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Bearbeitungseinrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungseinrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Bei. einer solchen bekannten Bearbeitungseinrichtung (DE-OS 32 20
026) ist die. Teilvorrichtung unmittelbar auf dem Drehtisch aufgespannt. Mit der
Teilvorrichtung kann das eingespannte Werkstück in bestimmte Teilungsstellungen
verdreht werden, so daß das Werkstück nicht nur mittels des Drehtisches um eine
vertikale Achse, sondern auch um die quer dazu liegende Teilachse gedreht werden
kann. Das Werkstück wird dann, eingespannt in der Teilvorrichtung, mit der Bearbeitungsmaschine
bearbeitet. Da die Teilvorrichtung auf dem Drehtisch befestigt ist, kann während
des Auswechselns des Werkstückes keine Bearbeitung durchgeführt werden. Dadurch
ergeben sich erhebliche Stillstandzeiten, so daß die Bearbeitungseinrichtung nur
eine geringe Leistung hat. Zum Auswechseln der Werkstücke muß der Arbeitsraum der
Maschine vom Bedienungspersonal betreten werden. Es ist dadurch schwierig, die Abkapselung
des Arbeitsraumes entsprechend den heutigen Sicherheitsvorschriften durchzuführen.
Darüber hinaus ist die Maschine infolge der. fest auf dem Drehtisch befestigten
Teilvorrichtung nur eingeschränkt einsetzbar. Beispielsweise muß beim Umrüsten auf
ein anders Werkstück die Teilvorrichtung vom Drehtisch demontiert und gegen eine
andere Vorrichtung
ausgewechselt werden, was zu erheblichen Stillstandzeiten
der Maschine führt. Daher ist diese Maschine praktisch nicht in ein flexibel verkettetes
Fertigungssystem integrierbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Bearbeitungseinrichtung
so auszubilden, daß die Stillstandzeiten der Bearbeitungsmaschine beim Auswechseln
der Werkstücke in der Teilvorrichtung wesentlich verringert werden, daß das Bedienungspersonal
nicht den geschlossenen Arbeitsraum der Maschine zum Werkstückwechsel betreten muß
und daß die Bearbeitungseinrichtung auch universell verwendbar und in ein flexibel
verkettetes Fertigungssystem integrierbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
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Da die Teilvorrichtung auf der Palette angeordnet ist, kann das Werkstück
in der Teilvorrichtung im Bereich außerhalb des Drehtisches eingespannt bzw. ausgewechselt
werden.
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Die Paletten können in einer Ladestation mit den zu bearbeitenden
Werkstücken bestückt werden. Während dieses Ladevorganges befindet sich auf dem
Drehtisch eine andere Palette, gegebenenfalls mit einer Teilvorrichtung, deren Werkstück
mit der Bearbeitungsmaschine bearbeitet wird.
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Somit kann gleichzeitig an der Bearbeitungsmaschine gearbeitet und
in der Ladestation die Werkstücke eingespannt und die schon bearbeiteten Werkstücke
den Teilvorrichtungen entnommen werden. Auf dem Drehtisch sind die Palette und die
Teilvorrichtung an das Hydrauliksystem angeschlossen, so daß die Werkstücke zuverlässig
in der Spannvorrichtung der Teilvorrichtung eingespannt sind. Die die Spannvorrichtung
aufweisende Pinole kann über dieses Hydrauliksystem
außerdem gegen
Verdrehen verspannt werden, so daß während des Bearbeitungsvorganges die Werkstücke
einwandfrei in ihrer jeweiligen Teilungslage gesichert sind. Mit der NC-gesteuerten
Bearbeitungsmaschine kann die Spannvorrichtung für die Pinole programmgesteuert
gelöst und dann das Werkstück programmgesteuert in die jeweilige Teilungslage gedreht
werden. Durch eine solche Programmsteuerung ergibt sich ein sehr effektives Arbeiten
mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung. Da die Werkstücke in der Ladestation
in die Teilvorrichtung eingesetzt bzw. ihr entnommen werden können, muß der Arbeitsraum
der Maschine vom Bedienungspersonal zum Werkstückwechsel nicht betreten werden.
Der Arbeitsraum läßt sich dadurch einfach entsprechend den heutigen Sicherheitsvorschriften
abkapseln.
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Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung ist die Bearbeitungseinrichtung
universell einsetzbar. Das Umrüsten auf ein anders Werkstück kann in der Ladestation
durchgeführt werden. Die Palette mit der Teilvorrichtung und dem entsprechenden
Werkstück braucht nur gegen die im Arbeitsraum befindliche Palette mit Teilvorrichtung
ausgewechselt zu werden, was schnell und einfach vorgenommen werden kann.
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Die Stillstandzeiten der Maschine sind daher nur gering.
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Die erfindungsgemäße Bearbeitungseinrichtung läßt sich daher in besonders
vorteilhafter Weise in ein flexibel verkettetes Fertigungssystem integrieren.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 in schematischer
Darstellung eine Bearbeitungseinrichtung mit einem Ladeplatz an einer Paletten-Wechseleinrichtung,
einem Drehtisch, auf dem eine Palette und eine erfindungsgemEße Teilvorrichtung
angeordnet sind, und eine Bearbeitungsmaschine, Fig. 2 in vergrößerter Darstellung
einen Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Teilvorrichtung, Fig. 3 eine Ansicht
in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2, Fig. 4 in einem Teilschnitt eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Teilvorrichtung, Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles
V in Fig. 4, Fig. 6 bis 8 in einer Darstellung entsprechend Fig. 2 weitere Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen Teilvorrichtungen.
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Fig. 1 zeigt eine Bearbeitungseinrichtung mit einer Bearbeitungsmaschine
1, die einen Ständer 2 aufweist, an dem in Y-Richtung eine Spindel 3 mittels eines
Schlittens 4 verfahrbar ist. Die Bearbeitungsmaschine 1 ihrerseits ist in Z-Richtung
auf Schienen 5 eines Maschinenbettes 6 verfahrbar. Das Maschinenbett 6 ist mit Führungen
7 versehen, auf denen ein Drehtisch 8 in X-Richtung verfahrbar ist.
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Auf dem Drehtisch 8 ist eine Palette 9 festgespannt, die über eine
Grundplatte 10 eine Teilvorrichtung 11 trägt.
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In ihr ist das zu bearbeitende Werkstück 12 eingespannt.
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Das Werkstück 12 kann mittels der Teilvorrichtung 11 um die Achse
13 der Teilvorrichtung 11 und außerdem um die senkrecht dazu liegende Achse 14 des
Drehtisches 8 gedreht werden. Im Bereich außerhalb des Arbeitsbereiches der Bearbeitungsmaschine
1 befindet sich eine Ladestation 15, die im dargestellten #führungsbeispiel Teil
einer Paletten-Wechseleinrichtung ist, aber auch jede andere geeignete Lade-bzw.
Wechseleinrichtung sein kann. In der Ladestation 15 werden die Werkstücke 12 in
die Teilvorrichtungen 11 eingespannt. Die Teilvorrichtung 11 und die Palette 9 sind
mit einem Hydraulikkreislauf versehen, der an das Hydrauliksystem der Bearbeitungseinrichtung
angeschlossen ist. Dadurch können die Werkstücke 12 in die Teilvorrichtung eingespannt
werden, während gleichzeitig ein anderes Werkstück von der Bearbeitungsmaschine
1 bearbeitet wird.
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Die Ladestation 15 hat eine Zuführung 16, auf der die einzelnen Paletten
9 auf bzw. vom Drehtisch 8 gefahren werden können. Wenn das in der Bearbeitungsstation
17 befindliche Werkstück 12 fertig bearbeitet ist, wird die Palette 9 vom Drehtisch
8 auf die Zuführung 16 zurückbewegt. Anschließend wird die Ladestation 15 so verstellt,
daß das nächste Werkstück 12 mit der Teilvorrichtung 11 über die Zuführung 16 in
die Bearbeitungsstation 17 auf den Drehtisch 8 transportiertwerdenkann.Auf dem Drehtisch
8 können die Werkstücke 12 zusammen mit der Teilvorrichtung 11 um die vertikale
Achse 14 in die gewünschten Arbeitsstellungen gedreht werden. Außerdem kann das
Werkstück 12 mit der Teilvorrichtung 11 um die horizontale Achse 13 in weitere Arbeitsstellungen
verdreht werden.
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Wie Fig. 2 im einzelnen zeigt, hat die Teilvorrichtung 11 ein Gehäuse
18, das auf der Grundplatte 10 befestigt ist,
die ihrerseits fest
mit der Palette 9 verbunden ist. An einem Ende des Gehäuses 18 liegt eine Buchse
20 mit einem radial nach außen gerichteten Flansch 19 an. Die Buchse 20 ist in einer
Bohrung 18' des Gehäuses 18 gelagert. Der Flansch 19 liegt etwa in halber Länge
der Buchse 20, die einen Lagerteil für eine Pinole 21 an einem Ende der Teilvorrichtung
bildet. Im Gehäuse 18 ist ein weiterer zylindrischer Lagerteil 22 untergebracht,
der am Gehäuse 18 anliegt und mit axialem Abstand von der Buchse 20 angeordnet ist.
An seinem von der Buchse 20 abgewandten Ende ist der Lagerteil 22 mit einem radial
nach außen gerichteten Flansch 23 versehen, der in Axialrichtung vom Gehäuse 18
überragt wird und eine ringförmige, stirnseitige Verzahnung 24 trägt, die vorzugsweise
eine Hirth-Verzahnung ist. Der Flansch 23 liegt an einer rechtwinklig zur Achse
13 der Teilvorrichtung liegenden Schulterfläche 25 des Gehäuses 18 an.
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Zwischen der Buchse 20 und dem Lagerteil 22 ist ein ringförmiger Kolben
26 angeordnet, der gleitend am Gehäuse 18 anliegt und auf der Pinole 21 befestigt
ist. Der Kolben 26 ist mit seinem dem Lagerteil 22 zugewandten Ende an einer quer
zur Achse 13 der Teilvorrichtung liegenden Schulterfläche 27 der Pinole 21 abgestützt
und wird durch eine Mutter 28', die auf die Pinole geschraubt ist, gegen diese Schulterfläche
gedrückt.
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Die Pinole 21 hat an ihrem lagerteilseitigen Ende einen radial nach
außen gerichteten Flansch 28, der teilweise in das Gehäuse 18 ragt und auf seiner
dem Lagerteil 22 zugewandten Stirnseite eine ringförmige Verzahnung 29 aufweist,
die ebenfalls vorzugsweise eine Hirt-Verzahnung ist und in die Verzahnung 24 des
Lagerteiles 22 eingreift.
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Das Gehäuse 18 ist zur Abdichtung der Verzahnungen 24, 29
mit
einer#Lippendichtung 30 versehen, die in die Stirnseite des Gehäuses 18 eingesetzt
ist und auf der Mantelfläche 31 des Flansches 28 der Pinole 21 anliegt. Infolge
der Schulterfläche 27 hat der im Bereich des Lagerteiles 22 liegende Teil der Pinole
21 größeren Außendurchmesser als der im Bereich der Buchse 20 liegende Teil. Die
Pinole 21 ragt in Axialrichtung über die Buchse 20 und den Lagerteil 22 und ist
in diesen geführt.
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An der Pinole 21 ist eine bekannte, nicht näher beschriebene hydraulisch
betätigte Spannvorrichtung 34 für die Werkstücke 12 vorgesehen. Die Spannvorrichtung
34 wird über eine Kolbenstange 37 durch einen Kolben 38 betätigt. Der Kolben 38
trennt zwei Zylinderräume 41 und 42 voneinander.
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Der Zylinderraum 42 ist auf seiner dem Kolben 38 gegenüberliegenden
Seite durch einen Zylinderdeckel 32 begrenzt.
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In eine rückseitige Ausnehmung 44 der Pinole 21 ist ein Lagerteil
43 eingesetzt, der axial über diese nach außen ragt. Der Lagerteil 43 weist einen
Umschalter 45 auf, der mit einer Kolbenstange 46 versehen ist, auf der drei Kolben
47 bis 49 mit Abstand hintereinander sitzen, die in einer zentralen Bohrung 50 des
Lagerteiles 43 liegen. Die Kolbenstange 46 steht unter der Kraft einer Druckfeder
51, die am Kolben 47 angreift und am Boden der Bohrung 50 abgestütz ist. Sie ist
durch ein Verschlußstück 52 abgeschlossen, das stirnseitig auf dem Lagerteil 43
befestigt ist und mit einem Ansatz 53 in die Bohrung 50 ragt. Der Ansatz 53 dient
als Anschlag für den Kolben 49, der in der Ausgangslage unter der Kraft der Druckfeder
51 am Ansatz anliegt. Die Kolbenstange 46 ragt durch das Verschlußstück 52 nach
außen. Wie Fig. 2 zeigt, hat der Lagerteil 43 umfangsseitig eine radiale Ausnehmung
54, in die ein Nocken 55 (Fig. 2) eines Betätigungsgliedes 56 eingreifen kann.
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Der Lagerteil 43 ist drehfest mit der Pinole 21 verbunden, die im
Gehäuse 18 drehbar gelagert ist.
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Die Grundplatte 10 ist mit einer an sich bekannten hydraulischen Druckkupplung
57 versehen. Wenn sich die Palette 9 mit der Grundplatte 10 noch in der Ladestation
15 befindet, dann ist die Palette mit der Grundplatte und der Teilvorrichtung 11
über diese Kupplung 57 an das Hydrauliksystem der Ladestation 15 angeschlossen.
Diese hat ein rohrförmiges Gegenkupplungsstück 58 (Fig. 1),a in die Druckkupplung
57 eingreift und dadurch die Leitungsverbindung zwischen dem Hydrauliksystem der
Ladestation 15 und der Hydraulikeinrichtung in der Grundplatte 10 und der Teilvorrichtung
11 herstellt. Dadurch kann das Werkstück 12 und die Pinole 21 in der Ladestation
festgespannt werden. Bevor die Palette 9 mit der Grundplatte 10 auf den Drehtisch
8 transportiert wird, wird die Kupplung 57, 58 gelöst. Das Kupplungsstück 57 ist
so ausgebildet, daß nach Lösen der Kupplung der Hydraulikdruck in der Grundplatte
10 und der Teilvorrichtung 11 aufrechterhalten bleibt, so daß das Werkstück 12 und
die Pinole 21 zuverlässig festgespannt bleiben. Der Drehtisch 8 ist ebenfalls mit
einem rohrförmigen Gegenkupplungsstück 58 versehen, das in das Kupplungsstück 57
der Grundplatte 10 eingreift (Fig. 1). Dadurch ist die Hydraulikeinrichtung der
Grundplatte 10 und der Teilvorrichtung 11 an das Hydrauliksystem des Drehtisches
8 angeschlossen.
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Vom Kupplungsstück 57 aus verläuft eine Zuführleitung 59 für den Spanndruck
der Spannvorrichtung 34 durch die Grundplatte 10, das Gehäuse 18 und die Pinole
21 in den Zylinderraum 41. Innerhalb des Gehäuses 18 zweigt von der Zuführleitung
59 eine Leitung 60 ab, die in die Bohrung 50 des Lagerteiles 43 mündet. In der Leitung
60 liegt ein Rückschlagventil 62, das in Richtung auf die Bohrung 50 öffnet.
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Vom Kupplungsstück 57 aus erstreckt sich eine weitere Zuführleitung
63 für den Ilkjsedruck der Spannvorrichtung 34, die in den Zylinderraum' 42 mündet.
Von der Zuführleitung 63 zweigt ebenfalls eine Leitung 64 ab, die mittels zweier
Anschlußbohrungen 65 und 66 mit der Bohrung 50 des Lagerteiles 43 verbunden ist.
In die Bohrung 50 münden zwei weitere Leitungen 67 und 68 von denen die Leitung
67 in einen Zylinderraum 69 und die Leitung 68 in einen Zylinderraum 70 mündet.
Die beiden Zylinderräume 69 und 70 sind durch den Kolben 26 voneinander getrennt,
mit dem die Pinole 21 in Axialrichtung verschoben werden kann.
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In der Zweigleitung 64 sitzt ein Rückschlagventil 71, das in Richtung
auf das Kupplungsstück 57 öffnet.
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Die drei Kolben 47 bis 49 des Umschalters 45 begrenzen zwei Zylinderräume
72 und 73.
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In der in Fig. 2 dargestellten Lage ist das Werkstück 12 festgespannt
und die Pinole 21 gegen Drehen gesichert.
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Dies wird dadurch erreicht, daß das in der Zuführleitung 59 befindliche
Hydraulikmedium unter Druck steht. Dadurch wird der Kolben 38 in Fig. 2 nach rechts
gedrückt, wodurch das Werkstück 12 mit der Spannvorrichtung 34 an der Pinole 21
festgespannt wird. Gleichzeitig strömt das Hydraulikmedium über die Zweigleitung
60 in den Zylinderraum 72 zwischen den beiden Kolben 47 und 48. Der Kolben 47 deckt
die Mündung der Anschlußbohrung 65 ab, während die Mündur#en der Zweigleitung 60
und der Leitung 67 frei sind. Das Hydraulikmedium kann daher vom Zylinderraum 72
über die Leitung 67 in den Zylinderraum 69 gelangen. Dort baut sich der Spanndruck
auf, wodurch der Kolben 26 in Fig. 2 ebenfalls nach rechts verschoben wird, wodurch
die fest mit ihm verbundene Pinole 21 mit ihrer Verzahnung 29 fest in die Gegenverzahnung
24 des Lagerteiles 22 gedrückt wird.
Der Kolben 48 liegt zwischen
der Zweigleitung 60 und der benachbarten Leitung 68, deren Mündung ebenso wie die
Mündung der Anschlußbohrung 66 frei liegt. Dadurch kann beim Verschieben der Pinole
21 das durch den Kolben 26 aus dem Zylinderraum 70 verdrängte Hydraulikmedium über
die Leitungen 68, Zylinderraum 73 und Leitungen 66, 64 verdrängt werden.
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Der Teilungsvorgang kann bei der beschriebenen Ausführung nach einem-Programm
automatisch erfolgen. Der Drehtisch 8 mit der Teilvorrichtung 11 muß vor diesem
Teilungsvorgang gegenüber der Maschinenspin#el -3 entsprechend ausgerichtet werden.
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Gleichzeitig wird einem (nicht dargestellten) Werkzeugmagazin der
Bearbeitungsmaschine 1 die für den Teilvorgang vorgesehene Betätigungseinrichtung
56 entnommen und in die Maschinenspindel 3 eingewechselt. Die Bearbeitungsmaschine
1 fährt dann in Z-Richtung auf den Schienen 5 programmiert in Richtung auf die Teilvorrichtung
11. Die Maschinenspindel 3 befindet sich in bezug auf die Teilvorrichtung 11 in
einer solchen Lage, daß der Nocken 55 des Betätigungsgliedes 56 in die Ausnehmung
54 des Lagerteiles 43 eingreifen kann.Der Nocken 55 selbst ist an einer Betätigungsscheibe
74 vorgesehen, von der er senkrecht absteht und die bis in den Bereich der Kolbenstange
46 ragt. Da der Nocken. 55 senkrecht von der Betätigungsscheibe 74 absteht, gelangt
der Nocken zuerst in die Ausnehmung 54, so daß über den Lagerteil 43 die Pinole
21 in ihrer augenblicklichen Teilstellung arretiert bleibt. Beim weiteren Axialvorschub
der Bearbeitungsmaschine 1 gelangt dann die Betätigungsscheibe 74 in Anlage an die
Kolbenstange 46 und verschiebt diese dann gegen die Kraft der Druckfeder 51 in die
Bohrung 50 des Lagerteiles 43. Die Kolbenstange 46 wird hierbei so
verschoben,
daß sich der mittlere Kolben 48 zwischen der Leitung 67 und der Zweigleitung 60
befindet, während die Anschlußbohrung 66 durch den Kolben 49 abgedeckt wird. Das
aus der Zweigleitung 60kc=t### Hydraulikmedium strömt bei dieser Endstellung der
Kolbenstange 46 in den Zylinderraum 73 ui von dort über die Leitung 68 in den Zylinderraum
70. Dadurch wird der. Kolben 26 in Fig. 2 nadel zinks verschoben,wodurch die Pinole
21 in gleicher Richtung mitgenommen wird. Die Verzahnung 29 der Pinole 21 hebt dadurch
von der Gegenverzahnung 24 des Lagerteiles 22 ab. Die Pinole 21 kann-sich infolge
des Eingriffes des Nockens 55 in die Ausnehmung 54 trotz der außer Eingriff befindlichen
Verzahnung24,29 nicht verdrehen.
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Anschließend wird der Teilvorgang entsprechend dem programmierten
Winkel durchgeführt. Hierbei erfolgt ein kombinierter Antrieb des Drehtisches 8
in X-Richtung und des Schlittens 4 in Y-Richtung derart, daß in bezug zur Teilachse
13 eine Kreisbewegung entsteht. Dadurch wird über den Nocken 55 die Pinole 21 und
damit die fest mit ihr verbundene Spaanvorrichtung 34 mit dem Werkstück 12 um den
gewünschten Winkel um die Achse 13 gedreht.
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Der Teilungswinkel ergibt sich aus der Teilung der Verzahnung 24,29.
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Nach der Teilung wird die Bearbeitungsmaschine 1 in Z-Richtung zurückgefahren.
Hierbei wird zunächst die Kolbenstange 46 des Umschalters 45 freigegeben, die unter
der Kraft der Druckfeder 51 wieder in ihre Ausgangsstellung gemäß Fig. 2 zurückgeschoben
wird. Das Hydraulikmedium strömt dann wieder durch die Zweigleitung 60 in den Zylinderraum
72 und von dort in die Leitung 67 zum Zylinderraum 69. Die Pinole 21 wird dadurch
über den Kolben 26 in Fig. 2 nach rechts verschoben, wodurch die Verzahnung 29 wieder
in die Gegenverzahnung 24 eingreift und die
Pinole verriegelt ist.
Beim Zurückfahren der Bearbeitungsmaschine 1 wird also die Pinole selbsttätig in
der neuen Teilungsstellung verriegelt und verklemmt. Der Nocken 55 ist so gestaltet,
daß er erst dann aus der Ausnehmung 54 austritt, wenn die Pinole arretiert ist.
Dadurch ist sichergestellt, daß die Pinole exakt in ihrer neuen Teilungsstellung
verriegelt werden kann. Der Nocken 55 hat in der Ausnehmung 54 so viel Spiel, daß
beim Ineinandergreifen der Verzahnungen 24 und 29 eine Klemmung vermieden wird.
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Während des Drehens der Pinole 21 um die Achse 13 bleibt der Spanndruck
im Zylinderraum 41 aufrechterhalten, so daß das Werkstück 12 bei der Teilungsverstellung
auf jeden Fall sicher eingespannt ist. Soll das Werkstück 12 in der Ladestation
15 aus der Teilvorrichtung 11 entnommen werden, dann wird der Spanndruck über einen
Umschalter umgesteuert, so daß das Hydraulikmedium nunmehr unter Druck über die
Zuführleitung 63 in den Zylinderraum 42 strömt und den Kolben 38 in Fig. 2 nach
links verschiebt.
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Das Hydraulikmedium im Zylinderraum 41 strömt dabei über die Leitung
59 ab. Die Spannvorrichtung 34 gibt dadurch das Werkstück 12 frei, so daß es entnommen
werden kann. Der Spanndruck zur Verklemmung der Pinole 21 bleibt hierbei aufrechterhalten,
da in den Zweigleitungen 60 #und 64 jeweils das Rückschlagventil 62 und 71 angeordnet
ist. Dadurch bleibt die Teilungsstellung der Pinole 21 aufrechterhalten, wenn das
Werkstück 12 entnommen wird.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Bearbeitungsmaschine
beispielsweise eine NC-gesteuerte Bohr-und Fräsmaschine. Dadurch kann die Teilungsverstellung
programmiert mittels der Bearbeitungsmaschine 1 und deren Spindel 3 durchgeführt
werden. Auch die Umschaltung kann programmiert durchgeführt werden. Dadurch ist
eine vollautomatische Bearbeitung des Werkstückes 12 möglich. Da die Teilvorrichtung
11 auf der Palette 9 angeordnet ist,
können die Werkstücke 12 schon
in die Teilvorrichtungen eingespannt werden, so lange an der Bearbeitungsstation
17 ein anderes Werkstück bearbeitet wird. Dadurch ist eine hohe Arbeitsleistung
der Maschine 1 gewährleistet. Stillstandzeiten in der Bearbeitungsstation 17 ergeben
sich außer beim Teilvorgang nur während des automatischen Palettenwechsels, wenn
die in der Bearbeitungsstation 17 befindliche Palette ausgefahren und eine neue
Palette mit der aufgespannten Teilvorrichtung 11 eingefahren wird.
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Diese Stillstandzeiten sind aber sehr gering.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 ist auf der Stirnseite
75 des Lagerteiles 43a ein napf förmiger Mitnehmer 76 befestigt, der das Verschlußstück
52a übergreift und eine eckige, im Ausführungsbeispiel sechseckige Ausnehmung 77
aufweist, in welche das freie Ende der Kolbenstange 46a ragt. Zum Drehen der Teilvorrichtung
um die Achse 13a wird in die Maschinenspindel 3a ein Mehrkantschlüssel 78 eingespannt,
der in die eckige Ausnehmung 77 eingefahren wird. Durch Drehen der Maschinenspindel
3a wird dann nach Entriegeln die Pinole 21a um die Achse 13a gedreht. Die kodwoo'e~rten
Bewegungen der Maschine in X-und Y-Richtung können dadurch entfallen. Im übrigen
ist die Teilvorrichtung nach den Fig. 4 und 5 gleich ausgebildet wie bei der Ausführungsform
gemäß den Fig. 2 und 3.
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Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Pinole 21b durch eine
ar URfang angeordnete hydraulische Klemmhülse 79 in der jeweiligen Teilungsstellung
verspannt wird. Die Pinole 21b ist über Wälzlager 80, 81, die
im
Ausführungsbeispiel Nadellager sind, gegenüber dem Lagerteil 22b und der Buchse
20b drehbar gelagert. Die Pinole 21b trägt an ihrem freien Ende einen Aufspannteil
82 mit einer Aufspannfläche 83 für Vorrichtungen oder Spannfutter. Der Aufspannteil
82 liegt am Flansch 28b des Lagerteiles 22b an, so daß die Pinole an diesem Flansch
abgestützt wird. Innerhalb des Gehäuses 18b ist auf die Pinole 21b die Mutter 28b'
geschraubt, die eine Ringscheibe 84 fest gegen die Schulterfläche 27b der Pinole
drückt.
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Die Ringscheibe 84 liegt außerdem an einem ringförmigen Druckstück
85 an, das ebenfalls auf der Pinole 21b sitzt und durch mehrere über den Umfang
der Pinole verteilt angeordnete Druckfedern 86 gegen die Ringscheibe gedrückt wird.
Die Druckfedern 86 liegen mit einem Ende in Vertiefungen 87 in einem radial nach
innen gerichteten Flansch 88 des Gehäuses 18b. Mittels der Druckfedern 86 wird eine
spielfreie Axiallage der Pinole 21b im Gehäuse 18b erreicht. Auf das Ende der Buchse
20b ist ein Deckel 89 aufgesetzt, der gleichzeitig das Wälzlager 81 axial sichert,
das in einer Vertiefung 89 der Buchse untergebracht ist.
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Eine (nicht dargestellte) und auf der Aufspannfläche 83 des Aufspannteiles
82 zu befestigende hydraulische Spanneinrichtung, ist über zwei Zuführleitungen
91 und 92 mit dem Hydrauliksystem wirkverbunden. Uber die Leitung 91 wird das Hydraulikmedium
zum Spannen und über die Zuführleitung 92 zum Lösen der Spanneinrichtung zugeführt.
Die Pinole 21b kann über einen Teilantrieb 93 um das gewünschte Maß gedreht werden.
Dieser Teilantrieb 93 hat ein auf die Pinole 21b aufgekeiltes Schneckenrad 94, das
mit einer senkrecht zur Drehachse 13b verlaufenden Schnecke 95 kämmt. Sie ist im
Gehäuse 18b geschützt untergebracht. Die Schnecke 95 sitzt auf einer Schneckenwelle
96, die wiederum mit der Maschinenspindel 3 der Bearbeitungsmaschine 1 antriebsverbunden
werden kann.
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Die Klemmhülse 79 wird mit dem Umschalter 45 entsprechend
Fig.
2, der bei dieser Ausführungsform koaxial zu einer Antriebsachse 106 der Teilvorrichtung
11b liegt, zum Spannen und Lösen betätigt. Der Umschalter 45 wird entsprechend der
Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 oder nach den Fig. 4 und 5 mit dem Betätigungsglied
56 oder 78 geschaltet.
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Soll die Pinole 21b in der jeweiligen Teilungsstellung verspannt werden,
dann wird das Hydraulikmedium unter Druck auf die Klemmhülse 79 aufgebracht, die
dadurch radial gegen die Pinole gepreßt wird und diese absolut fest hält. Soll die
Pinole 21b um die Achse 13b für den Teilvorgang gedreht werden, dann wird über den
Umschalter die Klemmhülse 79 gelöst, so daß die Pinole 21b über das Betätigungsglied
56 (Fig. 2) bzw. das Betätigungsglied 78 (Fig. 4) und die Schneckenwelle 96 gedreht
werden kann. Die Schneckenwelle 96 kann bei Verwendung des Betätigungsgliedes 56
durch die kombinierten Bewegungen in X-und Y-Richtung betätigt werden. Bei Verwendung
des Betätigungsgliedes 78 wird die Schneckenwelle 96 unmittelbar mit der Maschinenspindel
3 gekuppelt, so daß eine kombinierte Bewegung in die X-und Y-Richtung nicht notwendig
ist. In diesem Falle bildet die Schneckenwelle 96 eine Verlängerung der Maschinenspindel
3. Wenn die Pinole 21b um den gewünschten Teilungswinkel verdreht worden ist, wird
das Hydrauliksystem wieder umgesteuert und die Klemmhülse 79 mit Druck beaufschlagt,
so daß sie die Pinole in der eingestellten Lage festspannt. Auf der Aufspannfläche
83 können sogenannte Vorrichtungswürfel aufgespannt werden, die mehrere zu bearbeitende
Werkstücke enthalten. Durch Drehen dieser Vorrichtungswürfel können dann, ohne daß
die Palette in der Bearbeitungsstation 17 ausgewechselt werden muß, mehrere Werkstücke
nacheinander bearbeitet werden. Diese Teilvorrichtung 11b sitzt ebenfalls über die
Grundplatte 10b
auf der Palette 9b. Die Grundplatte 10b trägt wieder
das Kupplungsstück 57b, in welches das Gegenkupplungsstück 58 auf dem Drehtisch
8 eingreift, wie dies anhand der vorigen Ausführungsform beschrieben worden ist.
Die Umsteuerung des Hydraulikdruckes und der Teilvorgang können wiederum programmiert
durch die NC-gesteuerte Bearbeitungsmaschine 1 durchgeführt werden.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist nahezu gleich ausgebildet wie
das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6. Lediglich der Teilantrieb 93c ist anders gestaltet.
Er hat ein auf der Pinole 21c aufgekeiltes Kegelrad 97, das mit einem Kegelrad 98
kämmt. Seine Welle 99 liegt wiederum senkrecht zur Drehachse 13c der Teilvorrichtung
11c und ragt aus dem Gehäuse 18c. Dadurch kann die Welle 99, wie dies anhand von
Fig 6 erläutert worden ist, entweder durch kombinierte Bewegung in X-und Y-Richtung
oder unmittelbar durch die Maschinenspindel 3 zum Drehen der Pinole 21c angetrieben
werden. Das Kegelrad 97 ist axial gesichert zwischen dem Lagerteil 22c und einem
Zwischenring 100 gelagert, der sich am Flansch 88c des Gehäuses 18c abstützt.
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Die Teilvorrichtung lid gemäß Fig. 8 hat als Teilantrieb 93 einen
Schneckentrieb. Das Schneckenrad 94d ist auf die Pinole 21d aufgekeilt und kämmt
mit der Schnecke 95d auf der Schneckenwelle 96d. Das Schneckenrad 94d liegt zwischen
dem Lagerteil 22d und einem Zwischenring 101, der sich an einer senkrecht zur Drehachse
13d der Teilvorrichtung 11d liegenden Schulterfläche 102 des Gehäuses 18d abstützt.
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Auf die Pinole 21d ist die Mutter 28-d' aufgeschraubt, mit der eine
Buchse 103 gegen die Schulterfläche 27d der Pinole 21d gedrückt wird. Die Buchse
103 bildet einen Kolben, mit dem die Pinole 21d in Achsrichtung der Teilvorrichtung
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verschoben werden kann. Die Zuführleitung 67d mündet in einen
Zylinderraum 104 zwischen der Buchse und dem Zwischenring 101. Die Zuführleitung
68d mündet in einen Zylinderraum 105 zwischen der Buchse 103 und der Buchse 20d.
Wenn die Pinole 21d gegen Drehen verspannt werden soll, wird über die Zuführleitung
67d das Hydraulikmedium im Zylinderraum 104 unter Druck gesetzt, wodurch die Buchse
103 in Fig. 8 nach rechts belastet und der Aufspannteil 82d gegen den Flansch 28d
des Lagerteiles 22d verspannt wird. Soll die Pinole 21d gedreht werden, dann wird
die Zuführung des Hydraulikmediums derart umgeschaltet, daß nunmehr Druck im Hydraulikmedium
über die Zuführleitung 68 im Zylinderraum 105 aufgebracht wird. Dadurch wird die
Verspannung zwischen dem Sufspannteil 82d und dem Flansch 28d aufgehoben, so daß
sich mit dem Teilantrieb 93d, wie dies anhand von Fig. 6 erläutert worden ist, die
Pinole drehen läßt. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Umschaltung der Hydrauliksteuerung
und die Betätigung des Teilantriebes 93d von der NC-gesteuerten Bearbeitungsmaschine
1 programmiert vorgenommen werden. Der Teilantrieb 93d kann über eine kombinierte
X-Y-Bewegung oder unmittelbar durch die Maschinenspindel 3 betätigt werden.
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Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 6 bis 8 sind beliebige Teilwinkel
möglich. Bei den Teilvorrichtungen gemäß den Fig. 2 bis 5 richtet sich der Teilwinkel
nach der Größe der Verzahnung 24, 29. Der kleinste Teilwinkel kann beispielsweise
10 betragen.