WO2003057399A1 - Vorrichtung zum zerspanenden bearbeiten langgestreckter werkstücke - Google Patents

Vorrichtung zum zerspanenden bearbeiten langgestreckter werkstücke Download PDF

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machining
tool
workpiece
longitudinal direction
machine bed
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English (en)
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Joachim Uecker
Winfried Krüger
Stefan Beetz
Eckehard BLÄSCHE
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Pnp Automotive Gmbh
Burgsmüller GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/08—Work-clamping means other than mechanically-actuated
    • B23Q3/084—Work-clamping means other than mechanically-actuated using adhesive means

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • Devices and methods for machining elongated workpieces are known in a variety of forms and are used in individual cases depending on the dimensions and type of the workpiece, the processing speed, the desired surface quality of the machined surfaces as well as their geometrical dimensional accuracy and other parameters.
  • An essential feature of, for example, the generally known whirling method which lends itself in this context, is a ring-like tool carrier equipped with cutting tools on the inner circumference, which surrounds the workpiece to be machined during machining, but is rotated eccentrically to its longitudinal axis, the workpiece simultaneously rotating in the same or opposite direction turns to the tool carrier.
  • the tool carrier can be arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece or at an angle to such a plane. Machining of such workpieces, which have a comparatively small diameter and are also to be regarded as very unbalanced, is only possible to a limited extent with this method or requires special measures to suppress vibrations. In addition, machining high-precision cylindrical fit seats would require reworking after whirling by grinding.
  • the workpiece is held or clamped non-rotatably during processing and at least one processing tool is provided, the feed movement of which is a circular movement about the axis of the ring-shaped tool carrier.
  • the feed movement of which is a circular movement about the axis of the ring-shaped tool carrier.
  • claims 2 to 4 are directed to the more detailed configuration of the tensioning device.
  • this consists of two vices that can be displaced on the machine bed in the longitudinal direction and can be fixed in discrete displacement positions and are arranged to dampen vibrations, at least one vise being designed as a self-centering prism vise. Due to the fact that the vices can be moved on both sides, there is an optimal adaptation even to elongated, vibration-sensitive workpieces with a very small diameter.
  • the clamping length can thus be selected taking into account the desired cutting speed and the mainly geometrical vibration tendency of the workpiece.
  • claims 5 to 6 are directed to the design of the cutting tool, in which essentially known embodiments can be used. In particular, this can also be a turning tool. In practice, the machining tool is selected depending on working parameters such as the material properties of the workpiece and the intended cutting speed.
  • claims 7 to 9 are directed to the concept of the feed movements of the processing tool.
  • a slide that can be moved in the longitudinal direction of the machine bed is provided, on which a cross slide is supported, which acts as a carrier of the processing assembly, so that - seen in a horizontal plane - there is a two-dimensional delivery option for the processing tool , A vertical adjustment option can be added, so that in any case a precise alignment of the Axis of the tool carrier on the one hand relative to the axis of the workpiece or the machining profile on the other hand is possible.
  • a delivery option in a horizontal plane perpendicular to the longitudinal direction of the machine bed can also be used in order to be able to remove the workpiece from the device at the end of the machining of a machining professional by slightly shifting the machining assembly laterally, in order to then either clamp a new workpiece or another machining surface of the same workpiece.
  • a control device which is at least connected to the motors of the device, which are used to move the tool and / or to advance the workpiece.
  • the control device is also operatively connected to measuring devices which are required, for example, to record lengths, angles of rotation, speeds and other measurement parameters which are to be regarded in the broadest sense as working parameters and to control and monitor the course of the machining process.
  • claims 10 to 12 are directed to the further configuration of the control device.
  • the aim is a comprehensive adjustability or controllability of all work parameters and a program-controlled workflow, so that largely automated work processes are possible. All working parameters are available visually, in particular, via the monitor of a control panel, it being possible to intervene in the machining process at any time via the input mechanism mentioned.
  • the device according to the invention there is therefore a working medium which is particularly suitable for machining cylindrical high-precision seats on extremely unbalanced workpieces, in which the workpiece is clamped in a vibration-damped manner, which is characterized by extremely short workpiece change times and, in particular when changing to different workpiece types, does not require any additional conversion measures.
  • the device is widely used adaptable with regard to their working parameters and all cutting materials required for hard machining can be used within the scope of the machining tool.
  • the device is suitable for workpieces made of highly tempered and hardened material. Added to this is the advantage of high cutting speeds, with a surface quality and geometrical dimensional accuracy that corresponds to that of grinding being achieved without reworking.
  • the device is particularly advantageous when there are particularly high demands on shape and position tolerances with two or more fit seats of a workpiece which are arranged in a row and which form the machining surfaces.
  • Fig. 1 a side view of the device according to the invention
  • Fig. 2 an end view of the device according to a viewing direction II of the
  • Fig. 1; 3 shows a plan view of the device in accordance with a viewing direction III of FIG. 1; 4: an isolated representation of the tool carrier in a front view; 5: a sectional view of the tool carrier corresponding to a sectional plane V-V of FIG. 4.
  • a threaded spindle 5 extending in the longitudinal direction of the machine bed 1 and rotatably mounted thereon is provided, which is in engagement with a spindle nut which is fixedly arranged in a receptacle 6 and is not shown in the drawing, the receptacle 6 being connected to the slide 3 ,
  • a motor 8 is provided which is fastened to the machine bed 1 and is in drive connection with the threaded spindle 6.
  • a vice that is displaceably arranged along the guide 7 and that can be fixed in selectable positions along the guide 7, which is preferably designed as a self-centering prism vice.
  • 10 is a further vice, also displaceable along the guide 7 and fixable in selectable positions.
  • Both vices are designed with the proviso that an elongated workpiece can be clamped in a vibration-damping manner in accordance with its longitudinal axis 11 and is held non-rotatably with respect to this axis during its processing.
  • this axis 11 corresponds to a clamping axis of the two vices 9, 10.
  • a cross slide is designated, which is slidably mounted on the slide 3, in the direction of the arrows 12, thus in a horizontal plane perpendicular to the direction of the arrows 4 defined by the longitudinal orientation of the machine bed 1.
  • the cross slide 12 is in this case in drive connection with a motor 13.
  • the cross slide 12 carries a processing assembly 14 which u. a. comprises a ring-like tool carrier 15 to be explained in more detail below.
  • the lower part of the machining assembly 14, which is adjacent to the cross slide 12, has a global ring-like design and extends coaxially to the axis 11 during the machining of a workpiece.
  • 16 denotes a motor which is in drive connection with the tool carrier 15 which is rotatably mounted on or in the machining assembly 14.
  • the motors 8, 13, 16 are connected to a higher-level control device which is arranged in a control cabinet 17.
  • 18 denotes a control panel, which comprises a monitor and an input mechanism and is fastened to the machine bed, for example, via a swivel arm 19.
  • Functional elements are not shown in the drawing, which serve in the broadest sense to record measured values such as distances, workpiece dimensions etc. and which, for example, B. Describe feed paths, angles of rotation, tool and workpiece positions, etc. In any case, all the essential machining and workpiece parameters are visually available to the respective operator of the device on the monitor of the control panel 18.
  • the basic structure of the tool carrier 15 is shown in FIGS. 4 and 5, with a graphic representation of drive elements by means of which it can be rotated about its axis 11 'being dispensed with.
  • the tool carrier 15 is set up as a rotationally symmetrical body, which is mounted in the machining assembly 14 and surrounds the workpiece 20 during machining.
  • a machining tool is designated, which protrudes from the inner circumferential side of the tool carrier 15 and extends within its plane. Incidentally, it is arranged radially, thus adjustable in the direction of the arrows 22, within the structure of the tool carrier 15, specifically in accordance with the desired machining of the workpiece 20.
  • the processing tool 21 can in principle be of any design.
  • it can be a conventional turning tool.
  • a machining tool with an interchangeable cutting body, for example made of hard metal, in the form of an indexable insert can also be considered.
  • the workpiece 20 is held non-rotatably in the vices 9, 10 during the machining, the machining group 14 being in one is such position relative to the section of the workpiece 20 to be machined that the axis ll'd of the tool carrier 15 extends coaxially to the axis of the section of the workpiece to be machined.
  • the machining of the surface of the workpiece takes place with rotation of the tool carrier 15 and simultaneous feed in the longitudinal direction of the workpiece 20, which is brought about by appropriate actuation of the slide 3.
  • the device for machining cylindrical high-precision seats on workpieces 20 which are to be regarded as extremely unbalanced is intended.
  • the device enables machining in accordance with an accuracy sufficient for a fit profile and with a surface quality that is equivalent to that of grinding.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum zerspanenden Bearbeiten insbesondere langgestreckter Werkstücke (20) mit einer auf einem Maschinenbett (1) in dessen Längsrichtung (4) motorisch ver­schiebbaren Bearbeitungsbaugruppe (14) und einer Spanneinrichtung für das Werkstück (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung zum unverdrehbaren Einspan­nen des Werkstücks (20) eingerichtet ist, und dass an der Bearbeitungsbaugruppe (14) ein ringartiger, um seine Achse (11') drehbarer, innenumfangsseitig mit wenigstens ei­nem Bearbeitungswerkzeug (21) bestückter Werkzeugträger (15) gelagert ist, der mit einem Motor (16) in Antriebsverbindung steht.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum zerspanenden Bearbeiten langgestreckter Werkstücke
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorrichtungen und Verfahren zum zerspanenden Bearbeiten langgestreckter Werkstücke sind in vielfältiger Form bekannt und kommen im Einzelfall in Abhängigkeit von den Abmessungen und der Art des Werkstücks, der Bearbeitungsgeschwindigkeit, der gewünschten Oberflächenqualität der bearbeiteten Flächen sowie deren geometrischer Maßhaltigkeit und weiteren Parametern zum Einsatz.
Wesensmerkmal beispielsweise des allgemein bekannten Wirbelverfahrens, welches sich in diesem Zusammenhang anbietet, ist ein ringartiger, innenumfangsseitig mit Zerspanungswerkzeugen bestückter Werkzeugträger, der das zu bearbeitende Werkstück während der Bearbeitung umgibt, jedoch exzentrisch zu dessen Längsachse gedreht wird, wobei sich gleichzeitig das Werkstück gleichsinnig oder gegensinnig zu dem Werkzeugträger dreht. Der Werkzeugträger kann hierbei in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Werkstücks oder auch unter einem Winkel zu einer solchen Ebene angeordnet sein. Eine Bearbeitung solcher Werkstücke, die einen vergleichsweise geringen Durchmesser haben und außerdem als sehr unwuchtig anzusehen sind, ist mit diesem Verfahren jedoch nur eingeschränkt möglich bzw. macht besondere Maßnahmen zur Unterdrückung von Schwingungen erforderlich. Hinzu tritt, dass eine Bearbeitung von hochpräzisen zylindrischen Passungssitzen eine Nachbearbeitung im Anschluss an das Wirbeln durch Schleifen erforderlich machen würde.
Bei den ebenfalls bekannten Fräsverfahren bestehen im Wesentlichen vergleichbare Beschränkungen, die durch Unwuchten bedingt sind, woraus sich Beschränkungen hin- sichtüch der Arbeitsgeschwindigkeit ergeben. Hinzu tritt, dass eine einstufige Bearbeitung nach Maßgabe einer solchen Oberflächenqualität und geometrischer Maßhaltigkeit, die einer abschließenden Bearbeitung durch Schleifen entspricht, mit diesen bekannten Verfahren nicht erreichbar ist.
Diese bekannten Verfahren sind somit bei langgestreckten unwuchtbehafteten Werkzeugen mit Beschränkungen hinsichtlich der Arbeitsgeschwindigkeit sowie der in einem Durchgang erreichbaren Oberflächenqualität behaftet bzw. erfordern besondere, arbeits- zeit- und kostenaufwendige Maßnahmen zur Unterdrückung von Schwingungen.
Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu entwerfen, welche insbesondere zur Behandlung langgestreckter, unwuchtbehafteter Werkstücke geeignet ist, u. a. zur Bearbeitung hochpräziser zylindrischer Passungsprofile, und zwar bei hoher Arbeits- bzw. Schnittgeschwindigkeit. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach, dass das Werkstück während der Bearbeitung un- verdrehbar gehalten bzw. eingespannt ist und zumindest ein Bearbeitungswerkzeug vorgesehen ist, dessen Vorschubbewegung eine Kreisbewegung um die Achse des ringförmigen Werkzeugträgers ist. Infolge dieser Einspannung des Werkstücks ist dessen Un- wuchtigkeit nahezu ohne Bedeutung für die geometrische Maßhaltigkeit der zerspanend zu bearbeitenden Fläche im Endzustand. Die Verwendung eines ringförmigen, um seine Achse antreibbaren Werkzeugträgers, der innenumfangsseitig mit einem Bearbeitungswerkzeug bestückst ist, bedeutet, dass bei der Bearbeitungsbaugruppe weitestgehend von Konstruktionsmerkmalen eines an sich bekannten Wirbelaggregates Gebrauch gemacht werden kann. Dies gilt gleichermaßen auch für die beim Wirbelverfahren eingesetzten Werkzeuge einschließlich der zum Justieren deren Arbeitsposition benutzter Funktionselemente. In Abweichung von dem bekannten Wirbelverfahren hingegen steht das Werkzeug während seiner gesamten Umlaufbahn im Zerspanungseingriff mit dem Werkstück. Die Vorrichtung ist somit zur Herstellung zylindrischer Bearbeitungsflächen bestimmt, deren Achse mit derjenigen des Werkzeugträgers zusammenfällt.
Die Merkmale der Ansprüche 2 bis 4 sind auf die nähere Ausgestaltung der Spanneinrichtung gerichtet. Diese besteht hiernach aus zwei, auf dem Maschinenbett in dessen Längsrichtung verschiebbaren und in diskreten Verschiebepositionen fixierbaren Spannstöcken, die schwingungsdämpfend angeordnet sind, wobei wenigstens ein Spannstock als selbstzentrierender Prismenspannstock ausgebildet ist. Infolge der beid- seitigen Verschiebbarkeit der Spannstöcke besteht eine optimale Anpassung auch an langgestreckte, schwingungsempfindliche Werkstücke mit sehr geringem Durchmesser. Die Einspannlänge kann somit unter Berücksichtigung der gewünschten Schnittgeschwindigkeit und der hauptsächlich geometrisch bedingten Schwingungsneigung des Werkstücks gewählt werden.
Die Merkmale der Ansprüche 5 bis 6 sind auf die Ausgestaltung des Zerspanungswerkzeugs gerichtet, bei welchem im wesentlichen auf bekannte Ausführungsformen zurückgegriffen werden kann. Insbesondere kann es sich hierbei auch um ein Drehwerkzeug handeln. Praktisch wird das Bearbeitungswerkzeug in Abhängigkeit von Arbeitsparametern wie den werkstofflichen Eigenschaften des Werkstücks und der beabsichtigten Schnittgeschwindigkeit ausgewählt.
Die Merkmale der Ansprüche 7 bis 9 sind auf das Konzept der Zustellbewegungen des Bearbeitungswerkzeugs gerichtet. Ebenfalls in Anlehnung an das Bekannte System der Wirbeltechnik ist ein in Längsrichtung des Maschinenbetts verschiebbarer Schlitten vorgesehen, auf welchem ein Querschlitten aufgelagert ist, der als Träger der Bearbeitungsbaugruppe fungiert, so dass - in einer Horizontalebene gesehen - eine zweidimen- sionale Zustellmöglichkeit des Bearbeitungswerkzeugs gegeben ist. Hinzutreten kann eine vertikale Justiermöglichkeit, so dass in jedem Fall eine präzise Ausrichtung der Achse des Werkzeugträgers einerseits relativ zu der Achse des Werkstücks bzw. des Bearbeitungsprofils andererseits möglich ist. Eine Zustellmöglichkeit in einer Horizontalebene senkrecht zur Längsrichtung des Maschinenbetts kann auch dazu genutzt werden, um am Ende der Bearbeitung eines Bearbeitungsprofiis durch geringfügiges seitliches Verschieben der Bearbeitungsbaugruppe das Werkstück der Vorrichtung entnehmen zu können, um anschließend entweder ein neues Werkstück einzuspannen oder eine andere Bearbeitungsfläche des gleichen Werkstücks. Erfindungswesentlich ist ferner eine Steuerungseinrichtung, die zumindest mit den Motoren der Vorrichtung in Verbindung steht, die der Werkzeugbewegung und/ oder dem Vorschub des Werkstücks dienen. Die Steuerungseinrichtung steht ferner mit Messeinrichtungen in Wirkverbindung, die beispielsweise zur Erfassung von Längen , Drehwinkeln, Geschwindigkeiten und weiteren, im weitesten Sinne als Arbeitsparameter anzusehenden und zur Steuerung sowie Überwachung des Ablaufs des Bearbeitungsprozesses dienenden Messgrößen benötigt werden.
Die Merkmale der Ansprüche 10 bis 12 sind auf die weitere Ausgestaltung der Steuerungseinrichtung gerichtet. Angestrebt wird eine umfassende Einstellbarkeit bzw. Regelbarkeit aller Arbeitsparameter und ein programmgesteuerter Arbeitsablauf, so dass weitestgehend automatisiert ablaufende Arbeitsvorgänge möglich sind. Sämtliche Arbeitsparameter stehen insbesondere über den Monitor eines Bedienpultes visuell zur Verfügung, wobei über das genannte Eingabewerk jederzeit in den Bearbeitungsprozess eingegriffen werden kann.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung steht somit ein besonders zur Bearbeitung zylindrischer Hochgenauigkeitssitze an stark unwuchtigen Werkstücken geeignetes Arbeitsmittel zur Verfügung, bei welchem das Werkstück schwingungsgedämpft eingespannt ist, welches durch äußerst kurze Werkstückwechselzeiten gekennzeichnet ist und insbesondere bei einem Übergang auf unterschiedliche Werkstücktypen keine zusätzlichen Umrüstmaßnahmen erforderlich macht. Die Vorrichtung ist in weiten Bereichen hinsichtlich ihrer Arbeitsparameter anpassbar und es können im Rahmen des Bearbeitungswerkzeugs alle für die Hartbearbeitung jeweils erforderlichen Schneidstoffe eingesetzt werden. Insbesondere ist die Vorrichtung geeignet von Werkstücken aus hochvergütetem und gehärtetem Werkstoff. Hinzutritt der Vorteil hoher Schnittgeschwindigkeiten, wobei ohne Nachbearbeitung eine Oberflächenqualität und geometrische Maßhaltigkeit erreicht wird, die derjenigen des Schleifens entspricht. Von besonderem Vorteil ist die Vorrichtung dann, wenn besonders hohe Anforderungen an Form- und Lagetoleranzen bei zwei oder mehr, in einer Reihenanordnung vorgesehenen Passungssitzen eines Werkstücks bestehen, welche die Bearbeitungsflächen bilden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen schematisch wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläuter werden. Es zeigen:
Fig. 1: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 2: eine Stirnansicht der Vorrichtung entsprechend einer Blickrichtung II der
Fig. 1; Fig. 3: eine Draufsicht auf die Vorrichtung entsprechend einer Blickrichtung III der Fig. 1; Fig. 4: eine isolierte Darstellung des Werkzeugträgers in einer Stirnansicht; Fig. 5: eine Schnittdarstellung des Werkzeugträgers entsprechend einer Schnitt ebene V-V der Fig. 4.
Mit 1 ist ein auf einen Boden 2 aufstehendes Maschinenbett bezeichnet, auf welchem in dessen Längsrichtung ein Schlitten 3 in Richtung der Pfeile 4 verschiebbar gelagert ist. Zu diesem Zweck ist eine sich in Längsrichtung des Maschinenbettes 1 erstreckende und an diesem drehbar gelagerte Gewindespindel 5 vorgesehen, die mit einer in einer Aufnahme 6 fest angeordneten, zeichnerisch nicht wiedergegebenen Spindelmutter im Eingriff steht, wobei die Aufnahme 6 mit dem Schlitten 3 in Verbindung steht. Zum Vorschub des Schlittens 3 entlang seiner Führung 7 ist ein Motor 8 vorgesehen, der an dem Maschinenbett 1 befestigt ist und mit der Gewindespindel 6 in Antriebsverbindung steht.
Mit 9 ist ein entlang der Führung 7 verschiebbar angeordneter und in wählbaren Positionen entlang der Führung 7 fixierbarer Spannstock bezeichnet, der vorzugsweise als selbstzentrierender Prismenspannstock ausgebildet ist. Mit 10 ist ein weiterer, ebenfalls entlang der Führung 7 verschiebbarer und in wählbaren Positionen fixierbarer Spannstock bezeichnet. Beide Spannstöcke sind mit der Maßgabe ausgebildet , dass ein langgestrecktes Werkstück nach Maßgabe seiner Längsachse 11 schwingungsdämpfend einspannbar ist und währen seiner Bearbeitung bezüglich dieser Achse unverdrehbar gehalten ist. diese Achse 11 entspricht einer Einspannachse der beiden Spannstöcke 9, 10.
Mit 12 ist ein Querschlitten bezeichnet, der auf dem Schlitten 3 verschiebbar gelagert ist, und zwar in Richtung der Pfeile 12, somit in einer Horizontalebene senkrecht zu der durch die Längsorientierung des Maschinenbettes 1 definierten Richtung der Pfeile 4. Der Querschlitten 12 steht hierzu in Antriebsverbindung mit einem Motor 13.
Der Querschlitten 12 trägt eine Bearbeitungsbaugruppe 14, die u. a. einen im Folgenden noch näher zu erläuternden ringartigen Werkzeugträger 15 umfasst. Der untere, dem Querschlitten 12 benachbarte Teil der Bearbeitungsbaugruppe 14 ist global ringartig ausgeführt, und erstreckt sich während der Bearbeitung eines Werkstücks koaxial zu der Achse 11.
Mit 16 ist ein Motor bezeichnet, der in Antriebsverbindung mit dem, an bzw. in der Bearbeitungsbaugruppe 14 drehbar gelagerten Werkzeugträger 15 steht. Insbesondere die Motoren 8, 13, 16 stehen mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung in Verbindung, die in einem Schaltschrank 17 angeordnet ist. Mit 18 ist ein Bedienpult bezeichnet, welches einen Monitor und ein Eingabe werk um- fasst und beispielsweise über einen Schwenkarm 19 an dem Maschinenbett befestigt ist. Zeichnerisch nicht wiedergegeben sind Funktionselemente, die im weitesten Sinne der Erfassung von Messwerten wie Wegstrecken, Werkstückabmessungen usw. dienen und die z. B. Vorschubwege, Drehwinkel, Werkzeug- und Werkstückpositionen usw. beschreiben. Auf dem Monitor des Bedienpultes 18 stehen für den jeweiligen Bediener der Vorrichtung jedenfalls sämtliche wesentlichen Bearbeitungs- und Werkstückparameter visuell zur Verfügung.
Der Werkzeugträger 15 ist von seinem prinzipiellen Aufbau her in den Fig. 4 und 5 gezeigt, wobei auf eine zeichnerische Wiedergabe von Antriebselementen, mittels welchem dieser um seine Achse 11 'drehbar ist, verzichtet worden ist. Der Werkzeugträger 15 ist als rotationssymmetrischer Köφer eingerichtet, der in der Bearbeitungsbaugruppe 14 gelagert ist und während der Bearbeitung das Werkstück 20 umgibt.
Mit 21 ist ein Bearbeitungswerkzeug bezeichnet, welches aus der Innenumfangsseite des Werkzeugträgers 15 herausragt und sich innerhalb dessen Ebene erstreckt. Es ist im Übrigen radial, somit in Richtung der Pfeile 22 innerhalb der Struktur des Werkzeugträgers 15 justierbar angeordnet, und zwar nach Maßgabe der gewünschten Bearbeitung des Werkstücks 20.
Das Bearbeitungswerkzeug 21 kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein. Beispielsweise kann es sich um ein herkömmliches Drehwerkzeug handeln. In Betracht kommt jedoch auch ein Bearbeitungswerkzeug mit einem auswechselbaren, beispielsweise aus Hartmetall bestehenden Schneidkörper in der Form einer Wendeschneidplatte.
Während der Bearbeitung ist - wie bereits erwähnt - das Werkstück 20 in den Spannstöcken 9, 10 unverdrehbar gehalten, wobei sich die Bearbeitungsgruppe 14 in einer solchen Position relativ zu den zu bearbeitenden Abschnitt des Werkstücks 20 befindet, dass sich die Achse ll'des Werkzeugträgers 15 koaxial zur Achse des zu bearbeitenden Abschnitts des Werkstücks erstreckt. Die zerspanende Bearbeitung der Oberfläche des Werkstücks erfolgt unter Rotation des Werkzeugträgers 15 und gleichzeitigem Vorschub in Längsrichtung des Werkstückes 20, der durch entsprechende Ansteuerung des Schlittens 3 bewirkt wird.
Vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich ist die Vorrichtung zur Bearbeitung zylindrischer Hochgenauigkeitssitze an solchen Werkstücken 20 bestimmt, die als äußerst unwuchtig anzusehen sind. Die Vorrichtung ermöglicht bei hohen Schnittgeschwindigkeiten von beispielsweise > 100 m/ min einer Bearbeitung nach Maßgabe einer für ein Pas- sungsprofil ausreichenden Genauigkeit sowie mit einer Oberflächenqualität, die derjenigen des Schleifens gleichwertig ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum zerspanenden Bearbeiten insbesondere langgestreckter Werkstücke (20) mit einer auf einem Maschinenbett (1) in dessen Längsrichtung (4) motorisch verschiebbaren Bearbeitungsbaugruppe (14) und einer Spanneinrichtung für das Werkstück 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung zum unverdrehbaren Einspannen des Werkstücks (20) eingerichtet ist, und dass an der Bearbeitungsbaugruppe (14) ein ringartiger, um seine Achse (11 drehbarer, innenumfangsseitig mit wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug (21) bestückter Werkzeugträger (15) gelagert ist, der mit einem Motor (16) in Antriebsverbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung durch zumindest zwei, auf dem Maschinenbett (1) in dessen Längsrichtung verschiebbare und in diskreten Verschiebepositionen fixierbare Spannstöcke (9, 10 ) gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Spannstöcke (9, 10) als selbstzentrierender Prismenspannstock ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung, insbesondere die beiden Spannstöcke (9, 10) schwingungsdämpfend ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungswerkzeug (21) ein bezüglich des Werkzeugträgers (15) radial zustellbares, an sich bekanntes Drehwerkzeug ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungswerkzeug (21) ein radial bezüglich des Werkzeugträgers (15) zustellbares, aus einem Träger und einem an diesem auswechselbar befestigten Schneidkörper besteht.
7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsbaugruppe (14) auf einem Querschlitten (12) angeordnet ist, der seinerseits auf einem, in Längsrichtung (4) des Maschinenbetts (1) verschiebbaren Schlitten (3) aufgelagert ist, so dass die Bearbeitungsbaugruppe (14) in einer Horizontalebene in der genannten Längsrichtung (4) und senkrecht zu dieser Richtung verschiebbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schütten (3) und der Querschlitten (12) jeweils mit Motoren (8, 13) in Antriebsverbindung stehen.
9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung, die mit sämtlichen Motoren und Messeinrichtungen in Wirkverbindung steht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9 gekennzeichnet durch ein Bedienpult (18), welches mit der Steuerungseinrichtung in Wirkverbindung steht, welches zumindest einen Monitor und ein Eingabewerks umfasst und welches für einen bidirektionalen Datenaustausch mit der Vorrichtung eingerichtet ist.
11. Vorrichtung nach 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung für einen programmgesteuerten Ablauf der Bearbeitung des jeweils eingespannten Werkstücks (20) eingerichtet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche, Bearbeitungs- oder Zustellungszwecken dienende Motoren (8,16) vorzugsweise stufenlos regelbar ausgebildet sind.
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