EP2331289A1 - Tooling device and machine tool - Google Patents
Tooling device and machine toolInfo
- Publication number
- EP2331289A1 EP2331289A1 EP09783048A EP09783048A EP2331289A1 EP 2331289 A1 EP2331289 A1 EP 2331289A1 EP 09783048 A EP09783048 A EP 09783048A EP 09783048 A EP09783048 A EP 09783048A EP 2331289 A1 EP2331289 A1 EP 2331289A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- tool
- piston
- fluid
- interface
- workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/26—Fluid-pressure drives
- B23Q5/266—Fluid-pressure drives with means to control the feed rate by controlling the fluid flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B5/00—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
- B23B5/06—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for turning valves or valve bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D77/00—Reaming tools
- B23D77/14—Reamers for special use, e.g. for working cylinder ridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/26—Fluid-pressure drives
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/51—Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
- Y10T29/5176—Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling including machining means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/51—Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
- Y10T29/5178—Attachment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/65—Means to drive tool
- Y10T408/675—Means to drive tool including means to move Tool along tool-axis
- Y10T408/6757—Fluid means
Definitions
- the invention relates to a tool device for a machine tool.
- the invention further relates to a machine tool comprising at least one tool carrier.
- a machine tool which has a tool carrier with a carrier-side coolant lubricant interface for supplying a honing tool with a water-mixed cooling lubricant.
- a valve seat and Ventil arrangementsbearbei- tool for fine machining of valve seat and valve guide in a cylinder head of an internal combustion engine comprises at least two sub-tools, of which a first has at least one geometrically determined cutting edge and is associated with the valve seat machining. A second part tool has at least one geometrically determined cutting edge and is assigned to the valve guide machining.
- MAPAL / ISOTOOL, Steering Tools and Facing Heads, Model METAV 2006 describes a valve seat and valve guide, which allows the valve seats to be rotated and valve bushings to be produced by rubbing. A pinole movement takes place independently of the feed movement of the basic tool.
- a drilling device in particular for core drilling consisting of drill stand with foot and drive known.
- the a guide shaft with centering tip, a drill shaft with drill bit, a feed device and a cooling device encloses, on the front side a plate with drive unit releasably secured and the opposite side is provided with a sealing device.
- the coupling device comprises an eccentric, which is rotatable by means of the actuating device about an offset relative to the central axis of the tool axis.
- the invention has for its object to provide a tool device for a machine tool, by means of which can be carried out a workpiece machining, for example via a feed movement in a simple manner.
- the tool device comprises at least one interface for fluid, comprising at least one piston device with a first piston surface, which is in fluid communication with the at least one interface for fluid, and with a second piston surface, which is the first Piston surface is opposite, comprises a restoring device, which acts on the second piston surface, and a workpiece processing device, which is coupled to the at least one piston device, wherein the at least one piston device is movable and positionable by application of force via the fluid.
- workpiece machining can be carried out in a fluid-controlled manner.
- the at least one piston device can be move fluid controlled.
- an already existing interface for coolant, lubricant or compressed air can be used for a feed movement of a workpiece processing device.
- a restoring force is provided, through which a piston device can be reset after a feed movement in a simple manner.
- the basic position of the piston device (without fluid admission) is preferably defined by the restoring device.
- the tool device can be formed in a simple and compact way. In particular, no additional electrical power connection must be provided.
- the movement of the piston device can take place independently of the movement of a tool carrier which holds the tool device. It is also possible to use a plurality of piston devices on a tool device in order, for example, to provide a combination tool.
- the workpiece processing device comprises a tool area for turning, reaming, drilling, stinging, foreheading or threading.
- a tool area for turning, reaming, drilling, stinging, foreheading or threading.
- a corresponding machine tool and in particular a machining center can thereby be used variably.
- the at least one piston device is linearly movable.
- the tool device can be formed in a simple manner.
- a movement axis of a linear mobility of the at least one piston device is parallel or coaxial with an axis of rotation of the tool device as a whole.
- first piston surface and / or the second piston surface are oriented transversely and in particular perpendicular to a movement axis of a linear mobility of the at least one piston device. This results in an optimized controllability and in particular fluid controllability of the movement and positioning of the piston device.
- the movement and / or positioning of the at least one piston device is fluid-controlled.
- the at least one interface for fluid is in particular an interface for coolant or for compressed air.
- fluid provided via the at least one interface for fluid exerts a pressure force for moving and positioning the at least one piston device and the restoring device provides a force counteracting this force. If, for example, the fluid supply is switched off or the pressure in the fluid is reduced, then the restoring device automatically ensures a return.
- the workpiece processing device is movable by the at least one piston device. This allows a defined workpiece machining operation to be performed. For example, a processing can be carried out by rubbing or stinging.
- the workpiece processing device can be moved by the at least one piston device.
- a turning operation can be performed.
- a chamfer on a valve seat can be produced in a simple manner.
- the workpiece processing device can be held by the at least one piston device.
- a movement of the corresponding piston device manifests itself directly in a corresponding movement of the workpiece processing device.
- the workpiece machining device prefferably be movable in a linear movement direction by the action of the at least one piston device, which is at an acute angle to a linear movement direction of the at least one piston device.
- the piston device is a direct drive for the workpiece processing device. This makes it easy to implement a delivery movement of the workpiece processing device to an axis of the tool device, wherein the corresponding tool device can be formed with small diameter dimensions.
- the workpiece processing device is then held or formed on a guide device whose movement and positioning is controlled by the at least one piston device.
- the piston device can be moved and positioned directly under fluid control. This movement and positioning directly causes movement and positioning of the guide device.
- the guide device expediently has a return device. This makes it possible, for example, that a sliding guide of the guide device and the piston device is provided to each other. If the piston device is moved back (which may in principle result in a loss of contact), then the return device can ensure that the guide device is pressed against the piston device and thereby the sliding contact is not lost.
- the at least one piston device has a first ramp surface and the guide device has a second ramp surface, wherein the first ramp surface acts on the second ramp surface and orients the first ramp surface and the second ramp surface at an acute angle to a linear movement direction of the at least one piston device are.
- the first ramp surfaces and the second ramp surfaces slide against each other.
- About the ramp surface can change a direction of movement; the direction of movement of the piston device can be converted into a direction of movement of the guide device, which lies at an angle to the direction of movement of the piston device.
- the restoring devices comprise one or more springs, in particular mechanical springs. This makes it easy to achieve a provision. It is thus also possible, if the spring force is selected accordingly, that the at least one piston device is automatically in a starting position and an active fluid loading is necessary in order to achieve a feed movement from this starting position out.
- a combination tool is formed by having a first piston means fluidly communicating with a first interface for fluid and to which a first workpiece processor is coupled, and second piston means fluidly operable with a second interface. point for fluid is in communication and to which a second workpiece processing device is coupled.
- first piston means fluidly communicating with a first interface for fluid and to which a first workpiece processor is coupled
- second piston means fluidly operable with a second interface. point for fluid is in communication and to which a second workpiece processing device is coupled.
- the second piston device surrounds the first piston device. As a result, a tool device with small dimensions can be realized.
- the first workpiece machining device is designed for machining a valve guide and / or the second workpiece machining device is designed for machining a valve seat.
- the first workpiece processing device comprises a friction tool for fine machining of valve guides.
- the second workpiece processing device comprises one or more geometrically defined cutting edges for turning a valve seat and in particular for producing chamfers on the valve seat.
- the invention is further based on the object to provide a machine tool of the type mentioned, which is universally applicable.
- this object is achieved in the machine tool mentioned at the outset in that it comprises at least one tool carrier which comprises at least one interface for fluid and on which a tool device according to the invention is held, wherein the at least one interface for fluid of the at least one tool carrier is in fluidly effective connection with the at least one interface for fluid of the tool device.
- a forward thrust movement of a tool via the tool device can be achieved in a simple manner, wherein the drive of the advancing movement is fluid-controlled.
- the feed motion can be done without relative movement of the tool carrier and the workpiece.
- the machine tool according to the invention has the advantages mentioned in connection with the tool device according to the invention.
- the at least one interface for fluid of the at least one tool carrier is an interface for coolant, lubricant or compressed air.
- the at least one tool carrier is designed as a tool spindle, on which a fixed tool device is rotatable about a rotation axis.
- the tool device can thereby be rotated as a whole.
- a feed movement of a tool region can be realized via a fluid-controlled piston device.
- the at least one tool carrier is linearly movable relative to a workpiece carrier at least in one direction.
- a tool device according to the invention and a machine tool according to the invention can be used in an advantageous manner for machining valve guides and valve seats.
- Figure 1 is a plan view of an embodiment of a machine tool according to the invention (without workspace trim);
- Figure 2 is a schematic sectional view of an embodiment of a tool device according to the invention.
- Figure 3 is a schematic representation of a valve assembly on a
- An embodiment of a machine tool according to the invention is a machining center.
- An embodiment of a machining center which is shown schematically in FIG. 1 in a partial representation and designated therein by 10, comprises a machine bed 12, on which a machine frame 14 is arranged.
- the machine frame 14 is formed portal-like and protrudes in a vertical direction relative to the direction of gravity over the machine bed 12 addition.
- a tool carrier device 16 is held, which comprises at least one tool carrier 18.
- the tool carrier device 16 comprises a first tool carrier 18a and a second tool carrier 18b.
- the tool carriers 18a and 18b are designed as tool spindles.
- a tool held on the respective tool carrier 18a, 18b is rotatable about a rotation axis 20a, 20b.
- Figure 1 Representation of Figure 1 are the axes of rotation 20a, 20b parallel to each other. They are oriented parallel to a Z-direction, which is perpendicular to the plane of the drawing in the representation of Figure 1.
- the Z-direction is in relation to the direction of gravity in particular a horizontal direction.
- the tool carrier device 16 is designed as a carriage, which is held on a slide guide 24 and via the slide guide 24 in a Y-direction (direction and opposite direction) is linearly movable.
- the Y-direction is transverse and in particular perpendicular to the Z-direction. With respect to the direction of gravity, the Y direction is particularly a vertical direction.
- the carriage 22 For driving the movement of the carriage 22 in the Y direction and for its positioning, the carriage 22 is associated with a drive device 26.
- a drive device 26 This can for example comprise a ball screw or a linear motor.
- the carriage 22 is itself held on a carriage 28, which in a X-direction (direction and opposite direction) on a carriage guide 30 is linearly displaceable. For displacement and positioning a corresponding drive is provided.
- the X-direction is transverse and in particular perpendicular to the Y-direction and the Z-direction.
- the X-direction is particularly a horizontal direction with respect to the direction of gravity.
- the tool carrier 16 is thereby movable in the X-direction and the Y-direction relative to the machine frame 14.
- a workpiece carrier 32 On the machine bed 12 (at least) a workpiece carrier 32 is arranged.
- the first tool holder 18a and the second tool holder 18b and tools held thereon and the workpiece carrier 32 are movable relative to each other in the Z direction (direction and opposite direction).
- the tool carriers 18a, 18b are not movable in the Z direction for machining a workpiece, and the workpiece carrier 32 is slidably supported on the machine bed 12 in the Z direction.
- the workpiece carrier 32 is assigned to a drive.
- the first tool carrier 18a and the second tool carrier 18b are slidably held on the tool carrier 16 to enable Z-displacement. It is also possible to combine a Z-displaceability of the tool carriers 18a, 18b on the tool carrier device 16 and a Z-displaceability of the workpiece carrier 32 on the machine bed 12.
- the workpiece carrier 32 is rotatable about an example vertical axis.
- the machining center 10 has a bearing device 34 for tools 36, which is arranged above a working chamber 38 in which workpieces are machined.
- a tool changing device 40 is provided, via which tools can be used on the tool carriers 18a and 18b and can be removed therefrom.
- the machining center 10 may also comprise only a single tool carrier or comprise more than two tool carriers.
- a respective tool carrier 18 has an interface 42 for fixing a tool device 44.
- the interface 42 is designed, for example, as an HKS interface.
- the tool device 44 as a whole can be rotated about the corresponding tool carrier 18 about a rotation axis 46.
- a tool carrier 18 also has (at least) an interface for fluid.
- Fluid is understood here to mean generally flowable substances. Examples of fluids are coolants, lubricants and compressed air.
- a first interface 48 for fluid and a second interface 50 for fluid are provided.
- the first interface 48 is, for example, an interface for coolant (which may also have lubricant function), which can be provided via this first interface 48 of the tool device 44.
- the second interface 50 is for example an interface for compressed air, via which the tool device 44 compressed air can be provided.
- the tooling device 44 has a first interface 52 for fluid and a second interface 54 for fluid.
- the first interface 48 of the tool carrier 18 can be connected to the first interface 52 of the tool device 44 in a fluid-effective connection. Furthermore, the second interface 50 of the tool carrier 18 can be coupled to the second interface 54 of the tool device 44.
- the first interface 48 and the second interface 50 are preferably designed such that a fluid control of the tool device 44 is possible via them.
- the tool device 44 has an axis 56 which is coaxial with the axis of rotation 46 when the tool device 44 is fixed to the tool carrier 18.
- the tool device 44 comprises a first piston device 58 having a first piston surface 60 and a second piston surface 62 opposite the first piston surface.
- the first piston surface 60 is in fluid communication with the first interface 52 for fluid.
- the second piston surface 62 is fluid-effectively separated from this first interface 52.
- a fluid distribution chamber 64 is arranged, via which a pressurization of the first piston surface 60 with fluid, which is provided via the first interface 48 of the tool carrier 18, takes place.
- the first interface 52 for fluid has an opening which opens into the fluid distribution chamber 64.
- a diaphragm 66 is arranged, which prevents fluid can directly act on the first piston surface 60.
- the first piston device 58 is guided linearly displaceably on a guide device 68.
- a linear movement direction 70 (direction and counter direction) is parallel or coaxial with the axis 56 and thereby parallel or coaxial with the axis of rotation 46th
- the guide device 68 is formed, for example, by a piston receptacle 72.
- the piston receptacle 72 in this case has an end wall 74, which faces away from the first piston surface 60 and faces the second piston surface 62.
- a return device 76 is arranged, which exerts a force on the second piston surface 62, which is oriented in the direction of the second piston surface 62 to the first piston surface 60 and is oriented parallel to the axis 56.
- Fluid coupled via the first interface 52 exerts a force on the first piston surface 60 oriented in a direction parallel to the axis 56 from the first piston surface 60 to the second piston surface 62.
- the restoring device 76 is designed in particular as an elastic device and comprises one or more mechanical springs, wherein, when a spring is provided, this is supported on the end wall 74 and the second piston surface 62.
- the return device 76 it is also possible for the return device 76 to be designed as a gas spring.
- a space 80, in which the restoring device 76 is arranged, is fluid-tightly separated from the fluid distribution space 64.
- the first piston device 58 holds a first workpiece processing device 82, via which a workpiece machining takes place.
- the workpiece processing device 82 is the actual tool, which acts on a workpiece directly mechanically.
- the workpiece processing device comprises a tool region 84.
- This tool region 84 is about the tool carrier 18 about the rotation Rotation axis 46 rotatable.
- the tool area 84 for example, a tool area for turning, rubbing, drilling, stinging, forehead or threads on a workpiece.
- valve guides 86 (FIG. 2, FIG. 3), for example, can be machined with such a reaming tool region.
- the first interface 48 and also the first interface 52 are preferably designed so that the tool region 84 can be supplied with coolant.
- the first workpiece machining device 82 is held firmly on the piston device and thereby aligned at least approximately coaxially with the axis 56.
- the first workpiece processing device 82 directly follows each movement of the first piston device 58.
- the tooling device 44 further comprises a second piston device 88. This surrounds the first piston device 58.
- the second piston device 88 is displaceably guided on a guide device 90 in a linear movement direction 92 (direction and opposite direction).
- the linear movement direction 92 is parallel to the linear movement direction 70.
- the guide device 90 is formed, for example, as an external guide; the first piston device 58 is disposed in a housing 94, and an outer side 96 of the housing or a device connected directly to the outer side 96 forms a sliding surface for the second piston device 88.
- the second piston device 88 has a first piston surface 98, which is in fluid-effective connection with the second interface 54 of the tool device 44.
- a fluid distribution chamber 100 is formed in front of the first piston surface 98.
- a fluid line 102 leads into the fluid distribution chamber 100 for coupling into this fluid and for causing pressurization of the first piston surface 98 to move and position the second piston device 88.
- the second piston device has a second piston surface 104. Between the second piston surface 104 and the first piston surface 98, a stationary wall 106 is arranged. This wall has a first side 108 a, which faces the first piston surface 98, and a second side 108 b, which faces the second piston surface 104.
- the wall 106 is disposed on the housing 94, being oriented in a direction transverse and in particular perpendicular to the axis 56.
- the first side 108a of the wall 106 bounds (together with the first piston surface 98) the fluid distribution chamber 100.
- the fluid line 102 opens between the first piston surface 98 and wall 106 in the fluid distribution chamber 100 such that in each position of the second piston device 88 is a coupling of Fluid in the fluid distribution chamber 100 is possible.
- a space 110 is formed, in which a restoring device 112 is arranged.
- the return device 112 provides a force having a direction of force from the first piston surface 98 away from the second piston surface 104.
- a compressive force of the fluid in the fluid distribution chamber 100 acts in a direction away from the second piston surface 104 toward the first piston surface 98.
- the restoring device 112 is designed in particular as an elastic device and comprises, for example, one or more mechanical springs. If a spring is provided, then this is supported on the second side 108 b of the wall 106 and the second piston surface 104 from.
- the restoring device 112 prefferably designed, for example, as a gas spring.
- the second piston device 88 has a first ramp surface 114 on a front side (which faces away from the tool carrier 18). This is oriented at an acute angle 116.
- a guide device 118 which holds a second workpiece processing device 120.
- the guide device 118 is linearly displaceable in a linear movement direction 122.
- the linear movement direction 122 lies at an acute angle to the linear movement direction 92, this acute angle corresponding in magnitude to the angle 116.
- the guide device 118 has a second ramp surface 124, which is oriented at the acute angle 116 to the linear movement direction 92 and is aligned parallel to the first ramp surface 114.
- the first ramp surface 114 acts on the second ramp surface 124 of the guide device 118.
- the guide device 118 with the second workpiece machining device 120 is displaced in the direction of the axis 56 in the linear displacement direction 122.
- the second workpiece processing device 120 can be provided with a corresponding tool region 126 to a workpiece. It is thereby possible, for example, a turning on a workpiece.
- the second ramp surface 124 is slidably mounted on the first ramp surface 114, wherein lubrication occurs, for example, via coolant. Accordingly, a coolant supply of the sliding surfaces is provided.
- a valve seat 128 (FIGS. 2, 3) can be machined.
- the second piston device 88 is not rigidly connected to the guide device 118, but pushes it to some extent on the action of the first ramp surface 114 on the second ramp surface 124th
- the guide device 118 comprises a restoring device 130.
- the restoring device 130 has, for example, one or more mechanical springs 132.
- a corresponding spring 132 is supported on the movable guide device 118 and furthermore has a support 134, which is fixed relative to the housing 94, that is to say immovable.
- the return device 130 causes a movement of the guide device 118 (and thus the tool area 126) away from the axis 56 when the second piston device 88 has no more sliding force on the guide device 118.
- the tooling device 44 functions as follows:
- the tool device 44 can be releasably fixed to the tool carrier 18 via the mechanical interface 42. During the fixation, a connection of the first interfaces 48 and 52 and the second interfaces 50 and 54 takes place. As a result, a fluid exchange between the machine tool via the tool carrier 18 and the tool device 44 is possible.
- coolant is provided via the first interface 48 under a pressure of the order of, for example, 40 bar. Compressed air is provided via the second interface 50.
- the fluid loading of the first piston device 58 and the second piston device 88 is controllable.
- the tool device 44 When the tool device 44 is fixed, it can be rotated as a whole about the axis of rotation 46 in order to be able to carry out workpiece machining. at In this case, a relative mobility in the Z direction between the tool device 44 and a workpiece 136 is possible for the machining center 10.
- the first piston device 58 is in a first position 138.
- the first position 138 is predetermined via the return device 76 and a stop on which the restoring device 76 presses the first piston device 58.
- first piston device 58 By fluidizing the first piston surface 60 via the first interface 52, a fluid-controlled movement and positioning of the first piston device 58 and thus the first workpiece processing device 82 can be achieved.
- the first piston device 58 can thereby be brought into one or more processing positions, wherein the movement of the first piston device 58 forward from the first position 138 itself can be a machining operation such as a lancing or rubbing process.
- a second position 140 is schematically indicated, which has been created by displacement of the first piston device 58 from the first position 38.
- the pressure force which results from the application of fluid to the first piston surface 60, must overcome the restoring force of the restoring device 76 and any counterforces in the workpiece machining in order to achieve a feed.
- the first piston device 58 is shifted back to the first position 138.
- the second piston device 88 can be moved independently of the first piston device 58.
- the second piston device 88 has a first position 142, which by a restoring force of the return device 112 and a corresponding stop of the second piston device 88 is defined.
- the guide device is displaced via the restoring device 130 until the second ramp surface 124 abuts the first ramp surface 114 or, with a corresponding return movement of the second piston device 88, the guide device 118 follows this movement, wherein the first ramp surface 114 defines a contact surface.
- the fluid distribution chamber 100 in particular controlled by fluid such as compressed air is applied, then a corresponding force is exerted on the first piston surface 98, which pushes the second piston device 88 from the first position 142 also forward. Due to the oblique formation of the first ramp surface 114 and contact with the second ramp surface 124, the guide device 118 is displaced in the linear movement direction 122 and thereby a delivery of the tool region 126 to the axis 56 is effected. It can be done by a corresponding workpiece machining.
- the pressure force which is exerted on the first piston surface 98 via fluid, must be so great that the sum of restoring force of the restoring device 112 and any counterforces overcome by the workpiece machining.
- the second piston device 88 is moved back to the first position 142 and thus the tool region 126 is displaced away from the axis 56.
- Valves 144 of an internal combustion engine have a valve head 146, which sits in a valve seat 128 when the valve is closed.
- a valve rod 148 is arranged at the valve head 146. This is guided in a valve guide 86, wherein in the valve guide 86, a bush 150 may be arranged, in which the valve rod 148 is guided.
- valve guide 86 for machining and, in particular, finishing can be used via the first workpiece machining device 82.
- valve seat 128 can be machined and, in particular, finely machined via the second workpiece processing device 120. This can be done in the same clamping, so that time-saving and accurate machining is possible.
- the tooling device 44 is a combination machining tooling device through which at least two machining operations can be performed on a workpiece.
- machining processes can be carried out, the machining taking place one after the other. For example, first a rough machining and then a fine machining.
- a valve guide can be machined via a reaming tool, for example, and subsequently a valve seat can be turned with a chamfer.
- the machine tool provides, via the tool carrier 18, fluid for fluid control of the first workpiece processing device 82 and the second workpiece processing device 120 in their respective linear mobility.
- the anyway existing first interface 48 or second interface 50 of the tool carrier 18 can be used by a feed movement or feed movement of tool regions 84 and 126, respectively to reach.
- the tool device 44 can be designed accordingly simple, since no active drive must be provided on the tool device 44 with its own supply of electrical energy; Any existing interfaces can be used for example for coolant and / or compressed air.
- the linear movement of the first piston device 58 and the second piston device 88 takes place independently of a possible Z movement of the tool carrier 18 relative to the workpiece.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
A tooling device for a machine tool is provided, comprising at least one interface for fluid, at least one piston device with a first piston surface that is in fluidic connection with the at least one interface for fluid, and with a second piston surface opposite to the first piston surface, a resetting device that acts on the second piston surface, and a workpiece machining device that is coupled to the at least one piston device, wherein the at least one piston device can be moved and positioned as a result of the force applied by the fluid.
Description
Werkzeugvorrichtung und Werkzeugmaschine Tool device and machine tool
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine.The invention relates to a tool device for a machine tool.
Die Erfindung betrifft ferner eine Werkzeugmaschine, umfassend mindestens einen Werkzeugträger.The invention further relates to a machine tool comprising at least one tool carrier.
Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 045 045 Al ist eine Werkzeugmaschine bekannt, welche einen Werkzeugträger mit einer trägerseitigen Kühlschmierstoff-Schnittstelle zur Versorgung eines Hon-Werkzeugs mit einem wassergemischten Kühlschmier- stoff aufweist.From German patent application DE 10 2007 045 045 A1, a machine tool is known, which has a tool carrier with a carrier-side coolant lubricant interface for supplying a honing tool with a water-mixed cooling lubricant.
Aus der WO 2006/136361 Al ist ein Ventilsitz- und Ventilführungsbearbei- tungswerkzeug zur Feinbearbeitung von Ventilsitz und Ventilführung in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine bekannt. Dieses Werkzeug umfasst mindestens zwei Teilwerkzeuge, von denen ein erstes mindestens eine geometrisch bestimmte Schneide aufweist und der Ventilsitzbearbeitung zugeordnet ist. Ein zweites Teilwerkzeug weist mindestens eine geometrische bestimmte Schneide auf und ist der Ventilführungsbearbeitung zugeordnet.From WO 2006/136361 Al a valve seat and Ventilführungsbearbei- tool for fine machining of valve seat and valve guide in a cylinder head of an internal combustion engine is known. This tool comprises at least two sub-tools, of which a first has at least one geometrically determined cutting edge and is associated with the valve seat machining. A second part tool has at least one geometrically determined cutting edge and is assigned to the valve guide machining.
In dem Prospekt "MAPAL/ISOTOOL, Aussteuerwerkzeuge und Plandrehköpfe, Vorabexemplar METAV 2006" ist ein Kegeldrehwerkzeug für Ventilsitz und Ventilführung beschrieben, mit dem sich Ventilsitze drehen lassen und Ventildurchführungen durch Reiben herstellen lassen. Es erfolgt dabei eine Pinolen- bewegung unabhängig von der Vorschubbewegung des Grundwerkzeugs.The prospectus "MAPAL / ISOTOOL, Steering Tools and Facing Heads, Model METAV 2006" describes a valve seat and valve guide, which allows the valve seats to be rotated and valve bushings to be produced by rubbing. A pinole movement takes place independently of the feed movement of the basic tool.
Aus der DE 37 37 024 Al ist eine Bohrvorrichtung insbesondere für Kernbohrungen, bestehend aus Bohrständer mit Fuß und Antrieb, bekannt. An einem Fuß ist ein als Druckzylinder ausgebildeter Ständer angeordnet, der
eine Führungswelle mit Zentrierspitze, einen Bohrerschaft mit Bohrkrone, eine Vorschubeinrichtung und eine Kühleinrichtung umschließt, auf dem stirnseitig eine Platte mit Antriebseinheit lösbar befestigt und die Gegenseite mit einer Dichtungseinrichtung versehen ist.From DE 37 37 024 Al a drilling device in particular for core drilling, consisting of drill stand with foot and drive known. At one foot, designed as a pressure cylinder stand is arranged, the a guide shaft with centering tip, a drill shaft with drill bit, a feed device and a cooling device encloses, on the front side a plate with drive unit releasably secured and the opposite side is provided with a sealing device.
Aus der DE 198 59 051 Al ist ein Werkzeug zur spanabtragenden Bearbeitung eines Werkstücks zur Erzeugung einer nicht ebenen Oberfläche, insbesondere eines Ventilsitzes, mit einem mindestens eine von einer Halterung aufgenommenen Messerplatte aufweisenden Grundkörper, einem gegenüber dem Grundkörper verlagerbaren Teilwerkzeug, einer mit der Halterung über eine Kopplungseinrichtung zusammenwirkenden Betätigungseinrichtung bekannt. Die Kopplungseinrichtung umfasst einen Exzenter, der mittels der Betätigungseinrichtung um eine gegenüber der Mittelachse des Werkzeugs versetzte Achse drehbar ist.From DE 198 59 051 Al a tool for chip removal machining of a workpiece for producing a non-planar surface, in particular a valve seat, with a at least one of a holder-mounted blade plate having base body, a relative to the body displaceable part tool, one with the holder over a coupling device cooperating actuator known. The coupling device comprises an eccentric, which is rotatable by means of the actuating device about an offset relative to the central axis of the tool axis.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, mittels welcher sich auf einfache Weise eine Werkstückbearbeitung beispielsweise über eine Vorschubbewegung durchführen lässt.The invention has for its object to provide a tool device for a machine tool, by means of which can be carried out a workpiece machining, for example via a feed movement in a simple manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Werkzeugvorrichtung mindestens eine Schnittstelle für Fluid umfasst, mindestens eine Kolbeneinrichtung mit einer ersten Kolbenfläche umfasst, welche in fluid- wirksamer Verbindung mit der mindestens einen Schnittstelle für Fluid steht, und mit einer zweiten Kolbenfläche, welche der ersten Kolbenfläche gegenüberliegt, eine Rückstelleinrichtung umfasst, welche auf die zweite Kolbenfläche wirkt, und eine Werkstückbearbeitungseinrichtung umfasst, welche an die mindestens eine Kolbeneinrichtung gekoppelt ist, wobei die mindestens eine Kolbeneinrichtung durch Kraftbeaufschlagung über das Fluid beweglich und positionierbar ist.This object is achieved according to the invention in that the tool device comprises at least one interface for fluid, comprising at least one piston device with a first piston surface, which is in fluid communication with the at least one interface for fluid, and with a second piston surface, which is the first Piston surface is opposite, comprises a restoring device, which acts on the second piston surface, and a workpiece processing device, which is coupled to the at least one piston device, wherein the at least one piston device is movable and positionable by application of force via the fluid.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich eine Werkstückbearbeitung fluidgesteuert durchführen. Die mindestens eine Kolbeneinrichtung lässt sich
fluidgesteuert bewegen. Es lässt sich für eine Vorschubbewegung einer Werkstückbearbeitungseinrichtung beispielsweise eine sowieso vorhandene Schnittstelle für Kühlmittel, Schmiermittel oder Druckluft nutzen.In the solution according to the invention, workpiece machining can be carried out in a fluid-controlled manner. The at least one piston device can be move fluid controlled. For example, an already existing interface for coolant, lubricant or compressed air can be used for a feed movement of a workpiece processing device.
Durch die Rückstelleinrichtung wird eine Rückstell kraft bereitgestellt, durch welche sich eine Kolbeneinrichtung nach einer Vorschubbewegung auf einfache Weise zurückstellen lässt. Die Grundstellung der Kolbeneinrichtung (ohne Fluidbeaufschlagung) wird vorzugsweise durch die Rückstelleinrichtung definiert.By the restoring device, a restoring force is provided, through which a piston device can be reset after a feed movement in a simple manner. The basic position of the piston device (without fluid admission) is preferably defined by the restoring device.
Die Werkzeugvorrichtung lässt sich auf einfache und kompakte Weise ausbilden. Insbesondere muss kein zusätzlicher elektrischer Energieanschluss vorgesehen werden. Die Bewegung der Kolbeneinrichtung kann unabhängig von der Bewegung eines Werkzeugträgers, welcher die Werkzeugvorrichtung hält, erfolgen. Es lassen sich an einer Werkzeugvorrichtung auch mehrere Kolbeneinrichtungen verwenden, um beispielsweise ein Kombinationswerkzeug bereitzustellen.The tool device can be formed in a simple and compact way. In particular, no additional electrical power connection must be provided. The movement of the piston device can take place independently of the movement of a tool carrier which holds the tool device. It is also possible to use a plurality of piston devices on a tool device in order, for example, to provide a combination tool.
Es ist dann möglich, beispielsweise über eine Werkzeugvorrichtung an einem Werkstück eine Ventilführung zu bearbeiten und einen Ventilsitz ohne Umspannung des Werkstücks zu bearbeiten. Beispielsweise ist es auch möglich, über ein entsprechendes Kombinationswerkzeug eine Grobbearbeitung und eine Feinbearbeitung an einem Werkstück in der gleichen Aufspannung durchzuführen.It is then possible, for example, to machine a valve guide on a workpiece via a tool device and to machine a valve seat without re-tensioning of the workpiece. For example, it is also possible to perform a roughing and a fine machining on a workpiece in the same setting using a suitable combination tool.
Beispielsweise umfasst die Werkstückbearbeitungseinrichtung einen Werkzeugbereich zum Drehen, Reiben, Bohren, Stechen, Stirnen oder Gewinden. Es lassen sich dadurch umfangreiche Bearbeitungsvorgänge je nach Ausbildung der Werkzeugvorrichtung durchführen. Eine entsprechende Werkzeugmaschine und insbesondere ein Bearbeitungszentrum lässt sich dadurch variabel einsetzen.
Günstigerweise ist die mindestens eine Kolbeneinrichtung linear beweglich. Dadurch lässt sich die Werkzeugvorrichtung auf einfache Weise ausbilden.For example, the workpiece processing device comprises a tool area for turning, reaming, drilling, stinging, foreheading or threading. This makes it possible to carry out extensive machining operations depending on the design of the tool device. A corresponding machine tool and in particular a machining center can thereby be used variably. Conveniently, the at least one piston device is linearly movable. As a result, the tool device can be formed in a simple manner.
Vorteilhafterweise ist eine Bewegungsachse einer Linearbeweglichkeit der mindestens einen Kolbeneinrichtung parallel oder koaxial zu einer Rotationsachse der Werkzeugvorrichtung als Ganzes. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Werkzeugvorrichtung mit einer internen Vorschubbeweglichkeit realisieren, wobei die Werkzeugvorrichtung als Ganzes rotierbar ist.Advantageously, a movement axis of a linear mobility of the at least one piston device is parallel or coaxial with an axis of rotation of the tool device as a whole. As a result, a tool device with an internal feed mobility can be realized in a simple manner, wherein the tool device as a whole is rotatable.
Insbesondere sind die erste Kolbenfläche und/oder die zweite Kolbenfläche quer und insbesondere senkrecht zu einer Bewegungsachse einer Linearbeweglichkeit der mindestens einen Kolbeneinrichtung orientiert. Dadurch ergibt sich eine optimierte Steuerbarkeit und insbesondere Fluidsteuerbarkeit der Bewegung und Positionierung der Kolbeneinrichtung.In particular, the first piston surface and / or the second piston surface are oriented transversely and in particular perpendicular to a movement axis of a linear mobility of the at least one piston device. This results in an optimized controllability and in particular fluid controllability of the movement and positioning of the piston device.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Bewegung und/oder Positionierung der mindestens einen Kolbeneinrichtung fluidgesteuert. Es lässt sich eine sowieso vorhandene Schnittstelle für Kühlmittel bzw. Druckluft zur Bewegung und/oder Positionierung der mindestens einen Kolbeneinrichtung und damit eines Werkzeugbereichs, welcher die eigentliche Werkstückbearbeitung durchführt, realisieren.In the solution according to the invention, the movement and / or positioning of the at least one piston device is fluid-controlled. An existing interface for coolant or compressed air for moving and / or positioning the at least one piston device and thus a tool region, which carries out the actual workpiece machining, can be realized.
Die mindestens eine Schnittstelle für Fluid ist insbesondere eine Schnittstelle für Kühlmittel oder für Druckluft.The at least one interface for fluid is in particular an interface for coolant or for compressed air.
Vorteilhafterweise übt Fluid, welches über die mindestens eine Schnittstelle für Fluid bereitgestellt ist, eine Druckkraft zur Bewegung und Positionierung der mindestens einen Kolbeneinrichtung aus und die Rückstelleinrichtung stellt eine dieser Kraft entgegenwirkende Kraft bereit. Wenn beispielsweise die Fluidbereitstellung abgeschaltet wird bzw. der Druck im Fluid reduziert wird, dann sorgt die Rückstelleinrichtung automatisch für eine Rückstellung.
Günstigerweise ist die Werkstückbearbeitungseinrichtung durch die mindestens eine Kolbeneinrichtung beweglich. Dadurch kann ein definierter Werkstückbearbeitungsvorgang durchgeführt werden. Beispielsweise kann eine Bearbeitung über Reiben oder Stechen durchgeführt werden.Advantageously, fluid provided via the at least one interface for fluid exerts a pressure force for moving and positioning the at least one piston device and the restoring device provides a force counteracting this force. If, for example, the fluid supply is switched off or the pressure in the fluid is reduced, then the restoring device automatically ensures a return. Conveniently, the workpiece processing device is movable by the at least one piston device. This allows a defined workpiece machining operation to be performed. For example, a processing can be carried out by rubbing or stinging.
Es kann vorgesehen sein, dass die Werkstückbearbeitungseinrichtung durch die mindestens eine Kolbeneinrichtung zustellungsbeweglich ist. Dadurch kann beispielsweise eine Drehbearbeitung durchgeführt werden. Dadurch lässt sich beispielsweise eine Fase an einem Ventilsitz auf einfache Weise herstellen.It can be provided that the workpiece processing device can be moved by the at least one piston device. As a result, for example, a turning operation can be performed. As a result, for example, a chamfer on a valve seat can be produced in a simple manner.
Bei einer Ausführungsform oder innerhalb einer Werkzeugvorrichtung kann die Werkstückbearbeitungseinrichtung durch die mindestens eine Kolbeneinrichtung gehalten sein. Eine Bewegung der entsprechenden Kolbeneinrichtung äußert sich dadurch direkt in einer entsprechenden Bewegung der Werkstück- bearbeitungseinrichtung.In one embodiment or within a tool device, the workpiece processing device can be held by the at least one piston device. A movement of the corresponding piston device manifests itself directly in a corresponding movement of the workpiece processing device.
Es ist auch möglich, dass die Werkstückbearbeitungseinrichtung durch Einwirken der mindestens einen Kolbeneinrichtung in einer Linearbewegungsrichtung beweglich ist, welche in einem spitzen Winkel zu einer Linearbewegungs- richtung der mindestens einen Kolbeneinrichtung ist. In diesem Falle stellt die Kolbeneinrichtung einen direkten Antrieb für die Werkstückbearbeitungseinrichtung dar. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Zustellungsbewegung der Werkstückbearbeitungseinrichtung zu einer Achse der Werkzeugvorrichtung realisieren, wobei die entsprechende Werkzeugvorrichtung sich mit geringen Durchmesserabmessungen ausbilden lässt.It is also possible for the workpiece machining device to be movable in a linear movement direction by the action of the at least one piston device, which is at an acute angle to a linear movement direction of the at least one piston device. In this case, the piston device is a direct drive for the workpiece processing device. This makes it easy to implement a delivery movement of the workpiece processing device to an axis of the tool device, wherein the corresponding tool device can be formed with small diameter dimensions.
Insbesondere ist dann die Werkstückbearbeitungseinrichtung an einer Führungseinrichtung gehalten oder gebildet, deren Bewegung und Positionierung durch die mindestens eine Kolbeneinrichtung gesteuert ist. Die Kolbeneinrich- tung ist direkt fluidgesteuert beweglich und positionierbar. Diese Bewegung und Positionierung bewirkt direkt eine Bewegung und Positionierung der Führungseinrichtung.
Günstigerweise weist die Führungseinrichtung eine Rückstelleinrichtung auf. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass eine Gleitführung der Führungseinrichtung und der Kolbeneinrichtung aneinander vorgesehen ist. Wenn die Kolbeneinrichtung zurückbewegt wird (was grundsätzlich in einem Verlust des Kontakts resultieren kann), dann kann die Rückstellungseinrichtung dafür sorgen, dass die Führungseinrichtung gegen die Kolbeneinrichtung gedrückt wird und dadurch der Gleitkontakt nicht verloren geht.In particular, the workpiece processing device is then held or formed on a guide device whose movement and positioning is controlled by the at least one piston device. The piston device can be moved and positioned directly under fluid control. This movement and positioning directly causes movement and positioning of the guide device. The guide device expediently has a return device. This makes it possible, for example, that a sliding guide of the guide device and the piston device is provided to each other. If the piston device is moved back (which may in principle result in a loss of contact), then the return device can ensure that the guide device is pressed against the piston device and thereby the sliding contact is not lost.
Bei einer konstruktiv günstigen Ausführungsform weist die mindestens eine Kolbeneinrichtung eine erste Rampenfläche und die Führungseinrichtung eine zweite Rampenfläche auf, wobei die erste Rampenfläche auf die zweite Rampenfläche wirkt und die erste Rampenfläche und die zweite Rampenfläche in einem spitzen Winkel zu einer Linearbewegungsrichtung der mindestens einen Kolbeneinrichtung orientiert sind. Vorzugsweise gleiten die ersten Rampen- flächen und die zweiten Rampenflächen aneinander. Über die Rampenfläche lässt sich eine Bewegungsrichtung verändern; die Bewegungsrichtung der Kolbeneinrichtung lässt sich in eine Bewegungsrichtung der Führungseinrichtung, welche in einem Winkel zu der Bewegungsrichtung der Kolbeneinrichtung liegt, wandeln.In a structurally favorable embodiment, the at least one piston device has a first ramp surface and the guide device has a second ramp surface, wherein the first ramp surface acts on the second ramp surface and orients the first ramp surface and the second ramp surface at an acute angle to a linear movement direction of the at least one piston device are. Preferably, the first ramp surfaces and the second ramp surfaces slide against each other. About the ramp surface can change a direction of movement; the direction of movement of the piston device can be converted into a direction of movement of the guide device, which lies at an angle to the direction of movement of the piston device.
Günstig ist es, wenn die Rückstelleinrichtungen eine oder mehrere Federn insbesondere mechanische Federn umfassen. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Rückstellung erreichen. Es ist dadurch auch möglich, wenn die Federkraft entsprechend gewählt wird, dass die mindestens eine Kolben- einrichtung automatisch in einer Ausgangsposition ist und eine aktive Fluid- beaufschlagung notwendig ist, um eine Vorschubbewegung aus dieser Ausgangsstellung heraus zu erreichen.It is favorable if the restoring devices comprise one or more springs, in particular mechanical springs. This makes it easy to achieve a provision. It is thus also possible, if the spring force is selected accordingly, that the at least one piston device is automatically in a starting position and an active fluid loading is necessary in order to achieve a feed movement from this starting position out.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist ein Kombinationswerkzeug dadurch gebildet, dass eine erste Kolbeneinrichtung vorhanden ist, welche fluidwirksam mit einer ersten Schnittstelle für Fluid in Verbindung steht und an welche eine erste Werkstückbearbeitungseinrichtung gekoppelt ist, und eine zweite Kolbeneinrichtung vorhanden ist, welche fluidwirksam mit einer zweiten Schnitt-
stelle für Fluid in Verbindung steht und an welche eine zweite Werkstückbearbeitungseinrichtung gekoppelt ist. Dadurch können über die erste Werkstückbearbeitungseinrichtung und die zweite Werkstückbearbeitungseinrichtung insbesondere nacheinander unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge an demselben Werkstück durchgeführt werden. Beispielsweise ist nacheinander eine Ventilführungsbearbeitung und eine Ventilsitzbearbeitung an dem gleichen Werkstück möglich. Es kann dann eine Werkstückbearbeitung in der gleichen Aufspannung erfolgen. Die Positionsbewegungen des Werkstücks bzw. eines Werkstückträgers lassen sich dadurch minimieren. Dadurch kann eine zeitsparende Werkstückbearbeitung erfolgen. Es lässt sich auch eine hohe Genauigkeit erreichen.In one embodiment, a combination tool is formed by having a first piston means fluidly communicating with a first interface for fluid and to which a first workpiece processor is coupled, and second piston means fluidly operable with a second interface. point for fluid is in communication and to which a second workpiece processing device is coupled. As a result, different machining operations on the same workpiece can be carried out in particular successively via the first workpiece machining device and the second workpiece machining device. For example, a valve guide machining and a valve seat machining on the same workpiece is successively possible. It can then be carried out a workpiece machining in the same clamping. The position movements of the workpiece or a workpiece carrier can be minimized thereby. This can be done time-saving workpiece machining. It can also achieve a high accuracy.
Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Kolbeneinrichtung die erste Kolbeneinrichtung umgibt. Dadurch lässt sich eine Werkzeugvorrichtung mit geringen Abmessungen realisieren.It can be provided that the second piston device surrounds the first piston device. As a result, a tool device with small dimensions can be realized.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die erste Werkstückbearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung einer Ventilführung ausgebildet und/oder die zweite Werkstückbearbeitungseinrichtung ist zur Bearbeitung eines Ventilsitzes ausgebil- det. Beispielsweise umfasst dann die erste Werkstückbearbeitungseinrichtung ein Reibwerkzeug zur Feinbearbeitung von Ventilführungen. Die zweite Werkstückbearbeitungseinrichtung umfasst eine oder mehrere geometrisch definierte Schneiden zur Drehbearbeitung eines Ventilsitzes und insbesondere zur Herstellung von Fasen an dem Ventilsitz.In one exemplary embodiment, the first workpiece machining device is designed for machining a valve guide and / or the second workpiece machining device is designed for machining a valve seat. For example, then the first workpiece processing device comprises a friction tool for fine machining of valve guides. The second workpiece processing device comprises one or more geometrically defined cutting edges for turning a valve seat and in particular for producing chamfers on the valve seat.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche universell einsetzbar ist.The invention is further based on the object to provide a machine tool of the type mentioned, which is universally applicable.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Werkzeugmaschine erfin- dungsgemäß dadurch gelöst, dass diese mindestens einen Werkzeugträger umfasst, welcher mindestens eine Schnittstelle für Fluid umfasst und an welchem eine erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung gehalten ist, wobei die mindestens eine Schnittstelle für Fluid des mindestens einen Werkzeugträgers
in fluidwirksamer Verbindung mit der mindestens einen Schnittstelle für Fluid der Werkzeugvorrichtung steht.According to the invention, this object is achieved in the machine tool mentioned at the outset in that it comprises at least one tool carrier which comprises at least one interface for fluid and on which a tool device according to the invention is held, wherein the at least one interface for fluid of the at least one tool carrier is in fluidly effective connection with the at least one interface for fluid of the tool device.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich auf einfache Weise eine Vor- Schubbewegung eines Werkzeugs über die Werkzeugvorrichtung erreichen, wobei der Antrieb der Vorschubbewegung fluidgesteuert ist. Die Vorschubbewegung kann dadurch ohne relative Bewegung des Werkzeugträgers und des Werkstücks erfolgen.In the solution according to the invention, a forward thrust movement of a tool via the tool device can be achieved in a simple manner, wherein the drive of the advancing movement is fluid-controlled. The feed motion can be done without relative movement of the tool carrier and the workpiece.
Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung erwähnten Vorteile auf.The machine tool according to the invention has the advantages mentioned in connection with the tool device according to the invention.
Insbesondere ist die mindestens eine Schnittstelle für Fluid des mindestens einen Werkzeugträgers eine Schnittstelle für Kühlmittel, Schmiermittel oder Druckluft.In particular, the at least one interface for fluid of the at least one tool carrier is an interface for coolant, lubricant or compressed air.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Werkzeugträger als Werkzeugspindel ausgebildet, an welcher eine fixierte Werkzeugvorrichtung um eine Rotationsachse rotierbar ist. Die Werkzeugvorrichtung lässt sich dadurch als Ganzes drehen. Innerhalb der Werkzeugvorrichtung lässt sich eine Vorschubbewegung eines Werkzeugbereichs über eine fluidgesteuerte Kolbeneinrichtung realisieren.Preferably, the at least one tool carrier is designed as a tool spindle, on which a fixed tool device is rotatable about a rotation axis. The tool device can thereby be rotated as a whole. Within the tool device, a feed movement of a tool region can be realized via a fluid-controlled piston device.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Werkzeugträger relativ zu einem Werk- stückträger mindestens in einer Richtung linear beweglich.Preferably, the at least one tool carrier is linearly movable relative to a workpiece carrier at least in one direction.
Eine erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung und eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine lassen sich auf vorteilhafte Weise zur Bearbeitung von Ventilführungen und Ventilsitzen verwenden.A tool device according to the invention and a machine tool according to the invention can be used in an advantageous manner for machining valve guides and valve seats.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen :
Figur 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine (ohne Arbeitsraumverkleidung);The following description of preferred embodiments is used in conjunction with the drawings for further explanation of the invention. Show it : Figure 1 is a plan view of an embodiment of a machine tool according to the invention (without workspace trim);
Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung; undFigure 2 is a schematic sectional view of an embodiment of a tool device according to the invention; and
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Ventilanordnung an einemFigure 3 is a schematic representation of a valve assembly on a
Verbrennungsmotor.Combustion engine.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist ein Bearbeitungszentrum. Eine Ausführungsform eines Bearbeitungszentrums, welches in Figur 1 in einer Teildarstellung schematisch gezeigt und dort mit 10 bezeichnet ist, umfasst ein Maschinenbett 12, an welchem ein Maschinen- gesteh 14 angeordnet ist. Das Maschinengestell 14 ist portalartig ausgebildet und ragt in einer bezogen auf die Schwerkraftrichtung vertikalen Richtung über das Maschinenbett 12 hinaus. An dem Maschinengestell 14 ist eine Werkzeugträgereinrichtung 16 gehalten, welche mindestens einen Werkzeugträger 18 umfasst.An embodiment of a machine tool according to the invention is a machining center. An embodiment of a machining center, which is shown schematically in FIG. 1 in a partial representation and designated therein by 10, comprises a machine bed 12, on which a machine frame 14 is arranged. The machine frame 14 is formed portal-like and protrudes in a vertical direction relative to the direction of gravity over the machine bed 12 addition. On the machine frame 14, a tool carrier device 16 is held, which comprises at least one tool carrier 18.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Werkzeugträgereinrichtung 16 einen ersten Werkzeugträger 18a und einen zweiten Werkzeugträger 18b. Die Werkzeugträger 18a und 18b sind dabei als Werkzeugspindeln ausgebildet. Ein an dem jeweiligen Werkzeugträger 18a, 18b ge- haltenes Werkzeug ist um eine Rotationsachse 20a, 20b rotierbar. Bei derIn the embodiment shown, the tool carrier device 16 comprises a first tool carrier 18a and a second tool carrier 18b. The tool carriers 18a and 18b are designed as tool spindles. A tool held on the respective tool carrier 18a, 18b is rotatable about a rotation axis 20a, 20b. In the
Darstellung gemäß Figur 1 liegen die Rotationsachsen 20a, 20b parallel zueinander. Sie sind parallel zu einer Z-Richtung orientiert, welche bei der Darstellung gemäß Figur 1 senkrecht zur Zeichenebene liegt Die Z-Richtung ist bezogen auf die Schwerkraftrichtung insbesondere eine horizontale Richtung.Representation of Figure 1 are the axes of rotation 20a, 20b parallel to each other. They are oriented parallel to a Z-direction, which is perpendicular to the plane of the drawing in the representation of Figure 1. The Z-direction is in relation to the direction of gravity in particular a horizontal direction.
Die Werkzeugträgereinrichtung 16 ist als Schlitten ausgebildet, welcher an einer Schlittenführung 24 gehalten ist und über die Schlittenführung 24 in
einer Y-Richtung (Richtung und Gegenrichtung) linear beweglich ist. Die Y-Richtung liegt quer und insbesondere senkrecht zur Z-Richtung. Bezogen auf die Schwerkraftrichtung ist die Y-Richtung insbesondere eine vertikale Richtung.The tool carrier device 16 is designed as a carriage, which is held on a slide guide 24 and via the slide guide 24 in a Y-direction (direction and opposite direction) is linearly movable. The Y-direction is transverse and in particular perpendicular to the Z-direction. With respect to the direction of gravity, the Y direction is particularly a vertical direction.
Zum Antrieb der Bewegung des Schlittens 22 in der Y-Richtung und zu dessen Positionierung ist dem Schlitten 22 eine Antriebseinrichtung 26 zugeordnet. Diese kann beispielsweise einen Kugelgewindetrieb oder einen Linearmotor umfassen.For driving the movement of the carriage 22 in the Y direction and for its positioning, the carriage 22 is associated with a drive device 26. This can for example comprise a ball screw or a linear motor.
Der Schlitten 22 ist selber an einem Schlitten 28 gehalten, welcher in einer X-Richtung (Richtung und Gegenrichtung) an einer Schlittenführung 30 linear verschieblich ist. Zur Verschiebung und Positionierung ist ein entsprechender Antrieb vorgesehen. Die X-Richtung ist quer und insbesondere senkrecht zu der Y-Richtung und der Z-Richtung. Die X-Richtung ist bezogen auf die Schwerkraftrichtung insbesondere eine horizontale Richtung.The carriage 22 is itself held on a carriage 28, which in a X-direction (direction and opposite direction) on a carriage guide 30 is linearly displaceable. For displacement and positioning a corresponding drive is provided. The X-direction is transverse and in particular perpendicular to the Y-direction and the Z-direction. The X-direction is particularly a horizontal direction with respect to the direction of gravity.
Die Werkzeugträgereinrichtung 16 ist dadurch in der X-Richtung und der Y-Richtung relativ zu dem Maschinengestell 14 beweglich.The tool carrier 16 is thereby movable in the X-direction and the Y-direction relative to the machine frame 14.
An dem Maschinenbett 12 ist (mindestens) ein Werkstückträger 32 angeordnet. Der erste Werkzeugträger 18a und der zweite Werkzeugträger 18b und damit daran gehaltene Werkzeuge und der Werkstückträger 32 sind in der Z-Richtung (Richtung und Gegenrichtung) relativ zueinander beweglich. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Werkzeugträger 18a, 18b in der Z-Richtung zur Bearbeitung eines Werkstücks nicht beweglich und der Werkstückträger 32 ist in der Z-Richtung verschieblich an dem Maschinenbett 12 gehalten. Dem Werkstückträger 32 ist dazu ein Antrieb zugeordnet. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel sind der erste Werkzeugträger 18a und der zweite Werkzeugträger 18b verschieblich an der Werkzeugträgereinrichtung 16 gehalten, um eine Z-Verschieblichkeit zu ermöglichen.
Es ist auch möglich, eine Z-Verschieblichkeit der Werkzeugträger 18a, 18b an der Werkzeugträgereinrichtung 16 und eine Z-Verschieblichkeit des Werkstückträgers 32 an dem Maschinenbett 12 zu kombinieren.On the machine bed 12 (at least) a workpiece carrier 32 is arranged. The first tool holder 18a and the second tool holder 18b and tools held thereon and the workpiece carrier 32 are movable relative to each other in the Z direction (direction and opposite direction). In one embodiment, the tool carriers 18a, 18b are not movable in the Z direction for machining a workpiece, and the workpiece carrier 32 is slidably supported on the machine bed 12 in the Z direction. The workpiece carrier 32 is assigned to a drive. In an alternative embodiment, the first tool carrier 18a and the second tool carrier 18b are slidably held on the tool carrier 16 to enable Z-displacement. It is also possible to combine a Z-displaceability of the tool carriers 18a, 18b on the tool carrier device 16 and a Z-displaceability of the workpiece carrier 32 on the machine bed 12.
Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass der Werkstückträger 32 um eine beispielsweise vertikale Achse drehbar ist.It can also be provided, for example, that the workpiece carrier 32 is rotatable about an example vertical axis.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Bearbeitungszentrum 10 eine Lagereinrichtung 34 für Werkzeuge 36 auf, welche oberhalb eines Ar- beitsraums 38, in welchem Werkstücke bearbeitet werden, angeordnet ist.In the exemplary embodiment shown, the machining center 10 has a bearing device 34 for tools 36, which is arranged above a working chamber 38 in which workpieces are machined.
Ferner ist eine Werkzeugwechseleinrichtung 40 vorgesehen, über welche Werkzeuge an die Werkzeugträger 18a und 18b einsetzbar sind und von dieser entnehmbar sind.Furthermore, a tool changing device 40 is provided, via which tools can be used on the tool carriers 18a and 18b and can be removed therefrom.
Das Bearbeitungszentrum 10 kann auch nur einen einzigen Werkzeugträger umfassen oder mehr als zwei Werkzeugträger umfassen.The machining center 10 may also comprise only a single tool carrier or comprise more than two tool carriers.
Ein jeweiliger Werkzeugträger 18 weist eine Schnittstelle 42 zur Fixierung einer Werkzeugvorrichtung 44 auf. Die Schnittstelle 42 ist beispielsweise als HKS-Schnittstelle ausgebildet. Die Werkzeugvorrichtung 44 ist als Ganzes über den entsprechenden Werkzeugträger 18 um eine Rotationsachse 46 rotierbar.A respective tool carrier 18 has an interface 42 for fixing a tool device 44. The interface 42 is designed, for example, as an HKS interface. The tool device 44 as a whole can be rotated about the corresponding tool carrier 18 about a rotation axis 46.
Ein Werkzeugträger 18 weist ferner (mindestens) eine Schnittstelle für Fluid auf. Unter Fluid werden hier allgemein fließfähige Stoffe verstanden. Beispiele für Fluide sind Kühlmittel, Schmiermittel und Druckluft. Bei einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung 44 (Figur 2) sind eine erste Schnittstelle 48 für Fluid und eine zweite Schnittstelle 50 für Fluid vorgesehen. Die erste Schnittstelle 48 ist beispielsweise eine Schnittstelle für Kühlmittel (welches auch Schmiermittelfunktion aufweisen kann), welche über diese erste Schnittstelle 48 der Werkzeugvorrichtung 44 bereitstellbar ist. Die zweite Schnittstelle 50 ist beispielsweise eine Schnittstelle für Druckluft, über welcher der Werkzeugvorrichtung 44 Druckluft bereitstellbar ist.
Entsprechend weist die Werkzeugvorrichtung 44 eine erste Schnittstelle 52 für Fluid auf und eine zweite Schnittstelle 54 für Fluid. Die erste Schnittstelle 48 des Werkzeugträgers 18 ist mit der ersten Schnittstelle 52 der Werkzeug- Vorrichtung 44 in fluidwirksamer Verbindung verbindbar. Ferner ist die zweite Schnittstelle 50 des Werkzeugträgers 18 an die zweite Schnittstelle 54 der Werkzeugvorrichtung 44 koppelbar. Die erste Schnittstelle 48 und die zweite Schnittstelle 50 sind dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass über sie eine Fluidsteuerung der Werkzeugvorrichtung 44 möglich ist.A tool carrier 18 also has (at least) an interface for fluid. Fluid is understood here to mean generally flowable substances. Examples of fluids are coolants, lubricants and compressed air. In one embodiment of a tool device 44 according to the invention (FIG. 2), a first interface 48 for fluid and a second interface 50 for fluid are provided. The first interface 48 is, for example, an interface for coolant (which may also have lubricant function), which can be provided via this first interface 48 of the tool device 44. The second interface 50 is for example an interface for compressed air, via which the tool device 44 compressed air can be provided. Accordingly, the tooling device 44 has a first interface 52 for fluid and a second interface 54 for fluid. The first interface 48 of the tool carrier 18 can be connected to the first interface 52 of the tool device 44 in a fluid-effective connection. Furthermore, the second interface 50 of the tool carrier 18 can be coupled to the second interface 54 of the tool device 44. The first interface 48 and the second interface 50 are preferably designed such that a fluid control of the tool device 44 is possible via them.
Die Werkzeugvorrichtung 44 weist eine Achse 56 auf, welche bei an dem Werkzeugträger 18 fixierter Werkzeugvorrichtung 44 koaxial mit der Rotationsachse 46 ist.The tool device 44 has an axis 56 which is coaxial with the axis of rotation 46 when the tool device 44 is fixed to the tool carrier 18.
Die Werkzeugvorrichtung 44 umfasst eine erste Kolbeneinrichtung 58 mit einer ersten Kolbenfläche 60 und einer der ersten Kolbenfläche gegenüberliegenden zweiten Kolbenfläche 62. Die erste Kolbenfläche 60 steht in fluidwirksamer Verbindung mit der ersten Schnittstelle 52 für Fluid. Die zweite Kolbenfläche 62 ist fluidwirksam gegenüber dieser ersten Schnittstelle 52 ge- trennt.The tool device 44 comprises a first piston device 58 having a first piston surface 60 and a second piston surface 62 opposite the first piston surface. The first piston surface 60 is in fluid communication with the first interface 52 for fluid. The second piston surface 62 is fluid-effectively separated from this first interface 52.
Vor der ersten Kolbenfläche 60 ist ein Fluid-Verteilungsraum 64 angeordnet, über den eine Druckbeaufschlagung der ersten Kolbenfläche 60 mit Fluid, welches über die erste Schnittstelle 48 des Werkzeugträgers 18 bereitgestellt wird, erfolgt. Die erste Schnittstelle 52 für Fluid weist eine Öffnung auf, welche in den Fluidverteilungsraum 64 mündet.Before the first piston surface 60, a fluid distribution chamber 64 is arranged, via which a pressurization of the first piston surface 60 with fluid, which is provided via the first interface 48 of the tool carrier 18, takes place. The first interface 52 for fluid has an opening which opens into the fluid distribution chamber 64.
Vor der ersten Kolbenfläche 60 ist eine Membran 66 angeordnet, die verhindert, dass Fluid direkt die erste Kolbenfläche 60 beaufschlagen kann.In front of the first piston surface 60, a diaphragm 66 is arranged, which prevents fluid can directly act on the first piston surface 60.
Die erste Kolbeneinrichtung 58 ist an einer Führungseinrichtung 68 linear verschieblich geführt. Eine Linearbewegungsrichtung 70 (Richtung und Gegen-
richtung) ist dabei parallel bzw. koaxial zur Achse 56 und dadurch parallel bzw. koaxial zur Rotationsachse 46.The first piston device 58 is guided linearly displaceably on a guide device 68. A linear movement direction 70 (direction and counter direction) is parallel or coaxial with the axis 56 and thereby parallel or coaxial with the axis of rotation 46th
Die Führungseinrichtung 68 ist beispielsweise durch eine Kolbenaufnahme 72 gebildet. Die Kolbenaufnahme 72 weist dabei eine Stirnwand 74 auf, welche der ersten Kolbenfläche 60 abgewandt ist und der zweiten Kolbenfläche 62 zugewandt ist. Zwischen der Stirnwand 74 und der zweiten Kolbenfläche 62 ist eine Rückstelleinrichtung 76 angeordnet, welche eine Kraft auf die zweite Kolbenfläche 62 ausübt, die in Richtung von der zweiten Kolbenfläche 62 zu der ersten Kolbenfläche 60 orientiert ist und dabei parallel zur Achse 56 orientiert ist. Fluid, welches über die erste Schnittstelle 52 eingekoppelt wird, übt auf die erste Kolbenfläche 60 eine Kraft aus, welche in einer Richtung von der ersten Kolbenfläche 60 zu der zweiten Kolbenfläche 62 parallel zur Achse 56 orientiert ist.The guide device 68 is formed, for example, by a piston receptacle 72. The piston receptacle 72 in this case has an end wall 74, which faces away from the first piston surface 60 and faces the second piston surface 62. Between the end wall 74 and the second piston surface 62, a return device 76 is arranged, which exerts a force on the second piston surface 62, which is oriented in the direction of the second piston surface 62 to the first piston surface 60 and is oriented parallel to the axis 56. Fluid coupled via the first interface 52 exerts a force on the first piston surface 60 oriented in a direction parallel to the axis 56 from the first piston surface 60 to the second piston surface 62.
Die Rückstelleinrichtung 76 ist insbesondere als elastische Einrichtung ausgebildet und umfasst eine oder mehrere mechanische Federn, wobei, wenn eine Feder vorgesehen ist, diese sich an der Stirnwand 74 und der zweiten Kolbenfläche 62 abstützt.The restoring device 76 is designed in particular as an elastic device and comprises one or more mechanical springs, wherein, when a spring is provided, this is supported on the end wall 74 and the second piston surface 62.
Es ist beispielsweise grundsätzlich auch möglich, dass die Rückstelleinrichtung 76 als Gasfeder ausgebildet ist.For example, in principle it is also possible for the return device 76 to be designed as a gas spring.
Ein Raum 80, in welchem die Rückstelleinrichtung 76 angeordnet ist, ist fluid- dicht von dem Fluidverteilungsraum 64 getrennt.A space 80, in which the restoring device 76 is arranged, is fluid-tightly separated from the fluid distribution space 64.
Die erste Kolbeneinrichtung 58 hält eine erste Werkstückbearbeitungseinrichtung 82, über welche eine Werkstückbearbeitung erfolgt. Die Werkstückbearbeitungseinrichtung 82 ist das eigentliche Werkzeug, welches auf ein Werkstück direkt mechanisch einwirkt.The first piston device 58 holds a first workpiece processing device 82, via which a workpiece machining takes place. The workpiece processing device 82 is the actual tool, which acts on a workpiece directly mechanically.
Die Werkstückbearbeitungseinrichtung umfasst einen Werkzeugbereich 84. Dieser Werkzeugbereich 84 ist über Rotation des Werkzeugträgers 18 um die
Rotationsachse 46 rotierbar. Über die Linearbeweglichkeit der ersten Kolbeneinrichtung 58 ist er in der Linearbewegungsrichtung 70 verschieblich.The workpiece processing device comprises a tool region 84. This tool region 84 is about the tool carrier 18 about the rotation Rotation axis 46 rotatable. About the linear mobility of the first piston means 58, it is displaceable in the linear movement direction 70.
Der Werkzeug bereich 84 ist beispielsweise ein Werkzeug bereich zum Drehen, Reiben, Bohren, Stechen, Stirnen oder Gewinden an einem Werkstück.The tool area 84, for example, a tool area for turning, rubbing, drilling, stinging, forehead or threads on a workpiece.
Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Werkzeugbereich ein Reibwerkzeugbereich. Mit einem solchen Reibwerkzeugbereich können beispielsweise Ventilführungen 86 (Figur 2, Figur 3) bearbeitet werden.In the embodiment shown in Figure 2, the tool area is a Reibwerkzeugbereich. Valve guides 86 (FIG. 2, FIG. 3), for example, can be machined with such a reaming tool region.
Die erste Schnittstelle 48 und auch die erste Schnittstelle 52 sind vorzugsweise so ausgebildet, dass der Werkzeugbereich 84 mit Kühlmittel versorgbar ist.The first interface 48 and also the first interface 52 are preferably designed so that the tool region 84 can be supplied with coolant.
Bei der ersten Kolbeneinrichtung 58 ist die erste Werkstückbearbeitungseinrichtung 82 fest an der Kolbeneinrichtung gehalten und dabei mindestens näherungsweise koaxial zu der Achse 56 ausgerichtet. Der ersten Werkstückbearbeitungseinrichtung 82 folgt durch die Fixierung an der ersten Kolbeneinrichtung 58 direkt jeder Bewegung der ersten Kolbeneinrichtung 58.In the case of the first piston device 58, the first workpiece machining device 82 is held firmly on the piston device and thereby aligned at least approximately coaxially with the axis 56. As a result of the fixation on the first piston device 58, the first workpiece processing device 82 directly follows each movement of the first piston device 58.
Die Werkzeugvorrichtung 44 umfasst ferner eine zweite Kolbeneinrichtung 88. Diese umgibt die erste Kolbeneinrichtung 58.The tooling device 44 further comprises a second piston device 88. This surrounds the first piston device 58.
Die zweite Kolbeneinrichtung 88 ist an einer Führungseinrichtung 90 in einer Linearbewegungsrichtung 92 (Richtung und Gegenrichtung) verschieblich geführt. Die Linearbewegungsrichtung 92 ist dabei parallel zur Linearbewegungsrichtung 70.The second piston device 88 is displaceably guided on a guide device 90 in a linear movement direction 92 (direction and opposite direction). The linear movement direction 92 is parallel to the linear movement direction 70.
Die Führungseinrichtung 90 ist beispielsweise als Außenführung ausgebildet; die erste Kolbeneinrichtung 58 ist in einem Gehäuse 94 angeordnet, und eine Außenseite 96 des Gehäuses oder eine direkt mit der Außenseite 96 verbundene Einrichtung bildet eine Gleitfläche für die zweite Kolbeneinrichtung 88.
Die zweite Kolbeneinrichtung 88 weist eine erste Kolbenfläche 98 auf, welche in fluidwirksamer Verbindung mit der zweiten Schnittstelle 54 der Werkzeugvorrichtung 44 steht. Vor der ersten Kolbenfläche 98 ist ein Fluidverteilungs- raum 100 gebildet. Beispielsweise führt von der zweiten Schnittstelle 54 eine Fluidleitung 102 in den Fluidverteilungsraum 100, um in diesen Fluid ein- koppeln zu können und eine Druckbeaufschlagung der ersten Kolbenfläche 98 zur Bewegung und Positionierung der zweiten Kolbeneinrichtung 88 zu bewirken.The guide device 90 is formed, for example, as an external guide; the first piston device 58 is disposed in a housing 94, and an outer side 96 of the housing or a device connected directly to the outer side 96 forms a sliding surface for the second piston device 88. The second piston device 88 has a first piston surface 98, which is in fluid-effective connection with the second interface 54 of the tool device 44. In front of the first piston surface 98, a fluid distribution chamber 100 is formed. For example, from the second interface 54, a fluid line 102 leads into the fluid distribution chamber 100 for coupling into this fluid and for causing pressurization of the first piston surface 98 to move and position the second piston device 88.
Die zweite Kolbeneinrichtung hat eine zweite Kolbenfläche 104. Zwischen der zweiten Kolbenfläche 104 und der ersten Kolbenfläche 98 ist eine stationäre Wand 106 angeordnet. Diese Wand weist eine erste Seite 108a auf, welche der ersten Kolbenfläche 98 zugewandt ist, und eine zweite Seite 108b auf, welche der zweiten Kolbenfläche 104 zugewandt ist. Die Wand 106 ist an dem Gehäuse 94 angeordnet, wobei sie in einer Richtung quer und insbesondere senkrecht zu der Achse 56 orientiert ist. Die erste Seite 108a der Wand 106 begrenzt (gemeinsam mit der ersten Kolbenfläche 98) den Fluidverteilungsraum 100. Die Fluidleitung 102 mündet dabei zwischen der ersten Kolbenfläche 98 und Wand 106 in den Fluidverteilungsraum 100 derart, dass in jeder Stellung der zweiten Kolbeneinrichtung 88 eine Einkopplung von Fluid in den Fluidverteilungsraum 100 möglich ist.The second piston device has a second piston surface 104. Between the second piston surface 104 and the first piston surface 98, a stationary wall 106 is arranged. This wall has a first side 108 a, which faces the first piston surface 98, and a second side 108 b, which faces the second piston surface 104. The wall 106 is disposed on the housing 94, being oriented in a direction transverse and in particular perpendicular to the axis 56. The first side 108a of the wall 106 bounds (together with the first piston surface 98) the fluid distribution chamber 100. The fluid line 102 opens between the first piston surface 98 and wall 106 in the fluid distribution chamber 100 such that in each position of the second piston device 88 is a coupling of Fluid in the fluid distribution chamber 100 is possible.
Zwischen der zweiten Seite 108b und der zweiten Kolbenfläche 104 ist ein Raum 110 gebildet, in welchem eine Rückstelleinrichtung 112 angeordnet ist. Die Rückstelleinrichtung 112 stellt eine Kraft bereit, welche eine Kraftrichtung von der ersten Kolbenfläche 98 weg zu der zweiten Kolbenfläche 104 aufweist. Eine Druckkraft des Fluids in dem Fluidverteilungsraum 100 wirkt in einer Richtung von der zweiten Kolbenfläche 104 weg zur ersten Kolbenfläche 98.Between the second side 108b and the second piston surface 104, a space 110 is formed, in which a restoring device 112 is arranged. The return device 112 provides a force having a direction of force from the first piston surface 98 away from the second piston surface 104. A compressive force of the fluid in the fluid distribution chamber 100 acts in a direction away from the second piston surface 104 toward the first piston surface 98.
Die Rückstelleinrichtung 112 ist insbesondere als elastische Einrichtung ausgebildet und umfasst beispielsweise eine oder mehrere mechanische Federn.
Wenn eine Feder vorgesehen ist, dann stützt sich diese an der zweiten Seite 108b der Wand 106 und der zweiten Kolbenfläche 104 ab.The restoring device 112 is designed in particular as an elastic device and comprises, for example, one or more mechanical springs. If a spring is provided, then this is supported on the second side 108 b of the wall 106 and the second piston surface 104 from.
Es ist grundsätzlich auch möglich, dass die Rückstelleinrichtung 112 beispiels- weise als Gasfeder ausgebildet ist.It is also possible in principle for the restoring device 112 to be designed, for example, as a gas spring.
Die zweite Kolbeneinrichtung 88 weist an einer Vorderseite (welche dem Werkzeugträger 18 abgewandt ist) eine erste Rampenfläche 114 auf. Diese ist in einem spitzen Winkel 116 orientiert.The second piston device 88 has a first ramp surface 114 on a front side (which faces away from the tool carrier 18). This is oriented at an acute angle 116.
Es ist eine Führungseinrichtung 118 vorgesehen, welche eine zweite Werkstückbearbeitungseinrichtung 120 hält. Die Führungseinrichtung 118 ist in einer Linearbewegungsrichtung 122 linearverschieblich. Die Linearbewegungs- richtung 122 liegt dabei in einem spitzen Winkel zu der Linearbewegungs- richtung 92, wobei dieser spitze Winkel vom Betrag dem Winkel 116 entspricht.There is provided a guide device 118, which holds a second workpiece processing device 120. The guide device 118 is linearly displaceable in a linear movement direction 122. In this case, the linear movement direction 122 lies at an acute angle to the linear movement direction 92, this acute angle corresponding in magnitude to the angle 116.
Die Führungseinrichtung 118 hat eine zweite Rampenfläche 124, welche in dem spitzen Winkel 116 zu der Linearbewegungsrichtung 92 orientiert ist und parallel zur ersten Rampenfläche 114 ausgerichtet ist. Bei einer Vorschubbewegung der zweiten Kolbeneinrichtung 88 wirkt die erste Rampenfläche 114 auf die zweite Rampenfläche 124 der Führungseinrichtung 118. Dadurch wird die Führungseinrichtung 118 mit der zweiten Werkstückbearbeitungseinrichtung 120 in der Linearverschiebungsrichtung 122 in Richtung der Achse 56 verschoben. Dadurch lässt sich die zweite Werkstückbearbeitungseinrichtung 120 mit einem entsprechenden Werkzeugbereich 126 einem Werkstück zustellen. Es ist dadurch beispielsweise eine Drehbearbeitung an einem Werkstück möglich.The guide device 118 has a second ramp surface 124, which is oriented at the acute angle 116 to the linear movement direction 92 and is aligned parallel to the first ramp surface 114. During an advancing movement of the second piston device 88, the first ramp surface 114 acts on the second ramp surface 124 of the guide device 118. As a result, the guide device 118 with the second workpiece machining device 120 is displaced in the direction of the axis 56 in the linear displacement direction 122. As a result, the second workpiece processing device 120 can be provided with a corresponding tool region 126 to a workpiece. It is thereby possible, for example, a turning on a workpiece.
Die zweite Rampenfläche 124 ist an der ersten Rampenfläche 114 gleitgelagert, wobei beispielsweise über Kühlmittel eine Schmierung erfolgt. Entsprechend ist eine Kühlmittelversorgung der Gleitflächen vorgesehen.
Beispielsweise lässt sich ein Ventilsitz 128 (Figuren 2, 3) bearbeiten.The second ramp surface 124 is slidably mounted on the first ramp surface 114, wherein lubrication occurs, for example, via coolant. Accordingly, a coolant supply of the sliding surfaces is provided. For example, a valve seat 128 (FIGS. 2, 3) can be machined.
Die zweite Kolbeneinrichtung 88 ist nicht starr mit der Führungseinrichtung 118 verbunden, sondern schiebt diese gewissermaßen über Einwirkung der ersten Rampenfläche 114 auf die zweite Rampenfläche 124.The second piston device 88 is not rigidly connected to the guide device 118, but pushes it to some extent on the action of the first ramp surface 114 on the second ramp surface 124th
Die Führungseinrichtung 118 umfasst eine Rückstelleinrichtung 130. Die Rückstelleinrichtung 130 weist beispielsweise eine oder mehrere mechanische Federn 132 auf. Eine entsprechende Feder 132 stützt sich dabei an der be- weglichen Führungseinrichtung 118 ab und weist ferner eine Abstützung 134 auf, welche bezüglich des Gehäuses 94 fest, das heißt unbeweglich ist.The guide device 118 comprises a restoring device 130. The restoring device 130 has, for example, one or more mechanical springs 132. A corresponding spring 132 is supported on the movable guide device 118 and furthermore has a support 134, which is fixed relative to the housing 94, that is to say immovable.
Die Rückstelleinrichtung 130 bewirkt eine Bewegung der Führungseinrichtung 118 (und damit des Werkzeug bereichs 126) von der Achse 56 weg, wenn die zweite Kolbeneinrichtung 88 keine Schiebkraft mehr auf die Führungseinrichtung 118 aufweist.The return device 130 causes a movement of the guide device 118 (and thus the tool area 126) away from the axis 56 when the second piston device 88 has no more sliding force on the guide device 118.
Die erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung 44 funktioniert wie folgt:The tooling device 44 according to the invention functions as follows:
Die Werkzeugvorrichtung 44 lässt sich über die mechanische Schnittstelle 42 lösbar an dem Werkzeugträger 18 fixieren. Bei der Fixierung erfolgt dabei eine Verbindung der ersten Schnittstellen 48 und 52 und der zweiten Schnittstellen 50 und 54. Dadurch ist ein Fluidaustausch zwischen der Werkzeugmaschine über den Werkzeugträger 18 und der Werkzeugvorrichtung 44 möglich.The tool device 44 can be releasably fixed to the tool carrier 18 via the mechanical interface 42. During the fixation, a connection of the first interfaces 48 and 52 and the second interfaces 50 and 54 takes place. As a result, a fluid exchange between the machine tool via the tool carrier 18 and the tool device 44 is possible.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird beispielsweise über die erste Schnittstelle 48 Kühlmittel unter einem Druck der Größenordnung von beispielsweise 40 bar bereitgestellt. Über die zweite Schnittstelle 50 wird Druckluft bereitgestellt. Die Fluidbeaufschlagung der ersten Kolbeneinrichtung 58 und der zweiten Kolbeneinrichtung 88 ist dabei steuerbar.In one embodiment, for example, coolant is provided via the first interface 48 under a pressure of the order of, for example, 40 bar. Compressed air is provided via the second interface 50. The fluid loading of the first piston device 58 and the second piston device 88 is controllable.
Bei fixierter Werkzeugvorrichtung 44 ist diese als Ganzes um die Rotationsachse 46 rotierbar, um eine Werkstückbearbeitung durchführen zu können. Bei
dem Bearbeitungszentrum 10 ist dabei eine relative Beweglichkeit in Z-Rich- tung zwischen der Werkzeugvorrichtung 44 und einem Werkstück 136 möglich.When the tool device 44 is fixed, it can be rotated as a whole about the axis of rotation 46 in order to be able to carry out workpiece machining. at In this case, a relative mobility in the Z direction between the tool device 44 and a workpiece 136 is possible for the machining center 10.
Ohne Fluidbeaufschlagung der ersten Kolbenfläche 60 der ersten Kolbeneinrichtung 58 befindet sich die erste Kolbeneinrichtung 58 in einer ersten Stellung 138. Die erste Stellung 138 ist dabei über die Rückstelleinrichtung 76 und einen Anschlag, an welchem die Rückstelleinrichtung 76 die erste Kolbeneinrichtung 58 drückt, vorgegeben.Without applying fluid to the first piston surface 60 of the first piston device 58, the first piston device 58 is in a first position 138. The first position 138 is predetermined via the return device 76 and a stop on which the restoring device 76 presses the first piston device 58.
Durch Fluidbeaufschlagung der ersten Kolbenfläche 60 über die erste Schnittstelle 52 lässt sich eine fluidgesteuerte Bewegung und Positionierung der ersten Kolbeneinrichtung 58 und damit der ersten Werkstückbearbeitungseinrichtung 82 erreichen. Die erste Kolbeneinrichtung 58 lässt sich dadurch in eine oder mehrere Bearbeitungsstellungen bringen, wobei die Bewegung der ersten Kolbeneinrichtung 58 nach vorne von der ersten Position 138 weg selber ein Bearbeitungsvorgang wie beispielsweise ein Stechvorgang oder Reibvorgang sein kann.By fluidizing the first piston surface 60 via the first interface 52, a fluid-controlled movement and positioning of the first piston device 58 and thus the first workpiece processing device 82 can be achieved. The first piston device 58 can thereby be brought into one or more processing positions, wherein the movement of the first piston device 58 forward from the first position 138 itself can be a machining operation such as a lancing or rubbing process.
In Figur 2 ist schematisch eine zweite Stellung 140 angedeutet, welche durch Verschiebung der ersten Kolbeneinrichtung 58 aus der ersten Stellung 38 heraus entstanden ist.In FIG. 2, a second position 140 is schematically indicated, which has been created by displacement of the first piston device 58 from the first position 38.
Die Druckkraft, welche durch die Fluidbeaufschlagung der ersten Kolbenfläche 60 entsteht, muss dabei die Rückstellkraft der Rückstelleinrichtung 76 und eventuelle Gegenkräfte bei der Werkstückbearbeitung überwinden, um einen Vorschub zu erreichen. Wenn die Druckkraft der Fluidbeaufschlagung unterhalb der Resultierenden dieser Kräfte liegt, wird die erste Kolbeneinrichtung 58 zurück in die erste Stellung 138 verschoben.The pressure force, which results from the application of fluid to the first piston surface 60, must overcome the restoring force of the restoring device 76 and any counterforces in the workpiece machining in order to achieve a feed. When the pressurizing force of the fluid pressurization is below the resultant of these forces, the first piston device 58 is shifted back to the first position 138.
Die zweite Kolbeneinrichtung 88 lässt sich unabhängig von der ersten Kolbeneinrichtung 58 bewegen. Die zweite Kolbeneinrichtung 88 weist eine erste Stellung 142 auf, welche durch eine Rückstellkraft der Rückstelleinrichtung
112 und einen entsprechenden Anschlag der zweiten Kolbeneinrichtung 88 definiert ist.The second piston device 88 can be moved independently of the first piston device 58. The second piston device 88 has a first position 142, which by a restoring force of the return device 112 and a corresponding stop of the second piston device 88 is defined.
Die Führungseinrichtung wird über die Rückstelleinrichtung 130 so verscho- ben, bis die zweite Rampenfläche 124 an die erste Rampenfläche 114 stößt bzw. bei einer entsprechenden Zurückbewegung der zweiten Kolbeneinrichtung 88 folgt die Führungseinrichtung 118 dieser Bewegung, wobei die erste Rampenfläche 114 eine Anlagefläche definiert.The guide device is displaced via the restoring device 130 until the second ramp surface 124 abuts the first ramp surface 114 or, with a corresponding return movement of the second piston device 88, the guide device 118 follows this movement, wherein the first ramp surface 114 defines a contact surface.
Wenn der Fluidverteilungsraum 100 insbesondere gesteuert mit Fluid wie beispielsweise Druckluft beaufschlagt wird, dann wird auf die erste Kolbenfläche 98 eine entsprechende Kraft ausgeübt, welche die zweite Kolbeneinrichtung 88 aus der ersten Stellung 142 hinaus nach vorne schiebt. Durch die schräge Ausbildung der ersten Rampenfläche 114 und Anlage an der zweiten Rampen- fläche 124 wird die Führungseinrichtung 118 in der Linearbewegungsrichtung 122 verschoben und dadurch wird eine Zustellung des Werkzeug bereichs 126 zu der Achse 56 hin bewirkt. Es kann dadurch eine entsprechende Werkstückbearbeitung erfolgen.If the fluid distribution chamber 100 in particular controlled by fluid such as compressed air is applied, then a corresponding force is exerted on the first piston surface 98, which pushes the second piston device 88 from the first position 142 also forward. Due to the oblique formation of the first ramp surface 114 and contact with the second ramp surface 124, the guide device 118 is displaced in the linear movement direction 122 and thereby a delivery of the tool region 126 to the axis 56 is effected. It can be done by a corresponding workpiece machining.
Die Druckkraft, welche über Fluid auf die erste Kolbenfläche 98 ausgeübt wird, muss dabei so groß sein, dass die Summe aus Rückstellkraft der Rückstelleinrichtung 112 und eventueller Gegenkräfte durch die Werkstückbearbeitung überwunden werden.The pressure force, which is exerted on the first piston surface 98 via fluid, must be so great that the sum of restoring force of the restoring device 112 and any counterforces overcome by the workpiece machining.
Wenn nach Beendigung des Bearbeitungsvorgangs die Druckkraft verringert wird (über entsprechende Steuerung der Fluidbeaufschlagung) und unter die größte Rückstellkraft fällt, dann wird die zweite Kolbeneinrichtung 88 zurück in die erste Stellung 142 verschoben und damit wird auch der Werkzeugbereich 126 von der Achse 56 weg verschoben.If, after completion of the machining operation, the pressure force is reduced (via appropriate control of the fluid loading) and falls below the largest restoring force, then the second piston device 88 is moved back to the first position 142 and thus the tool region 126 is displaced away from the axis 56.
Über eine erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung 44 ist es beispielsweise möglich, Ventilführungen 86 und Ventilsitze 128 in einer Aufspannung durch ein Bearbeitungszentrum 10 zu bearbeiten.
Ventile 144 eines Verbrennungsmotors weisen einen Ventilkopf 146 auf, welcher bei geschlossenem Ventil in einem Ventilsitz 128 sitzt.By means of a tool device 44 according to the invention, it is possible, for example, to machine valve guides 86 and valve seats 128 in one clamping through a machining center 10. Valves 144 of an internal combustion engine have a valve head 146, which sits in a valve seat 128 when the valve is closed.
An dem Ventilkopf 146 ist eine Ventilstange 148 angeordnet. Diese ist in einer Ventilführung 86 geführt, wobei in der Ventilführung 86 eine Buchse 150 angeordnet sein kann, in welcher die Ventilstange 148 geführt ist.At the valve head 146, a valve rod 148 is arranged. This is guided in a valve guide 86, wherein in the valve guide 86, a bush 150 may be arranged, in which the valve rod 148 is guided.
Über die erste Werkstückbearbeitungseinrichtung 82 lässt sich beispielsweise eine Ventilführung 86 zum Bearbeiten und insbesondere Feinbearbeiten.For example, a valve guide 86 for machining and, in particular, finishing can be used via the first workpiece machining device 82.
Nach Abschluss der Bearbeitung der Ventilführung 86 lässt sich über die zweite Werkstückbearbeitungseinrichtung 120 der Ventilsitz 128 bearbeiten und insbesondere feinbearbeiten. Dies kann dabei in der gleichen Aufspannung erfolgen, sodass eine zeitsparende und auch genaue Bearbeitung möglich ist.After completion of the processing of the valve guide 86, the valve seat 128 can be machined and, in particular, finely machined via the second workpiece processing device 120. This can be done in the same clamping, so that time-saving and accurate machining is possible.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Werkzeugvorrichtung 44 eine Kombinationsbearbeitungs-Werkzeugvorrichtung, über welche sich mindestens zwei Bearbeitungsvorgänge an einem Werkstück durchführen lassen.In the embodiment shown, the tooling device 44 is a combination machining tooling device through which at least two machining operations can be performed on a workpiece.
Grundsätzlich lassen sich eine Vielzahl von unterschiedlichen Bearbeitungsvorgängen durchführen, wobei die Bearbeitung nacheinander erfolgt. Beispielsweise lässt sich zunächst eine Grobbearbeitung durchführen und dann eine Feinbearbeitung. Wie oben erwähnt, lässt sich beispielsweise eine Ventil- führung über beispielsweise ein Reibwerkzeug bearbeiten und anschließend lässt sich ein Ventilsitz mit Fase drehen.In principle, a large number of different machining processes can be carried out, the machining taking place one after the other. For example, first a rough machining and then a fine machining. As mentioned above, for example, a valve guide can be machined via a reaming tool, for example, and subsequently a valve seat can be turned with a chamfer.
Die Werkzeugmaschine stellt über den Werkzeugträger 18 Fluid zur Fluid- steuerung der ersten Werkstückbearbeitungseinrichtung 82 und der zweiten Werkstückbearbeitungseinrichtung 120 in ihrer jeweiligen Linearbeweglichkeit bereit. Es kann dadurch die sowieso vorhandene erste Schnittstelle 48 bzw. zweite Schnittstelle 50 des Werkzeugträgers 18 genutzt werden, um eine Vorschubbewegung bzw. Zustellbewegung von Werkzeugbereichen 84 bzw. 126
zu erreichen. Die Werkzeugvorrichtung 44 lässt sich entsprechend einfach ausgestalten, da kein aktiver Antrieb an der Werkzeugvorrichtung 44 mit eigener Versorgung mit elektrischer Energie vorgesehen werden muss; es lassen sich sowieso vorhandene Schnittstellen beispielsweise für Kühlmittel und/oder Druckluft nutzen.The machine tool provides, via the tool carrier 18, fluid for fluid control of the first workpiece processing device 82 and the second workpiece processing device 120 in their respective linear mobility. As a result, the anyway existing first interface 48 or second interface 50 of the tool carrier 18 can be used by a feed movement or feed movement of tool regions 84 and 126, respectively to reach. The tool device 44 can be designed accordingly simple, since no active drive must be provided on the tool device 44 with its own supply of electrical energy; Any existing interfaces can be used for example for coolant and / or compressed air.
Die Linearbewegung der ersten Kolbeneinrichtung 58 und der zweiten Kolbeneinrichtung 88 erfolgt dabei unabhängig von einer möglichen Z-Bewegung des Werkzeugträgers 18 relativ zu dem Werkstück.The linear movement of the first piston device 58 and the second piston device 88 takes place independently of a possible Z movement of the tool carrier 18 relative to the workpiece.
Es ist grundsätzlich auch möglich, über ein interpoliertes Verfahren eine Winkeleinstellung bei der Bearbeitung zu realisieren.
In principle, it is also possible to realize an angle setting during processing via an interpolated method.
Claims
1. Werkzeugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine (10), umfassend mindestens eine Schnittstelle (52; 54) für Fluid, mindestens eine Kolbeneinrichtung (58; 88) mit einer ersten Kolbenfläche (60; 98), welche in fluidwirksamer Verbindung mit der mindestens einen Schnittstelle (52; 54) für Fluid steht, und mit einer zweiten Kolbenfläche (62; 104), welche der ersten Kolbenfläche (60; 98) gegenüber liegt, eine Rückstelleinrichtung (76; 112), welche auf die zweite Kolbenfläche (60; 98) wirkt, und eine Werkstückbearbeitungseinrichtung (82; 120), welche an die mindestens eine Kolbeneinrichtung (58; 88) gekoppelt ist, wobei die mindestens eine Kolbeneinrichtung (58; 88) durch Kraftbeaufschlagung über das Fluid beweglich und positionierbar ist.A tool device for a machine tool (10), comprising at least one fluid interface (52; 54), at least one piston device (58; 88) having a first piston surface (60; 98) in fluid communication with the at least one interface (58; 52; 54) and a second piston face (62; 104) facing the first piston face (60; 98) has return means (76; 112) acting on the second piston face (60; 98) and a workpiece processing device (82; 120) coupled to the at least one piston device (58; 88), the at least one piston device (58; 88) being movable and positionable by application of force via the fluid.
2. Werkzeugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückbearbeitungseinrichtung (82; 120) einen Werkzeugbereich (84; 126) zum Drehen, Reiben, Bohren, Stechen, Stirnen oder Gewinden umfasst.2. Tool device according to claim 1, characterized in that the workpiece processing device (82; 120) comprises a tool area (84; 126) for turning, rubbing, drilling, piercing, forehead or threads.
3. Werkzeugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kolbeneinrichtung (58; 88) linear beweglich ist.3. Tool device according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one piston device (58; 88) is linearly movable.
4. Werkzeugvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungsachse einer Linearbeweglichkeit der mindestens einen Kolbeneinrichtung (58; 88) parallel oder koaxial zu einer Rotationsachse (46) der Werkzeugvorrichtung als Ganzes ist. 4. Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that a movement axis of a linear movement of the at least one piston device (58, 88) is parallel or coaxial to a rotation axis (46) of the tool device as a whole.
5. Werkzeugvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kolbenfläche (60; 98) und/oder die zweite Kolbenfläche (62; 104) quer zu einer Bewegungsachse einer Linearbeweglichkeit der mindestens einen Kolbeneinrichtung (58; 88) orientiert ist.5. Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the first piston surface (60; 98) and / or the second piston surface (62; 104) is oriented transversely to a movement axis of a linear mobility of the at least one piston device (58;
6. Werkzeugvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung und/oder Positionierung der mindestens einen Kolbeneinrichtung (58; 88) fluidgesteuert ist.6. Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the movement and / or positioning of the at least one piston device (58, 88) is fluid-controlled.
7. Werkzeugvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schnittstelle (52; 54) für Fluid eine Schnittstelle für Kühlmittel, Schmiermittel oder für Druckluft ist.7. Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one interface (52; 54) for fluid is an interface for coolant, lubricant or compressed air.
8. Werkzeugvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Fluid, welches über die mindestens eine Schnittstelle (52; 54) für Fluid bereitgestellt ist, eine Druckkraft zur Bewegung und Positionierung der mindestens einen Kolbeneinrichtung (58; 88) ausübt und die Rückstelleinrichtung (76; 112) eine dieser Kraft entgegenwirkende Kraft bereitstellt.8. A tool device according to one of the preceding claims, characterized in that fluid which is provided for the fluid via the at least one interface (52; 54) exerts a pressure force for moving and positioning the at least one piston device (58; 88) and the restoring device (76; 112) provides a force counteracting this force.
9. Werkzeugvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückbearbeitungseinrichtung (82; 120) durch die mindestens eine Kolbeneinrichtung (58; 88) beweglich ist.9. Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece processing device (82; 120) by the at least one piston device (58; 88) is movable.
10. Werkzeugvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückbearbeitungseinrichtung (120) durch die mindestens eine Kolbeneinrichtung (88) zustellungsbeweglich ist. 10. Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece processing device (120) by the at least one piston device (88) is deliverable movable.
11. Werkzeugvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückbearbeitungseinrichtung (82) durch die mindestens eine Kolbeneinrichtung (58) gehalten ist.11. Tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece processing device (82) by the at least one piston device (58) is held.
12. Werkzeugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückbearbeitungseinrichtung (120) durch Einwirken der mindestens einen Kolbeneinrichtung (88) in einer Linear- bewegungsrichtung (122) beweglich ist, welche in einem spitzen Winkel (116) zu einer Linearbewegungsrichtung (92) der mindestens einen Kolbeneinrichtung (88) ist.12. Tool device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the workpiece processing device (120) by the action of the at least one piston device (88) in a linear movement direction (122) is movable, which at an acute angle (116) to a Linear movement direction (92) of the at least one piston device (88).
13. Werkzeugvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückbearbeitungseinrichtung (120) an einer Führungseinrichtung (118) gehalten oder gebildet ist, deren Bewegung und Positionierung durch die mindestens eine Kolbeneinrichtung (88) gesteuert ist.13. Tool device according to claim 12, characterized in that the workpiece processing device (120) is held or formed on a guide device (118) whose movement and positioning is controlled by the at least one piston device (88).
14. Werkzeugvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (118) eine Rückstelleinrichtung (130) aufweist.14. Tool device according to claim 13, characterized in that the guide device (118) has a restoring device (130).
15. Werkzeugvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kolbeneinrichtung (58) eine erste Rampenfläche (114) und die Führungseinrichtung (118) eine zweite Rampenfläche (124) aufweist, wobei die erste Rampenfläche (114) auf die zweite Rampenfläche (124) wirkt und die erste Rampenfläche (114) und die zweite Rampenfläche (124) in einem spitzen Winkel (116) zu einer Linearbewegungsrichtung (92) der mindestens einen Kolbeneinrichtung (88) orientiert sind.15. Tool device according to claim 13 or 14, characterized in that the at least one piston device (58) has a first ramp surface (114) and the guide device (118) has a second ramp surface (124), wherein the first ramp surface (114) on the second Ramp surface (124) acts and the first ramp surface (114) and the second ramp surface (124) at an acute angle (116) to a linear movement direction (92) of the at least one piston device (88) are oriented.
16. Werkzeugvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstelleinrichtung (76; 112; 130) eine oder mehrere Federn (78; 132) umfasst. Tooling according to one of the preceding claims, characterized in that the restoring device (76; 112; 130) comprises one or more springs (78; 132).
17. Werkzeugvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Kolbeneinrichtung (58), welche fluid- wirksam mit einer ersten Schnittstelle (52) für Fluid in Verbindung steht und an welche eine erste Werkstückbearbeitungseinrichtung (82) gekoppelt ist, und eine zweite Kolbeneinrichtung (88), welche fluidwirksam mit einer zweiten Schnittstelle (54) für Fluid in Verbindung steht und an welche eine zweite Werkstückbearbeitungseinrichtung (120) gekoppelt ist.17. Tool device according to one of the preceding claims, characterized by a first piston device (58) which fluidly connected to a first interface (52) for fluid in communication and to which a first workpiece processing device (82) is coupled, and a second piston device (88) fluidly communicating with a second interface (54) for fluid and to which a second workpiece processing device (120) is coupled.
18. Werkzeugvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kolbeneinrichtung (88) die erste Kolbeneinrichtung (58) umgibt.18. Tool device according to claim 17, characterized in that the second piston device (88) surrounds the first piston device (58).
19. Werkzeugvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Werkstückbearbeitungseinrichtung (82) zur Bearbeitung einer Ventilführung (86) ausgebildet ist.19. Tool device according to claim 17 or 18, characterized in that the first workpiece machining device (82) for machining a valve guide (86) is formed.
20. Werkzeugvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Werkstückbearbeitungseinrichtung (120) zur Bearbeitung eines Ventilsitzes (128) ausgebildet ist.20. Tool device according to one of claims 17 to 19, characterized in that the second workpiece machining device (120) for machining a valve seat (128) is formed.
21. Werkzeugmaschine, umfassend mindestens einen Werkzeugträger (18), welcher mindestens eine Schnittstelle (48; 50) für Fluid umfasst und an welchem eine Werkzeugvorrichtung (44) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche gehalten ist, wobei die mindestens eine Schnittstelle (48; 50) für Fluid des mindestens einen Werkzeugträgers (18) in fluidwirk- samer Verbindung mit der mindestens einen Schnittstelle (52; 54) für Fluid der Werkzeugvorrichtung (44) steht.21. A machine tool comprising at least one tool carrier (18) which comprises at least one interface (48; 50) for fluid and on which a tool device (44) according to one of the preceding claims is held, wherein the at least one interface (48; 50) for fluid of the at least one tool carrier (18) in fluid-effective connection with the at least one interface (52; 54) for fluid of the tool device (44).
22. Werkzeugmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schnittstelle (48; 50) für Fluid des mindestens einen Werkzeugträgers (18) eine Schnittstelle für Kühlmittel, Schmiermittel oder Druckluft ist. 22. Machine tool according to claim 21, characterized in that the at least one interface (48; 50) for fluid of the at least one tool carrier (18) is an interface for coolant, lubricant or compressed air.
23. Werkzeugmaschine nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Werkzeugträger (18) als Werkzeugspindel ausgebildet ist, an welcher eine fixierte Werkzeugvorrichtung (44) um eine Rotationsachse (46) rotierbar ist.23. Machine tool according to claim 21 or 22, characterized in that the at least one tool carrier (18) is designed as a tool spindle, on which a fixed tool device (44) about an axis of rotation (46) is rotatable.
24. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Werkzeugträger (18) relativ zu einem Werkstückträger (32) in mindestens einer Richtung linearbeweglich (X; Y; Z) ist.24. Machine tool according to one of claims 21 to 23, characterized in that the at least one tool carrier (18) relative to a workpiece carrier (32) in at least one direction linearly movable (X; Y; Z).
25. Verwendung der Werkzeugvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 oder der Werkzeugmaschine gemäß einem der Ansprüche 21 bis 24 zur Bearbeitung von Ventilführungen und Ventilsitzen. 25. Use of the tool device according to one of claims 1 to 20 or the machine tool according to one of claims 21 to 24 for machining valve guides and valve seats.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008049520A DE102008049520A1 (en) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | Tool device and machine tool |
PCT/EP2009/061968 WO2010031774A1 (en) | 2008-09-18 | 2009-09-15 | Tooling device and machine tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP2331289A1 true EP2331289A1 (en) | 2011-06-15 |
Family
ID=41466651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP09783048A Withdrawn EP2331289A1 (en) | 2008-09-18 | 2009-09-15 | Tooling device and machine tool |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110214267A1 (en) |
EP (1) | EP2331289A1 (en) |
CN (1) | CN102164707A (en) |
DE (1) | DE102008049520A1 (en) |
WO (1) | WO2010031774A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009033528B4 (en) * | 2009-07-10 | 2015-10-29 | Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh | combination tool |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2228498A (en) * | 1939-03-22 | 1941-01-14 | Eclipse Counterbore Company | Boring tool |
BE554153A (en) | 1956-01-26 | |||
DE1477455C3 (en) * | 1964-03-17 | 1974-02-14 | Index-Werke Kg Hahn & Tessky, 7300 Esslingen | Hydraulic feed gear |
US3389621A (en) * | 1964-10-27 | 1968-06-25 | Defence Uk | Boring tools |
GB1188208A (en) * | 1967-09-01 | 1970-04-15 | English Electric Co Ltd | Cutting Tools |
US3827821A (en) * | 1973-04-09 | 1974-08-06 | H Swenson | Axially actuated back spot facing tool |
US3966347A (en) * | 1973-12-13 | 1976-06-29 | Sanders Chapman Watson | Hydraulically actuated cutting tool |
DE2804698C2 (en) * | 1978-02-03 | 1982-08-12 | Samson Ag, 6000 Frankfurt | Drill head |
SU1007844A1 (en) * | 1982-01-14 | 1983-03-30 | Кубанский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт | Boring mandrel |
JPS59219104A (en) * | 1983-05-23 | 1984-12-10 | Osaka Kiko Co Ltd | Lip adjuster for boring bar |
SU1386377A1 (en) * | 1986-08-27 | 1988-04-07 | Волжское Объединение По Производству Легковых Автомобилей Им.50-Летия Ссср | Boring mandrel |
DD268599A3 (en) * | 1986-11-21 | 1989-06-07 | Bau U Montagekombinat Kohle Un | DRILLING DEVICE, ESPECIALLY FOR CORE DRILLING |
US4941782A (en) * | 1988-12-30 | 1990-07-17 | Gte Valenite Corporation | Adjustable boring bar |
WO1991003340A1 (en) * | 1989-09-09 | 1991-03-21 | Komet Stahlhalter- Und Werkzeugfabrik Robert Breuning Gmbh | Device for holding and operating a facing head |
DE4125106A1 (en) * | 1991-07-30 | 1993-02-04 | Wozar Tiberius | Turning-tool arrangements with centrifugal adjusters - have built-in weights which adjust the tool relative to the rotational speed of the spindle |
JP3274512B2 (en) * | 1992-11-26 | 2002-04-15 | 株式会社日平トヤマ | Cutting tools |
WO1996002346A1 (en) * | 1994-07-20 | 1996-02-01 | Komet Präzisionswerkzeuge Robert Breuning Gmbh | Tool head with axially adjustable chuck |
DE19540374C2 (en) * | 1995-10-30 | 1999-10-28 | Mapal Fab Praezision | Boring bar for machining bore surfaces arranged at a distance from one another in the axial direction |
US5775853A (en) * | 1996-09-03 | 1998-07-07 | Makino Inc. | Machining method and multi-function tool |
DE19649568C2 (en) * | 1996-11-29 | 1999-04-29 | Mapal Fab Praezision | Rotationally driven tool for the machining of workpiece surfaces |
CA2253816A1 (en) * | 1997-03-07 | 1998-09-11 | James Kammeraad | Automatic boring device |
JP4089796B2 (en) * | 1997-09-24 | 2008-05-28 | アスカトレーディング株式会社 | Back face / chamfering equipment |
US6536998B2 (en) * | 1998-09-08 | 2003-03-25 | Makino, Inc. | Selectively biased tool and methods of using the same |
US5927911A (en) * | 1998-10-19 | 1999-07-27 | R. Steiner Technologies, Inc. | Automatic fluid actuated spotfacing and counterboring tool |
DE19859051A1 (en) * | 1998-12-22 | 2000-07-13 | Mapal Fab Praezision | Tool and method for machining a workpiece |
US6270296B1 (en) * | 2000-01-27 | 2001-08-07 | R. Steiner Technologies, Inc. | Fluid pressure operated spotfacing and counterboring tool |
US6594845B1 (en) * | 2000-04-05 | 2003-07-22 | Makino, Inc. | Brushing tool and method of using the same |
JP2002137132A (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-14 | Makino J Kk | Tip positioning mechanism of tool |
US6722447B2 (en) * | 2002-05-01 | 2004-04-20 | The Boeing Company | Concentric pneumatic/hydraulic power feed apparatus |
FI117593B (en) * | 2002-06-28 | 2006-12-15 | Mandrel Oy | Arrangement for machining |
JP2004291199A (en) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Mitsubishi Materials Corp | Cutting tool |
CN2638917Y (en) * | 2003-08-14 | 2004-09-08 | 南通第二机床厂 | Operating box of machine tool |
DE102004043757A1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-05-19 | Cross Hüller GmbH | Twin-bevelled sliding head cutting tool for machining valve seat and valve guide for special machines and transfer units |
DE102005028368A1 (en) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG | Machining tool for valve guides and seats has second tool part divided into two sections, one of hard metal, other of more elastic material |
US7382127B2 (en) | 2006-09-15 | 2008-06-03 | General Electric Company | System and method of accelerated MR propeller imaging |
DE102007045045A1 (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Ex-Cell-O Gmbh | Machine tool and method for machining a workpiece |
-
2008
- 2008-09-18 DE DE102008049520A patent/DE102008049520A1/en not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-09-15 WO PCT/EP2009/061968 patent/WO2010031774A1/en active Application Filing
- 2009-09-15 EP EP09783048A patent/EP2331289A1/en not_active Withdrawn
- 2009-09-15 CN CN2009801365823A patent/CN102164707A/en active Pending
-
2011
- 2011-03-17 US US13/050,193 patent/US20110214267A1/en not_active Abandoned
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See references of WO2010031774A1 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110214267A1 (en) | 2011-09-08 |
CN102164707A (en) | 2011-08-24 |
WO2010031774A1 (en) | 2010-03-25 |
DE102008049520A1 (en) | 2010-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112008000549B4 (en) | Numerically controlled machine and method of using a coolant | |
EP2536531B2 (en) | Machine tool and method for machining a workpiece | |
EP2349639B1 (en) | Machine tool with floating support device | |
WO2012019830A1 (en) | Spindle/tool combination for a machine tool | |
EP2021149B1 (en) | Machine tool | |
EP1409182B1 (en) | Machine tool | |
DE112015002391T5 (en) | machine tool | |
EP2188087B1 (en) | Machine tool with honing tool | |
DE4236866A1 (en) | Lathe with slide carriage bed in machine frame - has slide carriage bed and two guides in specified configuration and mounting for tool holder vertical motion | |
EP0260692B1 (en) | Machine tool with a drilling and milling spindle carrier movable in the z direction on a machine body | |
EP3509781A2 (en) | Multi-edged machining tool and method for machining a bearing track | |
EP1884303B1 (en) | Method for centring workpieces and device for performing such a method | |
EP1160052B1 (en) | Lathe | |
EP2762253B1 (en) | Machine tool for machining workpieces | |
EP2331289A1 (en) | Tooling device and machine tool | |
EP2602053A1 (en) | Machine tool | |
EP1025953A1 (en) | Machine tool | |
DE20010717U1 (en) | Multifunctional drill | |
EP3357640B1 (en) | Translatory tool module for finishing | |
EP0166887B1 (en) | Jaw exchanging means for chuck with exchangeable jaws | |
DE102014113204A1 (en) | machine tool | |
DE102014113206A1 (en) | machine tool | |
EP3524386A1 (en) | Device for supporting a workpiece to be machined | |
DE10027189A1 (en) | Rotary machine for a rotary tool | |
DE102010038818A1 (en) | Tool device for use in machine tool i.e. machining center, has tool fixed at tool spindle, and wedge device whose linear displacement is actuated over actuator device, where wedge device is supported at tool that is moved in direction |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20110223 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA RS |
|
DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20120131 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20120811 |