CN110871275A - 机床,特别是车床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机床(100),特别是车床,其包括机架(110),该机架(110)具有上刀架支承部分(113)、下刀架支承部分(114)以及布置在上刀架支承部分和下刀架支承部分之间的心轴托架部分(112),心轴托架(120),该心轴托架(120)布置在机架(110)的心轴托架部分(112)上或位于心轴托架部分(112)上一高度处,支承被构造成接收工件W的主心轴(121),该主心轴(121)具有水平布置的心轴轴线,一个或多个刀架,刀架组件(150)支承每个刀架,该刀架组件(150)布置在机架(110)的上刀架支承部分或下刀架支承部分上,其特征在于,该下刀架支承部分(114)的其上能够安装一个或多个刀架的下侧面布置成具有悬垂的倾斜度。
Description
本申请涉及一种机床,特别地涉及一种车床或转塔车床。
背景技术
通用类型的机床,例如车床或转塔车床,通常包括机架,该机架可布置有至少两个可旋转地安装的工作心轴,这些工作心轴彼此面对并且具有平行的或同轴的心轴轴线,其中工作心轴可以接收在机床上加工的工件。为了提供用于加工的刀具,提供了通常在可移动的刀架滑动件上可获得的刀架,特别是复合滑动件,其布置在机架处并且可以借助于一个或多个线性轴线相对于工作心轴移动。(也就是可以在三个方向上移动,例如X、Y或Z方向)。这种类型的这种机床例如由EP 2 714 307 B1,EP 2 714 308 B1,EP 2 714 309 B1或EP 2 714 310 B1已知。
通常,这种类型的机床的要求机床被提供以便能够同时使用尽可能多的刀具有效地加工工件,如果可能的话,以尽可能高的灵活性控制在工作心轴上接收的刀具和刀具之间的相对运动,与此同时,机床的结构紧凑、成本效益高而且设计严格,并且加工区域可由机床的处理者或操作者以最佳方式访问。
本发明的一个目的在于改进通用类型的机床,以便能够同时使用尽可能多的可用刀具有效地加工工件,如果可能的话,以尽可能高的灵活性控制在工作心轴上接收的刀具和刀具之间的相对运动,与此同时,机床的结构紧凑和同样是成本效益高而且设计严格,并且加工区域可由机床的处理者或操作者以最佳方式访问。
发明内容
鉴于上述目的,本发明提出了一种如权利要求1所述的机床,特别是车床。从属权利要求涉及优选的示例性实施例。
根据示例性方面,机床,特别是车床,可包括机架,该机架具有上刀架支承部分,下刀架支承部分以及布置在上刀架支承部分和下刀架支承部分之间的心轴托架部分,心轴托架,布置在机架的心轴托架部分上或位于机架的心轴托架部分上一高度处,支承被构造成接收工件的主心轴,该主心轴具有水平布置的心轴轴线,以及一个或多个刀架,刀架组件支承每个刀架,该刀架组件布置在机架的上刀架支承部分或下刀架支承部分上。
刀架可以配备有不同类型的加工头,并且特别是不同类型的加工头(例如转塔,磨轮,滚齿装置等)可以分别安装在每个刀架上。可以在上刀架支承部分上支承一个或两个刀架和/或可以在下刀架支承部分上支承一个或两个刀架。
下刀架支承部分的下侧面(一个或多个刀架可安装到该下侧面)示例性地布置成具有悬垂的倾斜度。
优选地,下刀架支承部分的下侧面以300至330度范围内(或者换句话说是在-60和-30度之间)的悬垂倾斜角倾斜,特别是以大致315度(或换句话说是大致-45度)悬垂倾斜角倾斜。
优选地,上刀架支承部分的上侧面(一个或多个刀架可安装到其上)布置成具有倾斜度。
优选地,上刀架支承部分的上侧面以30至60度范围内的倾斜角倾斜,特别是以大致45度的倾斜角倾斜。
在优选的示例性实施例中,上刀架支承部分的上侧面(一个或多个刀架可安装到其上)布置成具有倾斜度,其相对于水平面上方的水平面的倾斜角度与相对于水平面下方的下刀架支承部分的下侧面的倾斜角度基本相同。换句话说,下刀架支承部分的下侧面的(负)悬垂倾斜角度的绝对值优选地大致等于上刀架支承部分的上侧面的倾斜角度。这样的好处是可以实现机架的完全对称,从而可以从布置在上刀架支承件和下刀架支承件上的上加工头和下加工头(例如转塔,磨轮,滚齿装置等)处实现相同的加工性能。
优选地,上刀架支承部分的上侧面的倾斜度和下刀架支承部分的下侧面的悬垂倾斜度相对于彼此以大致90度布置,优选地,上刀架支承部分的上侧面的倾斜角度大致为45度,并且下刀架支承部分的下侧面的倾斜角度大致为315度(或者换句话说为-45度)。
优选地,一个或多个或每一个刀架组件被构造成在一个或多个线性方向上独立地移动相应的刀架,包括以下方向中的至少一个,在平行于主心轴的心轴轴线的方向水平地移动刀架的Z轴移动方向,相对于主心轴的心轴轴线横向地或垂直地,特别优选地径向地移动刀架的X轴移动方向,以及在垂直于或横向于主心轴的心轴轴线的方向垂直于或横向于X轴方向移动刀架的Y轴移动方向。
优选地,X轴移动方向或Y轴移动方向的方向布置成垂直于主心轴的心轴轴线并且平行于下刀架支承部分的下侧面的倾斜度和/或上刀架支承部分的上侧面的倾斜度。
优选地,一个或多个或每一个刀架组件被构造成使相应的刀架围绕旋转轴线旋转,该旋转轴线垂直于主心轴的心轴轴线延伸,特别是通过B轴运动。优选地,旋转轴线横向或垂直于心轴轴线布置。
优选地,所述机床还包括相对心轴托架,所述相对心轴托架布置在所述机架的心轴托架部分上,支承面向主心轴并且构造成接收工件的相对心轴,所述相对心轴具有水平布置的心轴轴线,其与主心轴的心轴轴线同轴布置。
优选地,主心轴托架和/或相对心轴托架被构造成在平行于主心轴和相对心轴的心轴轴线的水平方向上沿着布置在机架的心轴托架部分的水平引导件移动。
优选地,相对心轴托架支承心轴滑动件,该心轴滑动件支承相对心轴用于驱动相对心轴相对于心轴轴线横向的或垂直的运动。
优选地,机床还包括副心轴托架,该副心轴托架布置在机架的心轴托架部分上,支承副中空心轴,该副中空心轴被构造成与主心轴的心轴轴线同轴地接收和引导工件,特别是使得工件在副心轴托架的两侧延伸出副中空心轴,特别是能够加工由副中空心轴夹紧的工件而不会释放任何夹紧状态。
需要注意的是,上述方面也可以作为一个独立的方面提供给机床使用。也就是说,可以独立地提出用于机床的副心轴组件,该副心轴组件可以包括副心轴托架,该副心轴托架被构造成布置在机床的机架的心轴托架部分上,该副心轴托架支承副中空心轴,该副中空心轴构造成与主心轴的心轴轴线同轴地接收和引导工件,特别是使得工件在副心轴托架的两侧延伸出副中空心轴,特别是使得能够加工由副中空心轴夹紧的工件而不释放任何夹紧状态。这种副心轴可包括心轴驱动器,例如,也就是直接驱动器,其用于驱动所接收工件的旋转。根据示例性方面,还可以提供机床,特别是车床,其可以包括机架,一个或多个心轴(例如主心轴和/或相对心轴)以及副心轴组件,该副心轴组件可包括布置在机床的机架的心轴托架部分上的副心轴托架,副心轴托架支承副中空心轴,该副中空心轴构造成与主心轴的心轴轴线同轴地接收和引导工件。特别是使得工件在副心轴托架的两侧延伸出副中空心轴,特别是能够加工由副中空心轴夹紧的工件而不会释放任何夹紧状态。
优选地,副心轴托架被构造成在平行于主心轴的心轴轴线的水平方向上沿着布置在机架的心轴托架部分上的水平引导件移动。
优选地,副心轴托架布置在主心轴托架和相对心轴托架之间。
优选地,副中空心轴包括通过电气,液压和/或气动控制的夹紧单元,用于夹紧被接受在副中空心轴中的工件,以及驱动器,用于驱动由夹紧单元夹紧的工件的旋转运动。
优选地,副中空心轴可以在一个或多个夹紧状态下夹紧工件,并且还可以切换到释放状态,在释放状态的工件可在中空心轴内自由滑动。夹紧状态可以包括刚性夹紧状态(锁定)和/或较松的夹紧状态,在较松的夹紧状态中的工件在中空心轴中被引导但仍然可以在心轴轴线方向上滑动。
优选地,驱动器包括电或电磁直接驱动机构。在其他示例性实施例中,驱动器可以实现为传统的驱动机构,也就是包括齿轮机构。
优选地,在一些示例性实施例中,副心轴托架支承心轴滑动件,该心轴滑动件支承副中空心轴,用于驱动副中空心轴相对于心轴轴线横向的或垂直地运动。
优选地,在其他示例性实施例中,机床还包括副心轴托架,该副心轴托架布置在机架的上刀架部分或下刀架部分上,副中空心轴被构造成与主心轴的心轴轴线同轴地接收和引导工件。特别是使得工件在副心轴托架的两侧延伸出副中空心轴,特别是能够加工由副中空心轴夹紧的工件而不会释放任何夹紧状态。
优选地,副心轴托架被构造成在平行于主心轴的心轴轴线的水平方向上沿着布置在机架的上刀架部分或下刀架部分上的水平引导件移动。
优选地,同样在这样的示例性实施例中,副心轴托架布置在主心轴托架和相对心轴托架之间。
优选地,同样在这样的示例性实施例中,副心轴托架支承心轴滑动件,该心轴滑动件支承副中空心轴,用于驱动副中空心轴相对于心轴轴线横向或垂直地运动。
在进一步的示例性实施例中,机床可包括两个副中空心轴,例如,一个与主心轴相对布置,一个与相对轴相对布置,优选两个副中空心轴布置在主心轴和相对心轴之间。
优选地,两个副中空心轴被构造成在心轴轴线的方向上水平地移动,并且两个副中空心轴可以如上面针对一个副中空心轴的情况所讨论的那样布置。
具体地,副心轴托架可以都布置在心轴托架部分上。而且,每个副心轴托架可以布置在心轴托架部分、上刀架部分和/或下刀架部分上。在一些示例性方面,一个副心轴托架可以布置在上刀架部分上,而另一个副心轴托架可以布置在下刀架部分上。此外,副中空心轴中的一个或两个也可以被构造成在横向或垂直于心轴轴线的方向上移动。
通常,需要注意的是,工件可以通过诸如条形装载机,条形进给器和/或操纵机器人的工件装载设备装载到机床上。机械加工了的工件可以通过卸载设备移出,例如,通过处理机器人。
虽然上面已经描述了某些示例性方面,但是应该理解,这些方面仅仅是对本发明的说明而不是限制,并且示例性方面不限于上面示出和描述的具体结构和布置,因为除了上述段落中提出的那些之外,各种其他改变、组合、省略、修改和替换都是可能的。本领域的技术人员将会认识到上述描述的方面可以配置各种适配、修改和/或组合。因此,应当理解,除了本文具体描述的之外,还可以包括其他可以实践的方面。鉴于本公开,本领域的技术人员还将理解,可以组合本文描述的不同方面以形成本公开要求保护的其他方面。
附图简要说明
图1示例性地示出了根据本发明示例性实施例的机床的示意性透视图。
图2示例性地示出了图1所示的机床的机架的示意性透视图。
图3示例性地示出了图2所示的机架的示意性透视图,其具有安装的工件心轴。
图4示例性地示出了根据示例性实施例的刀架组件的示意性透视图。
图5示例性地示出了图1所示的机床的机架的横截面示意图。
图6示例性地示出了根据本发明另一示例性实施例的机床的示意性透视图。
图7示例性地示出了图6所示的机床的机架的示意性透视图。
图8示例性地示出了图6所示的机床的机架的横截面示意图。
图9示例性地示出了根据示例性实施例的模块化的刀架组件***的模块的示意性透视图。
图10示例性地示出了根据示例性实施例的副中空心轴的抽象剖视图。
图11示例性地示出了根据示例性实施例的副中空心轴的剖视图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图更详细地描述本公开优选方面和示例性实施例。在不同的附图和实施例中的相同或相似的特征由类似的附图标记表示。应理解,以下与各种优选方面和优选实施方案有关的详细描述并不意味着限制本发明的范围。
图1示例性地示出了根据本发明示例性实施例的机床100的示意性透视图。
机床100,示例性地实现为转塔车床,包括机架110,其示例性地支承四个刀架组件150,由主心轴托架120支承的承载工件的主心轴121和由相对心轴托架140支承的承载工件的相对心轴141。
图2示例性地示出了图1所示的机床100的机架110的示意性透视图。
机架110示例性地位于两个机台部分111a和111b上,并且机架110的托架支承部分示例性地形成在机台部分111a和111b之间并由机台部分111a和111b保持。
机架110示例性地具有上支承部分113和下支承部分114,两者都示例性地在两个机台部分111a和111b之间水平延伸。机架110的前支承部分112形成在上支承部分113和下支承部分114之间,其中前支承部分112在两个机台部分111a和111b之间水平延伸。
机架110的前支承部分112示例性地具有垂直布置的前表面。机架110的上支承部分113的上侧面布置为倾斜的斜面,示例性地以大致45度的倾斜角倾斜(例如,相对于工作地板,机架110通过机台部分111a和111b位于该工作地板上)。机架110的下支承部分114的下侧面布置为悬垂的倾斜斜面,示例性地以大致315度的倾斜角倾斜(例如,相对于工作地板,机架110通过机台部分111a和111b位于该工作地板上)。
在其他示例性实施例中,机架110的上支承部分113的上侧面的倾斜角度可以在30至60度的范围内。而且,机架110的下支承部114的下侧面的倾斜角可以在300至330度的范围内。具体地,可以优选地提供的是,上支承部分113和下支承部分114之间形成的角度大致为90度。
机架110的上支承部分113具有水平延伸的导轨113a,用于在心轴之间的加工区域中可滑动地支承在机架110上侧的刀架组件150。机架110的下支承部分114具有水平延伸的导轨114a,用于在心轴之间的加工区域中可滑动地支承在机架110下侧的刀架组件150。机架110的前侧定向的前支承部分112具有水平延伸的导轨112a,用于可滑动地支承相对心轴托架140和副心轴托架130。
图3示例性地示出了图2所示的机架100的示意性透视图,其具有安装的工件心轴。
示例性地在机台部分111a的前表面侧上的左前侧并且示例性地在前支承部分112的高度处,机架110承载主心轴托架120,其示例性地在前支承部分112上的导轨112a上水平地被引导。主心轴托架120包括承载工件的主心轴121,该主心轴121被构造成接收细长的工件,例如杆,并且驱动所接收的工件围绕主心轴121的心轴轴线旋转。示例性地,主心轴121布置成其心轴轴线沿水平方向延伸。
进一步示例性地,相对心轴托架140可滑动地安装到导轨112a上的前支承部分112上。机架110承载相对心轴托架140,该相对心轴托架140包括承载工件的相对心轴141,该相对心轴141被构造成接收细长的工件,例如杆,并且驱动所接收的工件围绕相对心轴141的心轴轴线旋转。示例性地,相对心轴141布置成其心轴轴线在水平方向上延伸。
具体地,相对心轴141示例性地布置成与主心轴121相对,其心轴轴线在相对于主心轴121的心轴轴线同轴布置的水平方向上延伸。因此,相对心轴141可以朝向主心轴水平地移动来接收被接受在主心轴121中的工件,以从主心轴121接收工件,例如允许对工件的后端加工。
进一步示例性地,可选的副心轴托架130可滑动地安装在主心轴托架120和相对心轴托架140之间的前支承部分112上,该副心轴托架130示例性地在前支承部分112上的导轨112a上水平地被引导,即,示例性地在支承相对心轴托架140的同一导轨112a上。
机架110承载可选的副心轴托架130,该副心轴托架130包括(或至少支承)副中空心轴131,该副中空心轴131被构造成接收细长工件,例如杆,并支承和/或引导所接收的工件的围绕副中空心轴131的导向旋转轴线的旋转。示例性副中空心轴131布置成其导向旋转轴线(副心轴轴线)在水平方向延伸。副中空心轴131可以用作夹紧/保持工件并驱动工件旋转的心轴,副中空心轴131还可以用作旋转型导向套筒,该导向套筒引导夹紧在一个或两个的主心轴和相对心轴中的工件的旋转。。
具体地,可选的副中空心轴131示例性地布置在主心轴121和相对心轴141之间,在导轨112a上,其导向旋转轴线在水平方向上相对于主心轴121和相对心轴141的心轴轴线同轴地布置。
因此,副中空心轴131可以在主心轴121和相对心轴141之间的范围内水平移动,以接收被接受在主心轴121中的工件并引导和/或支承它,例如,防止由于刀具施加的力而使工件弯曲,或者接收被接受在相对心轴141中的工件并引导和/或支承它,例如,防止由于刀具施加的力而使工件弯曲。
再次返回图1,其示例性地示出了四个工件承载组件150在心轴121和141之间的加工区域中布置在机架110的上支承部分和下支承部分上。具体地,两个工件承载组件150示例性地可滑动地布置在机架110的上支承部分113上,在导轨113a上,并且两个工件承载组件150示例性地可滑动地布置在机架110的下支承部分114上,在导轨114a上。
需要注意的是,刀具组件托架150的数量是可以改变的,并且可以提供其他配置。示例性实施例,具有四个刀具组件托架150,两个在上部和两个在下部,提供了加工的高度灵活性,用于同时加工不同工件或相同工件的不同部分,并且还提供许多刀具类型。
然而,也可以提供少于四个的刀具组件托架150,例如:仅一个上部刀具组件托架,两个上部刀具组件托架,仅一个下部刀具组件托架,两个下部刀具组件托架,一个上部刀具组件托架和一个下部刀具组件托架,一个上部刀具组件托架和两个下部刀具组件托架,或两个上部刀具组件托架和一个下部刀具组件托架。例如,可以根据加工工艺要求来安装刀具组件托架,例如,根据客户的喜好和要求。
每个刀具组件托架150能够滑动地安装成沿着上支承部分113和下支承部分114中的相应一个的导轨113a或114a水平可移动。这种移动方向通常被称为Z方向,并且每个刀具组件载体150通过相应的数字可控的Z轴是可移动的。
此外,刀架组件150示例性地被构造成承载具有一个或多个刀具的刀具安装件,用于加工在任何心轴131或141处接收的工件,并且刀架组件150进一步示例性地配置为具有两个另外的线性轴,包括垂直轴,以垂直移动刀具安装件(即,垂直于同轴布置的心轴轴线的方向)。这种垂直移动方向通常被称为X方向,并且每个刀具组件载体150通过相应的数字可控的X轴可移动的。
对于每个刀架组件150,可以提供另一个第三线性轴线运动,作为另一个水平的或倾斜的轴线,以使得刀具安装件沿第三方向移动,该第三方向示例性地垂直于同轴布置的心轴轴线的方向布置,并且水平定向或倾斜于水平面。在任何情况下,这种另外的线性轴线移动方向优选地为相对于垂直轴线移动方向垂直地或横向地布置。这种水平或倾斜布置的第三运动方向通常被称为Y方向,并且每个刀具组件托架150通过相应的数字可控的Y轴可移动的。
图4示例性地示出了根据示例性实施例的刀架组件150的示意性透视图。示例性地,可以类似地实现在机床100的机架110上的布置所有一个,两个或三个或四个刀架组件150。
刀架组件150包括托架支承滑动件151,其构造成可滑动地安装到机架110的上支承部分113或下支承部分114的导轨113a或114a上。因此,当被安装在上支承部分113的顶部上时在导轨113a上时,托架支承滑动件151被构造成在平行于心轴121和141的心轴轴线水平和同轴布置的水平方向上沿着导轨113a(Z轴)并在其上水平地移动。另一方面,当以悬挂状态被安装在悬垂的下支承部分114的导轨114a处时,托架支承滑动件151被配置在平行于心轴121和141的心轴轴线水平和同轴布置的水平方向上沿着导轨114a(Z轴)水平地移动。
在刀架组件150的托架支承滑动件151的前侧,在主心轴121和141之间面向机床100的加工区域,可滑动地将刀架支承滑动件152安装到托架支承滑动件151。刀架支承滑动件152构造成在垂直方向上沿着垂直导轨垂直移动,所述垂直导轨布置在托架支承滑动件151的前表面(X轴)上。
在刀架组件150的刀架支承滑动件152的前侧,在主心轴121和141之间面向机床100的加工区域,示例性地设置有水平布置的刀架套筒153(图1中未示出)示例性地从刀架支承滑动件152的前侧垂直地延伸到机床100的加工区域中,以在刀架套筒153的前侧端部处安装刀架。
在示例性实施例中,可选地,刀架套筒153可以安装到刀架支承滑动件152上,以便可控制地沿Y方向(优选地垂直于主心轴121和141的心轴轴线的方向)朝向机床100的前部(Y轴)水平地移动。在其他示例性实施例中,刀架套筒153可包括被构造成可沿Y方向(优选地垂直于主心轴121和141的心轴轴线的方向)朝向机床100的前部(Y轴)水平地移动的元件。
通过如图1和图4所示的上述布置。刀架组件150被构造成承载刀架,例如刀具保持器,其保持一个或多个刀具,并且还被配置成可控制地在三个独立的运动方向上移动刀架,包括X方向示例性地垂直于心轴的水平布置方向延伸,Y方向示例性地水平地并且垂直于心轴轴线的水平布置方向延伸,以及Z方向示例性地水平地并且与心轴轴线的水平布置方向平行地延伸。因此,刀架组件150示例性地配置为配备有三个独立的可控线性轴:X轴,Y轴和Z轴。
此外,可选地,刀架套筒153可以被配置为还包括可旋转地驱动的B轴,以便控制刀架的旋转运动,即,围绕沿X方向延伸的旋转轴。该刀架在刀架套筒153的水平布置的纵向轴线的周围安装到刀架组件150。
图5示例性地示出了穿过图1所示的机床100的机架110的横截面示意图。机床100的机架110的横截面形状示例性地包括等腰等角梯形,其旋转了90度。在其他实施例中,形状可以不同并且旋转角度可以不同。
图5示出了机架110的前支承部分112示例性地具有垂直布置的前表面。心轴托架壳体120在前支承部分112的高度处安装到机床100的前侧。前支承部分112还支承水平延伸的导轨112a,相对心轴托架140和/或副心轴托架130可在导轨112a上可滑动地安装(图5中未示出)。
如前所述,机架110的上支承部分113的上侧面布置成倾斜的斜面,示例性地以大致45度的倾斜角度(例如,相对于工作地板,机架110通过机台部分111a和111b位于该工作地板上)。如前所述,在其他示例性实施例中,机架110的上支承部分113的上侧面的倾斜角度可以在30至60度的范围内。
为了在心轴之间的加工区域中可滑动地支承在机架110的上侧的刀架组件150,机架110的上支承部分113具有水平延伸的导轨113a,上刀架组件150安装在导轨113a上。上刀架组件150可以水平地(Z轴)并且平行于心轴轴线的方向移动(即,垂直于图5所示的图平面)。
机架110的下支承部分114的下侧面布置成悬垂的倾斜斜面,示例性地以大致315度的倾斜角度(例如,相对于工作地板,机架110通过机台部分111a和111b位于该工作地板上)。而且,机架110的下支承部114的下侧面的倾斜角可以在300至330度的范围内。具体地,可以优选地提供的是,上支承部分113和下支承部分114之间形成的角度大致为90度。
为了在悬挂状态下在心轴之间的加工区域中可滑动地保持机架110下侧的刀架组件150,机架110的下支承部分114具有水平延伸的导轨114a,下刀架组件150以悬挂状态安装在导轨114a上。下刀架组件150可以水平地(Z轴)并且平行于心轴轴线的方向移动(即,垂直于图5的图平面)。
如图5所示,机架110的下支承部分114的下侧面以悬垂的倾斜斜面布置,以支承和保持处于悬挂状态的下刀架组件150的一个优势是:下刀架组件150的滑动件和支承结构可以隐藏在悬垂的下支承部分114的下面,以便不延伸到心轴下方的加工区域中,使得在加工期间从工件掉落的切屑可以在不受到下刀架组件150的支承结构的阻碍的情况下掉落。
示例性地,在图5中,上刀架组件150承载刀具转塔1,下刀架组件150承载加工头2,该加工头2保持并驱动诸如磨削刀具或铣削刀具的刀具。
图6示例性地示出了根据本发明另一示例性实施例的机床200的示意性透视图。
图7示例性地示出了图6所示的机床200的机架110的示意性透视图。
机床200与上述机床100的不同之处在于刀具架组件150的不同构造。该描述将集中于与上述机床100相比的差异,并且未描述的方面是或可以类似地实现。
同样,机架110示例性地位于两个机台部分111a和111b上,并且机架110的托架支承部分示例性地形成在机架部分111a和111b之间并由机台部分111a和111b保持。机架110示例性地具有上支承部分113和下支承部分114,两者都示例性地在两个机台部分111a和111b之间水平地延伸。机架110的前支承部分112形成在上支承部分113和下支承部分114之间,其中前支承部分112在两个机台部分111a和111b之间水平地延伸。
机架110的前支承部分112示例性地具有垂直布置的前表面。机架110的上支承部分113的上侧面布置成倾斜的斜面,示例性地以大致45度的倾斜角度(例如,相对于工作地板,机架110通过机台部分111a和111b位于该工作地板上)。机架110的下支承部分114的下侧面以悬垂的倾斜斜面布置,示例性地以大致315度的倾斜角度(例如,相对于工作地板,机架110通过机台部分111a和111b位于该工作地板上)。
机架110的上支承部分113具有水平延伸的导轨113a,用于在心轴之间的加工区域中可滑动地支承在机架110的上侧的刀架组件150。机架110的下支承部分114具有水平延伸的导轨114a,用于在心轴之间的加工区域中可滑动地支承在机架110的下侧的刀架组件150。机架110的前侧定向的前支承部分112具有水平延伸的导轨112a,用于可滑动地支承相对心轴托架140和副心轴托架130。
与上述图1的机床100不同的是,刀架组件150还配备有另一个托架支承滑动件154,其安装成水平滑动在上支承部分113或下支承部分114上的导轨113a或导轨114a上。另一方面,托架支承滑动件151可滑动地安装在托架支承滑动件154上,以便可以在垂直于心轴轴线方向的方向上在托架支承滑动件154上的导轨上作为修改的X轴可移动。
图8示例性地示出了穿过图6所示的机床200的机架110的横截面示意图。
示例性地,由于修改的Y轴,安装在刀架滑动件152的前侧上的刀架套筒155是不提供额外线性运动的固定结构。依旧可选地,刀架套筒155可以包括B轴以驱动刀架(示例性地实施在图8中的加工头2)围绕旋转轴线的旋转,该旋转轴线水平地并且垂直于心轴的方向朝向加工区域延伸。
图8示例性地示出了托架支承滑动件151在托架支承滑动件155上的可滑动移动的修改的Y轴的方向示例性地平行于上支承部分113和下支承部分114的相应倾斜度延伸。
图9示例性地示出了根据示例性实施例的模块化刀架组件***的模块的示意性透视图。
刀架组件***包括滑动复合模块,该滑动复合模块包括托架支承滑动件151和安装在托架支承滑动件151的前侧上的刀架支承滑动件152,其中导向滑动件152a可滑动地安装到垂直延伸的导轨151b,导轨151b布置在上托架支承滑动件151的前侧面,该上托架支承滑动件151的下侧面具有导向滑动件151a,导向滑动件151a能够被构造成可滑动地安装在上支承部分113或下支承部分114上的导轨113a或114a上,或者安装到另一个托架支承滑动件154上的导轨154a(见图8)。
刀架支承滑动件152示例性地具有圆柱形通孔152,刀架模块,比如,固定套筒155或可选的B轴套筒153,可以安装到该圆柱形通孔152。固定套筒155可以被修改以进一步包括B轴和/或可滑动元件以提供Y轴。根据不同的套筒模块,刀架组件可以配备有固定套筒,配备有Z轴的套筒,配备有B轴的套筒以及配备有Z轴和B轴的套筒。
此外,刀架组件***包括不同的刀架模块,使得刀架组件可以配备有不同的刀架,例如,刀具转塔1,加工头2,该加工头2适于保持和驱动诸如铣削刀具或研磨刀具GT的刀具(如图9中示例性地示出),滚齿刀具单元3或稳定托架4或者成形刀具等。
图10示例性地示出了根据示例性实施例的副心轴托架130的简要剖视图。如前所述,这种副心轴托架130能够可选地被提供,例如,可选的副心轴托架130能够可滑动地安装在主心轴托架120和相对心轴托架140之间的前支承部分112上,示例性地在前支承部分112上的导轨112a上水平地被引导,即,示例性地与支承相对心轴托架140导轨112a相同。
可选的副心轴托架130包括(或至少支承)副中空心轴131,该副中空心轴131被构造成接收细长工件,例如杆,并且支承和/或引导所接收的工件围绕副中空心轴131的导向旋转轴线的旋转。可选的副中空心轴131可以示例性地布置在主心轴121和相对心轴141之间,在导轨112a上,其导向旋转轴线在相对于主心轴121和相对心轴141的心轴轴线同轴布置的水平方向上延伸。
因此,副中空心轴131可以在主心轴121和相对心轴141之间的范围内水平地移动,以接收被接受在主心轴121中的工件并引导和/或支承它,例如,防止由于刀具施加的力而使工件弯曲,或者接收被接受在相对心轴141中的工件并引导和/或支承它,例如,防止由于刀具施加的力而使工件弯曲。
副中空心轴131示例性地包括可控制的引导夹紧单元133,134,用于夹紧工件W,例如杆,以引导工件W围绕心轴和副中空心轴131的心轴的旋转轴线的旋转。引导夹紧单元133,134可以通过电气,液压和/或气动控制的方式来控制,优选地在三个夹紧状态之间切换引导夹紧单元133,134。
在一种夹紧状态下,引导夹紧单元133,134的套筒可以松开,使得工件W处于未夹紧状态(松动状态)。在另一个夹紧状态下,引导夹紧单元133,134的套筒可被致动以将工件W夹紧在第一(较弱)夹紧状态,其中工件W被松散地夹紧,从而不能在工件W和引导夹紧单元133,134之间传递扭矩,但是可以与心轴轴线同轴地支承和引导工件W,其中工件W在平行于心轴轴线的方向上的运动仍然是可能的。在另一个夹紧状态下,引导夹紧单元133,134的套筒可被致动以将工件W夹紧在第二(较强)夹紧状态,其中工件W被强力夹紧,以便能够在工件W之间传递扭矩。引导夹紧单元133,134除了与心轴轴线同轴地支承和引导工件W之外,其中由于强的夹紧状态,工件W在平行于心轴轴线的方向上的移动是不可能的。
在后一种状态下,即,在较强的第二夹紧状态下,被接受在副中空心轴131中的工件W可由直接驱动装置132(示例性地包括电动或电磁马达)旋转驱动。因此,在这种状态下,副中空心轴131被配置为用作通孔附加心轴,其可以在一个夹紧状态下通过不同的刀架对工件端部W1和W2进行加工,提供完美的同轴布置;例如,图10所示,在其他示例性实施例中,驱动器可以实现为传统的驱动机构,例如包括齿轮机构。
图11示例性地示出了根据示例性实施例的副中空心轴131的剖视图。副中空心轴131包括直接驱动器,其布置在包括套筒133的引导夹紧单元的周围,套筒133可以通过电气,液压和/或气动的方式被控制,以在第二夹紧状态下与心轴轴线同轴地固定地夹紧工件W。其中工件W的两端延伸出副中空心轴131并露出,以便在工件的两个侧端同时进行加工操作(同样参见图10)。
除了以上示例性实施例之外,还可以想到其他示例性实施例。
例如,在其他示例性实施例中,机床还可包括副心轴托架,副心轴托架布置在机架的上刀架部分或下刀架部分上,支承副中空心轴,该副中空心轴被构造成与主心轴的心轴轴线同轴地接收和引导工件。特别是使得工件在副心轴托架的两侧延伸出副中空心轴,特别是能够加工由副中空心轴夹紧的工件而不会释放任何夹紧状态。
例如,副心轴托架可被构造成在平行于主心轴的心轴轴线的水平方向上沿着布置在机架的上下刀架部分或下刀架部分上的水平导轨移动。
同样在这样的示例性实施例中,副心轴托架可以布置在主心轴托架和相对心轴托架之间。
同样在这样的示例性实施例中,副心轴托架可以支承心轴滑动件,该心轴滑动件支承副中空心轴,用于驱动副中空心轴相对于心轴轴线横向地或垂直地运动。
在进一步的示例性实施例中,机床可包括两个副中空心轴,例如,一个与主心轴相对布置,一个与相对轴相对布置,优选两个副中空心轴布置在主心轴和相对心轴之间。
例如,两个副中空心轴可被构造成在心轴轴线的方向上水平地移动,并且两个副中空心轴可以如上面针对一个副中空心轴的情况所讨论的那样布置。
具体地,副心轴托架可以都布置在心轴托架部分上。而且,每一个副心轴托架可以布置在心轴托架部分,上刀架部分和/或下刀架部分上。在一些示例性方面,一个副心轴托架可以布置在上刀架部分上,而另一个副心轴托架可以布置在下刀架部分上。此外,副中空心轴中的一个或两个也可以构造成在横向或垂直于心轴轴线的方向上移动。
通常,需要注意的是,工件可以通过诸如条形装载机,条形进给器和/或操纵机器人的工件装载设备装载到机床上。经过机加工的工件可以通过卸载设备移出,例如,通过处理机器人。
虽然上面已经描述了某些示例性方面,但是应该理解,这些方面仅仅是对本发明的说明而不是限制,并且示例性方面不限于上面示出和描述的具体结构和布置,因为除了上述段落中提出的那些之外,各种其他改变、组合、省略、修改和替换是可能的。本领域的技术人员将会认识到上述描述的方面可以配置各种适配、修改和/或组合。因此,应当理解,除了本文具体描述的之外,还可以包括其他可以实践的方面。鉴于本公开,本领域的技术人员还将理解,可以组合本文描述的不同方面以形成本公开要求保护的其他方面。
Claims (15)
1.一种机床,特别是车床,包括:
机架,所述机架具有上刀架支承部分、下刀架支承部分以及布置在所述上刀架支承部分和所述下刀架支承部分之间的心轴托架部分,
心轴托架,所述心轴托架布置在所述机架的所述心轴托架部分上或位于所述机架的所述心轴托架部分上一高度处,支承被构造成接收工件的主心轴,所述主心轴具有水平布置的心轴轴线,
一个或多个刀架,刀架组件支承每个刀架,所述刀架组件布置在所述机架的所述上刀架支承部分或所述下刀架支承部分上,
其特征在于
所述下刀架支承部分的其上能够安装一个或多个刀架的下侧面布置成具有悬垂的倾斜度。
2.根据权利要求1所述的机床,其特征在于:
所述下刀架支承部分的所述下侧面以300至330度范围内的悬垂倾斜角倾斜,特别是以大致315度悬垂倾斜角倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的机床,其特征在于:
所述上刀架支承部分的上侧面布置成具有倾斜度,所述一个或多个刀架能够安装到所述上刀架支承部分的所述上侧面。
4.根据权利要求3所述的机床,其特征在于:
所述上刀架支承部分的所述上侧面以30至60度范围内的倾斜角倾斜,特别是以大致45度倾斜角倾斜。
5.根据前述权利要求中任一项所述的机床,其特征在于:
一个或多个或每一个刀架组件被构造成在一个或多个线性方向上独立地移动相应的刀架,所述一个或多个线性方向包括以下移动方向中的至少一个:平行于所述主心轴的所述心轴轴线的方向水平地移动所述刀架的Z轴移动方向,相对于所述主心轴的所述心轴轴线径向地移动所述刀架的X轴移动方向,以及垂直于所述主心轴的所述心轴轴线并且垂直于所述主心轴的所述X轴移动的方向移动所述刀架的Y轴移动方向。
6.根据前述权利要求中任一项所述的机床,其特征在于:
一个或多个或每一个刀架组件被构造成使相应的刀架围绕旋转轴线旋转,所述旋转轴线垂直于所述主心轴的所述心轴轴线延伸,特别是通过B-轴移动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的机床,其特征在于:
在所述机架的所述心轴托架部分上布置有相对心轴托架,所述相对心轴托架支承面向所述主心轴并且被构造成接收工件的相对心轴,所述相对心轴具有水平布置的心轴轴线,所述相对心轴的心轴轴线与所述主心轴的心轴轴线同轴布置。
8.根据权利要求7所述的机床,其特征在于:
所述主心轴托架和/或所述相对心轴托架被构造成在平行于所述主心轴和所述相对心轴的心轴轴线的水平方向上沿着布置在所述机架的所述心轴托架部分上的水平引导件移动。
9.根据权利要求7或8所述的机床,其特征在于:
所述相对心轴托架支承心轴滑动件,所述心轴滑动件支承所述相对心轴,用于驱动所述相对心轴相对于所述心轴轴线横向的或垂直地运动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的机床,其特征在于
在所述机架的所述心轴托架部分上布置有副心轴托架,所述副心轴托架支承副中空心轴,所述副中空心轴被构造成与所述主心轴的所述心轴轴线同轴地接收和引导工件,特别是使得所述工件在所述副心轴托架的两侧延伸出所述副中空心轴,特别是使得能够加工由所述副中空心轴夹紧所述工件而不会释放任何夹紧状态。
11.根据权利要求10所述的机床,其特征在于:
所述副心轴托架被构造成在平行于所述心轴的所述心轴轴线的水平方向上沿着布置在所述机架的所述心轴托架部分上的水平引导件移动。
12.根据权利要求7至9和权利要求10或11中任一项所述的机床,其特征在于:
所述副心轴托架布置在所述主心轴托架和所述相对心轴托架之间。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的机床,其特征在于:
所述副中空心轴包括通过电气,液压和/或气动控制的夹紧单元,所述夹紧单元用于夹紧被接受在所述副中空心轴中的工件,以及驱动器,用于驱动由所述夹紧单元夹紧的所述工件的旋转运动。
14.根据权利要求13所述的机床,其特征在于:
所述驱动器包括电的或电磁的直接驱动机构。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的机床,其特征在于:
所述副心轴托架支承心轴滑动件,所述心轴滑动件支承所述副中空心轴,用于驱动所述副中空心轴相对于所述心轴轴线横向的或垂直地运动。
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