[发明专利]用于加工和硬化金属工件的方法和机床

权利要求书

1.一种用于加工和硬化金属工件的方法，包括以下步骤：

-将待加工的工件（2）夹持在机床（1）的工件夹具（4至6）中，

-切削夹持在所述工件夹具（4至6）中的所述工件（2），

-通过以下方式硬化所述工件（2）：

--加热经过加工的并且夹持在所述工件夹具（4至6）中的所述工件（2），和

--利用低温冷却介质（41）对经过加热的并且夹持在所述工件夹具（4至6）中的所述工件（2）进行淬火。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低温冷却介质（41）是选自包括氮、氧、氢、氦、氩、二氧化碳和天然气的组中的至少一种介质。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述低温冷却介质（41）在接触到经过加热的工件（2）时具有低于-60℃、特别是低于-120℃、特别是低于-150℃、特别是低于-180℃的温度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述低温冷却介质（41）作为气体接触到经过加热的工件（2）。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述低温冷却介质（41）作为液体接触到经过加热的工件（2）。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述低温冷却介质（41）作为液体储存。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所述低温冷却介质（41）冷却用于切削的刀具（36，55）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在切削所述工件（2）期间进行加热和特别是淬火。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，精加工经过硬化的并且夹持在所述工件夹具（4至6）中的所述工件（2）。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，借助于所述低温冷却介质（41）冷却用于精加工的刀具（36，55）。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在对所述工件（2）进行淬火期间进行精加工。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，工件夹具（5）相对于所述机床（2）的基础框架（3）热绝缘。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述工件（2）是轴形的并且在两端夹持在工件夹具（4至6）中。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，至少一个工件夹具（5）弹性地安装，以补偿被夹持的工件（2）的轴向膨胀。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，借助于力传感器（21）在至少一个工件夹具（5）上测量轴向力，并且根据所述轴向力通过使工件夹具中的其中一个（4，5）移动来补偿被夹持的工件（2）的轴向膨胀。

16.一种用于加工和硬化金属工件的机床，包括：

-基础框架（3），

-布置在所述基础框架（3）上的工件夹具（4至6），所述工件夹具（4至6）用于夹持待加工的工件（2），

-用于切削所述工件（2）的加工装置（7，8），

-用于硬化经过加工的所述工件（2）的硬化装置（9），该硬化装置（9）具有：

--用于加热所述工件（2）的加热单元（62），和

--淬火单元（63），该淬火单元（63）设计成能够利用低温冷却介质（41）对经过加热的并且夹持在所述工件夹具（4至6）中的所述工件（2）进行淬火，和

-用于对加工和硬化进行控制的控制装置（22）。