專利名稱：具有安裝在可回轉的托加上的可回轉夾具頭的機床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機床，用于借助至少一個刀具通過工件與刀具彼 此相對的被控制的定位運動而加工工件，包括床身、借助運動單元可 相對于床身運動的夾具頭和夾具頭上具有的至少一個刀具座，借助該 刀具座可以在夾具頭上或者設置工件或者設置刀具，從而借助運動單 元可以進行至少一部分的定位運動。
背景技術：
這種機床從現有技術中公知。在這種機床上，夾具頭通常作為刀 具夾具頭構成，其可借助用于進行定位運動的刀架溜板系統(tǒng)進行運動。依據本發(fā)明解決方案意義上的加工是指所有類型的工件成型，也 就是例如材料的減量或者還有加量，但也指材料通過淬火的改變。在材料減量或者材料加量的過程中，特別是同時也包括激光焊接 的激光加工。在任何情況下，材料減量過程均包括工件例如通過車削、銑削或 者磨削的切削加工。然而這種方案的缺點在于，不能優(yōu)化進行工件的多種復合加工。發(fā)明內容本發(fā)明的目的因此在于，對這種類型的機床這樣進行改進，使其 可以優(yōu)化進行多種復合加工。
所述目的在開頭所述類型的機床依據本發(fā)明由此得以實現，即夾 具頭可環(huán)繞第一回轉軸回轉保持在托架上，托架在自身側環(huán)繞與第一 回轉軸平行并與其相距設置的第二回轉軸相對于夾具基座可回轉支 承，以及夾具基座相對于床身可借助至少一個被控制的運動軸進行運 動。依據本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點在于，夾具頭在相同定位的盡可能 高的剛度和精確度的情況下可以實現較大運動區(qū)，特別是通過可環(huán)繞 第二回轉軸回轉的托架與可環(huán)繞第一回轉軸相對于托架而回轉的夾具 頭共同， 一方面能夠達到夾具頭的大運動區(qū)且另一方面在該運動區(qū)內 能夠使托架以必須的剛度和精度而定位。此外，除了大運動區(qū)外具有可回轉的托架還可以使托架回轉時產 生很高的移動速度并因此產生運動單元快速和節(jié)省時間的運動，至少 是能夠跟隨托架相對于夾具基座的運動的程度。這種方案特別是與公知的解決方案相比的優(yōu)點是，由于為轉塔刀 架的運動而提供的運動單元可實現夾具頭的大運動區(qū)，而并非通過大 長度的、在運動單元的剛度和運動軸可定位性的精度方面本身就有問 題的線性軸而實現。此外，托架的提供在定位運動的精確度方面也具有優(yōu)點，因為通 過托架產生的杠桿臂始終大小相同和沒有長度變化，從而通過結構的 類型已經能夠提供夾具頭與夾具基座可良好重現的定位。在用于夾具基座運動的至少一個運動軸方面到目前尚未進行詳細 說明。依據一個具有優(yōu)點的實施例，夾具基座通過至少一個運動軸在 與第一運動平面幾乎平行的方向上運動，所述第一運動平面垂直于回 轉軸分布。
通過夾具基座可利用至少一個運動軸在第一運動平面內的運動， 因而提供了足夠數量的軸可供同時在機床上至少在常見的范圍內進行 加工。依據目的第一運動平面與x方向平行分布。此外，第一運動平面最好與機床的z方向平行分布。此外依據本發(fā)明一種具有優(yōu)點的實施方式，夾具基座可通過運動 軸在與回轉軸幾乎平行的方向上運動。這種運動軸最好與機床的Y方向平行分布。此外特別有益的是，夾具基座可在與第二運動平面幾乎平行的方 向上運動，所述第二運動平面幾乎平行于回轉軸分布。在運動軸的類型方面到目前尚未進行詳細說明。例如，用于夾具基座的運動而提供的軸同樣可以是回轉軸，也就 是說，與各自平面平行分布的運動軸在一個彎曲的軌跡上引導夾具基 座。然而依據一種具有優(yōu)點的解決方案，夾具基座可相對于床身沿至 少一個第一線性軸移動。具有第一線性軸的優(yōu)點是，該軸可以簡單控制運動單元的整體運 動，因為由此而能夠，至少可以所述第一線性軸而使用常規(guī)控制并且 線性運動在沒有其他運動的重疊下直接用于加工工件時夾具頭的定 位。 更加具有優(yōu)點的是，夾具基座在床身上沿與第一線性軸垂直分布 的第二線性軸移動。第二線性軸的主要優(yōu)點還在于，直接使用所述第二線性軸用于加 工工件時能夠定位夾具頭。其中原則上可以任意設置所述線性軸。依據一種特別有益的解決 方案，第一線性軸處于第一運動平面內。其中第二線性軸也同樣可以處于第一運動平面內。但特別有益的一種解決方案是，第二線性軸處于第二運動平面內。其中，第二線性軸最好與回轉軸幾乎平行分布。在第一運動平面與機床上提供的主軸中心線的定向方面到目前尚 未進行詳細說明。第一運動平面最好與主軸中心線平行分布，環(huán)繞所 述主軸中心線可旋轉傳動工件或者刀具。此外在第二運動平面方面依據目的，第二運動平面與主軸中心線 垂直分布，環(huán)繞所述主軸中心線可旋轉傳動工件或者刀具。其中主軸中心線例如可以是工件主軸的主軸中心線，從而利用依 據本發(fā)明的機床特別可以進行車削加工。但作為對此的選擇，也可以設想主軸中心線為刀具主軸的主軸中 心線，從而利用依據本發(fā)明的機床可以進行銑削加工。最好既提供工件主軸也提供刀具主軸，從而利用依據本發(fā)明的機 床既可以進行車削加工也可以進行銑削加工以及工件的復合加工。
在回轉軸的設置與切削加工時出現的力的關系方面到目前尚未進 行詳細說明。原則上可以設想任何類型的設置。依據一種特別有益的解決方案，回轉軸與加工時出現的主切削力 的方向平行分布?；剞D軸這種設置的主要優(yōu)點在于，由此通過主切削力不產生與回 轉軸相關的力矩，而是主切削力由用于實現回轉軸而提供的軸承結構 而吸收并因此使回轉軸的傳動不具有來自主切削力的力矩。在環(huán)繞回轉軸運動的傳動方面到目前尚未進行詳細說明。因此例 如可以設想，共同驅動回轉軸或者至少通過共同的、可單獨接通單個 回轉軸的驅動電機而驅動。依據一種在控制和設計開支方面特別有益的解決方案，為第一回 轉軸分配單獨的驅動裝置。其中，回轉軸這種單獨的驅動裝置一方面可以是定位驅動裝置， 利用所述定位驅動裝置環(huán)繞第一回轉軸的旋轉位置不帶有加工工件時 出現的力。但也可以設想第一回轉軸的驅動裝置作為增強轉矩的驅動裝置構 成，在加工工件出現力時也能夠使夾具頭相對于托架旋轉并保持在各 自的旋轉位置上。同樣由于結構上特別簡單和具有優(yōu)點的解決方案，為第二回轉軸 分配單獨的驅動裝置。
在第二回轉軸上，單獨的驅動裝置使托架相對于夾具基座回轉。在這里也可以設想僅提供一個定位驅動裝置，其能夠在不進行加 工過程的情況下使托架相對于夾具基座回轉。作為對此的選擇依據一種解決方案，為第二回轉軸分配增強轉矩 的驅動裝置，其可以使托架相對于夾具基座在加工工件的過程中轉動、 定位并保持在位置上。所有驅動裝置均可以例如是液壓或者其他驅動類型的驅動裝置。依據一種特別具有優(yōu)點的解決方案，驅動裝置為電動機，其中特 別有益的是，特別是在增強轉矩的驅動裝置情況下，驅動裝置作為圓 形線性電動機，也就是力矩電動機構成。原則上分配給第一回轉軸的驅動裝置和分配給第二回轉軸的驅動 裝置能夠彼此完全獨立工作。但特別是在加工工件期間為了得到大驅動功率或者至少以必要的 剛度進行回轉運動，則第一回轉軸和第二回轉軸最好通過耦合傳動機 構可互相耦合。耦合傳動機構也可以液壓式工作。但特別符合目的是，耦合傳動 機構為機械耦合傳動機構，其可將環(huán)繞第一回轉軸的旋轉運動和環(huán)繞 第二回轉軸的旋轉運動連接或者又可以重新斷開。特別是如果分配給第一回轉軸和/或者第二回轉軸的驅動裝置為 定位驅動裝置，那么特別具有優(yōu)點的是，第一回轉軸和第二回轉軸在 至少一個相對位置上可鎖住。第一回轉軸和第二回轉軸這種鎖住的優(yōu)點是，由此存在至少一個 用于加工工件的位置，在該位置上通過鎖住環(huán)繞第一回轉軸和第二回 轉軸的旋轉運動存在夾具頭相對于夾具基座非常剛性的定向，以便可 以盡可能高精度地加工工件。更加符合目的的是，第一回轉軸和第二回轉軸在任何回轉位置上 可鎖住。回轉位置的這種鎖住例如利用驅動裝置，特別是在圓形線性電機 的情況下而實現。依據另一種可能性，通過制動或者輪齒而實現鎖住。為了提高單元夾具基座、托架和夾具頭的剛度，這種可鎖住性在 增強轉矩的驅動裝置情況下也是具有優(yōu)點的。在與到目前所介紹的通過夾具頭的運動加工工件的相互關系上， 夾具頭如何通過運動單元進行運動到目前尚未進行詳細說明。依據一種具有優(yōu)點的解決方案，為加工工件夾具頭通過夾具基座 的運動可進行運動。這種解決方案的優(yōu)點是，可以簡單實現夾具基座的運動并因此為 達到由夾具基座、托架和夾具頭組成的單元的高剛度首先使夾具基座 進行初始運動。更加具有優(yōu)點的是，夾具頭僅通過夾具基座的運動進行運動，從 而由夾具基座、托架和夾具頭組成的單元可以形成加工時本身剛性地、 不動的單元。
特別有益的是，為加工工件夾具頭僅借助至少一個線性軸進行運 動，因為由此至少一個線性軸可以在加工時直接用于夾具頭的定位并 因此可以利用常規(guī)的運動軸加工工件。在這種情況下，環(huán)繞第一和第二回轉軸的回轉運動初始不是用于 加工工件時實現定位運動，而是初始用于在加工工件以外的時間上實 現定位運動。這種定位運動例如為更換刀具、更換工件或者類似情況。作為對此的選擇，依據本發(fā)明解決方案另一具有優(yōu)點的實施方式， 為了對工件進行加工，夾具頭通過托架環(huán)繞第二回轉軸相對于夾具基 座的旋轉與夾具基座的至少一個運動軸相對于床身運動相組合可進行 二維運動。因此托架的回轉運動可以在與夾具基座運動軸的組合下用于實施 二維運動。其中有益的是，二維運動通過夾具基座的線性運動與托架的回轉 運動相組合可橫向于線性運動。因此產生了托架的回轉運動與夾具基 座運動的特別簡單的組合。其中特別是在加工工件時，托架可利用其縱軸在與線性運動方向-80°- +80°的角度范圍內運動，以便可以使托架盡可能優(yōu)化地用于產生 二維運動。其中，特別是將由夾具基座、托架和夾具頭組成的單元在加工工 件時設置為，托架的主體處于遠離工件的側面上。
最后為夾具頭的定向具有優(yōu)點的是，托架環(huán)繞第二回轉軸的旋轉 與夾具頭環(huán)繞第一回轉軸的旋轉運動組合進行。在夾具頭上具有的刀具座方面到目前尚未進行詳細說明。依據一個具有優(yōu)點的實施例，夾具頭上具有的至少一個刀具座為 刀具夾座，里面可直接裝入刀具或者裝入刀架。此外，依據目的夾具頭上具有的至少一個刀具座作為控制地可松 開的刀具夾座構成。在這種控制可松開的刀具座中能夠將，或者工件 或者刀具保持在刀具座內并再從中控制松開。作為對到前述機床特征的補充或者選擇，依據開頭所稱機床的另 一實施方式，用于運動夾具頭的運動單元包括兩個回轉軸并通過運動 單元使夾具頭可在夾具頭的運動區(qū)內進行定位運動。這種解決方案適用于通過提供兩個回轉軸可以使夾具頭具有優(yōu)點 地在運動區(qū)內運動。此外兩個回轉軸并不一定彼此平行設置，它們可以任意方式彼此 傾斜，特別是在空間上彼此橫向分布設置。其中在這種解決方案中符合目的的是，運動區(qū)通過利用回轉和運 動軸可達到的最大位置而確定，也就是說，運動區(qū)通過夾具基座相對 于床身最大位置的組合與夾具頭相對于夾具基座最大位置的組合而確 定。其中，最好夾具頭在加工工件時可在由運動區(qū)包括的加工運動區(qū) 內運動，也就是說，加工運動區(qū)遠遠小于利用依據本發(fā)明的解決方案 可實現的夾具頭的整個運動區(qū)。 此外依據一個優(yōu)選的實施例，夾具頭為更換設置在夾具頭上的工 件或者刀具在由運動區(qū)包括的更換運動區(qū)內可運動。其中，將這種更換運動區(qū)定義為運動區(qū)，在該運動區(qū)內實現更換 刀具或者工件或者可安裝在夾具頭上的其他部件。其中，特別將加工運動區(qū)和更換運動區(qū)不重疊設置在運動區(qū)內。為了在夾具頭的更換運動區(qū)內可以簡單地更換刀具或者工件，最 好床身上在夾具頭的更換運動區(qū)內設置至少一個刀具或者工件的夾持 裝置。更加具有優(yōu)點的是，床身上在夾具頭的更換運動區(qū)內設置大量刀 具和/或者工件的夾持裝置。依據目的，特別是為了不妨礙加工工件，其中至少一個夾持裝置 設置在機床運動區(qū)的外部區(qū)域內。夾持裝置的設置特別有益的是，至少一個夾持裝置設置在更換運 動區(qū)的外部區(qū)域內。此外依據一種依據目的的解決方案，夾具頭的運動區(qū)一直延伸到 操作室的至少一個壁上。在這種情況下有益的是，至少一個夾持裝置設置在操作室的壁上。操作室的壁一般情況下形成許多室，從而依據本發(fā)明的方案可以 充分利用所提供可能性的是，大量夾持裝置設置在操作室的至少一個 壁上。
在夾持裝置的構成方面到目前尚未進行詳細說明。例如夾持裝置為被動的儲存裝置，也就是說，在夾具頭上的夾持 裝置內裝入可固定的單元并可再從夾具頭上取下，而無需為安裝或者 取下單元而操作或者控制夾持裝置。這種單元例如可以是刀具或者刀架或者也可以是刀具或者工件支 架的操作單元，但也可以是工件的抓具。夾持裝置可以相對于床身固定。但夾持裝置也可以可運動設置在 床身上。依據夾持裝置的另一種構成，分別將的夾持裝置作為更換裝置構成。其中，更換裝置在這里是指一種主動輸送或者輸出更換部件的裝 置。所述部件例如可以是刀具或者工件。這種更換裝置的例子例如是公知的刀具庫，其中更換裝置包括夾 具，其具有抓取位置并能夠通過運動將分別將所保持的刀具放入抓取位置上并夾緊。這種更換裝置的另一個例子例如是工件輸入裝置或工件輸出裝 置，其主動將工件輸送到由夾具頭取下的確定位置上，或者將工件從 確定位置輸出，從而可以將新工件重新放置在該位置內。依據本發(fā)明的方案此外依據目的可以進一步完善的是，在床身上 和夾具頭的運動區(qū)內設置至少一個刀具或者至少一個工件的刀具座。
為將存在的軸數量保持在盡可能少的程度上，依據目的而將刀具 座相對于床身固定設置。但也可以設想，刀具座相對于床身可運動。其中，刀具座同樣可以利用上述依據本發(fā)明的運動單元進行運動。但出于簡化的原因已證明符合目的的是，刀具座可相對于床身線 性運動，最好僅進行線性運動。在刀具座的構成方面可以設想極其不同的可能性。如果刀具座作為刀具的刀具座，那么刀具座完全可以是至少一個 刀具或者大量刀具的固定刀具座。但對于使用旋轉刀具來說，已證明具有優(yōu)點的是，將至少一個刀 具座作為主軸，特別是作為刀具主軸構成，從而可以利用至少一個旋 轉的刀具或者大量旋轉的刀具加工工件。如果至少一個刀具座作為主軸構成，那么刀具座也可以用于夾緊 工件。在這種情況下，至少一個刀具座作為工件主軸構成，從而至少一 個工件主軸或者多個工件主軸可供安裝工件使用。依據本發(fā)明機床的另一依據目的的實施例， 一個托架的主體也是 另一托架的主體。因此使依據本發(fā)明托架優(yōu)點的范圍更廣，因為有兩 個夾具頭可供使用。其中特別有益的是，所述托架和另一托架相互包圍至少90。的角，
因為由此可以避免其他夾具頭與加工夾具頭所共同作用的工件或者刀 具發(fā)生沖突。依據本發(fā)明機床的另一具有優(yōu)點的實施例，機床具有至少兩個運 動單元，以及刀具或者工件可以從一個夾具頭轉移到另一夾具頭上。因此不僅可以獲得兩個彼此獨立工作的運動單元的優(yōu)點，而且還可以 額外充分利用其如下的操作特性，例如可以轉移工件以及可以簡單地 實現前側和后側的加工。作為對開頭所稱目的上述解決方案的選擇或者補充，在開頭所稱 的機床方面依據本發(fā)明，夾具頭可環(huán)繞第一回轉軸回轉支承在托架上， 夾具頭具有至少一個可更換單元刀具座，該單元可利用固定裝置固定在刀具座內，以及固定裝置可通過機床控制裝置控制并由此可進入松開位置。這種解決方案的優(yōu)點在于，具有可控固定裝置的刀具座能夠，通 過機床控制裝置的控制以簡單方式將單元固定在夾具頭上或者與其松 開。其中將固定裝置這樣構成，使其同樣通過機床控制裝置的控制過 渡到固定位置內。依據一種特別有益的解決方案，固定裝置自動過渡到固定位置內。為使固定裝置進入松開位置，可以設想極其不同的可能性。依據 一種具有優(yōu)點的解決方案，為固定裝置分配可由機床控制裝置激勵的操作裝置。夾具頭原則上可以具有一個這種刀具座或者具有多個刀具座。 經證明特別有益的是，夾具頭具有至少兩個刀具座及分配的固定 裝置。這種解決方案的優(yōu)點在于，由此多個單元可以同時由這些刀具座 接收并固定在其中。因為這些單元根據所要執(zhí)行的功能而承受不同的力，所以要求至 少兩個刀具座的至少之一這樣構成，使其承受最大作用于單元的力。然而這樣做的缺點是，由此夾具頭的結構尺寸必須與接受最大作 用力的刀具座相當。出于這種原因依據一種具有優(yōu)點的解決方案，由至少兩個刀具座 中的兩個形成刀具座對，單元之一可固定于刀具座上。也就是說，需要接受最大力的單元不是固定在一個刀具座上，而 是同時可以固定在兩個刀具座上，并因此將力通過兩個刀具座分配導 入夾具頭上。因此僅將兩個刀具座共同這樣穩(wěn)定構成，使其能夠接受 最大作用于這種單元的力。原則上固定在刀具座對的刀具座內的單元還可以附加支承在夾具 頭上。為易于更換這種單元，具有優(yōu)點的是固定在刀具座對的刀具座內 的單元僅通過該刀具座固定在夾具頭上。具有可激勵固定裝置的刀具座原則上可以是一種固定刀具座，里 面可裝入單元內并固定定位。特別有益的是，至少一個刀具座可旋轉傳動。
其中，在多個刀具座的情況下一個刀具座可旋轉傳動和其他刀具 座不可傳動。特別具有優(yōu)點的是具有多個可傳動的刀具座。為實現刀具座的傳動，可以設想為每個刀具座分配單獨的驅動裝置。出于結構盡可能緊湊的原因，經證明具有優(yōu)點的是刀具座可通過 一個共用的驅動裝置傳動。其中共用的驅動裝置這樣構成，使所有刀具座均可以同一轉速傳動。但也可以設想，盡管具有共用的驅動裝置，但不同的刀具座可以 不同的轉速傳動。在刀具座的驅動方面，如果具有共同的驅動，則每一刀具座可單 獨驅動。在依據本發(fā)明的解決方案的框架內，將夾具頭這樣構成，使刀具 座可以同時傳動。這一點也適用于刀具座對的刀具座，從而在刀具座對上可以單獨 傳動每個刀具座或者共同傳動這些刀具座。在可旋轉傳動的刀具座情況下，依據一種特別符合目的的解決方 案，其中刀具座對的兩個刀具座共同保持一個單元，可利用刀具座對的刀具座傳動共同保持在這些刀具座內的單元。其中這些單元可以這樣構成，使其利用刀具座對的一個刀具座進 行該單元功能的傳動。依據一種特別具有優(yōu)點的解決方案，利用刀具座對的每個刀具座 可傳動單元的各自一個功能，從而通過刀具座對的兩個刀具座可以傳動該單元的兩種不同功能。在具有刀具座對的機床一個實施例中可以特別有益實現更換刀具 的是，刀具庫包括設置在刀具座對內的單元的、成對設置的夾持裝置。因此，例如可將兩個設置在夾持裝置內的刀具同時裝入夾具頭內 或者同時由夾具頭將兩個設置在刀具座上的刀具放置在夾持裝置內。在此方面特別符合目的的是，成對設置的夾持裝置中一個未裝備 刀具和另一個裝備刀具，以及刀具座對中一個刀具座裝備刀具和另一 個未裝備刀具以及夾具基座在刀具庫上一次抓取時可將一個刀具座的 刀具放入一個夾持裝置內并可將另一夾持裝置上的刀具裝入另一刀具 座內。在夾具頭的形狀和刀具座在其上面的設置方面，在與依據本發(fā)明 的解決方案相互聯(lián)系上到目前尚未進行詳細說明。為在夾具頭上提供盡可能多的刀具座，另一方面將裝入刀具座內 的單元沖突危險保持在盡可能低的程度上，最好夾具頭在至少兩個不 同側面上攜帶刀具座。更加有益的是，夾具頭在至少三個不同側面上攜帶刀具座。其中夾具頭的不同側面最好通過夾具頭的側平面形成，其中側平
面這樣設置，使相同平面垂線對著不同方向。其中這些側平面原則上可以凸起。但特別有益的是，夾具頭的側平面為扁平面。在夾具頭的構成類型方面可以設想極其不同的幾何形狀。例如可以設想夾具頭球形或者橢圓形或者也可以錐形構成，其中， 這些物體形狀也可以具有附加的展平面。依據一種對機床的空間比例特別有益的形狀，刀具夾具頭作為棱 柱形體構成和第一回轉軸與側平面平行分布并穿過棱柱形體。其中，回轉軸最好與棱柱形體的中軸線平行分布。其中幾何形狀上特別有益的是，棱柱形體在第一回轉軸的方向上 延伸，所述延伸至少與第一回轉軸橫向的任何方向上同樣大小。更加有益的是，棱柱形體在第一回轉軸的方向上延伸，所述延伸 至少相當于垂直于第一回轉軸最大延伸的1.5倍。棱柱形體的基面可以具有極其不同的形狀。例如基面也可以具有圓形或者橢圓形的形狀。依據一種特別有益的解決方案，棱柱形體作為基面具有多角形。其中，多角形優(yōu)選最大為六角形，更加具有優(yōu)點的是基面為五角 形或者四角形，以便一方面可以具有盡可能多的刀具座和另一方面還
可以盡可能小的沖突危險而使用保持在刀具座內的單元。在夾具頭的延伸方面到目前同樣尚未進行詳細說明。但為使夾具 頭在其尺寸方面不對機床的結構尺寸產生不利影響，最好刀具夾具頭 橫向于第一回轉軸而具有最大延伸，所述延伸最高相當于最大刀具直 徑的8倍。更加有益的是，刀具夾具頭橫向于第一回轉軸而具有最大延伸， 所述延伸最高相當于最大刀具直徑的6倍。如果刀具夾具頭具有側平面，那么最好這些側平面與第一回轉軸 以最大相當于最大工件直徑4倍的距離設置。更加有益的是，側平面與第一回轉軸的距離最大相當于最大工件 直徑的2倍。此外依據本發(fā)明夾具頭的一種特別有益的形狀，該夾具頭具有彼 此相對的側平面，以及彼此相對的側平面分別具有最高相當于最大工件直徑6倍的最大距離。更加有益的是，該最大距離最高相當于最大工件直徑的4倍，由 此可使夾具頭結構更加緊湊。夾具頭在第一回轉軸方向上延伸的方面到目前同樣尚未進行詳細 說明。依據一種結構上特別適用的解決方案，夾具頭在第一回轉軸的 方向上延伸，所述延伸至少相當于最大工件直徑的6倍。夾具頭環(huán)繞第一回轉軸的可旋轉性方面，同樣結合依據本發(fā)明的 解決方案，到目前尚未進行詳細說明。
例如可以設想，刀具夾具頭在兩個不同側面上各自裝備刀具且夾 具頭可以最大180°轉動。但更加具有優(yōu)點的是，特別是為了可以將單元最佳安裝在刀具夾具頭上，刀具夾具頭可環(huán)繞第一回轉軸以至少270°轉動，從而可以在夾具頭的多個側面上設置單元，這些單元然后可以通過夾具頭的轉動 用于加工工件。更加具有優(yōu)點的是，夾具頭可環(huán)繞第一回轉軸至少360°轉動，從 而在夾具頭安裝單元時和使用這些單元時產生最佳的靈活性。在夾具頭環(huán)繞第一回轉軸的可轉動性方面可以設想極其不同的可 能性。依據一種解決方案，夾具頭可環(huán)繞第一回轉軸在分立的旋轉位置 上轉動。例如，這種分立旋轉位置可以通過夾具頭上具有的單元預先規(guī)定 所要求的主方向，特別是刀具或者工件的主方向，從而每個刀具或者 工件均可以利用自身的主方向以適當的方式定向。在分立旋轉位置方面特別有益的是，分立旋轉位置彼此設置在同 一角距上，從而為固定夾具頭而使固定裝置可以具有相應的多行對稱。依據另一具有優(yōu)點的解決方案，夾具頭的分立旋轉位置多于夾具 頭上的單元主方向。在此方面依據一種可能的解決方案，夾具頭分立旋轉位置之間的 角距小于10°。更加具有優(yōu)點的是，角距為1.25。的整數倍，也就是1.25° 或者2.5?；蛘?。。
作為對分立旋轉位置的選擇或者補充，依據另一具有優(yōu)點的實施 例，夾具頭環(huán)繞第一回轉軸作為通過機床控制裝置控制的B軸可轉動 并因此機床控制裝置能夠將夾具頭在任意旋轉位置上轉動，以便可以 在這些旋轉位置上類似于公知的B軸而加工工件。在夾具頭上刀具座的設置方面到目前尚未進行詳細說明。例如刀 具座可以任意分配在夾具頭上。依據一種特別對于使用夾具頭時控制和無沖突有益的解決方案， 夾具頭具有至少兩個刀具座，利用它們的主方向處于一個共用平面上。其中，平面最好這樣設置，使其與第一回轉軸橫向特別是垂直分布。如果夾具頭具有至少兩個在回轉軸的方向上彼此相距設置的平 面，在該平面內分別設置至少一個刀具座，則將多個刀具座設置在夾 具頭上是更加理想地。更加具有優(yōu)點的是，每個平面內設置多個刀具座，特別在夾具頭 的不同側面上也設置多個刀具座。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點為下面依據本發(fā)明解決方案幾個實施例的說明以及附圖的主題。其中圖1示出依據本發(fā)明的機床第一實施例的透視圖；圖2示出箭頭A方向上依據本發(fā)明的機床第一實施例的側視圖；圖3示出沿圖1中線段3-3的剖面；圖4示出第一實施例中對應于圖2的作用于工件的刀具的側視圖； 圖5示出夾具頭在其第一回轉軸方向上的視圖； 圖6示出對應于圖2第一實施例的虛線所示的托架工作位置和實 線所示的托架更換位置的視圖；圖7示出依據本發(fā)明的機床第二實施例與圖1類似的透視圖； 圖8示出依據本發(fā)明的機床第三實施例與圖l類似的透視圖； 圖9示出依據本發(fā)明的機床第四實施例與圖l類似的透視圖；圖10示出依據本發(fā)明的機床第四實施例與圖2類似的視圖及刀具 庫和工件輸送和輸出裝置的圖示；圖11示出依據本發(fā)明的機床第五實施例與圖IO類似的圖示；圖12示出依據本發(fā)明的機床第六實施例與圖2類似的圖示；圖13示出依據本發(fā)明的機床第七實施例的透視圖；圖14示出依據本發(fā)明的機床第八實施例的俯視圖；圖15示出依據本發(fā)明的機床第九實施例與圖14類似的俯視圖；圖16示出依據本發(fā)明的機床第十實施例與圖2類似的側視圖；圖17示出通過依據本發(fā)明回轉單元的經過第一和第二回轉軸的剖 面平面上的剖視圖；圖18示出可裝在夾具頭的主軸上不同刀具的示意圖；圖19示出可裝在主軸頭的主軸上的銑刀的示意圖；圖20示出可裝在夾具頭主軸上的齒形滾刀的示意圖；圖21示出對應圖17中的回轉單元的夾具頭上同時更換刀具的示圖；圖22示出刀架的示意圖，該刀架可以同時裝在夾具頭的兩個主軸內并具有受較大力作用的刀具；圖23示出圖22的刀架及另一承受較大力的刀具圖示；圖24示出圖21和22所示具有多個刀具的刀架示意圖；圖25示出另一可裝在夾具頭兩個主軸內的刀架示意圖，該刀架具有設置在其上面可借助一個主軸傳動的刀具主軸；圖26示出可共同裝在兩個主軸內的刀架及設置在其上面的刀具轉塔的側視示意圖；圖27示出圖26箭頭B方向上的視圖；圖28示出刀架及另一設置在其上面的包括多個刀具主軸的轉塔與
圖27類似的視圖；圖29示出圖28箭頭C方向上的視圖；圖30示出可裝在兩個主軸內的刀架及設置在其上面的工件抓具的 示意圖；圖31示出圖30箭頭D方向上的俯視圖；圖32示出依據本發(fā)明的回轉單元第二實施例與圖17類似的示圖； 圖33示出圖32的回轉單元處于第一回轉位置在箭頭E方向上的 俯視圖；以及圖34示出圖32的回轉單元處于第二回轉位置在箭頭E方向上的 俯視圖。
具體實施方式
圖1和2所示機床的第一實施例包括一個整體采用IO標注的床身， 其具有與地面接觸的底座12并在該底座上面設置一個整體采用14標 注的運動單元，用于使刀具WZ例如刀具WZ1相對于工件WS運動以 切削加工工件WS。運動單元14具有一個整體采用20標注的夾具頭，該夾具頭具有 刀具WZ1的刀具座Al。夾具頭20在自身側設置在托架24彼此平行分布的臂22a、 b之間 并相對于托架24環(huán)繞第一回轉軸26可轉動支承。托架24此外包括一個主體28，托架24的兩個臂22a、 b從該主體 出發(fā)而延伸并且所述主體在對立于夾具基座30的自身側可環(huán)繞第二回 轉軸32轉動。夾具基座30設置在一個X刀架溜板34上，所述滑動架在其自身 側借助X導軌36可在所謂的X方向上相對于床身IO移動。 夾具基座30最好為此還具有可相對于X刀架溜板34移動的Y刀 架溜板44，后者借助Y導軌46在X刀架溜板34上引導，從而夾具基 座30整體上可相對于X刀架溜板在Y方向上，也就是與X方向橫向， 最好與X方向垂直移動。在依據本發(fā)明的機床第一實施例中，將工件WS保持在一個加工 刀具座BA內，例如一個正面設置在工件主軸50上的卡盤內，該工件 主軸在自身側主軸外殼52內環(huán)繞主軸中心線54可轉動支承，其中， 主軸外殼52自身在一個Z刀架溜板56上引導，后者通過Z導軌58相 對于床身IO在Z方向上可運動引導。Z方向與Y方向橫向和最好與Y方向垂直分布。此外，Z方向與X方向橫向，最好與X方向同樣垂直分布。此外，主軸中心線52和Z方向彼此平行分布，正如常規(guī)機床上常 見的那樣。在最簡單的情況下，可以利用本發(fā)明的機床通過夾具頭20在X方 向上根據X刀架溜板34的移動而運動和工件WS通過工件主軸50借 助Z刀架溜板56在Z方向上通過機床控制裝置M控制的相應移動， 利用刀具WZ1加工工件WS。其中，夾具頭20相對于托架24環(huán)繞第一回轉軸26的旋轉運動通 過機床控制裝置M鎖住和托架24相對于夾具基座30環(huán)繞第二回轉軸 32的旋轉運動也通過機床控制裝置M鎖住并且此外在Y方向上不進行 移動，從而夾具頭20剛性跟隨X刀架溜板34在X方向上的運動。這 種解決方案可以為環(huán)繞第一回轉軸26和環(huán)繞第二回轉軸32的回轉運 動使用伺服驅動裝置，所述伺服驅動裝置不產生用于加工工件WS的 轉矩，而是明顯更小的轉矩，而且伺服驅動裝置通過機床控制裝置M
可控制的制動鎖住。在常規(guī)車削加工的過程中切削工件WS的材料時，刀具WZ1在穿過主軸中心線54分布的第一運動平面60內進給，其中，在這種常規(guī) 的車削加工時形成與第一運動平面60垂直分布的主切削力62(圖3)。此外，依據本發(fā)明的第一回轉軸26和第二回轉軸32這樣定向， 使這兩個回轉軸與主切削力62平行分布，從而主切削力62不增加環(huán) 繞回轉軸26、 32之一的轉矩，而是通過形成回轉軸26、 32的軸承而 接收。因此，第一回轉軸26和第二回轉軸32與第一運動平面60垂直分 布，該平面在自身側與X方向平行分布，在該平面內實現刀具WZ1向 工件WS方向上的迸給。依據目的，托架24以分布在回轉軸26、 32之間的縱軸線66在加 工位置上基本平行于第一運動平面60延伸并投影到第一運動平面60 上X方向約-45。至約+45°的角度范圍內，更加有益的是在約-30°至+ 約30。的角度范圍內，其中，夾具頭20靠近工件WS并因此靠近主軸 中心線54設置，而主體28處于夾具頭20遠離主軸中心線54的一側 上。此外，夾具頭20由于可在Y方向上運動而可在與回轉軸26、 32 平行分布的第二運動平面68上運動。就此給出了一種簡單車床的常規(guī)功能。但夾具頭20借助機床控制裝置M可環(huán)繞第一回轉軸26的旋轉在 刀具WZ1為具有刀片SP的普通車刀情況下，可以在刀片SP與工件 WS的表面0或者主軸中心線54之間可變調整角度a，以便能夠以極
其不同的方式使用多功能刀具(圖4)。此外，夾具頭20可環(huán)繞第一回轉軸26的轉動使得可以采用設置 在夾具頭20上的其他刀具，例如裝在刀具座A2上的刀具WZ2，其中， 刀具WZ2為一種傳動刀具，例如銑刀或者鉆頭，而刀具座A2為設置 在夾具頭20上的刀具主軸70的刀具座，用于傳動刀具WZ2環(huán)繞其旋 轉軸WZD旋轉。因此，夾具頭20可環(huán)繞第一回轉軸26的轉動產生與公知B軸的 相同功能。此外，第一回轉軸26如圖5所示提供的可能性是，多個刀具WZ1 和WZ2可以設置在夾具頭20上并用于加工工件。多個刀具WZ，例如刀具WZ1和WZ2最好這樣設置在夾具頭20 上，使刀具切削WZS1和WZS2相關于第一回轉軸26具有至少約60° 的角距WA，以便可以無沖突地將刀具WZ1和WZ2用于工件WS。例如如圖5所示，可以在夾具頭20 —側72上裝備具有兩個固定 刀具WZ1和WZ3的夾具組T，兩個固定刀具安裝在夾具組T的刀具 座A1和A3內。在此方面，夾具組T可以連同預安裝的刀具WZ1和 WZ3整體安裝在夾具頭20上或者夾具組可通過夾具頭20上具有的固 定裝置固定在其上面，其中，在一種依據目的的實施方式中，固定裝 置可通過機床控制裝置M松開，從而夾具組T可作為一個通過機床控 制裝置M控制的單元而被更換。刀具WZ2從夾具頭20與側72相鄰的側74凸起，該刀具與刀具 座A2相配合，該刀具座在自身側構成為設置在夾具頭20上的刀具主 軸70并構成為更換刀具座，通過機床控制裝置M控制的刀具WZ2被 裝入所述更換刀具座中并從其中被松開。
但此外如圖5未示出的那樣，與側72相對的側76和與側74相對 的側78也可以裝備刀具WZ，最好是固定設置的刀具。特別是刀具WZ1、 WZ2和WZ3彼此相對這樣設置，使這些刀具 在一個與回轉軸26垂直分布并穿過刀具WZ1、 WZ2和WZ3分布的平 面64內彼此始終具有基本相當于工件WS最大直徑的距離，從而可以 無沖突地使用刀具WZ1、 WZ2和WZ3。此外，刀具WZ1、 WZ2和WZ3特別是這樣定向，使這些刀具以 其從夾具頭20出發(fā)的延伸各自處于與第一回轉軸26垂直分布的平面 內。這一點一方面可以這樣實現，即所有刀具WZ1、 WZ2和WZ3在 一個相同于平面64的平面內延伸，或者也可以這樣，使每個刀具WZ1、 WZ2和WZ3各自在一個與平面64平行的平面上延伸，這些平面與第 一回轉軸26垂直分布(圖5)。通過夾具頭20可環(huán)繞第一回轉軸26的轉動可使，每個刀具WZ1、 WZ2和WZ3在相對于工件表面O的不同角度位置上并因此也可以在 與主軸中心線54不同的定向上使用。例如可以利用如果是鉆頭的刀具WZ2，根據夾具頭20相對于托 架24圍繞回轉軸26的轉動，而實現或者與主軸中心線54平行或者與 其垂直的鉆孔。夾具頭20最好具有四個平側72、 74、 76和78，它們在與回轉軸 26垂直延伸的平面64內具有幾乎相同的延伸，從而使夾具頭20例如 在橫截面上為矩形。其中，平側72、 74、 76和78的延伸至少大約相當于工件WS的 最大直徑。
各自刀具WZ1、 WZ2或者WZ3或者所有三個刀具WZ1、 WZ2 和WZ3所處的平面64至少在常規(guī)的車削加工時與穿過主軸中心線54 并與X方向平行分布的第一運動平面60相重合，從而通過夾具頭20 在X方向上的運動使該刀具WZ1或者WZ3如在公知的機床上那樣可 在X方向上進給。如果利用受傳動的刀具WZ2實現在第一運動平面60外的工件WS 的加工，可在Y方向上的運動則是具有優(yōu)點的，從而使夾具頭20可以 在Y方向上進行移動。依據本發(fā)明的解決方案，如果第一回轉軸26與第二運動軸32平 行和兩個運動軸26和32與第一運動平面60橫向，最好垂直分布，則 可以具有優(yōu)點地獲得符合目的的運動學。借助機床控制裝置M使托架24可環(huán)繞第二回轉軸32回轉，可使 夾具頭20在朝向工件WS靠近的加工位置上運動到通過圖6中實線放 大示出的更換位置上而無需X方向上的大移動行程，在所述加工位置 上夾具頭20的第一回轉軸26例如可在加工運動區(qū)80(圖l)內運動，， 在所述更換位置上第一回轉軸26可在更換運動區(qū)90內運動。整體上因此可以產生一個運動區(qū)82，如果不考慮Y方向上的運動， 所述運動區(qū)一方面通過X方向上的移動行程限定且另一方面通過托架 24的長度特別是第一回轉軸26與第二回轉軸32的距離而限定。在這種擴展的運動區(qū)中，可以簡單地實現例如與運動單元14的刀 具更換或者工件更換的附加功能，而加工運動區(qū)80不受限制。更確切地說，加工運動區(qū)80不受在更換運動區(qū)90內進行的附加 功能的影響。
在此方面，更換運動區(qū)90例如包括加工運動區(qū)80不包括的全部 區(qū)域。出于可簡單實現和實施更換運動區(qū)內所要實施的功能的原因，單 個更換運動區(qū)90或者這些更換運動區(qū)90最好處于運動區(qū)82的外部區(qū) 域內并依據目的處于加工運動區(qū)80外，從而在實現分配給單個更換運 動區(qū)或者這些更換運動區(qū)的功能時可以簡單地產生合適的空間關系。如果回轉軸26處于更換運動區(qū)90內，那么夾具頭20例如就可以， 從具有刀架裝置例如刀架裝置102a-102d的刀具庫100中取出刀具或 者裝入刀具，其中，刀架裝置102在自身側構成為固定的刀架裝置102， 僅可以通過托架24和夾具頭20的運動以及必要時X刀架溜板34的運 動將各自的刀具WZ裝入其中或者從中取出。因此，可使刀具庫100僅具有固定的刀架裝置102并因此構成最 簡單的結構，但卻可以實現非常簡單地更換刀具WZ。在此方面，刀具庫100的刀架裝置102在最簡單的情況下最好處 于平面70內，在夾具基座30可在Y方向上運動的情況下，還可將刀 架裝置102設置在與平面60平行的平面內，因為隨著托架24回轉到 更換位置的同時，可以開通與平面64平行的不同平面。此外，托架24環(huán)繞軸32達到更換位置的回轉運動的主要優(yōu)點是， 由此夾具頭20可以簡單地在平面64或者與其平行的平面內運動并且 在這些平面上延伸的刀具WZ可以通過在平面64或者在與其平行的平 面內的運動而裝入刀架裝置102內。在刀具WZ裝入刀架裝置102內的安裝運動中，還要額外協(xié)調夾 具頭20環(huán)繞第一回轉軸26的回轉運動，而且必要時還利用X刀架溜
板34在X方向上的運動進行修正，以便可以將刀具WZ在各自直線分 布的裝入方向104上裝入刀架裝置102內。在圖7所示依據本發(fā)明機床的第二實施例中，與第一實施例相同 的那些特征具有相同的附圖符號，所以與此相關的內容可參閱第一實 施例的詳細說明。與第一實施例相反，在第二實施例中，夾具頭20上刀具WZ設置 在總計三個彼此平行但不同的平面64a、 64b和64c內，從而如果這些 刀具WZ工作在第一運動平面60上，則需要夾具基座30在Y方向上 移動。例如刀具WZ1和WZ3處于平面64a內，相反在回轉軸26的方向 上具有偏移設置的刀具WZ4和WZ5，其與刀具WZ1和WZ3類型相同， 也就是固定設置在夾具頭20上的刀具，但處于平面64c內。此外處于平面64b內的是兩個受傳動的刀具，即刀具WZ2和WZ6， 可傳動安裝在兩個相應受傳動的刀具座A2和A6上。通過夾具基座30在Y方向上的移動，現在受傳動的刀具WZ2和 WZ6或者在第一運動平面60內或者在與其平行的平面內可使用在工件 ws上。此外，例如刀具WZ1和WZ3以及WZ4和WZ5構成為刀架T上 的普通車刀并因此為了加工工件WS而始終裝入一個位置，在該位置 上這些刀具處于第一運動平面60內，也就是說，必須將夾具基座推至 使平面64a或者平面64c與第一運動平面60相重合。其他方面依據本發(fā)明機床的第二實施例相當于第一實施例，從而 為相同的部件使用了相同的附圖符號并在說明方面的全部內容可以參
閱對第一實施例的詳細說明。在圖8所示的第三實施例中，與第一實施例相反將夾具頭20構成為，使刀具WZ1、 WZ2和WZ3處于平面64a內，而刀具WZ4、 WZ5 和WZ6處于平面64c內，從而通過夾具頭30在Y方向上的移動，設 置在平面64a和64c上的刀具WZ例如可以使用在第一運動平面60內 或者也可以與該平面相距使用。其他方面依據本發(fā)明機床的第三實施例與前述實施例相應，從而 相同的部件具有相同的附圖符號并可以參閱與其相關的全部內容。在圖9和圖IO所示的第四實施例中，與前述實施例相反，將工件 主軸50固定設置在床身10上，從而工件WS不可能通過工件主軸50 在Z方向上運動。由此，刀具WZ與工件WS之間的相對運動僅通過運動單元14實現。在該運動單元上，刀具wz與工件ws之間在z方向上的相對運動可以由此實現，即，托架24可環(huán)繞第二回轉軸32回轉，并且通過X 刀架溜板在X方向上的移動以及夾具頭20環(huán)繞第一回轉軸26的同時 轉動，通過這三個運動軸的內插可達到每個刀具WZ可以在Z方向上 的線性運動。由此在利用刀具WZ中的之一加工工件WS時必須，將回轉軸26 和32構造為在加工工件WS期間可利用機床控制裝置M無級轉動的回 轉軸-類似于公知車床上的B軸，以便可以連同刀具WZ控制地達到 在Z方向上的任意位置并可以實現在Z方向上任意的進給，其中，刀 具WZ通過X刀架溜板在X方向上向工件WS方向上的進給也同時發(fā) 生并在需要時也發(fā)生在Y方向上，正如前述實施例中所介紹的那樣。
在如圖IO所示依據本發(fā)明機床的第四實施例中，更加充分地利用了托架24的回轉可能性，即在借助托架24環(huán)繞第二回轉軸32的回轉 運動以及夾具頭20環(huán)繞第一回轉軸26可能的同時回轉運動的情況下， 以及需要時在X刀架溜板34運動后將毛坯工件WSR卡緊，裝入加工 刀具座BA內并在工件WS加工后將成品工件WSF從加工刀具座取出 并放下。例如，為此特別在相對側上提供了毛坯工件的輸送裝置110和成 品工件的輸出裝置112，它們設置在運動區(qū)82的邊緣上，回轉軸26通 過運動單元14可運動在所述全部運動區(qū)內，由此托架24在更換刀具 WZ的運動下絕不會受到妨礙。為可以卡緊毛坯工件WSR和成品工件WSF，夾具頭20例如在對 立于刀具WZ2側面上具有工件抓具114，所述工件抓具利用手爪116 既可以抓住毛坯工件WSR也可以抓住成品工件WSF。無論是工件輸送裝置IIO還是工件輸出裝置112，均僅構成為運輸 裝置，其可在確定位置上提供毛坯工件WSR并在確定位置上接收成品 工件WSF并此外將這些工件運輸到所述確定位置或從所述確定位置運 出，從而絕對不需要附加的操作或者固定用來更換工件WS。依據本發(fā)明解決方案的優(yōu)點特別是在于，即使較重的工件也可以 簡單地通過運動裝置14裝入加工刀具座BA內或者從其取出，因為對 于夾具頭20用于加工工件WS的運動來說，反正需要很大的力以達到 所需的剛度和加工精度，所以這種力可以毫無問題地足夠將特別沉重 的工件WS由工件輸送裝置IIO接收并放置在工件輸出裝置112內。此外在圖9和IO所示的第四實施例中，與前述實施例相同的那些 部件具有相同的附圖符號，從而可以結合前述實施例參閱對其說明的
全部內容。在圖ll所示的第五實施例中，依據前述實施例，特別是依據第四 實施例，將兩個機床彼此相對這樣設置，使運動單元1+和142處于床身10i和102彼此相對的側面上，從而可以從夾具頭20t上將對前側進 行加工的工件WS從工件主軸50,上取下并將其轉移給另一夾具頭202， 使該夾具頭可以將工件WS裝入工件主軸502，以便對其后側進行加工。但作為選擇或者補充，也可以設想在夾具頭20,與202之間更換刀 具WZ，以更加高效地使用這些刀具。因此可將該實施例中所介紹的操作工件WS時的優(yōu)點與高效的前 后側加工相結合，而無需為此將工件主軸同軸定向。由此可以得到加工前后側時的完全新的設計可能性。此外在該實施例中，與前述實施例相同的那些部件具有相同的附 圖符號，從而為對其說明可以參閱前述實施例的全部內容。在圖12所示的第六實施例中，將運動單元14這樣設置在床身10 上，使夾具頭20在重力方向上懸掛定位在托架24上，從而夾具基座 30在重力方向上處于夾具頭20上側。因此刀具WZ與前述實施例相反，在切削加工時刀具在重力方向 上不是從下面，而是從上面作用于工件WS，從而保證了切屑的簡單掉 落和切屑的簡單排出。其他方面第六實施例與前述實施例以相同方式構成，從而為此可 以參閱詳細說明的全部內容。 在圖13所示依據本發(fā)明機床的第七實施例中，床身10'包括一個縱向支撐120和一個設置在縱向支撐120端側上的立柱122，其攜帶工 件主軸50的主軸外殼52。工件主軸50以其主軸中心線54與縱向支撐120的縱向123平行延伸。在縱向支撐120上，運動單元14'的Z刀架溜板124借助Z導軌 126可移動引導，從而在該實施例中運動單元14'本身可在Z方向上移 動。在Z刀架溜板上安裝有可在Y方向上移動的Y刀架溜板44，該 刀架溜板利用Y導軌46引導到Z刀架溜板124處。托架24以與前述全部實施例所述的相同方式可環(huán)繞第二回轉軸 32相對于夾具基座30回轉，后者設置在Y刀架溜板44上并通過Y導 軌46引導并且夾具頭20相對于托架24可環(huán)繞第一回轉軸26回轉。夾具頭20上同樣設置了刀具WZ，其可相對于工件WS運動，確 切地說是在Z方向上通過運動單元14'的Z刀架溜板124，在Y方向上 通過運動單元14'的Y刀架溜板44和在X方向上通過托架24的配合回 轉運動，使夾具頭20在主軸中心線54方向上往復運動，使夾具頭20 進行相應配合的旋轉運動和此外Z刀架溜板124在Z方向上相應的配 合運動，以便刀具WZ在X方向上進給時補償托架24在Z方向上的運 動。其他方面第七實施例以與前述實施例相同的方式構成，從而為相 同的部件使用相同的附圖符號并可以參閱對其詳細說明的全部內容。在圖14所示的第八實施例中，運動單元14'和14'G的設置依據第 六實施例組合成反主軸機床，其中為工件主軸50分配一個工件反主軸50G，其相對于縱向支撐120同樣可在Z方向上移動，以便可以將工件 WS從工件主軸50取下并加工后側。其中，工件主軸50和工件反主軸50G與共用的主軸中心線54同軸設置。此外，為工件主軸50分配運動單元14'和為工件對應主軸50G分 配運動單元14'G。在第八實施例中，運動單元14'這樣設置，使托架24以其縱軸線 66從主體28出發(fā)在工件主軸50的加工刀具座BA方向上延伸，從而 夾具頭20靠近加工刀具座設置，而主體28處于夾具頭20遠離加工刀 具座BA的側上。其中縱向66與平行于X方向并穿過主軸中心線54分布的第一運 動平面60平行并與主軸中心線54成銳角延伸，其中，該銳角處于約0 與約80。之間的范圍內。其中，運動單元14'這樣構成，使其在最大銳角，也就是在約80° 的銳角情況下利用保持在夾具頭20上的刀具WZ可以實現在主軸中心 線54相對于主體28側面上進行加工并因此可以在X方向上實現一種 很大的軸空程。分配給工件反主軸50G的運動單元14'G以同樣的方式設置和構 成，從而其主體28G相關于夾具頭20G設置在與工件反主軸的加工刀 具座BA相對立的側面上。因此在加工單元14'和14'G上，主體28和28G各自以與所分配的 工件主軸50、 50G最大距離設置，而夾具頭20、 20G始終處于各自的
主體28或28G與工件主軸50或工件反主軸50G的相應加工刀具座BA 之間。但在第八實施例的運動單元14'、 14G'中還能夠改變也就是調換夾 具頭20和20G的分配，即通過將各自的夾具基座30在Z方向上移動 至使托架24或24G從主體28或28G出發(fā)而指向各自另一工件主軸50G 或50，也就是說，在這種情況下將夾具頭20分配給工件主軸50G且 將夾具頭20G分配給工件主軸50。加工單元14'、 14'G的運動區(qū)82、 82G彼此在主軸中心線54的區(qū) 域內重疊并此外通過操作室130的壁128而限制。此外，通過第八實施例如圖14所示還可以將毛坯工件WSR在靠 近操作室130壁128d的外部區(qū)域132d內輸送到運動單元14'G的運動 區(qū)82內并將成品工件WSF在靠近操作室130的壁128f的外部區(qū)域132f 內從運動區(qū)82取出。為此夾具頭20G最好具有工件抓具114。此外，在運動單元14'運動區(qū)82的外部區(qū)域132a、 132b和132c 內，將刀具WZ固定在靠近操作室130的壁128a、 128b和128c處的刀 架裝置102內并可供夾具頭20使用，從而使該夾具頭20可以將保持 在刀架裝置102上的刀具WZ與各自保持在夾具頭20上的刀具WZ進 行交換。在圖15所示的第九實施例中，托架24G的主體28G也是設置在 該主體28G上的另一托架24WG的主體，從而在托架24G環(huán)繞第二回 轉軸32G回轉時托架24WG也可以同時回轉。托架24WG也同樣攜帶與夾具頭20G相同功能的可環(huán)繞第一回轉
軸26WG回轉的夾具頭20WG。夾具頭20G和20WG因此可以交替地用于保持在相應工件主軸 50G或者工件主軸50上的工件WS，正如結合例如第八實施例所介紹 的那樣，從而可參閱與其相關的全部內容。在圖16所示的第十實施例中，將運動單元14對應第五實施例構 成，但區(qū)別在于，在本實施例中夾具頭20上保持一個帶有工件WS加 工刀具座BA的工件主軸50'，該工件可通過運動單元14運動，而且是 以公知的方式在X方向上通過X刀架溜板34運動，與第五實施例所述 的Y方向相結合平行于回轉軸26、 32并可環(huán)繞回轉軸26、 32回轉， 從而工件主軸50'在空間上對應這些回轉和運動軸可運動并可將工件 WS定位。在第十實施例中，因此可以進行相當于具有垂直主軸的車床加工的加工，從而例如單個刀具wzv固定設置在作為刀具wzv的刀具座WZA構成的刀架134上且刀架134同樣固定保持在床身10上并因此 可將工件WS向刀架134的單個刀具WZV運動，以便對其進行加工， 例如通過工件WS環(huán)繞主軸中心線54'的旋轉進行車削加工。在這種車削加工時，工件主軸50'的主軸中心線54'最好幾乎垂直 分布，從而在同樣豎立的刀具WZ情況下可以實現與垂直主軸機床相 同的加工。但此外也存在這種可能性，使工件主軸50'這樣環(huán)繞回轉軸26回 轉，使主軸中心線54'幾乎水平分布并在該位置上同樣實施在刀具WZH 上的加工，這些刀具保持在作為刀具WZH刀具座WZA'構成的刀架136 上并在自身側幾乎水平定向。因此，可以特別簡單的方式以大量刀具，例如垂直刀具組的刀具WZV和水平刀具組的刀具WZH對一個和同一個工件WS進行加工。在與到目前所介紹的各實施例的相互聯(lián)系下，尚未涉及如何實施 回轉單元，所述回轉單元包括可環(huán)繞回轉軸26轉動的夾具頭20和可 環(huán)繞回轉軸32相對于夾具基座30轉動的托架24。圖17所示回轉單元的實施例，包括一個作為導管構成的夾具基座 30，其上面安裝有作為內管構成的內部體140，用于支承包括內部體 140、套筒形構成的主體28。此外內部體140具有兩個在回轉軸32的方向上彼此相距設置的轉 盤軸承142、 144,這兩個軸承既在與回轉軸32的徑向上也在與回轉軸 32軸向上支承套筒形構成并搭接內部體140的主體28。轉盤軸承142與144之間設置一個整體采用150標注的驅動電機， 實施為所謂力矩電動機，也就是圓形線性電動機，其包括位于內管140 上的定子152和設置在主體28上的轉子154，從而通過該驅動電機150 可使主體28相對于內管140扭轉。主體28上整體成型托架22a、 22b，在它們之間夾具頭20可環(huán)繞 回轉軸26轉動支承。為此在托架22a上具有兩個彼此預張緊的主軸承162a、 162b，它 們設置在托架22a的刀具座164內并且可轉動地引導夾具頭20的穿過 托架22a的軸承凸緣166。此外，托架22b上刀具座170內還具有一個樞軸承168，所述刀具 座容納穿過托架22b的軸承凸緣172，其中，軸承凸緣172從夾具頭 20與軸承凸緣166相對的側面而起始延伸。 為了將托架24上的夾具頭20可轉動傳動，軸承凸緣166 —直延 伸到樞軸承162a、 162b與夾具頭20相對的側面上并攜帶一個抗扭設置 在軸承凸緣166上的、在樞軸承162a、 162b背離夾具頭20側面上的轉 子174，該轉子分布在整體采用180標注的驅動電機的定子176內部， 其中，驅動電機180同樣作為所謂的力矩電動機構成。其中定子176處于與托架24固定連接的定子外殼182內部，從而 定子176抗扭設置于托架24處。在所示的實施例中，在回轉軸26、32的方向上所見，驅動電機150 和驅動電機180偏移設置，從而驅動電機180在與回轉軸26的徑向上 具有大于驅動電機150的轉子154與回轉軸26最小距離的延伸，從而 驅動電機150、 180在其徑向延伸方面可以重疊，以便可以在考慮到所 要求的轉矩和制動矩的情況下優(yōu)化設計兩個驅動電機150、 180。在圖17所示的實施例中，在夾具頭20內提供了作為刀具座A的、 兩個彼此平行設置而形成刀具座對的主軸190a、 190b，它們從自身側 分別通過前主軸軸承192a、 192b以及后主軸軸承194a、 194b可轉動支 承在夾具頭20內并通過連接傳動機構196耦合連接，其中，連接傳動 機構196或者同步傳動兩個主軸190a、 190b，也就是說，二者以相同 的轉速旋轉，或者連接傳動機構196是一種變速機構，例如主軸190b 比主軸190a快速旋轉。刀具主軸的傳動通過一個穿過夾具頭20的軸承凸緣166并可轉動 支承在其中的傳動軸198而進行，該軸在其靠近刀具主軸190a的末端 上攜帶一個齒輪200，該齒輪與一個圓周面支承在刀具主軸190a上的 齒輪202嚙合。傳動軸198的傳動通過一個皮帶傳動裝置204進行，該裝置從回 轉軸26到回轉軸32支承在驅動電機180遠離夾具頭20的側面上且具
有與回轉軸26同軸設置位于傳動軸198上的皮帶輪206和與回轉軸32 同軸設置的皮帶輪208，這兩個皮帶輪通過例如齒輪皮帶的傳動皮帶 210耦合連接。皮帶輪208處于主軸驅動電機220的與回轉軸32同軸設置的從動 軸212之上，所述主軸驅動電機嵌入內管140的內腔214并利用支承 套管216而固定因此相對于夾具基座30固定設置并部分至少嵌入也處 于驅動電機150內部的內腔214內。因此實現了主軸190a、 b的傳動的緊湊和節(jié)省空間的結構。因此利用主軸驅動電機220通過皮帶傳動裝置204和傳動軸198 實現了直接傳動主軸190a，例如該主軸轉速慢于主軸190b并因此為更 大的轉矩而設計，該轉矩可以直接通過皮帶傳動裝置204和傳動軸198 而傳遞到主軸190a上，而連接傳動機構196從主軸190a出發(fā)以更高的 轉速，但以更小的傳動矩傳動主軸190b。此外，每個主軸190a、 190b具有各自一個刀具座A，用于固定所 要使用的單元的固定裝置222a、 222b，該固定裝置可通過例如作為液 壓缸的操作裝置224a、 224b松開并通過內裝彈簧在其固定位置方向上 加載。因此，可以通過操作裝置224a、 224b將由機床控制裝置M控制 的、保持在固定裝置222a、 222b內的單元通過機床控制裝置M控制松 開并例如重新固定其他單元。主軸190a、 190b最好利用其主軸中心線226a、 226b這樣設置， 使這些主軸中心線彼此平行分布以及與第一回轉軸26相切，以及此外 依據目的最好這樣設置，使固定裝置222a、 222b處于與主軸中心線 226a、 226b垂直分布的相同平面上。
例如在夾具頭20具有兩個彼此平行設置的主軸l卯a、 190b的這 種構成中，如圖18所示，作為這種結構采用的單元，能夠在這些主軸 190a、 190b內配置不同的刀具，例如圖18所示，主軸190a內設置鉆 頭232和在主軸190b內設置鏜刀234。但作為選擇例如也可以使用圖19和20所示的銑刀236或者齒形 滾刀238。如圖21所示，在提供兩個主軸190a、 l卯b時，能夠將這些主軸 這樣設置在夾具頭20內，使其能夠同時抓取刀具WZ，例如刀具232 和234的兩個夾持裝置102a、 102b。因此兩個刀具232、 234可以同時更換到主軸190a、 190b內。如果主軸190a、 190b之一裝備一個刀具WZ和主軸l卯a、 190b 之一不裝備刀具，是特別有益的。在這種情況下，通過啟動刀具庫IOO 利用與主軸190a、 190b相應設置的夾持裝置102a、 102b可以將刀具更 換到沒有刀具的主軸內并同時將保持在另一主軸190a、 190b上的刀具 放置在相應的夾持裝置內。例如，如果主軸190a無刀具和主軸190b上設置刀具234，那么通 過一次性地啟動刀具庫IOO可以利用夾持裝置102a、 102b將設置在夾 持裝置102a上的刀具232由主軸l卯a接收并將處于主軸190b上的刀 具234放置在夾持裝置102b內。因此，夾具頭20在刀具庫100上一次抓取后可以利用刀具232繼續(xù)工作。通過主軸190a、 190b的這種交替式的裝備，不存在并排設置的主 軸190a、 190b發(fā)生沖突的危險。兩個主軸190a、 190b但也可以在圖22所示的車刀240上這樣使 用，作為裝入這兩個軸的整體而共同容納車刀240的一個刀架242，其 中，刀架242具有一個可裝入主軸190a的凸緣224a和一個可裝如主軸 190b的凸緣244b，其中，兩個凸緣244a和244b可固定在主軸190a、 190b的相應固定裝置222a、 222b內。其中車刀240例如是所謂的重型車刀，需要穩(wěn)定固定在夾具頭20 上，這種固定通過兩個主軸190a、 190b和特別是其固定裝置222a、222b 完成，其中，不需要主軸190a、 190b的傳動。作為對此的替代，如圖23所示，也可以將一個重型鉆頭246利用 刀架242固定在兩個主軸190a、 190b內。如圖24所示還可以利用一個刀架242固定多個車刀248、250、252， 它們同樣不是受傳動的刀具。但如圖25所示還可以這樣構成一個刀架254，使其具有可轉動的 凸緣256a、 256b，其中，可轉動的凸緣256a利用固定裝置222a固定 在主軸190a內和可轉動的凸緣256b利用固定裝置222b固定在主軸 190b內。因此整體上將刀架254雙重固定并此外還能夠在這種情況下通過 主軸190a、 190b借助主軸驅動電機220的傳動而或者通過凸緣256a 或者通過凸緣256b驅動設置在刀架254上的例如鉆頭260的傳動主軸 258。但在具有可固定在主軸190a、 l卯b上的可轉動凸緣256a、 256b 的這種刀架254上，也可以如圖26和27所示，也可提供帶固定車刀
272a-272f的刀具轉塔270,這些車刀設置在轉塔頭274上，轉塔頭在 自身側可環(huán)繞轉塔軸276相對于刀架254轉動，其中，轉塔頭274相 對于刀架254的轉動可以由此實現，即可轉動的凸緣256a、 256b通過 至少一個主軸190a、 l卯b傳動。刀架254及刀具轉塔270和可轉動的轉塔頭274但也可以如圖28 和29所示還具有刀具主軸278，用于在該刀具主軸278上的受傳動的 刀具。在這種情況下，轉塔頭274的傳動和刀具主軸278的傳動同樣可 以通過夾具頭20內的兩個主軸190a、 190b而進行，但它們?yōu)榇吮仨毧?以脫離。例如在這種情況下，利用主軸190a可以使轉塔頭274環(huán)繞轉塔軸 276轉動，而利用主軸190b可以傳動在轉塔頭274上的刀具主軸278。如圖30和圖31所示，刀架254利用可轉動的凸緣256a、 256b也 可以取代刀具而用于工件抓具282的固定和傳動，該抓具具有可環(huán)繞 回轉軸284回轉的抓臂286，抓臂端側具有夾緊鉗口 288。如圖31所示，例如環(huán)繞中心290以相同的角距設置三個可環(huán)繞各 自回轉軸284回轉的抓臂286，其夾緊鉗口 288可向中心2卯徑向調整， 從而夾緊鉗口 288可以很大的直徑變化抓住工件WS。例如，利用這樣一種工件抓具282既可以抓住毛坯工件WSR也可 以抓住成品工件WSF。抓臂286環(huán)繞各自旋轉軸284的傳動通過一個設置在刀具夾緊外 殼292內的傳動機構294同步進行，該傳動機構例如可通過可轉動的 凸緣256b由主軸l卯b傳動，而例如可轉動的凸緣256a可自由轉動支
承在刀架254內。圖32所示具有托架24'的依據本發(fā)明的回轉單元的另一實施例， 以與前述實施例相同的方式具有兩個驅動電機150和180，用于托架 24'的回轉或用于夾具頭20的回轉。此外以與前述實施例相同的方式，夾具頭內刀具主軸190a、 l卯b 的傳動通過刀具驅動電機220、皮帶傳動裝置204和傳動軸198進行。但與前述實施例相反，在托架24'內還有一個機械耦合傳動機構 300，該機構可以將驅動電機150和驅動電機180的驅動功率相耦合。驅動電機180的轉子174具有一個齒輪302，該齒輪與可環(huán)繞旋轉 軸304轉動支承在托架24'上的連接齒輪306相嚙合，其中，連接齒輪 306在自身側再與齒輪308相嚙合，后者設置在內部體140的端側上并 通過一個可控制的聯(lián)軸器310或者抗扭于內部體140可固定或者相對 于內部體140而可自由轉動。在齒輪308相對于內部體140自由轉動的情況下，連接傳動機構 300不起作用。但如果齒輪308利用聯(lián)軸器310與內部體140抗扭連接，那么連 接齒輪304在相對于托架24'的回轉運動而固定的齒輪308上滾動并以 相應的傳動比而傳動齒輪302，該齒輪以相應的方式作用于轉子174并 與托架24'的回轉運動共同耦合旋轉并因此也使夾具頭20做相應旋轉。通過接通兩個驅動電機150和180，因此可以通過兩個驅動電機 150和180功率的相加驅動托架24'的回轉運動，但其中必須付出的代 價是，夾具頭20以確定的比例環(huán)繞回轉軸26的轉動相當于托架24'環(huán) 繞回轉軸32的轉動。
但機械耦合傳動機構300可以這樣確定尺寸，使夾具頭20獨立于 托架24'的回轉運動而保持例如與工件WS的定向，從而由此不僅在托 架24'回轉運動時刀具WZ相對于工件WS的定向就已經通過機械耦合 傳動機構300而確定并始終保持，而且由此驅動電機180利用其驅動 功率而支持托架24'的回轉運動。如果刀具WZ相對于工件WS的定向需要通過夾具頭20環(huán)繞回轉 軸26的轉動加以改變，那么松開聯(lián)軸器310可使，利用驅動電機180 以任意方式調整帶有相應刀具WZ的夾具頭20的定向并重新在連接聯(lián) 軸器310后，在保持夾具頭20的刀具WZ定向的情況下利用兩個驅動 電機150和180進行托架24'的回轉運動。這種解決方案的優(yōu)點在于，由此可以大大減小驅動電機180的驅 動功率，因為不必將該驅動電機設計為能夠使夾具頭20在其環(huán)繞回轉 軸26的轉動方面而相對于托架24'固定。確切地說，無論是托架24'回轉運動時還是托架24'和夾具頭20相 對于工件WS保持定向時的力，均可以通過兩個驅動電機150和180 產生。機械耦合傳動機構300在此方面可以這樣構成，使其具有一個耦 合齒輪304或者也可以如圖33和34所示具有多個耦合齒輪，這些齒 輪同時顯示了機械耦合傳動機構300在考慮到保持夾具頭20相對于夾 具基座30在托架24'的回轉運動時保持定向的情況下的作用。
權利要求
1.機床，用于借助至少一個刀具(WZ)通過工件(WS)與刀具(WZ)彼此相對的被控制的定位運動而加工工件(WS)，包括床身(10)、借助運動單元(14)可相對于床身(10)運動的夾具頭(20)和夾具頭(20)上具有的至少一個刀具座(A)，借助該刀具座可以在夾具頭(20)上或者設置工件(WS)或者設置刀具(WZ)，從而借助運動單元可以進行至少一部分定位運動，其特征在于，夾具頭(20)環(huán)繞第一回轉軸(26)可回轉地保持在托架(24)上；托架(24)在自身側環(huán)繞與第一回轉軸(26)平行并與第一回轉軸相距設置的第二回轉軸(32)相對于夾具基座(30)可回轉地支承；以及夾具基座(30)相對于床身(10)借助至少一個被控制的運動軸(X、Y、Z)可進行運動。
2. 按權利要求l所述的機床，其中，夾具基座(30)通過至少一 個運動軸(X)在與垂直于回轉軸(26、 32)分布的第一運動平面(60) 幾乎平行的方向上可運動。
3. 按權利要求2所述的機床，其中，夾具基座(30)通過運動軸 (Y)在與回轉軸(26、 32)幾乎平行的方向上可運動。
4. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，夾具基座(30)在與 幾乎平行于回轉軸(26、 32)分布的第二運動平面(68)幾乎平行的 方向上可運動。
5. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，夾具基座(30)相對 于床身(10)沿至少一個第一線性軸(X、 Z)可移動。
6. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，夾具基座(30)相對 于床身(10)沿與第一線性軸(X、 Z)垂直分布的第二線性軸(Y) 可移動。
7. 按權利要求5或6所述的機床，其中，第一線性軸(X、 Z)分 布在第一運動平面(60)內。
8. 按權利要求6所述的機床，其中，第二線性軸(Y)分布在第 二運動平面(68)內。
9. 按權利要求6-8之一所述的機床，其中，第二線性軸(Y)與 回轉軸(26、 32)幾乎平行分布。
10. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，第一運動平面(60) 與主軸中心線(54)平行分布，工件(WS)或者刀具(WZ)可環(huán)繞 所述主軸中心線可旋轉傳動。
11. 按權利要求IO所述的機床，其中，第二運動平面(68)與主 軸中心線(54)橫向分布，工件(WS)或者刀具(WZ)可環(huán)繞所述 主軸中心線可旋轉傳動。
12. 按權利要求10或11所述的機床，其中，主軸中心線(54) 為工件主軸(50)的主軸中心線。
13. 按權利要求12所述的機床，其中，主軸中心線為刀具主軸 (190)的主軸中心線(226)。
14. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，回轉軸(26、 32) 與加工時出現的主切削力(62)的方向平行分布。
15. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，為第一回轉軸(26) 分配單獨的驅動裝置(180)。
16. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，為第二回轉軸(32)分配單獨的驅動裝置(150)。
17. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，環(huán)繞第一回轉軸(26) 的旋轉運動和環(huán)繞第二回轉軸(32)的旋轉運動通過耦合傳動機構(300)可耦合。
18. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，第一回轉軸(26) 和第二回轉軸(32)在至少一個相對位置上可鎖住。
19. 按權利要求18所述的機床，其中，第一回轉軸(26)和第二 回轉軸(32)在任何回轉位置上可鎖住。
20. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，為加工工件(WS)， 夾具頭(20)通過夾具基座(30)的運動可進行運動。
21. 按權利要求20所述的機床，其中，夾具頭(20)僅通過夾具 基座(30)的運動可進行運動。
22. 按權利要求21所述的機床，其中，為加工工件(WS)，夾 具頭(20)僅借助至少一個線性軸(X)可進行運動。
23. 按權利要求1 - 19之一所述的機床，其中，為加工工件(WS)， 通過托架(24)環(huán)繞第二回轉軸(32)相對于夾具基座(30)的旋轉 與夾具基座(30)的至少一個運動軸(X、 Z)相對于床身(10)的運 動的組合，夾具頭(20)可二維運動。
24. 按權利要求23所述的機床，其中，二維運動通過夾具基座(30) 的線性運動(Y、 Z)與托架(24)的回轉運動的組合可垂直于線性運 動(X、 Z)而進行。
25. 按權利要求23或24所述的機床，其中，在加工工件(WS) 時，托架(24)利用其縱軸(66)可在與線性運動方向(X、 Z)成-80°-+80°的角度范圍內運動。
26. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，在加工工件(WS) 時，托架(24)的主體(28)處于遠離工件(WS)的側面上。
27. 按權利要求23 -26之一所述的機床，其中，托架(24)環(huán)繞 第二回轉軸(32)的轉動與夾具頭(20)環(huán)繞第一回轉軸(26)的旋 轉運動組合進行。
28. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，夾具頭(20)上具 有的至少一個刀具座為刀具夾座。
29. 按權利要求28所述的機床，其中，將至少一個刀具座(A) 構成為可控制松開的刀具座(A)。
30. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，托架(24)的主體 (28)也是另一托架(24WG)的主體。
31. 按權利要求30所述的機床，其中，所述托架(24)和所述另 一托架(24WG)相互形成一個至少90。的角。
32. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，機床具有至少兩個 運動單元(14!、 142)且刀具(WZ)或者工件(WS)可從夾具頭(20" 202)中的一個轉移到另一夾具頭(202、 20。。
33. 按權利要求1前序部分或者按前述權利要求之一所述的機床， 其中，用于運動夾具頭(20)的運動單元(14)包括兩個回轉軸(26、 32)并且通過運動單元(14)夾具頭(20)可在夾具頭(20)的運動 區(qū)(82)內進行定位運動。
34. 按權利要求33所述的機床，其中，運動區(qū)(82)通過利用回 轉和運動軸可達到的最大位置而確定。
35. 按權利要求33或34所述的機床，其中，夾具頭(20)在加 工工件(WS)時可在由運動區(qū)(82)包括的加工運動區(qū)(80)內運動。
36. 按權利要求33 - 35之一所述的機床，其中，夾具頭(20)為 更換設置在夾具頭上的工件(WS)或者刀具(WZ)時，可在由運動 區(qū)(82)包括的更換運動區(qū)(90)內運動。
37. 按權利要求35或36所述的機床，其中，加工運動區(qū)(80) 和更換運動區(qū)(90)不重疊設置。
38. 按權利要求33 - 37之一所述的機床，其中，床身(10)上在 夾具頭(20)的更換運動區(qū)(90)內設置了至少一個刀具(WZ)或者 工件(WS)的夾持裝置(102、 110、 112)。
39. 按權利要求38所述的機床，其中，床身(10)上在夾具頭(20) 的更換運動區(qū)(90)內設置了大量刀具(WZ)和/或者工件(WS)的 夾持裝置(102、 110、 112)。
40. 按權利要求38或39述的機床，其中，至少一個夾持裝置(102、 110、 112)設置在運動區(qū)(82)的外部區(qū)域(132)內。
41. 按權利要求40所述的機床，其中，至少一個夾持裝置(102、 110、 112)設置在更換運動區(qū)(90)的外部區(qū)域(132)內。
42. 按權利要求38-41之一所述的機床，其中，夾具頭(20)的 運動區(qū)(82) —直延伸到操作室(130)的至少一個壁(128)。
43. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，至少一個夾持裝置 (102、 110、 112)設置在操作室(130)的壁(128)上。
44. 按權利要求43所述的機床，其中，大量夾持裝置(102、 110、 112)設置在操作室(130)的至少一個壁(128)上。
45. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，各自的夾持裝置(102) 作為儲存裝置(100)構成。
46. 按權利要求38 -45之一所述的機床，其中，各自的夾持裝置 (110、 112)作為更換裝置構成。
47. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，在床身(10)上和 夾具頭(20)的運動區(qū)(82)內設置了至少一個工件(WS)或者刀具(WZ)的至少一個刀具座(BA、 WZA)。
48. 按權利要求47所述的機床，其中，至少一個刀具座(BA、 WZA)相對于床身(10)固定設置。
49. 按權利要求47或48所述的機床，其中，至少一個刀具座(BA、 WZA)相對于床身(10)可運動。
50. 按權利要求49所述的機床，其中，至少一個刀具座(BA、 WZA)相對于床身(10)可線性運動。
51. 按權利要求49或50所述的機床，其中，至少一個刀具座(BA、 WZA)作為主軸(50)構成。
52. 按權利要求51所述的機床，其中，主軸(50)作為工件主軸 構成。
53. 按權利要求1前序部分或者按前述權利要求之一所述的機床， 其中，夾具頭(20)可環(huán)繞第一回轉軸(26)回轉支承在托架(24) 上，夾具頭(20)具有至少一個可更換單元(WZ、 242、 254)的刀具 座(190)，該單元利用固定裝置(222)可固定在刀具座(190)上， 以及固定裝置(222)可通過機床控制裝置(M)控制并由此可進入松 開位置。
54. 按權利要求53所述的機床，其中，固定裝置(222)自動過 渡到固定位置內構成。
55. 按權利要求53或54所述的機床，其中，為固定裝置(222) 分配操作裝置(224)。
56. 按權利要求53 - 55之一所述的機床，其中，夾具頭(20)具 有至少兩個刀具座(190)及分配給其的固定裝置(222)。
57. 按權利要求56所述的機床，其中，從至少兩個刀具座(190) 中的兩個形成一個刀具座對(190a、 b)，兩個單元(242、 254)之一可固定于所述刀具座對上。
58. 按權利要求57所述的機床，其中，固定在刀具座對的刀具座 (190)內的單元(242、 254)僅通過該刀具座(190)固定在夾具頭 (20)上。
59. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，至少一個刀具座(190) 可旋轉傳動。
60. 按權利要求59所述的機床，其中，刀具座(190)可通過一 個共用的傳動裝置(220)傳動。
61. 按權利要求59或60所述的機床，其中，每個刀具座(190) 可單獨傳動。
62. 按權利要求59 - 61之一所述的機床，其中，刀具座(190) 可同時傳動。
63. 按權利要求59-62之一所述的機床，其中，利用刀具座對的 刀具座(190)可傳動共同保持在該刀具座上的單元(254)。
64. 按權利要求60所述的機床，其中，利用刀具座對的每個刀具 座(190)可傳動單元(254)的每一功能。
65. 按前述權利要求之一所述的機床，其中，刀具庫(100)具有 設置在夾具頭(20)的刀具座對(l卯a、 b)上的單元(232、 234)的、 成對設置的夾持裝置(102a、 b)。
66. 按權利要求65所述的機床，其中，成對設置的夾持裝置(102a、 b)中一個夾持裝置未裝備刀具而另一夾持裝置裝備刀具(234);以 及刀具座對(190a、 b)中的一個刀具座(190a)裝備刀具(232)而另 一刀具座(190b)未裝備刀具；以及在夾具基座(20) —次抓取刀具 庫(100)時可將所述一個刀具座(190a)的刀具(232)放入所述一 個夾持裝置(102a)內并可將所述另一夾持裝置(102b)內的刀具(234) 裝入所述另一刀具座(190b)內。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機床，用于借助至少一個刀具(WZ)通過工件(WS)與刀具(WZ)彼此相對的被控制的定位運動加工工件，包括床身(10)、借助運動單元(14)可相對于床身(10)運動的夾具頭(20)和夾具頭(20)上具有的至少一個刀具座(A)，借助該刀具座可以在夾具頭(20)上或者設置工件(WS)或者設置刀具(WZ)，從而借助運動單元可以進行至少一部分的定位運動，其特征在于，夾具頭(20)可環(huán)繞第一回轉軸(26)回轉保持在托架(24)上，托架(24)在自身側環(huán)繞與第一回轉軸(26)平行并與所述第一回轉軸相距設置的第二回轉軸(32)相對于夾具基座(30)可回轉支承，以及夾具基座(30)相對于床身(10)借助至少一個被控制的運動軸(X，Y，Z)可進行運動。
文檔編號B23Q1/48GK101151121SQ200680007469
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權日2005年3月7日
發(fā)明者烏爾里?！U曼 申請人:特勞伯車床有限商業(yè)兩合公司