具有冷卻劑通道的夾持裝置、該夾持裝置的制造方法以及用于具有這種夾持裝置的車床 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于自動車床的工具收納板的夾持裝置，通過該夾持裝置可以將工具保持件位置固定地、抗扭地、可松脫地固定在工具收納板的收納井(Aufnahmeschacht)中，其中，夾持裝置可以通過固定件可松脫地固定在工具收納板上，本發(fā)明還涉及一種具有至少一個收納井的工具收納板，用于利用夾持裝置可松脫地固定工具保持件；以及一種用于夾持裝置的制造方法和改裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的自動化車床、特別是自動化的縱向車削自動車床目前應(yīng)用于各種技術(shù)領(lǐng)域中，用以大批量地制造多種產(chǎn)品。由于采用了自動化的工件供應(yīng)，因此這種類型的縱向車削自動車床能夠全自動地生產(chǎn)車削配件和銑削配件。
[0003]在通常具有至少四個收納井的工具收納板中可以有多個工具保持件被插入，每個工具保持件都配設(shè)有至少一個工具。工具收納板具有多個收納井，工具保持件借助于夾持裝置平行取向地被可松脫地保持、夾持地固定在收納井中。工具保持件在一般情況下被設(shè)計為桿狀的，在此，例如呈轉(zhuǎn)位式刀片形式的工具可松脫地固定在面向工件的端部上。在工具收納板中采用多個工具保持件時，能夠可選地迅速、簡單地選擇要使用的工具并使其與工件相接觸。然后通過在工具收納板與工件之間進(jìn)行相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)車削過程。在圖5中示意性示出了一種已知的這種類型的工具收納板，其具有已被夾持的工具保持件。
[0004]為了在車削過程期間冷卻車削或銑削工具，需要在工具上施用冷卻劑并盡可能地以較小的距離實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到最佳的冷卻效果。
[0005]一方面，這可以通過與工具收納板間隔開的、具有不同形狀的冷卻劑管道來完成。這種冷卻劑管道被遠(yuǎn)離工具收納板地對準(zhǔn)工具，以使冷卻劑能夠以有針對性的射流對準(zhǔn)工具噴射。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn):對工具上的冷卻劑射流實(shí)現(xiàn)最佳的調(diào)節(jié)是困難的。此外，例如當(dāng)需要從集成在機(jī)器中的處理單元中自動化地將已制成的工件取出時，伸入到工具或待處理工件的空間中的冷卻劑管道由于其構(gòu)型往往會形成干擾。即使將冷卻劑管道小型化，其在自動取出工件時仍然會造成干擾，并可導(dǎo)致處理單元與冷卻劑管道發(fā)生碰撞。
[0006]如果將這種冷卻劑管道進(jìn)一步遠(yuǎn)距離地設(shè)置，以便能夠更好地實(shí)現(xiàn)自動取出，則為了達(dá)到所要求的冷卻效果需要提高冷卻劑的壓力。然而，通過在較高壓下入射到工具上的冷卻劑能夠影響切割或切削過程，通過干擾切肩流的方式。切肩可又被轉(zhuǎn)向回到構(gòu)件上并纏繞構(gòu)件，這是不可取的，因?yàn)檫@些切肩需要再用手移除。由此使得不能實(shí)現(xiàn)完全自動化的切削。
[0007]人們放棄了會額外導(dǎo)致干擾的冷卻劑管道而采用了一種工具保持件，在工具保持件中利用通孔來跨越該工具保持件地設(shè)置內(nèi)部冷卻劑通道，這在圖6中示例性地示出。冷卻劑供應(yīng)管道在背向工具的一側(cè)連接在位于工具保持件上的相應(yīng)的接口上。冷卻劑通過該冷卻劑通道跨越工具保持件輸送至切削過程附近，并通過在工具保持件上在工具區(qū)域內(nèi)成型的噴射出口給出。
[0008]切肩流以及由此切割過程幾乎不受到干擾，因?yàn)槔鋮s劑可以限制于局部地噴灑到工具上。由于在工具區(qū)域內(nèi)沒有干擾結(jié)構(gòu)，因此構(gòu)件還可以被自動取出。
[0009]由于冷卻劑供應(yīng)管道必須被固定在工具保持件上，以使冷卻劑能夠按要求流經(jīng)工具保持件，因此必須相應(yīng)地對每一個工具保持件進(jìn)行專門的設(shè)計。還嘗試過采用下述設(shè)計方案:冷卻劑通道從工具保持件延伸至特殊成型的工具中。相應(yīng)地，該工具還必須滿足要求并且不能使用任何標(biāo)準(zhǔn)工具。但是不只是需要為工具保持件和可能的工具配備合適的冷卻劑通道，而且在應(yīng)用上也是困難的。當(dāng)需要更換工具時，必須將工具保持件從工具收納板上移除。為此，還總是必須將冷卻劑供應(yīng)管道與工具保持件脫離并相應(yīng)地以后再次使它們連接，這都將增加額外的成本。當(dāng)工具和/或只有工具保持裝置配備有冷卻通道時，則工具保持裝置和/或工具是被專門制造的，并相應(yīng)地增加了生產(chǎn)成本。不再能使用簡單的桿狀工具保持件，否則可能無法實(shí)現(xiàn)最佳的冷卻。為了使工具冷卻，至少必須為工具保持裝置配備冷卻劑通道。在車削運(yùn)行中，冷卻劑管道必須與工具保持件相接合，并且一旦需要更換工具冷卻劑管道必須在更換工具保持件或工具之前被移除。
[0010]為了給已知的具有圓形截面的工具保持件設(shè)置冷卻供應(yīng)管道，專利文獻(xiàn)DE112008003674公開了一種附加的構(gòu)件，其具有偏心凹部用于已知的基本上為圓形的工具保持件，并設(shè)有在該構(gòu)件中鉆孔形成的通道，冷卻劑可以通過該通道輸送至工具保持件的工具側(cè)端部。該附加的構(gòu)件特別適于待接收的基本上為圓形的工具保持件，并設(shè)有用于將工具保持件保持在偏心凹部中的固定件。
[0011]通過采用如專利文獻(xiàn)DE 112008003674所述的附加構(gòu)件，現(xiàn)有的桿狀工具保持件就可以被使用并固定在已制成的偏心凹部中。當(dāng)需要更換工具或工具保持件時，與通道連通的冷卻劑供應(yīng)管道可以在更換工具保持件期間一直保留在構(gòu)件上。
[0012]為了對現(xiàn)有的自動車床進(jìn)行改造，必須配制如上所述的附加構(gòu)件，現(xiàn)有的工具保持件可以被插入到該構(gòu)件中，在此，工具保持件可以直接擰入附加的構(gòu)件中。這種類型的外加構(gòu)件制造成本很高。一般情況下使用鋼鐵，在此必須配制多個精確的孔，這些孔跨越所述外加構(gòu)件，使得合適的冷卻劑通道能構(gòu)造為在外加構(gòu)件中延伸。
[0013]由于現(xiàn)有的縱向車削自動車床具有帶有至少一個用于收納標(biāo)準(zhǔn)化工具保持件的井(Schacht，槽)的工具收納板，因此為了接收該附加的構(gòu)件現(xiàn)有的位于車床上的工具收納板還必須作出相應(yīng)的改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的在于能夠在運(yùn)行中為工具提供優(yōu)化的冷卻，在此，冷卻劑射流可以被輸送至工具附近，工具或工具保持件可以在不脫離冷卻劑管道的情況下容易地更換，以及能夠在不改變自動車床的情況下容易地實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有的自動車床的工具收納板的升級。
[0015]這利用改進(jìn)的、用于位于工具收納板的至少一個井中的工具保持件的夾持裝置來實(shí)現(xiàn)。為此，夾持裝置除了用于固定之外，還用于借助于冷卻劑通道輸送冷卻劑，因此夾持裝置具有兩個功能。
[0016]另外，權(quán)利要求12提出通過成型一凹槽作為冷卻劑通道來實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有的夾持裝置的升級改造。
【附圖說明】
[0017]下面參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0018]圖1以立體圖示出了工具收納板，其具有兩個夾持裝置和一個可松脫地被保持的工具保持件。
[0019]圖2a以側(cè)視圖示出了工具保持件和夾持裝置，在此為清楚起見省略了工具收納板。
[0020]圖2b示出沿圖2a中的線C-C的截面圖。
[0021]圖3以縱剖面圖示出了夾持裝置，該夾持裝置具有偏心延伸的冷卻劑通道。
[0022]圖4以立體圖示出了夾持裝置，該夾持裝置具有實(shí)現(xiàn)為凹槽的中間通道和以虛線示出的工具保持件。
[0023]圖5以立體圖示意性示出了工具收納板，該工具收納板具有夾持裝置用于可松脫地連接根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的桿狀的工具保持件。
[0024]圖6以立體圖示出了工具保持件，其具有一體化的冷卻劑通道和位于工具區(qū)域內(nèi)的排放噴嘴。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1示出了用于車床的工具收納板1，準(zhǔn)確地說是用于自動車床以及由此用于使工件4的切削加工制造過程在其中可全自動進(jìn)行的車床。在此，為清楚起見沒有示出車床以及自動化設(shè)備，例如集成在車床中的、用于為工件收納部自動地裝載工件的處理單元。
[0026]工具收納板I具有多個收納井10。在此其是被標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用并可在市場上購得的、被廣泛應(yīng)用于商用的縱向車削自動車床的工具收納板1，其中示出了兩個被開槽的(ausgesparte，留空)收納井10。工具收納板I基于用于收納具有桿的工具保持件2的收納井10的造型被優(yōu)化，并可在市場上購得。如圖所示，工具保持件2在工具側(cè)在工具開槽中承載著工具3，例如轉(zhuǎn)位式刀片3。在工具收納板I與工件之間以及由此在至少一個被插入的工具3與工件4之間可以進(jìn)行相對運(yùn)動，從而能夠?qū)崿F(xiàn)切削加工。
[0027]每個收納井10由一個支承面、一個工具接觸面100和與其對置的夾持楔形接觸面101構(gòu)成，在此，這些面沿工具收納板I的縱向I的方向延伸。
[0028]在將工具保持件2插入收納井10之后，工具保持件沿縱向方向I對齊，以使工具3從收納井10向外伸出并能夠按要求與工件4相接觸。如果工具保持件2已實(shí)現(xiàn)對齊，則利用夾持裝置11將工具保持件可松脫地夾持地固定在收納井10中。夾持裝置11沿其縱向軸線L具有工具側(cè)端部W和止擋側(cè)(anschlagseitiges)端部A。通過夾持裝置實(shí)現(xiàn)對工具保持件2的位置固定、抗扭固定。
[0029]為了固定工具保持件2，夾持裝置11插入工具保持件2的第一側(cè)面20與收納井10的夾持楔形接觸面101之間，夾持裝置通常在垂直于夾持裝置11的縱向軸線L的平面內(nèi)具有楔形的形狀。夾持裝置11以第二側(cè)面21將工具保持件2朝收納井10的工具接觸面100推壓。在此，夾持面110直接平行延伸地貼靠在工具保持件2的第一側(cè)面20上，而楔形面111在與夾持面110相對置的楔形面111的側(cè)指向收納井10的夾持楔形接觸面101的方向。
[0030]利用固定件112可以將夾持裝置11可松脫地固定在工具收納板I上以及因此將工具保持件2可松脫地固定在工具收納板上，使得工具保持件2還能夠可松脫地固定在收納井10中。在此設(shè)置多個螺栓作為固定件112，這些螺栓可以在設(shè)有內(nèi)六角孔(Innensechskant)的情況下簡單地在工具收納板I上抒緊，由此使得工具保持件2被夾持地、位置固定地、轉(zhuǎn)動安全地間接保持。這種具有用于固定工具保持件2的夾持裝置11的工具收納板I在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，也請參見圖6。
[0031]在此如圖1示出的夾持裝置11實(shí)現(xiàn)為沿其縱向軸線L的方向長于工具保持件2，并在位于背向工具20的止擋側(cè)端部A上新穎地具有止擋件116。工具保持件2可以相對于夾持裝置11被對齊、固定，直至工具保持件2的端面22與止擋件116相接觸。為了方便地調(diào)節(jié)(Justage)工具保持件2，止擋件116在此設(shè)有螺栓，該螺栓可以通過位于止擋側(cè)端部A上的突出部根據(jù)所要求的偏移平行于夾持裝置11的縱向軸線L被擰動。
[0032]為了在車削過程中使工具20冷卻，冷卻劑通過至少部分地穿過夾持裝置11延伸的冷卻劑通道113輸送到工具20上。參見圖2b、圖3和圖4。由冷卻劑供應(yīng)管道114和連接的聯(lián)接件115將冷卻劑引入冷卻劑通道113，然后在冷卻劑穿過冷卻劑通道113之后，以足夠高的壓力有針對性地以冷卻劑射流5的方式將冷卻劑引導(dǎo)到工具3上。從示出沿圖2a的線C-C的截面圖的圖2b中可以看到:冷卻劑通道113在此在夾持面110中局部開槽地延伸。因此，冷卻劑通道113相對于工具保持件2的第一側(cè)面20是開放的。
[0033]在如圖3所示的剖面圖中示出了冷卻劑經(jīng)過冷卻劑供應(yīng)管道114、聯(lián)接件11