[发明专利]用于加工中心的通用工具安装系统

说明书

用于加工中心的通用工具安装系统涉及CNC机床，所述CNC机床被用于加工遍及机械工业的多种材料类型的部件和工件。现有的CNC车床转塔设计机床由于转塔的设计布局而被安置在它们的转塔上的工具的数量、选择和排列所限制。在转塔上的工具布局和工具的量限制车床能够保持生产运行的时间。这是由于替换磨损的切削工具的需要，所述替换磨损的切削工具影响加工公差和在加工的部件或工件上的表面光洁度质量。生产时间由于新接纳的切削工具在这些机器中的替换和重新设置而被损失，并且然后生产再重新开始，这在这种机器设计的生产寿命期间是复发操作的续发事件。

可以适应全部现有CNC车床转塔设计的有限数量的工具限制可以在车床转塔上建立的切削工具的多功能性和种类，切削工具的所述多功能性和种类限制在一些情况下加工复杂部件的能力。在现有转塔设计车床上的工具布局还限制在其上安装具有可变工具配置和功能的定制的工具系统的能力。在CNC转塔车床上的有限数量的工具通常导致其被建立为一次只能加工一个部件，这限制这种设计的功能能力。

用于加工中心的通用工具安装系统的主要目的是在主转塔中安装多个可转位的工具架单元站，以创建用来在每个工具架单元站上附接和安装以及交换工具架单元的平台，其中每个工具架单元支承多个工具并且使主转塔转位，以致工具架单元站以及任何附接和安装的工具架单元或安装在主转塔上的另外的工具可以被旋转定位。在每个工具架单元中的工具被选择、附接、安装和交换，以适应要在部件和工件上执行的操作加工程序。被称为即时工具配置(live tooling)的具有被驱动的工具功能的工具架单元也可以被使用并且附接到工具架单元站。所选择的工具架单元集合可以作为迎合机器的一套工具架单元被设计、制造和出售。工具架单元还可以被定制设计并且建造为用以安装到工具架单元站上。在选择位置上安装在用于加工中心的通用工具安装系统内的内部组件和部件部分为在主转塔中的工具架单元站，当其被接入它时，提供两个主要功能。第一个功能使附接的工具架单元转位至期望的旋转位置。第二个功能为任何附接的即时工具配置工具架单元提供驱动装置，以致安装在工具架单元站中的工具以期望的加工速度被围绕地(around)驱动。

用于加工中心的通用工具安装系统的另一个目的是将多个即时工具配置的多重的铣、钻和攻丝工具架单元安装到工具架单元站。即时工具配置的多重的铣、钻和攻丝的组合工具架单元也可以被安装到工具架单元站。

用于加工中心的通用工具安装系统的另一个目的是使工具架单元站以及所附接和安装的工具架单元预转位，这是凭借在选择的位置通过接合到用于加工中心的通用工具安装系统中而安装到所述用于加工中心的通用工具安装系统内的内部组件和部件部分发生的。

用于加工中心的通用工具安装系统的另一个目的是将工具架单元附接和安装到所述工具架单元站，其中工具的选项安装在它之中，将仅通过使用该工具架单元来完整地加工部件。具有附接和安装到其上的工具架单元的用于加工中心的通用工具安装系统以工具被配置在其上的方式给出了工具容量的大的增加。在工具数量上的这种巨大增加提高机器操作时间并且工具寿命被更有效地利用，以给出更高的持续的精确度和在所有部件和工件上的表面光洁度，来给出最佳的质量控制和递送。

发明领域

多工具车削单元M9涉及被用于车削遍及机械工业的多种材料类型的部件的CNC机床和传统机床。

发明解决的问题

多工具车削单元M9解决以下三个问题：

第一，在机床的车削操作中使用的工具被设定至切削的最佳深度或切削的期望深度，来从部件的外直径移除材料。在切削深度被设定之后，工具相对于工件轴在纵向上被引导(guide)以移去所述材料。该程序可以被描述为用工具对部件或工件进行初始粗切削。接着，后续的粗切削在最后在部件或工件上进行的车削切削之前进一步粗加工部件或工件至粗略轮廓和形状。

第二，在机床，优选是车床，的螺纹切削中，主要通过切螺纹方法来生成螺纹。在这里的这个方法中，这样的工具被使用，即仅包括一个具有与要被生成的螺纹轮廓适应的轮廓的单齿形状的切削刃并且按照在工件主轴方向上的螺距前进。螺纹在几次运行后生成，工具在运行之间在径向方向被进给。这种方法生成高质量螺纹，但是由于多半工作时间被要求用于径向和轴向的退回(retraction)以及还用于工具的径向进刀，所以所述方法是费时的。