[go: up one dir, main page]

DE10300042B4 - Hochgeschwindigkeits-Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine - Google Patents

Hochgeschwindigkeits-Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE10300042B4
DE10300042B4 DE10300042A DE10300042A DE10300042B4 DE 10300042 B4 DE10300042 B4 DE 10300042B4 DE 10300042 A DE10300042 A DE 10300042A DE 10300042 A DE10300042 A DE 10300042A DE 10300042 B4 DE10300042 B4 DE 10300042B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spindle
speed
drive
machine tool
speed spindle
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Withdrawn - After Issue
Application number
DE10300042A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10300042A1 (de
Inventor
Joachim Klement
Reinhold Reitberger
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE10300042A priority Critical patent/DE10300042B4/de
Publication of DE10300042A1 publication Critical patent/DE10300042A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10300042B4 publication Critical patent/DE10300042B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Withdrawn - After Issue legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02—Driving main working members
    • B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/043—Accessories for spindle drives
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H02K7/1163—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • 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
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q2005/005—Driving or feeding mechanisms with a low and a high speed mode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

Hochgeschwindigkeits-Spindelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einem elektrischen Spindelmotor 1 und einer Arbeitsspindel 2 zur Aufnahme eines Werkzeuges und einer Getriebekupplung 4 zur Zuschaltung eines Fremdantriebes 3,
wobei zwei Betriebsarten vorgesehen sind:
a) die Arbeitsspindel 2 wird von einem drehzahlhoch laufenden Spindelmotor als Direktantrieb angetrieben.
b) Ein Fremdantrieb 3 wird über Getriebekupplung 4 zugeschaltet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeits-Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine mit einem direkt auf der Arbeitsspindel befindlichen Asynchronmotor Pos 1 für Schlichtbearbeitung und einem zusätzlichen Fremdantrieb 3 für z. B. Schruppbearbeitung. Die Besonderheit ist, bei Zuschaltung des Fremdantriebes, dass die Leistungen beider Motoren Additiv zur Verfügung stehen, wobei geregelte Drehzahl und gleiche Drehrichtung vorliegen. Der Fremdantrieb muss auch über die Charakteristik eines Asynchronmotors verfügen. Der Zusatzantrieb wird nur für z. B. für Schruppbearbeitung eingesetzt, wie bei Stahl- und Titanen Bearbeitung, wegen des erhöhten Drehmoment Bedarfs. Da bekanntlich die Schnittgeschwindigkeit beim Schruppen um ca. 2/3 niedriger ist als beim Schlichten, können dank geringer Drehzahlen, für den Zusatzantrieb beliebige mechanische Antriebselemente wie Zahnräder. Riemen usw. eingesetzt werden.
  • Stand der Technik:
  • Zur wahlweisen horizontalen oder vertikalen Bearbeitung eines Werkstückes in der gleichen Aufspannung sind seit längerem Bearbeitungseinheiten mit Schwenk- bzw. Drehköpfen bekannt, die eine Arbeitsspindel tragen und deren Achsausrichtung in horizontaler- und vertikaler Richtung erlauben. Diese Schwenk- bzw. Drehköpfe sind für den hohen Drehzahlbereich mit Motorspindeln bestückt oder werden für den niederen Drehzahlbereich aber hohen Drehmomentbedarf durchtreibend über ein Getriebe betrieben. Hochgeschwindigkeitsspindeln ab Drehzahl von ca. 12.000 1/min erlauben keine mechanischen Antriebsglieder. Die üblichen Einheiten mit Asynchronmotoren bei hohen Drehzahlen decken die Schlichtbearbeitung und Schruppbearbeitung nur bei kleinen Werkzeugdurchmessern ab.
  • Höhere Drehmomente an Asynchronmotoren benötigen mehr Einbauraum.
    • – Bei zu großem Durchmesser erreichen sie dann nicht die geforderte Höchstdrehzahl, wegen zu großer Fliehkräfte am Anker.
    • – längere Abmessungen der Motoren zur Leistungserhöhung scheitern dann an Schwingungen und an der geringen Steifigkeit am Spindelsystem.
  • Erforderlicher Mehraufwand an der Werkzeugmaschine:
  • Für Schruppbearbeitungen bei größeren Werkzeugdurchmessern wird zusätzlich benötigt:
    • – Eine Schrupp-Spindeleinheit mit mindestens zwei Vorschubachsen
    • – Zwei Spindeleinheiten (Schlichten, Schruppen) als Wechseleinheft am Support,
    • – Mit mechanischer- oder manueller Wechseleinrichtung. Dies bedeutet erhöhte Rüstzeiten.
  • Hierzu sind bekannt:
  • Aufgabenstellung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bearbeitungseinheit zu schaffen, die bei vereinfachtem konstruktiven Aufbau, universelle Arbeitsvorgänge, beispielsweise Schlicht- und Schruppbearbeitungen ohne Wechsel der Bearbeitungseinheit zulasst. (Rüstzeit entfällt)
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Als Anwendungs-Beispiel siehe hierzu
  • 1, 2: exemplarisch Universalschwenkfräskopf
    • 1
    Spindelmotor 1
    2
    Arbeitsspindel mit Werkzeugaufnahme
    3
    Wahlweise zuschaltbares Getriebe
    4
    Getriebekupplung
    5
    Hauptantrieb
  • 3 Drehzahl-Drehmoment Schaubild
    • 1 Drehzahl- und Drehmoment Kennlinie bei zugeschalteten Getriebe zum Antrieb der Arbeitsspindel mit Werkzeugaufnahme, zur Nutzung des erhöhten Drehmomentes bei größeren Werkzeugdurchmessern,
    • 2 Drehzahl und Drehmoment Kennlinie bei alleinigen Hochgeschwindigkeits-Spindelmotor Antrieb der Arbeitsspindel mit Werkzeugaufnahme, bei Nutzung hoher Werkzeugdrehzahlen bei kleinen Drehmomenten.
  • Vorteil einer Hochgeschwindigkeitsspindel mit Asynchronmotor auf der Arbeitsspindel bei Feinbearbeitung:
    • – Keine störenden Einflüsse und Kräfte durch Getriebe auf die Arbeitsspindel.
    • – Der Zusatzantrieb ist entkoppelt, dadurch wirken keine Kräfte auf die Arbeitsspindel
    • – Kein Getriebespiel
  • Vorteil des Zusatzgetriebe Einsatzes bei Schrupparbeiten:
    • – Hohe Antriebsleistung durch Addition beider Antriebe
    • – Eigene Lagerung des Zusatzantriebes, unabhängig von der Arbeitsspindel, dadurch keine Axial- oder Radialkräfte auf die Arbeitsspindel
    • – Durch den schlanken Aufbau der Arbeitsspindel mit Werkzeugaufnahme, ist eine große Eintauchtiefe am Werkstück möglich.

Claims (3)

  1. Hochgeschwindigkeits-Spindelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einem elektrischen Spindelmotor 1 und einer Arbeitsspindel 2 zur Aufnahme eines Werkzeuges und einer Getriebekupplung 4 zur Zuschaltung eines Fremdantriebes 3, wobei zwei Betriebsarten vorgesehen sind: a) die Arbeitsspindel 2 wird von einem drehzahlhoch laufenden Spindelmotor als Direktantrieb angetrieben. b) Ein Fremdantrieb 3 wird über Getriebekupplung 4 zugeschaltet.
  2. Hochgeschwindigkeits-Spindelvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Torquemotor als Fremdantrieb.
  3. Hochgeschwindigkeits-Spindelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, wobei die Bauelemente der Getriebekupplung 4 als Zahnräder, Kegelräder oder Riemen ausgebildet sind.
DE10300042A 2003-01-03 2003-01-03 Hochgeschwindigkeits-Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine Withdrawn - After Issue DE10300042B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10300042A DE10300042B4 (de) 2003-01-03 2003-01-03 Hochgeschwindigkeits-Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10300042A DE10300042B4 (de) 2003-01-03 2003-01-03 Hochgeschwindigkeits-Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10300042A1 DE10300042A1 (de) 2005-01-13
DE10300042B4 true DE10300042B4 (de) 2008-11-06

Family

ID=33520421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10300042A Withdrawn - After Issue DE10300042B4 (de) 2003-01-03 2003-01-03 Hochgeschwindigkeits-Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10300042B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010024246A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Netstal-Maschinen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer angetriebenen Achse bei einer Werkzeugmaschine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4488375B2 (ja) * 2007-11-22 2010-06-23 株式会社森精機製作所 工作機械の主軸装置
US20110126686A1 (en) 2009-11-30 2011-06-02 Manfred Geiss Machine tool, machine tool apparatus and method for operating a machine tool apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4402084A1 (de) * 1994-01-25 1995-08-03 Deckel Maho Ag I K Universal-Fräs- und Bohrmaschine
US5584621A (en) * 1995-06-13 1996-12-17 Bertsche Engineering Corp. Direct drive multiple axes rotary spindle head for milling machine
DE10251257A1 (de) * 2002-11-04 2004-05-19 Deckel Maho Pfronten Gmbh Bearbeitungseinheit für eine programmgesteuerte Fräs- und Bohrmaschine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4402084A1 (de) * 1994-01-25 1995-08-03 Deckel Maho Ag I K Universal-Fräs- und Bohrmaschine
US5584621A (en) * 1995-06-13 1996-12-17 Bertsche Engineering Corp. Direct drive multiple axes rotary spindle head for milling machine
EP0885081B1 (de) * 1995-06-13 2001-09-12 Bertsche Engineering Corp. Direktangetriebener, entlang mehreren achsen beweglicher fraskopf
DE10251257A1 (de) * 2002-11-04 2004-05-19 Deckel Maho Pfronten Gmbh Bearbeitungseinheit für eine programmgesteuerte Fräs- und Bohrmaschine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010024246A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Netstal-Maschinen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer angetriebenen Achse bei einer Werkzeugmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
DE10300042A1 (de) 2005-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1509362B1 (de) Kurbelwellenbearbeitungsmaschine
EP2260972B1 (de) Drehfräsaggregat für Werkzeugmaschinen und Berarbeitungssysteme und Verfahren zum Betrieb eines derartigen Drehfräsaggregat
DE102011110289B3 (de) Bohr-Fräs-Dreh-Schleif-Maschine mit hohem Horizontalschlitten, in den weit auskragende Vertikal-Drehstößel, Vertikal-Frässtößel und Vertikal-Schleifstößel einwechselbar sind
DE202013007657U1 (de) Bohrvorrichtung zum Bohren von Bohrlöchern in einen Bürstenkörper
EP1487608A1 (de) Spindelkopf für eine universal-fräsmaschine
DE3640254A1 (de) Werkzeughalter
DE60105373T2 (de) Bearbeitungskopf für automatische Werkzeugmaschinen mit einer wechselbaren, nach aussen ragenden Futtereinheit
US20110058913A1 (en) Tool head for use in a multiaxis machine, multiaxis machine having such a tool head, and use of such a machine
DE10300042B4 (de) Hochgeschwindigkeits-Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine
DE102005046847A1 (de) Fräsköpfe mit spielfreiem mechanischem Antrieb für präzise Positionierung und präzise Simultanbearbeitung
CN201214148Y (zh) 用车床加工棱柱体的工艺装备
DE10252086B4 (de) Werkzeugmaschine, insbesondere Fräsmaschine, sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Werkzeugmaschine
DE102008007293B4 (de) Aufspannkopf für automatische Werkzeugmaschinen mit Drehung der zweiten Achse, die relativ zu der ersten Achse um 45° geneigt ist, und mit mechanischer Spindeleinheit, die gegen eine Hochgeschwindigkeits-Motorspindeleinheit austauschbar ist
EP3426434B1 (de) Werkzeugspindel
EP1300216B1 (de) Rundschalttisch mit Direktantrieb und Direketantrieb dafür
CN212070538U (zh) 一种曲轴铣双端面加工装置
DE3430380C2 (de)
DD262126A3 (de) Hauptspindel, insbesondere eine hochgeschwindigkeitsfraesspindel, fuer werkzeugmaschinen
DE202017107074U1 (de) Bearbeitungskopf für die Wälzfräsbearbeitung und Wälzfräsmaschine
EP2279828B1 (de) Aufspanneinrichtung und Bearbeitungseinrichtung
DE102008000654B4 (de) Direkt angetriebene Spindelanordnung, Herstellungsverfahren sowie Bearbeitungszentrum derselben
US7266870B2 (en) Mandrel device for machine tool
DE102015221719A1 (de) Mittendrehaggregat und Vertikaldrehmaschine mit einem solchen Mittendrehaggregat
DE4042406C1 (de)
CN214321879U (zh) 一种曲轴扩孔用工装

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: B23Q 510

8364 No opposition during term of opposition
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20111102