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DE102009048208A1 - Device for combined lathing and milling of workpieces, has spindle carrier accommodating operating spindles, where relative motions between carrier and workpiece table are numerically controlled along spatial coordinate axes - Google Patents

Device for combined lathing and milling of workpieces, has spindle carrier accommodating operating spindles, where relative motions between carrier and workpiece table are numerically controlled along spatial coordinate axes Download PDF

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Publication number
DE102009048208A1
DE102009048208A1 DE200910048208 DE102009048208A DE102009048208A1 DE 102009048208 A1 DE102009048208 A1 DE 102009048208A1 DE 200910048208 DE200910048208 DE 200910048208 DE 102009048208 A DE102009048208 A DE 102009048208A DE 102009048208 A1 DE102009048208 A1 DE 102009048208A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
machining
axis
spindle
spindle carrier
workpiece table
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200910048208
Other languages
German (de)
Inventor
Heino Claussen-Markefka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elb Schliff Werkzeugmaschinen GmbH
Original Assignee
Elb Schliff Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elb Schliff Werkzeugmaschinen GmbH filed Critical Elb Schliff Werkzeugmaschinen GmbH
Priority to DE200910048208 priority Critical patent/DE102009048208A1/en
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Abstract

The device (1) has a spindle carrier (4) for accommodating operating spindles to receive a tool. A workpiece table (6) and the spindle carrier are translationally and relatively moved together along three spatial coordinate axes (X-Z). The spindle carrier is pivoted around a rotation axis (9) by a pivoting device. Relative motions between the spindle carrier and the workpiece table are numerically controlled along the spatial coordinate axes and the rotation axis and a pivoting axis (10). The spindle carrier comprises the rotationally driven and fixed operating spindles. The device is mounted on a frame made of metal sheet and reaction resin concrete.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die geeignet ist zur spanenden, insbesondere drehenden, fräsenden aber auch Schleifbearbeitung von Werkstücken mit einem um eine Drehachse drehbaren Werkstücktisch und einem Spindelträger zur Aufnahme mindestens einer Bearbeitungsspindel, in die ein Werkzeug aufgenommen werden kann. Der Werkstücktisch und der Spindelträger sind. entlang drei räumlicher Koordinatenachsen relativ zueinander translatorisch bewegbar und der Spindelträger ist um eine Achse mittels einer Schwenkeinrichtung schwenkbar. Die Relativbewegungen entlang der Koordinatenachsen und den Dreh- und Schwenkachsen zwischen dem Spindelträger und dem Werkstücktisch sind numerisch steuerbar.The invention relates to a device which is suitable for cutting, in particular rotating, milling but also grinding of workpieces with a workpiece table rotatable about a rotation axis and a spindle carrier for receiving at least one machining spindle into which a tool can be received. The workpiece table and the spindle carrier are. along three spatial coordinate axes relative to each other translationally movable and the spindle carrier is pivotable about an axis by means of a pivoting device. The relative movements along the coordinate axes and the rotation and pivot axes between the spindle carrier and the workpiece table are numerically controllable.

Die Fertigungstechnik entwickelt sich immer mehr zur sogenannten Komplettbearbeitung. Hierfür stehen Bearbeitungszentren oder auch Fertigungszentren zur Verfügung, die für einen automatisierten Betrieb ausgerüstet sind. Diese Bearbeitungszentren sind numerisch gesteuerte Maschinen mit hohem Automatisierungsgrad zur Komplettbearbeitung von Bauteilen, in der Regel zur Kombination verschiedener Bearbeitungsverfahren, wie z. B. Drehen, Fräsen und Bohren ausgerüstet sind. Zur Erweiterung der Funktionalität sind diese Fertigungszentren mitunter mit dreh- und schwenkbaren Maschinentischen ausgerüstet, so dass ihnen mehrere Achsen zur Bearbeitung zur Verfügung stehen. So sind aus dem Stand der Technik Maschinen bekannt, bei denen das Werkstück auf einem Werkstücktisch eingespannt ist und mittels einer Bearbeitungsspindel fräsend bearbeitet werden kann. Gleichzeitig lässt sich der Werkstücktisch für Dreharbeiten rotatorisch antreiben.Production technology is increasingly developing into so-called complete machining. For this purpose, machining centers or machining centers equipped for automated operation are available. These machining centers are numerically controlled machines with a high degree of automation for the complete machining of components, usually for the combination of different machining methods, such as machining. B. turning, milling and drilling are equipped. To increase functionality, these machining centers are sometimes equipped with rotating and swiveling machine tables, so that they have several axes available for machining. Thus, from the prior art machines are known in which the workpiece is clamped on a workpiece table and can be machined by means of a machining spindle. At the same time, the work table can be rotationally driven for filming.

Aus der DE 1 552 393 B ist eine Schwerwerkzeugmaschine mit einem vertikal ausgerichteten Werkzeugträger bekannt. Unterhalb der Werkzeugspindel ist eine horizontal ausgerichtete Werkstückaufnahme angeordnet, welche im Rahmen von Dreh- oder Fräsbearbeitungsoperationen durch einen Hauptantrieb angetrieben werden kann. Der Werkzeugträger kann entlang zweier Koordinatenachsen translatorisch horizontal und vertikal bewegt werden, während die Werkstückaufnahme entlang einer dritten Koordinatenachse verschiebbar ist. Der Werkzeugsträger ist in an seinem unteren Ende mit einem um eine Achse schwenkbaren Kopf ausgerüstet, der eine drehend antreibbare Spindel aufweist. Zur Durchführung von Fräsoperationen kann die drehend antreibbare Werkzeugspindel mit einem entsprechenden Fräswerkzeug versehen und mittels numerisch steuerbarer Antriebe auf einer beliebigen räumlichen Bahn geführt werden. Dadurch lassen sich Formen in drei Dimensionen herstellen. Gleichzeitig kann dieser Kopf aber auch dafür benutzt werden, ein oder mehrere feststehende Werkzeuge aufzunehmen. Diese können dann zur Durchführung von Drehoperationen verwendet werden, wobei hierzu die Werkstückaufnahme rotatorisch angetrieben wird. Über einen montierbaren Revolverkopf lassen sich verschiedene Drehwerkzeuge auswechseln.From the DE 1 552 393 B is a heavy machine tool with a vertically oriented tool carrier known. Below the tool spindle, a horizontally oriented workpiece holder is arranged, which can be driven in the context of turning or milling operations by a main drive. The tool carrier can be moved translationally horizontally and vertically along two coordinate axes, while the workpiece holder is displaceable along a third coordinate axis. The tool carrier is equipped at its lower end with a pivotable about an axis head having a rotatably driven spindle. To carry out milling operations, the tool spindle which can be driven in rotation can be provided with a corresponding milling tool and guided on any spatial path by means of numerically controllable drives. This allows you to create shapes in three dimensions. At the same time, this head can also be used to hold one or more stationary tools. These can then be used to perform rotary operations, for which purpose the workpiece holder is rotationally driven. A revolver head that can be mounted can be used to change various turning tools.

Ein ähnliches Bearbeitungszentrum ist in der DE 27 39 087 C2 beschrieben, bei der ein an einem Werkzeugträger angebrachter schwenkbarer Werkzeughalter vertikal zu einer Werkstückaufnahme ausgerichtet ist. Die Werkstückaufnahme ist entlang einer horizontalen Koordinatenachse translatorisch verschiebbar. Der Werkzeugträger wiederum ist vertikal und entlang einer zweiten, senkrecht zu der ersten Koordinatenachse der Werkstückaufnahme translatorisch verschiebbar. Zur Drehbearbeitung weist der Werkzeugträger an seinem unteren Ende eine Spanneinrichtung für ein feststehendes Drehwerkzeug auf. Mit Hilfe eines Werkzeugwechslers lassen sich die entsprechenden Werkzeuge automatisch auswechseln. Zur drehenden Bearbeitung wird der horizontal ausgerichtete Werkstückhalter rotatorisch angetrieben. Das Fräswerkzeug wird in die Werkzeugspindel eingespannt und mit Hilfe des schwenkbaren Werkzeughalters in die jeweils gewünschte Arbeitsstellung geschwenkt.A similar machining center is in the DE 27 39 087 C2 described, in which a tool carrier mounted on a pivotable tool holder is aligned vertically to a workpiece holder. The workpiece holder is translationally displaceable along a horizontal coordinate axis. The tool carrier in turn is vertically and along a second, perpendicular to the first coordinate axis of the workpiece holder translationally displaceable. For turning, the tool carrier has at its lower end a clamping device for a fixed turning tool. With the aid of a tool changer, the corresponding tools can be replaced automatically. For rotary machining, the horizontally oriented workpiece holder is driven in rotation. The milling tool is clamped in the tool spindle and pivoted by means of the pivoting tool holder in the respectively desired working position.

Bei der in der DE 32 36 356 C2 beschriebenen Vorrichtung sitzt eine horizontale Werkzeugspindel auf einem Maschinenbett und ist mittels eines Kreuzschlittens in der horizontalen Ebene und in vertikaler Richtung verschiebbar. Ein Werkzeugmagazin, das seitlich neben dem Spindelkasten angeordnet ist, wechselt die Werkzeuge der Werkzeugspindel. Der Werkstückhalter weist eine horizontale Drehachse auf und ist um eine zweite Drehachse drehbar und zu dieser senkrecht angeordnet. Die spezielle Anordnung der Drehachsen ermöglicht es, das Werkstück derart zum Werkzeug auszurichten, dass es unter einem großem Winkelbereich bearbeitet werden kann.When in the DE 32 36 356 C2 described device sits a horizontal tool spindle on a machine bed and is displaceable by means of a cross slide in the horizontal plane and in the vertical direction. A tool magazine, which is arranged laterally next to the headstock, changes the tools of the tool spindle. The workpiece holder has a horizontal axis of rotation and is rotatable about a second axis of rotation and arranged perpendicular thereto. The special arrangement of the axes of rotation makes it possible to align the workpiece to the tool so that it can be processed under a large angular range.

Bei derartigen Vorrichtungen dauert der Wechsel der Werkzeuge für die Bearbeitung verhältnismäßig lang. Dies ist, bedingt durch den einzelnen Spindelkopf, insbesondere dann der Fall, wenn verschiedene Fräswerkzeuge zum Einsatz kommen sollen. Die Werkzeugspindel muss anhalten und die Werkzeugaufnahme in eine für den Werkzeugwechsel passende Position verfahren werden, was für die Bearbeitung eine kostenbehaftete Totzeit bedeutet. Das bedingt verhältnismäßig lange Umrüstzeiten. Verlangt ein Werkstück beispielweise im Rahmen kombinierten Werkzeugeinsatzes die Bearbeitung durch mehre Fräs- und Drehwerkzeuge, so kann dies nur mit zeitraubenden Werkzeugwechselvorgängen realisiert werden. Nachteilig ist auch die notwendige Bewegung beim Werkzeugwechsel, die durch eine Bewegung des Zustellmechanismus weg vom Werkstück und hin zum Werkzeugwechsler charakterisiert ist. In der Regel ist dann eine komplexe mehrdimensionale Bewegung des Zustellmechanismus notwendig, um je nach eingesetztem Werkzeug die korrekte Ausrichtung des Werkzeugs zum Werkstück zu realisieren. Dies kann mit einer erheblichen Zeitverzögerung verbunden sein.In such devices, the change of tools for processing takes relatively long. This is due to the individual spindle head, especially the case when different milling tools are to be used. The tool spindle must stop and the tool holder must be moved to a position suitable for the tool change, which means a costly dead time for machining. This requires relatively long changeover times. If, for example, a workpiece requires machining using multiple milling and turning tools in the context of combined tool use, this can only be achieved with time-consuming tool changing operations. Another disadvantage is the necessary movement during the tool change, which by moving the feed mechanism away from the Workpiece and towards the tool changer is characterized. In general, then a complex multi-dimensional movement of the feed mechanism is necessary to realize depending on the tool used the correct alignment of the tool to the workpiece. This can be associated with a significant time delay.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung vorzuschlagen, die zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken geeignet ist, die einen schnellen, automatischen Werkzeugwechsel ermöglicht, gleichzeitig jedoch auch die Bearbeitungszeit im Rahmen kombinierten Werkzeugeinsatzes deutlich reduziert. Darüber hinaus soll die Flexibilität hinsichtlich möglicher komplexer Bearbeitungsstrukturen verbessert werden.It is therefore an object of the present invention to propose a device which is suitable for machining workpieces, which allows a fast, automatic tool change, but at the same time also significantly reduces the processing time in the context of combined tool insert. In addition, the flexibility with regard to possible complex processing structures is to be improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Spindelträger nicht lediglich eine Spindel aufweist, sondern mit einer Vielzahl von sowohl drehantreibbaren (bspw. zur fräsenden oder Schleifbearbeitung) und gleichzeitig feststellbaren (bspw. zur drehenden Bearbeitung) Bearbeitungsspindeln ausgerüstet ist. Dadurch lässt sich die Vorrichtung ideal für eine Kombination verschiedener Bearbeitungsverfahren einsetzen. Indem eine Vielzahl von Bearbeitungsspindeln eingesetzt wird, können gleichzeitig bspw. mehrere Fräswerkzeuge aufgespannt sein. Ein Wechsel des eingesetzten Werkzeugs wird dann lediglich durch eine Schwenkbewegung des Spindelträgers vollzogen, was im Vergleich zu herkömmlichen Systemen wenig Zeit kostet. Durch die Anordnung mehrerer Spindeln auf dem Spindelträger, ergibt sich insbesondere die Möglichkeit, Spindeln einzusetzen, die verschiedene, jeweils auf verschiedene Bearbeitungsverfahren abgestimmte Charakteristika aufweisen. So können bspw. Schleifspindeln mit hohem Moment und größerer Laufruhe bei geringer Drehzahl eingesetzt werden, während Fräs- und Bohrspindeln hoher Drehzahlen geringes Moment und eine hohe axiale Steifigkeit verlangen.This object is achieved in that the spindle carrier not only has a spindle, but with a variety of both rotatably driven (eg. For milled or grinding) and simultaneously detectable (eg. For rotary machining) machining spindles is equipped. This allows the device to be used ideally for a combination of different machining processes. By a plurality of machining spindles is used, for example, several milling tools can be clamped simultaneously, for example. A change of the tool used is then completed only by a pivoting movement of the spindle carrier, which costs little time compared to conventional systems. By arranging a plurality of spindles on the spindle carrier, in particular, it is possible to use spindles which have different characteristics matched to different processing methods. For example, grinding spindles with high torque and greater smoothness can be used at low speed, while milling and drilling spindles high speeds require low torque and high axial stiffness.

Gleichzeitig wird aber auch eine eventuell notwendige Umrüstzeit beim Werkzeugwechsel vermindert, weil die Schwenkbewegung des Spindelträgers ein Ausrichten des zu wechselnden Werkzeugs hin zum Werkzeugwechsler möglich macht, während sich der Werkzeugwechsler in Position stellt. Eine Zeitminderung wird beispielsweise dann realisiert, wenn zwei Fräswerkzeuge notwendig sind. Der Wechsel des Fräswerkzeugs verlangt primär lediglich ein Schwenken des Spindelträgers, was schneller verläuft, als der tatsächliche Austausch des Werkzeugs bei herkömmlichen Systemen. In Kombination mit feststehenden Spindeln erweist sich das System als besonders vorteilhaft. Anders als bei regulären Revolverköpfen für Drehwerkzeuge, die hinsichtlich der Drehwerkzeuge limitiert sind, liegt hier keine Restriktion hinsichtlich der Anzahl der einsetzbaren Werkzeuge vor.At the same time, however, a possibly necessary changeover time when changing tools is reduced because the pivoting movement of the spindle carrier makes it possible to align the tool to be changed with the tool changer while the tool changer is in position. A time reduction is realized, for example, when two milling tools are necessary. The change of the milling tool requires primarily only a pivoting of the spindle carrier, which is faster than the actual replacement of the tool in conventional systems. In combination with fixed spindles, the system proves to be particularly advantageous. Unlike regular turrets for turning tools, which are limited in terms of turning tools, there is no restriction on the number of usable tools here.

Zusammengefasst bietet das erfindungsgemäße System eine hohe Flexibilität hinsichtlich der möglichen Bearbeitungsverfahren, ermöglicht aber gleichzeitig eine deutliche Reduzierung der Umrüstzeiten.In summary, the system according to the invention offers a high degree of flexibility with regard to the possible processing methods, but at the same time allows a significant reduction of the changeover times.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Werkstücktisch um eine horizontale Achse drehbar und weist zwei translatorische Freiheitsgrade entlang einer ersten horizontalen Koordinatenachse und entlang einer vertikalen Koordinatenachse auf. Der Spindelträger besitzt einen translatorischen Freiheitsgrad entlang einer zweiten horizontalen Koordinatenachse und ist um eine Achse senkrecht zur zweiten horizontalen Koordinatenachse mittels einer Schwenkeinrichtung schwenkbar ist. Durch die Möglichkeit der Schwenkbewegung der Bearbeitungsspindel um eine vertikale Achse und der vertikalen Ausrichtung des Werkstücktisches ergeben sich besondere Vorteile hinsichtlich der Spanabfuhr zerspanten Werkstoffes. So nimmt beispielsweise auch der Grad der Verschmutzung bei einer geometrisch unbestimmten Schneide ab. Durch die horizontale Anordnung der Bearbeitungsspindeln ergeben sich weitere Vorteile in Bezug auf die verfahrensspezifischen Voraussetzungen der Bearbeitungsverfahren, wie bspw. mit Hinblick auf die Zuführung und Handhabung von Kühlschmierstoff und dynamischen Eigenschaften der eingesetzten Bauteile.In a preferred embodiment of the invention, the workpiece table is rotatable about a horizontal axis and has two translational degrees of freedom along a first horizontal coordinate axis and along a vertical coordinate axis. The spindle carrier has a translatory degree of freedom along a second horizontal coordinate axis and is pivotable about an axis perpendicular to the second horizontal coordinate axis by means of a pivoting device. The possibility of pivotal movement of the machining spindle about a vertical axis and the vertical orientation of the workpiece table, there are particular advantages in terms of chip removal zerspanten material. For example, the degree of contamination decreases with a geometrically indeterminate blade. The horizontal arrangement of the machining spindles gives rise to further advantages with regard to the process-specific requirements of the machining methods, such as, for example, with regard to the supply and handling of cooling lubricant and dynamic properties of the components used.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die gesamte Vorrichtung L-förmig aufgebaut ist, indem die zweite horizontale Koordinatenachse senkrecht zu der ersten horizontalen Koordinatenachse ausgerichtet ist. Insbesondere in Verbindung mit dem Spindelträger ist dadurch das Maschinenbett für den Bediener aber auch für den Werkstückwechsler leicht zugänglich, da das Werkstück für den Wechselvorgang zum Bediener kommt. Das bringt eine erhebliche Bestückungszeitreduzierung und verbessert die Übersichtlichkeit des gesamten Maschinenkonzeptes.It proves to be particularly advantageous if the entire apparatus is constructed in an L-shaped manner by aligning the second horizontal coordinate axis perpendicular to the first horizontal coordinate axis. In particular, in connection with the spindle carrier thereby the machine bed for the operator but also for the workpiece changer is easily accessible, since the workpiece for the change process comes to the operator. This brings a significant assembly time reduction and improves the clarity of the entire machine concept.

Eine besonders hohe Festigkeit der Vorrichtung wird dann erreicht, wenn die Vorrichtung auf einem Gestell montiert ist, dessen Bauteile vorzugsweise aus Verbundwerkstoffen, insbesondere Blech und Reaktionsharzbeton bestehen. Als andere mögliche Einsatzmaterialen werden für den Grundkörper beispielsweise geschweißtes Stahlblech, Gusseisen oder dergleichen verwendet.A particularly high strength of the device is achieved when the device is mounted on a frame whose components are preferably made of composite materials, in particular sheet metal and reactive resin concrete. As other possible feedstock, for example, welded steel sheet, cast iron or the like are used for the main body.

Hohe Flexibilität und Effizienz der Bearbeitung werden dann erreicht, wenn die Bearbeitungsspindeln, insbesondere während der Werkstückbearbeitung, derart ausgerichtet werden können, dass die Achse der bearbeitenden Werkzeugspindeln und die Drehachse des Werkstücktisches in der Schwenkebene des Spindelträgers in einem beliebigen Winkel zueinander ausgerichtet werden können. Eine aktive Schwenkbewegung in Verbindung mit den numerisch gesteuerten Interpolationsbewegungen der Vorrichtung entlang der verbleibenden rotatorischen und translatorischen Freiheitsgrade bietet eine hohe Genauigkeit hinsichtlich der Bearbeitung räumlich komplexer Formen an. Dies gilt sowohl für Bearbeitungsprozesse wie Fräsen, als auch für drehende Bearbeitung, wobei der Spindelträger grundsätzlich auch eine Vorrichtung zum rotatorischen Festsetzen des Spindelträgers beinhaltet, wenn ein hohes Maß an Festigkeit im Werkzeugaufnahmebereich verlangt wird und die Bearbeitungsspindeln mit Drehwerkzeugen bestückbar sind.High flexibility and efficiency of machining are achieved when the machining spindles, in particular during workpiece machining, can be aligned such that the axis of the machining tool spindles and the axis of rotation of the workpiece table in the pivot plane of the spindle carrier can be aligned at any angle to each other. Active pivotal movement in conjunction with the numerically controlled interpolation movements of the device along the remaining rotational and translational degrees of freedom offers high accuracy in terms of processing spatially complex shapes. This applies both to machining processes such as milling, as well as for rotary machining, the spindle carrier basically also includes a device for rotatably fixing the spindle carrier when a high degree of strength in the tool receiving area is required and the machining spindles can be equipped with turning tools.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist auch vorgesehen, dass die Bearbeitungsspindeln auf dem Spindelträger bei Positionierung am Werkstück jeweils unterschiedlich zum Werkstück ausgerichtet sind. Schnelle Bearbeitungsabläufe und eine hinreichend hohe Bearbeitungsqualität lassen sich insbesondere dann realisieren, wenn die Achsen zumindest zweier Bearbeitungsspindeln auf dem Spindelträger derart zueinander ausgerichtet sind, dass bei einer Drehung des Spindelträgers die Achse der einen Bearbeitungsspindel in der Bearbeitungsposition an dem Werkstück parallel zur Drehachse des Werkstücktisches ausgerichtet ist und die Achse der anderen Bearbeitungsspindel in der gleichen Bearbeitungsposition senkrecht zur Drehachse des Werkstücktisches ausgerichtet ist. Dadurch wird es möglich, dass lediglich durch Einschwenken des Spindelträgers zwei verschiedene Ausrichtungen eines Werkzeugs relativ zu einem Werkstück möglich sind. Es ist demzufolge keine komplexe Zustellbewegung der Zustelleinrichtung notwendig, sondern die Zustellung kann ohne aufwendigen Werkzeugwechsel in kürzester Zeit durch einfaches Schwenken vollzogen werden. Dieser Erfindungsgedanke umfasst auch weitere Bearbeitungsspindeln, die sich in beliebiger Weise zum Werkstück ausrichten lassen. Dadurch sind schnelle Zustelloperationen möglich. Besonders vorteilhaft ist diese Anordnung in Verbindung mit verschiedenen Werkzeugen, die je nach Bearbeitungsverfahren in optimaler Ausrichtung zum Werkstück schnell und effektiv zugestellt werden können.In a further development of this inventive idea, it is also provided that the machining spindles on the spindle carrier are aligned differently to the workpiece when they are positioned on the workpiece. Fast machining sequences and a sufficiently high quality of machining can be realized in particular if the axes of at least two machining spindles on the spindle carrier are aligned with one another such that during rotation of the spindle carrier the axis of the one machining spindle is aligned parallel to the axis of rotation of the workpiece table in the machining position on the workpiece is and the axis of the other machining spindle is aligned in the same processing position perpendicular to the axis of rotation of the workpiece table. This makes it possible that only by pivoting the spindle carrier two different orientations of a tool relative to a workpiece are possible. It is therefore no complex feed movement of the delivery device necessary, but the delivery can be completed without costly tool change in no time by simply panning. This idea of the invention also encompasses further machining spindles which can be aligned in any way with the workpiece. As a result, fast delivery operations are possible. This arrangement is particularly advantageous in conjunction with various tools that can be delivered quickly and effectively depending on the processing method in optimum alignment with the workpiece.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform beinhaltet Bearbeitungsspindeln, die Möglichkeiten zur Aufnahme von Schleifwerkzeugen aufweisen. Insbesondere durch die verschieden realisierbaren Ausrichtungen einer oder mehrerer Bearbeitungsspindelachsen zur Werkstückdrehachse können verschiedene Schleifverfahren, wie bspw. Plan-, Profilschleifen und Innenrund- und Außenrundschleifen in einer Vorrichtung integriert und bei Bedarf schnell durch Schwenken des Spindelträgers gewechselt werden. Idealerweise kann insbesondere in Verbindung mit Schleifwerkzeugen ein Werkstück komplett endbearbeitet werden, wobei die Bearbeitung z. B. die Vorgänge Drehen, Fräsen und Schleifen umfasst, ohne dass zeitraubende Werkzeugwechsel notwendig sind. Die angebotenen Freiheitsgrade garantieren bei den Bearbeitungsverfahren stets eine hohe Genauigkeit durch die angebotenen Positions- und Interpolationsbewegungen.A further advantageous embodiment includes machining spindles which have possibilities for receiving grinding tools. In particular, by the differently realizable alignments of one or more machining spindle axes to the workpiece axis of rotation different grinding methods, such as. Plan, profile grinding and Innenrund- and outer cylindrical grinding can be integrated in a device and quickly changed if necessary by pivoting the spindle carrier. Ideally, in particular in connection with grinding tools a workpiece can be completely finished, the machining z. B. includes the operations of turning, milling and grinding, without time-consuming tool changes are necessary. The offered degrees of freedom always guarantee a high degree of accuracy in the machining processes due to the offered position and interpolation movements.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist außerdem vorgesehen, dass die Bearbeitungsspindeln jeweils eine Einrichtung zur Zufuhr von Kühlschmierstoff aufweisen, der in idealer Weise zur Spanabfuhr und zur Verbesserung des Bearbeitungsergebnisses beiträgt.In a further development of the concept of the invention, it is further provided that the machining spindles each have a device for supplying cooling lubricant, which contributes in an ideal manner to the chip removal and to the improvement of the machining result.

Insbesondere im Hinblick auf Schleifvorrichtungen erweist es sich als vorteilhaft, wenn zumindest eine Vorrichtung zur Konditionierung von Schleifwerkzeugen, wie eine Abricht- bzw. Profilrolleinrichtung, vorgesehen ist. Diese Konditionierung kann dann das Profilieren bzw. das Nachprofilieren von Schleifscheiben umfassen, aber auch das Abrichten von Schleifscheiben zwischen aufeinander folgenden Arbeitsschritten.In particular with regard to grinding devices, it proves to be advantageous if at least one device for conditioning grinding tools, such as a dressing or profile roller device, is provided. This conditioning can then include the profiling or reprofiling of grinding wheels, but also the dressing of grinding wheels between successive steps.

Der Arbeitstisch, der grundsätzlich als Drehspindel, als Rundtisch, als auch als Positions- und Interpolationsachse einsetzbar ist, ist insbesondere dann effektiv, wenn er hydrostatisch gelagert ist. Für die verschiedenen Bearbeitungsverfahren hat sich der Einsatz eines Torquemotors als Drehantrieb für den Werkstücktisch als besonders effektiv erwiesen.The work table, which can be used in principle as a rotary spindle, as a rotary table, and as a position and interpolation axis, is particularly effective when it is stored hydrostatically. For the various processing methods, the use of a torque motor has proved to be particularly effective as a rotary drive for the workpiece table.

Da der Spindelträger mit einer Vielzahl von Bearbeitungsspindeln ausgerüstet ist, wird erfindungsgemäß ein Werkzeugmagazin neben dem Spindelträger angeordnet, das einen Werkzeugwechsler für den Austausch der Werkzeuge der Bearbeitungsspindeln vorsieht. Die Bearbeitungsspindeln stehen dabei vorzugsweise in einer Werkzeugwechselposition senkrecht zum Werkzeugwechsler. Durch vorbereitendes Anordnen der Spindeln können minimale Werkzeugwechselzeiten erreicht und damit die Nebenzeiten deutlich verringert werden. Werkzeugwechselzeiten führen auf diese Weise nicht zu einer Verlängerung der gesamten Bearbeitungsdauer.Since the spindle carrier is equipped with a plurality of machining spindles, a tool magazine according to the invention is arranged next to the spindle carrier, which provides a tool changer for the replacement of the tools of the machining spindles. The machining spindles are preferably perpendicular to the tool changer in a tool change position. By arranging the spindles in advance, minimal tool change times can be achieved and thus the non-productive times can be significantly reduced. Tool change times do not lead to an extension of the entire machining time in this way.

Ferner können die Spindelträger auch mit Vorrichtungen zum Schweißen, Festwalzen oder sonstigen Füge-, Trenn- und Umformverfahren ausgerüstet sein. Damit ist die Vorrichtung für verschiedenste Bearbeitungsverfahren einsetzbar, für deren Durchführung eine große Genauigkeit und Steifigkeit der Werkzeugmaschine benötigt wird.Furthermore, the spindle carrier can also be equipped with devices for welding, deep rolling or other joining, cutting and forming processes. Thus, the device for a variety of processing methods can be used, for the implementation of a high accuracy and rigidity of the machine tool is needed.

Einen besonders hohen Grad an Bearbeitungsflexibilität und Möglichkeiten zur Bearbeitung komplexer Formen werden angeboten, wenn die einzelnen Spindeln auf dem Spindelträger zusätzlich rotatorisch schwenkbar ausgebildet sind, wobei auch dieser Schwenkvorgang numerisch gesteuert werden kann.A particularly high degree of machining flexibility and possibilities for machining complex shapes are offered if the individual spindles on the spindle carrier additionally are formed rotatably pivotable, whereby this pivoting operation can be numerically controlled.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet unter dem Gesichtspunkt der kombinierten Bearbeitung ein vorteilhaftes Konzept zur vollständigen Kombination von verschiedensten Bearbeitungsverfahren auf einer einzelnen Werkzeugmaschine an.From the point of view of combined machining, the device according to the invention offers an advantageous concept for the complete combination of a wide variety of machining methods on a single machine tool.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and the drawing. All described and / or illustrated features alone or in any combination form the subject matter of the invention, regardless of their combination in the claims or their dependency.

Es zeigen:Show it:

1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Draufsicht (Z-X), 1 the device according to the invention in a plan view (ZX),

2 die Vorrichtung gemäß 1 aus einer Seitenansicht (X-Y), 2 the device according to 1 from a side view (XY),

3 die Vorrichtung gemäß 1 aus einer weiteren Seitenansicht (Z-Y), 3 the device according to 1 from another side view (ZY),

4 die Vorrichtung gemäß 2 aus der entgegen gesetzten Richtung (Z-Y) betrachtet und 4 the device according to 2 viewed from the opposite direction (ZY) and

5a, b mögliche Schleifbearbeitungen an einem Werkstück. 5a , b possible grinding operations on a workpiece.

Die in 1 in einer Draufsicht Z-X dargestellte Vorrichtung 1 zur insbesondere kombinierten Dreh-/Fräsbearbeitung von Werkstücken weist ein Gestell 2 auf, das durch einen L-förmigen Grundaufbau des Maschinenkonzeptes geprägt ist.In the 1 in a plan view ZX illustrated device 1 for particular combined turning / milling of workpieces has a frame 2 on, which is characterized by an L-shaped basic structure of the machine concept.

Entlang erster Linearführungen 3 ist ein Spindelträger 4 entlang der Z-Achse translatorisch bewegbar. Dem Spindelträger 4 gegenüber ist eine Säule 5 angeordnet, in der ein Werkstücktisch 6 mit einer Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken angebracht ist. Die Säule 5 ist über zweite Linearführungen 7 entlang der X-Achse bewegbar. Zusätzlich weist die Vorrichtung 1 ein Eingabe- und Kontrollgerät 8 für die numerische Steuerung und Regelung der Vorrichtung 1 auf. Mittel des Eingabe- und Kontrollgerätes 8 kann der Spindelträger 4 auf der Z-Achse dem Werkstücktisch 6 zugeführt werden. Diese Verfahrbewegung dient zum einen der Zustellung der Werkzeuge während der Bearbeitung, kann aber gleichzeitig auch als Achse zur Positionierung und Interpolation, insbesondere in Kombination einer Bewegung der Säule 5 mit dem Werkstücktisch 6 entlang der X-Achse eingesetzt werden. Der Spindelträger 4 ist um eine Drehachse 9 rotatorisch gelagert und mittels einer nicht dargestellten Antriebseinheit schwenkbar. Der Werkstücktisch 6 ist um eine Drehachse 10 rotatorisch gelagert und kann über einen Torquemotor 11 angetrieben werden, wodurch sowohl bei Dreh-, Hartdreh- und auch Schleifoperationen eine ausreichende Werkstückgeschwindigkeit sichergestellt werden kann. Ebenso wird der Torquemotor 11 dahingehend verwendet, dass bezogen auf die Drehachse 10 des Werkstücktisches 6, eine hohe Genauigkeit bei der Positionierung und Interpolation während der Bearbeitung erreicht wird. Die in 1 dargestellte Vorrichtung zeigt die Säule 5 bzw. den Werkstücktisch 6 in der Wechselposition 12 des Werkstücks. Entlang der X-Achse wird die Säule 5 in die Bearbeitungsposition 13 gefahren, in der die Drehachse des Werkstücktisches 10 und die Translationsachse des Spindelträgers 4 entlang der in 1 dargestellten Z-Achse im Wesentlichen übereinander liegen.Along first linear guides 3 is a spindle carrier 4 translationally movable along the Z-axis. The spindle carrier 4 opposite is a pillar 5 arranged in which a workpiece table 6 is mounted with a device for receiving workpieces. The pillar 5 is about second linear guides 7 movable along the X-axis. In addition, the device 1 an input and control device 8th for the numerical control and regulation of the device 1 on. Means of the input and control device 8th can the spindle carrier 4 on the Z-axis the workpiece table 6 be supplied. This movement serves on the one hand the delivery of the tools during processing, but at the same time as an axis for positioning and interpolation, in particular in combination with a movement of the column 5 with the workpiece table 6 along the X-axis. The spindle carrier 4 is about a rotation axis 9 rotatably mounted and pivotable by means of a drive unit, not shown. The workpiece table 6 is about a rotation axis 10 rotatably mounted and can via a torque motor 11 be driven, whereby a sufficient workpiece speed can be ensured both in turning, hard turning and grinding operations. The same applies to the torque motor 11 used to that with respect to the axis of rotation 10 of the workpiece table 6 , high positioning and interpolation accuracy is achieved during machining. In the 1 The device shown shows the column 5 or the workpiece table 6 in the exchange position 12 of the workpiece. Along the X axis becomes the pillar 5 in the processing position 13 driven, in which the axis of rotation of the workpiece table 10 and the translation axis of the spindle carrier 4 along the in 1 represented Z-axis are substantially one above the other.

Der translatorische Freiheitsgrad des Spindelträgers 4 entlang der Z-Achse dient sowohl der Zustellbewegung der Werkzeuge zum Werkstück aber auch als mögliche Verfahrbewegung zu einem nicht dargestellten Werkzeugwechsler.The translatory degree of freedom of the spindle carrier 4 along the Z axis serves both the feed movement of the tools to the workpiece but also as a possible movement to a tool changer, not shown.

2 zeigt die Vorrichtung 1 aus einer Seitenansicht (X-Y). Deutlich wird in 2 der Grundaufbau des Gestells, das aus einer festen Bodengruppe 14 und säulenartigen Gerüstelementen 15 besteht, wobei die gesamte Vorrichtung 1 durch Aufstellelemente 16, insbesondere Keilschuhe, effektiv gelagert und abgedämpft wird. An der Säule 5 sind dritte Linearführungen 17 angebracht, entlang derer der Werkstücktisch 6 entlang seines zweiten translatorischen Freiheitsgrades (Y-Achse) vertikal zur Zustellung des Werkstücks während der Bearbeitung, wie auch zur vertikalen Positionierung des Werkstückes generell, bewegt werden kann. Der Spindelträger 4 ist auf einer Spindelsäule 18 drehbar um die Drehachse 9 gelagert. Auf dem Spindelträger 4 sind eine erste Bearbeitungsspindel 19 und eine zweiten Bearbeitungsspindel 20 angeordnet, wobei deren Spindelachsen bei der dargestellten Ausführungsform horizontal ausgerichtet ist. 2 shows the device 1 from a side view (XY). It becomes clear in 2 the basic structure of the frame, which consists of a solid floor assembly 14 and columnar scaffolding elements 15 exists, with the entire device 1 by positioning elements 16 , in particular wedge shoes, is effectively stored and damped. At the pillar 5 are third linear guides 17 mounted along which the workpiece table 6 along its second translational degree of freedom (Y-axis) vertical to the delivery of the workpiece during machining, as well as for the vertical positioning of the workpiece in general, can be moved. The spindle carrier 4 is on a spindle column 18 rotatable about the axis of rotation 9 stored. On the spindle carrier 4 are a first machining spindle 19 and a second machining spindle 20 arranged, wherein the spindle axes is aligned horizontally in the illustrated embodiment.

Eine andere Seitenansicht (Z-Y) zeigt 3, die insbesondere die Ausrichtung der Bearbeitungsspindeln 19 und 20 zueinander offenbart. Die erste Spindel 19 ist in 3 so ausgerichtet, dass die Spindelachse der Bearbeitungsspindel 19 schräg zur Z-Achse steht. An dem in 3 dargestellten linken Ende der Bearbeitungsspindel 19 ist ein Werkzeug 21 in Form eines Fräswerkzeuges angebracht. An der zweiten Bearbeitungsspindel 20 wiederum befindet sich ein Werkzeug 22 in Form einer Schleifscheibe. Die Spindelachse der zweiten Bearbeitungsspindel 20 liegt senkrecht zur Zustellachse der Spindelsäule 18, der Z-Achse. Damit liegt die Spindelachse der Bearbeitungsspindel 20 auch senkrecht zur Drehachse 10 des Werkstücktisches. Wird der Spindelträger 4 nun um die Drehachse 9 soweit geschwenkt, dass die erste Bearbeitungsspindel 19 in Bearbeitungsposition an das Werkstück kommt, dann liegt die Spindelachse der Bearbeitungsspindel 19, anders als die Spindelachse der Bearbeitungsspindel 20 parallel zur Drehachse 10 des Werkstücktisches. Auf diese Weise ist die Kombination von verschiedenen Bearbeitungsverfahren aus verschiedenen Bearbeitungspositionen möglich. Der Wechsel zwischen den Bearbeitungspositionen ist durch einfaches Schwenken des Spindelträgers 4 um die Drehachse 9 möglich. An der Säule 5, an der der Werkstücktisch 10 vertikal verschiebbar ist, befindet sich eine Abricht- bzw. Profileinrollvorrichtung 23 zur Konditionierung bzw. Nachprofilierung der Schleifscheiben.Another side view (ZY) shows 3 , in particular the alignment of the machining spindles 19 and 20 revealed to each other. The first spindle 19 is in 3 aligned so that the spindle axis of the machining spindle 19 is at an angle to the Z-axis. At the in 3 illustrated left end of the machining spindle 19 is a tool 21 mounted in the form of a milling tool. At the second machining spindle 20 again there is a tool 22 in the form of a grinding wheel. The spindle axis of the second machining spindle 20 lies perpendicular to the feed axis of the spindle column 18 , the Z-axis. This is the spindle axis of the machining spindle 20 also perpendicular to the axis of rotation 10 of the workpiece table. Will the spindle carrier 4 now about the axis of rotation 9 so far pivoted that the first machining spindle 19 comes in machining position to the workpiece, then the spindle axis of the machining spindle 19 , unlike the spindle axis of the machining spindle 20 parallel to the axis of rotation 10 of the workpiece table. In this way, the combination of different processing methods from different processing positions is possible. The change between the machining positions is by simply pivoting the spindle carrier 4 around the axis of rotation 9 possible. At the pillar 5 at the workpiece table 10 is vertically displaceable, there is a dressing or Profileinrollvorrichtung 23 for conditioning or re-profiling of the grinding wheels.

Die Vorrichtung aus 3 ist in 4 aus der entgegengesetzten Richtung noch einmal dargestellt. Deutlich zu erkennen ist die Abrichtvorrichtung 23, das Werkzeug 21 an der ersten Bearbeitungsspindel 19 und die Schleifscheibe 22 an der zweiten Spindel 20. In 4 sind neben den drei grundlegenden Koordinatenachsen X, Y, Z auch die möglichen translatorischen und rotatorischen Freiheitsgrade für einen Bearbeitungsvorgang mittels der Pfeile 24 bis 28 dargestellt. Im Rahmen einer kombinierten Bearbeitung, insbesondere für komplexe Formen wird ein nicht dargestelltes Werkstück mittels einer Spannvorrichtung auf den Werkstücktisch 6 gespannt. Entlang der X- und Y-Achsen und rotatorisch um die Drehachse 10 des Werkstücktisches 6 wird das Werkstück zunächst in die Bearbeitungsposition gefahren. Ebenfalls wird die entsprechende Bearbeitungsspindel entlang der Z-Achse und rotatorisch um die Drehachse 9 in Bearbeitungsposition gebracht.The device off 3 is in 4 shown again from the opposite direction. Clearly visible is the dressing device 23 , the tool 21 on the first machining spindle 19 and the grinding wheel 22 at the second spindle 20 , In 4 In addition to the three basic coordinate axes X, Y, Z and the possible translational and rotational degrees of freedom for a machining operation using the arrows 24 to 28 shown. As part of a combined machining, especially for complex shapes, a workpiece, not shown, by means of a clamping device on the workpiece table 6 curious; excited. Along the X and Y axes and rotational around the axis of rotation 10 of the workpiece table 6 the workpiece is first moved to the machining position. Also, the corresponding machining spindle along the Z axis and rotational about the axis of rotation 9 brought into machining position.

Während der Bearbeitung können die einzelnen Elemente der Vorrichtung 1 entlang der angebotenen Freiheitsgrade, vorzugsweise numerisch gesteuert und geregelt, bewegt werden.During processing, the individual elements of the device 1 along the offered degrees of freedom, preferably numerically controlled and controlled, are moved.

So kann die betreffende Bearbeitungsspindel während der Bearbeitung translatorisch in den Pfeilrichtungen 24 bewegt werden. In gleicher Weise kann aber auch das Werkstück horizontal entlang der Richtungen 25 (X-Achse) und vertikal entlang der Richtungen 26 bewegt werden. Komplexe Formen sind insbesondere dadurch möglich, dass während der Bearbeitung eine rotatorische Interpolationsbewegung 27 um die Drehachse des Werkstücktisches realisierbar ist. In gleicher Weise kann aber auch eine rotatorische Interpolationsbewegung 28 um die Drehachse 9 des Spindelträgers 4 vollzogen werden. Die Kombination der gesteuerten Freiheitsgrade ermöglicht es, sehr komplexe Formen zu bearbeiten. Durch die Freiheitsgrade und insbesondere durch die unterschiedlichen Ausrichtungen der Spindeln 19 und 20 auf dem Spindelträger 4 lässt sich die Spindelachse der jeweiligen Bearbeitungsspindel in einem beliebigen Winkel zur Drehachse 10 des Werkstücktisches 6 ausrichten.Thus, the machining spindle in question while translating in the arrow directions 24 to be moved. In the same way, however, the workpiece can also be horizontal along the directions 25 (X-axis) and vertically along the directions 26 to be moved. In particular, complex shapes are possible by virtue of a rotary interpolation movement during processing 27 can be realized about the axis of rotation of the workpiece table. In the same way, however, a rotational interpolation movement can also be used 28 around the axis of rotation 9 of the spindle carrier 4 be done. The combination of controlled degrees of freedom makes it possible to process very complex shapes. By the degrees of freedom and in particular by the different orientations of the spindles 19 and 20 on the spindle carrier 4 allows the spindle axis of the respective machining spindle at any angle to the axis of rotation 10 of the workpiece table 6 align.

4 zeigt die zweite Bearbeitungsspindel 20 in Bearbeitungsposition, während die erste Spindel 19 vom eigentlichen Werkstück abgewandt ist. Diese Position kann als Werkstückwechselposition genutzt werden, was bedeutet, dass dann, wenn sich die zweite Bearbeitungsspindel 20 in Bearbeitungsposition befindet, die erste Bearbeitungsspindel 19 gleichzeitig an ihrer Werkstückwechselposition steht und für den Werkzeugwechsel der Spindelträger nur noch vom Werkstück weggefahren werden muss. 4 shows the second machining spindle 20 in machining position while the first spindle 19 away from the actual workpiece. This position can be used as a workpiece change position, which means that when the second machining spindle 20 in machining position, the first machining spindle 19 at the same time at its workpiece change position and only needs to be moved away from the workpiece for the tool change the spindle carrier.

In 5 sind beispielhaft mögliche Schleifbearbeitungen eines Werkstücks 29 dargestellt. In 5a ist beispielhaft oszillierendes Flachschleifen mittels eines geeigneten Werkzeugs 22 auf der zweiten Bearbeitungsspindel dargestellt. Die Achse des Werkzeugs 22 verläuft im Wesentlichen parallel zur X-Achse. Die 5b wiederum zeigt einen Innenrundschleifvorgang, bei dem das Werkzeug 21 der ersten Bearbeitungsspindel im Inneren des Werkzeugstückes 29 angeordnet ist und die Innenseite des Werkstücks 29 schleifend bearbeitet. Die Achse des Werkzeugs 21 verläuft dabei im Wesentlichen senkrecht zur X-Achse, d. h. parallel zur Z-Achse.In 5 are exemplary possible grinding machining a workpiece 29 shown. In 5a is exemplary oscillating surface grinding by means of a suitable tool 22 shown on the second machining spindle. The axis of the tool 22 runs essentially parallel to the X-axis. The 5b again shows a Innenrundschleifvorgang in which the tool 21 the first machining spindle in the interior of the tool piece 29 is arranged and the inside of the workpiece 29 sanded. The axis of the tool 21 runs essentially perpendicular to the X-axis, ie parallel to the Z-axis.

Nur auf Grund der dargestellten Freiheitsgrade in Verbindung mit der vorteilhaften Ausführung eines Mehrfachspindelkopfes sind solche Arbeiten zeit- und kostensparend möglich. Unter dem Gesichtspunkt der kombinierten Bearbeitung bietet die vorliegende Erfindung somit ein Konzept zur vollständigen Kombination verschiedener Bearbeitungsverfahren auf einer Werkzeugmaschine.Only on the basis of the illustrated degrees of freedom in conjunction with the advantageous embodiment of a multi-spindle head such work time and cost savings are possible. From the point of view of combined machining, the present invention thus offers a concept for the complete combination of different machining methods on a machine tool.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bearbeitungsvorrichtungprocessing device
22
Gestellframe
33
erste Linearführungenfirst linear guides
44
Spindelträgerspindle carrier
55
Säulepillar
66
WerkstücktischWorktable
77
zweite Linearführungensecond linear guides
88th
Eingabe- und KontrollgerätInput and control device
99
Drehachse SpindelträgerRotary axis spindle carrier
1010
Drehachse WerkstücktischRotary axis workpiece table
1111
Antriebseinheitdrive unit
1212
WerkstückwechselpositionWorkpiece change position
1313
WerkstückbearbeitungspositionWorkpiece machining position
1414
Bodengruppeunderbody
1515
Gestellelementeframe members
1616
Gestelllagerungrack storage
1717
Dritte LinearführungThird linear guide
1818
Spindelsäulespindle column
1919
erste Bearbeitungsspindelfirst machining spindle
2020
zweite Bearbeitungsspindelsecond machining spindle
2121
Werkzeug der ersten BearbeitungsspindelTool of the first machining spindle
22 22
Werkzeug der zweiten BearbeitungsspindelTool of the second machining spindle
2323
Abrichtvorrichtungdressing
2424
translatorische Interpolationsbewegung Spindelträgertranslatory interpolation movement spindle carrier
2525
translatorische horizontale Interpolationsbewegung Werkstücktischtranslatory horizontal interpolation movement workpiece table
2626
translatorische vertikale Interpolationsbewegung Werkstücktischtranslatory vertical interpolation movement workpiece table
2727
rotatorische Interpolationsbewegung WerkstücktischRotatory interpolation movement workpiece table
2828
rotatorische Interpolationsbewegung SpindelträgerRotatory interpolation movement spindle carrier
2929
Werkstückworkpiece

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 3236356 C2 [0005] DE 3236356 C2 [0005]

Claims (15)

Vorrichtung, geeignet zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken mit einem um eine Drehachse (10) drehbaren Werkstücktisch (6) und einem Spindelträger (4) zur Aufnahme mindestens einer Bearbeitungsspindel (19, 20) zur Aufnahme eines Werkzeugs (21, 22), wobei der Werkstücktisch (6) und der Spindelträger (4) entlang dreier räumlicher Koordinatenachsen (X, Y, Z) relativ zueinander translatorisch bewegbar sind, wobei der Spindelträger (4) mittels einer Schwenkeinrichtung um eine Achse (9) schwenkbar ist, und wobei Relativbewegungen zwischen dem Spindelträger (4) und dem Werkstücktisch (6) entlang der Koordinatenachsen (X, Y, Z) und den Dreh- und Schwenkachsen (9, 10) numerisch steuerbar sind dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelträger (9) eine Vielzahl von drehantreibbaren und feststellbaren Bearbeitungsspindeln aufweist.Device suitable for machining workpieces with a rotation axis ( 10 ) rotatable workpiece table ( 6 ) and a spindle carrier ( 4 ) for receiving at least one machining spindle ( 19 . 20 ) for receiving a tool ( 21 . 22 ), wherein the workpiece table ( 6 ) and the spindle carrier ( 4 ) along three spatial coordinate axes (X, Y, Z) are translationally movable relative to each other, wherein the spindle carrier ( 4 ) by means of a pivoting device about an axis ( 9 ) is pivotable, and wherein relative movements between the spindle carrier ( 4 ) and the workpiece table ( 6 ) along the coordinate axes (X, Y, Z) and the pivot axes ( 9 . 10 ) are numerically controllable, characterized in that the spindle carrier ( 9 ) has a plurality of rotary drivable and lockable machining spindles. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstücktisch (6) um eine horizontale Achse (10) drehbar ist und zwei translatorische Freiheitsgrade entlang einer ersten horizontalen Koordinatenachse (X) und entlang einer vertikalen Koordinatenachse (Y) aufweist und dass der Spindelträger (4) einen translatorischen Freiheitsgrad entlang einer zweiten horizontalen Koordinatenachse (Z) aufweist und um eine Achse (9) senkrecht zur zweiten horizontalen Koordinatenachse (Z) schwenkbar ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the workpiece table ( 6 ) about a horizontal axis ( 10 ) is rotatable and has two translatory degrees of freedom along a first horizontal coordinate axis (X) and along a vertical coordinate axis (Y) and that the spindle carrier ( 4 ) has a translatory degree of freedom along a second horizontal coordinate axis (Z) and about an axis ( 9 ) is pivotable perpendicular to the second horizontal coordinate axis (Z). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite horizontale Koordinatenachse (Z) senkrecht zur ersten horizontalen Koordinatenachse (X) ausgerichtet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the second horizontal coordinate axis (Z) is aligned perpendicular to the first horizontal coordinate axis (X). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtung auf einem Gestell (2) montiert ist, dessen Bauteile vorzugsweise aus Verbundwerkstoffen, insbesondere Blech und Reaktionsharzbeton bestehen.Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that device on a frame ( 2 ), whose components are preferably made of composite materials, in particular sheet metal and reactive resin concrete. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsspindeln (4), insbesondere während der Werkstückbearbeitung, derart ausrichtbar sind, dass die Spindelachse der bearbeitenden Werkszeugspindel (19, 20) und die Drehachse (10) des Werkstücktisches (6) in der Schwenkebene des Spindelträgers (4) in einem beliebeigen Winkel zu einander ausgerichtet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the machining spindles ( 4 ), in particular during workpiece machining, are alignable such that the spindle axis of the machining tool spindle ( 19 . 20 ) and the axis of rotation ( 10 ) of the workpiece table ( 6 ) in the pivoting plane of the spindle carrier ( 4 ) are aligned at an arbitrary angle to each other. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen zumindest zweier Bearbeitungsspindeln (19, 20) auf dem Spindelträger (4) derart zueinander ausgerichtet sind, dass bei Drehen des Spindelträgers (4) die Achse der einen Bearbeitungsspindel (19) in Bearbeitungsposition parallel zur Drehachse (10) des Werkstücktisches (6) ausgerichtet ist und dass die Achse der anderen Bearbeitungsspindel (20) in Bearbeitungsposition senkecht zur Drehachse (10) des Werkstücktisches (6) ausgerichtet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axes of at least two machining spindles ( 19 . 20 ) on the spindle carrier ( 4 ) are aligned with each other such that upon rotation of the spindle carrier ( 4 ) the axis of a machining spindle ( 19 ) in processing position parallel to the axis of rotation ( 10 ) of the workpiece table ( 6 ) and that the axis of the other machining spindle ( 20 ) in machining position senkecht to the axis of rotation ( 10 ) of the workpiece table ( 6 ) is aligned. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsspindeln (19, 20) Möglichkeiten zur Aufnahme von Drehwerkzeugen aufweisen und dass der Spindelträger (4) festsetzbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the machining spindles ( 19 . 20 ) Have options for receiving rotary tools and that the spindle carrier ( 4 ) can be fixed. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsspindeln (19, 20) Möglichkeiten zur Aufnahme von Schleifwerkzeugen aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the machining spindles ( 19 . 20 ) Have options for holding abrasive tools. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsspindeln (19, 20) eine Einrichtung zur Zufuhr von Kühlschmierstoff aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the machining spindles ( 19 . 20 ) have a means for supplying cooling lubricant. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest eine Einrichtung zur Konditionierung (23) von Schleifwerkzeugen, wie eine Abricht-, bzw. Profilrolleinrichtung, aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises at least one device for conditioning ( 23 ) of grinding tools, such as a dresser or profile roller device. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstücktisch (6) hydrostatisch gelagert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece table ( 6 ) is stored hydrostatically. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstücktisch (6) durch einen Torquemotor (11) antreibbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece table ( 6 ) by a torque motor ( 11 ) is drivable. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Spindelträger (4) ein Werkzeugmagazin mit einem Werkzeugwechsler für den Austausch der Werkzeuge der Bearbeitungsspindeln (19, 20) vorgesehen ist und dass die Bearbeitungsspindeln (19, 20) in einer Werkzeugwechselposition vorzugsweise senkrecht zum Werkzeugwechsler stehen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the spindle carrier ( 4 ) a tool magazine with a tool changer for the exchange of the tools of the machining spindles ( 19 . 20 ) and that the machining spindles ( 19 . 20 ) are preferably perpendicular to the tool changer in a tool change position. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelträger (4) zur Aufnahme von Vorrichtungen zum Schweißen, Festwalzen oder sonstigen Füge-, Trenn-, und Umformverfahren ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the spindle carrier ( 4 ) is designed for receiving devices for welding, deep rolling or other joining, separating and forming processes. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Bearbeitungsspindeln (19, 20) auf dem Spindelträger (4) rotatorisch schwenkbar ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the individual machining spindles ( 19 . 20 ) on the spindle carrier ( 4 ) are formed rotatably pivotable.
DE200910048208 2009-10-05 2009-10-05 Device for combined lathing and milling of workpieces, has spindle carrier accommodating operating spindles, where relative motions between carrier and workpiece table are numerically controlled along spatial coordinate axes Withdrawn DE102009048208A1 (en)

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