Die Erfindung betrifft ein Drehbearbeitungsgerät, mit dem ein Werkstück bearbeitbar ist, und ein Verfahren zur Drehbearbeitung eines Werkstücks. Es ist bekannt, ein Drehbearbeitungsge- rät einzusetzen, um beispielsweise ein als Rotationsdrehen bezeichnetes Werkstückbearbeitungsverfahren auszuführen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, während der Drehbearbei ^¬ tung, bei der das Werkstück rotiert, zugleich den Werkzeughal- ter des Drehbearbeitungsgeräts zu rotieren. Hierdurch wird er ^¬ möglicht, die Bearbeitungszeit zu reduzieren und drallfreie Oberflächen herzustellen.

Allerdings hat sich herausgestellt, dass durch diese zeitgleich ausgeführten Rotationsbewegungen erhöhte Präzisionsanforderungen an das Drehbearbeitungsgerät gestellt werden.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Drehbearbeitungsgerät zu schaffen, welches ein Rotationsdrehen mit verbesserter Präzision ermöglicht.

Zur Lösung der Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß bei einem Drehbearbeitungsge- rät der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Drehbe ^¬ arbeitungsgerät einen eine Welle um eine Rotationsachse antrei ^¬ benden Motor und einen mit der Welle drehverbundenen und um die Rotationsachse rotierbaren Werkzeughalter aufweist und dass der Werkzeughalter mittels eines hydrostatischen Lagers hydrostatisch gelagert ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das hyd ^¬ rostatische Lager als Dämpfungsglied wirkt. Der besondere Vorteil der Verwendung einer hydrostatischen Lagerung besteht darin, dass hierdurch erreicht werden kann, dass mechanische Schwingungen gedämpft werden. Hierdurch wird ein Rotationsdrehen mit verbesserter Präzision ermöglicht. Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drehbearbeitungsgeräts kann vorgesehen sein, dass der Werkzeughalter als ein Werkzeugrevolver ausgebildet ist, wobei durch Rotation des Werkzeugrevolvers um die Rotationsachse mindestens zwei Werk ^¬ zeuge wechselbar sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Einsatzmöglichkeiten des Drehbearbeitungsgeräts erhöht werden. Durch die hydrostatische Lagerung wird die Bearbeitungsgenauig ^¬ keit durch einen Werkzeugwechsel nicht beeinträchtigt.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drehbe- arbeitungsgeräts kann vorgesehen sein, dass das hydrostatische Lager so angeordnet und/oder eingerichtet ist, dass von dem Werkstück bei einer Drehbearbeitung und/oder von dem Motor erzeugte mechanische Schwingungen des Werkzeughalters gedämpft werden. Dies ist vorteilhaft, da mechanische Schwingungen ins- besondere von dem Werkstück bei dessen Drehbearbeitung sowie von dem den Werkzeughalter antreibenden Motor erzeugt werden. Eine Dämpfung gerade dieser Schwingungen ist daher vorteilhaft. So kann das hydrostatische Lager beispielsweise zwischen dem Motor und dem Werkzeughalter angeordnet sein und/oder als per- manentes Lager und/oder als in eine oder mehrere linear unab ^¬ hängige Raumrichtungen dämpfend wirkendes Lager eingerichtet sein . Um mechanische Schwingungen effektiv zu dämpfen, kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drehbearbeitungsgeräts vorgesehen sein, dass das hydrostatische Lager auf einem mechanischen Verbindungsweg zwischen dem Motor und dem Werk- zeughalter angeordnet ist. Hierzu kann in vorteilhafter Weise beispielsweise vorgesehen sein, dass das hydrostatische Lager auf einem mechanischen Verbindungsweg zwischen einem Stator des Motors und dem Werkzeughalter angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das hydrostatische Lager auf einem mechanischen Verbindungsweg zwischen einem Rotor des Motors und dem Werkzeughalter angeordnet ist. Besonders vor ^¬ teilhaft kann es sein, wenn der mechanische Verbindungsweg ei ^¬ nen Hauptübertragungsweg von von dem Motor, insbesondere über den Stator, erzeugten und an den Werkzeughalter übertragenen mechanischen Schwingungen bildet. Der Hauptübertragungsweg kann beispielsweise dadurch charakterisiert sein, dass er einen Übertragungsweg bildet, über den eine maximale Schwingungsener ^¬ gie, insbesondere über den Stator des Motors, an den Werkzeug ^¬ halter übertragen wird. Dies jedenfalls, wenn kein hydrostati- sches Lager auf dem Hauptübertragungsweg angeordnet wäre und somit die mechanischen Schwingungen nicht gedämpft würden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drehbearbeitungsgeräts kann vorgesehen sein, dass das hydrostatische Lager an der Welle angeordnet ist. Hierdurch wird die Welle ei ^¬ nerseits gelagert und andererseits werden so mechanische Schwingungen, welche auf die Welle übertragen werden oder an der Welle vorhanden sind, hydrostatisch gedämpft. Hierdurch kann auch der Werkzeughalter mittelbar gedämpft werden, da die- ser mit der Welle drehverbunden ist. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das hydrostatische Lager an der Welle zwischen dem Motor und dem Werkzeughalter angeordnet ist, insbesondere zwischen einem Rotor und/oder Stator des Motors und dem Werk- zeughalter. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das hydrostatische Lager an der Welle von dem Motor aus betrachtet jenseits des Werkzeughalters angeordnet ist. Bevorzugt ist an den beiden soeben beschriebenen Positionen, das heißt vor und hinter dem Werkzeughalter, jeweils ein hydrostatisches Lager angeordnet. Hierdurch kann die Welle vollständig und auf einfa ^¬ che Weise mechanisch stabil hydrostatisch gelagert werden.

Um eine besonders verlässliche Dämpfung zu gewährleisten, kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drehbearbeitungsgeräts vorgesehen sein, dass das hydrostatische Lager ein permanent hydrostatisch lagerndes Lager ist. Ein ähnlicher Vorteil kann bei einer Ausgestaltung erzielt werden, bei der alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein kann, dass der Werk- zeughalter permanent hydrostatisch gelagert ist. Bevorzugt er ^¬ folgt die permanente Lagerung während einer Bearbeitung des Werkstücks und/oder während eines Wechsels eines Werkzeugs, beispielsweise des zuvor bereits erwähnten Werkzeugs. Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drehbearbeitungsgeräts kann vorgesehen sein, dass das hydrostatische Lager eine hydrostatische Lagerung des Werkzeughalters entlang von mindestens zwei, vorzugsweise drei, linear unabhängigen Raumrichtungen bewirkt. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn eine hydrostatische Lagerung radial und/oder axial in Be ^¬ zug auf die Rotationsachse bewirkt ist. Es kann auch gesagt werden, dass die hydrostatische Lagerung eine Dämpfung entlang der genannten Raumrichtungen bewirkt. Eine Dämpfung entlang der genannten radialen Richtung hat den Vorteil, dass entlang die- ser radialen Richtung eine besonders präzise Werkstückbearbei ^¬ tung ermöglicht wird. Eine Präzision entlang dieser radialen Richtung ist von besonderer Bedeutung, da in dieser Richtung eine sehr hohe Präzision erforderlich ist und da auch die zwi- sehen dem Werkstück und dem Werkzeughalter übertragenen Kräfte besonders hoch sind. Eine ausreichende Dämpfung in axialer Richtung kann gerade beim Rotationsdrehen von entscheidender Bedeutung sein, da das Werkzeug hierbei häufig schräg an dem Werkstück angreift. Eine besonders hohe Präzision wird jedoch erzielt, wenn entlang aller drei Raumrichtungen eine Dämpfung durch die hydrostatische Lagerung erfolgt.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drehbe- arbeitungsgeräts kann vorgesehen sein, dass an dem Werkzeughal ^¬ ter ein Werkzeug angewendet ist, welches derart geformt ist, dass das Werkstück während einer Drehbewegung des Werkzeughal ^¬ ters bearbeitbar ist. Bevorzugt ist hierbei das Werkzeug rela ^¬ tiv zu dem Werkzeughalter bewegbar. Bei einer weiteren Ausge- staltung des erfindungsgemäßen Drehbearbeitungsgeräts kann al ^¬ ternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass der Motor ausgebildet ist, einen Werkzeugvorschub des Werkzeughalters während einer Drehbearbeitung des Werkstücks zu bewirken. Derartige Ausgestaltungen der Erfindung haben den Vorteil, dass hierdurch ein besonders effektives und möglichst drallfreies Rotations ^¬ drehen ermöglicht werden kann.

Um eine möglichst präzise Bearbeitung zu ermöglichen, kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drehbearbei- tungsgeräts vorgesehen sein, dass die Welle und/oder die Rota ^¬ tionsachse, um welche die Welle rotierbar ist, parallel zu ei ^¬ ner Drehachse einer Werkstückspindel des Drehbearbeitungsgeräts ausgerichtet ist. Zur Lösung der genannten Aufgabe ist außerdem die Verwendung eines hydrostatischen Lagers in einer ersten und in einer mit der ersten Art verwandten zweiten Art gemäß der beiden nebengeordneten Verwendungsansprüche vorgesehen. Die beiden einander verwandten Verwendungsarten können auch miteinander kombiniert werden .

Insbesondere wird somit erstens zur Lösung der genannten Aufga ^¬ be vorgeschlagen, ein hydrostatisches Lager zu verwenden zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen eines Werkzeughalters eines Drehbearbeitungsgerätes, wobei das Drehbearbeitungsgerät einen eine Welle um eine Rotationsachse antreibenden Motor auf ^¬ weist und wobei der Werkzeughalter mit der Welle drehverbunden und um die Rotationsachse rotierbar ist. Bevorzugt werden die mechanischen Schwingungen von einem Werkstück bei dessen Drehbearbeitung und/oder von dem Motor des Drehbearbeitungsgeräts erzeugt und an den Werkzeughalter übertragen. Durch die so bewirkte Dämpfung wird ein Rotationsdrehen mit verbesserter Präzision ermöglicht. Bevorzugt ist das Drehbearbeitungsgerät er ^¬ findungsgemäß, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf ein Drehbearbeitungsgerät gerichteten Schutzansprüche, ausgebildet.

Insbesondere wird somit zweitens zur Lösung der genannten Auf ^¬ gabe vorgeschlagen, ein hydrostatisches Lager zu verwenden zur permanenten Lagerung eines Werkzeughalters eines Drehbearbei ^¬ tungsgeräts. Bevorzugt ist das Drehbearbeitungsgerät erfin ^¬ dungsgemäß, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf ein Drehbearbeitungsgerät gerichteten Schutzansprüche, ausgebildet. Durch die permanente Lagerung wird eine Dämpfung des Werkzeughalters bewirkt, so dass ein Rotationsdre ^¬ hen mit verbesserter Präzision ermöglicht wird.

Zur Lösung der genannten Aufgabe sind außerdem erfindungsgemäß die Merkmale des nebengeordneten, auf ein Verfahren gerichteten Anspruchs vorgesehenen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß bei einem Verfahren der ein- gangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dass das Werkstück bearbeitet wird, während ein Werkzeughalter eines Drehbearbeitungs ^¬ geräts rotiert wird und dass der Werkzeughalter hydrostatisch gelagert wird. Bevorzugt ist das Drehbearbeitungsgerät erfin- dungsgemäß, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf ein Drehbearbeitungsgerät gerichteten Schutzansprüche, ausgebildet. Indem der Werkzeughalter beim Rotations ^¬ drehen hydrostatisch gelagert wird, können mechanische Schwingungen gedämpft werden, so dass eine höhere Bearbeitungspräzi- sion erreicht wird.

Zur Verbesserung der Bearbeitungspräzision kann bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass der Werkzeughalter permanent hydrostatisch gelagert wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Werkzeughalter während der Drehbearbeitung des Werkstücks und/oder während eines Wechsels eines Werkzeugs hydrostatisch gelagert wird. Insbeson ^¬ dere in letzterem Fall ist der Werkzeughalter bevorzugt als Werkzeugrevolver ausgebildet.

Zur weiteren Verbesserung der Bearbeitungspräzision kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass der Werkzeughalter derart hydrostatisch gelagert wird, dass von dem Werkstück bei einer Drehbearbeitung und/oder von dem Motor erzeugte mechanische Schwingungen des Werkzeughalters gedämpft werden.

Zur Verbesserung der Bearbeitungspräzision kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass mechanische Schwingungen von dem Motor erzeugt und an den Werkzeughalter übertragen werden, dass ein Hauptübertragungsweg der erzeugten mechanischen Schwingungen ausgezeichnet ist und dass die mechanischen Schwingungen auf dem Hauptüber- tragungsweg infolge der hydrostatischen Lagerung gedämpft werden .

Die Erfindung wird nun anhand eines oder einiger weniger Aus- führungsbeispiele näher beschrieben, ist jedoch nicht auf diese wenigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungs ^¬ beispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drehbearbeitungsgeräts 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Drehbearbeitungsgerät 1 kann insbe ^¬ sondere zum Rotationsdrehen mit hoher Bearbeitungsgenauigkeit verwendet werden. Hierzu weist das Drehbearbeitungsgerät 1 ein in einen Reitstock 16 eingespanntes und über die Werkstückspindel 15 in eine Dreh ^¬ bewegung versetzbares Werkstück 14 auf. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 14 nicht zusätzlich in einen Reitstock 16 eingespannt. In dem in Fig. 1 gezeigten Aus- führungsbeispiel . Das Werkstück rotiert zu seiner Bearbeitung um die Drehachse 17 der Werkzeugspindel 15. Weiter ist eine nicht näher dargestellte Vorrichtung zur dreidimensionalen translatorischen Bewegung des Werkstücks 14 ausgebildet. In alternativen Ausführungsbeispielen kann das Werkstück 14 auch auf andere Weise eingespannt und/oder in eine Linear- und/oder Rotationsbewegung versetzbar sein, wobei auch Ausführungen vorgesehen sein können, bei denen eine translatorische Bewegung des Werkstücks 14 nur entlang von weniger als drei Raumrichtungen oder auch überhaupt nicht umsetzbar ist. Eine translatorische Bewegung kann beispielsweise auch von einer Be ^¬ wegbarkeit eines Werkzeugs 10, 11 relativ zu dem Werkzeughalter 20 bewirkt werden.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Welle 2 von einem Motor 4, der einen Stator 5 und einen Rotor 6 aufweist, in eine Drehbewegung um die Rotationsachse 3 versetzbar. Dabei ist die Rotationsachse 3 und somit auch die Welle 2 pa ^¬ rallel zu der Drehachse 17 ausgerichtet. Der Motor 4 ist dabei ausgebildet, einen Werkzeugvorschub des Werkzeugrevolvers 7 während einer Drehbearbeitung des Werkstücks 14 zu bewirken. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Rotationsachse 3, die eine Schwenkachse darstellt, auch senkrecht oder in anderer Weise zu der Drehachse 17 des Werkstücks 14 ausgerichtet sein.

Mit der Welle 2 in Figur 1 ist ein als Werkzeugrevolver 7 aus- gebildeter Werkzeughalter 20 derart drehverbunden, dass der Werkzeugrevolver 7 durch den Motor 4 in eine Drehbewegung um die Rotationsachse 3 versetzbar ist. Der Werkzeugrevolver 7 weist eine Vielzahl von Werkzeugen 10, 11 auf, von denen explizit lediglich zwei Werkzeuge 10, 11 in Fig. 1 dargestellt sind. In der in Fig. 1 gezeigten Situation ist aktuell das Werkzeug

10 zur Bearbeitung des Werkstücks 14 bereitgestellt. Durch die Drehung des Werkstücks 14 und den Kontakt mit dem Werkzeug 10,

11 ist das Werkstück 14 bearbeitbar. Die Figur 1 zeigt beispielhaft zwei Werkzeuge 10, 11, die zur Bearbeitung einer radial ausgerichteten Werkzeugoberfläche eingerichtet sind. Es sind statt oder zusätzlich dieser Werkzeuge 10, 11 auch Werkzeuge verwendbar, die eine Bearbeitung einer axial ausgerichteten Werkstückoberfläche ermöglichen.

Ein Rotationsdrehen wird dadurch erreicht, dass das Werkstück 14 rotiert und bearbeitet wird, während der Werkzeugrevolver 7 rotiert wird. Weiter werden während der Bearbeitung das Werkstück 14 und das Werkzeug 10 relativ zueinander entlang der Rotationsachse 3 und somit auch entlang der Drehachse 17 bewegt. Damit beschreibt die Relativbewegung des Werkzeugs 10 zu einer festen Stelle des Werkstücks 14 eine dreidimensionale Kurve. Es kann auch gesagt werden, dass das Werkzeug 10 während der Werk ^¬ stückbearbeitung eine Schwenkbewegung ausführt. Entsprechend kann die Schneide des Werkzeugs 10 so geformt sein, dass sie einen Ausschnitt der dreidimensionalen Kurve beschreibt. Das Werkzeug 10, 11 kann gewechselt werden, indem der Werkzeug ^¬ revolver 7 entsprechend weitergedreht wird.

Die Welle 2 und somit der Werkzeugrevolver 7 sind mittels der hydrostatischen Lager 8, 9 permanent hydrostatisch gelagert. Dabei sind die hydrostatischen Lager 8, 9 derart angeordnet und eingerichtet, dass die während der Werkstückbearbeitung ausge ^¬ führte Schwenkbewegung des Werkzeugs 10, 11 hydrostatisch gela ^¬ gert ist, so dass mechanische Schwingungen gedämpft werden. Die hydrostatischen Lager 8, 9 wirken somit jeweils als ein Dämp- fungsglied 19. So werden einerseits von dem Motor 4 erzeugte mechanische Schwingungen des Werkzeugrevolvers 7 gedämpft, an ^¬ dererseits werden auch von dem Werkstück 14 bei der Drehbearbeitung erzeugte mechanische Schwingungen des Werkzeugrevolvers 7 gedämpft.

Die hydrostatischen Lager 8, 9 sind jeweils ringförmig ausgebildet. Sie umgeben jeweils die Welle 2 vollständig. Dabei ist das hydrostatische Lager 8 räumlich zwischen dem Mo ^¬ tor 4 und dem Werkzeugrevolver 7 angeordnet. Das weitere hydro ^¬ statische Lager 9 ist an der Welle 2 von dem Motor 4 aus be ^¬ trachtet jenseits des Werkzeugrevolvers 7 angeordnet. Die Welle 2 und der Werkzeugrevolver 7 sind ausschließlich durch die beiden hydrostatischen Lager 8, 9 gelagert. In alternativen Ausführungsbeispielen kann eine Lagerung auch teilweise nicht hydrostatisch erfolgen, beispielswiese indem lediglich das Lager 8 als hydrostatisches Lager 8 ausgebildet ist.

Der Stator 5 des Motors 4 und die hydrostatischen Lager 8, 9 sind in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils über eine mechanische Verbindung 13 mit dem Gehäuse 12 des Drehbearbeitungsgeräts 1 mechanisch verbunden. Die hydrostati- sehen Lager 8, 9 sind in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils auf einem mechanischen Verbindungsweg zwischen dem Motor 4 und dem Werkzeugrevolver 7 angeordnet. Hierbei bildet dieser mechanische Verbindungsweg einen Hauptübertragungs ^¬ weg von von dem Motor 4 erzeugten und über den Stator 6 des Mo- tors 4 an den Werkzeugrevolver 7 übertragenen mechanischen Schwingungen .

Die Welle 2 weist zwei ringförmige Aufsätze 18 auf, welche von den hydrostatischen Lagern 8, 9 eingefasst sind. Hierdurch wird eine hydrostatische Lagerung und somit Schwingungsdämpfung ent ^¬ lang zweier senkrecht zueinander orientierter Raumrichtungen bewirkt. So erfolgt eine hydrostatische Lagerung und somit Dämpfung radial und axial in Bezug auf die Rotationsachse 17. Es wird vorgeschlagen, bei einem Drehbearbeitungsgerät 1, wel ^¬ ches zum Rotationsdrehen verwendbar ist, den Werkzeughalter 20 hydrostatisch zu lagern. Ein hierzu korrespondierendes Verfahren wird beschrieben und es wird vorgeschlagen, ein hydrostati- sches Lager 8, 9 zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen eines Werkzeugshalters 20 und/oder zur permanenten Lagerung eines Werkzeughalters 20 eines Drehbearbeitungsgeräts 1 zu verwenden.

Bezugszeichenliste

1 Drehbearbeitungsgerät

2 Welle

3 Rotationsachse

4 Motor

5 Stator

6 Rotor

7 We kzeugrevolver

8 hydrostatisches Lager

9 weiteres hydrostatisches Lager

10 Werkzeug

11 weiteres Werkzeug

12 Gehäuse

13 mechanische Verbindung

14 Werkstück

15 Werkstückspindel

16 Reitstock

17 Drehachse von 15

18 Aufsatz

19 Dämpfungsglied

20 Werkzeughalter