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TECHNISCHES GEBIET
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Diese
Erfindung betrifft eine kombinierte NC-Drehmaschine, die einen bearbeitenden
Betrieb wie den eines Bearbeitungszentrums durch Bereitstellen einer
Werkzeugspindel mit einer ATC (Automatische Werkzeugwechselvorrichtung)
ermöglicht, und
die eine Drehmaschine mit zwei gegenüberliegenden Hauptwellen bereitstellt,
die mit einer werkzeugwechselfähigen
Werkzeugspindel und mit Werkzeugrevolverköpfen versehen ist.
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STAND DER TECHNIK
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Die
Ausrichtungen (Steuerachsen einer NC-Maschine) eines Werkstückes und
von Fräswerkzeugarbeitsgängen auf
einer Drehmaschine mit NC-Steuerung sind durch X, Y, Z und A, B,
C dargestellt. Eine Z-Achse stellt die Ausrichtung von Hauptwellen
dar, eine X-Achse die Richtung, in die ein Werkzeug in ein Werkstück fräst und zugeführt wird, eine
Y-Achse die Richtung, in der die Y-Achse sowohl auf der Z-Achse
und auf der X-Achse orthogonal ist, eine C-Achse einen Winkel um
die Z-Achse herum, eine A-Achse
einen Winkel um die X-Achse herum, und eine B-Achse einen Winkel
um die Y-Achse herum.
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Üblicherweise
ist eine Drehmaschine des Typs mit zwei gegenüberliegenden Hauptwellen und zwei
gegenüberliegenden
Werkzeugrevolverköpfen, die
mit einer linken Hauptwelle und einer rechten Hauptwelle, die einander
auf der gleichen Achse gegenüber
liegen, und zwei Werkzeugrevolverköpfen, die entsprechend der
jeweiligen Hauptwellen, die linken und die rechten Werkzeugrevolverköpfe sind, versehen
ist, bekannt (offen gelegte
japanische
Patentanmeldungen Nr. 3-222012 und
8-126901 ). In dieser Art von Drehmaschine
ist zumindest eine der Hauptwellen in der Richtung der Z-Achse beweglich vorgesehen,
und ein Werkstück
wird zwischen den linken und rechten Hauptwellen im Einklang mit
einer Bewegung einer Hauptwelle in der Richtung der Z-Achse übertragen.
Da ein Werkstück
zwischen den linken und rechten Hauptwellen übertragen wird, kann die Bearbeitung
des Werkstück
als Ganzes, einschließlich
des Abschnitts, der durch ein Futter erfasst wird, auf der gleichen
Maschine ausgeführt
werden.
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Zudem
kann in dieser Art von Drehmaschine, die es ermöglicht, Drehwerkzeuge, wie
Schlitzfräser und
-bohrer und dergleichen an Werkzeugrevolverköpfen zu befestigen, das Abflachen,
Bohren und Gewindefräsen
einer umgebenden Oberfläche
eines Werkstücks
durch Steuern der linken und der rechten Seite der Z-Achse, der
X-Achse und der C-Achse durchgeführt
werden. Dies ermöglicht
Arbeiten mit einer Vielfalt von Formen, die durchgehend, von einem Zustand
aus einem Rohmaterial zu dem eines fertiggestellten Produktes, auf
der gleichen Maschine zu bearbeiten sind.
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Es
ist jedoch unvermeidbar, dass die beweglichen Hauptwellen verglichen
mit fest angeordneten Hauptwellen weniger starr sind. Daher ist
ein Fräsbetrieb
bei hoher Belastung mit einer Drehmaschine mit beweglichen Hauptwellen
eingeschränkt.
Obwohl die Werkzeugrevolverköpfe
in der Lage sind, Werkzeuge bei der Verwendung in einem kurzen Zeitraum
zu wechseln, sind die Lagersteifheit der Werkzeuge und die Abmessungen
der verwendbaren Werkzeuge beschränkt, da den Stützstrukturen
der Revolverköpfe und
dem Gewicht und den Abmessungen derselben Begrenzungen auferlegt
sind.
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In
einer derartigen herkömmlichen
Drehmaschine mit zwei gegenüberliegenden
Hauptwellen und zwei gegenüberliegenden
Revolverköpfen,
sind die zwei Werkzeugrevolverköpfe
auf der hinteren Seite der Hauptwellen vorgesehen, wenn sie von
der Seite eines Arbeiters betrachtet werden, um ein Befestigen eines
Werkstücks
an und ein Ablösen
von den Hauptwellen aufrechtzuerhalten, und um es einem Arbeiter
zu erlauben, sich der Maschine zu nähern. Ferner enthält die Drehmaschine
auch einen dritten Revolverkopf, der auf der vorderen Seite der Hauptwellen
angeordnet ist, zusätzlich
zu den zwei Werkzeugrevolverköpfen,
die auf der hinteren Seite der Hauptwellen angeordnet sind.
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Eine
kombinierte Drehmaschine mit NC-Steuerung, die mit einer einzelnen
Hauptwelle und einer einzelnen ATC-tragenden Werkzeugspindel versehen
ist, die in der Lage ist, eine B-Achse zu steuern und auf einer
Werkzeugauflage angeordnet ist, ist bekannt (offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 4-283003 ).
Diese Art von Drehmaschine ist mit einem Drehwerkzeug wie einem
Schlitzfräser und
dergleichen auf der Werkzeugspindel versehen und ist in der Lage,
einen bearbeitenden Betrieb eines Bearbeitungszentrums, wie den
eines Verfahrens zum Erstellen eines großen Loches oder das Abflachen
einer diagonalen Oberfläche,
auszuführen.
In dieser Drehmaschine kann ein Abdrehverfahren durch einen Drehmeißel durchgeführt werden, der
an der Werkzeugspindel in einem rotationsgestoppten Zustand befestigt
ist. In dieser Art von kombinierter Drehmaschine mit NC-Steuerung
ist nur eine Werkzeugspindel an der Werkzeugauflage befestigt, und
es ist daher möglich,
die Lagersteifigkeit der Werkzeuge und das den Werkzeugen übertragenen
Drehmoments zu erhöhen.
Dies ermöglicht
es, einen Fräsbetrieb
bei hoher Belastung durchzuführen,
und Werkzeuge mit großer
Abmessung an der Werkzeugspindel zu befestigen. Da viele Werkzeuge in
einem Werkzeugmagazin einer ATC vorgehalten werden können, kann
ein Werkstück
durch viele Arten von Werkzeugen bearbeitet werden. Die ATC benötigt jedoch
viel Zeit, um Werkzeuge zu wechseln und verringert einen Wirkungsgrad
der Bearbeitung, da ein Bearbeitungsbetrieb nicht ausgeführt werden kann,
wenn die Werkzeuge gewechselt werden. Wenn ein Werkstück einer
verlängerten
Form mit einem Werkzeug zu einer großen Tiefe gefräst wird, wird
das Werkstück
wegen einer Fräsgegenkraft
gebogen, und ein Fräsbetrieb
bei einer hohen Belastung kann nicht ausgeführt werden.
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Eine
kombinierte Drehmaschine mit NC-Steuerung vom Typ mit einer einzelnen
Hauptwelle, einer Einzelspindel und einem Einzelrevolverkopf, welche
eine kombinierte Drehmaschine mit NC-Steuerung vom Typ mit einer
einzelnen Hauptwelle und einer Einzelspindel ist, ergänzt mit
einem oben erwähnten
Werkzeugrevolverkopf, wurde ferner bereitgestellt (offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 5-31601 ).
In der Drehmaschine diesen Aufbaus ist eine Werkzeugspindel auf
der hinteren Seite der Hauptwelle, von der Seite eines Arbeiters aus
gesehen, und ein Werkzeugrevolverkopf auf der vorderen Seite der
Hauptwelle vorgesehen.
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Wenn
jedoch eine der zwei Werkzeugauflagen auf einer ATC-tragenden Werkzeugauflage
ausgebildet ist, wobei die andere aus einer Werkzeugrevolverkopfauflage
gebildet ist, wird das Ungleichgewicht von Bearbeitungsbelastung
und Bearbeitungswirkungsgrad zwischen der Revolverkopfseite und der
ATC-Seite groß,
und wegen der Übertragung
der Werkzeugauflage und eines Werkzeugwechselbetriebs der ATC geht
viel Zeit verloren, daher kann der Bearbeitungswirkungsgrad nicht
ausreichend verbessert werden. Die
US 5,127,140 A offenbart eine numerisch gesteuerte
Drehmaschine, die mit zwei Spindelköpfen und drei Werkzeugauflagen
versehen ist, die jeweils in zwei Richtungen antreibbar sind.
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Eine
andere Ausführungsform
einer Drehmaschine ist aus der
EP 0 900 627 A bekannt. Diese bekannte Drehmaschine
weist einen Werkzeugschlitten mit zumindest einer Werkzeugspindel
zum drehbaren Halten eines Werkzeugs auf. Der Werkzeugschlitten
mit der Werkzeugspindel ist auf einem Kreuzschlitten vorgesehen,
der in gleitbarem Eingriff mit Gleitschienen steht, die auf einem
Träger
vorgesehen sind. Der Träger
andererseits steht in gleitbarem Eingriff mit einem zweiten Satz
von Gleitschienen, wodurch eine Bewegung des Werkzeugschlittens
in zwei Achsen ermöglicht
wird.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgrund
des jüngsten
Fortschritts in der Technologie und der Diversifizierung der Nachfragen wurde
selbst an Orten der maschinellen Fertigung eine Zunahme in der Art
der Werkstücke
und eine Abnahme in deren Menge unvermeidbar. Zudem wurde die Einsparung
an Arbeit und die Verbesserung der Produktivität verlangt. Um solche Anforderungen
zu erfüllen,
ist es notwendig, Werkstücke
mit verschiedenen Formen in einem Zustand aus einem Rohmaterial
effektiv in fertige Produkte auf der gleichen Maschine zu bearbeiten.
In der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, eine Anordnung
zum Ändern der
Art der verwendeten Maschine zu erstellen, wenn der Arbeitsgang
zum Überführen von
Werkstücken zwischen
vielen Arten von Maschinen und die Art der Werkstücke geändert werden.
Zudem wird ein Verlust an Zeit während
des bearbeitenden Betriebs vermieden, und das Fräsen eines Werkstücks unter
einer hohen Belastung wird möglich.
Dies ermöglicht es,
viele Arten von Werkstücken
in einem unbemannten Zustand bei einem hohen Wirkungsgrad kontinuierlich
zu bearbeiten.
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Die
kombinierte Drehmaschine mit NC-Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung
wird mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen bereitgestellt.
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Wenn
die kombinierte Drehmaschine mit NC-Steuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, kann die Bearbeitung eines Werkstücks bei
gleichzeitigen Arbeitsgängen
der linken Werkzeugrevolverkopfauflage und der rechten Werkzeugrevolverkopfauflage
fortgesetzt werden, selbst während
die Werkzeuge auf der dritten Werkzeugauflage (die im Folgenden
als „kombinierte
Werkzeugauflage" bezeichnet
wird) 6, die mit der ATC-tragenden Werkzeugspindel 14 versehen
ist, gewechselt werden. Nur ein spezieller Bearbeitungsbetrieb und
ein Bearbeitungsbetrieb unter einer hohen Belastung, die nicht auf
den Werkzeugrevolverkopfauflagen ausgeführt werden können, können auf
der kombinierten Werkzeugauflage ausgeführt werden. Es ist daher möglich, den
Einfluss zu minimieren, den ein Arbeitsgang der Werkzeugauswechslung
der kombinierten Werkzeugauflage und der Übertragungszeit der Werkzeugauflage
auf eine Abnahme des Wirkungsgrades ausübt, und eine Dauer für einen
Bearbeitungszyklus kann verbessert werden.
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In
der Bearbeitung eines Stangenmaterials, bei dem beide Endabschnitte
eines verlängerten Werkstücks durch
die linke Hauptwelle und die rechte Hauptwelle erfasst werden, kann
ein ausgewogener Fräsbetrieb
durch eine kombinierte Werkzeugauflage mit einer großen Fräsgegenkraft
und zwei Werkzeugrevolverkopfauflagen mit einer kleinen Fräsgegenkraft
ausgeführt
werden. Insbesondere kann ein Fräsbetrieb
unter einer hohen Belastung, der nicht von der Biegung des Werkstücks begleitet
wird, durchgeführt
werden, und eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades der Bearbeitung
kann erreicht werden.
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Wenn
die linke Hauptwelle 1L in dem Aufbau gemäß dieser
Erfindung fest stehend vorgesehen ist, ist es möglich, die Lagersteifigkeit
eines Werkstücks in
der Bearbeitung in einem ersten Schritt zu verbessern und ein Verfahren
zur Zufuhr eines Stangenmaterials durch ein zentrales Loch der linken
Hauptwelle zu vereinfachen. Wenn die rechte Hauptwelle 1R so vorgesehen
ist, dass diese Welle in die Richtung der Z-Achse bewegt werden
kann, kann die Überführung eines
Werkstücks
zwischen der linken Hauptwelle und der rechten Hauptwelle ausgeführt werden. Wenn
eine Verriegelungsvorrichtung zum mechanischen Stoppen der Bewegung
der rechten Hauptwelle in der Richtung der Z-Achse vorgesehen ist,
kann die Steifigkeit der rechten Hauptwelle während eines Fräsbetriebs
unter einer hohen Belastung erhöht werden.
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Wenn
sowohl die linken und die rechten Werkzeugrevolverköpfe 9L, 9R so
vorgesehen sind, dass sie in die Richtung der Z-Achse und in die
Richtung der X-Achse bewegt werden können, ist es möglich, einen
gleichzeitigen Bearbeitungsbetrieb unter Verwendung einer willkürlichen
Kombination der kombinierten Werkzeugauflage und der zwei Werkzeugrevolverkopfauflagen
durchzuführen.
In diesem Fall, wenn die linken und die rechten Werkzeugrevolverköpfe 9L, 9R von
einer Position aus beweglich gemacht werden, in der die linke Hauptwelle
einem Werkstück
in einer Position gegenüberliegt,
in der die rechte Hauptwelle dem Werkstück gegenüberliegt, ist es möglich, die
linken und die rechten Hauptwellen und die Werkzeugrevolverköpfe frei
zu kombinieren, und die Art der Werkzeuge, die für den bearbeitenden Arbeitsgang
auf jeder einzelnen Seite verwendbar sind, kann erhöht werden.
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Wenn
die Werkzeugrevolverköpfe 9L, 9R so ausgebildet
sind, dass Drehwerkzeuge daran befestigt werden können, ist
es möglich,
ein Werkstück
zu bearbeiten, das durch die Drehwerkzeuge auf den Revolverköpfen gestoppt
wird, und gleichzeitig mit einem Fräsverfahren zu bearbeiten, das
auf das Werkstück
auf der kombinierten Werkzeugauflage angewandt wird.
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Wenn
die Werkzeugrevolverköpfe 9L, 9R an den
Abschnitten der jeweiligen Werkzeugauflagen 8L, 8R befestigt
werden, die nahe bei den gegenüberliegenden
Werkzeugauflagen liegen, so können die
Werkzeuge auf den zwei Werkzeugrevolverköpfen einander nahe gebracht
werden. Daher kann das Bearbeiten des Werkstücks, das durch eine Hauptwelle
erfasst wird, unter Verwendung der zwei Werkzeugrevolverköpfe einfach
ausgeführt
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine allgemeine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
der kombinierten Drehmaschine mit NC-Steuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
ein schematisches Diagramm, das die Beziehung zwischen einer kombinierten
Werkzeugauflage und einem Werkzeugmagazin zeigt; und
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3 bis 8 stellen
Beispiele eines Zustands der Werkstückbearbeitung, der in den 1 und 2 gezeigten
kombinierten Drehmaschine mit NC-Steuerung dar.
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Bezug
nehmend auf die Zeichnungen bezeichnen die Bezugszeichen 29L, 29R linke
und rechte Spindelstöcke,
ein Bezugszeichen 6 eine kombinierte Werkzeugauflage, Bezugszeichen 8L, 8R linke
und rechte Werkzeugrevolverkopfauflagen, und 9L, 9R linke
und rechte Werkzeugrevolverköpfe, ein
Bezugszeichen 14 eine Werkzeugspindel, 19 ein Werkzeugmagazin
der ATC, und 20 eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Die
kombinierte Drehmaschine mit NC-Steuerung, die in den Zeichnungen
gezeigt ist, ist mit einem linken Spindelstock 29L und
einem rechten Spindelstock 29R versehen, die einander auf
der gleichen Achse gegenüberliegen.
Ein linkes Futter 2L und ein rechtes Futter 2R sind
auf den gegenüberliegenden
Endabschnitten der Hauptwellen vorgesehen, die auf den zwei Spindelstöcken 29L, 29R getragen
werden. Die linken und die rechten Hauptwellen werden falls notwendig
durch die Hauptwellenmotoren 4L, 4R, welche die
C-Achse steuern können,
getrennt und gleichzeitig gedreht und enthalten in ihren Abschnitten 3L, 3R Kodiereinrichtungen.
Der linke Spindelstock 29L ist an einem Bett 5 befestigt,
während
der rechte Spindelstock 29R in der Richtung der Z-Achse
beweglich ist. Wenn ein Fräsverfahren
bei einer hohen Belastung durchgeführt wird, kann der rechte Spindelstock 29R an
dem Bett 5 durch eine Klemmvorrichtung (nicht gezeigt)
befestigt werden, die dazu angepasst ist, den rechten Spindelstock 29R durch
hydraulische Energie zu halten. Das Bett 5 ist von einem
abgeschrägten
Typ, der um einen Winkel von 30 bis 45° in der Richtung geneigt ist,
in der ein vorderer Abschnitt des Bettes niedriger ist, wenn er
von der Seite eines Arbeiters betrachtet wird. Ein hinterer Abschnitt
des Bettes 5 ist auf einer horizontalen Führungsoberfläche ausgebildet,
die dazu angepasst ist, einen beweglichen Träger 7 für eine kombinierte
Werkzeugauflage 6 in der Richtung der Z-Achse zu führen. Revolverkopfauflagen 8L, 8R,
die in den Richtungen der X-Achse und der Z-Achse jeweils beweglich
sind, sind auf der unteren vorderen Seite der Hauptspindelstöcke 29L, 29R Werkzeugrevolverkopfauflagen
sind auf den Seiten vorgesehen, die nahe bei den anderen Revolverkopfauflagen sind.
Mit anderen Worten, die Werkzeugrevolverköpfe 9L, 9R sind
an einem rechten Endabschnitt der linken Revolverkopfauflage und
an einem linken Endabschnitt der rechten Revolverkopfauflage vorgesehen.
Eine Führung
für die
Bewegungen des rechten Spindelstocks 29R und der zwei Revolverkopfauflagen 8L, 8R ist
in der Richtung der Z-Achse auf einer geneigten Oberfläche auf
der vorderen Seite des Bettes 5 vorgesehen. Die Revolverkopfauflagen 8L, 8R werden
in der Richtung der Z-Achse durch eine Förderschnecke bewegt, die parallel
zu dieser Führung vorgesehen
ist. Wenn zwei Förderschnecken,
die mit den Revolverkopfauflagen 8L, 8R in Eingriff
stehen, um eine Entfernung nahe einer Breite des Bettes voneinander
beabstandet vorgesehen sind, ist es möglich, ein Werkstück, das
durch die rechte Hauptwelle mittels eines Werkzeugs auf dem linken
Werkzeugrevolverkopf gehalten wird, wie auch ein Werkstück, das
durch die linke Hauptwelle mittels eines Werkzeuges auf dem rechten
Werkzeugrevolverkopf gehalten wird, zu bearbeiten.
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Obwohl
die Einzelheiten in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, sind die
zwei Revolverköpfe 9L, 9R in
der Lage, Drehwerkzeuge wie einen Schlitzfräser und dergleichen, daran
zu befestigen, und ein Fräsverfahren
bei einer niedrigen Belastung und ein Verfahren zur Lochherstellung
kann auf der Seite der Revolverköpfe 9L, 9R durchgeführt werden.
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Was
die Strukturen der Spindelstöcke 29L, 29R und
der Revolverkopfauflagen 8L, 8R betrifft, so ist
der linke Spindelstock 29L am meisten bevorzugt befestigt
vorgesehen. Wenn eine solche Struktur eingesetzt wird, kann die
Struktur von beispielsweise einem Stangenzuführer, der zum Zuführen eines
Werkstücks
durch das Zentrum der linken Hauptwelle zu einem Verarbeitungsbereich
unter Verwendung des Stangenzuführers
verwendet wird, vereinfacht werden. Der rechte Spindelstock kann
so vorgesehen sein, dass er sich davon in der Richtung der Z-Achse nicht
bewegt. In diesem Fall wird die Übergabe
eines Werkstücks
von der linken Seite zu der rechten Seite durch Verwenden einer
Hand eines Beladers/Entladers, die dazu angepasst ist, ein Werkstück auf und von
der Drehbank zu laden und zu entladen, durchgeführt. Die linke Revolverkopfauflage 8L ist
naturgemäß nur in
den Richtungen der Z-Achse und der X-Achse beweglich gefertigt.
Die rechte Revolverkopfauflage 8R kann ebenfalls in der
Richtung der X-Achse beweglich gefertigt sein, wenn der rechte Spindelstock 29R in
der Richtung der Z-Achse beweglich eingestellt ist. Es wird jedoch
noch bevorzugter empfoh len, dass die rechte Revolverkopfauflage in
den Richtungen der Z-Achse und der X-Achse beweglich vorgesehen sind, um
ständig
die rechte Revolverkopfauflage 8R zu verwenden, wenn ein
bearbeitender Betrieb mit dem rechten Spindelstock 29R, der
befestigt ist, um eine hohe Belastung aufzunehmen, durchgeführt wird.
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Der
bewegliche Träger 7 ist
für die
kombinierte Werkzeugauflage 6 in der Richtung der Z-Achse
und entlang der Führung 10 in
Richtung der Z-Achse, die auf einer horizontalen Oberfläche auf der
hinteren Seite des Bettes 5 vorgesehen ist, beweglich angeordnet.
Dieser bewegliche Träger
ist darauf mit einer longitudinalen Führung 16 vorgesehen,
die sich horizontal erstreckt, um die Z-Achse im rechten Winkel
hierzu zu kreuzen. Ferner ist ein geneigter Sockel 17 dazu
angepasst, um entlang dieser Führung
durch einen Bewegungsmotor (nicht gezeigt) für den geneigten Sockel beweglich
zu sein. Dieser geneigte Sockel ist mit einer oberen Oberfläche versehen,
die sich in einem Winkel erstreckt, der dem einer geneigten Oberfläche an der
vorderen Seite des Bettes entspricht, und eine Führung 11 für die Richtung
der X-Achse ist auf der gleichen oberen Oberfläche vorgesehen. Der geneigte
Sockel 17 ist mit einem Fördersockel 12 für die kombinierte
Werkzeugauflage 6 angebracht, so dass der Fördersockel entlang
der Führung 11 für die Richtung
der X-Achse durch einen Fördermotor 13 bewegt
werden kann. Dieser Fördersockel 12 weist
einen Drehwerkzeugsockel 15 auf, der mit einer Werkzeugspindel 14 versehen
ist und daran befestigt ist, so dass der Werkzeugsockel jeweils
um 90° nach
links und nach rechts gedreht werden kann, und zwar um eine B-Achse
mit einer Position, in der die Werkzeugspindel so eingestellt ist,
um in der Richtung der X-Achse als ein Ausgangspunkt gegenüberzuliegen.
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Die
Werkzeugspindel 14 ist so ausgebildet, dass deren Rotation
plötzlich
durch eine Verriegelungsvorrichtung (nicht gezeigt), die in der
Drehwerkzeugauflage 15 enthalten ist, angehalten werden kann.
Daher können
Drehwerkzeuge, wie ein Schlitzfräser,
ein Bohrer und dergleichen, naturgemäß an der Werkzeugspindel 14 befestigt
werden. Es ist auch möglich,
drehende Werkzeuge (Meißel
und dergleichen) an der Werkzeugspindel 14 in einem verriegelten
Zustand zu befestigen.
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Ein
Werkzeug 18, das an der Werkzeugspindel 14 auf
der kombinierten Werkzeugauflage 6 befestigt ist, die wie
oben beschrieben ausgebildet ist, kann Arbeitsgänge ausführen, die weiter unten beschrieben
werden. Zunächst
können
grundlegende Arbeitsgänge
der Werkzeugauflage einer Drehmaschine, deren Bewegung in den Rich tungen
der Z-Achse und der X-Achse infolge einer Bewegung des beweglichen
Trägers 7 in
der Richtung der Z-Achse, und eine Bewegung des Fördersockels 12 in
der Richtung der X-Achse, eingestellt werden. Zudem kann die Richtung,
in welche sich das Werkzeug erstreckt, frei in Richtung des ersten
Spindelstocks oder des zweiten Spindelstocks in Folge eines Steuerbetriebs
der B-Achse der Drehwerkzeugauflage 15 geneigt werden.
Ferner kann die Bewegung des Fördersockels 12,
das heißt
der Werkzeugspindel 14, in der Richtung der Y-Achse durch
gleichzeitiges Steuern einer longitudinalen Bewegung des geneigten Sockels 17 und
einer Bewegung der X-Achse des Fördersockels 12 in
Bezug auf einen Neigungswinkel einer oberen Oberfläche des
geneigten Sockels 17 eingestellt werden. Insbesondere wenn
die Werkzeugspindel 14, an der zum Beispiel ein Stirnfräser befestigt
ist, in der Richtung der Y-Achse bewegt wird, wobei eine Bewegung
der Hauptwellen in der C-Achse angehalten ist, kann eine große ebene Oberfläche parallel
zu den Hauptwellen auf einer umgebenden Oberfläche des Werkstückes ausgebildet werden.
Es ist auch möglich,
eine geneigte ebene Oberfläche
und eine gekrümmte
ebene Oberfläche durch
Steuern eines Winkels der Werkzeugspindel 14 um die B-Achse
herum auszubilden.
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Eine
ATC 20 mit einem Werkzeugmagazin 19 für Werkzeuge,
die an der kombinierten Werkzeugauflage 6 zu befestigen
sind, und die dazu angepasst ist, ein Werkzeug in diesem Werkzeugmagazin an
der Werkzeugspindel 14 auf der kombinierten Werkzeugauflage
zu befestigen und davon abzulösen,
ist benachbart zu einem hinteren Ende des Bettes 5 vorgesehen.
Das dargestellte Werkzeugmagazin 19 weist einen Aufbau
auf, in dem eine umlaufende Kette 22, an der mehrere Werkzeughalter 21,
die in der auswärtigen
Richtung in Bezug auf die Drehmaschine verbunden sind, vorgesehen
ist, und in der die Auswahl der Werkzeuge durch Einstellen eines der
Werkzeuge, die an dem Werkzeughalter befestigt sind, in einer Überführungsposition
in Bezug auf die ATC 20 durch eine umlaufende Bewegung
der umlaufenden Kette durchgeführt
wird.
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Die
ATC 20 weist einen Aufbau auf, der mit einem Schwenkarm 23 versehen
ist, der mit Werkzeug greifenden Krallen an deren beiden Enden versehen
ist, und dieser Schwenkarm ist an einer Schiebebühne 25 befestigt,
die sich entlang der Führungsschiene 24,
die sich in der Richtung der Z-Achse erstreckt, nach vorne und hinten
bewegt.
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Zwischen
einem Raum, in dem das Werkzeugmagazin 19 und die ATC 20 vorgesehen
sind, und einem Raum, in dem die kombinierte Werkzeugauflage 6 bewegt
wird, ist, wie in 2 gezeigt, eine Trennwand 27 mit
einem Riegel 26 vorgesehen. Während die kombinierte Werkzeugauflage 6 ein Werkstück bearbeitet, überführt das
Werkzeugmagazin 19 ein Werkzeug, das in einer nachfolgenden
Stufe zu verwenden ist, zu einer Überführungsposition, und der Schwenkarm 23 der
ATC greift ein ausgewähltes
Werkzeug durch eine Werkzeug greifende Kralle 28 davon, überführt das
Werkzeug in Richtung der Werkzeugauflage entlang der Führungsschiene 24 und
verharrt in einem Wartezustand.
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Wenn
die kombinierte Werkzeugauflage 6 in der Richtung der X-Achse
zu dem Ursprung (Ausgangsposition) zurückkehrt, bei einer Stufe, in
dem ein bearbeitender Arbeitsgang durch das befestigte Werkzeug
fertiggestellt ist. Die Drehwerkzeugauflage 15 wird zu
einer Position bewegt, die um 90° um
die B-Achse herum beabstandet ist, um den beweglichen Träger 7 in
Richtung der ATC zu bewegen. Der Riegel 26 wird mit der
Werkzeugspindel, die in diesem Zustand zurückgeblieben ist, geöffnet, und
der bewegliche Träger 7 wird
in Richtung der ATC bewegt, wobei das Werkzeug, das durch die Werkzeugspindel
ergriffen wird, zu dem Schwenkarm 23 abgegeben wird. Der
Schwenkarm wird dann um 180° gedreht,
und ein neues Werkzeug wird an der Werkzeugspindel 14 befestigt.
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Die
kombinierte Werkzeugauflage 6 und die ATC 20 bewegen
sich in die Richtungen, in die sie einander verlassen, und der Riegel 26 wird
geschlossen. Die ATC kehrt dann zu dem Werkzeug zurück, das
an dem Werkzeugmagazin 19 aufgenommen ist, das mit einem
Arbeitsgang zum Auswählen
eines Werkzeuges, das verwendet wird, in einer nachfolgenden Stufe
beginnt. Andererseits beginnt die kombinierte Werkzeugauflage 6 mit
dem Ausführen
eines bearbeitenden Arbeitsganges durch ein neu befestigtes Werkzeug
mit vorbestimmtem zeitlichem Ablauf.
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Gemäß der kombinierten
Drehmaschine mit NC-Steuerung in dieser oben beschriebenen Ausführungsform,
kann der folgende Werkstück
bearbeitende Betrieb ausgeführt
werden.
- A. Wie in 3 gezeigt,
wird ein Abflachungsverfahren für
ein linkes Werkstück
durch einen Schlitzfräser
mit einer linken fest stehenden Hauptwelle 1L durchgeführt, der
an einer Werkzeugspindel 14 befestigt ist, während ein
Wendebetrieb für
ein rechtes Werkstück
durch einen rechten Revolverkopf 9R durchgeführt wird,
wobei eine rechte Hauptwelle 1R gedreht wird. Während dieser
Zeit kann ein Fräsbetrieb
bei einer hohen Belastung der kombinierten Werkzeugauflage ermöglicht werden,
und zwar durch gleichzeitiges Durchführen eines Bohrverfahrens,
für das
linke Werkstück
durch einen linken Revolverkopf 9L simultan mit dem Abflachungsverfahren,
und durch Verhindern der Biegung des Werkstückes durch Drücken eines
aufnehmenden Gliedes, das an dem linken Revolverkopf 9L befestigt
ist, gegen das Werkstück.
Ein bearbeitender Betrieb unter den Bedingungen, dass die linke
Seite und die der rechten Seite umgestellt sind, kann ebenfalls durchgeführt werden.
- B. Wie in 4 gezeigt, ist es möglich, Werkstücke zu wenden,
die durch die linke Hauptwelle 1L und die rechte Hauptwelle 1R separat
erfasst werden, oder ein Werkstück
zu wenden, das an seinen beiden Endabschnitten erfasst wird, Befestigen
eines Wendewerkzeuges an einer Werkzeugspindel 14, und
dadurch die Werkzeuge gleichzeitig durch zwei Werkzeugrevolverköpfe 9L, 9R und einer
Gesamtzahl von drei Schwenkwerkzeugen zu bearbeiten. Während dieser
Zeit werden eine Belastung des Werkzeugs auf die Werkzeugspindel 14 und
die auf den zwei Revolverköpfen
in den Richtungen ausgeübt,
die einander gegenläufig sind,
so dass es möglich
ist, einen ausgewogenen Fräsbetrieb
durchzuführen,
der nicht von der Biegung des Werkstücks begleitet wird.
- C. Wie in 5 gezeigt, kann die Bearbeitung
von Werkstücken
auf der linken Seite und der rechten Seite durch jeweilige Spindeln
und Werkzeugrevolverköpfe
fortgesetzt werden, während
die Werkzeugspindel 14 zwischen der linken und der rechten
Seite bewegt wird.
- D. Wie in 6 gezeigt, wird das Werkstück durch
Drücken
von aufnehmenden Gliedern, die an den linken und an den rechten
Revolverköpfen 9L, 9R befestigt
sind, gegen das Werkstück
zurückgehalten,
wenn ein bearbeitender Arbeitsgang durchgeführt wird, in dem eine extrem
große fräsende Gegenkraft
durch ein Werkzeug, das an einer Werkzeugspindel befestigt ist,
auf ein Werkzeug ausgeübt
wird. Dies ermöglicht
es der vorliegenden Erfindung, eine Fräsbetrieb bei einer hohen Belastung
durchzuführen,
der bei einer herkömmlichen
Drehmaschine dieser Art unmöglich war.
In diesem Fall ist ein Bearbeiten des Werkstücks durch Drehen des Werkstücks bei
einer niedrigeren Geschwindigkeit, wobei beide Endabschnitte des
Werkstücks
durch Hauptwellen auf beiden Seiten erfasst werden, ebenfalls möglich, indem
es möglich
ist, auf das Werkstück
ein großes
Drehmoment, das der bearbeitenden Gegenkraft standhält, durch
gleichzeitiges Betreiben der beiden Hauptwellen auszuüben.
- E. Wie in 7 gezeigt, ist es möglich, dass
während
ein bearbeitender Betrieb durch ein Drehwerkzeug auf einer Werkzeugspindel 14 mit
einer fest stehenden Hauptwelle 1R durchgeführt wird, ein
Fräsverfahren
für ein
Werkstück
auf der anderen Hauptwelle 1L durch zwei Werkzeuge sowohl auf
dem linken wie auf dem rechten Werkzeugrevolverkopf gleichzeitig
durchgeführt
wird.
- F. Wie in 8 gezeigt, kann ein linkes Werkstück durch
ein Werkzeug bearbeitet werden, das nur an einem rechten Revolverkopf
befestigt ist, und zwar durch Zurückziehen des linken Revolverkopfes 9L und
Verwenden einer linken Hauptwelle 1L und eines rechten
Revolverkopfes 9R. Es ist auch möglich, einen umgekehrten Betrieb
durchzuführen.
Wenn ein Werkstück
auf der gegenüberliegenden
Seite zu dieser Zeit durch ein Werkzeug bearbeitet wird, das an
einem Werkzeugrevolverkopf 14 befestigt ist, ist es möglich, eine
Abnahme eines Wirkungsgrades der Bearbeitung zu verhindern, die
der Nichtverwendung des anderen Werkzeugrevolverkopfes zugeschrieben
wird.