zurückzuführen, daß das Trägheitsmoment der Werkzeughalter 108 und 154 und der diesen zugeordneten Abtriebswellen 102 und 105 niedrig ist und beispielsweise 36,19 χ 10 N χ m χ s²

—ά
(3,69 χ 10 " kg χ m χ s²) ist. Hierdurch wird ein schnelles Ansprechen der Werkzeuge ermöglicht= Zusätzlich sind die'Enden der Werkzeughalter 108, 154

in unmittelbarer Nähe der Abtriebswellen 102, -151 der zugeordneten Motore 101, 150 und sie sind in direktem Kontakt mit den Kurvenscheiben, so daß gewährleistet ist, daß die übertragung der Wellenbewegung auf die Werkzeughalter ohne oder im wesentlichen ohne toten Gang oder Verzögerung bzw. Nacheilung erfolgt.

In Figur 8.ist· eine alternative Auslegungsform einer Verbindung zwischen den Abtriebswellen 19, 52, 102 oder 151 und den zugeordneten Werkzeughaltern 21, 54, 108 oder 154 gezeigt. Die alternative Ausführungsform der Verbindung weist ein Joch 200 auf, das sich über die Abtriebswelle spannt und sich von den Werkzeughaltern' 21 , 54, 108 oder 154 erstreckt und ein flexibles Band 201, dessen Enden an den gegenüber-* liegenden Endteilen des Jochs 200 angebracht sind, .und um die Abtriebswellen 19, 52, 102 oder 151 gehen. Das Band 201 ist gespannt, um einen guten Reibungsangriff zwischen dem Band 201 und der Abtriebswelle 19, 52, 102. oder 151 zu gewährleisten. Bei der Drehbewegung der Äbtriebswellen 19, 52, 102 oder 151 in einer Richtung wird das Band 201 zu einer Seite der Welle aufgezogen und zur anderen ausgelassen, so daß sich das Joch 200 und der Werkzeughalter in einer Richtung bewegen. Bei der Drehbewegung der Abtriebswelle in einer Gegenrichtung wird das Band 201 zu einer Seite der-Welle ausgelassen und zur anderen Seite der Welle aufgezogen, so daß sich das Joch 200 und der Werkzeughalter in einer Gegenrichtung bewegen. Durch diese Auslegung wird ermöglicht, daß sich der •Werkzeughalter in Phase mit der Abtriebswelle bewegt.'

Auch ist noch zu erwähnen, daß das Band eine Verbindung nur mit einem oder dem anderen der Endteile des Jochs haben kann. Die Rücklaufbewegung erfolgt beispielsweise mit Hilfe einer Spannfeder, die als Zwischenverbindung zwischen dem anderen Ende des Bandes 201 und dem Joch 2Ö0 vorgesehen ist.

Auch ist npch'zu erwähnen, daß die zuvor unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschriebenen Werkzeugmaschinen verwendet werden können, um auf einer Außenfläche eines Werkstücks ein Oberflächenprofil auszubilden, das sich in einem Abstand von einer imaginären Bezugsgröße in einer oder zwei wechselweise senkrecht stehenden Richtungen ändert. Die Änderung des Abstandes wird.durch die maximale Bewegung des Werkzeugs bestimmt. Beispielsweise können Werkstücke genau und schnell unter Bildung einer Kurvenscheibe mit einer rein zylindrischen Form oder einer kegelstumpfförmigen Gestalt mit einem sehr kleinen Konuswinkel oder einem ovalen Querschnitt oder einem eliptischen Querschnitt bearbeitet werden. Zusätzlich . können auch ringförmige oder quasi kreisförmige Nuten und Kanäle einfach in das Werkstück während eines Be-.arbeitungsvorgangs eingearbeitet werden. Die einzige Beschränkung stellt die Schnittkraft dar, die von den Werkzeugmaschinen aufgebracht werden kann und der Bewegungsbereich der Werkzeuge.

Zusätzlich lassen sich Lagerbohrungen mit speziellen Eigenschaften erstellen, um Gehäusedurchbiegungen bzw. Verformungen aufzunehmen. Auch können die Lagerbohrungen in einer, axialen Richtung konisch sein, so daß sie beispielsweise geringfügig glockenförmig ausgebildete Mündungsenden haben, um eine Kantenent-

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lastung zu erreichen. Ferner- können Lagerbohrungen auch so bearbeitet werden, daß sie eine Gestalt haben, die an die Gehäuse- und Wellenausbildung angepaßt sind, so daß man die Verwendung von überzügen vermeidet oder die Notwendigkeit der Verwendung solcher überzüge verhindert. Die Kavitationserosion kann man dadurch herabsetzen, daß man bestimmte' nutförmige Abschnitte in der Lagerfläche zu dem restlichen Teil der Lagerfläche als übergänge vorsieht, so daß man an den Verbindungsstellen zwischen solchen Nuten und den restlichen Teilen der· Lagerfläche eine Kavitation verhindert. Buchsen mit kleinem Ende mit zurückbleibenden abgeschnittenen Schultern, die keinen genügenden Rückhalt in Verbindung mit ihren'Gehäusen haben, lassen sich herstellen, da Ringumfangsbeanspruchungen fehlen. Die Bohrung kann in der Nähe der Schultern lokal entlastet werden, um hierfür Abhilfe zu schaffen. Druckunterlagsseheiben können mit radialen Nuten oder in Form von zusammengesetzten konischen Flächen.hergestellt werden. Komplizierte Treibformen· können spanabhebend mit Profilen zum Pressen und Bohren von Schalen bearbeitet werden.

Die·numerische Steuerung ermöglicht eine leichte Veränderung der Form der Werkstücke und die Geschwindigkeit und die Genauigkeit der spanabhebenden Bearbeitung ermöglichen einen schnellen Durchlauf· der Werkstücke. Die Werkzeuge lassen sich leicht austauschen und die einfache Auslegung der Werkzeugmaschinen ermöglicht eine leichte Wartung und einen leichten Austausch von Teilen.

Auch ist noch zu erwähnen, daß gegebenenfalls die Bewegung der Werkzeughalter in beiden Richtungen mit Hilfe von Kurvenscheiben erfolgen kann, so daß

die Federn hierbei entfallen können. Hierbei können zwei Kurvenscheibenkontaktflachen auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Abtriebswelle vorgesehen sein. Die Kurvenscheibe ist symmetrisch um eine Ebene, die die Abtriebswellenachse enthält und die zwischen den beiden Kurvenscheibenkontaktflachen liegt»Die Kurvenscheibe berührt beide Flächen, so daß bei der Drehbewegung der Kurvenscheibe in einer Richtung der Werkzeughalter nach außen und bei der Drehbewegung der Kurvenscheibe in Gegenrichtung, der Werkzeughalter nach innen bewegt wird, d.h. eine Rücklaufbewegung ausführt.

Auch ist noch zu erwähnen, daß der Werkzeughalter nicht schwenkbar beweglich zu sein braucht. Beispielsweise kann der Werkzeughalter in Lagern angebracht werden, die eine geradlinige hin- und hergehende Bewegung ermöglichen.

Die Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug in einer Richtung parallel zur Achse des Werkstücks braucht nicht durch die Bewegung des Schlittens erreicht zu werden, sie könnte auch durch die Bewegung des Werkstückhalters erreicht werden.

Claims

Patentansprüche

■M.;Werkzeugmaschine zur Bearbeitung eines Drehwerkstückes mit einem beweglichen Werkzeughalter und einer Steuereinrichtung, die entsprechend den erforderlichen Werkzeugbewegungen zur Bildung eines vorbestimmten Profils auf dem Werkstück Signale erzeugt, und mit einer Hilfskrafteinrichtung, die die Steuersignale in Werkzeugbewegungen umsetzt; dadurch gekennz eichnet, • daß die Hilfskrafteinrichtung einen Motor (18 Fig. 1; 51 Fig. 2; 101 Fig. 6; 150 Fig. 7) mit einer geringen Trägheit und einem großen Drehmoment aufweist, der die Steuersignale erhält und der eine Abtriebswelle (19 Fig. 1; 52 Fig. 2; 102 Fig. 6; 151 Fig. 7) hat, die durch die Steuer signale maximal um weniger als eine Umdrehung ge-

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dreht wird, und deren momentane Winkelstellung bei der Umdrehung dem Momentanwert des Steuersignals •entspricht .und daß ein einziges Antriebsübertragungselement (20 Fig. 1; 53 Fig. 4; 103 Fig. 6; 153 Fig. 7) auf der Welle vorgesehen ist/ das direkt auf den Werkzeughalter zum Umsetzen der Winkelbewegungen der Abtriebswelle in entsprechende Bewegungen des Werkzeughalters einwirkt.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze i c hne t, daß der Werkzeughalter (21 Fig. !,-,54 Fig. 4; 108 Fig. 6; 156 Fig. 7) schwenkbeweglich um eine Achse parallel zur Drehachse der Motorantriebswelle derart angeordnet ist/ daß die Drehung der Motorabtriebswelle den Werkzeughalter in einer Ebene senkrecht zur Motorabtriebswelle bewegt.

3. Werkzeugmaschine nach. Anspruch 2, dadurch" g e kenn ζ e ichnet/ daß das einzige Antriebsübertragungselement eine Kurvenscheibe (20 Fig. 1; 53 Fig. 4; 103 Fig. 6; 153 Fig. 7) aufweist, das von der Motorabtriebswelle getragen wird und eine Kurvenscheibenflache hat_r die in Kontakt mit dem Werkzeughalter ist.

•4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennz e ich.net/ daß die maximale Bewegung des Werkzeugs durch eine Drehung der Abtriebswelle um weniger als 10° erreicht wird.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter eine einzige Kurvenscheibenkontaktflache (28 Fig. 1; 55 Fig. 4; 113 Fig. 6; 160 Fig. 7) hat/

die mittels einer Feder (29 Fig. 1; 26 Fig. 4; 117 Fig. 6;-. 161 Fig. 7) mit der Kurvenscheibe • in Berüh^ngskontakt gedrückt wird, so daß die Schwenkbewegung des Werkzeughalters in einer Richtung durch eine Kraft von der Kurvenscheibe und in der anderen Richtung durch eine Kraft der Feder bewirkt wird.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennz eichnet, daß der Werkzeughalter zwei Kurvenscheibenkontaktflachen hat, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Abtriebswelle angeordnet sind, daß die Kurvenscheibe um eine Ebene symmetrisch ist, die die Abtriebswellenachse enthält und zwischen den beiden Kurvenscheibenkontaktflachen liegt, daß die Kurvenscheibe gleichzeitig in Kontakt mit beiden Kurvenscheibenkontaktflachen ist, so daß die Drehung der Abtriebswelle in einer Richtung den Werkzeughalter in einer Richtung über eine Kurvenscheibenkontaktf l£che Ui).-/. ir. der anderen Richtung der Werkzeughalter in der anderen Richtung über die andere Kurvenscheibenkontaktflache geschwenkt wird.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Antriebsübertragungselement ein flexibles Band (201) aufweist, das eng anliegend um die Motorabtriebswelle gewickelt und an einem Ende an dem Werkzeughalter befestigt ist, so daß die Drehung der Motorabtriebswelle den Werkzeughalter in einer Richtung schwenkt.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder vorgesehen ist, um eine Kraft aufzubringen, die den Werkzeughalter in der Gegenrichtung schwenkt.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Band zwei· Enden hat, die jeweils an einem der zugeordneten Teile der beiden Werkzeughalter angebracht sind, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Abtriebswelle angeordnet sind, so daß die Drehung" der Abtriebswelle in irgendeiner Richtung den Werkzeughalter in entsprechenden Richtungen schwenkt.

10. Werkzeugmaschine nach einem der'Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der .Werkzeughalter zwei Arme (22, 23) aufweist, die starr miteinander an ihren Enden verbunden sind und zwischen denen ein spitzer Winkel eingeschlossen wird, daß der Werkzeughalter (bei 27) schwenkbeweglich um eine Achse oder in der Nähe des Verbindungspunktes der beiden Arme angebracht ist, daß eine Befestigungseinrichtung (30a, 30b) für ein Werkzeug von einem der Arme in der Nähe seines von der Schwenkverbindung entfernt liegenden Endes getragen wird und daß der andere Arm das einzige Antriebsübertragungselement berührt.

i'-ii. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter ein längliches Element (54; 156) aufweist; das zwischen den Enden schwenkbeweglich angebracht ist,- daß der Werkzeughalter eine Befe-

stigungseinrichtung (63; 165) für ein Werkzeug an einem Ende hat, und daß er das einzige Bewegungsübertragungselement an oder in der Nähe des anderen Endes berührt.

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Element eine einzige starre Stange ist, die mittels Drehlagern (65; 155) schwenkbeweglich angebracht ist.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Element von einem aus Elementen (109, 111, 112) bestehendem Gestell gebildet wird.

14. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter hin- und hergehend geradlinig beweglich nur in einer Richtung angeordnet ist, die in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Motorabtriebswelle liegt, und daß der Werkzeughalter eine Befestigungseinrichtung für ein Werkzeug an einem Ende hat, und das einzige übertragungselement an oder in der Nähe des anderen Endes berührt.

15. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter Befestigungseinrichtungen (30a, 30b) für zwei Werkzeuge umfaßt, und daß der Werkzeughalter zwischen zwei Positionen indexierbar ist, in denen jeweils eines der Werkzeuge (31a, 31b) in einer Arbeitsstellung ist.

16. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstücksupport (40a, 40b) vorgesehen ist, der ein Werkstück hält und dieses dreht, daß' der Werk- ' • zeughalter auf einem Werkzeugschlitten (10) mittels einer ersten Antriebseinrichtun (41a, 41b) relativ · zu dem Werkstücksupport in einer Richtung parallel zur Drehachse des Werkstücks und mittels einer zweiten Antriebseinrichtung (41a, 41b) relativ zum Werkstücksupport in einer Richtung beweglich ist, die in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Werkstücks liegt, um das Werkzeug in eine Ausgangsbezugsstellung relativ zu einem Werkstück zu bringen.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 16., dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Antriebseinrichtung drehbewegliche Leitspindeln aufweisen, die in Gewindeeingriff mit dem Schlitten sind.

18. Werkzeugmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennz eichnet, daß der Werkzeughalter auf dem Schlitten derart angebracht ist," daß die Bewegung des Werkzeugs .durch den Motor in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Werkstücks erfolgt, um die Bearbeitung einer Innen- oder Außenfläche eines Werkstücks zu ermöglichen, das im Querschnitt in dieser Ebene nicht kreis- · förmig ist.

19. Werkzeugmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter auf dem Schlitten derart angebracht ist, daß die Bewegung des Werkzeugs durch den Motor

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in'einer Ebene erfolgt, die die Drehachse des Werkstücks enthält oder parallel zu· dieser ist, um eine Plandrehbearbeituna eines Werkstücks mit einer Fläche zu ermöglichen, deren Abstand sich von einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Werkstücks sowohl in radialer Richtung zu der Achse als auch in Umfangsrichtung ändert.

20·. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennz eichnet, daß die Steuereinrichtung (38, 39) digitale Profildaten (37) erhält* die das gewünschte Endprofil des Werkstücks bestimmen und die in Form einer Folge von erforderlichen Werkzeugpositionen mit einer Anzahl von in Abständen im Winkel liegenden Positionen des Werkstückes für jede Folge von Axialpositionen längs oder für jede Folge von radialen Abständen von der Drehachse des Werkstücks vorliegen und eine entsprechende Folge von Steuersignalen liefert, die dem Motor zugeführt werden, um eine Drehung der Abtriebswelle in eine momentane Position zu bewirken, so daß sich das Werkzeug zu der erforderlichen Momentanposition bewegt.

21. Werkzeugmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Profildaten die erforderlichen Werkzeugpositionen· in Intervallen von 5° um das Werkstück angeben.

22. Werkzeugmaschine nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Regelkreis ist, der Rückführungssignale entsprechend der Momentanposition des Werkzeughalters und der momentanen Drehzahl

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der Motorabtriebswelle erhält.

23. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennze ichnet, daß- die maximale von dem Motor über den Werkzeughalter aufgebrachte Schnittkraft 10791 N (1100 kg) und die Bandbreite der Hilfskrafteinrichtung- 0 bis 150 Hz ist.

24. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennz eichnet, daß die . von dem Motor über den Werkzeughalter aufgebrachte maximale Schnittkraft 49,05 N (5 kg) und die Bandbreite der Hilfskrafteinrichtung 0 bis 350 Hz ist.

25. Werkzeugmaschine zur Bearbeitung eines Drehwerkstücks mit einem beweglichen Werkzeughalter und einer Steuereinrichtung, die entsprechend erforderlichen Werkzeugbewegungen für die Bildung eines vorbestimmten Profils auf dem Werkstück.Signale · erzeugt und mit einer Hilfskrafteinrichtung, die · die Steuersignale in Werkzeugbewegungen umsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskrafteinrichtung einen beweglichen Schlitten (10) mit einem Motor (18) aufweist, .der eine Abtriebswelle (19) hat, daß ein starrer Werkzeughalter (21) auf dem Schlitten in einer Ebene quer zur Drehachse der Abtriebswelle beweglich angebracht ist, daß der starre Werkzeughalter einen Abschnitt'(28) in unmittelbarer Nähe der Abtriebswelle.des Motors hat, daß von der Abtriebswelle eine einzige Kurvenscheibe (20) getragen wird/ die direkt in Eingriff mit dem Abschnitt des starren Werkzeughalters ist, um die Drehung der Abtriebswelle in

eine Kraft umzuwandeln, die auf den Abschnitt des Vierkzeughalters in einer Ebene quer zur Drehachse der Abtrie.bswelle einwirkt, so daß der Werkzeughalter in Phase mit der Abtrie.bswelle bewegt wird, und daß die Steuereinrichtung dem Elektromotor eine Folge von Steuersignalen zuführt, um die Abtriebswelle in einer entsprechenden Folge von Winkelpositionen zu drehen, deren Maximalwert kleiner als eine Umdrehung ist, um die erforderliche Bewegung des Werkzeughalters zum Bearbeiten des Drehwerk-.Stücks zu erreichen.