專利名稱：具有安裝在可回轉(zhuǎn)的托加上的可回轉(zhuǎn)夾具頭的機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)床，用于借助至少一個(gè)刀具通過工件與刀具彼 此相對(duì)的被控制的定位運(yùn)動(dòng)而加工工件，包括床身、借助運(yùn)動(dòng)單元可 相對(duì)于床身運(yùn)動(dòng)的夾具頭和夾具頭上具有的至少一個(gè)刀具座，借助該 刀具座可以在夾具頭上或者設(shè)置工件或者設(shè)置刀具，從而借助運(yùn)動(dòng)單 元可以進(jìn)行至少一部分的定位運(yùn)動(dòng)。
背景技術(shù)：
這種機(jī)床從現(xiàn)有技術(shù)中公知。在這種機(jī)床上，夾具頭通常作為刀 具夾具頭構(gòu)成，其可借助用于進(jìn)行定位運(yùn)動(dòng)的刀架溜板系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。依據(jù)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(shí)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(diǎn)在于，不能優(yōu)化進(jìn)行工件的多種復(fù)合加工。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的因此在于，對(duì)這種類型的機(jī)床這樣進(jìn)行改進(jìn)，使其 可以優(yōu)化進(jìn)行多種復(fù)合加工。
所述目的在開頭所述類型的機(jī)床依據(jù)本發(fā)明由此得以實(shí)現(xiàn)，即夾 具頭可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)保持在托架上，托架在自身側(cè)環(huán)繞與第一 回轉(zhuǎn)軸平行并與其相距設(shè)置的第二回轉(zhuǎn)軸相對(duì)于夾具基座可回轉(zhuǎn)支 承，以及夾具基座相對(duì)于床身可借助至少一個(gè)被控制的運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行運(yùn) 動(dòng)。依據(jù)本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點(diǎn)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(shí)現(xiàn)較大運(yùn)動(dòng)區(qū)，特別是通過可環(huán)繞 第二回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)的托架與可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸相對(duì)于托架而回轉(zhuǎn)的夾具 頭共同， 一方面能夠達(dá)到夾具頭的大運(yùn)動(dòng)區(qū)且另一方面在該運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi) 能夠使托架以必須的剛度和精度而定位。此外，除了大運(yùn)動(dòng)區(qū)外具有可回轉(zhuǎn)的托架還可以使托架回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn) 生很高的移動(dòng)速度并因此產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)單元快速和節(jié)省時(shí)間的運(yùn)動(dòng)，至少 是能夠跟隨托架相對(duì)于夾具基座的運(yùn)動(dòng)的程度。這種方案特別是與公知的解決方案相比的優(yōu)點(diǎn)是，由于為轉(zhuǎn)塔刀 架的運(yùn)動(dòng)而提供的運(yùn)動(dòng)單元可實(shí)現(xiàn)夾具頭的大運(yùn)動(dòng)區(qū)，而并非通過大 長(zhǎng)度的、在運(yùn)動(dòng)單元的剛度和運(yùn)動(dòng)軸可定位性的精度方面本身就有問 題的線性軸而實(shí)現(xiàn)。此外，托架的提供在定位運(yùn)動(dòng)的精確度方面也具有優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橥?過托架產(chǎn)生的杠桿臂始終大小相同和沒有長(zhǎng)度變化，從而通過結(jié)構(gòu)的 類型已經(jīng)能夠提供夾具頭與夾具基座可良好重現(xiàn)的定位。在用于夾具基座運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸方面到目前尚未進(jìn)行詳細(xì) 說明。依據(jù)一個(gè)具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例，夾具基座通過至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸在 與第一運(yùn)動(dòng)平面幾乎平行的方向上運(yùn)動(dòng)，所述第一運(yùn)動(dòng)平面垂直于回 轉(zhuǎn)軸分布。
通過夾具基座可利用至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸在第一運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)， 因而提供了足夠數(shù)量的軸可供同時(shí)在機(jī)床上至少在常見的范圍內(nèi)進(jìn)行 加工。依據(jù)目的第一運(yùn)動(dòng)平面與x方向平行分布。此外，第一運(yùn)動(dòng)平面最好與機(jī)床的z方向平行分布。此外依據(jù)本發(fā)明一種具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式，夾具基座可通過運(yùn)動(dòng) 軸在與回轉(zhuǎn)軸幾乎平行的方向上運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)軸最好與機(jī)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(yùn)動(dòng)平面幾乎平行的方 向上運(yùn)動(dòng)，所述第二運(yùn)動(dòng)平面幾乎平行于回轉(zhuǎn)軸分布。在運(yùn)動(dòng)軸的類型方面到目前尚未進(jìn)行詳細(xì)說明。例如，用于夾具基座的運(yùn)動(dòng)而提供的軸同樣可以是回轉(zhuǎn)軸，也就 是說，與各自平面平行分布的運(yùn)動(dòng)軸在一個(gè)彎曲的軌跡上引導(dǎo)夾具基 座。然而依據(jù)一種具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案，夾具基座可相對(duì)于床身沿至 少一個(gè)第一線性軸移動(dòng)。具有第一線性軸的優(yōu)點(diǎn)是，該軸可以簡(jiǎn)單控制運(yùn)動(dòng)單元的整體運(yùn) 動(dòng)，因?yàn)橛纱硕軌?，至少可以所述第一線性軸而使用常規(guī)控制并且 線性運(yùn)動(dòng)在沒有其他運(yùn)動(dòng)的重疊下直接用于加工工件時(shí)夾具頭的定 位。 更加具有優(yōu)點(diǎn)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(dòng)。第二線性軸的主要優(yōu)點(diǎn)還在于，直接使用所述第二線性軸用于加 工工件時(shí)能夠定位夾具頭。其中原則上可以任意設(shè)置所述線性軸。依據(jù)一種特別有益的解決 方案，第一線性軸處于第一運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)。其中第二線性軸也同樣可以處于第一運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)。但特別有益的一種解決方案是，第二線性軸處于第二運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)。其中，第二線性軸最好與回轉(zhuǎn)軸幾乎平行分布。在第一運(yùn)動(dòng)平面與機(jī)床上提供的主軸中心線的定向方面到目前尚 未進(jìn)行詳細(xì)說明。第一運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)傳動(dòng)工件或者刀具。此外在第二運(yùn)動(dòng)平面方面依據(jù)目的，第二運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)傳動(dòng)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(jù)本發(fā)明的機(jī)床特別可以進(jìn)行車削加工。但作為對(duì)此的選擇，也可以設(shè)想主軸中心線為刀具主軸的主軸中 心線，從而利用依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床可以進(jìn)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(jù)本發(fā)明的機(jī) 床既可以進(jìn)行車削加工也可以進(jìn)行銑削加工以及工件的復(fù)合加工。
在回轉(zhuǎn)軸的設(shè)置與切削加工時(shí)出現(xiàn)的力的關(guān)系方面到目前尚未進(jìn) 行詳細(xì)說明。原則上可以設(shè)想任何類型的設(shè)置。依據(jù)一種特別有益的解決方案，回轉(zhuǎn)軸與加工時(shí)出現(xiàn)的主切削力 的方向平行分布?；剞D(zhuǎn)軸這種設(shè)置的主要優(yōu)點(diǎn)在于，由此通過主切削力不產(chǎn)生與回 轉(zhuǎn)軸相關(guān)的力矩，而是主切削力由用于實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)軸而提供的軸承結(jié)構(gòu) 而吸收并因此使回轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)不具有來自主切削力的力矩。在環(huán)繞回轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方面到目前尚未進(jìn)行詳細(xì)說明。因此例 如可以設(shè)想，共同驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸或者至少通過共同的、可單獨(dú)接通單個(gè) 回轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)而驅(qū)動(dòng)。依據(jù)一種在控制和設(shè)計(jì)開支方面特別有益的解決方案，為第一回 轉(zhuǎn)軸分配單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置。其中，回轉(zhuǎn)軸這種單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置一方面可以是定位驅(qū)動(dòng)裝置， 利用所述定位驅(qū)動(dòng)裝置環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置不帶有加工工件時(shí) 出現(xiàn)的力。但也可以設(shè)想第一回轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)裝置作為增強(qiáng)轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu) 成，在加工工件出現(xiàn)力時(shí)也能夠使夾具頭相對(duì)于托架旋轉(zhuǎn)并保持在各 自的旋轉(zhuǎn)位置上。同樣由于結(jié)構(gòu)上特別簡(jiǎn)單和具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案，為第二回轉(zhuǎn)軸 分配單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置。
在第二回轉(zhuǎn)軸上，單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置使托架相對(duì)于夾具基座回轉(zhuǎn)。在這里也可以設(shè)想僅提供一個(gè)定位驅(qū)動(dòng)裝置，其能夠在不進(jìn)行加 工過程的情況下使托架相對(duì)于夾具基座回轉(zhuǎn)。作為對(duì)此的選擇依據(jù)一種解決方案，為第二回轉(zhuǎn)軸分配增強(qiáng)轉(zhuǎn)矩 的驅(qū)動(dòng)裝置，其可以使托架相對(duì)于夾具基座在加工工件的過程中轉(zhuǎn)動(dòng)、 定位并保持在位置上。所有驅(qū)動(dòng)裝置均可以例如是液壓或者其他驅(qū)動(dòng)類型的驅(qū)動(dòng)裝置。依據(jù)一種特別具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案，驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)機(jī)，其中特 別有益的是，特別是在增強(qiáng)轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)裝置情況下，驅(qū)動(dòng)裝置作為圓 形線性電動(dòng)機(jī)，也就是力矩電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。原則上分配給第一回轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)裝置和分配給第二回轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng) 裝置能夠彼此完全獨(dú)立工作。但特別是在加工工件期間為了得到大驅(qū)動(dòng)功率或者至少以必要的 剛度進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則第一回轉(zhuǎn)軸和第二回轉(zhuǎn)軸最好通過耦合傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)可互相耦合。耦合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以液壓式工作。但特別符合目的是，耦合傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)為機(jī)械耦合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其可將環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和環(huán)繞 第二回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)連接或者又可以重新斷開。特別是如果分配給第一回轉(zhuǎn)軸和/或者第二回轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)裝置為 定位驅(qū)動(dòng)裝置，那么特別具有優(yōu)點(diǎn)的是，第一回轉(zhuǎn)軸和第二回轉(zhuǎn)軸在 至少一個(gè)相對(duì)位置上可鎖住。第一回轉(zhuǎn)軸和第二回轉(zhuǎn)軸這種鎖住的優(yōu)點(diǎn)是，由此存在至少一個(gè) 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(zhuǎn)軸和第二回 轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)存在夾具頭相對(duì)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(zhuǎn)軸和第二回轉(zhuǎn)軸在任何回轉(zhuǎn)位置上 可鎖住?；剞D(zhuǎn)位置的這種鎖住例如利用驅(qū)動(dòng)裝置，特別是在圓形線性電機(jī) 的情況下而實(shí)現(xiàn)。依據(jù)另一種可能性，通過制動(dòng)或者輪齒而實(shí)現(xiàn)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(qiáng)轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)裝置情況下也是具有優(yōu)點(diǎn)的。在與到目前所介紹的通過夾具頭的運(yùn)動(dòng)加工工件的相互關(guān)系上， 夾具頭如何通過運(yùn)動(dòng)單元進(jìn)行運(yùn)動(dòng)到目前尚未進(jìn)行詳細(xì)說明。依據(jù)一種具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案，為加工工件夾具頭通過夾具基座 的運(yùn)動(dòng)可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)是，可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)夾具基座的運(yùn)動(dòng)并因此為 達(dá)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(jìn)行初始運(yùn)動(dòng)。更加具有優(yōu)點(diǎn)的是，夾具頭僅通過夾具基座的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，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(shí)本身剛性地、 不動(dòng)的單元。
特別有益的是，為加工工件夾具頭僅借助至少一個(gè)線性軸進(jìn)行運(yùn) 動(dòng)，因?yàn)橛纱酥辽僖粋€(gè)線性軸可以在加工時(shí)直接用于夾具頭的定位并 因此可以利用常規(guī)的運(yùn)動(dòng)軸加工工件。在這種情況下，環(huán)繞第一和第二回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)初始不是用于 加工工件時(shí)實(shí)現(xiàn)定位運(yùn)動(dòng)，而是初始用于在加工工件以外的時(shí)間上實(shí) 現(xiàn)定位運(yùn)動(dòng)。這種定位運(yùn)動(dòng)例如為更換刀具、更換工件或者類似情況。作為對(duì)此的選擇，依據(jù)本發(fā)明解決方案另一具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式， 為了對(duì)工件進(jìn)行加工，夾具頭通過托架環(huán)繞第二回轉(zhuǎn)軸相對(duì)于夾具基 座的旋轉(zhuǎn)與夾具基座的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸相對(duì)于床身運(yùn)動(dòng)相組合可進(jìn)行 二維運(yùn)動(dòng)。因此托架的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以在與夾具基座運(yùn)動(dòng)軸的組合下用于實(shí)施 二維運(yùn)動(dòng)。其中有益的是，二維運(yùn)動(dòng)通過夾具基座的線性運(yùn)動(dòng)與托架的回轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)相組合可橫向于線性運(yùn)動(dòng)。因此產(chǎn)生了托架的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與夾具基 座運(yùn)動(dòng)的特別簡(jiǎn)單的組合。其中特別是在加工工件時(shí)，托架可利用其縱軸在與線性運(yùn)動(dòng)方向-80°- +80°的角度范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以便可以使托架盡可能優(yōu)化地用于產(chǎn)生 二維運(yùn)動(dòng)。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(shí)設(shè)置為，托架的主體處于遠(yuǎn)離工件的側(cè)面上。
最后為夾具頭的定向具有優(yōu)點(diǎn)的是，托架環(huán)繞第二回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn) 與夾具頭環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組合進(jìn)行。在夾具頭上具有的刀具座方面到目前尚未進(jìn)行詳細(xì)說明。依據(jù)一個(gè)具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例，夾具頭上具有的至少一個(gè)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(jù)目的夾具頭上具有的至少一個(gè)刀具座作為控制地可松 開的刀具夾座構(gòu)成。在這種控制可松開的刀具座中能夠?qū)?，或者工?或者刀具保持在刀具座內(nèi)并再?gòu)闹锌刂扑砷_。作為對(duì)到前述機(jī)床特征的補(bǔ)充或者選擇，依據(jù)開頭所稱機(jī)床的另 一實(shí)施方式，用于運(yùn)動(dòng)夾具頭的運(yùn)動(dòng)單元包括兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸并通過運(yùn)動(dòng) 單元使夾具頭可在夾具頭的運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行定位運(yùn)動(dòng)。這種解決方案適用于通過提供兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸可以使夾具頭具有優(yōu)點(diǎn) 地在運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。此外兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸并不一定彼此平行設(shè)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(shè)置。其中在這種解決方案中符合目的的是，運(yùn)動(dòng)區(qū)通過利用回轉(zhuǎn)和運(yùn) 動(dòng)軸可達(dá)到的最大位置而確定，也就是說，運(yùn)動(dòng)區(qū)通過夾具基座相對(duì) 于床身最大位置的組合與夾具頭相對(duì)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(shí)可在由運(yùn)動(dòng)區(qū)包括的加工運(yùn)動(dòng)區(qū) 內(nèi)運(yùn)動(dòng)，也就是說，加工運(yùn)動(dòng)區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于利用依據(jù)本發(fā)明的解決方案 可實(shí)現(xiàn)的夾具頭的整個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)。 此外依據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，夾具頭為更換設(shè)置在夾具頭上的工 件或者刀具在由運(yùn)動(dòng)區(qū)包括的更換運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)可運(yùn)動(dòng)。其中，將這種更換運(yùn)動(dòng)區(qū)定義為運(yùn)動(dòng)區(qū)，在該運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)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(yùn)動(dòng)區(qū)和更換運(yùn)動(dòng)區(qū)不重疊設(shè)置在運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)。為了在夾具頭的更換運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)可以簡(jiǎn)單地更換刀具或者工件，最 好床身上在夾具頭的更換運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)刀具或者工件的夾持 裝置。更加具有優(yōu)點(diǎn)的是，床身上在夾具頭的更換運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)設(shè)置大量刀 具和/或者工件的夾持裝置。依據(jù)目的，特別是為了不妨礙加工工件，其中至少一個(gè)夾持裝置 設(shè)置在機(jī)床運(yùn)動(dòng)區(qū)的外部區(qū)域內(nèi)。夾持裝置的設(shè)置特別有益的是，至少一個(gè)夾持裝置設(shè)置在更換運(yùn) 動(dòng)區(qū)的外部區(qū)域內(nèi)。此外依據(jù)一種依據(jù)目的的解決方案，夾具頭的運(yùn)動(dòng)區(qū)一直延伸到 操作室的至少一個(gè)壁上。在這種情況下有益的是，至少一個(gè)夾持裝置設(shè)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(jù)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(shè)置在操作室的至少一個(gè) 壁上。
在夾持裝置的構(gòu)成方面到目前尚未進(jìn)行詳細(xì)說明。例如夾持裝置為被動(dòng)的儲(chǔ)存裝置，也就是說，在夾具頭上的夾持 裝置內(nèi)裝入可固定的單元并可再?gòu)膴A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(duì)于床身固定。但夾持裝置也可以可運(yùn)動(dòng)設(shè)置在 床身上。依據(jù)夾持裝置的另一種構(gòu)成，分別將的夾持裝置作為更換裝置構(gòu)成。其中，更換裝置在這里是指一種主動(dòng)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(kù)，其中更換裝置包括夾 具，其具有抓取位置并能夠通過運(yùn)動(dòng)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(gè)例子例如是工件輸入裝置或工件輸出裝 置，其主動(dòng)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(nèi)。依據(jù)本發(fā)明的方案此外依據(jù)目的可以進(jìn)一步完善的是，在床身上 和夾具頭的運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)刀具或者至少一個(gè)工件的刀具座。
為將存在的軸數(shù)量保持在盡可能少的程度上，依據(jù)目的而將刀具 座相對(duì)于床身固定設(shè)置。但也可以設(shè)想，刀具座相對(duì)于床身可運(yùn)動(dòng)。其中，刀具座同樣可以利用上述依據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)單元進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。但出于簡(jiǎn)化的原因已證明符合目的的是，刀具座可相對(duì)于床身線 性運(yùn)動(dòng)，最好僅進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)。在刀具座的構(gòu)成方面可以設(shè)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(gè) 刀具或者大量刀具的固定刀具座。但對(duì)于使用旋轉(zhuǎn)刀具來說，已證明具有優(yōu)點(diǎn)的是，將至少一個(gè)刀 具座作為主軸，特別是作為刀具主軸構(gòu)成，從而可以利用至少一個(gè)旋 轉(zhuǎn)的刀具或者大量旋轉(zhuǎn)的刀具加工工件。如果至少一個(gè)刀具座作為主軸構(gòu)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(gè)刀具座作為工件主軸構(gòu)成，從而至少一 個(gè)工件主軸或者多個(gè)工件主軸可供安裝工件使用。依據(jù)本發(fā)明機(jī)床的另一依據(jù)目的的實(shí)施例， 一個(gè)托架的主體也是 另一托架的主體。因此使依據(jù)本發(fā)明托架優(yōu)點(diǎn)的范圍更廣，因?yàn)橛袃?個(gè)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?yàn)橛纱丝梢员苊馄渌麏A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(jù)本發(fā)明機(jī)床的另一具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例，機(jī)床具有至少兩個(gè)運(yùn) 動(dòng)單元，以及刀具或者工件可以從一個(gè)夾具頭轉(zhuǎn)移到另一夾具頭上。因此不僅可以獲得兩個(gè)彼此獨(dú)立工作的運(yùn)動(dòng)單元的優(yōu)點(diǎn)，而且還可以 額外充分利用其如下的操作特性，例如可以轉(zhuǎn)移工件以及可以簡(jiǎn)單地 實(shí)現(xiàn)前側(cè)和后側(cè)的加工。作為對(duì)開頭所稱目的上述解決方案的選擇或者補(bǔ)充，在開頭所稱 的機(jī)床方面依據(jù)本發(fā)明，夾具頭可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)支承在托架上， 夾具頭具有至少一個(gè)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(nèi)，以及固定裝置可通過機(jī)床控制裝置控制并由此可進(jìn)入松開位置。這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)在于，具有可控固定裝置的刀具座能夠，通 過機(jī)床控制裝置的控制以簡(jiǎn)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(gòu)成，使其同樣通過機(jī)床控制裝置的控制過 渡到固定位置內(nèi)。依據(jù)一種特別有益的解決方案，固定裝置自動(dòng)過渡到固定位置內(nèi)。為使固定裝置進(jìn)入松開位置，可以設(shè)想極其不同的可能性。依據(jù) 一種具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案，為固定裝置分配可由機(jī)床控制裝置激勵(lì)的操作裝置。夾具頭原則上可以具有一個(gè)這種刀具座或者具有多個(gè)刀具座。 經(jīng)證明特別有益的是，夾具頭具有至少兩個(gè)刀具座及分配的固定 裝置。這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)在于，由此多個(gè)單元可以同時(shí)由這些刀具座 接收并固定在其中。因?yàn)檫@些單元根據(jù)所要執(zhí)行的功能而承受不同的力，所以要求至 少兩個(gè)刀具座的至少之一這樣構(gòu)成，使其承受最大作用于單元的力。然而這樣做的缺點(diǎn)是，由此夾具頭的結(jié)構(gòu)尺寸必須與接受最大作 用力的刀具座相當(dāng)。出于這種原因依據(jù)一種具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案，由至少兩個(gè)刀具座 中的兩個(gè)形成刀具座對(duì)，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(gè)刀具座上，而 是同時(shí)可以固定在兩個(gè)刀具座上，并因此將力通過兩個(gè)刀具座分配導(dǎo) 入夾具頭上。因此僅將兩個(gè)刀具座共同這樣穩(wěn)定構(gòu)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(duì)的刀具座內(nèi)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(diǎn)的是固定在刀具座對(duì)的刀具座內(nèi) 的單元僅通過該刀具座固定在夾具頭上。具有可激勵(lì)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(nèi)并固定定位。特別有益的是，至少一個(gè)刀具座可旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)。
其中，在多個(gè)刀具座的情況下一個(gè)刀具座可旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)和其他刀具 座不可傳動(dòng)。特別具有優(yōu)點(diǎn)的是具有多個(gè)可傳動(dòng)的刀具座。為實(shí)現(xiàn)刀具座的傳動(dòng)，可以設(shè)想為每個(gè)刀具座分配單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置。出于結(jié)構(gòu)盡可能緊湊的原因，經(jīng)證明具有優(yōu)點(diǎn)的是刀具座可通過 一個(gè)共用的驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)。其中共用的驅(qū)動(dòng)裝置這樣構(gòu)成，使所有刀具座均可以同一轉(zhuǎn)速傳動(dòng)。但也可以設(shè)想，盡管具有共用的驅(qū)動(dòng)裝置，但不同的刀具座可以 不同的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)。在刀具座的驅(qū)動(dòng)方面，如果具有共同的驅(qū)動(dòng)，則每一刀具座可單 獨(dú)驅(qū)動(dòng)。在依據(jù)本發(fā)明的解決方案的框架內(nèi)，將夾具頭這樣構(gòu)成，使刀具 座可以同時(shí)傳動(dòng)。這一點(diǎn)也適用于刀具座對(duì)的刀具座，從而在刀具座對(duì)上可以單獨(dú) 傳動(dòng)每個(gè)刀具座或者共同傳動(dòng)這些刀具座。在可旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)的刀具座情況下，依據(jù)一種特別符合目的的解決方 案，其中刀具座對(duì)的兩個(gè)刀具座共同保持一個(gè)單元，可利用刀具座對(duì)的刀具座傳動(dòng)共同保持在這些刀具座內(nèi)的單元。其中這些單元可以這樣構(gòu)成，使其利用刀具座對(duì)的一個(gè)刀具座進(jìn) 行該單元功能的傳動(dòng)。依據(jù)一種特別具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案，利用刀具座對(duì)的每個(gè)刀具座 可傳動(dòng)單元的各自一個(gè)功能，從而通過刀具座對(duì)的兩個(gè)刀具座可以傳動(dòng)該單元的兩種不同功能。在具有刀具座對(duì)的機(jī)床一個(gè)實(shí)施例中可以特別有益實(shí)現(xiàn)更換刀具 的是，刀具庫(kù)包括設(shè)置在刀具座對(duì)內(nèi)的單元的、成對(duì)設(shè)置的夾持裝置。因此，例如可將兩個(gè)設(shè)置在夾持裝置內(nèi)的刀具同時(shí)裝入夾具頭內(nèi) 或者同時(shí)由夾具頭將兩個(gè)設(shè)置在刀具座上的刀具放置在夾持裝置內(nèi)。在此方面特別符合目的的是，成對(duì)設(shè)置的夾持裝置中一個(gè)未裝備 刀具和另一個(gè)裝備刀具，以及刀具座對(duì)中一個(gè)刀具座裝備刀具和另一 個(gè)未裝備刀具以及夾具基座在刀具庫(kù)上一次抓取時(shí)可將一個(gè)刀具座的 刀具放入一個(gè)夾持裝置內(nèi)并可將另一夾持裝置上的刀具裝入另一刀具 座內(nèi)。在夾具頭的形狀和刀具座在其上面的設(shè)置方面，在與依據(jù)本發(fā)明 的解決方案相互聯(lián)系上到目前尚未進(jìn)行詳細(xì)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(nèi) 的單元沖突危險(xiǎn)保持在盡可能低的程度上，最好夾具頭在至少兩個(gè)不 同側(cè)面上攜帶刀具座。更加有益的是，夾具頭在至少三個(gè)不同側(cè)面上攜帶刀具座。其中夾具頭的不同側(cè)面最好通過夾具頭的側(cè)平面形成，其中側(cè)平
面這樣設(shè)置，使相同平面垂線對(duì)著不同方向。其中這些側(cè)平面原則上可以凸起。但特別有益的是，夾具頭的側(cè)平面為扁平面。在夾具頭的構(gòu)成類型方面可以設(shè)想極其不同的幾何形狀。例如可以設(shè)想夾具頭球形或者橢圓形或者也可以錐形構(gòu)成，其中， 這些物體形狀也可以具有附加的展平面。依據(jù)一種對(duì)機(jī)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(gòu)成和第一回轉(zhuǎn)軸與側(cè)平面平行分布并穿過棱柱形體。其中，回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸的方向上 延伸，所述延伸至少與第一回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸的方向上延伸，所述延伸 至少相當(dāng)于垂直于第一回轉(zhuǎn)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(jù)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(diǎn)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(xiǎn)而使用保持在刀具座內(nèi)的單元。在夾具頭的延伸方面到目前同樣尚未進(jìn)行詳細(xì)說明。但為使夾具 頭在其尺寸方面不對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)尺寸產(chǎn)生不利影響，最好刀具夾具頭 橫向于第一回轉(zhuǎn)軸而具有最大延伸，所述延伸最高相當(dāng)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(zhuǎn)軸而具有最大延伸， 所述延伸最高相當(dāng)于最大刀具直徑的6倍。如果刀具夾具頭具有側(cè)平面，那么最好這些側(cè)平面與第一回轉(zhuǎn)軸 以最大相當(dāng)于最大工件直徑4倍的距離設(shè)置。更加有益的是，側(cè)平面與第一回轉(zhuǎn)軸的距離最大相當(dāng)于最大工件 直徑的2倍。此外依據(jù)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(duì)的側(cè)平面，以及彼此相對(duì)的側(cè)平面分別具有最高相當(dāng)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(dāng)于最大工件直徑的4倍，由 此可使夾具頭結(jié)構(gòu)更加緊湊。夾具頭在第一回轉(zhuǎn)軸方向上延伸的方面到目前同樣尚未進(jìn)行詳細(xì) 說明。依據(jù)一種結(jié)構(gòu)上特別適用的解決方案，夾具頭在第一回轉(zhuǎn)軸的 方向上延伸，所述延伸至少相當(dāng)于最大工件直徑的6倍。夾具頭環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸的可旋轉(zhuǎn)性方面，同樣結(jié)合依據(jù)本發(fā)明的 解決方案，到目前尚未進(jìn)行詳細(xì)說明。
例如可以設(shè)想，刀具夾具頭在兩個(gè)不同側(cè)面上各自裝備刀具且夾 具頭可以最大180°轉(zhuǎn)動(dòng)。但更加具有優(yōu)點(diǎn)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(zhuǎn)軸以至少270°轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以在夾具頭的多個(gè)側(cè)面上設(shè)置單元，這些單元然后可以通過夾具頭的轉(zhuǎn)動(dòng) 用于加工工件。更加具有優(yōu)點(diǎn)的是，夾具頭可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸至少360°轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而在夾具頭安裝單元時(shí)和使用這些單元時(shí)產(chǎn)生最佳的靈活性。在夾具頭環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸的可轉(zhuǎn)動(dòng)性方面可以設(shè)想極其不同的可 能性。依據(jù)一種解決方案，夾具頭可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸在分立的旋轉(zhuǎn)位置 上轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，這種分立旋轉(zhuǎn)位置可以通過夾具頭上具有的單元預(yù)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(gè)刀具或者 工件均可以利用自身的主方向以適當(dāng)?shù)姆绞蕉ㄏ?。在分立旋轉(zhuǎn)位置方面特別有益的是，分立旋轉(zhuǎn)位置彼此設(shè)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(yīng)的多行對(duì)稱。依據(jù)另一具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案，夾具頭的分立旋轉(zhuǎn)位置多于夾具 頭上的單元主方向。在此方面依據(jù)一種可能的解決方案，夾具頭分立旋轉(zhuǎn)位置之間的 角距小于10°。更加具有優(yōu)點(diǎn)的是，角距為1.25。的整數(shù)倍，也就是1.25° 或者2.5?；蛘?。。
作為對(duì)分立旋轉(zhuǎn)位置的選擇或者補(bǔ)充，依據(jù)另一具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施 例，夾具頭環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸作為通過機(jī)床控制裝置控制的B軸可轉(zhuǎn)動(dòng) 并因此機(jī)床控制裝置能夠?qū)A具頭在任意旋轉(zhuǎn)位置上轉(zhuǎn)動(dòng)，以便可以 在這些旋轉(zhuǎn)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(shè)置方面到目前尚未進(jìn)行詳細(xì)說明。例如刀 具座可以任意分配在夾具頭上。依據(jù)一種特別對(duì)于使用夾具頭時(shí)控制和無沖突有益的解決方案， 夾具頭具有至少兩個(gè)刀具座，利用它們的主方向處于一個(gè)共用平面上。其中，平面最好這樣設(shè)置，使其與第一回轉(zhuǎn)軸橫向特別是垂直分布。如果夾具頭具有至少兩個(gè)在回轉(zhuǎn)軸的方向上彼此相距設(shè)置的平 面，在該平面內(nèi)分別設(shè)置至少一個(gè)刀具座，則將多個(gè)刀具座設(shè)置在夾 具頭上是更加理想地。更加具有優(yōu)點(diǎn)的是，每個(gè)平面內(nèi)設(shè)置多個(gè)刀具座，特別在夾具頭 的不同側(cè)面上也設(shè)置多個(gè)刀具座。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)為下面依據(jù)本發(fā)明解決方案幾個(gè)實(shí)施例的說明以及附圖的主題。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第一實(shí)施例的透視圖；圖2示出箭頭A方向上依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第一實(shí)施例的側(cè)視圖；圖3示出沿圖1中線段3-3的剖面；圖4示出第一實(shí)施例中對(duì)應(yīng)于圖2的作用于工件的刀具的側(cè)視圖； 圖5示出夾具頭在其第一回轉(zhuǎn)軸方向上的視圖； 圖6示出對(duì)應(yīng)于圖2第一實(shí)施例的虛線所示的托架工作位置和實(shí) 線所示的托架更換位置的視圖；圖7示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第二實(shí)施例與圖1類似的透視圖； 圖8示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第三實(shí)施例與圖l類似的透視圖； 圖9示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第四實(shí)施例與圖l類似的透視圖；圖10示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第四實(shí)施例與圖2類似的視圖及刀具 庫(kù)和工件輸送和輸出裝置的圖示；圖11示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第五實(shí)施例與圖IO類似的圖示；圖12示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第六實(shí)施例與圖2類似的圖示；圖13示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第七實(shí)施例的透視圖；圖14示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第八實(shí)施例的俯視圖；圖15示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第九實(shí)施例與圖14類似的俯視圖；圖16示出依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第十實(shí)施例與圖2類似的側(cè)視圖；圖17示出通過依據(jù)本發(fā)明回轉(zhuǎn)單元的經(jīng)過第一和第二回轉(zhuǎn)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(duì)應(yīng)圖17中的回轉(zhuǎn)單元的夾具頭上同時(shí)更換刀具的示圖；圖22示出刀架的示意圖，該刀架可以同時(shí)裝在夾具頭的兩個(gè)主軸內(nèi)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(gè)刀具的刀架示意圖；圖25示出另一可裝在夾具頭兩個(gè)主軸內(nèi)的刀架示意圖，該刀架具有設(shè)置在其上面可借助一個(gè)主軸傳動(dòng)的刀具主軸；圖26示出可共同裝在兩個(gè)主軸內(nèi)的刀架及設(shè)置在其上面的刀具轉(zhuǎn)塔的側(cè)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(shè)置在其上面的包括多個(gè)刀具主軸的轉(zhuǎn)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(gè)主軸內(nèi)的刀架及設(shè)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(jù)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)單元第二實(shí)施例與圖17類似的示圖； 圖33示出圖32的回轉(zhuǎn)單元處于第一回轉(zhuǎn)位置在箭頭E方向上的 俯視圖；以及圖34示出圖32的回轉(zhuǎn)單元處于第二回轉(zhuǎn)位置在箭頭E方向上的 俯視圖。
具體實(shí)施方式
圖1和2所示機(jī)床的第一實(shí)施例包括一個(gè)整體采用IO標(biāo)注的床身， 其具有與地面接觸的底座12并在該底座上面設(shè)置一個(gè)整體采用14標(biāo) 注的運(yùn)動(dòng)單元，用于使刀具WZ例如刀具WZ1相對(duì)于工件WS運(yùn)動(dòng)以 切削加工工件WS。運(yùn)動(dòng)單元14具有一個(gè)整體采用20標(biāo)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(cè)設(shè)置在托架24彼此平行分布的臂22a、 b之間 并相對(duì)于托架24環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸26可轉(zhuǎn)動(dòng)支承。托架24此外包括一個(gè)主體28，托架24的兩個(gè)臂22a、 b從該主體 出發(fā)而延伸并且所述主體在對(duì)立于夾具基座30的自身側(cè)可環(huán)繞第二回 轉(zhuǎn)軸32轉(zhuǎn)動(dòng)。夾具基座30設(shè)置在一個(gè)X刀架溜板34上，所述滑動(dòng)架在其自身 側(cè)借助X導(dǎo)軌36可在所謂的X方向上相對(duì)于床身IO移動(dòng)。 夾具基座30最好為此還具有可相對(duì)于X刀架溜板34移動(dòng)的Y刀 架溜板44，后者借助Y導(dǎo)軌46在X刀架溜板34上引導(dǎo)，從而夾具基 座30整體上可相對(duì)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(dòng)。在依據(jù)本發(fā)明的機(jī)床第一實(shí)施例中，將工件WS保持在一個(gè)加工 刀具座BA內(nèi)，例如一個(gè)正面設(shè)置在工件主軸50上的卡盤內(nèi)，該工件 主軸在自身側(cè)主軸外殼52內(nèi)環(huán)繞主軸中心線54可轉(zhuǎn)動(dòng)支承，其中， 主軸外殼52自身在一個(gè)Z刀架溜板56上引導(dǎo)，后者通過Z導(dǎo)軌58相 對(duì)于床身IO在Z方向上可運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)。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(jī)床上常 見的那樣。在最簡(jiǎn)單的情況下，可以利用本發(fā)明的機(jī)床通過夾具頭20在X方 向上根據(jù)X刀架溜板34的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)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(jī)床控制裝置M控制的相應(yīng)移動(dòng)， 利用刀具WZ1加工工件WS。其中，夾具頭20相對(duì)于托架24環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸26的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通 過機(jī)床控制裝置M鎖住和托架24相對(duì)于夾具基座30環(huán)繞第二回轉(zhuǎn)軸 32的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也通過機(jī)床控制裝置M鎖住并且此外在Y方向上不進(jìn)行 移動(dòng)，從而夾具頭20剛性跟隨X刀架溜板34在X方向上的運(yùn)動(dòng)。這 種解決方案可以為環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸26和環(huán)繞第二回轉(zhuǎn)軸32的回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)使用伺服驅(qū)動(dòng)裝置，所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置不產(chǎn)生用于加工工件WS的 轉(zhuǎn)矩，而是明顯更小的轉(zhuǎn)矩，而且伺服驅(qū)動(dòng)裝置通過機(jī)床控制裝置M
可控制的制動(dòng)鎖住。在常規(guī)車削加工的過程中切削工件WS的材料時(shí)，刀具WZ1在穿過主軸中心線54分布的第一運(yùn)動(dòng)平面60內(nèi)進(jìn)給，其中，在這種常規(guī) 的車削加工時(shí)形成與第一運(yùn)動(dòng)平面60垂直分布的主切削力62(圖3)。此外，依據(jù)本發(fā)明的第一回轉(zhuǎn)軸26和第二回轉(zhuǎn)軸32這樣定向， 使這兩個(gè)回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸26、 32之一的轉(zhuǎn)矩，而是通過形成回轉(zhuǎn)軸26、 32的軸承而 接收。因此，第一回轉(zhuǎn)軸26和第二回轉(zhuǎn)軸32與第一運(yùn)動(dòng)平面60垂直分 布，該平面在自身側(cè)與X方向平行分布，在該平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)刀具WZ1向 工件WS方向上的迸給。依據(jù)目的，托架24以分布在回轉(zhuǎn)軸26、 32之間的縱軸線66在加 工位置上基本平行于第一運(yùn)動(dòng)平面60延伸并投影到第一運(yùn)動(dòng)平面60 上X方向約-45。至約+45°的角度范圍內(nèi)，更加有益的是在約-30°至+ 約30。的角度范圍內(nèi)，其中，夾具頭20靠近工件WS并因此靠近主軸 中心線54設(shè)置，而主體28處于夾具頭20遠(yuǎn)離主軸中心線54的一側(cè) 上。此外，夾具頭20由于可在Y方向上運(yùn)動(dòng)而可在與回轉(zhuǎn)軸26、 32 平行分布的第二運(yùn)動(dòng)平面68上運(yùn)動(dòng)。就此給出了一種簡(jiǎn)單車床的常規(guī)功能。但夾具頭20借助機(jī)床控制裝置M可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸26的旋轉(zhuǎn)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(diào)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(zhuǎn)軸26的轉(zhuǎn)動(dòng)使得可以采用設(shè)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(dòng)刀具，例如銑刀或者鉆頭，而刀具座A2為設(shè)置 在夾具頭20上的刀具主軸70的刀具座，用于傳動(dòng)刀具WZ2環(huán)繞其旋 轉(zhuǎn)軸WZD旋轉(zhuǎn)。因此，夾具頭20可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸26的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生與公知B軸的 相同功能。此外，第一回轉(zhuǎn)軸26如圖5所示提供的可能性是，多個(gè)刀具WZ1 和WZ2可以設(shè)置在夾具頭20上并用于加工工件。多個(gè)刀具WZ，例如刀具WZ1和WZ2最好這樣設(shè)置在夾具頭20 上，使刀具切削WZS1和WZS2相關(guān)于第一回轉(zhuǎn)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(cè)72上裝備具有兩個(gè)固定 刀具WZ1和WZ3的夾具組T，兩個(gè)固定刀具安裝在夾具組T的刀具 座A1和A3內(nèi)。在此方面，夾具組T可以連同預(yù)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(jù)目的的實(shí)施方式中，固定裝 置可通過機(jī)床控制裝置M松開，從而夾具組T可作為一個(gè)通過機(jī)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(cè)72相鄰的側(cè)74凸起，該刀具與刀具 座A2相配合，該刀具座在自身側(cè)構(gòu)成為設(shè)置在夾具頭20上的刀具主 軸70并構(gòu)成為更換刀具座，通過機(jī)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(cè)72相對(duì)的側(cè)76和與側(cè)74相對(duì) 的側(cè)78也可以裝備刀具WZ，最好是固定設(shè)置的刀具。特別是刀具WZ1、 WZ2和WZ3彼此相對(duì)這樣設(shè)置，使這些刀具 在一個(gè)與回轉(zhuǎn)軸26垂直分布并穿過刀具WZ1、 WZ2和WZ3分布的平 面64內(nèi)彼此始終具有基本相當(dāng)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(zhuǎn)軸26垂直分布的平面 內(nèi)。這一點(diǎn)一方面可以這樣實(shí)現(xiàn)，即所有刀具WZ1、 WZ2和WZ3在 一個(gè)相同于平面64的平面內(nèi)延伸，或者也可以這樣，使每個(gè)刀具WZ1、 WZ2和WZ3各自在一個(gè)與平面64平行的平面上延伸，這些平面與第 一回轉(zhuǎn)軸26垂直分布(圖5)。通過夾具頭20可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸26的轉(zhuǎn)動(dòng)可使，每個(gè)刀具WZ1、 WZ2和WZ3在相對(duì)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(jù)夾具頭20相對(duì)于托 架24圍繞回轉(zhuǎn)軸26的轉(zhuǎn)動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)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(gè)平側(cè)72、 74、 76和78，它們?cè)谂c回轉(zhuǎn)軸 26垂直延伸的平面64內(nèi)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(cè)72、 74、 76和78的延伸至少大約相當(dāng)于工件WS的 最大直徑。
各自刀具WZ1、 WZ2或者WZ3或者所有三個(gè)刀具WZ1、 WZ2 和WZ3所處的平面64至少在常規(guī)的車削加工時(shí)與穿過主軸中心線54 并與X方向平行分布的第一運(yùn)動(dòng)平面60相重合，從而通過夾具頭20 在X方向上的運(yùn)動(dòng)使該刀具WZ1或者WZ3如在公知的機(jī)床上那樣可 在X方向上進(jìn)給。如果利用受傳動(dòng)的刀具WZ2實(shí)現(xiàn)在第一運(yùn)動(dòng)平面60外的工件WS 的加工，可在Y方向上的運(yùn)動(dòng)則是具有優(yōu)點(diǎn)的，從而使夾具頭20可以 在Y方向上進(jìn)行移動(dòng)。依據(jù)本發(fā)明的解決方案，如果第一回轉(zhuǎn)軸26與第二運(yùn)動(dòng)軸32平 行和兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軸26和32與第一運(yùn)動(dòng)平面60橫向，最好垂直分布，則 可以具有優(yōu)點(diǎn)地獲得符合目的的運(yùn)動(dòng)學(xué)。借助機(jī)床控制裝置M使托架24可環(huán)繞第二回轉(zhuǎn)軸32回轉(zhuǎn)，可使 夾具頭20在朝向工件WS靠近的加工位置上運(yùn)動(dòng)到通過圖6中實(shí)線放 大示出的更換位置上而無需X方向上的大移動(dòng)行程，在所述加工位置 上夾具頭20的第一回轉(zhuǎn)軸26例如可在加工運(yùn)動(dòng)區(qū)80(圖l)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，， 在所述更換位置上第一回轉(zhuǎn)軸26可在更換運(yùn)動(dòng)區(qū)90內(nèi)運(yùn)動(dòng)。整體上因此可以產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)82，如果不考慮Y方向上的運(yùn)動(dòng)， 所述運(yùn)動(dòng)區(qū)一方面通過X方向上的移動(dòng)行程限定且另一方面通過托架 24的長(zhǎng)度特別是第一回轉(zhuǎn)軸26與第二回轉(zhuǎn)軸32的距離而限定。在這種擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)區(qū)中，可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)例如與運(yùn)動(dòng)單元14的刀 具更換或者工件更換的附加功能，而加工運(yùn)動(dòng)區(qū)80不受限制。更確切地說，加工運(yùn)動(dòng)區(qū)80不受在更換運(yùn)動(dòng)區(qū)90內(nèi)進(jìn)行的附加 功能的影響。
在此方面，更換運(yùn)動(dòng)區(qū)90例如包括加工運(yùn)動(dòng)區(qū)80不包括的全部 區(qū)域。出于可簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)和實(shí)施更換運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)所要實(shí)施的功能的原因，單 個(gè)更換運(yùn)動(dòng)區(qū)90或者這些更換運(yùn)動(dòng)區(qū)90最好處于運(yùn)動(dòng)區(qū)82的外部區(qū) 域內(nèi)并依據(jù)目的處于加工運(yùn)動(dòng)區(qū)80外，從而在實(shí)現(xiàn)分配給單個(gè)更換運(yùn) 動(dòng)區(qū)或者這些更換運(yùn)動(dòng)區(qū)的功能時(shí)可以簡(jiǎn)單地產(chǎn)生合適的空間關(guān)系。如果回轉(zhuǎn)軸26處于更換運(yùn)動(dòng)區(qū)90內(nèi)，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(kù)100中取出刀具或 者裝入刀具，其中，刀架裝置102在自身側(cè)構(gòu)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(yùn)動(dòng)以及必要時(shí)X刀架溜板34的運(yùn) 動(dòng)將各自的刀具WZ裝入其中或者從中取出。因此，可使刀具庫(kù)100僅具有固定的刀架裝置102并因此構(gòu)成最 簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，但卻可以實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單地更換刀具WZ。在此方面，刀具庫(kù)100的刀架裝置102在最簡(jiǎn)單的情況下最好處 于平面70內(nèi)，在夾具基座30可在Y方向上運(yùn)動(dòng)的情況下，還可將刀 架裝置102設(shè)置在與平面60平行的平面內(nèi)，因?yàn)殡S著托架24回轉(zhuǎn)到 更換位置的同時(shí)，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(dá)到更換位置的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是， 由此夾具頭20可以簡(jiǎn)單地在平面64或者與其平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(nèi)的運(yùn)動(dòng)而裝入刀架裝置102內(nèi)。在刀具WZ裝入刀架裝置102內(nèi)的安裝運(yùn)動(dòng)中，還要額外協(xié)調(diào)夾 具頭20環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸26的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而且必要時(shí)還利用X刀架溜
板34在X方向上的運(yùn)動(dòng)進(jìn)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(nèi)。在圖7所示依據(jù)本發(fā)明機(jī)床的第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相同 的那些特征具有相同的附圖符號(hào)，所以與此相關(guān)的內(nèi)容可參閱第一實(shí) 施例的詳細(xì)說明。與第一實(shí)施例相反，在第二實(shí)施例中，夾具頭20上刀具WZ設(shè)置 在總計(jì)三個(gè)彼此平行但不同的平面64a、 64b和64c內(nèi)，從而如果這些 刀具WZ工作在第一運(yùn)動(dòng)平面60上，則需要夾具基座30在Y方向上 移動(dòng)。例如刀具WZ1和WZ3處于平面64a內(nèi)，相反在回轉(zhuǎn)軸26的方向 上具有偏移設(shè)置的刀具WZ4和WZ5，其與刀具WZ1和WZ3類型相同， 也就是固定設(shè)置在夾具頭20上的刀具，但處于平面64c內(nèi)。此外處于平面64b內(nèi)的是兩個(gè)受傳動(dòng)的刀具，即刀具WZ2和WZ6， 可傳動(dòng)安裝在兩個(gè)相應(yīng)受傳動(dòng)的刀具座A2和A6上。通過夾具基座30在Y方向上的移動(dòng)，現(xiàn)在受傳動(dòng)的刀具WZ2和 WZ6或者在第一運(yùn)動(dòng)平面60內(nèi)或者在與其平行的平面內(nèi)可使用在工件 ws上。此外，例如刀具WZ1和WZ3以及WZ4和WZ5構(gòu)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(gè)位置，在該位置 上這些刀具處于第一運(yùn)動(dòng)平面60內(nèi)，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(yùn)動(dòng)平面60相重合。其他方面依據(jù)本發(fā)明機(jī)床的第二實(shí)施例相當(dāng)于第一實(shí)施例，從而 為相同的部件使用了相同的附圖符號(hào)并在說明方面的全部?jī)?nèi)容可以參
閱對(duì)第一實(shí)施例的詳細(xì)說明。在圖8所示的第三實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相反將夾具頭20構(gòu)成為，使刀具WZ1、 WZ2和WZ3處于平面64a內(nèi)，而刀具WZ4、 WZ5 和WZ6處于平面64c內(nèi)，從而通過夾具頭30在Y方向上的移動(dòng)，設(shè) 置在平面64a和64c上的刀具WZ例如可以使用在第一運(yùn)動(dòng)平面60內(nèi) 或者也可以與該平面相距使用。其他方面依據(jù)本發(fā)明機(jī)床的第三實(shí)施例與前述實(shí)施例相應(yīng)，從而 相同的部件具有相同的附圖符號(hào)并可以參閱與其相關(guān)的全部?jī)?nèi)容。在圖9和圖IO所示的第四實(shí)施例中，與前述實(shí)施例相反，將工件 主軸50固定設(shè)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(yùn)動(dòng)。由此，刀具WZ與工件WS之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)僅通過運(yùn)動(dòng)單元14實(shí)現(xiàn)。在該運(yùn)動(dòng)單元上，刀具wz與工件ws之間在z方向上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以由此實(shí)現(xiàn)，即，托架24可環(huán)繞第二回轉(zhuǎn)軸32回轉(zhuǎn)，并且通過X 刀架溜板在X方向上的移動(dòng)以及夾具頭20環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸26的同時(shí) 轉(zhuǎn)動(dòng)，通過這三個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的內(nèi)插可達(dá)到每個(gè)刀具WZ可以在Z方向上 的線性運(yùn)動(dòng)。由此在利用刀具WZ中的之一加工工件WS時(shí)必須，將回轉(zhuǎn)軸26 和32構(gòu)造為在加工工件WS期間可利用機(jī)床控制裝置M無級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)的回 轉(zhuǎn)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(dá)到 在Z方向上的任意位置并可以實(shí)現(xiàn)在Z方向上任意的進(jìn)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(jìn)給也同時(shí)發(fā) 生并在需要時(shí)也發(fā)生在Y方向上，正如前述實(shí)施例中所介紹的那樣。
在如圖IO所示依據(jù)本發(fā)明機(jī)床的第四實(shí)施例中，更加充分地利用了托架24的回轉(zhuǎn)可能性，即在借助托架24環(huán)繞第二回轉(zhuǎn)軸32的回轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)以及夾具頭20環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸26可能的同時(shí)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的情況下， 以及需要時(shí)在X刀架溜板34運(yùn)動(dòng)后將毛坯工件WSR卡緊，裝入加工 刀具座BA內(nèi)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(duì)側(cè)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?cè)O(shè)置在運(yùn)動(dòng)區(qū)82的邊緣上，回轉(zhuǎn)軸26通 過運(yùn)動(dòng)單元14可運(yùn)動(dòng)在所述全部運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)，由此托架24在更換刀具 WZ的運(yùn)動(dòng)下絕不會(huì)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(duì) 立于刀具WZ2側(cè)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(gòu)成為運(yùn)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(yùn)輸?shù)剿龃_定位置或從所述確定位置運(yùn) 出，從而絕對(duì)不需要附加的操作或者固定用來更換工件WS。依據(jù)本發(fā)明解決方案的優(yōu)點(diǎn)特別是在于，即使較重的工件也可以 簡(jiǎn)單地通過運(yùn)動(dòng)裝置14裝入加工刀具座BA內(nèi)或者從其取出，因?yàn)閷?duì) 于夾具頭20用于加工工件WS的運(yùn)動(dòng)來說，反正需要很大的力以達(dá)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?qū)⑻貏e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(nèi)。此外在圖9和IO所示的第四實(shí)施例中，與前述實(shí)施例相同的那些 部件具有相同的附圖符號(hào)，從而可以結(jié)合前述實(shí)施例參閱對(duì)其說明的
全部?jī)?nèi)容。在圖ll所示的第五實(shí)施例中，依據(jù)前述實(shí)施例，特別是依據(jù)第四 實(shí)施例，將兩個(gè)機(jī)床彼此相對(duì)這樣設(shè)置，使運(yùn)動(dòng)單元1+和142處于床身10i和102彼此相對(duì)的側(cè)面上，從而可以從夾具頭20t上將對(duì)前側(cè)進(jìn) 行加工的工件WS從工件主軸50,上取下并將其轉(zhuǎn)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(duì)其后側(cè)進(jìn)行加工。但作為選擇或者補(bǔ)充，也可以設(shè)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(shí)施例中所介紹的操作工件WS時(shí)的優(yōu)點(diǎn)與高效的前 后側(cè)加工相結(jié)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(cè)時(shí)的完全新的設(shè)計(jì)可能性。此外在該實(shí)施例中，與前述實(shí)施例相同的那些部件具有相同的附 圖符號(hào)，從而為對(duì)其說明可以參閱前述實(shí)施例的全部?jī)?nèi)容。在圖12所示的第六實(shí)施例中，將運(yùn)動(dòng)單元14這樣設(shè)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(cè)。因此刀具WZ與前述實(shí)施例相反，在切削加工時(shí)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(jiǎn)單掉 落和切屑的簡(jiǎn)單排出。其他方面第六實(shí)施例與前述實(shí)施例以相同方式構(gòu)成，從而為此可 以參閱詳細(xì)說明的全部?jī)?nèi)容。 在圖13所示依據(jù)本發(fā)明機(jī)床的第七實(shí)施例中，床身10'包括一個(gè)縱向支撐120和一個(gè)設(shè)置在縱向支撐120端側(cè)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(yùn)動(dòng)單元14'的Z刀架溜板124借助Z導(dǎo)軌 126可移動(dòng)引導(dǎo)，從而在該實(shí)施例中運(yùn)動(dòng)單元14'本身可在Z方向上移 動(dòng)。在Z刀架溜板上安裝有可在Y方向上移動(dòng)的Y刀架溜板44，該 刀架溜板利用Y導(dǎo)軌46引導(dǎo)到Z刀架溜板124處。托架24以與前述全部實(shí)施例所述的相同方式可環(huán)繞第二回轉(zhuǎn)軸 32相對(duì)于夾具基座30回轉(zhuǎn)，后者設(shè)置在Y刀架溜板44上并通過Y導(dǎo) 軌46引導(dǎo)并且夾具頭20相對(duì)于托架24可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸26回轉(zhuǎn)。夾具頭20上同樣設(shè)置了刀具WZ，其可相對(duì)于工件WS運(yùn)動(dòng)，確 切地說是在Z方向上通過運(yùn)動(dòng)單元14'的Z刀架溜板124，在Y方向上 通過運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使夾具頭20在主軸中心線54方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使夾具頭20 進(jìn)行相應(yīng)配合的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和此外Z刀架溜板124在Z方向上相應(yīng)的配 合運(yùn)動(dòng)，以便刀具WZ在X方向上進(jìn)給時(shí)補(bǔ)償托架24在Z方向上的運(yùn) 動(dòng)。其他方面第七實(shí)施例以與前述實(shí)施例相同的方式構(gòu)成，從而為相 同的部件使用相同的附圖符號(hào)并可以參閱對(duì)其詳細(xì)說明的全部?jī)?nèi)容。在圖14所示的第八實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)單元14'和14'G的設(shè)置依據(jù)第 六實(shí)施例組合成反主軸機(jī)床，其中為工件主軸50分配一個(gè)工件反主軸50G，其相對(duì)于縱向支撐120同樣可在Z方向上移動(dòng)，以便可以將工件 WS從工件主軸50取下并加工后側(cè)。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(shè)置。此外，為工件主軸50分配運(yùn)動(dòng)單元14'和為工件對(duì)應(yīng)主軸50G分 配運(yùn)動(dòng)單元14'G。在第八實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)單元14'這樣設(shè)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(shè)置，而主體28處于夾具頭20遠(yuǎn)離加工刀 具座BA的側(cè)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(yùn) 動(dòng)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(nèi)。其中，運(yùn)動(dòng)單元14'這樣構(gòu)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(shí)現(xiàn)在主軸中心 線54相對(duì)于主體28側(cè)面上進(jìn)行加工并因此可以在X方向上實(shí)現(xiàn)一種 很大的軸空程。分配給工件反主軸50G的運(yùn)動(dòng)單元14'G以同樣的方式設(shè)置和構(gòu) 成，從而其主體28G相關(guān)于夾具頭20G設(shè)置在與工件反主軸的加工刀 具座BA相對(duì)立的側(cè)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(shè)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(yīng)加工刀具座BA 之間。但在第八實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)單元14'、 14G'中還能夠改變也就是調(diào)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(dòng) 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(yùn)動(dòng)區(qū)82、 82G彼此在主軸中心線54的區(qū) 域內(nèi)重疊并此外通過操作室130的壁128而限制。此外，通過第八實(shí)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(nèi)輸送到運(yùn)動(dòng)單元14'G的運(yùn)動(dòng) 區(qū)82內(nèi)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(nèi)從運(yùn)動(dòng)區(qū)82取出。為此夾具頭20G最好具有工件抓具114。此外，在運(yùn)動(dòng)單元14'運(yùn)動(dòng)區(qū)82的外部區(qū)域132a、 132b和132c 內(nèi)，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(nèi)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(jìn) 行交換。在圖15所示的第九實(shí)施例中，托架24G的主體28G也是設(shè)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(zhuǎn)軸32G回轉(zhuǎn)時(shí)托架24WG也可以同時(shí)回轉(zhuǎn)。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(zhuǎn)
軸26WG回轉(zhuǎn)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(yīng)工件主軸 50G或者工件主軸50上的工件WS，正如結(jié)合例如第八實(shí)施例所介紹 的那樣，從而可參閱與其相關(guān)的全部?jī)?nèi)容。在圖16所示的第十實(shí)施例中，將運(yùn)動(dòng)單元14對(duì)應(yīng)第五實(shí)施例構(gòu) 成，但區(qū)別在于，在本實(shí)施例中夾具頭20上保持一個(gè)帶有工件WS加 工刀具座BA的工件主軸50'，該工件可通過運(yùn)動(dòng)單元14運(yùn)動(dòng)，而且是 以公知的方式在X方向上通過X刀架溜板34運(yùn)動(dòng)，與第五實(shí)施例所述 的Y方向相結(jié)合平行于回轉(zhuǎn)軸26、 32并可環(huán)繞回轉(zhuǎn)軸26、 32回轉(zhuǎn)， 從而工件主軸50'在空間上對(duì)應(yīng)這些回轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)軸可運(yùn)動(dòng)并可將工件 WS定位。在第十實(shí)施例中，因此可以進(jìn)行相當(dāng)于具有垂直主軸的車床加工的加工，從而例如單個(gè)刀具wzv固定設(shè)置在作為刀具wzv的刀具座WZA構(gòu)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(gè)刀具WZV運(yùn)動(dòng)，以便對(duì)其進(jìn)行加工， 例如通過工件WS環(huán)繞主軸中心線54'的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行車削加工。在這種車削加工時(shí)，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(shí)現(xiàn)與垂直主軸機(jī)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(zhuǎn)軸26回 轉(zhuǎn)，使主軸中心線54'幾乎水平分布并在該位置上同樣實(shí)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(gòu)成的刀架136 上并在自身側(cè)幾乎水平定向。因此，可以特別簡(jiǎn)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(duì)一個(gè)和同一個(gè)工件WS進(jìn)行加工。在與到目前所介紹的各實(shí)施例的相互聯(lián)系下，尚未涉及如何實(shí)施 回轉(zhuǎn)單元，所述回轉(zhuǎn)單元包括可環(huán)繞回轉(zhuǎn)軸26轉(zhuǎn)動(dòng)的夾具頭20和可 環(huán)繞回轉(zhuǎn)軸32相對(duì)于夾具基座30轉(zhuǎn)動(dòng)的托架24。圖17所示回轉(zhuǎn)單元的實(shí)施例，包括一個(gè)作為導(dǎo)管構(gòu)成的夾具基座 30，其上面安裝有作為內(nèi)管構(gòu)成的內(nèi)部體140，用于支承包括內(nèi)部體 140、套筒形構(gòu)成的主體28。此外內(nèi)部體140具有兩個(gè)在回轉(zhuǎn)軸32的方向上彼此相距設(shè)置的轉(zhuǎn) 盤軸承142、 144,這兩個(gè)軸承既在與回轉(zhuǎn)軸32的徑向上也在與回轉(zhuǎn)軸 32軸向上支承套筒形構(gòu)成并搭接內(nèi)部體140的主體28。轉(zhuǎn)盤軸承142與144之間設(shè)置一個(gè)整體采用150標(biāo)注的驅(qū)動(dòng)電機(jī)， 實(shí)施為所謂力矩電動(dòng)機(jī)，也就是圓形線性電動(dòng)機(jī)，其包括位于內(nèi)管140 上的定子152和設(shè)置在主體28上的轉(zhuǎn)子154，從而通過該驅(qū)動(dòng)電機(jī)150 可使主體28相對(duì)于內(nèi)管140扭轉(zhuǎn)。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(zhuǎn)軸26轉(zhuǎn)動(dòng)支承。為此在托架22a上具有兩個(gè)彼此預(yù)張緊的主軸承162a、 162b，它 們?cè)O(shè)置在托架22a的刀具座164內(nèi)并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地引導(dǎo)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(nèi)還具有一個(gè)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(duì)的側(cè)面而起始延伸。 為了將托架24上的夾具頭20可轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)，軸承凸緣166 —直延 伸到樞軸承162a、 162b與夾具頭20相對(duì)的側(cè)面上并攜帶一個(gè)抗扭設(shè)置 在軸承凸緣166上的、在樞軸承162a、 162b背離夾具頭20側(cè)面上的轉(zhuǎn) 子174，該轉(zhuǎn)子分布在整體采用180標(biāo)注的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子176內(nèi)部， 其中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)180同樣作為所謂的力矩電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。其中定子176處于與托架24固定連接的定子外殼182內(nèi)部，從而 定子176抗扭設(shè)置于托架24處。在所示的實(shí)施例中，在回轉(zhuǎn)軸26、32的方向上所見，驅(qū)動(dòng)電機(jī)150 和驅(qū)動(dòng)電機(jī)180偏移設(shè)置，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)180在與回轉(zhuǎn)軸26的徑向上 具有大于驅(qū)動(dòng)電機(jī)150的轉(zhuǎn)子154與回轉(zhuǎn)軸26最小距離的延伸，從而 驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(zhuǎn)矩和制動(dòng)矩的情況下優(yōu)化設(shè)計(jì)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)150、 180。在圖17所示的實(shí)施例中，在夾具頭20內(nèi)提供了作為刀具座A的、 兩個(gè)彼此平行設(shè)置而形成刀具座對(duì)的主軸190a、 190b，它們從自身側(cè) 分別通過前主軸軸承192a、 192b以及后主軸軸承194a、 194b可轉(zhuǎn)動(dòng)支 承在夾具頭20內(nèi)并通過連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)196耦合連接，其中，連接傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)196或者同步傳動(dòng)兩個(gè)主軸190a、 190b，也就是說，二者以相同 的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，或者連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)196是一種變速機(jī)構(gòu)，例如主軸190b 比主軸190a快速旋轉(zhuǎn)。刀具主軸的傳動(dòng)通過一個(gè)穿過夾具頭20的軸承凸緣166并可轉(zhuǎn)動(dòng) 支承在其中的傳動(dòng)軸198而進(jìn)行，該軸在其靠近刀具主軸190a的末端 上攜帶一個(gè)齒輪200，該齒輪與一個(gè)圓周面支承在刀具主軸190a上的 齒輪202嚙合。傳動(dòng)軸198的傳動(dòng)通過一個(gè)皮帶傳動(dòng)裝置204進(jìn)行，該裝置從回 轉(zhuǎn)軸26到回轉(zhuǎn)軸32支承在驅(qū)動(dòng)電機(jī)180遠(yuǎn)離夾具頭20的側(cè)面上且具
有與回轉(zhuǎn)軸26同軸設(shè)置位于傳動(dòng)軸198上的皮帶輪206和與回轉(zhuǎn)軸32 同軸設(shè)置的皮帶輪208，這兩個(gè)皮帶輪通過例如齒輪皮帶的傳動(dòng)皮帶 210耦合連接。皮帶輪208處于主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)220的與回轉(zhuǎn)軸32同軸設(shè)置的從動(dòng) 軸212之上，所述主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)嵌入內(nèi)管140的內(nèi)腔214并利用支承 套管216而固定因此相對(duì)于夾具基座30固定設(shè)置并部分至少嵌入也處 于驅(qū)動(dòng)電機(jī)150內(nèi)部的內(nèi)腔214內(nèi)。因此實(shí)現(xiàn)了主軸190a、 b的傳動(dòng)的緊湊和節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)。因此利用主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)220通過皮帶傳動(dòng)裝置204和傳動(dòng)軸198 實(shí)現(xiàn)了直接傳動(dòng)主軸190a，例如該主軸轉(zhuǎn)速慢于主軸190b并因此為更 大的轉(zhuǎn)矩而設(shè)計(jì)，該轉(zhuǎn)矩可以直接通過皮帶傳動(dòng)裝置204和傳動(dòng)軸198 而傳遞到主軸190a上，而連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)196從主軸190a出發(fā)以更高的 轉(zhuǎn)速，但以更小的傳動(dòng)矩傳動(dòng)主軸190b。此外，每個(gè)主軸190a、 190b具有各自一個(gè)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(nèi)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(jī)床控制裝置M控制 的、保持在固定裝置222a、 222b內(nèi)的單元通過機(jī)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(shè)置， 使這些主軸中心線彼此平行分布以及與第一回轉(zhuǎn)軸26相切，以及此外 依據(jù)目的最好這樣設(shè)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(gè)彼此平行設(shè)置的主軸l卯a(chǎn)、 190b的這 種構(gòu)成中，如圖18所示，作為這種結(jié)構(gòu)采用的單元，能夠在這些主軸 190a、 190b內(nèi)配置不同的刀具，例如圖18所示，主軸190a內(nèi)設(shè)置鉆 頭232和在主軸190b內(nèi)設(shè)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(gè)主軸190a、 l卯b時(shí)，能夠?qū)⑦@些主軸 這樣設(shè)置在夾具頭20內(nèi)，使其能夠同時(shí)抓取刀具WZ，例如刀具232 和234的兩個(gè)夾持裝置102a、 102b。因此兩個(gè)刀具232、 234可以同時(shí)更換到主軸190a、 190b內(nèi)。如果主軸190a、 190b之一裝備一個(gè)刀具WZ和主軸l卯a(chǎn)、 190b 之一不裝備刀具，是特別有益的。在這種情況下，通過啟動(dòng)刀具庫(kù)IOO 利用與主軸190a、 190b相應(yīng)設(shè)置的夾持裝置102a、 102b可以將刀具更 換到?jīng)]有刀具的主軸內(nèi)并同時(shí)將保持在另一主軸190a、 190b上的刀具 放置在相應(yīng)的夾持裝置內(nèi)。例如，如果主軸190a無刀具和主軸190b上設(shè)置刀具234，那么通 過一次性地啟動(dòng)刀具庫(kù)IOO可以利用夾持裝置102a、 102b將設(shè)置在夾 持裝置102a上的刀具232由主軸l卯a(chǎn)接收并將處于主軸190b上的刀 具234放置在夾持裝置102b內(nèi)。因此，夾具頭20在刀具庫(kù)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(shè)置的主 軸190a、 190b發(fā)生沖突的危險(xiǎn)。兩個(gè)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(gè)軸的整體而共同容納車刀240的一個(gè)刀架242，其 中，刀架242具有一個(gè)可裝入主軸190a的凸緣224a和一個(gè)可裝如主軸 190b的凸緣244b，其中，兩個(gè)凸緣244a和244b可固定在主軸190a、 190b的相應(yīng)固定裝置222a、 222b內(nèi)。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(gè)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(dòng)。作為對(duì)此的替代，如圖23所示，也可以將一個(gè)重型鉆頭246利用 刀架242固定在兩個(gè)主軸190a、 190b內(nèi)。如圖24所示還可以利用一個(gè)刀架242固定多個(gè)車刀248、250、252， 它們同樣不是受傳動(dòng)的刀具。但如圖25所示還可以這樣構(gòu)成一個(gè)刀架254，使其具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的 凸緣256a、 256b，其中，可轉(zhuǎn)動(dòng)的凸緣256a利用固定裝置222a固定 在主軸190a內(nèi)和可轉(zhuǎn)動(dòng)的凸緣256b利用固定裝置222b固定在主軸 190b內(nèi)。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(qū)動(dòng)電機(jī)220的傳動(dòng)而或者通過凸緣256a 或者通過凸緣256b驅(qū)動(dòng)設(shè)置在刀架254上的例如鉆頭260的傳動(dòng)主軸 258。但在具有可固定在主軸190a、 l卯b上的可轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)塔270,這些車刀設(shè)置在轉(zhuǎn)塔頭274上，轉(zhuǎn)塔頭在 自身側(cè)可環(huán)繞轉(zhuǎn)塔軸276相對(duì)于刀架254轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，轉(zhuǎn)塔頭274相 對(duì)于刀架254的轉(zhuǎn)動(dòng)可以由此實(shí)現(xiàn)，即可轉(zhuǎn)動(dòng)的凸緣256a、 256b通過 至少一個(gè)主軸190a、 l卯b傳動(dòng)。刀架254及刀具轉(zhuǎn)塔270和可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)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(dòng)的 刀具。在這種情況下，轉(zhuǎn)塔頭274的傳動(dòng)和刀具主軸278的傳動(dòng)同樣可 以通過夾具頭20內(nèi)的兩個(gè)主軸190a、 190b而進(jìn)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(zhuǎn)塔頭274環(huán)繞轉(zhuǎn)塔軸 276轉(zhuǎn)動(dòng)，而利用主軸190b可以傳動(dòng)在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)，該抓具具有可環(huán)繞 回轉(zhuǎn)軸284回轉(zhuǎn)的抓臂286，抓臂端側(cè)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(shè)置三個(gè)可環(huán)繞各 自回轉(zhuǎn)軸284回轉(zhuǎn)的抓臂286，其夾緊鉗口 288可向中心2卯徑向調(diào)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(zhuǎn)軸284的傳動(dòng)通過一個(gè)設(shè)置在刀具夾緊外 殼292內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)294同步進(jìn)行，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)例如可通過可轉(zhuǎn)動(dòng)的 凸緣256b由主軸l卯b傳動(dòng)，而例如可轉(zhuǎn)動(dòng)的凸緣256a可自由轉(zhuǎn)動(dòng)支
承在刀架254內(nèi)。圖32所示具有托架24'的依據(jù)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)單元的另一實(shí)施例， 以與前述實(shí)施例相同的方式具有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)150和180，用于托架 24'的回轉(zhuǎn)或用于夾具頭20的回轉(zhuǎn)。此外以與前述實(shí)施例相同的方式，夾具頭內(nèi)刀具主軸190a、 l卯b 的傳動(dòng)通過刀具驅(qū)動(dòng)電機(jī)220、皮帶傳動(dòng)裝置204和傳動(dòng)軸198進(jìn)行。但與前述實(shí)施例相反，在托架24'內(nèi)還有一個(gè)機(jī)械耦合傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 300，該機(jī)構(gòu)可以將驅(qū)動(dòng)電機(jī)150和驅(qū)動(dòng)電機(jī)180的驅(qū)動(dòng)功率相耦合。驅(qū)動(dòng)電機(jī)180的轉(zhuǎn)子174具有一個(gè)齒輪302，該齒輪與可環(huán)繞旋轉(zhuǎn) 軸304轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)再與齒輪308相嚙合，后者設(shè)置在內(nèi)部體140的端側(cè)上并 通過一個(gè)可控制的聯(lián)軸器310或者抗扭于內(nèi)部體140可固定或者相對(duì) 于內(nèi)部體140而可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在齒輪308相對(duì)于內(nèi)部體140自由轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 300不起作用。但如果齒輪308利用聯(lián)軸器310與內(nèi)部體140抗扭連接，那么連 接齒輪304在相對(duì)于托架24'的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而固定的齒輪308上滾動(dòng)并以 相應(yīng)的傳動(dòng)比而傳動(dòng)齒輪302，該齒輪以相應(yīng)的方式作用于轉(zhuǎn)子174并 與托架24'的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)共同耦合旋轉(zhuǎn)并因此也使夾具頭20做相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。通過接通兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)150和180，因此可以通過兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 150和180功率的相加驅(qū)動(dòng)托架24'的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但其中必須付出的代 價(jià)是，夾具頭20以確定的比例環(huán)繞回轉(zhuǎn)軸26的轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于托架24'環(huán) 繞回轉(zhuǎn)軸32的轉(zhuǎn)動(dòng)。
但機(jī)械耦合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)300可以這樣確定尺寸，使夾具頭20獨(dú)立于 托架24'的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而保持例如與工件WS的定向，從而由此不僅在托 架24'回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)刀具WZ相對(duì)于工件WS的定向就已經(jīng)通過機(jī)械耦合 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)300而確定并始終保持，而且由此驅(qū)動(dòng)電機(jī)180利用其驅(qū)動(dòng) 功率而支持托架24'的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如果刀具WZ相對(duì)于工件WS的定向需要通過夾具頭20環(huán)繞回轉(zhuǎn) 軸26的轉(zhuǎn)動(dòng)加以改變，那么松開聯(lián)軸器310可使，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)180 以任意方式調(diào)整帶有相應(yīng)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(gè)驅(qū)動(dòng) 電機(jī)150和180進(jìn)行托架24'的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)在于，由此可以大大減小驅(qū)動(dòng)電機(jī)180的驅(qū) 動(dòng)功率，因?yàn)椴槐貙⒃擈?qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)為能夠使夾具頭20在其環(huán)繞回轉(zhuǎn) 軸26的轉(zhuǎn)動(dòng)方面而相對(duì)于托架24'固定。確切地說，無論是托架24'回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)還是托架24'和夾具頭20相 對(duì)于工件WS保持定向時(shí)的力，均可以通過兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)150和180 產(chǎn)生。機(jī)械耦合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)300在此方面可以這樣構(gòu)成，使其具有一個(gè)耦 合齒輪304或者也可以如圖33和34所示具有多個(gè)耦合齒輪，這些齒 輪同時(shí)顯示了機(jī)械耦合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)300在考慮到保持夾具頭20相對(duì)于夾 具基座30在托架24'的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)保持定向的情況下的作用。
權(quán)利要求
1.機(jī)床，用于借助至少一個(gè)刀具(WZ)通過工件(WS)與刀具(WZ)彼此相對(duì)的被控制的定位運(yùn)動(dòng)而加工工件(WS)，包括床身(10)、借助運(yùn)動(dòng)單元(14)可相對(duì)于床身(10)運(yùn)動(dòng)的夾具頭(20)和夾具頭(20)上具有的至少一個(gè)刀具座(A)，借助該刀具座可以在夾具頭(20)上或者設(shè)置工件(WS)或者設(shè)置刀具(WZ)，從而借助運(yùn)動(dòng)單元可以進(jìn)行至少一部分定位運(yùn)動(dòng)，其特征在于，夾具頭(20)環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸(26)可回轉(zhuǎn)地保持在托架(24)上；托架(24)在自身側(cè)環(huán)繞與第一回轉(zhuǎn)軸(26)平行并與第一回轉(zhuǎn)軸相距設(shè)置的第二回轉(zhuǎn)軸(32)相對(duì)于夾具基座(30)可回轉(zhuǎn)地支承；以及夾具基座(30)相對(duì)于床身(10)借助至少一個(gè)被控制的運(yùn)動(dòng)軸(X、Y、Z)可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
2. 按權(quán)利要求l所述的機(jī)床，其中，夾具基座(30)通過至少一 個(gè)運(yùn)動(dòng)軸(X)在與垂直于回轉(zhuǎn)軸(26、 32)分布的第一運(yùn)動(dòng)平面(60) 幾乎平行的方向上可運(yùn)動(dòng)。
3. 按權(quán)利要求2所述的機(jī)床，其中，夾具基座(30)通過運(yùn)動(dòng)軸 (Y)在與回轉(zhuǎn)軸(26、 32)幾乎平行的方向上可運(yùn)動(dòng)。
4. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，夾具基座(30)在與 幾乎平行于回轉(zhuǎn)軸(26、 32)分布的第二運(yùn)動(dòng)平面(68)幾乎平行的 方向上可運(yùn)動(dòng)。
5. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，夾具基座(30)相對(duì) 于床身(10)沿至少一個(gè)第一線性軸(X、 Z)可移動(dòng)。
6. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，夾具基座(30)相對(duì) 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(dòng)。
7. 按權(quán)利要求5或6所述的機(jī)床，其中，第一線性軸(X、 Z)分 布在第一運(yùn)動(dòng)平面(60)內(nèi)。
8. 按權(quán)利要求6所述的機(jī)床，其中，第二線性軸(Y)分布在第 二運(yùn)動(dòng)平面(68)內(nèi)。
9. 按權(quán)利要求6-8之一所述的機(jī)床，其中，第二線性軸(Y)與 回轉(zhuǎn)軸(26、 32)幾乎平行分布。
10. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，第一運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)傳動(dòng)。
11. 按權(quán)利要求IO所述的機(jī)床，其中，第二運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)傳動(dòng)。
12. 按權(quán)利要求10或11所述的機(jī)床，其中，主軸中心線(54) 為工件主軸(50)的主軸中心線。
13. 按權(quán)利要求12所述的機(jī)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(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，回轉(zhuǎn)軸(26、 32) 與加工時(shí)出現(xiàn)的主切削力(62)的方向平行分布。
15. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，為第一回轉(zhuǎn)軸(26) 分配單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置(180)。
16. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，為第二回轉(zhuǎn)軸(32)分配單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置(150)。
17. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸(26) 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和環(huán)繞第二回轉(zhuǎn)軸(32)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過耦合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(300)可耦合。
18. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，第一回轉(zhuǎn)軸(26) 和第二回轉(zhuǎn)軸(32)在至少一個(gè)相對(duì)位置上可鎖住。
19. 按權(quán)利要求18所述的機(jī)床，其中，第一回轉(zhuǎn)軸(26)和第二 回轉(zhuǎn)軸(32)在任何回轉(zhuǎn)位置上可鎖住。
20. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，為加工工件(WS)， 夾具頭(20)通過夾具基座(30)的運(yùn)動(dòng)可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
21. 按權(quán)利要求20所述的機(jī)床，其中，夾具頭(20)僅通過夾具 基座(30)的運(yùn)動(dòng)可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
22. 按權(quán)利要求21所述的機(jī)床，其中，為加工工件(WS)，夾 具頭(20)僅借助至少一個(gè)線性軸(X)可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
23. 按權(quán)利要求1 - 19之一所述的機(jī)床，其中，為加工工件(WS)， 通過托架(24)環(huán)繞第二回轉(zhuǎn)軸(32)相對(duì)于夾具基座(30)的旋轉(zhuǎn) 與夾具基座(30)的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸(X、 Z)相對(duì)于床身(10)的運(yùn) 動(dòng)的組合，夾具頭(20)可二維運(yùn)動(dòng)。
24. 按權(quán)利要求23所述的機(jī)床，其中，二維運(yùn)動(dòng)通過夾具基座(30) 的線性運(yùn)動(dòng)(Y、 Z)與托架(24)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合可垂直于線性運(yùn) 動(dòng)(X、 Z)而進(jìn)行。
25. 按權(quán)利要求23或24所述的機(jī)床，其中，在加工工件(WS) 時(shí)，托架(24)利用其縱軸(66)可在與線性運(yùn)動(dòng)方向(X、 Z)成-80°-+80°的角度范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
26. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，在加工工件(WS) 時(shí)，托架(24)的主體(28)處于遠(yuǎn)離工件(WS)的側(cè)面上。
27. 按權(quán)利要求23 -26之一所述的機(jī)床，其中，托架(24)環(huán)繞 第二回轉(zhuǎn)軸(32)的轉(zhuǎn)動(dòng)與夾具頭(20)環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸(26)的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組合進(jìn)行。
28. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，夾具頭(20)上具 有的至少一個(gè)刀具座為刀具夾座。
29. 按權(quán)利要求28所述的機(jī)床，其中，將至少一個(gè)刀具座(A) 構(gòu)成為可控制松開的刀具座(A)。
30. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，托架(24)的主體 (28)也是另一托架(24WG)的主體。
31. 按權(quán)利要求30所述的機(jī)床，其中，所述托架(24)和所述另 一托架(24WG)相互形成一個(gè)至少90。的角。
32. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，機(jī)床具有至少兩個(gè) 運(yùn)動(dòng)單元(14!、 142)且刀具(WZ)或者工件(WS)可從夾具頭(20" 202)中的一個(gè)轉(zhuǎn)移到另一夾具頭(202、 20。。
33. 按權(quán)利要求1前序部分或者按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床， 其中，用于運(yùn)動(dòng)夾具頭(20)的運(yùn)動(dòng)單元(14)包括兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸(26、 32)并且通過運(yùn)動(dòng)單元(14)夾具頭(20)可在夾具頭(20)的運(yùn)動(dòng) 區(qū)(82)內(nèi)進(jìn)行定位運(yùn)動(dòng)。
34. 按權(quán)利要求33所述的機(jī)床，其中，運(yùn)動(dòng)區(qū)(82)通過利用回 轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)軸可達(dá)到的最大位置而確定。
35. 按權(quán)利要求33或34所述的機(jī)床，其中，夾具頭(20)在加 工工件(WS)時(shí)可在由運(yùn)動(dòng)區(qū)(82)包括的加工運(yùn)動(dòng)區(qū)(80)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
36. 按權(quán)利要求33 - 35之一所述的機(jī)床，其中，夾具頭(20)為 更換設(shè)置在夾具頭上的工件(WS)或者刀具(WZ)時(shí)，可在由運(yùn)動(dòng) 區(qū)(82)包括的更換運(yùn)動(dòng)區(qū)(90)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
37. 按權(quán)利要求35或36所述的機(jī)床，其中，加工運(yùn)動(dòng)區(qū)(80) 和更換運(yùn)動(dòng)區(qū)(90)不重疊設(shè)置。
38. 按權(quán)利要求33 - 37之一所述的機(jī)床，其中，床身(10)上在 夾具頭(20)的更換運(yùn)動(dòng)區(qū)(90)內(nèi)設(shè)置了至少一個(gè)刀具(WZ)或者 工件(WS)的夾持裝置(102、 110、 112)。
39. 按權(quán)利要求38所述的機(jī)床，其中，床身(10)上在夾具頭(20) 的更換運(yùn)動(dòng)區(qū)(90)內(nèi)設(shè)置了大量刀具(WZ)和/或者工件(WS)的 夾持裝置(102、 110、 112)。
40. 按權(quán)利要求38或39述的機(jī)床，其中，至少一個(gè)夾持裝置(102、 110、 112)設(shè)置在運(yùn)動(dòng)區(qū)(82)的外部區(qū)域(132)內(nèi)。
41. 按權(quán)利要求40所述的機(jī)床，其中，至少一個(gè)夾持裝置(102、 110、 112)設(shè)置在更換運(yùn)動(dòng)區(qū)(90)的外部區(qū)域(132)內(nèi)。
42. 按權(quán)利要求38-41之一所述的機(jī)床，其中，夾具頭(20)的 運(yùn)動(dòng)區(qū)(82) —直延伸到操作室(130)的至少一個(gè)壁(128)。
43. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，至少一個(gè)夾持裝置 (102、 110、 112)設(shè)置在操作室(130)的壁(128)上。
44. 按權(quán)利要求43所述的機(jī)床，其中，大量夾持裝置(102、 110、 112)設(shè)置在操作室(130)的至少一個(gè)壁(128)上。
45. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，各自的夾持裝置(102) 作為儲(chǔ)存裝置(100)構(gòu)成。
46. 按權(quán)利要求38 -45之一所述的機(jī)床，其中，各自的夾持裝置 (110、 112)作為更換裝置構(gòu)成。
47. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，在床身(10)上和 夾具頭(20)的運(yùn)動(dòng)區(qū)(82)內(nèi)設(shè)置了至少一個(gè)工件(WS)或者刀具(WZ)的至少一個(gè)刀具座(BA、 WZA)。
48. 按權(quán)利要求47所述的機(jī)床，其中，至少一個(gè)刀具座(BA、 WZA)相對(duì)于床身(10)固定設(shè)置。
49. 按權(quán)利要求47或48所述的機(jī)床，其中，至少一個(gè)刀具座(BA、 WZA)相對(duì)于床身(10)可運(yùn)動(dòng)。
50. 按權(quán)利要求49所述的機(jī)床，其中，至少一個(gè)刀具座(BA、 WZA)相對(duì)于床身(10)可線性運(yùn)動(dòng)。
51. 按權(quán)利要求49或50所述的機(jī)床，其中，至少一個(gè)刀具座(BA、 WZA)作為主軸(50)構(gòu)成。
52. 按權(quán)利要求51所述的機(jī)床，其中，主軸(50)作為工件主軸 構(gòu)成。
53. 按權(quán)利要求1前序部分或者按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床， 其中，夾具頭(20)可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸(26)回轉(zhuǎn)支承在托架(24) 上，夾具頭(20)具有至少一個(gè)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(jī)床控制裝置(M)控制并由此可進(jìn)入松 開位置。
54. 按權(quán)利要求53所述的機(jī)床，其中，固定裝置(222)自動(dòng)過 渡到固定位置內(nèi)構(gòu)成。
55. 按權(quán)利要求53或54所述的機(jī)床，其中，為固定裝置(222) 分配操作裝置(224)。
56. 按權(quán)利要求53 - 55之一所述的機(jī)床，其中，夾具頭(20)具 有至少兩個(gè)刀具座(190)及分配給其的固定裝置(222)。
57. 按權(quán)利要求56所述的機(jī)床，其中，從至少兩個(gè)刀具座(190) 中的兩個(gè)形成一個(gè)刀具座對(duì)(190a、 b)，兩個(gè)單元(242、 254)之一可固定于所述刀具座對(duì)上。
58. 按權(quán)利要求57所述的機(jī)床，其中，固定在刀具座對(duì)的刀具座 (190)內(nèi)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(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，至少一個(gè)刀具座(190) 可旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)。
60. 按權(quán)利要求59所述的機(jī)床，其中，刀具座(190)可通過一 個(gè)共用的傳動(dòng)裝置(220)傳動(dòng)。
61. 按權(quán)利要求59或60所述的機(jī)床，其中，每個(gè)刀具座(190) 可單獨(dú)傳動(dòng)。
62. 按權(quán)利要求59 - 61之一所述的機(jī)床，其中，刀具座(190) 可同時(shí)傳動(dòng)。
63. 按權(quán)利要求59-62之一所述的機(jī)床，其中，利用刀具座對(duì)的 刀具座(190)可傳動(dòng)共同保持在該刀具座上的單元(254)。
64. 按權(quán)利要求60所述的機(jī)床，其中，利用刀具座對(duì)的每個(gè)刀具 座(190)可傳動(dòng)單元(254)的每一功能。
65. 按前述權(quán)利要求之一所述的機(jī)床，其中，刀具庫(kù)(100)具有 設(shè)置在夾具頭(20)的刀具座對(duì)(l卯a(chǎn)、 b)上的單元(232、 234)的、 成對(duì)設(shè)置的夾持裝置(102a、 b)。
66. 按權(quán)利要求65所述的機(jī)床，其中，成對(duì)設(shè)置的夾持裝置(102a、 b)中一個(gè)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(duì)(190a、 b)中的一個(gè)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(kù)(100)時(shí)可將所述一個(gè)刀具座(190a)的刀具(232)放入所述一 個(gè)夾持裝置(102a)內(nèi)并可將所述另一夾持裝置(102b)內(nèi)的刀具(234) 裝入所述另一刀具座(190b)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)床，用于借助至少一個(gè)刀具(WZ)通過工件(WS)與刀具(WZ)彼此相對(duì)的被控制的定位運(yùn)動(dòng)加工工件，包括床身(10)、借助運(yùn)動(dòng)單元(14)可相對(duì)于床身(10)運(yùn)動(dòng)的夾具頭(20)和夾具頭(20)上具有的至少一個(gè)刀具座(A)，借助該刀具座可以在夾具頭(20)上或者設(shè)置工件(WS)或者設(shè)置刀具(WZ)，從而借助運(yùn)動(dòng)單元可以進(jìn)行至少一部分的定位運(yùn)動(dòng)，其特征在于，夾具頭(20)可環(huán)繞第一回轉(zhuǎn)軸(26)回轉(zhuǎn)保持在托架(24)上，托架(24)在自身側(cè)環(huán)繞與第一回轉(zhuǎn)軸(26)平行并與所述第一回轉(zhuǎn)軸相距設(shè)置的第二回轉(zhuǎn)軸(32)相對(duì)于夾具基座(30)可回轉(zhuǎn)支承，以及夾具基座(30)相對(duì)于床身(10)借助至少一個(gè)被控制的運(yùn)動(dòng)軸(X，Y，Z)可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B23Q1/48GK101151121SQ200680007469
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者烏爾里希·鮑曼 申請(qǐng)人:特勞伯車床有限商業(yè)兩合公司