DE112021002370T5

DE112021002370T5 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE112021002370T5
Application number: DE112021002370.5T
Authority: DE
Inventors: Chikara TANGO
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2021-04-12
Publication date: 2023-02-16
Also published as: JPWO2021210523A1; WO2021210523A1; US20230147655A1; CN115397608A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Werkzeugmaschine (10) zur Verfügung, bei der ein Absinken der Drehgenauigkeit verhindert werden kann und der Drehwinkel eines Drehwerkzeugs (18) eingestellt werden kann. Die Werkzeugmaschine umfasst: einen Spindelkopf (14), an dem eine Spindel (16) vorgesehen ist; einen Werkzeughalter (20), der das Drehwerkzeug hält und an der Spindel montiert ist; ein Sicherungselement (50), das an dem Spindelkopf vorgesehen ist, um das Drehwerkzeug zu sichern und gleichzeitig eine Einstellung des Drehwinkels des Drehwerkzeugs zu ermöglichen; und ein Montageelement (44), das an dem Werkzeughalter vorgesehen ist, um das Drehwerkzeug an dem Sicherungselement in einem eingestellten Drehwinkel zu befestigen, wobei der Drehwinkel des Drehwerkzeugs in Abhängigkeit davon eingestellt wird, wo an dem Sicherungselement das Montageelement befestigt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine.
STAND DER TECHNIK
JP 2018-034248 A offenbart eine Werkzeugmaschine, die ein Werkstück bearbeitet, indem sie einen Spindelkopf veranlasst, sich relativ zu einem Tisch zu bewegen, während sie eine Spindel dreht, auf der ein Schneidwerkzeug montiert ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist wünschenswert, einen Drehprozess mit der Werkzeugmaschine durchzuführen, wie sie in JP 2018-034248 A offenbart ist. Die Werkzeugmaschine, die den Drehprozess durchführt, dreht das Werkstück, während die Spindel, auf der ein Drehwerkzeug (Drehmeißel) installiert ist, durch Anhalten des Betriebs eines Motors drehfest fixiert ist. Die Spindel ist jedoch ursprünglich so konfiguriert, dass sie sich dreht. Daher kann sich in der Werkzeugmaschine, die den Drehvorgang durchführt, das Drehwerkzeug, das zum Zeitpunkt des Drehvorgangs mit dem Werkstück in Kontakt ist, leicht in die Drehrichtung der Spindel bewegen, selbst wenn die Spindel durch den Motor fixiert ist. Wenn sich das Drehwerkzeug während der Bearbeitung bewegt, nimmt die Bearbeitungsgenauigkeit ab.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Abnahme der Genauigkeit eines Drehprozesses zu verhindern, und die auch in der Lage ist, einen Drehwinkel des Drehwerkzeugs einzustellen.
Eine Werkzeugmaschine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Spindelkopf, der mit einer Spindel ausgestattet ist, einen Werkzeughalter, der so konfiguriert ist, dass er ein Drehwerkzeug hält und an der Spindel installiert ist, ein Befestigungselement, das an dem Spindelkopf vorgesehen ist und so konfiguriert ist, dass es das Drehwerkzeug fixiert, während es ermöglicht, dass ein Drehwinkel des Drehwerkzeugs eingestellt werden kann, und ein Montageelement, das an dem Werkzeughalter vorgesehen und so konfiguriert ist, dass es das Drehwerkzeug an dem Befestigungselement in dem eingestellten Drehwinkel montiert, wobei der Drehwinkel des Drehwerkzeugs in Übereinstimmung mit einer Stelle an dem Befestigungselement, an der das Montageelement montiert ist, eingestellt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Werkzeugmaschine bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Abnahme der Genauigkeit des Drehprozesses zu verhindern, und auch in der Lage ist, einen Drehwinkel des Drehwerkzeugs einzustellen.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht, die eine Werkzeugmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist eine Seitenansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist eine Seitenansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
5 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Werkzeugmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
6 ist eine Seitenansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
7 ist eine Seitenansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Werkzeugmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
9 ist eine Seitenansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
10 ist eine Seitenansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
11 ist eine Seitenansicht, die einen Teil einer Werkzeugmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt; und
12 ist eine Seitenansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bevorzugte Ausführungsformen einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail vorgestellt und beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Eine Werkzeugmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Seitenansicht, die die Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Eine Werkzeugmaschine 10 führt die Bearbeitung eines zu bearbeitenden Objekts 22, d.h. eines Werkstücks, mit Hilfe eines Drehwerkzeugs 18 durch, das auf einer Spindel 16 montiert ist.
An der Werkzeugmaschine 10 ist ein Spindelkopf 14 vorgesehen. Die Spindel 16 ist an dem Spindelkopf 14 angebracht. Ein Werkzeughalter 20 zur Aufnahme des Drehwerkzeugs 18 ist abnehmbar an der Spindel 16 angebracht. Die Spindel 16 ist in der Lage, das Werkzeug in eine Drehbewegung zu versetzen, aber gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Betrieb des Motors gestoppt, und das Drehwerkzeug 18 wird durch ein später beschriebenes Befestigungselement 50 fixiert. Obwohl in 1 nur ein Spindelkopf 14 dargestellt ist, können auch mehrere Spindelköpfe 14 vorgesehen sein. Darüber hinaus kann die Spindel 16 für jeden der mehreren Spindelköpfe 14 vorgesehen sein. In diesem Fall kann eine Vielzahl von Spindeln 16 mit ähnlichen Spezifikationen oder eine Vielzahl von Spindeln 16 mit unterschiedlichen Spezifikationen bereitgestellt werden. Ferner ist die Spindel 16 nicht auf einen bestimmten Spindeltyp beschränkt und kann beispielsweise eine Luftspindel oder dergleichen sein.
Die Werkzeugmaschine 10 ist mit einem Ständer (Säule) 24, der den Spindelkopf 14 in eine obere/untere Richtung bewegt, einer Zusatzachsenvorrichtung 26, die das zu bearbeitende Objekt 22 drehbar trägt, und einem Tisch 34, der die Zusatzachsenvorrichtung 26 in eine erste Richtung und eine zweite Richtung bewegt, ausgestattet. Die erste Richtung und die zweite Richtung stehen senkrecht zueinander. Bei der ersten Richtung handelt es sich um eine Y-Richtung und bei der zweiten Richtung um eine X-Richtung. Eine Richtung, die senkrecht zur Y-Richtung und zur X-Richtung verläuft, wird als Z-Richtung bezeichnet. Eine Abwärtsrichtung, in der die Schwerkraft wirkt, ist eine -Z-Richtung, und eine Aufwärtsrichtung ist eine +Z-Richtung. Eine axiale Richtung der Spindel 16 ist parallel zur Z-Richtung.
Die Zusatzachsenvorrichtung 26 ist unterhalb der Spindel 16 angeordnet. Die Zusatzachsenvorrichtung 26 ist mit einem Drehtisch 30 ausgestattet. Das zu bearbeitende Objekt 22 wird auf dem Drehtisch 30 fixiert. Die Fixierung des zu bearbeitenden Objekts 22 auf dem Drehtisch 30 kann beispielsweise durch Ansaugen erfolgen, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Merkmal beschränkt ist. Die Zusatzachseneinrichtung 26 ist mit einem Kippmechanismus 27 ausgestattet, der eine Drehachse des Drehtisches 30 kippt. Der Drehtisch 30 kann durch den Kippmechanismus 27 um einen beliebigen Winkel gekippt werden. Bei den durch die Zusatzachsenvorrichtung 26 hinzugefügten Drehachsen handelt es sich um eine Drehachse, die eine Drehung des Drehtisches 30 bewirkt, und eine Drehachse, die eine Kippung des Drehtisches 30 bewirkt. Genauer gesagt, werden zwei Drehachsen durch die Zusatzachsenvorrichtung 26 hinzugefügt.
Die Werkzeugmaschine 10 ist in der Lage, eine dreidimensionale Bearbeitung des zu bearbeitenden Objekts 22 durchzuführen, indem sie die Spindel 16 in der Z-Richtung bewegt, die Zusatzachsenvorrichtung 26 in der X-Richtung und der Y-Richtung bewegt, das zu bearbeitende Objekt 22 durch die Zusatzachsenvorrichtung 26 dreht und den Drehtisch 30 kippt.
Die Zusatzachsenvorrichtung 26 wird von dem Tisch 34 getragen. Der Tisch 34 wird von einem Sattel 36 getragen. Der Tisch 34 ist mit einem nicht dargestellten X-Achsen-Bewegungsmechanismus ausgestattet, der bewirkt, dass sich der Tisch 34 in der X-Richtung in Bezug auf den Sattel 36 bewegt. Daher ist der Tisch 34 in der Lage, sich in der X-Achsenrichtung relativ zu dem Sattel 36 zu bewegen. Der Sattel 36 wird von einem Bett 32 getragen. Der Sattel 36 ist mit einem nicht abgebildeten Y-Achsen-Bewegungsmechanismus ausgestattet, der bewirkt, dass sich der Sattel 36 in der Y-Achsen-Richtung in Bezug auf das Bett 32 bewegt. Daher ist der Sattel 36 in der Lage, sich in Richtung der Y-Achse in Bezug auf das Bett 32 zu bewegen. Auf diese Weise ist der Tisch 34 in der Lage, sich in X- und Y-Richtung relativ zu dem Bett 32 zu bewegen. Für den Bewegungsmechanismus der Y-Achse und den Bewegungsmechanismus der X-Achse können allgemein bekannte Mechanismen verwendet werden.
An der Werkzeugmaschine 10 ist ein nicht dargestellter Spritzschutz vorgesehen. Der Spritzschutz umgibt einen Bearbeitungsbereich der Werkzeugmaschine 10. Der Spritzschutz dient dazu, zu verhindern, dass Schneidfragmente, einschließlich Schneidspäne, oder eine Schneidflüssigkeit oder dergleichen, die aufgrund der Bearbeitung erzeugt werden, in den umgebenden Bereich verstreut werden. Im Bearbeitungsbereich ist eine nicht dargestellte Düse vorgesehen, durch die die Schneidflüssigkeit während der Bearbeitung in Richtung des Drehwerkzeugs 18 ausgestoßen wird. Die Werkzeugmaschine 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist auf die vorstehend beschriebene Weise konfiguriert.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 3 und 4 sind Seitenansichten, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigen. Die Konfiguration in der Nähe des Spindelkopfes 14 ist in den 2 bis 4 dargestellt. Ein Zustand vor der Montage des Werkzeughalters 20 an der Spindel 16 ist in 3 dargestellt. Ein Zustand nach der Montage des Werkzeughalters 20 an der Spindel 16 ist in 2 und 4 dargestellt.
Der Werkzeughalter (ein Halteelement) 20 hält das Drehwerkzeug 18 und ist an der Spindel 16 installiert. Wie in 3 gezeigt, umfasst der Werkzeughalter 20 ein säulenförmiges Element 40, einen vorspringenden Abschnitt 42 und ein Montageelement 44. Der vorspringende Abschnitt 42 ist an einer Hauptfläche des säulenförmigen Elements 40 vorgesehen. Das Drehwerkzeug 18 ist an einer anderen Hauptfläche des säulenförmigen Elements 40 angebracht. Der vorstehende Abschnitt 42 ragt in einer axialen Richtung des Drehwerkzeugs 18 vor. Eine Drehspitze 18a, insbesondere eine Schneidkante, ist zum Beispiel an einem distalen Endabschnitt des Drehwerkzeugs 18 vorgesehen.
Das Befestigungselement 50 ist am Spindelkopf 14 vorgesehen. Das Fixierelement 50 dient zur Fixierung des Drehwerkzeugs 18, wobei ein Drehwinkel (ein Indexierungswinkel) des Drehwerkzeugs 18 eingestellt werden kann. Das Fixierelement 50 kann beispielsweise aus einem plattenförmigen Körper gebildet sein, dessen Normalrichtung eine axiale Richtung der Spindel 16 ist, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Wie in 2 dargestellt, sind in dem Befestigungselement 50 mehrere Löcher 52, insbesondere mehrere Durchgangslöcher, ausgebildet. Obwohl in 2 nur drei Löcher 52 dargestellt sind, ist die Anzahl der Löcher 52 nicht unbedingt auf drei beschränkt.
Das Montageelement 44 dient dazu, das Drehwerkzeug 18 in einem eingestellten Drehwinkel an dem Befestigungselement 50 zu befestigen. Da das Drehwerkzeug 18 nicht nur über den Werkzeughalter 20 an der Spindel 16 befestigt ist, sondern das Drehwerkzeug 18 auch über das am Werkzeughalter 20 vorgesehene Montageelement 44 am Befestigungselement 50 befestigt ist, wird die an einem distalen Ende des Drehwerkzeugs 18 vorgesehene Drehspitze 18a besser fixiert. Wie in 3 dargestellt, ist das Montageelement 44 mit einem ersten Abschnitt 46A, einem zweiten Abschnitt 46B und einem dritten Abschnitt 46C ausgestattet. Der erste Abschnitt 46A ragt aus dem Werkzeughalter 20 in einer Richtung hervor, die die axiale Richtung des Drehwerkzeugs 18 schneidet. Genauer gesagt ragt der erste Abschnitt 46A aus dem Werkzeughalter 20 in einer Richtung heraus, die senkrecht zur axialen Richtung des Drehwerkzeugs 18 verläuft. Wie in 2 gezeigt, ist eine ebene Form des ersten Abschnitts 46A, zum Beispiel eine rechteckige Form, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Das säulenförmige Element 40 und der erste Abschnitt 46A können einstückig ausgebildet sein oder durch Schweißen oder dergleichen miteinander verbunden werden. Ferner kann der erste Abschnitt 46A von dem säulenförmigen Element 40 entfernt werden können. Der erste Abschnitt 46A kann an dem säulenförmigen Element 40 befestigt werden, indem beispielsweise ein Innengewinde an dem säulenförmigen Element 40 ausgebildet wird, indem beispielsweise ein Außengewinde an einem distalen Ende des ersten Abschnitts 46A ausgebildet wird und indem das Außengewinde in das Innengewinde eingeschraubt wird. Wenn der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 eingestellt wird, dreht sich der erste Abschnitt 46A einstückig mit dem säulenförmigen Element 40 um eine zentrale Achse des Drehwerkzeugs 18.
Der zweite Abschnitt 46B ragt aus dem ersten Abschnitt 46A heraus. Eine Längsrichtung des zweiten Abschnitts 46B, und insbesondere die Richtung, in der der zweite Abschnitt 46B vorsteht, ist eine Richtung, die die Längsrichtung des ersten Abschnitts 46A schneidet. Genauer gesagt ist die Richtung, in der der zweite Abschnitt 46B vorsteht, parallel zur axialen Richtung des Drehwerkzeugs 18. Mit anderen Worten, die Richtung, in der der zweite Abschnitt 46B vorsteht, ist die gleiche wie die Richtung, in der der vorstehende Abschnitt 42 vorsteht. Der zweite Abschnitt 46B hat beispielsweise eine säulenförmige Form, insbesondere eine kreisförmige säulenförmige Form, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Ein unteres Ende des zweiten Abschnitts 46B ist an dem ersten Abschnitt 46A befestigt. Der Abstand zwischen der Mittelachse des Drehwerkzeugs 18 und der Mittelachse des zweiten Abschnitts 46B entspricht dem Abstand zwischen der Mittelachse der Spindel 16 und der Mittelachse der Bohrungen 52. Der erste Abschnitt 46A und der zweite Abschnitt 46B können einstückig ausgebildet sein oder durch Schweißen oder ähnliches miteinander verbunden werden. Der zweite Teil 46B kann von dem ersten Teil 46A abgenommen werden können. Der zweite Abschnitt 46B kann an dem ersten Abschnitt 46A befestigt werden, indem beispielsweise ein Außengewinde an dem ersten Abschnitt 46A ausgebildet wird, indem beispielsweise ein Innengewinde an dem zweiten Abschnitt 46B ausgebildet wird und indem das Außengewinde in das Innengewinde eingeschraubt wird. Wenn der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 eingestellt wird, dreht sich der zweite Abschnitt 46B einstückig mit dem ersten Abschnitt 46A um die Mittelachse des Drehwerkzeugs 18.
Der dritte Abschnitt 46C ragt aus dem zweiten Abschnitt 46B heraus. Die Richtung, in der der dritte Abschnitt 46C vorsteht, ist beispielsweise die gleiche wie die Richtung, in der der vorstehende Abschnitt 42 vorsteht. Der dritte Abschnitt 46C ist beispielsweise in Form eines Kegelstumpfes ausgebildet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Die Fläche einer oberen Oberfläche des dritten Abschnitts 46C ist so eingestellt, dass sie kleiner ist als die Fläche einer unteren Oberfläche des dritten Abschnitts 46C. Der Durchmesser der unteren Fläche des dritten Abschnitts 46C ist so eingestellt, dass er dem Durchmesser der in dem Befestigungselement 50 vorgesehenen Löcher 52 entspricht oder etwas kleiner als der Durchmesser der Löcher 52 ist. Eine Seitenfläche des dritten Abschnitts 46C ist in einer konischen Form ausgebildet. Da die Seitenfläche des dritten Abschnitts 46C konisch geformt ist, wird das Einführen des dritten Abschnitts 46C in die Löcher 52 erleichtert. Der zweite Abschnitt 46B und der dritte Abschnitt 46C können einstückig ausgebildet sein oder durch Schweißen oder ähnliches miteinander verbunden werden. Der dritte Abschnitt 46C kann von dem zweiten Abschnitt 46B abgenommen werden können. Der dritte Abschnitt 46C kann an dem zweiten Abschnitt 46B befestigt werden, indem z.B. ein Außengewinde an einer unteren Oberflächenseite des dritten Abschnitts 46C ausgebildet wird, indem z.B. ein Innengewinde an einem oberen Ende des zweiten Abschnitts 46B ausgebildet wird und indem das Außengewinde in das Innengewinde eingeschraubt wird.
Wenn der Werkzeughalter 20 auf der Spindel 16 installiert ist, wird der vorstehende Abschnitt 42 in ein Montageloch 16a eingeführt, das in einem unteren Endabschnitt der Spindel 16 ausgebildet ist.
Wenn der vorstehende Abschnitt 42 in das Montageloch 16a eingeführt wird, wird der dritte Abschnitt 46C in eines der mehreren Löcher 52 eingeführt. Durch das Einsetzen des dritten Abschnitts 46C in die Löcher 52 wird das Montageelement 44 durch das Befestigungselement 50 verriegelt. Folglich wird ein Zustand herbeigeführt, in dem sich das Montageelement 44 nicht um die Mittelachse des Drehwerkzeugs 18 dreht. Mit anderen Worten, das Montageelement 44 ist in den Löchern 52 an dem Befestigungselement 50 befestigt. Der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 ist unterschiedlich, je nachdem, in welches der Löcher 52 der dritte Teil 46C eingesetzt ist. Genauer gesagt wird der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 in Abhängigkeit von der Stelle am Befestigungselement 50, an der das Montageelement 44 angebracht ist, eingestellt.
Wenn der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 geändert werden soll, wird der Werkzeughalter 20 von der Spindel 16 entfernt. Wenn der Werkzeughalter 20 von der Spindel 16 entfernt wird, wird ein Zustand herbeigeführt, in dem der dritte Abschnitt 46C nicht in die Löcher 52 eingesetzt ist. Wenn der Werkzeughalter 20 wieder so installiert wird, dass der dritte Abschnitt 46C in das Loch 52 eingesetzt wird, das sich von dem Loch 52 unterscheidet, in das der dritte Abschnitt 46C zuvor eingesetzt war, wird der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 geändert. Auf diese Weise wird der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 eingestellt, wenn der Werkzeughalter 20 installiert wird, indem das Loch 52, in das der dritte Abschnitt 46C eingesetzt wird, entsprechend ausgewählt wird.
Auf diese Weise ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Befestigungselement 50 zum Befestigen des Drehwerkzeugs 18, während der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 eingestellt werden kann, am Spindelkopf 14 vorgesehen, und das Montageelement 44 zum Montieren des Drehwerkzeugs 18 am Befestigungselement 50 mit dem eingestellten Drehwinkel ist am Werkzeughalter 20 vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Drehwerkzeug 18 nicht nur über den Werkzeughalter 20 an der Spindel 16 befestigt, sondern das Drehwerkzeug 18 ist auch über das am Werkzeughalter 20 vorgesehene Montageelement 44 am Befestigungselement 50 befestigt, wodurch die am distalen Ende des Drehwerkzeugs 18 vorgesehene Drehspitze 18a besser fixiert wird. Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 in Abhängigkeit von der Stelle am Befestigungselement 50, an der das Montageelement 44 angebracht ist, eingestellt. Daher ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Werkzeugmaschine 10 bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Abnahme der Genauigkeit des Drehprozesses zu verhindern, und die auch in der Lage ist, den Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 einzustellen.
[Zweite Ausführungsform]
Eine Werkzeugmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 5 bis 7 beschrieben. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 6 und 7 sind Seitenansichten, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigen. In 6 ist ein Zustand vor der Montage des Werkzeughalters 20 an der Spindel 16 dargestellt. Ein Zustand nach der Montage des Werkzeughalters 20 an der Spindel 16 ist in 5 und 7 dargestellt. Die gleichen Bestandteile der Werkzeugmaschine gemäß der ersten Ausführungsform, die in den 1 bis 4 dargestellt ist, sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen oder in verkürzter Form wiedergegeben.
In der Werkzeugmaschine 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Verbindungselementen 54 in dem Befestigungselement 50 vorgesehen, und ein Montageelement 44A ist an dem Befestigungselement 50 über eines der Mehrzahl von Verbindungselementen 54 befestigt.
Wie in 6 gezeigt, besteht das Montageelement 44A in der vorliegenden Ausführungsform aus dem ersten Abschnitt 46A und dem dritten Abschnitt 46C. Der dritte Abschnitt 46C ragt aus dem ersten Abschnitt 46A heraus.
Wie in 5 dargestellt, ist das Befestigungselement 50 mit einer Vielzahl von Verbindungselementen 54 ausgestattet. Die Vielzahl von Verbindungselementen 54 ragt von dem Befestigungselement 50 in Richtung des Montageelements 44A vor. Die Vielzahl von Verbindungselementen 54 sind beispielsweise in der Vielzahl von Löchern 52 befestigt. Die Verbindungselemente 54 sind beispielsweise mit Schrauben 56 an dem Befestigungselement 50 befestigt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Die Verbindungselemente 54 können an dem Befestigungselement 50 befestigt werden, indem z. B. ein Außengewinde an den Verbindungselementen 54 ausgebildet wird, indem z. B. ein Innengewinde an dem Befestigungselement 50 ausgebildet wird und indem das Außengewinde in das Innengewinde geschraubt wird. Ferner können das Befestigungselement 50 und die Verbindungselemente 54 einstückig ausgebildet oder durch Schweißen oder ähnliches miteinander verbunden sein. In den unteren Endabschnitten der Verbindungselemente 54 sind Löcher 58 ausgebildet. Der dritte Abschnitt 46C wird in die Löcher 58 eingesetzt. Der Durchmesser der Löcher 58 ist so eingestellt, dass er dem Durchmesser der Unterseite des dritten Abschnitts 46C entspricht oder etwas größer als der Durchmesser der Unterseite des dritten Abschnitts 46C ist.
Wenn der Werkzeughalter 20 auf der Spindel 16 installiert wird, wird der vorstehende Abschnitt 42 in das Montageloch 16a eingeführt, das im unteren Endabschnitt der Spindel 16 ausgebildet ist, und der dritte Abschnitt 46C wird in das Loch 58 eines beliebigen der mehreren Verbindungselemente 54 eingeführt. Indem der dritte Abschnitt 46C in die Löcher 58 eingeführt wird, wird das Montageelement 44A durch das Befestigungselement 50 über die Verbindungselemente 54 verriegelt. Folglich wird ein Zustand herbeigeführt, in dem sich das Montageelement 44A nicht um die Mittelachse des Drehwerkzeugs 18 dreht. Der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 ist unterschiedlich, je nachdem, mit welchem der Verbindungselemente 54 der dritte Abschnitt 46C in Eingriff steht. Genauer gesagt wird der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 in Abhängigkeit von der Stelle auf dem Befestigungselement 50 eingestellt, an der das Montageelement 44A angebracht ist.
Wenn der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 geändert werden soll, wird der Werkzeughalter 20 von der Spindel 16 entfernt. Wenn der Werkzeughalter 20 von der Spindel 16 entfernt wird, wird ein Zustand herbeigeführt, in dem der dritte Abschnitt 46C nicht in die Löcher 58 eingesetzt ist. Wenn der Werkzeughalter 20 wieder so installiert wird, dass das Montageelement 44A mit dem Verbindungselement 54 in Eingriff steht, das sich von dem Verbindungselement 54 unterscheidet, mit dem das Montageelement 44A zuvor in Eingriff stand, ändert sich der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18. Auf diese Weise wird der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 eingestellt, wenn der Werkzeughalter 20 installiert wird, indem das Verbindungselement 54, mit dem das Montageelement 44A in Eingriff steht, entsprechend ausgewählt wird.
Auf diese Weise sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform die mehreren Verbindungselemente 54 in dem Befestigungselement 50 vorgesehen, und das Montageelement 44A ist an dem Befestigungselement 50 über eines der mehreren Verbindungselemente 54 befestigt. Da das Drehwerkzeug 18 nicht nur über den Werkzeughalter 20 an der Spindel 16 befestigt ist, sondern das Drehwerkzeug 18 auch über das am Werkzeughalter 20 vorgesehene Montageelement 44A am Befestigungselement 50 montiert ist, ist auch in der vorliegenden Ausführungsform die am distalen Ende des Drehwerkzeugs 18 vorgesehene Drehspitze 18a zufriedenstellend fixiert. Darüber hinaus wird der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 in Übereinstimmung mit der Position des Verbindungselements 54, mit dem das Montageelement 44A in Eingriff steht, eingestellt. Daher ist es auch in der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Werkzeugmaschine 10 bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Abnahme der Genauigkeit des Drehprozesses zu verhindern, und die auch in der Lage ist, den Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 einzustellen.
[Dritte Ausführungsform]
Eine Werkzeugmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 8 bis 10 beschrieben. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 9 und 10 sind Seitenansichten, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigen. In 9 ist ein Zustand vor der Montage des Werkzeughalters 20 an der Spindel 16 dargestellt. Ein Zustand nach der Montage des Werkzeughalters 20 an der Spindel 16 ist in 8 und 10 dargestellt. Die gleichen Bestandteile der Werkzeugmaschinen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform, die in den 1 bis 7 dargestellt sind, werden mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen oder in verkürzter Form wiedergegeben.
Bei der Werkzeugmaschine 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Befestigungselement 50 mit einem bogenförmigen Schlitz 60 versehen, und ein Montageelement 44B ist an dem Befestigungselement 50 in dem Schlitz 60 befestigt.
Wie in 9 gezeigt, besteht das Montageelement 44B in der vorliegenden Ausführungsform aus dem ersten Abschnitt 46A, dem zweiten Abschnitt 46B und dem dritten Abschnitt 46C. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Abschnitt 46A so geformt, dass er länger ist, und eine Klemmvorrichtung 62 ist an dem ersten Abschnitt 46A befestigt.
Die Klemmvorrichtung 62 dient dazu, das Montageelement 44B an einer beliebigen Stelle innerhalb des Schlitzes 60 an dem Befestigungselement 50 zu befestigen. Als Klemmvorrichtung 62 kann zum Beispiel eine hydraulische Klemmvorrichtung oder dergleichen verwendet werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Merkmal beschränkt. An der Klemmvorrichtung 62 ist eine Stange 64 vorgesehen. Die Klemmvorrichtung 62 ist in der Lage, die Stange 64 in einer oberen/unteren Richtung zu verschieben.
Die Montage des Werkzeughalters 20 an der Spindel 16 erfolgt beispielsweise auf die folgende Weise. Genauer gesagt wird in einem Zustand, in dem die Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 angehoben ist, der vorstehende Abschnitt 42 in das Montageloch 16a eingeführt, das im unteren Endabschnitt der Spindel 16 ausgebildet ist, und der dritte Abschnitt 46C wird in den bogenförmigen Schlitz 60 eingeführt, der in dem Befestigungselement 50 ausgebildet ist. Danach wird das Befestigungselement 50 durch Absenken der Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 zwischen dem zweiten Abschnitt 46B des Montageelements 44B und der Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 eingeklemmt. Folglich wird das Montageelement 44B an dem Befestigungselement 50 befestigt, und es wird ein Zustand herbeigeführt, in dem sich das Montageelement 44B nicht um die Mittelachse des Drehwerkzeugs 18 dreht. Der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Stelle innerhalb des bogenförmigen Schlitzes 60, an der das Montageelement 44B am Befestigungselement 50 befestigt ist. Genauer gesagt wird der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 in Abhängigkeit von der Stelle auf dem Befestigungselement 50 eingestellt, an der das Montageelement 44B angebracht ist.
Wenn der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 geändert werden soll, wird die Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 angehoben. Wenn die Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 angehoben wird, wird ein Zustand herbeigeführt, in dem das Montageelement 44B nicht an dem Befestigungselement 50 befestigt ist. Folglich kann der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 geändert werden. Nachdem der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 geändert worden ist, wird die Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 abgesenkt. Durch das Absenken der Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 wird das Befestigungselement 50 zwischen dem zweiten Abschnitt 46B des Montageelements 44B und der Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 eingeklemmt. Folglich ist das Montageelement 44B an dem Befestigungselement 50 befestigt, und es wird ein Zustand herbeigeführt, in dem sich das Montageelement 44B nicht um die Mittelachse des Drehwerkzeugs 18 dreht. Auf diese Weise wird der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 verändert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Befestigungselement 50 mit dem bogenförmigen Schlitz 60 ausgestattet, und das Montageelement 44B ist an dem Befestigungselement 50 in dem Schlitz 60 befestigt. Da bei der vorliegenden Ausführungsform das Drehwerkzeug 18 nicht nur über den Werkzeughalter 20 an der Spindel 16 befestigt ist, sondern das Drehwerkzeug 18 auch über das an dem Werkzeughalter 20 vorgesehene Montageelement 44B an dem Befestigungselement 50 angebracht ist, ist die am distalen Ende des Drehwerkzeugs 18 vorgesehene Drehspitze 18a zufriedenstellend befestigt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, eine Feineinstellung des Drehwinkels des Drehwerkzeugs 18 vorzunehmen, da das Montageelement 44B an einer beliebigen Stelle innerhalb des Schlitzes 60 an dem Befestigungselement 50 befestigt werden kann.
[Vierte Ausführungsform]
Eine Werkzeugmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 11 und 12 beschrieben. 11 und 12 sind Seitenansichten, die einen Teil der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigen. In 11 ist ein Zustand vor der Installation des Werkzeughalters 20 an der Spindel 16 dargestellt. Ein Zustand nach der Montage des Werkzeughalters 20 an der Spindel 16 ist in 12 dargestellt. Die gleichen Bestandteile wie bei den Werkzeugmaschinen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform, die in den 1 bis 10 dargestellt sind, werden mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen oder in verkürzter Form wiedergegeben.
Bei der Werkzeugmaschine 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der bogenförmige Schlitz 60 (siehe 8) nicht in dem Befestigungselement 50 vorgesehen. Auch in der vorliegenden Ausführungsform ist in der gleichen Weise wie in der dritten Ausführungsform ein Montageelement 44C durch die Klemmvorrichtung 62 an dem Befestigungselement 50 befestigt.
Wie in 11 gezeigt, besteht das Montageelement 44C bei der vorliegenden Ausführungsform aus dem ersten Abschnitt 46A und dem zweiten Abschnitt 46B. Auch in der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Abschnitt 46A in der gleichen Weise wie in der dritten Ausführungsform länger ausgebildet, und die Klemmvorrichtung 62 ist an dem ersten Abschnitt 46A vorgesehen.
Die Montage des Werkzeughalters 20 an der Spindel 16 wird beispielsweise auf folgende Weise durchgeführt. Genauer gesagt, wird in einem Zustand, in dem die Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 angehoben ist, der vorstehende Abschnitt 42 in das Montageloch 16a eingeführt, das im unteren Endabschnitt der Spindel 16 ausgebildet ist. Danach wird durch Absenken der Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 das Befestigungselement 50 zwischen dem zweiten Abschnitt 46B des Montageelements 44C und der Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 eingeklemmt. Folglich ist das Montageelement 44C an dem Befestigungselement 50 befestigt, und es wird ein Zustand herbeigeführt, in dem sich das Montageelement 44C nicht um die Mittelachse des Drehwerkzeugs 18 dreht. Der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 unterscheidet sich je nach der Stelle, an der das Montageelement 44C am Befestigungselement 50 befestigt ist. Genauer gesagt wird der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 in Abhängigkeit von der Stelle auf dem Befestigungselement 50 eingestellt, an der das Montageelement 44C angebracht ist.
Wenn der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 geändert werden soll, wird die Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 angehoben. Wenn die Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 angehoben wird, wird ein Zustand herbeigeführt, in dem das Montageelement 44C nicht an dem Befestigungselement 50 befestigt ist. Folglich kann der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 geändert werden. Nachdem der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 geändert wurde, wird die Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 abgesenkt. Durch das Absenken der Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 wird das Befestigungselement 50 zwischen dem zweiten Abschnitt 46B des Montageelements 44C und der Stange 64 der Klemmvorrichtung 62 eingeklemmt. Folglich ist das Montageelement 44C an dem Befestigungselement 50 befestigt, und es wird ein Zustand herbeigeführt, in dem sich das Montageelement 44C nicht um die Mittelachse des Drehwerkzeugs 18 dreht. Auf diese Weise wird der Drehwinkel des Drehwerkzeugs 18 verändert.
In der vorstehenden Weise muss der bogenförmige Schlitz 60 nicht notwendigerweise in dem Befestigungselement 50 vorgesehen sein. Da das Drehwerkzeug 18 nicht nur über den Werkzeughalter 20 an der Spindel 16 befestigt ist, sondern das Drehwerkzeug 18 auch über das am Werkzeughalter 20 vorgesehene Montageelement 44C am Befestigungselement 50 montiert ist, ist auch in der vorliegenden Ausführungsform die am distalen Ende des Drehwerkzeugs 18 vorgesehene Drehspitze 18a in zufriedenstellender Weise befestigt. Auch bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Montageelement 44C durch die Klemmvorrichtung 62 an dem Befestigungselement 50 befestigt. Da das Montageelement 44C an einer beliebigen Stelle befestigt werden kann, wird es auch in der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Feineinstellung des Drehwinkels des Drehwerkzeugs 18 durchzuführen.
(Modifizierte Ausführungsformen)
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifikationen können daran vorgenommen werden, ohne von den Grundgedanken und dem Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Auch wenn um Beispiel, in der dritten Ausführungsform ein beispielhafter Fall beschrieben wurde, in dem das Montageelement 44B an dem Befestigungselement 50 durch die Klemmvorrichtung 62 befestigt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Das Montageelement 44B kann mit einem anderen Befestigungselement als der Klemmvorrichtung 62 an dem Befestigungselement 50 befestigt werden. Das Montageelement 44B kann an dem Befestigungselement 50 befestigt werden, beispielsweise durch Ausbilden eines Innengewindes auf einer oberen Oberflächenseite des dritten Abschnitts 46C und durch Einschrauben eines Außengewindes, das an einer nicht dargestellten Flügelschraube oder dergleichen vorgesehen ist, in das Innengewinde.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können in der folgenden Weise zusammengefasst werden.
Die Werkzeugmaschine (10) umfasst den Spindelkopf (14), der mit der Spindel (16) ausgestattet ist, den Werkzeughalter (20), der das Drehwerkzeug (18) hält und auf der Spindel installiert ist, das Befestigungselement (50), das auf dem Spindelkopf vorgesehen ist und konfiguriert ist, um das Drehwerkzeug zu fixieren, während es ermöglicht, den Drehwinkel des Drehwerkzeugs einzustellen, und das Montageelement (44), das an dem Werkzeughalter vorgesehen und so konfiguriert ist, dass es das Drehwerkzeug an dem Befestigungselement mit dem eingestellten Drehwinkel befestigt, wobei der Drehwinkel des Drehwerkzeugs in Übereinstimmung mit der Stelle an dem Befestigungselement, an der das Befestigungselement befestigt ist, eingestellt wird. Da das Drehwerkzeug gemäß einer solchen Konfiguration nicht nur über den Werkzeughalter an der Spindel befestigt ist, sondern das Drehwerkzeug auch über das am Werkzeughalter vorgesehene Montageelement am Befestigungselement montiert ist, ist die am distalen Ende des Drehwerkzeugs vorgesehene Drehspitze zufriedenstellend befestigt. Darüber hinaus wird bei einer solchen Konfiguration der Drehwinkel des Drehwerkzeugs in Abhängigkeit von der Stelle am Befestigungselement, an der das Montageelement montiert ist, eingestellt. Daher ist es in Übereinstimmung mit einer solchen Konfiguration möglich, die Werkzeugmaschine bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Abnahme der Genauigkeit des Drehprozesses zu verhindern, und die auch in der Lage ist, den Drehwinkel des Drehwerkzeugs einzustellen.
Das Befestigungselement kann ein plattenförmiger Körper sein, dessen normale Richtung eine axiale Richtung der Spindel ist.
Die Mehrzahl von Löchern (52) kann in dem Befestigungselement vorgesehen sein, und das Montageelement kann an dem Befestigungselement in einem der Mehrzahl von Löchern befestigt werden.
Das Befestigungselement kann den ersten Abschnitt (46A), der von dem Werkzeughalter in einer Richtung vorsteht, die die axiale Richtung des Drehwerkzeugs schneidet, und den zweiten Abschnitt (46B), der von dem ersten Abschnitt in Richtung des Befestigungselements vorsteht, umfassen, und der zweite Abschnitt kann an dem Befestigungselement befestigt werden.
Die Mehrzahl von Verbindungselementen (54) kann in dem Befestigungselement vorgesehen sein, und das Montageelement kann an dem Befestigungselement über eines der Mehrzahl von Verbindungselementen befestigt werden.
Der bogenförmige Schlitz (60) kann in dem Befestigungselement ausgebildet sein, und das Montageelement kann an dem Befestigungselement in dem Schlitz befestigt werden. Da das Befestigungselement an einer beliebigen Stelle innerhalb des Schlitzes befestigt werden kann, ist es gemäß einer solchen Konfiguration möglich, eine Feineinstellung des Drehwinkels des Drehwerkzeugs vorzunehmen.
Ferner kann die Klemmvorrichtung (62) vorgesehen sein, und das Montageelement kann durch die Klemmvorrichtung an dem Befestigungselement befestigt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018034248 A [0002, 0003]

Claims

Werkzeugmaschine (10), umfassend: einen Spindelkopf (14), der mit einer Spindel (16) ausgestattet ist einen Werkzeughalter (20), der so konfiguriert ist, dass er ein Drehwerkzeug (18) hält, und der an der Spindel installiert ist; ein Befestigungselement (50), das an dem Spindelkopf vorgesehen und so konfiguriert ist, dass es das Drehwerkzeug fixiert, während es die Einstellung eines Drehwinkels des Drehwerkzeugs ermöglicht; und ein Montageelement (44), das an dem Werkzeughalter vorgesehen ist und so konfiguriert ist, dass es das Drehwerkzeug an dem Befestigungselement in dem eingestellten Drehwinkel befestigt, wobei der Drehwinkel des Drehwerkzeugs in Übereinstimmung mit einer Stelle auf dem Befestigungselement eingestellt wird, an der das Montageelement montiert ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement ein plattenförmiger Körper ist, dessen normale Richtung eine axiale Richtung der Spindel ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Vielzahl von Löchern (52) in dem Befestigungselement vorgesehen sind; und das Montageelement an dem Befestigungselement in einem der mehreren Löcher befestigt ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, wobei das Befestigungselement einen ersten Abschnitt (46A) aufweist, der so konfiguriert ist, dass er von dem Werkzeughalter in einer Richtung vorsteht, die eine axiale Richtung des Drehwerkzeugs schneidet, und einen zweiten Abschnitt (46B), der so konfiguriert ist, dass er von dem ersten Abschnitt in Richtung des Befestigungselements vorsteht; und der zweite Abschnitt an dem Befestigungselement befestigt ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, wobei eine Mehrzahl von Verbindungselementen (54) in dem Befestigungselement vorgesehen sind; und das Montageelement über eines der Vielzahl von Verbindungselementen an dem Befestigungselement befestigt ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei in dem Befestigungselement ein bogenförmiger Schlitz (60) ausgebildet ist; und das Montageelement an dem Befestigungselement in dem Schlitz befestigt ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 6, ferner umfassend eine Klemmvorrichtung (62), wobei das Montageelement durch die Klemmvorrichtung an dem Befestigungselement befestigt ist.