DE2353688C3 - Drehmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine mit zwei parallelen, miteinander starr verbundenen Betten, auf denen Führungsbahnen vorgesehen sind, die zwei zur Einspannung und zum Antrieb des Werkstückes dienende Spindelkästen, von denen einer in Längsrichtung der Betten verschiebbar ist, sowie mehrere in Längsrichtung verschiebbare Drehsupporte tragen.

Die Drehbearbeitung von labilen Werkstücken, d. h. solchen Werkstücken, die einen hohen Schlankheitsgrad aufweisen oder durch ihre Formgebung einen stark labilen Charakter besitzen, bereitet insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn eine Bearbeitung mit hoher Leistung erfolgen soll Kurbelwellen beispielsweise besitzen auf ihrer Länge zahlreiche zu bearbeitende Flächen, die parallel oder quer zur Längsachse verlaufen und jeweils unterschiedliche Ausgangspositionen und Vorschubrichtungen für den Drehmeißel erfordern.

Um Kurbelwellen wirtschaftlich auf einer Drehmaschine bearbeiten zu können, ist es daher üblich, gleichzeitig mehrere Drehmeißel einzusetzen, die auf zugehörige, in Maschinenlängsrichtung verfahrbaren Supporten angeordnet sind. Die gleichzeitige Einwirkung mehrerer Werkzeuge führt zum Aufbau erhöhter Torsionsbelastungen im Werkstück, und daher setzt die Stabilität des Werkstückes eine Grenze hinsichtlich der Zahl der wirksamen Drehmeißel und auch hinsichtlich der für die Spanabhebung aufwendbaren Leistung. Da die Einleitung der Antriebsleistung in der Regel nur an den Enden des Werkstücks möglich ist, kann bei labilen Werkstücken entweder nur mit wenig Drehmeißeln oder aber mit geringen Abträgen gearbeitet werden.

ίο Auch bei stabileren Werkstücken sind Grenzen dadurch gesetzt, daß bei einem gegebenen Zapfendurchmesser an den Enden des Werkstückes nur eine begrenzte Antriebsleistung in das Werkstück eingeleitet werden kann. In der Praxis bedeutet dies, daß zum Abdrehen einer Kurbelwelle stets mehrere Arbeitsgänge erforderlich sind, für die die einzelnen Supporte immer wieder neu eingerichtet werden müssen. Die Wirtschaftlichkeit des Verarbeitungsvorganges ist daher um so geringer, je langer das Werkstück ist und je mehr zu bearbeitende Flächen vorhanden sind. Dies gilt ganz besonders für Kurbelwellen von Schiffsmaschinen oder anderen Spezialmaschinen, die mit acht oder noch mehr Kolben zusammenwirken. Hier tritt noch das weitere Problem auf, daß das Werkstück aufgrund seiner Länge durch den heim Drehen ausgeübten Druck, wenn dieser quer zur Werkstück-Längsrichtung wirkt, mit zunehmendem Abstand von der Einspannung durchbiegen würde, wenn nk-ht Maßnahmen zur Stabilisierung getroffen werden. Diese Maßnahmen bestehen beispielsweise aus einer auf dem Maschinenbett verschiebbaren Unterstützung, die jeweils in der Nähe der wirksamen Drehmeißel das Werkstück abfängt. Hierdurch wird der Arbeitsablauf weiter kompliziert, weil außer der Neueinrichtung der Supporte für den nächsten Drehabschnitt auch immer die Stütze in ihre neue Position gebracht werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der einerseits Antriebsleistungen von einhundert bis vierhundert kW und mehr in das Werkstück eingeleitet werden können, und die auch eine wirtschaftliche Bearbeitung von labilen Werkstücken ermöglicht.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens ein zusätzlicher Spindelkasten vorgesehen ist, in den das Werkstück zentriert formschlüssig einspannbar, und durch den das Werkstück zusätzlich antreibbar ist, und der auf zwischen den Betten angeordneten weiteren Führungsbahnen längs verschiebbar ist, die in einer Ebene unterhalb der die Supporte tragenden Führungsbahn angeordnet sind.

Die Einspannung und der Antrieb eines Werkstückes in der Mitte ist an sich bei Drehmaschinen bekannt, jedoch wird dann nur in der Mitte die Antriebsenergie auf das Werkstück übertragen, während dieses an den äußeren Enden lediglich zentriert, aber nicht angetrieben wird.

Durch die Erfindung wird nicht nur die Möglichkeit geschaffen, über den bzw. die zusätzlichen Spindelkästen höhere Antriebsleistungen auf das Werkstück zu übertragen, sondern dadurch, daß die Führungsbahnen für den bzw. die zusätzlichen Spindelkästen vertieft angeordnet sind, können sämtliche Bettschlitten völlig unabhängig von den Antriebsspindelkästen auf der gesamten Länge der Betten verfahren werden. Dadurch ergibt sich eine universelle Anwendungsmöglichkeit, weil nicht benutzte Bettschlitten seitlich abgestellt werden können.

Vorzugsweise sind zwei zusätzliche Spindelkästen vorgesehen, die mit einer Hauptwelle gekuppelt sind, die auch die Hauptspindelkästen antreibt Es ist vorteilhaft, zwei synchron gesteuerte Antriebsmaschinen vorzusehen, die jeweils an den Enden der Hauptwelle die Antriebsleistung einleiten. Hierdurch wird die Verdrehlänge des Antriebs md des Werkstükkes auf ein Drittel reduziert, so daß die erforderlich hohen Leistungen ohne Gefahr für das Werkstück auf dieses übertragen werden können.

Die gesonderten Führungsbahnen für die zusätzlichen Spindelkästen bieten darüberhinaus die Möglichkeit, daß durch in Längsrichtung der Maschine weisende Ansätze an den zusätzlichen Spindelkästen, die jeweils dem benachbarten Hauptspindelkasten zugekehrt sind, die zusätzlichen Spindelkästen mit ihren Ansätzen unter die Spannmittel gefahren werden können, so daß die Einspannvorrichtungen der Hauptspindelkästen soweit freiliegen, daß eine ungehinderte Einspannung des Werkstückes vor Beginn des Bearbeitungsvorganges mögiich ist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung bedeutet

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Drehmaschine und

Fig.2 einen Schnitt der in Fig. 1 dargestellten Drehmaschine entlang der Linie A-A in anderem Maßstab.

Die Maschine umfaßt als Basis zwei parallel angeordnete Betten 1 und 2, was z. B. im Großdrehmaschinenbau für konventionelle Anwendungen bekannt ist Diese Betten 1 und 2 sind durch Traversen 3 unterhalb der Fundamentoberkante 4 mit genügender Steifigkeit und Festigkeit miteinander gekuppelt. Diese Betten sind nahe ihrem oberen Ende mit Führungsbahnen 5 und 6 bzw. 7 und 8 versehen, auf denen an sich bekannte Drehsupporte 9 und 10 gelagert sind, von denen jeweils vor und hinter der Drehmitte je nach Länge der Bearbeitungsaufgabe bis zu fünf und mehr angeordnet werden können. Durch die Vielzahl dieser Schlitten ist es möglich, ohne Überlastung der jeweiligen Drehmeißel 11 und 12 durch eine genügende Anzahl dieser Drehmeißel die Leistung in Späne umzuwandeln. Die Antriebsleistung wird in das Werkstück über die Hauptspindelkästen 13 und 14 eingeleitet die von den Führungsbahnen 22 und 23 getragen werden, und von denen mindestens einer in Längsrichtung verschiebbar ist, damit der Abstand zwecks Anpassung an die Länge des Werkstückes beim Einspannen veränderbar ist. Die Antriebsleistung wird von zwei Motoren 15 und 16 erzeugt, die auf die beiden Enden einer zwischen den Betten 1 und 2 angeordneten Hauptwelle 17 einwirken, die über nicht dargestellte Kupplungsmittel mit den Hauptspindelkästen 13 und 14 getrieblich in Verbindung steht Die Motoren 15 und 16 sind miteinander synchronisiert, so daß die Spannmittel 18 und 19 der Hauptgetriebekästen 13 und 14 absolut synchron angetrieben werden.

Außer den Hauptspindelkästen 13 und 14 werden zur Einleitung der Antriebsleistung noch zwei weitere Spindelkästen 20 und 2* vorgesehen, die ebenfalls getrieblich mit der Hauptwelle 17 in Verbindung stehen, die wie die Hauptspindelkästen 13 und 14 auf den Führungsbahnen 22 und 23 gleiten, die in einer Ebene unterhalb der Führungsbahnen 5 bis 8 zwischen den Betten 1 und 2 vorgesehen sind. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, die Basis dieser Spindelkästen durch Führungsschwänze 24 und 25 zu verlängern. Diese Führungsschwänze können unter die Spannvorrichtungen 18 und 19 gefahren werden, so daß die Zentralöffnungen 26 und 27 der zusätzlichen Spindelkästen 20 und 21 über die Spannmittel 18 und 19 der Hauptspindelkästen 13 und 14 geschoben werden können. Damit ein Einlegen der Werkstücke von oben

ίο möglich ist, werden die Spannmittel 18 und 19 an den Hauptspindelkästen so verlängert, daß sie durch die zusätzlichen Spindelkästen 20 und 21 das Werkstück erfassen können.

Dadurch, daß die Spindelkästen 13,14, 20 und 21 auf einer vertieft liegenden Führung angeordnet sind, ist es möglich, daß sämtliche Bettschlitten völlig unabhängig von den Antriebsspindelkästen auf der gesamten Länge der Betten 1 und 2 verfahren werden können. Hierdurch ergibt sich der entscheidende Vorteil, daß universelle Anwendungsmöglichkeiten erschlossen werden, weil beispielsweise bei einer Maschine mit vielen Schlitten für den FaIi, daß kürzere Werkstücke bearbeitet werden müssen, die nicht-einsetzbaren Bettschlitten dann jederzeit seitlich abgestellt werden können.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei Hauptspindelkästen und zwei zusätzlichen Spindelkästen besteht beispielsweise die Möglichkeit, über die Hauptspindelkästen eine Antriebsleistung von je 60 kV/ und über die zusätzlichen Spindelkästen eine Antriebsleistung von je (40 kW in das Werkstück einzuleiten, insgesamt also eine Antriebsleistung von 400 kW. Die Verdrehlänge des Werkstückes wird dadurch auf ein Drittel reduziert, und es ist dadurch möglich, diese Leistungen auch zur Schneide ohne Nachteile für das Werkstück heranzubringen, selbst wenn es sich um ein labiles Werkstück, wie z. B. eine Kurbelwelle großer Länge, handelt. Die zusätzlichen Spindelkästen 20 und 21 sorgen für die notwendige Stabilisierung des Werkstückes gegen Auslenkungen quer zur Längsachse, und weil die erwähnten hohen Antriebsleistungen in das Werkstück eingeleitet werden können, besteht praktisch die Möglichkeit, auch eine Kurbelwelle großer Baulänge durch Einsatz einer großen Zahl von Drehmeißeln in einem einzigen Arbeitsgang abzudrehen, so daß damit eine optimale Wirtschaftlichkeit erzielt werden kann.

Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, die Antriebsleistung über zwei synchronisierte Motoren auf eine zentrale Antriebswelle zu übertragen, sondern bei entsprechender Größe der Maschine ist es auch ohne weiteres denkbar, statt der beiden Antriebsmotoren 15 und 16 an jedem Spindelkasten eine besondere Antriebsmaschine vorzusehen, wobei alle Antriebsmaschinen synchron gesteuert werden, so daß dann die zentrale Hauptwelle 17 entfallen kann.

Die anfallenden Späne werden zwischen den beiden Betten nach unten in das Fundament bzw. durch den Schacht 28 abgeführt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Führungsbahnen 5 bis 8 waagerecht angeordnet, jedoch ist eine solche Anordnung nicht zwingend notwendig, sondern die Führungsbahnen können auch geneigt angeordnet werden, wodurch sich unter Umständen eine bessere Spanabführung und eine bessere Zugäng-

lichkeit der Maschine ergibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Drehmaschine mit zwei parallelen, miteinander starr verbundenen Betten, auf denen Führungsbahnen vorgesehen sind, die zwei zur Einspannung und zum Antrieb des Werkstücks dienende Spindelkästen, von denen einer in Längsrichtung der Betten verschiebbar ist, sowie mehrere in Längsrichtung verschiebbare Drehsupporte tragen, gekennzeichnet durch wenigstens einen zusätzlichen Spindelkasten (20, 21), in den das Werkstück zentriert formschlüssig einspannbar, und durch den das Werkstück zusätzlich antreibbar ist und der auf zwischen den Betten angeordneten weiteren Führungsbahnen längsverschiebbar ist, die in einer Ebene unterhalb der die Supporte (9,10) tragenden Führungsbahn (6,7) angeordnet sind.

2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zusätzliche Spindelkästen (20, 21) vorgesehen sind, die mit einer Hauptwelle (17) gekuppelt sind, die auch die Hauptspindelkästen (13,14) antreibt.

3. Drehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei synchron gesteuerte Antriebsmaschinen (15, 16) vorgesehen sind, die jeweils an den Enden der Hauptwelle (17) die Antriebsleistung einleiten.

4. Drehmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Spindelkästen (20, 21) im Bereich der unteren Führungsbahnen (22, 23) in Längsrichtung der Maschine weisende Führungsschwänze (24, 25) aufweisen.

5. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannmittel (18, 19) der Hauptspindelkästen (13, 14) soweit verlängert sind, und daß die Zentralöffnung (26, 27) der zusätzlichen Spindelkästen (20, 21) so groß bemessen ist, daß die Führungsschwänze (24,25) der zusätzlichen Spindelkästen soweit unter die Spannvorrichtungen fahrbar sind, daß ein Werkstück von oben in die Einspannmittel (18,19) einlegbar ist.