Drehen von Werkstücken auf einer Werkzeugmaschine

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für eine Werkzeugmaschine,

- wobei die Werkzeugmaschine zumindest einen Werkstücktisch, eine auf dem Werkstücktisch angeordnete erste Werkstückauf- nähme und ein erstes Werkzeug aufweist,

- wobei der Werkstücktisch lagegeregelt um eine Drehachse drehbar ist und das erste Werkzeug lagegeregelt zumindest parallel zur Drehachse verfahrbar ist,

- wobei in die erste Werkstückaufnahme ein erstes Werkstück eingespannt wird,

- wobei der Werkstücktisch über eine Vielzahl von vollständigen Umdrehungen um die Drehachse gedreht wird,

- wobei während des Drehens des Werkstücktischs um die Dreh ^¬ achse das erste Werkzeug zumindest temporär auf einer vom Werkstücktisch im Wesentlichen abgewandten Seite an das erste Werkstück angestellt wird, so dass das erste Werkzeug das erste Werkstück spanabhebend bearbeitet,

- wobei das erste Werkzeug sich während der gesamten spanab ^¬ hebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks durch das erste Werkzeug in einem ersten Abstand von der Drehachse befin ^¬ det, der stets mindestens so groß wie ein vorbestimmter erster Mindestabstand ist,

- wobei die erste Werkstückaufnahme auf dem Werkstücktisch während der spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werk- Stücks durch das erste Werkzeug lagegeregelt verschoben wird .

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Compu ^¬ terprogramm, das Maschinencode umfasst, der von einer Steuer- einrichtung einer Werkzeugmaschine unmittelbar abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steu ^¬ ereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung eine Werkzeugmaschine, die zumindest einen lagegeregelt um eine Dreh ^¬ achse drehbaren Werkstücktisch, eine auf dem Werkstücktisch angeordnete erste Werkstückaufnahme und ein lagegeregelt zu ^¬ mindest parallel zur Drehachse verfahrbares erstes Werkzeug aufweist, derart betreibt,

- dass der Werkstücktisch über eine Vielzahl von vollständi- gen Umdrehungen um die Drehachse gedreht wird,

- dass während des Drehens des Werkstücktischs um die Dreh ^¬ achse das erste Werkzeug zumindest temporär auf einer vom Werkstücktisch im wesentlichen abgewandten Seite an ein in die erste Werkstückaufnahme eingespanntes erstes Werkstück angestellt wird, so dass das erste Werkzeug das erste Werk ^¬ stück spanabhebend bearbeitet und

- dass das erste Werkzeug sich während der gesamten spanabhe ^¬ benden Bearbeitung des ersten Werkstücks durch das erste Werkzeug in einem ersten Abstand von der Drehachse befin- det, der stets mindestens so groß wie ein vorbestimmter erster Mindestabstand ist.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steu ^¬ ereinrichtung einer Werkzeugmaschine, wobei die Steuerein- richtung mit einem Computerprogramm programmiert ist, so dass sie die Werkzeugmaschine entsprechend den obenstehend angege ^¬ benen Maßnahmen betreibt.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Werk- zeugmaschine,

- wobei die Werkzeugmaschine zumindest einen Werkstücktisch, eine auf dem Werkstücktisch angeordnete erste Werkstückauf ^¬ nahme und ein erstes Werkzeug aufweist,

- wobei der Werkstücktisch lagegeregelt über eine Vielzahl von vollständigen Umdrehungen um eine Drehachse drehbar ist und das erste Werkzeug lagegeregelt zumindest parallel zur Drehachse verfahrbar ist,

- wobei die Werkzeugmaschine eine derartige Steuereinrichtung aufweist .

Die genannten Gegenstände sind aus der US 2004/0 244 546 AI bekannt . Aus der WO 2006/015 761 AI und aus der EP 2 275 217 AI sind ähnliche Gegenstände bekannt, wobei bei diesen Schriften je ^¬ doch die erste Werkstückaufnahme auf dem Werkstücktisch wäh ^¬ rend der spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks durch das erste Werkzeug nicht verschoben wird und bei der EP 2 275 217 AI zusätzlich auch keine Aussage über eine Lagere ^¬ gelung der Drehung des Werkstücktischs getroffen ist.

Bei der Bearbeitung metallischer Werkstücke wird das Werk- stück in der Regel auf einem Werkstücktisch in eine Werkstückaufnahme eingespannt und dann mittels spanabhebender Werkzeuge bearbeitet. Zur Bearbeitung des Werkstücks wird das Werkzeug lagegeregelt relativ zum Werkstück verfahren. Die spanabhebende Bearbeitung kann beispielsweise ein Fräsen sein. Diese Art der Bearbeitung ist besonders flexibel.

Die Bearbeitung durch Fräsen ist zwar sehr flexibel, benötigt bei manchen Werkstücken jedoch erhebliche Zeit. In vielen Fällen ist dies unumgänglich. In anderen Fällen kann die Be- arbeitungszeit deutlich verkürzt werden, wenn das Werkstück nicht durch Fräsen, sondern durch Drehen bearbeitet wird. Beim Drehen wird das Werkstück um eine Achse rotiert und das Werkzeug an das Werkstück angestellt. Dadurch werden in der Regel rotationssymmetrische Teile hergestellt.

Meist erfolgt das Anstellen des Werkzeugs an das Werkstück auf einer Drehbank aus radialer Richtung. In jüngerer Zeit wird die Bearbeitung durch Drehen aber auch auf üblichen Werkzeugmaschinen angewendet. In diesem Fall wird das Werk- zeug zur Bearbeitung der vom Werkstücktisch abgewandten Seite des Werkstücks verwendet, also zur Bearbeitung der Stirnseite des Werkstücks (sogenannte Stirnflächenbearbeitung) . Zu die ^¬ sem Zweck wird das Werkstück auf dem Werkstücktisch in eine Werkstückaufnahme eingespannt. Der Werkstücktisch - der meist als Rundtisch ausgebildet ist - wird schnell gedreht. Während des Drehens des Werkstücktischs um die Drehachse wird das erste Werkzeug parallel zur Drehachse an das Werkstück ange ^¬ stellt, so dass das erste Werkzeug das erste Werkstück spa- nabhebend bearbeitet. Dadurch lassen sich gegenüber einem herkömmlichen Fräsen erhebliche Produktivitätssteigerungen erzielen. Dies gilt ganz besonders, wenn ein flaches Profil bearbeitet werden soll.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer derartige Bearbeitungs ^¬ vorgänge so optimiert werden können, dass sie maximale Pro ^¬ duktivität und eine technologisch optimale Bearbeitung mitei- nander vereinen.

Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.

Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs ge ^¬ nannten Art dadurch ausgestaltet, dass eine Richtung, in wel ^¬ cher die Verschiebung erfolgt, eine Komponente zur Drehachse hin bzw. von ihr weg aufweist

Dadurch ist es möglich, dass trotz der praktisch immer bestehenden Begrenzung der Drehzahl des Werkstücktischs die Geschwindigkeit des ersten Werkzeugs relativ zum Werkstück je- derzeit oberhalb eines Minimalwertes gehalten werden kann, wobei der Minimalwert durch das Produkt des ersten Mindestab- stands und die maximale Drehzahl des Werkstücktischs bestimmt ist. Dadurch kann zum einen eine technologisch optimale Bearbeitung gewährleistet werden. Weiterhin ist durch die Gewähr- leistung einer Mindestgeschwindigkeit auch eine Produktivi ^¬ tätssteigerung erzielbar.

Das gewünschte Ziel - eine Einhaltung des ersten Mindestab- stands - kann hierbei dadurch erreicht werden, dass das Ver- schieben der ersten Werkstückaufnahme - und mit ihr des ers ^¬ ten Werkstücks - auf dem Werkstücktisch zur Drehachse hin bzw. von ihr weg erfolgt. Dadurch können Bereiche des ersten Werkstücks, die sich zunächst in unmittelbarer Nähe der Dreh- achse befinden (deren Abstand also zunächst kleiner als der erste Mindestabstand ist) , nach radial außen verlagert wer ^¬ den, so dass sie nach dem Verlagern nach radial außen einen Abstand von der Drehachse aufweisen, der mindestens so groß wie der vorbestimmte erste Mindestabstand ist.

Wenn die erste Werkstückaufnahme auf dem Werkstücktisch wäh ^¬ rend der spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks durch das erste Werkzeug lagegeregelt zur Drehachse hin oder von ihr weg verschoben wird, ist es möglich, das Werkzeug zur Drehachse gesehen (also in Radialrichtung) zu positionieren. Je nach Ausmaß, in dem ein Verschieben der ersten Werkstückaufnahme zur Drehachse hin bzw. von ihr weg möglich ist, kann dies sogar zwingend erforderlich sein. Bei einem hinreichend großen Ausmaß der möglichen Verschiebung der ersten Werkstückaufnahme ist es jedoch alternativ möglich, dass das ers ^¬ te Werkzeug während der gesamten spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks durch das erste Werkzeug radial zur Drehachse gesehen stets an derselben Position gehalten wird. Diese Vorgehensweise ermöglicht insbesondere, den Werkstück ^¬ tisch mit konstanter Drehzahl zu betreiben und dadurch auch die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstück und Werkzeug konstant zu halten. Der Abstand des ersten Werkzeugs von der Drehachse und die Drehzahl des Werkstücktischs können dadurch auf einfache Weise so aufeinander abgestimmt sein, dass sich eine aus technologischer Sicht optimale Bearbeitung des ers ^¬ ten Werkstücks durch das erste Werkzeug ergibt.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen,

- dass zusätzlich ein zweites Werkstück in eine auf dem Werkstücktisch angeordnete zweite Werkstückaufnahme eingespannt wird und

- dass das erste Werkzeug während des Drehens des Werkstück- tischs um die Drehachse zumindest temporär auf einer vom

Werkstücktisch im wesentlichen abgewandten Seite auch an das zweite Werkstück angestellt wird, so dass das erste Werkzeug auch das zweite Werkstück spanabhebend bearbeitet. Durch diese Vorgehensweise lassen sich verschiedene Vorteile erreichen. Zunächst können, bezogen auf den Werkzeugtisch, Unwuchten, die bei nur einem einzelnen, exzentrisch angeord- neten Werkstück zwangsweise auftreten würden, vermieden oder zumindest deutlich reduziert werden. Weiterhin lässt sich - bezogen auf eine einzelne Umdrehung des Werkstücktisches - der Anteil an Zeiten, während derer durch das erste Werkzeug keine Bearbeitung eines Werkstücks erfolgt, minimieren. Die Produktivität wird daher gesteigert. In vielen Fällen ergibt sich dadurch zusätzlich auch eine verbesserte Nutzung des Werkstücktischs . Weil in diesem Fall die Werkstücke in einem relativ großen Abstand von der Drehachse angeordnet werden, vereinfacht diese Ausgestaltung oftmals auch, mittels relativ geringer Drehzahlen des Werkstücktischs eine hohe Geschwin ^¬ digkeit zwischen dem ersten Werkzeug und den Werkstücken zu erreichen .

Im einfachsten Fall sind das erste und das zweite Werkstück gleichartig zueinander und werden weiterhin das erste und das zweite Werkstück durch das erste Werkzeug in gleichartiger Weise bearbeitet. Dies ist jedoch nicht zwingend erforder ^¬ lich. Vielmehr ist es alternativ möglich, dass das erste und das zweite Werkstück durch das erste Werkzeug in voneinander verschiedener Weise bearbeitet werden.

In einer weiteren ebenfalls besonders bevorzugten Ausgestal ^¬ tung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen,

- dass die Werkzeugmaschine zusätzlich ein zweites Werkzeug aufweist,

- dass das zweite Werkzeug lagegeregelt zumindest parallel zur Drehachse verfahrbar ist,

- dass während des Drehens des Werkstücktischs um die Dreh ^¬ achse das zweite Werkzeug zumindest temporär auf der vom Werkstücktisch im wesentlichen abgewandten Seite an das erste Werkstück angestellt wird, so dass das zweite Werk ^¬ zeug das erste Werkstück spanabhebend bearbeitet, und - dass das zweite Werkzeug sich während der gesamten spanab ^¬ hebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks durch das zweite Werkzeug in einem zweiten Abstand von der Drehachse befindet, der stets mindestens so groß wie ein vorbestimmter zweiter Mindestabstand ist.

Durch diese Vorgehensweise lässt sich insbesondere auf einfa ^¬ che Weise die Produktivität steigern. Im einfachsten Fall nehmen das erste und das zweite Werkzeug gleichartige Bearbeitungen des ersten Werkstücks vor. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Vielmehr ist es alternativ möglich, dass das erste und das zweite Werkzeug von ^¬ einander verschiedene Bearbeitungen des ersten Werkstücks vornehmen. Beispielsweise kann das erste Werkzeug eine Bear ^¬ beitung ähnlich einem Schruppen und das zweite Werkzeug eine Bearbeitung ähnlich einem Schlichten des Werkstücks vornehmen . Die Bearbeitung durch mehrere Werkzeuge wird besonders vor ^¬ teilhaft mit der Bearbeitung mehrerer Werkstücke kombiniert. Dadurch lassen sich insbesondere einseitige Belastungen des Werkstücktisches vermeiden, da die Kräfte, mit denen die Werkzeuge an die Werkstücke angedrückt werden, bezüglich der Drehachse des Werkstücktischs sich gegenseitig ausgleichende Hebelmomente bewirken können.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Eine vorteilhafte Ausge- staltungen des Computerprogramms ist Gegenstand des abhängi ^¬ gen Anspruchs 9.

Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung, dass die Steuereinrichtung die Werkzeugmaschine derart betreibt, dass während der spanabhe ^¬ benden Bearbeitung des ersten Werkstücks durch das erste Werkzeug die erste Werkstückaufnahme auf dem Werkstücktisch lagegeregelt zur Drehachse hin bzw. von ihr weg verschoben wird .

Die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrich- tung bewirkt also im Wesentlichen, dass die Steuereinrichtung im Betrieb die Werkzeugmaschine gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt.

Vorzugsweise bewirkt die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung weiterhin, dass die Steuereinrichtung die Werkzeugmaschine derart betreibt, dass

- während der spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks durch das erste Werkzeug das erste Werkzeug radial zur Drehachse gesehen stets an derselben Position gehalten wird oder das erste Werkzeug lagegeregelt radial zur Dreh ^¬ achse verfahren wird,

- während des Drehens des Werkstücktischs um die Drehachse das erste Werkzeug zumindest temporär auf einer vom Werk ^¬ stücktisch im wesentlichen abgewandten Seite auch an ein in eine auf dem Werkstücktisch angeordnete zweite Werkstückaufnahme eingespanntes zweites Werkstück angestellt wird, so dass das erste Werkzeug auch das zweite Werkstück spa ^¬ nabhebend bearbeitet, und/oder

- während des Drehens des Werkstücktischs um die Drehachse ein lagegeregelt parallel zur Drehachse verfahrbares zwei ^¬ tes Werkzeug zumindest temporär auf der vom Werkstücktisch im wesentlichen abgewandten Seite an das erste Werkstück angestellt wird, so dass das zweite Werkzeug das erste Werkstück spanabhebend bearbeitet, wobei das zweite Werk- zeug sich während der gesamten spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks durch das zweite Werkzeug in einem zweiten Abstand von der Drehachse befindet, der stets min ^¬ destens so groß wie ein vorbestimmter zweiter Mindestab ^¬ stand ist.

Die vorteilhaften Ausgestaltungen bestehen also im Wesentlichen darin, dass die Steuereinrichtung im Betrieb die Werk- zeugmaschine gemäß einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens betreibt.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Computerprogramm programmiert, so dass sie die Werkzeugmaschine ent ^¬ sprechend den erfindungsgemäßen Maßnahmen betreibt. Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Erfindungsgemäß ist die erste Werkstückaufnahme mittels eines lagegeregelten An ^¬ triebs auf dem Werkstücktisch lagegeregelt zur Drehachse hin bzw. von ihr weg verschiebbar und ist weiterhin die Steuer- einrichtung der Werkzeugmaschine erfindungsgemäß ausgebildet.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1 eine Werkzeugmaschine,

FIG 2 ein Ablaufdiagramm,

FIG 3 eine Draufsicht auf einen Werkstücktisch,

FIG 4 eine Draufsicht auf einen Werkstücktisch einschließlich Werkstück,

FIG 5 eine Draufsicht auf einen Werkstücktisch ein- schließlich mehrerer Werkstücke,

FIG 6 eine Draufsicht auf einen Werkstücktisch einschließlich mehrerer Werkstücke und

FIG 7 eine Seitenansicht eines Werkstücktischs .

Gemäß FIG 1 weist eine Werkzeugmaschine einen Werkstücktisch 1 auf. Auf dem Werkstücktisch 1 ist eine Werkstückaufnahme 2 angeordnet. Die Werkstückaufnahme 2 wird nachfolgend als ers ^¬ te Werkstückaufnahme bezeichnet, da bei manchen Ausgestaltun- gen der vorliegenden Erfindung mehrere Werkstückaufnahmen vorhanden sind. In die erste Werkstückaufnahme 2 kann ein Werkstück 3 eingespannt werden. Das Werkstück 3 wird nachfol ^¬ gend als erstes Werkstück bezeichnet.

Die Werkzeugmaschine weist weiterhin einen Werkzeughalter 4 auf. Der Werkzeughalter 4 wird nachfolgend als erster Werkzeughalter bezeichnet, da bei manchen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung mehrere Werkzeughalter vorhanden sind. In den ersten Werkzeughalter 4 kann ein Werkzeug 5 eingespannt werden. Das Werkzeug 5 wird nachfolgend als erstes Werkzeug bezeichnet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das erste Werkzeug 5 als Drehwerkzeug (Drehmeißel) ausgebil ^¬ det .

Die Werkzeugmaschine weist weiterhin eine Anzahl von lagege ^¬ regelten Antrieben 6 auf.

Mittels eines der Antriebe 6 kann der Werkstücktisch 1 um ei- ne Drehachse 7 gedreht werden. Das Drehen des Werkstücktischs 1 um die Drehachse 7 ist hierbei nicht auf einen bestimmten Winkelbereich begrenzt. Vielmehr ist es möglich, den Werkstücktisch 1 bei entsprechender Ansteuerung des zugehörigen lagegeregelten Antriebs 6 beliebig oft vollständig um die Drehachse 7 zu drehen (rotieren) . Mit „vollständig um die Drehachse 7 zu drehen" ist hierbei nicht gemeint, dass der Drehwinkel, um den der Werkstücktisch 1 gedreht wird, gleich einem ganzzahligen Vielfachen einer vollen Umdrehung ist. Vielmehr ist gemeint, dass der Werkstücktisch 1 nicht nur um einen Teil einer vollständigen Umdrehung gedreht wird, sondern über einen erheblich größeren Drehwinkel. Aufgrund der Ausbildung des zugehörigen Antriebs 6 als lagegeregelter Antrieb erfolgt auch das Drehen des Werkstücktischs 1 lagegere ^¬ gelt. Die Drehbarkeit des Werkstücktischs 1 um die Drehachse 7 ist in FIG 1 durch einen Pfeil A angedeutet.

Soweit nachfolgend die Begriffe „axial", „radial" und „tan ^¬ gential" verwendet werden, sind sie stets auf die Drehachse 7 bezogen. „Axial" ist eine Richtung parallel zur Drehachse 7. „Radial" ist eine Richtung orthogonal zur Drehachse 7 direkt auf die Drehachse 7 zu bzw. von ihr weg. „Tangential" ist ei ^¬ ne Richtung, die sowohl orthogonal zur Axialrichtung als auch orthogonal zur Radialrichtung gerichtet ist. „Tangential" ist also eine Richtung, die bei konstanter Axialposition und konstantem radialem Abstand kreisförmig um die Drehachse 7 herum gerichtet ist. Mittels eines weiteren der lagegeregelten Antriebe 6 ist das erste Werkzeug 5 lagegeregelt axial verfahrbar. Dies ist in FIG 1 durch einen Doppelpfeil B angedeutet. In manchen Ausge ^¬ staltungen der vorliegenden Erfindung ist weiterhin das erste Werkzeug 5 lagegeregelt auch radial verfahrbar. Dies ist in FIG 1 durch einen Doppelpfeil C angedeutet. Die radiale

Verfahrbarkeit ist jedoch nur in manchen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung erforderlich. Der Doppelpfeil C ist daher in FIG 1 nur gestrichelt dargestellt. Der Betrieb der Werkzeugmaschine und damit insbesondere die Ansteuerung der Antriebe 6 erfolgt durch eine Steuereinrichtung 8 der Werkzeugmaschine. Die Steuereinrichtung 8 ist mit einem Computerprogramm 9 programmiert. Das Computerprogramm 9 umfasst Maschinencode 10, der von der Steuereinrichtung 8 un- mittelbar abarbeitbar ist. Die Programmierung der Steuereinrichtung 8 mit dem Computerprogramm 9, im Ergebnis also die Abarbeitung des Maschinencodes 10 durch die Steuereinrichtung 8, bewirkt, dass die Steuereinrichtung 8 die Werkzeugmaschine gemäß einem Betriebsverfahren betreibt, das nachstehend näher erläutert wird. Hierbei ist es im Einzelfall möglich, dass einzelne Maßnahmen nicht von der Steuereinrichtung 8 gesteuert werden. Wenn dies der Fall ist, wird jeweils darauf hin ^¬ gewiesen. Erfolgt kein derartiger Hinweis, wird die Maßnahme von der Steuereinrichtung 8 gesteuert.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens wird gemäß FIG 2 zunächst in einem Schritt Sl das erste Werkstück 3 in die erste Werkstückaufnahme 2 eingespannt. Sodann wird in ei- nem Schritt S2 das erste Werkzeug 5 in den ersten Werkzeug ^¬ halter 4 eingespannt. Die Schritte Sl und S2 können von der Steuereinrichtung 8 gesteuert werden. Es ist jedoch alternativ möglich, diese Schritte Sl und/oder S2 anderweitig vorzu- nehmen, beispielsweise manuell oder unter Kontrolle einer an ^¬ deren, in den FIG nicht dargestellten Steuereinrichtung.

Sodann wird in einem Schritt S3 der Werkstücktisch 1 in Umdrehung versetzt, so dass er mit einer bestimmten Drehzahl n um die Drehachse 7 rotiert. Dieses Rotieren wird im Rahmen des Schrittes S4 beibehalten. Möglicherweise wird im Rahmen des Schrittes S4 zwar die Drehzahl n variiert. Das Rotieren des Werkstücktischs 1 als solches wird jedoch beibehalten. Die Anzahl an Umdrehungen des Werkstücktischs 1 ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Von Bedeutung kann jedoch sein, während der einzelnen Umdrehungen die jeweilige Drehstellung des Werkstücktischs 1 zu kennen. Da der Antrieb 6, mittels dessen der Werkstücktisch 1 gedreht wird, ein lagegeregelter Antrieb 6 ist, ist dies der Fall.

Im Schritt S4 wird das erste Werkzeug 5 an das erste Werk ^¬ stück 3 angestellt. Das Anstellen erfolgt entsprechend der Darstellung in FIG 1 auf einer vom Werkstücktisch 1 abgewandten Seite des ersten Werkstücks 3. Das erste Werkstück 3 be- findet sich also in Axialrichtung gesehen zwischen dem Werkstücktisch 1 und dem ersten Werkzeug 5. Es erfolgt somit eine sogenannte Stirnflächenbearbeitung des ersten Werkstücks 3. Hierbei ist es irrelevant, ob die Bearbeitung vollständig axial oder unter einem Winkel zur Drehachse 7 erfolgt.

Das erste Werkzeug 5 bearbeitet das erste Werkstück 1 spanab ^¬ hebend. Die Art der Bearbeitung ist ein Drehen. Drehen ist ein Bearbeitungsvorgang, bei dem die zur Bearbeitung erforderliche Geschwindigkeit der Schneidkante des Werkzeugs 5 re- lativ zum ersten Werkstück 3 im Kern durch das Rotieren des Werkstücktischs 1 und damit des ersten Werkstücks 3 bewirkt wird. Diese Geschwindigkeit ist tangential gerichtet. Ortho ^¬ gonal zu dieser Bewegung, also in Axialrichtung und/oder Ra- dialrichtung, erfolgt hingegen nur eine relativ langsame Bewegung des ersten Werkzeugs 5 relativ zum ersten Werkstück 3. Drehen steht somit im Gegensatz zu einem Fräsen, bei dem sich das erste Werkzeug 5 als Ganzes relativ zum ersten Werkstück 3 in allen drei Raumrichtungen nur relativ langsam bewegt und die erforderliche Geschwindigkeit der Schneidkanten des ers ^¬ ten Werkzeugs 5 im Kern durch ein schnelles Rotieren des ers ^¬ ten Werkzeugs 5 um eine Rotationsachse des ersten Werkzeugs 5 bewirkt wird.

Es ist möglich, dass die axiale Positionierung des ersten Werkzeugs 5 relativ zum ersten Werkstück 3 während der Umdrehungen des Werkstücktischs 1 beibehalten oder nur relativ langsam geändert wird. Alternativ ist es möglich, derartige Änderungen relativ schnell vorzunehmen. Der Begriff „schnell" bezieht sich in diesem Zusammenhang nicht auf den Vergleich mit der Geschwindigkeit, mit der das erste Werkstück 3 sich relativ zum ersten Werkzeug 5 bewegt. Bezogen auf diese Ge ^¬ schwindigkeit ist die Änderung der axialen Positionierung des ersten Werkzeugs 5 immer noch langsam. Der Begriff „schnell" bezieht sich vielmehr auf eine einzelne Umdrehung des Werkstücktischs 1. Bei einer langsamen axialen Positionierung ist entweder die Richtung der axialen Positionierung des ersten Werkzeugs 5 - sofern die axiale Positionierung überhaupt ge- ändert wird - während einer einzelnen Umdrehung des Werkstücktischs 1 einheitlich dieselbe oder es erfolgt maximal eine einzige Richtungsumkehr. Bei einer schnellen axialen Positionierung erfolgt während einer einzelnen Umdrehung des Werkstücktischs 1 mehrmals eine Richtungsumkehr.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist von untergeordneter Bedeutung, welche dieser beiden Vorgehensweisen ergriffen wird. Entscheidend ist hingegen, dass das erste Werkzeug 5 und damit ein erster Einwirkungsbereich, in dem das erste Werkzeug 5 das erste Werkstück 3 bearbeitet, sich entspre ^¬ chend der Darstellung in FIG 3 während der gesamten spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks 3 durch das erste Werkzeug 5 in einem ersten Abstand al von der Drehachse 7 be- finden, der stets mindestens so groß wie ein vorbestimmter erster Mindestabstand amini ist. Anders ausgedrückt: Ein Kreis, dessen Radius gleich dem vorbestimmten ersten Mindestabstand amini ist, stellt eine verbotene Zone 11 dar, inner- halb derer keine Bearbeitung des ersten Werkstücks 3 durch das erste Werkzeug 5 erfolgen darf. Der erste Mindestabstand amini ist geeignet gewählt. In jedem Fall ist er größer als 0. Beispielsweise kann er bei 5 mm, 10 mm, 20 mm oder anderen - insbesondere größeren - Werten liegen.

Um diese Bedingung einhalten zu können und dennoch die gewünschte Bearbeitung des ersten Werkstücks 3 vornehmen zu können, sind verschiedene Vorgehensweisen möglich. In günstigen Fällen ist es möglich, das erste Werkstück 3 in der ersten Werkstückaufnahme 2 im Wesentlichen mittig einzu ^¬ spannen. Diese Vorgehensweise ist möglich, wenn das erste Werkstück entsprechend der Darstellung in FIG 4 einen ersten Werkstückbereich 12 aufweist, in dem keine Bearbeitung durch das erste Werkzeug 5 erfolgen soll. Wenn der erste Werkstück ^¬ bereich 12 groß genug ist, ist es in diesem Fall möglich, das erste Werkstück 3 in die erste Werkstückaufnahme 2 derart einzuspannen, dass der erste Werkstückbereich 12 einen Punkt 13 enthält, der sich auf der Drehachse 7 befindet. Dennoch kann es möglich sein, das erste Werkstück 3 mittels des ers ^¬ ten Werkzeugs 5 zu bearbeiten, ohne den ersten Mindestabstand amini zu unterschreiten. Insbesondere ist dies möglich, wenn der Punkt 13 von den Rändern des ersten Werkstückbereichs 12 jeweils um mindestens den ersten Mindestabstand amini beab- standet ist. In diesem Fall ist die Bearbeitung möglich, obwohl das erste Werkstück 3 während der gesamten Bearbeitung durch das erste Werkzeug 5 unbeweglich stets an derselben Position des Werkstücktischs 1 gehalten wird. Diese Ausgestal ^¬ tung ist als solche nicht Gegenstand der vorliegenden Erfin- dung. Ein Beispiel eines derartigen Werkstücks kann bei ^¬ spielsweise ein flaches oder leicht gewölbtes Gehäuseteil sein, das an einer entsprechenden Stelle eine hinreichend große Ausnehmung aufweist. Ein Beispiel eines derartigen Gehäuseteils ist ein Gehäuseteil eines Mobiltelefons, die zu ^¬ gehörige Ausnehmung die Ausnehmung für eine Kameraoptik des Mobiltelefons. Das technologische Fenster für die Geschwin ^¬ digkeit, mit der sich das erste Werkstück 3 unter dem ersten Werkzeug 5 hinweg bewegt, kann durch Anpassen der Drehzahl n des Werkstücktischs 1 (genauer: durch Anpassen der Geschwindigkeit, mit welcher der Winkelsollwert des Werkstücktischs 1 geändert wird) an den momentanen Abstand al des ersten Werkzeugs 5 von der Drehachse 7 eingehalten werden.

Alternativ ist es entsprechend der Darstellung in den FIG 5 und 6 möglich, dass das erste Werkstück 3 auf dem Werkstücktisch 1 derart angeordnet ist, dass es sich ausschließlich an Orten befindet, die von der Drehachse 7 mindestens um den ersten Mindestabstand amini beabstandet sind. Diese Ausge ^¬ staltung stellt eine deutlich exzentrische Anordnung des ers ^¬ ten Werkstücks 3 relativ zur Drehachse 7 dar. Diese Ausge ^¬ staltung wird daher vorzugsweise - aber nicht zwangsweise - mit einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kombiniert. In dieser weiteren Ausgestaltung ist auf dem

Werkstücktisch 1 eine zweite Werkstückaufnahme 14 angeordnet, in die ein zweites Werkstück 15 eingespannt ist. Das Einspan ^¬ nen des zweiten Werkstücks 15 in die zweite Werkstückaufnahme 14 kann - analog zum Einspannen des ersten Werkstücks 3 in die erste Werkstückaufnahme 2 - nach Bedarf von der Steuer ^¬ einrichtung 8 gesteuert werden oder anderweitig vorgenommen werden. Auch in diesem Fall kann das technologische Fenster für die Geschwindigkeit, mit der sich das erste Werkstück 3 unter dem ersten Werkzeug 5 hinweg bewegt, durch Anpassen der Drehzahl n des Werkstücktischs 1 an den momentanen Abstand al des ersten Werkzeugs 5 von der Drehachse 7 eingehalten werden .

Wenn in die zweite Werkstückaufnahme 14 das zweite Werkstück 15 eingespannt ist, wird vorzugsweise das erste Werkzeug 5 auf einer vom Werkstücktisch 1 abgewandten Seite auch an das zweite Werkstück 15 angestellt, so dass das erste Werkzeug 5 auch das zweite Werkstück 15 spanabhebend bearbeitet. Die obigen Ausführungen zur Bearbeitung des ersten Werkstücks 3 durch das erste Werkzeug 5 sind analog anwendbar.

Bei einer entsprechend außermittigen Anordnung des ersten Werkstücks 3 ist es weiterhin möglich, das erste Werkstück 3 während der gesamten spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks 3 durch das erste Werkzeug 5 auf dem Werkstück ^¬ tisch 1 unbeweglich stets an derselben Position zu halten und dennoch während der gesamten Bearbeitung durch das erste Werkzeug 5 den ersten Mindestabstand amini einzuhalten. Ana ^¬ loge Ausführungen gelten für das zweite Werkstück 15. Auch diese Ausgestaltung ist als solche nicht Gegenstand der vor ^¬ liegenden Erfindung. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist vielmehr, dass einer der lagegeregelten Antriebe 6 auf die erste Werkstückauf ^¬ nahme 2 wirkt. Insbesondere ist es möglich, dass die erste Werkstückaufnahme 2 (und mit ihr selbstverständlich das erste Werkstück 3) während der Bearbeitung durch das erste Werkzeug 5 lagegeregelt verschoben wird. Die Richtung, in welche die Verschiebung erfolgt, weist zumindest eine Komponente zur Drehachse 7 hin bzw. von ihr weg auf. Vorzugsweise ist die Richtung entsprechend der Darstellung in den FIG 6 und 7 - siehe dort den Doppelpfeil D - sogar vollständig zur Drehach- se 7 hin bzw. von ihr weg gerichtet. Durch das Verschieben ist es möglich, Bereiche des ersten Werkstücks 3, die sich beim Einspannen des ersten Werkstücks 3 in die erste Werkstückaufnahme 2 innerhalb der verbotenen Zone 11 befinden, durch entsprechende Ansteuerung des zugehörigen lagegeregel- ten Antriebs 6 nach radial außen zu verlagern, so dass diese Bereiche sich nach dem Verlagern nach radial außen außerhalb der verbotenen Zone 11 befinden. Analoge Ausführungen gelten wieder für das zweite Werkstück 15. Das radiale Verschieben des zweiten Werkstücks 15 kann mit dem Verschieben des ersten Werkstücks 3 gekoppelt sein. Alternativ kann ein unabhängiges Verschieben des zweiten Werkstücks 15 erfolgen. Es ist möglich, dass die Möglichkeit der radialen Positionie ^¬ rung des ersten Werkstücks 3 zusätzlich zur Möglichkeit der radialen Positionierung des ersten Werkzeugs 5 realisiert ist. Bei einem hinreichend großen radialen Stellbereich der ersten Werkstückaufnahme 2 ist es jedoch möglich, dass das erste Werkzeug 5 in Radialrichtung gesehen stets an derselben Position gehalten wird. Dies ist in den FIG 6 und 7 dadurch angedeutet, dass der Doppelpfeil C dort nicht eingezeichnet ist. In diesem Fall kann die Geschwindigkeit, mit der sich das erste Werkstück 3 unter dem ersten Werkzeug 5 hinweg be ^¬ wegt, durch Anpassen der Drehzahl n des Werkstücktischs 1 an den dann konstanten Abstand al des ersten Werkzeugs 5 von der Drehachse 7 eingehalten werden. Nach der Bearbeitung des ersten Werkstücks 3 (und gegebenenfalls des zweiten Werkstücks 15 sowie gegebenenfalls auch weiterer Werkstücke 16, 17) wird in einem Schritt S5 das Ro ^¬ tieren des Werkstücktischs 1 beendet (n = 0) . Sodann werden in einem Schritt S6 die Werkstücke 3, 15 usw. aus ihren Werk- stückaufnahmen 2, 14 usw. entfernt. Analog zum Einspannen der Werkstücke 3, 15 in die Werkstückaufnahmen 2, 14 kann der Schritt S6 nach Bedarf von der Steuereinrichtung 8 gesteuert werden oder anderweitig vorgenommen werden. Es ist möglich und in der Regel vorzuziehen, wenn das erste und das zweite Werkstück 3, 15 (und gegebenenfalls auch wei ^¬ tere Werkstücke 16, 17) gleichartig zueinander sind und durch das erste Werkzeug 5 in gleichartiger Weise bearbeitet wer ^¬ den. Diese Vorgehensweise ermöglicht es in manchen Fällen insbesondere, die axiale Positionierung des ersten Werkzeugs 5 langsam vorzunehmen. Wenn eine schnelle axiale Positionie ^¬ rung des ersten Werkzeugs 5 möglich ist, ist es alternativ jedoch ebenso möglich, dass das erste und das zweite Werk ^¬ stück 3, 15 (und gegebenenfalls auch weitere Werkstücke 16, 17) durch das erste Werkzeug 5 in voneinander verschiedener

Weise bearbeitet werden oder beispielsweise auch in das erste und das zweite Werkstück 3, 15 (und gegebenenfalls auch wei ^¬ tere Werkstücke 16, 17) eine Kontur eingebracht wird. Gemäß FIG 6 kann die Werkzeugmaschine weiterhin zusätzlich zum ersten Werkzeughalter 4 einen zweiten Werkzeughalter 18 aufweisen. In diesem Fall kann entsprechend der Darstellung in FIG 6 in den zweiten Werkzeughalter 18 ein zweites Werkzeug 19 eingespannt sein. Das Einspannen des zweiten Werkzeugs 19 in dem zweiten Werkzeughalter 18 kann analog zum Einspannen des ersten Werkzeugs 5 in den ersten Werkzeughalter 4 nach Bedarf von der Steuereinrichtung 8 gesteuert wer- den oder anderweitig vorgenommen werden. In diesem Fall ist das zweite Werkzeug 19 - analog zum ersten Werkzeug 5 - lage ^¬ geregelt zumindest axial verfahrbar. Gegebenenfalls kann es zusätzlich radial verfahrbar sein. Das zweite Werkzeug 19 ist analog zum ersten Werkzeug 5 ein Drehwerkzeug. In diesem Fall wird im Schritt S4 auch das zweite Werkzeug 19 auf der vom Werkstücktisch 1 abgewandten Seite an das erste Werkstück 3 angestellt, so dass das zweite Werkzeug 19 ebenfalls das erste Werkstück 3 spanabhebend be- arbeitet. Auch diese Bearbeitung ist eine Drehbearbeitung einer Stirnfläche des ersten Werkstücks 3. Analoge Ausführungen gelten - sofern vorhanden - für das zweite Werkstück 15 und gegebenenfalls auch für die weiteren Werkstücke 16, 17. Das zweite Werkzeug 19 befindet sich während der gesamten spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks 3 in einem zweiten Abstand a2 von der Drehachse 7, der stets mindestens so groß wie ein vorbestimmter zweiter Mindestabstand amin2 ist. Anders ausgedrückt: Ein Kreis, dessen Radius gleich dem vorbestimmten zweiten Mindestabstand amin2 ist, stellt eine verbotene Zone 20 dar, innerhalb derer keine Bearbeitung des ersten Werkstücks 3 durch das zweite Werkzeug 19 erfolgen darf. Analoge Ausführungen gelten - sofern vorhanden - wieder für das zweite Werkstück 15 und gegebenenfalls auch für die weiteren Werkstücke 16, 17.

Der zweite Mindestabstand amin2 ist geeignet gewählt. In je ^¬ dem Fall ist er größer als 0. Beispielsweise kann er bei 5 mm, 10 mm, 20 mm oder anderen - insbesondere größeren - Werten liegen. Der zweite Mindestabstand amin2 kann insbesondere gleich den gleichen Wert wie der erste Mindestabstand amini aufweisen .

Es ist möglich, dass das erste und das zweite Werkzeug 5, 19 gleichartige Bearbeitungen des ersten Werkstücks 3 (und, so ^¬ weit vorhanden, auch des zweiten Werkstücks 15 und gegebenenfalls auch der weiteren Werkstücke 16, 17) vornehmen. Alter- nativ können sie voneinander verschiedene Bearbeitungen vornehmen. Beispielsweise kann das erste Werkzeug 5 eine Grobbe ^¬ arbeitung vornehmen, das zweite Werkzeug 19 eine auf die Grobbearbeitung folgende Feinbearbeitung. Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit fol ^¬ genden Sachverhalt:

Eine Werkzeugmaschine weist zumindest einen Werkstücktisch 1, eine auf dem Werkstücktisch 1 angeordnete erste Werkstückauf- nähme 2 und ein erstes Werkzeug 5 auf. Der Werkstücktisch 1 ist lagegeregelt um eine Drehachse 7 drehbar, da erste Werk ^¬ zeug 5 lagegeregelt zumindest parallel zur Drehachse 7 verfahrbar. In die erste Werkstückaufnahme 2 wird ein erstes Werkstück 3 eingespannt. Der Werkstücktisch 1 wird über eine Vielzahl von vollständigen Umdrehungen um die Drehachse 7 gedreht. Während des Drehens des Werkstücktischs 1 um die Dreh ^¬ achse 7 wird das erste Werkzeug 5 zumindest temporär auf ei ^¬ ner vom Werkstücktisch 1 im wesentlichen abgewandten Seite an das erste Werkstück 3 angestellt, so dass das erste Werkzeug 5 das erste Werkstück 3 spanabhebend bearbeitet. Während der gesamten spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks 3 befindet sich das erste Werkzeug 5 in einem ersten Abstand al von der Drehachse 7, der stets mindestens so groß wie ein vorbestimmter erster Mindestabstand amini ist. Die erste Werkstückaufnahme 2 wird auf dem Werkstücktisch 1 während der spanabhebenden Bearbeitung des ersten Werkstücks 3 durch das erste Werkzeug 5 lagegeregelt verschoben. Eine Richtung, in welcher die Verschiebung erfolgt, weist eine Komponente zur Drehachse 7 hin bzw. von ihr weg auf.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Zum einen wird die Produktivität gesteigert. Weiterhin ist auf einfache Weise der technologische Arbeitspunkt optimal einstellbar. Im Falle einer gleichartigen Bearbeitung mehrerer Werkstücke 3, 15, 16, 17 ist es weiterhin möglich, im Rahmen eines Programms, dass die Bearbeitung der Werkstücke 3, 15, 16, 17 festlegt, nur die Bearbeitung für das erste Werkstück 3 ex ^¬ plizit zu programmieren. Die Steuerbefehle für die Bearbei ^¬ tung des zweiten Werkstücks 15 sowie gegebenenfalls der wei ^¬ teren Werkstücke 16, 17 können automatisch von der Steuereinrichtung 8 generiert werden. Sofern unterschiedliche Bearbei- tungen gewünscht sind, müssen diese jedoch - sei es innerhalb eines einzigen Programms, sei es innerhalb mehrerer Programme - separat vorliegen. Es ist auch möglich, dass ein Bediener der Steuereinrichtung 8 bzw. der Werkzeugmaschine einzeln vorgibt, welche Werkstücke 3, 15, 16, 17 bearbeitet werden sollen. Ähnliches gilt für die Bearbeitung der Werkstücke 3, 15, 16, 17 durch mehrere Werkzeuge 5, 19.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge ^¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .