CN109789470B - 用于加工板状工件的工具和机床以及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及加工板状工件的工具、机床及方法，包括：上部工具，包括位于共同的位置轴线内的夹紧轴和基体以及与夹紧轴相对地布置在基体上且包括切削刃的至少一个工具主体；下部工具，包括具有用于工件的支承面的基体且具有预设在基体上且包括配对切削刃的至少一个配对工具主体；至少一个配对工具主体的配对切削刃设计为封闭轮廓且至少一个工具主体（39）的切削刃（38）具有对应于配对工具主体（93）的封闭轮廓的切削轮廓，仅通过垂直于或倾斜于上部工具和/或下部工具的位置轴线的穿切运动或通过垂直于或倾斜于位置轴线的穿切运动和通过绕上部工具和/或下部工具的位置轴线的旋转运动的组合，配对工具主体可相关于封闭轮廓配属于至少一个工具主体。

Description

用于加工板状工件的工具和机床以及方法

技术领域

本公开涉及用于加工板状工件，优选板材的一种工具和一种机床以及一种方法。

背景技术

根据EP 3 106 241 A1，已知了一种用于加工板状工件的机床。该机床包括上部工具，该上部工具可以沿着行程轴线，通过上部行程驱动装置，朝向待由上部工具加工的工件方向并且朝相反方向运动，并且该上部工具可通过电机驱动布置结构，沿着垂直于行程轴线伸长的上部定位轴线移动。为上部工具分配有下部工具，该下部工具可通过电机驱动器，沿着下部定位轴线移动。上部工具和下部工具可分别彼此独立地沿着其定位轴线，在机架的框架内部空间内移动。为该机架分配有两个用于容纳工件的工件支承件，以便为了进行加工而将其定位在上部工具和下部工具之间。

此外，根据EP 2 527 058 B1，已知了一种机床。该文献公开了一种用于加工工件的压力机形式的机床，其中在行程装置上预设有上部工具，而行程装置可相对于待加工的工件，沿着行程轴线，朝着工件的方向和相反方向移动。下部工具被预设在行程轴线中并且与上部工具相对，并且相对于底面定位下部工具。通过楔形齿轮机构，操控用于上部工具的行程运动的行程驱动装置。行程驱动装置连同布置在其上的上部工具可通过电机驱动器，沿着定位轴线移动。下部工具在此通过电机驱动器，与上部工具同步地移动。

根据DE 10 2006 049 044 A1，已知了一种用于加工板状工件的工具，其例如可用在根据EP 2 527 058 B1的机床中。用于切割和/或成型板状工件的这一工具包括印模和冲模。为了加工被布置在印模和冲模之间的工件，这些工具部件在行程方向上相向运动。在印模上布置有包括切削刃的切削工具，并且在冲模上预设有至少两个配对切削刃。印模和冲模可相对于彼此，围绕共同的定位轴线旋转。在此，配对切削刃相对于共同的定位轴线定向，使得通过印模的切削工具的旋转运动，可相对于配对切削刃定位切削工具的切削刃。配对切削刃到定位轴线的距离对应于切削刃到共同的定位轴线的距离。

发明内容

本公开的目的在于，提出用于加工板状工件的一种工具以及一种机床和一种方法，通过其降低加工工件的不同材料厚度时的装调过程的数量。

该目的通过一种用于加工板状工件的工具得以实现，该工具包括：上部工具，该上部工具包括位于共同的位置轴线内的夹紧轴和基体，以及与夹紧轴相对地布置在基体上的至少一个工具主体，其中该工具主体包括切削刃；下部工具，该下部工具包括具有用于工件的支承面的基体，并且具有预设在基体上的至少一个配对工具主体，该配对工具主体包括配对切削刃，其中下部工具的基体包括垂直于支承面定向的位置轴线，其中上部工具和下部工具可在行程方向上相向运动，以加工被布置在其间的工件。对于该工具，配对工具主体的配对切削刃被设计为封闭轮廓，并且至少一个工具主体的切削刃在上部工具上具有切削轮廓，而该切削轮廓在走向上对应于配对切削刃的封闭轮廓。在下部工具上，预设有至少一组的至少两个配对工具主体，这些配对工具主体对应于上部工具上的至少一个工具主体，其中在至少一组配对工具主体中，第一配对工具主体的轮廓的尺寸对应于包括第一切口间隙宽度的工具主体的切削轮廓，并且第二或者另外的配对工具主体的轮廓的尺寸对应于上部工具上的、包括第二或者另外的切口间隙宽度的工具主体的切削轮廓。通过这种工具，可以通过同一工具，加工工件的不同材料厚度。通过分配至少两个配对工具主体，可以使用上部工具上的同一工具主体，利用工具加工工件的至少两个不同的材料厚度，其中配对工具主体的轮廓相关于上部工具上的至少一个工具主体的切削轮廓包括不同切口间隙宽度。为此预设了，仅通过垂直于或者倾斜于上部工具和/或下部工具的位置轴线的穿切运动，或者通过垂直于或者倾斜于位置轴线的穿切运动的组合和通过围绕上部工具和/或下部工具的位置轴线的旋转运动的组合，实现至少一个工具主体相关于所选的封闭轮廓，与下部工具上的所属组中的对应配对工具主体的配属关系。通过这种工具，装调过程数量的降低和根据工件的待加工的材料厚度进行的工具的调整成为可能。

该工具的一种优选实施方案预设了，下部工具上的配对工具主体的至少一个第一组中的配对工具主体沿一条线依次布置。由此，例如可以通过上部工具沿着机床的上部定位轴线的穿切运动，实现上部工具上的工具主体相对于配对工具主体的定向。替代地，可以通过下部工具沿着机床的下部定位轴线的穿切运动，实现配对工具主体相对于工具主体的定向。同样地，可以进行上部工具和下部工具的相对运动。

该工具的一种有利设计方案预设了，基体插件上的至少一组配对工具主体可分别单独地或者共同地用在工具基体中的基体插座上。这具有下列优点，即在配对工具主体磨损时，可以简单地进行更换，而不用替换整个下部工具。

此外，有利地，可以预设，至少一个基体插件可旋转地布置在下部工具的基体内。特别地，还可以在其定向上可旋转地操控该基体插件。由此，可以使得额外地定向下部工具中的配对工具主体的封闭轮廓成为可能。上部工具自身同样能够以可围绕其位置轴线旋转的方式，布置在机床的工具架中，使得上部工具的工具主体在定向上可适应于下部工具的配对工具主体。

该工具的另一优选设计方案预设了，上部工具被设计为多腔模具并且具有至少两个工具主体，并且下部工具包括至少两组配对工具主体。至少两个布置在上部工具上的工具主体在轮廓和/或尺寸方面各不相同。这具有下列优点，即提高了工件加工过程中的灵活性。举例而言，通过上部工具上的两个彼此不同的工具主体，已经可以加工两种不同的封闭轮廓。通过一个或多个对应地配属于第一或另外的工具主体的配对工具主体，可以根据所分配的配对工具主体的数量，加工工件的对应数量的不同材料厚度。

此外，优选地预设了，至少一个组的至少两个配对工具主体位于下部工具的支承面中的共同圆周外。配对工具主体的任意布置是可能的。对于多组配对工具主体，优选地预设了，每组的单独所属的配对工具主体被布置为彼此邻接。替代地，在有多个组的情况下，可以预设多个配对工具主体的布置和定向，使得相关于凸出的配对工具主体的数量，在下部工具的支承面中获得最大程度的利用。在此，可以按组实现配对工具主体的分配，或者可以选择任意未分类的布置。由此，可以更进一步降低装调过程的数量。

该工具的另一替代实施方案预设了，至少一组的至少两个配对工具主体位于下部工具的支承面内的共同圆周上，以及这些配对工具主体的轮廓与圆形的几何形状不同并且位于轮廓在沿着圆周旋转时所占据的圆周上的角位置外。由此，可以使得在上部工具的支承面内引入一定数量的配对工具主体中的进一步优化成为可能。

此外，第一组的配对工具主体和至少一个另外的组的配对工具主体位于下部工具的支承面内的共同圆周外。相关于保留的支撑面的优化和待引入的配对工具主体的数量在此是前提条件，其中支撑面邻接配对工具主体的配对切削刃。

此外，本公开的目的通过一种机床得以实现，该机床具有上部工具，该上部工具可沿着行程轴线，通过行程驱动装置，朝向待由上部工具加工的工件的方向并且朝相反方向运动；并且该上部工具可沿着垂直于行程轴线伸长的上部定位轴线定位，并且可通过驱动布置结构，沿着上部定位轴线移动。此外，机床具有下部工具，该下部工具相对于上部工具定向，并且可沿着下部行程轴线，通过行程驱动装置，朝向上部工具的方向运动，并且可沿着被定向为与上部工具的行程轴线垂直的下部定位轴线定位，并且可通过驱动布置结构，沿着下部定位轴线移动。通过机床的控制装置，可以操控电机驱动布置结构，以便移动上部工具和下部工具。在此，预设了，可分别彼此独立地操控上部工具沿着上部定位轴线的穿切运动和下部工具沿着下部定位轴线的穿切运动，使得在使用根据上文中描述的实施方案中的任一项所述的工具时，相对于下部工具上的至少两个配对工具主体构成的至少一个组定向上部工具的工具主体成为可能。通过独立地操控上部工具和/或下部工具，可以根据工件的待加工的材料厚度，选择至少一个上部工具和所属的配对工具主体，并且将其相对于彼此定位。由此得到适合于待加工的工件的切口间隙调整。

此外，通过机床，优选地预设了，上部工具和/或下部工具进行沿着各自定位轴线或者倾斜于各自位置轴线的穿切运动，或者可通过上述穿切运动中的任一个与围绕位置轴线的旋转运动的叠加的组合，对其进行定位。由此，可以使得相对于下部工具上的至少一个配对工具主体，任意地定向上部工具上的至少一个工具主体成为可能。

此外，本公开的目的通过一种用于加工板状工件，特别是板材的方法得以实现，其中：通过驱动布置结构，沿着上部定位轴线移动上部工具，其中上部工具可沿着行程轴线，通过行程驱动装置，朝向待由上部工具加工的工件的方向并且朝相反方向运动，并且可沿着垂直于行程轴线伸长的上部定位轴线定位；并且通过驱动布置结构，沿着下部定位轴线移动下部工具，其中下部工具相对于上部工具定向，并且可沿着被定向为与上部工具的行程轴线垂直的下部定位轴线定位；并且通过控制装置，操控电机驱动布置结构，以移动上部工具和下部工具，其中使用了根据前述实施方案中的任一项所述的工具，并且为了工件的加工，选择上部工具的至少一个工具主体，并且根据工件的待加工的材料厚度，从下部工具的配对工具主体的至少一个组中选择配对工具主体，该配对工具主体与上部工具的工具主体形成工件的材料厚度所需的切口间隙宽度。在此，操控了上部工具和/或下部工具垂直于各自的位置轴线或者说沿着上部和下部定位轴线的唯一穿切运动。替代地，可以预设垂直于位置轴线的穿切运动和围绕上部工具和/或下部工具的位置轴线的旋转运动的组合。此外，替代地可以预设，操控上部工具和/或下部工具的穿切运动，其中穿切运动倾斜于上部工具和/或下部工具的位置轴线。这也可以与围绕位置轴线的旋转运动叠加。因此，可以通过一个工具，加工具有不同材料厚度的至少两个工件，而无需进行工具更换。这减少了装调时间，并且提高了生产率。

优选地，通过沿着上部定位轴线和/或下部定位轴线的穿切运动，和/或通过上部工具和/或下部工具围绕位置轴线的旋转运动，相对于彼此定向工具主体和配对工具主体。通过上部工具的穿切运动和/或旋转运动以及下部工具的穿切运动和/或旋转运动中的灵活性，可以使得为了所需的根据必要切口间隙的调整，相应地选择并且分配工具主体和配对工具主体成为可能。通过这种工具，也可以平衡位置轴线中的公差。

此外，多腔模具被用作上部工具，并且通过机床的控制装置，操作激活装置，其中通过该激活装置，从预设在上部工具的基体上的至少两个工具主体中选择一个。通过这种多腔模具，可以提高待引入到工具中的凹槽的尺寸和/或轮廓的数量。

附图说明

在下文中，根据在附图中显示的实施例，更详细地描述和阐述本公开及其另外的有利实施方案和改进方案。根据本公开，可以单独地或以任何组合成组地应用从说明书和附图中得出的特征。图中示出：

图1示出了根据本公开的机床的立体图，

图2示出了根据图1的行程驱动装置和电机驱动器的基本构造的示意性呈现，

图3示出了根据图1的冲杆在Y方向和Z方向上的叠加行程运动的示意图，

图4示出了根据图1的冲杆在Y方向和Z方向上的另外的叠加行程运动的示意图，

图5示出了包括工件支承面的根据图1的机床的示意性俯视图，

图6示出了工具的第一实施方案的立体图，

图7示出了图6的工具的一种替代实施方案的立体图，

图8示出了图6的工具的另一替代实施方案的立体图，

图9示出了图8中的工具的下部工具的示意性视图，以及

图10示出了图9的下部工具的一种替代实施方案的立体图。

具体实施方式

在图1中显示了被设计为冲压压力机的机床1。该机床1包括具有封闭机架2的支撑结构。该机架包括两个水平的框架构件3、4以及两个竖直的框架构件5和6。机架2环绕框架内部空间7，该框架内部空间形成包括上部工具11和下部工具9的机床1的工作区域。

机床1用于加工板状工件10，为了简单起见，在图1中没有显示这些工件，并且可以为了加工目的，将这些工件布置在框架内部空间7内。待加工的工件10被放置在预设在框架内部空间7内的工件支架8上。在工件支架8的空隙中，例如冲模形式的下部工具9被支承在机架2的下部水平框架构件4上。该冲模可以配置有模孔。在冲压加工过程中，被设计为印模的上部工具11没入被设计为冲模的下部工具的模孔中。

代替印模和冲模，上部工具11和下部工具9还可以作为弯曲冲头以及弯曲凹模，用于工件10的成型。

上部工具11被固定在冲杆12下端处的工具架中。冲杆12是行程驱动装置13的一部分，上部工具11可以借助于其，在行程方向上，沿着行程轴线14运动。行程轴线14在图1中展示的机床1的数字控制装置15的坐标系的Z轴方向上伸长。行程驱动装置13可以垂直于行程轴线14，沿着定位轴线16，在双箭头方向上运动。定位轴线16在数字控制装置15的坐标系的Y方向的方向上伸长。容纳上部工具11的行程驱动装置13借助于电机驱动器17，沿着定位轴线16移动。

冲杆12沿着行程轴线14的运动和行程驱动装置13沿着定位轴线16的定位借助于驱动布置结构17形式的电机驱动器17实现，特别是主轴驱动布置结构，其包括在定位轴线16的方向上伸长且与机架2固定连接的驱动轴18。在沿着定位轴线16运动时，在上部框架构件3的三个导轨19处引导行程驱动装置13，其中可以在图1中看到两个导轨19。剩余的一个导轨19平行于可见的导轨19伸长，并且在数字控制装置15的坐标系的X轴方向上与其相隔。行程驱动装置13的导块20在导轨19上运动。导轨19和导块20的相互啮合被构造成，使得导轨19和导块20之间的该连接也可以承受在竖直方向上起作用的载荷。对应地，行程装置13通过导块20和导轨19，被悬挂在机架2上。行程驱动装置13的另一组成部分是楔形齿轮机构21，通过该楔形齿轮机构，可以设定上部工具11相对于下部工具9的位置。

以可沿着下部定位轴线25移动的方式，容纳下部工具9。该下部定位轴线25在数字控制装置15的坐标系的Y轴方向上伸长。优选地，下部定位轴线25被定向为平行于上部定位轴线16。下部工具9可以直接紧邻下部定位轴线16，通过电机驱动布置结构26，沿着定位轴线25移动。替代地或者补充地，下部工具9也可以预设在行程驱动装置27上，该行程驱动装置可借助于电机驱动布置结构26，沿着下部定位轴线25移动。该驱动布置结构26优选地被设计为主轴驱动布置结构。下部行程驱动装置27可以在构造上对应于上部行程驱动装置13。同样地，电机驱动布置结构26可以对应于电机驱动布置结构17。

下部行程驱动装置27同样可移位地支承在配属于下部水平框架构件4的导轨19上。行程驱动装置27的导块20在导轨19上运动，使得下部工具9上的导轨19和导块20之间的连接也可以承受在竖直方向上起作用的载荷。对应地，行程驱动装置27也通过导块20和导轨19，被悬挂在机架2上并且与上部行程驱动装置13的导轨19和导块20相隔。行程驱动装置27也可以包括楔形齿轮机构21，通过该楔形齿轮机构，可以设定下部工具9沿着Z轴的位置或者说高度。

通过数字控制装置15，可以彼此独立地操控用于上部工具11沿着上部定位轴线16的穿切运动的多个电机驱动器17，以及用于下部工具9沿着下部定位轴线25的穿切运动的一个或多个电机驱动器26。因此，上部工具11和下部工具9可同步地在坐标系的Y轴方向上移动。同样也可以操控上部工具11和下部工具9在不同方向上的独立穿切运动。也可以时间上同步地操控上部工具11和下部工具9的该独立穿切运动。通过上部工具11和下部工具9之间的穿切运动的退耦，可以在加工工件10的过程中获得提高的灵活性。也能够以多种不同的方式来设计用于加工工件10的上部工具11和下部工具9。

行程驱动装置13的一个组成部分是楔形齿轮机构21，这在图2中有显示。楔形齿轮机构21包括两个驱动侧楔形齿轮元件122、123以及两个输出侧楔形齿轮元件124、125。后者在结构上相结合，形成输出侧双楔形体126形式的结构单元。冲杆12可围绕行程轴线14旋转地支承在输出侧双楔形体126上。电机旋转驱动装置128被安置在输出侧双楔形体126内并且如果需要，则沿着行程轴线14移动冲杆12。在此，按照图2中的双箭头，冲杆12既可能向左旋转，又可能向右旋转。示意性地显示了冲杆支座129。一方面，冲杆支座129允许冲杆12围绕行程轴线14的低摩擦的旋转运动，另一方面，冲杆支座129在轴向方向上支承冲杆12，并且对应地将在行程轴线14的方向上作用在冲杆12上的载荷传递到输出侧双楔形体126中。

输出侧双楔形体126由楔形面130以及输出侧齿轮元件125的楔形面131限定。驱动侧楔形齿轮元件122、123的楔形面132、133与输出侧楔形齿轮元件124、125的楔形面130、131相对。通过纵向导向件134、135，在Y轴方向上，即在行程驱动装置13的定位轴线16的方向上，相对于彼此活动地引导驱动侧楔形齿轮元件122和输出侧楔形齿轮元件124以及驱动侧楔形齿轮元件123和输出侧楔形齿轮元件125。

驱动侧楔形齿轮元件122可以利用电机驱动单元138，驱动侧楔形齿轮元件123可以利用电机驱动单元139。两个驱动单元138、139共同形成主轴驱动布置结构17。

电机驱动单元138、139的共同方面是图1所示的驱动轴18以及支承在机架2上并且由此形成的支撑结构侧行程驱动装置13、27。

对于电机驱动单元138、139，驱动侧楔形齿轮元件122、123被这样运转，使得其沿着定位轴线16，例如相向运动，由此产生驱动侧楔形齿轮元件122、123(一方面)和输出侧楔形齿轮元件124、125(另一方面)之间的相对运动。由于这一相对运动，输出侧双楔形体126和支承在其上的冲杆12沿着行程轴线14向下运动。例如作为上部工具11安装在冲杆12上的印模执行工作行程，并且在此加工支承在工件支承件28、29或者说工件支架8上的工件10。通过驱动楔形元件122、123的反向运动，冲杆12再次沿着行程轴线14被提升或者说向上运动。

先前描述的根据图2的行程驱动装置13优选地结构相同地被设计为下部行程驱动装置27，并且容纳下部工具9。

在图3中显示了冲杆12的可能行程运动的示意图。该图示出了沿着Y轴和Z轴的行程走向。通过叠加地操控冲杆12沿着行程轴线14以及沿着定位轴线16的穿切运动，例如可以操控行程冲杆12向下到工件10的斜向伸长的行程运动，如由第一直线A所示。接下来，在进行了行程后，例如可以垂直地提起冲杆12，如通过直线B所示。随后，例如进行根据直线C的、沿着Y轴的唯一穿切运动，以便为了新的工作位置，相对于工件10定位冲杆12。接下来，例如可以重复之前描述的工作次序。如果为了后续的加工步骤，在工件支承面28、29上移动工件10，就可以取消沿着直线C的穿切运动。

在图3的图表中显示的上部工具11上的冲杆12可能的行程运动优选地与保持静止的下部工具9相结合。下部工具9在此被定位在机架2内，使得在上部工具11的工作行程结束时，上部工具11和下部工具9占据定义的位置。

既可以为了上部工具11，也可以为了下部工具9，操控这一例如叠加的行程走向。根据要进行的工件10的加工，可以操控上部工具11和/或下部工具9的叠加的行程运动。

在图4中显示了一种示意图，该示意图显示了冲杆12按照示例性显示的线D的、沿着Y轴和Z轴的行程运动。与图3不同的是，在该实施方案中预设了，通过对应地经由控制装置15操控在Y方向上和Z方向上的穿切运动的叠加，冲杆12的行程运动可以有曲线走向或者弧形走向。通过在X方向和Z方向上的穿切运动的这种灵活叠加，可以完成特定的加工任务。这种曲线走向的操控可以预设用于上部工具11和/或下部工具9。

在图5中显示了根据图1的机床1的示意性视图。分别有一个工件支承件28、29侧向地在机床1的机架2上延伸。工件支承件28例如可以配属于未详细显示的装载站，未加工的工件10通过该装载站被放置在工件支承面28上。在邻接工件支承面28、29的位置处预设有进给设备22，该进给设备包括多个夹具23，以便抓取被放置在工件支承件28上的工件10。借助于进给设备22，在X方向上将工件10引导穿过机架2。优选地，能够以可在Y方向上移动的方式，操控进给设备22。由此，可以在X-Y平面内预设工件10的自由穿切运动。根据工作任务，通过进给设备22，工件10既可以在X方向上运动，也可以相反于X方向运动。为了相应的加工任务，工件10的这一穿切运动可以适应于上部工具11和下部工具9在Y方向上和相反于Y方向的穿切运动。

以与工件支承件28相对的方式，在机架2上预设了另外的工件支承件29。该另外的工件支承件例如可以配属于卸载站。替代地，未加工的工件10和包括工件81的已加工的工件10的装载和卸载也可以分配给同一工件支承件28、29。

此外，机床1还可以包括激光加工装置201，特别是激光切割机，这仅示意性地以俯视图显示在图5中。该激光加工装置201例如可以设计为CO₂激光切割机。激光加工装置201包括产生激光束203的激光源202，激光束通过示意性显示的射束导向件204，被引导至激光加工头，特别是激光切割头206，并且在其中聚焦。之后，激光束204通过切割喷嘴，被定向为垂直于工件10的表面，以加工工件10。激光束203在加工地点，特别是切割地点，优选地与工艺气体束共同作用在工件10上。激光束203在切割位置处出现在工件10上，而切割位置与上部工具11和下部工具9的加工位置相邻。

激光切割头206可通过包括线性轴系统的线性驱动器207，至少在Y方向上，优选地在Y方向和Z方向上移动。容纳激光切割头206的该线性轴系统可以配属于机架2，被固定在其上或者集成在其中。在激光切割头206的工作腔下方，可以在工件支承件28内预设有射束通孔。优选地，可以在射束通孔下方预设用于激光束21的射束捕获装置。射束通孔以及可能存在的射束捕获装置也可以设计为一个结构单元。

替代地，激光加工装置201也可以包括作为激光源202的固体激光器，其辐射借助于光导线缆，被引导至激光切割头206。

工件支承件28、29可以延伸至直接邻接工件支架8，其中工件支架至少部分地包围下部工具9。在产生于其间的自由空间内，下部工具9可沿着下部定位轴线25，在Y方向上以及相反于Y方向移动。

例如已加工的工件10位于工件支承件28上，其中例如通过冲压加工或者通过激光束加工，工件部件81从冲裁间隙83处被切断，直至剩余连接部82。通过这一剩余连接部，工件81被保持在工件10中或者说其余的剩余格栅中。为了从工件10上分离工件部件81，借助于进给设备22，相对于上部工具11和下部工具9，定位工件10，以进行模切和提取步骤。在此，通过上部工具11相对于下部工具9的冲压行程，分离剩余连接部82。例如可以通过部分地降下工件支架8，向下提取工件部件81。替代地，如果工件部件81较大，被切断的工件部件81可以再次被转移到工件支承件28上或者工件支承件29上，以卸载工件部件81和剩余格栅。如果需要，也可以通过下部工具9中的开口提取小的工件部件81。

图6中显示了工具31的第一实施方案的立体图。工具31例如被设计为冲压工具，并且包括也被称为印模的上部工具11。此外，工具31包括也被称为冲模的下部工具9。上部工具11具有包括夹紧轴34和布置在其上的校准或者标引楔形体36的基体33。与夹紧轴34相对地，预设有工具主体39，该工具主体具有至少一个切削刃38。基体33和夹紧轴34优选地位于位置轴线35中。这也可以形成上部工具11的纵向轴线。通过校准或者标引楔形体36，上部工具被定向在机床侧的上部工具架中，并且借助于夹紧轴34，被固定在其上。通过在工具主体39为非圆柱形的且并相对于位置轴线35非中心地布置的情况下可能的旋转运动，可以实现工具主体39相对于下部工具9的定向。

下部工具9同样包括基体41，其用于将下部工具9布置在机床侧的下部工具架中。在下部工具9的这一实施方案中，预设了，其具有导向件402，下部工具9的基体31可通过该导向件，沿着下部工具架移动。替代地，下部工具9的基体41也可以固定地布置在下部工具架中，并且通过下部驱动布置结构26，沿着下部定位轴线25，操控沿着箭头，在机架2内部的、在Y方向的穿切运动。

下部工具9具有例如一组配对工具主体93，这些配对工具主体分别具有配对切削刃51。配对切削刃51被设计为封闭的轮廓，由此在配对工具主体93内部形成开口。工具主体39的切削轮廓适应于配对工具主体93的封闭轮廓。例如布置在下部工具9中的三个配对工具主体93具有在尺寸上各不相同的轮廓403、404和405。彼此之间的不同在于，与工具主体37的切削轮廓成比例地实现改变，使得切口间隙适应于用于待加工的工件10的不同材料厚度。举例而言，对于切削轮廓的宽度为8mm的工具主体39而言，第一轮廓403具有8.1mm的宽度，第二轮廓404具有8.2mm的宽度，并且第三轮廓405具有8.4mm的宽度。由此，例如通过工具主体39与第一轮廓403的组合，可以切割材料厚度为1mm的工件10，特别是板材；在工具主体39与配对工具主体93的第二轮廓404组合时，可以切割材料厚度为2mm的板材；并且在工具主体39与第三轮廓405组合时，可以切割材料厚度为4mm的板材。

因此，通过这种工具31，下一操作成为可能，即通过上部工具11上的工具主体39的一个切削轮廓，例如可以加工工件的三种不同的材料厚度，而无需更换工具31。下部工具9也可以只包括两个或多于三个配对工具主体93。

为了相对于下部工具9定位上部工具11，可以通过围绕位置轴线35的旋转运动，相对于配对切削刃93，对工具主体39进行定向。通过上部工具11沿着上部定位轴线16的穿切运动和/或下部工具9沿着下部定位轴线25的穿切运动，在确定了工件10的待加工的材料厚度后，上部工具11的工具主体39驶向下部工具9中的配对工具主体93的三个轮廓403、404或405中的一个，并且进行定向，使得上部工具11的位置轴线35和下部工具9的位置轴线48重叠，或者工具主体39和配对工具主体93相对于彼此定向。

根据一种优选的实施方案，配对工具主体93可以被设计为基体插件406，使得其相对于下部工具9的基体41是可更换的。在磨损时，简单的更换成为可能。而且，能够以在下部工具9的基体41上可旋转的方式，操控基体插件406。通过上部工具11的定向，又可以相对于配对工具主体93中的配对切削刃51的封闭轮廓，实现工具主体39的切削轮廓的调整和定向。

在图7中显示了图6的一种替代实施方案的立体图。根据图7的上部工具11对应于根据图6的上部工具11，由此可以对此进行参考。

根据图7的下部工具9与图6中的下部工具的不同之处在于，例如三个配对工具主体93预设在基体插件406上。该基体插件406也可以是可替换的。关于配对切削刃51的封闭轮廓403、404和405的设计和布置，可以完整且广泛地参考图6的实施方案，在上部工具11相对于下部工具9的定位上，也可以进行参考。

在图8中立体地显示了图6的工具31的一种替代实施方案。在该实施方案中，上部工具11被实施为多腔模具。在基体33上预设有分别包括切削刃38的多个工具主体39。这些工具主体39被设计为可以没入基体33中的插件。为了操控单个加工工具37，预设了可径向地相对于位置轴线旋转的激活装置75。该激活装置75在外周长上具有齿部76。通过上部工具架上的机床侧驱动器，能够可旋转地驱动激活装置75。通过旋转，延伸进入基体33中的激活元件(未显示)被定位在相对于所选的工具主体39的位置中，使得其被布置为，相对于基体33是固定的。另外的工具主体39可以在上部工具11在工件10上的行程运动过程中，没入基体33中。在其它方面，该上部工具11对应于图6中的实施方案，由此可以对此进行参考。

举例而言，在图8中显示的上部工具11中预设了三个加工工具37，这些加工工具具有在形式和/或尺寸上彼此不同的工具主体39。

下部工具9包括基体41以及支承面47，在加工期间，工件10平放在该支承面上。在下部工具9的基体41的支承面47中，预设有多个配对工具主体93。

图9示出了根据图8的下部工具9的俯视图。配对工具主体93具有封闭的轮廓，即在与上部工具11上的工具主体39的共同作用下，在工件10中形成了凹槽，而该凹槽的尺寸和轮廓由切削刃38和配对切削刃51定义。举例而言，可以实现圆形的、正方形的、矩形的、长孔形的冲孔等。尺寸和/或几何形状都是任意的。

为上部工具11的其中一个工具主体39分配了第一组411的配对工具主体93，这些配对工具主体具有尺寸上各不相同的封闭轮廓403、404、405。组411内的轮廓403、404和405的尺寸上的差异用于适应于待加工工件10的材料厚度的切口间隙调整。不同轮廓的数量仅是示例性的。该组可以具有至少两个或者多于三个各不相同的轮廓。这些封闭轮廓403、404、405与第一工具主体39的切削轮廓的不同之处在于，对于待加工工件10的不同材料厚度，实现了切口间隙的调整。

在下部工具9中，例如除了第一组411外，还预设了第二组412的配对工具主体93，这些配对工具主体与上部工具11上的第二工具主体39共同作用。该第二组412的配对工具主体93例如在直径上小于第一组411的配对工具主体93。举例而言，同样可以形成配对工具主体93的三个在尺寸上各不相同的轮廓413、414、415，以便为该组的同一工具主体39实现切口间隙调整。每个组411、412的配对工具主体93的数量也可以不相同。

如果在支承面47中有足够的自由面用于形成另外的配对工具主体93，则可以预设第三组418的配对工具主体93，也可以预设更多的另外的组。仅仅举例而言，第三组418的配对工具主体93又具有配对工具主体93的三个彼此不同的轮廓420、421和422。也可以只有两个或者多于三个配对工具主体93。该第三组418的配对工具主体93配属于上部工具11上的第三工具主体39。

有利地，对于布置在下部工具9中的至少两个组411、412的配对工具主体3而言，轮廓的数量可以是一致的，使得可以通过该工具31，加工相同数量的不同材料厚度。

替代地，同样可能的是，第一组411和至少一个另外的组412、408在配对工具主体93上的轮廓的数量各不相同。

第一组411的配对工具主体93的封闭轮廓的形式和/或几何形状也可以与第二组412和/或另外的组418的不同。

可以在共同的圆周外实现配对工具主体93在下部工具9的抵靠面47中的布置。第一组和至少一个另外的组411、412、418也可以被布置在抵靠面47的共同的圆周外。通过分别彼此独立地操控上部工具11和下部工具9的穿切运动，以及通过再次彼此独立地操控上部工具11和下部工具9的旋转运动，适应于第一组414或者另外的组412、418的相应封闭轮廓，实现上部工具11上的其中一个工具主体37的定向。因此，不需要在圆周上相对于定位轴线48，同心地布置配对工具主体93，并且不需要相对于位置轴线35，同心地布置工具主体39。

在图10中显示了图9的下部工具9的一种替代实施方案的示意性视图。在下部工具9的该实施方案中，例如只显示了两组411和412的配对工具主体93。第一组411具有例如包括矩形封闭轮廓403、404、405的配对工具主体93。在第二组412中，配对工具主体93例如具有长孔形轮廓413、414、415。第一组411的配对工具主体93位于共同的圆周425上。配对工具主体93在此相对于彼此定向，使得它们位于角位置之外，其中配对工具主体93的轮廓占据该角位置，只要其沿着圆周425一同旋转。在所示的实施方案中，配对工具主体93例如被定向在同一方向上。配对工具主体93也可以都以各不相同的角度，被布置在圆周425上，其中再次不规则地相对于在沿着圆周425旋转时轮廓所占据的位置，预设这些配对工具主体93的角位置。优选地预设了，在将配对工具主体93布置在下部工具9的支承面47的圆周425上时，预设了具有与圆形几何形状不同的轮廓走向的轮廓。

第一组411的配对工具主体93可以位于圆周425上。至少一个另外的组412、418的配对工具主体93可以位于与圆周425不同的圆周上，或者位于该圆周外。

Claims (10)

1.一种用于加工板状工件（10）的工具，所述工具包括：

- 上部工具（11），所述上部工具包括位于共同的位置轴线（35）内的夹紧轴（34）和基体（33），以及与所述夹紧轴（34）相对地布置在所述基体上的至少一个工具主体（39），其中所述工具主体包括切削刃（38），

- 下部工具（9），所述下部工具包括具有用于所述工件（10）的支承面（47）的基体（41），并且具有预设在所述基体（41）上的至少一个配对工具主体（93），所述配对工具主体包括配对切削刃（51），其中所述基体（41）包括垂直于所述支承面（47）定向的位置轴线（48），

- 其中至少一个所述配对工具主体（93）的配对切削刃（51）被设计为封闭轮廓，并且至少一个所述工具主体（39）的切削刃（38）具有对应于所述配对工具主体（93）的封闭轮廓的切削轮廓，

其特征在于，

- 在至少一个组（411、412、418）中，第一配对工具主体（93）的轮廓对应于具有第一切口间隙宽度的所述工具主体（39）的切削轮廓，并且第二或者另外的配对工具主体（93）的轮廓对应于具有第二或另外的切口间隙宽度的所述工具主体（39）的切削轮廓，并且

- 在所述下部工具（9）上预设有至少三个配对工具主体（93）组成的至少一个组（411、412、418），其中仅通过垂直于或者倾斜于所述上部工具（11）或所述下部工具（9）或二者的位置轴线（35、48）的穿切运动，或者通过垂直于或者倾斜于所述位置轴线（35、48）的穿切运动和通过围绕所述上部工具（11）或所述下部工具（9）或二者的位置轴线（35、48）的旋转运动的组合，所述配对工具主体能够相关于所述封闭轮廓，配属于至少一个所述工具主体（39），

至少一个所述组（411、412、418）的配对工具主体（93）沿着一条线，依次成排地布置。

2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，配对工具主体（93）的至少一个所述组（411、412、418）能够以每个配对工具主体单独在基体插件（406）上或配对工具主体一起在基体插件（406）上的方式插入在所述下部工具（9）的基体（41）中。

3.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，在所述下部工具（9）的基体（41）中可旋转地预设有至少一个基体插件（406）。

4.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述上部工具（11）被设计为多腔模具，并且具有至少两个工具主体（39），所述工具主体分别包括切削刃（38）和切削轮廓，并且所述下部工具（9）具有配对工具主体（93）组成的至少两个组（411、412、418）。

5.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述配对工具主体（93）的第一组（411）和至少一个另外的组（412、418）不在所述下部工具（9）的支承面（47）内的共同圆周上。

6.一种用于加工板状工件（10）的机床，所述机床包括：

- 上部工具（11），所述上部工具能够通过行程驱动装置（13）沿着行程轴线（14）朝向待由所述上部工具（11）加工的工件（10）的方向以及朝相反方向运动，并且能够沿着垂直于行程轴线（14）伸长的上部定位轴线（16）定位，并且能够通过电机驱动布置结构（17）沿着所述上部定位轴线（16）移动，

- 下部工具（9），所述下部工具相对于所述上部工具（11）定向，并且能够通过行程驱动装置（27）沿着下部行程轴线（30）朝向所述上部工具（11）运动，并且能够沿着被定向为与所述上部工具（11）的行程轴线（14）垂直的下部定位轴线（25）定位，并且能够通过电机驱动布置结构（26）沿着所述下部定位轴线（25）移动，

- 控制装置（15），能够通过所述控制装置操控电机驱动布置结构（17、26），以便移动所述上部工具（11）和所述下部工具（9），

其特征在于，

- 能够分别彼此独立地操控所述上部工具（11）沿着所述上部定位轴线（16）的穿切运动和所述下部工具（9）沿着所述下部定位轴线（25）的穿切运动，并且

- 预设了用于加工板状的所述工件（10）的根据权利要求1所述的工具（31）。

7.根据权利要求6所述的机床，其特征在于，能够通过沿着所述定位轴线（16、25）的穿切运动，或者通过沿着所述定位轴线（16、25）和所述位置轴线（35、48）的穿切运动的组合，或者通过沿着所述定位轴线（16、25）或所述位置轴线（35、48）或二者的穿切运动和通过围绕所述位置轴线（35、38）的旋转运动的组合，相对于彼此定位所述上部工具（11）或所述下部工具（9）或二者。

8.一种用于加工板状工件（10）的方法，其中：

- 上部工具（11）通过电机驱动布置结构（17）沿着上部定位轴线（16）移动，其中所述上部工具能够通过行程驱动装置（13）沿着行程轴线（14）朝向待由所述上部工具（11）加工的工件（10）的方向以及朝相反方向运动，并且能够沿着垂直于行程轴线（14）伸长的所述上部定位轴线（16）定位，

- 下部工具（9）通过电机驱动布置结构（26）沿着下部定位轴线（25）移动，其中所述下部工具相对于所述上部工具（11）定向并且能够沿着所述下部定位轴线（25）定位，其中所述下部定位轴线被定向为与所述上部工具（11）的行程轴线（14）垂直，

- 通过控制装置（15）操控所述电机驱动布置结构（17、26），以移动所述上部工具（11）和所述下部工具（9），

其特征在于，

- 使用了用于加工所述工件（10）的根据权利要求1所述的工具（31），并且

- 选择所述上部工具（11）的至少一个工具主体（39）来加工所述工件，并且根据所述工件（10）的待加工的材料厚度，从配对工具主体（93）的至少一个所述组（411、412、418）中选择配对工具主体，所述配对工具主体与上部工具（11）的工具主体（39）具有所述材料厚度所需的切口间隙宽度，并且

- 能够通过沿着所述定位轴线（16、25）的穿切运动，或者通过沿着所述定位轴线（16、25）和所述位置轴线（35、48）的穿切运动的组合，或者通过沿着所述定位轴线（16、25）或所述位置轴线（35、48）的穿切运动或通过所述上部工具（11）或所述下部工具（9）围绕所述位置轴线（35、48）的旋转运动中至少之一的组合，相对于彼此定位所述上部工具（11）的至少一个工具主体（39）和所述下部工具（9）的所选择的配对工具主体（93）。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，至少通过沿着所述上部定位轴线（16）或所述下部定位轴线（25）或二者的穿切运动或通过所述上部工具（11）或所述下部工具（9）或二者围绕其位置轴线（35、48）的旋转运动，相对于彼此定向所述上部工具（11）的工具主体（39）和所述下部工具（9）的配对工具主体（93）。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对于被设计为多腔模具的上部工具（11）而言，通过操控激活装置（75），为后续加工，选择所述上部工具（11）上的其中一个工具主体（39）。

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