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Maschine zur gleichzditigen Drehbearbeitung eines Werkstückes mittels
mehrerer gesondert angetriebener Werkzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine
zur Drehbearbeitung eines Werksstückes. mittels mehrerer Werkzeuge, bei welcher
zur gleichzeitigen Bearbodtung des Werkstückes mehrere. gesondert angetriebene Werkzeuge
verwendet werden, die, insbesondere in Hinsicht auf Vorschubrichtung, Vorschubgeschwindigkeit
und Funktionszeit je für sich, gegebenenfalls: auch gruppenweise, regelbar sind.
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Gegenüber den üblichen Maschinen mit gemein, sanier Antriebsvorrichtung
der Werkzeuge weist eine solche Maschine .eine hohe Wirtschaftlichkeit in der Erzeugung
von Drehteilen auf, indem gleichzeitig sämtliche der an:, den Drehteilen vorkommenden
Operationen wirtschaftlich durchgeführt werden können und jedes. Werkzeug bis an
die Grenze seiner wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit oder nahezu bis zu dieser
Grenze ausnutzbar ist.
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Die Erfindung sieht die weitere Ausbildung einer solchen Maschine
vor und besteht im wesentlichen darin, daß der Spindelstock bzw. die Drehspindel
mit senkrechter Achse mit nach unten gerichteter Spindelnase über einem für den
Spänefang vorgesehenen Raum, z. B. einer Spänefangwanne, angeordnet ist, wobei -die
Werkzeuge um die Drehspindel herum, z. B. sternförmig, gruppiert sind. Das Werkstück
muß bei dieser Maschine also von unten hier auf die Drehspindel aufgebracht werden.
Zweckmäßig sind die Werkzeuge auf gesonderten, mit je ,einem Antriebsmotor versehenen
Werkzeugschlitten angeordnet, welche zusammen mit den Antriebsmotoren an senkrechten
Ebenen
in .die gewünschte Vorschwbrichtung einstellbar sind. :.
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Eine erfindungsgemäß ausgebildete Maschine weist den Vorteil besonders
hoher Wirtschaftlichkeit auf. Die Ausnutzung der Werkzeuge ist praktisch vollkommen
und ermöglicht in, Verbindung mit dem freien Späneabfall nach unten eine praktisch
universale Verwendbarkeit der Maschine. Auch. .große Späneabfäl.le können, was :insbesondere
für die gleichzeitige Bearbeitung mittels mehrerer Werkzeuge von besonderer Bedeutung
ist, im Gegensatz zu, bekannten Maschinen, z. B. auch im Gegensatz zur Karusseldrehbank,
ohne Schwierigkeiten, auf der Maschine bewältigt werden.
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AnStelles.tehender Werkzeugekönnienrgegebenenfalls für einzelne oder
alle Bearbleitungsstellen auch rotierende Werkzeuge verwendet wenden, um evtl. erhöhte
Schnittgeschwindigkeiten zu erhalten, insbesondere dann, wenn sehr unterschiedliche
Dur!chmesser gleichzeitig zu bearbeiten sind. Auch kann die Maschine gegebenenfalls
zum gleichzeitigen Schneiden mehrerer, gegebenenfalls. verschiedenartiger Gewinde
sowie zum ein- oder mehrfachen Kopieren verwendet werden. In letzterem Falle können
z. B. auf einen geradlinig geführten Schlitten ein oder mehrere- Kopieraggregate
aufgesetzt werden. Entsprechend können ein oder mehrere Gewindedreheinrichtungen
od. dgl. aufgebracht werden.
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Die Maschine wird besonders zweckmäßig in Portalbauart, z. B. mit
zwei bis vier Portalträgern, ausgeführt, wobei die Drehspindel im oberen 0ruerjoch
und die Werkzeugschlitten an den Tragsäulen gelagert sind. Diese Bauart gewährleistet
einebesondrers große. Starrheit dar Maschine und damit eine hohe Genauigkeit der
Bearbeitung. Gleichzeitig können die Portalträger für die Anordnung der Werkzeuge
bzw. die Lagerung der Werkzeugschlitten in räumlich und gewichtsmäßig besonders
vorteilshafter Weise ausgenutzt werden. Gegenüber einer Maschine mit waagerechter
Drehspindel weist die Maschine gemäß der Erfindung - des weiteren; den Vorteil auf;
daß .sie erheblich weniger Maschinenraum beansprucht und wesentlich besser von allen
Seiten zugänglich ist; die Stähle können daher bequemer und schneller ausgewechselt
bzw. eingestellt werden.
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Um die Wirtschaftlichkeit der Maschine noch weiter zu erhöhen und
die infolge der Verkürzung der Arbeitszeiten relativ besonders ins Gewicht fallenden
Einspannzeiten für die Werkstücke._-zu verringern, kann nach einem weiteren Merkmal
der Erfindiung die Maschine mit zwei- oider mehreren nach Art eines Revalverkopfes:
wechselweise in Arbeitsstelle .nag zu Spindelstöcken für die Werkstücke, ausgerüstet
werden. Hierdurch ist es möglich, während der Bearbeitung eines auf einem Spindelstock
angeordneten Werkstückes gleichzeitig auf dien;. oder die andienen. Spindelstöcke
weitere Werkstücke aufzubringen. Das Aufspannen erfolgt also während dien Arbeitszeit
der Maschine, so@ daß Spannzeiten im Betriebe der Maschine in Fartfall kommen,.
Auch kann,- insbesondere bei Schwenkung des Spindelkopfes um i8o°, das Werkstück
in einer besonders günstigen Stellung für den Arbeiter aufgebracht und alsdann,
z,. B. durch ein kraftbetätigtesi Futter, eingespannt, werden. Die Spindelstöcke
sind zweckmäßig gemeinsam um eine waagerecht verlaufende Querachse in den oberem
Jochteilen der Gestellträger verschwenkbar gelagert. Das Verschwenken kann von Hand
oder maschinell, z. B. hydraulisch, pneumatisch, elektrilsch oder in, ähnlicher
geeigneter Weise: erfolgen. Die Drehspindeln der verschiedenen Spindelstöcke können,
einen @ gemeinsamen Antrieb besitzen, wobei-,z. B. der Antrieb mittels Kegelräder
durch eine in der Schwenkachse liegende Antriebiswelle erfolgen kann. Durch: ein-
oder ausschaltbare Kupplungen; können die Drehspindeln, je nach Bedarf angetrieben
oder stillgesetzt werden.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für die Erfindung
dargestellt und zwar zeigt Abb. Ir eine einspindelige Maschine in Portalbauart mit
vier im Kreise angeordneten Werkzeugen, Abb: 2 einen waagerechten Schnitt nach Linie
A-B der Abb. i und Abb. 3 eine Mehrspindel-Maschine mit um eine waagerechte Achse
versschwenkbarem Spindelkopf. In dem Ausführungsbeispiel - nach Abb. i ist i das
Maschinengestell in Portas@bauar t mit den beiden Portälträgtern 2, 3, dem oberem
Querjoch 4: und dem unteren alsi Fangwanne für Späne und Kühlmittel ausgebildeten
Fuß 5.
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Der Spindelistock 6 ist in der Symmetrieachse der Maschine im oberen
Querjoch .4. senkrecht angeomdinet. Die: das. Werkstück 7 aufnehmende Drehspindel
8 wird hierbei, durch einen Elektromotor 9 angetrieben, welcher in Achsrichtung
der Spindel, z. B. unter Zwischenschaltung eines Getriebes, io, auf dem Spiniäelstock
6 angeordnet ist.
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Zur Aufnahme der Werkzeugschlitten sind die Portalträger :2 und 3
mit V-förmig zueinander angeordnetem, Aufspann- oder Führungsflächen 1i, 12 bzw.
13, 14 versehen, auf denen die Einstellschlitten 15, 16, 17, i8 allseitig einstellbar
in an sich bekannter Weise, z. B. unter Verwendung senkrechter Nuten i9 in den Führungsflächen,
gelagert sind. Auf den Einstellschlitten 15 ;bis 18 :sind :die Werkzeugschlitten
2o, 2i,-22, 23 senkrecht zur Drehachse entsprechend ihrerVorschubbewegung verschiebbar
gelagert. Zum Antrieb der Werkzeugschlitten, in Vorschubrichtung dienen z. B. die
am Einstellschlitten fest angeordneten, Antriebsmotoren 24, 25, 26, 27 z. B. in
Gestalt von in Zylindern gleitenden, hydraulisch oder pneumatisch regelbar angetriebenen
Kolben. Die Werkzeugschlitten tragen die Werkzeuge 28, 29, 30, 3i, welche
im Kreis um das Werkzeug hierum gruppiert sind:. Die Anordnung der Führungsflächen
und der Werkzeugschlitten ist hierbeii insbesondere derart getroffen, daß die Vor`
schub@richtung der Werkzeuge die Achsmitte dies zu bearbeitender Werkstückes schneidet.
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Wie vorstehend beschrieben, ist jeder der Antriebsmotoren 24 bis 27
für sich regelbar. Ferner kann jeder d'er-Einstell,schlitten-i5 bis 18 mit den
Werkzeugschlitten2o
bis 23 je für sich auf seiner Führungsfläche eingestellt werden. Hierdurch. ist
es möglich, jedem der Werkzeugie 28 bis 31 diej eniiget Vo:rschub:richtung u:ndt.Vorschduibgeischw:indigkeit
zu geben, welche zur wirtschaftlichsten Ausnutzung erforderlich iist. Auch könnten
die Werkzeuge nötigenfalls. zu verschiedenen regelbaren-,Zeitpunkten zum Einsatz
gebracht werden.
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In der Zeichnung isst als zu bearbeitendes, Werkstück 7 ein auf verschiedene
Durchmesser abgesetzter Zapfen dargestellt. Die unterschiedlich langen zylindrischen
Flächen werden z. B. dadurch in gleicher Zeit bearbeitet, daß der eine kurze Fläche
bearbeitende Stahl einen normalen Vorschub erhält, während längere Flächen z. B.
gleichzeitig durch zwei Stähle mit dem doppelten Normalvorschub bearbeitet werden,
wobei sich je Stahl naturgemäß nur der einfache normale Vorschub: auswirkt.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 unterscheidet sich von :dem nach
Abb. i und 2 im Wes:Clitlichen dadurch, daß an Stelle eines Spindelistockes zwei
Spindelstäck e 32 und 33 verwendet werden, die um i8o° versetzt einen gemeinsamen
34 aufweisen, der nach Art eines Revolverkopfes um eine waagerechte Achse in den
oberen Jochenden 35, 36 der Träger 2 und 3 vierschwenkbar gelagert ist. Das Schwenken
des Spindel..kopfes 34 erfolgt z. B,. durch einen Elektromotor 37 mittels einfies
geeigneten Getriebes, z. B. unter Verwendung von Kegelrädern 38, wobei die Endlagen
dies Spindelkopfes durch Anschläge und Verriegelungen gesichert sein können.. Der
Motor 37 ist als Motor mit umkehrbarer Antriebsrichtung ausgebildet oder kann mit
einem Umkehrgetriebe zusammenwirken, welches (z. B. bei 39 schematisch angedeutet)
zweckmäßig zugleich eidn insd Langsame übersetzendes Getriebe enrthalten kann. Statt
elektrisch kann der das Verschwenken des Spi:ndelkopfes 34 um winde waagerechte
Achse :auch hydraulisch, pneumatisch oder in, sonstiger Weisse erfolgen.
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Der Antrieb der Drehspindeln erfolgt im Falle der Abib. 3 durch einen
seitlich angeordneten. mitv erschwenkbaren Motor 40, welcher über eine Querwelle
41 und über ein Kegelradgetriebe 42 die Drehspindeln der Spindelistöcke 32 und 33
antreibt, wobei auf jeder der Drehspindieln eine ein-und ausschaltbare Kupplung
43 bzw. 44 antigeordnet ist.
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Während z. B. die Drehspindel des Spin!delstockes 32 mit dem auf ihr
aufgespannten Werkstück zur Bearbeitung dies letzterem angetrieben wird, kann bei
ausgerückter Kupplung 44 das nächste Werkstück .auf :die Spindel des Spindelstockes
33 aufgebracht Bund eingespannt werden.
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Statt zweier Spindelstöcke kann der Spindelkopf 34 gegebenenfalls
auch mehrere, z. B. drei oder vier Spindelstöcke oder Drehspindeln aufnehmen. Im
übrigen gilt für dias Aus:fübrungsdleispiel nach Abb. 3 grundsätzlich das gleiche
wie für die Auisführung nach Abb. i Statt eines Maschinengestells mit zwei Portalträgern
kann auch ein Gestell verwendet, werden, welches drei oder vier Porüalträger aufweist,
die z. B. sternförmig zueinander angeordnet. sind. Zweckmäßig kann ins diesem Falle
je ein Werkzeugschlitten an jedem der Portalträger geführt sein, wodurch, sich eine
besonders kräftige, die Arbeitsdrücke besonders vorteilhaft aufnehmende Schlittenlagerung
ermöglichen läßt. Die Portalträger können hierbei z. B,. viereckiges oder Doppel-T-Profil
besitzen. Die Erfindung isst ferner z. B. auch, bei Maschinen anwendbar, bei denen
mehrere zueinander parallel angeordnete Spindelätöcke vorgesehen sind-.