DE19652720A1 - Gegenspindel-Drehmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine mit einer ortsfesten Haupt- und einer Gegenspindel, an denen einander zugewandte Werkstückspannmittel befestigt sind, wobei die Gegenspindel zur Übernahme eines in der Hauptspindel vorbearbeiteten Werkstücks in Richtung der Spindelachse verschiebbar ist, und deren Spindelachsen zumindest während der Werkstückübernahme koaxial ausgerichtet sind, mit einem schaltbaren Werkzeugträger, der auf einem senkrecht zur Spindelachse verfahrbaren Planschlitten befestigt ist, wobei der Planschlitten auf einem in Richtung der Spindelachse verfahrbaren Bettschlitten angeordnet ist und wobei der Werkzeugträger mindestens in einer Spannposition ein Werkzeug trägt, das zur Bearbeitung eines im Werkstückspannmittel der Hauptspindel gespannten Werkstücks einsetzbar ist, und mindestens ein weiteres Werkzeug in derselben Spannposition, das zur Bearbeitung eines im Werkstückspannmittel der Gegenspindel gehaltenen Werkstücks einsetzbar ist.

Aus JP-A 07 185 901 ist eine Drehmaschine mit einer Haupt- und einer Gegenspindel bekannt, bei der die von den beiden Spindeln gehaltenen Werkstücke von auf einem Schlitten koaxial angeordneten Werkzeugen gleichzeitig bearbeitet werden können. Der Werkzeugschlitten fährt dabei auf Drehmitte, so daß die Drehachse der Hauptspindel, die Drehachse der Gegenspindel und die Achsen der Werkzeuge zusammenfallen. Der Vorschub der Gegenspindel ist derart steuerbar, daß sie sowohl zum Abholen eines vorbearbeiteten Werkstücks bis vor die Hauptspindel in Achsrichtung verfahren werden kann, als auch dem in Achsrichtung zurückweichenden Werkzeug zu folgen vermag. Dazu müssen die Wege des Werkzeugschlittens mit denen der Gegenspindel, die die Arbeitswege in Achsrichtung für die Rückseitenbearbeitung ausführt, miteinander verrechnet werden. Dies kann nur mit endlicher Genauigkeit geschehen, so daß insbesondere bei schnellen Bewegungen des Werkzeugträgers Maßfehler am Werkstück auftreten. An die Rechengeschwindigkeit der Steuerung werden außerdem erhöhte Anforderungen gestellt.

Es ist ferner eine Drehmaschine mit einem Werkzeugrevolver aus DE-A 195 13 963 bekannt, der auf einem Kreuzschlitten angeordnet ist, auf dem außerdem eine Gegenspindel befestigt ist. Zur Übernahme des vorbearbeiteten Werkstücks von der Hauptspindel wird die Gegenspindel in koaxiale Gegenüberstellung gebracht. Die Bearbeitung des Werkstücks an der Gegenspindel kann nicht von dem auf dem Kreuzschlitten angeordneten Werkzeugrevolver erfolgen, sondern muß von einem weiteren Werkzeugträger bewirkt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwei von der Haupt- und Gegenspindel gehaltene Werkstücke von einem Werkzeugträger aus gleichzeitig zu bearbeiten, ohne den für die Nachführung der Gegenspindel erforderlichen Programmier- und Rechenaufwand.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Kopplung der Gegenspindel mit dem Bettschlitten entfällt jede Nachführbewegung. Die Gegenspindel braucht nur die für die Werkstückbearbeitung erforderlichen Bewegungen auszuführen. Bettschlitten und Gegenspindel können durch eine mechanische Kopplung antriebsverbunden werden, wobei die Gegenspindel auf Führungsbahnen des Maschinenbettes gleitet. Die Gegenspindel kann auch auf dem Bettschlitten in Spindelachsrichtung verschieblich gelagert sein. In beiden Fällen braucht der Vorschubantrieb für die Gegenspindel nur die zur Bearbeitung des von ihr gehaltenen Werkstücks erforderlichen Bewegungen auszuführen.

Mit einer derartigen Anordnung ist auch die Bearbeitung von gleichzeitig in Haupt- und Gegenspindel aufgenommenen Wellenteilen möglich, wozu lediglich die Kopplung zwischen Bettschlitten und Gegenspindel aufgehoben sein muß. Wird die Gegenspindel dabei auf den Führungen des Maschinenbettes geklemmt, so erhöht sich die Steifigkeit.

Eine gleichzeitige Bearbeitung der von Haupt- und Gegenspindel gehaltenen Werkstücke ist auch bei von der Drehachsrichtung abweichender Bearbeitungsrichtung möglich, wenn die Gegenspindel um eine senkrecht auf die Vorschubrichtungen stehende Achse schwenkbar ist.

Keinerlei Einschränkungen in der Bearbeitung ergeben sich, wenn die Gegenspindel sowohl in Längs- als auch in Planrichtung verfahrbar ist. Neben dem Fortfall der Wegeverrechnung hat die Antriebsverbindung der Gegenspindel mit dem Bettschlitten und/oder dem Planschlitten den weiteren Vorteil, daß kurze Verfahrwege kurze Vorschubspindeln und kurze Wegmeßelemente bedingen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Drehmaschine mit auf dem Bettschlitten angeordnet er Gegenspindel;

Fig. 2 eine Drehmaschine mit über den Vorschubmotor gekoppelter Gegenspindel;

Fig. 3 eine Drehmaschine mit verriegelbarem Motorschlitten.

Im stationären Spindelkasten 1 ist eine Hauptspindel 2 ortsfest rotierend gelagert, an der ein Werkstückspannmittel 3 befestigt ist. Das Werkstückspannmittel 3 nimmt ein Werkstück 4 auf, das einseitig bearbeitet werden soll. Auf dem Maschinenbett 9 ist dazu auf Führungsbahnen 10 ein Bettschlitten 8 verschieblich gelagert, der seinerseits Planführungen 13 trägt. Auf den Planführungen 13 wird ein Planschlitten 11 von einem Planantrieb 15 senkrecht zur Drehachse der Hauptspindel 2 verschoben. Auf dem Planschlitten 11 ist ein Werkzeugträger 12 befestigt, der eine um eine zur Hauptspindeldrehachse parallele Achse schaltbare Revolverscheibe 17 trägt. Auf dem Bettschlitten 8 ist eine weitere Führungsbahn 21 in Hauptspindelachsrichtung angeordnet, auf der die Gegenspindel 2 von dem Vorschubantrieb 16 über eine Vorschubspindel 22 verfahren wird. Der Vorschubantrieb 16 ist am Bettschlitten 8 befestigt, während dieser von dem am Maschinenbett 9 befestigten Vorschubantrieb 14 in Spindelachsrichtung verfahren werden kann. Die Gegenspindel 5 weist ein Werkstückspannmittel 6 auf, das ein einseitig vorbearbeitetes Werkstück 7 hält.

An der Revolverscheibe 17 sind Werkzeuge 19, 20, 23 aufgenommen, von denen zwei Werkzeuge 19, 20 in einem gemeinsamen Werkzeughalter 18 mit koaxial er Achse untergebracht sind. Während das eine Werkzeug 19 zur Hauptspindel 2 gerichtet ist, weist das andere Werkzeug 20 zur Gegenspindel 5. Die achsparallele Bearbeitung der Werkstücke 4, 7 ist damit unabhängig voneinander, da die Vorschubantriebe 14, 16 für den Bettschlitten 8 und die Gegenspindel 5 unabhängig voneinander gesteuert werden können. Lediglich die Bearbeitungsart muß dieselbe sein, weil der Planantrieb auf die Bearbeitung an Haupt- und Gegenspindel 2, 5 Einfluß nimmt.

Eine Erweiterung der zeitparallelen Bearbeitungsmöglichkeiten ergibt sich durch die in Fig. 3 dargestellte Schwenkmöglichkeit der Gegenspindel 5 um eine zur Zeichenebene senkrechte Achse. Die Verknüpfung von gleichzeitig ablaufenden Bearbeitungen zweier Werkstücke wird ganz aufgehoben, wenn die auf dem Bettschlitten 8 angeordnete Gegenspindel 5 zusätzlich zum Vorschubantrieb in Längsrichtung auch über einen eigenen Vorschub für die Werkstückbearbeitung in Planrichtung verfügt.

Die in Fig. 2 dargestellte Drehmaschine ist mit der aus Fig. 1 hinsichtlich der Anordnung von Hauptspindel 2 und Gegenspindel 5, dem auf Bett- und Planschlitten 8, 11 angeordneten Werkzeugträger 12 und den darauf angebrachten Werkzeugen 19, 20 identisch. Der Vorschubantrieb 16 für die Gegenspindel 5 ist hier allerdings nicht am Bettschlitten 8 sondern an einem Hilfsschlitten 24 befestigt, der auf eigenen Bettführungen 25 verfahrbar gelagert ist. Auf denselben Bettführungen 25 ist auch der Gegenspindelschlitten 26 geführt, auf dem die Gegenspindel 5 befestigt ist.

Der Hilfsschlitten 24 besitzt eine beispielsweise zylinderhydraulisch angetriebene Kupplungseinrichtung 29, die den Hilfsschlitten 24 mit dem Bettschlitten 8 verbindet.

Derselbe Antrieb betätigt auch eine Verriegelungseinrichtung 28, mit der der Hilfsschlitten 24 auf dem Maschinenbett 9 geklemmt werden kann, sobald die Kupplungseinrichtung 29 gelöst wird. Hilfsschlitten 24 und Gegenspindelschlitten 26 sind über die Vorschubspindel 27 miteinander verbunden.

Während der Bearbeitung des Werkstücks 7 durch das Werkzeug 20 ist der Hilfsschlitten 24 mit dem Bettschlitten 8 fest verbunden und macht alle Bewegungen des Bettschlittens 8 mit. Der Vorschubantrieb 16 braucht den Gegenspindelschlitten 26 nur für die Arbeitsbewegungen gegenüber einem relativ stationären Werkzeug 20 anzutreiben. Für die Wellenbearbeitung, bei der ein Werkstück sowohl in Haupt- als auch in Gegenspindel 2, 5 eingespannt werden soll, kann der Hilfsschlitten 24 in einer geeigneten Position am Maschinenbett 9 geklemmt werden. Die Gegenspindel 5 verfährt dann nur noch zwischen einer Spann- und Entspannposition.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist auf einen Hilfsschlitten verzichtet worden und der Vorschubantrieb 16 unmittelbar am Bettschlitten 8 befestigt. Auf den Bettführungen 25 ist nur noch der Gegenspindelschlitten 26 geführt, an dem die Gegenspindel 5 gelagert ist. Um die Möglichkeiten für gleichzeitige Bearbeitung an der Hauptspindel 2 und Gegenspindel 5 zu vergrößern, kann die Gegenspindel 5 - wie gestrichelt dargestellt - gegenüber dem Gegenspindelschlitten 26 geschwenkt werden. Ein maximaler Schwenkwinkel der Gegenspindel 5 von 45° zu einer Seite aus der koaxialen Gegenüberstellung heraus genügt, um mit Hilfe von in Spindelachsrichtung angeordneten Werkzeugen 20 oder radial zur Spindelachrichtung angeordneten Werkzeugen 23 Bearbeitungen in jeder Richtung am Werkstück vorzunehmen.

Claims (8)

1. Drehmaschine mit einer ortsfesten Haupt- und einer Gegenspindel, an denen einander zugewandte Werkstückspannmittel befestigt sind, wobei die Gegenspindel zur Übernahme eines in der Hauptspindel vorbearbeiteten Werkstücks in Richtung der Spindelachse verschiebbar ist, und deren Spindelachsen zumindest während der Werkstückübernahme koaxial ausgerichtet sind, mit einem schaltbaren Werkzeugträger, der auf einem senkrecht zur Spindelachse verfahrbaren Planschlitten befestigt ist, wobei der Planschlitten auf einem in Richtung der Spindelachse verfahrbaren Bettschlitten angeordnet ist und wobei der Werkzeugträger mindestens in einer Spannposition ein Werkzeug trägt, das zur Bearbeitung eines im Werkstückspannmittel der Hauptspindel gespannten Werkstücks einsetzbar ist und mindestens ein weiteres Werkzeug in derselben Spannposition, das zur Bearbeitung eines im Werkstückspannmittel der Gegenspindel gehaltenen Werkstücks einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenspindel (5) zumindest zeitweilig mit dem Bettschlitten (8) in Antriebsverbindung steht, daß ein Vorschubantrieb (16) zur Verschiebung der Gegenspindel (5) gegenüber dem Bettschlitten (8) in Spindelachsrichtung vorgesehen ist und daß der Werkzeugträger (12) mit seinen zur Haupt- und Gegenspindel (2, 5) gerichteten Werkzeugen (19, 20) zumindest in bestimmten Stellungen des Bettschlittens (8) und der Gegenspindel (5) zwischen die von der Haupt- und Gegenspindel (2, 5) gehaltenen Werkstücke (4, 7) einschwenkbar ist.

2. Drehmaschine mit einer ortsfesten Haupt- und einer Gegenspindel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenspindel (5) auf dem Bettschlitten (8) angeordnet ist und der Bettschlitten (8) Führungsbahnen (21) für die Gegenspindel (5) aufweist.

3. Drehmaschine mit einer ortsfesten Haupt- und einer Gegenspindel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubantrieb (16) für die Gegenspindel (5) an dem Bettschlitten (8) befestigt ist und mit der auf Bettführungen (25) des Maschinenbettes (9) verschieblichen Gegenspindel (5) über eine Vorschubspindel (27) antriebsverbunden ist.

4. Drehmaschine mit einer ortsfesten Haupt- und einer Gegenspindel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubantrieb (16) der Gegenspindel (5) einen eigenen Hilfsschlitten (24) aufweist, der auf Bettführungen (25) des Maschinenbettes (9) verfahrbar ist und der mit dem Bettschlitten (8) koppelbar ist.

5. Drehmaschine mit einer ortsfesten Haupt- und einer Gegenspindel nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschlitten (24) auf dem Maschinenbett (9) arretierbar ist.

6. Drehmaschine mit einer ortsfesten Haupt- und einer Gegenspindel nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenspindel (5) auf einem Gegenspindelschlitten (26) angeordnet ist, der in Hauptspindelachsrichtung verfahrbar ist und Führungsbahnen senkrecht zur Hauptspindelachsrichtung trägt, auf denen die Gegenspindel (5) verfahrbar gelagert ist und daß die Gegenspindel für die Planbewegung mit dem Planschlitten (11) koppelbar ist.

7. Drehmaschine mit einer ortsfesten Haupt- und einer Gegenspindel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenspindel (5) um eine zur Vorschubrichtung des Planschlittens (11) und des Bettschlittens (8) senkrechte Richtung schwenkbar ist.

8. Drehmaschine mit einer ortsfesten Haupt- und einer Gegenspindel nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenspindel (5) um maximal 45 Grad zur Vorschubrichtung des Bettschlittens (8) schwenkbar ist.