[發明專利]機械加工工件的工具轉軸及機械加工工具、裝置和方法

無效

• 申請號: 201410364844.4
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104339229A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 阿明·翁德里希;霍爾格·科爾布;海納·朗
• 申請（專利權）人: 美格工業自動化系統有限公司
• 主分類號: B23Q11/10
• 分類號: B23Q11/10;B23B19/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術領域

本發明涉及一種用于工件的機械加工的工具轉軸，并涉及一種用于此類工具轉軸的機械加工工具。本發明進一步涉及一種包括此類工具轉軸的機械加工裝置，以及用于工件的機械加工的相關方法。

背景技術

WO?2010/124?045?A1公開了一種工具轉軸，其具有用于將低溫冷卻流體供應至機械加工工具的軸向供應通道。該供應通道由固定且與工具轉軸的旋轉軸線同心布置的真空隔熱管道形成。經由該管道供應的低溫冷卻流體在到達工具切割邊緣之前，經過軸向地形成于刀架和工具中的供應通道。由于在工件的機械加工過程中供應低溫冷卻流體的事實，所以對于難以機械加工的材料，達到比較高的機械加工速度。此結構的缺點是，在工件的機械加工過程中供應低溫冷卻流體并不是對于所有材料來說都是有利的；存在一些這樣的材料，其中，所實現的優點是那么微不足道，以至于并不能證明額外的費用是合理的。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種工具轉軸，其可對大多數的各種切割工藝和/或材料提供一種簡單且靈活的機械加工工件的方式。

該目的通過一種用于機械加工工件的工具轉軸來實現，該工具轉軸包括：殼體；允許驅動機械加工工具以使其旋轉的驅動單元；以及用于夾緊和釋放機械加工工具的夾緊單元，該夾緊單元布置在殼體中，以便可圍繞旋轉軸線旋轉，并可通過驅動單元驅動，以相對于殼體圍繞旋轉軸線旋轉；用于將冷卻流體供應至機械加工工具的第一供應通道；以及用于將流體(特別是潤滑劑-流體混和物)供應至機械加工工具的第二供應通道。根據本發明，工具轉軸具有：用于供應冷卻流體的第一供應通道，以及用于將流體(特別是潤滑劑-流體混和物)供應至被夾緊的機械加工工具的第二供應通道。所述供應通道被構造為，在工具轉軸中至少部分地彼此分離。優選地，所述供應通道被構造為，在工具轉軸中完全彼此分離。所述供應通道提供一種簡單且靈活的將冷卻流體和/或流體和/或潤滑劑-流體混和物供應至機械加工工具的方式，這取決于待加工的材料。換句話說，工具轉軸提供不同的操作模式。該流體特別是氣體，從而供應潤滑劑-氣體混和物。

在第一操作模式中，將冷卻流體(特別是低溫冷卻流體)經由第一供應通道供應至機械加工工具，其中，同時并不供應流體，特別是不供應潤滑劑-流體混和物。因此，工具轉軸可通過低溫冷卻來操作。

然而，在第二操作模式中，將潤滑劑-流體混和物經由第二供應通道供應至機械加工工具，其中，同時并不供應冷卻流體。因此，工具轉軸可通過傳統的最小量潤滑(MQL)來操作。特別地，可以將潤滑劑的量減小至零，使得經由第二供應通道僅供應流體，特別是氣體，例如空氣。

在第三操作模式中，將冷卻流體經由第一供應通道供應至機械加工工具，同時，將流體(特別是潤滑劑-流體混和物)經由第二供應通道供應至機械加工工具。這允許實現高效冷卻和/或潤滑，其中，工件機械加工過程中的冷卻和/或潤滑特性可根據冷卻流體的溫度和/或冷卻流體的流速而靈活地適應。將冷卻流體與流體(特別是潤滑劑-流體混和物)混和，或者在工具轉軸中混和或者在夾緊于工具轉軸中的機械加工工具中混和。優選地，可將潤滑劑的量減小至零，從而允許供應潤滑劑-流體混和物，或僅供應流體(例如空氣)。將冷卻流體(例如氮氣)與流體(例如空氣)混和，可允許借助于冷流體(特別是冷空氣)而產生限定冷卻工藝。如果在工件的機械加工過程中不允許使用潤滑劑，例如，當為航空、電力行業或醫療技術機械加工工件時，或者，如果潤滑劑與切割邊緣或切割物質發生反應，例如，立方氮化硼(CBN)，則使用冷流體或冷空氣的限定冷卻工藝允許大幅改進工件機械加工工藝。

如果混和發生在工具轉軸中，那么供應通道或者合并到彼此中，或者通向工具轉軸中的混和室。在此情況中，機械加工工具僅需要一個工具供應通道，其中，將冷卻流體和流體(特別是潤滑劑-流體混和物)的混和物供應至機械加工工具中的分布通道。

如果冷卻流體與流體(特別是潤滑劑-流體混和物)在機械加工工具中混和，那么所述供應通道彼此單獨地被構造為到達被夾緊的機械加工工具，以防止冷卻流體與潤滑劑-流體混和物在工具轉軸中混和。如果混和發生在工具轉軸正后方的機械加工工具中，那么所述供應通道直接通向機械加工工具的混和室，所述混和室形成通向分布通道的工具供應通道。如果混和不發生在工具轉軸的正后方，而是例如發生在機械加工工具的中心或端部，那么機械加工工具具有用于冷卻流體的第一工具供應通道和用于流體(特別是潤滑劑-流體混和物)的第二工具供應通道，它們通向將混和物引導至分布通道的混和室。