包含换刀装置的机床制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种机床，其包含刀具主轴（２）。在机床中设置用于至少一个加工刀具（４）的换刀装置。刀具主轴包含具有至少两个链节的支承臂，支承臂保持接纳加工刀具的刀架。两个链节通过具有折叠关节（３４）彼此铰接连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机床，其包含刀具主轴并且通过设置在机床中的换刀装置能够将 至少一个加工刀具换入或装入刀具主轴中或由刀具主轴中换出或取出，并且刀具主轴为了 加工目的使得加工刀具围绕主轴轴线旋转。
技术介绍
上述的机床长久以来是已知的，例如用于切削的材料加工。它们例如作为加工单 元或作为加工中心特别是在金属加工领域内应用。这类机床的一个特征是，换刀过程应当 尽可能快地实施，以便使得机床的停工时间最小化。为了一方面确保在利用这类机床加工 时的高的可变性并且另外一方面相应加速换刀过程，已知在机床中设置刀库，在该刀库中 设置许多接纳各单个加工刀具的存放位置。已知的换刀装置将一体化的支承臂的线性运动 与被支承臂保持的刀架的旋转运动组合起来，所述刀架通常具有两个刀座。这种动力学布 置然而是不灵活的并且不允许或者仅仅在相当大的耗费的情况下才使得多部分构成的刀 库有效地与刀具主轴协同作用，所述刀库可以设置在机床内部的多个不同的位置上。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提供这样一种布置，据此改善设置在床身中的换刀装置的 可运动性，以便由此开启这样的可能性，即从在机床中提供的较大的加工刀具库存中快速 地且有效地将加工刀具在主轴上换入或换出。为了实现上述目的，本专利技术从开头所述的机床出发并且建议，换刀装置具有一个 由至少两个链节构成的支承臂并且支承臂保持接纳加工刀具的刀架，并且至少两个链节通 过具有一个折叠轴线(Knickachse)的折叠关节(Knickgelenk)彼此铰接连接。开头所述的任务通过根据本专利技术的建议最佳地实现。通过至少两个经由折叠关节 彼此铰接连接的链节构成支承臂，允许显著改善接纳加工刀具的刀架的运动性和因此空间 定位。通过根据本专利技术的建议也可能的是，根据链节的构造或通过长度，利用换刀装置也 达到离开工作主轴的实际工作空间相对较远的刀库。可能的是，因此将相对较大的刀具储 备彼此远隔地设置在机床中或有利地将刀具储备分布在多个刀库部分中，其中第一刀库部 分离开刀具主轴较近并且一个例如较大构成的第二刀库部分隔开较远地布置。从而可能的 是，将经常需要的加工刀具设置在靠近刀具主轴的刀库部分中，较少使用的加工刀具可以 较远地存放在然而同样能够通过换刀装置到达的第二刀库部分中。在根据本专利技术的机床中在此规定，在换刀装置上设置多个驱动装置，其用于一个 或多个链节和刀架的运动。驱动装置或至少其中一个驱动装置在此有利地构成为旋转驱动 装置。这种类型的旋转驱动装置，其例如步进地或连续地驱动，能够实现链节或刀架围绕相 应的将各链节相连接的关节或轴线的完全旋转，由此进一步提高支承臂的灵活性和作用范 围以及在空间上定位接纳加工刀具的刀架的可能性。旋转驱动装置在此特别是构成为受位 置控制的或数控控制的旋转驱动装置。这意味着在本专利技术的机床中设置单独的或集成在机4床控制装置中的或与机床控制装置耦合的数字控制装置，其能够读取、在工作和运动过程 中转换和依次执行控制指令(其例如依赖于工件加工的过程被定义)的数据库记录。支承 臂或换刀装置的运动能够通过所述的旋转驱动装置的所述实施形式在控制方面与机床中 的加工过程最佳地适配，由此能够特别是通过优化换刀过程实现进一步改善生产时间。根据本专利技术的机床的一个优选的实施方式同样有助于改善加工刀具或接纳刀具 的刀架的可定位性，其中经由所述的(旋转)驱动装置能够调节各链节关于折叠轴线的相 对角位置以及第一链节相对于换刀装置的基体的角位置，并且刀架或刀座能够垂直于主轴 轴线围绕刀架轴线旋转。根据本专利技术的机床的这种类型的构造允许根据例如主轴或加工刀 具的运动来调节和重新定位加工刀具或刀架。这允许换刀装置或刀架的无碰撞的且特别是 顺利的定位，这种定位与加工刀具的运动相协调并且因此同样有助于改善在根据本专利技术的 机床中加工工件时的加工周期。根据本专利技术的机床的一个有利的实施方式的特征在于，设置加工空间和在空间上 与加工空间分离的用于换刀装置的换刀空间。加工空间和换刀空间的这种空间上的分离特 别是通过设置一个隔板实现。为了换刀，刀具主轴或加工刀具能够由加工空间运动到、特别 是被推入换刀空间中。这种机床的构造允许实现加工空间的特别紧凑的构造方式，因为所 有对于换刀所需要的机床构件保留在加工空间的外部。通过加工空间最后仅仅必须接纳加 工刀具以及待加工的工件，加工空间可以较小地设计尺寸。这特别是在清洁或导出特别是 在加工时产生的切屑时产生优点，因为在此在相对少的清洁介质应用的情况下可以实现较 好的清洁效果。为了换刀，加工刀具完全由加工空间内移出，实施在空间上与加工空间分离 的换刀并且加工刀具而后重新被导入例如推入加工空间中。这种构造具有其它的优点，即 加工空间中的污物较少地或甚至完全不被带入换刀空间中，由此能够避免换刀装置的强烈 的污染和可能避免提前磨损。根据本专利技术的机床优选具有一个刀具主轴，其例如为了加工目的平行于隔板特别 是至少沿着一个优选水平的空间轴线可移动。由此尽管存在隔板，仍然实现刀具主轴的运 动的附加的自由度。这由此实现，即在隔板中特别是设置一个穿孔，在该穿孔内部刀具主轴 平行于隔板移动。为了然而能够实现加工空间相对于换刀空间的密封的封闭，规定在该穿 孔中设置柔性的元件，其虽然允许穿过隔板的刀具主轴或加工刀具的运动，然而仍然令人 满意地将加工空间相对于换刀空间封闭。这种类型的柔性的元件能够例如构成为卷轴式百 叶窗帘。出于工作原因或设备保护原因，为了实现降噪或为了也在加工位置或在加工过程 中覆盖加工刀具或机床的其它的支承加工刀具的元件，根据本专利技术的机床优选具有一个盖 板。盖板构成为至少部分包围换刀空间中的刀具主轴的、然而为了换刀而释放刀具主轴的 罩。证明有利的是，这种盖板能够相对于主轴轴线移动，这意味着，为了换刀，盖板例如可平 行于主轴轴线被拉回、被向前移动或翻出或偏转，以便释放加工刀具。在此为了换刀过程， 刀具主轴沿着主轴轴线被拉回，由此加工刀具从加工空间到达换刀空间。同样存在这样的 可能性，即盖板与主轴一起或提前地或与主轴无关地(利用单独的驱动装置)沿着主轴轴 线可移动地构成并且当刀具主轴为了换刀而被拉回时，与该运动同时地或提前地被导回或 偏转，以便释放刀具主轴或加工刀具为了换刀。为了可实现隔板的封闭，在隔板上设置一个 止挡或接纳部，盖板与其密封地嵌接。这种盖板不仅避免了污物或噪声辐射的进入，而且保护刀具主轴例如也防止干扰引起的例如与刀具或刀架的碰撞。通过根据本专利技术的机床，也实现了这样的任务，即通过能够实现顺利的换刀，减小 加工工件时的时间。在此与机床相关地设置非常短的换刀时间(从一个加工过程结束经 过刀具更换到新的加工过开始时的持续时间)直至例如3至5秒。为了实现该目标，证明 有利的是，配备刀具的刀架紧靠加工刀具或刀具主轴布置。此外规定，换刀装置或刀架在加 工过程中保留在换刀空间中并且在此特别是能够与在换刀空间中被移动的加工刀具相邻 地定位。由于加工刀具、刀具主轴或换刀装置的这种可运动性和上述的自由的可定位性，在 此特别是在加工刀具和换刀装置或刀具之间能够实现特别是恒定的间距，因为此外由于换 刀装置的相应的驱动装置的数控控制，即使在刀具主轴的位置变换时也能够保持恒定的间 距。所述在换刀装置或刀架和加工刀具或本文档来自技高网...

【技术保护点】
机床，其包含刀具主轴（２）并且通过设置在机床（１）内或上的换刀装置（３）能够将至少一个加工刀具（４）换入刀具主轴（２）中或由刀具主轴（２）中换出，并且刀具主轴（２）使加工刀具（４）为了加工目的而围绕主轴轴线（２０）旋转，并且换刀装置（３）具有一个由至少两个链节（３１，３２）构成的支承臂（３０）并且支承臂（３０）经由连接在支承臂（３０）的外端部上的刀架关节（５４）保持刀架（５），该刀架接纳加工刀具（４），并且至少两个链节（３１，３２）通过一个具有折叠轴线（３３）的折叠关节（３４）彼此铰接连接，其特征在于，换刀装置（３）在相应的关节（３４，３７，５４）上具有驱动装置（３８，５０），用于链节（３１，３２）或刀架（５）的运动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B格鲁博，
申请(专利权)人：格鲁博工厂有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]