DE102011118170B4

DE102011118170B4 - Flachbettdrehmaschine

Info

Publication number: DE102011118170B4
Application number: DE201110118170
Authority: DE
Inventors: Ralf Hiddessen; Yi Liu; Helmut Riechelmann
Original assignee: Wohlenberg Werkzeugmaschinen GmbH
Current assignee: Wohlenberg Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: DE102011118170A1

Abstract

Es wird eine Flachbettdrehmaschine beschrieben. Diese besteht aus einem Vier-Bahnen-Maschinenbett, mit einem Spindelstock, einem Reitstock, wenigstens einem Werkzeugschlitten sowie einem Werkzeugmagazin. Das Werkzeugmagazin wiederum besteht aus einem stationären Magazin, das nahe dem Spindelstock auf dessen dem Reitstock abgewandten Seite angeordnet ist, und aus einem verfahrbaren Magazin, das zwischen dem stationären Magazin und dem Werkzeugschlitten auf denselben Bahnen verfahrbar ist, auf denen auch der Werkzeugschlitten verfahrbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachbettdrehmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Flachbettdrehmaschinen: haben ein schwingungsfangendes Maschinenbett, meist fest mit dem Fundament verbundenes Maschinengestell mit einem Maschinenbett, auf dem Spindelstock, Werkzeugschlitten und Reitstock waagerecht aufgesetzt sind. Diese Konstruktion hat den Vorteil einer äußerst steifen Bearbeitungsmaschine, mit der auch sehr lange Werkstücke an jeder Stelle präzise und vibrationsfrei bearbeitet werden können.
Bei sehr langen Werkstücken, die mit unterschiedlichen Werkzeugen bearbeitet werden müssen, können sich lange Umrüstzeiten ergeben, wenn die in einem stationären Werkzeugmagazin vorgehaltenen Werkzeuge zur vorgesehenen Einsatzstelle, oder umgekehrt, die nicht mehr benötigten Werkzeuge von der Einsatzstelle zum stationären Werkzeugmagazin mittels des Werkzeugschlittens transportiert werden müssen. Denn auf dem Transportweg befindet sich der Werkzeugschlitten nicht an der Einsatzstelle, so dass während der Transportzeit keine Bearbeitung des Werkstücks erfolgen kann.
Aus der DE 10 2009 009 969 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit einem Werkstückschlitten, einem Werkzeugschlitten und zwei Werkzeugmagazinen bekannt. Der Werkzeugschlitten umfasst zwei Bearbeitungseinheiten. Die zwei Werkzeugmagazine dienen zur gleichzeitigen oder unabhängigen Bestückung dieser Bearbeitungseinheiten.
Aus der EP 900 627 A2 und der DE 600 37 400 T2 sind Drehmaschinen mit Werkzeugmagazinen am stirnseitigen Ende der Führungen des Werkzeugschlittens bekannt, die zum Werkzeugwechsel einen Greifer auf einer eigenen Führungsschiene einsetzen.
Aus der DE 35 29 481 A1 ist eine Maschine zur statischen und rotatorischen Bearbeitung von Werkstücken bekannt, bei der auf einem Maschinenbett eine Führungsschieneneinheit einen Werkzeugschlitten führt, und parallel und unabhängig dazu auf einer zweiten Führungsschieneneinheit einen zweiten Schlitten, der das Werkzeugmagazin und die Werkzeugwechselvorrichtung führt.
Aus der DD 141 484 A1 und der DE 2 140 392 A sind Drehmaschinen bekannt, bei denen die Werkzeugwechselvorrichtung zusammen mit dem Magazin auf dem Bett- bzw. Planschlitten aufgenommen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Flachbettdrehmaschine dahingehend zu verbessern, dass die Umrüstzeiten beim Werkzeugwechsel verringert werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Flachbettdrehmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale dieses Anspruchs gelöst.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Untersprüchen.
Bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Flachbettdrehmaschine, bei der ein Werkzeugschlitten auf Bahnen eines Maschinenbettes oder Fundaments verfahrbar ist, so dass er jede Position zwischen dem Spindelstock und dem Reitstock zur Bearbeitung des Werkstücks erreichen kann. Der Werkzeugschlitten trägt Werkzeuge oder Aggregate mit Werkzeugen zur Bearbeitung des zwischen dem Spindelstock und dem Reitstock rotierenden oder stillstehenden Werkstücks. Der Werkzeugschlitten ist jedoch nur in der Lage, gleichzeitig ein Werkzeug oder höchstens eine geringe Anzahl von Werkzeugen für die Bearbeitung des Werkstücks vorzuhalten. Bei umfangreichen Änderungen der Bearbeitung des Werkstücks es ist aber erforderlich, weitere Werkzeuge einzusetzen.
Bei Bearbeitung von längeren Werkstücken wäre es allerdings zeitaufwändig, wenn der Werkzeugschlitten zur Aufnahme eines neu benötigten Werkzeugs von einer entfernten Bearbeitungsposition bis zum stationären Magazins hin- und zurück fahren müsste.
Erfindungsgemäß ist daher ein verfahrbares Magazin vorgesehen, das Werkzeuge zwischen dem stationären Magazin und dem Werkzeugschlitten transportiert, entnimmt und zurückgibt, so das der Werkzeugschlitten mit dem aktuellen Bearbeitungswerkzeug an der Einsatz- und Bearbeitungsstelle verbleiben kann und ein Werkzeugwechsel ohne Verzögerung durch den sonst nötigen Transportweg durchgeführt werden kann. Während das verfahrbare Magazin Werkzeuge transportiert, kann nämlich der Werkzeugschlitten ständig in der Bearbeitungsposition bleiben und eine Bearbeitung ermöglichen.
Dabei nutzt das verfahrbare Magazin die ohnehin für den Werkzeugschlitten vorhandenen Bahnen des Maschinenbetts. Dabei tritt keine gegenseitige Blockade zwischen dem verfahrbaren Magazin und dem Werkzeugschlitten auf, da das verfahrbare Magazin stets nur zwischen dem stationären Magazin und dem Werkzeugschlitten in seiner aktuellen Position verkehren muss, nicht aber über die aktuelle Position des Werkzeugschlittens hinaus. Die Nutzung der vorhandenen Führungsbahn des Maschinenbettes für den Werkzeugschlitten ist deshalb vorteilhaft, weil eine zusätzliche Führung nicht erforderlich ist und damit zum einen ein Kostenvorteil entsteht. Zum anderen führen zusätzliche Führungen um vorderen Bereich der Maschine zur Einschränkung der Zugänglichkeit der Maschine durch den Bediener.
Die Beibehaltung des stationären Magazins ermöglicht es, dieses jederzeit an derselben lokalen Position mit Werkzeugen zu bestücken oder Werkzeuge zu entnehmen, ohne in den Arbeitsbereich der Flachbettdrehmaschine und des verfahrbaren Magazins eingreifen zu müssen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Flachbettdrehmaschine und
2 eine Draufsicht von oben auf eine erfindungsgemäßen Flachbettdrehmaschine.
Die in der Zeichnung dargestellte Flachbettdrehmaschine weist ein Maschinenbett 10 mit vier Führungsbahnen 12 auf. Auf den Führungsbahnen 12 sind ein Spindelstock 14, ein Reitstock 16 und ein Werkzeugschlitten 18 waagerecht aufgesetzt. Zwischen dem Spindelstock 14 und dem Reitstock 16 können bei sehr langen Werkstücken bedarfsweise auch Lünetten aufgesetzt werden, die das Werkstück zwischen dem Spindelstock 14 und dem Reitstock 16 unterstützen. Der Reitstock 16 und die optionalen Lünetten sind auf vom Bediener aus betrachtet hinteren Bahnen 20, 22 den Führungsbahnen 12 in Axialrichtung X der Spindel des Spindelstocks 14 verfahrbar. Der Werkzeugschlitten 18 ist auf vom Bediener aus betrachtet vorderen Bahnen 24, 26 der Führungsbahnen 12 in Axialrichtung Z der Spindel des Spindelstocks 14 verfahrbar. Zur Verfahrbarkeit des Werkzeugschlittens 18 in Axialrichtung Z dient ein eigener Antrieb, der in das Maschinenbett 10 eingreift und so eine sich in Axialrichtung erstreckende Gewindewelle vermeidet. Auf dem Werkzeugschlitten 18 sind Werkzeugträger angeordnet, die über weitere Schlitten und eigene Antriebe waagerecht in Querrichtung X zur Axialrichtung Z der Spindel des Spindelstock 14 und senkrecht in Querrichtung X zur Axialrichtung Z der Spindel des Spindelstock 14 verfahrbar sind. Der Werkzeugträger kann stationäre Werkzeuge wie auch Bearbeitungseinheiten mit motorisch betriebenen Werkzeugen aufnehmen.
Zur Ver- und Entsorgung des Werkzeugträgers mit bzw. von Werkzeugen ist ein Werkzeugmagazin vorhanden. Dieses Werkzeugmagazin besteht aus einem stationären Magazin 28 und einem verfahrbaren Wechsler 30. Das stationäre Magazin 28 ist nahe dem Spindelstock 14 auf dessen dem Reitstock 16 abgewandten Seite angeordnet. Der verfahrbare Wechsler 30 ist zwischen dem stationären Magazin 28 und dem Werkzeugschlitten 18 angeordnet und auf vom Bediener aus betrachtet vorderen Bahnen 24, 26 der Führungsbahnen 12 verfahrbar. Bei den vorderen Bahnen 24, 26 der Führungsbahnen 12 handelt es sich um dieselben Bahnen, auf denen auch der Werkzeugschlitten 18 verfahrbar ist. Zum Verfahren des verfahrbaren Wechslers 30 dient ebenfalls ein eigener Antrieb, der in das Maschinenbett 10 eingreift und so eine sich in Axialrichtung erstreckende Gewindewelle vermeidet.
Im Ausführungsbeispiel umfasst das stationäre Magazin 28 eine Endloskette 32, die um zwei Umlenkräder 34, 36 geführt ist, wobei in jedem Kettenglied 38 ein Werkzeug gelagert sein kann. Durch Verfahren der Endloskette 32 kann jedes Werkzeug an eine einheitliche Übergabestelle 40 befördert werden. Da sich das stationäre Magazin 28 außerhalb des möglichen Werkstückbearbeitungsbereichs der Drehmaschine befindet, kann sowohl während der Bearbeitung als auch im Stillstand eine Änderung der Bestückung durchgeführt werden.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Flachbettdrehmaschine ist wie folgt:
Im Spindelstock 14 der Flachbettdrehmaschine ist ein Werkstück eingespannt, dass in einer vom eingespannt Ende entfernten Position bearbeitet werden soll. Die Bearbeitung soll mit einem Werkzeug erfolgen, das im Werkzeugträger des Werkzeugschlittens 18 bereit gehalten werden soll.
Es wird vorausgesetzt, dass dieses Werkzeug und weitere benötigte Werkzeuge im Rahmen der Arbeitsvorbereitung bereits im stationären Magazin 28 bestückt wurden. Damit das aktuell benötigte Werkzeug zum Werkzeugträger des Werkzeugschlittens 18 gelangen kann, fährt der verfahrbare Wechsler 30 zum stationären Magazin 28, wartet gegebenenfalls darauf, dass das benötigte Werkzeug zur Übergabestelle 40 befördert wird, sofern es sich nicht bereits an der Übergabestelle 40 befindet, und entnimmt das benötigte Werkzeug aus dem stationären Magazin 28. Anschließend fährt der verfahrbare Wechsler 30 zum Werkzeugschlitten 18, entnimmt gegebenenfalls das im Werkzeugträger des Werkzeugschlittens 18 befindliche Werkzeug und setzt das benötigte Werkzeug ein. Während mit dem neuen im Werkzeugträger befindlichen Werkzeug die Bearbeitung des Werkstücks aufgenommen oder fortgesetzt werden kann, fährt der verfahrbare Wechsler 30 zum stationären Magazin 28, entsorgt dort das benutzte Werkzeug und entnimmt ein für die spätere weitere Bearbeitung benötigtes Werkzeug. Der verfahrbare Wechsler 30 fährt anschließend vor einem Zeitpunkt, zu dem ein neues Werkzeug benötigt wird, zum Werkzeugschlitten 18 und der Tausch der Werkzeuge wird dann in analoger Weise, wie vorbeschrieben, durchgeführt.
Vorzugsweise wird dieser Tausch der Werkzeuge durch eine um eine Hochachse schwenkbare Werkzeugwechselvorrichtung vorgenommen. Diese Ausgestaltung der Werkzeugwechselvorrichtung reduziert die nötige Bewegung zum Einsetzen und Entnehmen von Werkzeugen auf lediglich einen Freiheitsgrad kommt daher mit nur einem Antrieb aus.
Bezugszeichenliste

10: Maschinenbett
12: Führungsbahnen
14: Spindelstock
16: Reitstock
18: Werkzeugschlitten
20: Bahnen
22: Bahnen
24: Bahnen
26: Bahnen
28: stationäres Magazin
30: verfahrbahrer Wechsler
32: Endloskette
34: Umlenkrad
36: Umlenkrad
38: Kettenglied
40: Übergabestelle

Claims

Flachbettdrehmaschine, bestehend aus einem Vier-Bahnen-Maschinenbett mit einem Maschinenbett (10) und Führungsbahnen (12), mit einem Spindelstock (14), einem Reitstock (16), wenigstens einem Werkzeugschlitten (18) sowie einem Werkzeugmagazin, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugmagazin aus einem stationären Magazin (28), das nahe dem Spindelstock (14) auf dessen dem Reitstock (16) abgewandten Seite angeordnet ist, und aus einem verfahrbaren Wechsler (30) besteht, das zwischen dem stationären Magazin (28) und dem Werkzeugschlitten (18) auf denselben Bahnen (24, 26) verfahrbar ist, auf denen auch der Werkzeugschlitten (18) verfahrbar ist.
Flachbettdrehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verfahrbare Magazin (30) eine um eine Hochachse schwenkbare Werkzeugwechselvorrichtung zum Einsetzen und Entnehmen von Werkzeugen umfasst.