EP2533939A1

EP2533939A1 - Werkzeugmaschine mit schwenkkopf

Info

Publication number: EP2533939A1
Application number: EP11702825A
Authority: EP
Inventors: Dirk Prust
Original assignee: Chiron Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Chiron Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2012-12-19
Also published as: DE102010007889B4; DE102010007889A1; WO2011095578A1

Abstract

Bei eine Werkzeugmaschine mit einem Spindelkopf (17), in dem Werkzeuge (22) zur Bearbeitung von Werkstücken (41, 42, 43) um ihre Längsachse (23) drehangetrieben gelagert sind, ist der Spindelkopf (17) um eine Schwenkachse (19) verschwenkbar an einem Fahrständer (11) gelagert und gegenüber einer Werkstückspannvorrichtung (25) in drei Achsen (14, 16, 18) linear verfahrbar. Der Spindelkopf (17) ist derart um eine vertikale Schwenkachse (19) verschwenkbar gelagert, dass sich die in dem Spindelkopf (17) gelagerten Werkzeuge (22) horizontal erstrecken. Ferner ist die Werkstückspannvorrichtung (25) zur Aufnahme von zumindest einem langgestreckten Werkstück (41, 42, 43) ausgelegt und derart ausgebildet, dass das Werkstück (41, 42, 43) um eine horizontal verlaufende Schwenkachse (29) verschwenkbar ist.

Description

Werkzeugmaschine mit Schwenkkopf

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Spindelkopf, in dem Werkzeuge zur Bearbeitung von Werkstücken um ihre Längsachse drehangetrieben gelagert sind, wobei der Spindelkopf um eine Schwenkachse verschwenkbar an einem Fahrständer gelagert und gegenüber einer Werkstückspannvorrichtung in drei Achsen linear verfahrbar ist.

[0002] Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der DE 101 45 673 AI bekannt. [0003] Die bekannte Werkzeugmaschine dient zur Verarbeitung von Werkstückstangen zu Werkstücken. Dazu sind ein Stangenhalter für die seitlich zugeführte Werkstückstange und eine Werkstückspannvorrichtung vorgesehen, in der das von der Werkstückstange abgetrennte Werkstück gehalten und während der Bearbeitung um die vertikal verlaufende z-Achse geschwenkt werden kann.

[0004] Der Spindelkopf ist um die quer zur Längsachse der Werkstückstangen horizontal verlaufende y-Achse schwenkbar an dem Fahrständer gelagert, so dass auch die Stirnseiten der Werkstückstange und der abgetrennten Werkstücke bearbeitet werden können. Ferner können so schräge Flächen an Werkstückstange und abgetrenntem Werkstück angearbeitet werden.

[0005] Eine vergleichbare Werkzeugmaschine ist aus der DE 196 35 258 AI bekannt. Auch diese Werkzeugmaschine dient zur Verarbeitung von Werkstückstangen zu Werkstücken, wobei die Werkstückstange jeweils in einer Werkstückspann Vorrichtung um ihre Längsachse drehbar gehalten wird. Bei dieser Werkzeugmaschine ist der Spindelkopf nicht verschwenkbar an dem Fahrständer gelagert, dafür ist die Werkstückspannvorrichtung so ausgebildet, dass die Werkstückstange um die quer zu ihrer Längsachse horizontal verlaufende y-Achse verschwenkbar ist, so dass die sogenannte 5. Seite, also die freie Stirnseite des noch nicht von der Werkstückstange abgetrennten Werkstückes sowie schräge Flächen bearbeitet werden können.

[0006] Werkzeugmaschinen mit um horizontal verlaufende Achsen verschwenkbarem Spindelkopf sind auch aus der DE 102 07 970 Cl und der EP 0 827 807 AI bekannt.

[0007] Mit den bekannten Werkzeugmaschinen lassen sich mit hoher Bearbeitungsgenauigkeit und -geschwindigkeit Werkstückstangen zu kurzen Werkstücken verarbeiten. Für die vollständige Bearbeitung langer schwerer Werkstücke sind die bekannten Werkzeugmaschinen jedoch nur bedingt geeignet. [0008] Die EP 1 245 332 beschreibt eine Fräs- und Schleifmaschine zur Herstellung von zahnmedizinischen Werkstücken. Diese Werkstücke werden nebeneinander in einen länglichen Träger eingespannt, der an dem Maschinengestell um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist.

[0009] Die bekannte Fräs- und Schleifmaschine ist derart in Portalbauweise ausgelegt, dass an einer auf zwei Wangen horizontal verfahrbaren Traverse ein Wagen angeordnet ist, der in der anderen horizontalen Richtung verfahrbar ist. An diesem Wagen ist höhenverstellbar ein Spindelhalter angeordnet, der an seinem unteren Ende einen Revolver trägt, der um eine horizontale Achse schwenkbar ist und zwei angetriebene Werkzeuge bereitstellt.

[0010] Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der bei konstruktiv einfachem Aufbau lange und vorzugsweise schwere Werkstücke mit hoher Genauigkeit und hohem Durchsatz möglichst vollständig bearbeitet werden können.

[0011] Bei der eingangs genannten Werkzeugmaschine wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Spindelkopf an dem Fahrständer derart um eine vertikale Schwenkachse verschwenkbar gelagert ist, dass sich die in dem Spindelkopf gelagerten Werkzeuge horizontal erstrecken, und dass die Werkstückspannvorrichtung zur Aufnahme von zumindest einem langgestreckten Werkstück ausgelegt und derart ausgebildet ist, dass das Werkstück um eine horizontal verlaufende Schwenkachse verschwenkbar ist.

[0012] Unter einem„Fahrständer" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Maschinenteil verstanden, an dem der Spindelkopf gelagert ist, und an dem und/oder über das der Spindelkopf in den drei zueinander orthogonalen Maschineachsen x, y und z gegenüber der das Werkstück haltenden Vorrichtung verfahren werden kann. [0013] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden unter "langgestreckten Werkstücken" solche Werkstücke verstanden, deren Erstreckung in Richtung der Längsachse deutlich größer, vorzugsweise mindestens fünfmal größer ist als deren Abmaße quer zu der Längsrichtung. Unter langen Werkstücken werden Werkstücke verstanden, die zumindest ca. 1000 mm lang sind. Beispiele für derartige Werkstücke sind Streben oder sonstige Strukturbauteile von Fahrzeugen aller Art, insbesondere aber von Flugzeugen, sowie Schienen für Elektro Verteiler.

[0014] Wegen des erfindungsgemäß jetzt in der Horizontalen um die z- Achse schwenkbaren Spindelkopfs ist es nicht erforderlich, das lange und ggf. schwere Werkstück zu schwenken. Das Werkstück wird daher fest aufgespannt und dann durch die in dem Spindelkopf gelagerten Werkzeuge bearbeitet. Wegen der Ausrichtung der Werkzeuglängsachsen in der x/y-Ebene und der Schwenkbarkeit des Spindelkopfes um die z-Achse kann die in der x/z-Ebene liegende Oberseite des Werkstückes jetzt auf ihrer gesamten Fläche und unter den konstruktiv möglichen Winkeln um die z-Achse bearbeitet werden. Ferner können die in z-Richtung nach oben und unten weisenden Längsseiten zumindest zu einem gewissen Maß bearbeitet werden.

[0015] Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben erkannt, dass es bei den in Rede stehenden langen und ggf. schweren Werkstücken zu einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit führt, wenn sie nicht verschwenkt sondern in einer stationären Aufspannung an einer Oberfläche und an den beiden an sie angrenzenden Längsseiten mit einem„horizontalen Schwenkkopf" bearbeitet werden. Die Erfinder haben hier erkannt, dass die in Rede stehenden langen und ggf. schweren Werkstücke in den meisten Anwendungsfällen durch eine Bearbeitung an ihrer Oberseite und den beiden angrenzenden Längsseiten schon vollständig oder zumindest nahezu vollständig bearbeitet werden können.

[0016] Wenn die Werkstückspannvorrichtung zur Aufnahme von zumindest zwei langgestreckten Werkstücken ausgelegt und derart ausgebildet ist, dass die Werkstücke um ihre Längsachse verschwenkbar sind, kann sozusagen auf der Ma- schinenseite der Werkstückspannvorrichtung ein Werkstück bearbeitete werden, während hauptzeitparallel an einer anderen Seite ein fertig bearbeitetes Werkstück durch einen neuen Rohling ersetzt wird.

[0017] Bei der neuen Werkzeugmaschine ist auch bei langen und ggf. schweren Werkstücken ein hauptzeitparalleles Werkstückwechseln insbesondere deshalb möglich, weil der Spindelkopf jetzt sozusagen liegend angeordnet ist, also nicht - wie bei konventionellen Fahrständermaschinen - das Werkstück von oben bearbeitet. Dadurch wird ein hoher Werkstückdurchsatz möglich.

[0018] Mit dieser Konstruktion ist als weiterer Vorteil ein freier Spänefall verbunden. Die Späne sammeln sich nämlich nicht mehr auf der bearbeiteten Fläche, sondern fallen frei von dieser herab, da die Fläche in der x/z-Ebene liegt, also senkrecht verläuft. Dies erhöht zum einen die Bearbeitungsgeschwindigkeit, weil keine gesonderten Arbeitsvorgänge für die Späneabfuhr erforderlich sind und insgesamt eine schnellere Zerspanung möglich wird. Ferner erhöht sich auch die Bearbeitungsgenauigkeit, weil anfallende Späne sofort abgeführt werden und so die Zerspanung nicht negativ beeinflussen können.

[0019] In Kombination ermöglicht es die neue Werkzeugmaschine damit erstmals, lange und ggf. schwere Werkstücke mit großer Genauigkeit und Geschwindigkeit sowie hohem Durchsatz zu bearbeiten.

[0020] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

[0021] In einer Weiterbildung ist es bevorzugt, wenn die Werkstückspannvorrichtung einen langgestreckten Spannwürfel aufweist, an dem zumindest eine seiner Längsseiten zum Aufspannen eines Werkstückes ausgebildet ist, wobei der Spannwürfel vorzugsweise an zwei Drehtischen gelagert ist, von denen zumindest einer angetrieben ist. [0022] Hier ist von Vorteil, dass die langen Werkstücke auf einer entsprechend langen Oberfläche des Spannwürfels aufgespannt werden, wo sie sicher und auf ihrer ganzen Länge unterstützt werden. Die Werkstücke verziehen sich daher bei der Bearbeitung nicht, was die Bearbeitungsgenauigkeit noch einmal erhöht. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben erkannt, dass die in Rede stehenden langen und ggf. schweren Werkstücke während der Bearbeitung auf ihrer ganzen Unterseite auf einer Spannfläche aufliegen können, während sie mit der neuen Werkzeugmaschine an der freien Oberseite und den beiden Längsseiten bearbeitet werden.

[0023] Spannwürfel sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt. Sie sind beispielsweise aus Aluminium gefertigt und können Teile unterschiedlicher Form und Größe zum Zerspannen auf Fertigungszentren aufnehmen und halten. Sie sind beispielsweise an vier Seiten mit einem durchgängigen Raster versehen, so dass sich Werkstücke direkt oder über Adapter an bis zu vier Seiten gleichzeitig fixieren lassen. Dadurch werden flexible maschinenferne Rüstzeiten möglich, was zu einer höheren Maschineauslastung beiträgt.

[0024] Über Drehtische werden die Spannwürfel um ihre Schwenkachse gedreht, wobei es vielfach ausreichend ist, wenn nur einer der beiden Drehtische einen eigenen Drehantrieb aufweist, der andere Drehtisch folgt einfach dem Drehbewegungen des angetriebene Drehtisches.

[0025] Dabei ist es bevorzugt, wenn der der Spannwürfel an zumindest einer seiner Längsseiten zum Aufspannen einer Palette ausgebildet ist.

[0026] Hier ist von Vorteil, dass die Werkstücke außerhalb der Werkzeugmaschine auf Paletten montiert werden, die dann während des Werkstückwechsels auf die Längsseiten des Spannwürfels ausgespannt werden. Dadurch wird zum einen die zum Werkstückwechsel benötigte Zeit merklich reduziert, zum anderen kann der Spannwürfel einfacher aufgebaut sein. Die Paletten benötigen nämlich unabhängig von der Art der auf sie aufgespannten Werkstücke nur eine festgelegte oder standardisierte Schnittstelle zum Aufspannen auf die Längsseiten des Spann Würfels.

[0027] Ferner können die Paletten leichter und preiswerter als ein Spannwürfel an die Gegebenheiten des jeweiligen Werkstückes angepasst sein, so dass sich die Werkstücke insgesamt sehr genau auf die Paletten montieren lassen, was wiederum zur Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit beiträgt.

[0028] Insgesamt ist es bevorzugt, wenn der Spindelkopf über eine höhenverstellbare Konsole an dem Fahrständer gelagert ist, auf der der Spindelkopf schwenkbar gelagert ist, wobei der Spindelkopf vorzugsweise in einem Winkelbereich von mindestens ca. ± 20° schwenkbar ist.

[0029] Diese Maßnahmen sind konstruktiv von Vorteil, denn sie ermöglichen einen stabilen Aufbau der neuen Werkzeugmaschine, wobei ein Schwenkbereich von ± 20° zur y-Achse für viele Anwendungsfälle ausreicht.

[0030] Allgemein ist es bevorzugt, wenn die Werkzeugmaschine eine Trennwandanordnung aufweist, durch die ihr Arbeitsraum in einen Arbeitsbereich A und einen Bestückungsbereich B unterteilt wird, wobei die Trennwandanordnung vorzugsweise zwei mit einem Gehäuse verbundene feste Trennwände und zwei mit dem Spannwürfel verbundene Spritzschutzwände aufweist, und weiter vorzugsweise die Spritzschutzwände sich von einer Längsseite des Spannwürfels aus und parallel zu dieser Längsseite von dem Spannwürfel weg erstrecken.

[0031] Bei diesen Maßnahmen ist zunächst allgemein von Vorteil, dass der Arbeitsbereich gegenüber dem Bestückungsbereich derart abgetrennt wird, dass in an sich bekannter Weise keine Späne sowie kein Kühlschmiermittel aus dem Arbeitsbereich in den Bestückungsbereich übertreten und dort das arbeitende Bedienungspersonal behindern oder stören könnten. [0032] Zu diesem Zweck vorgesehene Spritzschutzanordnungen sind beispielsweise aus der DE 37 34 722, der DE 38 05 842 oder der DE 43 06 093 bekannt.

[0033] Von besonderem Vorteil bei der neuen Spritzschutzanordnung ist ihr überraschend einfacher konstruktiver Aufbau.

[0034] Dabei ist es bevorzugt, wenn jede Trennwand an ihrem freien Ende eine Dichtung trägt, an der die zugeordnete Spritzschutzwand anliegt, wenn der Spannwürfel in seiner Bearbeitungsstellung ist.

[0035] Diese Maßnahme trägt auf einfache Weise dazu bei, dass Arbeitsbereich und Bestückungsbereich noch effektiver voneinander getrennt sind.

[0036] Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

[0037] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0038] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eine Werkzeugmaschine, auf der das neue Verfahren durchgeführt wird; und

Fig. 2 verschiedene Verfahrensschritte bei der Bearbeitung eines Werkstückes. [0039] Die Fig. 1 zeigt eine Werkzeugmaschine 10 mit einem Fahrständer 11, der auf einem Schlitten 12 in Y-Richtung 14 verfahrbar ist. Der Schlitten 12 wiederum ist auf Schienen 15 gelagert und somit in X-Richtung 16 verfahrbar.

[0040] Der Fahrständer 11 trägt einen Spindelkopf 17, der in an sich bekannter Weise in Z-Richtung 18 höhenverstellbar am Fahrständer 11 gelagert ist.

[0041] Zusätzlich zu dieser Höhenverstellbarkeit ist der Spindelkopf 17 noch um eine parallel zur Z- Achse 18 verlaufende, vertikale Schwenkachse 19 verschwenkbar, was durch einen Doppelpfeil 21 angedeutet ist. Der Schwenkbereich 21 des Spindelkopfes 17 beträgt bspw. ± 20° aus der in Fig. 1 gezeigten Grundstellung, in der sich ein in dem Spindelkopf 17 angetrieben gelagertes Werkzeug 22 in Y- Richtung 14 erstreckt.

[0042] Im Gegensatz zu "üblichen" Fahrständermaschinen erstreckt sich bei der neuen Werkzeugmaschine 10 das Werkzeug 22 und somit dessen bei 23 angedeutete Längsachse nicht vertikal in Z-Achse 18, sondern horizontal in Y-Richtung 14.

[0043] Es sei noch erwähnt, dass die Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die neue Werkzeugmaschine 10 von oben zeigt, während in Fig. 2 eine schematische Seitenansicht gesehen längs der Linie II-II aus Fig. 1 gezeigt ist.

[0044] In Fig. 2 ist zu erkennen, dass der Spindelkopf 17 auf einer Konsole 24 gelagert ist, die die Höhenverstellbarkeit des Spindelkopfes 17 in Richtung der Z- Achse 18 ermöglicht. Auf dieser Konsole 24 ist der Spindelkopf 17 derart gelagert, dass er um die Schwenkachse 19 verschwenkt werden kann.

[0045] In Fig. 2 ist rechts neben Fahrständer 11 und Spindelkopf 17 eine Werkstückspann Vorrichtung 25 gezeigt, die zwei Drehtische 26 und 27 umfasst, zwischen denen sich ein in x-Richtung langgestreckter Spannwürfel 28 erstreckt, der um eine parallel zur X-Achse 16 horizontal verlaufende Schwenkachse 29 drehbar und schwenkbar ist, was in Fig. 2 durch einen Doppelpfeil 31 angedeutet ist.

[0046] Der Spannwürfel 28 ist an seinen vier Längsseiten 32, 33, 34, 35 jeweils in nicht näher gezeigter Weise zum Aufspannen von Paletten ausgebildet, von denen in den Figuren 1 und 2 jeweils drei Paletten 36, 37 und 38 gezeigt sind. Im einfachsten Falle werden die Paletten auf die Längsseiten aufgeschraubt und/oder aufgeklemmt, wozu an den Längsseiten in den Fig. nicht dargestellte Gewindebohrungen und/oder Spannpratzen vorgesehen sind.

[0047] Auf den Paletten 36, 37 und 38 sind lange, stangenförmige Werkstücke 41, 42 und 43 aufgespannt, deren Längsachsen parallel zu der Schwenkachse 29 verlaufen. Die Werkstücke sind hier 1000mm lang, haben Querabmaße im Bereich von 100 mm, und wiegen ca. 50 kg.

[0048] Im vorliegenden Fall wird das Werkstück 41 gerade bearbeitet, während das Werkstück 43 als nächstes zur Bearbeitung ansteht, das Werkstück 42 ist fertig bearbeitet und kann in der gezeigten Anordnung in Fig. 2 nach oben durch eine Bedienungsperson entnommen werden.

[0049] Mit der neuen Werkzeugmaschine 10 können lange, schwere Werkstücke bearbeitet werden, bei denen lange Bearbeitungszeiten vorgesehen sind. Der Werkstückwechsel kann dann hauptzeitparallel erfolgen, wobei unter Umständen während des Werkstückwechsels der Bearbeitungsprozess kurzfristig unterbrochen wird, um die Genauigkeit des Bearbeitungsprozesses nicht zu beeinträchtigen.

[0050] Dieses hauptzeitparallele Wechseln der langen, schweren Werkstücke ist insbesondere deshalb möglich, weil der Spindelkopf 17 jetzt sozusagen liegend angeordnet ist, also nicht - wie bei konventionellen Fahrständermaschinen - das Werkstück von oben bearbeitet. Während also in Fig. 2 die Bearbeitung des Werkstückes 41 von links erfolgt, können Bedienungspersonen die Palette 37 mit dem Werk- stück 42 von oben lösen und danach eine neue Palette mit einem neuen Werkstück an den Spannwürfel 28 anschrauben. Nur für die Zeitabschnitte, in denen das Werkstück vom Spannwürfel 28 abgenommen bzw. ein neues Werkstück angesetzt wird, muss der Bearbeitungsprozess ggf. unterbrochen werden.

[0051] Die vorliegende Konstruktion ermöglicht es auch, das auszutauschende Werkstück nach rechts zu entnehmen, also in Fig. 2 von der Oberfläche 34, auf der die Palette 38 mit dem Werkstück 43 sitzt.

[0052] Ein weiterer Vorteil bei der Bearbeitung mit der neuen Werkzeugmaschine 10 besteht darin, dass bei der Bearbeitung anfallende Späne, die in Fig. 2 bei 44 angedeutet sind, frei nach unten fallen, so dass die bei üblichen Fahrständermaschinen bestehenden Problemen mit der Spanabfuhr hier nicht auftreten.

[0053] Weil der Spindelkopf 17 zudem um die Schwenkachse 19 verschwenkbar ist, können bei der Bearbeitung auch schräge Bohrungen angebracht und schräge Flächen bearbeitet werden.

[0054] In der Draufsicht der Fig. 1 ist noch ein Werkzeugmagazin 45 gezeigt, das in diesem Fall als Scheibenmagazin ausgebildet ist. Das Werkzeugmagazin umfasst eine um eine Achse 46 verschwenkbare Scheibe 47 an der verschiedene Bearbeitungswerkzeuge 48 gelagert sind, die mittels eines nicht gezeigten Werkzeuggreifers oder aber im Pick-up-Betrieb gegen das Werkzeug 22 im Spindelkopf 17 ausgetauscht werden können, wenn der Spindelkopf in Fig. 1 nach links gefahren und leicht geschwenkt wird.

[0055] In Fig. 3 ist eine Werkzeugmaschine 100 in einer Darstellung wie in Fig. 2 gezeigt, jedoch ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ein Gehäuse 50 vorgesehen, das sie in an sich bekannter Weise einkapselt und ihren Arbeitsraum 51 nach außen abschließt. Dieser Arbeitsraum 51 wird wie folgt durch eine noch zu beschreibende Trennwandanordnung in einen Arbeitsbereich A und einen Bestückungsbereich B unterteilt.

[0056] Das Gehäuse 51 umfasst eine Rückwand 52 sowie ein Dach 53 und eine Vorderwand 54, in der eine übliche Bedienertür 55 vorgesehen ist. In der in Fig. 3 gezeigten Darstellung sind die beiden Seitenwände nicht zu erkennen. Die Gehäusewände 52, 53, 54 erstrecken sich soweit in x-Richtung, dass sie die Werkstückspannvorrichtung 25 vollständig einhausen.

[0057] Um den Arbeitsraum 51 der Werkzeugmaschine 100 jetzt in den Arbeitsbereich A sowie den Bestückungsbereich B unterteilen zu können, erstreckt sich von dem Dach 53 senkrecht eine Trennwand 56 nach unten, die mit einer Spritzschutzwand 57 zusammenwirkt, die an dem Spann würfel 28 so befestigt ist, dass sie sich von dessen Längsseite 32 parallel zu dieser nach oben erstreckt.

[0058] In entsprechender Weise erstreckt sich von der Längsseite 34 des Spannwürfels 28 eine Spritzschutzwand 58 parallel zu dieser nach unten, die mit einer nach oben weisenden Trennwand 59 zusammenwirkt. Zwischen Trennwand 56 und Spritzschutzwand 57 ist eine bei 61 schematisch angedeutete Dichtung vorgesehen. In entsprechender Weise ist zwischen Spritzschutzwand 58 und Trennwand 59 eine Dichtung 62 vorgesehen. Die Dichtungen verhindern in dem in Fig. 3 gezeigten, geschlossenen Zustand den Durchtritt von Spänen und Kühlschmiermittel.

[0059] Trennwand 56, Dichtung 61, Spritzschutzwand 57, Trennwand 59, Dichtung 62, sowie Spritzschutzwand 58 bilden die oben erwähnte Trennwandanordnung, die den Arbeitsraum 51 in Arbeitsbereich A und Bestückungsbereich B unterteilt und sich in x-Richtung zumindest über die gesamte Länge des Werkstückspannvorrichtung 25 in x-Richtung erstreckt.

[0060] Wenn jetzt das Werkstück 41 im Arbeitsbereich A vollständig bearbeitet wurde, wird der Spannwürfel 28 aus seiner gezeigten Bearbeitungsstellung längs des Pfeils 39 um 180° gedreht, so dass er in seine andere Bearbeitungsstellung gelangt, in der jetzt das Werkstück 43 im Arbeitsbereich A liegt, während das bearbeitete Werkstück 41 im Bestückungsbereich B liegt und dort gegen einen Rohling ausgewechselt werden kann.

[0061] Im Vergleich zu dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Werkzeugmaschine 100 gemäß Fig. 3 nur an zwei seiner Längsseiten eine Bestückungsmöglichkeit mit Paletten auf, im vorliegenden Fall also auf den gegenüberliegenden Seiten 32 und 34, auf die die Paletten 36 und 38 aufgeschraubt sind.

[0062] Durch die Trennwandanordnung 56, 57, 58, 59, 61, 62 wird somit der Arbeitsbereich A gegenüber dem Bestückungsbereich B derart abgetrennt, dass in an sich bekannter Weise keine Späne 44 sowie kein Kühlschmiermittel aus dem Arbeitsbereich in den Bestückungsbereich übertreten und dort das arbeitende Bedienungspersonal behindern oder stören könnte.

[0063] Beiden Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 und 3 ist gemeinsam, dass die langen Werkstücke 41, 42, 43 über die Paletten 36, 37, 38 auf einer entsprechend langen Oberfläche 32, 33, 34 des Spannwürfels 28 aufgespannt werden, wo sie sicher und auf ihrer ganzen Länge unterstützt gehalten werden. Daraus folgt, dass das Werkstücke 421 gemäß Fig. 2 an seiner zum Werkzeug 22 weisenden Oberseite 62, seiner nach oben weisenden Längsseite 64 und seiner nach unten weisenden Längsseite 65 bearbeitet wird.

[0064] Die Werkstücke 41, 42, 43 verziehen sich daher bei der Bearbeitung nicht, was zu einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit führt.

[0065] Die Werkstücke 41, 42, 43 können während der Bearbeitung auf ihrer ganzen Unterseite auf einer Spannfläche aufliegen, da sie mit der Werkzeugmaschine 10, 100 nur an ihre freien Oberseite 63 und den beiden Längsseiten 64, 65 bearbeitet werden. Diese Bearbeitung ist für viele der in Rede stehenden Werkstücke ausreichend.

Claims

Patentansprüche

1. Werkzeugmaschine mit einem Spindelkopf (17), in dem Werkzeuge (22) zur Bearbeitung von Werkstücken (41, 42, 43) um ihre Längsachse (23) drehangetrieben gelagert sind, wobei der Spindelkopf (17) um eine Schwenkachse (19) verschwenkbar an einem Fahrständer (11) gelagert und gegenüber einer Werkstückspannvorrichtung (25) in drei Achsen (14, 16, 18) linear verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelkopf (17) derart um eine vertikale Schwenkachse (19) verschwenkbar gelagert ist, dass sich die in dem Spindelkopf (17) gelagerten Werkzeuge (22) horizontal erstrecken, und dass die Werkstückspannvorrichtung (25) zur Aufnahme von zumindest einem langgestreckten Werkstück (41, 42, 43) ausgelegt und derart ausgebildet ist, dass das Werkstück (41, 42, 43) um eine horizontal verlaufende Schwenkachse (29) verschwenkbar ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspannvorrichtung (25) einen langgestreckten Spannwürfel (28) aufweist, an dem zumindest eine seiner Längsseiten (32, 33, 34, 35) zum Aufspannen eines Werkstückes (41, 42, 43) ausgebildet ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannwürfel (28) an zwei Drehtischen (26,27) gelagert ist, von denen zumindest einer angetrieben ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannwürfel (28) an zumindest einer seiner Längsseiten (32, 33, 34, 35) zum Aufspannen einer Palette (36, 37, 38) ausgebildet ist.

5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelkopf (17) über eine höhen verstellbare Konsole (24) an dem Fahrständer (11) gelagert ist, auf der der Spindelkopf (17) schwenkbar gelagert ist.

6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelkopf (17) in einem Winkelbereich (21) von mindestens ca. ± 20° schwenkbar ist.

7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Trennwandanordnung (56, 57, 58, 59, 61, 62) aufweist, durch die ihr Arbeitsraum (51) in einen Arbeitsbereich (A) und einen Bestückungsbereich (B) unterteilt wird.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwandanordnung (56, 57, 58, 59, 61, 62) zwei mit einem Gehäuse (50) verbundene feste Trennwände (56, 59) und zwei mit dem Spannwürfel (28) verbundene Spritzschutzwände(57, 58) aufweist.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzschutzwände (57, 58) sich von einer Längsseite (32, 34) des Spannwürfels (28) aus und parallel zu dieser Längsseite (32, 34) von dem Spannwürfel (28) weg erstrecken.

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Trennwand (56, 59) an ihrem freien Ende eine Dichtung (61, 62) trägt, an der die zugeordnete Spritzschutzwand (57, 58) anliegt, wenn der Spann würfel (28) in seiner Bearbeitungsstellung ist.