CN102189416B - 具有驱动轴的加工机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于加工一个或多个工件的加工机床，其中，该加工机床具有支承工件的工件架，该工件架具有被驱动装置驱动的驱动轴，该驱动轴具有适配连接装置，适配连接装置用于选择性地连接驱动轴与用于间接或直接夹紧工件的夹紧装置用的传力器件，其中，驱动装置在这种应用情况中用于操纵夹紧装置，或者适配连接装置用于连接驱动轴与转动卡盘，该转动卡盘用于间接或直接地接纳工件，用以对工件进行旋转的磨削或车削加工，所述驱动装置在每种应用情况中用于使工件旋转。

Description

具有驱动轴的加工机床

技术领域

本发明涉及一种用于加工至少一个工件的加工机床，其中，该加工机床具有一支承工件的工件架。

背景技术

上述的加工机床例如作为切削加工机床、特别是在所谓的加工中心中是充分已知的。

在此通常这样选择布置结构，即，工件夹紧在工件架上并且工件架或者是在空间中固定的或者是能沿着或围绕一个或多个纵向轴线或转动轴线运动的。在此，切削加工通过加工刀具实现，该加工刀具由主轴驱动装置旋转驱动，主轴能以合适的方式相对工件调整(anstellen)。这也通过使工件架可在空间中定位来实现。

在现有技术中，由主轴驱动的加工刀具旋转并从而实施切削加工、例如铣削或钻孔。

发明内容

本发明的目的在于，扩展上述加工机床的应用领域。

用于加工至少一个工件的加工机床，具有支承工件的工件架以及传力器件和转动卡盘，所述传力器件用于间接或直接夹紧工件的夹紧装置，所述转动卡盘用于间接或直接地接纳工件，用以对工件进行旋转的磨削或车削加工，其中，所述工件架具有被驱动装置驱动的驱动轴，该驱动轴具有构造成快速连接装置的适配连接装置，用于与传力器件或转动卡盘连接，所述快速连接装置是快速离合器、爪齿离合器、螺纹连接装置或卡口式连接装置，其中，加工机床具有第一和第二应用情况，在第一应用情况中设有驱动轴与传力器件的连接并且驱动装置在这种应用情况中用于操纵夹紧装置，而在第二应用情况中设有同一驱动轴与用于间接或直接地接纳工件的转动卡盘的连接，用以对工件进行旋转的磨削或车削加工，并且所述驱动装置在这种应用情况中用于使工件旋转，其中，所述加工机床能用于利用旋转的加工刀具的加工和用于车削加工或者反之并且两种应用情况能以同一加工机床实现。

为实现所述目的，本发明从开头所述的加工机床出发并建议，工件架具有被驱动装置驱动的驱动轴，该驱动轴具有适配连接装置，适配连接装置用于选择性地连接驱动轴与用于间接或直接夹紧工件的夹紧装置用的传力器件，其中，驱动装置在这种应用情况中用于操纵夹紧装置，或者适配连接装置用于替代地连接驱动轴与转动卡盘，该转动卡盘用于间接或直接地接纳工件，用以对工件进行旋转的磨削或车削加工，所述驱动装置在每种应用情况中用于使工件旋转。

该建议显著扩展了已知加工机床的应用领域。除了已知的通过通常被旋转驱动的加工刀具进行的切削加工外，现在还可实现一种车削加工。在此，加工刀具本身一般静止，但可基于主轴的NC控制(数控)的轴线沿着一个、两个或三个空间轴线相对于工件定位。因此在这种应用情况中加工刀具不(强制)旋转，尽管如此但能沿着轴线相应地运动和定位。

在此，加工机床的一个重要优点特别是在于，对于加工刀具旋转的切削加工已知的所有精度特征因此也可立即在车削加工中应用。

在此这样实现制订(Ausfertigung)，即改装耗费很低并且相应不同的应用目的通过在工件架上迅速的改装实现。为了执行该迅速的改装，被认为有利的是，适配连接装置构造成快速连接装置、快速离合器、爪齿离合器、螺纹连接装置或卡口连接装置，但在此不限于适配连接装置的上述实施方式。而是这里可以使用全部可能的被认为是合理的并且能与加工机床相应用的连接方式。目的始终是，在此提供一种连接装置，该连接装置允许以少量操作、优选自动地用转动卡盘更换用于间接或直接夹紧工件的夹紧装置的传力器件。

如果在适配连接装置上设置有用于间接或直接夹紧工件的夹紧装置用的传力器件，则这里驱动轴作用到传力器件上。在此，工件架优选构造成在空间中固定的。

然而如果通过适配连接装置设置一转动卡盘，则这里通过适配连接装置直接将驱动轴连接在转动卡盘上，使得接纳、即夹紧或以其它方式和方法固定在转动卡盘中的工件能旋转运动。相对工件调整的、优选能沿着一个、两个或三个空间轴线相对于工件定位的加工刀具便在车削或磨削过程中从工件去除材料并进而使该工件变形。

驱动马达在此构造成在工件台中位置不变的、必要时在圆台中集成的。通过驱动轴上的适配连接装置，优选构造成液压马达或电动马达的驱动马达便满足其作为用于夹紧装置之夹紧元件的夹紧驱动装置的功能，只要在加工机床中使用夹紧装置来固定工件。如果拆卸夹紧装置，则驱动马达保留在刀具台中并且适配连接装置变成自由的，以便例如为了工件的旋转磨削加工或车削加工而接纳用于工件的转动卡盘或另外的接纳装置。驱动马达便驱动转动卡盘或者夹紧或固定在其中的工件并且使该工件进行转动运动。

在驱动马达方面存在的可能性是并且被认为有利的是，该驱动马达设置成电动马达或液压马达。马达用于驱动驱动轴，该驱动轴在加工机床的第一实施方式或扩展方案中作用到用于间接或直接夹紧工件的夹紧装置用的传力器件上。在加工机床的替代的、在同一机器基架上实现的第二设计可能性中，驱动轴或驱动该驱动轴的马达用于实现工件或接纳或固定工件的转动卡盘或类似物的转动运动。用于将待加工的工件固定在转动卡盘中的器件便布置在该转动卡盘本身中并且必要时与转动卡盘的驱动装置无关地通过合适的调节驱动装置本身来操纵。

通过以下方式实现加工机床的效率提高，即，代替耗费的液压部件使用一个或多个电动马达作为驱动装置、特别是作为间接或直接的夹紧驱动装置或作为转动驱动装置。

在这里被认为有利的是，驱动装置构造成电动马达、特别是伺服马达。在此，该电动马达或伺服马达可特别是构造成同步马达、异步马达或直流马达。在使用这种马达时的优点是其紧凑的结构形式、牢固的构造以及在闭式调节回路中的运行可能性。在此，运行可以是力矩受调节的、速度受调节或位置受调节的。

被认为是有利扩展方案的是，驱动装置构造成无探测器的(geberlos)同步马达或异步马达。特别是永磁激励的同步马达(PMSM)在此是优选的。在此，所述建议同样包括永磁体作为埋入的磁体或作为表面磁体在转子上的布置，其中，在转子中使用埋入的磁体被认为是特别有利的，因为在转子叠片组中、而不在表面上出现机械负荷。另外可在永磁体中记下较小的损失。

在转子内或转子上使用永磁体省去了否则在同步电机中存在的激磁绕组。

使用无探测器的马达、特别是同步马达的优点被认为在于，这里可以放弃附加地布置用于确定转子位置的探测器或传感器，并且结构尺寸相应地减小。在加工机床中或在设置在其中的刀具夹紧装置或转动装置或者工件夹紧装置或转动装置中，用于各个部件的结构空间紧凑地确定尺寸，以便能够实现整个加工中心的尽可能紧凑的结构形式。除了提高传统加工机床的效率和动力性外，通过使用无探测器的马达可以优化结构空间或可以优化驱动装置方面的结构空间要求。

在加工机床的一种被认为优选的实施方式中，设定无探测器的转子位置确定、特别是无探测器的静止位置识别，该转子位置确定、特别是静止位置识别能特别是通过无探测器的同步马达实现。因此可在无探测器的同步马达中、例如借助在定子的所用的定子线圈中的产生的电感的各向异性估计转子的位置。在同步马达运行时可根据转子位置测量在定子线圈中的不同的所产生的电感，通过所述电感能够估计转子的位置。在这方面被认为有利的是，能以用软件控制或NC控制的方式实施转子位置确定或静止位置识别。相应的到机器控制装置、例如包括微控制器的机器控制装置中的集成能以简单的方式和方法实现。

用于确定转子位置或静止位置的一种优选的可能性例如规定，将用于施加定子线圈的定子电流的驱控信号与测量信号叠加，使得附加于驱动装置磁场产生一个交变磁场，其中通过多个信号引起的通过定子线圈的电流与同步马达的与转子位置有关地产生的电感有关。同步马达的所产生的电感与转子的位置有关。在此，用于无探测器的转子位置确定的方法基于对转子的纵向电感和横向电感的磁性各向异性的检测。如果在马达上施加快速变化的电压，则定子线路中的电压几乎仅仅在与转子位置有关的电感处下降。因此，激励的电流通过转子位置被调制并且能被相应地评价。信号强度与纵向电感和横向电感的差成比例。

输入信号和输出信号由控制或测量软件或NC控制装置来处理，以便由此限定转子位置或静止位置。这又限定刀具使用位置或工件加工位置或用于工件的通过这样的电动马达驱动的夹紧元件或夹紧装置的位置。必要时在机器控制装置中为评价转子位置而设有单独的电路或为此编程的微控制器。

同步马达的使用除了降低对于驱动装置所需的结构空间外还具有其它优点。例如整体上降低安装成本，因为省去了探测器导线、探测器和探测器接口。同步马达能实现高动力性以及无打滑的运动。除了减小的空间需求外，同步马达还在效率高的情况下具有低的质量并且此外具有高的可用性。位置确定能以简单的方式和方法集成到加工机床的机器控制装置中，给出了对现有机器的可改装或加装性。

加工机床的一种优选的实施方式规定，这里设有一构造成在空间中固定的工件架，并且布置在工件架上的工件连同工件架本身一起进行旋转，从而能对工件实施多侧的加工。当然也可能的是，刀具架以及工件架构造成可沿至少一个或多个轴线运动或转动，使得可能的加工位置增加多倍。

也被认为有利的是，工件架能沿至少一个轴线运动和/或转动。为了实现尽可能灵活的加工，工件可构造成能相对于加工刀具在三个空间轴线上定位。除了纵向轴线外也设有转动轴线。这些转动轴线能实现工件架围绕例如水平定向的转动轴线的转动。此外也可能的是，通过工件架的相应的可运动性或可转动性，还使工件绕竖直定向的另一转动轴线转动。为此对用于间接或直接夹紧工件的夹紧装置的传力器件加载的驱动装置便也可用于整个工件架的转动运动。为此便可以在夹紧装置中布置相应的离合器，从而在夹紧工件之后驱动轴或驱动装置本身用于使工件架绕竖直的转动轴线转动。

认为有利的是，驱动装置直接作用在驱动轴上。此外当然也可能的是，驱动装置仅间接地、例如通过传动装置或类似物作用到驱动轴上。除了使用传动装置外，当然可以使用所有其它的可能的、从驱动装置向驱动轴传力的方式，只要这在机器几何结构和所追求的应用目的方面被认为是合理的并且可实现的。如果经由传动装置实现传力，则在此也可能的是，使用一个驱动马达用于驱动不同的夹紧装置或多个转动卡盘。

加工机床的一种优选的实施方式规定，可通过加工机床的驱动轴操纵的夹紧装置具有一支承工件的支承板，该支承板在多个点处支撑在工件架上。支承板当然也可以可拆卸地牢固地与工件架连接。在此便可使用相应的固定器件、例如螺纹连接装置或类似物，以实现在支承板和工件架之间的位置准确的并且位置可靠的连接。在支承板本身上可设置用于工件的支承点，这些支承点能实现工件的准确定位。这样便实现工件的高精度的定位，从而夹紧装置能作用在工件的明确规定的点处，以便将该工件夹紧抵靠到支承板或支承点上。

加工机床的另一优选的实施方式规定，夹紧装置具有至少一个夹紧元件。在此，所述夹紧元件可通过设置在夹紧装置中的传力器件操纵并且用于固定工件。这样，夹紧元件可例如具有可沿纵向运动地设置在夹紧元件上的夹紧爪。这些夹紧爪在规定的位置处接合在工件上并且在加工期间将该工件压到支承板上。在此，附加于或替代所述的夹紧爪，当然也可以使用另外的卡夹器件或夹紧器件。

加工机床的一种同样被认为有利的实施方式规定，为了操纵上述的夹紧元件而设有传力器件，该传力器件将夹紧元件与一中央驱动装置连接。该中央驱动装置又例如通过适配连接装置与驱动轴连接，它便又通过传力器件传递对夹紧元件或设置在其上或可在其中移动的夹紧器件的操纵并进而最终使工件夹紧。为了连接传力器件与中央驱动装置或为了从中央驱动装置向夹紧元件传力，可例如设置链条、传动带或者相应构造的传动装置，其驱动小齿轮一方面与驱动轴或设置或布置在其上的适配连接装置啮合、另一方面与另一个例如设置在夹紧元件的主轴上的小齿轮啮合，并且在此对夹紧元件或设置在其上的夹紧器件进行操纵。为了防止过度地、可能损坏工件的夹紧，在此描述的传动装置可构造成带有打滑离合器。通过监控驱动马达的力消耗在此可以监测并相应地影响夹紧元件的各个夹紧状态。通过驱动马达驱动方向的反转，可通过相应地操纵夹紧元件或夹紧装置来实现工件的松脱或固定。

在用转动卡盘更换夹紧装置时优选规定，接纳转动卡盘的转动部分的卡盘体固定地与工件台连接，以便为转动卡盘的转动部分提供接纳或轴承。固定地与刀具台连接的卡盘体在其内部便具有至少一个用于转动卡盘的转动部分、亦即真正的主轴的轴承，该主轴通过适配连接装置与驱动轴相连接。转动卡盘的主轴具有夹紧器件，以便固定被置于旋转的工件。

为了能够与所出现的高的力相应地固定卡盘体，该卡盘体具有相应的连接器件，所述连接器件能够与刀具台接合。转动卡盘的转动部分便经由穿过刀具台的连接器件与驱动轴上的适配连接装置连接并进而能直接通过其转动。

不仅在夹紧装置如上所述地设置在刀具台上的情况中、而且在具有转动卡盘的替代的实施方式中，被认为有利的是，适配连接装置位于支撑点之间或位于由支撑点界定的面中。由此便可以实现适配连接装置与转动卡盘或夹紧装置的传力器件的高精度的对中。

被认为特别有利的是，转动卡盘支撑在工件架上，其中工件架或设置在该工件架上的圆台为转动卡盘提供滑动面。这是应用按照本发明的具有转动卡盘的加工机床的最简单的方式和方法。在此，通过松脱相应的连接器件，所述连接器件将支承板与工件架以及将传力器件与驱动轴或设置在其上的适配连接装置相连接，在这里仅从工件架上拆下带有支承工件的支承板和传力器件的夹紧装置。工件架便用于布置转动卡盘。该转动卡盘通过相应的联接点设置在驱动轴或者适配件或适配连接装置上，并用于夹紧工件和用于旋转加工。在此，转动卡盘本身位于工件架上，该工件架便提供滑动面。通过相应的润滑点还可设定对转动卡盘的润滑。

加工机床的另一优选的实施方式规定，转动卡盘具有一卡盘体和一转动的主轴。在此，卡盘体特别是在多个支撑点处支撑在工件架上，而主轴可转动地支承在卡盘体中。为主轴形成轴承的卡盘体在此与工件架可拆卸地牢固地连接。该连接可通过卡盘体或转动卡盘与工件架或圆台的接合和/或螺纹连接来实现或者以其它合适的方式和方法来实现。支承在卡盘体中的主轴与驱动轴连接，为此又提供相应的适配连接装置，该适配连接装置例如可构造成快速连接装置、快速离合器、爪齿离合器、螺纹连接装置或卡口连接装置。由此便可以实现对加工机床特别快速和简单的改装，使得工件架在这里不仅为了通过转动的刀具进行加工而用于位置不变地或接近位置不变地布置工件，而且还创造如下可能性，即，为此提供工件或允许在工件转动的情况下进行加工的夹紧器件、亦即夹紧卡盘或转动卡盘。

在上述的加工机床中，设定工件固定在转动卡盘中，以便这里在工件旋转的情况下进行加工。为了将工件固定在转动卡盘中，在此特别是在转动卡盘中设置对工件的机械式、液压式、气动式、机电式、电磁式的夹紧。作用在转动卡盘爪或工件上的相应的夹紧器件在此可以例如安置在卡盘体中。卡盘体在此可例如具有固定不动的部分，该部分具有相应的夹紧器件或用于这些夹紧器件的驱动装置。卡盘为此便具有必需的操纵器件。

加工机床的另一个被认为有利的实施方式为了上述应用情况、也就是说为了应用夹紧装置以位置不变地固定工件以及为了使用加工机床用于加工转动的工件的情况设置一个共同的控制装置。在这方面被证实特别有利的是，为此在加工机床中设有一分开的控制装置或控制装置用于各种应用情况，也就是说，加工机床的控制装置用于操纵夹紧装置或转动卡盘。常规的加工机床具有足够的资源，以便在这里将附加的控制装置集成到现有的机器控制装置中，并且常规的加工机床具有一般设置在加工机床上或其控制装置上的操纵元件，以便为加工机床的相应元件配设另外的控制装置。

在设置在加工机床中的控制装置方面被认为有利的是，工件在夹紧装置中和/或在转动卡盘中的夹紧可通过控制装置来控制。在此，夹紧参数如夹紧压力、夹紧速度等可通过控制装置来控制，并且进而实施工件的优化对中以及加工机床的优化利用。也可以控制加工参数，例如刀具的使用、刀具在转动的工件旁的调整、或工件在同样可应用在加工机床中的夹紧装置中的松脱或夹紧。

加工机床的另一个被认为有利的实施方式突出之处在于，夹紧装置或转动卡盘和/或布置在其上的夹紧爪的固定或松脱可以自动地、手动地或者仅部分自动地或部分手动地实施。加工机床或设置在该加工机床中的合适的元件便引起夹紧装置或转动卡盘的固定或松脱，当这例如在控制装置方面设定时。此外也可能的是，这里使用者干预并且触发或操纵一相应的用于固定或松脱夹紧装置或转动卡盘的机构，然后将相应的机器部件手动地取下或装入相应的接纳部中。

在自动或手动地固定或松脱夹紧装置方面，加工机床的一个优选实施方式规定，这里在夹紧装置和/或转动卡盘中设置对适配连接装置的自动或手动的干预。该干预又可以通过机器控制装置实现，但也可能的是，这里对适配连接装置进行相应的操作。

被认为有利的是，适配连接装置具有用于固定和/或松脱夹紧装置或转动卡盘的器件。这种器件可例如是上述的快速连接装置、快速离合器、爪齿离合器、螺纹连接装置或卡口连接装置。它们在此又可以不仅手动操纵、而且自动操纵。所述器件在此对于使用者是可接近的()，使得手动操纵是可能的。

基于加工机床提供的上述的自动和手动的操作可能性，该加工机床可多方面地应用并且适合于构造成小型、中型或大型机床，也就是说适合于大型工业应用以及同样适合于在小型批量生产或更小型运行中应用。

因此，根据本发明的加工机床具有双重应用性并且能实现对加工机床的有效的利用。

附图说明

附图中特别是以实施例示意性地示出本发明。其中:

图1示出根据本发明的加工机床的侧视图，

图2示出可用在根据本发明的加工机床中的转动卡盘的侧视图，以及

图3示出根据本发明的加工机床的另一实施方式的侧视图。

具体实施方式

在附图中，相同或彼此相应的元件分别以相同的附图标记标出，因此除非适当，就不做重复说明。

图1示意性地示出加工机床1。该加工机床一方面包括一工件台3，该工件台具有一提供圆台32的工件架33。在此，圆台32为一夹紧装置4或一转动卡盘或者说爪式卡盘6(参见图3)提供支承面。

在图1中未示出加工刀具，该加工刀具例如构造成转动的钻头或铣刀、由刀具主轴驱动并且能以适合的方式相对于工件2运动。除了刀具的或者说具有可转动的刀具主轴的刀具的可动的实施方式外，当然也存在这样的可能性，即刀具本身是固定的或者说是不能转动的、例如构造成车刀或冲模，并且取而代之然后夹紧在转动卡盘或爪式卡盘6中的工件2运动。

按照本发明的加工机床1具有多个轴线。在加工机床1的图1和3所示的实施方式中规定，为了实现尽可能灵活地加工工件2，将该工件沿着三个空间轴线相对于一加工刀具定位。除了纵向轴线外也设有转动轴线。第一转动轴线以附图标记10标出。该第一转动轴线能实现工件台3围绕水平定向的转动轴线10的转动。在此这样选择布置结构，即，工件台3具有一支架30，该支架例如在一侧布置在滑座上或支柱12上。在滑座式的构型中，例如沿竖直方向的、即垂直于转动轴线10的运动也是可能的。

另外规定，工件2可围绕在图1和3中竖直定向的另一转动轴线11转动。因为该转动轴线的定向与支架30围绕转动轴线10的位置有关，所以当然第二转动轴线11不是固定的。然而该第二转动轴线与第一转动轴线10垂直。

为了工件2绕第二轴线11的转动，在加工机床1上设有一优选电力构造的转动驱动装置13。在图1和3的实施例中示出工件台3围绕不同的空间轴线10、11的转动可能性。当然，当没有或仅部分地设有这种转动可能性时，也就是说，工件台3例如构造成仅能沿纵向轴线运动或完全保持固定的、即位置不变的时，也可以实现加工机床的根据本发明的实施方式。在这方面，本发明在为工件2或加工刀具的定位分配不同的运动轴线或转动轴线时是自由的。

代替工件台3的在此示出的支架式构型，自然龙门式构型也是可能的。

在图1的实施例中示出带有静止的工件2的、按照本发明的加工机床。待加工的工件2在此利用夹紧装置4夹紧在一支承板42上。该支承板42是在根据本发明的加工机床1中可更换的或者说可从工件台3拆下的夹紧装置4的组成部分。在支承板42上，夹紧装置4具有多个夹紧元件40、40’。各个夹紧元件40、40’构造成基本同样的并且具有侧向伸出的夹紧爪41、41’，所述夹紧爪可沿纵向运动地设置在夹紧元件40、40’上。夹紧爪41、41’在确定的位置处接合在工件2上并且在加工期间将该工件压紧到支承板42上。除了该直接的连接外，自然也可能的是，夹紧爪41、41’间接地保持工件2，例如当工件2固定在工件架、托板或类似物上时。在工件2下方，在支承板42上布置有支承座45，这些支承座以确定的支承位置为工件2提供支承点44。支承座45同样固定在支承板42上。支承板42本身经由支撑点46a支撑在刀具台3或工件架33上。

夹紧爪41、41’可垂直于支承面42的平面沿纵向运动。该纵向运动例如通过夹紧元件40、40’中的丝杆驱动装置实现，其中，夹紧爪41、41’是丝杆螺母的部分，这些丝杆螺母在被驱动的丝杠上运行。在这些丝杆上共轴地设有齿轮43，这些齿轮通过一传力器件53与一中央驱动装置55连接。传力器件53可例如以链条或类似物的形式提供。传力器件53的构型和导向在此选择成，使得所有夹紧元件40、40’以相同的方式由中央驱动装置55驱动。中央驱动装置55又通过一马达联轴件52与提供驱动力的驱动马达5相连接，该驱动马达优选构造成电动马达5a或液压马达5b。该驱动马达5驱动一驱动轴50，该驱动轴通过一适配连接装置51与夹紧装置4的中央驱动装置55的马达联轴件52相连接。在图1的实施例中，驱动马达5用作夹紧装置4的驱动装置。与驱动马达5连接的中央驱动装置55相应地具有驱动小齿轮和/或传动装置，该驱动小齿轮和/或传动装置实现从驱动马达5到传力器件53的传力。在此有利的是，通过使驱动马达5的旋转方向反转能影响夹紧爪41、41’的打开和关闭运动。在此，中央驱动装置55以及传力器件53和驱动小齿轮和/或传动装置54接纳在支承板42中并且构造成能根据需要从工件台3或工件架33拆下的单元。通过将中央驱动装置55与驱动马达5的驱动轴50脱开，可以将整个夹紧装置4、即包括中央驱动装置55、传力器件53和相应的驱动小齿轮或传动装置的支承板42、布置在其上的夹紧元件40、40’以及设置在夹紧元件上的夹紧爪41、41’从加工机床1或在工件3上取下。在取下夹紧装置4后，仅刀具架33连同设置于其中的圆台32保留在工件台3上。适配连接装置51居中设置在圆台32中，它选择性地用于布置夹紧装置4或转动卡盘或爪式卡盘6。适配连接装置51在此位于支撑点46a之间或者说在由这些支撑点界定的面47中。加工机床1的一个优点是，作为本发明的中央组成部分，规定在接近工件2的附近使用马达、优选电动马达5a或液压马达5b。在此，由马达5驱动的驱动轴50尽可能直接地例如通过驱动轴50本身、通过一传动装置、一另外的传力器件53或通过液压管路作用到可按需要安置在加工机床上的夹紧装置上，并且将相应的夹紧力施加到夹紧装置4的夹紧元件40、40’中，从而工件2能被可靠地固定。或者为了从驱动装置5向驱动轴50传力可以设置一附加的传动装置54。

在夹紧装置中，在夹紧元件40、40’(未示出)中的丝杆和链条驱动装置、亦即中央驱动装置55和与之连接的传力器件53或者说与夹紧元件40、40’相配的齿轮或其它元件之间，设有打滑离合器，在该打滑离合器中可限定夹紧元件40、40’的夹紧力。夹紧力在此通过自锁的传动装置、自锁的马达或另外的制动器来维持。

通过监控驱动马达的力消耗在此可以监控并且相应地影响夹紧元件40、40’的各个夹紧状态。在爪驱动装置和传动装置小齿轮上设有自由轮机构(Freilauf)，以实现夹紧元件40、40’的重新打开。

整个夹紧装置4可从工件台取下，从而在工件台3上仅还保留工件架33的圆台32和驱动轴50及与该驱动轴相配的驱动马达5，并且用于布置根据本发明的加工机床1的另外的替代的元件。通过适配连接装置51可布置一转动卡盘或爪式卡盘6，然后工件2可夹紧在该转动卡盘或爪式卡盘中。因此，根据本发明的加工机床1能实现从铣削加工到车削加工以及从车削加工到铣削加工的短期的改装。

在图2中示出一转动卡盘或爪式卡盘6。在图2的实施例中，该转动卡盘或爪式卡盘包括一卡盘体60，该卡盘体可与圆台32(参见图3)固定连接并且用作转动卡盘或爪式卡盘6的可转动的主轴61的接纳部。在图2的实施例中，主轴61通过两个轴承65支承在卡盘体内部并且在其在安装状态下面向工件台3或圆台32的下端部62上具有一马达联轴件52。在安装卡盘时，将该马达联轴件52与驱动轴50的适配连接装置51接合，从而能实施对主轴61的直接驱动。在其与马达联轴件52对置的上端部63上，主轴61具有爪64，这些爪用于将工件2夹紧在主轴61中或上。此处所示的转动卡盘或爪式卡盘6可构造成两爪卡盘、三爪卡盘或更多爪卡盘并且从而为不同的工件2提供多种夹紧可能性。在卡盘体60中布置有两个轴承65，这两个轴承在图2中极其示意性地示出。在此可以涉及球轴承、滑动轴承或滚动轴承。主轴61的突出于卡盘体60的部分还具有搭接卡盘体60的上边缘66的突起67，通过这些突起改善主轴61在卡盘体60中的对中。这里由此可以实现高精度加工被固定的工件2的可能性。卡盘体60可通过相应的保持器件(在图2中未示出)与圆台32连接。保持器件在此这样构造，使得即使在转速高并且进而作用到转动卡盘或爪式卡盘6上的力大时，也确保转动卡盘或爪式卡盘6持久地且位置可靠地连接在圆台32上。在卡盘体60与圆台32之间的支承面68在此选择成足够大，以保证该配合。在仅与驱动轴50相连接的转动卡盘或爪式卡盘6的一种较简单的实施形式中，圆台32可用作用于转动的卡盘的滑动面56，该卡盘在没有其他固定的情况下支撑在圆台上。

图3示出根据本发明的加工机床1的另一优选实施方式。该加工机床包括已结合图1描述的组成部分和功能。代替那里所示的夹紧装置4，在图3中所示的加工机床1具有一布置在工件台3或工件架33上的、在图2中所示的转动卡盘或爪式卡盘6。该转动卡盘或爪式卡盘经由支撑点46b支撑在设置于刀具架33中的圆台32上。转动卡盘或爪式卡盘6具有一马达联轴件52，该马达联轴件插入圆台32中的空隙34内并且与驱动轴50的一适配连接装置51相连接。由此便实现从同样接纳在工件台3中的驱动马达5的传力。除了使用一电动马达5a作为驱动马达5外，当然也可以在这里设置一液压马达5b作为用于驱动轴50或设置在该驱动轴上的转动卡盘或爪式卡盘6的驱动装置5。转动卡盘或爪式卡盘6具有一卡盘体60，该卡盘体固定地与圆台32连接，优选拧入该圆台中或以其它适合的方式和方法与之夹紧。在卡盘体60中设有轴承65，转动卡盘或爪式卡盘6的主轴61通过这些轴承可转动地支承在卡盘体60中。轴承65在图3的实施例中示意性地示出并且可构造成球轴承、滑动轴承或滚动轴承或者以其它适合的方式或方法构成。在主轴61中设置有爪64，用于夹紧工件2。这里关于爪64也可以在主轴61上设置不同的爪形和不同的爪数。

如前面结合图1所述地，根据本发明的加工机床1允许从工件台3上拆卸支承板42连同布置其上或其内的夹紧装置4。在取下支承板42后，露出的适配连接装置51位于驱动轴50的远离驱动马达5的端部上。转动卡盘或爪式卡盘6的马达联轴件52以相同的方式伸入(einstehen)到该适配连接装置中并且能够通过相应的连接器件与驱动轴50连接。

另外，转动卡盘或爪式卡盘6如通常情况那样构造并且允许径向抓住工件2。如图3所示，转动卡盘或爪式卡盘6的卡盘体60位于工件台3的圆台32上并且以适合的方式通过附加的连接器件或固定器件与之连接。但此外也可能的是，圆台32为卡盘体60提供滑动面56并且不设置分开的、支承在卡盘体60中的主轴61，而是直接通过为卡盘体60导向的爪64实现夹紧工件2。

通过驱动轴50的转动，使可转动地支承的主轴61旋转。这样便能相对工件2调整在加工机床1中可能设有的固定的刀具、例如车刀或冲模并且然后去除材料。通过相应地改变刀具的位置，便可执行对工件2的相应加工。在将刀具调整到工件2旁时，还可以通过相应地使工件台定向，通过结合图1描述的转动轴线10、11，实现工件的位置，从而得到工件2相对于刀具的优化定向。由此确定优化的加工位置并且强调根据本发明的加工机床1的多样性。

另外，结合一般地称为电动马达5a的驱动装置来说明本发明。在此也可以涉及同步马达、异步马达或直流马达。同步马达可以构造成无探测器的同步马达并在此构造成永磁激励的同步马达并且允许无探测器的转子位置或静止位置识别。

尽管已借助极详细地说明的具体实施例描述了本发明，但指出：这仅用于说明并且本发明并不必然限于此，因为替代的实施方式和执行方法对于技术人员来说在参照公开内容的情况下是显而易见的。相应地考虑可在不偏离所描述的发明内容的情况下进行的改动。

Claims (25)

1.用于加工至少一个工件(2)的加工机床(1)，其中，该加工机床具有支承工件(2)的工件架(33)以及传力器件(53)和转动卡盘(6)，所述传力器件用于间接或直接夹紧工件(2)的夹紧装置(4)，所述转动卡盘用于间接或直接地接纳工件(2)，用以对工件(2)进行旋转的磨削或车削加工，其中，所述工件架(33)具有被驱动装置(5)驱动的驱动轴(50)，该驱动轴具有构造成快速连接装置的适配连接装置(51)，用于与传力器件(53)或转动卡盘(6)连接，所述快速连接装置是快速离合器、爪齿离合器、螺纹连接装置或卡口式连接装置，其中，加工机床(1)具有第一和第二应用情况，在第一应用情况中设有驱动轴(50)与传力器件(53)的连接并且驱动装置(5)在这种应用情况中用于操纵夹紧装置(4)，而在第二应用情况中设有同一驱动轴(50)与用于间接或直接地接纳工件(2)的转动卡盘(6)的连接，用以对工件(2)进行旋转的磨削或车削加工，并且所述驱动装置在这种应用情况中用于使工件(2)旋转，其中，所述加工机床(1)能用于利用旋转的加工刀具的加工和用于车削加工或者反之，两种应用情况能以同一加工机床实现。

2.根据权利要求1所述的加工机床，其特征在于，所述工件架(33)构造成在空间中固定的。

3.根据权利要求1所述的加工机床，其特征在于，所述工件架(33)能沿着至少一个轴线(10、11)运动。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，所述驱动装置(5)直接或间接地作用到驱动轴(50)上，并且设有电动马达(5a)或液压马达作为驱动装置(5)。

5.根据权利要求4所述的加工机床，其特征在于，所述电动马达(5a)构成为同步马达、异步马达或直流马达。

6.根据权利要求5所述的加工机床，其特征在于，所述电动马达(5a)构成为无探测器的同步马达或异步马达，或构造成永磁激励的同步马达(PMSM)。

7.根据权利要求4所述的加工机床，其特征在于，所述电动马达(5a)是伺服马达。

8.根据权利要求5或6所述的加工机床，其特征在于，所述电动马达(5a)是伺服马达。

9.根据权利要求5所述的加工机床，其特征在于，在同步马达中设置无探测器的转子位置确定，并且转子位置确定能受软件控制地实施。

10.根据权利要求9所述的加工机床，其特征在于，在同步马达中设置无探测器的静止位置识别。

11.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，所述适配连接装置(51)位于设置在工件架(33)上的支撑点(46a)之间或位于由支撑点(46a)界定的面(47)中。

12.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，所述夹紧装置(4)具有支承工件(2)的支承板(42)，该支承板(42)支撑在多个设在工件架(33)上的支撑点(46a)处或支撑在设置于工件架(33)中的圆台(32)上或者与该工件架或圆台相连接。

13.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，所述夹紧装置(4)具有至少一个夹紧元件(40、40’)，并且所述夹紧元件(40、40’)能通过设置在夹紧装置(4)中的传力器件(53)操纵和/或所述夹紧元件(40、40’)能通过传力器件(53)与一中央驱动装置(55)连接，该中央驱动装置(55)与驱动轴(50)相连接。

14.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，所述转动卡盘(6)支撑在工件架(33)或设置于工件架(33)中的圆台(32)上，工件架(33)或圆台(32)能为转动卡盘(6)提供滑动面(56)，并且所述转动卡盘(6)具有一支撑在工件架(33)上的或与该工件架连接的卡盘体(60)和一在卡盘体(60)中能转动地支承的主轴(61)，该主轴(61)能与适配连接装置(51)和/或驱动轴(50)相连接。

15.根据权利要求14所述的加工机床，其特征在于，所述卡盘体(60)在多个支撑点(46b)处支撑在工件架(33)上。

16.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，在转动卡盘(6)中设置对工件(2)的机械式、液压式、气动式、机电式或电磁式的夹紧或松脱。

17.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，为各应用情况设有一个共同的控制装置，或者为各应用情况设置分开的控制装置，或者用于应用情况的控制装置通过加工机床(1)的控制装置提供。

18.根据权利要求17所述的加工机床，其特征在于，工件(2)在夹紧装置(4)中或在转动卡盘(6)中的夹紧能通过所述控制装置来控制。

19.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，夹紧装置(4)或转动卡盘(6)的固定或松脱能够自动、手动或者部分自动或部分手动地实施。

20.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，设置适配连接装置(51)在夹紧装置(4)或转动卡盘(6)上的自动的或手动的接合，和/或适配连接装置(51)具有用于固定和/或松脱夹紧装置(4)或转动卡盘(6)的器件。

21.根据权利要求4所述的加工机床，其特征在于，所述驱动装置(5)经由传动装置(54)作用到驱动轴(50)上。

22.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，所述驱动装置(5)直接或间接地作用到驱动轴(50)上，或者设有电动马达(5a)或液压马达作为驱动装置(5)。

23.根据权利要求1至3中的一项所述的加工机床，其特征在于，所述转动卡盘(6)支撑在工件架(33)或设置于工件架(33)中的圆台(32)上，工件架(33)或圆台(32)能为转动卡盘(6)提供滑动面(56)，或所述转动卡盘(6)具有一支撑在工件架(33)上的或与该工件架连接的卡盘体(60)和一在卡盘体(60)中能转动地支承的主轴(61)，该主轴(61)能与适配连接装置(51)和/或驱动轴(50)相连接。

24.根据权利要求9所述的加工机床，其特征在于，转子位置确定能受NC控制地实施。

25.根据权利要求1至24中的一项所述的加工机床的应用，用于选择性地以旋转的加工刀具或以车削加工来加工工件。