工具芯轴制造技术

本发明专利技术公开了一种带有芯轴壳体、旋转驱动装置和工具容纳单元的工具芯轴，其中所述工具容纳单元布置在所述芯轴壳体内，并且相对于该芯轴壳体可运动地进行布置。利用所述工具芯轴不仅可以实施传统的加工如钻削和铣削以及车削，而且可以实施新型的加工如非圆车削，而均不会损坏芯轴且具有较高的工业加工质量。

Tool core shaft

The invention discloses a tool mandrel with a mandrel housing, a rotary driving device and a tool holding unit, wherein the tool holding unit is arranged in the mandrel housing and is movably arranged relative to the mandrel housing. By using the tool mandrel, not only traditional processing such as drilling and milling and turning can be carried out, but also new processing such as non-circular turning can be carried out, without damaging the mandrel and with high industrial processing quality.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工具芯轴
本专利技术涉及工具芯轴。这种工具芯轴用于张紧地加工工件的机器中，并用于容纳加工工具。加工工具通常通过位于工具芯轴中的工具接口被容纳并牢固夹紧。
技术介绍
在现有技术中已公开各种各样用于张紧地加工工件的装置。一方面，其包括车床。在这些车床中，工件旋转，而工具相对于工件既轴向又径向静止地移动。利用这种方法，从工件中加工出圆形的、旋转对称的轮廓。此外已公开钻机，其中钻头旋转并相对于固定的工件预推进。以这种方式，在工件中形成孔。此外已公开铣床。旋转的铣头相对于固定的工件径向且轴向地移动并以这种方式在工件中形成铣槽、铣表面、自由形式表面和类似物。也已公开，在加工中心使用相应的工具芯轴。随后它们会自动配备相应的工具。最后，也已公开用于制造非圆轮廓的机器。人们谈到所谓的非圆车削。具有切割头的旋转的工具和旋转的工件都关于它们的转数相对于彼此进行控制。由此在工件上产生非圆轮廓。这些方法例如由EP-PS0097346或EP09074458B2公开。通常，工具芯轴包括旋转驱动装置(例如驱动电机)、由所述驱动电机驱动的驱动轴线，以及在传动链之后的输出轴线，工具容纳部被集成到所述输出轴线中。在这种芯轴中，输出轴线的中心同时是工具中心。如果人们使用钻头或铣刀，则可以进行相应的加工。这类预先公开的芯轴不能被用于非圆车削，这是由于工具切削刃不能在其节圆半径上相对于工具芯轴中心移动。为了利用这样的装置旋转，带有切削刃的工具必须被对齐，并且输出轴线从驱动轴线解耦并夹紧，或者驱动装置被放置在位置控制模式。当转动时，显著的力矩和力量作用到切削刃工具上，并且具体来说不仅径向而且轴向地作用到切削刃工具上，所述力矩和力量必须由系统容纳。而对于非圆车削装置，工件夹紧在工件芯轴中并围绕工具旋转轴线旋转。反过来该工具出于工具芯轴中并围绕工具旋转轴线旋转。芯轴以本身公开的方式布置在滑架和滑块上，从而使得工件和工具之间的轴向和径向的相对运动可被执行。工具就其而言不一定关于工件围绕中心轴线运动，而是实施围绕可调节的偏心轴线的旋转运动。此外，可以改变所谓的工具节圆半径。通过不同的调节来影响在非圆轮廓的角的数量(速度比)、工具的穿透深度(节圆半径)等。利用非圆车削装置，人们虽然原则上也可以通过如对于传统装置那样相应恒定地保持旋转轴线来进行钻削和铣削，然而在钻削和铣削时所有的力量都作用到轴线的轴承调节部上，并且在旋转时相当大的扭转力和横向力作用到装置上，从而使得不可能有精确的工业生产。先前已知的用于非圆车削的装置关于可能的转速是受到限制的，这是因为随着转速的增加可能产生显著的不平衡的影响。此外，它们关于使用情况受到限制，这是因为从外界的冷却剂供应仅具有不充分的效果。在许多使用情况中，设备的刚性是不够的。利用传统的、可以车削、钻削和铣削的车床及加工中心，被设立了加工限制。既不可以制成锥形的形状也不能制成阶梯的形式，它不能容易地生产倒棱。根本无法制造非圆零件。例如通过旋出稍微过小的孔或类似物进行搞精度校正也是不可能的。如果人们在以被装入的工具形式的传统工具芯轴中装入附加装置，则有可能实现非圆车削，但是人们需要自动增大结构尺寸，并且由此使得通常自动更换工具变为不可能了。换句话说，它需要装配工作和改换装备相应的停机时间，加工空间会额外地丢失，这都限制了机器应用的可能性。此外，这种布置方式不具备足够的刚性应对出现的力，并且关于加工时间或旋转速度来说是受到限制的。在文献US4,370,080中描述了一种加工机器。该加工机器三个用于不同的目的的驱动装置。驱动装置23用于单元的总体旋转，驱动装置66用于工具旋转，并且驱动装45用于工具枢转。工件通过芯轴在通过组合驱动装置23和66的芯轴中进行双重旋转。没有额外的传动元件、传动装置等类似物而进行直接调节是不可能的。除此以外，耦连两个分开的轴。装置总体非常复杂和昂贵，并且尤其是具有难以控制的结构，所述结构妨碍了精确的工业生产。由文献DE10348801B3描述了一种相应的加工机器。通过操控两个驱动装置，不仅实现了工具旋转，而且实现了调节。为此，两个芯轴相对可旋转地使用，这使得装置复杂且昂贵。除此以外，控制很困难，这是因为它是通过差转速来控制的。此外，旋转锁定是必要的。总的来说，该设备主要设计并适用于钻削。由文献DE2422948A1公开了一种用于通过铣削方法制造凹槽的加工机器。在此，两个芯轴相对于彼此移动并且同样通过差转速来控制。通过滚动铣削进行槽加工。由现有技术中已公开的装置对出现的不平衡敏感并且难以控制。此外，有必要从外部供应冷却润滑剂。根据加工情况，必须夹紧或锁定轴线，并且始终无法自动更换工具。
技术实现思路
从上述现有技术出发，本专利技术的目的在于提供一种可多功能使用的工具芯轴，利用所述工具芯轴不仅可以实施传统的加工如钻削和铣削以及车削，而且可以实施新型的加工如非圆车削，而均不会损坏芯轴且具有较高的工业加工质量。在此，非常重视紧凑的设计，以便不限制加工空间。为了解决技术问题，利用本专利技术提出了一种带有权利要求1的特征的工具芯轴。由从属权利要求得出其他的优点和特征。根据本专利技术具体来说如此改进了一种传统的工具芯轴，使得该工具芯轴不仅可以改进地应用于目前的任务即钻削、车削、铣削，而且此外可以与主芯轴联合进行非圆车削。在此不必增加结构尺寸，尺寸不会增加，可以轻松实现自动的工具更换，并且新型的工具芯轴是多功能的。根据本专利技术地，工具调节装置布置在工具芯轴的轴中。该工具调节装置包含可相对于所述轴移动的工具调节单元其中，并不意味着围绕旋转轴线的旋转，而是可平行于或横向于轴的旋转轴线进行移位、枢转或类似运动。该工具调节装置还包括工具容纳装置或工具容纳单元，在所述工具容纳装置或工具容纳单元中可以使用工具。利用本专利技术中提出了，工具容纳单元具有调节单元，所述调节单元可相对于轴围绕横向于或平行于旋转轴线的轴线的移动。通过该根据本专利技术的设计方案现在得到许多优点。现在可以相对于轴固定、具体来说锁定或者无极卡紧调节单元。以这种方式，在钻削和铣削时不会担心对轴承调节和轴线的影响。由此提高了工具夹紧的精度和刚性。集成到直接的测量系统很容易，在此也可以无接触地传输测量系统信号。可以如此构造工具容纳单元，使得其通过集成相应的自动张紧装置来实现自动的工具更换。可以通过装置来控制工具的正确就位，当工具张紧时，所述装置进行识别。调节单元的驱动装置可以实施成液压的驱动装置。例如，可以液压地控制工具切削刃的位置。通过工具芯轴的、尤其是轴的设计方案，可以设置用于液压、气动的通道，尤其是用于供给通过芯轴的冷却剂的通道。圆柱形的芯轴壳体为安装、模块化和附加单元提供了明确的条件。能够容易地实施不平衡补偿。机械夹紧或锁定工具调节单元的可能性，可以实现非常刚性的连接，这使得尤其是在铣削和钻削时达到最佳结果。在此，根据本专利技术的有利提议，锁定件可以设计成球环锁定件。该锁定件相对于轴锁定容纳单元。轴的另一种锁定件或无极夹具本身使得实现了轴传动部和轴承的刚度，所述刚度在旋转时、具体来说对于固定的工具芯轴即便在使用多切割工具时极大地进行支持，这是因为在此尤其是取决于刚度。通过这种方式，可以实现所谓的迷你转塔头，所述迷你转塔头显著缩短了工具更换并且除此以外还增加了工具库中的工具数量。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有芯轴壳体(2)、旋转驱动装置和工具容纳单元(11)的工具芯轴(1)，其具有作用于旋转的驱动轴线的驱动电机和围绕所述驱动轴线可旋转地布置的工具容纳单元(11)，所述工具容纳单元通过传动链与所述驱动轴线连接并且布置在所述芯轴壳体(2)内，并且相对于该芯轴壳体可运动地进行布置，其特征在于，所述工具容纳单元(11)布置在壳体(13)中并且相对于所述芯轴壳体(2)可围绕横向于所述驱动轴线的轴线运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.11 EP 16159864.41.一种带有芯轴壳体(2)、旋转驱动装置和工具容纳单元(11)的工具芯轴(1)，其具有作用于旋转的驱动轴线的驱动电机和围绕所述驱动轴线可旋转地布置的工具容纳单元(11)，所述工具容纳单元通过传动链与所述驱动轴线连接并且布置在所述芯轴壳体(2)内，并且相对于该芯轴壳体可运动地进行布置，其特征在于，所述工具容纳单元(11)布置在壳体(13)中并且相对于所述芯轴壳体(2)可围绕横向于所述驱动轴线的轴线运动。2.根据前述权利要求中任一项所述的工具芯轴，其特征在于，所述芯轴壳体(2)构造成圆柱形的。3.根据前述权利要求中任一项所述的工具芯轴，其特征在于，所述工具容纳单元(11)借助工具调节单元(14)的锁定部可相当于(所述)轴(5)机械地锁定。4.根据前述权利要求中任一项所述的工具芯轴，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿道夫·科希耶克，
申请(专利权)人：阿道夫·科希耶克，
类型：发明
国别省市：德国,DE