DE102008007293A1

DE102008007293A1 - Operating head for automatic machine tool e.g. for machining titanium and steel, has interchangeable chuck, removably mounted on body on main support, which rotates around axis oblique to axis of body that is oblique to axis of support

Info

Publication number: DE102008007293A1
Application number: DE200810007293
Authority: DE
Inventors: Armando Corsi
Original assignee: Tecniche Industriali Srl
Current assignee: Breton SpA
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2008-02-02
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2028-02-03
Also published as: DE102008007293B4

Abstract

An operating head has a rotational main support (3) mounted on a sleeve (2) movable along a set of three Cartesian axes, a body (7) mounted on the support and rotational about an axis (A) oblique with respect to the axis (C) of the main support, and an interchangeable chuck (11) removably mounted on the body and rotational around an axis oblique with respect to the axis of the body.

Description

Die vorliegende Erfindung schlägt einen Aufspannkopf für automatische Werkzeugsmaschinen vor, der aus einem ersten Teil besteht, der sich in einer zu dem Hauptträger der Werkzeugmaschine parallelen Achse dreht, während sich der zweite Teil auf dem ersten in einer um 45° geneigten Ebene dreht. Die Drehung der zweiten Einheit wird von einem Gleichstrommotor in Kombination mit einer Zahnradübertragung und Vorrichtungen bekannter Art zur Beseitigung der mechanischen Spiele gesteuert.The present invention proposes a clamping head for automatic machine tools, which consists of a first part, which in one to the main carrier the machine tool turns parallel axis while the second part on the first in a 45 ° inclined Plane turns. The rotation of the second unit is by a DC motor in combination with a gear transmission and devices of known type for the elimination of mechanical Games controlled.

Der Endbereich der zweiten Einheit hat eine Ebene, die parallel oder normal zu dem Hauptträger verläuft, der mit Anschlüssen für die Übertragung von elektrischen und hydraulischen Signalen, mit Ringen mit Referenz-Stirnverzahnung und Arretiersystemen versehen ist, um, je nach den Anforderungen der Bearbeitung, sowohl eine mechanische Spindel, welche die Bewegung über eine kinematische Leistungskette mit hohen Drehmomenten an der Spindel aufnimmt, als auch eine Motorspindel mit einem Motor, der gebildet ist von einem Rotor, der mit der Spindel fest verbunden ist, und einem Stator, der mit der austauschbaren Spindelstock-Einheit fest verbunden ist, zu montieren.Of the End portion of the second unit has a plane that is parallel or normal to the main carrier runs, the with connections for the transmission of electrical and hydraulic signals, with rings with reference spur toothing and locking systems is provided to, depending on the requirements the machining, both a mechanical spindle, which movement over a kinematic power chain with high torque at the spindle takes up, as well as a motor spindle with a motor, which formed is of a rotor, which is firmly connected to the spindle, and a stator attached to the interchangeable headstock unit is connected to assemble.

Dieses Merkmal gestattet eine Nutzung der automatischen Werkzeugmaschine sowohl für die Bearbeitung von hoch widerstandsfähigen Materialien, wie Titan oder Stahl, oder für die Durchführung von Schruppvorgängen mit mittlerer Geschwindigkeit und hohem Materialabtrag, wie beispielsweise Stanzen (mechanische Spindel), als auch für die Durchführung von Bearbeitungen bei hoher Geschwindigkeit an Leichtlegierungen oder die Durchführung von Schlichtvorgängen bei hoher Geschwindigkeit an jeder Art von Material (Motorspindel).This Feature allows use of the automatic machine tool as well as the machining of highly resistant materials, such as titanium or steel, or for the implementation of roughing operations with medium speed and high material removal, such as Punching (mechanical spindle), as well as for the implementation of Machining at high speed on light alloys or the implementation of finishing operations at high speed on any type of material (motor spindle).

Diese Erfindung gestattet eine zweifache Nutzung der Maschine, wobei die Auswechselung des gesamten Kopfs mit erster Achse, zweiter Achse und Spindel vermieden wird, wie dies bei vielen bekannten Geräten der Fall ist, bei denen der Übergang von einer Bearbeitung mit hoher Leistung zu einer Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit mit dem Austausch der gesamten Kopfeinheit verbunden ist.These Invention allows a dual use of the machine, the Replacement of the entire head with the first axis, second axis and Spindle is avoided, as is the case with many known devices Case is where the transition from a high performance machining to a high machining Speed associated with the replacement of the entire head unit is.

Der Vorteil dieser Erfindung bringt Bearbeitungszeiten und Kosten mit sich, die gegenüber den Begebenheiten bei den bekannten Systemen um bis zu 80% reduziert sind.Of the Advantage of this invention brings with it processing times and costs yourself, the opposite reduced the events in the known systems by up to 80% are.

Automatische Werkzeugmaschinen zum Fräsen, die für die Durchführung von spanenden Bearbeitungen verwendet werden, enthalten einen Träger, der entlang einem Satz von drei orthogonalen Achsen beweglich ist, wobei an dem Träger ein Aufspannkopf mit Spindeleinheit montiert ist, der mit zwei Freiheitsgraden versehen ist. Diese letzte kann von einer mechanischen Spindel oder von einer Motorspindel gebildet sein, an der jeweils die für die durchzuführende Bearbeitung notwendigen Werkzeuge montiert werden.automatic Machine tools for milling, the for the implementation used by machining operations, contain a carrier, the being movable along a set of three orthogonal axes, wherein on the carrier a clamping head with spindle unit is mounted, with two degrees of freedom is provided. This last can be from a mechanical spindle or be formed by a motor spindle, at the respectively for the processing to be performed necessary tools are mounted.

Der Aufbau und die Merkmale dieser Aufspannköpfe variieren im Wesentlichen in Abhängigkeit davon, ob sie dafür vorgesehen sind, an harten Materialien, wie Titan oder Stahl, Bearbeitungen mit hoher Leistung mit einem Werkzeug mit hohem Abtrag durchzuführen, das aus diesem Grund relativ langsame Drehungen, zwischen 10 und 1.000 Umdrehungen/Minuten bis maximal 3.000 Umdrehungen/Minute, aufweist, wobei große Mengen hoch widerstandsfähigen Materials abgetragen werden und an das Gestell der Werkzeugmaschine somit hohe Reaktionskräfte und Vibrationen übertragen werden.Of the The structure and characteristics of these clamping heads vary substantially dependent on whether they are for it are provided on hard materials, such as titanium or steel, machinings perform with high performance with a tool with high stock removal for this reason, relatively slow rotations, between 10 and 1,000 Revolutions / minutes to a maximum of 3,000 revolutions / minute, being big Quantities of highly resistant Material are removed and attached to the frame of the machine tool thus high reaction forces and transmit vibrations become.

Wenn an den gleichen Werkstücken hingegen Schlichtbearbeitungen oder auch komplexe Bearbeitungen an Leichtlegierungen durchzuführen sind, muss sich das Werkzeug mit hohen Geschwindigkeiten, von 4–5.000 bis 20–30.000 Umdrehungen/Minute, drehen, wobei der Materialabtrag gering oder mittel ist und die Reaktionskräfte niedrig sind.If on the same workpieces however, simple finishing or complex machining to be carried out on lightweight alloys, The tool needs to run at high speeds, from 4-5,000 to 20-30000 Revolutions / minute, rotate, with material removal low or is medium and the reaction forces are low.

Auch werden diese motorbetriebenen Spindeln sowohl bei Schruppbearbeitungen als auch bei Schlichtbearbeitungen mit wiederum hoher Geschwindigkeit an Leichtmaterialien, im Wesentlichen Aluminium, eingesetzt.Also These motorized spindles are used both for roughing as well as finishing operations with again high speed used on light materials, essentially aluminum.

Die Kräfte, denen das Werkzeug während dieser verschiedenen Bearbeitungsarten ausgesetzt ist und die an das Gestell und die davor befindlichen Vorrichtungen übertragen werden, erfordern den Einsatz von Spindeln mit unterschiedlichen Merkmalen und Abmessungen, was die Herstellung unterschiedlicher Aufspannköpfe mit sich bringt.The forces which the tool during this various types of processing is suspended and attached to the frame and the devices in front of it are required the use of spindles with different features and dimensions, which brings the production of different clamping heads with it.

Wenn von einer Bearbeitung mit hoher Leistung zu einer Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit übergangen werden soll, muss nach dem derzeitigen Stand der Technik im Wesentlichen der gesamte Aufspannkopf ausgetauscht werden, was mit sehr hohen Kosten verbunden ist.If from high-performance editing to editing passed over high speed should be, according to the current state of technology in essence the entire clamping head to be replaced, which is very expensive connected is.

All dies führt aufgrund der höheren Produktionszeiten, der Notwendigkeit von zwei oder mehr Aufspannköpfen mit der jeweiligen Kinematik dementsprechend selbst dann zu einer Erhöhung der Gesamtkosten, wenn für die Bearbeitungen mit hoher Leistung und hoher Drehzahl bei geringer bis mittlerer Geschwindigkeit für das Schruppen bzw. hoher Geschwindigkeit für das Schlichten und/oder für Bearbeitungen von Leichtlegierungen oder andere zusätzliche Bearbeitungen zwei oder mehr separate Maschinen zu verwenden sind.Alles this leads to due to the higher Production times, the need of two or more jigs with The kinematics accordingly, even then to an increase in Total cost, if for the high power, high speed machining operations at low to medium speed for the roughing or high speed for finishing and / or for machining of light alloys or other additional machining two or more separate machines are to be used.

Dieses Problem wird nun durch die vorliegende Erfindung gelöst, die einen Aufspannkopf für automatische Werkzeugmaschinen vorschlägt, bei dem die Spindeleinheit gegenüber der zweiten Einheit getrennt und austauschbar vorgesehen ist, die sich um 360° in einem Winkel von 45° zu der Haupteinheit drehen kann, die sich ihrerseits um ±360° gegenüber dem Hauptträger drehen kann.This Problem is now solved by the present invention, which a clamping head for automatic Suggests machine tools, in which the spindle unit opposite the second unit is provided separately and interchangeably around 360 ° in at an angle of 45 ° turn the main unit, which in turn by ± 360 ° relative to the main carrier can turn.

Diese besondere Architektur, bei der die zweite Einheit, welche die verschiedenen auswechselbaren Spindeln trägt, in einem Winkel von 45° relativ zu der ersten montiert ist, gestattet die direkte Übertragung der Bearbeitungskräfte auf den Hauptträger und weist den weiteren Vorteil auf, dass mit einer einzigen Drehung der zweiten Achse um 180° von einer Bearbeitung mit horizontaler Achse zu einer Bearbeitung mit vertikaler Achse übergegangen werden kann, und zwar ohne gegenseitige Störungen und Hubverluste der Einheiten, wobei der Spindelstockkopf in der Mitte einer Gabel montiert ist oder die Spindel frei montiert ist, wie bei Köpfen mit 2 Achsen mit einer einzigen Schulter.These special architecture, in which the second unit, the various wearing replaceable spindles, at an angle of 45 ° relative mounted to the first, allows direct transmission the machining forces on the main carrier and has the further advantage that with a single turn the second axis by 180 ° from a horizontal axis edit to a vertical edit Axis be transferred can, without mutual interference and lifting losses of Units, with the headstock head mounted in the middle of a fork or the spindle is freely mounted, as with heads 2 axes with a single shoulder.

In diesen Fällen muss nämlich stets ein Verlust an Arbeitsraum berücksichtigt werden, der dem Abstand zwischen der zweiten Rotationsachse und dem Stirnbereich der Spindel, der im Allgemeinen als „Pivot Point" definiert ist, entspricht, der den Hersteller der Maschine dazu zwingt, die den linearen Achsen der automatischen Werkzeugmaschinen zugehörigen Hube um das Zweifache des Werts des „Pivot Point" zu erhöhen, damit die Spindel den gesamten Arbeitsbereich abdeckt. All dies führt zu einer weiteren Steigerung der Kosten.In these cases must be always be considered a loss of working space, the distance between the second axis of rotation and the end region of the spindle, generally referred to as a "pivot Point "defined is, which forces the manufacturer of the machine, the Hube associated with the linear axes of automatic machine tools to increase twice the value of the "Pivot Point" so that the spindle covers the entire working area. All this leads to another Increase in costs.

Eine sehr wichtige Tatsache ist ferner, dass die kombinierte Drehung der ersten und zweiten Einheit gemäß bekannten trigonometrischen Formeln die kontinuierliche Ausrichtung der Achse der Spindel im Raum gestattet, so dass Bearbeitungen an Teilen mit beliebiger Form oder Größe mit 5 Achsen gleichzeitig möglich sind, und zwar ohne gegenseitige Störung, aber mit der Möglichkeit, Bearbeitungen mit hoher Leistung mit niedrigen Drehzahlen und hohen Drehmomenten und, durch allei nigen Austausch der Spindeleinheit, Bearbeitungen bei hoher Geschwindigkeit durchzuführen.A very important fact is further that the combined rotation the first and second units according to known trigonometric Formulas the continuous alignment of the axis of the spindle in Space allows, making edits to parts of any shape or size with 5 Axles possible at the same time are, without mutual interference, but with the possibility High power machining with low speeds and high speeds Torques and, by a simple replacement of the spindle unit, Performing operations at high speed.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung beruht auf der Tatsache, dass bei Wartungsarbeiten an einer der Spindeleinheiten nicht die gesamte Anlage angehalten werden muss, da dank des automatischen Austauschs der Spindeleinheiten die Bearbeitung durch die automatische Werkzeugmaschine ohne Ausfallzeiten fortgesetzt werden kann, die zuweilen auch 15 Tage betragen und von Seiten der Endbenutzer der Anlage als üblich angesehen werden.One Another advantage of the present invention is based on the fact that during maintenance work on one of the spindle units not the entire system must be stopped, thanks to the automatic Replacing the spindle units the machining by the automatic Machine tool can be continued without downtime, the sometimes 15 days and by the end users of the Plant as usual be considered.

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Einbeziehung der beigefügten Figuren rein beispielhaft und nicht erschöpfend im Detail beschreiben; es zeigen:The The present invention will now be described with reference to the attached figures describe in a purely exemplary and not exhaustive detail; show it:

1 im Querschnitt einen 45-Grad-Kopf entsprechend der Erfindung, wobei die mechanische Spindeleinheit vertikal angeordnet ist; 1 in cross section a 45 degree head according to the invention, wherein the mechanical spindle unit is arranged vertically;

2 die Vorderansicht desselben 45-Grad-Aufspannkopfs gemäß 1, welche die Anordnung der Anschlüsse zum Arretieren der verschiedenen Spindeleinheiten und der jeweiligen hydraulischen und elektrischen Versorgungen zur Steuerung der Funktionsmechanismen zeigt; 2 the front view of the same 45-degree clamping head according to 1 showing the arrangement of the terminals for locking the various spindle units and the respective hydraulic and electrical supplies for controlling the functional mechanisms;

3 einen Teilquerschnitt des 45-Grad-Kopfes entsprechend der Erfindung, an dem nach dem automatischen Aus tausch eine Motorspindel montiert ist, wobei die zweite Einheit um 180° gedreht und die Spindelachse horizontal angeordnet ist; 3 a partial cross section of the 45-degree head according to the invention, on which after the automatic exchange from a motor spindle is mounted, wherein the second unit is rotated by 180 ° and the spindle axis is arranged horizontally;

4 den Querschnitt der Motorspindel; 4 the cross section of the motor spindle;

5 die Vorderansicht der Motorspindel mit der Anordnung der Anschlüsse zum Arretieren und der jeweiligen hydraulischen und elektrischen Versorgungen, die in derselben Position wie bei der mechanischen Spindel angeordnet sind. 5 the front view of the motor spindle with the arrangement of the terminals for locking and the respective hydraulic and electrical supplies, which are arranged in the same position as in the mechanical spindle.

Unter Einbeziehung von 1 ist mit 1 ein Aufspannkopf entsprechend der Erfindung in seiner Gesamtheit bezeichnet, der an der Pinole 2 montiert ist, wobei die Möglichkeit besteht, eine erste Einheit 3 um eine erste, mit dem Buchstaben „C" bezeichnete Achse zu drehen, welche die Drehung der ersten Einheit 3 mit Hilfe eines Drehmomentmotors 4 steuert, dessen Stator fest mit der Pinole 2 verbunden ist, während der Rotor 5 die Drehung der ersten Einheit 31 auf einem Lager 6 steuert. Eine zweite Einheit 7 dreht sich auf einem Lager 8 um eine zweite Achse, die gegenüber der ersten um 45° geneigt ist und mit dem Buchstaben „A" bezeichnet ist. Die Drehung wird von einer Kinematik gesteuert, die von einem Gleichstrommotor, einem Untersetzungsgetriebe und Zahnrädern gebildet ist, die in ihrer Gesamtheit mit 9 bezeichnet sind, die in einen Kranz 10 eingreifen, der fest mit der Einheit 7 verbunden ist.Including 1 is with 1 a clamping head according to the invention in its entirety referred to the quill 2 is mounted, with the possibility of a first unit 3 to rotate a first axis labeled "C" indicating the rotation of the first unit 3 with the help of a torque motor 4 controls its stator firmly with the quill 2 is connected while the rotor 5 the rotation of the first unit 31 on a warehouse 6 controls. A second unit 7 turns on a camp 8th about a second axis which is inclined by 45 ° with respect to the first one and is designated by the letter "A." The rotation is controlled by a kinematics formed by a DC motor, a reduction gear and gears, which in their entirety 9 are designated in a wreath 10 intervene firmly with the unit 7 connected is.

An der Einheit 7 ist die austauschbare mechanische Spindelstockeinheit 11 mit einer Motorspindel angeordnet, die in 4 veranschaulicht ist.At the unit 7 is the replaceable mechanical headstock unit 11 arranged with a motor spindle, in 4 is illustrated.

Eine Welle 12, die mit einem Leistungsmotor mit Drehmomentverstärker verbunden ist, die in der Figur nicht dargestellt sind, überträgt die Bewegung mittels eines Kegelradpaares 13 auf eine zweite Welle 14, die um 45° geneigt ist und sich in der Achse „A" dreht.A wave 12 , which is connected to a power motor with torque amplifier, which are not shown in the figure, transmits the movement by means of a bevel gear pair 13 on a second wave 14 , which is inclined by 45 ° and rotates in the axis "A".

Die Welle 14 trägt im Endbereich ein zweites Paar Kegelräder 15 und 16, wovon das erste (15) an der zweiten Einheit 7 gelagert bleibt, wohingegen das zweite (16) fest mit der Spindeleinheit 11 verbunden ist und die Spindel 7 direkt zur Drehung antreibt.The wave 14 carries in the end a second pair of bevel gears 15 and 16 of which the first one (15) on the second unit 7 stored, whereas the second (16) fixed to the spindle unit 11 connected and the spindle 7 directly to the rotation drives.

Die Beziehung und der präzise Eingriff der Zahnräder 15 und 16 wird über ein Paar Ringe mit Frontverzahnung 18 bewirkt, die auch die präzise und wiederholbare Winkelpositionierung der gesamten Spindeleinheit 11 bewirken.The relationship and the precise engagement of the gears 15 and 16 comes with a pair of front-toothed rings 18 which also causes the precise and repeatable angular positioning of the entire spindle unit 11 cause.

In 2 ist das Fenster 19 dargestellt, über welches das Zahnrad 15 mit dem Zahnrad 16 in Eingriff kommt, wenn die mechanische Spindel 11 montiert wird, und das hingegen frei bleibt, wenn die Motorspindel 20 montiert wird, wie in 3 veranschaulicht.In 2 is the window 19 represented over which the gear 15 with the gear 16 engages when the mechanical spindle 11 mounted, and which remains free when the motor spindle 20 is mounted as in 3 illustrated.

Die beiden oder mehreren Spindelstockgruppen 11 und 20 sind daher über die doppelte Stirnverzahnung 18 auf die zweite Einheit 7 montiert und bezogen und mit einer Reihe von Bolzen mit umgekehrtem Kernanstieg 21 arretiert, die entsprechend den Anforderungen angeordnet werden, die durch ihren physikalischen Platzbedarf vorgegeben sind.The two or more headstock groups 11 and 20 are therefore about the double spur toothing 18 to the second unit 7 mounted and upholstered and with a series of bolts with reverse core rise 21 locked, which are arranged according to the requirements that are dictated by their physical space requirements.

An den beiden korrespondierenden Seiten des Anschlusses der Spindeleinheiten 11 und 20 sind eine Reihe von hydraulischen Anschlüssen 22 und elektrischen Anschlüssen 23 bekannter Art vorgesehen (2 und 5) für den Anschluss der verschiedenen hydraulischen Verbraucher für das Arretieren bzw. die Zuführungen von Flüssigkeit und Strom für die Stromanschlüsse der Motorspindel und für die verschiedenen Sicherheits- und Winkelpositionierungssysteme.At the two corresponding sides of the connection of the spindle units 11 and 20 are a series of hydraulic connections 22 and electrical connections 23 known type ( 2 and 5 ) for the connection of the various hydraulic consumers for the locking and the supply of liquid and electricity for the power connections of the motor spindle and for the various safety and angular positioning systems.

Wie der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlich zu entnehmen ist, lässt sich die Spindelstockeinheit 11 leicht abnehmen, da sie an den Übertragungsvorrichtungen lediglich mit Hilfe einer Kupplung angeschlossen wird, die dafür vorgesehen ist, die beiden Teile in Kontakt zu bringen und sie mit einer einfachen geradlinigen Zustellbewegung festzuklemmen, was es ermöglicht, sie von der Einheit 7 abzunehmen, ohne irgendein Teil des Kopfes demontieren zu müssen, sondern indem auf die Klemmen 24 eingewirkt wird, um die Bolzen oder Einspannzapfen 21 freizugeben, wodurch die elektrischen und hydraulischen Anschlüsse mit einer einfachen linearen Rückstellbewegung abgeklemmt werden.As can be clearly seen from the description and the accompanying drawings, the headstock unit can be used 11 easy to remove because it is connected to the transmission devices only by means of a coupling which is intended to bring the two parts into contact and clamp them with a simple rectilinear feed motion, allowing them from the unit 7 to remove without having to disassemble any part of the head, but by putting on the clamps 24 is acted upon by the bolts or clamping pins 21 release, which disconnects the electrical and hydraulic connections with a simple linear return movement.

Die Spindeleinheit 11 kann daher einfach und schnell gegen eine oder mehrere verschiedene Motorspindeln ausgetauscht werden, die gleiche Anschlüsse haben und verschiedene Bearbeitungen und/oder Bearbeitungen zusätzlich zu den Bearbeitungen durchführen können, die mit der mechanischen Leistungsspindel durchgeführt wurden.The spindle unit 11 Therefore, it can easily and quickly be exchanged for one or more different motor spindles, which have the same connections and can perform various machining and / or machining operations in addition to the machining done with the mechanical power spindle.

Die Rotationsachsen „C" und „A" sind ferner versehen mit (nicht dargestellten) Messsystemen, welche die kontinuierliche Positionierung mit einer Genauigkeit von einem Tausendstel Grad gestatten, und mit (nicht dargestellten) Winkelarretiersystemen, welche auf präzise Weise die Arretierung der Spindelachse in jeder Position im Raum gestatten, um dann im definierten „3 + 2"-Modus zu arbeiten, d. h. drei freie lineare Achsen, die von den ISO-Normen mit X, Y und Z bezeichnet sind, während die beiden polaren Achse, die mit C und A bezeichnet sind, in vorab festgelegten Neigungen arretiert sind.The Rotation axes "C" and "A" are also provided with (not shown) measuring systems which the continuous Positioning with an accuracy of one-thousandth of a degree permit and with (not shown) Winkelarretiersystemen, which on precise Lock the spindle axis in any position in the room then work in the defined "3 + 2" mode, i.e. three free ones linear axes, denoted by the ISO standards with X, Y and Z. are while the two polar axes, designated C and A, in advance fixed inclinations are arrested.

Bei Bearbeitungen mit fünf Achsen gleichzeitig hingegen verändern die Motoreinheiten 4 und 9 den Winkel der Achse der Spindeleinheit über die kombinierte Drehung der Achsen „C" und „A" und durch Steuerung, über numerische Steuerung, auch die drei linearen Achsen der Werkzeugmaschine, die von den ISO-Normen üblicherweise als „X", „Y", „Z" festgelegt sind.For machining with five axes simultaneously, however, the motor units change 4 and 9 the angle of the axis of the spindle unit through the combined rotation of the axes "C" and "A" and by control, via numerical control, also the three linear axes of the machine tool, usually referred to by the ISO standards as "X", "Y" , "Z" are fixed.

Der Aufspannkopf entsprechend der Erfindung bietet daher den erheblichen Vorteil, dass in einer Zeit von weniger als einer Minute ein Spindeltyp gegen einen vollkommen anderen ausgewechselt werden kann, insbesondere eine Leistungsspindel gegen eine Motorspindel zum Schlichten und umgekehrt.Of the Clamping head according to the invention therefore offers the considerable Advantage that in a time of less than a minute a spindle type against a completely different, in particular a power spindle against a motor spindle for finishing and vice versa.

Für Bearbeitungen mit hoher Leistung wird die mechanische Spindel mit geradliniger Bewegung zur Abstützung gegen den Körper 7 gebracht, wobei die Ringe mit Stirnverzahnung dessen präzise Positionierung sicherstellen und die Zahnungen des Paars von Kegelrädern 15 und 16 über die entsprechenden Fenster, die einander gegenüberliegen, miteinander in Eingriff kommen.For high-power machining, the mechanical spindle is used to support the body in a straight-line motion 7 brought with the spur gear teeth to ensure its precise positioning and the serrations of the pair of bevel gears 15 and 16 via the corresponding windows, which face each other, engage each other.

Von einem Elektromotor mit Drehzahlbegrenzer und Drehmomentverstärker (der in der Figur nicht dargestellt ist) wird die Bewegung auf die Welle 12 und von dort über das Kegelradpaar 13 und die Welle 14 auf die Zahnräder 15 und 16 und somit auf die Welle der Spindel 11 übertragen.From an electric motor with speed limiter and torque amplifier (which is not shown in the figure), the movement is on the shaft 12 and from there via the bevel gear pair 13 and the wave 14 on the gears 15 and 16 and thus on the shaft of the spindle 11 transfer.

Sofern es notwendig ist, zu Schlichtarbeiten überzugehen, reicht es aus, die Klemmen 24 zu lösen, um die mechanische Spindel zu entfernen, die dann leicht gegen eine Motorspindel geeigneter Art ausgetauscht werden kann, die wiederum mit Ring mit Stirnverzahnung 18 und mit Einspannzapfen 21 versehen ist, die von den Klemmen 24 in Eingriff gebracht werden.If it is necessary to go to finishing work, it is sufficient to clamps 24 in order to remove the mechanical spindle, which can then be easily exchanged for a motor spindle of suitable type, which in turn with ring with spur toothing 18 and with clamping pin 21 is provided by the terminals 24 be engaged.

Die Motorspindel nimmt die Stromversorgung über die Kontakte 23 auf, die an dem Körper 7 vorhanden sind, und auch die Versorgung mit Flüssigkeit, beispielsweise Kühlflüssigkeit, Drucköl für die Arretierung usw., wird über die Kontakte 22 wiederum am Körper 7 zugeführt.The motor spindle takes the power supply via the contacts 23 on that on the body 7 are present, and also the supply of liquids For example, coolant, pressure oil for locking, etc., via the contacts 22 again on the body 7 fed.

Claims

Automatic machine tool clamping head, characterized in that it is provided with: 3 ) rotatably mounted about a first axis C on a support movable along a set of three Cartesian axes; • a body ( 7 ) attached to the support ( 3 ) is rotatably mounted about a second axis A, which is inclined relative to the first axis C by 45 °; • a replaceable spindle unit ( 11 ) attached to the body ( 7 ) is detachably mounted, wherein the axis of rotation relative to the second axis A is inclined by 45 °.

Clamping head according to claim 1, characterized in that the spindle unit ( 11 ) may be both a mechanical power spindle and a motor spindle.

Clamping head according to claim 2, characterized in that inside the first body ( 3 ) and the second body ( 7 ) arranged mechanical means ( 12 . 13 . 14 . 15 - 16 ) for transmitting the power to the spindle unit ( 11 ) and tel ( 23 ) are provided for transmitting the electric power to the motor spindle.

Clamping head according to claim 3, characterized in that rapid connection means ( 21 . 24 ) for attaching the spindle unit to the body ( 7 ) are provided.

Clamping head according to claim 4, characterized in that the quick connection means of a plurality of hydraulic clamps ( 24 ) formed on the body ( 7 ) are mounted and are provided for the existing on the spindle unit clamping pin ( 21 ).

Clamping head according to one of the preceding claims, characterized in that it is provided with: 12 ) attached to the first body ( 3 ) is mounted and receives the movement of a power motor, which is arranged in front of the clamping head; • a bevel gear pair ( 13 ), which moves on a wave ( 14 ) which is inclined by 45 ° with respect to the first shaft and by the first body ( 3 ) to the second body ( 7 ) runs; A second bevel gear pair, which is formed by a first gear wheel 15 ) on the shaft ( 14 ) is mounted, and a second gear ( 16 ) attached to the shaft of the spindle ( 11 ) is stored; • where in the structure of the body ( 7 ) and the spindle ( 11 ) Windows are formed with the gears ( 15 . 16 ) such that at least one of them projects partially out of the window so that the gears ( 15 and 16 ) come into engagement when the spindle ( 11 ) for supporting on the body ( 7 ) comes.

Clamping head according to one of the preceding claims, characterized in that on the wall of the body ( 7 ), at which the spindle ( 11 ) comes to support, a variety of hydraulic ( 22 ) and electrical ( 23 ) Connections are provided, wherein on the spindle ( 11 ) are provided corresponding connections.

Clamping head according to one of the above claims, characterized in that on the body ( 7 ) and on the spindle ( 11 ) Pairs of front-toothed rings ( 18 ) are provided for the arrangement of the various spindle units ( 11 ) relative to the body ( 7 ).

Clamping head according to one of the above claims, characterized in that in the first rotary unit ( 3 ) is a kinematic chain, which is formed by an electric motor with a reduction gear and associated drive to the rotation of the second rotary unit ( 7 ) to control in a controlled manner the axis A which is inclined by 45 ° with respect to the first axis C.

Automatic machine tool clamping head, characterized in that it is provided with: 3 ) rotatably mounted about a first axis C on a frame which is movable along a set of Cartesian axes; A second rotary unit ( 7 ) at the first unit ( 3 ) is rotatably mounted about a second axis A, which is inclined relative to the first axis C by 45 °; A mechanical spindle unit ( 11 ) interchangeable with a motor spindle attached to the second rotary unit ( 7 ) is mounted; • a power transmission ( 12 . 13 . 14 and 15 ), which determines the movement of the body ( 3 ) and ( 4 ) of a motor, which is arranged in front of the head, on a bevel gear ( 15 ) transmitted via an opening with a corresponding bevel gear ( 16 ) is engaged, which is mounted on the shaft of the spindle; • a pair of front-toothed rings ( 18 ) attached to the body ( 7 ) and on the spindle unit ( 11 ) are mounted to effect their precise positioning; • hydraulic and electrical connections ( 22 . 23 ) on the surfaces facing the body ( 7 ) and the spindle unit ( 11 ) are opposite.