CN112888529A - 机床 - Google Patents

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Abstract

一种用于加工工件(42)的机床(100)具有刀具主轴(26)和工件台(40)以及两个刀具储仓(50、52)，刀具主轴可以在三个相互独立的轴线(36、18、24)中相对于彼此依次移动，以便能够以夹紧在刀具主轴(26)中的刀具(30)对夹紧在工件台(40)上的工件(42)进行加工，在刀具储仓中分别存放有带有用于加工工件(42)的刀具(30)的刀具组(49、53)，其可以选择性地被夹紧到刀具主轴(26)中，优选分别仅有一个刀具储仓(50、52)处于正在使用的状态，从而仅将正在使用的刀具储仓(50、52)中刀具组(49、53)用于加工夹紧的工件(42)。

Description

机床
技术领域
本发明涉及一种用于优选切削加工至少第一及与之不同的第二工件的机床以及方法，其中，所述机床具有至少一个刀具主轴和至少一个工件台，所述刀具主轴和工件台能够沿一条竖直轴线以及两条水平轴线彼此相对移动，其中，三条轴线彼此正交地延伸，由此，利用夹紧到刀具主轴中的刀具来加工夹紧在工件台上的工件，以及利用至少一个刀具储仓，可以将刀具选择性地夹紧到刀具主轴中，在刀具储仓中，以储备的方式保持有具备用于加工工件的刀具的刀具组。
背景技术
这样的机床由DE 102 25 143 A1已知。
已知的机床是具有竖直刀具主轴的移动立柱机
Figure BDA0002965813140000011
该竖直主轴以拾取方法与刀具储仓进行交换，所述刀具储仓沿水平运动轴线同移动立柱一起行驶并且以能够沿另一条水平运动轴线移动的方式支承，使得所述刀具储仓以其换刀部位为了换刀而能移动到工作空间中。
由于该刀具储仓被可以说是随动地设计，因此在刀具储仓中可提供用于刀具的储存空位的数量出于动力的原因而受到限制。因此，已知的机床配备有备件储仓，当加工工件时，可以从该备件储仓中在时间上并行地与刀具储仓交换刀具。
如果必须先将已知的机床从对第一工件的加工转换成对不同于第一工件的第二工件的加工的话，则将刀具储仓的刀具以及必要时还有备件储仓全部或部分替换为新的刀具，为此将已知的机床停机。这导致在这种重新装备过程中的生产停顿。
在已知的机床中，除了在重新装备过程中停顿生产之外，还不利的是，随动的刀具储仓虽然能够快速更换刀具，但是由于较高的重量而对动力产生负面影响。所有这些情况意味着，人们通常认为用已知的机床所能实现的生产率、即经加工的工件的生产能力是不足的。
由EP 2 777 872 A1已知的机床被设计为龙门式设计的竖直加工中心，其中，呈卧式U形的机架围绕着工作空间，在该工作空间中，用于将待加工的工件夹紧的装置围绕水平轴线可枢转地支承。竖向的刀具主轴支承在U型机架的侧壁上。
在机架内，刀具储仓呈圆形地布置，刀具主轴能够以拾取方法在刀具储仓上更换刀具。
在刀具储仓下方设置有一个相同的刀具储仓，其中存放有更多的刀具，可以借助布置在机架的开口处的重新装载装置在两个刀具储仓之间重新装载刀具，从而使能够直接用于加工工件的刀具位于上刀具储仓中，可以从上刀具储仓中以拾取方法将刀具换入刀具主轴或从刀具主轴上换下。
已知的加工中心能够用大量的刀具加工各种各样的工件，但是可用刀具的总数受限于两个刀具储仓的共同储存能力。
缺点还有，重新装载刀具可能需要费时的周转(Weiterschalten)，即，可能需要两个刀具储仓的一部分，以便用于腾空和将要换上或要换下的刀具移动到重新装载装置中。这会降低生产率，因为必要时在用刀具加工完工件后，必须等到重新装载过程完成后才能放下旧刀具并将新刀具装到刀具主轴上。
已知的加工中心还有的缺点是，从加工第一工件到加工第二工件的转换时，两个刀具储仓中的刀具都必须全部或部分更换为新刀具，从而导致生产停顿。
发明内容
在这种背景下，本发明的目的是，对开头提到的机床进行改进，以使得在很少的耗费下并且以简单且廉价的方式来提高生产率。
该目的在已知机床中根据本发明以如下方式得以实现，即，设置有至少一个第二刀具储仓，从第二刀具储仓中可以选择性地将刀具夹紧到刀具主轴中，并且优选分别仅有一个刀具储仓处于正在使用的状态，使得仅出自正在使用的刀具储仓中的刀具组被用于加工夹紧的工件。
这样做的好处首先是，两个刀具储仓中的刀具都可以直接地并且无延迟地提供用于加工工件，而不必在两个刀具储仓之间重新装载刀具。这样做减少了结构上的耗费并提高生产率，因为例如可以根据需要将刀具从其中一个或另外那个刀具储仓中取出，其中，例如一个刀具储仓具有用于放置最后一次使用的刀具的空位，而另一个刀具储仓则可以针对下一个加工过程提供新刀具。在更换刀具时，无需等待之前使用的刀具存放后已经腾出刀具储仓才能放置下一个要使用的刀具，这一过程尤其是在带有许多刀具储存空位的大型刀具储仓的情况下，非常耗时，
然而，特别有利的是，根据本发明，从加工第一工件到加工第二工件重新装备所需的时间大大减少。在使用出自正在使用的刀具储仓中的刀具对第一工件进行加工时，未在使用的刀具储仓可同时配备有用于加工第二工件的刀具组。为此，可能需要的是，在未在使用的刀具储仓上更换全部或部分刀具。
在利用出自正在使用的刀具储仓中的刀具对第一工件中的最后一个进行加工之后，可以利用截至当时还未被使用的刀具储仓中的刀具开始对第二工件进行加工。
在这种背景下，本发明还涉及一种用于在机床上、优选在新机床上加工至少第一工件和不同于第一工具的第二工件的方法，其中，第一工件被以来自正在使用的刀具储仓的刀具进行加工，而同时未在使用的刀具储仓装备有用于加工第二工件的刀具组。
以这种方式完全实现了本发明的目的和其他目的。
刀具储仓可优选地彼此并排地布置或彼此相叠地布置。
刀具储仓的布置基本上取决于空间状况，其中，当可选地从其中一个或另外那个刀具储仓中取出刀具时，刀具储仓的彼此相叠的阶梯形布置在更换刀具时具有时间优势，并且可以提高生产率。
阶梯形布置在装备刀具储仓时也提供了结构上的优势，因为可以通过两个刀具储仓上的通用装载设备进行自动装备。
在此优选的是，每个刀具储仓都具有换刀部位，并且在正在使用的刀具储仓中的换刀部位上刀具主轴以拾取方法换刀，或者设置有换刀器，在刀具主轴和正在使用的刀具储仓的换刀部位之间换刀。
按照拾取方法的换刀在结构上是有利的，因为为此不需要换刀器。但是，使用拾取方法时，要么换刀部位必须伸入或驶入工作空间中，要么刀具主轴必须从工作空间中移出。
还优选的是，为至少一个刀具储仓的换刀部位设置有盖，该盖至少在相关的刀具储仓未在使用时才关闭。
这样做的好处是，当在一个刀具储仓中更换刀具时，切屑或钻孔冷却液不会进入另一刀具储仓中。这意味着可以在结构上安排两个刀具储仓的换刀部位，以便可以快速换刀，从而提高了生产率。
同样优选的是，每个刀具储仓具有一个刀具装备部位，在该刀具装备部位上更换刀具，以便完全或部分地为未在使用的刀具储仓配备用于加工工件的新刀具，并且优选地为每个刀具储仓配设有装载装置，利用装载装置在刀具装备部位上从未在使用的刀具储仓中取出刀具和/或将刀具送入到未在使用的刀具储仓中的刀具储仓，要么为所有刀具储仓设置一个共用的装载装置。
在此优点主要在于，恰好未在使用的刀具储仓可以配备一个或多个新刀具，而不必中断工件的加工，因为这些工件可以利用正在使用的刀具储仓中的刀具同时进行加工。这样可以将刀具储仓的有限的储存容量考虑在内。可以说提供任何数量的刀具，因为可以在不牺牲加工时间的情况下为每个刀具储仓提供新的刀具。
而特别有利的是，未在使用的刀具储仓可以配备有用于加工第二工件的新的刀具组，而同时使用来自正在使用的刀具储仓的刀具组来加工第一工件。这意味着从第一工件转换为第二工件的重新装备时，不会中断生产，从而提高了生产率。
优选的是，为至少一个刀具储仓的刀具装备部位设置盖，该盖至少在相关的刀具储仓处于正在使用的状态时才关闭。
这样做的好处是，在装备未在使用的刀具储仓时，切屑或钻孔冷却液不会从正在使用的刀具储仓中出来并进入未在使用的刀具储仓中，也不会对操作人员造成污染或伤害。以这种方式，能够以例如呈阶梯形彼此相叠的方式在结构上布置两个刀具储仓的刀具装备部位，使得可以进行快速装备，这在结构上是有利的并且提高了生产率。
本发明的优点可以通过各种结构类型的机床来实现，特别是通过移动立柱和龙门架机来实现。因此，刀具主轴可以布置在移动立柱上，其在竖直轴线上可移动地安装在该移动立柱上，移动立柱优选地可以在两个水平轴线中的至少一个上移动，或者布置在龙门架横梁上，移动立柱在龙门架横梁上可以沿竖直轴线以及在必要时沿两个平行于龙门架横梁延伸的水平轴线之一可移动地支承。
龙门架横梁可以沿两个水平轴线中的另一个移动。相反，如果龙门架横梁不能移动，则工件台可以沿两个水平轴线中的另一个移动。
在该新方法中，优选的是，在用来自正在使用的刀具储仓的刀具加工工件时，关闭所述或每个未在使用的刀具储仓的换刀部位的盖，其中，优选关闭正在使用的刀具储仓的刀具装备部位的盖。
由于上述原因，以结构简单的方式提高新机床的生产率。
不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，上述的特征和下面将要说明的特征不仅能够以各自指定的组合使用，还能够以其他组合或单独使用。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例，并且在下面的说明书中对其进行更详细的说明。其中：
图1以示意性侧视图示出按照第一实施例的新机床的简化图示。
图2以示意性前视图示出图1中的机床的简化图示。
图3以示意性前视图示出按照第二实施例的新机床的简化示图，其中，刀具储仓彼此并排布置；
图4以示意性侧视图示出图2的机床的简化图示，但其中，刀具储仓彼此相叠地布置，以及
图5示出图3中的机床的示意性俯视图，其分别具有用于每个刀具储仓的换刀器和装载装置。
具体实施方式
在图1中以示意的并且不是按比例的侧视图示出机床，该机床整体上用附图标记10表示。
机床10具有移动立柱12，该移动立柱12经由第一滑座引导件14布置在十字部件16上。移动立柱12可以借助第一滑座引导件14在十字部件16上沿着通常称为y轴线并且此处用箭头18表示的轴线的方向移动。当然，移动立柱12在第一滑动导轨14上借助马达移动，其中，为了清楚起见，这里未示出相应的驱动单元。
十字部件16通过第二滑动引导件20支承在机架22上。第二滑动引导件20使十字部件16能够沿在此以附图标记24表示的第二轴线移动。附图标记24表示所谓的X轴线。不言而喻，十字部件16在第二滑动导向装置20上的运动也借助合适的驱动单元进行，该驱动单元为了清楚起见在此未示出。
主轴头25具有可旋转地支承在其中的刀具主轴26，该主轴头25竖直地悬挂支承在移动立柱12上。刀具主轴26在其下端具有主轴容纳部28，刀架29连同固定于其上的刀具30能够以已知方式夹紧到主轴容纳部中。通常刀架是标准件，并且是陡锥(SK)型或空心柄锥(HSK)型。刀具主轴26设计用于使刀具30绕其主轴轴线32旋转，这如箭头34所示。通常，刀具主轴26能够以每分钟几千转的速度旋转加工刀具30，特别是对于金属工件进行钻孔和铣削。
借助同样未示出的驱动单元，刀具主轴26可以在移动立柱12上沿箭头36的方向(在这里为竖直方向)上移动，该驱动单元可以设计成滚珠丝杠主轴或直线直接驱动装置。相应地，刀具主轴26经由第三滑座引导件38支承在移动立柱12上。刀具主轴26沿箭头36的方向的运动通常称为Z轴线。用于三个运动轴线18、24、36的三个滑座引导件14、20和38通常彼此正交地延伸。
附图标记40表示支承在机架上的工件台，并且待加工的工件42被夹持在该工件台上。附图标记44表示壳体，该壳体包围机床10的到目前为止所描述的部件。最后，附图标记46表示机器控制器，借助该机器控制器来控制机床10和辅助总成(冷却剂供应、压缩空气和下面描述的刀具储仓)的所有运动。
因此，机床10是具有竖直刀具主轴26的移动立柱机床，在该机床中，所有三个运动轴线18、24、36都被实施在刀具30中。还可行的是，在如图1所示的机床中，将水平运动轴线18、24中的一个或两个移至工件台40中。代替竖直定向的刀具主轴26，新机床10也可以具有水平取向的刀具主轴。
在工件42的机加工期间，使用不同的刀具30，这些刀具作为在图1中仅非常示意性地示出的第一刀具储仓50中的刀具组49而被库存。
为了更换刀具，移动立柱在y方向18上向后移动，即在图1中向右移动。现在，刀具主轴26位于刀具储仓50上方，在该刀具储仓中设置有空位，刀具主轴26现在通过在竖直运动轴线36上运动而将带有先前使用的刀具30的刀架29放置到所述空位中。然后，继续转换刀具储仓50，并将已得到装备的储仓空位移动到刀具主轴26下方的交接位置中，带有现在打算使用的刀具30的刀架29处于该交接位置中。
替代地，在“旧的”刀具30已经被存放之后，移动立柱12也可以移动到第一刀具储仓50的已得到装备的储仓空位，在该储仓空位中存在的是具有现在打算使用的刀具30的刀架29。
在两种情况下，刀具主轴12然后通过再次沿竖直运动轴线36移动来接纳新刀具30。这种类型的换刀被称为拾取法。
因此，不同的刀具30可以在由48表示的工作空间中彼此跟随地移动，以便使用来自第一刀具组49的刀具30依次加工许多第一工件42。
如果要在机床10上加工不同于第一工件42的第二工件42，则为此通常需要如下的刀具30，该刀具至少部分地与用来加工第一工件42的刀具30不同。
在已知的机床中，刀具组49的全部或一些刀具30被更换，这导致当已知的机床从第一工件的加工转变为第二工件42的加工时，延长了生产停顿。
因此，图1中的机床10配备有第二刀具储仓52，在该刀具储仓中存放有第二刀具组53，凭借第二刀具组的刀具30来加工第二工件42，这正如在图2中的机床10的示意性的和概要的前视图所示那样。
一旦结束了对第一工件42的加工，由于第二刀具储仓52已经准备好第二刀具组53，因此第二工件42的加工因此可以直接开始。
在第二刀具储仓52中装备或配备有第二刀具组53的过程是在第一工件组42以来自第一刀具储仓50的第一刀具组49对第一工件42进行加工期间进行，可以说，第一刀具储仓50在此期间是正在使用的。
当前以出自现在正在使用的第二刀具储仓52中的刀具30加工第二工件，同时可以更新未在使用的第一刀具储仓50中的第一刀具组49。一方面，这可以意味着第一刀具组49中的所有刀具30被更换，或者仅一些刀具30被替换。
以这种方式，新机床10中的停机时间大大减少，这是因为可以在利用正在使用的刀具储仓50、52中的刀具30对工件42进行加工的同时，分别对未在使用的刀具储仓50、52进行装备。
当然，可以在新机床10中提供两个以上的刀具储仓50、52。
如果对于加工工件40所需的刀具30比储存在刀具储仓50、52中的刀具更多，则也可以启用来自两个刀具储仓50、52的刀具。
在图3中，示出新机床的另一实施例，该新机床设有附图标记100并且被设计为龙门架机床。利用图1和2中的附图标记表示相同的构件。
图3中的机床100包括龙门架横梁55，该龙门架横梁布置在两个颊板56上并沿第二运动轴线24的方向延伸。龙门架横梁55要么固定地装配在颊板56上，要么沿着第一运动轴线18在颊板56上能够移动地支承。当龙门架横梁55固定地装配在颊板56上时，第一运动轴线18被实施在工件台40中。
主轴头25沿竖直运动轴线36的方向能够移动地支承在龙门架横梁55上。主轴头25也可以沿龙门架横梁55在第二运动轴线24的方向上移动，因此，可以使容纳在刀具主轴26中的刀具30和工件42彼此相对地沿通常称为X，Y和Z轴的所有三个正交的空间轴线18、24、36移动。
在龙门架横梁55的下方，具有第一刀具组49的第一刀具储仓50和具有第二刀具组53的第二刀具储仓52被布置在工作空间48中。
与在图1和图2中的机床10的情况相同，刀具的更换也使用拾取法进行。
在第一刀具储仓50处于正在使用的状态并且利用存放于其中的第一刀具组49来加工第一工件52时，在本实施例中第二刀具储仓52中的第二刀具组53也可以进行更新。
在图1至图3中示出彼此并排布置的刀具储仓50、52，而在图4中以具有彼此相叠的刀具储仓50、52的实施例示出图3中的机床100。
作为相对于图3的实施例的其他变动，工件台40在此设计为可绕平行于第二运动轴线24的方向枢转的枢转台。此外，按照已知的方式，也可以使工件42绕平行于竖直运动轴线36的竖向轴线旋转或移动。
在两个呈阶梯形彼此叠置的刀具储仓50、52的情况下以拾取法进行换刀。位于下方的第一刀具储仓50以其换刀部位58在下方突出于上刀具储仓52，从而刀具主轴26可以在第一刀具储仓50和第二刀具储仓52中存放和移除刀具30。
为了保护未在使用的第一刀具储仓50中的刀具30免受灰尘的侵入，在其换刀部位58处设有盖59，该盖59可以自动打开或关闭。
在所示的实施例中，第二刀具储仓52是正在使用的，因此，盖62在其换刀部位61上被打开，使得刀具主轴25可以与当前正在使用的第二刀具储仓52交换刀具30。工件62在加工工件42的过程中可以保持打开状态，也可以在每次换刀后再次关闭。
刀具储仓50、52的装备、即给刀具储仓50、52配备新的工件组49、53的过程在刀具储仓50、52的后部进行，在那里，刀具储仓分别具有带盖66、64的刀具装备部位65、63。
换刀部位58、61和刀具装备部位63、65由刀具储仓50、52的壳体中的开口形成，这些开口被盖59、62、64、66封闭，并在必要时敞开。
在正在使用的刀具储仓52中，刀具装备部位65被盖66关闭，同时在未在使用的刀具储仓50中，刀具装备部位63被打开，盖64已被推到一边，从而刀具组49可以得到更新。
下刀具储仓50还在刀具装备部位63上、在下方突出于上刀具储仓52。然而，这种布置使得：在两个刀具储仓50、52中，最多有刀具组49、53中的80个刀具30可以被储存。通常，80个刀具30足以加工工件42。
在阶梯形布置的刀具储仓50、52的后面，设置有装载装置67，该装载装置通过可在容纳部69上水平和竖直移动的刀具夹持器68在未在使用的刀具储仓50和备件储仓71之间交换刀具30，备件储仓仅示意性地示出。
以这种方式，可以借助装载装置67从备件储仓71中完全地或部分地更新相应未在使用的刀具储仓50、52的刀具组49、53，而正在使用的刀具储仓50、52的刀具组49、53则可以用于加工工件42。
在图4中为两个刀具储仓50、52设置有共用的装载装置67，而还可以为每个刀具储仓50、52设置单独的装载装置67，这正如图5所示，图5示出图3中的机床的示意俯视图。
另外，刀具储仓50、52是链式储仓，在其中刀具30以圆形绕转，这在图5中示意性地示出。
与图3不同，这里也通过换刀器72对刀具主轴26进行换刀，为每个刀具储仓50、52设有换刀器72。换刀器72仅示意性地示出。像装载装置67一样，换刀器可以包括刀具夹，该刀具夹通过合适的机构在相应的刀具储仓50、52上的换刀部位58、61与更换位置之间移动，在更换位置上，换刀器提供被取得的刀具30给刀具主轴26或从刀具主轴上取下用过的刀具30，以将其放入刀具储仓50、52中。
在图5所示的加工状态下，刀具储仓50是正在使用的，刀具装备部位63是关闭的，而换刀部位58是打开的。在未在使用的刀具储仓52中，换刀部位61是关闭的，而换刀部位65是打开的。
当在图4中的刀具储仓50、52中可以说从上方进行换刀时，即，盖59、62、64、66从上方搁放在刀具储仓50、52的壳体上时，根据图5的换刀通过壳体的端面进行。

Claims (17)

1.一种用于加工工件(42)的机床，具有至少一个刀具主轴(26)和至少一个工件台(40)以及至少一个刀具储仓(50、52)，所述工件台能够沿一条竖直轴线(36)和两条水平轴线(18、24)彼此相对移动，其中，三条轴线(36、18、24)彼此正交地延伸，以便利用夹紧到刀具主轴(26)中的刀具(30)来加工夹紧在工件台(40)上的工件(42)，具有用于加工工件(42)的刀具(30)的刀具组(49、53)保存在所述刀具储仓中，所述刀具能够选择性夹紧到刀具主轴(26)中，
其特征在于，设置有至少一个第二刀具储仓(50、52)，从所述第二刀具储仓中能够选择性地将刀具(30)夹紧到刀具主轴(26)中，并且优选分别仅有一个刀具储仓(50、52)是正在使用的，使得：分别仅使用出自正在使用的刀具储仓(50、52)的刀具组(49、53)来加工夹紧的工件(42)。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述刀具储仓(50、52)彼此并排地布置。
3.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述刀具储仓(50、52)彼此相叠地布置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机床，其特征在于，每个刀具储仓(50、52)具有换刀部位(58、61)，并且在正在使用的刀具储仓(50、52)的换刀部位(58、61)上的刀具主轴(26)以拾取方法来更换刀具(30)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的机床，其特征在于，每个刀具储仓(50、52)具有换刀部位(58、61)，并且设置有换刀器(72)，所述换刀器在刀具主轴(26)与正在使用的刀具储仓(50、52)的换刀部位(58、61)之间更换刀具(30)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机床，其特征在于，为至少一个刀具储仓(50、52)的换刀部位(58、61)设置盖(59、62)，所述盖至少在相应的刀具储仓(50、52)未在使用时关闭。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的机床，其特征在于，每个刀具储仓(50、52)具有刀具装备部位(63、65)，在所述刀具装备部位上更换刀具(30)，以便对未在使用的刀具储仓(50、52)完全或部分地配备用于加工工件(42)的新刀具(30)。
8.根据权利要求7所述的机床，其特征在于，为每个刀具储仓(50、52)配设装载装置(67)，利用所述装载装置，在刀具装备部位(63、65)上从未在使用的刀具储仓(50、52)中取出刀具(30)和/或将刀具(30)被引入到未在使用的刀具储仓(50、52)中。
9.根据权利要求8所述的机床，其特征在于，为所有刀具储仓(50、52)设置有共用的装载装置(67)。
10.根据权利要求8或9所述的机床，其特征在于，为至少一个刀具储仓(50、52)的刀具装备部位(63、65)设置有盖(64、66)，所述盖至少当相应的刀具储仓(50、52)正在使用时是关闭的。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的机床，其特征在于，所述刀具主轴(26)布置在移动立柱(12)上，所述刀具主轴沿竖直轴线(36)能够移动地支承在所述移动立柱上，其中，所述移动立柱(12)优选能够沿两个水平轴线(18、24)中的至少一个移动。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的机床，其特征在于，所述刀具主轴(26)布置在龙门架横梁(55)上，所述刀具主轴沿竖直轴线(36)并且必要时沿着所述两个水平轴线(18、24)中的一个能够移动地支承在所述龙门架横梁上，所述水平轴线平行于所述龙门架横梁(55)地延伸。
13.根据权利要求12所述的机床，其特征在于，所述龙门架横梁(55)能够沿着两个水平轴线(18、24)中的另一个移动。
14.根据权利要求12所述的机床，其特征在于，所述龙门架横梁(55)不能移动，并且所述工件台(40)能够沿两个水平轴线(18、24)中的另一个运动。
15.一种用于在根据权利要求1至14中任一项所述的机床上加工至少第一工件(42)和不同于第一工件的第二工件(42)的方法，其特征在于，第一工件(42)被以来自正在使用的刀具储仓(50、52)的刀具组(49、53)加工，同时，未在使用的刀具储仓(50、52)配备有用于加工第二工件(42)的刀具组(49、53)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在使用来自正在使用的刀具储仓(50、52)的刀具(30)加工工件(42)期间，所述或每个未在使用的刀具储仓(50、52)的换刀部位(58、61)的盖被关闭。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，在使用来自正在使用的刀具储仓(50、52)的刀具(30)对工件(42)进行加工期间，正在使用的刀具储仓(50、52)的刀具装备部位(63、65)的盖被关闭。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3440356A1 (de) * 1983-11-03 1985-05-15 Institut Sa Metalorejeschti Maschini, Sofia Werkzeugmaschine mit automatischem wechsel der werkzeuge und der werkzeugmagazine
WO2006056726A1 (fr) * 2004-11-29 2006-06-01 Comau France Procede de commande d'une machine-outil notamment a des fins de reglage et de securisation des operations de chargement d'outils et produit logiciel permettant de la mettre en oeuvre
CN1880010A (zh) * 2005-06-18 2006-12-20 阿尔冯·凯斯勒专用机械制造有限公司 具有机器人和刀库的加工机床设备
EP1927429A1 (de) * 2006-12-01 2008-06-04 Stama Maschinenfabrik Gmbh Werkzeugmaschine mit Werkzeugmagazin
CN101870063A (zh) * 2009-04-24 2010-10-27 上海电机学院 龙门立式五轴联动数控磨铣加工中心
CN102059572A (zh) * 2010-11-26 2011-05-18 大连华根机械有限公司 具有模块式刀库结构的机床

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3316999A1 (de) * 1982-08-05 1984-02-09 VEB Werkzeugmaschinenkombinat "Fritz Heckert" Karl-Marx-Stadt, DDR 9030 Karl-Marx-Stadt Vorrichtung zur speicherung von werkzeugen einer automatischen werkzeugmaschine
DD216667A1 (de) * 1983-07-18 1984-12-19 Gerhard Haufe Vorrichtung zur verschiebung kompletter werkzeugmagazine an automatischen werkzeugmaschinen
DE3607391A1 (de) * 1986-03-06 1987-09-10 Maho Ag Werkzeugwagen zur beschickung von werkzeugmaschinen
DE8911881U1 (zh) * 1989-10-05 1989-11-23 Trw United-Carr Gmbh & Co Kg, 6753 Enkenbach-Alsenborn, De
FR2699100B1 (fr) 1992-12-15 1995-03-10 Helis Sa Machine-outil équipée d'un magasin d'outils à disques.
US5300006A (en) * 1993-07-02 1994-04-05 Okuma Machine Tools Inc. Automatic tool changer
DE19510498C2 (de) * 1995-03-23 1998-07-23 Heckert Chemn Werkzeugmasch Werkzeugwechseleinrichtung mit einem aus mehreren Teilspeichern bestehenden Werkzeuspeicher
US5672145A (en) * 1996-06-27 1997-09-30 Bridgeport Machines Inc. Tool carousel
DE19860709A1 (de) * 1998-12-23 2001-02-22 Hektor Steinhilber Werkzeugmagazin und Werkzeugwechselverfahren an Bearbeitungszentren
JP3337005B2 (ja) * 1999-06-24 2002-10-21 豊和工業株式会社 マシニングセンタの予備工具交換装置
ITTO20010484A1 (it) * 2001-05-23 2002-11-23 Comau Spa Dispositivo per il carico e lo scarico di utensili nel magazzino utensili di una macchina utensile o simile.
DE10225143A1 (de) 2002-05-29 2004-01-15 Chiron-Werke Gmbh & Co Kg Werkzeugmaschine mit einem Hintergrundmagazin
DE10236342B4 (de) * 2002-08-08 2018-02-22 Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh Verfahren zum Bestücken von Werkzeugen in Werkzeugmagazinen sowie Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens
DE102008014779A1 (de) * 2008-03-18 2009-09-24 HüLLER HILLE GMBH Werkzeug-Maschine mit einem Werkzeug-Magazin mit Werkzeug-Aufnahme-Klammern und Werkzeug-Magazin für eine Werkzeug-Maschine
CN201399678Y (zh) * 2009-04-24 2010-02-10 上海电机学院 一种数控铣磨加工机床
DE102009031202A1 (de) * 2009-06-29 2010-12-30 Grob-Werke Gmbh & Co. Kg Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechselvorrichtung
DE102011113311A1 (de) * 2011-09-09 2013-03-14 Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg Werkzeugmaschine mit Machinenmagazin und Hintergrundmagazin
EP2777872B1 (de) 2013-03-12 2015-08-05 Maschinenfabrik Berthold Hermle AG Vertikales Bearbeitungszentrum in Gantry-Bauform mit einem maschinenseitig integrierten Werkzeugmagazinspeicher
ITBO20130465A1 (it) * 2013-08-27 2015-02-28 Biesse Spa Metodo e macchina per la lavorazione di componenti di legno o simili
DE102014224604A1 (de) * 2014-12-02 2016-06-02 Homag Holzbearbeitungssysteme Gmbh Bearbeitungsvorrichtung
DE202014009762U1 (de) * 2014-12-11 2016-03-14 Hedelius Maschinenfabrik Gmbh Werkzeugwechselvorrichtung zur Verwendung in einem Bearbeitungszentrum und Bearbeitungszentrum zur maschinellen Bearbeitung eines Werkstücks
DE102017105933A1 (de) * 2017-03-20 2018-09-20 Stama Maschinenfabrik Gmbh Werkzeugmaschine mit zwei Werkzeugspindeln

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3440356A1 (de) * 1983-11-03 1985-05-15 Institut Sa Metalorejeschti Maschini, Sofia Werkzeugmaschine mit automatischem wechsel der werkzeuge und der werkzeugmagazine
WO2006056726A1 (fr) * 2004-11-29 2006-06-01 Comau France Procede de commande d'une machine-outil notamment a des fins de reglage et de securisation des operations de chargement d'outils et produit logiciel permettant de la mettre en oeuvre
CN1880010A (zh) * 2005-06-18 2006-12-20 阿尔冯·凯斯勒专用机械制造有限公司 具有机器人和刀库的加工机床设备
EP1927429A1 (de) * 2006-12-01 2008-06-04 Stama Maschinenfabrik Gmbh Werkzeugmaschine mit Werkzeugmagazin
CN101870063A (zh) * 2009-04-24 2010-10-27 上海电机学院 龙门立式五轴联动数控磨铣加工中心
CN102059572A (zh) * 2010-11-26 2011-05-18 大连华根机械有限公司 具有模块式刀库结构的机床

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Publication number Publication date
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