CN101472707B - 包括能够在运转中重新定位的工作主轴的主轴单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主轴单元(15)，所述主轴单元(15)具有工作主轴(16)，所述工作主轴(16)能够围绕其纵向轴线(22)旋转地安装在其自身的轴承座(21)中，并且在所述工作主轴(16)中设有用于加工工件(12)所用刀具(18)的接收器(17)。在运转中，通过重新定位单元(23)，相对于轴承座(21)自动地且可控地重新定位所述工作主轴(16)。

Description

包括能够在运转中重新定位的工作主轴的主轴单元

技术领域

本发明涉及一种包括工作主轴的主轴单元和一种包括至少一个这种主轴单元的机床，其中该工作主轴围绕其纵向轴线旋转地安装在其自身的轴承箱中并且在该工作主轴中设有用于加工工件所用刀具的接收器。

背景技术

在现有技术中，这种主轴单元和机床的多样性是公知的。

例如为了切削加工工件，将公知的主轴单元单独或多个地用于公知的机床中。这些机床具有一个、两个或多个工作主轴，每个工作主轴安装在其自身的还称为主轴架的轴承箱中，其中这个或这些主轴架以固定的方式设置在还称为主轴箱的主轴托架中。

主轴箱可相对于工作台沿三个指代为x轴、y轴和z轴的正交坐标轴移动，其中待加工的工件借助于所述的夹具夹持在该工作台上。通常，在工作主轴和工件之间还可能发生进一步的相对移动。由此，在某些应用中，以可枢转的方式安装主轴箱，同样还可将另外的轴设置在工件中，出于此目的将该工件保持在例如可旋转或可枢转的夹具中。

尽管就控制技术而言，可很好地控制这种机床，但还是存在日益更快地加工工件的需要，从而在单位时间内能够加工更多的工件。

这种需要一方面通过日益更快的主轴箱和工件工作台之间的相对移动能力来满足。由于待移动的较大质量和其间相关的加速力，在工件内和在利用同一个工作主轴按照时间顺序连续加工的工件间的加工精度和可重复性不会受到负面影响的情况下，移动速度的增加仍然受到限制。

然而，另一方面通过利用多主轴机床同样可提高产量。

在这种多主轴机床的情况下，利用分别***到相应的工作主轴中的刀具，同步并同时地分别加工与主轴的数量相应的多个工件。在正交坐标系的三个轴中同步移动工作主轴，因此同样移动刀具，以便在工件上执行同样的加工操作。从而显著提高了每个机床的工件产量。

但是多主轴机床在精度方面呈现出由它们的设计所产生的问题。由于不能彼此单独移动刀具，因此，对于工件加工的精度和可重复性而言至关重要的是，工作主轴的旋转轴相对于彼此的间距以及由此刀具的纵轴相对于彼此的间距与刀具相对于彼此的间距精确对应。这可以以如下方式实现，即夹持工件的夹具以这种方式安装在工件的工作台上并且在必要时重新调整，使得它们具有相对于彼此的中心到中心的间距，该间距相应于工件纵轴的间距和/或垂直于该间距的纵轴所在的位置。

同样，重要的是，在立柱移动式机床的情况下，刀具沿它们的纵轴方向、即通常沿Z轴的方向具有同一位置，以致于例如它们可在工件中钻出具有相同深度的孔。因此，在刀具的长度有所不同的情况下，它对于同时并行加工的工件之间、并在按时间顺序连续加工的工件之间的精度和可重复性是有害的。在将刀具夹持到各自的刀架中，通过该刀架将刀具夹持到各自的工作主轴中的接收器中时，这是必须予以考虑的。这样，总是将在长度方面彼此匹配的成套刀具保持在相应的刀具库中。不过，对于刀具而言，由于不同的磨损而导致具有不同的长度，继而可能导致加工的不精确。

在这种双主轴或多主轴机床的情况下，另一个误差源是由热导致的彼此相关的轴承箱的位置变化以及彼此相关的、或与轴承箱相关的夹具的位置变化所产生。在运转过程中，这种机床通常受热，这导致轴承座之间、继而导致工作主轴之间的间隙增大。同样，由于热变形对于不同的轴承箱具有不同的影响，因此，工作主轴相对于彼此沿Z方向移动是可能的。除了由增加的机床的自热导致的移动以外，这种热变形还随着岁月的推移，例如因增加的暴晒而产生。

虽然温度的变化还影响夹具彼此间的间隙，工件工作台的温度灵敏度显著不同于主轴托架的温度灵敏度，以致热变形以不同于它们移动轴承座的方式移动夹具。另一个问题在于，在机床的运转过程中，总是频繁调换夹具，鉴于这种情况，新调换入的夹具的中心到中心的间距可能不同于原先使用的夹具的中心到中心的间距。因而，这意味着，有必要改变工件彼此间的位置，继而改变夹具彼此间的位置，并使其适合于工作主轴的位置，以便确保在对两个或多个工件进行并行加工中得到希望的精度。这是非常费力且耗时的。

总的来说，这意味着，在开头提到的这类机床的情况下，合乎需要的是，在运转期间，工作主轴的位置能够相对彼此调整、即校正，例如以便补偿上述热变形。

现在现有技术中存在多种公知的方法，在双主轴或多主轴机床的情况下，通过这些方法轴承座的位置可相对于彼此调整。

DE 103 29 402 A1描述了一种机床，在该机床中，轴承箱以相对于中央轴轴向平行的方式安装在偏心轴衬中，通过该偏心轴衬可将轴承座重新定位。

DE 198 59 360 A1描述了一种机床，在该机床中，两个轴承箱之间的间距可通过压电定位元件进行调整，结果，轴承箱的位置可以轴向平行的方式相对彼此移动或还可被倾斜。

DE 103 43 320 A1公开了一种相似的设计。但是，在这里将肋设置为位于轴承箱之间的定位元件，出于改变肋长度，从而影响轴承箱彼此间的相对位置的目的，可通过温度设备提高或降低该肋的温度。

DD 34 868 A描述了一种用于中心对称设置在孔圆(hole circle)上的钻孔的多主轴钻头。该钻头具有一系列偏心安装在主轴托架上的主轴单元，该主轴托架又以可旋转的方式安装在钻头中。主轴托架的旋转改变各个主轴单元与钻头的中心之间的径向间距，以及各个主轴单元间的圆周间距。

在所有的这些机床的情况下，已经发现，定位元件不能足够快速地进行操作，或以有害的方式影响了加工的精度，这是不利的。此外，重新定位的路径常常是不足的。

发明内容

针对这一背景，本发明的目的是研发在开头提到的机床和主轴单元，以便能够以快速、可再现且可易于控制的方式利用足够的重新定位路径来重新定位工作主轴。

在开头提及的主轴单元和机床的情况下，根据本发明，该目的通过如下方式得以实现，即设有重新定位单元，以便在运转时能够自动且可控地将工作主轴相对于轴承座进行重新定位。更具体地说，本发明提供一种主轴单元，包括工作主轴，所述工作主轴以围绕其纵向轴线可旋转的方式安装在其自身的轴承座中，并且在所述工作主轴中设有用于加工工件所用刀具的接收器，其中，所述主轴单元设有重新定位单元，以便在运转中，相对于所述轴承座自动且可控地重新定位所述工作主轴，其中，所述工作主轴安装成使得在运转中其能够在其轴承座中倾斜，其中所述工作主轴在其下端或上端通过第一轴承安装在所给定的轴承座中，所述第一轴承能够通过位置控制马达横向于纵向进行重新定位，并且其中所述第一轴承保持在所述重新定位单元中，所述重新定位单元包括外部套筒和内部套筒，其中所述外部套筒以抗扭的方式连接到所述轴承座，所述内部套筒容纳所述第一轴承并能够由所述位置控制马达驱动。

从而完全实现本发明的目的。

这是因为本申请的发明人已经认识到，在公知的主轴单元和机床的情况下，问题在于，总是重新定位整个主轴单元，即在多主轴机床的情况下，轴承座相对于彼此移动、调整并重新定位。这意味着，一方面，必须重新定位或移动相对较重的单元，这仅通过利用较大的力才能实现。另一方面，公知的定位装置的反应时间非常长，不仅由于较大的力，而且由于相应重新定位的特性。

根据本申请的发明人的理解，如果工作主轴安装成，使其能够在其轴承座中重新定位，也可以说工作主轴在运转时能够重新定位，从而校正各个工作主轴相对于彼此的相对定位，或者相对于轴承座重新定位工作主轴，那么就能够避免所有的这些缺点。

因此，这是可能的，一方面，在运转过程中，出于考虑到热变形或夹具变化了的间距、或者考虑到因枢转造成夹具变化了的加工位置的目的，多个工作主轴能够相对于彼此快速调整。

很明显，在轴承座中调整工作主轴的实践在原理上是公知的，但这涉及在机床运转的过程中不能改变单独的调整，并且这实际上根本不能用于补偿在运转过程中的热变形。

为了在运转过程中使得工作主轴在其相应的轴承座中调整，使用例如呈位置控制马达的形式的外部能量，通过它可在任何时刻改变工作主轴在其轴承座中的定位。

但是，另一方面，根据本发明的主轴单元同样可用于实现工作主轴的较小但非常快速的移动。根据本发明设置的重新定位单元可以说是另一个非常高速的刀具轴，它位于在刀具中并且附加有相对于工件工作台重新定位主轴箱的能力。

该重新定位的能力可用于刀具的快速而短距离的移动，例如在刨削有角槽中所需要的那样，在识别破损或确定刀具的直径或长度的情况下，接近激光挡光板所需要的那样，在钻孔循环的情况下，出于清除切屑的目的，在回程中所需要的那样等。在根据本发明的主轴单元的情况下，刀具可执行相对于轴承座的快速移动，例如振动移动，这被附加在轴承座自身的移动中。无论何时需要较小但快速的行程，就可利用该高速的附加刀具轴。

由于所移动的质量明显小于重新定位全部主轴单元的情况，因此获得了高速。

附加刀具轴还可用于同时、即在加工的过程中进行关于主轴箱的运动路径的精细校正。这种附加的校正移动能够补偿例如取决于移动路径的主轴箱相对于刀具工作台倾斜，即所谓的比差误差(difference error)。

在这种情况下，优选的是，工作主轴安装在其轴承座中，使得其能够沿纵向重新定位和/或可倾斜的。

由于沿纵向重新定位，因此工作主轴可沿Z方向对准，而由于工作主轴的倾斜能够进行沿Z和/或Y方向的重新定位。

利用在轴承座中倾斜工作主轴的能力，本申请的发明人描述了一种迄今为止在现有技术中尚未公知的方法，这种方法用来设定工作主轴相对于彼此的间距，或者用于重新定位工作主轴。与主轴单元相对于彼此倾斜相比，工作主轴在其轴承座中的倾斜看来似乎伴随了一系列的问题，这些问题最初可能阻止使用该解决方案。

这是因为，一方面，倾斜在刀具中导致角误差，但是该误差根据申请人的初期试验是可容许的。

另一方面，倾斜导致上下安装之间的对准误差，这会在轴承上导致过度的应力，以致位移受到可以允许的最大对准误差的限制，该最大对准误差又取决于使用寿命的预期。

但是，申请人进行的试验已经表明，可以通过继而在下面描述的设计细节来克服最初看上去似乎与根据本发明的解决方法相反的这些问题，使得利用根据本发明的设计，已经可以采用全新的方法来进行工作主轴相对于彼此重新定位并对准。

在这种情况下，优选的是，工作主轴在其下端或上端通过第一轴承安装在给定的轴承座中，该第一轴承能够通过位置控制马达横向于纵向进行重新定位。

在该方法的情况下，有利的是，以如下方式实现工作主轴的倾斜能力，即上部或下部轴承横向于纵向轴线能够重新定位，从而同时获得沿X方向和/或Y方向的位移。

本申请的发明人已经认识到，在不是过分大的位移的情况下，可以以这种方式实现高速的刀具轴，该刀具轴可相对于轴承座重新定位，而不会在工作主轴的轴承上施加过大的应力。

此外，优选的是，工作主轴在其下端或上端通过第一轴承安装在该给定的轴承座中，该第一轴承通过位置控制马达沿纵向进行重新定位。

此处，有利的是，沿Z轴的调整能力和/或重新定位能力同样通过下部或上部轴承的重新定位来实现。从而还可以通过将相应的轴承设置成能够横向和纵向重新定位，实现倾斜和纵向重新定位。

这样，仅必须移动较小的质量，由此实现的刀具轴允许较高的移动速度和加速度，而不会过度增大主轴单元自身的质量。在此需要提到的是，根据本发明额外设置的刀具轴允许仅仅小的位移，较大的行程移动明显通过主轴箱来实现，该主轴箱可以相对于工件工作台沿三个正交轴进行重新定位，其中根据本发明额外设置的刀具轴既用于例如为了补偿热变形的调整，也用作适当的刀具轴。由此，对于根据本发明设置的重新定位单元来说，附加质量越小，“刀具主轴”的灵活性削弱得越少。

在这种情况下，优选的是，第一轴承保持在重新定位单元中，该重新定位单元包括以抗扭的方式连接至轴承座的外部套筒，和容纳第一轴承并能够通过位置控制马达进行驱动的内部套筒。

在此，有利的是，重新定位单元具有非常简单的机械结构，使其仅带来较小的附加质量。而且，如果内部套筒偏心且可旋转地安装在外部套筒中，根据本发明设置的重新定位单元允许进行横向重新定位，如果内部套筒通过螺纹连接安装在外部套筒中，那么纵向重新定位也是可能的。

由此，由外部套筒和内部套筒构成的重新定位单元因此可实现横向重新定位，或者可替代地，可实现纵向重新定位。另一个优点包括，外部套筒和内部套筒能够以抗扭的方式、通过可以机械简单的方式实现的夹持或锁定装置彼此连接，从而尽管在附加轴或者重新定位能力的情况下提供必要的刚度。

针对这一背景，优选的是，能够以可选择的方式驱动的夹持装置设置在外部套筒和内部套筒之间，以便将内部套筒可选择地以抗扭的方式连接至外部套筒。

如果内部套筒偏心安装在外部套筒中，那么偏心距的长度确定了工作主轴可相对于轴承座重新定位所经过的长度。在从“零位”移动较小位移的情况下，在这种情况下，本质上仅横向相对于偏心距来实现重新定位，沿偏心距方向的重新定位微不足道地小。这样，因此，在两个不同工作主轴之间的调整可以如下方式实现，即两个工作主轴之一安装在偏心起作用的重新定位单元中，同时两个工作主轴中的另一个安装在可沿纵向重新定位的重新定位单元中。这可以提供沿Z方向和例如沿Y方向、即沿两个工作主轴之间的距离所在的方向进行调整。

本申请的发明人已经认识到，在双主轴机床的情况下，这两个重新定位能力已经足以对于热变形提供可能的补偿，该热变形最大程度地削弱了加工的精度和可再现性。根据发明人的理解，在这种情况下，沿X方向的较小偏移是可容忍的。

在这种情况下，优选的是，工作主轴通过第一轴承以偏心且可旋转的方式安装在内部套筒中，该内部套筒以偏心且可旋转的方式安装在外部套筒中。

如果两个偏心距的尺寸可以彼此抵偿，这不意味着别的，而是意味着工作主轴相对于外部套筒偏心安装，以致在通常对于新机床的驱动方面无需任何变化，重新定位单元通过双偏心率通过旋转内部套筒只是产生了一个工作主轴主要沿Y方向相对于另一个工作主轴重新定位的能力。

此外，优选的是，内部套筒以可旋转的方式安装到中间套筒中，该中间套筒通过位置控制马达驱动并以可旋转的方式安装到外部套筒中。

在此，有利的是，重新定位单元提供了两种重新定位能力，一个刀具轴通过内部套筒在中间套筒中旋转来实现，并且另一个刀具轴通过中间套筒在外部套筒中的旋转来实现。

如果在这种情况下，内部套筒偏心安装在中间套筒中，且中间套筒偏心安装在外部套筒中，因此工作主轴能够沿X方向和Y方向重新定位，那么优选地相对彼此垂直定向的两个偏心距在它们的作用中明显彼此叠置。但是，在偏心距的范围内，通过适当地旋转内部套筒和中间套筒，可沿X方向和Y方向设置工作主轴的中心点相对于外部套筒的中心点的任意位置。

如果内部套筒偏心安装在中间套筒中，并且中间套筒通过螺纹连接以纵向可重新定位的方式安装在外部套筒中，或者内部套筒通过螺纹连接以纵向可重新定位的方式安装到中间套筒中，并且中间套筒偏心安装在外部套筒中，那么在获得沿纵向重新定位的能力的同时，可获得横向于纵向重新定位的能力。

由于工作主轴相对于轴承座的重新定位是通过可旋转地安装的内部套筒和必要时的中间套筒来实现，所以内部套筒和必要时的中间套筒的驱动通过标准位置控制马达来实现，该位置控制马达利用适当地高转速来驱动套筒，以致不仅可以快速调整工作主轴相对于轴承座的位置，而且也可以非常高速的刀具轴，该刀具轴的重新定位速度至少处于主轴箱的重新定位速度的数量等级上，而且该刀具轴的速度通常设计为更大一些，这是由于较小的移动的质量。

在这种情况下，可再次将已经提及的夹持装置设置在内部套筒和中间套筒和/或中间套筒和外部套筒之间，从而将不同的套筒以可选择的方式互相锁定，以便单个位置控制马达是足够的，在内部套筒和中间套筒以抗扭的方式彼此被夹持的情况下，单个位置控制马达能够将内部套筒和中间套筒一起相对于外部套筒旋转，或者在外部套筒和中间套筒以抗扭的方式彼此被夹持的情况下，单个位置控制马达能够将内部套筒相对于外部套筒和中间套筒旋转。

通常，更优选的是，工作主轴在其远离第一轴承的端部通过第二轴承安装到给定的轴承座，该第二轴承安装成能够沿纵向移动。

该措施在设计方面是有利的：在第一轴承用于倾斜工作主轴和/或纵向移动它的同时，第二轴承可以说保持被动的，从而为第一轴承提供上述可能的重新定位能力。

针对上述实施例的背景，本发明还涉及一种机床，该机床包括至少一个根据本发明所述的主轴单元，它的轴承座设置在主轴箱上。

如果根据本发明的机床仅具有根据本发明所述的一个主轴单元，那么通过重新定位单元，设有至少一个额外的、高速刀具轴，该刀具轴可以说主动地用于加工工件，例如在刨削中，或者用于校正主轴箱的运动路径以防止比差误差，或者用于补偿热变形。

如果根据本发明的机床设有两个或多个共同紧固到主轴箱的根据本发明所述的主轴单元，通过适当地组合重新定位单元，不仅提供不同的高速刀具轴，而且提供相对彼此快速移动工作主轴。

其他的优点在说明书和附图中公开。

应该理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下，上述的特征和那些在下面将解释的特征不仅能够应用于相应所述的组合中而且能够应用于其他组合或者单独应用。

附图说明

本发明的示例性实施例示于图中，并在下面的说明中得到更为充分地解释。图中：

图1是示出了包含两个新的主轴单元的新机床的主视示意图；

图2示出了通过图1所示主轴单元中的一个的示意性的纵截面；

图3是与图2相同的视图，但重新定位单元沿另一个方向起作用；

图4是示出了重新定位单元的俯视示意图，该重新定位单元可倾斜工作主轴并沿纵向对其进行重新定位；和

图5是与图4相同的视图，但工作主轴可沿两个方向倾斜。

具体实施方式

在图1中，10表示在主视示意和截面图中示出的机床。图1并未按照真实比例示出。

机床10具有工件工作台11，其上夹持有两个将借助机床10进行加工的工件12。

还设置由主轴箱14，其上设有两个主轴单元15、15’，在每个主轴单元中安装有工作主轴16，该工作主轴16在其下端具有用于刀具18的接收器17，借助该刀具18加工工件12。

主轴箱14可相对于工件工作台11沿三个正交坐标轴移动，正如以19表示的坐标系X/Y/Z表示那样。这样，就可以同步地加工两个工件12，在每个工件上执行的同样的加工操作。为了不仅在将同时加工的两个工件12之间，而且在将连续加工的两个工件12之间提供足够的精度和可重复性，在运转中工作主轴16能够相对彼此自动地调整。

为此，每个主轴单元15具有轴承座21，该轴承座21紧固到主轴箱14上，并且各工作主轴16安装在该轴承座21中，以使其可围绕其纵向轴线22旋转。分别设置在工作主轴16和轴承座21之间的是重新定位单元23、23’，通过该重新定位单元23、23’可相对于轴承座21倾斜工作主轴16和/或将该工作主轴16相对于轴承座21重新定位，正如参照图2更为详细地说明的那样。

图2示出了通过图1所示的主轴单元15的纵向截面，同样，于此示出的为纯示意性的，并未按照真实的比例进行。

重新定位单元23包括以抗扭的方式安装在轴承座21中的外部套筒24，以及内部套筒25，该内部套筒25可相对于外部套筒24旋转，并且工作主轴16通过第一下部轴承26安装在该内部套筒25中，以使该工作主轴16是可旋转的，但是沿纵向固定的。工作主轴16以纵向可移动的方式通过第二上部轴承27安装在轴承座21中。

套筒28在下部轴承26和上部轴承27之间延伸。下部轴承26和上部轴承27以及套筒28通过作用在上部轴承27上的主轴螺帽29彼此张紧，从而将工作主轴16可旋转地、但不可移动地安装在内部套筒25中。

为此，通过第一凸缘31将第一轴承26保持在内部套筒25中，并通过第二凸缘32将外部套筒24保持在轴承座21中。

在外部套筒24和内部套筒25之间设有仅以33略述的夹持装置，利用夹持装置来防止内部套筒25相对于外部套筒24旋转，这是由于该内部套筒25是以抗扭的方式连接到外部套筒24上的。

但是，当放松夹持装置33时，内部套筒25就可相对于外部套筒24旋转。为此，在内部套筒25上设有管状套节34，该管状套节34相对于工作主轴16同心地延伸，并且位置控制马达35作用在该套节34上，该位置控制马达35可部分地旋转内部套筒25，或可替代地，还可以使内部套筒25相对于外部套筒24旋转。

为了能够计量检查内部套筒25和外部套筒24之间的相对位置，在轴承座21中设有传感器36，该传感器36与以抗扭的方式连接到内部套筒的传感环(transducer ring)37一起构成了角位置检测***38。

在图2中所示的结构的情况下，内部套筒25偏心安装在外部套筒24中，同时工作主轴16又偏心安装在内部套筒25中。如果旋转内部套筒25，以使得两个偏心距恰好彼此相对，那么工作主轴16的纵向轴线22就与外部套筒24的中央轴线重合。

现在内部套筒25相对于外部套筒24的微小旋转导致工作主轴16的纵向轴线22仅大致沿Y方向移动，工作主轴16倾斜。只要围绕零位的重新定位例如仅为±10°，就可忽略掉因偏心圆形运动所导致的沿X方向的微小重新定位。

在图3所示主轴单元15’的情况下，结构与图2所示主轴单元15的结构基本相同，重新定位单元23’又包括固定安装在轴承座21中的外部套筒24’和可相对于外部套筒24’旋转的内部套筒25’，但是内部套筒25’相对于外部套筒24’同心地设置，工作主轴16还同心地安装在内部套筒25’中。

在内部套筒25’和外部套筒24’之间设有螺纹连接，使得一旦内部套筒25’相对于外部套筒24’旋转，就将内部套筒25’、从而将工作主轴16重新沿Z方向定位。

然而，在图2和3中，重新定位单元23、23’分别仅设置一个高速刀具轴，图4和5示出了通过利用另外的中间套筒41，覆盖两种重新定位能力的重新定位单元23。

在图4中，中间套筒41同心地安装在外部套筒24中，在外部套筒24和中间套筒41之间设有螺纹连接，在图3所示的示例性实施例的情况下，这种螺纹连接提供了可能的纵向重新定位，即沿Z方向的重新定位。由于内部套筒25偏心设置套筒41中，因此图4中的重新定位单元23还提供了工作主轴16的倾斜，实际上在相对于图4所示的情况略微倾斜的中间套筒25上的这种倾斜就导致将工作主轴16的用42表示的中心点沿Y方向移动。工作主轴16仅在内部套筒25相对于外部套筒24旋转到更大程度时才沿X方向倾斜。中间套筒25的中心点用43表示，44示出了偏心距。

在图5所示的示例性实施例的情况下，中间套筒41还偏心安装在外部套筒24中。内部套筒25的中心点45相对于外部套筒24的中心点42沿X方向移动，同时中间套筒41的中心点46沿Y方向移动，以产生彼此垂直的用47和48表示的偏心距。无疑，一旦中间套筒41和/或内部套筒25相对外部套筒24旋转，中心点45和46相对于中心点42的位置就发生变化。换言之，工作主轴16的纵向轴线22相对于用42表示的“初始”位置沿X方向和Y方向发生移动。

这样，图5所示的重新定位单元23可重新定位工作主轴16的纵向轴线22，从而在X/Y平面中重新定位由工作主轴16承载的刀具，将该纵向轴线用作高速刀具轴线，并用于相对于其它工作主轴来调整工作主轴16。

无疑，还可以将根据图4和5所述的重新定位能力彼此结合，即可以设置两个中间套筒41，从而可将工作主轴16在所有三个空间坐标中相对于外部套筒24重新定位。

在根据图4和5所示的示例性实施例的情况下，中间套筒41或者设有其自身的位置控制马达，还可以利用夹持装置，一方面在外部套筒和中间套筒之间提供互锁，另一方面在中间套筒和内部套筒之间提供互锁，以便仅驱动内部套筒，这样一来，或者相对于中间套筒重新定位内部套筒，或者相对于外部套筒重新定位锁定到内部套筒的中间套筒以及内部套筒。

Claims (14)

1.一种主轴单元，包括工作主轴(16)，所述工作主轴(16)以围绕其纵向轴线(22)可旋转的方式安装在其自身的轴承座(21)中，并且在所述工作主轴(16)中设有用于加工工件(12)所用刀具(18)的接收器(17)，其中，所述主轴单元设有重新定位单元(23)，以便在运转中，相对于所述轴承座(21)自动且可控地重新定位所述工作主轴(16)，其中，所述工作主轴(16)安装成使得在运转中其能够在其轴承座(21)中倾斜，其中所述工作主轴(16)在其下端或上端通过第一轴承(26)安装在所给定的轴承座(21)中，所述第一轴承(26)能够通过位置控制马达(35)横向于纵向(22)进行重新定位，并且其中所述第一轴承(26)保持在所述重新定位单元(23)中，所述重新定位单元(23)包括外部套筒(24、24’)和内部套筒(25、25’)，其中所述外部套筒(24、24’)以抗扭的方式连接到所述轴承座(21)，所述内部套筒(25、25’)容纳所述第一轴承(26)并能够由所述位置控制马达(35)驱动。

2.如权利要求1所述的主轴单元，其特征在于，所述工作主轴(16)安装在其轴承座(21)中，以便其能够沿所述纵向(22)进行重新定位。

3.如权利要求1所述的主轴单元，其特征在于，所述工作主轴(16)在其下端或上端通过第一轴承(26)安装在所述给定的轴承座(21)中，所述第一轴承(26)能够通过位置控制马达(35)沿所述纵向(22)进行重新定位。

4.如权利要求1所述的主轴单元，其特征在于，所述内部套筒(25)以偏心且可旋转的方式安装在所述外部套筒(24)中。

5.如权利要求4所述的主轴单元，其特征在于，所述工作主轴(16)通过所述第一轴承(26)以偏心且可旋转的方式安装在所述内部套筒(25)中。

6.如权利要求5所述的主轴单元，其特征在于，所述内部套筒(25’)通过螺纹连接以沿纵向可重新定位的方式安装在所述外部套筒(24’)中。

7.如权利要求1所述的主轴单元，其特征在于，所述内部套筒(25)以可旋转的方式安装到中间套筒(41)中，所述中间套筒(41)能够由位置控制马达(35)驱动，并且所述中间套筒(41)以可旋转的方式安装到所述外部套筒(24)中。

8.如权利要求7所述的主轴单元，其特征在于，所述内部套筒(25)以偏心的方式安装在所述中间套筒(41)中，并且所述中间套筒(41)以偏心的方式安装在所述外部套筒(24)中。

9.如权利要求7所述的主轴单元，其特征在于，所述内部套筒(25)以偏心的方式安装在所述中间套筒(41)中，并且所述中间套筒(41)通过螺纹连接以沿纵向可重新定位的方式安装在所述外部套筒(24)中。

10.如权利要求7所述的主轴单元，其特征在于，所述内部套筒(25)通过螺纹连接以沿纵向可重新定位的方式安装在所述中间套筒(41)中，并且所述中间套筒(41)以偏心的方式安装在所述外部套筒(24)中。

11.如权利要求1或3所述的主轴单元，其特征在于，所述工作主轴(16)在其远离所述第一轴承(26)的端部通过第二轴承(27)安装到所给定的轴承座(21)中，所述第二轴承(27)安装成能够沿所述纵向(22)移动。

12.如权利要求1所述的主轴单元，其特征在于，在所述外部套筒(24、24’)和所述内部套筒(25、25’)之间设有能够以可选择的方式驱动的夹持装置(33)，从而将所述内部套筒(25、25’)以抗扭的方式连接到所述外部套筒(24、24’)。

13.如权利要求7所述的主轴单元，其特征在于，在所述外部套筒(24、24’)和所述中间套筒(41)之间，和/或在所述中间套筒(41)和所述内部套筒(25)之间设有能够以可选择的方式驱动的夹持装置(33)，从而将所述内部套筒(25、25’)和/或所述外部套筒(24、24’)以抗扭的方式连接到所述中间套筒(41)。

14.一种机床，包括至少一个如权利要求1至13中任一项所述的主轴单元(15)，其特征在于，所述轴承座(21)设置在共用的主轴箱(14)中。

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