CN103338898A - 用于加工工件的刀具转塔及具有这种刀具转塔的加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于加工工件（2）的刀具转塔（3），其包括壳体（11），该壳体带有设置在其上的驱动单元（14）。借助于驱动单元（14）能使转动件（13）绕转轴（15）转动到多个转动位置。在转动件（13）上在周侧上设有多个用于接纳刀具（20）的刀具架（19），借助于第一输送线路（21）和相应的第二输送线路（50）能给该刀具架输送低温冷却介质（5）。第一输送线路（21）借助于线性致动器（25）至少局部地可线性移位，其中，第一输送线路（21）在第一位置中与位于工作位置的刀具（20）所属的第二输送线路（50）相连接并且在第二位置中与该第二输送线路（50）分开以改变转动件（13）的转动位置。借助于刀具转塔（3）可以以简单可靠的方式将低温冷却介质（5）输送到刀具（20）。

Description

用于加工工件的刀具转塔及具有这种刀具转塔的加工系统

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分所述的用于加工工件的刀具转塔。另外，本发明涉及具有这种刀具转塔的加工系统。该加工系统特别是用于对工件进行切削加工的机床的一部分。

背景技术

DE60111162T2（与EP1208940B1对应）公开了一种用于对金属工件进行切削加工的具有刀具转塔的机床。通过该刀具转塔将低温冷却介质输送到正在对待加工工件进行作用的相应刀具。为此刀具转塔包括具有第一热膨胀系数的聚合物转子和具有第二热膨胀系数的相应的金属定子。穿过定子延伸的是第一输送线路，该第一输送线路具有与转子转轴同心延伸的第一线路部段和相对于转轴沿径向延伸的第二线路部段。第一输送线路在相应刀具的工作位置中与相应的第二输送线路相连接，该第二输送线路通过围绕定子的转子延伸到刀具。当低温的冷却介质穿过输送线路流到相应刀具时，由于热膨胀系数不同而使输送线路在连接部位处自动密封。对于这样的刀具转塔不利的是，难以密封输送线路之间的连接部位，这是因为为了密封连接部位一方面由于不同的膨胀系数而必须以足够的力将定子压到转子上，但是另一方面该力又不能过大，这是因为否则会使刀具转塔被夹死并且不再能够更换刀具。这一点特别是在以下情况下存在问题：由于定子与转子的膨胀特性不同而在不同温度下使用低温冷却介质或者是多种不同的低温冷却介质。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：实现一种刀具转塔，其中能以简单可靠的方式将低温冷却介质输送到刀具。

该技术问题通过具有权利要求1的特征的刀具转塔来解决。通过使第一输送线路借助于线性致动器至少局部地平行于转轴可线性移位，一方面将低温冷却介质简单可靠地输送到与待加工工件处于接合的刀具、并且另一方面实现了简单可靠的刀具更换。第一输送线路在其第一位置中与如下的第二输送线路密封连接，该第二输送线路的所属的刀具正处在用于加工工件的工作位置。低温冷却介质由此可以简单可靠地被输送到刀具。为更换刀具，借助于线性致动器使第一输送线路移位到第二位置，在该第二位置中第一输送线路与第二输送线路分开。因此，在第二位置中可以为刀具更换简单可靠地改变带刀具架的转动件的转动位置。在刀具更换后重新借助于线性致动器使第一输送线路移位到第一位置，在该第一位置中第一输送线路与位于工作位置的新刀具的第二输送线路密封连接。

根据本发明的刀具转塔特别是实现了与低温冷却介质的温度无关的简单可靠的低温冷却介质输送。低温冷却介质在从相应的刀具逸出时具有低于-60°C的温度，特别是低于-120°C的温度，特别是低于-150°C的温度，特别是低于-180°C的温度。作为低温冷却介质可以使用例如液态或气态的氮、液态或气态的氧、气态氢、气态氦、液态或气态的氩，气态的二氧化碳以及液态或气态的天然气。优选地，通过输送线路将氮输送到刀具。此外在需要时也可以将通常的冷却润滑剂通过刀具转塔输送到相应的刀具。

通过将低温冷却介质直接输送到刀具的刃部并且使之由于极低的低温冷却介质温度而比常规冷却润滑剂情况下更有效地被冷却，在工件加工中实现了更高的切削速度。低温冷却介质此外有助于刀具的使用寿命。因此可以通过输送低温冷却介质到刀具刃来提高工件加工的生产率和经济性。因为低温冷却介质气化，所以既不污染被加工的工件也不污染刀具转塔或者是整个机床。而无需如在常规冷却润滑剂的情况下那样清除低温冷却介质，由此进一步改善了工件加工的经济性。

根据权利要求2所述的刀具转塔以简单的方式确保了：低温冷却介质在通向刀具的路径中不会不希望地升温并且包围第一输送线路的刀具转塔部件不会不可靠地冷却。由此方式，可以使刀具极有效地被冷却并且同时避免在包围第一输送线路的构件中的热应力。优选地，第一输送线路设计成完全地、亦即在整个长度上热绝缘。输送线路具有例如一内管和一包围该内管的外管，它们在端侧彼此连接。由这两个管界定的绝缘室例如填充以绝缘介质。如果第一输送线路设计成真空绝缘的，则绝缘室被抽真空，由此输送线路具有极低的固有导热率。第一输送线路具有在0°C最高0.40W/（mK）的固有导热率，特别是最高0.30W/（mK）的固有导热率，特别是最高0.20W/（mK）的固有导热率。如果第一输送线路设计成真空绝缘的，则其固有导热率极低并且在0°C下为最高0.01W/（mK）。优选地，第二输送线路各自设计成至少局部是热绝缘的、特别是真空绝缘的。该方案不仅适用于第一输送线路而且相应地适用于第二输送线路。

根据权利要求3所述的刀具转塔实现了对内、外管的不同长度变化的补偿。如果第一输送线路被低温冷却介质穿流过，则该内管基本上处于该冷却介质的温度，反之外管由于设置在这两个管之间的绝缘介质而明显更少地被冷却。内管的长度改变相应地明显大于外管。为避免第一输送线路损坏，使所述管中的至少一个长度可变。优选地，外管具有回形的金属波纹管用于热长度补偿。特别是第二输送线路也可以各自具有一内管和一包围该内管的外管，其中所述管中的至少一个长度可变。在此第一输送线路的实施方式也适用于第二输送线路。

根据权利要求4所述的刀具转塔确保了第二输送线路的高度热绝缘，以避免低温冷却介质在通向刀具的路径中不希望地升温。优选地，第二输送线路各自完全地、亦即在整个长度上设计成热绝缘的。此外第一输送线路的实施方式也相应地适用。

根据权利要求5所述的刀具转塔以简单地方式实现了为输送低温冷却介质而使输送线路相连接并且为更换刀具使输送线路分离。为联接输送线路借助于双向作用的活塞缸单元使一输送线路沿第一方向线性移位，而为更换刀具借助于活塞缸元使第一输送线路沿相反指向的第二方向线性移位。优选地，活塞缸单元可被气动地或液压地致动。活塞缸单元的相应位置优选地借助于至少一个传感器检测出。

根据权利要求6所述的刀具转塔确保了输送线路的简单可靠的连接。通过漏斗形的设计使得第一输送线路可以以简单方式插入第二输送线路中，并且在连接部位被密封。为此例如在漏斗形的端部部段之后，一密封装置延伸到相应的第二输送线路中，通过该其第一输送线路被插入。另外漏斗形的端部部段本身形成密封装置。密封装置特别是对于低温冷却介质具有高的耐受性。优选地，密封装置由塑料材料或者是橡胶材料制成，从而具有高度的化学耐受性和良好的热绝缘性。优选地密封装置由PTFE（聚四氟乙烯）制成。

根据权利要求7所述的刀具转塔确保了低温冷却介质的简单输送。通过使第一输送线路与转轴间隔开、即优选地设置在壳体外，可以使第二输送线路极短地形成。

根据权利要求8所述的刀具转塔确保了将低温冷却介质简单可靠地输送到刀具。通过使第一线路部段与转轴平行地延伸，第一输送线路能通过简单的线性移位与相应的第二输送线路相连接。因为相应的第二线路部段相对于转轴横向或者是径向延伸，低温冷却介质被直接引导到刀具刃。

根据权利要求9所述的刀具转塔确保了将低温冷却介质简单可靠地输送到刀具。由于第一输送线路的设计，仅第二线路部段借助于线性致动器相对于转轴横向地或者是径向地移位。与转轴同心延伸的第一线路部段沿轴向方向固定设置。第一线路部段和第二线路部段都不形成在转动件中，它们即使在转动件转动时也是固定的。通过第一输送线路的设置使得刀具转塔的结构极紧凑。

根据权利要求10所述的刀具转塔确保了通过第二输送线路简单可靠地输送低温冷却介质。通过第二输送线路各自仅相对于转轴横向或者是径向延伸，可以将低温冷却介质直接引导到刀具刃。第二输送线路引导到相应的刀具架或者是穿过相应的刀具架，以使接纳在其中的刀具被供给低温的冷却介质。

根据权利要求11所述的刀具转塔确保了对可转动驱动的刀具的简单可靠的冷却。可借助于驱动马达转动驱动的刀具架被围绕所属的第二输送线路转动驱动，该第二输送线路与刀具-转轴同心地布置并且不随刀具架绕刀具-转轴转动。刀具因此可以借助于刀具架绕所属的刀具-转轴转动驱动，并且同时能以简单可靠的方式将低温冷却介质输送到被转动驱动的刀具的切削刃。作为可转动驱动的刀具例如可以使用刀具架中的钻头，该刀具架与钻头一起被转动驱动。另外，也可以在刀具架中使用不被转动驱动的刀具。例如在刀具架中可以使用车刀作为刀具，该刀具在加工期间不借助于驱动单元转动驱动，也就是说相对于刀具-转轴是固定的。

根据权利要求12所述的刀具转塔确保了低温冷却介质的可靠输入，这是因为相应的第二输送线路不围绕刀具-转轴转动，并且相应地第一输送线路相对于刀具-转轴固定设置。

本发明另外的一要解决的技术问题是：实现一种加工系统，其能够给刀具简单可靠地输送低温冷却介质。

该技术问题通过具有权利要求13特征的加工系统来解决。根据本发明的加工系统的优点对应于根据本发明的刀具转塔的所述优点。从热绝缘的存储器将低温冷却介质经热绝缘的供应线路输送到刀具转塔。为使所存储的低温冷却介质的温度保持恒定，设有一冷却器装置。另外加工系统具有输送泵，以将低温冷却介质从存储器输送到刀具转塔。为了更换刀具加工系统附加地具有一截止阀，该截止阀在刀具更换之前中断对刀具转塔的低温冷却介质输送。冷却器装置和/或输送泵和/或截止阀能借助于一控制装置驱控。加工系统是一在其它方面都常规的用于切削加工金属工件——特别是轴状工件——的机床的一部分。

附图说明

由对多个实施例的以下说明来得到本发明的另外的特征、优点和细节。附图中：

图1示出根据第一实施例的用于加工工件的加工系统的示意图，其中正在输送低温冷却介质，

图2示出图1的加工系统的刀具转塔的局部剖开的侧视图，其处在用于输送低温冷却介质的运行位置，

图3示出刀具转塔的处于图2所示椭圆中的部分的放大图，该部分在驱使用于低温冷却介质的第一输送线路移动的线性致动器的区域中，

图4示出刀具转塔的处于图2所示圆圈中的部分的放大图，该部分在用于将低温冷却介质输送到位于工作位置的刀具的第一输送线路和第二输送线路之间的连接部位的区域中，

图5示出位于刀具更换位置的刀具转塔的局部剖开的侧视图，

图6示出图5的刀具转塔在分开的输送线路的区域中的放大图，

图7示出根据第二实施例的刀具转塔的局部剖开的侧视图，其处于用于输送低温冷却介质的运行位置，

图8示出图7的刀具转塔在第一输送线路与属于位于工作位置的刀具的第二输送线路之间的连接部位的区域中的放大图，

图9示出图7的刀具转塔的局部剖开的正视图，

图10示出图9的刀具转塔在连接部位的区域中的放大图，以及

图11示出处于刀具更换位置的刀具转塔在分开的输送线路的区域中的局部剖开的放大的侧视图。

具体实施方式

下面参照图1至6对本发明的第一实施例进行说明。未详细示出的机床具有一用于对金属工件2进行切削加工的加工系统1，该加工系统包括刀具转塔3、用于提供低温冷却介质5的热绝缘的存储器4、用于冷却低温冷却介质5的冷却器装置6、输送泵7、具有所属的截止阀9和控制装置10的供应线路8。供应线路8与存储器4以及刀具转塔3相连接并且热绝缘。刀具转塔3、冷却器装置6、输送泵7和截止阀9能借助于控制装置10来驱控。除加工系统1外的机床结构是常规并且已知的。

刀具转塔3具有壳体11，在该壳体中支承有一固定的中心轴12。中心轴12在端侧从壳体11伸出并且用于支承转动件13，该转动件能借助一设置在壳体11上的驱动单元14围绕转轴15被转动驱动/被驱动而转动。驱动单元14包括电驱动马达16，该电驱动马达经一未详细示出的传动机构17以常规方式与转动件13共同作用，从而围绕转轴15转动驱动该转动件。转动件13设计成环形的并且与转轴15同心地支承在中心轴12上。

转动件13具有多边形的外轮廓，该外轮廓通过在周侧布置的支承面18形成。在支承面18设置有刀具架/刀具固定架19，在该刀具架中接纳有刀具20并且借助于常规的固定机构固定。转动件13借助于驱动单元14能被摆动到多个确定的转动位置，在这些转动位置中相应有一个刀具20定位于工作位置中，在该工作位置中该刀具面对待加工工件2。在图2中，位于工作位置的下刀具20被剖开地示出。完全装备了刀具20的刀具转塔3仅在图1中示出。为清楚起见，在图2至6中未示出所有刀具20。

为了将低温冷却介质5从供应线路8输送到刀具20，刀具转塔3具有第一输送线路21，该第一输送线路热绝缘地形成。第一输送线路21相对于转轴15并行地并且间隔开地布置在壳体11外。为此输送线路21被保护管22包围，该保护管在端侧固定在壳体11的固定部段23、24上。输送线路21穿过固定部段23，24。输送线路21在此称作“矛管”。

输送线路21可借助于线性致动器25与转轴15平行地线性移位。为此，线性致动器25设计成双向作用的活塞缸单元，该活塞缸单元具有缸26和在其中被引导的活塞27。活塞缸单元25设置在一连接壳体28中，该连接壳体固定在固定部段24上。供应线路8在连接壳体28中被引导并且借助于一连接单元29与第一输送线路21相连接。为了使输送线路21移位，该输送线路通过活塞27引导并且与之相连接。活塞27将活塞缸单元25的工作室分成两个子工作室30，31，这两个子工作室为了输送压力介质而分别与一连接部32、33相连接。这样便能为这两个子工作室30，31填充压力介质，进而使活塞27可沿两个方向轴向移位。另外在连接壳体28上布置有两个设计成感应开关34，35的传感器，借助于它们能检测出活塞缸单元25的位置。活塞缸单元25例如能以气动或液压的方式来致动。

为避免第一输送线路21中低温冷却介质5的不希望的升温，该第一输送线路设计成真空绝缘的。为此输送线路21具有内管36和包围它的外管37，所述内管和外管在端侧彼此相连接并且在它们之间界定出一绝缘室38。绝缘室38被抽真空，使得输送线路21具有极低的固有导热率。在外管37中集成有一回形设计的金属波纹管39，使得外管37的长度可变。金属波纹管39用于补偿由于低温冷却介质5引起的管36、37的不同长度变化。

为了移位，第一输送线路21以沿轴向可动的方式支承在与活塞缸单元25对置的固定部段23中。为此目的在固定部段23中形成对置的孔40、41，在所述孔中各布置两个密封装置42至45，所述密封装置借助于所属的隔离套46，47轴向间隔开。在保护管22与固定部段23之间此外布置有一带滑套49的连接元件48，第一输送线路21穿过该滑套。连接元件48固定在固定部段23和保护管22上。密封装置42至45由具有化学耐受性并且热绝缘的材料。该材料例如是PTFE（聚四氟乙烯）。因此，隔离套46，47和滑套49都由具有化学耐受性并且热绝缘的材料形成，例如PTFE。

在转动件13中形成有多个第二输送线路50，所述多个第二输送线路从转动件13的面对第一输送线路21的端侧51引导到刀具架19。第二输送线路50各具有一个相对于转轴15平行地延伸的第一线路部段52和一个相对于转轴15横向或者是径向延伸的第二线路部段53。第一线路部段52各自通过两个嵌入件54、55形成，这两个嵌入件被插入到与第一输送线路21同心地形成在转动件13中的通孔56中。相应的通孔56朝向第一输送线路21的方向阶梯状地渐缩，使得第一嵌入件54与用于输送线路21的相应输送孔57相邻地固定在通孔56中。在第一嵌入件54的面对第一输送线路21的一侧上布置有环形密封装置58，该密封装置通过插入通孔56中的第二嵌入件55固定在两个嵌入件54、55之间。第二嵌入件55通过通孔56的阶梯状构型而朝向第一输送线路21的方向再次被固定。

第一嵌入件54设计成环形并且朝向第二嵌入件55的方向漏斗形地渐缩，使得第一输送线路21能以简单的方式穿过密封装置58插入。在第二嵌入件55中在面对第一输送线路21的一侧上形成一盲孔59，该盲孔与第一嵌入件54和密封装置58一起形成第一线路部段52。为使第一线路部段52相对于第一输送线路21对齐而在固定部段23上形成一引导突起60，该引导突起接合在一与该引导突起相对地形成在转动件13中的导槽61中。导槽61设计成环形的并且与转轴15同心地形成在端侧51上。嵌入件54、55以及密封装置58由具有化学耐受性并且热绝缘的材料形成。该材料合适的例如是PTFE。

相应的第二线路部段53真空绝缘地形成并且与第一输送线路21对应地具有内管62和包围该内管的外管63，内管和外管在端侧彼此连接并且在它们之间界定出绝缘室64。绝缘室64被抽真空，由此第二线路部段53各自具有极低的固有导热率。第二线路部段53可以与第一输送线路21相应地实现对管62、63的不同长度膨胀进行补偿。第二线路部段53各自沿径向方向从所属的盲孔59延伸到所属的刀具架19或者是刀具20。刀具20各自具有用于低温冷却介质5的接纳腔65，相应的第二线路部段53通入所述接纳腔中。冷却通道66从相应的接纳腔65穿过刀具20引导到刀具刃67，在所述刀具刃上低温冷却介质5能通过出口68逸出。

下面描述对工件2的加工。为进行加工，第一输送线路21借助于活塞缸单元25这样地被引入位于工作位置的刀具20的第一线路部段52，使得低温冷却介质5从第一输送线路21进入盲孔59。在图4中示出第一输送线路21的第一位置，其也称为运行位置。在该运行位置中，第一输送线路21与属于位于工作位置的刀具20的第二输送线路50相连接以将低温冷却介质5输送到刀具刃67。接下来，工件2以常规方式被转动驱动并且利用刀具20对其进行加工。在加工期间，借助于输送泵7将低温冷却介质5经输送线路21、50输送到出口68，在出口处低温冷却介质5直接在刀具刃67处逸出。低温冷却介质5例如是液态氮，该液态氮在气化温度下在存储器4中被提供并且借助于冷却器装置6保持在希望的温度。为输送低温冷却介质而将截止阀9打开，使得输送泵7能将低温冷却介质5从存储器4经供应线路8输送到刀具转塔3。因为输送线路21、50设计成热绝缘或者是真空绝缘的，所以低温冷却介质5在穿流过输送线路21、50时基本上不升温。低温冷却介质5通过出口68以低于-180°C的温度逸出。在逸出后低温冷却介质5气化，使得工件2的加工干燥地进行并且工件2以及所述的机床不被污染。

为更换刀具，通过切断输送泵7并且切断截止阀9来中断低温冷却介质5的输送。接下来，借助于活塞缸单元25使第一输送线路21与连接单元29、进而是与之连接的供应线路8一起移位，使得第一输送线路21从第一线路部段52离开。在第一输送线路21的该第二位置中该第一输送线路与所有的第二输送线路50分隔开，使得转动件13的转动位置能改变。也被称为“刀具更换位置”的该第二位置在图5和6中示出。

为更换刀具，借助于驱动单元14使转动件13围绕转轴15摆动到另一转动位置，使得接下来另一刀具20位于工作位置中。接下来，借助于活塞缸单元25使得第一输送线路21再次插入第一线路部段52，其中通过漏斗形的嵌入件54简化了插入。第一输送线路21这时再次位于运行位置，使得能够在输送低温冷却介质5的情况下对工件2进行加工。

下面参照图7至11对本发明的第二实施例进行说明。结构上相同的部件具有与第一实施例相同的附图标记，在此可以参照以上的说明。结构不同但功能相同的部件具有相同的附图标记加上后缀a。加工系统1a的刀具转塔3a设计用于转动驱动刀具20a。为此，刀具架19a是可旋转的，从而在刀具架19a中刀具20a能这样使用：为了加工而被转动驱动；同时刀具20a也能这样使用：为了加工并非必须转动运行、而是必须保持固定。在图7至11中，一刀具架19a连同设计成钻头的刀具20a位于工作位置，该刀具为加工工件2而必须被转动驱动。设计成车刀的刀具20a位于另外的刀具架19a中，其为加工工件2而必须被固定。

第一输送线路21a具有一与转轴15同心布置的第一线路部段69和一相对于该转轴15横向或者是径向布置的第二线路部段70。第一线路部段69与第一实施例的第一输送线路相应地设计成真空绝缘的。第一线路部段69被保护管22a包围，该保护管又被一驱动轴71包围，该驱动轴是第二驱动单元72的一部分，该第二驱动单元带有所属的驱动马达73。驱动轴71在两个端部上借助于轴承74可转动地支承在壳体11a上并且能借助于驱动马达73经一第一齿部75绕转轴15被转动驱动。第一线路部段69沿轴向方向固定布置。

第一线路部段69借助于连接单元76与第二线路部段70相连接，该连接单元是输送线路21a的一部分。连接单元76包括一套管77，所述套管插入到一与转轴15同心地形成在中心轴12a中的孔78中，保护管22a以第一线路部段69在该孔中延伸。套管77沿轴向方向与保护管22a间隔开，从而形成一自由腔79。在套管77中插入有一属于连接单元76的嵌入件80，该嵌入件延伸到保护管22a。嵌入件80在面对第一线路部段69的一侧具有形成为阶梯状的盲孔81，在该盲孔中在端侧固定有环形密封装置82，通过该环形密封装置第一线路部段69部分地插入盲孔81中。另外，嵌入件80具有一通孔83，该通孔沿径向方向穿过盲孔81的自由部分并且在两侧通入自由腔79中。在通孔83的两个自由端部上各设置有一个环形密封装置84。第二线路部段70穿过密封装置84（或者是多个密封装置84）和通孔83。在自由腔79中与第二线路部段70的端部相邻地设有弹性的缓冲元件85。

第二线路部段70借助于线性致动器25a相对于转轴15沿径向可线性移位。线性致动器25a与第一实施例相应地设计成活塞缸单元。缸26a通过中心轴12a以及固定在其上的外导向套86形成。在该外导向套86中支承有内导向套87，在该内导向套中又设有第一驱动件88。内导向套87和驱动件88形成活塞27a。内导向套87在外导向套86中相对于转轴15横向地或径向地以有限的行程可线性移位。为此活塞27a将工作室分成两个子工作室30a、31a。子工作室30，31a与第一实施例相应地通过未详细示出的连接部可被填充压力介质，使得活塞27a沿两个方向可移位。驱动件88借助于密封轴承89以可绕相对于转轴15径向延伸的刀具-转轴90转动的方式支承在内导向套87中。为转动驱动驱动件88，驱动轴71具有设置在端侧的第二齿部91，该第二齿部通过活塞27a的移位而与驱动件88的周侧设置的齿部92相接合。

第二线路部段70穿过驱动件88的通孔93并且借助于支承元件113，114这样与之联接，使得第二线路部段70沿刀具-转轴90利用活塞27a而可线性移位，但是在驱动件88绕刀具-转轴90转动时被固定。为此支承元件113、114设计成滑动轴承，该滑动轴承与驱动件88一起绕借助于连接单元76固定的第二线路部段70转动。第二线路部段70与第一线路部段69相应地设计成真空绝缘的。为此第二线路部段70具有内管94，该内管被外管95包围。在端侧彼此连接的管94，95界定出一绝缘室96，该绝缘室被抽真空。为补偿这两个管94，95的不同长度膨胀而在外管95中集成有回形的金属波纹管97。

为了绕所属的刀具-转轴90转动驱动待转动驱动的刀具20a而在转动件13a中可转动地支承相应的第二驱动件98。驱动件98形成用于刀具20a的刀具架19a。相应的第二驱动件98具有一通孔99，第二输送线路50a与刀具-转轴90同心地支承在该通孔中。为此第二输送线路50a部分地被保护管100包围，该保护管又部分地被一第一嵌入件101包围，该第一嵌入件以不能相对转动的方式部分地插入通孔99中。在该嵌入件101的伸出的部段上设有外齿部102，该外齿部能与第一驱动件88的内齿部103相接合。在面对第二线路部段70的端部上，第二嵌入件104插入到嵌入件101中，借助于第二嵌入件固定两个环形的密封装置105，106。嵌入件104形成第二输送线路50a的一部分。第二输送线路50a这样地固定在驱动件98中，该第二输送线路以不能沿刀具-转轴90移位但能相对于驱动件98转动的方式支承。

在端侧在通孔99中借助于一夹紧元件107来固定刀具20a。第二输送线路50a一直延伸到接纳腔65a，在该接纳腔中借助于两个支承元件108，109和设置在它们之间的密封装置110来支承第二输送线路。嵌入件104、保护管100和支承元件108、110设计成滑动轴承，刀具架19a连同刀具20a和嵌入件101可绕该滑动轴承转动。冷却通道66a从接纳腔65a通向刀具刃67a，在那里低温冷却介质5能通过出口68a逸出。驱动件98因此形成用于刀具20a的可转动驱动的刀具架19a。

另外，单个或所有的驱动件98以及所属的刀具20a可具有用于最小量润滑的通常的冷却通道111，112。这一点在图9中在单个的驱动件98及所属的刀具20a处可以看出。这种刀具架19a因此也可以利用常规的刀具转塔以最小量润滑运行。

第二输送线路50a设计成真空绝缘的并且与第一输送线路21a相应地具有内管62，该内管被一外管63包围。管62、63在端侧彼此连接并且在它们之间界定出抽真空的绝缘室64。另外，外管63可设计成具有回形的金属波纹管，该波纹管用于补偿管62、63的不同长度膨胀。

连接单元76、密封装置82、84、缓冲元件85、嵌入件101、104、保护管100、密封装置105、106、110以及支承元件108、109、113、114由相对于低温冷却介质5具有化学耐受性并且热绝缘的材料形成。该材料例如是PTFE。

为利用转动驱动的刀具20a来加工工件2，使活塞27a与刀具-转轴90平行/并行地移位。由此使齿部92与齿部91相接合。刀具20a在此借助于驱动单元72经驱动轴71、第一驱动件88和第二驱动件98而被转动驱动，在该第二驱动件中接纳刀具20a。通过使活塞27a移位进一步地将输送线路21a的第二线路部段70插入到输送孔57a中并且以此方式与位于工作位置的刀具20a的第二输送线路50a相连接。该插入通过漏斗形的嵌入件104简化。在转动驱动刀具20a期间位于工作位置的刀具20a的第二线路部段70及相应的第二输送线路50a围绕刀具-转轴90固定。低温冷却介质5这时经输送线路21a，50a输送并经冷却通道66a引导到刀具刃67a，在那里低温冷却介质穿过出口68a逸出并且刀具刃67a在加工工件2期间被冷却。第一输送线路21a与第二输送线路50a相连接的第一位置在图8和10中示出。

为更换刀具，首先将转动驱动的刀具20a停止，接下来使活塞27a与刀具转轴90平行地移位，使得第二线路部段70离开第二输送线路50a并且齿部92不再与齿部91相接合。第一输送线路21a与第二输送线路50a分开的第二位置在图11中示出。这时转动件13a可以借助于驱动单元14a绕转轴15摆动到一新转动位置，在该新转动位置中一新的刀具20a位于工作位置。接下来，活塞27a再次朝向刀具20a的方向移位，直到齿部92与齿部91相接合并且第二线路部段70插入到输送孔57a中。如果转动驱动该新刀具，这时便可以以所述的方式利用新的刀具20a继续进行加工。如果为加工而必须固定新刀具20a，则以所述的方式输送低温冷却介质5，但不再借助于驱动单元72来转动驱动驱动件98。在该情况下使用驱动单元72或另外的机构来固定或者是夹紧刀具架19a，使得所属的刀具20a围绕刀具-转轴90固定。

在其它的构造和功能方面参见第一实施例。

利用根据本发明的加工系统1、1a例如可以加工钛合金、具有片状石墨的铸铁或其它难以加工的材料。工件2可以是轴——例如小齿轮轴、曲轴、凸轮轴、切换轴或其它轴状构件以及法兰部件——和齿轮。借助于加工系统1、1a可以通过车削、铣削、冷轧、制齿、钻孔、曲轴铣削或磨削或者是凸轮轴铣削或磨削来对工件2进行加工。

Claims (13)

1.用于加工工件的刀具转塔，包括：

-壳体（11；11a），

-设置在壳体（11；1la）上的驱动单元（14；14a），和

-转动件（13；13a），该转动件

--具有多个设置在周侧的用于接纳刀具（20；20a）的刀具架（19；19a），并且

--借助于驱动单元（14；14a）能相对于壳体（11；11a）绕转轴（15）转动到多个转动位置，

-用于输送低温冷却介质（5）的、至少局部地与转轴（15）平行地设置的第一输送线路（21；21a），以及

-多个用于输送低温冷却介质（5）的、至少局部地横向于转轴（15）设置的第二输送线路（50；50a），

其特征在于，

-第一输送线路（21；21a）借助于线性致动器（25；25a）至少局部地可线性移位，其中，

-第一输送线路（21；21a）在第一位置中与其中一个第二输送线路（50；50a）相连接以将低温冷却介质（5）输送到刀具（20；20a），以及

-第一输送线路（21；21a）在第二位置中与第二输送线路（50；50a）分开以改变转动件（13；13a）的转动位置。

2.根据权利要求1所述的刀具转塔，其特征在于，第一输送线路（21；21a）设计成至少局部是热绝缘的、特别是真空绝缘的。

3.根据权利要求1或2所述的刀具转塔，其特征在于，第一输送线路（21；21a）具有内管（36；36，94）和包围该内管的外管（37；37，95），这些管（36，37；36，37，94，95）中的至少一个长度可变。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的刀具转塔，其特征在于，第二输送线路（50；50a）各自设计成至少局部是热绝缘的、特别是真空绝缘的。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的刀具转塔，其特征在于，线性致动器（25；25a）设计成双向作用的活塞缸单元，该活塞缸单元与第一输送线路（21；21a）相联接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的刀具转塔，其特征在于，第二输送线路（50；50a）在其面对第一输送线路（21；21a）的端部上各自设计成漏斗形的，并且特别是具有密封装置（58；105）。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的刀具转塔，其特征在于，第一输送线路（21）设置成与转轴（15）间隔开。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的刀具转塔，其特征在于，第二输送线路（50）各自具有一与转轴（15）平行地延伸的第一线路部段（51）和一横向于转轴（15）延伸的第二线路部段（52）。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的刀具转塔，其特征在于，第一输送线路（21a）具有一与转轴（15）同心延伸的第一线路部段（69）和一横向于转轴（15）延伸的第二线路部段（70），该第二线路部段借助于线性致动器（25a）能横向于转轴（15）移位。

10.根据权利要求9所述的刀具转塔，其特征在于，第二输送线路（50a）各自横向于转轴（15）延伸。

11.根据权利要求9或10所述的刀具转塔，其特征在于，在线性致动器（25a）的第一位置中借助于驱动单元（72）能使刀具架（19a）绕刀具-转轴（90）被转动驱动，该刀具架的所属的第二输送线路（50a）与第一输送线路（21a）相连接。

12.根据权利要求11所述的刀具转塔，其特征在于，刀具架（19a）能围绕与刀具-转轴（90）同心设置的第二输送线路（50a）被转动驱动。

13.用于加工工件的加工系统，包括：

-根据权利要求1-12中任一项所述的刀具转塔（3；3a），

-用于提供低温冷却介质（5）的热绝缘的存储器（4），

-用于冷却低温冷却介质（5）的冷却器装置（6），和

-用于将低温冷却介质（5）从存储器（4）输送到刀具转塔（3；3a）的热绝缘的供应线路（8）。

Images