专利名称：带有被浮动地支承的支架装置的机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机床，包括机架、至少一个用于刀具或工件的支架装置以及保持装置，通过该支架装置在工件加工时保持住起作用的刀具或以刀具作用到其上的工件，该保持装置将至少一个支架装置以相对机架固定或可移动的方式保持。此外，本发明涉及一种用于补偿刀具长度与参考值的偏差的方法。例如，该保持装置是在机架处的或相对于机架以可直线移动的方式被引导的溜板。例如，该支架装置是刀具心轴或工件心轴。
背景技术：
由EP 0 614 724 Bl公知一种机床，在该机床中布置在机架处的刀具支架(刀具支架装置)通过溜板可沿第一轴线且沿横向于第一轴线延伸的轴线行进。工件支架(工件支架装置)被保持在可在横向于第一和第二方向的第三轴线上行进的溜板上。由WO 2005/077593 A2公知一种带有至少一个可运动的溜板的机床，该溜板具有多个用于刀具和/或工件的保持器。该至少一个溜板具有多个分离的部分溜板。可相互确定地调设部分溜板的相对位置。在未预先公开的WO 2009/034034 Al中介绍了一种机床。由DE 10 2006 028 972 Al公知一种带有在特有的轴承壳体中可绕其纵轴线旋转地支承的工作心轴的心轴单元，在该心轴单元中设置有用于加工工件的刀具的容纳部。设置有调节单元，以便于在运行中相对轴承壳体自动地且可驱控地调节工作心轴。由DE 34 22 000 Al已知一种用于夹紧刀具或工件的、尤其地用于轴向夹紧布置在轴上的刀具或工件(例如砂轮、磨刀或类似件)的以压力介质操纵的夹紧设备，该夹紧设备具有浮动地支承的环状活塞，该环状活塞在端面侧布置在该设备处且可通过压力介质在轴向上调节。该环状活塞在夹紧设备的松开方向上弹性加载。由DE 103 29 402 Al公知一种用于尤其同步地、切削地加工工件的机床，该机床具有两个或多个相互并排地平行地布置在加工单元中的、用于容纳刀具的心轴单元。设置有用于精细地调设心轴单元相互的位置的调节装置。该调节装置由可围绕中心的轴线旋转的且可锁定的偏心衬套构成，在该偏心衬套中，心轴单元轴线以平行于中心的轴线的方式得到偏心支承。由DE 198 59 360 Al公知一种用于尤其切削地加工工件的机床，该机床具有加工单元和/或工件台且具有用于加工单元或者工件台的位置修正装置。至少一个电驱控的压电式的调整元件设置为位置修正装置。由DE 36 23 112 C2公知一种心轴螺母连接设备，该心轴螺母连接设备具有能旋转支承的进给心轴、与该进给心轴接合的滚珠螺母设备和平衡装置，该滚珠螺母设备支承在可移动的台上，且由于进给心轴的旋转而能沿该旋转在轴向上移动。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种先前所提及类型的机床，通过该机床实现至少一个支架装置在保持装置处的位置的精细调设。该任务在先前所提及的机床中根据本发明由以下方式来解决，S卩，设置有支承装置，通过该支承装置将至少一个支架装置具有在移动方向上沿移动行程的可移动性地浮动地支承在保持装置处，且设置有调节装置，通过该调节装置可调设和固定至少一个支架装置沿移动行程的位置。通过至少一个支架装置在保持装置处的浮动支承可在移动行程上改变支架装置在保持装置处的位置。由此，当支架装置是刀具支架装置时，例如可实现刀具长度补偿。因此可平衡不同的刀具长度以及公差。例如可行的是，在移动行程上以士 l/100mm或更高的精度实现在士 Imm或士0. 5mm 的范围中的行程。该支架装置可通过支承装置的浮动支承而悬置在保持装置处。由此，对于该可移动性而言不必需润滑，因为不必须设置有滑行引导件或辊引导件。通过该调节装置能以高精度调设和固定支架装置相对于保持装置的位置。该支架装置在保持装置处在移动行程上的位置的灵活度通过调节装置来确立。该用于调整运动和调整定位的调节装置能以不同的形式构造成。原则上，该调节装置应包括能固位在至少一个支架装置处的装置，且包括能固位在保持装置处的装置，其中，这两个装置的相对位置可调设。例如，该调节装置构造为气动的或液压的。其它的可能性如例如滚珠丝杠驱动机构等等也是可能的。通过该根据本发明的解决方案，如上面所提及的那样，例如可实现刀具长度补偿， 该刀具长度补偿在实际的工件加工之前执行。在此，当支架装置是刀具支架装置时，原则上这样的补偿可直接执行。同样可行的是，这样的补偿由以下方式来间接地执行，即，当支架装置是工件支架装置时，刀具长度改变通过支架装置的相应的再定位来顾及。通过该根据本发明的解决方案提供了一种短行程支架装置，其中，可实现紧凑的结构形式。现存的机床同样可改型，因为浮动的支承能以结构上简单的形式来构造，并且支架装置的精确定位同样能以结构上简单的器件来达到。例如，该调节装置借助液压的同步缸和伺服阀来构造成。尤其地，移动行程是直线的路程。由此，例如可以简单的方式关于刀具的纵向方向执行刀具长度补偿。此外有利的是，移动行程平行于机床的主轴线且例如平行于用于工件在机架处的直线的可移动性的主轴线。此外有利的是，移动行程平行于至少一个支架装置的纵向延伸方向。由此，例如能以简单的方式执行刀具补偿。尤其地，移动行程平行于或同轴于至少一个支架装置的旋转轴线。由此，支架装置的再定位不会导致不平衡或类似情况。在一种实施方式中，至少一个支架装置构造为电机心轴。例如，该支架装置构造为刀具心轴或工件心轴。通过支架装置在保持装置处的再定位和浮动的支承，支架装置可作为包含电机的整体被移动。
有利的是，至少一个保持装置具有贯通的缺口，至少一个支架装置穿通过该缺口。 通过该缺口能以简单的方式浮动支承地将支架装置保持在保持装置处。特别有利的是，支承装置包括至少一个第一支撑装置和至少一个第二支撑装置， 这些支撑装置是相互间隔的，其中，第一支撑装置和第二支撑装置分别以第一区域固位在保持装置处且分别以第二区域固位在至少一个支架装置处。由此，可以简单的方式实现至少一个支架装置在保持装置处的浮动支承。第一支撑装置和第二支撑装置能构造为扁平的元件例如以板膜片或板膜片垛的形式构造。由此，能以简单的方式实现带有在移动方向上的可移动性的万向悬置。由保持装置和浮动支承的至少一个支架装置构成的组合可紧凑地构建。有利的是，第一支撑装置和/或第二支撑装置的第一区域围绕保持装置的缺口的边缘的周边来固位，至少一个支架装置穿通过该缺口。由此，得出用于第一支撑装置和/或第二支撑装置在保持装置处固位的较大的区域。由此，能以简单的方式在移动方向上实现浮动的支承，其中，该支承可在相对于移动方向的所有横向上以高刚度实现。由于相同的原因有利的是，第一支撑装置和/或第二支撑装置的第二区域围绕至少一个支架装置的周边固位在该至少一个支架装置处。特别有利的是，保持装置具有面对工作腔的前侧且具有背对工作腔的后侧，并且第一支撑装置固位在保持装置的前侧处且第二支撑装置固位在保持装置的后侧处。第一支撑装置和第二支撑装置可构造成扁平的。得出了紧凑的构造，其中，现有的标准机器同样可改型；到保持装置处的接合是最小的。尤其地，不必须重建或更换这些现有标准机器。特别有利的是，第一支撑装置和第二支撑装置实现了至少一个支架装置在移动方向上的可运动性，且锁止了至少一个支架装置在横向于移动方向的所有横向上的可运动性。由此实现浮动的支承，其中，至少一个支架装置在相对于移动方向的所有横向上的取向和定心不依赖于在移动行程上的位置。由于相同的原因有利的是，第一支撑装置和第二支撑装置平行于移动方向构造为柔性的，并且横向于移动方向构造为刚性的且扭转刚性的。这实现了在移动行程上的可移动性，其中，至少一个支架装置相对于保持装置的居中的取向在移动行程上的每个位置中维持。尤其地，第一支撑装置和第二支撑装置构造为呈环状的或具有呈环状地布置的元件。第一支撑装置和第二支撑装置作为整体或其元件围绕着至少一个支架装置。由此获得高径向刚度和高扭转刚度，其中，实现了在移动行程上的可移动性。有利的是，第一支撑装置和/或第二支撑装置构造为膜片式的。第一支撑装置和第二支撑装置在一定程度上构造为“薄外壳”(其中，厚度与移动方向相关)。由此，能以简单的方式获得至少一个支架装置在保持装置处的浮动支承，其中，至少一个支架装置的可移动性被限制在直线的移动方向上。例如，第一支撑装置和/或第二支撑装置构造为板片或板片垛。由此，能以简单的方式实现至少一个支架装置在保持装置处的“膜片悬置”。通常，最大的移动行程小于5mm且尤其地小于2mm，以便于例如能执行刀具长度补 偿。有利的是，至少一个支架装置通过支承装置以在移动方向上可自由运动的方式悬置在保持装置处。由此，以简单的方式得到例如刀具长度补偿的可能性。特别有利的是，在保持装置和至少一个支架装置处布置有测量装置，用于确定至少一个支架装置的位置或移动行程。由此实现的是，以高精度调设至少一个支架装置相对于保持装置的位置，并且例如实现士 l/100mm数量级的精度。当执行至少一个支架装置的移动时，通过测量装置可检测当前的位置并且借助当前的位置相应地驱控调节装置。尤其地，该测量装置与控制调节装置的控制装置相连接。由此，测量装置可给控制装置传递位置信号，其又被用于精确地调设位置。特别有利的是，调节装置构造为在移动方向上刚性的和/或自锁的。这意味着，当调节装置调设确定的位置时，该位置同样直接得到确定，而不必须设置有其它用于确定该位置的元件。在一个有利的实施例中，调节装置具有至少一个液压的或气动的调整缸，借助于该调整缸能以简单的且高度精确的方式调设浮动支承的至少一个支架装置相对于保持装置的位置。例如，该调整缸是液压的同步缸。尤其地，可控制的和/或可调控的阀装置配属于至少一个调整缸。该阀装置例如包括伺服阀。由此，能以高精度且以简单的方式调设浮动支承的至少一个支架装置的位置。 在此同样可行的是，将调整缸(带有或不带有阀装置)预装配在相应的支架装置处。由此， 例如同样能以简单的方式执行支架装置在机床处的更换(例如刀具心轴更换)。尤其地，在至少一个支架装置处布置有带有对着第一活塞腔的第一活塞面和对着第二活塞腔的第二活塞面的活塞装置。通过相应的流体加载(例如第一活塞面和第二活塞面的液压加载)可调设至少一个支架装置的运动方向进而该至少一个支架装置的位置。尤其地，至少一个支架装置的位置可通过第一活塞腔的和第二活塞腔的借助于阀装置的流体加载来调设。通过第一活塞腔和第二活塞腔的相应的流体驱控可实现精确的定位。有利的是，第一活塞腔和第二活塞腔构造为圆柱形的呈环状的。相应的活塞面是环形面。该环形面围绕支架装置。由此，可在支架装置的整个周边上获得均勻的流体加载。有利的是，在保持装置处布置有定心装置，用于至少一个支架装置的装配。通过该浮动支承，支架装置悬置在保持装置处。在装配中，定心装置使对中心取向简便化。尤其地，该定心装置包括至少一个接触元件，该接触元件具有横向于移动方向定向的、用于至少一个支架装置的接触面。该至少一个支架装置可在装配中被放置到接触面上，以便简便化在保持装置处的对中心固位。在一种实施方式中，保持装置是可相对于机架直线运动的溜板。通过该溜板，保持装置和至少一个支架装置可相对于机架直线运动。此外可作如下设置，即，保持装置再次保持在可相对于机架直线运动的溜板处。由此，例如能以简单的方式实现至少一个支架装置在两个直线的独立方向上的直线可动性。此外，可设置有至少一个工件支架装置，该工件支架装置是可平行于该移动方向移动的。由此，可例如以简单的方式借助于根据本发明的解决方案执行刀具长度补偿。有利的是，设置有η个相互平行地取向的固位在相同的保持装置处的支架装置， 其中，η至少为二，且其中，至少(η-1)个支架装置浮动地支承在保持装置处。原则上，如下例如在双心轴机床中是足够的，即，仅一个心轴被浮动地支承，以便于执行刀具长度补偿。
此外，本发明的任务在于，提供一种用于补偿刀具长度与参考值的偏差的、能以简单的方式执行的方法。该任务在先前所提及的方法中根据本发明由以下方式来解决，S卩，将保持住刀具的支架装置在平行于与参考值偏差的方向的移动方向上、与该偏差相符地定位，其中，该支架装置在移动方向上浮动地支承在保持装置处，并且支架装置的所期望的移动位置通过固定浮动支承来固定。支架装置在保持装置处的浮动的支承允许了可动性，而例如不必须设置滑行引导件或辊引导件。在“短行程区域”内，浮动的支承可实现支架装置相对于保持装置的高精度的位置调设。通过固定浮动支承来实现支架装置相对于保持装置的位置的固定。该根据本发明的方法可在根据本发明的机床上执行。根据本发明的方法的其它有利的设计方案已与根据本发明的机床相联系地进行阐释。尤其地，测量支架装置相对于保持装置的相对位置，并且在支架装置的再定位时使用该测量出的位置。由此，实现位置的高精度的调设。
优选的实施方式的以下描述与附图相联系地用于本发明的进一步阐释。其中图1示出了根据本发明的机床的实施例的透视(部分)图示；图2示出了根据图1的机床的部分图示；图3示出了根据图1的机床的另一部分视图(顶视图)；图4示出了根据图1的机床的部分侧视图；图5示出了用于根据图1的机床的刀具支架装置的保持装置的俯视图；图6示出了根据图5的保持装置的透视性的后视图(在D*方向上)；图7示出了根据图5的保持装置的透视性的前视图(从D方向)；图8示出了在方向D上的根据图5的保持装置的顶视图；图9示出了根据图8的沿直线9-9的截面视图；图10示出了根据图9的剖面A的放大图；且图11示出了根据图10的剖面B的放大图。
具体实施例方式根据本发明的机床的实施例，该机床在图1中(无工作腔隔板)示出，并且在该处标注以10，并且该机床以部分图示的形式在图2至4中示出，包括机座12。机座12具有基本上呈方形的包覆面。通过机座12，机床10置放在底座上。例如，机床10是加工中心，并且使用于金属工件的切削的刀具加工。在机座12处布置有机架14，该机架以架子或门架的形式构造成。机架14具有相间隔的支脚16a、16b，这些支脚相互平行地定向且尤其地在垂直方向上(平行于重力方向) 定向。支脚16a、16b通过上面的连接接板18a且通过下面的连接接板18b来连接。下面的连接接板18b面对机座12或者说固位在其处。在支脚16a与16b以及连接接板18a与18b之间形成贯通的开口 20。(刀具支架)溜板22(第一溜板2 在开口 20中引导。在此，第一引导装置布置在上面的连接接板 18a处且第二引导装置布置在下面的连接接板18b处。机架14形成用于第一溜板22的溜板支架。该溜板支架在机架14处可在χ方向/反方向上移动。该χ方向优选地是关于重力方向的水平的方向。第一溜板22在其移动运动中通过驱动机构来驱动。该驱动机构例如可以是滚珠丝杠驱动机构或直线电机驱动机构。在第一溜板22处可移动地引导有第二溜板24。第二溜板M在由此形成用于第二溜板M的溜板支架的第一溜板22处的移动方向垂直于χ方向。相应的y方向是关于重力方向的垂直方向。第二溜板M是用于两个刀具支架装置的保持装置25 (参见下面)，这些刀具支架装置是刀具心轴且尤其是电机心轴。第一溜板22构造为呈(双)轭状，带有外部的第一支脚26a和相间隔的外部的第二支脚26b和中间的处在第一支脚^a与第二支脚26b之间的中间的第三支脚^c。第一支脚^a、第二支脚26b和第三支脚26c相互平行地取向，且在此，在垂直方向上定向。这些支脚各自通过上面的连接接板28a和下面的连接接板28b相互连接。在第一支脚26a与第三支脚26b之间以及上面的连接接板28a与下面的连接接板 28b之间形成贯通的第一开口 30a。第一刀具支架装置32的部分区域穿通过该开口 30a。 第一刀具支架装置32尤其包括刀具心轴，该刀具心轴保持一个或多个尤其可旋转的刀具， 其中，通过刀具可在工作腔34中加工工件。在第三支脚^b与第二支脚^c以及上面的连接接板与下面的连接接板28b 之间构造成贯通的第二开口 30b (在图1中不可见)。第二刀具支架装置36的部分区域穿通过该开口 30b。第二刀具支架装置36尤其地包括刀具心轴，该刀具心轴平行于第一刀具支架装置32的刀具心轴来定向。在第二刀具支架装置36处保持有一个或多个可旋转的刀具，通过刀具可在工作腔34中加工工件。第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36尤其地构造为电机心轴。在此可行的是，通过第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36同时在工作腔 34中加工工件，或同时在工作腔34中加工多个工件。第二溜板M在其在y方向上的移动运动中通过驱动机构37来驱动。该驱动机构 37例如是滚珠丝杠驱动机构或直线电机驱动机构。第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36布置在相同的溜板(第二溜板)24 处。原则上同样可行的是，第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36相应地关联有带有用于χ向可动性的第一溜板和用于y向可动性的第二溜板的相应特有的溜板装置(在附图中未示出)。如下机械结构也称作箱中箱概念，S卩，在该机械结构中一个或多个刀具支架装置被保持在尤其地呈轭状地构造成的溜板(第二溜板24)处，其中，该溜板支架自身是可移动的溜板(第一溜板22)。该箱中箱概念在EP 0 614 724 Bl中进行介绍，该文献被明确地参阅。机床10具有前端部38和后端部40。机架既相对于前端部38间隔地又相对于后端部40间隔地布置在机座12上。在机架14与后端部40之间可在机架14处布置有隔板 42。用于机床10的控制装置可布置在该区域中。
工作腔34处在前端部38与机架12之间。机床10包括第一工件支架装置44和第二工件支架装置46。第一工件支架装置 44具有第一工件溜板48，特有的第一驱动机构50配属于该第一工件溜板。在此，第一驱动机构50例如是滚珠丝杠驱动机构或直线电机驱动机构。通过第一驱动机构50，第一工件溜板48可在移动方向52上移动。该移动方向 52 (ζ方向)垂直于χ方向且垂直于y方向。第一工件溜板48进而在其处保持的工件可在相对于机架14的ζ方向上移动。第二工件支架装置46相应地具有第二工件溜板M，特有的第二驱动机构56配属于该第二工件溜板。第二驱动机构56例如是滚珠丝杠驱动机构或直线电机驱动机构。第二工件溜板M的移动方向平行于移动方向52进而同样平行于ζ方向。第一工件支架装置44和第二工件支架装置46在χ方向上相互间隔。工作腔34 位于第一工件支架装置44与第二工件支架装置46之间。第一工件溜板48在作为整体以58标注的第一轨道引导装置处被可移动地引导。 相应地，第二工件溜板M在第二轨道引导装置60处被可移动地引导。第一轨道引导装置 58和第二轨道引导装置60优选为基本上相互平行地定向，并且由前端部38或由靠近前端部38的区域达到机架14。第一轨道引导装置58和第二轨道引导装置60布置在机座12处。第一轨道引导装置和第二轨道引导装置在侧向上限制工作腔34。第一工件支架装置44和第二工件支架装置46的相应的引导装置62例如包括下面的引导板条6 和上面的引导板条64b，在所述下面的引导板条和所述上面的引导板条处所配属的工件溜板48或M通过相应的引导座66来引导(和保持)。带有其下面的引导板条6 和其上面的引导板条64b的引导装置62利用盖板68 来朝着工作腔遮盖。在此，盖板68包括斜面70，该斜面在ζ方向上延伸且相对于χ方向成锐角地布置。在此，第一工件支架装置44的和第二工件支架装置46的盖板68是相互间隔的。通过斜面70，可以将加工废料且尤其是加工削屑输送给布置在机座12处的削屑导出装置72。在上面的引导板条6 上方，轨道引导装置58和60相对工作腔34通过可运动的盖板(滑动件)来遮盖(在附图中未示出)。在此，相应地设置有第一滑动件，该第一滑动件在第一工件溜板48的一侧上且在所配属的轨道引导装置58或者60的第一端部区域处固位；此外设置有第二滑动件，该第二滑动件在相应的工件溜板48或者M的相反置的端部区域处且在所配属的轨道引导装置58或者60的另一端部区域处固位。相应的滑动件例如呈波纹管状地构造，或构造为薄层装置(Lamelleneinrichtimg)或构造为多段式挡帘 (Gliederschurze)或构造为卷帘(Rollos)；所配属的轨道引导装置58或者60在工件溜板 48或者M的每个部位中对着工作腔得到遮盖。此外，用于相对外腔封闭工作腔34的工作腔隔板(在附图中未示出)配属于工作腔34。在第一工件溜板48处布置有第一桥式元件74。第一桥式元件74以可绕旋转轴线 A1旋转的方式布置在第一工件溜板48处。第一桥式元件74充当用于一个或多个待加工的工件的工件保持器。在横截面中，该第一桥式元件例如是呈L形的。在第一工件溜板48处布置有第一旋转驱动机构76，以便于能绕旋转轴线A1旋转第一桥式元件74。第一桥式元件74伸入到工作腔34中。在第二工件溜板M处布置有指向到工作腔中的第二桥式元件78，该第二桥式元件同样具有呈L形的横截面。通过布置在第二工件溜板M处的第二旋转驱动机构80，该第二桥式元件可绕平行于旋转轴线A1的旋转轴线A2转动。同样地，第二桥式元件78构造为工件保持器或者在其处可对工件保持器加以固位。轴线A1和A2是关于重力方向g的水平的轴线。其横向于且尤其地垂直于ζ方向且平行于X方向取向。第一桥式元件74和第二桥式元件78相应地具有固位区域，第一桥式元件74和第二桥式元件78通过该固位区域可旋转地保持在附属的工件溜板48或者M处。在该固位区域处布置有例如呈方形的区域，该呈方形的区域平行于旋转轴线A1或者A2延伸。第一桥式元件74具有端面侧的端部，该端部对着第二桥式元件78的端面侧的端部。第一桥式元件74的端面侧的端部和第二桥式元件78的端面侧的端部相互间隔，从而使得第一工件溜板48和第二工件溜板M能够相互移动经过或者可彼此相对地定位，而不使桥式元件74和78相互碰到。在此，在端面侧的端部之间的间隙可(在第一桥式元件74 和第二桥式元件78彼此相对对准之后)通过中间元件90来填满。根据本发明的机床10包括带有一个或多个连接部位的连接装置，通过这些连接部位可将第一桥式元件74和第二桥式元件78相互连接并且尤其地相互夹紧进而可将第一工件溜板48和第二工件溜板M相互连接。由此，提供工件支架94，该工件支架通过第一工件溜板48和第二工件溜板M的结合来形成或者保持。由此，可在工件支架94处同样加工其尺寸例如在工作腔34宽度的数量级上的大的工件，或者可在工件支架94处将多个工件 “排成行”，以便于同时或直接依次地加工(而不在工作腔之外更换工件)。为此，机床10包括控制装置96 (图10)，通过该控制装置第一驱动机构50可同步于第一工件溜板48的直线移动，且第二驱动机构56同步于第二工件溜板M的直线移动， 并且此外，第一驱动机构76和第二驱动机构80可同步于工件支架94的旋转。该连接装置用于连接第一桥式元件74和第二桥式元件78。关于该连接装置的设计方案参见 PCT/EP2008/061790。当未夹紧时，该连接装置允许了第一工件溜板48和第二工件溜板44在ζ方向上相对于机架14的不同的定位以及第一桥式元件74和第二桥式元件78的不同的转动姿态。 由此可实现平衡。例如由此，当使用两个刀具支架装置，在这两个刀具支架装置处刀具例如不均勻地磨损时，第一工件溜板和第二工件溜板能够相对于彼此进行调节，以便于平衡磨损，也就是说获得刀具磨损补偿。缝隙140的典型的数量级(用于最大的可调节性)处于士 3mm0此外，当期望时，可调设旋转轴线A1和A2的偏差。在保持装置25处(图5至11)固位有刀具支架装置32和36。在此，第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36在原则上构造为相同，并且尤其地构造成电机心轴。这些刀具支架装置各自具有平行于ζ方向的纵向延伸方向102。在工件加工中，固位在刀具支架装置32和36处的刀具作用到一个或多个固位在工件溜板48和44处的工件上。第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36各自具有前部区域104、后部区域 106和中间区域108，该前部区域指向工作腔34或者布置在工作腔34中，该后部区域指向为由工作腔34离开，通过该中间区域将相应的刀具支架装置32或者36固位在保持装置25 处。为此，在保持装置25上具有第一贯通的缺口 110和与该第一贯通的缺口相间隔地布置的第二缺口 112。第一缺口 110和第二缺口 112分别具有平行于刀具支架装置的相应的纵向延伸方向102的轴线。第一刀具支架装置32穿通过第一缺口 110，且第二刀具支架装置36穿通过第二缺口 112。第二刀具支架装置36被固着地(不可移动地刚性地)固位在保持装置25处。第一支架装置32通过支承装置114来浮动地保持在保持装置25处，如下面还将进一步阐释的那样。在第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36的前部区域104中分别布置有接口 116，例如用于对刀具加以固位的HSK(空心杆锥)接口。第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36构造成刀具心轴，且尤其构造成带有用于转动地驱动接口 116进而保持在该接口处的刀具的电机118的电机心轴。所保持的刀具可绕旋转轴线120转动。旋转轴线120平行于纵向延伸方向102且平行于ζ方向来取向。第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36分别具有第一连接装置122 (图6)， 该第一连接装置用于相应的电机118的电力供应。此外，第一刀具支架装置和第二刀具支架装置具有第二连接装置124，该第二连接装置用于提供控制装置96的(电)控制信号。 此外，设置有第三连接装置126，通过该第三连接装置可提供一种或多种流体且尤其是冷却剂和/或润滑剂。第三连接装置126同样可包括用于气动连接和/或液压连接的接口。连接装置122、1M和1 布置在相应的第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36的后部区域106处。第二刀具支架装置36在ζ方向上不可移动地保持在保持装置25处。第一支架装置32通过支承装置114能够在移动方向128中的移动行程上可移动地定位。该移动方向 1 平行于ζ方向。该移动方向平行于第一刀具支架装置32的旋转轴线120。此外，该移动方向平行于第一刀具支架装置32的纵向延伸方向102。保持装置25 (第二溜板24)具有面对工作腔34的前侧130。第一刀具支架装置 32和第二刀具支架装置36的前部区域104伸出超过前侧130。此外，保持装置25具有背对工作腔；34的后侧132。第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36的后部区域106伸出超过后侧132。支承装置114包括用于浮动地支承第一刀具支架装置32的第一支撑装置134和第二支撑装置136。第一支撑装置134固位在保持装置25的前侧130处且在此围绕第一缺口 110。该第一支撑装置具有第一区域138，通过该区域实现在保持装置25处的固位。例如，第一支撑装置134在第一区域138处利用多个尤其均勻分布的螺钉或螺栓来固位在保持装置25处。第一支撑装置134利用第二区域140固位在第一刀具支架装置32处。为此，该第一刀具支架装置例如具有环形法兰142，第一支撑装置134通过第二区域140利用多个尤其均勻分布的螺钉或螺栓来固位在该环形法兰处。该固位尤其地在(整个)周边上通过第一刀具支架装置32来实现。第一支撑装置134构造为呈环状的，并且围绕第一刀具支架装置32，并且遮盖第一缺□ 110。第二支撑装置136相应地利用第一区域144固位在保持装置25的后侧132处。利用第二区域146，第二支撑装置固位在第一刀具支架装置32处。该固位又在(整个)周边上通过第一刀具支架装置32和第一缺口 110的边缘实现。同样地，第二支撑装置136构造成呈环状的，并且在后侧132处遮盖第一缺口 110。第一支撑装置134和第二支撑装置136关于在移动方向1 上的可移动性构造成柔性的。第一支撑装置和第二支撑装置在所有横向上构造成刚性的且扭转刚性的。由此， 第一刀具支架装置32通过支承装置114浮动地，也就是说在移动方向1 上可自由运动地保持在保持装置125处，其中，可在移动方向1 上实现在移动行程上的直线可移动性。在相对于移动方向1 的所有横向上(在关于旋转轴线120的径向方向上)的可动性得到锁止。第一支撑装置134和第二支撑装置136相应地构造成平整的(在平行于移动方向 128的方向上)，以便于实现浮动的支承。在这个意义上第一支撑装置和第二支撑装置尤其膜片式，在膜片压紧状态中在移动方向1 上实现在移动行程上的偏转，其中，在负载的情形下仅平行于移动方向1 承受拉力。第一支撑装置134和第二支撑装置的典型的厚度处在0. 5mm至5mm的数量级。第一支撑装置134和第二支撑装置136尤其地通过板元件且尤其通过板片或通过板片垛形成。在此，在一个实施例中第一支撑装置134和第二支撑装置136—件式地构造成。原则上同样可行的是，S卩，以如下方式获得在移动方向1 上的“柔性”和在相对此的所有横向上的刚性，即，第一支撑装置Π4和第二支撑装置136具有多个径向布置的单个元件，这些单个元件分布地围绕第一缺口 110的边缘固位在保持装置25处且固位在第一支架装置32处。第一刀具支架装置通过第一支撑装置134和间隔的第二支撑装置136而无溜板地悬置在保持装置25处。通过该浮动的支承实现了平行于机床10的主轴线(即在ζ方向上)的可移动性。在该移动行程上相对于保持装置25进而也相对于在ζ方向上可运动地固位的第二刀具支架装置36来调设第一刀具支架装置32的位置。第一刀具支架装置32 在移动方向1 上的相应的行程通过第一支撑装置134的和第二支撑装置136的膜片式的构造来限制。用于最大的行程的典型值为2mm。在一个具体的实施例中允许士0.5mm的行程，进而允许Imm的总行程(“短行程”)。定心装置148配属于保持装置25，该定心装置用于使得第一刀具支架装置32在保持装置25处的装配简便化。在机床10的运行中，定心装置148不起作用。定心装置148 包括布置在保持装置25的前侧130和后侧132处的接触元件150a、150b、150c。这些接触元件分别具有横向于移动方向1 定向的接触面152。在该装配期间，可通过尤其地构造成螺钉的接触元件150a、150b、150c在对第一刀具支架装置32加以固位之前借助于第一支撑装置134和第二支撑装置136在保持装置25处将该第一刀具支架装置精确地取向。因为在根据本发明的解决方案中通过支承装置114在移动方向1 上可自由运动地浮动地支承第一刀具支架装置32，且未设置有用于第一刀具支架装置32的溜板引导件或类似件，所以用于横向于移动方向1 取向的特别的耗费必然被促进。调节装置IM配属于第一刀具支架装置32(图10、11)，通过该调节装置能以高精度调设第一刀具支架装置在沿移动方向128的移动行程上的位置，并能固定相应的位置。 通过该固定锁止了自由的可动性。为此，调节装置巧4在移动方向1 上构造为刚性的且例如自锁的。第一刀具支架装置32通过支承装置114的万向悬置通过调节装置IM来“封锁”，也就是说在移动方向1 上的移动行程上的自由的可移动性得到锁止。调节装置IM包括调整缸156。调整缸156又包括带有第一活塞面160的活塞装置158，第一活塞面160面对第一活塞腔162且限制该第一活塞腔。此外，活塞装置158包括第二活塞面164，该第二活塞面对着第二活塞腔166且限制该第二活塞腔。在第一活塞面 160与第二活塞面164之间布置有例如呈0形环状的密封件168。第一活塞面160和第二活塞面164是环形面，该环形面围绕第一支架装置32。相应地，第一活塞腔162和第二活塞腔166是环形腔，这些环形腔围绕第一刀具支架装置32。第一活塞面160和第二活塞面164彼此相反而置。通过相应的压力加载，活塞装置158可运动，进而第一刀具支架装置32在保持装置25处可移动。根据是否在第一活塞腔162和第二活塞腔166中存在相对于其它活塞腔的超压，调设移动方向。该可移动性和移动方向128的最大行程在图11中以H简示出，且通过活塞腔162和166平行于移动方向 128的扩张来确定。调整缸156具有通过壁170限制的活塞容纳部172，在该活塞容纳部中活塞装置 158是可运动的。第一活塞腔162和第二活塞腔166能以液压流体来加载。设置有阀装置174，通过该阀装置可调设流体加载。由此，可定位第一刀具支架装置32，其中，在移动行程上的位置得到固定。阀装置174尤其地包括调整阀。由此，活塞装置158的压力加载能以高精度来控制，进而又能以高精度调设刀具支架装置32在移动方向1 中的移动行程上的位置。调整缸156例如构造成同步缸。液压的同步缸通过第一活塞面160和第二活塞面 164双向起作用。在液压流体的输送量恒定时，对于两个运动方向而言得出相等的行程力和相等的行程速度。阀装置174尤其地利用控制装置96来驱控。在保持装置25和第一刀具支架装置32处布置有测量装置176，通过该测量装置可测量第一刀具支架装置32在移动行程上的(瞬间的)位置。例如，测量装置176包括用于第一刀具支架装置的位置探明的玻璃刻度尺。同样地，测量装置176的其它构造是可行的。测量装置176将其测量信号发送到控制装置96处，从而使得原则上在每个时间点第一刀具支架装置32的位置是已知的，且在位置的调设中这可高度精确地实现。测量装置 176直接探明第一刀具支架装置32在移动行程上相对于保持装置25的相对位置 ’第一刀具支架装置32的位置或运动得到直接量取且直接地或通过阀装置174的控制装置96来提供。那么，在规定第一刀具支架装置32的位置时进行相应的驱控，并且第一刀具支架装置 32的位置同样可在外力作用时稳定化。根据本发明的机床以如下方式运转机床10构造成双心轴，该机床带有第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36。 原则上，保持在第一刀具支架装置32和第二刀具支架装置36处的刀具可构造成略微不同的，或同样可不同地被磨损。通过根据本发明的机床，可在第一刀具支架装置32上实现这样的长度偏差(在移动方向1 上)的补偿。在此，典型的最大的行程长度处在大约Imm的数量级。第一刀具支架装置32通过支承装置114来浮动地支承。第一刀具支架装置可在移动方向1 上自由地直线移动。在此，该直线可移动性是无润滑的；不存在滑行引导件或辊引导件。通过使用第一支撑装置134和第二支撑装置136(其中同样还可设置有其它支撑装置)而获得悬置的高径向刚度和高扭转刚度，从而使得第一刀具支架装置132 “万向地”浮动地悬置在保持装置25处。由此，得到紧凑的结构形式。原则上甚至可实现如下，即，可相应地对标准机器加以改型。调节装置巧4负责第一刀具支架装置32在移动行程上的期望位置的调设，其中， 用于调节装置154的期望位置得到固定。该调设能以高精度实现。通过测量装置176实现第一刀具支架装置32相对于保持装置25的相对位置和相对运动的直接量取。在此，原则上可实现如下，即，第一刀具支架装置32和调整缸156被预装配在其处，从而使得在机床10处的快速更换成为可能。在工件的加工中，在其中在第一刀具支架装置32处保持住的刀具作用到工件上， 第一刀具支架装置32相对于保持装置25的位置得到固定。支架装置相对于保持装置的位置的可调设性在上面借助刀具支架装置来描述。原则上同样可实现如下，即，与刀具支架装置相联系地使用根据本发明的解决方案。带有两个工件心轴的机床在W02004/0U888A1中进行描述，参阅该文献。当机床具有η个平行取向的刀具支架装置或者说工件装置时，原则上如下是足够的，即，设置有(η-1)个浮动支承的支架装置。例如，在双心轴机器中如下是足够的，即，与根据本发明的解决方案相符地，浮动地支承仅一个心轴。通过根据本发明的解决方案，刀具与参考值的偏差(该参考值例如通过在固着的刀具支架装置36处相应于第二刀具支架装置36来固定的刀具)能以简单的方式来补偿。 为此，通过调节装置154以如下方式相符于与参考值的偏差来移动浮动支承的第一刀具支架装置32，S卩，使达到补偿。通过第一刀具支架装置32在浮动的支承装置114处的固定，相应的移动位置得到固定。根据本发明的带有支架装置且尤其是刀具支架装置32的、在保持装置25处的浮动支承的解决方案，可单独地或与在工件支架装置44和46处的ζ向可补偿性相结合地来实现。
权利要求
1.机床，所述机床包括机架(14)、用于刀具或工件的至少一个支架装置(32；36)和保持装置(25)，通过所述至少一个支架装置在工件加工时保持住起作用的刀具或以刀具作用到其上的工件，所述保持装置将所述至少一个支架装置(32 ；36)以相对所述机架(14)固定或能移动的方式保持，其特征在于，设置有支承装置(114)，通过所述支承装置将所述至少一个支架装置 (32)具有在移动方向(128)上沿移动行程的能移动性地浮动地支承在所述保持装置05) 处，且设置有调节装置(1 )，通过所述调节装置能够调设和固定所述至少一个支架装置 (32)沿所述移动行程的位置。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述移动行程是直线的路程。
3.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于，所述移动行程平行于所述机床的主轴线(ζ)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，所述移动行程平行于所述至少一个支架装置(32)的纵向延伸方向(102)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，所述移动行程平行于或同轴于所述至少一个支架装置(32)的旋转轴线(120)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，所述至少一个支架装置(32) 构造为电机心轴。
7.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，至少一个所述保持装置05) 具有贯通的缺口(110)，所述至少一个支架装置(3 穿通过所述缺口。
8.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，所述支承装置(114)包括至少一个第一支撑装置(134)和至少一个第二支撑装置(136)，至少一个所述第一支撑装置和至少一个所述第二支撑装置是相互间隔的，其中，所述第一支撑装置(134)和所述第二支撑装置(136)分别以第一区域(138 ； 144)固位在所述保持装置0 处，并且分别以第二区域(140 ； 146)固位在所述至少一个支架装置(3 处。
9.根据权利要求8所述的机床，其特征在于，所述第一支撑装置(134)和/或所述第二支撑装置(136)的所述第一区域(138;144)围绕所述保持装置0 的缺口(110)的边缘的周边来固位，所述至少一个支架装置(3 穿通过所述缺口。
10.根据权利要求8或9所述的机床，其特征在于，所述第一支撑装置(134)和/或所述第二支撑装置(136)的第二区域(140; 146)围绕所述至少一个支架装置(3 的周边固位在所述至少一个支架装置(3 处。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的机床，其特征在于，所述保持装置0 具有面对工作腔(34)的前侧(130)，且具有背对所述工作腔(34)的后侧(132)，且所述第一支撑装置(134)固位在所述保持装置0 的前侧(130)处且所述第二支撑装置(136)固位在所述保持装置0 的后侧(13 处。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的机床，其特征在于，所述第一支撑装置(134) 和所述第二支撑装置(136)实现了所述至少一个支架装置0 在所述移动方向(128)上的能运动性，且锁止所述至少一个支架装置0 在横向于所述移动方向(128)的所有横向上的能运动性。
13.根据权利要求12所述的机床，其特征在于，所述第一支撑装置(134)和所述第二支撑装置(136)平行于所述移动方向(128)构造为柔性的，且横向于所述移动方向(128)构造为刚性的且扭转刚性的。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的机床，其特征在于，所述第一支撑装置(134) 和所述第二支撑装置(136)构造为呈环状的，或具有呈环状地布置的元件。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的机床，其特征在于，所述第一支撑装置(134) 和/或所述第二支撑装置(136)构造为膜片式的。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的机床，其特征在于，所述第一支撑装置(134) 和/或所述第二支撑装置(136)构造为板片或板片垛。
17.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，最大的移动行程小于5mm。
18.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，所述至少一个支架装置 (32)通过所述支承装置(114)以在所述移动方向(128)上能自由运动的方式悬置在所述保持装置05)处。
19.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，在所述保持装置0 和所述至少一个支架装置(3 处布置有测量装置(176)，用于确定所述至少一个支架装置(32) 在所述移动行程上的位置。
20.根据权利要求19所述的机床，其特征在于，所述测量装置(176)与驱控所述调节装置(154)的控制装置(96)相连接。
21.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，所述调节装置(154)构造为在所述移动方向(128)上刚性的和/或自锁的。
22.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，所述调节装置(154)具有至少一个液压的或气动的调整缸(156)。
23.根据权利要求22所述的机床，其特征在于，能控制的和/或能调控的阀装置(174) 配属于至少一个所述调整缸(156)。
24.根据权利要求22或23所述的机床，其特征在于，在所述至少一个支架装置(32)处布置有带有对着第一活塞腔(162)的第一活塞面(160)和对着第二活塞腔(166)的第二活塞面(164)的活塞装置(158)。
25.根据权利要求M所述的机床，其特征在于，所述至少一个支架装置(3 的位置能够通过所述第一活塞腔(16 和所述第二活塞腔(166)借助于阀装置(174)的流体加载来调设。
26.根据权利要求25或沈所述的机床，其特征在于，所述第一活塞腔(16 和/或所述第二活塞腔(166)构造为圆柱形的呈环状的。
27.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，在所述保持装置0 处布置有用于所述至少一个支架装置(3 的装配的定心装置(148)。
28.根据权利要求27所述的机床，其特征在于，所述定心装置(148)具有至少一个接触元件(150a、150b、150c)，所述接触元件具有用于所述至少一个支架装置(3 的、横向于所述移动方向(128)来定向的接触面(152)。
29.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，所述保持装置0 是能相对于所述机架(14)直线运动的溜板04)。
30.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，所述保持装置0 保持在能相对于所述机架(14)直线运动的溜板02)处。
31.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于至少一个工件支架装置 46)，所述工件支架装置至少能够平行于所述移动方向(128)地移动。
32.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于η个相互平行地取向的支架装置(32、36)，这些支架装置固位在相同的所述保持装置0 处，其中，η至少为二，且其中，至少(η-1)个支架装置(3 浮动地支承在所述保持装置0 处。
33.用于补偿刀具长度与参考值的偏差的方法，在所述方法中保持刀具的支架装置在平行于与所述参考值偏差的方向的移动方向上与所述偏差相符地定位，其中，所述支架装置在所述移动方向上浮动地支承在保持装置处，且所述支架装置的期望的移动位置通过固定浮动的支承来固定。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，测量所述支架装置相对于所述保持装置的相对位置，且在所述支架装置的再定位中使用测量出的位置。
全文摘要
提供了一种机床，该机床包括机架、用于刀具或工件的至少一个支架装置和保持装置，通过该至少一个支架装置在工件加工时保持住起作用的刀具或以刀具作用到其上的工件，所述保持装置将至少一个支架装置以相对机架固定或能移动的方式保持，其中，设置有支承装置，通过该支承装置将至少一个支架装置具有在移动方向上沿移动行程的能移动性地浮动地支承在保持装置处，且其中，设置有调节装置，通过该调节装置能够调设和固定至少一个支架装置沿移动行程的位置。
文档编号B23Q5/26GK102209610SQ200980145014
公开日2011年10月5日 申请日期2009年10月26日 优先权日2008年11月12日
发明者弗里德里希·温克勒 申请人:美格工业自动化系统有限公司