CH665586A5

CH665586A5 - Werkzeugmaschine.

Info

Publication number: CH665586A5
Application number: CH294/85A
Authority: CH
Inventors: Kunihiro Isawa; Akira Hori
Original assignee: Amada Co Ltd; Washino Eng Co Ltd
Priority date: 1984-01-24
Filing date: 1985-01-23
Publication date: 1988-05-31
Also published as: FR2558401A1; DE3502328A1; GB8501696D0; US4738170A; IT8519217A0; GB2154161A; FR2558401B1; DE3502328C2; JPS60155339A; GB2154161B; IT1199647B

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1. Eine solche Werkzeugmaschine kann auch als Bearbeitungszentrum angesehen werden, bei dem mehrere Bearbeitungsschritte an einem und demselben Werkstück vorgenommen werden.

Herkömmlicherweise sind Bearbeitungszentren und dergleichen als Werkzeugmaschinen bezeichnet. Ein Bearbeitungszentrum ist mit einer Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen versehen, mit denen verschiedene Arten von Bearbeitungen an einem Werkstück durchgeführt werden. In einem Bearbeitungszentrum müssen jedoch Massnahmen ergriffen werden, um die Bearbeitungswerkzeuge am Bearbeitungskopf zu befestigen und zu lösen, wenn immer ein Wechsel in der Bearbeitung des Werkstücks vorgesehen ist, so dass im Fall eines Produktes mit einer vergleichsweise kleinen Anzahl von Bearbeitungsschritten eine Verbesserung des Betriebsablaufs ein Problem ergibt. Dazu ist ein automatischer Werkzeugwechsler notwendig um automatisch ein Bearbeitungswerkzeug am Bearbeitungskopf zu lösen, das Werkzeug zu wechseln und das neue Werkzeug zu befestigen, so dass ein anderes Problem mit den Abmessungen entsteht, indem schliesslich die Maschine gross wird.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung mit Berücksichtigung der Nachteile der herkömmlichen Maschine eine Werkzeugmaschine zu schaffen, mit der die gesamte Bearbeitungszeit verkleinert werden kann. Zudem sollen mit der Werkzeugmaschine noch andere Bearbeitungsverfahren als Drehen ermöglicht werden.

Erfmdungsgemäss wird dies mit einer Werkzeugmaschine mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruches 1 erreicht.

Dementsprechend ist ein rotierbares Aufspannfutter zur Klemmhalterung des Werkstücks auf einem Werkstückträger angeordnet, der mit dem Maschinenbett einstückig verbunden ist und auf der oberen Seite des Maschinenbettes befindet sich ein Gleiter auf einer horizontalen Schienenanordnung, der darauf frei hin- und herbeweglich geführt ist. Ein

Elevationsgleiter ist in frei vertikal beweglicher Weise auf einem Ständer gehaltert, der vertikal auf dem genannten Gleiter aufgerichtet ist. Ein Werkzeugträger befindet sich am aufrechten Gleiter und ist frei hin- und herbeweglich in horizontaler Richtung unter rechten Winkeln zur hin- und hergehenden Bewegung des Gleiters und eine Anzahl von Bearbeitungswerkzeugen sind am Revolver befestigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Aufriss in vereinfachter Form einer Werkzeugmaschine gemäss der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 2 ein Seitenriss von links in Fig. 1 betrachtet.

Die Werkzeugmaschine 1 in Fig. 1 und 2 hat ein kastenförmiges Bett 3, einen Werkstückträger 5, der mit dem Bett 3 einstückig verbunden ist um ein zu bearbeitendes Werkstück W zu tragen und ein Bearbeitungskopf 9, der die verschiedenen Bearbeitungswerkzeuge 7 trägt, die für die Bearbeitung des Werkstücks W vorhanden sind.

Im einzelnen betrachtet ist der Werkstückträger 5 einstückig seitlich am Maschinenbett 3 befestigt und eine Abdeckung 5S dient zum Ablenken der Späne vom Werkstück W in einen frei beweglichen Abfallwagen CB. Das Aufspannfutter 11, beispielsweise ein Dreibackenfutter befindet sich auf dem Werkstückträger 5 um das Werkstück W zu fassen. Dieses Aufspannfutter 11 befindet sich am oberen Ende einer Drehwelle 13, die senkrecht zum Werkstückträger in frei drehbarer Weise gehaltert ist. Mehrere Einspannbacken 1 IC befinden sich am Aufspannfutter um das Werkstück W zu haltern. Das Fassen und Loslassen des Werkstücks W von den Einspannbacken 1 IC wird mittels eines Aufspannfutter-Antriebszylinders 15 durchgeführt, der sich am unteren Ende der Welle 13 befindet. Die Anordnung, nach welcher die Einspannbacken 1 IC das Werkstück W greifen und loslassen mittels eines solchen Aufspannfutter-Antriebszylinders 15, ist dieselbe wie es bei Aufspannfuttern üblich ist. Eine detaillierte Beschreibung desselben wird dementsprechend weggelassen.

Die Welle 13 ist mittels eines Motors 17, beispielsweise ein Servomotor oder ein Schrittmotor am Werkstückträger 5 angetrieben. Eine detaillierte zeichnerische Darstellung zur Erläuterung ist ebenfalls weggelassen. Auf jeden Fall sind der Steuermotor 17 und die Welle 13 über eine Antriebsriemenscheibe 19 am Steuermotor und eine Zwischenriemenscheibe 21, die in frei rotierbarer Weise am Werkstückträger 5 befestigt ist und einem Antriebsriemen 23, der die beiden Riemenscheiben 19 und 21 umfasst, miteinander verbunden. Der Steuermotor 17 ist über eine Steuerung, wie beispielsweise eine numerische Steuerung oder einen Computer gesteuert. Auch hier wurde eine detaillierte Zeichnung zur Erläuterung weggelassen aber auf der Welle 13 befindet sich ein Drehwinkeldetektor, wie beispielsweise ein Pulsgeber und dieser ist derart ausgebildet, dass er den Drehwinkel des Werkstücks W aus einer Ausgangslage feststellen kann. Dieser Drehwinkeldetektor ist auch in der Lage eine beliebige Drehstellung des Werkstücks W anzugeben. Dazu ist noch ein Bremsmittel an der Welle 13 oder am Steuermotor 17 vorgesehen, durch die die Welle 13 in beliebiger Drehlage festgehalten werden kann.

Der Bearbeitungskopf 9 auf dem sich die Bearbeitungswerkzeuge 7 befinden, ist auf dem Maschinenbett angeordnet. Eine horizontale Führungsschiene 3G befindet sich auf der oberen Seite des Maschinenbettes 3 und ein Gleiter 25 ist auf der Schiene 3G in frei hin- und herbeweglicher Weise gehaltert. Eine detaillierte Zeichnung wurde auch hier weggelassen. Die Hin- und Herbewegung des Gleiters 25 wird jedoch mittels eines Schraubengetriebes über einen Antriebsmotor, wie ein Servomotor bewirkt, so dass die hin- und hergehende Bewegung und die Lageregelung des Gleiters 25 ge2

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steuert werden kann. Ein Ständer 27 ist vertikal auf dem Gleiter 25 angeordnet und dieser trägt ein Elevationsgleiter 29, der eine freie vertikale Bewegung auf einer senkrechten -Führungsschiene 27G auf dem Ständer ausführen kann. Die vertikale Bewegung des Elevationsgleiters 29 wird ebenfalls durch ein Schraubengetriebe vorgenommen, so dass die vertikale Bewegung und die vertikale Stellung des Elevationsgleiters 29 gesteuert werden können.

Eine horizontale Schienenanordnung 29G, die um 90° zur horizontalen Führungsschiene 3G gedreht ist, befindet sich auf dem Elevationsgleiter 29. Der Werkzeughalter 31 ist in frei hin- und herbeweglicher Weise auf der Schienenanordnung 29G gehaltert. Die hin- und hergehende Bewegung des Werkzeughalters 31 wird durch einen Schraubenantrieb bewirkt und eine detaillierte Zeichnung dieses Antriebs ist ebenfalls weggelassen. Dadurch kann die horizontale Bewegung und die vertikale Einstellung des Werkzeughalters 31 gesteuert werden.

Auf der einen Seite des Werkzeughalters 31 befindet sich ein Revolver 35 in frei rotierender und frei einstellbarer Weise auf einer Welle 33 gehaltert.

Der Revolver 35 weist eine vieleckige Form auf und die Bearbeitungswerkzeuge 7 sind auf dessen Umrissfläche angeordnet. Eine Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen wie Schneidwerkzeuge, Bohrer, Fräser und dergleichen, befinden sich an diesem Revolver. Die Bohrer und Fräser sind derart ausgebildet, dass sie mittels des Antriebsmotors 37 auf dem Werkzeughalter 31 angetrieben werden können. Zum Einstellen des Revolvers 35 dient ein Einstelimotor auf dem Werkzeughalter 31, der ebenfalls steuerbar ist. Indem die Einsteilvorrichtung und die Antriebstransmission für die Werkzeuge 7 aus dem Antriebsmotor 37 eine bekannte Aus-führungsform haben können, erübrigt sich eine genaue Beschreibung an dieser Stelle.

Mittels einer solchen Anordnung ist es offensichtlich,

dass der Gleiter 25 der auf der horizontalen Schiene 3G auf dem Maschinenbett 3 sich hin- und herbewegt und dass der Elevationsgleiter 29 auf den Schienen 27G auf dem Ständer 27 in vertikaler Richtung bewegt wird. Überdies bewegt sich der Werkzeughalter 31 entlang der horizontalen Führungsschiene 29G des Elevationsgleiters 29 ebenfalls in hin- und hergehender Weise. Somit kann der Revolver 35 auf dem Werkzeughalter 31 in drei Dimensionen bewegt werden. Die Verarbeitungswerkzeuge 7 werden durch die Drehung des Revolvers 35 eingestellt, wie beispielsweise durch den Buchstaben a in Fig. 2 für eine vertikale Stellung oder wie durch den Buchstaben b in einer horizontalen Ausrichtung eingestellt werden können. Dementsprechend kann die Bearbeitung auf dem Werkstück W gemäss dem Buchstaben A auf dessen oberer Seite oder gemäss dem Buchstaben B in horizontaler Richtung vorgenommen werden.

Das heisst, mit der vorliegenden Erfindung kann bei einem Schneidwerkzeug als Bearbeitungswerkzeug 7 auch gleichzeitig ein Drehen am Werkstück W durchgeführt werden. Dazu ist es auch möglich eine Bohrung an einer bestimmten Stelle am Werkstück W durchzuführen oder eine Schneidoperation kann ebenfalls am Werkstück W durchgeführt werden, wenn dieses rotiert wird und dazu ein Bohrer oder ein Fräser als Werkzeug benützt wird.

Demgemäss kann durch die vorliegende Erfindung durch Drehen des Werkstückes das Werkstück gebohrt und abgetragen werden, ohne dass ein Bearbeitungswerkzeug auf dem Revolver einzusetzen oder von ihm abzumontieren wäre. Zudem kann die vertikale oder die horizontale Bearbeitung des Werkstücks durchgeführt werden und die Funktionen eines Bearbeitungszentrums für einzelne horizontale oder vertikale Bearbeitung kann damit zusammengefasst werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

665 586 PATENTANSPRÜCHE

1. Werkzeugmaschine gekennzeichnet durch ein frei drehbares Aufspannfutter (11) zur Halterung eines Werkstücks (W) auf einem Werkstückträger (5), der einstückig an einem Maschinenbett (3) befestigt ist, einen frei hin- und herbeweglich auf einer horizontalen Schiene (3G) auf der oberen Seite des Maschinenbettes (3) geführten Horizontalgleiter (25), einen Elevationsgleiter (29) der frei in vertikaler Richtung beweglich ist, einen vertikal auf dem Horizontalgleiter (25) stehenden Ständer (27), einen Werkzeugträger (31) am Elevationsgleiter (29) zur Ausführung einer freien hin-und hergehenden Bewegung in horizontaler Richtung und rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Horizontalgleiters (25), ferner durch einen Revolver (35) am Werkzeugträger (31) der frei rotierbar gehaltert ist, und durch eine Anzahl Bearbeitungswerkzeuge zur Durchführung von Bearbeitungsoperationen am Werkstück (W).

2. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufspannfutter (11) frei rotierbar und frei auf eine beliebige Winkelstellung einstellbar ist.

3. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (7) radial vom Revolver (35) nach aussen stehen, und dass der Revolver (35) frei drehbar und auch frei einstellbar an einer horizontalen Welle befestigt ist.