DE68916416T2

DE68916416T2 - Indexierbarer Drehtisch für Werkzeugmaschinen.

Info

Publication number: DE68916416T2
Application number: DE1989616416
Authority: DE
Inventors: Koji Daimaru; Hiroshi Kitagawa; Iwao Otomaru
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2009-04-18
Also published as: EP0393260B1; EP0393260A1; DE68916416D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine. Im besonderen betrifft sie eine Werkzeugmaschine der Bauart mit einem Gehäuse und einem drehbar auf dem Gehäuse gelagerten Drehtisch.
Zunächst wird auf die Fig. 4, 5 und 6 der Zeichnung Bezug genommen, wobei Fig. 4 beispielhaft eine Werkzeugmaschine der Bauart mit einem Drehtisch in perspektivischer Ansicht zeigt, Fig 5 beispielhaft eine Werkzeugmaschine der Art mit einem Verschiebetisch und einem Drehtisch in perspektivischer Ansicht zeigt und Fig. 6 einen Antriebsmechanismus für den Drehtisch in perspektivischer Ansicht zeigt. Wie in diesen Figuren gezeigt ist der Gleittisch S der Werkzeugmaschine A auf einem Bett B gleitend bewegbar in den Richtungen des Pfeils Y in Fig. 4 oder in den Richtungen des Pfeils X in Fig. 5 angebracht. Der Drehtisch C ist auf dem Gleittisch S angebracht. Wie in Fig. 6, gezeigt wird der Drehtisch C von einem Motor F über eine Zahnradfolge E mit einer Anzahl Zahnräder D1, D2, D3 und D4 in den Richtungen des Pfeils G (vgl. Fig. 4 und 5) angetrieben. Bei dem Drehung des Drehtisches C wird ein auf dem Drehtisch C fest angebrachtes Werkstück gedreht, so daß es nacn zwei Betriebsarten bearbeitet werden kann, eine davon ist eine maschinelle Betriehsart, bei der das Werkstück unter kontinuierlichem Drehen des Drehtisches C mit einem an einem Kopf H angeseizten spanabhebenden Werkzeug I maschinell bearbeitet wird, und die andere ist eine indexierende Betriebsart, bei der das spanabhebende Werkzeug I verschoben wird, um, jedes Mal wenn der Drehtisch C um einen vorbestimmten Winkel gedreht worden ist und dann ortsfest gehalten wird, einen maschinellen Bearbeitungsvorgang auszufähren.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Drehtisch C wegen Zahnspiels in der Zahnradfolge E oder ähnlicher Gründe unter der Einwirkung der durch das spanabhebende Werkzeug I auf das Werkstück ausgeübten Belastung unerwünschterweise über sehr kleine Strecken verschoben wird, wenn eine auf die oben beschriebene Weise aufgebaute Werkzeugmaschine A in der indexierenden Betriebsart arbeitet. Daraus folgt als Nachteil, daß das Werkstück mit verminderter Genauigkeit bearbeitet wird. Wenn zur Vermeidung dieses Nachteils eine Einrichtung zum Aufheben des Zahnspiels in den Drehtisch C eingebaut wird, folgt daraus, daß die Werkzeugmaschine A in ihrer Struktur kompliziert wird, und unvermeidlicherweise mit größeren Ausmaßen entworfen und konstruiert und unter höheren Kosten hergestellt wird.
Die Druckschrift GB 2 094 678-A wird als nächster Stand der Technik angesehen und zeigt eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs in Anspruch 1.
Nach der Erfindung wird eine Werkzeugmaschine angegeben mit:
einem Gehäuse;
einem drehbar auf dem Gehäuse gelagerten Drehtisch;
einer Anzahl in bezug zu dem Gehäuse ortsfeste erste Greifzähne;
einer Anzahl in bezug zu dem Drehtisch feststehende zweite Greifzähne;
einer Verbindungsvorrichtung mit einer Anzahl dritte Greifzähne und einem Stellglied, um die dritten Greifzähne in ineinandergreifende Einrückung mit den ersten und zweiten Greifzähnen zu bringen, um den Drehtisch in einen verriegelten Zustand in bezug zu dem Gehäuse zu versetzen und um eine solche Einrückung auseinanderzurücken;
einem Ringzahnrad zum Drehen des Drehtisches beim ineinandergreifenden Einrücken des Ringzahnrades mit einem von einer Antriebsquelle angetriebenen Zannrad; und
einem Lager, das zwischen dem Gehäuse und dem Drehtisch zwischengesetzt ist und fähig ist, eine in Richtung der Drehachse des Drehtisches während der Bearbeitung anliegende Belastung aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß:
das Ringzahnrad an dem Drehtisch an dem äußeren Rand des Drehtisches in der Nähe einer Werkstückaufnahmefläche des Drehtisches befestigt ist; und
das Lager radial außerhalb der ersten, zweiten und dritten Greifzähne angeordnet ist.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung und, um zu zeigen, wie sie angewendet werden kann, wird im folgenden beispielhaft auf die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung Bezug genommen, wobei:
Fig. 1 eine seitliche Schnitansicht eines Teils der Werkzeugmaschine und
Fig. 2 und 3 seitliche Schnittansichten eines in einem größeren Maßstab gezeichneten und verschiedene Betriebs zustände darstellenden Ausschnitts aus der Werkzeugmaschine in Fig. 1 sind.
In den Fig. bis 3 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen als Gehäuse der Werkzeugmaschine dienenden Rahmen. Der Rahmen 1 ist der Gleittisch der Maschine (in Fig. 4 und 5 als S bezeichnet). Die Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Drehtisch. Der Drehtisch 2 ist auf dem Rahmen über ein Kugellager 3 drehbar gelagert. Zusätzlich weist der Drehtisch 2 ein daran befestigtes Ringzahnrad 4 auf, das in ein Ringzahnrad 5 eingreift, welches daran angepaßt ist, von einem Motor (nicht gezeigt) drehend angetrieben zu werden, wobei das Ringzahnrad 4 an dem äußeren Rand des Drehtisch 2 in der Nähe einer Werkstückaufnahmefläche des Drehtisches angebracht ist.
Auf der oberen Oberfläche des Rahmens 1 ist ein ringförmiger Block 6 in konzentrischer Beziehung zu dem Rahmen 1 befestigt. Entlang dem gesamten Rand der unteren Oberfläche des ringförmigen Blocks 6 ist eine Reihe erste Greifzähne 6a einstückig angeformt, so daß sie zu dem als Gehäuse der Werkzeugmaschine dienenden Rahmen 1 ortsfest ist.
An der unteren Oberfläche des Drehtisches 2 ist ein ringförmiger Block 7 mit kleinerem Durchmesser als der des Blockes 6 (!) in konzentrischer Beziehung zu dem Drehtisch 2 befestigt und bezüglich des inneren Randes des Blocks 6 eingepaßt. Entlang des ganzen Randes der unteren Oberfläche des ringförmigen Blockes 7 ist eine Reihe zweite Greifzähne 7a mit dem der Greifzähne 6a gleichem Zahnabstand einstückig angeformt. Wie aus der Zeichnung zu erkennen, sind die zu dem Gehäuse ortsfesten Greifzähne 6a und die Greifzähne 7a in einer gemeinsamen, die Mittelachse des Drehtisches 2 rechtwinklig schneidenden Ebene angeordnet, wobei sich die Zähne in dieser Ebene erstrecken.
Ein in einem Bereich unser den zwei Reihen Greifzähne 6a und 7a angeordneter ringförmiger Gleitblock 8 ist in der Richtung der Mittelachse des Drehtisches 2 gleitend beweglich. Auf der oberen Oberfläche des Gleitblockes 8 ist ein ringförmiger Verbindungsblock 9 in konzentrischer Beziehung zu dem Drehtisch 2 befestigt. Entlang des ganzen Randes der oberen Oberfläche des Verbindungsblockes ist eine Reihe dritte Greifzähne 9a einstückig angeformt, wobei sich diese Zähne in einer die Mittellachse des Drehtisches 2 schneidenden Ebene erstrecken und den ersten und zweiten Greifzähnen 6a, 7a gegenüberliegend angeordnet sind. Das Lager 3 ist radial außerhalb der Greifzähne 6a, 7a und 8a angeordnet.
In einem Bereich unter dem Gleitblock 8 ist ein Stellglied 10 angebracht. Das Stellglied 10 umfaßt eine ringförmige, um die Mittelachse des Drehtisches 2 herum ausgebildete Zylinderkammer 11 und einen in der Zylinderkammer 11 untergebrachten ringförmigen Kolben 12 zur gleitenden Bewegung in der Richtung der Mittelachse des Drehtisches 2. Öldurchgänge 15 und 16 sind mit durch die Zylinderkammer 11 und den Kolben 12 abgegrenzten hydraulischen Kammern 13 und 14 verbunden. Das obere Ende des Kolbens 12 ist daran angepaßt, an den Gleitblock 8 anzustoßen.
Die dritten Greifzähne 9a werden mit den ersten Greifzähnen 6a und den zweiten Greifzähnen 7a in gemeinsame ineingreifende Einrückung gebracht, um die ersten und zweiten Greifzähne aneinanderzukoppeln, wenn der Gleitblock 8 und der Verbindungsblock 9, wie in der Zeichnung zu sehen, nach oben verschoben werden. Die dritten Greifzähne 9a werden aus den ersten und zweiten Greifzähnen 6a, 7a ausgerückt, wenn der Gleitblock 8 und der Verbindungsblock 9 nach unten verschoben werden. Auf diese Weise stellen der Gleitblock 8, der Verbindungsblock 9, die dritten Greifzähne 9a und das Stellglied 10 eine Kupplungsanordnung 20 dar.
Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die dritten Greifzähne 9a, wenn der Kolben 12 sich in der abgesenkten Position befindet, von den ersten und zweiten Greifzähnen 6a, 7a getrennt, was eine freie Drehung des Drehtisches 2 in bezug zu dem Rahmen 1 gestattet, wenn von dem Motor (nicht gezeigt) durch das Zahnrad 5 und das Ringzahnrad 4 eine Kraft in Drehrichtung auf den Drehtisch 2 übertragen wird. In diesem Zustand wird der Drehtisch 2 kontinuierlich gemäß der oben beschriebenen maschinellen Betriebsart gedreht.
Alternativ dazu und wie in Fig. 3 gezeigt, kommen die dritten Greifzähne 9a, wenn der Gleitblock 8 durch einen erhöhten hydraulischen Druck in der hydraulischen Kammer 14 angehoben wird, in ineinandergreifende Einrückung mit den ersten und zweiten Greifzähnen 6a, 7a, um diese Zähne, und damit den Rahmen 1 und den Drehtisch 2, durch die dritten Greifzähne 9a unbeweglich miteinander zu verkoppeln. Auf diese Weise wird der Drehtisch 2 in einen verriegelten Zustand in bezug zu dem Rahmen 1 gebracht. Solange dieser Zustand aufrecht erhalten wird, kann in der oben diskutierten indexierenden Betriebsart gearbeitet werden, und der Drehtisch 2 wird unter der Einwirkung einer während der Zeitspanne eines Bearbeitungsvorgangs darauf ausgeübten Belastung nicht aus seiner normalen Position verschoben, unabhängig davon, wie intensiv ein auf dem Drehtisch 2 befestigtes Werkstück mit einem spanabhebenden Werkzeug bearbeitet wird.
Anzumerken ist, daß es wegen der ringförmigen Anordnung der ersten und zweiten Greifzähne 6a, 7a ausreicht, die Werkzeugmaschine mit einigen dritten Greifzähnen 9a auszustatten, die an das Eingreifen mit einigen der ersten Greifzähne 6a und einigen der zweiten Greifzähnen 7a angepaßt sind. Die dritten Greifzähne 9a müssen nicht in vollständig ringförmiger Konfiguration angeordnet sein. Wenn die dritten Greifzähne 9a andererseits vollständig ringförmig angeordnet sind, müssen weder die ersten Greifzähne 6a, noch die zweiten Greifzähne 7a vollständig ringförmig angeordnet sein.
Alternativ können erste Greifzähne als Ersatz für die Greifzähne 6a, zweite Greifzähne als Ersatz für die Greifzähne 7a und dritte Greifzähne als Ersatz für die Greifzähne 9a in derselben, die Mittelachse des Drehtisches rechtwinklig schneidenden Ebene so angeordnet sein, daß die dritten Greifzähne durch Verschieben in dieser Ebene in ineinandergreifende Einrückung mit den ersten und zweiten Greifzähnen gebracht werden.
Weiterhin können erste Greifzähne als Ersatz für die Greifzähne 6a, zweite Greifzähne als Ersatz für die Greifzähne 7a und dritte Greifzähne als Ersatz für die Greifzähne 9a in Richtung der Mittelachse des Drehtisches voneinander entfernt so angeordnet sein, daß die dritten Greifzähne durch Verschieben in der Richtung der Mittelachse des Drehtisches in ineinandergreifende Elnrückung mit den ersten und zweiten Greifzähnen gebracht werden.
Weil das Stellglied gemäß dem Illustrierten Ausführungsbeispiel in einer ringförmigen Geometrie so aufgebaut ist, daß eine ringförmige Zylinderkammer und ein ringförmiger Kolben konzentrisch um die Mittelachse des Drehtisches angeordnet sind, wird der für den Einbau des Stellgliedes benötigte Raum minimiert, was zur Folge hat, daß die Werkzeugmaschine in minimalen Abmessungen entworfen und konstruiert wird.
In dem Illustrierten Ausführungsbeispiel ist das Stellglied ein hydraulisches Stellglied. Alternativ dazu kann es ein pneumatischer Zylinder sein. Das Stellglied kann von einem anderen als dem Zylindertyp sein. Ein Motor oder eine ähnliche Vorrichtung können als Stellglied verwendet werden.
Wie aus der obigen Beschreibung leicht ersichtlich, ist die Erfindung vielfältig anwendbar auf Werkzeugmaschinen des Typs mit einem als Rahmen dafür dienenden Gehäuse und mit einem drehbar auf dem Gehäuse gelagerten Drehtisch, wobei die Werkzeugmaschine eine Betriebsart hat, in der der Drehtisch auch in bezug zu dem Gehäuse festgehalten verwendet werden kann.

Claims

1. Werkzeugmaschine mit:

einem Gehäuse (1);

einem drehbar auf dem Gehäuse gelagerten Drehtisch (2);

einer Anzahl in bezug zu dem Gehäuse ortsfeste erste Greifzähne (6a);

einer Anzahl in bezug zu dem Drehtisch feststehende zweite Greifzähne (7a);

einer Verbindungsvorrichtung mit einer Anzahl dritte Greifzähne (9a) und einem Stellglied (10), um die dritten Greifzähne in ineinandergreifende Einrückung mit den ersten und zweiten Greifzähnen zu bringen, um den Drehtisch in einen verriegelten Zustand in bezug zu dem Gehäuse zu versetzen und um eine solche Einrückung auseinanderzurücken;

einem Ringzahnrad (4) zum Drehen des Drehtisches beim ineinandergreifenden Einrücken des Ringzahnrades mit einem von einer Antriebsquelle angetriebenen Zahnrad (5) ; und

einem Lager (3), daß zwischen dem Gehäuse und dem Drehtisch zwischengesetzt ist und fähig ist, eine in Richtung der Drehachse des Drehtisches während der Bearbeitung anliegende Belastung aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß:

das Ringzahnrad (4) an dem Drehtisch an einem äußeren Rand des Drehtisches in der Nähe einer Werkstückaufnahmefläche des Drehtisches befestigt ist; und

das Lager (3) radial außerhalb der ersten, zweiten und dritten Greifzähne (6a, 7a, 9a) angeordnet ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Greifzähne (6a) und die zweiten Greifzähne (7a) in einer sich um die Mittelachse des Drehtisches (2) herum erstreckenden Ringanordnung angeordnet sind.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Greifzähne (9a) in einer sich um die Mittelachse des Drehtisches (2) herum erstreckenden Ringanordnung angeordnet sind.

4. Werkzeugmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Greifzähne (6a) die zweiten Greifzähne (7a) und die dritten Greifzähne (9a) in der selben die Mittelachse des Drehtisches (2) rechtwinklig schneidenden Ebene angeordnet sind.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Greifzähne (9a) in der Richtung der Mittelachse des Drehtisches verschiebbar sind.

6. Werkzeugmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüohe, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (10) ein zylinderartiges Stellglied mit einer in dem Gehäuse (1) um die Mittelachse des Drehtisches (2) herum ausgebildeten ringförmigen Zylinderkammer (11) und einem in der Zylinderkammer untergebrachten ringförmigen Kolben (12) zur gleitenden Bewegung in der Richtung der Mittelachse des Drehtisches.