[发明专利]工具装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的工具装置，和利用这样的工具装置的加工系统。

背景技术

从现有技术中获知了用于旋转加工工具（如展成和仿形磨削机）的用来固定工具（尤其是磨削盘）的工具装置。在这些展成和成型磨削机中，一个难题在于，由于事故，在工具架出现加工力变形，该变形被传递到其它的机器零件和机器外壳。

通常，工具被夹紧到心轴上，该心轴接着通过陡的圆锥卡盘被放置到工具主轴上，被撑牢，从而被驱动。这些装置存在不平衡以及由于长的上部结构而存在摆动效应。同时，刚度随着装置的长度而降低。

为了抵消上文解释的不需要的效应，随着工具宽度的增加而需要反向轴承。通常，由于工具心轴和主轴被设计成一体，且工具设置在主轴轴承附近，通过较窄的工具，可以省去反向轴承。

主轴通常由集成电动机或带驱动。必须设计有轴承（例如，高精密度球轴承），使得可以获得充分的连接刚度，且尤其是在高速下。出于此目的而需要的轴承主要被设计为抗摩擦轴承，且在不同的设计中是可利用的（如，单列万向轴承）。为了增加刚度，轴承以不同的方式（如以O-布置、X-布置、串联-O-布置、或串联-X-布置）被设置或配对和偏置。在主轴机构中，轴承的布置变化非常多，且取决于各自的使用条件。

通常，通过工具心轴实现将工具安装在主轴上。工具心轴经常通过中空柄部圆锥体和夹紧套筒与主轴一起被撑牢。通常，中空柄部圆锥体位于工具架中，包括夹紧套筒的中空柄部圆锥容器位于主轴中。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于旋转的加工工具的工具装置，通过该工具装置，一方面，可以实现工具的稳定的和牢固的布置，另一方面，使快速、灵活和舒适的工具更换成为可能。

根据本发明，通过具有权利要求1的特征的工具装置和通过具有权利要求10的特征的加工系统，解决了这个目的。

根据本发明的用于旋转的加工工具、尤其是用于用来齿轮磨削的硬细齿轮磨削机的工具装置包括通过轴承组可旋转地容纳在外壳中的主轴，在该主轴上，包括工具心轴的工具架可被夹紧，以用于固定工具。根据本发明方案，具有夹紧的工具的工具架被固定在主轴上，使得轴承组的至少一个前轴承和轴承组的组中心被工具心轴和/或工具所包围。包括至少一个轴承对的轴承组几乎完全设置在工具心轴和/或工具的下方。因此，获得了高的牢固性，使得即使具有更宽的工具，也可以省去反向托架。

本发明的在工具下方的主轴轴承的布置导致工具装置的更加紧凑的和缩短的结构，从而可加工更加复杂的工件，且减少了干扰轮廓。而且，与具有反向轴承的常规装置相比，由于更宽的工具的悬臂式支撑，实现了相当大的成本降低。

优选地，根据本发明的工具装置的主轴在外壳中通过至少一个轴承对被支撑，其中，尤其优选的是，轴承组的轴承对中的至少一个前轴承被完全地设置在工具心轴和/或工具的下方。轴承可以在它们的水平轴上的可想象的所有位置。

由至少一个轴承对组成的所述轴承组优选可以包括抗摩擦轴承，尤其包括主轴轴承。然而，原则上，根据本发明，从现有技术中获知的轴承装置的所有可能性是可想象到的和可能的。

轴承组例如也可以包括磁轴承、液体动压轴承、静压轴承、空气静压轴承、或气体动压轴承。

当根据本发明的工具装置的工具架包括工具心轴、夹紧套筒，尤其是中空柄部圆锥形夹紧套筒、和夹紧盖时，这被认为是特别优选的。形成工具心轴，使得工具心轴与主轴可控地连接，且该工具心轴包括用于工具的支架，使得工具可安装在工具心轴上。夹紧盖被用来将工具固定在工具心轴上。

优选地，中空柄部圆锥形夹紧套筒可以是工具架的一部分，且设置在主轴和工具心轴之间。可选地，夹紧套筒可以是主轴的一部分。中空柄部圆锥形夹紧套筒和中空柄部圆锥形容器设置在心轴中，中空柄部圆锥体在主轴中。中空柄部圆锥形夹紧套筒被手动地轴向驱动，以便将工具心轴夹紧到主轴上。反向自动中空柄部圆锥形夹紧套筒、具有螺钉的短的圆锥形容器、具有螺钉的圆柱形容器、或陡的圆锥形容器同样是可以的，且可以轻易实现。通过所有这些结构，获得了高的牢固性而不需要反向轴承。因此，通过更换包括被夹紧的工具的工具心轴，可以实现快速简单的工具更换。

优选形成主轴，使得其包括中空柄部圆锥体或者可选的中空柄部圆锥形容器。