EP2385887A2 - Lathe - Google Patents
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- EP2385887A2 EP2385887A2 EP09763950A EP09763950A EP2385887A2 EP 2385887 A2 EP2385887 A2 EP 2385887A2 EP 09763950 A EP09763950 A EP 09763950A EP 09763950 A EP09763950 A EP 09763950A EP 2385887 A2 EP2385887 A2 EP 2385887A2
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- B23Q1/4852—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs a single sliding pair followed perpendicularly by a single rotating pair
- B23Q1/4871—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs a single sliding pair followed perpendicularly by a single rotating pair followed parallelly by a single sliding pair
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Y10T82/25—Lathe
- Y10T82/2508—Lathe with tool turret
Definitions
- the invention relates to lathes.
- the rotational position of the stopped workpiece is adjustable by means of a controlled C-axis of the workpiece spindle, at any point of the circumference of the workpiece by means of a For example, milling cutters are made or transverse bores are usually introduced when the workpiece is stationary.
- At least the rotationally drivable tool spindle must be movable in addition to the first transverse direction in a second transverse direction to the axis of rotation, the Y direction.
- both tool holders for rotating and stationary tools can be inserted into the tool spindle, which can be both driven in rotation and can be stopped, so that milling, drilling or even turning can be performed by means of the same tool holder.
- a tool turret is used as a tool support, which has a plurality of tool holders, some of which are designed to accommodate rotationally drivable tools with a rotary drive, while others are only suitable for receiving stationary rotary tools.
- Another disadvantage is that in the presence of a Y-axis usually the Y-carriage is seated directly on the X-carriage and this on the Z-carriage, and on the Y-slide if necessary, theificatauf- to take the order z , B. B-axis is formed pivotable.
- the tool spindle which is movable in the Y direction is in particular linearly displaceable along Y guides along the tool support, but could also be pivotable about the Z direction.
- the tool support which can be swiveled around the B-axis and on which the tool spindle can be moved, also carries additional tool holders for stationary, ie non-driven, tools, be it turning tools or boring bars.
- the tool support rotatable about the B-axis comprises at least one of the X-carriage protruding in the Y-direction and in particular after above freely ending legs, preferably two parallel juxtaposed legs.
- the Y guides are arranged, along which the tool spindle can be moved in the Y direction.
- the distance between the legs is dimensioned so that the tool spindle just fits between them.
- the contour of the tool support is an angled forward contour towards the free end of the driven tool, with the two legs in its front
- One of the two legs is preferably designed as a hollow profile.
- the other limb can be designed as a curved, plate-shaped solid part, and the Y-guides for the tool spindle are located on the outside of this solid limb facing the other hollow limb.
- both legs sit on a base plate which is rotatably mounted about the B-axis on the X-carriage.
- the additional stationary tools for which there may be one or more receptacles are arranged on the inclined surfaces of the legs or on the rear part of the preferably mutually parallel outer surfaces of the legs, or on the back of one or both legs.
- the tools can be used so that they can protrude in parallel, at an angle or in the opposite direction to the stripping direction of the driven tool from the tool support.
- the rotatable around the B-axis tool support can be positioned in any rotational position, in particular automatically positioned within its pivoting range, preferably ⁇ 80 °, better ⁇ 90 °, better ⁇ 100 °, better ⁇ 110 °, starting from the Normal position in which the tool spindle is at right angles to the Z axis.
- Both the B-axis and the Y-axis can be numerically controlled by the lathe control, ie NC-controlled.
- the tool spindle is in addition to the use of stationary tools, in particular turning tools suitable.
- a boring bar as a stationary tool is arranged, in particular, on the outside of one of the legs in a direction parallel to the direction of the tool spindle, but facing in the opposite direction, at the rear end of the outer surface of one of the legs.
- the energy supply to the tool spindle takes place from the top of the tool support ago and in particular from the top of the lathe ago.
- on the free upper end of the support in particular of the free-ending leg or an arcuate Energy chain arranged in a horizontal plane, ie in the XZ plane, in which the data and / or power lines are supplied.
- the angular range of the arcuate energy chain preferably corresponds to the pivot range of the tool support.
- the lathe is preferably a conventional design, ie with a horizontal axis of rotation and in particular a bed, in which the Z-guides are arranged side by side in a horizontal Z-guide plane on top of the bed.
- the X-slide becomes significantly heavier than a conventional X-slide and also projects beyond the bed of the lathe in the X direction away from the rotation axis, preferably on the front side of the bed ,
- a further Z-guide arranged over which the forward freely cantilevered end of the Z-carriage is additionally supported on the bed.
- Fig. 1 a lathe according to the invention
- Fig. 2 Possible applications of the tool unit according to the invention viewed in the Y direction.
- the structure of the entire lathe can be seen with reference to Figures 1 a, b and 2a. It is a horizontal bed lathe 1, in which on the horizontal upper side of an approximately cuboid bed 2 at one end a headstock 24 is seated, in which the workpiece spindle 11 is rotatably driven, which at its front end a conventional jaw chuck 26th for clamping and rotationally driving a workpiece 20 carries, which at the other end of a tailstock 27, which is also seated on top of the bed 2, is supported.
- the axis of rotation of the workpiece spindle 11, the axis of rotation 10, thus extends horizontally.
- two conventional Z-guides 23a, b which are prismatic in cross-section, extend on which a Z slide 3 of the tool system movable in the Z direction is and if appropriate, the tailstock 27 can be moved.
- a X-slide 4 movable in the X-direction, ie the horizontal transverse direction to the rotation axis 10, can be moved around the tool support 5 seated thereon with its tools to the workpiece 20 for machining and again to go back.
- the Z-slide 3 projects beyond the front side 2a of the bed 2, to provide a sufficient footprint for the distance to the axis of rotation 10 to be positioned tool support 5.
- This free end 3a of the Z-carriage 3 is supported via an additional Z-guide 23c on the bed 2 of the lathe 11, which at the front side thereof.
- the tool support 5 has in plan view, ie in the Y direction, a front, against the axis of rotation 10 in the normal position quoendes tapered end in which the outer surfaces 22a, b of the two legs 14a, b, which run parallel to each other in the rear region, in its front region in successive inclined surfaces 12a, b Ü go over.
- leg 14a facing the chuck 26 in FIG. 2 is a hollow profile with a straight outer side facing the other leg 14b
- the other leg 14b is a solid, profiled part whose curvature corresponds to the curvature of the outer surface 22b / 12b, on the inside of which the Y-guides (not shown) for the Y-movement of the tool spindle 6 are arranged
- the tool spindle 6 is movably attached to a leg 14a in the Y direction. orders, whose axis of rotation is horizontal, in the normal position perpendicular to the axis of rotation 10 indicative.
- the intermediate space 19 tapers at the end pointing to the axis of rotation 10 towards a gap 19a, which is dimensioned just large enough to accommodate the front end of the tool spindle 6, which also does not protrude beyond the tool support 5.
- a driven tool 9 here a cutter used, which - depending on its length - reaches the geometric intersection of the inclined surfaces 12a, b of the support 5 or even exceeds, as best in Figures 2b and 2c to recognize.
- the supply lines of power and control signals for driving the tool spindle 6 - which are shown in FIGS. 2a and following, only cut off on the tool spindle 6 - are supplied from the top side of the tool support 5, by resting on the free upper end of the legs 14a, b is mounted an arcuately horizontally revolving, so-called energy chain 22, which receives its energy supply via a boom, which leads up the power lines from the lower part of the lathe.
- This energy chain 22 is - as seen in the side view of Figure 1 b - able to bend power lines with a defined bending radius and not only in one, but in two directions of curvature, so that the open side 22a in the plan, the Y-direction, considered arcuate energy chain 22 approximately to the front end of the support 5, so the tool holder of the tool spindle 6 indicates.
- the tool holders 7a, b, c are conventional prismatic guides with a horizontal direction in which a tool holder 17a, b, c can be used, which in turn only one, but mostly two in different directions of the cuboid tool holder 17a ... repellent shots for Tool heads 18a, b owns.
- a tool holder 7c is arranged in the rear region, the tool holder 17c of which points forward, direction of rotation 10 and parallel to the axis of rotation 10 for tool heads 18a, b attached tools 8a, b carries, which are turning tools in this case.
- a tool holder 7a is arranged at the analogous point of the other leg 14a, on which a tool holder 17a is fixed, which has a rearward, ie in opposite Abstrebraum with respect to the recording in the tool spindle 6 for the driven tool 9, and in which a stationary boring bar 8 * is inserted, which protrudes over the rear end of the tool support 5, thus pointing away from the axis of rotation 10 in its normal position.
- a further tool holder 7b is present, whose course direction is thus usually parallel to the axis of rotation 10, and in which a tool holder 17b is accommodated. men who currently has no tool holder and therefore no tools.
- FIGS. 2a to 2f usually show different machining situations and thus different rotational positions of the tool support 5 in the plan view-the Y direction or slightly in perspective for this purpose:
- the tool support 5 is in its normal position, ie pointing in the X direction with the axis of rotation of the driven tool spindle 6, so that the driven tool 9 a inserted in the stationary workpiece 20 could make a cut-out in the lateral surface by moving the tool spindle 6 in FIG Y-direction, ie along the Y-guides 16a.
- the tool support 5 is pivoted about the B-axis on the X-carriage 4 counterclockwise about a positive swivel angle + ⁇ , such that the outwardly pointing inclined surface 12b of the right-hand leg 14b of the tool support 5 is almost parallel to the axis of rotation 10 , the Z-direction, lies.
- the driven tool 9 protrudes obliquely to the axis of rotation 10 and can make a cutout on the circumference of the workpiece 20 and indeed very close to the clamped in the chuck 26 end of the workpiece 20, since the support 5 because of the obliquely converging inclined surfaces 12a, b very far into the inner angle between the end face of the chuck 26 and lateral surface of the workpiece 20 can drive.
- the tool 8a is fastened very far to the rear corner of the support 5, it is possible precisely with this tool 8a also very close to the right end of the workpiece 20, which, for B. is supported by the tailstock 27 to be worked.
- FIG. 2 e shows an even further rotation of the support 5 counterclockwise until the axis of rotation of the headstock 6 is parallel to the axis of rotation 10.
- the then projecting in the X direction tool 8a can then also rotate the lateral surface of the workpiece 20 longitudinally.
- FIG. 2 d shows the tool support 5 in the same rotational position about the B axis as in FIG. 2 e, but moved in the X direction until the axis of rotation of the tool spindle 6 is approximately on the axis of rotation 10.
- the driven tool 9 again a cutter, is shown directed towards the jaw chuck 26, in which no workpiece is located.
- FIG. 2f shows an even further, namely with respect to the normal position by more than 90 ° counterclockwise about the pivot angle + ß pivoted support 5, which may be necessary if, for example, with the rotary tool 8a used at the right rear end of the support 5 Shoulder on the workpiece 20 to be rotated.
- FIGS. 2g and 2h show a support 5 pivoted from the normal position into the opposite direction, that is to say by a negative swivel angle - ⁇ of -90 °, in which the axis of rotation of the tool spindle 6 again runs parallel to the axis of rotation 10, but with to the tailstock 27 indicative inserted into the tool spindle 6 tool.
- FIG. 2g analogous to the representation of FIGS. 1a and 2a, a rotary tool 8b is inserted in the tool holder 7b on the rear side of the leg 14a of the support 5, which protrudes beyond the outer surface 22a of this leg 14a and with which the workpiece 20 is longitudinally rotated can.
- the drill rod 8 and the tool holder 17 a, which carries this drill rod, are for this purpose removed from the outer surface 22 a, since otherwise the support 5 could not approach close enough to the workpiece 20.
- the boring bar 8 * is mounted on the outside 22a by means of the tool holder 17a and moved in the X direction with the aid of the X-slide in such a way that the boring bar 8 * is located approximately on the axis of rotation 10 and thus not shown in Figure 2a - in the jaw chuck 26 clamped workpiece, which is rotationally driven by the chuck 26, could bring a central bore.
- the tool holder 17b is disassembled at the back of the leg 14a.
- FIG. 2i shows the special case that a stationary tool, in this case a turning tool 8c, is inserted into the tool spindle 6 which can be driven in rotation, as was already shown in FIGS. 2g and 2h.
- a stationary tool in this case a turning tool 8c
- this tool can also be in internal angles, such as on the end face of the workpiece, because of the support 5 tapering towards the front end and the tool 8c projecting above the intersection of the cut surfaces 12a, b 20 even be placed next to the tailstock, are used, which would not be possible because of the lower projection in the arrangement of the tool on one of the other tool holders 7a, b ....
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Abstract
In place of the conventional Z/X/Y carriage sequence and a B-axis that can pivot thereon, a more compact, less physically complex design is achieved by placing the tool support that is pivotable about the B-axis directly on the X-carriage and by allowing only a single rotatably driven tool spindle to also move in the Y-direction within said pivoting support, with all other tool receptacles for fixed tools being fastened rigidly to the support.
Description
Anmelder: Boehringer Werkzeugmaschinen GmbH Applicant: Boehringer Werkzeugmaschinen GmbH
Unsere Akte: 77586 AL/GROur file: 77586 AL / GR
Drehmaschinelathe
I. AnwendungsgebietI. Field of application
Die Erfindung betrifft Drehmaschinen.The invention relates to lathes.
II. Technischer HintergrundII. Technical background
Auf Drehmaschinen werden primär rotationssymmetrische Werkstücke erzeugt, indem ein Drehstahl an dem um die C-Achse rotierend angetriebenen Werkstück im Eingriff entlang geführt wird, und zwar entweder in X-Richtung zum Zwecke des sog. Plandrehens oder in Z-Richtung zum Zwecke des so genannten Längsdrehens.On lathes primarily rotationally symmetrical workpieces are produced by a turning steel is guided on the rotating about the C-axis workpiece in engagement along, either in the X direction for the purpose of so-called. Plandrehens or in the Z direction for the purpose of so-called longitudinal turning.
Um darüber hinaus auch nicht rotationssymmetrische Bearbeitungen an solchen Drehteilen in der gleichen Aufspannung in dieser Drehmaschine durchführen zu können, ist es bekannt, am Werkzeugsupport nicht nur stillstehende Werkzeuge wie etwa Drehwerkzeuge zu befestigen, sondern auch dre- hend antreibbare Werkzeuge wie Bohrer und Fräser, die in eine Werkzeugspindel am Werkzeugsupport eingesetzt sind und drehend angetrieben werden.Moreover, in order to be able to perform non-rotationally symmetrical machining operations on such turned parts in the same clamping in this lathe, it is known to fasten not only stationary tools, such as lathe tools, to the tool support, but also rotationally drivable tools such as drills and milling cutters are used in a tool spindle on the tool support and are driven in rotation.
Da zusätzlich die Drehlage des stillgesetzten Werkstückes mittels einer ge- steuerten C-Achse der Werkstückspindel einstellbar ist, können an jeder beliebigen Stelle des Umfanges des Werkstückes mittels eines angethebe-
nen z.B. Fräsers Abfräsungen vorgenommen werden oder Querbohrungen eingebracht werden in der Regel bei stillstehendem Werkstück.In addition, since the rotational position of the stopped workpiece is adjustable by means of a controlled C-axis of the workpiece spindle, at any point of the circumference of the workpiece by means of a For example, milling cutters are made or transverse bores are usually introduced when the workpiece is stationary.
Zu diesem Zweck muss zumindest die drehend antreibbare Werkzeugspin- del zusätzlich zur ersten Querrichtung in einer zweiten Querrichtung zur Drehachse, der Y-Richtung, bewegbar sein.For this purpose, at least the rotationally drivable tool spindle must be movable in addition to the first transverse direction in a second transverse direction to the axis of rotation, the Y direction.
In diesem Zusammenhang ist es bekannt, auf dem X-Schlitten des Werkzeugsupportes einen Y-Schlitten aufzusetzen, der diese Werkzeugspindel trägt.In this context, it is known to put on the X-carriage of the tool support a Y-carriage, which carries this tool spindle.
In der Regel können in die sowohl drehend antreibbare als auch stillsetzbare Werkzeugspindel sowohl Werkzeughalter für drehende als auch für stillstehende Werkzeuge eingesetzt werden, so dass mittels der gleichen Werk- zeugaufnahme gefräst, gebohrt oder auch gedreht werden kann.As a rule, both tool holders for rotating and stationary tools can be inserted into the tool spindle, which can be both driven in rotation and can be stopped, so that milling, drilling or even turning can be performed by means of the same tool holder.
Häufig wird als Werkzeugsupport ein Werkzeugrevolver verwendet, der mehrere Werkzeugaufnahmen besitzt, von denen einige zur Aufnahme von drehend antreibbaren Werkzeugen mit einem Drehantrieb ausgebildet sind, andere dagegen nur zur Aufnahme von stillstehenden Drehwerkzeugen geeignet sind.Often, a tool turret is used as a tool support, which has a plurality of tool holders, some of which are designed to accommodate rotationally drivable tools with a rotary drive, while others are only suitable for receiving stationary rotary tools.
Der technische Aufwand für einen Werkzeugrevolver mit seinen mehreren Werkzeugaufnahmen ist jedoch relativ hoch, und dennoch ist die Einsatzfä- higkeit dadurch begrenzt, dass der Werkzeugrevolver in der Regel nur in diejenigen Drehlagen schaltbar ist, in denen die gewünschte Werkzeugaufnahme in Richtung Drehmitte abstrebt, jedoch nicht in Zwischenstellungen.However, the technical effort for a tool turret with its multiple tool holders is relatively high, and yet the Einsatzfä- ability is limited by the fact that the tool turret is usually switched only in those rotational positions in which the desired tool holder strives towards the center of rotation, but not in intermediate positions.
Soll dagegen der Aufwand für einen Werkzeugrevolver vermieden werden und in ein und dieselbe Werkzeugaufnahme abwechselnd sowohl stillstehende als auch angetriebene Werkzeuge eingesetzt werden, so hat dies den Nachteil, dass beim Bearbeiten des Werkstückes auch mit stillstehen-
den Werkzeugen dennoch die auf das Werkzeug einwirkenden Bearbeitungskräfte auf die drehbar gelagerte Werkzeugspindel wirken und deren Lagerung belasten, selbst wenn keine angetriebenen Werkzeuge im Einsatz sind, und dann sogar die Lagerung einseitig belasten, was zu einem frühe- ren Verschleiß führt.If, on the other hand, the expenditure for a tool turret is to be avoided and both stationary and driven tools are used alternately in one and the same tool holder, this has the disadvantage that when the workpiece is being processed it is also possible to stop the tool. the tools nevertheless act on the tool spindle acting on the tool and load their bearing, even if no driven tools are in use, and then even load the bearing unilaterally, resulting in earlier wear.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei Vorhandensein einer Y-Achse in aller Regel der Y-Schlitten direkt auf dem X-Schlitten und dieser auf dem Z-Schlitten aufsitzt, und auf dem Y-Schlitten bei Bedarf die Werkzeugauf- nähme um die z. B. B-Achse verschwenkbar ausgebildet ist.Another disadvantage is that in the presence of a Y-axis usually the Y-carriage is seated directly on the X-carriage and this on the Z-carriage, and on the Y-slide if necessary, the Werkzeugauf- to take the order z , B. B-axis is formed pivotable.
Dies ergibt jedoch wenig kompakte, weit auskragende und schwere Konstruktionen, die insbesondere für konventionelle Drehmaschinen mit horizontal liegender Werkzeugspindel und vor allem Z-Führungen, die nebeneinan- der in einer horizontalen Z-Führungsebene liegen, wenig geeignet sind.However, this results in less compact, far projecting and heavy constructions, which are particularly suitable for conventional lathes with horizontally lying tool spindle and especially Z-guides, which lie next to each other in a horizontal Z-guide plane, are not suitable.
IM. Darstellung der ErfindungIN THE. Presentation of the invention
a) Technische Aufgabea) Technical task
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Drehmaschine, insbesondere eine Waagrecht-Bett-Drehmaschine, zu schaffen, die trotz kompakter Bauform des Werkzeugsupports eine Komplettbearbeitung von Werkstü- cken einschließlich Fräs- und Bohrbearbeitungen am stillstehenden Werkstück in einer Aufspannung zusätzlich zur Drehbearbeitung ermöglicht, und zwar vorzugsweise mit möglichst wenigen Werkzeugwechseln.It is therefore the object according to the invention to provide a lathe, in particular a horizontal bed lathe, which, in spite of the compact design of the tool support, enables complete machining of workpieces including milling and boring operations on the stationary workpiece in one clamping in addition to the turning operation , preferably with as few tool changes.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch eine Drehmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.b) Solution of the task This object is achieved by a lathe with the features of claim 1. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.
Indem der Y-Schlitten, der die angetriebene Werkzeugspindel trägt, nicht direkt auf dem X-Schlitten angeordnet ist, sondern auf dem um die z. B. B-Achse schwenkbaren Werkzeugsupport, der auf dem X-Schlitten sitzt, ergibt sich eine wesentlich kompaktere Bauform der gesamten Werkzeugeinheit. Dies wird vor allem dadurch erreicht, dass sich - betrachtet in Y- Richtung - die B-Achse durch die Werkzeugspindel hindurch verläuft, also der Drehpunkt des schwenkbaren Werkzeugsupports unter der angetriebenen Werkzeugspindel liegt.By the Y-carriage, which carries the driven tool spindle, not directly on the X-carriage is arranged, but on the z. B. B-axis pivoting tool support sitting on the X-carriage, results in a much more compact design of the entire tool unit. This is achieved primarily by the fact that - viewed in the Y direction - the B-axis passes through the tool spindle through, so the pivot point of the pivotal tool support is below the driven tool spindle.
Die in Y-Richtung bewegliche Werkzeugspindel ist entlang des Werkzeug- Supports insbesondere linear verfahrbar entlang von Y-Führungen, könnte jedoch auch verschwenkbar um die Z-Richtung ausgeführt sein.The tool spindle which is movable in the Y direction is in particular linearly displaceable along Y guides along the tool support, but could also be pivotable about the Z direction.
Der um die B-Achse schwenkbare Werkzeugsupport, an dem die Werkzeugspindel verfahrbar ist, trägt zusätzlich weitere Werkzeugaufnahmen für still- stehende, also nicht angetriebene, Werkzeuge, seien es Drehwerkzeuge oder Bohrstangen.The tool support, which can be swiveled around the B-axis and on which the tool spindle can be moved, also carries additional tool holders for stationary, ie non-driven, tools, be it turning tools or boring bars.
Indem diese Werkzeugaufnahmen für die stillstehenden Werkzeuge an fixen Positionen des Werkzeugsupportes, also nicht in Y-Richtung beweglich, po- sitioniert sind, reduziert sich der bauliche Aufwand, da lediglich die Werkzeugspindel für das angetriebene Werkzeug in Y-Richtung verfahrbar ausgestaltet werden muss und damit relativ geringe Massen in Y-Richtung bewegt werden müssen.By these tool holders for the stationary tools at fixed positions of the tool support, so not in the Y direction movable po- sitioned, reduces the structural complexity, since only the tool spindle for the driven tool in the Y direction must be designed to be movable and thus relatively low masses must be moved in the Y direction.
Der um die B-Achse drehbare Werkzeugsupport umfasst mindestens einen vom X-Schlitten aus in Y-Richtung aufragenden und insbesondere nach
oben frei endenden Schenkel, vorzugsweise zwei parallel nebeneinander beabstandete Schenkel.The tool support rotatable about the B-axis comprises at least one of the X-carriage protruding in the Y-direction and in particular after above freely ending legs, preferably two parallel juxtaposed legs.
Auf der Innenseite des einen Schenkels, die dem anderen Schenkel zuge- wandt ist oder sind bzw. auf einer der Außenflächen des einzelnen Schenkels sind die Y-Führungen angeordnet, entlang denen die Werkzeugspindel in Y-Richtung verfahrbar ist.On the inside of the one leg, which is or are facing the other leg, or on one of the outer surfaces of the single leg, the Y guides are arranged, along which the tool spindle can be moved in the Y direction.
Der Abstand zwischen den Schenkeln ist dabei so bemessen, dass die Werkzeugspindel gerade dazwischen Platz findet.The distance between the legs is dimensioned so that the tool spindle just fits between them.
Sowohl bei Vorhandensein eines einzelnen Schenkels als auch bei zwei beabstandeten Schenkeln ist in der Y-Richtung betrachtet die Kontur des WZ-Supports eine nach vorne, zum freien Ende des angetriebenen Werk- zeuges hin, spitz zulaufende Kontur, wobei die beiden Schenkel in ihrem vorderen Bereich zwei schräg zueinander stehende Außenflächen aufweisen, deren Zwischenwinkel weniger als 90°, insbesondere 60° bis 80°, beträgt.In the presence of a single leg as well as two spaced legs, in the Y direction the contour of the tool support is an angled forward contour towards the free end of the driven tool, with the two legs in its front Have two oblique outer surfaces having an angle whose angle is less than 90 °, in particular 60 ° to 80 °.
Diese beiden Schrägflächen erreichen sich gegenseitig nicht wegen des vorhandenen Abstandes zwischen den beiden Schenkeln, wobei die Werkzeugspindel in der Lücke zwischen den vorderen freien Enden der beiden Schenkel so weit vorne montiert ist, dass ein darin eingesetztes drehend antreibbares Werkzeug den geometrischen Schnittpunkt der beiden Schräg- flächen erreichen oder sogar überdecken kann.These two inclined surfaces do not reach each other because of the existing distance between the two legs, wherein the tool spindle is mounted in the gap between the front free ends of the two legs so far forward that a rotationally drivable tool inserted therein the geometric intersection of the two slants. reach or even cover up.
Einer der beiden Schenkel ist dabei vorzugsweise als Hohlprofil ausgebildet. Der andere Schenkel kann dagegen als gekrümmtes, plattenförmiges Massivteil ausgebildet sein, und auf der dem anderen hohlen Schenkel zuge- wandten Außenseite dieses massiven Schenkels befinden sich die Y- Führungen für die Werkzeugspindel. Vorzugsweise sitzen beide Schenkel
auf einer Grundplatte auf, die drehbar um die B-Achse auf dem X-Schlitten gelagert ist.One of the two legs is preferably designed as a hollow profile. On the other hand, the other limb can be designed as a curved, plate-shaped solid part, and the Y-guides for the tool spindle are located on the outside of this solid limb facing the other hollow limb. Preferably, both legs sit on a base plate which is rotatably mounted about the B-axis on the X-carriage.
Die zusätzlichen stillstehenden Werkzeuge, für die es eine oder mehrere Aufnahmen geben kann, sind an den Schrägflächen der Schenkel angeordnet oder auch am rückwärtigen Teil der vorzugsweise parallel zueinander verlaufenden Außenflächen der Schenkel, oder auch an der Rückseite eines oder beider Schenkel. Die Werkzeuge können dabei so eingesetzt werden, dass sie parallel, im Winkel oder auch in Gegenrichtung zur Abstrebrichtung des angetriebenen Werkzeuges vom Werkzeugsupport abragen können.The additional stationary tools, for which there may be one or more receptacles are arranged on the inclined surfaces of the legs or on the rear part of the preferably mutually parallel outer surfaces of the legs, or on the back of one or both legs. The tools can be used so that they can protrude in parallel, at an angle or in the opposite direction to the stripping direction of the driven tool from the tool support.
Der um die B-Achse drehbare Werkzeugsupport kann dabei in jeder beliebigen Drehlage positioniert, insbesondere automatisch positioniert, werden innerhalb seines Schwenkbereiches, der vorzugsweise ±80°, besser ±90°, besser ±100°, besser ±110°, beträgt ausgehend von der Normallage, in der die Werkzeugspindel im rechten Winkel zur Z-Achse steht.The rotatable around the B-axis tool support can be positioned in any rotational position, in particular automatically positioned within its pivoting range, preferably ± 80 °, better ± 90 °, better ± 100 °, better ± 110 °, starting from the Normal position in which the tool spindle is at right angles to the Z axis.
Sowohl die B-Achse als auch die Y-Achse sind von der Steuerung der Drehmaschine aus numerisch ansteuerbar, also NC-gesteuert.Both the B-axis and the Y-axis can be numerically controlled by the lathe control, ie NC-controlled.
Die Werkzeugspindel ist zusätzlich zum Einsetzen von stillstehenden Werkzeugen, insbesondere Drehwerkzeugen, geeignet.The tool spindle is in addition to the use of stationary tools, in particular turning tools suitable.
Eine Bohrstange als stillstehendes Werkzeug ist insbesondere auf der Au- ßenseite eines der Schenkel in einer Richtung parallel zur Richtung der Werkzeugspindel, aber in die entgegengesetzte Richtung weisend, am hinteren Ende der Außenfläche eines der Schenkel angeordnet.A boring bar as a stationary tool is arranged, in particular, on the outside of one of the legs in a direction parallel to the direction of the tool spindle, but facing in the opposite direction, at the rear end of the outer surface of one of the legs.
Die Energiezuführung zur Werkzeugspindel erfolgt von der Oberseite des Werkzeugsupports her und insbesondere von der Oberseite der Drehmaschine her. Zu diesem Zweck ist auf dem freien oberen Ende des Supports, insbesondere des oder der frei endenden Schenkel, eine bogenförmige
Energiekette in einer Horizontalebene, also in der X-Z-Ebene, angeordnet, in der die Daten- und/oder Energieleitungen zugeführt werden.The energy supply to the tool spindle takes place from the top of the tool support ago and in particular from the top of the lathe ago. For this purpose, on the free upper end of the support, in particular of the free-ending leg or an arcuate Energy chain arranged in a horizontal plane, ie in the XZ plane, in which the data and / or power lines are supplied.
Der Winkelbereich der bogenförmigen Energiekette entspricht dabei vor- zugsweise dem Schwenkbereich des Werkzeugsupports.The angular range of the arcuate energy chain preferably corresponds to the pivot range of the tool support.
Bei der Drehmaschine handelt es sich vorzugsweise um eine konventionelle Bauform, also mit horizontal liegender Drehachse und insbesondere einem Bett, bei dem die Z-Führungen nebeneinander in einer horizontalen Z- Führungs-Ebene auf der Oberseite des Bettes angeordnet sind.The lathe is preferably a conventional design, ie with a horizontal axis of rotation and in particular a bed, in which the Z-guides are arranged side by side in a horizontal Z-guide plane on top of the bed.
Da der X-Schlitten wegen des drehbaren Supports und der darauf aufgebauten Y-Achse deutlich schwerer wird als ein konventioneller X-Schlitten und auch über das Bett der Drehmaschine in X-Richtung von der Drehachse weg weiter vorsteht, wird vorzugsweise auf der Vorderseite des Bettes, insbesondere in dessen unterem Bereich, eine weitere Z-Führung angeordnet, über welches sich das nach vorne frei auskragende Ende des Z-Schlittens zusätzlich am Bett abstützt.Because of the rotatable support and Y-axis built thereupon, the X-slide becomes significantly heavier than a conventional X-slide and also projects beyond the bed of the lathe in the X direction away from the rotation axis, preferably on the front side of the bed , In particular, in the lower region, a further Z-guide arranged over which the forward freely cantilevered end of the Z-carriage is additionally supported on the bed.
c) Ausführungsbeispielec) embodiments
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment according to the invention is described in more detail below by way of example. Show it:
Fig. 1 : eine erfindungsgemäße Drehmaschine;Fig. 1: a lathe according to the invention;
Fig. 2: Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Werkzeugeinheit betrachtet in Y-Richtung.Fig. 2: Possible applications of the tool unit according to the invention viewed in the Y direction.
Der Aufbau der gesamten Drehmaschine ist anhand der Figuren 1 a, b sowie 2a zu erkennen.
Es handelt sich um eine Waagrecht-Bett-Drehmaschine 1 , bei der auf der horizontalen Oberseite eines etwa quaderförmigen Bettes 2 am einen Ende ein Spindelstock 24 aufsitzt, in welchem die Werkstückspindel 11 drehend antreibbar gelagert ist, welche an ihrem stirnseitigen Ende ein übliches Backenfutter 26 zum Klemmen und drehend Antreiben eines Werkstückes 20 trägt, welches am anderen Ende von einem Reitstock 27, der ebenfalls auf der Oberseite des Bettes 2 sitzt, abgestützt wird.The structure of the entire lathe can be seen with reference to Figures 1 a, b and 2a. It is a horizontal bed lathe 1, in which on the horizontal upper side of an approximately cuboid bed 2 at one end a headstock 24 is seated, in which the workpiece spindle 11 is rotatably driven, which at its front end a conventional jaw chuck 26th for clamping and rotationally driving a workpiece 20 carries, which at the other end of a tailstock 27, which is also seated on top of the bed 2, is supported.
Die Rotationsachse der Werkstückspindel 11 , die Drehachse 10, verläuft somit horizontal.The axis of rotation of the workpiece spindle 11, the axis of rotation 10, thus extends horizontally.
Auf der Oberseite des Bettes 2 verlaufen in Z-Richtung, also Richtung der Drehachse 10, horizontal beabstandet zwei übliche, im Querschnitt prismen- förmige Z-Führungen 23a, b, auf denen ein in Z-Richtung verfahrbarer Z- Schlitten 3 des Werkzeugsystems verfahrbar ist und gegebenenfalls auch der Reitstock 27 verfahrbar sein kann.On the upper side of the bed 2, in the Z-direction, that is to say in the direction of the axis of rotation 10, two conventional Z-guides 23a, b, which are prismatic in cross-section, extend on which a Z slide 3 of the tool system movable in the Z direction is and if appropriate, the tailstock 27 can be moved.
Auf der Oberseite des Z-Schlittens 3 ist ein in X-Richtung, also der horizon- talen Querrichtung zur Drehachse 10, verfahrbarer X-Schlitten 4 verfahrbar, um den darauf aufsitzenden Werkzeugsupport 5 mit seinen Werkzeugen an das Werkstück 20 zur Bearbeitung heran und wieder zurückfahren zu können.On the upper side of the Z-slide 3, a X-slide 4 movable in the X-direction, ie the horizontal transverse direction to the rotation axis 10, can be moved around the tool support 5 seated thereon with its tools to the workpiece 20 for machining and again to go back.
Wie vor allem die Figuren 1 a und 1 b zeigen, ragt der Z-Schlitten 3 über die Frontseite 2a des Bettes 2 hinaus, um eine ausreichende Aufstandsfläche für den beabstandet zur Drehachse 10 zu positionierenden Werkzeugsupport 5 zu schaffen.As shown in particular Figures 1 a and 1 b, the Z-slide 3 projects beyond the front side 2a of the bed 2, to provide a sufficient footprint for the distance to the axis of rotation 10 to be positioned tool support 5.
Dieses freie Ende 3a des Z-Schlittens 3 stützt sich über eine zusätzliche Z- Führung 23c am Bett 2 der Drehmaschine 11 ab, die sich an deren Frontsei-
te 2a auf einer Höhe unterhalb der beiden auf der horizontalen oberen Z- Führungsebene 25 befindlichen Z-Führungen 23a, b befindet.This free end 3a of the Z-carriage 3 is supported via an additional Z-guide 23c on the bed 2 of the lathe 11, which at the front side thereof. te 2a at a height below the two located on the horizontal upper Z-guide plane 25 Z-guides 23a, b is located.
Der Werkzeugsupport 5, an dem sowohl ein angetriebenes Werkzeug 9 als auch mehrere stillstehende Werkzeuge 8a, b angeordnet sind, ist auf dem X-Schlitten 4 drehbar um die B-Achse, die parallel zur Y-Richtung verläuft, angeordnet und besteht in diesem Fall aus einer Bodenplatte 15, die drehbar um die B-Achse auf dem X-Schlitten 4 angeordnet ist und von welcher vertikal zwei in Z-Richtung beabstandete Schenkel 14a, b aufragen, deren Querschnitte - in Y-Richtung betrachtet - etwa in X-Richtung verlaufen, wenn sich der Werkzeugsupport 5 in Normallage befindet, also mit der Verlaufsrichtung der darin aufgenommenen Werkzeugspindel 6 in X-Richtung auf das Werkstück 20 bzw. die Drehachse 10 hinweisend, wie in den Figuren 1 a, b und 2a dargestellt.The tool support 5, on which both a driven tool 9 and a plurality of stationary tools 8a, b are arranged, is arranged on the X-carriage 4 rotatable about the B-axis, which runs parallel to the Y-direction, and in this case from a bottom plate 15, which is arranged rotatably about the B-axis on the X-carriage 4 and from which vertically two Z-spaced legs 14a, b protrude, whose cross sections - viewed in the Y direction - approximately in the X direction run when the tool support 5 is in normal position, so with the direction of the tool spindle 6 received therein in the X direction on the workpiece 20 and the axis of rotation 10 indicative, as shown in Figures 1 a, b and 2a.
Wie am besten die perspektivischen Darstellungen der Figur 2a und folgende zeigen, besitzt der Werkzeugsupport 5 in der Aufsicht, also in Y-Richtung betrachtet, ein vorderes, gegen die Drehachse 10 in der Normalstellung hinweisendes verjüngtes Ende, in dem die Außenflächen 22a, b der beiden Schenkel 14a, b, die im hinteren Bereich parallel zueinander verlaufen, in ihrem vorderen Bereich in aufeinander zulaufende Schrägflächen 12a, b ü- bergehen.As best shown in the perspective views of Figure 2a and following, the tool support 5 has in plan view, ie in the Y direction, a front, against the axis of rotation 10 in the normal position hinweisendes tapered end in which the outer surfaces 22a, b of the two legs 14a, b, which run parallel to each other in the rear region, in its front region in successive inclined surfaces 12a, b Ü go over.
Während der in Figur 2 linke, dem Futter 26 zugewandte Schenkel 14a, in der Y-Richtung betrachtet ein Hohlprofil ist mit einer dem anderen Schenkel 14b zugewandten geraden Außenseite, ist der andere Schenkel 14b ein massives, profiliertes Teil, dessen Krümmung der Krümmung der Außenfläche 22b/12b entspricht, an dessen Innenseite die (nicht dargestellten) Y- Führungen für die Y-Verfahrung der Werkzeugspindel 6 angeordnet sindWhile the leg 14a facing the chuck 26 in FIG. 2, viewed in the Y direction, is a hollow profile with a straight outer side facing the other leg 14b, the other leg 14b is a solid, profiled part whose curvature corresponds to the curvature of the outer surface 22b / 12b, on the inside of which the Y-guides (not shown) for the Y-movement of the tool spindle 6 are arranged
Im Zwischenraum 19 zwischen den beiden Schenkeln 14a, b ist in Y- Richtung die Werkzeugspindel 6 verfahrbar an einem Schenkel 14a ange-
ordnet, deren Rotationsachse horizontal verläuft, in der Normallage lotrecht auf die Drehachse 10 hinweisend.In the intermediate space 19 between the two legs 14a, b, the tool spindle 6 is movably attached to a leg 14a in the Y direction. orders, whose axis of rotation is horizontal, in the normal position perpendicular to the axis of rotation 10 indicative.
Der Zwischenraum 19 verjüngt sich am auf die Drehachse 10 hinweisenden Ende hin zu einer Lücke 19a, die gerade so groß bemessen ist, dass darin das vordere Ende der Werkzeugspindel 6 Platz findet, die auch nicht über den Werkzeugsupport 5 hinaus ragt.The intermediate space 19 tapers at the end pointing to the axis of rotation 10 towards a gap 19a, which is dimensioned just large enough to accommodate the front end of the tool spindle 6, which also does not protrude beyond the tool support 5.
In die Werkzeugaufnahme der Werkzeugspindel 6 ist ein angetriebenes Werkzeug 9, hier ein Fräser, eingesetzt, der - abhängig von seiner Länge - den geometrischen Schnittpunkt der Schrägflächen 12a, b des Supportes 5 erreicht oder gar überschreitet, wie am besten in den Figuren 2b und 2c zu erkennen.In the tool holder of the tool spindle 6, a driven tool 9, here a cutter used, which - depending on its length - reaches the geometric intersection of the inclined surfaces 12a, b of the support 5 or even exceeds, as best in Figures 2b and 2c to recognize.
Die Zufuhrleitungen von Energie- und Steuersignalen zum Antreiben der Werkzeugspindel 6 - die in den Figuren 2a und folgende jeweils nur gekappt an der Werkzeugspindel 6 dargestellt sind - werden von der Oberseite des Werkzeugsupportes 5 her versorgt, indem auf dem freien oberen Ende der Schenkel 14a, b eine bogenförmig horizontal umlaufende, sogenannte Energiekette 22 montiert ist, die ihre Energiezuführungen über einen Galgen, erhält, der die Energieleitungen vom unteren Bereich der Drehmaschine hochführt.The supply lines of power and control signals for driving the tool spindle 6 - which are shown in FIGS. 2a and following, only cut off on the tool spindle 6 - are supplied from the top side of the tool support 5, by resting on the free upper end of the legs 14a, b is mounted an arcuately horizontally revolving, so-called energy chain 22, which receives its energy supply via a boom, which leads up the power lines from the lower part of the lathe.
Diese Energiekette 22 ist - wie in der Seitenansicht der Figur 1 b ersichtlich - in der Lage, Energieleitungen mit einem definierten Biegeradius zu krümmen und zwar nicht nur in einer, sondern in zwei Krümmungsrichtungen, so dass die offene Seite 22a der in der Aufsicht, der Y-Richtung, betrachtet bogenförmigen Energiekette 22 etwa zum vorderen Ende des Supportes 5, also der Werkzeugaufnahme der Werkzeugspindel 6 hinweist.This energy chain 22 is - as seen in the side view of Figure 1 b - able to bend power lines with a defined bending radius and not only in one, but in two directions of curvature, so that the open side 22a in the plan, the Y-direction, considered arcuate energy chain 22 approximately to the front end of the support 5, so the tool holder of the tool spindle 6 indicates.
Neben dem drehend antreibbaren Werkzeug 9, welches in der Werkzeugspindel 6 sitzt und in Y-Richtung ebenso verfahrbar ist wie mit Hilfe von X-
und Z-Schlitten 4,3 auch in den übrigen Raumrichtungen, sind an den Schenkeln 14a, b des Werkzeugsupportes 5 weitere Werkzeugaufnahmen 7a, b... zur Aufnahme von stillstehenden Werkzeugen 8a, b angeordnet, die am Werkzeugsupport 5 auch fest positioniert, also insbesondere nicht in der Y-Richtung entlang des Supportes verfahrbar sind, was den konstruktiven Aufwand niedrig hält.In addition to the rotatably drivable tool 9, which sits in the tool spindle 6 and in the Y direction is also movable as with the help of X and Z-slide 4.3 also in the other spatial directions, 5 further tool holders 7a, b ... for receiving stationary tools 8a, b are arranged on the legs 14a, b of the tool support, which also firmly positioned on the tool support 5, ie In particular, not in the Y-direction along the support can be moved, which keeps the design effort low.
Die Werkzeugaufnahmen 7a, b, c sind konventionelle Prismenführungen mit einer horizontalen Verlaufsrichtung, in die ein Werkzeughalter 17a, b, c ein- setzbar ist, der wiederum nur eine, meist jedoch zwei in verschiedene Richtungen des quaderförmigen Werkzeughalters 17a... abweisende Aufnahmen für Werkzeug köpfe 18a, b besitzt.The tool holders 7a, b, c are conventional prismatic guides with a horizontal direction in which a tool holder 17a, b, c can be used, which in turn only one, but mostly two in different directions of the cuboid tool holder 17a ... repellent shots for Tool heads 18a, b owns.
So ist auf der nach außen weisenden Außenfläche 22b des profilierten rech- ten Schenkels 14b im hinteren Bereich eine Werkzeugaufnahme 7c angeordnet, deren Werkzeughalter 17c eine nach vorne, Richtung Drehachse 10, weisende sowie eine parallel zur Drehachse 10 weisende Aufnahme für Werkzeugköpfe 18a, b mit daran befindlichen Werkzeugen 8a, b trägt, die in diesem Fall Drehwerkzeuge sind.Thus, on the outwardly facing outer surface 22b of the profiled right leg 14b, a tool holder 7c is arranged in the rear region, the tool holder 17c of which points forward, direction of rotation 10 and parallel to the axis of rotation 10 for tool heads 18a, b attached tools 8a, b carries, which are turning tools in this case.
An der analogen Stelle des anderen Schenkels 14a ist dagegen eine Werkzeugaufnahme 7a angeordnet, an der ein Werkzeughalter 17a befestigt ist, welcher eine nach hinten, also in entgegengesetzte Abstrebrichtung bezüglich der Aufnahme in der Werkzeugspindel 6 für das angetriebene Werkzeug 9, aufweist und in welches eine stillstehende Bohrstange 8* eingesetzt ist, die über das hintere Ende des Werkzeugsupportes 5, also in dessen Normallage von der Drehachse 10 wegweisend, vorsteht.On the other hand, a tool holder 7a is arranged at the analogous point of the other leg 14a, on which a tool holder 17a is fixed, which has a rearward, ie in opposite Abstrebrichtung with respect to the recording in the tool spindle 6 for the driven tool 9, and in which a stationary boring bar 8 * is inserted, which protrudes over the rear end of the tool support 5, thus pointing away from the axis of rotation 10 in its normal position.
Weiterhin ist auf der hinteren Außenseite des Schenkels 14a eine weitere Werkzeugaufnahme 7b vorhanden, deren Verlaufsrichtung somit meist parallel zur Drehachse 10, liegt und in der ein Werkzeughalter 17b aufgenom-
men ist, der momentan keinen Werkzeughalter und damit kein Werkzeug trägt.Furthermore, on the rear outer side of the leg 14a, a further tool holder 7b is present, whose course direction is thus usually parallel to the axis of rotation 10, and in which a tool holder 17b is accommodated. men who currently has no tool holder and therefore no tools.
Die Figuren 2a bis 2f zeigen meist in der Aufsicht - der Y-Richtung oder leicht perspektivisch hierzu - unterschiedliche Bearbeitungssituationen und damit unterschiedliche Drehstellungen des Werkzeugsupportes 5:FIGS. 2a to 2f usually show different machining situations and thus different rotational positions of the tool support 5 in the plan view-the Y direction or slightly in perspective for this purpose:
In Figur 2a steht der Werkzeugsupport 5 in seiner Normallage, also mit der Drehachse der angetriebenen Werkzeugspindel 6 in X-Richtung weisend, so dass das darin eingesetzte angetriebene Werkzeug 9a im stillstehenden Werkstück 20 eine Abfräsung in der Mantelfläche vornehmen könnte durch Verfahren der Werkzeugspindel 6 in Y-Richtung, also entlang der Y- Führungen 16a.In FIG. 2 a, the tool support 5 is in its normal position, ie pointing in the X direction with the axis of rotation of the driven tool spindle 6, so that the driven tool 9 a inserted in the stationary workpiece 20 could make a cut-out in the lateral surface by moving the tool spindle 6 in FIG Y-direction, ie along the Y-guides 16a.
In Figur 2b ist der Werkzeugsupport 5 um einen positiven Schwenkwinkel +ß soweit entgegen der Uhrzeigerrichtung um die B-Achse auf dem X-Schlitten 4 verschwenkt, dass die nach außen weisende Schrägfläche 12b des rechten Schenkels 14b des Werkzeugsupportes 5 schon fast parallel zur Drehachse 10, der Z-Richtung, liegt.In FIG. 2b, the tool support 5 is pivoted about the B-axis on the X-carriage 4 counterclockwise about a positive swivel angle + β, such that the outwardly pointing inclined surface 12b of the right-hand leg 14b of the tool support 5 is almost parallel to the axis of rotation 10 , the Z-direction, lies.
Dadurch ragt das angetriebene Werkzeug 9 schräg zur Drehachse 10 vor und kann am Werkstück 20 eine Ausfräsung am Umfang vornehmen und zwar auch sehr nahe an dem im Futter 26 geklemmten Ende des Werkstückes 20, da der Support 5 wegen der schräg aufeinander zulaufenden Schrägflächen 12a, b sehr weit in den Innenwinkel zwischen Stirnfläche des Futters 26 und Mantelfläche des Werkstückes 20 hineinfahren kann.As a result, the driven tool 9 protrudes obliquely to the axis of rotation 10 and can make a cutout on the circumference of the workpiece 20 and indeed very close to the clamped in the chuck 26 end of the workpiece 20, since the support 5 because of the obliquely converging inclined surfaces 12a, b very far into the inner angle between the end face of the chuck 26 and lateral surface of the workpiece 20 can drive.
Dreht man den Werkzeugsupport 5 noch etwas weiter in dieser Richtung und vergrößert den Schwenkwinkel ß, bis die Schrägfläche 12b mit ihrem Übergang in die Außenfläche 22b näher an der Drehachse 10 liegt als mit ihrem vorderen Ende, so kann stattdessen mit einem der Werkzeuge 8a, b, die in der Werkzeugaufnahme 7c im hinteren Bereich dieser Außenfläche
22b sitzen - abhängig vom konkreten Schwenkwinkel ß - am Werkstück 20 gedreht werden.If you turn the tool support 5 a little further in this direction and increases the pivot angle ß until the inclined surface 12b with its transition into the outer surface 22b closer to the axis of rotation 10 than with its front end, so instead with one of the tools 8a, b in the tool holder 7c in the rear area of this outer surface 22b sit - depending on the specific swivel angle ß - are rotated on the workpiece 20.
Da speziell das Werkzeug 8a sehr weit am hinteren Eck des Supports 5 be- festigt ist, kann gerade mit diesem Werkzeug 8a auch sehr nahe am rechten Ende des Werkstückes 20, welches z. B. vom Reitstock 27 abgestützt wird, gearbeitet werden.Since, in particular, the tool 8a is fastened very far to the rear corner of the support 5, it is possible precisely with this tool 8a also very close to the right end of the workpiece 20, which, for B. is supported by the tailstock 27 to be worked.
Figur 2e zeigt eine noch weitere Drehung des Supportes 5 gegen den Uhr- zeigersinn, bis die Rotationsachse des Spindelstockes 6 parallel zur Drehachse 10 liegt.FIG. 2 e shows an even further rotation of the support 5 counterclockwise until the axis of rotation of the headstock 6 is parallel to the axis of rotation 10.
Das dann in X-Richtung vorstehende Werkzeug 8a kann dann ebenfalls die Mantelfläche des Werkstückes 20 längsdrehen.The then projecting in the X direction tool 8a can then also rotate the lateral surface of the workpiece 20 longitudinally.
Figur 2d zeigt den Werkzeugsupport 5 in der gleichen Drehstellung um die B-Achse wie Figur 2e, jedoch in X-Richtung soweit verfahren, dass sich die Rotationsachse der Werkzeugspindel 6 etwa auf der Drehachse 10 befindet.FIG. 2 d shows the tool support 5 in the same rotational position about the B axis as in FIG. 2 e, but moved in the X direction until the axis of rotation of the tool spindle 6 is approximately on the axis of rotation 10.
Das angetriebene Werkzeug 9, wiederum ein Fräser, ist dabei in Richtung auf das Backenfutter 26 gerichtet dargestellt, in dem kein Werkstück eingezeichnet ist.The driven tool 9, again a cutter, is shown directed towards the jaw chuck 26, in which no workpiece is located.
Ein in dem Futter 26 einseitig gehaltenes, z. B. flanschförmiges Werkstück könnte auf diese Art und Weise auf seiner freien Stirnseite von dem angetriebenen Werkzeug 9 des Werkzeugsupportes 5 bearbeitet werden.One in the chuck 26 unilaterally held, z. B. flange-shaped workpiece could be processed in this way on its free end face of the driven tool 9 of the tool support 5.
Figur 2f zeigt einen noch weiter, nämlich gegenüber der Normalstellung um mehr als 90° gegen den Uhrzeigersinn um den Schwenkwinkel +ß ver- schwenkten Support 5, was notwendig sein kann, wenn mit dem am rechten hinteren Ende des Supportes 5 eingesetzten Drehwerkzeug 8a beispielsweise eine Schulter am Werkstück 20 gedreht werden soll.
Die Figuren 2g und 2h zeigen dagegen einen von der Normallage aus in die Gegenrichtung, also um einen negativen Schwenkwinkel - ß von -90° verschwenkten Support 5, bei dem somit die Rotationsachse der Werkzeug- spindel 6 wiederum parallel zur Drehachse 10 verläuft, jedoch mit zum Reitstock 27 hinweisend in die Werkzeugspindel 6 eingesetztem Werkzeug.FIG. 2f shows an even further, namely with respect to the normal position by more than 90 ° counterclockwise about the pivot angle + ß pivoted support 5, which may be necessary if, for example, with the rotary tool 8a used at the right rear end of the support 5 Shoulder on the workpiece 20 to be rotated. On the other hand, FIGS. 2g and 2h show a support 5 pivoted from the normal position into the opposite direction, that is to say by a negative swivel angle -β of -90 °, in which the axis of rotation of the tool spindle 6 again runs parallel to the axis of rotation 10, but with to the tailstock 27 indicative inserted into the tool spindle 6 tool.
In Figur 2g ist - analog zur Darstellung der Figuren 1 a und 2a - in der Werkzeugaufnahme 7b auf der Rückseite des Schenkels 14a des Supportes 5 ein Drehwerkzeug 8b eingesetzt, welches über die Außenfläche 22a dieses Schenkels 14a vorsteht und mit dem das Werkstück 20 längsgedreht werden kann.In FIG. 2g, analogous to the representation of FIGS. 1a and 2a, a rotary tool 8b is inserted in the tool holder 7b on the rear side of the leg 14a of the support 5, which protrudes beyond the outer surface 22a of this leg 14a and with which the workpiece 20 is longitudinally rotated can.
Die Bohrstange 8 sowie der Werkzeughalter 17a, der diese Bohrstange trägt, sind zu diesem Zweck von der Außenfläche 22a abmontiert, da sonst der Support 5 nicht nahe genug an das Werkstück 20 heranfahren könnte.The drill rod 8 and the tool holder 17 a, which carries this drill rod, are for this purpose removed from the outer surface 22 a, since otherwise the support 5 could not approach close enough to the workpiece 20.
Im Gegensatz dazu ist in Figur 2h gerade die Bohrstange 8* mittels des Werkzeughalters 17a an der Außenseite 22a montiert und soweit mit Hilfe des X-Schlittens in X-Richtung verfahren, dass sich die Bohrstange 8* etwa auf Drehachse 10 befindet und dadurch ein - in Figur 2a nicht eingezeichnetes - im Backenfutter 26 gespanntes Werkstück, welches drehend vom Futter 26 angetrieben wird, eine zentrale Bohrung einbringen könnte.In contrast, in FIG. 2h, the boring bar 8 * is mounted on the outside 22a by means of the tool holder 17a and moved in the X direction with the aid of the X-slide in such a way that the boring bar 8 * is located approximately on the axis of rotation 10 and thus not shown in Figure 2a - in the jaw chuck 26 clamped workpiece, which is rotationally driven by the chuck 26, could bring a central bore.
In diesem Fall ist der Werkzeughalter 17b an der Rückseite des Schenkels 14a demontiert.In this case, the tool holder 17b is disassembled at the back of the leg 14a.
Figur 2i zeigt den Sonderfall, dass in die drehend antreibbare Werkzeugspindel 6 ein stillstehendes Werkzeug, in diesem Fall nämlich ein Drehwerk- zeug 8c, eingesetzt ist, wie es bereits auch in den Figuren 2g und 2h dargestellt war.
In Figur 2i ist der Anwendungszweck zu erkennen:FIG. 2i shows the special case that a stationary tool, in this case a turning tool 8c, is inserted into the tool spindle 6 which can be driven in rotation, as was already shown in FIGS. 2g and 2h. In Figure 2i, the application can be seen:
Mittels eines solchen in der Werkzeugspindel 6 eingesetzten Drehwerkzeuges 8c kann wegen des zum vorderen Ende hin sich verjüngenden Suppor- tes 5 und des über den Schnittpunkt der Schnittflächen 12a, b vorstehenden Werkzeuges 8c, dieses Werkzeug auch in Innenwinkel, wie etwa an der Stirnfläche des Werkstückes 20 sogar neben der Reitstockspitze, zum Einsatz gebracht werden, was wegen der geringeren Auskragung bei Anordnung des Werkzeuges an einem der anderen Werkzeugaufnahmen 7a, b... nicht möglich wäre.By means of such a turning tool 8c inserted in the tool spindle 6, this tool can also be in internal angles, such as on the end face of the workpiece, because of the support 5 tapering towards the front end and the tool 8c projecting above the intersection of the cut surfaces 12a, b 20 even be placed next to the tailstock, are used, which would not be possible because of the lower projection in the arrangement of the tool on one of the other tool holders 7a, b ....
Diese Anwendungsfälle zeigen, dass mit einem relativ geringen konstruktiven Aufwand, nämlich einer Y-Verfahrbarkeit lediglich der einen angetriebenen Werkzeugspindel 6 und ansonsten feststehenden Werkzeugaufnahmen 7a, b...auf einem um die B-Achse schwenkbaren Support eine sehr hohe Flexibilität der Drehmaschine erreicht wird und damit letztendlich ein sehr gutes Preis-Leistungsverhältnis.
These applications show that with a relatively low design effort, namely a Y-traversability of only one driven tool spindle 6 and otherwise stationary tool holders 7a, b ... On a pivotable about the B axis support a very high flexibility of the lathe is achieved and thus ultimately a very good price-performance ratio.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Drehmaschine1 lathe
2 Bett2 bed
2a Frontseite2a front side
3 Z-Schlitten3 Z-slides
3a freies Ende3a free end
4 X-Schlitten4 x carriages
5 Werkzeugsupport5 tool support
6 Werkzeugspindel6 tool spindle
7a, b Werkzeugaufnahme7a, b tool holder
8a,b,... Werkzeug stillstehend8a, b, ... Tool resting
8* Bohrstange8 * boring bar
9 Werkzeug angetrieben9 tool driven
10 Drehachse10 axis of rotation
11 Werkstückspindel11 workpiece spindle
12a, b Schrägfläche12a, b inclined surface
13 Winkel13 angles
14a,b Schenkel14a, b thighs
15 Bodenplatte15 base plate
17a,b,c Werkzeug-Halter17a, b, c tool holder
18a, b Werkzeug-Kopf18a, b tool head
19 Zwischenraum19 gap
19a Lücke19a gap
20 Werkstück20 workpiece
21 Steuerung21 control
22 Energiekette22 energy chain
22a, b offene Seite22a, b open side
23a, b Z-Führung23a, b Z-leadership
24 Spindelstock24 headstock
25 Z-Führungsebene
26 Backenfutter25 Z management level 26 jaw chuck
27 Reitstock ß Schwenkwinkel27 tailstock ß swivel angle
X1Y1Z RichtungenX 1 Y 1 Z directions
B1 C Rotationsachsen
B 1 C rotation axes
Claims
1. Drehmaschine (1), mit - einer drehenden antreibbaren Werkstückspindel (11) mit gesteuerter C-Achse, einem Bett (2), einem in Richtung der Drehachse (10) verfahrbaren Z-Schlitten (3), einem auf dem Z-Schlitten (3) verfahrbaren X-Schlitten (4), dad u rch geken nzeichnet, dass auf dem X-Schlitten (4) ein um die B-Achse schwenkbarer Werkzeugsupport (5) angeordnet ist und entlang des Werkzeugs-Supportes (5) in Y-Richtung bewegbar eine angetriebene Werkzeugspindel (6) angeordnet ist.1. lathe (1), with - a rotating driven workpiece spindle (11) with controlled C-axis, a bed (2), in the direction of the axis of rotation (10) movable Z-carriage (3), one on the Z-carriage (3) movable X-carriages (4), characterized in that a tool support (5) pivotable about the B-axis is arranged on the X-carriage (4) and along the tool support (5) in Y Direction movable a driven tool spindle (6) is arranged.
2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dad u rch geken nzeichnet, dass die Werkzeugspindel (6) in Y-Richtung entlang des Werkzeugsupportes (5) verfahrbar, insbesondere linear verfahrbar, ist.2. Lathe according to claim 1, dad u rch geken nzeichnet that the tool spindle (6) in the Y direction along the tool support (5) movable, in particular linearly movable, is.
3. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass an dem Werkzeugssupport (6) zusätzlich feststehende Werkzeugaufnahmen (7a,b,...) für nicht drehende Werkzeuge (8a, b) vorhanden sind, die insbe- sondere in Y-Richtung fest positioniert sind.3. Lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that on the tool support (6) additionally fixed tool holders (7 a, b, ...) for non-rotating tools (8 a, b) are present, the in particular in the Y direction are firmly positioned.
4. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmen (7a, b) für nicht drehende Werkzeuge (8a, b) am Werkzeugsupport (5) auf der von der Werkzeugspindel (6) abgewandten Seite angeordnet sind. 4. lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that the tool holders (7 a, b) for non-rotating tools (8 a, b) on the tool support (5) on the side facing away from the tool spindle (6) are arranged.
5. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass in Y-Richtung betrachtet die in die Aufnahmen (7a, b) für stillstehende Werkzeuge (8a,b,...) eingesetzten Werkzeuge (8a, b) im Winkel zu der Werk- zeugspindel (6) abragen oder in die Gegenrichtung hierzu abragen.5. Lathe (1) according to any one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that viewed in the Y direction in the receptacles (7 a, b) for stationary tools (8 a, b, ...) tools (8 a, b) protrude at an angle to the tool spindle (6) or protrude in the opposite direction.
6. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass der Werkzeugsupport (5) in Y-Richtung betrachtet eine Kontur besitzt, des- sen Außenfläche nach vorne, also zum Werkstück (20) beziehungsweise zum angetriebenen Werkzeug (9) hin spitz zulaufende Schrägflächen (12a,b) aufweisen, die insbesondere in einem Winkel (13) von weniger als 90°, vorzugsweise von 70° bis 80°, zueinander stehen.6. lathe (1) according to any one of the preceding claims, dad u rch NEN sign that the tool support (5) viewed in the Y direction has a contour, its outer surface to the front, ie the workpiece (20) or the driven tool (9) pointing towards tapered inclined surfaces (12a, b), in particular at an angle (13) of less than 90 °, preferably from 70 ° to 80 ° to each other.
7. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass der Werkzeugsupport (5) in der Y-Richtung betrachtet wenigstens einen nach vorne, zum Werkstück (20) hin, also in Richtung des einzusetzenden angetriebenen Werkzeugs (9), spitz zulaufenden Schenkel (14a) aufweist.7. lathe (1) according to any one of the preceding claims, dad u rch geken characterized in that the tool support (5) viewed in the Y direction at least one forward, the workpiece (20) out, ie in the direction of the driven tool to be used ( 9), tapered legs (14a).
8. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass der Werkzeugsupport (5) von einer Bodenplatte (15) in Y-Richtung aufragend zwei zueinander beabstandete Schenkel (14a,b) aufweist, wobei die Y-Führung (16a,b) für die Werkzeugspindel (6) an dem einen Schenkel (14b) auf der dem anderen Schenkel (14a) zugewandten Seite angeordnet ist.8. Lathe (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the tool support (5) protrudes from a base plate (15) in the Y direction and has two legs (14a, b) spaced apart from each other. Guide (16a, b) for the tool spindle (6) on the one leg (14b) on the other leg (14a) facing side is arranged.
9. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass der eine Schenkel (14a) betrachtet in Y-Richtung ein Hohlprofil ist und der andere Schenkel (14b) ein gebogenes profiliertes Massivteil ist. 9. lathe (1) according to any one of the preceding claims, dad u rch geken characterized in that the one leg (14 a) viewed in the Y direction is a hollow profile and the other leg (14 b) is a curved profiled solid part.
10. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmen (7a, b) für stillstehende Werkzeuge (8a, b) an den Außenseiten der Schenkel (14a,b) angeordnet sind, insbesondere an einer oder beiden der äußeren Schrägflächen (12a,b) mit nach vorne weisenden Werkzeugen (8a, b) oder von den Schrägflächen (12a,b) wegweisenden Werkzeugen als auch am hinteren Ende der Außenflächen (22a, b) mit insbesondere in Gegenrichtung zum angetriebenen Werkzeug (9) in der Werk- zeugspindel (6) abragenden Werkzeugen (8a, b).10. Lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that the tool holders (7 a, b) for stationary tools (8 a, b) on the outer sides of the legs (14 a, b) are arranged, in particular at one or both of the outer inclined surfaces (12a, b) with forwardly facing tools (8a, b) or pointing away from the inclined surfaces (12a, b) tools and at the rear end of the outer surfaces (22a, b) in particular in the opposite direction to the driven tool (9) in the tool spindle (6) projecting tools (8a, b).
11. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmen (7a, b) für feststehende Werkzeuge (8a, b) Univer- salaufnahmen sind zur Aufnahme von Werkzeughaltern (17a, b), aus denen die Werkzeugköpfe (18a, b) in unterschiedliche Richtungen abstehen.11. Lathe (1) according to any one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that the tool holders (7 a, b) for fixed tools (8 a, b) Universal recordings are for receiving tool holders (17 a, b), from which the tool heads (18a, b) protrude in different directions.
12. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass die Werkzeugspindel (6) zum Einsetzen von nicht drehenden Werkzeugen (8a, b), insbesondere Drehwerkzeugen, geeignet ist.12. lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that the tool spindle (6) for inserting non-rotating tools (8 a, b), in particular rotary tools, is suitable.
13. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass die B-Achse und Y-Achse von der Steuerung (21) der Drehmaschine (1) numerisch gesteuert sind.A lathe (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the B-axis and Y-axis are numerically controlled by the controller (21) of the lathe (1).
14. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass der Werkzeugsupport (5) um die B-Achse um mindestens +/- 80°, besser +/- 90°, besser +/- 100°, besser +/- 110° schwenkbar ist. 14. Lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that the tool support (5) to the B-axis by at least +/- 80 °, better +/- 90 °, better +/- 100 ° , better +/- 110 ° is pivotable.
15. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass eines der stillstehende Werkzeuge (8a, b), insbesondere das in Gegenrichtung zur Werkzeugspindel (6) nach hinten abragende Werkzeug (8*), eine Bohrstange (19) ist.15. Lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that one of the stationary tools (8 a, b), in particular in the opposite direction to the tool spindle (6) rearwardly projecting tool (8 * ), a boring bar ( 19).
16. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass die Energiezuführungen zur Werkzeugspindel (6) auf der von derY-Führung abgewandten Seite im Zwischenraum (19) zwischen den beiden Schenkeln (14a,b) im Werkzeugsupport (5) münden.16. Lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that the power supply to the tool spindle (6) on the side facing away from the Y-side guide in the space (19) between the two legs (14 a, b) in the tool support (5) result.
17. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass die Energiezufuhr zur Werkzeugspindel (6) von der Oberseite des Werkzeugsupportes (5) und insbesondere über einen Galgen erfolgt.17. Lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that the power supply to the tool spindle (6) from the top of the tool support (5) and in particular via a gallows.
18. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass auf der Oberseite des Werkzeugsupportes (5) eine in Y-Richtung betrachtete bogenförmige Energiekette (22), deren Winkelbereich dem Schwenkbereich des Werkzeugsupportes (5) entspricht, angeordnet.18. lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that on the top of the tool support (5) viewed in the Y direction arcuate energy chain (22) whose angular range corresponds to the pivoting range of the tool support (5), arranged.
19. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass die Z-Führungen (23a, b,c) für den Z-Schlitten (24) auf der Oberseite des Bettes (2) angeordnet sind und insbesondere an der Frontseite (2a) des Bettes (2) eine weitere Führung (23c) für den Z-Schlitten (3) vorhanden ist, auf dem sich das in Blickrichtung auskragende freie Ende (3a) des Z-Schlittens (3) abstützt. 19. Lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that the Z-guides (23 a, b, c) for the Z-carriage (24) on the upper side of the bed (2) are arranged and in particular on the front side (2a) of the bed (2) there is a further guide (23c) for the Z carriage (3) on which the free end (3a) of the Z carriage (3) projecting in the direction of view is supported.
20. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass die Werkzeugspindel (6) mit ihrem vorderen Ende in der Lücke (19a) zwi- sehen den vorderen Enden der beiden Schenkel (14a,b) sitzt und diese in der Y-Richtung betrachtet insbesondere ausfüllt.20. Lathe (1) according to any one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that the tool spindle (6) with its front end in the gap (19 a) between see the front ends of the two legs (14 a, b) sits and In particular, this fills in the Y direction.
21. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass die Werkzeugspindel (6) im Werkzeugsupport (5) so weit vorne positioniert ist, dass das darin eingesetzte angetriebene Werkzeug (9) den geometrisch- ren Treffpunkt der Schrägflächen (12a,b) wenigstens erreicht, insbesondere überschreitet.21. Lathe (1) according to any one of the preceding claims, dad u rch geken characterized in that the tool spindle (6) in the tool support (5) is positioned so far forward that the driven tool (9) inserted therein the geometrischer ren meeting point of Sloping surfaces (12a, b) at least achieved, in particular exceeds.
22. Drehmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeichnet, dass in Y-Richtung betrachtet die Werkzeugspindel (6) im Werkzeugsupport (5) so weit vorne positioniert ist, dass das darin eingesetzte angetriebene Werkzeug den geometrischen Treffpunkt der Schrägflächen (14a,b) wenigstens erreicht, insbesondere überschreitet. 22. Lathe (1) according to one of the preceding claims, dad u rch geken nzeichnet that viewed in the Y direction, the tool spindle (6) in the tool support (5) is positioned so far forward that the driven tool inserted therein the geometric meeting place of Sloping surfaces (14a, b) at least achieved, in particular exceeds.
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