Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine mit einer NC- gesteuert antreibbaren Hauptarbeitsspindel und einem mehrere Schaltstationen aufweisenden Werkzeugrevolver, der mindestens eine antreibbare Werkzeugspindel aufweist, an einem Werk¬ zeugrevolverschlitten um eine Revolverachse drehbar gelagert sowie für eine bezüglich der Hauptarbeitsspindelachse exzentrische Bearbeitung eines von der HauptarbeitsspindeJ n . α i n a n rτfl -r"v ϊ ι _-- ι1-ιαn c TA *ö *l _* ^• ?& ^■ - ^■ - irr A ___* c?

Werkzeugrevolvers durch eine Revolverantriebsvorrichtung um diese Achse NC-gesteuert drehbar ist, und mit einer schalt¬ baren Verdrehsicherungsvorrichtung für den Werkzeugrevolver,

Eine solche Drehmaschine, bei der eine in Richtung der so¬ genannten Y-Achse (Achse senkrecht zur Bewegungsebene des Werkzeugrevolvers) verschiebbare Hauptarbeitsspindel dadurch ersetzt wird, dass sich die letztere und der Werkzeugrevolver NC-gesteuert langsam und synchron drehen lassen, wobei sich die Achse der eingesetzten Werkzeugspindel des Werkzeug¬ revolvers in einer senkrecht zur Hauptarbeitsspindelachse verlaufenden Ebene bewegt, ist aus der DE-PS 33 28 327 der Anmelderin bekannt. Ein NC-gesteuerter Elektromotor über¬ nimmt dabei sowohl das Schalten des Werkzeugrevolvers, um eine andere seiner Schaltstationen in Arbeitsposition zu bringen, als auch das langsame, NC-gesteuerte Drehen des

Wer zeugrevolvers synchron zur Drehung der Hauptarbeits- spindel. Dieser Motor muss aber auch ein unerwünschtes Drehen des Werkzeugrevolvers verhindern, wenn mit einem seiner nicht-angetriebenen Werkzeuge ein sich drehendes, von der Hauptarbeitsspindel gehaltenes Werkstück einer normalen Drehbearbeitung unterzogen wird. Da dabei ganz erhebliche . Zerspanungskräfte auftreten können, ist ein Sichern des Werkzeugrevolvers gegen Verdrehen allein durch die Revolver- antriebsvorrichtung nicht befriedigend. Deshalb wurde schon der Versuch unternommen, derartige unerwünschte Verdrehungen des Werkzeugrevolvers durch eine schaltbare Haltebremse zu verhindern, die jedoch einen erheblichen Platzbedarf hat.

Deshalb lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorstehend geschilderte bekannte Drehmaschine so zu verbessern, dass sich der Werkzeugrevolver für eine normale Drehbearbeitung eines von der Hauptarbeitsspindel gehaltenen Werkstücks mit einem Werkzeug des Werkzeugrevolvers durch eine kompakt bauende und stabile schaltbare Verriegelung gegen unerwünsch¬ tes Verdrehen sichern lässt, für das Arbeiten mit drehender Hauptarbeitsspindel und drehendem Werkzeugrevolver der letztere jedoch auch im entriegelten Zustand positionsgenau gehalten ist.

Bei einer Drehmaschine der eingangs erwähnten Art lässt sich diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch lösen, dass zur formschlüssigen Verriegelung des Werkzeugrevolvers gegen Verdrehen mit diesem und mit dem Werkzeugrevolverschlitten in Richtung der Revolverachse relativ zueinander verschieb¬ bare StirnVerzahnungen drehfest verbunden sind und dass für

den Werkzeugrevolver eine im entriegelten Zustand des letzteren, spielfreie Lagerung vorgesehen ist. Bei der die Stirnverzahnungen aufweisenden Verdrehsicherungsvorrichtung kann es sich um eine zweiteilige Hirth-Verzahnung handeln, von der die eine Stirnverzahnung in axialer Richtung ver¬ schiebbar ist, oder um eine dreiteilige Eirthverzahnung mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten ringförmigen 'Stirnverzahnungen, deren eine am Werkzeugrevolver und deren andere am Werkzeugrevolverschlitten fest angebracht ist und denen eine dritte ringförmige Stirnverzahnung gegenübersteht,. die am Werkzeugrevolver oder besser am Werkzeugrevolver¬ schlitten unverdrehbar, jedoch in axialer Richtung verschieb¬ bar angebracht ist. Da derartige Stirnverzahnungen, wie beispielsweise eine Hirth-Verzahnung, so ausgebildet werden können bzw. sind, dass die ineinandergreifenden, zur Revolverachse konzentrischen Stirnzahnkränze einen bezüglich der Revolverachse zentrierenden Effekt haben, kann die erwähnte Werkzeugrevolver-Lagerung ^' bei verriegeltem Werk¬ zeugrevolver ohne weiteres wirkungslos sein.

Die erfindungsgemässe Lösung weist die Vorteile auf, dass sie sich ausserordentlich klein und kompakt verwirklichen lässt und dass der Werkzeugrevolver für die normale Dreh¬ bearbeitung eines Werkstücks durch Formschluss verdrehfest und zentrisch gehalten wird, so dass zusätzliche bewegliche Teile, wie sie eine Haltebremse oder z.B. ein in radialer Richtung beweglicher Riegelbolzen darstellen, nicht erfor¬ derlich sind.

Das Verriegeln eines Werkzeugrevolvers am Werkzeugrevolver¬ schlitten einer Drehmaschine mit Hilfe einer zweiteiligen Hirth-Verzahnung ist bei ganz konventionellen Drehmaschinen, bei denen sich der Werkzeugrevolver mittels eines Hydraulik¬ oder Elektromotors in Schritten, die demAbstand zweier einander benachbarter Schaltstationen oder einem ganzzahligen Vielfachen dieses Abstands entsprechen,drehen läßt, bereits bekannt. Der Werkzeugrevolver ist dabei am Werkzeugrevolverschlitten in axialer Richtung verschiebbar gehalten und wird als Ganzes mittels eines Hydraulikzylinders in Richtung der Revolverachse verschoben, um ihn am Werkzeugrevolverschlitten mit Hilfe der Hirth-Verzahnung zu verriegeln und zu zen¬ trieren bzw. zu entriegeln. Da bei diesen konventionellen Haschinen mit dem Werkz≤ugrevolver im entriegelten Z r»tar.r. jedoch nicht gearbeitet wird, liegen hier gänzlich andere Voraussetzungen wie bei der durch die Erfindung verbesserten gattungsgemässen Drehmaschine vor, denn bei diesen konventionellen Drehmaschinen mit verschiebbarem Werkzeug¬ revolver kommt es überhaupt nicht darauf an, dass der entriegelte Werkzeugrevolver am Werkzeugrevolverschütten spielfrei, d.h. positionsgenau gehalten wird.

Als besonders zweck ässig hat sich eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Drehmaschine erwiesen, bei der die Werk¬ zeugrevolver-Lagerung als Schrägkontaktlager ausgebildet ist, insbesondere als Rollen- oder Kugellager mit konischen Laufbahnen, denn eine solche Lagerung baut kleiner als ein kombiniertes Radial-Axial-Lager und ist absolut spielfrei, wenn es bei entriegeltem Werkzeugrevolver axial verspannt ist.

Da man die ineinandergreifenden Stirnverzahnungen am ein¬ fachsten mit einem Druckmittelzylinder ineinanderpresst, um den Zentriereffekt, den diese Stirnverzahnungen herbei¬ führen können, für den Werkzeugrevolver zu nutzen, empfiehlt sich schliesslich eine Ausführungsform, bei der der Werk¬ zeugrevolver zusammen mit der einen StirnVerzahnung axial verschiebbar ist, denn dann kann mit ein und demselben Druck¬ mittelzylinder durch Hin- und Herschieben des Werkzeug¬ revolvers in der einen. Endstellung der letztere durch die Stirnverzahnungen zentriert werden, und in der anderen End¬ stellung das Schrägkontaktlager für den Werkzeugrevolver ^' spielfrei gemacht werden. Besonders einfach wird die Kon¬ struktion dabei dann, wenn die eine Laufbahn des Schräg¬ kontaktlagers mit dem Werkzeugrevolver verschiebbar bzw. mit diesem starr verbunden ist.

Soll bei einer Bearbeitung eines Werkstücks durch eine der iWerkzeugspindeln des Werkzeugrevolvers, d.h. so lange letzterer entriegelt ist, dieser in einer bestimmten Drehwinkelposition festgehalten werden können, so ist auch dies insbesondere bei einem mittels eines Druckmittel- zylinders axial verschiebbaren Werkzeugrevolver einfach zu bewerkstelligen, denn eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Drehmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden mit dem Werkzeugrevolver bzw. dem Werkzeug¬ revolverschlitten fest verbundenen Stirnverzahnungen derart ausgebildet sind, dass die letzteren in allen Drehwinkel¬ stellungen des Werkzeugrevolvers, die nicht einer sich in Arbeitsstellung befindlichen Schaltstation entsprechen, in axialer Richtung Zahn auf Zahn gegeneinandergepresst

und so reibschlüssig gegen Verdrehen gesichert werden können

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie der beigefügten zeichnerischen Darstellung zweier besonders vorteilhafter Ausführungsformen der erfindungsgemässen Werk¬ zeugrevolver-Lagerung und -Verriegelung.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Werkzeug¬ revolverschlittens und -des an diesem drehbar gelagerten Werkzeugrevolvers, und zwar bei entriegelLern WerJzeugrevolverj

Fig. 2: einen Ausschnitt aus Fig. 1, jedoch bei foπa- schlüssig verriegeltem Wer zeugrevolver;

Fig. 3: denselben Ausschnitt wie in Fig. 2, wobei der Werkzeugrevolver in einem Zustand dargestellt ist, in dem er entriegelt, jedoch reibschlüssig am Verdrehen gehindert ist;

Fig. 4A: eine der beiden der Verriegelung des Werkzeug¬ revolvers dienenden Stirnverzahnungen in der Stirnansicht;

Fig. 4B: einen Ausschnitt aus den zum Zwecke der reib¬ schlüssigen Verdrehsicherung des Werkzeugrevolvers in axialer Richtung Zahn auf Zahn gegeneinander- gepreßten Stirnverzahnungen;

Fig. 5: einen den Figuren 2 und 3 entsprechenden Aus¬ schnitt einer zweiten Ausführungsform, wobei diese im .Zustand mit entriegeltem Werkzeug¬ revolver dargestellt wurde, und

Fig. 6: eine Drehmaschine mit Werkzeugrevolver gemäß der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt einen Werkzeugrevolverschlitten 10, an dem ein als Ganzes mit 12 bezeichneter Werkzeugrevolver um eine Revolverachse 14 drehbar gelagert ist. Er besteht aus einem Revolverkopf 16 und einem Revolverschaft 18, die in nicht dargestellter Weise hohl ausgebildet sind, um Antriebswellen und Winkelgetriebe für den Antrieb nicht dargestellter, im Revolverkopf 16 gelagerter Werk¬ zeugspindeln aufnehmen zu können. Diesbezüglich sei wieder auf die Offenbarung der DE-PS 33 28 327 verwiesen. Des¬ halb wurden der Einfachheit halber nur normale Außenbear- beitungswerkzeuge 20 dargestellt, die vom Revolverkopf 16 getragen werden und jeweils eine Schaltstation definieren.

Dem Hin- und Herschieben des Werkzeugrevolvers 12 in Rich¬ tung der Revolverachse 14 dient ein den Revolverschaft 18 umgebender Ringkolben 22, der in einem Hydraulikzylinder in Richtung der Revolverachse 14 verschiebbar geführt ist; dieser Hydraulikzylinder besteht aus zwei ringförmigen Zylinderteilen 24a und 24b, die fest miteinander und mit dem Werkzeugrevolverschlitten 10 verbunden sind.

Am Ringkolben 22 ist ein äußerer Lagerring 26a eines Kegel-

rollenlagers 26 befestigt, dessen innerer Lagerring 26b am Revolverschaft 18 befestigt ist - die zwischen den beiden Lagerringen befindlichen Rollen wurden mit 26c bezeichnet. Die von den beiden Lagerringen 26a und 26b gebildeten Laufbahnen für die Rollen 26c sind erfindungs¬ gemäß konisch ausgebildet. Dem Schutz des Kegelrollen¬ lagers 26 dient ein am Revolverschaft 18 befestigter Deckel 28, welcher sich zusammen mit dem inneren Lager¬ ring 26b und dem Werkzeugrevolver 12 dreht, wenn letzte¬ rer durch eine noch zu beschreibende Revolverantriebsvor- richtung um die Revolverachse 14 gedreht wird. Bei einer Bewegung des Ringkolbens 22 gemäß Fig. 1 nach rechts wird der Werkzeugrevclvεr 12 über den Deckel 28 mitge¬ nommen, bei einer Bewegung des Ringkolbens 22 nach links erfolgt die Mitnahme des Werkzeugrevolvers hingegen über das Kegelrollenlager 26.

Erfindungsgemäß ist am Revolverkopf 16 der äußere Lager¬ ring 30a eines vorderen Kegelrollenlagers 30 befestigt, dessen innerer Lagerring 30b an einem Haltering 32 be¬ festigt ist, welcher seinerseits fest mit dem Werkzeug- revolverschlitten 10 verbunden ist. Die Rollen des Kegel¬ rollenlagers 30 wurden mit 30c bezeichnet. Erfindungsge-, maß sind die von den beiden Lagerringen 30a, 30b gebilde¬ ten Laufbahnen für die Rollen 30c konisch ausgebildet. Beim Verschieben des Werkzeugrevolvers 12 werden also die Lagerringe 30a und 30b in Richtung der Revolverachse 14 relativ zueinander verschoben. Ein Rollenkäfig für die Rollen 30c wurde der Einfachheit halber nicht dargestellt; dieser sorgt dafür, daß beim Verschieben des Werkzeugre¬ volvers 12 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die Position gemäß Fig. 2 die Rollen 30c in Kontakt mit dem inneren Lagerring30b gehalten werden.

Nach einem. eiteren Merkmal der Erfindung sind nahe beim vorderen Kegelrollenlager 30 und in axialem Ab¬ stand vom hinteren Kegelrollenlager 26 ein äußerer Zahnkranz 34a und ein innerer Zahnkranz 34b fest mit dem Werkzeugrevolver 12 bzw. dem Werkzeugrevolverschlitten 10 verbunden, u.z. bei der bevorzugten Ausführungsform über den äusseren Lagerring 30a bzw. den Haltering 32; diese beiden Zahnkränze 34a und 34b bilden erfindungsgemäss zu¬ sammen eine sogenannte HIRTH-Verzahnung (Curvic coupling) die, wenn die beiden Zahnkränze ineinandergreifen und in axialer Richtung gegeneinandergepresst werden, nicht nur eine formschlüssige Verriegelung des Werkzeugrevolvers 12 am Werkzeugrevolverschlitten 10 bewirken, sondern auch eine Zentrierung des Werkzeugrevolvers bezüglich der durch das innere Kegelroilenlager 26 definierten Revoiverachse 14. Wenn der Ringkolben 22 und damit der Werkzeugrevolver 12 seine gemäss den Figuren 1 und 2 rechte, in Fig. 2 darge¬ stellte Endlage einnimmt, ist der Werkzeugrevolver ver¬ riegelt und durch die HIRTH-Verzahnung 34a, 34b zentriert, in der in Fig. 1 gezeigten linken Endstellung von Ring¬ kolben 22 und Werkzeugrevolver 12 ist letzterer hingegen entriegelt, jedoch das vordere Kegelrollenlager 30 in axialer Richtung vorgespannt und deshalb spielfrei - das hintere Kegelrollenlager 26 macht die Axialbewegungen des Werkzeugrevolvers 12 und des Ringkolbens 22 mit, so dass sich an seinem Zustand durch das Verschieben des Werkzeug¬ revolvers nichts ändert.

Erfindungsgemäss ist der äussere Lagerring 30a des vorderen Kegelrollenlagers 30 an seinem Aussenumfang mit einem

AntriebsZahnkranz 36 versehen, der mit einem auf einer Antriebswelle 38 befestigten Ritzel 40 kämmt, u.z. in jeder Position des Werkzeugrevolvers 12. Die Antriebswelle 38 ist im Werkzeugrevolverschlitten 10 drehbar gelagert und treibt einen Drehwinkelgeber 42 an, der dem NC-gesteuerten Drehen des Werkzeugrevolvers 12 ^' sowie der Positionsüberwachung des Werkzeugrevolvers dient. Auf der Antriebswelle 38 ist ferner eine Zahnscheibe 44 befestigt, über die ein -Zahnriemen 46 verläuft, welcher von einem Elektromotor 48 über eine auf dessen* Welle befestigte Zahnscheibe 50 angetrieben wird, wobei es sich bei dem Elektromotor 48 um den NC-gesteuerten Motor im Sinne der vorausgegangenen Beschreibung handelt. Erfindungsgemäss weist die Revolverantriebsvorrichtung also sowohl zum Schalten als auch zum NC-gesteuerten Drehen des, Werkzeugrevolvers 2 lediglich einen einzigen C-g steuerten Motor auf. Dieser und der Drehwinkelgeber 42 sind am Werk¬ zeugrevolverschlitten 10 befestigt.

Die Fig. 3 zeigt einen Zustand, in dem sich der Werkzeug¬ revolver 12 zwischen den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Positionen befindet und reibschlüssig gegen ein unbeabsich¬ tigtes Verdrehen gesichert ist. In diesem Zusammenhang müssen zunächst die Figuren 4A und 4B erörtert werden.

Die Fig. 4A soll den inneren Zahnkranz 34b zeigen. Dieser hat eine Reihe von identisch ausgebildeten Zähnen 34b ¹ und drei doppelt breite Zähne 34b", von denen die Fig. 4B einen in der Seitenansicht darstellt. Der in Fig. 4B teilweise und in der Seitenansicht gezeigte äussere Zahnkranz 34a besitzt eine Reihe von Zähnen 34a', die dieselbe Gestalt

haben wie die Zähne 34b', sowie insgesamt zwölf äquidistant angeordnete Lücken 34a", in die sich die gleichfalls äquidistant angeordneten doppelt breiten Zähne 34b" in zwölf verschiedenen Drehwinkelpositionen des Werkzeugrevolvers 12 passend einschieben lassen, wobei dann natürlich auch die . Zähne 34a' und 34b' ineinandergreifen. Der Werkzeugrevolver 12 soll zwölf Schaltstationen aufweisen, und durch die ge¬ schilderte Ausbildung der Zahnkränze 34a und 34b wird er- findungsgemäss verhindert, dass sich der Werkzeugrevolver 12 in einer Drehwinkelstellung verriegeln lässt, die nicht einer seiner Schaltpositionen entspricht.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Zähne 34a' 34b' und die doppelt breiten Zähne 34b" an ihren einander zugekehrten Seiten mit zur Revolverachse 14 senkrecht ver¬ laufenden Flächen 70 bzw. 72 versehen. Wenn nun der Werk¬ zeugrevolver 12 bezüglich des Werkzeugrevolverschlittens 10 eine Drehwinkelstellung einnimmt, bei der sich nicht eine seiner durch die von ihnen getragenen Werkzeuge definierten Schaltstationen in Arbeitsposition befindet, so kann bei entriegeltem Werkzeugrevolver dieser mit Hilfe des Ring¬ kolbens 22 reibschlüssig gegen ein unbeabsichtigtes Ver¬ drehen gesichert werden, indem die Zahnkränze 34a und 34b in axialer Richtung gegeneinander gepresst werden, so wie dies die Fig. 4B zeigt. Dies kann zweckmässig sein, wenn im Zuge einer exzentrischen Bearbeitung eines von der Haupt¬ arbeitsspindel gehaltenen Werkstücks mit einem angetriebenen, vom Werkzeugrevolver gehaltenen Werkzeug der Werkzeug¬ revolver im entriegelten Zustand vorübergehend eine feste Drehwinkelstellung einnehmen soll.

Die Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungs orm nach den Figuren 1 bis 4 dadurch, daß der Werkzeugre¬ volver 12' axial unverschiebbar im Werkzeugrevolver¬ schlitten "'O' drehbar gelagert ist und statt einer zweiteiligen, eine dreiteilige HIRTH-Verzahnung ver¬ wendet wurde, deren einer Zahnkranz mit Hilfe eines Ringkolbens in Richtung der Revolverachse 14' ver¬ schiebbar ist. Im einzelnen zeigt die Fig. 5 einen im Werkzeugrevolverschlitten 10' in axialer Richtung ver¬ schiebbaren Ringkolben 22', der an seiner gemäß Fig. 5

1 linken Stirnseite einen inneren Zahnkranz 34b trägt.

Mit seiner Hilfe lassen sich zwei äußere Zahnkränze

34a 1 und 34a2 formschlüεsig miteinander verbinden. Der

-j äußere Zahnkranz 34a wird von einem am Werkzeugrevol¬ verschlitten 10' befestigten Haltering 32' getragen,

2 der Zahnkranz 34a vom äußeren Lagerring 30a ¹ eines

Kegelrollenlagers 30 ^τ , wobei der Lagerring 30a' wieder am Werkzeugrevolver 12' befestigt ist, Die Fig. 5 zeigt den Werkzeugrevolver also in seinem entriegelten ^* Zu¬ stand, und das Verriegeln geschieht durch Verschieben des Ringkolbens 22' gemäß Fig. 5 nach links.

Die in Fig. 6 dargestellte Drehmaschine hat eine mit einem Spannfutter 100 versehene Hauptspindel und ein Kreuzschlittensystem 102 für den Werkzeugrevolver 12, welcher am Oberschlitten 10 dieses Kreuzschlittensystems 102 gelagert ist und eine Hilfsspindel 104 trägt, welche antreibbar und mit einem Spannfutter versehen ist. Im übrigen kann wegen der Drehmaschine auf die DE-PS 33 28 327 verwiesen werden.