機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)床，包括：包括工件托架（12）的工件托架組件（11），所述工件托架組件（11）被支承在工件托架支座（1）上，用于在平行于水平軸Z軸的第一方向上水平運(yùn)動；第一刀具托架（21），其被支承在刀具托架支座（2）上，用于在第二方向上水平運(yùn)動，所述第一刀具托架（21）在所述第二方向上在工作位置和不工作位置之間可移動，在所述工作位置上，所述第一刀具托架（21）面向所述工件托架組件（11），而在所述不工作位置上，所述第一刀具托架（21）不面向所述工件托架組件（11）。本發(fā)明還涉及用于使用該機(jī)床來加工連接桿的方法。
【專利說明】機(jī)床
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)床的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)床用于加工工件(例如金屬工件)，為這些工件提供預(yù)期的形狀和構(gòu)型，例如通過在工件中鉆孔或鑿孔和/或通過加工邊緣，為這些工件提供期望的(例如傾斜的)形狀。例如，對用于將活塞連接到曲軸的往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)的連接桿的加工涉及可在一個機(jī)床中或連續(xù)地在不同的機(jī)床中執(zhí)行的幾個不同的操作，機(jī)床可以是不同的或可具有相同的基本設(shè)計(jì)但配備有適合于執(zhí)行特定的操作的不同刀具。例如，加工這種類型的連接桿一般可包括下列步驟中的幾個或全部步驟:
[0003]-粗磨坯料的表面
[0004]-粗鏜銷孔和曲軸孔
[0005]-加工螺栓孔和底座
[0006]-漲斷連接桿(主體和蓋)和螺栓組件
[0007]-精磨表面
[0008]-碾磨銑梯形和半精加工曲軸孔
[0009]-精鉆銷孔和曲軸孔
[0010]例如，圖1A-1D示出如何使用不同的刀具100、101、102、103在連接桿坯料1000上
執(zhí)行這些操作中的一部分操作，這些刀具可連接到由主軸驅(qū)動的相應(yīng)的主軸頭，用于以常規(guī)方式繞著例如水平軸Z軸(未在圖1中示出)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。例如，圖1A示出使用第一刀具100鉆銷孔，圖1B示出使用第二刀具101加工螺栓孔，圖1C示出使用第三刀具102銑削坯料的梯形端，以及圖1D示出使用第四刀具103鉆曲軸孔。所有這些步驟可由一個機(jī)床執(zhí)行，其中不同的刀具同時(shí)或順序地被安裝。當(dāng)然也可能使用不同的機(jī)床執(zhí)行不同的步驟。
[0011]這種類型的機(jī)床通常設(shè)置有某種刀具托架，其中可根據(jù)機(jī)床在某個時(shí)間或某個時(shí)期內(nèi)執(zhí)行的任務(wù)而被更換刀具。在本說明書中，術(shù)語“刀具”應(yīng)在一般意義上被解釋，且可以但不是必須的，包括相關(guān)的主軸頭。
[0012]在本領(lǐng)域中，執(zhí)行機(jī)械加工操作(例如鉆削和銑削)的機(jī)床是熟知的，例如通過刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動成型和鉆削往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)的連接桿，因此認(rèn)為沒有必要描述刀具驅(qū)動器或刀具夾持機(jī)構(gòu)的操作，因?yàn)榧夹g(shù)人員知道如何設(shè)計(jì)這種類型的設(shè)備，且適當(dāng)?shù)脑O(shè)備是市場上可買到的。
[0013]機(jī)床通常為數(shù)控的，且在具有旋轉(zhuǎn)刀具的機(jī)床中，通過在工件和相應(yīng)的刀具之間產(chǎn)生受控的相對運(yùn)動來執(zhí)行加工。例如，已知提供一個具有一個或多個固定刀具的機(jī)床，并相對于固定刀具，例如與水平軸Z軸(Z軸可以是刀具旋轉(zhuǎn)所繞著的旋轉(zhuǎn)軸，或是與該旋轉(zhuǎn)軸平行的軸)平行地、與X軸(其可以是垂直于Z軸的水平軸)平行地、并與Y軸(其可以是垂直軸)平行地移動一個或多個工件，例如用于獲得連接桿的的工件或坯料。
[0014]US-B-7442154公開了包括框架的機(jī)床，其中刀具可安裝在刀具托架中，刀具托架可以是刀具主軸。不同的刀具可裝配在框架的不同高度處。提供可在三個不同的正交方向上，即，在垂直“Y”方向上和在被稱為“X”和“Z”的兩個垂直的水平方向上，移動工件的工件托架。工件托架也可繞著“Z”軸旋轉(zhuǎn)。
[0015]從W0-A-2008/089751可了解這種類型的機(jī)床的另一例子，W0-A-2008/089751公開了基于網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)的機(jī)床，其中刀具可以是固定的。機(jī)床包括可沿著X-Y-Z導(dǎo)軌移動的工件托架。
[0016]在這兩種機(jī)床中，刀具托架以懸垂的方式布置，參照例如US-B-7442154的圖1和W0-A-2008/089751的圖12。人們認(rèn)為這可能至少在一些情況下是有問題的，例如當(dāng)相當(dāng)多的力施加在刀具托架上時(shí)，例如在加工連接桿時(shí)可能出現(xiàn)。因此，必須注意工件托架(包括用于引導(dǎo)它的結(jié)構(gòu))的抵抗力和剛度，即，在W0-A-2008/089751中所示的套管的抵抗力和剛度。
[0017]此外，觀察到當(dāng)更換US-A-7442154的機(jī)床中的刀具時(shí)，操作員必須接近刀具夾持框架內(nèi)的空間。類似地，當(dāng)更換如從W0-A-2008/089751已知的機(jī)床中的刀具時(shí)，操作員將需要接近網(wǎng)狀框架內(nèi)的空間。然而，尤其是由于套管和刀具的存在，這個空間是有限的。當(dāng)接近工件托架以更換工件或更換工件托架本身或其零件時(shí)，會出現(xiàn)類似的問題。
[0018]當(dāng)?shù)毒吆?或工件托架被高高放置時(shí)，這些問題中的至少一些可能更加嚴(yán)重。在從US-A-7442154和W0-A-2008/089751已知的機(jī)床中，可通過將不同類型的刀具合并到框架中來增強(qiáng)靈活性，這些刀具分布在框架的垂直方向上。然而這可暗示至少一些刀具可能放置在表面之上非常高的位置(該表面指的是操作員例如在刀具維修或更換過程期間操縱刀具時(shí)站于其上的表面)，和/或至少一些刀具可能放置得非常低。在這兩種情況下，操作員可能必須在操縱刀具時(shí)采用在人機(jī)工程學(xué)上不利的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明的第一方面涉及機(jī)床，其包括:
[0020]工件托架組件(例如，結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定的、有抵抗力的和/或剛性的托架)，其包括用于支承至少一個工件的工件托架(工件托架組件例如是一種結(jié)構(gòu)，例如布置成提供足夠的穩(wěn)定性和剛性以實(shí)質(zhì)上避免在加工期間工件托架和工件的不希望有的運(yùn)動的金屬結(jié)構(gòu)；工件托架可布置成支承多個工件，例如4-8個工件)；
[0021]工件托架支座，所述工件托架組件被支承在所述工件托架支座上，用于在所述工件托架支座上在第一方向上水平運(yùn)動，所述第一方向與水平軸Z軸平行；
[0022]至少第一刀具托架，其配置成承載至少一個刀具，用于通過使所述刀具繞著與所述Z軸平行的軸旋轉(zhuǎn)來加工至少一個工件(刀具托架可一般包含布置成使一個或多個刀具旋轉(zhuǎn)的一個或多個主軸和主軸頭);
[0023]刀具托架支座，所述第一刀具托架被支承在所述工件托架支座上，用于在所述工件托架支座上在第二方向上水平運(yùn)動，所述第二方向與水平軸X軸平行，所述X軸垂直于所述Z軸(B卩，例如具有工件托架的工件托架組件可被認(rèn)為沿著工件托架支座向后和向前可移動，而刀具托架可被認(rèn)為沿著刀具托架支座在橫向方向上可移動)；
[0024]所述第一刀具托架在所述刀具托架支座上沿所述第二方向在工作位置和不工作位置之間可移動，在工作位置上，所述第一刀具托架面向所述工件托架組件(使得當(dāng)機(jī)床正運(yùn)行時(shí)，所述第一刀具托架所支撐的一個或多個刀具可與工件托架所支撐的一個或多個工件相互作用，用于通過工件托架和/或刀具的移動加工工件)，而在不工作位置上，所述第一刀具托架不面向工件托架組件。
[0025]因此，當(dāng)?shù)谝坏毒咄屑懿幻嫦蚬ぜ屑芙M件而是基本上相對于所述工件托架組件橫向地偏移時(shí)，容易更換也在第一刀具托架的前端處(即，在當(dāng)?shù)谝坏毒咄屑茉诠ぷ魑恢蒙蠒r(shí)面向工件托架組件的端部處)的刀具。也就是說，操作員可從前面接近刀具而不必進(jìn)入或接近工件托架組件和刀具托架之間的空間。因此，該布置提供人機(jī)工程學(xué)和靈活性。此外，刀具托架在橫向方向上可移動的事實(shí)進(jìn)一步提供了在生產(chǎn)中的靈活性，因?yàn)榭筛鶕?jù)將被執(zhí)行的特定的加工操作來提供可選擇性地被帶到工作位置的幾個刀具托架。
[0026]此外，刀具托架和工件托架組件都在相應(yīng)的支座上可移動的事實(shí)提供穩(wěn)定性和剛性。這可能對于連接桿的加工是特別合乎需要的，因?yàn)檫@種類型的加工暗示大的力施加在工件上，且制造公差常常非常小。此外，這種類型的工件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性常常小。因此，在加工中涉及的部件(包括刀具、刀具托架和工件托架)的穩(wěn)定性和剛性很重要。
[0027]機(jī)床還可包括第二刀具托架，所述第二刀具托架配置成承載至少一個刀具，用于通過使所述刀具繞著與所述Z軸平行的軸旋轉(zhuǎn)來加工至少一個工件，所述第二刀具托架被支承在所述刀具托架支座上，用于在第二方向上在工作位置和不工作位置之間水平運(yùn)動，在工作位置上，所述第二刀具托架面向所述工件托架組件，而在不工作位置上，所述第二刀具托架不面向工件托架組件。
[0028]通過使用可選擇性地在工作位置和相應(yīng)的不工作位置之間移動的兩個(或多個)單獨(dú)的刀具托架，可得到幾個額外的優(yōu)點(diǎn)。不僅不工作位置對刀具的更換允許更大的靈活性和容易接近，而且有兩個(或多個)刀具托架的事實(shí)暗示它們中的一個可用于加工，而刀具的維修和/或更換可在其它刀具托架上執(zhí)行。此外，使用多個刀具托架例如兩個或多個刀具托架，提供備用的相對多的類型的刀具(即，安裝在相應(yīng)的刀具托架上)的可能性，而不需要將刀具布置在大范圍的垂直方向上。例如，假設(shè)每個刀具托架具有例如N (例如，2)行刀具，每行包括例如M (例如，4)個刀具，第一刀具托架和第二刀具托架可一起支承2 XNXM(例如，16)個刀具。因此，例如在任何給定的時(shí)刻，兩(2)個刀具托架可一起保持在垂直方向上僅沿著N行(例如，兩(2 )行)分布的兩(2 )個不同組的N X M個刀具或四(4 )個不同組的NXM/2個刀具。也就是說，由于刀具托架的橫向運(yùn)動，可在不同的刀具托架中安裝“備用的”各種各樣的刀具，同時(shí)在垂直方向上將刀具維持在相對短的延伸范圍內(nèi)。這可能是有利的，因?yàn)樗凳舅械毒呖刹贾迷谟刹僮鲉T人機(jī)工程學(xué)條件下操縱刀具(例如的更換刀具)的高度處，而例如不必過分彎身和/或不必爬梯子或類似物。
[0029]工件托架支座可朝著刀具托架支座的中心部分延伸，且刀具托架支座還可包括兩個側(cè)部分，由此，第一刀具托架的不工作位置對應(yīng)于所述側(cè)部分之一，且其中第二刀具托架的不工作位置對應(yīng)于另一側(cè)部分。以這種方式，通過簡單地將刀具托架移動到刀具托架支座的其相應(yīng)的側(cè)部分，可在機(jī)床的操作期間用一組刀具替換另一組刀具。例如，在加工的某個循環(huán)終止之后，工作的刀具托架可向一邊移動到其不工作位置，而不工作的刀具托架可移動到其工作位置。這個配置被發(fā)現(xiàn)是實(shí)用的，并允許刀具托架的靈活使用，而所需的空間的總量是相當(dāng)有限的。當(dāng)兩個刀具托架被使用時(shí)，刀具托架支座的整個長度可被限制到每個刀具托架的寬度的大約三倍，以便適應(yīng)于工作位置和兩個不工作位置。[0030]工件托架支座和刀具托架支座一起可具有當(dāng)俯視時(shí)的T構(gòu)型。工件托架支座和刀具托架支座一起也可能具有俯視時(shí)的例如L或“?”構(gòu)型，例如，如果只有一個刀具托架。
[0031]在本發(fā)明的一個可能的實(shí)現(xiàn)中，所有的刀具在安裝在相應(yīng)的刀具托架中時(shí)可放置在地板或類似物之上的不小于0.7m、優(yōu)選地不小于1.1m且不大于1.Sm、優(yōu)選地不大于1.5m的高度處，所述地板是操作員在維修機(jī)床時(shí)(例如更換安裝在刀具托架中的刀具)行走的地板。以這種方式，操作員可操縱刀具，同時(shí)采用舒適和人機(jī)工程學(xué)上正確的位置，而不需要爬梯子或類似物。
[0032]所述第一刀具托架可包括N行刀具，I≤N≤ 5,例如N=2或N=3或N=4。通過使用相當(dāng)少的數(shù)量的行，所有刀具可保持在允許操作員容易操縱刀具的高度處。
[0033]工件托架可安裝在工件托架組件上，使得工件托架在垂直方向上可移動，即，在與垂直軸Y軸平行的方向上可移動。以這種方式，通過到目前為止描述的布置，沿著z、x和Y軸在刀具和工件之間提供相對運(yùn)動。
[0034]顯然，本發(fā)明的范圍不排除額外的自由度，例如工件托架繞著軸(例如繞著與Z軸平行的軸)旋轉(zhuǎn)。
[0035]工件托架支座和刀具托架支座可放置在地板或類似的支座表面上，并可布置成從下面支承工件托架組件和刀具托架。有時(shí)，優(yōu)選地，刀具托架或工件托架組件中沒有一個從頭頂上的支座懸掛；例如由于安裝的簡單，使用放置在地板上的簡單地面支座可以是優(yōu)選的。
[0036]工件托架支座和刀具托架支座可具有不大于1.lm、優(yōu)選地不大于0.6m的高度。以這種方式，刀具托架可放置得相對低，便于接近刀具。
[0037]機(jī)床可以是用于加工往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)、優(yōu)選地汽車或卡車的往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)的連接桿的機(jī)床。往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)例如汽車或卡車的內(nèi)燃機(jī)的往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)的連接桿的加工是一項(xiàng)涉及某些 特定的考慮因素的任務(wù)，且為此，傳統(tǒng)上，使用相當(dāng)特定的機(jī)床。本發(fā)明的機(jī)床涉及在穩(wěn)定性和剛性方面的優(yōu)點(diǎn)，如上所述。
[0038]本發(fā)明的另一方面涉及用于加工往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)、優(yōu)選地汽車或卡車的往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)的連接桿的方法。該方法包括使棒坯料經(jīng)受多個加工步驟，其中所述加工步驟中的至少一個由如上所述的機(jī)床執(zhí)行。例如，多個所述加工步驟可由同一機(jī)床執(zhí)行。在本發(fā)明的一個可能的實(shí)現(xiàn)中，在所述加工步驟中的至少兩個之間，第一刀具托架從其工作位置切換到其不工作位置，或從其不工作位置切換到其工作位置。如果有第二刀具托架，則可以用相應(yīng)的方式移動這個第二刀具托架。例如，為了加工連接桿，安裝在第一刀具托架上的刀具可用于加工步驟中的一個或多個步驟，且安裝在第二刀具托架上的刀具可用于一個或多個進(jìn)一步的加工步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]為了完成描述并為了提供對本發(fā)明的更好理解，提供了一組附圖。所述附圖與本說明書形成一個整體，并示出本發(fā)明的實(shí)施方式，其不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的范圍，而僅僅作為本發(fā)明可如何被體現(xiàn)的例子。附圖包括下面的圖:
[0040]圖1A-1D示意性示出當(dāng)從棒坯料加工連接桿時(shí)可執(zhí)行的一些操作，其中涉及不同刀具的使用。[0041]圖2-5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的機(jī)床的示意性透視圖。
[0042]圖6是可用在本發(fā)明的實(shí)施方式中的工件托架的示意性透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]圖2-5示出本發(fā)明的一個可能的實(shí)施方式。該機(jī)床包括工件托架組件11，工件托架12安裝在工件托架組件11上，使得它可以沿著導(dǎo)軌13平行于垂直軸Y軸移動。工件托架沿著導(dǎo)軌13的這個垂直運(yùn)動可通過常規(guī)裝置實(shí)現(xiàn)，例如通過伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)20實(shí)現(xiàn)，伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)20可由機(jī)床的計(jì)算機(jī)50(在圖5中示意性示出)控制。通過垂直運(yùn)動，工件托架12可位于期望高度處用于從供應(yīng)設(shè)備(未示出)接收工件，用于輸送已加工的工件，用于將工件定位在適當(dāng)?shù)母叨忍幰耘c用于加工的刀具相互作用，并用于在加工期間垂直地移動工件。
[0044]工件托架組件11是為了穩(wěn)定性和剛性而設(shè)計(jì)的托架，使得工件可在與刀具的相互作用期間保持在其準(zhǔn)確的位置上。托架被支承在工件托架支座I上，工件托架支座I包括沿著或平行于水平軸Z軸延伸的水平軌14 (參照圖4)。工件托架組件或托架由導(dǎo)軌支承并引導(dǎo)，用于與所述Z軸平行的水平運(yùn)動。該機(jī)床包括用于以例如由計(jì)算機(jī)50控制的受控方式沿著導(dǎo)軌14移動工件托架組件11的驅(qū)動系統(tǒng)15，例如伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。通過其水平運(yùn)動，工件托架組件可例如放置在用于裝入/卸下工件的某個位置上，放置在用于開始加工(通過刀具與工件的相互作用)的位置上，并在加工期間水平地移動，用于相對于刀具移動工件。
[0045]在該實(shí)施方式中，工件托架組件11或托架擱在工件托架支座I上，即，它不懸掛在工件托架支座上面。與例如具有懸垂的套管的安裝比較，這個布置可因此有助于提高穩(wěn)定性、剛性，并且還可便于機(jī)床的安裝。當(dāng)工件是例如連接桿的坯料時(shí)，剛性特別重要，因?yàn)楣钚?，盡管坯料的結(jié)構(gòu)剛性常常相對低。
[0046]該機(jī)床還包括兩個刀具托架21和22，其被支承在沿著或平行于水平軸X軸延伸的刀具托架支座2上，水平軸X軸垂直于Z軸。刀具托架支座2布置在工件托架支座I的一端，工件托架支座I大約在刀具托架支座2的中部處會合刀具托架支座2，由此，刀具托架支座和工件托架支座一起形成當(dāng)從上面看時(shí)的“T”布局。刀具托架支座2在其上表面上包括兩個水平導(dǎo)軌16，兩個刀具托架21和22被支承在導(dǎo)軌16上，且它們沿著導(dǎo)軌16平行所述X軸被引導(dǎo)，可控制地由驅(qū)動系統(tǒng)17例如伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的操作可由計(jì)算機(jī)50控制。
[0047]第一刀具托架21在工作位置(其中它面向工件托架組件11且其中安裝在刀具托架中的刀具可因此作用于安裝在工件托架12中的工件坯料)和不工作位置(其中它不面向工件托架組件，而是相對于所述工件托架組件橫向地偏移)之間沿著刀具托架支座2可移動。在圖2-5中，第一刀具托架21在不工作位置上。因此，在這個位置上，操作員可操縱刀具，例如檢查或更換安裝在第一刀具托架21上的刀具102和103，而不必進(jìn)入工件托架組件11和刀具托架21之間的空間。因此，如圖2-5所示，容易操縱刀具。可觀察到第一刀具托架21當(dāng)在不工作位置上時(shí)多么接近于刀具托架支座2的第一端。
[0048]第二刀具托架22也可在工作位置(其中它面向工件托架組件11)和不工作位置(橫向地偏離所述工作位置)之間移動。在圖2、4和5中，第二刀具托架22在工作位置上(在刀具托架支座的中心位置處)，而在圖3中，第二刀具托架22在不工作位置上，接近刀具托架支座2的第二端。
[0049]刀具托架21和22也被設(shè)計(jì)用于穩(wěn)定性和剛性，且它們被穩(wěn)定地支承在刀具托架支座2上。
[0050]刀具托架20、21平行于X軸的橫向移位不僅用來選擇性地將刀具托架帶到和帶出工作位置，而且還用來將刀具托架(和刀具)定位在合適的位置上(沿著X軸)用于開始加工，并用于在加工期間沿著X軸移動刀具托架(且因而移動刀具)。
[0051]刀具托架和工件托架在“X”、“Y”和“Z”方向上的運(yùn)動可以是同時(shí)的。在加工期間沿著多于一個軸的同時(shí)運(yùn)動可能對執(zhí)行某些操作是有幫助的。
[0052]每個刀具托架在其前端處具有多行刀具，例如兩(2)行刀具，每行包括多個刀具，例如四(4)個刀具。例如，一個刀具托架21可具有帶有第一種刀具103的一行刀具和帶有第二種刀具102的一行刀具，而另一刀具托架22可具有帶有第三種刀具100的一行刀具和帶有第四種刀具101的第二行刀具。例如。每行刀具可包括同一類型的四(4)個刀具。工件托架可布置成支承四(4)個工件坯料1000。
[0053]因此，在該實(shí)施方式中，提供了四種不同類型的16個刀具。由于存在可選擇性地被帶到工作位置的兩個刀具托架的事實(shí)，只有兩行需要容納4X4=16個刀具。如果只有一個固定的刀具托架被使用，其容納這些刀具同時(shí)允許與一行四(4)個工件的相互作用，則將需要使用四行刀具，這將增加刀具在垂直方向上布置的距離。通過如圖2-5所示的布置，所有刀具可放置在非常小的垂直范圍內(nèi)，例如在刀具托架上的最下面的一行刀具可布置在操作員在操縱刀具時(shí)將站著的地板或表面之上的不小于0.7m,例如不小于1.1m且不大于
1.Sm，例如不大于1.5m的高度處。以這種方式，刀具可在人機(jī)工程學(xué)上有利的條件下被操縱:刀具被放置的高度使操作舒適，且當(dāng)操作員操縱刀具時(shí)，由于刀具托架從工件托架12和工件托架組件11橫向偏移，操作員不被工件托架12或工件托架組件11干擾。
[0054]使用這個布置，可通過使用刀具托架的不同行處的刀具，且在必要時(shí)通過向一邊轉(zhuǎn)換刀具托架使得在不工作位置處的刀具托架進(jìn)入工作位置，對工件(例如連接桿坯料)執(zhí)行幾個不同的操作，而不更換刀具，反之亦然。此外，如果需要其它的刀具，或如果需要更換刀具，則這可容易由操作員處理，例如如圖2所示，操作不在工作中的刀具托架，此時(shí)另一刀具托架在(或不在)工作中。
[0055]此外，工件托架支座I和刀具托架支座2的高度可保持低的，例如在小于1.1m處或小于0.6m處。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所有導(dǎo)軌可保持在小于1.lm、0.8m、0.7m、
0.6m 或 0.5m 處。
[0056]在所述實(shí)施方式中，沒有出現(xiàn)套管和類似的懸垂結(jié)構(gòu)，從穩(wěn)定性和從安裝的簡單性來說是有利的。在所述實(shí)施方式中，工件托架組件和刀具托架都沿著固定和穩(wěn)定的支座并在支座的頂部上被驅(qū)動。所有刀具可布置在它們可在人機(jī)工程學(xué)上令人滿意的條件下由操作員操縱時(shí)的高度處。
[0057]可由主軸電機(jī)18例如經(jīng)由多個主軸頭來驅(qū)動刀具。這在本領(lǐng)域中是常規(guī)的，且這些驅(qū)動機(jī)構(gòu)因此不需要在本文討論。可使用任何適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)或非常規(guī)類型的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。此夕卜，刀具托架也可設(shè)置用于在操作期間冷卻刀具和/或坯料的冷卻裝置，例如具有用于噴射冷卻液體或流體的噴嘴。[0058]刀具可布置成繞著平行于Z軸的軸旋轉(zhuǎn)。
[0059]可使用所有類型的適當(dāng)?shù)墓ぜ屑堋D6只示出工件托架的一種可能的布局的例子，具有液壓或氣動操作的、樞轉(zhuǎn)地布置的鎖定元件19，用于將工件1000鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢靡员慵庸ぁ?br> [0060]在描述中使用的參考數(shù)字的列表:
[0061]1:工件托架支座
[0062]2:刀具托架支座
[0063]11:工件托架組件
[0064]12:工件托架
[0065]13:用于在垂直運(yùn)動期間引導(dǎo)工件托架的在工件托架組件上的垂直導(dǎo)軌
[0066]14:用于在水平運(yùn)動期間引導(dǎo)工件托架的在工件托架組件上的水平導(dǎo)軌
[0067]15:用于驅(qū)動工件托架組件的驅(qū)動系統(tǒng)
[0068]16:刀具托架的水平導(dǎo)軌
[0069]17:用于驅(qū)動刀具托架的驅(qū)動系統(tǒng)
[0070]18:電機(jī)主軸
[0071]19:鎖定元件
[0072]20:用于驅(qū)動工件托架的驅(qū)動系統(tǒng)
[0073]21，22:刀具托架
[0074]50:計(jì)算機(jī)
[0075]100，101，102，103:刀具
[0076]1000:連接桿(坯料)
[0077]在本正文中，術(shù)語“包括(comprises)”及其派生詞(例如“包括(comprising)”等)不應(yīng)在排除的意義上被理解，也就是說，這些術(shù)語不應(yīng)被解釋為排除所描述的和定義的內(nèi)容可包括另外的元件、步驟等的可能性。
[0078]另一方面，本發(fā)明明顯不限于本文所述的特定實(shí)施方式，而且也包括在如權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的一般范圍內(nèi)的可被本領(lǐng)域中的技術(shù)人員考慮的任何變形(例如，關(guān)于材料、維度、部件、構(gòu)型等的選擇)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)床,包括: 工件托架組件(11)，其包括用于支承至少一個工件(1000)的工件托架(12)； 工件托架支座(1)，所述工件托架組件(11)被支承在所述工件托架支座(1)上用于在所述工件托架支座上沿第一方向水平運(yùn)動，所述第一方向與水平軸Z軸平行； 至少第一刀具托架(21 )，其配置成承載至少一個刀具(102、103)，用于通過使所述刀具繞著與所述Z軸平行的軸旋轉(zhuǎn)來加工至少一個工件； 刀具托架支座(2 )，所述第一刀具托架(21)被支承在所述刀具托架支座(2 )上用于在所述刀具托架支座上沿第二方向水平運(yùn)動，所述第二方向與水平軸X軸平行，所述X軸垂直于所述Z軸； 所述第一刀具托架(21)在所述刀具托架支座(2)上沿所述第二方向在工作位置和不工作位置之間移動，其中，在所述工作位置上，所述第一刀具托架(21)面向所述工件托架組件(11)，而在所述不工作位置上，所述第一刀具托架(21)不面向所述工件托架組件(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)床，還包括第二刀具托架(22)，所述第二刀具托架(22)配置成承載至少一個刀具(100、101)，用于通過使所述刀具繞著與所述Z軸平行的軸旋轉(zhuǎn)來加工至少一個工件， 所述第二刀具托架(22)被支承在所述刀具托架支座(2)上，用于在工作位置和不工作位置之間沿第二方向水平運(yùn)動，其中，在所述工作位置上，所述第二刀具托架(22)面向所述工件托架組件(11 )，而在所述不工作位置上，所述第二刀具托架(21)不面向所述工件托架組件(11)。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)床，其中所述工件托架支座(1)朝著所述刀具托架支座(2)的中心部分延伸，所述刀具托架支座(2)還包括兩個側(cè)部分，由此，所述第一刀具托架(21)的所述不工作位置對應(yīng)所述側(cè)部分之一，且其中所述第二刀具托架(22)的所述不工作位置對應(yīng)于另一側(cè)部分。
4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)床，其中所述工件托架支座(1)和所述刀具托架支座(2)—起具有俯視時(shí)的T構(gòu)型。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其中所有的所述刀具在安裝在相應(yīng)的刀具托架中時(shí)放置在地板之上的不小于0.7m、優(yōu)選地不小于1.1m且不大于1.Sm、優(yōu)選地不大于1.5m的高度處，所述地板是操作員在維修所述機(jī)床時(shí)行走的地板。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其中所述第一刀具托架包括N行刀具，I ^ N ^ 5ο
7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)床，其中N是2、3或4。
8.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其中所述工件托架(12)安裝在所述工件托架組件(11)上，使得所述工件托架(12 )在垂直方向上可移動。
9.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其中所述工件托架支座(1)和所述刀具托架支座(2)放置在地板上，并布置成從下面支承所述工件托架組件(11)和所述刀具托架(21、22)。
10.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其中所述工件托架支座(1)和所述刀具托架支座(2)具有不大于1.lm、優(yōu)選地不大于0.6m的高度。
11.如權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其中所述工件托架支座和所述刀具托架支座一起具有當(dāng)俯視時(shí)的L構(gòu)型。
12.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其中所述機(jī)床是用于加工往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)的連接桿(1000)的機(jī)床，所述往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)優(yōu)選為汽車或卡車的往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)。
13.一種用于加工往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)的連接桿(1000)的方法，所述往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)優(yōu)選為汽車或卡車的往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)，所述方法包括使棒坯料經(jīng)受多個加工步驟，其中所述多個加工步驟中的至少一個由按照前述權(quán)利要求中任一個所述的機(jī)床執(zhí)行。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述多個加工步驟由同一機(jī)床執(zhí)行，且其中在所述多個加工步驟中的至少兩個步驟之間，所述第一刀具托架(21)從其工作位置切換到其不工作位置，或 從其不工作位置切換到其工作位置。
【文檔編號】B23Q39/02GK103702796SQ201180071205
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月13日
【發(fā)明者】弗朗西斯科·阿耶斯塔蘭拉斯卡諾, 約格·伊巴拉加爾塞斯 申請人:Etxe-Tar有限公司