用于加工木材、木材材料、人造材料或轻质金属的铣削工具的制作方法

用于加工木材、木材材料、人造材料或轻质金属的铣削工具，其具有加工侧和螺杆侧和具有设置在可围绕旋转轴线旋转的壳体中的、固定的第一加工工具以及至少一个第二加工工具，所述第二加工工具相对于所述第一加工工具共轴地在静止位置与加工位置之间可移动地设置。

背景技术：

这样的铣削工具用于成型板形的工件上的角部和棱边。在棱边带厚度改变的情况下，铣削工具的断面半径也必须与棱边带厚度匹配。在小批量制造时，出现频繁工具更换连带制造中断。处于该原因，开发了几种具有可切换的工具的解决方案，以便可以在无工具的拆卸和安装的情况下进行断面变换。部分甚至在工具旋转的情况下进行。

开头所述的铣削工具例如在de19915672a1中公开。在加工工具彼此共轴地设置的情况下，安置的不同成型的刀具。具有最大的半径的刀具始终固定地处于加工位置中。为了断面变换，将具有较小的半径的其他成型的刀具移动到其加工位置中并且完全覆盖第一刀具的断面，除了周向侧的轮廓斜面之外。刀具断面的变换通过可运动地设置的加工工具中的一个气动地触发的加工工具的线性运动进行。不利的是，针对每个可运动的加工工具，需要单独的操控，这在有多于两个的不同的成型的刀具的情况下导致费事的构造。

在de102013010359a1中已知了铣削工具，其中不同的成型的刀具并不通过轴向移动而是通过径向移动被置于其加工位置中。为此，刀具设置在径向上可移动的刀具架上并且对共轴地设置的操作元件的气动触发的轴向运动经由锥形倾斜部被转换成刀具架的径向运动。即使在铣削工具的情况下，针对每个可运动的加工工具也必须进行单独的操控。并不处于工作位置中的加工工具必须通过气动的压力克服作用的离心力被制止，这在高转速的情况下需要高的调整力。

在de202010010704中公开的铣削工具中，各个加工工具在工具头中是单独支承的并且可轴向移动。由此，各个加工工具可以简单地从静止位置被置于加工位置中。加工工具固定地定位在加工位置中。不需要的加工工具被收回到其静止位置中。在加工时，被激活的加工工具必须始终通过外力克服切削压力和弹簧复位力而保持在其加工位置中。因为各个加工工具设置在旋转轴线之外，所以与转速有关的离心力作用于加工工具上，这要求非常高的支承，以便避免在负荷下刀具的直径扩宽。

de102014008033a1公开了一种铣削工具，其中不同的成型的刀具设置在可旋转调节的刀具架上。断面变换通过刀具架的限定的同步的旋转运动来进行。在不提高复杂度的情况下，在该铣削工具中也可以变换多于三个的断面。

de7426183u公开了一种铣削工具，其由两个彼此形状配合的处于连接的工具体组成，所述工具体近似对称地构成并且支承刀具。工具体经由螺纹杆可相对彼此移动地设置。

us4,551,165a公开了一种自动切削棱边变换器，用于在工具上更换刀具。如果传感器识别出刀具棱边上的磨损或剥落，则刀具棱边变换器使刀具板从其切削位置运动出来并且装入新的刀具。

在de102011004536a1中公开的多成型铣削设备配备有处于工作状态中的第一工具和被置于工作位置中的第二工具。在用于第二工具的移动缸体与工具之间设置附加的螺杆。在第二工具在工作状态中时，第二工具的加工断面与第一工具的加工断面重叠，使得要加工的工具获得第二工具断面。

de102013226214a1公开了一种用于加工由木材、木材材料、人造材料等构成的工件的设备，所述设备具有两个用于工件的棱边的轮廓加工的铣削工具。第二铣削工具相对于第一铣削工具在静止状态与加工状态之间可调整，其中在静止状态中第一铣削工具可以与工件啮合，在加工状态中第二铣削工具可以与工件啮合。经由相对于两个另外的铣削工具共轴地设置的第三铣削工具可以平齐地铣削在工件上的棱边。

技术实现要素：

据此，本发明所基于的任务是能够过程安全地实现在工具固定而变换工具的情况下至少两个、优选三个或更多断面的自动的断面变换。

该任务的解决通过独立权利要求来进行。有利的设计方案说明了从属权利要求。

为了解决问题，这类的铣削工具的特征在于，至少第二加工工具为了在轴向方向上移动可以与在壳体中可围绕旋转轴线转动地设置的凸轮盘连接。

通过该设计方案，用于变换断面的机构占据小的结构空间并且铣削工具简单地设计。基本上，可以设置多个第二加工工具。优选地，设置有沿着轴向方向指向的凸轮的凸轮盘可以渐进地转动。由此可能的是，通过轴向来回运动使加工工具置于其加工位置中。

为此，第一加工工具优选地与基本体刚性连接，该基本体抗扭转地与壳体耦联。尤其优选地，加工工具与基本体旋接。

凸轮盘可以与套筒状的压力环连接，该压力环具有至少一个优选三个、径向向内突出的球体(作为滑环机构)，所述球体在抗扭转地与壳体连接的卡锁套筒的曲折形的周向槽中走向并且形成滑环引导部，其中压力环的内直径大于卡锁套筒的外直径。

一个或多个球体优选(带间隙地)设置在压力环的内壁中的径向孔中并且在此优选经由平头螺丝可在径向上朝向卡锁套筒调节。

当曲折部成锐角地伸展(锯齿形构成)使得至少一个球体要么压着顺时针要么仅可以沿逆时针引导时，在升降运动的方向反转时不会形成转折点。为此，优选在凹槽的转折点处沿着球体的滚动方向设置重叠部。

凸轮盘与压力环优选抗扭转地连接而沿着轴向方向可移动地连接。有利的是，在压力环与基本体之间设置沿着轴向方向起作用的压力弹簧。

此外，有利的是，每个可移动地设置的加工工具具有在部分圆上规则地间隔开的柱形销，其平行于旋转轴线伸展并且与设置在凸轮盘上的凸轮可作用连接。由此，凸轮盘与相应的加工工具的啮合得以简化。

至少一个压力弹簧优选在弹簧环中轴向地引导并且弹簧环经由轴向轴承可相对于压力环转动地支承。在固定的加工工具与一个或多个不同的加工工具(至少第二加工工具)之间各设置一个或三个压力弹簧。

压力环可以在螺杆侧设置有闭合环绕的端面，所述端面用作用于滚动元件的滚动面。通过该设计方案，减小了用于设定加工工具的加工位置的操作力。

每个加工工具优选设置有多个刀具，其中刀具在每个单个加工工具处相同地成型，但所述加工工具的每个加工工具具有不同成型的刀具。可考虑的是，两个加工工具具有相同成型的刀具。

优选地，刀具的断面是半径或倒棱并且固定的加工工具承载带有最大半径的刀具。

当压力环在螺杆侧设置有用于相应的刀具的标记时，所述标记可以与壳体中的标记共同作用，可以根据压力环的转动位置减小相应的有效的刀具断面并且使之对于观察者而言可见。

设置有根据本发明构成的工具的加工设备具有可轴向运动的操作装置，利用该操作装置可以引导脱离运动和返回行程，并且所述操作装置具有至少一个压力元件和滚动元件。压力元件优选是受弹簧作用的螺栓和滚动元件是球形滚子。

一种用于操作加工设备的方法的特征在于，在操作元件的脱离运动时在第一步骤中分离在可轴向运动的操作工具与凸轮盘之间的接触，在第二步骤中经由在卡锁套筒中的曲折形的凹槽和在压力环中的至少一个球体凸轮盘被置于转动中，凸轮盘的转动运动在操作元件的接下来的返回行程中结束，并且在第三步骤中在返回行程结束时轴向上可运动的加工工具又贴靠在凸轮盘上。

附图说明

借助附图在下文中要阐述根据本发明的装置的实施例。在附图中：

图1示出了铣削工具的分解视图；

图2示出了根据图1的铣削工具的另一分解视图，

图3示出了具有操作装置的铣削工具的从加工侧看的立体视图；

图4示出了具有操作装置的工具的从螺杆侧看的立体视图；

图5示出了铣削工具的轴向剖面；

图6示出了调整机构的分解视图；

图7示出了调整机构的半剖视；

图8示出了从加工侧贯穿铣削工具的立体剖视图；

图9示出了从螺杆侧贯穿铣削工具的立体剖视图；

图10示出了具有处于加工位置中的固定的加工工具的铣削工具的剖视图；

图11示出了在断面变换的第一阶段期间工具的轴向剖视图；

图12示出了在断面变换的第二极端期间根据图11的视图；

图13示出了在第三阶段期间根据图11的工具的视图；

图14示出了在第四阶段期间根据图11的工具的视图；

图15示出了在断面变换结束之后根据图11的铣削工具的视图；

图16示出了不带基本体和壳体的铣削工具的立体视图；

图17示出了根据图16的铣削工具的侧视图；

图18示出了带有在第一加工位置中可移动地设置的第一加工工具的根据图16的铣削工具的视图；

图19示出了根据图18的铣削工具的侧视图；

图20示出了带有在第二加工位置中可移动地设置的第二加工工具的根据图16或图18的铣削工具的视图；

图21示出了根据图20的工具的侧视图；

图22示出了断面变换的原理视图。

具体实施方式

根据本发明的铣削工具由基本体4构成，所述基本体承载经由螺丝29固定地连接的第一加工工具1，其具有第一刀具断面31；和至少一个在轴向上可移动的第二加工工具2，其具有第二刀具断面32。基本体4构成有凸缘区域30，该凸缘区域具有用于容纳加工工具1、2、3的孔和用于与可转动的驱动装置(机器螺杆，未示出)固定的接口，例如孔25，有利地具有用于无间隙地对中的锥形孔。在周向侧，铣削工具通过壳体11封闭，所述壳体经由平头螺丝40抗扭转地并且可在轴向上移动地与基本体4连接，所述平头螺丝接合到基本体4中的对应的凹槽44中(参见图5)。

所示的实施例具有固定地与基本体4旋接的工具1，所述工具具有刀具断面31；并且具有两个轴向可移动的加工工具2、3，所述可移动的加工工具分别具有刀具断面32、33，所述刀具断面在基本体4的不同的共轴设置的缸体面上引导。经由弹簧26、27，可移动的加工工具2、3在轴向方向上相对于固定的工具1张紧，并且经由柱形销37、38，加工工具抗扭转地并且可轴向移动地与基本体4连接。柱形销37、38穿通在基本体4的凸缘中的孔37.1、38.1，以便与凸轮盘7共同作用。通过弹簧26、27，可轴向移动的加工工具2、3被压离固定的工具1。具有在轴向方向上伸出的凸轮17的凸轮盘7可转动地支承在基本体4中并且通过紧固环10在轴向上固定。

可运动的加工工具2、3的轴向位置通过凸轮盘4在工作位置与静止位置之间的角度位置来改变。如果凸轮17的位置使得加工工具2、3都不经由柱形销37、38与凸轮接触，则两个轴向可移动的加工工具2、3用其背部平坦面39贴靠在基本体4上并且刀具断面32、33处于加工位置之外(在静止位置中)。固定的加工工具1处于工作位置中。如果凸轮17的位置使得两个轴向可移动的加工工具2、3中的一个用其柱形销37、38贴靠在凸轮盘7的凸轮17上时，则这个加工工具2、3利用其刀具断面处于工作位置中。

有利地，待产生的不同的棱边断面(半径和倒棱)分布到加工工具1、2、3，使得固定的加工工具1具有最大的断面半径，并且最小的断面半径和倒棱断面配设给不同的加工工具2、3。如果所有道具断面31、32、33设计为，使得它们在工作位置中具有用于“胶接”的相同的基准点，固定的加工工具1的断面始终与轴向可移动的加工工具2、3的断面重合，使得仅该轴向可移动的加工工具2、3是断面给定的。

凸轮盘7与卡锁套筒5和压力环9一起形成用于断面变换的实际的调整机构。为此，卡锁套筒5固定地与壳体4连接，例如经由平头螺丝34连接。卡锁套筒5在其环周上具有环绕的基本上锯齿形伸展的凹槽18，该凹槽用作用于滑环引导的滑环。凹槽18具有半圆形的横截面并且用作用于至少一个球体19的滚动道。在周向上，卡锁套筒5与压力环9一起作用，所述压力环经由至少一个球体19、优选三个球体通过凹槽18与卡锁套筒5可运动地连接。在卡锁套筒5与压力环9之间的运动通过凹槽18的曲折形的走向强制引导。压力环9又经由凸出部15抗扭转地和可轴向移动地与凸轮盘连接，所述凸出部接合到凸轮盘7的凹槽16中。

为了执行断面变换，在铣削工具的静止状态中经由在驱动装置侧设置的操作装置21沿着轴向方向被按压到壳体11和压力环9上。操作装置21设置在螺杆侧，并且经由孔23与线性的运动单元、例如气动活塞(未示出)连接。朝向铣削工具，操作装置21具有至少一个受弹簧作用的螺栓35，所述螺栓作用于壳体11上，并且具有至少一个在径向上处于内部深处的滚动元件36，所述滚动元件作用于压力环9上。压力环9在至少一个滚动元件36的接触区域中具有环绕的连续的滚动面。在加工状态中，在操作装置21与铣削工具之间不存在接触(间隙)，使得铣削工具可以被旋转地驱动。

为了执行断面变换，旋转的铣削工具首先被停住。断面变换可以分成四个阶段。

在阶段1中，首先壳体11通过操作装置21的脱离运动经由受弹簧作用的螺栓克服弹簧26、27的力朝向加工侧a移动。在此，壳体11经由其端面带动两个轴向可移动的加工工具2、3，直至它们抵靠到固定的加工工具1上，使得柱形销37、38到达与凸轮盘7的接触区域之外并且在背部平坦面39与基本体4之间不再有接触。受弹簧作用的螺栓35的总弹簧力为此必须大于弹簧26、27的总弹簧力。在该状态下，减轻凸轮盘7的负荷，由此在其接下来的转动运动中的摩擦减小。在该阶段期间，受弹簧作用的螺栓35未被压缩。

在阶段2中，滚动元件36压靠压力环9的滚动面，并且使压力环同样在轴向上朝向加工侧a移动。受弹簧作用的螺栓35在此屈服。因为壳体11经由接触部与受弹簧作用的螺栓35抗扭转地锁止，并且壳体11又经由形状配合抗扭转地与基本体4和卡锁套筒5耦联，所以在经由滑环引导部有轴向压力作用于压力环9时强制压力环9转动运动，直至至少一个球体19到达滑环引导部的在加工侧的转折点。经由形状配合元件15、16将压力环9的转动运动传递到凸轮盘7。凸轮17在此占据相对于加工工具2、3不同的位置。

随着操作装置21的返回行程运动，开始阶段3。压力环9和凸轮盘7的转动运动现在通过弹簧28的弹簧力作用，并且继续直至至少一个球体19到达滑环的在螺杆侧的转折点。在该状态下，压力环9是卡锁的，并且凸轮盘也与其卡锁。

在阶段4中，轴向可移动的加工工具2、3借助弹簧26、27朝向螺杆侧b移动，直至其根据凸轮盘7的位置利用其柱形销37、38贴靠在凸轮盘7的凸轮17上，或者利用其背部平坦面39贴靠在基本体4上。

在断面变换结束之后，操作装置21不再与工具接触(间隙)。

卡锁套筒5的基本上锯齿形伸展的凹槽16在此设计为，凸轮盘7在渐进的步骤中始终在相同方向上(即沿着顺时针或者沿着逆时针)转动，使得在操作循环结束之后，凸轮盘7的凸轮17相对于加工工具2、3处于改变的转动角度位置中，所述操作循环由脱离运动和复位运动构成(往复行程)。为此，卡锁套筒5的基本上锯齿形的凹槽16(滑环引导部)在转折点处在球体19的滚动方向上重叠，以便在往复运动的方向反转时会形成死点并且至少一个球体19在一个方向上穿过滑环引导部。

在一个优选的实施方式中，基本上锯齿形的凹槽16的倾斜的区域具有不同的斜率。在这种实施方式中，仅在从大斜率到小斜率的转折点处需要锯齿形的凹槽16的重叠。有利地，一个实施方式中，朝向通过操作装置21分离的脱离运动的凹槽区域与朝向通过弹簧28出发的复位运动的凹槽区域，相比具有更大的斜率。通过不同的斜率可以使摩擦阻力与在脱离和返回行程运动时不同的力匹配，并且减小滑环的磨损。特别有利的是如下实施方式，其中陡峭伸展的使用区域的斜率在球体19的运动方向上递减地减小。通过这种的凹槽曲线，可以减小在突然开始脱离运动时力的冲击，并且使滑环引导部上的磨损最小。

滑环引导部和凸轮或柱形销37、38的划分合乎目的地彼此协调，使得在每个操作循环之后，另一工具被置于工作位置中。由于通过弹簧28预张紧和凹槽16的锯齿形的走向，该设备在每个切换循环(断面变换)之后卡入到新的位置中。

压力环9在每个切换过程之后改变其相对于壳体11的角度位置。因为每个角度位置可以明确地关联有刀具断面31、32、33，所以压力环9相对于壳体11的角度位置可以用于指示在铣削工具的螺杆侧b上的相应有效的刀具断面31、32、33，其方式是：例如在壳体11上设置索引标记43并且在压力环9上设置针对不同的刀具断面31、32、33的不同的标记42，使得与索引标记相对置的断面标记始终显示有效的刀具断面31、32、33(原理“计时盘(parkscheibe)”)。有效的断面31、32、33的可识别性尤其是对于在首次投入使用时或在干扰之后参考控制是必要的。螺杆侧安置的标记42可由操作员侧清楚看到，而刀具断面31、32、33通常不能触及，因为其被吸取罩遮挡。

断面变换的切换循环：

加工工具1在工作位置中

将加工工具2和3复位

第一次，通过轴向按压操作设备21切换

加工工具2在工作位置中

将加工工具2移动，3复位第二次，通过轴向按压操作装置21来切换

加工工具3在工作位置中

将加工工具3移动，2复位

第三次，通过轴向按压操作装置21切换

加工工具1又回到工作位置中

附图标记表

1第一加工工具(固定)

2第二加工工具(轴向可移动)

3第三加工工具(轴向可移动)

4基本体

5卡锁套筒

6弹簧

7凸轮盘

8轴向轴承

9压力环

10保险环

11壳体

12螺丝

13环

14保险环

15凸出部

16凹槽

17凸轮

18凹槽(滑环)

19球体

20平头螺丝

21操作装置

22承载体

23固定孔

24螺纹孔(用于平头螺丝)

25孔(用于对平头螺丝的接头)

26弹簧

27弹簧

28弹簧

29螺丝

30凸缘区域

31第一传感器元件

32第二刀具断面

33底单刀具断面

34平头螺丝

35受弹簧作用的螺栓(压力元件)

36滚动元件(“球体滚子”)

37柱形销

37.1孔

38柱形销

38.1孔

39平坦靠置面

40平头螺丝

41滚动面

42用于表示刀具断面的标记

43用于指示刀具断面的标记

44凹槽

a加工侧

b螺杆侧

d旋转轴线。