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DE1777439A1 - Mehrzweck-werkzeugmaschine - Google Patents

Mehrzweck-werkzeugmaschine

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Publication number
DE1777439A1
DE1777439A1 DE19671777439 DE1777439A DE1777439A1 DE 1777439 A1 DE1777439 A1 DE 1777439A1 DE 19671777439 DE19671777439 DE 19671777439 DE 1777439 A DE1777439 A DE 1777439A DE 1777439 A1 DE1777439 A1 DE 1777439A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
holder
spindle
axis
workpiece
tool
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.)
Pending
Application number
DE19671777439
Other languages
English (en)
Inventor
Leon Fayolle
James Moffat Hutchson
Charles Henri Kahn
David Theodore Nels Williamson
Kenneth Charles Wilson
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.)
Molins Machine Co Ltd
Original Assignee
Molins Machine Co Ltd
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 Molins Machine Co Ltd filed Critical Molins Machine Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)
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Description

Ausscheidungsanmeldung zu P 16 o2 883.U-14
; Mehrzweck - Werkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft eine Mehrzweck-Werkzeugmaschine mit einer rotierenden Spindel und einem der Spindel gegenüberliegend angeordjneten drehbaren Halter.
Bei Drehmaschinen mit bekannten Werkzeug- und Werkstückhaltern
wird herkömmlicherweise während des Drehens der Drehmeißel bewegt und für jeden weiteren Arbeitsgang der dafür benötigte Drehmeißel neu eingespannt. In diesem Zusammenhang ist es allerdings bekannt, einen Schnellwechsel-Drehmeißelhalter zu verwenden, der zwei
Drehmeißel im rechten Winkel zueinander trägt und der mittels eine Handgriffs nach Lösen einer Axzet-iereinrichtung um 9o°verstellbar ist, um vom einen auf den anderen Meißel überzugehen, wobei gegebenenfalls auch beide Meißel gleichzeitig beim Drehen eines Werkstückes eingesetzt werden können. Konstruktionsbedxngt ist dieser Drehmeißel-Halter jedoch nur zum gleichzeitigen Halten zweier
Drehmeißel geeignet (DT-AS 1 158 345). Weiter sind für konventionelle Drehmaschinen Drehmeißelmagazine bekannt, die aus einer um eine horizontale Achse schrittweise drehbaren Scheibe bestehen,
an der eine Mehrzahl von Drehmeißeln verschiedener Gestalt
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radial angeordnet ist (US-PS 3 182 534). Zwischen zwei Bearbeitungsvorgängen kann die Scheibe so verdreht werden, daß ein anderer Stahl dem Werkstück zugekehrt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrzweck-Werkzeugmaschine der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß ein Werkstück in nur einer Einspannung einer möglichst großen Anzahl von Bearbeitung unterworfen und bei notwendiger Neueinspannung ein Stillstand der Werkzeugmaschine weitgehend vermieden werden kann.
Dies wird bei einer Mehrzweck-Werkzeugmaschine der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die längs ihrer Drehachse und einer dazu senkrechten Ebene bewegbare Spindel zum Halten wahlweise eines Werkstücks oder eines Drehwerkzeuges ausgeibildet ist, und daß der Halter zum Halten von Werkstücken und dreh+ baren sowie ortsfesten Werkstücken ausgebildet ist, sodaß die Spindel durch Auswahl eines am Halter vorgesehenen Werkstücks und j Drehen des Werkstücks in Schneideingriff mit einem ortsfesten Werk+ zeug Drehvorgänge ausüben kann und durch Auswahl eines am Halter ! vorgesehenen Drehwerkzeugs und Drehen des Drehwerkzeugs in Schneideingriff mit einem am Halter angebrachten Werkzeug andere Schneidvorgänge ausüben kann.
Auf diese Weise kann eine nahezu ununterbrochene Ausnutzung einer !beispielsweise numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine errreicht werden, da entweder ein von der Spindel gehaltenes Werkstück einer Vielzahl von am Halter eingespannten Werkzeugen fortlaufend zuge-
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führt oder ein am Halter eingespanntes Werkstück von einer Vielzahl von durch die Spindel nacheinander aufgenommenen Werkzeugen bearbeitet werden kann. Dabei findet ein Umspannen des Werkstücks in dem Zeitraum statt, in dem ein auf einer anderen Fläche de6 Halters eingespanntes Werkstück bearbeitet wird. Insgesamt ermöglicht eine solche Werkzeugmaschine eine gegenüber bekannten Maschinen erheblich gesteigerte Produktivität bei gleichzeitig kostensparender und vielseitiger Verwendungsmöglichkeit.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anhand der Zeichnungen werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Mehrzweck-Drehmaschine ;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mehrzweck-Werkzeugmaschine.
Die in Fig. 1 gezeigte Mehrzweck-Werkzeugmaschine, die vorzugsweise datengesteuert wird, weist ein Maschinenbett 2ol auf, das einen Spindelkasten 2o2 und einen Halter 2o3 trägt, wobei der Spindelkasten 2o2 und der Halter 2o3 durch ein Brückenstück 2oH verbunden sind. Der Halter 2o3, der in diesem Fall vier Arbeitsflächen hat, von denen drei, nämlich 2o5,2o6 und 2o7 gezeigt sind, kann jede gewünschte Anzahl von FBchen haben und ist um vertikale Lagerzapfen 2o8 und 2o9 drehbar. -H- \
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Der Spindelkasten 2o2 ist mit einer Spindel 21o versehen, an der ein Werkzeugfutter 211 angebracht sein kann. Die Spindel 21o wird von einem hydraulischen Motor 212 angetrieben und ist entlang ihrer Achse bewegbar, die eine von drei zueinander senkrechten Richtungen ist, in denen sie bewegt werden kann. Bewegung in den anderen beiden der zueinander senkrechten Richtungen kann durch irgendwelche geeigneten Einrichtungen erreicht werden.
An der Fläche 2o5 des Halters 2o3 befindet sich eine abnehmbare Platte 213, die mehrere Werkzeuge 2IU enthält, wie z.B. Fräswerkzeuge, Bohrer, Bohrwerkzeuge usw.; die Schäfte der Werkzeuge sind zur Spindel 21o hin gerichtet. Ferner ist am Halter eine Bezugsfläche 215 vorgesehen. Die Werkzeuge können wahlweise von dem Spannfutter 211 ausgewählt und erfaßt werden. Zu diesem Zweck greift das Werkzeugfutter 211 das ausgewählte Werkzeug heraus und bringt es zur Bezugsfläche 2o5, sodaß das freie Ende des Werkzeugs sich in einem vorbestimmten festen Abstand vom Werkzeugfutter befindet. Die Fläche 2o6 ist mit einer weiteren abnehmbaren Platte 216 versehen, die eine Palette sein kann, wobei an der Platte 216 ein Werkstück 217 befestigt ist. Die Bezugsfläche 215 könnte genausogut an der Platte 216 befestigt sein. Sobald das ausgewählte Werkzeug in dem Werkzeugfutter 211 eingestellt ist, wird der Halte:: 2o3 durch nicht dargestellte Mittel um 9o gedreht, sodaß das Werkstück 217 dem Spannfutter 211 gegenüber liegt. Hierauf kann ini vorgegebener Weise die Spanabnahme erfolgen, wobei die Bewegung j des ausgewählten Werkzeugs in jeder der drei zueinander senkrechten Richtungen gesteuert wird. Während das Werkstück 217 bearbeitet
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wird, kann die Platte 218, die an der Fläche 2o7 des Halters 2o3 befestigt ist, mit einem weiteren Werkstück beladen werden. Die Platte 218 kann ebenfalls eine Palette sein.
Falls die Werkzeugmaschine als Drehmaschine verwendet werden soll, jist es erforderlich, das Werkzeugfutter 211 zu entfernen und durch
lein Werkstückfutter zu ersetzen. Alternativ kann eine Form von Futter verwendet werden, das entweder als Werkzeug- oder Werkstück·· futter einsetzbar ist. Die Platten 213,216 und 218 werden ersetzt durch Platten zur Aufnahme von Werkzeugen. Eine der Flächen des Halters 2o3 könnte beispielsweise radial angeordnete Schneidwerkzeuge tragen.
Eine weitere Ausfuhrungsform ergibt sich, wenn ein Werkstückfutter an dem dem Werkzeugfutter 211 entgegengesetzten Ende der Spindel 2Io angebracht wird. Wenn dann der Spindelkasten 2o2 mit Lagerzapfen versehen ist, die denen im Halter 2o3 entsprechen, kann er um 18o gedreht werden, um das Werkzeug einer Fläche des Halters 2o3 zuzuwenden, die mit Drehwerkzeugen, Bohrern usw. bestückt ist. Dies könnten z.B. auf der vierten, nicht gezeigten Fläche des Halters 2o3 gehalten sein. In einer weiteren Ausführungsform ist anstelle des Halters 2o3, der vier Flächen hat, ein Halter mit einer größeren Anzahl von Flächen, z.B. acht, vorgesehen. In diesel Falle tragen vier der Flächen Werkzeuge, während die anderen lachen den vier Flächen des Halters 2o3 in der Fig. 1 entsprechen
Die in Fig. 2 gezeigte Mehrwzeck-Werkzeugmaschine weist eine Grund·
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platte 5ol auf, auf der eine weitere Grundplatte 5o2 montiert ist. In einer vertikalen Lage sind an den Enden der Grundplatte 5o2 zwei starre Platten 5o3 befestigt, in denen eine innere Welle um j ihre horizontale Achse 5oU drehbar gelagert ist. An der Welle ist j ein Halter befestigt, der aus einem Block 5o5 und zwei an den ent-j
I gegengesetzteh Enden mit der Welle befestigten Stirnplatten 5o6 besteht. Der Block 5o5 und die Grundplatte 5o2 sind um eine verti-j kale Achse 515 drehbar.
Die Grundplatte 5ol ist T-förmig ausgebildet, und am Querteil des T ist eine weitere Grundplatte 5o7 befestigt, die mit einer Führungsbahn 5o8 parallel zur horizontalen Achse 5o4 versehen ist. Ein Spindelkasten 5o9, der am einen Ende offen und mit vertikalen Seitenwänden 51o versehen ist, ist auf der Führungsbahn 5o8 horizontal gleitbar angeordnet. Innerhalb des Spindelkastens 5o9 ist ein Tragkörper 512 entlang vertikaler Führungsbahnen 511 auf der inneren Oberfläche der Wände 5Io gleitbar geführt; der Tragkörper 512 trägt eine Spindeleinheit 513, die quer zur Achse 5o4 horizontal gleitbar ist. Eine durch einen nicht dargestellten Motor angetriebene Spindel 5m ist in der Spindeleinheit 513 aufgenommen, Das Ende der Spindel 514 kann ein Schneidwerkzeug oder ein Werkstück tragen, die jeweils durch bekannte Mittel an der Spindel 514 befestigt sein können. Die Spindel 5m ist weiterhin derart angeordnet, daß sie in jeder der beiden Richtungen entlang ihrer eigenen Achse verschiebbar ist.
Die Flächen des Blocks 5o5 quer zu den beiden Stirnplatten 5o6
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sind so ausgebildet, daß sie entweder Werkstücke aufnehmen oder mit abnehmbaren Platten ausgerüstet sind, die eine Vielzahl von Fräsern, Bohrern, Bohrstählen und soweiter, sowie einen Bezugspuffer oder Drehwerkzeuge tragen. Der Block 5o5 könnte natürlich auch mehr als vier Flächen haben. Zusätzlich sind die beiden Platten 5o6 so ausgebildet, daß sie entweder ein Werkstück, wie in Fig. 2 gezeigt, oder eine Stirnplatte mit einer Vielzahl von Drehwerkzeugen halten.
Somit kann ein Werkstück auf jeder der Platten 5o6 an vier Flächen) quex1 zur Plattenfläche von einem Fräser bearbeitet werden, der
von der Spindel 51M gehalten und gedreht wird. Die fünfte freilie-i gende Fläche kann bearbeitet werden, indem der Block 5o5 um seine vertikale Achse 513 um 9o gedreht wird, sodaß diese Fläche in eine Stellung gegenüber der Spindel 514 gebracht wird. Alternativ
muß, wenn der Block 5o5 nicht drehbar um eine vertikale Achse ,
angeordnet ist, das Werkstück von der Platte 5o6 entfernt und an eine der Flächen 516, 517 oder den beiden diesen gegenüberliegenden Flächen befestigt werden. Ein Werkstück auf einer der Platten 5o7 kann bearbeitet werden, während ein anderes Werkstück auf der anderen Platte 5o6 eingespannt oder von dieser abgenommen wird Entsprechend kann ein Werkstück auf einer der Flächen quer zu den Platten 5ob bearbeitet werden, wahrend ein anderes Werkstück auf einer anderen dieser Flächen eingespannt oder abgenommen wird. Das Einrichten >.r Werkzeuge kann in der für Fig. 1 beschriebenen Weise erfolg«n. -ines oder mehrere diι Werkzeuge, die auf einer der Flächen quer zu den Platten 5o6 getragen werden, kann gedreht
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werden, um ein Werkstück zu bearbeiten, das von der Spindel 511+ gehalten wird; das Werkstück kann z.B. ein Bohrer sein, der Löcher in die Drehachse des Werkstücks bohrt.
Wenn der Block um seine vertikale Achse drehbar ist, so ist es möglich, ein Werkstück auf einer der Platten 5o6 in einem Winkel zu bearbeiten.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    .jMehrzweck-Werkzeugmaschine mit einer rotierenden Spindel und einem der Spindel gegenüberliegend angeordneten drehbaren Halter, dadurch gekennzeichnet, daß die längs ihrer Drehachse und in einer dazu senkrechten Ebene bewegbare Spindel (211;514) zum Halten wahlweise eines Werkstücks oder eines Drehwerkzeuges ausgebildet ist, und daß der Halter (2o3;5o5) zum Haltern von Werkstücken und drehbaren sowie ortsfesten Werkzeugen ausgebildet ist, sodaß die Spindel (211;514) durch Auswahl eines am Halter vorgesehenen Werkstücks und Drehen des Werkstücks in Schneideingriff mit einem ortsfesten Werkzeug Drehvorgänge ausüben kann und durch Auswahl eines am Halter vorgesehenen DrehwErkzeugs und
    am
    Drehen des Drehwerkzeugs in Schneideingriff mit einem/Halter angebrachten Werkzeug andere Schneidvorgänge ausüben kann.
    Mehrzweck-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (2o3;5o5) um eine zur Drehachse der Spindel senkrechte Achse drehbar ist, wobei der Querschnitt des Halters senkrecht zu seiner Drehachse ein gleichmäßiges Vieleck ist, dessen Seiten jeweils als Aufnahmefläche einer die Werkstücke
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    JiO
    oder Werkzeuge tragenden, lösbar angebrachten Platte (213,216) ausgebildet ist.
    3. Mehrzweck-Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeicht net, daß das freie Ende des Halters eine Platte zur Aufnahme von Werkzeugen oder Werkstücken trägt, daß die Platte senkrecht zu der Drehachse des Halters verläuft und um diese Achse drehbar ist, und daß der Halter und die Platte um eine weitere Achse drehbar sind, die senkrecht zu der ersten Drehachse des Halters und der Drehachse der Spindel verläuft.
    4. Mehrzweck-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Spindel zur Aufnahme eines Werkstücks und das andere Ende der Spindel zur Aufnahme eines Drehwerkzeugs ausgebildet ist und daß die Spindel schwenkbar gelagert ist, um wahlweise das eine oder andere Ende zu einem vorgegebenen Werkstück oder Werkzeug am Halter auszurichten.
    5. Mehrzweck-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter einen im Querschnitt etwa U-förmigen Halterkörper (5o2) aufweist, in dessen beiden lotrechten Schenkeln (5o3) eine Welle (5o4) horizontal gelagert ist, auf der im Bereich zwischen den beiden Schenkeln ein prismatischer, vorzugsweise quaderförmiger Block (5o5) befestigt ist, dessen Mantelflächen zur Aufnahme von Werkzeugen bzw. Werkstücken bestimmt sind.
    -3-
    409186/0004
    6. Mehrzweck-Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den beiden aus den Schenkeln herausragenden Enden der Welle (5o4) zwei Stirnplatten (5ob) befestigt sind, die zur Aufnahme von Werkzeugen bzw. Werkstücken bestimmt sind.
    7. Mehrzweck-Werkzeugmaschine nach Anspruch S oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterkörper (5o2) an einer Grundplatte (bol) um eine lotrechte Achse verdrehbar gelagert ist.
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