DE2615137C2

DE2615137C2 - Revolverdrehmaschine

Info

Publication number: DE2615137C2
Application number: DE2615137A
Authority: DE
Inventors: Fernand Mülhausen Peter
Original assignee: Manurhin-Automatic Sa Mulhouse Fr; Manurhin Automatic SA
Current assignee: Manurhin-Automatic Sa Mulhouse Fr; Manurhin Automatic SA
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1982-11-18
Also published as: DE2615137A1; DE7610882U1; IT1060621B; JPS521587A; US4015491A; FR2314004B1; JPS5714922B2; CH598897A5; FR2314004A1; GB1496624A

Description

rung der Werkzeugzustellung ohne zusätzliche Korrektureinrichtung möglich. Wird zusätzlich auch die Längsbewegung des R.evo!verkoptes numerisch, zum Beispiel mittels Schrittschaltmotor und Gewindespindel, gesteuert, ist die vollständige numerische Steuerung einer Revolverdrehmaschine möglich, wobei die gewünschten Werkstückmaße mit großer Genauigkeit unmittelbar digital in die Maschinensteuerung eingegeben werden können.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 die Geometrie des gestellten Problems;

Figur 2 eine Darstellung in Schrägansicht eines Drehkopfs mit acht Arbeitsstationen für eine Revolverdrehbank nach der Erfindung:

Figur 3 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung der Längs- und Quervorschubmechanismen der den Drehkopf tragenden Welle einer Drehbank nach der Erfindung;

Figur 4 eine entlang der Linie IV-IV von Figur 3 schematisch geschnittene Darstellung;

Figur 5 eine schematische Darstellung der unterschiedlichen Anlenkungen des Quervorschubmechanismus von Figur 3;

Figur 6 eine stark schematische Darstellung der Kinematik des mechanischen Positioniersystems, das den Schwenkarm und die Antriebsvorrichtung verbindet;

Figur 7 eine der Figur 3 ähnliche schematische Darstellung im Schnitt einer weiteren Bauart einer Revolverdrehbank, bei der die Erfindung ebenfalls angewendet ist;

Figur 8 eine schematische Darstellung einer an eine Drehbank nach der Erfindung anpaßbare Werkzeugwechselvorrichtung.

Bei Betrachtung der Figur 1, in der die Bezugszeichen 10 uns 12 die Achse der nicht gezeigten Werkstückspindel der Drehmaschine bzw. die Achse des nicht gezeigten Werkzeug-Revolverkopfs bezeichnen, ist es klar, daß der Radius r mit dem Winkel a durch folgende Beziehung verbunden ist:

Γ=2Λι.'ηα/2

In dieser Beziehung bezeichnet R den Schwenkradius des Werkzeugs 14, d.h. den die Achsen 10 und 12 trennenden Abstand, wobei es feststeht, daß sich die Spitze 14 des Werkzeugs in der Nullstellung des Revolverkopfs (Winkel α «jleich Null) auf der Achs» 10 befinden muß.

Um ein Bearbeiten des Werkstücks mit einem gegebenen Schnittkreis-Radius r zu erzielen, muß die Schwenkung des Revolverkopfs ausgehend von der Nullstellung der folgenden Beziehung entsprechen:

COSa = -

2R²-r²

2 R²

Wenn man sich daran erinnert, daß die Länge 1 des von der Sehne r unterspannten Bogens durch folgende Beziehung gegeben ist:

I=JE

Ra

Wird man verstehen, daß kein mechanisches Steuersystem für den Winkel α (öder für die Länge 1) in Anbetracht der Beziehungen (2) Und (3) das sichere Erzielen des gewünschten Schnittkreis-Radius r gestattet, Man muß daher Gebrauch von einem elektronischen Korrektursystem machen, um die Korrektur Bogen-Sehp.e in die Steuerung der Schwenkung des Revolverkopfs (Quervorschub) einzuführen.

Revolverdrehmaschinen entstammen in ihrem Prinzip einer bekannten Technik. Sie enthalten im wesentlichen eine Werkstückspindel 20, die in einem feststehenden Spindelstock drehbar gelagert ist, und ein Werkstück 24 antreibt, das gemäß einem bestimmten Profil bearbeitet werden soll. Die Bearbeitung des Werkstücks 24 wird mittels einer Vielzahl von Werkzeugen 26a, 26b.. .26/; ausgeführt, die mit Hilfe von Werkzeughaltern 28a, 28b.. .28Λ auf einem Revolverkopf 30 befestigt sind, der am Ende einer im Drehkopf tragenden Welle 32 befestigt ist, deren Achse 12 (vgl. Fig. 1 und 2) parallel zur Achse 10 der Werkstückspindel 20 verläuft. Der Revolverkopf 30 weist eine waagerechte Längsachse auf. Es ist zu beachten, daß die Werkzeughalter 28 in der Weise eingestellt sind, daß die Spitzen der Werkzeuge, mit denen die Werkzeughalter 28 versehen sind, alle in einem gleichen Abstand R von der Achse 12 des Revolverkopfs 30 angeordnet sind. In Axialrichtung bsün'.n sich die Spitzen der Werkzeuge auf cinci einzigen zur /ic^se senkrechten Ebene. Die Bestimmung der Anzahl, der Form und der Lage der Werkzeuge 26, sowie der Aufbau der entsprechenden Werkzeughalter 28, kann an jeden FabrikationsfaK angepaßt werden.

Die Revolverkopfwelle 32 ist auf einem in Fig. 2 nicht dargestellten feststehenden Gestell der Drehbank in der Weise angebracht, daß sie sich einerseits längs ihrer Achse 12 für einen Längsvorschub des verwendeten Werkzeugs verschieben kann, und andererseits um diese Achse 12 für einen Quervorschub des verwendeten Werkzeugs 26 a und gegebenenfalls den Werkzeugwechsel drehen kann.

Wie in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung erläutert, besteht das Problem, das die Verwendung des Revolverkopfs 30 zum Steuern des Quervorschubs jedes Werkzeugs 26 aufwirft, darin daß der Drehwinkel des Revolverkopfs, bzw. der auf einem Kreisbogen verlaufende Weg der Werkzeugspitze 14 nicht auf einfache Weise mit dem das Werkzeug 26 von der Achse 10 trennenden, radialen Abstand verbunden ist. Bei Fehlen einer geeigneten Einrichtung muß daher laufend eine Korrektür Bogen-Sehne mittel einer elektronischen Steuerung vorgenommen werden, wenn ein Arbeiten mit direkter Steuerung gewünscht wird, d.h. durch einfache Anzeige in der Weise, daß der Unterschied zwischen der Umfangsverschiebung des Werkzeugs und der entsprechenden, radialen Abstandsveränderung zwischen dem Werkzeug und der Achse 10 ausgeglichen wird.

Um eini derartige Korrektureinrichtung zu vermeiden, sieht die Erfindung einen Steuermechanismus für den Quervorschub vor, der Gegenstand der F ig u r 3 bis 5

Die Figur 3 zeigt schematisch den Aufbau der den Revolverkopf 30 tagenden Welle 32. Bei der gezeigten Maschinenart hat die Welle 32 einen großen Durchmesser, um große, freitragende Überstände aufnehmen zu können. Die W^lIe 32 ist mittels Lagern 33 längsverschiebbar und drehbar in einem Kasten 34 angeordnet, der am Gestell 36 der Drehbank befestigt ist.

Die Verschiebung der Welle 32 längs ihrer Achse 12 gegenüber dem Kasten 34 wird von einem LängsVör^ schübmechanismus 38 gesteuert, der zwischen dem hinteren Ende 40 der Welle 32 und dem Maschinengestell 36 angeordnet ist.
Der Längsvorschubmechanismus 38 kann an sich von

beliebiger bekannter und geeigneter Bauart sein, die die Längsverschiebung der Welle 32 um einen bestimmten Betrag aufgrund der Anzeige einer gegebenen Größe zur Steuerzentrale gestattet. Bei der Ausführungsform von Figur 3 enthält der Längsvorschubmechanismus 38 el· nen Schrittschaltmotor 42, der über ein Untersetzungsgetriebe 44 das hintere Ende 46 eitler koaxial zur Revolverkopfwelle 32 angeordneten Kugeltimlaufspindel 48 antreiben kann. Die Kugelumlaufspindel 48 ist drehbar .jedoch unverschieblich mit ihrem Ende 46 in einer api Maschinengestell 36 befestigten Konsole 50 mittels etwa zweier Kugellager 52 angebracht. Eine Kugelumlaufmutter 54 arbeitet mit der Kugelumlaufspindel 48 zusammen. Sie ist gegen Drehung um ihre Achse durch eine Platte 56 gehalten, die an der Kugelumlaufmutter 54 befestigt und in Längsrichtung von einer festen Stange 58 geführt wird, die sich parallel zur Kugelumlaufspindel 48 erstreckt. Ein mit Kugeln versehener Anschlag 60 ist rüscher, der Kagciumiaufmuttsr 54 ur-.d dem hinteren Ende 40 der Welle 32 angeordnet. Ein Nadellager 62 ist zwischen diesem Ende 40 und der Kugelumlaufmutter 54 vorgesehen, um die koaxiale Anordnung der Kugelumlaufspindel 48 und der Welle 32 aufrechtzuerhalten.

Bei einer derartigen Anordnung ist zu verstehen, daß jede Betätigung des Motors 42 sich über eine Verlängerung oder Verkürzung der eine einstellbare Länge aufweisenden Verbindung überträgt, die durch die Kugelumlaufspindel 48 und die Kugelumlaufmutter 54 zwischen dem Ende 40 der Welle 32 und der Konsole 50 des Gestells gebildet ist. Bei Z ist die maximale Verlängerung der Verbindung 48-54 dargestellt, entsprechend dem maximalen Längsvorschub des Revolverkopfs 30. Die Drehbewegung der den Revolverkopf 30 tragenden Welle 32 wird durch einen Quervorschubmechanismus 64 gesteuert, der innerhalb des Kastens 34 angeordnet ist. Dieser Qiiervorschubmechanismus besteht im wesentlichen aus zwei Teilen: aus einem Schwenkarm 66, der, wie weiter unten erläutert, fest mit der Revolverkopfwelle 32 in der Weise verbunden ist. daß er die Drehung dieser Welle um die Achse 12 steuert, und aus einer Antriebsvorrichtung 68, die als Ganzes an einer feststehenden Achse 70 angelenkt ist. Eine Gewindespindel 72 der Antriebsvorrichtung 68 ist über eine Gelenkmutter 74. nachstehend kurz Gelenk genannt, an das radiale Ende 76 des Schwenkarms 66 an einer Achse 78 angelenkt, die parallel zur Achse 12 der Welle 32 verläuft (vgl. auch Fie. 4 und 5).

Es ist wesentlich, zu beachten, daß der Abstand zwischen den Achsen 12 und 78 genau gleich dem zwischen den Achsen 12 und 70 bleibt. Wenn überdies angenommen wird (ohne Jaß dies eine absolute Notwendigkeit ist), daß dieser Abstand gleich dem Abstand R zwischen der Spitze 14 des Werkzeugs 26 von der Achse 12 ist, ist es insbesondere im Hinblick auf Fig. 4 klar, daß die unter der Wirkung der Antriebsvorrichtung 68 erfolgende Verschiebung der Achse 78 des Gelenks 74 genau gleich dem Quervorschub, d. h. dem Betrag der Zustellung der Spitze 14 des Werkzeugs 26 ist. In Fig. 4 und 5 sind die unterschiedlichen Elemente in der Stellung Null mit ausgezogenen Linien dargestellt, wobei sich die Achsen 70 und 78 schneiden. Das Gelenk 74 nimmt die Nullstellung ein, in der sich die Spitze des Werkzeugs 26 bei 0' auf der Achse 10 der Werkstückspindel befindet. Bei der Steuerung der Antriebsvorrichtung 68 verschiebt sich das Gelenk 74 längs einem Kreisbogen mit dem Radius R. und nimmt aufeinanderfolgend die Stellungen 1 und 2 (Fig. 4) ein, wobei die Spitze des Werkzeugs 26 dann die Stellungen 1' bzw. 2' einnimmt. Die Verschiebung der Werkzeugspitze gegenüber der Achse 10 ist daher in jedem Augenblick gleich der Verschiebung der Achse 78 des Gelenks 74 längs der Spindel 72 entsprechend der Steuerung durch die Antriebsvorrichtung 68.

Es ist zu beachten, daß das Verhältnis der obigen Verschiebungen in dem möglichen Fall von 1 abweichen kann, in dem die die Achsen 70 und 78 von der Achse 12 trennenden Abstände von dem die Achse 12 von der Achse 10 trennenden Abstand abweichen. In dem bevorzugten Fall, in dem die Gewindespindel 72 von einer Kugelumlaufspindel gebildet ist, die über eine Untersetzung 80 von einem kontinuierlich oder schrittweise arbeitenden Elektromotor 82 gedreht wird, wird das Gelenk 74 von einer Kugelumlaufmutter gebildet, die mit der Gewindespindel 72 zusammenarbeitet und um die Achse 78 schwenkbar am Ende 76 des Schwenkarms 66 angebracht ist.

Eine praktische Ausführungsform des Quervorschubmechäni?rr>U5 64 ist «rhpmatUeh in Fig 5 dargestellt.

Eine Wiege 84 ist mit der Welle 32 im Kasten 34 längsverschiebbar. Diese Wiege ist drehbar auf der Welle 32 angebracht und ist gegen eigene Drehung mittels einer feststehenden Führungsstange 86 (Fig. 3) festgelegt, die sich parallel zur Achse 12 erstreckt und gleitend mit einer

entsprechenden Öffnung 88 in einer der Seitenteile 9Oo oder 906 der Wiege 84 zusammenarbeitet. Der Motorantrieb 8ö'-82 ist an einem Gehäuse 92 befestigt, das mittels zweier ifgenüberliegender ausgefluchteter Zapfen 94a und 94b in den beiden Seitenteilen 90a und 90ό der Wiege 84 angelenkt ist. Die Festlegung der Wiege 84 gegen Drehung gewährleistet die feste Lage der Achse 70 der Zapfen 94a und 94b, um die das Gehäuse 92 und der Motorantrieb 80-82 schwenken.

Es ist von Vorteil, für das Gehäuse 92 eine derartige Form vorzusehen, daß die Gewindespindel 72, welche als Kugelgewindespindel ausgebildet dort mit ihrem Ende drehbar in der Weise angebracht sein kann, daß sie einen nicht zu großen freitragenden Überstand aufnehmen muß.

Der Arm 66 ist gabelförmig, wobei das hier als Kugelgewindemutter ausgebildete Gelenk 74 über zwei gegenüberliegende ausgefluchtete Zapfen 96a und 966 zwischen den Gabelenden 76a und 766 des Schwenkarms 66 angelenkt ist. Die verschiedenen Schwenkbewegungen werden selbstverständlich über Kugellager ausgeführt, die eine spielfreie Übertragung bei minimaler Reibung gewährleisten.

Es ist ebenfalls hervorzuheben, daß die von der Gewindespindel 72, dem Motorantrieb 80-82 und dem Gelenk 74 gebildete Antriebseinrichtung durch irgendeine andere bekannte geeignete Antriebsrichtung elekti .jeher, pneumatischer oder hydraulischer Bauart ersetzt werden könnte. Es ist allein wichtig, daß diese Antriebseinrichtung bei einer gegebenen Eingangssteuerung in der Lage ist, die Achse 78 des Gelenks 74 um eine entsprechende Strecke zu verschieben. Diese Einrichtung kann beispielsweise als Servosteuerung ausgeführt werden, bei der die Stellung der Antriebsstange 72 in jedem Augenblick mit der Größe des Steuereingangs verglichen wird.

Um einen Werkzeugwechsel durch eine Drehung des Revolverkopfs (Drehung um Vs Umdrehung bei dem Revolverkopf nach Fig. 2) zu ermöglichen, wird der Schwenkarm 66 mittels einer mit einer Einrastung versebenen, !ösbaren Verriegelungsvorrichtung mit der den Revolverkopf 30 tragenden Welle 32 verbunden. Eine besondere Äusführungsform einer derartigen Vorrichtung ist bei 98 in Fig. 4 dargestellt.
Gemäß dieser Ausführungsform ist ein Hebel 100, der

in seinem mittleren Bereich mit einem Zahn oder entsprechenden Anschlagelement 102 versehen ist, bei 104 am Schwenkarm 66 angelenkt.

An einer radialen Verlängerung 106 des Schwenkarms 66 ist ein hydraulischer Stellzylinder 108 oder eine andere Hydraulisch, mechanisch oder pneumatisch gesteuerte Betätigungseinrichtung befestigt, der die Schwenkung des Hebels 100 steuern kann zwischen einer VerriegelungjK-iellung, wie der dargestellten entspricht, in der das Anschlagorgan 102 mit einer Ausnehmung eines auf der Welle 32 verkeilten Zahnkranzes 112 zusammenarbeitet und einer Entriegelungssiellung, in der dai/ Anschlagorgan 102 sich radial von den Zähnen des Zahnkranzes 112 entfernt befindet. Das Zusammenarbeiten des vom Schwenkarm 66 angetriebenen Anschlagorgans 102 und des mit der Welle 32 fest verbundenen Zahnkranzes 112 gewährleistet einerseits eine Verriegelung gegen Drehung des Schwenkarm« 66 auf der Revolverkopfwelle 32 und andererseits eine Einrastung in dem Sinn, daß der und auf diese Weise ein Parallelogramm bildet, und
eine Positionierstange 128, die über die Achse 78 am Schwenkarm 66 angelenkt und über ihr freies Ende 130 verschiebbar in einer im Stabilisierungshebel 118 vorgesehenen Bohrung 132 angeordnet ist, wobei die Achse der Bohrung 132 die Achse 120 schneidet.

Bei einer derartigen Vorrichtung ist zu Verstehen, daß die Winkelverstellung des Schwenkhebels 66 um die Achse 12 und hierdurch um die Achse 78 mittels der Positionierstange 128 das Schwenken des Stabilisierungshebels i 18 um die feststehende Achse 120 sowie auf diese Weise das Schwenken der Antriebsvorrichtung 64 um die feststehende Achse 70 bewirkt. In Fig. 4 sind die gegenseitigen Stellungen der Elemente des Positioniersystems 116 für die Stellung 2 des Schwenkarms 66 strichpunktiert dargestellt.

Das Positioniersystem 116 verdoppelt daher die zwischen der Gewindespindel 72 und dem Gelenkarm 66 vorgesehene Gelenkverbindung 74. Sie weist im Gegen-

vcnkarrnooaufdcr Weile32 mir iiiii einci begienzicn ίΰ sai/ zui iei/ieren Verbindung den Vorieii einer eindeuii-

Anzahl η (gleich der Anzahl der Ausnehmungen 110 des Zahnkranzes 112) von bestimmten relativen Winkelstellungen verriegelt werden kann. Diese Anzahl η muß selbstverständlich in der Weise gewählt werden, daß bei einem durch eine gegebene Drehung (z.B. V₈ Umdrehung) der Welle 32 bewirkten Werkzeugwechsel die Spitze des neuen Werkzeugs genau die Stelle einnimmt, die die Spitze des vorher verwendeten Werkzeugs verläßt, wobei der Schwenkarm 66 während dieses Werkzeugtauschs unbeweglich gehalten wird.

In der in Figur 4 dargestellten Nullstellung des Scrrwenkarms 66 fallen die Achsen 70 der Antriebsvorrichtung 64 und 78 des Gelenks 74 bis 0 zusammen. Daraus ergibt sich, daß die Winkellage der Antriebsvorrichtung 64 in dieser Nullstellung des Schwenkarnis nicht festgelegt ist. Da nichts einer Verstellung der Antriebsvorrichtung 64 aus der in F ig u r 4 ausgezogen dargestellten idealen Stellung entgegenwirkt, können die Gewindespindel 72 und das Gelenk 74 in Nähe der Stellung 0 beträchtlichen Kräften ausgesetzt sein, die unter Umständen den Antrieb beschädigen.

Um diese Gefahr zu beseitigen, sieht die Erfindung vor, die von der Gewindespindel 72 und dem Gelenk 74 zwischen der Antriebsvorrichtung 64 und dem Schwenkarm 66 gebildete Verbindung durch ein mechanisches Positioniersystem zu ergänzen, das jeder Stellung des Schwenkarms 66 eine bestimmte Stellung der Antriebsvorrichtung 64 insbesondere in Nähe des Nullpunkts zuordnet.

Eine Ausführungsform eines derartigen Positioniersystems 116 ist in Fig. 4 und 6 dargestellt. Dieses Positioniersystem 116 enthält:

einen an einer feststehenden Achse 120 angelenkten Stabilisierungshebel 118, der zu diesem Zweck mit einem nicht dargestellten Zapfen versehen ist, der in einem der Seitenteile, z. B. 90 a, der Wiege 84 gelagert ist, die bezüglich der Verschiebung mit der Revolverkopfwelle 32 verbunden ist (vgl. Fig. 5). Die Achse 120 ist von der Achse 12 der Welle 32 um den gleichen Abstand R entfernt wie der Abstand, der diese Achse 12 sowie die Achsen 70 und 78 trennt;

eine Schubstange 122, die an einem Ende 124 des Stabilisierungshebels 118 und über ein Gelenk 126 am Gehäuse 92 der Antriebsvorrichtung 64 angelenkt ist. Das Gelenk 126 ist in der Weise gewählt, daß das die Achsen 70 und 126 verbindende Segment gleich und parallel dem Segment ist, daß die Achse 120 mit der Anlenkachse 124 der Schubstange 122 am Stabilisierungshebel 118 verbindet.

gen Verbindung in Nähe der Nullstellung auf. Mit anderen Worten, sie legt auf genaue Weise die Winkelstellung der Antriebsvorrichtung 64 um die Achse zu fest, auch und insbesondere wenn sich der Schwenkarm 66 in der Nullstellung befindet.

Der Betrieb der oben beschriebenen Revolver-Drehmaschine ist leicht zu verstehen. Die Mechanismen 38 und 64 gestatten für ein bestimmtes Werkzeug ausgehend von der Steuerzentrale die Steuerung des Längsvorschubs bzw. des Quervorschubs. Eine derartige Steuerung ist einfach, wenn man weiß, daß beide Vorschübe sich linear in Abhängigkeit zur Verschiebung der Antriebselemente 48 und 72 verändern. Beispielsweise gestattet die Verwendung eines Schrittschaltmotors für die Antriebsvorrichtung 64 mit einem geeigneten Untersetzungsverhältnis die Steuerung des Quervorschubs mit einer Genauigkeit von 0.005 mm (Schrittgröße).

Wenn es sich darum handelt, einen Werkzeugwechsel auszuführen, d.h. am Revolverkopf 30 eine bestimmte Schaltdrehung (von '/β Umdrehungen beim betrachteten Beispiel) zu bewirken, wird die Antriebsvorrichtung 64 in der Weise gesteuert, daß sie die Welle 32 um den entsprechenden Winkel verstellt (gezählt von der Nullstellung ab). Dann wird ein Entriegeln der Vorrichtung 98 durch Speisung des hydraulischen Stellzylinders 108 bewirkt und die Antriebsvorrichtung 64 in der Weise gesteuert, daß sie den Schwenkarm 66 in seine Nullstellung zurückführt. Es wird dann von neuem die Revolverkopfwelle 32 am Schwenkarm 66 mit Hilfe der Vorrichtung 98 verriegelt, wobei das Zusammenwirken des Anschiagorgans 102 mit der gegenüberliegenden Ausnehmung 110 des Zahnkranzes 112 die gewünschte Einrastung des Schwenkanns 66 an der Welle 32 bewirkt. Die Spitze 14 des neuen Werkzeugs befindet sich dann an der Werkstückspindelachse.

In der obigen Beschreibung wurde der Fall einer Hochleistungsdrehbank betrachtet, bei der die Revolverkopfwelle große freitragende Überhänge aufnehmen konnte. Es ist verständlich, daß die oben beschriebenen Vor-Schubmechanismen 38 und 64 eine unmittelbare Anwendung bei jeder Revolversteuerung einer Revolverdrehmaschine finden können. Es ist lediglich wichtig, daß die Anbringung der den Revolverkopf 30 tragenden Welle 32 am Maschinengestell 36 gleichzeitig eine Verschiebung dieser Welle längs einer zur Spindelachse parallelen feststehenden Achse and eine Drehung um diese Achse ermöglicht.

In Figur 7 ist eine Revolverdrehmaschine geringerer

Leistungsfähigkeit wie diejenige Von Fig. 3 dargestellt. Bei dieser ist die einen verhältnismäßig geringen Durchmesser aufweisende, den Revolverkopf 30 tragende Welle 32 gegen Verschiebung am Kasten 34 festgelegt. Der Kasten 34 ist dann in auf dem Maschinengestell 36 vorgesehcncn Führungsgleitbahnen 134 verschiebbar. Die Welle 32 ist lediglich um die Achse 12 drehbar im Kasten 34 gelagert. Der Längsvofschubmechanisrhus 38 ist zwischen der Konsole 50 und der Welle 32 angeordnet, wobei die Kugelumläufmutter 54 einfach am Kasten 34 befestigt ist. Der in Fig. 7 nicht sichtbare Quervorschuo^ mechanismus ist innerhalb des Kastens 34 angeordnet Und steuert, wie oben beschrieben, die Drehung der Welle 32 gegenüber diesem Kasten.

Wenn die alleinige und einfache Anwendung der Vor-Schubmechanismen 38 und 64 beim Antrieb der Revolverkopfwelle für die Steuerung der Quer- und Längsvorschübe in einer Revolverdrehbank kein besonderes Problem stellt, ist es möglich, daß die Verwendung des Quervcrschubmeehanismus 68 für die Ausführung des Werk zeugwechsels nicht immer erwünscht ist, insbesondere im Hinblick auf Verlustzeiten. Es steht in der Tat fest, daß die Verschiebung des Gelenks 74 in Anbetracht der geforderten Genauigkeit bei dieser Verschiebung verhältnismäßig langsam bleibt und daher ein hohes Unterset-Zungsverhältnis vorgesehen werden muß.

Es kann daher eine Anbauvorrichtung für einen schnelleren Werkzeugwechsel vorgesehen werden, die sich zum Steuern der gewünschten Drehung der Revolverkopfwelle 32 eignet, wenn einmal die Verbindung 100, 102,110,112 zwischen dieser Welle und dem am Gelenk 74 der Antriebsvorrichtung 68 befestigten Steuerarm entriegelt ist.

Die Fig. 8 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung 136 für den Werkzeugwechsel. Diese weist einen an der Revolverkopfwelle 32 angeordneten Schwenkarm 138 auf, der mit der Welle 32 durch ein mit Einrastung arbeitendes Verriegelungssystem 140 fest verbunden werden kann, etwa von der Bauart, wie es oben zu 98 im Hinblick auf Fig. 4 beschrieben wurde. Das radiale Ende 142 des Arms 138 ist über eine Schubstange 144 mit einem Gleitschuh 146 verbunden, der auf einer Gleitbahn 148 angeordnet ist, die bezüglich Längsverschiebung mit der Welle 32 Verbunden ist. Im Fall einer Drehmaschine, die der in Fig. 7 dargestellten gleicht, ist die Gleitbahn 148 am Kasten 34 befestigt. Die Verschiebung des Gleitschubs 146 auf der Gleitbahn 148 wird durch einen schnell wirkenden Motor zwischen einer in Fig. 8 voll ausgezogen dargestellten Ausgangsstellung und einer in dieser Figur strichpunktiert dargestellten Endstellung gesteuert. Der Abstand zwischen diesen beiden Stellungen kann mit Hilfe eines Keils 150 eingestellt werden, um den gewünschten Betrag der Dreh"ng (Winkel α oder ß) der Revolverkopfwelle 32 sicherzustellen. Die oben genannte Motoreinrichtung kann aus einem pticum"tischeri oder h^vdr"ulischeri Stellz^l/liridsr 152 bestehen. Es ist vorteilhaft eine Bandbremsvorrichtung, etwa die schematisch bei 154 dargestellte, vorzusehen, die in der Übergangsphase sicherstellt, daß die Welle 32 in ihrer Lage gehalten wird.

Der Betrieb der Werkzeugwechselvorrichtung 136 erfolgt in der folgenden Weise: 1st das System 98 zunächst entriegelt, so wird das Verriegelungssystem 140 betätigt, um den Schwenkarm 138 fest mit der Revolverkopfwelle 32 zu verbinden. Der Gleitschuh 46 wird mit Hilfe des Motors 152 auf der Gleitbahn 148 bewegt bis er am Ende der Bewegung in Anschlag kommt. Die Welle 32 ist dann um den gewünschten Winkel ('/₈ Umdrehung) gedreht. Das Verriegelungssystem 140 wird entriegelt, während das Verriegelungssystem 98 des Schwenkarms 66 auf der Welle 32 von neuem verriegelt wird, wobei die Einrastung in der neuen erforderlichen Stellung automatisch erfolgt.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Revolverdrehmaschine, bei der der Werkzeugrevolver mit parallel zur Werkstückspindel liegender s Achse auf einer längs verlaufenden, zylindrischen und im Maschinengestell längsverschiebbar und drehbar gelagerten Schaftwelle befestigt ist, an der drehbar aber mit ihr kuppelbar und axial auf ihr unverschiebbar ein radial gerichteter Schwenkarm angeordnet ist, an dessen äußerem Ende ein Schwenkantrieb als Quervorschubmechanismus angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb aus einer Gewindespindel (72) besteht, die in einer um eine feste, parallel zur Werk-Stückspindelachse (10) verlaufende Achse (70) schwenkbaren Antriebsvorrichtung (64) quer zu dieser Achse (70) angeordnet ist und mit dem äußeren Ende des Schwenkarmes (66) über eine Gewindemutier (74) gelenkig verbunden ist, die in dem Schwenkarm (66) um eine ebenfalls zur Werkstückspindelachse (10) parallele Achse (78) verschwenkbar gelagert ist, wobei diese Achse (78) und die Schwenkachse (70) der Antriebsvorrichtung (64) von der Werkstückspindelachse (10) den gleichen Abstand haben.

2. Revolverdrehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dr· Abstand der Gewindemutterschwenkachse (78) und der der Schwenkachse (70) der Antriebsvorrichtung (64) von der Werkstückspindelachse (10) gleich ist dem Schwenkradius der Revolverwerkzeugspitzen.

3. Revolv. -drehmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daP das aus Gewindespindel (72) und zugehöriger Gewindemutter (74) bestehende Getriebe ein Kugelumla^fgetriebe ist.

4. Revolverdrehmaschine nacn Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb für die Gewindespindel (72) des Schwenkantriebs ein Schrittschaltmotor (82) dient.

5. Revolverdrehmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schrittschaltmotor (82) ein Untersetzungsgetriebe (80) nachgeschaltet ist.

6. Revolverdrehmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mechanische Positioniereinrichtung (116) zwischen der Antriebsvorrichtung (64. 68) für die Gewindespindel (72) und dem Schwenkarm (66), bestehend aus einem um eine Revolverkopfachse (32) parallele und auf dem Schwenkkreis der Werkzeugspitzen (14) liegende Achse (120) verschwenkki ι Stabilisierungshpbel(118), indem eine an die Anlen.vachse (78) des Schwenkarms (66) angelenkte Positionierstange (128) verschiebbar ist, sowie aus einer die Antriebsvorrichtung (64. 68) mit dem äußeren Ende des Stabilisierungshebels (118) verbindenden Schubstange (122).

7 Revolverdrehmaschine nach einem od. mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die l.ängsverschiebung der Revolverkopfweile (32) über ein Gewindespindelgetriebe (48, 54) mit axial feststehender, von einem Motor, Vor* zugsweise einem Schrittschaltmotor (42) angetriebener Gewindespindel (48).

65 Die Erfindung betrifft eine Revolverdrehmaschine, bei der der Werkzeugrevolver mit parallel zur Werkstückspindel liegender Achse auf einer längs verlaufenden, zylindrischen und im Maschinengestell längsverschiebbar und drehbar gelagerten Schaftwelle befestigt ist, an der drehbar aber mit ihr kuppelbar und axial auf ihr unverschiebbar ein radial gerichteter Schwenkarm angeordnet ist, an dessen äußerem Ende ein Schwenkantrieb als Quervorschubmechanismus angreift. (DE-AS 1107049).

Bei der Steuerung der Quervorschub-(Zustell-)bewegung der an einem Revolverkopf mit in Maschinenlängsrichtung verlaufender Drehachse angeordneten Werkzeuge tritt dadurch ein Problem auf, daß die Werkzeugspitzen sich auf einem Kreisbogen bewegen, der Betrag, um den die Werkzeugspitze in Richtung der Werkstückachse bewegt werden soll, aber auf der dem Kreisbogen zugehörigen Sehne bestimmt und gemessen werden muß. Für genaue Arbeiten ist also zur Berücksichtigung des Längenverhältnisses zwischen Bogen und Sehne in der Steuerung eine Korrektureinrichtung erforderlich.

Bei der vorgenannter, bekannter·. Revolverdrehmaschine nach der deutschen Auslegeschrift 1 107 049 tastet der Schwenkarm eine während des Abtastens ortsfeste Kopierschablone ab. Hierbei wandert der Abtastpunkt bei steigender Schablonenkontur am Schwenkarm weiter nach außen, wodurch der Schwenkwirkel des Schwenkarms und mit ihhr des Revolverkopfes, bezogen auf gleiche Höhenunterschiede an der Schablone, kleiner wird. Infolgedessen werden die Beträge, um die die Werkzeugspitzen gegen die Werkstückdrehachse bewegt werden (Zustellung), kleiner als die zugehörigen Höhen der Kopierschablone. Es wäre also erforderlich, eine korrigierte Kopierschablone zu verwenden, oder eine andere, zusätzliche Korrektureinrichtung zu verwenden, wenn man auf genaue Arbeit Wert legt.

Die bekannte Maschine ist überdies ausschließlich zum mechanischen Kopierdrehen gedacht und verwendbar.

Ausgehend von der Revolverdrehmaschine nach der deutschen Auslegeschnft 1 107 049 liegt demnach der Erfindung die Aufgabe zugrunde, c.ne Steuereinrichtung für die Quervorschubbewegung (Zustellung) der Revolverkopfwerkzeuge zu schaffen, mit der am Steuereingang direkt-numerisch das Maß der erforderlichen Quervorschubbewegung eingegeben werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches genannt.

Zweckmäßige Einzelheiten der erfindungsgemäßen Ausbildung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 genannt.

Falls bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtiino die Schwenkachse der Gewindespindelantriebseinrichtung ind die Schwenkachse der Gewindespindelmutter, das ist die Anlenkachse am Schwenkarm nahezu oder ganz koaxial zusammenfallen, ist die Lage der Gewindespindelantriebseinrichtung unbestimmt. Es kann die Richtung der Gewindespindel mehr oder weniger mit der radialen Richtung des Schwenkarms zusammenfallen, wodurch beim Verstellantrieb übergroße Kräfte die Folge sein könnten. Um dies auszuschließen, ist im Unteranspruch 6 eine erfindungsgemäße Positioniereinrichtung gekennzeichnet, die die Richtung der Gewindespindel stets in der Richtung der Sehne desjenigen Kreisbogens hält, um die jeweils die Werkzeugspitze für den gewünschten Zustellbetrag verschwenkt werden muß.

Mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung für die Querbewegung der Revolverkopfwerkzeuge einer Revolverdrehmaschine ist eine unmittelbare numerische Steue-