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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine, die
mit einer Kühlmittelzufuhreinrichtung
ausgestattet ist.
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Herkömmliche
Werkzeugmaschinen sind mit Kühlmittelzufuhreinrichtungen
zum Zuführen
von Kühlmittelfluid
zu einem Werkzeug versehen, das auf einem Werkzeughalter davon montiert
ist. Diese Werkzeugmaschinen sind so konstruiert, dass ein Kühlmitteldurchlauf
des Werkzeughalters mit einem Zufuhranschluss eines Kühlmitteldurchlaufs
einer Spindel verbunden ist, wenn der Werkzeughalter an einer Haltermontierung
der Spindel befestigt wurde. Die Kühlmittelzufuhreinrichtung wird
dann betrieben, um Kühlmittelfluid
vom spindelseitigen Kühlmitteldurchlauf
zum werkzeughalterseitigen Kühlmitteldurchlauf
des Werkzeughalters zu liefern, so dass das Kühlmittelfluid an ein auf dem
Werkzeughalter montiertes Werkzeug, etwa einem Bohrer, geliefert wird.
Das Kühlmittel
wird danach gesammelt, und winzige Abfallstücke werden aus dem Kühlmittel
entfernt, was dann wieder verwendet wird. In diesem Fall wird der
Kühlmittelzufuhrdruck
hoch genug festgelegt, um einen gewünschten Zufuhrbetrieb auszuführen.
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An
einer Verbindung zwischen den spindelseitigen und werkzeughalterseitigen
Kühlmitteldurchläufen wird
fluiddicht eine Dichtung oder dergleichen angebracht. Ein hoher
Kühlmittelzufuhrdruck
oder eine Langzeithärtung
der Dichtung neigen jedoch dazu, zu einer Fluidleckage zu führen. Beim
Auftreten einer Fluidleckage wird das Innere der Spindel einem hohen
Kühlmitteldruck
ausgesetzt. Als ein Ergebnis werden Dichtungen, Lager und dergleichen
durch den Druck negativ beeinträchtigt.
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Angesichts
dieses Problems sind herkömmliche
Werkzeugmaschinen mit einem Kühlmittelevakuierdurchgang
ausgestattet. Der Evakuierdurchgang hat zwei Enden. Ein Ende des
Evakuierdurchgangs steht in Verbindung mit einem Hohlraum zum Kühlmittelzufuhranschluss
des Kühlmitteldurchgangs
an der Spindelseite hin. Das andere Ende des Evakuierdurchgangs
steht in Verbindung mit der Außenseite
der Spindel. Bei dem Aufbau mit dem Evakuierdurchgang wird Kühlmittelfluid,
selbst wenn es aus der Verbindung zwischen den spindelseitigen und
werkzeugseitigen Durchgängen
herausleckt, dazu veranlasst, durch den Evakuierdurchgang herauszuströmen, so
dass verhindert wird, dass der Innendruck der Spindel ansteigt.
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Kühlmittel
neigt dazu, dass es sich trennt und sich verfestigt, und es besteht
die Möglichkeit,
dass Kühlmittel
winzigen Stückabfall
enthält.
Folglich heftet sich verfestigtes Kühlmittel am Evakuierdurchgang
an. Es besteht ferner die Möglichkeit,
dass das verfestigte Kühlmittel
im Evakuierdurchgang anhaftet. Die anhaftende Substanz verengt den
Durchgang und setzt ihn zu.
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In
der
DE-A-3319618 wird
eine Kühlmittelzuführung für wechselbar
in einer Arbeitsspindel aufgenommene Schneidewerkzeuge beschrieben.
Diese Kühlmittelzuführung weist
Leckagekanäle
für das Kühlmittel
auf.
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Die
JP-Y-H05-25801 offenbart
eine Spindelvorrichtung, die so aufgebaut ist, dass Kühlmittelfluid zur
Außenseite
der Spindel abgegeben wird, wenn das Kühlmittel in die Peripherie
der Verbindung zwischen den spindelseitigen und werkzeughalterseitigen
Kühlmitteldurchgängen herausleckt.
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Die
offenbarte Spindel ist mit einem Luftzufuhrdurchgang und einem Luftabzugsdurchgang
gebildet, wobei beides mit der Peripherie der Verbindung in Verbindung
steht. Wenn Kühlmittelfluid
während
der Kühlmittelzufuhr
herausleckt in die Peripherie der Verbindung, wird das Kühlmittel
durch den Luftdruck abgezogen.
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Der
oben erwähnte
Aufbau stellt ein Problem dar, wenn die Menge an herausleckendem
Kühlmittel gering
ist. Wenn die Menge von herausleckendem Kühlmittel jedoch groß wird,
wird unter hohem Druck stehendes Kühlmittel zur Luftzufuhrdurchgangsseite (Luftpumpenseite)
zurückgedrängt, wonach
die Luftpumpe negativ beeinträchtigt
wird. Wegen des Umkehrstroms des Kühlmittels ist eine Hochdruckluftzufuhreinheit
erforderlich. Die Luftzufuhreinheit muss jedoch groß ausgebildet
werden, damit eine Hochdruckluft erhalten werden kann. Ferner gibt
es eine Möglichkeit,
dass Kühlmittel
sich am Luftabzugsdurchgang anheften kann.
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Deshalb
erfordert der durch die
JP-Y-H05-25801 offenbarte
Aufbau eine Luftzufuhreinheit mit großer Größe, was zu einer groß auszuführenden
Werkzeugmaschine führt.
Ferner kann es passieren, dass sich Kühlmittel am Luftabzugsdurchgang
anheftet. Andererseits können
in der Spindel, die mit dem Kühlmittelevakuierdurchgang
ausgestattet ist, Abscheidungen nicht ohne weiteres aus dem Evakuierdurchgang
entfernt werden.
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Deshalb
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Werkzeugmaschine
bereitzustellen, bei der Abscheidungen zuverlässig aus dem Kühlmittelevakuierdurchgang
entfernt werden können,
ohne die Größe der Werkzeugmaschine
zu erhöhen.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Werkzeugmaschine gemäß Anspruch
1. Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
festgelegt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Machinenwerkzeug bereit, das eine
Spindel mit einem Werkzeughaltermontierteil und einem Kühlmittelzufuhranschluss,
der zum oberen Raum des Werkzeug halters hinzeigt und darauf angepasst
ist, mit einem werkzeughalterseitigen Kühlmitteldurchgang verbunden
zu werden, sowie eine Kühlmittelzufuhreinrichtung
zur Zufuhr von Kühlmittel
an den Kühlmittelzufuhranschluss
einschließt,
wobei die Werkzeugmaschine ferner einschließt: einen Kühlmittelevakuierdurchgang,
der in der Spindel gebildet ist und ein offenes Ende aufweist, das
mit dem oberen Raum zum Kühlmittelzufuhranschluss
hin in Verbindung steht, und wobei das andere offene Ende mit der
Außenseite
der Spindel in Verbindung steht, sowie eine Durchgangsveränderungseinrichtung
zum Verändern
des Durchganges des Kühlmittels
derart, dass der Kühlmittelzufuhranschluss
mit dem einen offenen Ende des Kühlmittelevakuierdurchgangs
in Verbindung steht.
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Durch
den oben beschriebenen Aufbau strömt Kühlmittel, das aus der Kühlmittelzufuhreinrichtung
geliefert wird, durch den Kühlmittelevakuierdurchgang,
wenn der Kühlmittelzufuhranschluss
der Spindel durch die Durchgangsveränderungseinrichtung dazu veranlasst
wird, mit dem einen offenen Ende des Kühlmittelevakuierdurchgangs
in Verbindung zu stehen. Folglich kann der Kühlmittelevakuierdurchgang durch
das Kühlmittelfluid
gereinigt werden. Da der Kühlmittelevakuierdurchgang
eine bereits ursprünglich
bereitgestellte Komponente ist, kann in diesem Fall verhindert werden,
dass die Größe der Werkzeugmaschine
erhöht
werden muss. Da die Kühlmittelzufuhreinrichtung
einen höheren
Druck aufweist als die Luftzufuhreinrichtung des Standes der Technik,
kann der Reinigungseffekt verbessert werden. Somit können Abscheidungen
am Kühlmittelevakuierdurchgang
zuverlässig
beseitigt werden, ohne die Größe der Werkzeugmaschine
zu erhöhen, und
folglich kann verhindert werden, dass der Kühlmittelevakuierdurchgang verengt
und zugesetzt wird.
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Die
Erfindung wird lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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1 ist
eine Schnittansicht der Spindel im Zentrum einer Maschine gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die Durchgangsveränderungseinrichtung
an der Spindel angebracht ist;
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2 ist
eine Vorderansicht des Maschinenzentrums;
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3 ist
eine Seitenansicht des inneren Aufbaus des Maschinenzentrums;
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4 ist
eine Schnittansicht der Spindel, an die der Werkzeughalter angebracht
ist;
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5 ist
ein Blockdiagramm, das die elektronische Anordnung der Steuervorrichtung
zeigt;
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6 ist
ein Fließdiagramm,
das die Steuerinhalte bezüglich
der Kühlmittelzufuhr
zeigt;
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7 ist
ein Fließdiagramm,
das die Steuerinhalte des Reinigungsprozesses zeigt;
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8 ist
eine zur 6 ähnlichen Ansicht, eine zweite
Ausführungsform
der Erfindung zeigend;
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9 ist
eine zur 1 ähnlichen Ansicht, eine dritte
Ausführungsform
der Erfindung zeigend;
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10 ist
eine zur 1 ähnlichen Ansicht, eine vierte
Ausführungsform
der Erfindung zeigend;
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11 ist
eine zur 1 ähnlichen Ansicht, eine fünfte Ausführungsform
der Erfindung zeigend;
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12 ist
eine perspektivische Ansicht des Arbeitstisches; und
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13 veranschaulicht
die in einem RAM gespeicherten Inhalte in einer sechsten Ausführungsform
der Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
werden mehrere Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 bis 7 veranschaulichen
eine erste Ausführungsform, bei
der die Erfindung auf ein Maschinenzentrum angewendet wird. Bei 2 und 3 weist
das Maschinenzentrum ein Grundteil 1 und ein auf dem Grundteil
bereitgestelltes Gehäuse 2 auf.
Eine Säule 3 ist
auf einem hinteren Teil des Grundteils 1 so montiert, dass
es, wie in 2 gezeigt, in der X-Richtung (nach
links und nach rechts) und, wie in 3 gezeigt,
in der Y-Richtung
(nach hinten und nach vorne) beweglich ist. Auf der Säule 3 ist
ein Z-Richtungs-Gleiter 4 montiert, um, wie in 3 gezeigt,
in der Z-Richtung beweglich zu sein (nach oben und nach unten).
Ein Spindelkopf 5 ist auf dem Z-Richtungs-Gleiter 4 montiert.
Auf dem Spindelkopf 5 ist eine Spindel 6 drehbar
montiert. Folglich ist die Spindel 6 in den X-, Y- und
Z-Richtungen bewegbar. Ein Werkzeughalter 7 zum Halten
eines Werkzeugs ist an die Spindel 6 anbringbar und davon
entfernbar.
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An
der Vorderseite der Säule 3 ist
ein Rahmen 8 befestigt. Auf dem Rahmen 8 ist ein
Werkzeugmagazin 9 montiert. Das Werkzeug magazin 9 schließt eine
Vielzahl von Greifarmen (nicht gezeigt) ein, die jeweilige Werkzeughalter 7 halten.
Wenn ein Werkzeugmagazinmotor 40 (siehe 5),
der als eine Antriebsquelle dient, angetrieben wird, wechseln die
Greifarme nacheinander in eine Werkzeugveränderungsposition. Ein Werkzeug
haltender Werkzeughalter wird durch einen anderen Werkzeughalter,
der ein anderes Werkzeug hält,
ausgetauscht, so dass das eine Werkzeug durch das besagte andere
Werkzeug ausgetauscht wird. Zu diesem Zweck wird die Spindel 6 nach
oben und nach unten bewegt (Axialbewegung), obgleich eine detaillierte
Beschreibung der Bewegung weggelassen wird. Ein Arbeitstisch 10 ist
auf einem Frontabschnitt des Grundteils 1 bereitgestellt.
Bearbeitungsstücke sind
auf dem Arbeitstisch 10 montiert ausgestaltet. Die Spindel 6 wird
in den X-, Y- und Z-Richtungen bewegt, um relativ zum Bearbeitungsstück auf dem
Arbeitstisch 10 positioniert zu werden, so dass das Bearbeitungsstück bearbeitet
wird.
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Der
Aufbau der Spindel 6 wird nun unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Die Spindel 6 ist über
Lager 11 auf dem in 1 gezeigten
Spindelkopf 5 drehbar montiert. Ein sich verjüngendes
oder kegelförmiges
Werkzeughaltermontierloch 6a, das als Werkzeughaltermontierteil
dient, ist in einem unteren Innenteil der Spindel 6 gebildet,
um sich axial entlang der Mittelachse der Spindel zu erstrecken. Die
Spindel 6 weist ein hohles Inneres auf, in den eine Ziehstange 12 eingeführt wird,
um axial beweglich zu sein. Die Ziehstange 12 hält, und
setzt frei, ein Durchgangsveränderungselement 18 oder
einen Werkzeughalter 7 (siehe 4), was
jeweils in das Werkzeughaltermontierloch 6a eingeführt ist.
Die Ziehstange 12 wird durch eine Feder 12a nach
oben gedrängt
und weist ein entferntes oder unteres Ende auf, das mit einer Spannzange 13 gebildet
ist, die eine Vielzahl von Stahlkugeln 13a oder dergleichen aufweist.
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Wenn
die Ziehstange 12 entgegen der Federkraft der Feder 12a nach
unten bewegt wird, werden die Stahlkugeln 13a der Spannzange 13 von
einem unteren Gleitloch 6b der Spindel 6 in einen
Hohlraum 6c bewegt, der mit dem oberen Teil des Montierlochs 6a in
Verbindung steht, wodurch die Ziehnase 7b des Werkzeughalters 7 aus
der Zange freigesetzt wird. Wenn die Ziehstange 12 andererseits
von der unteren Position aus nach oben bewegt wird, werden die Stahlkugeln 13a von
dem Hohlraum 6c aus nach oben bewegt in das untere Gleitloch 6b, wodurch
die Ziehnase 7b eingezwängt
wird.
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Die
Ziehstange 12 weist einen Kühlmitteldurchgang 12b auf,
der entlang der Mittelachse davon gebildet ist. In der Spannzange 13 ist
eine Kühlmitteldüse 14 ist
vorgesehen. Die Kühlmitteldüse 14 weist
einen Kühlmitteldurchgang 14a auf,
der sich entlang einer Mittelachse davon erstreckt und der mit dem
Kühlmitteldurchgang 12b in
Verbindung steht. Die Kühlmitteldurchgänge 12b und 14a bilden
einen spindelseitigen Kühlmitteldurchgang 15.
Der spindelseitige Kühlmitteldurchgang 15 weist
einen Kühlmittelzufuhranschluss 15a auf
(ein unteres offenes Ende des Kühlmitteldurchgangs 14a),
der zum Hohlraum 6c hin gerichtet ist, wenn der Werkzeughalter 7 entfernt
worden ist. Die Kühlmitteldüse 14 wird
nach unten gezwungen (durch die Feder 14b zum werkzeughalterseitigen
Kühlmitteldurchgang
hin).
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Die
Spindel 6 weist zum Beispiel zwei Kühlmittelevakuierdurchgänge 16 auf,
die in zweiseitige Symmetrie gebildet sind. Die Kühlmittelevakuierdurchgänge 16 weisen
jeweils ein (erstes) offenes Ende 16a, das mit dem Hohlraum 6c in
Verbindung steht, der zum Kühlmittelzufuhranschluss 15a hin
gerichtet ist, und ein anderes (zweites) offenes Ende 16b auf,
das nach außen
an der Seite des unteren Endes der Spindel 6 mit der Außenseite
in Verbindung steht.
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Der
wie in 4 gezeigte Werkzeughalter 7 schließt einen
Haltekörper 7a und
eine Ziehnase 7b ein, die jeweils mit Kühlmitteldurchgängen 7c und 7d gebildet
sind. Die Kühlmittel durchgänge 7c und 7d bilden
einen werkzeughalterseitigen Kühlmitteldurchgang 17.
Ein Werkzeug wie ein Bohrer oder ein Zapfen ist darauf angepasst,
am Werkzeughalter 7 angebracht zu werden, obgleich in den
Zeichnungen das Werkzeug nicht gezeigt ist.
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1 zeigt
ein Durchgangsveränderungsteil 18,
das an der Spindel 6 angebracht ist. Das Durchgangsveränderungsteil 18 dient
als Durchgangsveränderungseinrichtung.
Das Durchgangsveränderungsteil 18 weist
im wesentlichen denselben Außenaufbau
auf wie der Werkzeughalter 7 und schließt ein halterähnliches
Element ein, das im Montierloch 6a entfernbar montiert
ist. In einem Ziehnasen-ähnlichen
Abschnitt 18a, das ein oberes Ende des Durchgangsveränderungsteils 18 bildet,
ist ein im wesentlichen T-förmiger
Verbindungsdurchgang 18b gebildet. Der T-förmige Verbindungsdurchgang 18b ist
so gebildet, dass der Kühlmittelzufuhranschluss 15a des
spindelseitigen Kühlmittelevakuierdurchgangs 15 mit
dem oberen Ende 16a des Kühlmittelevakuierdurchgangs 16 in
Verbindung steht und umgekehrt. Da das Durchgangsveränderungsteil 18 im
wesentlichen denselben, vorzugsweise denselben Außenaufbau
aufweist wie der Werkzeughalter 7, kann es im Werkzeugmagazin 9 angebracht
gehalten werden.
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Das
andere offene Ende 15b des spindelseitigen Kühlmitteldurchgangs 15 ist
mit einer Kühlmittelpumpe 19 verbunden
(siehe 5), die die Kühlmittelzufuhreinrichtung
bildet. Die Kühlmittelzufuhreinrichtung
umfasst die Kühlmittelpumpe 19,
eine Kühlmitteldrucksteuerung,
ein Kühlmittelzufuhrrohrsystem,
eine Kühlmittelwiedergewinnungseinheit,
einen Filter und dergleichen. Der Kühlmittelzufuhrdruck der Kühlmittelzufuhreinrichtung
wird zum Beispiel auf 7MPa eingestellt.
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Das
Maschinenzentrum der Ausführungsform
schließt
eine Steuervorrichtung 20 ein, die den Gesamtbetrieb davon
steuert. Wie in 5 gezeigt, umfasst die Steuervorrichtung 20 einen
Com puter 24, der eine CPU 21, einen ROM 22 und
einen RAM 23 einschließt,
die alle durch einen Bus 24a verbunden sind. Der Computer 24 dient
auch als Beurteilungseinrichtung, wie später beschrieben wird. Mit dem
Bus 24a sind eine Eingabeschnittstelle 25, eine Betriebsvorrichtung 26 und
eine Eingabevorrichtung 27 verbunden. Die Betriebsvorrichtung 26 wird
bereitgestellt, um Werkzeugdaten etc. in dem Computer 24 zu
liefern, und weist eine Reihe von Betriebstasten auf. Daten zur
numerischen Steuerung (NC) werden aus einem NC-Datenspeichermedium
in die Eingabevorrichtung 27 geliefert.
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Mit
dem Bus 24a ist eine Ausgabeschnittstelle 28 verbunden. Über Antriebsschaltungen 29 bis 31 sind
jeweils X-, Y- und Z-Richtungsantriebsmotoren 36, 37 und 38 jeweils
mit der Ausgabeschnittstelle 28 verbunden. Ein Spindelantriebsmotor 39 ist
ebenfalls über
eine Antriebsschaltung 32 mit der Ausgabeschnittstelle 28 verbunden.
Ein Werkzeugmagazinmotor 40 und eine Kühlmittelpumpe 19 sind
ferner über
Antriebsschaltungen 33 und 34 mit der Ausgabeschnittstelle 28 verbunden.
Eine Anzeigevorrichtung 41 ist über eine Steuerschaltung 35 mit
der Ausgabeschnittstelle 28 verbunden. Die X- und Y-Richtungsmotoren 36 und 37 bewegen
die Säule 3 jeweils in
die X- und Y-Richtungen. Der Z-Richtungsantriebsmotor 38 bewegt
den Z-Richtungsgleiter 4 in der Z-Richtung. Der Spindelantriebsmotor 39 betätigt die Spindel 6.
Der Werkzeugmagazinmotor 40 treibt einen Greifarm des Werkzeugmagazins 9 an.
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4 zeigt
den am Montierloch 6a der Spindel 6 befestigten
Werkzeughalter 7. Der Werkzeughalter 7 hält ein Werkzeug
(in der Figur nicht gezeigt). Obgleich nicht gezeigt, ist vorgesehen,
dass das Durchgangsveränderungsteil 18 beim
Werkzeugmagazin 9 befestigt ist. Unter diesen Bedingungen
ist der Kühlmittelzufuhranschluss 15a des
spindelseitigen Kühlmitteldurchgangs 15 mit
dem werkzeughalterseitigen Kühlmitteldurchgang 17 verbunden.
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Beim
Beginn der Bearbeitung im zuvor erwähnten Zustand führt der
Computer 24 der Steuervorrichtung 20 die Steuerung
für die
Zufuhr des Kühlmittels
aus, wie in 6 gezeigt. Zuerst wird eine vorbestimmte
Initiierung durchgeführt
(Schritt S1). Bei der Anweisung zum Starten der Kühlmittelpumpe (JA
beim Schritt S2) startet der Computer 24 die Kühlmittelpumpe 19 und
einen Betriebsdauerzähltimer
der Kühlmittelpumpe
(Schritt S3).
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Sobald
die Kühlmittelpumpe 19 gestartet
ist, wird Kühlmittel
aus dem Kühlmittelzufuhranschluss 15a des
spindelseitigen Kühlmitteldurchgangs 15 zum
Werkzeug geliefert. Der Kühlmittelzufuhrdruck wird
auf 7MPa gesetzt. Der erwähnte
Betriebsdauerzähltimer
besteht aus einer Software, die im Computer 24 gespeichert
ist. Stattdessen kann jedoch ein getrennter mechanischer oder digitaler
Timer verwendet werden.
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Eine
Zählzeit,
die durch den Betriebsdauerzähltimer
der Kühlmittelpumpe 19 erhalten
wurde, wird eingelesen (Schritt S4). Wenn die Zählzeit geringer ist als die
vorbestimmte Zeit (erforderliche Reinigungszeit; und NEIN beim Schritt
S5), setzt der Computer die normale Prozessierung fort (Schritt
S6). Die normale Prozessierung schließt das Editieren eines Bearbeitungsprogramms,
das ein Basisprogramm für die
Werkzeugmaschine ist, die Steuerung zur Ausübung der Bearbeitung unter
Befolgung des Bearbeitungsprogramms sowie das Prozessieren zum Ausschalten
der Leistungszufuhr ein.
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Wenn
keine Anweisung gegeben wird, die Kühlmittelpumpe zu starten, oder
wenn eine Anweisung zum Stoppen der Kühlmittelpumpe gegeben wird
(JA beim Schritt S7), stoppt der Computer 24 die Kühlmittelpumpe 19 und
den Betriebsdauerzähltimer (Schritt
S8), dabei zum Schritt S4 voranschreitend. Wenn die Zählzeit die
vorbestimmte Zeit überschreitet
(JA beim Schritt S5), führt
der Computer 24 den Prozess zum Reinigen des Kühlmittelevakuierdurchgangs
aus (Schritt S10).
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7 zeigt
den Reinigungsprozess als eine Subroutine. Beim Reinigungsprozess
wird das Durchgangsveränderungsteil 18 automatisch
an der Spindel 6 befestigt, und Kühlmittel wird geliefert. Zuerst
wird das Durchgangsveränderungsteil 18 gesucht
(Schritt R1), was heißt,
dass eine Magazinziffer des Werkzeugmagazins 9, bei der
das Durchgangsveränderungsteil 18 angebracht
ist, gesucht wird. Beim Betrieb (JA beim Schritt R2) wird die Kühlmittelpumpe 19 gestoppt,
und der Zähltimer
wird ebenfalls gestoppt (Schritt R3). Der Werkzeughalter 7 wird
von der Spindel 6 entfernt, und das Durchgangsveränderungsteil 18 wird
an der Spindel 6 befestigt (Schritt R4). 1 zeigt
das Maschinenzentrum unter diesen Bedingungen. Das Durchgangsveränderungsteil 18 führt dazu,
dass unter diesen Bedingungen der Kühlmittelzufuhranschluss 15a mit
dem offenen Ende 6a in Verbindung steht. Dann wird die
Kühlmittelpumpe 19 gestartet
(Schritt R5). Als einem Ergebnis strömt Kühlmittel unter hohem Druck
(7MPa) durch den Hohlraum 6c und den Kühlmittelevakuierdurchgang 16,
wodurch der Kühlmittelevakuierdurchgang
zuverlässig
gereinigt wird.
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Nach
Ablauf der vorbestimmten Reinigungszeit (JA beim Schritt R6) wird
die Kühlmittelpumpe 19 gestoppt
(Schritt R7), und das Durchgangsveränderungsteil 18 wird
zum Werkzeugmagazin 19 zurückgebracht (Schritt R8). Der
zusammengezählte
Wert des Betriebsdauerzähltimers
wird zurückgesetzt (Schritt
R9), und der Reinigungsprozess wird beendet.
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Gemäß der vorangehenden
Ausführungsform
veranlasst das Durchgangsveränderungsteil 18 den
Kühlmittelzufuhranschluss 15a,
mit dem offenen Ende des Kühlmittelevakuierdurchgangs 16 in
Verbindung zu stehen. Wenn das Durchgangsveränderungsteil 18 an
der Spindel 6 befestigt ist, durchläuft folglich Kühlmittel,
das von der Kühlmittelpumpe 19 geliefert
wird, den Kühlmittelevakuierdurchgang 16. Folglich
kann der Kühlmittelevakuierdurchgang 16 gereinigt
werden. In diesem Fall wird die bereits ursprünglich bereitgestellte Kühlmittelzufuhreinrichtung wie
die Kühlmittelpumpe 19 zum
Reinigen des Kühlmittelevakuierdurchgangs
ausgenutzt. Folglich kann verhindert werden, dass die Größe der Werkzeugmaschine
erhöht
wird. Da die Kühlmittelzufuhreinrichtung
das Kühlmittel
unter hohem Druck liefert, können
darüber
hinaus Abscheidungen bei dem Kühlmittelevakuierdurchgang
zuverlässig
entfernt werden, wodurch der Reinigungseffekt verbessert werden
kann. Folglich kann verhindert werden, dass der Kühlmittelevakuierdurchgang 16 verengt
und verstopft wird.
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Da
das Durchgangsveränderungselement 18 entfernbar
an der Spindel 6 angebracht ist, kann es ferner von der
Spindel entfernt gehalten werden, während der Kühlmittelevakuierdurchgang 16 nicht gereinigt
zu werden braucht. Ferner weist das Durchgangsveränderungsteil 18 das
halterartige Element auf, das im wesentlichen den gleichen äußeren Aufbau
wie der Werkzeughalter 7 aufweist und am Montierloch 6a der
Spindel 6 befestigt werden kann. Folglich kann das Durchgangsveränderungsteil 18 auf
die gleiche Weise wie der Werkzeughalter 7 verwendet werden.
Das Durchgangsveränderungsteil 18 kann zum
Beispiel zusammen mit den anderen Werkzeugen am Werkzeugmagazin 9 befestigt
gehalten werden und verwendet werden, wenn die Reinigung erforderlich
ist. Darüber
hinaus kann das Durchgangsveränderungsteil 18 an
der Spindel 6 unter Verwendung des Montierlochs 6a befestigt
werden.
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Ferner
weist das Durchgangsveränderungsteil 18,
das das halterähnliche
Element einschließt, den
Verbindungsdurchgang 18b auf, der dem Kühlmittelzufuhranschluss 15a dazu
verhilft, mit dem offenen Ende des Kühlmittelevakuierdurchgangs 16 in Verbindung
zu stehen. Folglich steht der Kühlmittelzufuhranschluss 15a des
spindelseitigen Kühlmitteldurchgangs 15 mit
dem offenen Ende des Kühlmittelevakuierdurchgangs 16 in
Verbindung, wann das Durchgangsveränderungsteil 18 am
Montierloch 6a der Spindel 6 befestigt ist.
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Da
der Computer 24 als Beurteilungseinrichtung zum Beurteilen
der Zeit dient, wenn die Spindel 6 eine Reinigung benötigt, kann
ferner der Kühlmittelevakuierdurchgang 16 durch
das Durchgangsveränderungselement 18 bei
einem geeigneten Zeitpunkt gereinigt werden. In diesem Fall beurteilt
darüber
hinaus der Computer 24, dass die Spindel 6 eine
Reinigung benötigt,
wenn die zusammengezählte
Kühlmittelzufuhrzeit
die vorbestimmte Zeit erreicht. Folglich kann die Zeit, wenn der
Kühlmittelevakuierdurchgang 16 eine
Reinigung benötigt,
passend bestimmt werden.
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Wenn
der Computer 24 die Zeit beurteilt, wann die Spindel 6 eine
Reinigung benötigt,
wird weiterhin das Durchgangsveränderungsteil 18 automatisch
an der Spindel 6 befestigt, so dass das Kühlmittel
zur Spindel geliefert wird. Somit kann ein aufeinanderfolgender
Betrieb von der Beurteilung der Reinigungszeit bis zum Reinigen
des Kühlmittelevakuierdurchgangs
automatisch durchgeführt
werden, wodurch der Anwender seine oder ihre Arbeit sparen kann.
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8 veranschaulicht
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der zweiten Ausführungsform wird die Anzeigevorrichtung 41 als Informationseinrichtung
verwendet. Bei der Beurteilung, dass die gezählte Zeit, die durch den Betriebsdauerzähltimer
erhalten wurde, die vorbestimmte Zeit überschritten hat (die Zeit,
wann die Reinigung durchzuführen
ist; Schritt S5), steuert der Computer 24 die Anzeigevorrichtung 41 an,
so dass eine Warnung angezeigt wird, dass eine Reinigung durchzuführen ist
(informieren; Schritt S20). Folglich kann der Anwender die Information über die
Zeit erhalten, wann die Reinigung durchzuführen ist. Die Informationseinrichtung
kann ein Brummton, ein oder mehrere lichtemittierenden Elemente,
eine Ton erzeugende Vorrichtung sein, die sich von der Anzeigevorrichtung unterscheidet.
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9 veranschaulicht
eine dritte Ausführungsform
der Erfin dung. Die Durchgangsveränderungseinrichtung 51 ist
in der dritten Ausführungsform
in einem Werkzeughalter 52 gebildet. Genauer gesagt schließt der Werkzeughalter 52 einen
Haltekörper 52a und
eine Ziehnase 52b ein, die auf dem entfernten Ende des
Haltekörpers 52a montiert
ist. Die Ziehnase 52b ist mit einem im allgemeinen T-förmigen Verbindungsdurchgang 51 gebildet,
der die Durchgangsveränderungseinrichtung 51 bildet.
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Gemäß der dritten
Ausführungsform
kann der Werkzeughalter 52 als die Durchgangsveränderungseinrichtung 51 verwendet
werden, da sie im Werkzeughalter gebildet ist. Als einem Ergebnis braucht
keine zusätzliche
Durchgangsveränderungseinrichtung
bereitgestellt werden, und folglich kann eine Kostenreduktion erreicht
werden, und es kann verhindert werden, dass sich die Anzahl der
Komponenten erhöht.
In diesem Fall ist ein Werkzeughalter, der kein Kühlmittel
benötigt,
als Werkzeughalter 52 geeignet.
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Ferner
kann in der dritten Ausführungsform die
Ziehnase 52b als die Durchgangsveränderungseinrichtung 51 verwendet
werden. Als einem Ergebnis ist eine zusätzliche Durchgangsveränderungseinrichtung
nicht erforderlich, und darüber
hinaus kann der Werkzeughalter 52 als der die Durchgangsveränderungseinrichtung
lediglich durch die Veränderung der
Ziehnase 52 verwendet werden.
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10 veranschaulicht
eine vierte Ausführungsform
der Erfindung. In der vierten Ausführungsform weist die Durchgangsveränderungseinrichtung einen
Deckel 61 auf, der das Montierloch 6a schließt. An seiner
oberen Seite weist der Deckel 61 eine Dichtung 61a auf.
Der Deckel 61 ist am unteren Ende der Spindel 6 mittels
Schrauben (nicht gezeigt) so entfernbar montiert, dass das Befestigungsloch 6a geschlossen
wird. Der Deckel 61 weist ferner ein Kühlmittelfreisetzungsloch 61b auf,
welches so gebildet ist, dass es dem anderen (zweiten) offenen Ende 16b des
Kühlmittelevakuierdurchgangs 16 entspricht.
Als ein Ergebnis kann die Konstruktion der Durchgangsveränderungseinrichtung
vereinfacht werden.
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11 und 12 veranschaulichen
eine fünfte
Ausführungsform
der Erfindung. In der fünften Ausführungsform
ist die Durchgangsveränderungseinrichtung 71 auf
dem Arbeitstisch 10 bereitgestellt. Die Durchgangsveränderungseinrichtung 71 umfasst eine
Montierplatte 71a, ein Element 71b mit im wesentlichen
derselben Form wie der Werkzeughalter ohne einem Teil, der der Ziehnase
entspricht, sowie eine Spritzverhinderungswand 71c, die
um das Element 71b herum zum Verhindern des Verspritzens von
Kühlmittel
bereitgestellt ist. Die Montierplatte 71a und der Arbeitstisch 10 sind
mit jeweiligen Kühlmittelfreisetzungslöchern 71d gebildet.
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Gemäß der fünften Ausführungsform
kann die Durchgangsveränderungseinrichtung 71 an
der Spindel 6 angebracht werden, wenn die Spindel 6 und
der Arbeitstisch aufeinander ausgerichtet werden. Dieser Aufbau
ist geeignet zum automatischen Reinigen des Kühlmittelevakuierdurchgangs 16.
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In
der ersten Ausführungsform
wird die Betriebszeit der Kühlmittelpumpe
gezählt.
Wenn die gezählte
Zeit die vorbestimmte Zeit übersteigt,
beurteilt der Computer, dass eine Reinigung durchzuführen ist.
Wenn eine gezählte
Betriebszeit des Werkzeugs jedoch eine vorbestimmte Zeit erreicht
hat, kann der Computer beurteilen, dass eine Reinigung durchzuführen ist.
In diesem Fall werden, wie in der sechsten Ausführungsform der Erfindung in 13 gezeigt, Daten
von Werkzeugarten, für
die die Kühlmittelpumpe
verwendet wird, jeweils bezüglich
der Magazinziffer des Werkzeugmagazins gespeichert, und es werden
die Daten der Zeit für
das Werkzeug der spezifizierten Magazinziffer als Zählwert gespeichert. 13 zeigt
die Inhalte, die durch den RAM 23 des Computers 24 gespeichert
werden. In diesem Fall werden eine Vielzahl von Werkzeugen verwendet, und
folglich entscheidet der Computer, wenn der Gesamtzählwert, der
durch das Zusammenaddieren der gezählten Zeiten aller Werkzeuge
die vorbestimmte Zeit übersteigt,
dass die Reinigung durchzuführen
ist. Als einem Ergebnis wird die gelieferte Kühlmittelmenge erhalten, und
folglich kann die Zeit erhalten werden, wann der Kühlmittelevakuierdurchgang
verengt und zugesetzt wird. Wenn lediglich ein Werkzeug, für das die
Kühlmittelpumpe
verwendet wird, bereitgestellt wird, kann die gezählte Betriebszeit
dieses Werkzeugs verwendet werden.
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Ferner
kann der Computer beurteilen, dass eine Reinigung durchzuführen ist,
wenn die Zahl der Betriebsgänge
des Werkzeugs, zu dem das Kühlmittel
geliefert wird, einen vorbestimmten Wert erreicht. Ferner kann der
Kühlmittelzufuhrdruck
gewechselt werden von einem Fall, wo das Werkzeug betrieben wird,
zu einem anderen Fall, wo das Werkzeug gereinigt wird. In diesem
Fall kann der Druck leicht verringert werden, wenn die Reinigung
durchgeführt
wird. Ferner kann die Seite des Arbeitstisches anstelle der Seite
der Spindel in den X-, Y- und Z-Richtungen bewegt werden. Zusätzlich kann
sich die Spindel in der horizontalen Richtung erstrecken und darin
bewegt werden.
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Die
vorangehende Beschreibung und die Zeichnungen haben lediglich beschreibenden
Charakter für
die Prinzipien der vorliegenden Erfindung und sind nicht als einschränkend zu
verstehen. Verschiedentliche Veränderungen
und Modifikationen werden dem Fachmann klar sein. Merkmale, die oben
in Bezug auf einzelne Ausführungsformen
beschrieben wurden, können
kombiniert werden.