提供了机械加工工件的工具转轴及机械加工工具、装置和方法，该机械加工装置(1)具有用于加工工件(2)的工具转轴(3)，其与提供冷却流体(5)的第一提供单元(6)连接，并与提供流体(18)或润滑剂-流体混和物(7)的第二提供单元(8)连接。控制单元(9)控制提供单元(6，8)。由测量传感器来执行控制，调节冷却流体(5)和/或流体(18)或润滑剂-流体混和物(7)的流速。工具转轴(3)设置有供应冷却流体(5)和/或流体(18)或润滑剂-流体混和物(7)的两个供应通道，将冷却流体(5)和/或流体(18)或润滑剂-流体混和物(7)供应至机械加工工具(4)。对多数切割工艺和工件(2)材料产生最佳机械加工工艺。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供了，该机械加工装置(1)具有用于加工工件(2)的工具转轴(3)，其与提供冷却流体(5)的第一提供单元(6)连接，并与提供流体(18)或润滑剂-流体混和物(7)的第二提供单元(8)连接。控制单元(9)控制提供单元(6，8)。由测量传感器来执行控制，调节冷却流体(5)和/或流体(18)或润滑剂-流体混和物(7)的流速。工具转轴(3)设置有供应冷却流体(5)和/或流体(18)或润滑剂-流体混和物(7)的两个供应通道，将冷却流体(5)和/或流体(18)或润滑剂-流体混和物(7)供应至机械加工工具(4)。对多数切割工艺和工件(2)材料产生最佳机械加工工艺。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于工件的机械加工的工具转轴，并涉及一种用于此类工具转轴的机械加工工具。本专利技术进一步涉及一种包括此类工具转轴的机械加工装置，以及用于工件的机械加工的相关方法。
技术介绍
WO 2010/124 045 Al公开了一种工具转轴，其具有用于将低温冷却流体供应至机械加工工具的轴向供应通道。该供应通道由固定且与工具转轴的旋转轴线同心布置的真空隔热管道形成。经由该管道供应的低温冷却流体在到达工具切割边缘之前，经过轴向地形成于刀架和工具中的供应通道。由于在工件的机械加工过程中供应低温冷却流体的事实，所以对于难以机械加工的材料，达到比较高的机械加工速度。此结构的缺点是，在工件的机械加工过程中供应低温冷却流体并不是对于所有材料来说都是有利的；存在一些这样的材料，其中，所实现的优点是那么微不足道，以至于并不能证明额外的费用是合理的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种工具转轴，其可对大多数的各种切割工艺和/或材料提供一种简单且灵活的机械加工工件的方式。 该目的通过一种用于机械加工工件的工具转轴来实现，该工具转轴包括:壳体；允许驱动机械加工工具以使其旋转的驱动单元；以及用于夹紧和释放机械加工工具的夹紧单元，该夹紧单元布置在壳体中，以便可围绕旋转轴线旋转，并可通过驱动单元驱动，以相对于壳体围绕旋转轴线旋转；用于将冷却流体供应至机械加工工具的第一供应通道；以及用于将流体(特别是润滑剂-流体混和物)供应至机械加工工具的第二供应通道。根据本专利技术，工具转轴具有:用于供应冷却流体的第一供应通道，以及用于将流体(特别是润滑剂-流体混和物)供应至被夹紧的机械加工工具的第二供应通道。所述供应通道被构造为，在工具转轴中至少部分地彼此分离。优选地，所述供应通道被构造为，在工具转轴中完全彼此分离。所述供应通道提供一种简单且灵活的将冷却流体和/或流体和/或润滑剂-流体混和物供应至机械加工工具的方式，这取决于待加工的材料。换句话说，工具转轴提供不同的操作模式。该流体特别是气体，从而供应润滑剂-气体混和物。 在第一操作模式中，将冷却流体(特别是低温冷却流体)经由第一供应通道供应至机械加工工具，其中，同时并不供应流体，特别是不供应润滑剂-流体混和物。因此，工具转轴可通过低温冷却来操作。 然而，在第二操作模式中，将润滑剂-流体混和物经由第二供应通道供应至机械加工工具，其中，同时并不供应冷却流体。因此，工具转轴可通过传统的最小量润滑(MQL)来操作。特别地，可以将润滑剂的量减小至零，使得经由第二供应通道仅供应流体，特别是气体，例如空气。 在第三操作模式中，将冷却流体经由第一供应通道供应至机械加工工具，同时，将流体(特别是润滑剂-流体混和物)经由第二供应通道供应至机械加工工具。这允许实现高效冷却和/或润滑，其中，工件机械加工过程中的冷却和/或润滑特性可根据冷却流体的温度和/或冷却流体的流速而灵活地适应。将冷却流体与流体(特别是润滑剂-流体混和物)混和，或者在工具转轴中混和或者在夹紧于工具转轴中的机械加工工具中混和。优选地，可将润滑剂的量减小至零，从而允许供应润滑剂-流体混和物，或仅供应流体(例如空气)。将冷却流体(例如氮气)与流体(例如空气)混和，可允许借助于冷流体(特别是冷空气)而产生限定冷却工艺。如果在工件的机械加工过程中不允许使用润滑剂，例如，当为航空、电力行业或医疗技术机械加工工件时，或者，如果润滑剂与切割边缘或切割物质发生反应，例如，立方氮化硼(CBN)，则使用冷流体或冷空气的限定冷却工艺允许大幅改进工件机械加工工艺。 如果混和发生在工具转轴中，那么供应通道或者合并到彼此中，或者通向工具转轴中的混和室。在此情况中，机械加工工具仅需要一个工具供应通道，其中，将冷却流体和流体(特别是润滑剂-流体混和物)的混和物供应至机械加工工具中的分布通道。 如果冷却流体与流体(特别是润滑剂-流体混和物)在机械加工工具中混和，那么所述供应通道彼此单独地被构造为到达被夹紧的机械加工工具，以防止冷却流体与润滑剂-流体混和物在工具转轴中混和。如果混和发生在工具转轴正后方的机械加工工具中，那么所述供应通道直接通向机械加工工具的混和室，所述混和室形成通向分布通道的工具供应通道。如果混和不发生在工具转轴的正后方，而是例如发生在机械加工工具的中心或端部，那么机械加工工具具有用于冷却流体的第一工具供应通道和用于流体(特别是润滑剂-流体混和物)的第二工具供应通道，它们通向将混和物引导至分布通道的混和室。 冷却流体和/或流体和/或润滑剂-流体混和物的供应对大多数的各种切割工艺和材料提供了一种简单且灵活的优化工件机械加工的方式。 以下工具转轴提供了一种简单的供应冷却流体的方式，在该工具转轴中，第一供应通道由与旋转轴线同心地布置且安装在壳体中以围绕所述旋转轴线旋转的管道形成。优选地，将管道优选地安装为旋转至连接单元的供应侧，连接单元刚性地固定至壳体，或旋转至旋转馈通(feedthrough)的供应侧。在排放侧,管道优选地安装在夹紧单元中。由于管道与机械加工工具共同旋转的事实，所以在机械加工工具和管道之间没有相对旋转运动。管道的内部空间形成第一供应通道。 以下工具转轴提供了一种灵活的供应低温冷却流体的方式，在该工具转轴中，第一供应通道由热绝缘管道形成。特别地，该管道具有在0°c不大于0.40W/(mK)的特定热导率，特别是不大于0.30W/ (mK)，特别是不大于0.20W/ (mK)，特别的不大于0.1Off/ (mK)。热绝缘设计防止低温冷却流体的不必要的温度升高以及与管道接触的部件的不必要的温度降低。该管道是例如真空隔热的或由纤维复合材料制成，特别是由碳纤维增强塑料(CFP)制成。纤维复合材料的管道还具有高机械稳定性，从而在高机械加工速度下确保高可靠性和刚度。该管道可包括金属套筒，特别是钢套筒。该管道还叫做喷枪(lance)。 以下工具转轴提供了一种简单的供应流体(特别是润滑剂-流体混和物)的方式，在该工具转轴中，第二供应通道至少部分是环形的且围绕第一供应通道。所述供应通道的布置确保工具转轴的紧凑设计。如果以管道的方式形成第一供应通道，那么管道的壁部特别允许产生热流，如果其由适当的材料制成的话。因此，管道的壁部用作流体(特别是润滑剂-流体混和物)与冷却流体之间的热交换器。结果，借助于冷却流体来获得流体(特别是润滑剂-流体混和物)的有效冷却。特别地，在将流体(特别是润滑剂-流体混和物)与冷却流体混和之前，使流体冷却。 以下工具转本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于机械加工工件的工具转轴，所述工具转轴包括：壳体(24)驱动单元(29)，允许驱动机械加工工具(4)以使其旋转；以及夹紧单元(34)，用于夹紧和释放所述机械加工工具(4)，所述夹紧单元(34)：布置在所述壳体(24)中，以能够围绕旋转轴线(26)旋转；并且能够通过所述驱动单元(29)驱动，以相对于所述壳体(24)围绕所述旋转轴线(26)旋转；第一供应通道(54)，用于将冷却流体(5)供应至所述机械加工工具(4)；以及第二供应通道(60)，用于将流体(18)供应至所述机械加工工具(4)。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿明·翁德里希，霍尔格·科尔布，海纳·朗，
申请(专利权)人：美格工业自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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