CN105458819A - 净化装置以及离心工位 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成到机床中的用于除去在加工之后保留在工件上的加工液的净化工位。特别地，在此本发明涉及将加工液从铣齿的工件处除去。本发明的独特特征是具有工件预净化和离心工位的至少双级的净化过程，在离心工位中优选地离心出附着在外周边处的加工液。

Description

净化装置以及离心工位

技术领域

本发明涉及一种集成到机床中的用于除去在加工之后保留在工件上的加工液的净化装置。特别地，在此本发明涉及将加工液从铣齿的工件处除去。

在此，本发明的独特特征是具有优选的工件的内轮廓的预净化和离心工位的至少双级的净化过程，在离心工位中优选地离心出附着在外周边上的加工液。

背景技术

在切削加工工件时，特别是在加工铣齿的工件时，使用加工液以用于冷却工件和工具并且用于导出加工切屑。在此，根据加工方法，使用不同的冷却润滑剂。在铣齿加工中，主要使用冷却油，但是在很少的情况中也使用乳剂。根据加工方法，冷却润滑剂在其粘度方面有所不同。但是，刚好在较高的粘度时难以从冷却润滑剂中脱出工件。

目前，在加工中的趋势越来越多地趋向干式加工工件的方向，以避免整体的冷却剂处理。刚好也出于环境保护原因尝试取消冷却润滑剂。在目前不能省去冷却润滑剂的过程中，尝试最小化机床的冷却润滑剂消耗。在一些后续过程中应防止在此使用的冷却剂与来自之前过程中的冷却剂混合，并且由此改变。总地来说，在后续过程中冷却剂产生干扰。此外，布置在机床之间的自动装置和运输区间不应被落下的切屑或滴下的冷却剂污染。

出于这种原因，目前，当工件从机床中被运出时，许多操作者特别重视尽可能无冷却剂且无切屑的工件。通过预定工件必须保持无液滴的时间，一些客户尝试定义工件清洁度的测量参数。

例如，从工件处除去冷却剂的可能性存在于离心工位。这种离心工位在此具有工件容纳部，其可通过驱动部被置于旋转中，以便为容纳在工件容纳部中的工件除去附着的加工液。由此，也通过由于旋转产生的离心力除去加工液。

例如，从文献DE102005043602A1中已知这种离心工位。在此，使工件直接从其加工位置中摆动到构造成离心工位的传递工位中，并且在此被除去附着的冷却润滑剂。

文献DE102012023978A1也示出了一种用于净化工件的外部离心工位。在该传递装置中，由装载系统从机床处承接工件，并且工件通过移动运动被输送到离心装置中。在此，离心出冷却润滑剂。在净化过程之后，工件连同其工件架一起被放到工件输送部上。

此外已知的是，将离心装置装配在外部带上，其将工件供供给机床并且工件继续被机床输送。但是，该装配部位具有的缺点是，切屑和冷却润滑剂与工件一起最初从机床的工作腔中被输送出来，以便之后在工作腔之外从工件处被除去。冷却润滑剂可相对简单地再次被泵回。但是，在切屑附着时，已经带来的更大问题是，这导致切屑聚集在离心工位处并且不能简单地再次被冲回。

在此，以上描述的离心工位能相对好地除去外部地附着在工件处的加工液。然而，具有位于内部的区域的工件难以通过该离心工位除去加工液。此外，也不能最优地在外侧上进行去除。主要在齿隙和孔、槽等中常常还留有加工液，其随着时间聚集并且之后从工件处滴落。此外，当冷却润滑剂在加工期间保留在工作腔中时，在夹具和工件支承部处也留有冷却润滑剂。现在，如果在离心过程之后再次利用该附有液体的夹具抓取工件，或者将工件放到工件支承部上，则再次导致冷却润滑剂被传递回到工件上。

发明内容

现在，本发明的目标是，改进加工液从工件、特别是从铣齿的工件处的除去。

根据本发明，该目标通过根据权利要求1的特征组合的用于除去在工件处的加工液的净化组件实现。

本发明提出一种用于除去外部地附着在工件上的加工液的离心工位和净化装置的组合方案，在其中，优选地工件的位于内部的区域和/或根据需要工件也可在外周边上被预净化或再净化。这有利于，主要在齿隙和/或孔中改进净化效果。在此，净化工位优选地布置在离心工位之前，从而在其之后为了到达离心工位上进行最终净化之前，已经预净化了工件。通过将净化过程分成至少两个阶段，实现了从工件处明显更好地除去加工液。

从从属权利要求中得到本发明的优选的设计方案。

在第一实施例中，根据本发明的净化工位构造成压缩空气枪。特别地，该压缩空气枪在此用于净化工件的孔。在另一实施方式中，附加地通过例如以环形喷嘴的形式的外周边净化器，工件可附加地已经在其外周边上被净化。

通过根据本发明利用压缩空气的吹气，实现了明显更好地除去加工液。由此，根据本发明的压缩空气净化组件特别实现了也从工件的这样的区域中除去加工液，即，加工液不能通过在离心工位上的离心而从该区域中被除去。

在此特别地，压缩空气净化组件可通过利用压缩空气的吹气除去加工液，该加工液附着在工件的位于内部的和/或位于外部的区域上。在用于净化位于内部的工件表面的组件中，杆(压缩空气枪)在工件孔的纵向上在工件垂直布置时优选地向下运动，压缩空气输出部布置在压缩空气枪的头部区域中。在此，加工液通过压缩空气射流从工件孔中沿着重力方向被输送。在该部位处还可通过以下方式辅助净化过程，即，使工件缓慢地围绕其中轴线旋转。

附加地，通过第二外周边净化器也可在其外表面上为工件除去加工液。在此，使环形的喷嘴沿着工件的外表面平行于工件中轴线的方向运动。

压缩空气净化喷嘴的移动速度可独立地匹配工件轮廓。由此，内部净化器以及根据需要同样外部净化器可独立地在其运动速度方面被控制。如果需要，压力或压缩空气量也可根据工件轮廓或一个/多个净化器相对于工件轮廓的位置以不同的压力工作，以由此将全部的压缩空气消耗限制到所需的量上。

此外，可通过特殊地与直径匹配的压缩空气枪和外周边净化器实现压缩空气净化设备与工件的匹配。那么，这在将机床从一个工件类型改装成下一工件类型时一起被更换。由此，可改进净化功率，此外，当压缩空气净化器相对于工件的内直径或外直径具有仅仅很小的气隙时，可降低压缩空气消耗。在压缩空气净化器为简单构造的且由此价格合理的构件时，在每种情况中为每个工件的附加投资都是值得的。这是与压缩空气消耗相反的运行成本的单次投入。

被预净化的工件通过机床内部的装载系统在净化过程之后利用工件夹具在其周边上被容纳。在此需要承受的是，被加工过程污染的夹具在其外周边上容纳或多或少被净化的工件。

然后，继续将工件进给到传递装置/离心工位，并且在此由下降装置将工件装到离心工位的工件容纳部上。

在此，工件容纳部如此构造，即，其在与工件的接触面处仅具有最小值，以给出尽可能少的这样的面积，即，在工件和工件支承部之间的剩余油膜可能保持在该处。接触面的最小尺寸在此由针对离心所需的带动力矩来确定。

在该实施例中，在装上工件之后，工件通过下述方式被夹紧在离心工位中，即，将带有上部的工件容纳部的离心工位下降到工件上且因此夹紧工件。

然后，打开夹具并且使夹具附件从工作区域中摆出。备选地，稍微打开夹具，以无干涉地使其向下下降到工件轮廓的下棱边之下。由此防止加工液可能在离心过程之后从夹具滴落到工件上。

该方法在此也通过夹具和工件的设计方案而彼此不同。由此，其例如为力配合的或形状配合的夹具并且工件为盘形的或轴形的工件。

在离心过程之后，打开外部的装载门，并且被净化的工件可由机床操作者或外部的自动机构利用夹具取出和/或更换成未被加工的工件。通过该方法防止外部的夹具与被污染的机床组件接触。

附图说明

从在附图中示出的实施例中得到本发明的其它特征、细节和优点。其中：

图1示出了根据本发明的净化组件的示意图，该净化组件由净化装置和离心工位组成并且布置在四工位装载系统处，

图2示出了具有根据现有技术的离心工位的双工位装载机的示意图，

图3示出了具有根据本发明的净化装置的铣齿机床的实施例，其例如在图1中示出，

图4示出了用于净化工件的内孔的压缩空气净化工位的实施例，

图5示出了用于具有压缩空气枪和压缩空气外周边净化器的压缩空气净化工位的细节视图，以及

图6a、图6b示出了用于在工件外周边处净化工件的离心工位的实施例。

具体实施方式

图1是根据本发明的铣齿机床10的示意图，该铣齿机床10具有机床加工腔MR、进行预净化的区域VR和具有集成的离心工位60的传递区域为了在机床中加工，工件由外部的自动控制部或机床操作者通过装载开口22放到传递位置上，该传递位置同时表示离心工位。工件从该处被内部的装载系统、在这种情况中被围绕配合机座80旋转的四工位环形装载机90接收，并且通过在该示例中未使用的中间停止器自动地夹紧在机床工作台35上以用于加工。加工工具30通过加工头部40通过机床机座45的进给运动在X1轴线的方向上向工件进给，并且在工件25上产生或加工齿部。

在加工过程结束之后，利用夹具95通过夹具附件96抓取工件并且在90°摆动之后分别将其定位在下一工位中。由此，工件从加工过程到达预净化工位中，例如压缩空气净化装置70中，并且在该处对加工冷却润滑剂进行预净化。在此，优选地如此进行，即，为在紧接着的离心工位中为仅不充分地被净化的区域除去加工冷却润滑剂，和/或已经事先减少必须在离心工位中除去的冷却润滑剂量，以由此实现更好的净化结果。净化区域在此通过具有可自动关闭的装载开口100的机床内部的分离壁110与加工区域MR分离。该分离一方面防止冷却润滑物质从加工过程被喷到净化过程，另一方面这例如在齿部研磨机中用作安全装置，主要因为优选地所有过程步骤在有效时间中应并行进行(周期预定来自加工工艺)。

图2示出了例如已经在文献DE102005043602中公开的现有技术。在此，工件在离心过程之后直接被放在离心工位中并且在其外周边上被净化。除了所示出的具有双工位装载机的方案，在现有技术中也存在于具有多工位装载机的不同实施方案中。

例如，图3示出了根据本发明的铣齿机床10，在其中，机床的安全罩20至少部分地被省去，确切地说尺寸以点划线示出，以更好地示出净化装置的区域。通过控制面板50操作该机床。用于离心工位60的上部的套筒64与铣齿机床无关地在其旁边竖立在车间底面上。由此防止来自离心过程的振动被传递到工件加工上。相反地，在预净化工位70中，压缩空气枪或外周边净化器仅进行缓慢的线性运动，从而其能毫无问题地被固定在配合机座80上，而其运动不会起到不利作用。离心工位被固定在下部的工作台69处的马达65驱动。

在图4中示出的实施例中，净化工位具有根据本发明的压缩空气净化组件70，其用于为工件25的轴孔除去冷却润滑剂。如可在图4中看出的那样，压缩空气净化组件70为压缩空气枪71，其可被插入工件25的轴孔中，以通过利用压缩空气的吹气除去在此存在的冷却润滑剂。

在此，压缩空气枪71可通过移动组件行驶到轴孔中并且可从该轴孔中移动出来。为此，压缩空气枪71的向后的区域固定在滑块72处，滑块72可在引导部75处线性移动。为了移动滑块72，其与执行器(在这种情况中通过圆锥铣齿传动机构77作用到齿条74上的马达76)处于连接中，并且可通过该马达沿着引导部75线性移动。在此，滑块的移动方向平行于压缩空气枪71的纵向延伸。

在此，压缩空气枪71实施成管形并且在其内部中具有压缩空气通道，该压缩空气通道与未详细示出的压缩空气供给部P处于连接中。为此，在压缩空气枪71与行驶组件72的连接部的区域中设置有快速接头73，在管形的压缩空气枪71的内部中的压缩空气通道通过该快速接头与压缩空气供给部处于连接中。通过该快速接头，可相对简单地更换根据工件特定的压缩空气枪。

待净化的工件25通过环形装载机90通过C3轴线环绕配合机座80从加工腔中摆出。为此，工件通过夹具附件90被抓取并且夹具通过下降引导部97向上驶入摆动位置中。通过该方法实现，例如将轴形的工件供给到夹紧装置中。在预净化工位处，工件在该实施例中仅被保持在位置中，以便压缩空气枪能伸入工件孔中。除了压缩空气枪，在该位置上也可以布置外周边净化器，那么其在这种情况中利用压缩空气吹掉在工件的外周边处的冷却润滑剂，其中，该工件在工件轴线的方向上线性地运动。

图5示出了在净化工件25时的压缩空气枪71和具有环形喷嘴79的压缩空气外周边净化器76。通过压缩空气枪71向下的线性运动和枪头部的结构，利用压缩空气向下沿着工件的内壁从孔中吹出冷却润滑剂。与此并行地，外周边净化器可净化工件的外表面和齿隙。在此，工件被工件夹具(未示出)保持，但是或者被装在工件容纳部(未示出)上。

在图6a和图6b中的离心工位具有工件主轴，该工件主轴带有上部的工件容纳部62和下部的工件容纳部63，在两个工件容纳部之间夹紧工件25。下部的工件主轴63可通过驱动部65驱动。上部的套筒61以可在高度方向上移动的方式布置在机座64处。为此，套筒61以可线性移动的方式布置在机座64的引导部处并且可通过执行器(未示出)、在该实施例中通过电动机在高度上调整。

工件可通过以下方式容纳在工件主轴中，即，工件通过夹具95被装到下部的工件容纳部63上并且紧接着使上部的工件容纳部62与套筒61一起向下运动直至与工件上侧接触。在此，工件25优选地摩擦配合地与下部的工件容纳部63相连接并且由此可通过驱动部65被置于旋转中。

在此，有利地，工件11在离心运行中以在每分钟500转至每分钟5000转之间的转速旋转，以除去附着在工件的外周边上的冷却润滑剂残留。

在此，如在该实施例中示出的那样，夹具附件96向后摆开。不可折叠的夹具附件也可被下降到工件的下棱边以下。

在紧接着的装载和卸载过程中同样有利的是，夹具附件不能处于工件的区域中，从而防止了冷却润滑物质从夹具附件滴落到被净化的工件上。

Claims (10)

1.一种用于机床、特别是用于铣齿机床的工件净化装置，所述工件净化装置具有用于将工件从机床装载和卸载工位输送到加工工位并且在加工之后再次输送回到所述机床装载和卸载工位的装载系统，其中，所述装载系统能够驶过在机床之内的至少三个位置，并且所述工件净化装置具有用于净化工件外轮廓的离心工位，

其特征在于，

除了所述离心工位还附加设置有用于优选地在所述工件的内轮廓处净化所述工件的至少另一净化工位。

2.根据权利要求1所述的工件净化装置，其特征在于，用于净化装置的所述装载系统实施成具有摆动轴线的环形装载机或者具有线性的装载轴线的装载门架。

3.根据权利要求1或2所述的工件净化装置，其特征在于，具有离心装置的所述离心工位布置在机床的安全罩之内，但是，用于固定所述离心装置的固定托架被分开地固定在车间地面上的机床旁边，使得不会将来自离心过程的振动和/或震动传递到加工机床上，其中，所述安全罩具有在所述固定托架和所述离心装置之间的弹性的且油密封的接口。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工件净化装置，其特征在于，附加净化工位实施成具有用于使至少一个净化喷嘴平行于工件中轴线移动的至少一个线性轴线的压缩空气净化工位。

5.根据权利要求4所述的工件净化装置，其特征在于，所述压缩空气净化工位配备有用于净化工件内轮廓的压缩空气枪和/或配备有压缩空气外周边净化器。

6.根据权利要求4或5所述的工件净化装置，其特征在于，所述压缩空气净化装置具有调节装置，利用所述调节装置能够根据工件轮廓调节移动速度和/或压缩空气的压力。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的工件净化装置，其特征在于，所述压缩空气枪和/或所述压缩空气外周边净化器被构造成替换件，从而所述压缩空气净化工位可独立地与工件尺寸相匹配，其中，所述替换件优选地配备有快换接头。

8.根据上述权利要求中任一项所述的工件净化装置，其特征在于，在用于所述工件的加工腔和净化区域之间布置有喷射密封的分离壁，该喷射密封的分离壁具有至少一个可关闭的孔，其中，所述至少一个孔在更换工件时能够自动打开，使得所述装载系统能够自动地更换加工区域中的工件。

9.根据上述权利要求中任一项所述的工件净化装置，其特征在于，捕获被离心出的加工液中的大部分的所述离心工位能够附加地配备有可移动的喷射保护部。

10.根据上述权利要求中任一项所述的工件净化装置，其特征在于，所述工件在最后的净化过程之后能够被外部的装载系统从所述机床中取出，以便不会使加工液再次传递回到被净化的所述工件上。