WO2005107984A1 - Werkzeugmaschine mit einem revolverkopf und einem system für minimalmengeschmierung - Google Patents

Werkzeugmaschine mit einem revolverkopf und einem system für minimalmengeschmierung Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a machine tool with a / drive motor and a clamping system for a tool assigned to the drive motor, with a system for minimum quantity lubrication, which has a first line connected to a compressed air source and a second line connected to a lubricant source.
  • Such a machine tool is disclosed in DE 102 38 203 AI, in which the first line and the second line lead to a mixing chamber arranged in the machine spindle, from which a mixing line is guided 20 to the one tool removed from a tool magazine, which in the tool holder is clamped.
  • the advantages of this machine tool are Minimal quantity lubrication is used, which, however, has to be bought with the disadvantage of frequent tool changes, since only one tool is available for machining the workpiece.
  • the invention is therefore based on the object of designing a machine tool of the type mentioned at the outset in such a way that a frequent change in the clamping of the tool can be avoided.
  • clamping system is associated with a turret head with at least one multi-spindle drilling head or angle head with a plurality of work spindles
  • Tool receptacles is formed so that the first line and the second line present in a number corresponding to the number of work spindles are coupled into the turret head and are guided through the turret hub to a distributor disk which can be rotated with the multi-spindle drilling head around the turret hub and on which a compressed air transfer line for each multi-spindle drilling head and lubricant transfer lines are arranged in a 7 number corresponding to the 7 number of second lines and are conductively connected to the first line and the second line in the working position of the multi-spindle drilling head, and that the compressed air transfer line and the lubricant transfer lines lead to a mixing chamber assigned to the working spindle, from which a mixing line leads the tool holder leads.
  • This invention combines the advantages of minimal quantity lubrication with that of a turret head, which, evenly distributed around the turret hub, can use a large number of tools assigned to a machine spindle on the workpiece without having to always carry out clamping operations on the tools.
  • a quick valve is assigned to every second line in the turret hub in order to avoid loss of lubricant and prevent the associated contamination when the turret head is switched on.
  • the advantages of efficient machining of the workpiece are particularly pronounced when the turret has up to six multi-spindle drilling heads, whereby the construction according to the invention makes it possible for the multi-spindle drilling head to have up to four working spindles with clamping devices for the tool, so that the result is up to twenty-four tools can be assigned to a turret and used on the workpiece.
  • the mixing line is designed in one piece without sealing joints.
  • the guiding of the mixing line to the tool is made possible in that the clamping systems are formed by hollow shaft cones which have through-openings for the mixing lines on the spindle side.
  • the mixing line is formed from a carbon fiber tube, which can be manufactured inexpensively in a simple manner with the required surface properties.
  • the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing; show it:
  • FIG. 1 is a front view of a turret with - for the sake of clarity - only one multi-spindle drilling head shown,
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the turret from FIG. 1,
  • Fig. 3 shows the section III - III of Fig. 1, and
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a drive motor of a machine tool with the turret attached.
  • the turret head 2 representing the clamping system for the tool and also integrating a system for minimum quantity lubrication associated with the machine tool, which includes a a compressed air source connected first line 3 and a second line 4 connected to a lubricant source.
  • the turret 2 has six turret workstations 6 which are evenly distributed around the turret hub 5 and on each of which a multi-spindle drilling head 7 can be arranged, in the drawing again only one multi-spindle drilling head 7 with three working spindles for the sake of clarity 8 is shown. But it is to point out that the construction of the turret 2 enables the multi-spindle boring head 7 or angle head to have up to four working spindles 8 with clamping devices for the tool.
  • the turret hub 5 is guided to a distributor disk 9 which can be rotated about the turret hub 5 with the multi-spindle drilling head 7 and on which a compressed air transfer line 10 and lubricant transfer lines 11 are arranged for each multi-spindle drilling head 7 in a number corresponding to the number of second lines 4.
  • this compressed air transfer line and lubricant transfer lines 11 are conductively connected to the first line 3 and the second line 4.
  • the compressed air transfer lines 10 and the lubricant transfer lines 11 lead to a mixing chamber 12 assigned to the work spindle 8, from which a mixing line 13 leads to the tool holder 14. Every second line 4 in the turret hub 5 is a
  • Distributor disc 9 is guided.
  • the distributor disk 9 is rotated via these second lines 4 and first line 3 arranged in the turret hub 5 for each multi-spindle drilling head 7, the compressed air transfer line 10 and the
  • Lubricant transfer lines 11 are assigned, so that the assigned quick valve 15 is opened for the use of a specific work spindle 8 of the multi-spindle drilling head 7 and releases the transfer of the lubricant to the mixing chamber 12.
  • the assigned quick valve 15 is opened for the use of another work spindle 8 of the multi-spindle drilling head 7, the assigned quick valve 15 is opened. Is the machining of the workpiece by all tools of the
  • the turret 2 is rotated further around the turret hub 5 when the quick valves 15 are closed, so that the compressed air transfer line 10 assigned to the other turret position 6 and the
  • Lubricant transfer lines 11 are placed with the distributor disk 9 over the first line 3 and the second lines 4 and are conductively connected.
  • the lubricant is led through the mixing line 13, which is designed without sealing joints or bagging, to the clamped tool, the clamping systems having hollow shaft cones which have through openings on the spindle side for the

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor (1) und einem dem Antriebsmotor (1) zugeordneten Spannsystem für ein Werkzeug, mit einem System zur Minimalmengenschmierung, das eine mit einer Druckluftquelle verbundene erste Leitung (3) und eine mit einer Schmiermittelquelle verbundene zweite Leitung (4) aufweist. Das Spannsystem ist durch einen Revolverkopf (2) mit mindestens einem Mehrspindelbohrkopf (7) oder Winkelkopf mit einer Mehrzahl von Arbeitsspindeln (8) mit zugeordneten Werkzeugaufnahmen gebildet ist, wobei die erste Leitung (3) und die in einer der Anzahl der Arbeitsspindeln (8) entsprechenden Anzahl vorliegende zweite Leitung (4) in den Revolverkopf (2) eingekoppelt und durch die Revolverkopfnabe (5) zu einer mit dem Mehrspindelbohrkopf (7) um die Revolverkopfnabe (5) drehbaren Verteilerscheibe (9) geführt sind. Auf der Verteilerscheibe (9) sind für jeden Mehrspindelbohrkopf (7) eine Druckluftransferleitung (10) sowie Schmiermitteltransferleitungen (11) in einer der Anzahl der zweiten Leitungen (7) entsprechenden Anzahl angeordnet und in der Arbeitsposition des Mehrspindelbohrkopfes (7) leitend mit der ersten Leitung (3) und der zweiten Leitung (4) verbunden, wobei die Drucklufttransferleitung (10) und die Schmiermitteltransferleitungen (il) zu einer der Arbeitspindel (8) zugeordneten Mischkammer (12) führen, von der eine Mischleitung (13) zu der Werkzeugaufnahme führt.

Description

WERKZEUGMASCHINE MIT EINEM REVOLVERKOPF UND EINEM SYSTEM FÜR MINIMALMENGESCHMIE¬ RUNG
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem /Antriebsmotor und einem dem 7Antriebsmotor zugeordneten Spannsystem für ein Werkzeug, mit einem System zur 10 Minimalmengenschmierung, das eine mit einer Druckluftquelle verbundene erste Leitung und eine mit einer Schmiermittelcjuelle verbundene zweiten Leitung aufweist .
15 Eine derartige Werkzeugmaschine ist in der DE 102 38 203 AI offenbart, bei der die erste Leitung und die zweite Leitung zu einer in der Maschinenspindel angeordneten Mischkammer führen, von der eine Mischleitung zu dem einen aus einem Werkzeugmagazin entnommenen Werkzeug geführt 20 ist, das in der Werkzeugaufnahme eingespannt ist. Bei dieser Werkzeugmaschine sind die Vorteile der Minimalmengenschmierung genutzt, die allerdings mit dem Nachteil eines häufigen Werkzeugwechsels erkauft werden müssen, da stets nur ein Werkzeug zur Bearbeitung des Werkstückes zur Verfügung steht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein häufiger Wechsel der Einspannung des Werkzeuges vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Spannsystem durch einen Revolverkopf mit mindestens einem Mehrspindelbohrkopf oder Winkelkopf mit einer Mehrzahl von Arbeitsspindeln mit zugeordneten
Werkzeugaufnahmen gebildet ist, daß die erste Leitung und die in einer der 7Anzahl der Arbeitsspindeln entsprechenden Anzahl vorliegende zweite Leitung in den Revolverkopf eingekoppelt sind und durch die Revolverkopfnabe zu einer mit dem Mehrspindelbohrkopf um die Revolverkopfnabe drehbaren Verteilerscheibe geführt sind, auf der für jeden Mehrspindelbohrkopf eine Druckluftransferleitung sowie Schmiermitteltransferleitungen in einer der 7Anzahl der zweiten Leitungen entsprechenden 7Anzahl angeordnet und in der Arbeitsposition des Mehrspindelbohrkopfes leitend mit der ersten Leitung und der zweiten Leitung verbunden sind, und daß die Drucklufttransferleitung und die Schmiermitteltransferleitungen zu einer der Arbeitspindel zugeordneten Mischkammer führen, von der eine Mischleitung zu der Werkzeugaufnahme führt. Durch diese Erfindung werden die Vorteile der Minimalmengenschmierung mit der eines Revolverköpfes kombiniert, der gleichmäßig um die Revolverkopfnabe verteilt eine Vielzahl von der einer Maschinenspindel zugeordneten Werkzeugen an dem Werkstück zum Einsatz bringen kann, ohne stets Spannvorgänge der Werkzeuge ausführen zu müssen. Darüberhinaus ist es möglich, an jedem Arbeitsplatz des Revolverkopfes einen Mehrspindelbohrkopf anzuordnen mit einer Mehrzahl von Arbeitsspindeln, so daß die 7Anzahl der Werkzeuge, die an dem Werkstück zum Einsatz gebracht werden können vervielfacht ist und eine sehr hohe Effizienz bei der Bearbeitung des Werkstückes erreicht wird, und zwar auch bei Einsatz der Minimalmengenschmierung.
Um bei einem Weiterschalten des Revolverköpfes einen Verlust von Schmiermittel zu vermeiden und damit verbundenen Verunreinigungen vorzugbeugen, ist jeder zweiten Leitung in der Revolverkopfnabe ein Schnellventil zugeordnet.
Die Vorteile der effizienten Bearbeitung des Werkstückes sind dann besonders ausgeprägt, wenn der Revolverkopf bis zu sechs Mehrspindelbohrköpfe aufweist, wobei durch die erfindungsgemäße Konstruktion es möglich ist, daß der Mehrspindelbohrkopf bis zu vier Arbeitsspindeln mit Spanneinrichtungen für das Werkzeug aufweist, so daß im Ergebnis bis zu vierundzwanzig Werkzeuge einem Revolverkopf zugeordnet und zum Einsatz an dem Werkstück gebracht werden können. Im Rahmen der Erfindung weiterhin besonders bevorzugt ist es, wenn die Mischleitung einstückig, ohne Dichtfugen ausgeführt ist. Bei der Minimalmengenschmierung nach der Erfindung ist zu beachten, daß die Druckluft und das Schmiermittel in der Mischkammer zusammengeführt werden, daß dort aber kein Aerosol oder keine feine Emulsion gebildet werden, sondern die Druckluft das auf der Innenfläche der Mischleitung verteilte Schmiermittel als Grenzflächenschmierung in Förderrichtung mitreißt. Jede Kante, Fuge, Nut oder allgemein Versackung bewirkt nun, daß das Schmiermittel sich zunächst in dieser Versackung ansammelt und diese auffüllt, bis weiteres Schmiermittel über die Oberfläche der aufgefüllten Versackung weitertransportiert wird. Da aber bei jedem Werkzeugwechsel, der in kurzen Taktzeiten erfolgt, der Schmierfilm abreißt, ist bei einer Vielzahl von Versackungen eine ausreichende Schmierung nicht gewährleistet, so daß sich durch die erfindungsgemäße Gestaltung der große Vorteil ergibt, daß Versackungen über die Länge der Mischleitung vollständig vermieden sind.
Die Führung der Mischleitung bis zu dem Werkzeug ist dadurch ermöglicht, daß die Spannsysteme durch Hohlschaftkegel gebildet sind, die spindelseitig Durchgangsöffnungen für die Mischleitungen aufweisen.
Es hat sich als günstig erwiesen, daß die Mischleitung aus einem Kohlefaserröhrschen gebildet ist, das mit den geforderten Oberflächeneigenschaften in einfacher Weise kostengünstig herzustellen ist. Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 die Vorderansicht eines Revolverkopfes mit - der Übersichtlichkeit halber - nur einen dargestellten Mehrspindelbohrkopf,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Revolverkopf aus Fig. 1,
Fig. 3 den Schnitt III - III aus Fig. 1, und
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen 7Antriebsmotor einer Werkzeugmaschine mit dem daran angesetzten Revolverkopf .
In der Zeichnung ist zur besseren Übersichtlichkeit von einer Werkzeugmaschine in Fig. 4 lediglich der Antriebsmotor 1 mit dem daran angesetzten Revolverkopf 2 dargestellt, wobei der Revolverkopf 2 das Spannsystem für das Werkzeug darstellt und auch ein der Werkzeugmaschine zugeordnetes System zur Minimalmengenschmierung integriert, das eine mit einer Druckluftquelle verbundene erste Leitung 3 und eine mit einer Schmiermittelquelle verbundene zweite Leitung 4 aufweist. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Revolverkopf 2 sechs gleichmäßig um die Revolverkopfnabe 5 verteilt angeordnete Revolverarbeitsplätze 6 auf, auf denen jeweils ein Mehrspindelbohrkopf 7 angeordnet sein kann, wobei in der Zeichnung wiederum zur Verbesserung der Übersichtlichkeit jeweils nur ein Mehrspindelbohrkopf 7 mit drei Arbeitsspindel 8 dargestellt ist. Es ist aber darauf hinzuweisen, daß die Konstruktion des Revolverkopfes 2 es ermöglicht, daß der Mehrspindelbohrkopf 7 oder Winkelkopf bis zu vier Arbeitsspindeln 8 mit Spanneinrichtungen für das Werkzeug auf eist .
Die erste Leitung 3 und die in einer der Anzahl der Arbeitsspindeln 8 entsprechenden 7Λnzahl vorliegende zweite Leitung 4, von der nur eine in Fig. 2 dargestellt ist, sind in den Revolverkopf 2 eingekoppelt und durch die
Revolverkopfnabe 5 zu einer mit dem Mehrspindelbohrkopf 7 um die Revolverkopfnabe 5 drehbaren Verteilerscheibe 9 geführt, auf der für jeden Mehrspindelbohrkopf 7 eine Drucklufttransferleitung 10 sowie Schmiermitteltransferleitungen 11 in einer der 7Anzahl der zweiten Leitungen 4 entsprechenden Anzahl angeordnet sind. In der Arbeitsposition des Mehrspindelbohrkopfes 7 sind diese Drucklufttransferleitung sowie Schmiermitteltransferleitungen 11 leitend mit der ersten Leitung 3 und der zweiten Leitung 4 verbunden. Die Drucklufttransferleitungen 10 und die Schmiermitteltranferleitungen 11 führen zu einer der Arbeitsspindel 8 zugeordneten Mischkammer 12, von der eine Mischleitung 13 zu der Werkzeugaufnahme 14 führt. Jeder zweiten Leitung 4 in der Revolverkopfnabe 5 ist ein
Schnellventil 15 zugeordnet. Im Ergebnis kann daher das Schmiermittel durch die zweiten Leitungen 4 zu dem Schnellventil 15 und von dort zu der Verteilerscheibe 9 geführt werden, während die Druckluft durch die erste Leitung 3 durch die Revolverkopfnabe 5 zu der
Verteilerscheibe 9 geführt ist. Über diese in der Revolverkopfnabe 5 angeordneten zweiten Leitungen 4 und erste Leitung 3 wird die Verteilerscheibe 9 verdreht, der für jeden Mehrspindelbohrkopf 7 die Drucklufttransferleitung 10 sowie die
Schmiermitteltransferleitungen 11 zugeordnet sind, so daß für den Einsatz einer bestimmten Arbeitsspindel 8 des Mehrspindelbohrkopfes 7 das zugeordnete Schnellventil 15 geöffnet wird und den Transfer des Schmiermittels zu der Mischkammer 12 frei gibt. Für den Einsatz einer anderen Arbeitsspindel 8 des Mehrspindelbohrkopfes 7 wird das zugeordnete Schnellventil 15 geöffnet. Ist die Bearbeitung des Werkstückes durch sämtliche Werkzeuge des
Mehrspindelbohrkopfes 7 abgeschlossen, wird bei geschlossenen Schnellventilen 15 der Revolverkopf 2 um die Revolverkopfnabe 5 weitergedreht, so daß die dem anderen Revolverkopfplatz 6 zugeordnete Drucklufttransferleitung 10 sowie die
Schmiermitteltransferleitungen 11 mit der Verteilerscheibe 9 über der ersten Leitung 3 und den zweiten Leitungen 4 platziert und leitend verbunden werden.
Von der Mischkammer 12 ausgehend wird das Schmiermittel durch die ohne Dichtfugen beziehungsweise Versackungen ausgebildete Mischleitung 13 zu dem eingespannten Werkzeug geführt, wobei die Spannsysteme Hohlschaftkegel aufweisen, die spindelseitig Durchgangsöffnungen für die
Mischleitungen 13 besitzen, so daß diese einstückig zu den Werkzeugaufnahmen geführt werden.

Claims

Patentansprüche :
1. Werkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor (1) und einem dem Antriebsmotor (1) zugeordneten Spannsystem für ein Werkzeug, mit einem System zur Minimalmengenschmierung, das eine mit einer Druckluftquelle verbundene erste Leitung (3) und eine mit einer Schmiermittelquelle verbundene zweite Leitung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannsystem durch einen Revolverkopf (2) mit mindestens einem Mehrspindelbohrkopf (7) oder Winkelkopf mit einer Mehrzahl von Arbeitsspindeln (8) mit zugeordneten Werkzeugaufnahmen gebildet ist, daß die erste Leitung (3) und die in einer der /Anzahl der Arbeitsspindeln (8) entsprechenden /Anzahl vorliegende zweite Leitung (4) in den Revolverkopf (2) eingekoppelt sind und durch die Revolverkopfnabe (5) zu einer mit dem Mehrspindelbohrkopf (7) um die Revolverkopfnabe (5) drehbaren Verteilerscheibe (9) geführt sind, auf der für jeden Mehrspindelbohrkopf (7) eine Druckluftransferleitung (10) sowie Schmiermitteltransferleitungen (11) in einer der Anzahl der zweiten Leitungen (7) entsprechenden Anzahl angeordnet und in der Arbeitsposition des Mehrspindelbohrkopfes (7) leitend mit der ersten Leitung (3) und der zweiten Leitung (4) verbunden sind, und daß die Drucklufttransferleitung (10) und die Schmiermitteltransferleitungen (11) zu einer der Arbeitspindel (8) zugeordneten Mischkammer (12) führen, von der eine Mischleitung (13) zu der Werkzeugaufnahme führt .
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweiten Leitung (4) in der Revolverkopfnabe (5) ein Schnellventil (15) zugeordnet ist.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Revolverkopf (2) bis zu 6 Mehrspindelbohrköpfe (7) aufweist.
4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrspindelbohrkopf (7) bis zu 4 Arbeitsspindeln (8) mit Spanneinrichtungen für das Werkzeug aufweist.
5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischleitung (13) einstückig, ohne Dichtfugen ausgeführt ist.
6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Spannsysteme Hohlschaftkegel gebildet sind, die spindelseitig Durchgangsöffnungen für die Mischleitungen (13) besitzen.
7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischleitung (13) aus einem Kohlefaserröhrchen gebildet ist.
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