DE102004012385B3

DE102004012385B3 - Machine tool for machining corrugated workpieces comprises tool supports arranged on the lower side of a horizontally moving carriages of each carriage arrangement

Info

Publication number: DE102004012385B3
Application number: DE200410012385
Authority: DE
Inventors: Norbert HESSBRÜGGEN
Original assignee: EMAG Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2004-03-13
Filing date: 2004-03-13
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2024-03-14

Abstract

Machine tool comprises tool supports (13) arranged on the lower side of a horizontally moving carriages (16) of each carriage arrangement. Preferred Features: The tool supports are arranged below horizontal guides (17) of the carriage arrangements. A workpiece spindle (7) is also provided and is arranged within a spindle housing (9) traveling in a vertical direction on the upper side of a front wall surface (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere zur Bearbeitung von wellenförmigen Werkstücken, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a machine tool, in particular for machining of wavy Workpieces, according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der DE 199 00 294 A1 bekannt. Diese bekannte Werkzeugmaschine weist ein Maschinengestell mit einer Vorderwand auf, an der ein Spindelstock mit einer vertikalen Arbeitsspindel hängend angeordnet ist. An der Vorderwand des Maschinengestells sind außerdem zwei rechts und links von der Arbeitsspindel angeordnete Werkzeughalter über jeweils einen Kreuzschlitten horizontal und vertikal verschiebbar geführt. Die Werkzeughalter sind jeweils an den Vorderseiten der horizontal verfahrbaren Teile der Kreuzschlitten angebracht.Such a machine tool is from the DE 199 00 294 A1 known. This known machine tool has a machine frame with a front wall, on which a headstock with a vertical work spindle is arranged hanging. On the front wall of the machine frame also two right and left of the work spindle arranged tool holder are guided horizontally and vertically displaceable over a respective cross slide. The tool holders are respectively attached to the front sides of the horizontally movable parts of the cross slide.

Aus der GB 461 915 ist ebenfalls eine Werkzeugmaschine bekannt, bei der auf beiden Seiten einer vertikal angeordneten Arbeitsspindel horizontal und vertikal verfahrbare Werkzeugschlitten vorgesehen angeordnet sind. Auch hier sind die Werkzeughalter an der Seitenfläche eines horizontal verfahrbaren Schlittens angeordnet.From the GB 461,915 a machine tool is also known in which horizontally and vertically movable tool slides are provided on both sides of a vertically arranged work spindle. Again, the tool holder on the side surface of a horizontally movable carriage are arranged.

Bei den bekannten Werkzeugmaschinen der eingangs genannten Art ergibt sich oftmals das Problem, dass die während der Bearbeitung anfallenden Späne auf den horizontal und vertikal bewegten Teilen der die Werkzeughalter tragenden Kreuzschlitten liegen bleiben. Besonders bei der Trockenbearbeitung, bei der keine Kühlflüssigkeit verwendet wird, kann es durch die heißen Späne zu Erwärmungen der Aggregate und dadurch bedingten Bearbeitungsungenauigkeiten kommen. Die Späne müssen dann immer wieder von Hand beseitigt werden oder es müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, um den Arbeitsbereich zu säubern. Außerdem sind aufwändige Maßnahmen zum Schutz der Führungen erforderlich.at the known machine tools of the type mentioned results often the problem that the resulting chips during processing on the horizontally and vertically moving parts of the tool holder bearing Cross slides remain lying. Especially in dry processing, at the no cooling liquid is used, it can be due to the hot chips to warming the aggregates and thereby conditional processing inaccuracies come. The chips always have to be removed again by hand or special precautions are taken to clean the work area. In addition, complex measures to protect the guides required.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art den Spänefall und die Sauberkeit der Werkzeugmaschine zu verbessern.task The invention is, in a machine tool of the aforementioned Type the chipfall and to improve the cleanliness of the machine tool.

Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is achieved by a machine tool having the features of the claim 1 solved. Advantageous embodiments and advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine können die bei der Bearbeitung anfallenden Späne ungehindert nach unten fallen und bleiben nicht auf den vertikal oder horizontal beweglichen Teilen der Werkzeugträger liegen. Es sind daher keine besonderen Vorkehrungen zur Sauberhaltung der Werkzeugträger und Werkstückspindeln erforderlich.at the machine tool according to the invention can the chips produced during processing fall freely downwards and do not stay on the vertically or horizontally moving parts the tool carrier lie. There are therefore no special precautions for keeping clean the tool carrier and workpiece spindles required.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, die eine Werkzeugmaschine mit mehreren nebeneinander angeordneten Bearbeitungsstationen zur Bearbeitung vertikal angeordneter wellenförmiger Teile in einer schematischen Vorderansicht zeigt.Further Special features and advantages The invention will become apparent from the following description of a embodiment Based on the drawing, a machine tool with several side by side arranged processing stations for processing vertically arranged wavy parts in a schematic front view shows.

Die in der Zeichnung in einer Vorderansicht dargestellte Werkzeugmaschine 1 weist drei nebeneinander angeordnete Bearbeitungsstationen 1a, 1b und 1c zur Bearbeitung von vertikal angeordneten wellenförmigen Werkstücken 2 auf. Die Werkzeugmaschine 1 enthält ein formsteifes Maschinengestell, das ein nach vorne und hinten vorstehendes unteres Gestellteil 3 und ein von diesem in Art einer Wand nach oben ragendes oberes Gestellteil 4 mit einer vertikalen vorderen Wandfläche 5 aufweist. Das Maschinengestell ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Monoblock-Bauweise z.B. aus Polymerharzbeton hergestellt. Ein derartiges Maschinengestell zeichnet sich durch hervorragende Dämpfungseigenschaften, gutes Wärmeverhalten und hohe Formstabilität aus. Das Maschinengestell kann aber auch als Stahlguss- oder Schweißkonstruktion ausgeführt sein.The machine tool shown in the drawing in a front view 1 has three processing stations arranged side by side 1a . 1b and 1c for machining vertically arranged wave-shaped workpieces 2 on. The machine tool 1 contains a dimensionally stable machine frame, the forward and rear projecting lower frame part 3 and an upstanding from this in the manner of a wall upper frame part 4 with a vertical front wall surface 5 having. The machine frame is made in the embodiment shown in monoblock construction example of polymer resin concrete. Such a machine frame is characterized by excellent damping properties, good thermal behavior and high dimensional stability. The machine frame can also be designed as cast steel or welded construction.

An der vorderen Wandfläche 5 des wandförmigen oberen Gestellteils 4 sind ein Setzstock 6 und zwei voneinander seitlich beabstandete vertikale Werkstückspindeln 7 mit jeweils einem zugehörigen Reitstock 8 angeordnet. Bei der gezeigten Ausführung sind die beiden als Motorspindeln ausgeführten Werkstückspindeln 7 jeweils innerhalb eines Spindelgehäuses 9 an der Oberseite des wandförmigen oberen Gestellteils 4 hängend angeordnet und weisen ein geeignetes Spannfutter 10 zum automatischen Spannen der Werkstücke 2 auf. Die beiden Spindelgehäuse 9 mit den darin gelagerten Werkstückspindeln 7 sind über vertikale Führungsschienen 11 in einer Vertikalachse verfahrbar an der vorderen Wandfläche 5 des oberen Gestellteils 4 geführt. Unterhalb der Spindelgehäuse 9 können an den Führungsschienen 11 geeignete Lünetten 12 zur Abstützung der Werkstücke 2 angebracht sein. Die beiden zu den Arbeitsspindeln 7 gehörigen Reitstöcke 8 sind an der Unterseite des wandförmigen Gestellteils 4 ortsfest angeordnet. Der Setzstock 6 ist ebenfalls über vertikale Führungsschienen 11 in Vertikalrichtung verschiebbar an der vorderen Wandfläche 5 geführt.On the front wall surface 5 the wall-shaped upper frame part 4 are a set 6 and two laterally spaced vertical workpiece spindles 7 each with an associated tailstock 8th arranged. In the embodiment shown, the two are designed as motor spindles workpiece spindles 7 each within a spindle housing 9 at the top of the wall-shaped upper frame part 4 arranged hanging and have a suitable chuck 10 for automatic clamping of workpieces 2 on. The two spindle housings 9 with the workpiece spindles mounted therein 7 are over vertical guide rails 11 movable in a vertical axis on the front wall surface 5 of the upper frame part 4 guided. Below the spindle housing 9 can on the guide rails 11 suitable lunettes 12 for supporting the workpieces 2 to be appropriate. The two to the work spindles 7 belonging tailstocks 8th are at the bottom of the wall-shaped frame part 4 fixedly arranged. The buttstock 6 is also over vertical guide rails 11 vertically displaceable on the front wall surface 5 guided.

Seitlich zu dem Setzstock 6 und den beiden Werkstückspindeln 7 versetzt sind an der vorderen Wandfläche 5 des oberen Gestellteils 4 außerdem vier als Sternrevolver ausgeführte Werkzeugträger 13 über je einen Kreuzschlitten vertikal und horizontal verfahrbar angeordnet. Die Kreuzschlitten bestehen aus jeweils einem über vertikale Führungsschienen 14 an der Wandfläche 5 in Längsrichtung der Werkstücke 2 verschiebbar geführten und motorisch verfahrbaren Vertikalschlitten 15 sowie einem motorisch verfahrbaren Horizontalschlitten 16, der über horizontale Führungsschienen 17 an der Vorderseite des Vertikalschlittens 15 quer zur Längsachse der Werkstücke 2 verschiebbar geführt ist. Die Kreuzschlitten sind derart angeordnet, dass auf beiden Seiten des Setzstocks 6 und auf beiden Seiten der Werkstückspindeln 7 jeweils ein Werkzeugträger 13 vorhanden ist.Laterally to the set 6 and the two workpiece spindles 7 are offset on the front wall surface 5 of the upper frame part 4 in addition, four tool carriers designed as star turrets 13 arranged vertically and horizontally via one cross slide each. The cross slides each consist of one vertical guide rails 14 on the wall surface 5 in the longitudinal direction of the workpieces 2 slidably guided and motorized vertical slide 15 and a motorized horizontal slide 16 , which has horizontal guide rails 17 at the front of the vertical slide 15 transverse to the longitudinal axis of the workpieces 2 slidably guided. The cross slide are arranged so that on both sides of the set 6 and on both sides of the workpiece spindles 7 one tool carrier each 13 is available.

Die Werkzeugträger 13 sind an der Unterseite der Horizontalschlitten 16 hängend angeordnet. Sie sind um eine Vertikalachse motorisch verdrehbar und weisen mehrere über den Umfang verteilte Werkzeughalter oder Bearbeitungseinheiten 19 mit drehangetriebenen und/oder nicht drehangetriebenen Werkzeugen 20 für die Dreh-, Bohr-, Fräs- und Schleifbearbeitung oder sonstige Bearbeitungen auf. Bei der dargestellten Ausführung sind die Werkzeugträger 13 als Sternrevolver mit radial angeordneten Werkzeugen ausgeführt. Der Werkzeugträger 13 kann aber auch als Vierkantrevolver, Scheibenrevolver o.ä. ausgebildet sein. An der Außenseite der Werkzeugträger 13 ist ferner mindestens ein um eine horizontale Längsachse 21 motorisch verdrehbarer Werkstückgreifer 22 montiert. Mit einem derartigen Werkstückgreifer 22 können die Werkstücke 2 gegriffen, über entsprechende Verfahrbewegungen der Vertikal- und Horizontalschlitten 15 und 16 bewegt und zwischen einer Horizontal- und einer Vertikalstellung gedreht werden.The tool carriers 13 are at the bottom of the horizontal slide 16 arranged hanging. They are motor-rotatable about a vertical axis and have a plurality of distributed over the circumference tool holder or processing units 19 with rotary-driven and / or non-rotary tools 20 for turning, drilling, milling and grinding or other machining operations. In the illustrated embodiment, the tool carriers 13 designed as a star turret with radially arranged tools. The tool carrier 13 but can also as a square turret, disc revolver o.ä. be educated. On the outside of the tool carrier 13 is also at least one about a horizontal longitudinal axis 21 motor-rotatable workpiece gripper 22 assembled. With such a workpiece gripper 22 can the workpieces 2 gripped, via corresponding movements of the vertical and horizontal slide 15 and 16 moved and rotated between a horizontal and a vertical position.

Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine wird im Folgenden erläutert.The Operation of the machine tool described above explained below.

Über einen Werkstückgreifer 22 an dem in der Zeichnung linken Werkzeugträger 13 werden die in einem seitlichen Werkstückspeicher 23 horizontal angeordneten Werkstücke 2 entnommen, in eine vertikale Position gedreht und in die erste Bearbeitungsstation 1a transportiert. Das Werkstück 2 wird dort im Setzstock 6 fixiert und an seinen Enden bearbeitet. Anschließend wird das an den Enden fertig bearbeitete Werkstück 2 mit Hilfe des Werkstückgreifers 22 an dem rechts vom Setzstock 6 angeordneten Werkzeughalter 13 in die zweite Bearbeitungsstation 1b transportiert und dort von der Motorspindel 7 und dem Reitstock 8 aufgenommen. In der Mitte wird das Werkstück 2 durch die Lünette 12 stabilisiert. In der zweiten Bearbeitungsstation 1b wird das Werkstück z.B. einer Schruppbearbeitung unterzogen, wobei die Werkzeuge der auf beiden Seiten des Werkstücks 2 angeordneten Werkzeughalter 13 zum Einsatz gelangen können. Nach Beendigung der Bearbeitung in der zweiten Bearbeitungsstation 1b wird das Werkstück 2 von dem Werkstückgreifer 22 in dem rechts von der zweiten Bearbeitungsstation 1b angeordneten Werkzeughalter 13 gegriffen und in die dritte Bearbeitungsstation 1c verschwenkt. Dort kann eine abschließende Schlichtbearbeitung erfolgen. Das fertig bearbeitete Werkstück 2 wird dann mit Hilfe des Werkstückgreifers 22 des rechts von der dritten Bearbeitungsstation 1c angeordneten Werkzeughalters 13 gegriffen, verschwenkt und nach einer 90°-Drehung wieder in der Horizontalstellung in eine Werkstückaufnahme 24 abgelegt.About a workpiece gripper 22 on the left in the drawing tool carrier 13 be in a side workpiece storage 23 horizontally arranged workpieces 2 taken out, rotated in a vertical position and in the first processing station 1a transported. The workpiece 2 is there in the peg 6 fixed and worked on at its ends. Then the finished workpiece is finished 2 with the help of the workpiece gripper 22 at the right of the peg 6 arranged tool holder 13 in the second processing station 1b transported and there from the motor spindle 7 and the tailstock 8th added. In the middle is the workpiece 2 through the bezel 12 stabilized. In the second processing station 1b For example, the workpiece is subjected to roughing, with the tools on both sides of the workpiece 2 arranged tool holder 13 can be used. After completion of the processing in the second processing station 1b becomes the workpiece 2 from the workpiece gripper 22 in the right of the second processing station 1b arranged tool holder 13 grabbed and into the third processing station 1c pivoted. There can be a final finishing processing. The finished workpiece 2 is then using the workpiece gripper 22 the right of the third processing station 1c arranged tool holder 13 gripped, pivoted and after a 90 ° rotation again in the horizontal position in a workpiece holder 24 stored.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Bearbeitungsschritte Endenbearbeitung, Schruppen und Schlichten beschränkt. Sie kann ebenso für komplexe Werkstückbearbeitungen mit einer Vielzahl von Arbeitsschritten wie Drehen, Bohren, Fräsen, Stoßen, Schleifen, Finishen etc. eingesetzt werden. Ferner können anstelle der in den angeordneten Werkstückgreifer auch gesonderte Transporteinrichtungen vorgesehen werden, über die ein Werkstückwechsel an den unterschiedlichen Arbeitsbereichen der Werkzeugmaschine erfolgt.The inventive machine tool is not on the processing steps described above end processing, Roughing and finishing limited. She may as well for complex workpiece machining with a variety of work steps such as turning, drilling, milling, pushing, grinding, Finishes etc. are used. Furthermore, instead of being arranged in the Workpiece gripper also separate transport facilities are provided over the a workpiece change takes place the different working areas of the machine tool.

Claims

Machine tool, in particular for machining wave-shaped workpieces, with a machine frame ( 3 . 4 ), at least one on a front wall surface ( 5 ) of the machine frame ( 3 . 4 ) arranged vertically and rotatably driven vertical workpiece spindle ( 7 ) for receiving the workpieces to be machined ( 2 ) and at least one of the workpiece spindle ( 7 ) associated tool carrier ( 13 ), each via a cross slide ( 15 . 16 ) horizontally and vertically movable on the front wall surface ( 5 ) of the machine frame ( 3 . 4 ), characterized in that the or each tool carrier ( 13 ) on the underside of a horizontally movable horizontal slide ( 16 ) of the respective cross slide ( 15 . 16 ) is arranged hanging.

Machine tool according to claim 1, characterized in that the at least one tool carrier ( 13 ) below horizontal guides ( 17 ) of the cross slide ( 15 . 16 ) is arranged.

Machine tool according to claim 1 or 2, characterized in that on the right and left sides of the at least one workpiece spindle ( 7 ) each a cross slide ( 15 . 16 ) with a vertical slide ( 15 ) and a horizontal slide ( 16 ) is arranged.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece spindle ( 7 ) within a spindle housing ( 9 ) movable in a vertical direction at the top of the front wall surface ( 5 ) is arranged.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that each workpiece spindle ( 7 ) at the bottom of the front wall surface ( 5 ) Stationarily arranged tailstock ( 8th ) assigned.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool carrier ( 13 ) as a tool turret with a plurality of circumferentially distributed tool carriers or machining units ( 19 ) are formed.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that in the tool carrier ( 13 ) at least one workpiece gripper ( 22 ) is arranged.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that on the front wall surface ( 5 ) of the machine frame ( 3 . 4 ) two or more juxtaposed vertical workpiece spindles ( 7 ) are arranged and that each workpiece spindle ( 7 ) at least one tool carrier ( 13 ) assigned.