在加工设备中更换刀夹加工工件的方法和布局技术

本发明专利技术是关于一种为加工工件而在加工设备中更换刀夹的方法和布局．在这种由若干步骤组成的方法中，刀夹从加工位置上移开而由另一刀夹来替换．这种布局由包括刀架导轨和刀架的刀架组件、更换刀夹和驱动装置组成．它还为更换刀夹提供了一个更换环．具有上述可转动更换环的驱动装置可与刀架导轨上的刀架一起从工作位置移到准备位置或刀座位置．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是在加工设备中更换刀夹来加工工件的一种方法和一种布局。根据本专利技术，刀夹从加工位置上移开，而由另一刀夹来更换。把刀夹设计成带有可更换装置的多边形安装底座是人所共知的。该多边形安装底座的侧向有限面积上有许多刀夹来安装刀具。安装底座绕着中心轴作周期性的转动，从而把各个刀夹带入加工位置。这种方法和布局的缺点是，为了把另一个有其它刀夹的安装底座带入加工位置，必须把整个沉重而又复杂的大型带刀夹的安装底座从工作机床上卸下来，运回去存放在收集器里，然后，把另一个带刀夹的安装底座运到工作机床处并安装起来。因此，当需要用另一个带刀夹的安装底座去更换带有全部刀夹的安装底座时，必须把后者整个运走，所以该系统中的安装周期或非生产时间较长。最后，装在同一安装底座上的刀夹数目，例如钻头数目，从结构上就受到限制。从结构上来说，安装底座必须以很高的精度放置在工作机床中，因而那些不在加工位置上的刀夹必须以很高的精度定位，这也是一个缺点。因此，本专利技术的一个目标是提供可以在加工设备中更换刀夹来加工工件的一种方法和一种布局，它避免了以前技术的缺点。特别是，本专利技术的一个目标是提供一种方法，根据这种方法，在加工中心或加工设备上，无论多少刀夹都能处在准备位置，不经长运输线路就可以畅通无阻地快速更换刀夹，而且只有刀夹及其加工刀具是要按照所需的精度与驱动装置相互固定、拉紧和联接，这样，刀具就位于所要求的加工位置上了。本专利技术的另一目标是提供一种能够实施本专利技术方法的布局。遵循这些目标以及在下文中将明确的目标，简单地说，本专利技术的一个特征存在于由下列几个步骤构成的方法中当一个刀夹处于加工位置时，把以预定形式位于驱动装置周围的另一个刀夹和(或者)起码一个刀座处在准备位置;把在加工位置上的刀夹和驱动装置一起向准备好的刀夹处作直线运动;先前处在加工位置的刀夹自动整个地与驱动装置脱开，并保持在这个位置上，同时把驱动装置进一步移到终端位置，然后使其停止;在刀夹脱开之后和在驱动装置作进一步运动期间或以后，使脱开的刀夹和准备的刀夹作相对于驱动装置的行程;行程运动结束后，使移动了的刀夹绕垂直转轴作转动，这样该刀夹就被带到在驱动装置之前的安装位置;相反行程的刀夹转动结束后，把刀夹带到存放位置;使驱动装置以相反方向向处在安装位置的准备刀夹运动，而在进一步运动期间，把它们联接起来，固定并拉紧。如果按照申请人的本专利技术来实施这种方法，只须在快速而有效的阶段中移动较少的质量。而且可以根据需要提供任何数量的刀夹。本专利技术方法的一个突出优点是重装刀夹的速度很快。在一个实施例中，刀夹的重装时间举例来说只有5秒钟或更短，同时还不需要化费劳力。重装是指另一刀夹进入驱动装置上安装位置的时间间隔。例如可以自动地使刀夹定位并完成整个重装工作。除了辅助时间短和材料切削率高外，本专利技术方法还可以不用人力来换挡。本专利技术方法适合于所有刀夹，如多轴头钻削头，铣头，修平转动头，转动头，带切削修正的精密转头，测量头，试验头，角铣刀头和定位铣削头，深孔钻削头等等。本专利技术方法不限于预先确定好的系统和预先确实好的切削头数目。该方法可用数字计算机控制。根据本专利技术的另一特征，提出了一种布局，它包括一个由刀架导轨和刀架组成的刀架组件用马达驱动的多个更换刀夹和一个驱动所有刀夹的驱动装置。为了更换刀夹，在驱动装置上装了一个可转动的更换环。具有上述可转更换环的上述驱动装置与上述刀架导轨上的上述刀架一起在加工位置到径向位置或反向位置上是可移动的。本专利技术布局适应不同要求的加工目的，工件系列和年产量。它可装可卸，这对机床及其控制与联动机构都是如此。本专利技术布局可以组装成单一的机床或组装在联动系统内，或者可以组装成一个如在自动生产线内的结构件。与所谓加工中心相比，本专利技术布局的主要原理是在加工设备中没有更换不同刀具的单个主轴。整个刀夹都要更换，其设计与加工任务相适应。例如，带电源和用于切削头的刚性刀具安装构件的铣头，或者修平转动头，其中一个主轴，修平转动头，修平圆盘驱动和行程测量都包括在这个转动头里。同时，自动更换单个刀具的单个主轴头也能用在本专利技术的布局中。刀夹可以在加工周期内自动更换或在重装时半自动或手动更换，视各自的要求而定。系统不限制刀夹的数量。更换系统与刀夹的尺寸及其数量无关，在这方面是开放的或不受限制的。重要的是在所有情况下它的特点是更换时间短和切削时间短。除了对维修来说有良好的可接近性，对于刀夹更换来说，良好的可接近性也是一个优点。由于总是只有一个刀夹处于加工位置，所以只有处于加工位置上的刀夹要求提供动力和传动。一般而言，本专利技术布局可以造得很紧凑，而且也可作出在X轴和Y轴上加工时的布局。在本专利技术布局中，甚至可能进行深孔钻操作，平面转动操作和试验操作。与先前的技术相比，更换系统没有很高的精度要求，因为只有一个处在加工位置上预先确定的刀夹由驱动装置带动和联接。因此，仅仅在这一位置上必须提供所需的精度，而对处在存放位置，如在驱动装置周围的刀夹就不必提供精度。在后面的权项中已特别指出作为本专利技术特征的新颖特点。然而，从下面专门实施例的介绍和有关附图中，我们将能更好地了解本专利技术的本身，包括其构造和工作方法这两方面以及补充的目的和优点。图1是根据本专利技术作出的加工设备侧视图;图2是图1加工设备的平面图;图3是图1加工设备沿箭头D方向看过去的正视图;图4～26是表示本专利技术进一步实施例。在图1～3的实施例中，一个水平安放的刀架导轨用参考数字1表示，它引导刀架2沿D或E方向作纵向运动。刀架导轨1和刀架2一起组成了刀架组件。一辅助刀架用参考数字62表示，它在沿纵向作相对于刀架2的运动。在图3的实施例中有一稳定底座，在它上面安放了刀架导轨1。参考数字4，5和6表示安放在底座3上的三个刀夹存放构件。正如从图2中可看到的，刀夹存放构件5是安放在刀架导轨1的一端，而刀夹存放构件4和6均经向相对地安放在刀架导轨1的两侧，更确切地说，它们在刀架2垂直投影的旁边，但与刀架很靠近。在图1～3的实施例中，刀夹7和8安放在刀夹存放构件5和刀夹存放构件6上，而在该实施例中刀夹存放构件4上没有安放刀夹，这从图中可以看出。但是这儿也可以安放刀夹50。还有一个刀夹9位于驱动装置10的工作位置上，在该实施例中，驱动装置10与直流电驱动装置11连在一起。刀夹9和带直流电驱动装置11的驱动装置10一起形成一个可运动的组件。在图1～3的实施例中，点划线分别表示用参考数字12，13和14代表的刀具。例如，这些刀具可以是钻头或铣刀。无论多少这种刀具都可以提供，因而刀夹7，8，9和50可以组成多轴头装置，例如，多轴钻头装置。从图中还可以看出刀夹7、8、9和50是块状的，形成可更换结构件，它们在平面图上是一个长方形，实际上也可以是正方体或其它形状，如多面体。带有垂直转轴16的更换环15安装在驱动装置10和刀夹7，8，9和50的下面。在图1-3的实施例中，更换环15上有安装夹17，18，19和20，它们与环连成一体，并垂直向上伸出，与转动轴16相平行。在这个实施例中，安装夹17，18，19和20在平面图中有点象三角形，而实际上一直伸到驱动装置10的外缘。安装夹17，18，19和20具有安装联接器，它们安放在相互偏置90°的平面上，并向外伸展。联接器用参考数字21～31表示。从图1～3中本文档来自技高网...

【技术保护点】
为加工工件而在加工设备中更换刀夹的一种方法。在这种方法中，一刀夹从加工位置上移开，而由另一刀夹来替换，该方法由下列步骤组成：当一刀夹处于加工位置时，把以预定形式位于驱动装置周围的另一个刀夹和（或者）起码一个刀座处在准备位置；把在加工 位置上的刀夹和驱动装置一起向准备好的刀夹处作直线运动；先前处在加工位置的刀夹自动整个地与驱动装置脱开，并保持在这个位置上。同时把驱动装置进一步移到终端位置，然后使其停止；在刀夹脱开之后和在驱动装置作进一步运动期间或以后，使脱开的刀夹 和准备的刀夹作相对于驱动装置的行程；行程运动结束后，使移动了的刀夹绕垂直转轴作转动，这样该刀夹就被带到在驱动装置之前的安装位置；相反行程的刀夹转动结束后，把刀夹带到存放位置；使驱动装置以相反方向向处在安装位置的准备刀夹运动，而在 进一步运动期间，把它们联接起来，固定并拉紧。

【技术特征摘要】
1.为加工工件而在加工设备中更换刀夹的一种方法。在这种方法中，一刀夹从加工位置上移开，而由另一刀夹来替换，该方法由下列步骤组成当一刀夹处于加工位置时，把以预定形式位于驱动装置周围的另一个刀夹和(或者)起码一个刀座处在准备位置；把在加工位置上的刀夹和驱动装置一起向准备好的刀夹处作直线运动；先前处在加工位置的刀夹自动整个地与驱动装置脱开，并保持在这个位置上。同时把驱动装置进一步移到终端位置，然后使其停止；在刀夹脱开之后和在驱动装置作进一步运动期间或以后，使脱开的刀夹和准备的刀夹作相对于驱动装置的行程；行程运动结束后，使移动了的刀夹绕垂直转轴作转动，这样该刀夹就被带到在驱动装置之前的安装位置；相反行程的刀夹转动结束后，把刀夹带到存放位置；使驱动装置以相反方向向处在安装位置的准备刀夹运动，而在进一步运动期间，把它们联接起来，固定并拉紧。2.根据权项1规定的方法，其中所述的准备步骤包括预定形状的周边上准备好几个刀夹;上述运动步骤指把处在加工位置上的刀夹和用于所有刀夹的驱动装置一起移动;上述产生行程的步骤指使已准备好的刀夹相对于驱动装置产生一个行程;上述带入安装位置步骤指带入所有的刀夹;上述转动结束后的带入步骤指把所有刀夹带入存放位置。3.根据权项1规定的方法，其中，上述准备步骤包括在一个圆弧周边上准备好其它刀夹。4.根据权项1规定的方法，其中，上述准备步骤包括在一个多边形周边上准备好其它刀夹。5.为加工工件而在加工设备中更换刀夹的一种布局，它由包括刀架导轨和刀架这两部分的刀架组件、马达驱动的多个更换刀夹和一个驱动所有刀夹的驱动装置组成，它为更换刀夹提供了一个可转动的更换环。具有上述可转更换环的上述驱动装置可与上述刀架导轨上的上述刀架一起从加工位置移到准备位置或刀座位置。6.根据权项5规定的布局，还至少包括带有一个导轮的一个角形杠杆，它们安放在上述更换环下面，并装有一个与上述刀架联在一起的联杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯乌尔里希耶斯勒，曼弗雷德霍夫曼，迪特里希盖格，
申请(专利权)人：胡勒希勒有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]