CN105618541B - 用于机床的驱动系统以及具有这样的驱动系统的机床 - Google Patents

Abstract

用于机床的驱动系统(22)包括两个至少等长的驱动主轴(23，24)，这两个驱动主轴彼此平行地延伸并且至少在它们的扭转刚度和它们的轴向刚度方面结构上相同，这两个驱动主轴每个被支撑成绕着主轴轴线(25，26)旋转，并且这两个驱动主轴可以被绕着所关联的主轴轴线(25，26)驱动。每个驱动主轴(23，24)在一端上具有固定轴承(27，29)，从而在它的纵向上作用。坐置在驱动主轴(23，24)上的主轴螺母(42，43)可以沿着驱动主轴(23，24)的纵向以同时纵向移动的方式被驱动。一种机床被设置成具有所描述的类型的驱动系统(22)。

Description

用于机床的驱动系统以及具有这样的驱动系统的机床

技术领域

本发明涉及一种用于机床的驱动系统，特别涉及一种用于金属板材机加工的机床的驱动系统，

·具有包括至少一个驱动主轴的主轴结构；并且

·具有两个主轴螺母，这两个主轴螺母能够借助于主轴结构沿着驱动主轴的纵向以同时纵向移动的方式移动。

本发明还涉及一种机床，尤其涉及一种用于金属板材机加工的机床，该机床具有加工工具和上述类型的驱动系统，该加工工具能够通过所述驱动系统被移动。

背景技术

通用类型的现有技术从文献EP2527058A1知晓。该参考文献涉及一种呈现用于加工工件、尤其金属片的冲压机形式的机床。冲压机由楔形齿轮致动，所述楔形齿轮包括两个驱动侧齿轮楔和两个工具侧齿轮楔。工具侧齿轮楔承载冲压工具。驱动侧齿轮楔的每个设置有呈主轴驱动部形式的驱动系统的主轴螺母。主轴螺母坐置在公共驱动主轴上并且每个具有驱动电机，通过所述驱动电机，所述主轴螺母能够沿着驱动主轴与驱动侧楔形齿轮一起地移动。驱动侧齿轮楔沿着驱动主轴且相对于工具侧齿轮楔同时地执行的相反运动由于驱动侧齿轮楔与工具侧齿轮楔的协作产生冲压工具的沿着驱动主轴的横向的运动，如果驱动侧齿轮楔同时且沿着驱动主轴的相同的方向移动，则驱动侧齿轮楔会沿着运动方向携带着工具侧齿轮楔、并通过这些工具侧齿轮楔携带着冲压工具。采用这种方式，冲压工具可以沿着驱动主轴定位。

冲压工具的无障碍工件加工和/或高加工准确性要求驱动侧齿轮楔的高定位准确性并且由此要求用来移动驱动侧齿轮楔的驱动系统的高定位准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高定位准确性的驱动系统。

本目的通过根据本发明的驱动系统并通过根据本发明的机床来实现。

在本发明中，主轴驱动部设置成用于机床的加工工具的驱动系统，所述主轴驱动部包括两个驱动主轴，主轴螺母坐置在两个驱动主轴中的每个上，所述主轴螺母能够沿着所关联的驱动主轴的纵向移动。两个驱动主轴在纵向上是静止的且能够被驱动器绕着主轴轴线旋转。位于每个驱动主轴的一纵向端处的固定轴承确保了驱动主轴的沿着驱动主轴的纵向的支撑。由于驱动主轴的旋转驱动以及在纵向上的静止，不需要与主轴螺母一起地移动的驱动电机以产生主轴螺母的纵向移动。由此，只有相对较小的质量必须在主轴螺母的纵向移动过程中移动。因此，在驱动主轴的纵向上没有由主轴螺母的质量惯性所导致的对主轴螺母的定位准确性的可观损失。

为了实现由两个主轴螺母执行的纵向移动的最佳同步，这两个驱动主轴必须呈现最一致的驱动性能可能性。根据本发明，这是通过具有相同长度且在它们的扭转刚度方以及在它们的轴向刚度方面具有相同结构的驱动主轴实现。驱动主轴的扭转刚度是驱动主轴在操作过程中产生的扭力的决定因素。驱动主轴的轴向刚度确定了它们在轴向载荷下的长度变化。轴向力可以施加在驱动主轴上，尤其通过主轴螺母施加在驱动主轴上。驱动主轴在轴向载荷下的扭矩和长度改变均与驱动主轴的长度成正比。为了驱动性能的一致性，根据本发明的驱动系统的驱动主轴还在它们的质量惯性矩方面、也即在它们的与它们运动旋转状态的变化相反的阻力方面结构上相同。在良好的近似上呈现完美的圆柱形的驱动主轴的质量惯性矩由它们的质量和它们的半径确定，其中，呈现完美圆柱形的驱动主轴的半径影响驱动主轴在轴向载荷(轴向刚度)下的扭转刚度和长度的变化。

本发明的具体优选实施例将从本发明的如下说明变得明显。

驱动主轴的对于主轴螺母的一致驱动性能还从下述事实得到：在主轴螺母的同步纵向移动开始时，坐置在驱动主轴上的主轴螺母与关联的驱动主轴的固定轴承之间的距离彼此匹配。

理想地，驱动主轴的主轴螺母与固定轴承的等距性在主轴螺母的沿着驱动主轴的纵向的纵向移动过程中被保持。为此，随着主轴螺母沿着相同方向执行纵向移动，驱动主轴的固定轴承布置在主轴螺母的同一侧上。在驱动主轴的固定轴承位于主轴螺母的相反侧上的情况下，如果主轴螺母沿着驱动主轴执行相反的纵向移动，主轴螺母与固定轴承的初始等距性就会被保持。在这两种情况的任一情况下，根据本发明的驱动系统的包括一个驱动主轴和一个主轴螺母的主轴驱动部的每个必须实施成：在它们的纵向移动过程中，主轴螺母以相同的速度沿着驱动主轴行进。

然而，在主轴螺母的同时纵向移动开始时所呈现的驱动主轴螺母的驱动主轴的主轴螺母的等距性与固定轴承的等距性的保持在主轴螺母的同时纵向移动过程中并非本发明的一个必不可少的特性。在主轴螺母在它们的同时纵向移动过程中相对于彼此移位仅仅相对较短的路径长度的情况下，驱动主轴的主轴螺母与固定轴承的等距性的保持宁可是可以忽略不计的。

根据本发明的驱动系统设置在机床上，为了产生加工工具的运动，在该机床上，两个驱动侧楔形齿轮元件和两个工具侧楔形齿轮元件彼此协作。驱动侧楔形齿轮元件中的每个与驱动系统的主轴螺母中的一个连接，工具侧楔形齿轮元件中的每个与加工工具连接。

其主轴螺母在本发明的优选实施例中能够以同时但相反纵向移动的方式被驱动主轴移动的驱动系统在根据本发明的机床的优选实施例中用来沿着相反的方向驱动与主轴螺母连接的驱动侧楔形齿轮元件、并且由此用来借助工具侧楔形齿轮元件沿着驱动主轴的横向驱动加工工具。在采用这种方式产生横向运动的过程中，加工工具可以特别地实施工作冲程。

通过根据本发明描述的一个优选的驱动系统产生的沿着主轴螺母的相同方向的同时且纵向的运动用来沿着驱动主轴的纵向、与工具侧楔形齿轮元件一起地移动与主轴螺母连接的驱动侧楔形齿轮元件以及机床的与工具侧楔形齿轮元件连接的加工工具。加工工具的这样的纵向移动可以被执行，尤其用于相对于待加工的工件和/或相对于互补加工工具定位加工工具。

根据本发明的驱动系统的特征在于主轴螺母沿着驱动主轴的横向以短距离紧密地设置在一起，并且甚至可沿着驱动主轴的横向彼此叠置。这允许根据本发明的驱动系统在沿着驱动主轴的横向的空间节约构造。

与主轴螺母连接的驱动侧楔形齿轮元件在它们的沿着驱动主轴的纵向的同时纵向移动的开始时隔开。由此，驱动侧楔形齿轮元件可以从它们的起始位置以同时但相反纵向移动的方式移动至会聚，而无需驱动侧楔形齿轮元件在这种情况下经过彼此。这继而允许沿着驱动主轴的横向使得驱动侧楔形齿轮元件靠近彼此地布置，并且甚至使得驱动侧楔形齿轮元件沿着驱动主轴的横向彼此重叠地布置。在任何情况下，楔形齿轮在驱动主轴的横向上的空间要求相对较小。在驱动侧楔形齿轮元件沿着驱动主轴的横向彼此叠置的情况下，还存在如下可能，即在所述两个驱动侧楔形齿轮元件的同步运动过程中，在公共纵向引导部上沿着驱动主轴的纵向引导所述两个驱动侧楔形齿轮元件。

除了同步相反纵向运动之外，主轴螺母与本发明的该实施例的与主轴螺母连接的驱动侧楔形齿轮元件也沿着驱动主轴的纵向执行同时且相同指向的纵向移动。由此，驱动侧楔形齿轮元件不仅可以产生加工工具沿着驱动主轴的横向的运动并且还可以沿着驱动主轴定位包括驱动侧楔形齿轮元件、工具侧楔形齿轮元件和加工工具的整个单元。在纵向移动开始时，主轴螺母和位于驱动主轴中的一个上的驱动侧楔形齿轮元件在该示例中与主轴螺母和位于驱动主轴上的驱动侧楔形齿轮元件沿着驱动主轴的纵向隔开。由此，在同时且相同指向的纵向移动过程中，主轴螺母中的一个和与其连接的驱动侧楔形齿轮元件沿着同时且相同指向的纵向移动的方向领先于在另一主轴螺母和与其连接的驱动侧楔形齿轮元件地移动。由此，尽管这样，在朝向固定轴承的运动过程中，在同时且相同指向的纵向移动的方向上在后面移动的主轴螺母以及与主轴螺母连接的楔形齿轮元件可以移动至关联的驱动主轴的固定轴承，并且由此最大地利用由关联的驱动主轴提供的行进路径。在后面移动的主轴螺母的驱动主轴的固定轴承根据本发明设置成、尤其定位成使得其能被沿着驱动侧楔形齿轮元件的和主轴螺母的同时且相同指向的纵向移动的方向领先移动的主轴螺母和/或领先移动的驱动侧楔形齿轮元件经过。作为补偿或替代，根据本发明能够想到的是，沿着驱动主轴中的一个的主轴螺母和/或驱动侧楔形齿轮元件经过另一个轴承、例如另外的驱动主轴的浮动轴承。

为了使得领先移动的主轴螺母能够经过靠后移动的主轴螺母的驱动主轴的固定轴承，领先移动的主轴螺母的驱动主轴必须在驱动侧楔形齿轮元件和主轴螺母的同时且相同指向的纵向运动的方向上比靠后移动的主轴螺母的驱动主轴延伸得更远，该驱动主轴在要经过的固定轴承处终止。因为两个驱动主轴具有相同的长度，为此，它们在它们的纵向上偏置。

对于根据本发明的驱动系统的驱动主轴没有与关联的驱动电机的电机轴直接连接的应用，本发明提供了本发明的一实施例，在该实施例中，传动结构设置在驱动主轴中的每个与关联的驱动电机之间，传动结构具有至少一个驱动元件，所关联的驱动主轴通过所述至少一个驱动元件可以被关联的驱动电机驱动。为了使得驱动主轴能够对主轴螺母呈现一致驱动性能，尽管具有传动结构，但是这两个传动结构至少在它们的扭转刚度方面结构上相同。在传动结构沿着轴向朝向驱动主轴例如支撑在驱动主轴的固定轴承处以使得传动结构的长度变化不影响驱动主轴的驱动性能的情况下，传动结构的一致的轴向刚度可以被省略。与该背景相反地，在根据本发明的驱动系统的优选构造中，传动结构的每个布置在驱动主轴的固定轴承与关联的驱动电机之间。

在本发明的另一实施例中，主轴延伸部可以设置成传动结构中的至少一个的驱动元件，主轴延伸部沿着所关联的驱动主轴的纵向延伸并且与主轴延伸部不可旋转地连接。所描述的类型的主轴延伸部的尺寸是柔性的并且由此尤其允许相对于驱动主轴的每一个并且相对于设置成对驱动主轴旋转进行驱动的驱动电机的每一个柔性布置。

作为补偿或替代，耦接部可以设置成传动结构的驱动元件，这些耦接部设置在一方面的驱动主轴的驱动电机与另一方面的驱动主轴之间。为了驱动主轴的一致驱动性能，耦接部还还设计成至少在它们的扭转刚度方面结构上相同。

如果驱动主轴均通过主轴延伸部连接至关联的驱动电机，则建议两个主轴延伸部设计成至少在它们的扭转刚度上结构上相同。这两个主轴延伸部的相同的扭转刚度促使与主轴延伸部连接的驱动主轴具有一致驱动性能。

主轴延伸部的一致扭转刚度在本发明的另一构造中以简单的方式实现成使得主轴延伸部以相同大小的横截面具有相同的长度、或者以不同的横截面大小具有不同的长度。

根据本发明的包括位于驱动主轴中的至少一个与关联的驱动电机之间的主轴延伸部的驱动系统设置在根据本发明的机床的一个实施例上。在本发明的该实施例中，驱动主轴的在驱动侧楔形齿轮元件和主轴螺母的同时且相同指向的纵向移动的方向上靠后设置的固定轴承可以被在所述方向上领先移动的主轴螺母和/或被在所述方向上领先的驱动侧楔形齿轮元件经过。根据本发明，通过使得驱动主轴相对于主轴延伸部靠后设置，确保了在驱动主轴的靠后设置的设置有关联的固定轴承的端部与与其关联的驱动电机之间能够获得自由空间，以用于容置已经移动经过驱动主轴的靠后设置的固定轴承的主轴螺母和/或以容置与主轴螺母连接的驱动侧楔形齿轮元件。在这种情况下，能够想到的是，沿着驱动侧楔形齿轮元件和主轴螺母的同时且相同指向的纵向移动的方向靠前设置的驱动主轴也设置有主轴延伸部。如果合适的话，那个主轴延伸部可能比驱动主轴的沿着所述方向靠后设置的主轴延伸部更短。在这种情况下，为了使得具有不同长度的主轴延伸部具有一致的扭转刚度，较长的主轴延伸部的横截面在尺寸上比较短的主轴延伸部的横截面更大。

附图说明

本发明将借助以示例方式给出的示意图在下文中详细说明。所述附图为：

图1示出具有第一设计的驱动系统用于加工工具的机床，

图2示出根据图1的机床的在图1的箭头Ⅱ的方向观察的驱动系统，

图3示出根据图1的机床，在该机床中，加工工具处于相对于图1改变的位置上，

图4示出第二设计的用于根据图1和3的机床的加工工具的驱动系统。

具体实施方式

根据图1，实施为冲床1的机床具有O形机架，该机架具有水平框架支腿3、4和竖直框架支腿5、6。机架2围出框架内部空间7。

在框架内部空间7内，冲模8在下水平框架支腿4上引导以沿着双箭头9的方向移动。冲模8在它的上侧形成对金属片10的支撑，该金属片在图1和3中由虚线示出。冲模8的在图示的示例中为圆形的模具开口可以在图2中观察到。金属片10能够借助于图中未示出的工件引导部垂直于图1的绘图平面地移动、相应地定位。

为了冲压加工金属片10，设置成加工工具的冲头11与冲模8协作。冲头11在远离冲模8的一端上固定在冲头接收部12中，该冲头接收部继而支撑在双面楔结构13处并且通过沿着双箭头14的方向的旋转被调整。

双面楔结构13包括两个工具侧齿轮楔15、16，这两个工具侧齿轮楔15、16是楔形齿轮17的工具侧楔形齿轮元件，楔形齿轮17包括两个作为驱动侧楔形齿轮元件的驱动侧齿轮楔18、19。

驱动侧齿轮楔18和工具侧齿轮楔15彼此关联并且形成第一楔形齿轮元件对、即相应的齿轮楔对。第二楔形齿轮元件对、即相应的齿轮楔对包括驱动侧齿轮楔19和工具侧齿轮楔16。具有工具侧齿轮楔15、16的双面楔结构13悬置在驱动侧齿轮楔18、19上。驱动侧齿轮楔18可以沿着直线20相对于工具侧齿轮楔15移动，并且驱动侧齿轮楔19可以沿着直线21相对于工具侧齿轮楔16移动。

驱动侧齿轮楔18、19的合适的运动是由实施为主轴驱动部22的驱动系统产生的。主轴驱动部22的细节可以具体在图2中观察到。

根据图2，主轴驱动部22包括第一驱动主轴23和第二驱动主轴24。第一驱动主轴23和第二驱动主轴24沿着机架2的上水平框架支腿3彼此平行地延伸。在图1和3的视图中，第二驱动主轴24被第一驱动主轴23遮住。第一驱动主轴23的第一主轴轴线25和第二驱动主轴24的第二主轴轴线26(图2)位于同一水平面内。

第一驱动主轴23被第一固定轴承27和第一浮动轴承28支撑在机架2上以绕着第一主轴轴线25旋转。对应地，第二固定轴承29和第二浮动轴承30将第二驱动主轴24支撑在机架2上以绕着第二主轴轴线26旋转。在轴向上，第一驱动主轴23被第一固定轴承27支撑在机架2上并且第二驱动主轴24被第二固定轴承29支撑在机架2上。

第一驱动主轴23和第二驱动主轴24结构上相同并且特别地具有相同的长度。它们具有相同的扭转刚度和相同的轴向刚度、以及相同的质量惯性矩。

第一驱动主轴23在传动上通过第一传动结构31与第一驱动电机32连接。第一传动结构31包括第一主轴延伸部33和第一耦接部34。第一主轴延伸部33从第一驱动主轴23的位于第一固定轴承27处的端部一直延伸至第一耦接部34。在第一固定轴承27处，第一主轴延伸部33与第一驱动主轴23不可旋转地连接并且还沿着第一驱动主轴23的纵向支撑在机架2上。第一耦接部34将第一主轴延伸部33与第一驱动电机32的电机轴相互连接。

位于第二固定轴承29与第二驱动电机36之间的第二传动结构35包括第二主轴延伸部37，该第二主轴延伸部37与第二驱动主轴24的位于第二固定轴承29处的局部端不可旋转地连接并沿着第二驱动主轴24的纵向支撑在机架2上，所述第二传动结构35还包括第二耦接部38，在第二耦接部38处，第二主轴延伸部37与第二驱动电机36的电机轴之间形成传动连接。

第一传动结构31和第二传动结构35具有相同的扭转刚度，其中，第一传动结构31的扭转刚度结合了第一主轴延伸部33的扭转刚度与第一耦接部34的扭转刚度，并且，第二传动结构35的扭转刚度结合了第二主轴延伸部37的扭转刚度与第二耦接部38的扭转刚度。

第一耦接部34和第二耦接部38在它们的扭转刚度方面呈现相同的结构。这也适用于第一主轴延伸部33和第二主轴延伸部37，以使得整个第一传动结构31的扭转刚度与第二传动结构35的扭转刚度匹配。

在第一主轴延伸部33和第二主轴延伸部37具有相同的横截面的情况下，由于所给定的长度，较长的第一主轴延伸部33的扭转刚度比较短的第二主轴延伸部37更小。为了补偿第一主轴延伸部33和第二主轴延伸部37之间的长度差对第一主轴延伸部33的扭转刚度和第二主轴延伸部37的扭转刚度的影响，第二主轴延伸部37具有台阶式横截面。只有第二主轴延伸部37的第一部分长度39与第一主轴延伸部33具有相同的横截面。第二主轴延伸部37的第二部分长度40与第二主轴延伸部37的第一部分长度39相比并由此也与第一主轴延伸部33相比在横截面上减小。

第一驱动电机32和第二驱动电机36可以彼此独立地控制。这两个驱动电机32、36的旋转方向可以被切换。图3所示的数控机床控制部41用来控制第一驱动电机32和第二驱动电机36并控制冲床1的所有基本功能。

第一主轴螺母42可以被由第一驱动电机32驱动的第一驱动主轴23沿着驱动主轴23、24的纵向移动。对应地，坐置在第二驱动主轴24上的第二主轴螺母43可以被由第二驱动电机36驱动的第二驱动主轴24沿着驱动主轴23、24的纵向移动。一方面由第一驱动主轴23与第一主轴螺母42形成且在另一方面由第二驱动主轴24与第二主轴螺母43形成的主轴驱动部在结构上相同。由此特别地，在驱动电机32、36的转数相同的情况下，第一主轴螺母42和第二主轴螺母43沿着第一驱动主轴23和第二驱动主轴24移动相同的路径长度。

第一主轴螺母42与驱动侧齿轮楔18连接，第二主轴螺母43与驱动侧齿轮楔19连接。由此，驱动侧齿轮楔18、19跟随主轴螺母42、43的沿着驱动主轴23、24的纵向的纵向移动。在它们的纵向移动过程中，驱动侧齿轮楔18在机架2的导轨46、47上被引导块44引导并且驱动侧齿轮楔19在机架2的导轨46、47上被引导块45引导，所述导轨46、47相应地对驱动侧齿轮楔18、19形成沿着驱动主轴23、24的纵向的共同引导。

图1和2中，冲床示出处于操作状态，在该操作状态中，冲头11和冲模8位于它们的沿着机架2的水平框架支腿3、4的端部位置中的一个上。冲头11的自由端略微高于放置在冲模8上的金属片10。第一主轴螺母42和第二主轴螺母43已经在第一驱动主轴23和第二驱动主轴24上行进至这样的位置：第一驱动主轴23的第一主轴螺母42(第一主轴螺母42的中心，如图2中的点划线所示)与第一固定轴承27之间的距离与第二驱动主轴24的第二主轴螺母43(第二主轴螺母43的中心，如图2的点划线所示)与第二固定轴承29之间的距离匹配。在驱动主轴23、24的纵向上，第一主轴螺母42和第二主轴螺母43以距离值d彼此隔开。第一驱动主轴23和第二驱动主轴24、以及第一固定轴承27和第二固定轴承29也沿着等长的驱动主轴23、24的纵向以距离值d相对于彼此偏置。

如果从图1和2所示的位置开始通过冲头11和冲模8对支撑在冲模8上的金属片10实施冲压加工，那么冲头11必须被沿着冲程轴线48下降一工作冲程。为此，第一驱动主轴23和第二驱动主轴24被第一驱动电机32和第二驱动电机36以绕着第一主轴轴线25和第二主轴轴线26的旋转运动驱动。第一驱动电机32和第一驱动主轴23的旋转方向和旋转速度、以及第二驱动电机36和第二驱动主轴24的旋转方向和旋转速度在这种情况下

选取成使得第一主轴螺母42和第二主轴螺母43沿着驱动主轴23、24的纵向同时且以相同速度并沿着相反的方向朝向彼此移动。与第一主轴螺母42连接的驱动侧齿轮楔18的对应的纵向移动以及与第二主轴螺母43连接的驱动侧齿轮楔19的对应的纵向移动与由第一主轴螺母42和第二主轴螺母43执行的沿着驱动主轴23、24的纵向移动结合。由此，驱动侧齿轮楔18沿着直线20相对于工具侧齿轮楔15移动并且驱动侧齿轮楔19沿着直线21相对于工具侧齿轮楔16移动。冲头11由此通过楔形齿轮17从根据图1的位置、沿着冲程轴线48下降。冲头11由此刺穿金属片10并进入冲模8的模具开口。

由于主轴驱动部22的特别构造，所描述的冲头11的下降运动实施成沿着冲程轴线48的直线运动，并且由此不具有沿着驱动主轴23、24的纵向的运动分量。冲头11的这些运动由下述事实产生：驱动主轴23、24对主轴螺母42、43呈现一致的驱动性能并且还由此对驱动侧齿轮楔18、19呈现一致的驱动性能。

对此的原因一方面在于：在主轴螺母42、43的同时纵向移动开始时，第一主轴螺母42和关联的第一驱动主轴23的第一固定轴承27之间的距离与第二主轴螺母43和关联的第二驱动主轴24的第二固定轴承29之间的距离是相同的。此外，第一驱动主轴23和第二驱动主轴24在它们的扭转刚度和它们的轴向刚度方面、以及还在它们的质量惯性矩方面彼此匹配。最后，第一驱动主轴23的第一传动结构31和第二驱动主轴24的第二传动结构35还具有相同的扭转刚度。

在相互作用中，主轴驱动部22的所有的这些特性具有下述效果：第一主轴螺母42和第二主轴螺母43在它们的纵向移动期间、于驱动主轴23、24的纵向上、沿着相同的路径长度会聚。

由于楔形齿轮17的一方面由驱动侧齿轮楔18和工具侧齿轮楔15形成的并且在另一方面由驱动侧齿轮楔19和工具侧齿轮楔16形成的齿轮楔对具有相同的匹配的构造，因此，第一主轴螺母42和第二主轴螺母43的沿着驱动主轴23、24的具有相同量的纵向移动转换成工具侧齿轮楔15、16的具有相同量的下降运动。这继而导致通过楔形齿轮17连接至主轴驱动部22的冲头11的下降运动没有倾斜运动且没有横向偏移运动。

在第一主轴螺母42和第二主轴螺母43的会聚性纵向移动的行程中，第一驱动主轴23的第一主轴螺母42与第一固定轴承27之间的距离与第二驱动主轴24的第二主轴螺母43与第二固定轴承29之间的距离的彼此差别会越来越大的事实对冲头11的下降运动的精确直线性没有显著影响，这是因为主轴螺母42、43在它们的相反纵向移动过程中所沿着的路径长度仅仅相对较短，并且由此即使在第一主轴螺母42和第二主轴螺母43的相反纵向移动过程结束时，第一驱动主轴23的第一主轴螺母42与第一固定轴承27之间的距离和第二驱动主轴24的第二主轴螺母43与第二固定轴承29之间的距离仅仅具有略微的差别。

在冲压冲程后，冲头11沿着冲程轴线48从它的降低位置抽回至根据图1的位置。为此，第一主轴螺母42和第二主轴螺母43通过第一驱动电机32和第一驱动主轴23以及通过第二驱动电机36和第二驱动主轴24、沿着驱动主轴23、24的纵向、以用相反的纵向移动、远离彼此地移回至根据图1和2的位置。冲头11的回程也由于主轴驱动部22的特别构造实施为沿着冲程轴线48的精确直线运动。在冲头11的回程运动结束时，冲床1已返回至根据图1和2的操作状态。

如果金属片10的冲压要在机架2的相反侧上执行，则冲模8和具有冲头11的楔形齿轮17必须首先被相应地定位。为此，冲模8被未示出且同样被数控机床控制部41控制的驱动器从根据图1和2的位置移动至根据图3的位置。冲模8的目标位置存储在数控机床控制部41中。

与冲模8同时地，楔形齿轮17和冲头11通过主轴驱动部22被数控地移动至与冲模8的目标位置对应的目标位置。为了执行该定位运动，第一驱动电机32和第一驱动主轴23、以及第二驱动电机36和第二驱动主轴24操作成使得第一主轴螺母42和第二主轴螺母43同时且以相同的速度、并以方向相同的纵向移动从它们的根据图1和2的起始位置沿着驱动主轴23、24纵向移动至它们的目标位置。

由于主轴驱动部22的特别构造，第一主轴螺母42和第二主轴螺母43的方向相同的纵向移动被精确地同步。第一主轴螺母42和第二主轴螺母43的方向相同的纵向运动的精确同步尤为重要。

这在一方面通过主轴螺母42，43、并因此还通过楔形齿轮17和冲头11允许对目标位置精确靠近。第一主轴螺母42和第二主轴螺母43的方向相同的纵向移动的精确同步还具有下述作用：尽管路径相对较长，但是第一主轴螺母42和第二主轴螺母43在它们的目标位置处能够以与它们方向相同的纵向移动的起始处的距离相同的距离值彼此隔开。第一主轴螺母42和第二主轴螺母43保持它们初始距离d直至它们方向相同的纵向移动结束。由此，在方向相同的纵向移动过程中，与主轴螺母42、43连接的驱动侧齿轮楔18、19相对于工具侧齿轮楔15、16没有发生相对运动。这继而导致双面楔结构13在它的定位运动过程中沿着冲程轴线48保持图1所示的位置。由此，在主轴螺母42、43的方向相同的纵向移动过程中，冲头11由此只在沿着驱动主轴23、24的水平方向上改变它的位置。最后，由于第一主轴螺母42和第二主轴螺母43的方向相同的纵向移动的精确同步性，第一驱动主轴23的第一主轴螺母42与固定轴承27之间的距离和第二驱动主轴24的第二主轴螺母43与固定轴承29之间的距离在主轴螺母42、43的目标位置处也是相同的，这继而促成下述事实：在楔形齿轮17和冲头11的移位之后在冲头11沿着冲程轴线48执行的冲程运动过程中，驱动主轴23、24呈现一致的驱动性能。

在主轴螺母42、43的方向相同的纵向移动以及楔形齿轮17和冲头11的关联的定位运动结束时，图3示出的状况发生。

第一主轴螺母42和驱动侧齿轮楔18仍然布置在第一驱动主轴23的第一固定轴承27的左侧上。第二驱动主轴24的浮动轴承30被第一主轴螺母42和驱动侧齿轮楔18经过。由于第一主轴螺母42、驱动侧齿轮楔18以及浮动轴承30的合适布置和构造，第一主轴螺母42和驱动侧齿轮楔18可以没有碰撞地移动经过浮动轴承30。

第二主轴螺母43和驱动侧齿轮楔19在齿轮楔17的定位运动过程中已经沿着运动方向经过第一驱动主轴23的第一固定轴承27。这由于第二主轴螺母43和驱动侧齿轮楔19的合适的布置和构造并且还由于第一驱动主轴23的第一固定轴承27的合适的布置和构造而是可能的。

为了使得第二主轴螺母43和驱动侧齿轮楔19能够沿着驱动主轴23、24的纵向到达根据图3的位置，在第一驱动主轴23的第一固定轴承27的右部必须具有适当的自由空间。该自由空间通过第一传动结构31的设置在第一固定轴承27与第一驱动电机32之间的第一主轴延伸部33的适当尺寸获得。第二传动结构35在给定的场合下可以比第一传动结构31更短。

为此，第二传动结构35的第二主轴延伸部37相对于第一传动结构31的第一主轴延伸部33被缩短。由此，尽管第一主轴延伸部33与第二主轴延伸部37具有不同的长度，但是第一主轴延伸部33的扭转刚度与第二主轴延伸部37的扭转刚度仍是相同的，上述说明的直径减小可以提供在第二主轴延伸部37上。

一旦冲模8和携带着冲头11的楔形齿轮17已经到达根据图3的位置，金属片10的冲压加工就可以通过第一主轴螺母42和第二主轴螺母43沿着驱动主轴23、24的纵向的同时但相反纵向运动以上述说明的方式执行。由于楔形齿轮17和冲头11沿着驱动主轴23、24的纵向精确地定位，这确保了冲头11与冲模8的模具开口精确地同心布置，并且由此可以可靠且无阻碍地进入冲模8的模具开口从而加工金属片10。

图4展示了呈现主轴驱动部52形式的驱动系统，该主轴驱动部52可以替代上述详细说明的主轴驱动部22而用在冲床1上。主轴驱动部52在结构和功能上与主轴驱动部22大致相同。

第一主轴螺母92与驱动侧齿轮楔68连接，第二主轴螺母93与驱动侧齿轮楔69连接。支撑第一主轴螺母92的第一驱动主轴73和支撑第二主轴螺母93的第二驱动主轴74彼此平行地延伸并具有相同的长度，并且在它们扭转刚度、它们的轴向刚度以及它们的质量惯性矩方面结构上相同。第一驱动主轴73可以被第一驱动电机32绕着第一主轴轴线25驱动。第二驱动电机36用来绕着第二主轴轴线26驱动第二驱动主轴74。

第一固定轴承77和第一浮动轴承78被设置成可旋转地支撑第一驱动主轴73。第二驱动主轴74的旋转支撑通过第二固定轴承79和第二浮动轴承80来实现。此外，第一驱动主轴73由第一固定轴承77沿着轴向支撑在机架2上并且第二驱动主轴74由第二固定轴承79沿着轴向支撑在机架2上。第一驱动主轴73与驱动电机32通过第一传动结构81链接，所述第一传动结构81包括第一主轴延伸部83。对应地，包括第二主轴延伸部87的第二传动结构85设置在第二驱动主轴74与驱动电机36之间。

根据主轴驱动部22处的情况，工具侧齿轮楔15、16悬置在驱动侧齿轮楔68、69上，并且与驱动侧齿轮楔68、69一起形成楔形齿轮67从而产生冲头11的冲程运动。

与主轴驱动部22不同的是，第一主轴螺母92和第二主轴螺母93在它们沿着驱动主轴73、74的纵向的同时纵向移动的开始时在主轴驱动部52上没有彼此隔开。在相反纵向移动过程中、比如为了产生冲头11的工作冲程而执行的相反纵向移动过程中，第一主轴螺母92移动使得驱动侧齿轮楔68的在旋转中对其支撑的突起进入位于驱动侧齿轮楔69处的凹部94，并且第二主轴螺母93移动使得驱动侧齿轮楔69的支撑第二主轴螺母93的突起移动进入驱动侧齿轮楔68的凹部95。

上文详细说明的手段也实施在主轴驱动部52上，以确保驱动主轴73、74的一致驱动性能并由此确保冲头11的精确运动和/或定位。

Claims (17)

1.一种用于机床(1)的驱动系统，

具有主轴结构，所述主轴结构包括平行于彼此延伸的两个驱动主轴(23，24)，所述两个驱动主轴中的每个支撑成能够绕着主轴轴线(25，26)旋转并且能够绕着所关联的所述主轴轴线(25，26)驱动，并且

具有两个主轴螺母(42，43)，所述两个主轴螺母能够借助于所述主轴结构沿着驱动主轴(23，24)的纵向以同时纵向移动的方式移动，

其中，所述主轴螺母(42，43)中的一个坐置在所述驱动主轴(23，24)中的一个上，并且，通过所述主轴螺母中的每个能够被关联的驱动主轴(23，24)以纵向移动的方式移动，而使得所述主轴螺母(42，43)能够借助于所述主轴结构沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向以同时纵向移动的方式移动，

其特征在于，

所述驱动主轴(23，24)中的每个在一端处具有沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向作用的固定轴承(27，29)，并且，所述驱动主轴中的每个具有相同的长度且在它们的扭转刚度和它们的轴向刚度方面结构上相同，并且

在所述主轴螺母的同时纵向移动开始时，所述主轴螺母(42，43)沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向以不同于零的距离值(d)彼此隔开，并且，所述驱动主轴(23，24)沿着它们的纵向以所述主轴螺母(42，43)的所述距离值(d)相对于彼此偏置。

2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，在主轴螺母(42，43)的同时纵向移动开始时，沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向存在于一个主轴螺母(42，43)与所关联的驱动主轴(23，24)的所述固定轴承(27，29)之间的距离与另一主轴螺母(42，43)与所关联的驱动主轴(23，24)的所述固定轴承(27，29)之间所存在的距离相同。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述主轴螺母(42，43)能够借助于所述驱动主轴(23，24)以同时但相反纵向移动的方式移动。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述主轴螺母(42，43)能够借助于所述驱动主轴(23，24)以同时且沿着同一方向纵向移动的方式移动。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，

为所述驱动主轴(23，24)中的每个设置驱动电机(32，36)，

传动结构(31，35)设置在所述驱动主轴(23，24)中的每个与所关联的驱动电机(32，36)之间，所述传动结构(31，35)包括至少一个驱动元件，所关联的所述驱动主轴(23，24)能够通过传动结构(31，35)被所关联的驱动电机(32，36)驱动，并且

两个传动结构(31，35)至少在它们的扭转刚度方面结构上相同。

6.根据权利要求5所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动主轴(23，24)中的至少一个的所述传动结构(31，35)包括作为驱动元件的、沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向延伸的主轴延伸部(33，37)，所述主轴延伸部(33，37)与所述驱动主轴(23，24)不可旋转地连接。

7.根据权利要求6所述的驱动系统，其特征在于，两个驱动主轴(23，24)的所述传动结构(31，35)包括作为驱动元件的主轴延伸部(33，37)，并且通过两个驱动主轴(23，24)的所述主轴延伸部(33，37)至少在它们的扭转刚度方面结构上相同，使得所述两个传动结构(31，35)至少在它们的扭转刚度方面结构上相同。

8.根据权利要求7所述的驱动系统，其特征在于，通过所述主轴延伸部等长且具有相同大小的横截面、或者通过所述主轴延伸部具有不同长度且较长的主轴延伸部(33)相比于较短的主轴延伸部(37)具有更大的横截面，两个驱动主轴(23，24)的所述主轴延伸部(33，37)在它们的扭转刚度方面结构上相同。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统用于金属板材机加工的机床(1)。

10.一种机床，所述机床具有加工工具(11)和驱动系统(22)，所述加工工具(11)通过所述驱动系统能被移动，其特征在于，所述驱动系统(22)是根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(22)。

11.根据权利要求10所述的机床，其特征在于，

在所述驱动系统(22)与所述加工工具(11)之间设置楔形齿轮(17)，所述楔形齿轮包括两个驱动侧楔形齿轮元件(18，19)和两个工具侧楔形齿轮元件(15，16)，

每个驱动侧楔形齿轮元件(18，19)和所述工具侧楔形齿轮元件(15，16)中的一个彼此关联并形成楔形齿轮元件对，

所述楔形齿轮元件对中的每对楔形齿轮元件中的所述楔形齿轮元件(15，18；16，19)彼此相对地位于至少一个楔形表面上，并且两个楔形齿轮元件对的所述楔形表面相对于所述驱动系统(22)的所述驱动主轴(23，24)的所述主轴轴线(25，26)沿着相反的方向倾斜，

所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)中的每个与所述驱动系统(22)的所述主轴螺母(42，43)中的一个连接，并且所述工具侧楔形齿轮元件(15，16)中的每个与所述加工工具(11)连接，并且，

所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)能够与所述主轴螺母(42，43)一起借助于所述驱动主轴(23，24)沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向以同时纵向移动的方式被移动，并且，由此，所述加工工具(11)的运动能够经由所述工具侧楔形齿轮元件(15，16)产生。

12.根据权利要求11所述的机床，所述机床包括根据权利要求3所述的驱动系统(22)，其特征在于，所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)能够与所述主轴螺母(42，43)一起借助于所述驱动主轴(23，24)沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向以同时但相反纵向移动的方式被移动，其中所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)在它们的相对于所述工具侧楔形齿轮元件(15，16)的同时但相反的纵向移动过程中沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向移动，并且由此，所述工具侧楔形齿轮元件(15，16)的横向运动和所述加工工具(11)的横向运动能够沿着所述驱动主轴(23，24)的横向产生。

13.根据权利要求12所述的机床，所述机床包括根据权利要求1所述的驱动系统(22)，其特征在于，所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)和所述主轴螺母(42，43)能够沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向以同时但相反的纵向移动的方式朝向彼此移动，并且为所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)设置共用的引导装置(46，47)，通过所述引导装置(46，47)，所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)在它们同时且会聚的纵向移动过程中沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向被引导，其中除了所述主轴螺母(42，43)之外，所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)在它们沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向的同时且会聚的纵向移动开始时也彼此隔开。

14.根据权利要求11或权利要求13所述的机床，所述机床包括根据权利要求4所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)能够与所述主轴螺母(42，43)一起借助于所述驱动主轴(23，24)沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向方向以同时且具有相同指向的纵向移动的方式移动，其中，所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)在它们的纵向移动过程中沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向携带着所述工具侧楔形齿轮元件(15，16)，所述加工工具(11)的纵向移动由此通过所述工具侧楔形齿轮元件(15，16)沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向产生。

15.根据权利要求13所述的机床，其特征在于，

所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)能够与所述主轴螺母(42，43)一起借助于所述驱动主轴(23，24)沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向的方向以同时且相同指向的纵向移动的方式移动，其中，所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)在它们的纵向移动过程中沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向携带着所述工具侧楔形齿轮元件(15，16)，所述加工工具(11)的纵向移动由此通过工具侧楔形齿轮元件(15，16)沿着所述驱动主轴(23，24)的纵向产生，并且

驱动主轴(23)的在所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)和所述主轴螺母(42，43)的同时且相同指向的纵向移动的方向上观察时相对于另一个驱动主轴(24)靠后设置的所述固定轴承(27)被设置成或定位成使得在所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)和所述主轴螺母(42，43)的所述同时且相同指向的纵向移动过程中，该固定轴承能够被所述驱动侧楔形齿轮元件(19)中的一个和/或所述主轴螺母(43)中的一个经过，所述驱动侧楔形齿轮元件中的一个和/或所述主轴螺母中的一个沿着所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)和所述主轴螺母(42，43)的同时且相同指向的纵向移动的方向上移动或领先移动。

16.根据权利要求14所述的机床，所述机床包括根据权利要求5所述的驱动系统(22)，其特征在于，主轴延伸部(33，37)至少设置在驱动主轴(23，24)处，所述驱动主轴的固定轴承(27，29)能够被沿着所述驱动侧楔形齿轮元件(18，19)和所述主轴螺母(42，43)的同时且相同指向的纵向移动的方向移动或领先移动的那个驱动侧楔形齿轮元件(18，19)和/或那个主轴螺母(42，43)经过。

17.根据权利要求10或者权利要求11所述的机床，其特征在于，所述机床用于金属板材机加工。