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Hintergrund der Erfindung
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Bereich der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks mit einem Werkzeug.
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Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik:
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Pulverförmige Späne werden oftmals während eines Bearbeitens mit einer Werkzeugmaschine erzeugt. Wenn ein trockenes Bearbeiten durchgeführt wird, ohne dass Maßnahmen gegen solche Späne getroffen werden, streuen die Späne und dringen in mechanische Einheiten ein, wie beispielsweise einen Antriebsmechanismus etc. zum Antreiben eines Tisches, der ein zu bearbeitendes Werkstück trägt. Dies kann eine Verschlechterung der mechanischen Einheiten bewirken oder Komponenten der mechanischen Einheiten in unerwünschter Weise beschädigen. Andererseits kann im Fall eines nassen Bearbeitens unter Verwendung einer Schneidflüssigkeit ein Herumfliegen und Versprengen von Spänen im Vergleich zu dem trockenen Bearbeiten zwar vermieden werden, aber die Wahrscheinlichkeit eines Eindringens von Spänen in mechanische Einheiten ist höher als in dem Fall des trockenen Bearbeitens.
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Die japanische offengelegte Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 02-004738 offenbart eine Späne-Abblockvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, die ein Herumfliegen und Versprengen von Spänen verhindert. Kurz erklärt ist eine kastenförmige Abdeckung mit einem Werkzeug-Durchführungsloch und einem Späne-Fallloch dazu eingerichtet, ein auf einem Tisch getragenes Werkstück abzudecken, während eine becherförmige Abdeckung an dem Spindelende befestigt ist, an welchem ein Werkzeug befestigt ist, wobei ein Versprengen von Spänen in die Umgebung von der kastenförmigen Abdeckung und von der becherförmigen Abdeckung abgeblockt wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Allerdings ist es in der oben genannten japanischen offengelegten Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 02-004738 unmöglich, das Werkstück zu bearbeiten, wenn sich das Werkzeug und das Werkstück relativ zueinander in einer Ebene bewegen, da das Werkzeug zum Bearbeiten des Werkstücks durch das in der kastenförmigen Abdeckung ausgeformte Werkzeug-Durchführungsloch hindurchtritt.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugmaschine mit einem einfachen Aufbau bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, Späne davon abzuhalten, in mechanische Einheiten einzudringen, während sie ein relatives Bewegen eines Werkzeugs und eines Werkstücks in einer Ebene erlaubt.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Werkzeugmaschine bereitgestellt, ausgestattet mit einer Spindel, an welcher ein Werkzeug befestigt ist, und mit einem Tisch, der dazu eingerichtet ist, ein Werkstück zu tragen, wobei die Spindel und der Tisch relativ zueinander bewegbar sind, um das Werkstück mit dem Werkzeug zu bearbeiten, die folgendes umfasst: ein kastenförmiges Abdeckelement, das auf dem Tisch angeordnet und dazu vorgesehen ist, an einer Seite geöffnet zu werden, die näher an der Spindel liegt; und ein Deckelelement, welches an einem Trägerelement, das zu einem Tragen der Spindel vorgesehen ist, befestigt ist, wobei das Deckelelement dazu vorgesehen ist, die näher an der Spindel liegende Seite des Abdeckelements abzudecken, und wobei das Deckelelement ein darin ausgeformtes Einführloch umfasst, durch welches hindurch das Werkzeug eingeführt werden kann, wobei das Deckelelement und das Abdeckelement, einer relativen Bewegung der Spindel und des Tisches folgend, sich in einer Betrachtung in einer Ebene relativ zueinander bewegen, die eine axiale Richtung der Spindel schneidet.
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Daher macht es ein Bereitstellen des obengenannten einfachen Aufbaus möglich, die während des Bearbeitens erzeugten Späne davon abzuhalten, aus dem von dem Abdeckelement und dem Deckelelement eingeschlossenen Raum herauszufliegen, wohingegen ein relatives Bewegen des Werkzeugs und des Werkstücks in der Ebene ermöglicht wird. Es ist daher möglich, Späne davon abzuhalten, in mehrere mechanische Einheiten einzudringen, wie beispielsweise Antriebsmechanismen zum Antreiben des Werkzeugs und des Tisches. Zusätzlich wird es unnötig, eine Abdeckung bereitzustellen, die Späne von einem Eindringen in jede der mehreren mechanischen Einheiten abhält, wodurch Kosten reduziert werden.
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In der obengenannten Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung kann das Abdeckelement eine Abführöffnung umfassen, die zu einem Abführen von während des Bearbeitens des Werkstücks durch das Werkzeug erzeugten Spänen eingerichtet ist. Somit können Späne abgeführt werden, die sich in dem von dem Abdeckelement und dem Deckelelement gebildeten Raum befinden, und die Späne können somit davon abgehalten werden, sich auf der unteren Wandung des Abdeckelements anzusammeln.
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In der obengenannten Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung kann die Abführöffnung in einer unteren Wandung des Abdeckelements ausgeformt sein, auf welcher das Werkstück positioniert ist. Dies erleichtert ein Abführen der Späne von der Abführöffnung.
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Die obengenannte Werkzeugmaschine kann ferner eine Saugvorrichtung umfassen, die zu einem Absaugen von während des Bearbeitens erzeugten Spänen durch die Abführöffnung hindurch eingerichtet ist. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Späne in dem von dem Abdeckelement und dem Deckelelement definierten Raum durch die Abführöffnung hindurch geeignet abzuführen.
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Die Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung umfassen, die zu einer Versorgung des innerhalb des Abdeckelements angeordneten Werkzeugs mit einer Schneidflüssigkeit eingerichtet ist, und die Schneidflüssigkeits-Versorgungsvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Schneidflüssigkeit, die während des Bearbeitens erzeugte Späne enthält, durch die Abführöffnung hindurch aufzunehmen. Diese Anordnung ermöglicht ein bevorzugtes Abführen von Spänen durch die Abführöffnung hindurch, während die Schneidflüssigkeit, welche Späne enthält, aufgenommen werden kann.
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In der obengenannten Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung kann die Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, die aufgenommene Schneidflüssigkeit zu filtern und die gefilterte Schneidflüssigkeit dem Werkzeug wieder zuzuführen. Hierdurch kann die Schneidflüssigkeit in einem Kreislauf geführt werden, sodass es möglich ist, einen Verbrauch von Schneidflüssigkeit zu reduzieren.
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Die obengenannte Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Anziehteil umfassen, der innerhalb des Abdeckelements vorgesehen ist, und der dazu eingerichtet ist, während des Bearbeitens erzeugte Späne durch magnetische Kraft oder elektrostatische Kraft anzuziehen. Diese Anordnung kann ein Streuen von Spänen unterdrücken.
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Die obengenannte Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung kann ferner ein Dichtelement umfassen, das zwischen dem Abdeckelement und dem Deckelelement vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, Späne davon abzuhalten, durch den Spalt zwischen dem Abdeckelement und dem Deckelelement in eine Umgebung zu fliegen.
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In der obengenannten Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung kann das Deckelelement eine öffenbare/schließbare Tür oder einen Deckel aufweisen, eingerichtet, um das innerhalb des Abdeckelements angeordnete Werkstück auszuwechseln. Diese Anordnung erleichtert ein Austauschen des Werkstücks.
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In der obengenannten Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung kann das Deckelelement auf solche Weise in einer Betrachtung in der Ebene, welche die axiale Richtung der Spindel schneidet, größer als das Abdeckelement ausgebildet sein, dass das Deckelelement eine gesamte Öffnung des Abdeckelements von einer näher an der Spindel liegenden Seite davon auch dann abdeckt, wenn das Deckelelement und das Abdeckelement relativ zueinander bewegt werden. Hierdurch kann auch dann, wenn das Abdeckelement und das Deckelelement sich relativ zueinander bewegen, der von dem Abdeckelement und dem Deckelelement gebildete Raum isoliert werden, sodass es möglich ist, Späne von einem Hinausfliegen aus dem Raum abzuhalten.
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In der obengenannten Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung kann das Deckelelement an dem Trägerelement derart befestigt sein, dass es zu dem Abdeckelement hingedrängt wird. Hierdurch ist es möglich, Späne davon abzuhalten, durch den Spalt zwischen dem Abdeckelement und dem Deckelelement hinauszufliegen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es ein Bereitstellen der obengenannten einfachen Anordnung, die während des Bearbeitens erzeugten Späne davon abzuhalten, aus dem von dem Abdeckelement und dem Deckelelement umschlossenen Raum hinauszufliegen, wohingegen die relative Bewegbarkeit zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück in der Ebene ermöglicht wird. Daher ist es möglich, Späne davon abzuhalten, in verschiedene mechanische Einheiten wie Antriebsmechanismen zum Antreiben des Werkzeugs und des Tisches abzuhalten. Zusätzlich wird es unnötig, eine Abdeckung zum Verhindern eines Eindringens von Spänen in jede der mehreren mechanischen Einheiten vorzusehen, wodurch Kosten reduziert werden.
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Die obengenannten sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aufgrund der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines veranschaulichenden Beispiels gezeigt ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Darstellung einer Gesamtkonfiguration einer Werkzeugmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration zum Unterdrücken eines Herumfliegens von Spänen gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 3 ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem ein Tisch zu einer Position für einen Wechsel von Werkstücken in der 2 bewegt wird; und
- 4 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration zum Unterdrücken eines Herumfliegens von Spänen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden genau beschrieben, indem bevorzugte Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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[Erste Ausführungsform]
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1 ist eine Darstellung einer Gesamtkonfiguration einer Werkzeugmaschine 10. Die Werkzeugmaschine 10 umfasst zumindest einen Hauptmaschinenkörper 12.
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In dem Hauptmaschinenkörper 12 wird ein Werkstück W (siehe 2) von einem Werkzeug (Schneidwerkzeug) 18 bearbeitet, das an einer Spindel 16 befestigt ist. Der Hauptmaschinenkörper 12 umfasst eine Spindel 16, einen Spindelkopf 20 zum drehenden Antreiben der Spindel 16 um eine Rotationsachse parallel zu der Z-Richtung, eine Säule 22 zum Bewegen des Spindelkopfs 20 in die Z-Richtung (vertikale Richtung), einen Tisch, der unterhalb der Spindel 16 angeordnet ist, um das Werkstück W zu tragen, und eine Tischantriebseinheit 26 zum Bewegen des Tisches 24 in die X-Richtung und die Y-Richtung. Es wird angenommen, dass die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung ideal orthogonal zueinander stehen. Ein Kombinieren der Bewegung der Spindel 16 in Z-Richtung sowie die Bewegung des Tisches 24 in der X-Richtung und der Y-Richtung ermöglichen es der Werkzeugmaschine 10, das Werkstück in drei Dimensionen zu bearbeiten. Die Schwerkraft wirkt in negativer Z-Richtung.
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Das Werkzeug 18 wird von einem Werkzeughalter 28 gehalten. Der Werkzeughalter 28 ist an der Spindel 16 befestigbar und von ihr lösbar und das Werkzeug 18 ist an der Spindel 16 über den Werkzeughalter 28 befestigt. Der Werkzeughalter 28 ist in eine Montageöffnung (nicht gezeigt) eingeführt, die an einem distalen Ende der Spindel angeordnet ist, wobei das Werkzeug 18 an der Spindel 16 befestigt ist. Das Werkzeug 18 dreht sich zusammen mit der Spindel 16. Der Hauptmaschinenkörper 12 ist als ein Bearbeitungszentrum ausgebildet, in welchem das an der Spindel 16 zu befestigende Werkzeug 18 von einem automatisierten Werkzeugwechsler 30 gewechselt werden kann. Der automatisierte Werkzeugwechsler 30 weist ein Werkzeugmagazin 32 auf, dass zum Unterbringen (Halten) mehrerer Werkzeuge 18 geeignet ist, die jeweils von dem Werkzeughalter 28 gehalten werden. Beispiele von Werkzeugen 18 können nicht-drehende Werkzeuge, Bohrer, Schaftfräser, Fräswerkzeuge und andere umfassen.
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Ein Z-Achsen-Antriebsmechanismus (nicht zeigt) zum Bewegen des Spindelkopfs 20 in der Z-Richtung relativ zu der Säule 22 ist mit dem Spindelkopf 20 verbunden. Der Z-Achsen-Antriebsmechanismus weist einen Servomotor und einen Antriebsleistungs-Umwandlungsmechanismus (Kugelgewindetrieb, Mutter, etc.) zum Umwandeln einer Drehbewegung des Servomotors in eine Linearbewegung und zum Übertragen der Bewegung auf den Spindelkopf 20 auf. Ferner wird die Spindel 16 von dem Antrieb eines nicht dargestellten Spindelmotors um die Z-Achse gedreht, der in dem Spindelkopf 20 eingebaut ist.
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Die Tischantriebseinheit 26 wird von einer Basis 34 getragen. Die Tischantriebseinheit 26 weist einen Y-Achsen-Schlitten 36, einen Sattel 38 und einen X-Achsen-Schlitten 40 auf. Der Sattel 38 ist derart getragen, dass dieser relativ zu der Basis 34 mittels des Y-Achsen-Schlittens 36 in die Y-Richtung bewegbar ist. Der Tisch 24 ist derart getragen, dass dieser relativ zu dem Sattel mittels des X-Achsen-Schlittens 40 in die X-Richtung bewegbar ist.
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Ein nicht gezeigter Y-Achsen-Antriebsmechanismus zum Bewegen des Sattels 38 in die Y-Richtung relativ zu der Basis 34 ist mit dem Sattel 38 verbunden. In ähnlicher Weise ist ein X-Achsen-Antriebsmechanismus zum Bewegen des Tisches 24 in die X-Richtung relativ zu dem Sattel 28 mit dem Tisch 24 verbunden. Der Y-Achsen-Antriebsmechanismus und der X-Achsen-Antriebsmechanismus weisen jeweils einen Servomotor und einen Antriebsleistungs-Umwandlungsmechanismus (Kugelgewindetrieb, Mutter, etc.) zum Umwandeln einer Drehbewegung des Servomotors in eine Linearbewegung und zum Übertragen der Bewegung auf den Sattel 38 beziehungsweise den Tisch 24 auf. Als X-Achsen-Antriebsmechanismus, Y-Achsen-Antriebsmechanismus und Z-Achsen-Antriebsmechanismus können bekannte Antriebsmechanismen verwendet werden.
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Ein kastenförmiges Abdeckelement 42 zum Abdecken des Bearbeitungsbereichs ist auf dem Tisch 24 positioniert, um aufgrund der Bearbeitung entstehende Späne davon abzuhalten, in eine Umgebung zu streuen. Das Abdeckelement 42 ist an einer oberen Oberfläche des Tisches 24 befestigt und von dieser getragen. Daher bewegt sich das Abdeckelement 42 zusammen mit dem Tisch in die X-Richtung und die Y-Richtung in der X-Y-Ebene. Das Abdeckelement 42 ist von einer auf dem Tisch 24 platzierten unteren Wandung 42a und einer sich ausgehend von der unteren Wandung 42a nach oben erstreckenden seitlichen Wandung 42b ausgebildet und umgibt den Bearbeitungsbereich. Deshalb ist das Abdeckelement auf der Seite der Spindel 16 oder der Seite der positiven Z-Richtung (eine näher an der Spindel liegende Seite) geöffnet. Dies bedeutet, dass das Abdeckelement 42 eine Öffnung 42c aufweist, die auf der Seite der positiven Z-Richtung ausgeformt ist.
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Ein plattenförmiges Deckelelement 44 welches die Seite der positiven Z-Richtung des Abdeckelements 42 abdeckt, d.h. die Öffnung 42c, ist an der Säule (Trägerelement) 22 befestigt, welche die Spindel 16 (Spindelkopf 20) trägt. Das Deckelelement 44 ist mittels Streben 46 an der Säule 22 befestigt. Dieses Deckelelement 44 weist ein Einführloch 44a auf, durch welches hindurch das Werkzeug 18 und der Werkzeughalter 28 eingeführt werden können. Das Deckelelement 44 ist in der Betrachtung in der X-Y-Ebene größer als das Abdeckelement 42 ausgebildet, sodass dieses die gesamte Öffnung 42c auch dann abdeckt, wenn der Tisch 24 (das Abdeckelement 42) in der X-Y-Ebene bewegt wird.
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Ein Bereitstellen des Deckelelements 44 wie obenstehend ermöglicht es, während es Bearbeitens erzeugte Späne von einem Herausfliegen von der Oberseite des Abdeckelements 42 in die Umgebung abzuhalten. Daher fliegen während des Bearbeitens erzeugte Späne innerhalb eines Raums (geschlossenen Raums) 45 herum (siehe 2), der von dem Abdeckelement 42 und dem Deckelement 44 eingeschlossen ist. Da die Späne lediglich innerhalb des Raums 45 herumfliegen, erleichtert diese Anordnung ein Reinigen des Hauptmaschinenkörpers 12.
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Obgleich das Deckelement 44 mit dem Einführloch 44a ausgebildet ist, dringt lediglich eine sehr geringe Menge von herumfliegenden Spänen durch das Einführloch 44a nach außen (aus dem Raum 45 hinaus), da das Werkzeug 18 und der Werkzeughalter 28 in das Einführloch 44a eingeführt sind. Es ist zu beachten, dass das Deckelelement 44 über die Streben 46 an der Säule 22 derart befestigt sein kann, dass das Deckelelement 44 zu dem Abdeckelement 42 hingedrängt wird.
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2 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration zum Unterdrücken eines Herumfliegens von Spänen in der ersten Ausführungsform zeigt. Ein Dichtelement 50 ist zwischen dem Abdeckelement 42 und dem Deckelelement 44 vorgesehen. Das Dichtelement 50 ist zumindest zwischen einem Rand des Abdeckelements 42 und einer unteren Oberfläche des Deckelelements 44 angeordnet. 2 zeigt ein Beispiel, gemäß dem das Dichtelement auf dem Rand des Abdeckelements 42 entlang der Form des Rands des Abdeckelements 42 angeordnet ist. Das Dichtelement 50 kann auch auf einer gesamten Oberfläche der unteren Oberfläche des Deckelelements 44 vorgesehen sein. Anstelle des Dichtelements 50 kann eine Bürste oder dergleichen entlang des Rands des Abdeckelements 42 vorgesehen sein.
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Da das Abdeckelement 42 auf einer oberen Oberfläche des Tisches 24 montiert ist, ist das Werkstück an der unteren Oberfläche der unteren Wandung 42a des Abdeckelements mittels einer Werkstückspannvorrichtung J befestigt.
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Das Abdeckelement 42 ist mit einer Abführöffnung 52 zum Abführen von während des Bearbeitens erzeugten Spänen ausgebildet. Die herumfliegenden Späne fallen mit der Zeit aufgrund der Schwerkraft nach unten (in die negative Z-Richtung) und sammeln sich auf einer unteren Wandung 42a des Abdeckelements 42. Folglich ist es zu bevorzugen, die Abführöffnung 52 in der unteren Wandung 42a vorzusehen. Zu dieser Zeit ist die Abführöffnung 52 bevorzugt zwischen der oberen Oberfläche der unteren Wandung 42a und der oberen Oberfläche des Tisches 24 angeordnet. Mit dieser Anordnung können Späne einfach von der Abführöffnung 52 abgeführt werden, da die Abführöffnung unter den sich auf der unteren Wandung 42a ansammelnden Spänen platziert ist.
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Diese Abführöffnung 52 ist mit einer Saugvorrichtung 56 durch eine Abführröhre 54 wie einen Kanalschlauch (Schlauch) verbunden. Die Saugvorrichtung 56 ist eine Vakuumvorrichtung (Späne-Sammel-Vakuumvorrichtung) zum Ansaugen von Spänen und Gas (Luft). Die in dem Raum 45 fliegenden Späne und die sich auf der unteren Wandung 42a ansammelnden Späne können von der Abführöffnung 52 von der Saugvorrichtung 56 abgesaugt werden; demzufolge werden die in dem Raum 45 vorhandenen Späne geeignet abgeführt. Da die Späne abgeführt werden, können das Abdeckelement 42, das Deckelelement 44, die Werkzeugspannvorrichtung J, etc. nach der Bearbeitung einfach gereinigt werden.
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Zusätzlich ist es möglich, ein Herausfliegen von während dem Bearbeiten erzeugten Spänen durch das Einführloch 44a zu einer Umgebung des Raums 45 zu unterdrücken, da die Luftansaugung der Saugvorrichtung 56 die Luft über dem Deckelelement 44 durch das Einführloch 44a des Deckelelements in den Raum 45 zieht.
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Das Deckelelement 44 weist eine öffenbare/schließbare Tür 58 (siehe auch 1) zum Ermöglichen eines Auswechselns der innerhalb des Abdeckelements 42 angeordneten Werkstücks W auf. Die Tür 58 deckt eine in dem Deckel 44 zum Austauschen von Werkstücken W ausgebildete Öffnung 60 ab. Wie in 3 gezeigt ist, sind das Werkstück W (oder die Werkstückspannvorrichtung J) und die untere Wandung 42a durch die Öffnung 60 des Deckelelements 44 und die Öffnung 42c des Abdeckelements 42 freigegeben, wenn die Tür 58 geöffnet wird, nachdem der Tisch 24 zu einer Position für ein Auswechseln bewegt wurde. Wenn der Tisch 24 zu der Position für ein Auswechseln bewegt wird, überlappen die Öffnung 42c des Abdeckelements 42 und die Öffnung 60 des Deckelelements 44 einander in der Betrachtung in der X-Y-Ebene.
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Als Ergebnis ist es möglich, das bearbeitete Objekt (Werkstück) W durch die Öffnung 60 herauszunehmen oder ein unbearbeitetes Werkstück W von der Öffnung 60 her in das Abdeckelement 42 (in die Werkstückspannvorrichtung J) einzusetzen. Obwohl die in 3 dargestellte Tür 58 eine Schwenktür ist, die an nicht gezeigten Scharnieren schwenkt, kann die Tür 58 eine Schiebetür oder eine Schwenkschiebetür sein. Anstelle der Tür 58 kann ein Deckel verwendet werden, der dazu in der Lage ist, die Öffnung 60 zu öffnen und zu schließen.
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[Zweite Ausführungsform]
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4 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration zum Unterdrücken eines Herumfliegens von Spänen gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Hierbei sollte beachtet werden, dass gleiche Bestandteile und konstruktive Elemente wie die in der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen versehen sind und dass deren Beschreibung weggelassen wird.
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Obwohl die erste Ausführungsform anhand eines Falls eines trockenen Bearbeitungsprozesses beschrieben wurde, wird die zweite Ausführungsform unter Verwendung eines Beispiels eines nassen Bearbeitungsprozesses beschrieben werden. Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst die Werkzeugmaschine 10 anstelle der Saugvorrichtung 56 eine Schneidflüssigkeits-Versorgungsvorrichtung 70 zum Versorgen des in dem Inneren (Raum 45) des Abdeckelements 42 angeordneten Werkzeugs mit Schneidflüssigkeit.
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Die Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung 70 und eine Düse 72 in dem Raum 45 sind über eine Versorgungsröhre 74, wie einen Schlauch, miteinander verbunden. Die Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung 70 versorgt die Düse 72 über die Versorgungsröhre 74 mit der Schneidflüssigkeit. Die Düse 72 stößt die bereitgestellte Schneidflüssigkeit zu dem Werkzeug 18 hin aus. Daher wird das Werkzeug 18 mit der Schneidflüssigkeit versorgt. Die bereitgestellte Schneidflüssigkeit vermischt sich mit den Spänen, fließt zu der unteren Wandung 42a des Abdeckelements 42 hinunter und steht dann in dem Abdeckelement 42. Da die während des Bearbeitens erzeugten Späne mit der Schneidflüssigkeit vermischt sind, ist ein Herumfliegen der Späne unterdrückt. Das Abdeckelement 42 (seitliche Wandung 42b) ist mit einem Einführloch 76 versehen, durch welches hindurch die Versorgungsröhre 74 mit einem zwischen dem Einführloch 76 und der Versorgungsröhre vorgesehenen Dichtelement (nicht gezeigt) eingeführt ist. Es sollte beachtet werden, dass das Einführloch 76 zum Einführen der Versorgungsröhre 74 in der unteren Wandung 42a oder in dem Deckelelement 44 ausgebildet sein kann. Alternativ, anstelle eines Ausbildens des Einführlochs 76, kann die Versorgungsröhre 74 durch das Einführloch 4a des Deckelelements 44 hindurchgeführt sein.
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Die Abführöffnung 52 ist über eine Ablaufröhre 78 wie einen Ablaufschlauch (Schlauch) mit der Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung 70 verbunden. Die Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung 70 nimmt die die Späne enthaltende Schneidflüssigkeit auf, die von der Abführöffnung 52 abgeführt wurde. Es sollte beachtet werden, dass die Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung 70 die Schneidflüssigkeit mittels Absaugens der Schneidflüssigkeit mit Spänen aufnehmen kann. Die Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung 70 filtert die die Späne enthaltende Schneidflüssigkeit, um damit die in der Schneidflüssigkeit vorhandenen Späne zu entfernen. Die auf diese Weise gefilterte Schneidflüssigkeit ist frei von Spänen. Die Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung 70 versorgt die Düse 72 erneut mit der auf diese Weise gefilterten Schneidflüssigkeit.
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Auf die obenstehende Weise bewirkt ein Bereitstellen der Schneidflüssigkeit, dass sich die Schneidspäne mit der Schneidflüssigkeit vermischen, sodass die Schneidflüssigkeit mit den Schnittspänen von der Abführöffnung 52 aufgenommen werden können. Folglich können das Abdeckelement 42, das Deckelelement 44, die Werkstückspannvorrichtung J und andere nach einem Abschließen des Bearbeitens einfach gereinigt werden. Ferner können die Späne in geeigneter Weise von der Abführöffnung 52 abgeführt werden, während die Schneidflüssigkeit aufgenommen werden kann. Ferner ist es möglich, Schneidflüssigkeit zu sparen, da die Schneidflüssigkeit zirkuliert.
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[Abwandlungen]
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Die obenstehend beschriebenen Ausführungsformen können wie folgt abgewandelt werden.
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(Abwandlung 1)
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Gemäß der ersten Ausführungsform wurde ein Beispiel einer trockenen Bearbeitung beschrieben, aber es kann eine nasse Bearbeitung durchgeführt werden. In diesem Fall ist eine Versorgungsvorrichtung zur Versorgung des Werkzeugs 18 mit Schneidflüssigkeit zusätzlich vorgesehen und die Saugvorrichtung 56 saugt die Schneidflüssigkeit, die Späne enthält, von der Abführöffnung 52 ab.
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(Abwandlung 2)
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Die Werkzeugmaschine 10 jeder der obenstehenden Ausführungsformen kann eine Anziehvorrichtung 80 umfassen, die von den gepunkteten Linien in 2 und 4 dargestellt ist. Diese Anziehvorrichtung 80 erzeugt eine Kraft (magnetische Kraft, elektrostatische Kraft oder dergleichen) zum Anziehen der Späne. Die Anziehvorrichtung 80 ist aus einem Anziehteil 80a zum Anziehen der Späne mittels magnetischer Kraft, elektrostatischer Kraft oder dergleichen und einem Antriebskreis 80b zusammengesetzt. Der Antriebskreis 80b treibt den Anziehteil 80a an, um die magnetische Kraft, die elektrostatische Kraft oder dergleichen zu erzeugen. Aufgrund des Bereitstellens des Anziehteils 80a innerhalb des Abdeckelements 42, werden die Späne in dem Raum 45 zu dem Anziehteil 80a hingezogen, sodass ein Herumfliegen der Späne unterdrückt werden kann.
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(Abwandlung 3)
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Gemäß jeder der obenstehenden Ausführungsformen wird der Tisch in der X-Y-Ebene bewegt. Es ist jedoch möglich, eine Anordnung vorzusehen, bei welcher die Spindel 16 (der Spindelkopf 20) in der X-Y-Ebene bewegt wird. Dies bedeutet, dass die Spindel 16 (der Spindelkopf 20) in die X-Richtung und in die Y-Richtung bewegt werden können. In diesem Fall bewegt sich das Deckelelement 44 auch zusammen mit der Spindel 16 (dem Spindelkopf 20). Dies kann beispielsweise umgesetzt werden, indem die Säule derart konfiguriert wird, dass diese in die X-Richtung und in die Y-Richtung bewegbar ist.
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(Abwandlung 4)
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Die obenstehenden Abwandlungen 1 bis 3 können beliebige kombiniert werden, solange keine technischen Inkonsistenzen entstehen.
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Wie oben, umfasst die gemäß den Ausführungsformen und den Abwandlungen 1 und 2 beschriebene Werkzeugmaschine eine Spindel 16, an welcher ein Werkzeug 18 befestigt ist, und einen Tisch 24 zum Tragen eines Werkstücks W, und ist derart eingerichtet, dass die Spindel 16 und der Tisch 24 relativ zueinander bewegt werden, um das Werkstück W mit dem Werkzeug 18 zu bearbeiten. Die Werkzeugmaschine 10 umfasst: ein kastenförmiges Abdeckelement 42, das auf dem Tisch 24 angeordnet und dazu eingerichtet ist, auf einer Seite der Spindel 16 geöffnet zu sein, und ein Deckelelement 44, das mit einem Einführloch 44a, durch welches hindurch das Werkzeug 18 eingeführt werden kann, ausgebildet und an einer Säule (Trägerelement) 22 befestigt ist, die die Spindel 16 trägt, um die Seite der Spindel 16 des Abdeckelements 42 abzudecken. Der relativen Bewegung zwischen der Spindel 16 und dem Tisch 24 folgend, bewegen sich das Deckelelement 44 und das Abdeckelement in einer Betrachtung in einer Ebene (X-Y-Ebene) relativ zueinander, die eine axiale Richtung der Spindel 16 schneidet (die Richtung der Rotationsachse, Z-Richtung).
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Daher macht es ein Bereitstellen der obenstehenden einfachen Konfiguration möglich, die während des Bearbeitens erzeugten Späne davon abzuhalten, aus dem Raum 45, der von dem Abdeckelement 42 und dem Deckelelement 44 umschlossen ist, herauszufliegen, während die relative Bewegung zwischen dem Werkzeug 18 und dem Werkstück W in der Betrachtung in der X-Y-Ebene ermöglicht wird. Deshalb ist es möglich, die Späne davon abzuhalten, in mehrere mechanische Einheiten wie die Säule 22, den Y-Achsen-Schlitten 36, den X-Achsen-Schlitten 40, den Z-Achsen-Antriebsmechanismus, den Y-Achsen-Antriebsmechanismus und den X-Achsen-Antriebsmechanismus einzudringen. Zusätzlich wird es unnötig, eine Abdeckung vorzusehen, die ein Endringen von Spänen in jede der mechanischen Einheiten verhindert, wobei Kosten reduziert werden.
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Das Abdeckelement 42 kann eine darin ausgeformte Abführöffnung 52 aufweisen, um während des Bearbeitens des Werkstücks W mit dem Werkzeug 18 erzeugte Späne abzuführen. Damit können die in dem von dem Abdeckelement 42 und dem Deckelelement 44 gebildeten Raum 45 befindlichen Späne abgeführt werden, um die Späne davon abzuhalten, sich auf der unteren Wandung 42a des Abdeckelements 42 anzusammeln. Die Abführöffnung 52 ist vorzugsweise in der unteren Wandung 42a des Abdeckelements 42 ausgebildete, auf welcher das Werkstück W positioniert ist. Dies ermöglicht es, die Späne von der Abführöffnung einfach abzuführen.
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Die Werkzeugmaschine 10 kann ferner eine Saugvorrichtung 56 zum Absaugen von Spänen durch die Abführöffnung 52 umfassen. Diese Anordnung macht es möglich, die in dem Raum befindlichen Späne durch die Abführöffnung 52 geeignet abzuführen.
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Die Werkzeugmaschine 10 kann ferner eine Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung 70 zur Versorgung des innerhalb des Abdeckelements 42 angeordneten Werkzeugs 18 umfassen, und die Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung 70 kann dazu eingerichtet sein, die Schneidflüssigkeit, die Späne enthält, durch die Abführöffnung 52 hindurch aufzunehmen. Mit dieser Anordnung ist es möglich, Späne in geeigneter Weise durch die Abführöffnung 52 hindurch abzuführen, während die Schneidflüssigkeit, die Späne enthält, aufgenommen werden kann. Ferner ist es möglich, ein Herumfliegen von Spänen zu unterdrücken, da das Werkzeug 18 mit der Schneidflüssigkeit versorgt wird.
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Die Schneidflüssigkeit-Versorgungsvorrichtung 70 kann dazu eingerichtet sein, die aufgenommene Schneidflüssigkeit zu filtern und das Werkzeug 18 erneut mit der filtrierten Schneidflüssigkeit zu versorgen. Hierdurch kann die Schneidflüssigkeit zirkuliert werden, sodass es möglich ist, einen Verbrauch der Schneidflüssigkeit zu reduzieren.
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Die Werkzeugmaschine 10 kann ferner einen innerhalb des Abdeckelements 42 vorgesehenen Anziehteil 80a umfassen, um Späne durch magnetische Kraft, elektrostatische Kraft oder dergleichen anzuziehen.
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Die Werkzeugmaschine 10 kann ferner ein Dichtelement 50 umfassen, das zwischen dem Abdeckelement 42 und dem Deckelelement 44 vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, Späne davon abzuhalten, durch den Spalt zwischen dem Abdeckelement 42 und dem Deckelelement 44 in eine Umgebung zu streuen.
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Das Deckelelement 44 kann eine öffenbare/schließbare Tür 58 oder einen Deckel zum Austauschen des in das Abdeckelement 42 eingesetzten Werkstücks W umfassen. Diese Anordnung erleichtert ein Austauschen des Werkstücks W.
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Das Deckelelement 44 kann auf solche Weise in einer Betrachtung in einer Ebene (X-Y-Ebene), welche die Richtung der Achse der Spindel 16 (Z-Richtung) schneidet, größer als das Abdeckelement 42 ausgebildet sein, dass das Deckelelement 44 die gesamte Öffnung 42c des Abdeckelements 42 von der Seite der Spindel 16 auch dann abdeckt, wenn das Deckelelement 44 und das Abdeckelement 42 relativ zueinander bewegt werden. Hierdurch kann der von dem Abdeckelement 42 und dem Deckelelement 44 gebildete Raum 45 auch dann isoliert werden, wenn sich das Abdeckelement 42 und das Deckelelement 44 relativ zueinander bewegen, sodass es möglich ist, Späne davon abzuhalten, aus dem Raum 45 herauszufliegen.
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Das Deckelelement 44 kann an der Säule 22 derart befestigt sein, dass es zu dem Abdeckelement 42 hingedrängt wird. Hierdurch ist es möglich, Späne davon abzuhalten, durch den Spalt zwischen dem Abdeckelement 42 und dem Deckelelement 44 hindurch in eine Umgebung zu streuen.
