Prock, Erich (Hermann-Harry-Schmitz-Strasse 11, Düsseldorf, D-40227, DE)
Strauch, Martin (Oberheidter Strasse 10, Wuppertal, D-42349, DE)
Prock, Erich (Hermann-Harry-Schmitz-Strasse 11, Düsseldorf, D-40227, DE)
| 1. | Werkzeugmaschine mit einer drehantreibbaren Werkstückspindel (1) zur Aufnahme eines Werkstückes und mit mindestens einer Werkzeugspin del (6) zur Aufnahme eines eine Schneide aufweisenden Werkzeuges, wobei die Schneide (S) des Werkzeuges durch eine entsprechend von ei ner elektronischen Steuereinheit vorgegebener Einstellwerte servogetrie ben Verlagerung der Werkzeugspindel (6) oder gegebenenfalls ein oder mehrerer diese tragenden Träger (16,19) in den drei Raumrichtungen (X, Y, Z) und in den zwei Raumwinkeln (0, (p) in eine Arbeitsstellung zum Werkstück bringbar ist, in welcher Arbeitsstellung eine Vielzahl gleichge stalteter Werkstücke nacheinander bearbeitet werden, wobei am Werk stück durch Spanabtrag umfangsversetzt liegende Flächen erzeugt wer den, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung der Werk zeugspindel (6) oder gegebenenfalls der ein oder mehrerer diese tragen den Träger (19) ausschließlich von Linearantrieben erfolgt. |
| 2. | Spanendes Bearbeitungsverfahren eines Werkstückes, wobei das Werk stück von einer drehantreibbaren Werkstückspindel (1) getragen wird und eine Schneide (S) eines von einer drehantreibbaren Werkzeugspindel (6) getragenen Werkzeuges durch eine entsprechend von einer elektron schen Steuereinheit vorgegebener Einstellwerte servo getrieben Verlage rung der Werkzeugspindel (6) oder gegebenenfalls ein oder mehrerer diese tragenden Träger (16,19) in den drei Raumrichtungen (X, Y, Z) und in den zwei Raumwinkeln (0, (p) in eine Arbeitsstellung zum Werkstück gebracht wird, in welcher Arbeitsstellung eine Vielzahl gleichgestalteter Werkstücke nacheinander bearbeitet werden, wobei am Werkstück durch Spanabtrag umfangsversetzt liegende Flächen erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung der Werkzeugspindel (6) oder gegebenenfalls der ein oder mehrerer diese tragenden Träger (19) aus schließlich von Linearantrieben erfolgt. |
| 3. | Spanendes Bearbeitungsverfahren eines Werkstückes nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, da durch gekennzeichnet, dass alle Einstellwerte Strecken sind. |
| 4. | Spanendes Bearbeitungsverfahren eines Werkstückes nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, da durch gekennzeichnet, dass alle Linearantriebe in ihrer Arbeitsteilung ungeklemmt in Regelung gehalten sind. |
| 5. | Spanendes Bearbeitungsverfahren eines Werkstückes nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, da durch gekennzeichnet, dass zumindest die die Positionierung der Werk zeugspindel in den zwei die Raumrichtung definierenden Raumwin keln (0, (p) mittelst Spindelantrieben erfolgt, und die Drehungsstellung der Spindel bzw. der Spindelmutter in der Arbeitsstellung mittelst Rege lung gehalten ist. |
| 6. | Spanendes Bearbeitungsverfahren eines Werkstückes nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, ge kennzeichnet durch einen zumindest in einer Raumrichtung (X) linearer lagerbaren und um eine dazu senkrecht stehenden Achse (Y) schwenkver lagerbaren Werkzeugträgerturm (16), wobei der Werkzeugträgerturm (16) einen die Werkstückspindel (1) tragenden Werkzeugspindelträger (19) trägt, der entlang der Achse (Y) des Turmes (16) linearverlagerbar und um eine quer zur Schwenkachse (Y) des Turmes (16) verlaufende Neigungs achse (P1, P2) schwenkverlagerbar ist, und die Werkstückspindel entlang ihrer Achse linearverschieblich auf dem Werkzeugspindelträger angeord net ist. |
| 7. | Spanendes Bearbeitungsverfahren eines Werkstückes nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, da durch gekennzeichnet, dass die Linearverlagerung des Werkzeugträger turmes (16) und/oder des Werkzeugspindelträgers (19) mittelst Spin delantrieben erfolgt, und die Drehungsstellung der Spindel bzw. der Spindelmutter in der Arbeitsstellung mittelst Regelung gehalten ist. |
| 8. | Werkzeugmaschine mit einer drehantreibbaren Werkstückspindel (1) und mit mindestens einer um einen Schwenkpunkt (P1) schwenkbaren Werk zeuganordnung (4) mit einer mit der Werkstückspindel (1) synchronisiert drehantreibbaren Werkzeugspindel (6), wobei die Werkzeugspin delanordnung (4) mittelst eines ersten Antriebs (7) in einer Richtung (x) im Wesentlichen quer zur Achsrichtung (z) der Werkstückspindel (1) verla gerbar ist und in einen Abstand (A) zum Schwerpunkt (P1) an einem zwei ten Schwenkpunkt (P2) der Werkzeuganordnung (4) ein zweiter Antrieb (8) zum Einstellen der Schwenkstellung angreift, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebe (7,8) zwei in der im Wesentlichen quer zur Achsrichtung (z) der Werkstückspindel (1) verlaufenden Richtung (x) par allel zueinander sich erstreckende Linearantriebe (7,8) sind, wobei jeder Linearantrieb (7,8) einen entlang seiner Erstreckungsrichtung (x) positio nierbaren Schlitten (11,12) trägt, wobei dem einen Schlitten (11) der erste Punkt (P1) und dem anderen Schlitten (12) der zweite Schwenkpunkt (P2) zugeordnet ist und der zweite Schwenkpunkt (P2) über eine Linearins besondere eine Kulissenführung (13) mit der Werkzeuganordnung (4) verbunden ist. |
| 9. | Werkzeugmaschine nach Anspruch 10 oder insbesondere danach, da durch gekennzeichnet, dass die Linearantriebe Spindeln (7,8) mit elektri schen Einzelantrieben (14,15) sind und die Spindelmuttern den Schlitten (11,12) zugeordnet sind. |
| 10. | Werkzeugmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindel (6) entlang ihrer Achsrichtung (U) auf einem um den er sten Schwenkpunkt (P1) schwenkbar gelagerten, der Werkzeuganordnung (4) zugeordneten Träger (19) linearverlagerbar ist. |
| 11. | Werkzeugmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet dass die Spindeln (7,8) an einem um eine parallel zur Spindelachse verlaufenden Achse drehbar gelagerten Turm (16) angeordnet sind. |
| 12. | Werkzeugmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm (16) mittelst eines Spindelantriebes (10) drehbar ist. |
| 13. | Werkzeugmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm (16) in einer Richtung (y) quer zur Werkstückachsenrichtung (z) und quer zur Spindelerstreckungsrichtung (x) über einen Spindelantrieb (17) gegenüber dem Maschinenbett (31) verlagerbar ist. |
| 14. | Werkzeugmaschine. nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine zu einer die Werkstückspindel (1) schneidenden, in XRichtung verlaufenden Li nie im Wesentlichen klappsymmetrische Anordnung zweier Werk zeugspindeln (6). |
| 15. | Werkzeugmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelantriebe Kugelrollenspindelantriebe sind mit vorgespannten La gern. |
| 16. | Werkzeugmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch einen dem Drehlager des ersten Lagerpunktes (P1) zugeordneten Drehgeber (22). |
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein spanendes Bearbeitungsverfahren eines Werkstückes.
Die Erfindung betrifft sodann eine Werkzeugmaschine, insbesondere zum Be- arbeiten der Stirnflächen von Zahnrädern, zum allgemeinen FFäsbearbeiten von Werkstücken, zur Verzahnbearbeitung oder zur Mehrkantbearbeitung, mit ei- ner drehantreibbaren Werkstückspindel und mindestens einer um einen Schwenkpunkt schwenkbaren Werkzeuganordnung mit einer mit der Werk- stückspindel synchronisiert drehantreibbaren Werkzeugspindel, wobei der Schwenkpunkt mittelst eines ersten Antriebs in einer Richtung im Wesentlichen quer zur Achsrichtung der Werkzeugspindel verlagerbar ist und in einem mit Abstand zum Schwenkpunkt an einem zweiten Schwenkpunkt der Werk- zeuganordnung ein zweiter Antrieb zum Einstellen der Schwenkstellung an- greift.
Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der DE 10113 653 AI vorbekannt.
Dort ist der erste Schwenkpunkt einem Schlitten zugeordnet, der in zwei Raumrichtungen verlagerbar ist. Diese Schrift beschreibt verschiedene Getrie- be, mit denen das zweite Lager realisiert ist.
Die DEAS 10 48 762 zeigt eine Werkzeugmaschine mit zwei Werkzeuganord- nungen, jede Werkzeuganordnung ist um eine ihr zugeordnete Schwenkachse schwenkbar. Das Schwenken muss hier per Hand erfolgen.
Ferner ist eine Z ahnkantenbearbeitungsmaschine vorbekannt, bei der mit elf Freiheitsgraden das Werkzeug und das Werkstück gegeneinander verlagerbar sind. Auch hier sind zum Schwenken und Neigen der Drehantriebe vorgese- hen.
Die EP 0 107 826 beschreibt eine Werkzeugmaschine, bei der die Werkzeu- ganordnungen ihre Schwenklage gegenüber der Werkstückspindel ändern können. Dies muss hier manuell erfolgen.
Für eine CNC-gesteuerte Werkzeugmaschine ist das exakte und reproduzier- bare Zustellen der Werkzeuge von großer Bedeutung. Dabei müssen die Werkzeugspindeln eine exakte Raumstellung einnehmen. Die Verwirklichung der hierzu erforderlichen Verstellgetriebe durch Schneckenantriebe ist auf- wendig, spielbehaftet und demnach ungenau.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Werkzeugma- schine sowohl herstellungstechnisch als auch gebrauchsvorteilhaft weiterzu- bilden.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.
Erfindungsgemäß ist zunächst vorgesehen, dass die Positionierung der Werk- zeugspindel oder gegebenenfalls der ein oder mehreren diese tragenden Trä- ger ausschließlich von Linearantrieben erfolgt. Auch die Schwenkbewegungen, die die Werkzeugspindel bzw. ein oder mehrere der sie tragenden Träger voll- führen, werden von Linearantrieben angetrieben. Hierzu bilden die gegenein- ander zu verschwenkenden Maschinenteile Hebelarme aus, zwischen denen sich die Linearantriebe erstrecken. Bei der Wahl der Länge der Hebelarme wird erfindungsgemäß so vorgegangen, dass die Längen der Hebelarme gleich groß sind, so dass der Linearantrieb momentenfrei dort angreifen kann. Es ist aber auch vorgesehen, die Winkelstellung der Werkzeugspindel oder eines der sie tragenden Trägers durch die Verwendung zweier parallel zueinander liegen- der Linearantriebe einzustellen. Bei dieser Variante ist es zudem möglich, durch Synchronbetätigung beider Linearantriebe in die gleiche Richtung, eine Linearverlagerung der Werkzeugspindel oder eines sie tragenden Trägers zu verwirklichen. Besonders vorteilhaft für das exakte und reproduzierbare Zu- stellen der Werkzeuge ist das"In-der-Regelung-halten"der Linearantriebe in ihrer Arbeitsstellung. Obwohl diese Zustellachsen in der Arbeitsstellung bis auf die Vorschubachse nicht betätigt werden, werden sie ungeklemmt in der Regelung gehalten. Dies hat zur Folge, dass in der Massen-oder Serienpro- duktion die Rüstzeiten bei einem Werkstückwechsel erheblich reduziert sind.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem Verfahren kann mit einem Standardwerkzeug, beispielsweise mit einem Einzahnschlagmesser mit einer 90° zur Drehachse abragenden gradlinig verlaufenden Schneide gearbeitet werden. Mit diesem Standardwerkzeug können Flächen mit unterschiedlicher Neigung und Größe an unterschiedlichen Werkzeugen gefräst werden. Das Umrüsten besteht dann im Wesentlichen nur noch darin, die Einstellwerte für das neue Werkstück einzugeben. Da die Achsen reproduzierbar die ver- schiedenen, jedem Werkstück zugeordneten Arbeitsstellungen anfahren kön-
nen, sind manuelle Korrekturen-wenn überhaupt-nur in sehr geringem Umfange erforderlich. Der erfindungsgemäße Aufbau der Werkzeugmaschine erlaubt es zudem, in Simulationsrechnungen gewonnene Einstelldaten für die Raumlage und die Raumrichtung der Werkstückspindel zu verwenden. Diese Einstelldaten werden in die elektronische Steuereinrichtung eingegeben. An- hand der in der elektronischen Recheneinheit hinterlegten geometrischen An- gaben errechnet diese dann die Einstellwerte für die Linearantriebe. Ist der Li- nearantrieb beispielsweise als Spindel ausgebildet, wobei entweder die Spin- delmutter oder die Gewindespindel drehangetrieben ist, wird in der Arbeits- stellung der Drehantrieb für entweder die Spindelmutter oder die Gewinde- spindel nicht mechanisch gebremst, sondern elektronisch in einer definierten Drehstellung gehalten. Die Einstellwerte für die einzelnen Linearantriebe sind jedoch vorzugsweise Strecken. Diese Strecken werden von einer elektronischen Recheneinheit der elektronischen Steuereinheit berechnet. Ausgangspunkt für die Berechnung sind vom Bediener eingegebene Kenndaten für die zu bearbei- tende Fläche, beispielsweise die Lage der zu bearbeitenden Fläche im Raum, insbesondere betreffend ein durch die Werkstückachse definiertes Bezugssy- stem. Ausgehend von dieser Eingangsgröße wird die Arbeitsstellung der Schneide des Werkzeuges berechnet, also deren Raumposition und die zuge- hörigen Winkel, die die Raumrichtung der Werkzeugspindel definieren. Mit den aus der Konstruktion der Maschine her bekannten Längenmaße können dann die Strecken berechnet werden, auf welche die Linearantriebe eingestellt werden. Die Verwendung von Strecken als Einstellwerte bringt in Kombination mit der Verwendung der Linearantriebe die Möglichkeit, die Werkzeugspindel in die zuvor errechnete Raumposition zu bringen. Es ist vorteilhaft, wenn zu- mindest die die Positionierung der Werkzeugspindel in den zwei die Raum- richtung definierenden Raumwinkel mittelst Spindelantrieben erfolgt. Auch hier wird die Drehstellung der Spindel bzw. der Spindelmutter in der Arbeits- stellung mittels Regelung gehalten. Bevorzugt besitzt die Vorrichtung einen
Werkzeugträgerturm, der zumindest in einer Raumrichtung linear verlagerbar ist. Um eine dazu senkrecht stehende Achse kann der Werkzeugträgerturm ge- schwenkt werden. Ein von dem Werkzeugträgerturm getragene Werk- zeugspindelträger kann in Richtung der Werkzeugträgerachse linear verlagert werden. Um eine quer zur Werkzeugträgerturmachse liegenden Neigungsach- se kann der Werkzeugspindelträger geschwenkt werden. Die Werkzeugspindel kann entlang ihrer Achse linear verschieblich auf dem Werkzeugspindelträger angeordnet sein. Die Linearverlagerungen von Werkzeugträgerturm und Werkzeugspindelträger können ebenfalls von Spindeltrieben verwirklicht sein.
Auch hier wird die Drehstellung der Spindel bzw. der Spindelmutter in der Arbeitsstellung mittels Regelung gehalten. Auch wenn die vom Bediener in die Maschine eingegebenen Vorgaben Winkelangaben enthalten, so rechnet die elektronische Recheneinheit dennoch daraus Strecken, die als Einstellwerte an die Linearantriebe gegeben werden. Den Linearantrieben sind deshalb Wegge- ber zugeordnet, um die Einstellung vornehmen zu können. Gleichwohl besit- zen die Antriebsmotoren oder Antriebsuntersetzungsgetriebe Drehgeber, so dass auch mit den von dort gegebenen Drehwinkeln die Streckenlänge be- stimmbar ist.
In einer Variante ist zunächst und im Wesentlichen vorgesehen, dass zwei An- triebe, in der im Wesentlichen quer zur Achsrichtung der Werkzeugspindel verlaufenden Richtung parallel zueinander sich erstrecken, Linearantriebe, insbesondere Spindeln ausbilden, wobei jede Lineareinheit einen entlang sei- ner Erstreckungsrichtung positionierbaren Schlitten trägt, wobei dem einen Schlitten der erste Schwenkpunkt und dem anderen Schlitten der zweite Schwenkpunkt zugeordnet ist und der zweite Schwenkpunkt über eine Linear- insbesondere Kulissenführung mit der Werkzeuganordnung verbunden ist. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Linearantriebe Gewindespindeln ausbilden, die von elektrischen Einzelantrieben antreibbar
sind und die Spindelmuttern den Spindelschlitten zugeordnet sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugspindel entlang ihrer Achsrichtung auf einem um den ersten Lagerpunkt schwenkbar gelagerten, der Werkzeu- ganordnung zugeordneten Träger linearverlagerbar ist. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Linearantriebe an einem um eine parallel zu ihrer Achse verlaufenden Achse drehbaren Turm angeordnet sind. Auch der Turm kann mittelst eines Linearantriebes, bspw. eines Spindelantriebes drehbar sein.
Ferner kann der Turm in einer Richtung quer zur Werkstückachsenrichtung und quer zur Spindelerstreckungsrichtung über einen Spindelantrieb gegen- über dem Maschinenbett verlagerbar sein. Die Spindelantriebe sind vorzugs- weise Kugelrollenspindelantriebe mit vorgespannten Lagern. Dies hat Spiel- freiheit zur Folge. Mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung lässt sich eine Werkzeugspindel durch Synchronbetätigung aller Spindelantriebe im Raum verlagern. Mit der Vorrichtung lässt sich auch durch Betätigungen von nur ei- nem Spindelantrieb die Werkzeuganordnung um einen der beiden Schwenk- punkte drehen. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, dass durch gleichzeitige Betätigung beider Spindeln mit unterschiedlichen Drehzahlen die Werkstückspindel bzw. die Werkzeuganordnung um einen virtuellen Dreh- punkt geschwenkt werden kann. Der virtuelle Drehpunkt kann dabei der An- griffspunkt des von der Werkzeugspindel gedrehten Schlagmessers an einem Zahnrad sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt die Werkzeugma- schine zwei klappsymmetrisch angeordnete Turme, die jeweils zwei Spindeln und je eine auf den beiden Spindeln sitzende Werkzeuganordnungen aufwei- sen.
Betreffend die Funktionsweise einer derartigen aus drei Spindeln bestehenden Maschine, bei der die Antriebsmotoren der einzelnen Spindeln im Gleichlauf miteinander stehen, wird auf die EP 0 107 826 bzw. die DE 10113 653 AI ver- wiesen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 in grob schematischer Darstellung in der Ansicht ein Ausführungsbei- spiel einer Werkzeugmaschine, Eig. 2 eine Detailansicht einer Werkzeuganordnung in Blickrichtung der Pfei- le II-II in Figur 1, Fig. 3 eine Detaildarstellung einer Führung im Bereich des zweiten Drehla- gers entlang der Schnittlinie III-III in Figur 2, Fig. 4 eine Detaildarstellung des Drehlagers des Turmes 16 auf einer Grund- platte 30 in der Draufsicht gemäß der Linie IV-IV in Figur 1 und Fig. 5 schematisch die die Lage der Werkzeugspindel A bzw. der Schneide S definierenden Parameter in schematischer Darstellung.
Die Werkzeugmaschine dient der Erzeugung von Abdachungen an den Stim- flächen von Zahnrädern 2. Dabei wird ein Zahnrad 2 von einem Futter einer Werkstückspindel 1 gehalten. Die Werkstückspindel, die sich um die Achse W dreht, verläuft in der Z-Achse und wird von einem Antriebsmotor 3 angetrie- ben.
Die Abdachungen der Stirnflächen der Zahnräder 2 erfolgt durch Synchronbe- arbeitung mittels Schlagmessern 9. Es sind zwei Schlagmesser 9 vorgesehen, die jeweils auf einer Werkstückspindel 6 angeordnet sind. Auf der Werkstück- spindel 6 können aber auch Mehrzahnschlagmesser angeordnet sein. Jede der
beiden Werkzeugspindeln 6 ist dabei einer Werkzeuganordnung 4 zugeordnet.
Die Werkzeuganordnung 4 besitzt einen Spindelkasten 18 und einen An- triebsmotor 5. Die Antriebsmotoren 5 der beiden Werkzeuganordnungen 4 sind mit dem Antriebsmotor 3 der Werkstückspindel 1 synchronisiert. Sie stehen in einem festen Drehzahlverhältnis zueinander.
Das Maschinenbett 31 der Werkzeugmaschine bildet eine Horizontalführung 32 aus. Auf dieser Horizontalführung 32 ist eine Grundplatte 30 in Richtung X verlagerbar. Hierzu dient eine fest im Maschinenbett 31 gelagerte Kugelrollen- spindel 17, die von einem Spindelantrieb 33 angetrieben wird. Unterhalb der Grundplatte 30 befindet sich die Spindelmutter, so dass durch Betätigung des Spindelantriebs 33 die Grundplatte 30 in Richtung Y verlagert werden kann.
Fest mit der Grundplatte 30 verbunden ist ein torförmiger Körper 23. Dieses Tor 23 lagert einen Ausleger 29, der um ein Drehlager 26 schwenkbar ist. Das freie Ende des Auslegers 29 trägt einen Spindelantrieb 28, dessen Spindel 10 an einem Arm 24 eines Turmes 16 angreift. Der Arm 24 des Turmes 16 trägt ein Drehlager 25, welches die Spindelmutter für die Spindel 10 ausbildet. Der Turm 16 ist um ein Drehlager 27, welches sich in der X-Richtung erstreckt, schwenkbar. Durch Betätigung des Spindelantriebes 28 kann der Turm 16 um die in der X-Achse verlaufende Schwenkachse, die durch das Drehlager 27 de- finiert ist, gedreht werden. Dabei wird der Turm 16 von der Grundplatte 30 getragen.
Der Turm 16 trägt zwei zueinander parallele Kugelrollenspindeln 7,8. Diese beiden Gewindespindeln 7,8 erstrecken sich in der Y-Richtung. Auf dem Kopf des Turmes 16 befinden sich die beiden elektrischen Einzelantriebe 14,15 für die beiden mit einem Abstand A voneinander beabstandeten Kugelrollenspin- d eln 7, 8.
Jede der beiden Kugelrollenspindeln 7,8 trägt einen Spindelschlitten 11,12.
Jeder Spindelschlitten 11,12 ist zusätzlich noch an einer Führungsschiene des Turmes 16 geführt. Durch Drehen der Gewindespindeln 7,8 kann der zugeord- nete Spindelschlitten in Y-Richtung verlagert werden. Dem Spindelschlitten 11 ist ein erstes Drehlager Pl zugeordnet, welches werkzeugseitig einer Werk- zeuganordnung 4 angeordnet ist. Der der Kugelrollenspindel 8 zugeordnete Spindelschlitten 12 trägt ein zweites Drehlager P2, welches der Antriebsseite der Werkzeuganordnung 4 zugeordnet ist. Ein Träger 19 sitzt schwenkbar um das Drehlager Pl auf dem Spindelschlitten 11. An einer doppelten Führung 21 des Trägers 19 sitzt eine Kulissenführung 13, die dem Spindelschlitten 12 zu- geordnet ist. Diese Kulissenführung 13 ist um den zweiten Lagerpunkt P2 schwenkbar. Dies hat zur Folge, dass sich bei einer Schwenkung des Trägers 19 um den ersten Lagerpunkt Pl der zweite Lagerpunkt P2 relativ vom ersten La- gerpunkt Pl entfernen kann. Hierbei gleitet die Führung 21 des Trägers 19 in der Kulisse 13. Diese schwenkt dabei um den zweiten Lagerpunkt P2.
Der Träger 19 besitzt nicht nur auf seiner Unterseite Führungen 21, sondern auch auf seiner Oberseite Führungen 20. Beide Führungen 21,20 verlaufen parallel zueinander und in Erstreckungsrichtung des Trägers 19. Auf der ober- seitigen Führung 20 sitzt der Spindelkasten 18 einer Werkzeuganordnung 4 derart, dass das Werkzeug 9 entlang seiner Drehachse U verlagert werden kann. Auch diese Verlagerung erfolgt durch einen Linearantrieb in Form einer Kugelrollenspindelanordnung. Das Werkzeug 9 sitzt dabei auswechselbar in einem Futter der Werkzeugspindel 6.
Die Werkzeugmaschine weist zwei klappsymmetrisch zueinander angeordnete Werkzeuganordnungen 4, die jeweils einem Turm 16 zugeordnet sind, auf.
Hervorzuheben ist, dass beim Ausführungsbeispiel sämtliche Drehantriebe über Linearantriebe verwirklicht sind. Die Linearantriebe sind dabei durch eine entsprechende Verspannung der Lager, insbesondere Kugellager spielfrei. Um die Werkzeuge rechnergesteuert zu positionieren, sind die Linearantriebe mit Linearweggebern versehen. Die jeweiligen ersten Lagerpunkte Pl besitzen Drehgeber 22. Mit der beschriebenen Anordnung ist eine Positionierung der Werkzeuganordnung 4 um jede virtuelle Raum-Drehachse möglich. Die Werk- stückspindel 1 kann auch in ihrer Achsrichtung W zum Zwecke der Zustellung oder des Vorschubes verlagert werden. Die Verlagerung der Werkzeugspindel 6 gegenüber dem Träger 19 kann ebenfalls zum Zwecke des Vorschubes oder zum Zwecke der Zustellung erfolgen.
Die beschriebene Werkzeugmaschine ist in der Lage verschiedenartige Werk- stücke zu bearbeiten. Im Wesentlichen handelt es sich bei diesen Werkstücken um verzahnte Werkstücke, insbesondere Zahnräder. In die Zahnflanken dieser Zahnräder sollen in entsprechender Teilung umfangsversetzt gleichartige Flä- chen gefräst werden. Die Vorrichtung ist insbesondere dazu in der Lage, ein schnell auf die Bearbeitung eines andersgestalteten Werkstückes umzustellen.
Bei dieser Umstellung muss die Werkzeugspindel in eine andere Arbeitsstel- lung zum Werkstück gebracht werden. Das bedeutet, die Schneide des Werk- zeuges muss in eine andere, durch die drei Raumrichtungen X, Y, Z definierte Lage gebracht werden und in eine andere, durch die beiden Raumwinkel 0 und (p definierte Raumrichtung verschwenkt werden. Die diese Stellung bestim- menden geometrischen Parameter sind zuvor berechnet worden. Ausgehend dieser, die Raumlage der Werkzeugspindel definierenden Koordinaten X, Y, Z, e, ç werden Einstellwerte für die insgesamt vierzehn Linearachsen berechnet.
Dies erfolgt unter Berücksichtigung der konstruktiven Längenmaße der Ma- schine. Die Einstellwerte, die von einer elektronischen Steuereinrichtung an die Linearantriebe gegeben werden, sind Streckenmaße. Haben die pro Werk-
zeugspindel fünf Einstellachsen ihrer Endpo sition erreicht, ist die Arbeitsstel- lung angefahren. In dieser Stellung werden die Linearantriebe nicht reibschlüs- sig geklemmt oder formschlüssig gehalten, sondern durch ständiges Nachre- geln fixiert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat bevorzugt zwei, im Wesentlichen spie- gelsymmetrisch angeordnete Werkzeugspindeln. Die diesen Spindeln zuge- ordneten Schneiden bearbeiten jeweils eine ihnen zugeordnete Fläche, wobei die beiden Flächen dachartig zueinander stehen.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offen- barung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt im Text zi- tierten Druckschriften sowie der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.