DE3626324A1 - Doppelspindel-drehmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelspindel-Drehmaschine, bei welcher zwei jeweils mit einem Werkzeughalter, insbesondere einem Werkzeugrevolver, zusammenwirkende Werkstück-Spann­ futter in Gegenüberstellung angeordnet sind, von denen we­ nigstens eines aus einer Werkstück-Übergabestellung, in welcher beide Spindelachsen fluchten, quer zur Spindelachse in eine Bearbeitungsstellung verfahrbar ist.

Doppelspindel-Drehmaschinen können als eine "natürliche" Bauform der Drehmaschinen angesehen werden, weil damit Werkstücke auf derselben Maschine in zwei Aufspannungen allseitig fertig bearbeitet werden können. Sind die beiden Futter zum Spannen der Werkstücke, wie bei gewöhnlichen Doppelspindel-Frontdrehmaschinen, in paralleler Ausrichtung nebeneinander angeordnet, müssen die Werkstücke beim Über­ gang von der ersten zur zweiten Aufspannung mit einer be­ sonderen Wendeeinrichtung gewendet werden. Es bedarf keiner Wendeeinrichtung, wenn die Futter gegenüberliegend angeord­ net sind und in eine Stellung mit fluchtenden Spindelachsen gebracht werden können, in welcher eine direkte Übergabe des Werkstücks ohne Wendevorgang erfolgen kann. Wenigstens eines der Futter muß jedoch aus der fluchtenden Übergabestel­ lung heraus in eine Bearbeitungsstellumg verschiebbar oder verschwenkbar sein, um während der Bearbeitung der in bei­ den Futtern eingespannten Werkstücke die jeweils zugeordne­ ten Werkzeuge ungehindert zum Einsatz bringen zu können.

Zu diesem Zweck ist es aus der DE-DS 33 20 940 bekannt, auf der einen Seite des Maschinenraums in paralleler Lage ein Futer und einen Werkzeugrevolver mit jeweils ortsfester Drehachse zu lagern sowie diesen gegenüber einen zweiten Werkzeugrevolver bzw. ein zweites Futter. Die letzteren sind je für sich auf in Längsrichtung der Spindelachsen ver­ laufenden Schlittenführungen und mittels Kreuzschlitten in Querrichtung verstellbar. Nachteilig ist dabei, daß die Be­ arbeitung mittels den Futtern gegenüberliegender Werkzeug­ revolver in beiden Aufspannungen jeweils nur zweiachsig ge­ steuert werden kann, obgleich in der ersten Aufspannung nor­ malerweise mehr Bearbeitungsvorgänge auszuführen sind als in der zweiten Aufspannung, und es daher zweckmäßig wäre, in der ersten Aufspannung wenigstens zwei je zweiachsig ge­ steuerte Bearbeitungsvorgänge gleichzeitig auszuführen. Außerdem verteuern die beiden Längsführungen für die Kreuz­ schlitten die Maschine.

Eine ähnliche Konstruktion ist weiterhin aus der US-PS 44 57 193 bekannt. Dort sind die diagonal gegenüberliegend angeordneten Werkzeugrevolver mittels auf Längsführungen gleitender Kreuzschlitten in Längsrichtung der Spindelachsen und in Querrichtung verfahrbar. Außerdem ist das eine Futter in Längsrichtung verschieblich gelagert. Dies bedingt außer den bereits genannten Nachteilen den weiteren Mangel, daß eine Steuerung für fünf Achsen gebraucht wird.

Noch komplizierter sind Maschinen mit 6-Achsen-Steuerung gemäß DE-DS 35 14 069, bei denen im Vergleich zu der zu­ letzt beschriebenen Konstruktion das eine Futter nicht nur in Längs- sondern auch in Querrichtung verfahrbar ist.

Sehr aufwendig ist auch eine weitere bekannte Drehmaschine gemäß DE-DS 34 20 719, bei der das eine Futter nicht nur in Längs- und Querrichtung verfahrbar, sondern außerdem um eine Querachse drehbar gelagert ist, um aus der relativ zum anderen Futter gegenüberliegenden Übergabestellung durch Drehung um 180° in eine Bearbeitungsstellung geschwenkt werden zu können, in der ein auf derselben Längsführung wie das Futter verfahrbarer Werkzeugrevolver angreifen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die in einfachster Ausführung mit einer 4-Achsen-Steuerung auskommt, um mit gegenüber den Futtern angeordneten Werkzeugen wahlweise in beiden Aufspannungen des Werkstücks je zweiachsig oder in einer Aufspannung vierachsig zu arbeiten.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zwischen der Werkstück-Übergabe- und der Bearbei­ tungsstellung verfahrbare Futter in einem längs und quer zur Spindelachse verfahrbaren Werkzeug-Revolver gelagert ist.

Im Unterschied zu sogenannten Abgreifspindeln ist erfin­ dungsgemäß eine der Hauptspindeln mit Futter in einem Werk­ zeugrevolver gelagert. Durch dessen zweiachsige Steuerung in Längs- und Querrichtung wird die Bearbeitung eines in diesem Futter eingespannten Werkstücks mittels eines die­ sem Futter zugeordneten, gegenüberliegenden Werkzeugs ge­ steuert. Andererseits kann aber auch die Steuerung dessel­ ben Werkzeugrevolvers dazu dienen, ein darin eingesetztes Werkzeug bei der Bearbeitung eines in dem gegenüberliegenden, anderen Futter eingespannten Werkstücks zu steuern, während dieses gleichzeitig auch noch durch ein dem letzteren Fut­ ter zugeordnetes gesteuertes Werkzeug bearbeitet wird.

Zur Führung eines beweglich gelagerten Futters und eines achsparallel daneben angeordneten Werkzeugrevolvers können in herkömmlicher Weise auf dem Maschinenbett zwei Längs­ führungen angebracht werden, auf denen die das Futter bzw. den Werkzeugrevolver tragenden Kreuzschlitten gleiten. Dem­ gegenüber wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das zwi­ schen der Werkstück-Übergabe- und der Bearbeitungsstellung verfahrbare Futter und der mit dem anderen Futter zusammen­ wirkende Werkzeugrevolver längs derselben Querführung ver­ fahrbar sind. Auf diese Weise genügt eine einzige Führung auf dem Maschinenbett für beide auf der einen Seite des Maschinenraums parallel nebeneinander angeordneten, ver­ fahrbaren Einheiten.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die neu vorgeschla­ gene Anordnung des kreuzweise verfahrbaren Futters und Werk­ zeugrevolvers auf einer gemeinsamen Querführung auch dann anwendbar ist, wenn erfindungsgemäß das Futter in einem weiteren Werkzeugrevolver gelagert ist, der dann seiner­ seits neben dem anderen Werkzeugrevolver auf der Querfüh­ rung gleitet.

Die neue Lagerung der einen Hauptspindel in einem in Längs­ und Querrichtung verfahrbaren Werkzeugrevolver gestattet hinsichtlich der Relativstellung zum gegenüberliegenden Werkzeugrevolver und Futter zwei Ausführungsvarianten. Bei der einen verfährt der das eine Futter tragende Werkzeug­ revolver auf der Querführung, um dieses Futter aus der mit dem anderen Futter fluchtenden Werkstück-Übergabestellung in die Bearbeitungsstellung zu bringen. Durch Drehung des das Futter tragenden Werkzeugrevolvers kann dann dieses Fut­ ter und das darin eingespannte Werkstück zur leichten Ent­ nahme an den Rand des Maschinenraums gebracht werden. Alter­ nativ könnten die Querabstände so bemessen sein, daß das in einem Werkzeugrevolver gelagerte Futter durch eine Schalt­ bewegung dieses Revolvers aus der mit dem anderen Futter fluchtenden Werkstück-Übergabestellung in die Bearbeitungs­ stellung gebracht wird.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das im Werk­ zeugrevolver gelagerte Futter in derjenigen Schaltstellung des Revolvers, in welcher es sich in Arbeitsstellung befin­ det, mit einem relativ zur Revolverdrehachse undrehbar ge­ lagerten Spindelantrieb kuppelbar, z.B. mittels einer axial beweglichen Kupplung zwischen der Abtriebswelle des Spindel­ antriebs und der mit dem Futter verbundenen Spindel.

In weiterer zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung ist der Spindelantrieb gemeinsam mit dem das Futter tragenden Werk­ zeugrevolver in Längs- und Querrichtung zur Spindelachse verfahrbar. Auf diese Weise können sonst notwendige kompli­ zierte Konstruktionen zur Drehmomentübertragung während des Verfahrens des Futters vermieden werden.

In besonders einfacher praktischer Ausführung der Erfindung sind der das eine Futter tragende Werkzeugrevolver und der dem anderen Futter gegenüberliegende Werkzeugrevolver je­ weils in Querrichtung und in Längsrichtung gesteuert bewegbar, während das andere Futter und ein neben diesem auf derselben Seite des Maschinenraums achsparallel angeordneter Werkzeug­ revolver jeweils eine ortsfeste Drehachse haben. Es versteht sich, daß über die für die Erfindung vorausgesetzten Grund­ funktionen hinaus gegen zusätzliche Komplizierung und Kosten die Vielseitigkeit erhöht werden kann, indem auch das nicht in einem Werkzeugrevolver gelagerte Futter und/oder der daneben auf derselben Seite des Maschinenraums gelagerte Werkzeugrevolver ein- oder zweiachsig gesteuert verfahrbar ge­ macht werden. Anstelle des letztgenannten Werkzeugrevolvers könnte gegenüber dem in einem weiteren Werkzeugrevolver gela­ gerten Futter auch eine einfache Werkzeughalterung Verwendung finden.

Ein erfindungsgemäß vorgeschlagenes neues Verfahren zur Bear­ beitung eines Werkstücks auf einer Doppelspindel-Drehmaschine sieht vor, daß das Werkstück in einer ersten Aufspannung in dem einen Futter gleichzeitig mit Werkzeugen eines gegenüber­ stehenden und eines neben diesem gelagerten weiteren Werkzeug­ revolvers und dann in einer zweiten Aufspannung in dem anderen Futter mit wenigstens einem Werkzeug eines diesen beiden Werk­ zeugrevolvern gegenüberliegenden Werkzeugrevolvers bearbeitet wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine vereinfachte Draufsicht auf eine Doppelspindel-Drehmaschine mit zwei jeweils diagonal gegenüber­ liegend angeordneten Futtern 10 und 12 zum Einspannen der zu bearbeitenden Werkstücke und mit diesen Futtern zusammenwir­ kenden, ihnen gegenüberstehenden Werkzeugrevolvern 14 und 16. Im Beispielsfall sind das Futter 12 und der Werkzeugrevolver 14 auf der mit Bezug auf die Zeichnung linken Seite des Maschinen­ raums um ortsfeste Achsen drehbar. Es könnten aber auch ge­ steuerte Verstellantriebe vorgesehen werden, um das Futter 12 und/oder den Werkzeugrevolver 14 mit Bezug auf ihre Drehachsen in Längs- und/oder Querrichtung zu verfahren. Anstelle des Werkzeugrevolvers 14 könnte auch eine beliebige andere dreh­ bare oder feste Werkzeughalterung vorhanden sein.

Der Spindelkasten des Futters 12 und das Schaltgetriebe des Werkzeugrevolvers 14 sind in der Zeichnung nur schematisch an­ gedeutet, da es auf Einzelheiten dieser Bauteile für die Er­ findung nicht ankommt. Es ist auch unerheblich, ob dem Fut­ ter 12 Stangenmaterial zugeführt wird oder ob z.B. eine automatische Zubringeeinrichtung vorhanden ist, die einzel­ ne Werkstücke von oben oder von der Seite in das Futter 12 einführt.

Der dem Futter 12 gegenüberstehende Werkzeugrevolver 16 ist auf einem Kreuzschlitten 18 gelagert, der seinerseits auf einer sich quer zu den Spindelachsen erstreckenden Führung 20 verfahrbar ist. Der Werkzeugrevolver 16 ist somit zweiachsig gesteuert, wie dies in der Zeichnung durch Pfeile angedeu­ tet ist.

Die Spindel des dem Werkzeugrevolver 14 gegenüberstehenden Futters 10 ist in einem weiteren Werkzeugrevolver 22 ge­ lagert, der ebenfalls mittels eines Kreuzschlittens 24 auf der Querführung 20 verfahrbar ist. Entsprechend den einge­ tragenen Pfeilen ist auch der weitere Werkzeugrevolver 22 mittels des Kreuzschlittens 24 relativ zur Spindelachse in Längs- und Querrichtung gesteuert, und dasselbe gilt dem­ entsprechend auch für das in dem Werkzeugrevolver 22 gela­ gerte Futter 10. In der gezeigten Arbeitsstellung ist des­ sen Spindel mit einem am Oberteil des Kreuzschlittens 24 fest gelagerten und daher zusammen mit dem Werkzeugrevolver 22 in Längs- und Querrichtung bewegbaren Spindelantrieb 26 kup­ pelbar. Die bei 28 angedeutete Kupplung zwischen dem Futter 10 und seinem Spindelantrieb 26 wird gelöst, bevor der Werkzeug­ revolver 22 durch eine Drehschaltbewegung das Futter 10 aus der gezeigten Arbeitsstellung heraus in eine andere Drehwinkel­ stellung mit Bezug auf die Drehachse des Werkzeugrevolvers 22 verschwenkt.

Die beschriebene Doppelspindel-Drehmaschine arbeitet wie folgt:

Ein Werkstück wird in einer ersten Aufspannung im Futter 12 mittels der zweiachsig gesteuerten Werkzeuge des Werkzeug­ revolvers 16 bearbeitet. Wenn in dieser Aufspannung sehr um­ fangreiche und vielfältige Bearbeitungsvorgänge durchzufüh­ ren sind, welche sehr viel mehr Zeit in Anspruch nehmen als die für die zweite Aufspannung vorgesehenen Arbeiten, können auch noch zusätzlich Werkzeuge des Werkzeugrevolvers 22 zum Einsatz gebracht werden, die gleichzeitig und neben den Werk­ zeugen des Werkzeugrevolvers 16 an dem im Futter 12 einge­ spannten Werkstück angreifen.

Zur Übergabe des Werkstücks vom Futter 12 auf das Futter 10 verfährt der Werkzeugrevolver 22 in der gezeigten Drehwinkel­ stellung soweit entlang der Querführung 20, bis die Spindel­ achsen der beiden Futter fluchten. Der Werkzeugrevolver 16 weicht dabei aus, um die fluchtende Stellung der beiden Fut­ ter zu ermöglichen. In dieser Stellung kann das Werkstück direkt von dem einen auf das andere Futter übergeben bzw. übernommen werden. Danach fährt der Werkzeugrevolver 22 mit­ tels des Kreuzschlittens 24 aus der Übergabestellung in eine Arbeitsstellung, in welcher die Werkzeuge des Werkzeugre­ volvers 14 an dem im Futter 10 eingespannten Werkstück an­ greifen können. Inzwischen kann ein weiteres Werkstück in das Futter 12 eingespannt und mittels des Werkzeugrevol­ vers 16 bearbeitet werden. Nach der Bearbeitung in der zwei­ ten Aufspannung im Futter 10 wird die Kupplung 28 gelöst und der Werkzeugrevolver 22 mit dem Futter 10 in eine Entnahme­ stellung weitergeschaltet, in welcher sich das Futter 10 z.B. am äußeren Rand des Maschinenraums befindet, wo sich das fertig bearbeitete Werkstück leicht entnehmen läßt.

Wenn die Anordnung so getroffen ist, daß das Futter 10 durch eine Drehschaltbewegung des Revolvers 22, bei dem es sich auch um einen drehbaren Tragarm handeln kann, der nur das Futter 10 oder z.B. noch an einem weiteren Arm ein Werkzeug trägt, aus der Übergabestellung in die Bearbeitungsstellung gebracht wird, sollte zweckmäßigerweise ein zweiter kuppel­ barer Antriebsmotor am Kreuzschlitten 24 angebracht werden, mit dem das Futter 10 in der Übergabestellung kuppelbar ist, während der Antriebsmotor 26 in der beschriebenen Weise in der Bearbeitungsstellung ankuppelbar ist.

Claims (9)

1. Doppelspindel-Drehmaschine, bei welcher zwei jeweils mit einer Werkzeughalterung, insbesondere einem Werkzeugre­ volver, zusammenwirkende Werkstück-Spannfutter in Gegen­ überstellung angeordnet sind, von denen wenigstens eines aus einer Werkstück-Übergabestellung, in welcher beide Spindelachsen fluchten, quer zur Spindelachse in eine Bearbeitungsstellung verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen der Werkstückübergabe- und der Bearbeitungsstellung ver­ fahrbare Futter (10) in einem längs und quer zur Spin­ delachse verfahrbaren weiteren Werkzeug-Revolver (22) gelagert ist.

2. Doppelspindel-Drehmaschine, bei welcher zwei jeweils mit einer Werkzeughalterung, insbesondere einem Werkzeug- Revolver, zusammenwirkende Werkstück-Spannfutter in Gegenüberstellung angeordnet sind, von denen wenigstens eines aus einer Werkstück-Übergabestellung, in welcher beide Spindelachsen fluchten, quer zur Spindelachse in eine Bearbeitungsstellung verfahrbar ist, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zwischen der Werkstücküber­ gabe- und der Bearbeitungsstellung verfahrbare Futter (10) und der mit dem anderen Futter (12) zusammenwir­ kende Werkzeug-Revolver (16) längs derselben Querfüh­ rung (20) verfahrbar sind.

3. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das im Werkzeug- Revolver (22) gelagerte Futter (10) in derjenigen Schalt­ stellung des Revolvers (22), in welcher es sich in Ar­ beitsstellung befindet, mit einem relativ zur Revolver­ Drehachse undrehbar gelagerten Spindelantrieb (26) kuppel­ bar ist.

4. Drehmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spindelantrieb (26) gemeinsam mit dem das eine Futter (10) tragenden Werk­ zeug-Revolver (22) in Längs- und Querrichtung der Spin­ delachse verfahrbar ist.

5. Drehmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das eine Futter (10) durch Drehung des es tragenden Werkzeug- Revolvers (22) aus der Bearbeitungsstellung in eine am äußeren Rand der Maschine angeordnete Werkstückabnahme­ stellung bewegbar ist.

6. Drehmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der das eine Futter (10) tragende Werkzeugrevolver und der dem anderen Futter (12) gegenüberstehende Werkzeug-Re­ volver (16) jeweils in Querrichtung und in Längsrichtung gesteuert bewegbar sind.

7. Drehmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem in Querrichtung zur Spindelachse verfahr­ baren Futter (10) zusammenwirkende Werkzeug-Revolver (14) ebenfalls in Längs- und/oder Querrichtung zur Spindel­ achse gesteuert verfahrbar ist.

8. Drehmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das eine Futter (10) durch Drehung des es tragenden Werkzeug- Revolvers (22) aus der mit dem anderen Futter (12) fluchtenden Werkstück-Übergabestellung in die Bearbei­ tungsstellung gegenüber einem Werkzeughalter (14) schwenk­ bar ist.

9. Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks auf einer Doppelspindel-Drehmaschine nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß es in einer ersten Aufspannung in dem einen Futter (12) gleich­ zeitig mit Werkzeugen eines gegenüberstehenden Werkzeug- Revolvers (16) und eines neben diesem gelagerten weite­ ren Werkzeug-Revolvers (22) und dann in einer zweiten Aufspannung in einem darin gelagerten Futter (10) mit einem Werkzeug einer diesen beiden Werkzeug-Revolvern (16, 22) gegenüberliegenden Werkzeug-Halterung (14) be­ arbeitet wird.