DE102009045453A1

DE102009045453A1 - Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102009045453A1
Application number: DE102009045453A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Yamatokoriyama-shi Inamasu; Tomohiko Yamatokoriyama-shi Hayashi
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2010-04-29
Also published as: JP5235610B2; JP2010099810A; CN201529920U

Abstract

Es wird eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine angegeben, dank der keine manuelle Arbeit zum Einsammeln von Spänen geleistet werden muss, sodass der Arbeitsaufwand vermindert werden kann und die Produktivität gesteigert werden kann. Die Spanabführvorrichtung umfasst: ein Abdeckungsglied, das derart ausgebildet ist, dass es ein Werkstück umgibt, und eine Öffnung aufweist, durch die ein Werkzeug eingeführt werden kann; einen Saugmechanismus, der über eine Saugleitung aus dem Inneren des Abdeckungsglieds saugt; und einen Öffnungseinstellmechanismus, der die Fläche und/oder die Position der Öffnung einstellen kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks unter Verwendung eines an einer Spindel befestigten Werkzeugs und insbesondere eine Spanabführvorrichtung zum Abführen von während der Bearbeitung des Werkstücks erzeugten Spänen aus der Werkzeugmaschine.
Als Werkzeugmaschine mit einer derartigen Spanabführvorrichtung gibt zum Beispiel das Patentdokument 1 eine Werkzeugmaschine an, in der ein Spanaufnahmekörper um das Werkzeug herum derart vorgesehen ist, dass er nicht gedreht werden kann, wobei ein Saugmechanismus mit dem Spanaufnahmekörper verbunden ist, wobei während der Bearbeitung erzeugte Späne aus dem Spanaufnahmekörper abgesaugt und aus der Werkzeugmaschine abgeführt werden.

Patentdokument 1: Offen gelegte Patentanmeldung Nr. 2000-734

Wenn in der herkömmlichen Werkzeugmaschine während der Bearbeitung erzeugte Späne durch den um das Werkzeug herum angeordneten Spanaufnahmekörper abgesaugt werden, bleibt ein Teil der aus dem Spanaufnahmekörper fallenden Späne auf einem Tisch verstreut zurück. Ein Bediener muss diese restlichen Späne einsammeln, wodurch der Arbeitsaufwand erhöht wird und die Produktivität vermindert wird.
Die vorliegende Erfindung nimmt auf die oben beschriebenen Umstände Bezug, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine anzugeben, bei der ein Bediener keine Späne einsammeln muss, wodurch der Arbeitsaufwand vermindert wird und die Produktivität gesteigert wird.
Die vorliegende Erfindung gibt gemäß Anspruch 1 eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine zum Abführen von Spänen an, die bei der Bearbeitung eines Werkstücks durch ein Werkzeug erzeugt werden, das an einer drehend angetriebenen Spindel montiert ist, wobei die Abführvorrichtung umfasst: ein Abdeckungsglied, das derart ausgebildet ist, dass es das Werkstück umgibt, und eine Öffnung aufweist, durch die das Werkzeug eingeführt werden kann; einen Saugmechanismus, der über eine Saugleitung aus dem Inneren des Abdeckungsmechanismus saugt; und einen Öffnungseinstellmechanismus, der die Fläche und/oder die Position der Öffnung einstellen kann.
Wenn hier davon gesprochen wird, dass die Fläche und/oder die Position der Öffnung eingestellt werden kann, soll dies bedeuten, dass die Fläche und/oder die Position auf eine gewünschte Fläche und Position eingestellt werden können und dann das Saugen in diesem Zustand durchgeführt wird, wobei aber auch das Saugen durchgeführt werden kann, während die Fläche und/oder die Position kontinuierlich verändert werden.
Die vorliegende Erfindung gibt gemäß Anspruch 2 eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 an, wobei der Öffnungseinstellmechanismus ein Deckelglied aufweist, das entfernbar an der Spindel montiert ist, wobei das Deckelglied die Fläche und/oder die Position der Öffnung einstellt, wenn die Spindel in einer Richtung einer Achse der Spindel und in einer Richtung senkrecht zu der Achse der Spindel bewegt wird.
Die vorliegende Erfindung gibt gemäß Anspruch 3 eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 an, wobei der Öffnungseinstellmechanismus ein Deckelglied aufweist, das entfernbar an der Spindel montiert ist und die Fläche und/oder die Position der Öffnung einstellt, wenn die Spindel in einer Richtung einer Achse der Spindel bewegt wird und das Abdeckungsglied in einer Richtung senkrecht zu der Achse der Spindel bewegt wird.
Die vorliegende Erfindung gibt gemäß Anspruch 4 eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 an, die weiterhin einen automatischen Werkzeugwechsler umfasst, der ein Werkzeugmagazin mit mehreren darin gehaltenen Werkzeughalterungen und einen Wechselarm zum Auswechseln einer an der Spindel montierten vorausgehenden Werkzeughalterung durch eine folgende Werkzeughalterung aus dem Werkzeugmagazin aufweist, wobei das Werkstück auf einem Tisch platziert wird, der gegenüber der Spindel angeordnet ist und in der Richtung senkrecht zu der Achse der Spindel bewegt werden kann, wobei das Abdeckungsglied an dem Tisch fixiert ist und eine Öffnung in einer der Spindel zugewandten Fläche aufweist, wobei das Werkzeugmagazin eine Deckelhalterung hält, an deren Halterungshauptkörper das Deckelglied fixiert ist, und wobei der automatische Werkzeugwechsler die an der Spindel montierte vorausgehende Werkzeughalterung durch die durch das Werkzeugmagazin gehaltene Deckelhalterung auswechselt.
Die vorliegende Erfindung gibt gemäß Anspruch 5 eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3 an, wobei die Öffnung des Abdeckungsglieds und das Deckelglied kreisförmig ausgebildet sind.
Die vorliegende Erfindung gibt gemäß Anspruch 6 eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3 an, wobei das Deckelglied wenigstens einen Ausschnitt an einer Umfangskante aufweist.
Die vorliegende Erfindung gibt gemäß Anspruch 7 eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3 an, wobei das Abdeckungsglied wenigstens ein Loch mit einem kleinen Durchmesser an einer Außenseite der Öffnung aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem Abdeckungsglied ein Loch mit einem kleinen Durchmesser an einer Position am Umfang der Öffnung oder an einer von der Öffnung entfernten Position wie zum Beispiel in einem Seitenwandteil oder ähnlichem des Abdeckungsglieds ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung gibt gemäß Anspruch 8 eine Spanabführvorrichtung nach Anspruch 1 an, wobei wenigstens ein Teil des Abdeckungsglieds aus einem transparenten Kunstharz ausgebildet ist, das eine visuelle Prüfung von außen gestattet.
Die vorliegende Erfindung gibt gemäß Anspruch 9 eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 an, wobei der Saugmechanismus eine erste Saugleitung, die mit dem Abdeckungsglied verbunden ist, und eine zweite Saugleitung, die mit einer Seite des Abdeckungsglieds gegenüber der ersten Saugleitung verbunden ist, umfasst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die erste Saugleitung und die zweite Saugleitung an einander zugewandten Positionen oder an einander nicht zugewandten Positionen angeordnet.
Weil gemäß der Spanabführvorrichtung der Erfindung nach Anspruch 1 das Abdeckungsglied das Werkstück umgibt und weiterhin der Saugmechanismus zum Saugen aus dem Inneren des Abdeckungsglieds sowie der Öffnungseinstellmechanismus zum Einstellen der Fläche und/oder der Position der Öffnung des Abdeckungsglieds vorgesehen sind, kann die Geschwindigkeit eines Luftflusses in dem Abdeckungsglied geändert werden und kann die Richtung der Luftflusses geändert werden, indem die Fläche und die Position der Öffnung geändert werden. Folglich werden Späne durch die Saugleitung gesaugt und zusammen mit der an der Öffnung des Abdeckungsglieds einströmenden Luft aus der Werkzeugmaschine abgeführt. Deshalb muss ein Bediener die Späne nicht einsammeln, wodurch der Arbeitsaufwand reduziert wird und die Produktivität gesteigert wird.
Weil in der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 2 die Fläche und/oder die Position der Öffnung eingestellt werden, indem das an der Spindel montierte Deckelglied in einer Richtung einer Achse der Spindel und in der Richtung senkrecht zu der Achse der Spindel bewegt wird, kann das Deckelglied bewegt werden, indem der Bearbeitungsbetrieb der Spindel genutzt wird, sodass auf einen zusätzlichen Bewegungsmechanismus verzichtet werden kann.
Weil in der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 3 die Fläche und/oder die Position der Öffnung eingestellt werden, indem das an der Spindel montierte Deckelglied in der Richtung der Achse der Spindel bewegt wird und das Abdeckungsglied in der Richtung senkrecht zu der Achse bewegt wird, kann auf einen zusätzlichen Bewegungsmechanismus verzichtet werden.
Und indem ein Maschinenprogramm zum Festsetzen der Bewegungsgrößen der Spindel und des Tisches in der Richtung der Achse und in der Richtung senkrecht zu der Achse verwendet wird, kann zuvor ein Programm zum Einstellen der Fläche und/oder der Position der Öffnung erstellt werden. Dadurch wird eine automatische Abführung von Spänen ermöglicht, wodurch der Arbeitsaufwand weiter vermindert wird und die Produktivität weiter gesteigert wird.
Weil in der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 4 der automatische Werkzeugwechsler die an der Spindel montierte vorausgehende Werkzeughalterung gegen die in dem Werkzeugmagazin gehaltene Deckelhalterung auswechselt, wird die Deckelhalterung nach dem Abschluss der Bearbeitung an der Spindel montiert, sodass das Anbringen/Entfernen der Deckelhalterung automatisiert werden kann.
Weil in der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 5 die Öffnung des Abdeckungsglieds und das Deckelglied eine kreisrunde Form aufweisen, können die Fläche und die Position der Öffnung einfacher eingestellt werden als bei einer rechteckigen Form, wodurch die Effizienz beim Abführen von Spänen verbessert werden kann.
Weil in der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 6 der Ausschnitt in der Umfangskante des Deckelglieds ausgebildet ist, kann der Luftfluss durch den Ausschnitt in das Abdeckungsglied eingeführt werden. Und wenn das Deckelglied gedreht wird, während sein Rand mit einem Rand der Öffnung des Abdeckungsglieds ausgerichtet wird, ändert sich kontinuierlich die Position, an der der Luftfluss von dem Ausschnitt her einströmt, sodass darauf verzichtet werden kann, das Deckelglied in der Richtung der Achse oder in der Richtung senkrecht zu der Achse zu bewegen.
Weil in der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 7 das Abdeckungsglied das Loch mit einem kleinen Durchmesser an der Außenseite der Öffnung aufweist, können Späne nicht nur durch den Luftfluss, der durch die durch das Deckelglied eingestellte Öffnung einströmt, sondern auch durch den Luftfluss, der durch das Loch mit einem kleinen Durchmesser einströmt, effizient abgeführt werden. Wenn zum Beispiel das Loch mit einem kleinen Durchmesser an einem Eckteil des Abdeckungsglieds vorgesehen ist, können sich an einem unteren Eckteil in dem Abdeckungsglied ansammelnde Späne einfach abgeführt werden.
Weil in der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 8 wenigstens ein Teil des Abdeckungsglieds aus einem transparenten Kunstharz ausgebildet ist, kann das Abführen der Späne in dem Abdeckungsglied von außen beobachtet werden, wodurch ein restloses Abführen der Späne sichergestellt werden kann.
Weil in der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 9 die erste Saugleitung, die mit dem Abdeckungsglied verbunden ist, und die zweite Saugleitung, die mit der Seite des Abdeckungsglieds gegenüber der ersten Saugleitung verbunden ist, vorgesehen sind, können die Späne zuverlässiger und schneller abgeführt werden.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 bis 5 sind Ansichten, die eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Vertikal-Bearbeitungszentrums, das eine Spanabführvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
2 ist eine Querschnittansicht der Spanabführvorrichtung.
3 ist eine perspektivische Ansicht der Spanabführvorrichtung.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie die Fläche einer Öffnung der Spanabführvorrichtung eingestellt wird.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel eines Deckelglieds der Spanabführvorrichtung zeigt.
In den Zeichnungen gibt das Bezugszeichen 1 ein Vertikal-Bearbeitungszentrum an. Das Vertikal-Bearbeitungszentrum 1 umfasst: ein Bett 2; eine Säule 3, die vertikal an einem hinteren Teil des Betts 2 vorgesehen ist; einen Spindelkopf 4, der an einer vorderen Fläche der Säule 3 derart gehalten wird, dass er nach oben und nach unten (in der Richtung der Z-Achse) bewegt werden kann; einen Sattel 5, der an einem nahen Teil des Betts 2 derart gehalten wird, dass er nach vorne und nach hinten (in der Richtung der Y-Achse) bewegt werden kann; und einen Tisch 6, der an dem Sattel 5 derart gehalten wird, dass er nach rechts und nach links (in der Richtung der X-Achse) bewegt werden kann.
In dem Spindelkopf 4 ist eine Spindel 7 drehbar gehalten, wobei die Spindel 7 durch einen in dem Spindelkopf 4 eingebauten Antriebsmotor (nicht gezeigt) gedreht wird.
Das Vertikal-Bearbeitungszentrum 1 umfasst einen automatischen Werkzeugwechsler 10, der automatisch ein vorausgehendes Werkzeug durch ein folgendes Werkzeug austauscht. Der automatische Werkzeugwechsler 10 umfasst ein Werkzeugmagazin 11, das an einer Seitenwand der Säule 3 angeordnet ist, und einen Werkzeugwechselarm 12, der zwischen dem Werkzeugmagazin 11 und der Spindel 7 angeordnet ist.
In dem Werkzeugmagazin 11 werden mehrere Werkzeughalterungen T gehalten, wobei die jeweils folgende Werkzeughalterung an einer vorbestimmten Werkzeugwechselposition ausgerichtet wird. Der Werkzeugwechselarm 12 wechselt das vorausgehende Werkzeug der Spindel 7 gegen das an der Werkzeugwechselposition ausgerichtete folgende Werkzeug aus.
Jede der Werkzeughalterungen T wird durch das Werkzeugmagazin 11 gehalten, wobei seine Achse in der X-Achsenrichtung ausgerichtet ist und derart gedreht wird, dass seine Achse an der Werkzeugwechselposition in der Richtung der Z-Achse ausgerichtet ist.
Das Vertikal-Bearbeitungszentrum 1 umfasst eine Spanabführvorrichtung 14, die Späne abführt, die bei der Bearbeitung eines Werkstücks W durch ein entfernbar an der Spindel 7 montiertes Werkzeug erzeugt werden.
Die Spanabführvorrichtung 14 umfasst: ein Abdeckungsglied 15, das derart ausgebildet ist, dass es das Werkstück W umgibt, und eine Öffnung 15a aufweist, durch die das Werkzeug eingeführt werden kann; einen Saugmechanismus 16, der aus dem Inneren des Abdeckungsglieds 15 saugt; und einen Öffnungseinstellmechanismus 17, der die Fläche und die Position der Öffnung 15a einstellen kann. Im Detail weist die Spanabführvorrichtung 14 den folgenden Aufbau auf.
Das Abdeckungsglied 15 weist die Form eines rechteckigen, parallelflachen Kastens mit Seitenwänden 15b und einem Deckenglied 15c auf, der derart an dem Tisch 6 fixiert ist, dass er das Werkstück W umgibt. Wenigstens ein Teil des Abdeckungsglieds 15 kann aus einem transparenten Kunstharz ausgebildet sein, um eine visuelle Prüfung des Inneren zu ermöglichen.
Die Öffnung 15a ist in dem Deckenglied 15c des Abdeckungsglieds 15 ausgebildet. Die Öffnung 15a weist eine kreisrunde Form auf, deren Größe derart gewählt ist, dass das an der Spindel 7 montierte Werkzeug das Werkstück W schneiden kann.
Der Saugmechanismus 16 umfasst: ein Saugrohr 18, das mit dem Seitenwandglied 15b verbunden ist und eine rechte Seitenwand des Abdeckungsglieds 15 bildet; einen Saugschlauch (eine Saugleitung) 16a, die entfernbar mit dem Saugrohr 18 verbunden ist; und eine Saugquelle 16b, mit der ein nachgeordnetes Ende des Saugschlauchs 16a verbunden ist und die außerhalb der Maschine angeordnet ist. In der Saugquelle 16b sind ein nicht gezeigter Saugmotor und ein Sammelkasten zum Aufnehmen der über den Saugschlauch 16a angesaugten Späne vorgesehen.
Der Öffnungseinstellmechanismus 17 ist ausgebildet, um die Fläche und die Position der Öffnung 15a derart einzustellen, dass die Spindel 7, an der eine Werkzeughalterung 19 entfernbar montiert ist, und der Tisch 6 relativ zueinander jeweils in der Richtung der Z-Achse, in der Richtung der X-Achsen und in der Richtung der Y-Achse bewegt werden können. Die Deckelhalterung 19 weist einen Haupthalterungskörper 19b und ein an dem Halterungshauptkörper 19b fixiertes scheibenförmiges Deckelglied 19a auf. Das Deckelglied 19a weist einen im wesentlichen gleichen Durchmesser wie die Öffnung 15a des Abdeckungsglieds 15 auf.
Die Deckelhalterung 19 ist in dem Werkzeugmagazin 11 aufgenommen und wird dort gehalten. Nach Abschluss der Bearbeitung wechselt der automatische Werkzeugwechsler 10 die an der Spindel 7 montierte vorausgehende Werkzeughalterung gegen die Deckelhalterung 19 aus.
Das Vertikal-Bearbeitungszentrum 1 dieser Ausführungsform bearbeitet ein Werkstück W, das aus Kohlenstoff, einer Magnesiumlegierung, Kunstharz, Keramik oder ähnlichem durch einen Trockenschnitt hergestellt wurde.
Wenn dann die Schneidverarbeitung des Werkstücks W auf der Basis eines zuvor eingestellten Bearbeitungsprogramms abgeschlossen ist, wechselt der automatische Werkzeugwechsler 10 das vorausgehende Werkzeug gegen die Deckelhalterung 19 aus und montiert die Deckelhalterung 19 an der Spindel 7. Mit dem Betrieb des Saugmechanismus 16 bewegt sich die Spindel 7 nach unten, um das Deckelglied 19a zu einer Position nahe der Öffnung 15a des Abdeckungsglieds 15 zu bringen und dadurch einen Zwischenraum zwischen denselben einzustellen. Zum Beispiel wird das Deckelglied 19a zu der Position nahe der Öffnung 15a bewegt, während die Achsen des Deckelglieds 19a und der Öffnung 15a miteinander ausgerichtet werden, wodurch der Zwischenraum zwischen den Randkanten des Deckelglieds 19a und der Öffnung 15a vermindert werden (siehe 2). Folglich strömt Luft mit einer hohen Geschwindigkeit durch den Zwischenraum in das Abdeckungsglied 15, sodass die Späne durch den Luftstrom aufgewirbelt und in den Saugschlauch 16a eingesaugt werden.
Wenn die Späne dabei in einem Teil gegenüber (links von) dem Saugschlauch 16a in dem Abdeckungsglied 15 bleiben, wird das Deckelglied 19a allmählich in der X-Achsenrichtung nach rechts verschoben, sodass der Zwischenraum wie in 4 gezeigt nur auf der linken Seite vorgesehen wird. Folglich wird die Fläche der Öffnung 15a im wesentlichen gleich der Größe des Zwischenraums, wobei ihre Öffnung nach links verschoben wird. Durch den Luftfluss mit hoher Geschwindigkeit, der aus dem linken Zwischenraum gesaugt wird, können verbliebene Späne effektiv abgeführt werden. Danach wird das fertig bearbeitete Werkstück W herausgenommen und wird ein folgendes, zu bearbeitendes Objekt eingesetzt, wobei der automatische Werkzeugwechsler 10 gleichzeitig die Deckelhalterung 19 gegen die folgende Werkzeughalterung auswechselt.
Weil wie oben beschrieben gemäß dieser Ausführungsform das Abdeckungsglied 15, das das Werkstück W umgibt, auf dem Tisch 6 platziert ist und weiterhin der Saugmechanismus 16, der aus dem Inneren des Abdeckungsglieds 15 über den Saugschlauch 16a saugt, sowie der Öffnungseinstellmechanismus 17, der die Fläche und die Position der Öffnung 15a des Abdeckungsglieds 15 einstellt, vorgesehen sind, kann die Geschwindigkeit des Luftflusses in dem Abdeckungsglied 15 geändert werden und können die Fläche und die Position der Öffnung 15a durch das Deckelglied 19a des Öffnungseinstellmechanismus 17 eingestellt werden. Folglich werden die Späne in dem Abdeckungsglied 15 durch den Saugschlauch 16a angesaugt und zusammen mit dem durch die Öffnung 15a des Abdeckungsglieds 15 strömenden Luftfluss nach außen abgeführt. Deshalb muss ein Bediener die Späne nicht einsammeln, wodurch der Arbeitsaufwand vermindert wird und die Produktivität gesteigert wird.
Weil in dieser Ausführungsform die Fläche und die Position der Öffnung 15a durch die an der Spindel 7 montierte Deckelhalterung 19 eingestellt werden, indem die relativ in der Richtung der Z-Achse bewegliche Spindel 7 und der relativ in der Richtung der X-Achse und in der Richtung der Y-Achse bewegliche Tisch 6 bewegt werden, können die Fläche und die Position der Öffnung genau eingestellt werden, ohne dass ein zusätzliche Bewegungsmechanismus vorgesehen werden muss, wodurch die Effizienz des Abführens der Späne verbessert werden kann, ohne dass dadurch eine Kostenerhöhung verursacht wird.
Und indem ein Bearbeitungsprogramm verwendet wird, das die Bewegungsgrößen in der Axialrichtung der Spindel 7 und des Tisches 6 bestimmt, kann ein Programm für die Einstellung der Fläche und der Position der Öffnung durch die Deckelhalterung 19 voreingestellt werden. Dadurch wird ein automatisches Abführen der Späne ermöglicht, wodurch der Arbeitsaufwand vermindert wird und die Produktivität gesteigert wird. Das Einstellprogramm für die Deckelhalterung 19 kann auf der Basis von Abführergebnissen erstellt werden, die zuvor durch Experimente oder ähnliches erhalten werden.
Weil in dieser Ausführungsform der automatische Werkzeugwechsler 10 die an der Spindel 7 montierte vorausgehende Werkzeughalterung gegen die in dem Werkzeugmagazin 11 gehaltene Deckelhalterung 19 auswechselt, wird die Deckelhalterung 19 nach Abschluss der Bearbeitung an der Spindel 7 montiert, wodurch das Anbringen/Entfernen der Deckelhalterung 19 automatisiert werden können.
Weil in dieser Ausführungsform die Öffnung 15a des Abdeckungsglieds 15 und das Deckelglied 19a kreisrund ausgebildet sind, können die Fläche und die Position der Öffnung einfacher als zum Beispiel bei einer rechteckigen Form eingestellt werden, wodurch die Effizienz des Abführens der Späne verbessert werden kann.
Weiterhin können die Seitenwandglieder des Deckenglieds des Abdeckungsglieds 15 aus einer transparenten Kunstharzplatte ausgebildet sein, wobei in diesem Fall das Abführen der Späne in dem Abdeckungsglied 15 visuell von außen geprüft werden kann, wodurch sichergestellt wird, dass die Späne restlos abgeführt werden.
In dieser Ausführungsform wird das Deckelglied 19a in der Richtung der Z-Achse, in der Richtung der X-Achse und in der Richtung der Y-Achse bewegt, um die Fläche und die Position der Öffnung einzustellen, wobei jedoch das Einstellverfahren der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
In einem alternativen Verfahren kann eine ausgeschnittene Vertiefung 19d in einem Randteil des Abdeckungsglieds 19a wie in 5 gezeigt ausgebildet sein, wobei das Deckelglied 19a auf derselben Höhe wie die Öffnung 15a gedreht wird, um die ausgeschnittene Vertiefung 19d entlang des Umfangsrands der Öffnung 15a zu bewegen. In diesem Fall kann der Luftfluss von einer beliebigen Position aus in das Abdeckungsglied 15 eingeführt werden, indem einfach die Spindel 7 gedreht wird, sodass keine Einstellung der Position in der Axialrichtung der Spindel erforderlich ist und die Position des Tisches nicht eingestellt zu werden braucht.
Weiterhin kann die Einstellung der Fläche und der Position der Öffnung nicht nur derart erfolgen, dass das Saugen in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Fläche und die Position entsprechend eingestellt wurden, sondern auch derart, dass das Saugen durchgeführt wird, während die Fläche und die Position kontinuierlich geändert werden.
Weiterhin können zum Beispiel wie in 3 gezeigt Löcher 15d mit einem kleinen Durchmesser an Eckpositionen des Deckenglieds 15c des Abdeckungsglieds 15 ausgebildet sein. In diesem Fall können unter Verwendung des Luftflusses, der durch den durch das Deckelglied 19a eingestellten Zwischenraum strömt, und der Luftflüsse, die aus den Löchern 15d mit einem kleinen Durchmesser strömen, an den Eckteilen in dem Abdeckungsglied 15 abgelagerte Späne effektiv abgeführt werden.
Es ist zu beachten, dass die Positionen, an denen die Löcher mit einem kleinen Durchmesser vorgesehen sind, nicht auf den Deckenteil des Abdeckungsglieds 15 beschränkt sind. Vielmehr können die Löcher mit einem kleinen Durchmesser auch in dem Seitenwandteil in Übereinstimmung mit zum Beispiel dem Ablagerungszustand der Späne vorgesehen werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Schlauch 16a mit dem an der rechten Seitenwand des Abdeckungsglieds 15 fixierten Saugrohr 18 verbunden, wobei aber auch ein Saugrohr 18' an der linken Seitenwand des Abdeckungsglieds 15 fixiert sein kann und ein Saugschlauch 16a' mit dem Saugrohr 18' verbunden sein kann. In diesem Fall können die Späne durch den linken Saugschlauch 16a und den rechten Saugschlauch 16a' angesaugt werden, wodurch ein zuverlässigeres und schnelleres Abführen der Späne ermöglicht wird.
Weiterhin sind in der oben beschriebenen Ausführungsform die Saugrohre 18, 18' einander zugewandt angeordnet, wobei die beiden Saugrohre 18, 18' aber auch an Positionen angeordnet sein können, die einander nicht zugewandt sind. In diesem Fall werden die Positionen für die Anordnung der Saugrohre in Übereinstimmung mit dem Ansammlungszustand der Späne gewählt.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform wird in Verbindung mit einem Vertikal-Bearbeitungszentrum beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung jedoch auch auf ein horizontales Bearbeitungszentrum angewendet werden kann, in dem eine Spindel mit horizontal ausgerichteter Achse montiert ist.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform wird mit Bezug auf einen Fall beschrieben, in dem die Spindel nur in der Richtung der Z-Achse bewegt werden kann, während der Tisch und damit das Abdeckungsglied in den Richtungen der Y-Achse und der X-Achse bewegt werden können. Die vorliegende Erfindung kann aber auch auf ein Maschinenwerkzeug angewendet werden, in dem die Spindel relativ in der X-Achse, in der Y-Achse und in der Z-Achse bewegt werden können. Indem in diesem Fall das Deckelglied an der Spindel montiert wird, kann das Deckelglied auch bewegt werden, indem der Bearbeitungsbetrieb der Spindel genutzt wird, sodass kein zusätzlicher Bewegungsmechanismus erforderlich ist.

Claims

Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine zum Abführen von Spänen, die bei der Bearbeitung eines Werkstücks (W) durch ein Werkzeug erzeugt werden, das an einer drehend angetriebenen Spindel (7) montiert ist, wobei die Spanabführvorrichtung umfasst: ein Abdeckungsglied (15), das derart ausgebildet ist, dass es das Werkstück (W) umgibt, und eine Öffnung (15a) aufweist, durch die das Werkzeug eingeführt werden kann, einen Saugmechanismus (16), der über eine Saugleitung (16a) aus dem Inneren des Abdeckungsmechanismus (15) saugt, und einen Öffnungseinstellmechanismus (17), der die Fläche und/oder die Position der Öffnung (15a) einstellen kann.
Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungseinstellmechanismus (17) ein Deckelglied (19a) aufweist, das entfernbar an der Spindel (7) montiert ist, wobei das Deckelglied (19a) die Fläche und/oder die Position der Öffnung (15a) einstellt, wenn die Spindel (7) in einer Richtung einer Achse der Spindel (7) und in einer Richtung senkrecht zu der Achse bewegt wird.
Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungseinstellmechanismus (17) ein Deckelglied (19a) aufweist, das entfernbar an der Spindel (7) montiert ist und die Fläche und/oder die Position der Öffnung (15a) einstellt, wenn die Spindel (7) in einer Richtung einer Achse der Spindel (7) bewegt wird und das Abdeckungsglied (15) in einer Richtung senkrecht zu der Achse der Spindel (7) bewegt wird.
Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, weiterhin gekennzeichnet durch: einen automatischen Werkzeugwechsler (10), der ein Werkzeugmagazin (11) mit mehreren darin gehaltenen Werkzeughalterungen (T) und einen Wechselarm (12) zum Auswechseln einer an der Spindel (7) montierten vorausgehenden Werkzeughalterung (T) durch eine folgende Werkzeughalterung (T) aus dem Werkzeugmagazin (11) aufweist, wobei das Werkstück (W) auf einem Tisch (6) platziert wird, der gegenüber der Spindel (7) angeordnet ist und in der Richtung senkrecht zu der Achse der Spindel (7) bewegt werden kann, wobei das Abdeckungsglied (15) an dem Tisch (6) fixiert ist und eine Öffnung (15a) in einer der Spindel (7) zugewandten Fläche aufweist, wobei das Werkzeugmagazin (11) eine Deckelhalterung (19) hält, an deren Halterungshauptkörper (19b) das Deckelglied (19a) fixiert ist, und wobei der automatische Werkzeugwechsler (10) die an der Spindel (7) montierte vorausgehende Werkzeughalterung (T) durch die durch das Werkzeugmagazin (11) gehaltene Deckelhalterung (19) auswechselt.
Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (15a) des Abdeckungsglieds (15) und das Deckelglied (19a) kreisförmig ausgebildet sind.
Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelglied (19a) wenigstens einen Ausschnitt (19d) an einer Umfangskante aufweist.
Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckungsglied (15) wenigstens ein Loch (15d) mit einem kleinen Durchmesser an einer Außenseite der Öffnung (15a) aufweist.
Spanabführvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Abdeckungsglieds (15) aus einem transparenten Kunstharz ausgebildet ist, das eine visuelle Prüfung von außen gestattet.
Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugmechanismus (16) eine erste Saugleitung, die mit dem Abdeckungsglied (15) verbunden ist, und eine zweite Saugleitung, die mit einer Seite des Abdeckungsglieds gegenüber der ersten Saugleitung verbunden ist, umfasst.