[0001] 本发明涉及一种旋转头加工装置，该旋转头加工装置承载至少两个枢转刀具以加工以旋转头的旋转轴线为中心的非旋转部件，该旋转头加工装置包括框架，转子安装在该框架上，由两个外部轴承承载，所述转子具有轴向通道，并且联接到旋转驱动装置，用于所述非旋转部件的轴向引导装置，这些装置由转子中的轴承和固定支撑件承载，至少两个工具夹持器，所述至少两个工具夹持器安装在所述旋转头部中，以便围绕平行于旋转轴线的相应轴线枢转，每个夹持器包括横向布置的控制杆、与所述杆配合的枢转控制装置，并且所述枢转控制装置包括控制元件和成对的推动元件，所述控制元件能够在转子中轴向平移移动并且联接到平移控制装置，所述成对的推动元件分别布置在每个控制杆上和相应的控制元件上，每对推动器元件包括引导表面和推动表面，该推动表面在根据所述控制元件的平移而变化的位置上抵靠引导表面，所述引导表面位于工具保持器上，并且对应的推动表面位于控制元件上，并且每个引导表面对应于枢转工具保持器，该枢转工具保持器具有螺旋部分的形状，该螺旋部分的轴线与所述保持器的枢转轴线重合。

[0002] 欧洲专利NO.EP0869858中描述的这种类型的加工头包括配备有两个联接刀具的刀架主轴，该对刀具由数字轴控制。在该相同的发明中，待加工部件的进给由两个成型盘确保，所述两个成型盘紧密地配合在待加工部件周围，一个成型盘由轴线马达驱动，另一个成型盘由负责夹紧待加工部件的轴承载。

[0003] 在现有技术的系统中，待加工的零件由进给系统中的夹头夹紧。如果待加工部件的直径小于约1至1.5mm，则由于加工引起的任何阻力都可能导致待加工部件在进给夹头和称为导套的引导系统之间弯曲，因为这两个元件之间的最小距离必须至少对应于待加工部件的长度。旋转盘进给允许进给系统和引导件之间的短且固定的距离，这使得能够加工直径为十分之几毫米的部件。

[0004] 加工小尺寸零件还需要考虑由切削力引起的扭转：进给系统(其也保持零件旋转)与刀具之间的距离越大，扭转刚度越低，这可能对加工有害。最后，引导系统越长，其生产越昂贵。

[0005] 这些考虑导致了当前的旋转加工头，其使用相对短的引导件(约100mm)，但是其工具数量限于两个。

[0006] 到目前为止发现的为这种头配备多于两个工具的解决方案都需要长的结构，这使得它们在当前情况下不可用。

[0026] 参考附图，三工具主轴由转子1制成，转子1由一对轴承3承载，整体安装在壳体2中。通过正时带13与齿形带轮12啮合来确保旋转驱动。

[0027] 非旋转管22位于主轴的中心，并且在一端支撑在固定支撑件23中，固定支撑件23也用作图2A的控制杆10a、10b的引导件，并且在另一端由容纳在转子1中的一对精密轴承21支撑。将针对待加工部件的直径精确调节的导套24插入该管中。

[0028] 三个相同的刀架轴4A、4b、4c安装在该转子中。位于主轴外部的每个端部处的六边形4g、4h、4i允许安装各种切削工具承载体5a、5b和5c。每个杠杆形后部4j、4k、4l承载将与控制衬套接触的螺旋部分4d、4e、4f。

[0029] 每个轴由两个滚针轴承6a、6b、6c和7a、7b、7c径向支撑；轴向游隙由元件8a、8b、8c调节。

[0030] 控制杆10a、10b的轴向运动被传递到卷轴11。该对轴承9连接非旋转线轴11和旋转控制衬套14，旋转控制衬套14在转子1的柄上滑动并与其一起转动。该衬套通过带16和滑轮15具有其自身的旋转驱动。三个销17A、17b、17c与滑轮15和衬套14成一体，并且彼此成120°定位(图3B和3C)。当控制衬套14处于缩回轴向位置时，它们到达位于转子1中的径向凹槽19中；在该位置，衬套14相对于转子1的角位移是可能的，因为销17A、17b、17c在凹槽19中是自由的。

[0031] 在转子1中还设置有以120°加工的三个纵向凹槽18a、18b、18c。对于衬套14的三个角度位置，销17a、17b、17c将位于这些凹槽的前面；然后可以通过控制杆10a和10b向前移动衬套14，从而使工具中的一个插入。实际上，当衬套14前进时，接触点20将与选定的工具夹持器1、2、3的螺旋部分4d或4e或4f接触，从而使轴线4a、4b、4c枢转，使选定的工具插入待加工的零件中。

[0032] 图4A至图4D示出了工具保持器2的这种功能。图4A示出了处于缩回位置的控制衬套14的横截面，该缩回位置对应于图4B上可见的工具2的尖端的缩回位置。在图4C中，衬套14完全前进，并且在图4D中，控制衬套14的该位置驱动工具2的尖端超过主轴的轴线，并且因此超过待加工部件的轴线。

[0033] 在所选择的结构中，在每个工具夹持器轴线4a、4b、4c上，弹簧26a、26b、26c保持螺旋部分4d、4e、4f与衬套的点20的接触，即使衬套缩回。

[0034] 然而，在衬套14的最大缩回位置，转子1上的凸台25a、25b、25c用作根据图5的每个工具夹持器轴线4a、4b、4c的止动件。因此，当衬套14达到其最大回缩时，它限制了轴线的角行程。在衬套14的该轴向位置中，螺旋部分4d、4e、4f与衬套14的接触点20之间不再存在任何接触。该位置还使销17a、17b、17c处于对应于凹槽19的位置。这两种情况使得衬套14可以相对于转子1自由旋转，而没有损坏接触点20和螺旋4d、4e、4f的风险。

[0035] 总之，在缩回位置，衬套14可以相对于转子1自由转动。在以三个销17a、17b、17c位于纵向凹槽18a、18b、18c前面的方式成角度地定位衬套14之后，这对应于全部间隔120°的三种可能性，可以推进衬套14并因此使选定的工具插入。

[0036] 事实上，这三个角度位置中的每一个允许轴向移动衬套14，以使尖端20与三个不同工具夹持器中的一个的螺旋部分4d或4e或4f接触。因此，这使得所选择的工具的插入成为可能，从而执行工具选择。

[0037] 图6A和6B示出了第一工具夹持器轴线的情况，其工具末端完全插入。为此，接触点20已经被带到1号轴线的螺旋部分4d的前面，并且衬套14已经被向前推动。图6B示出了杠杆
4j从止动件25a提升。另一方面，可以看出，另外两个轴线搁置在它们各自的止动件25b和
25c上。

[0038] 图7A和7B以及图8A和8B分别示出了第二和第三工具夹持器的情况，其中工具末端处于与图6A的位置类似的位置。图7B和8B清楚地示出了在每种情况下接触点20的不同角度位置以及仅受控轴从其止动件提升的事实。

[0039] 当销接合在凹槽18a、18b、18c中时，相移不再可能，然后销17a、17b、17c用作纵向引导件。

[0040] 在电子相移系统中，带13和16中的每一个分别由单独的马达27和29驱动，马达27和29分别配备有齿形带轮28和30。马达/主轴传动比优选地必须是整数；在特定情况下，所选择的比率等于1。每个马达具有电子编码器，该电子编码器测量其角位置并且每转提供一次参考索引。电子控制系统(CNC)允许以完全同步的方式驱动两个主轴元件，电机29在任何时间从电机27的角位置复制其角位置。它还包括允许指示马达29将其角位置相对于马达27的角位置移动限定值的命令，并且这在主轴工作时，也就是说在两个马达都旋转时。

[0041] 因此，该功能使得可以在主轴旋转时自由选择与三个工具保持器4a或4b或4c中的一个一起工作。

[0042] 由于可编程位置的数量没有限制，因此容易实现具有两个或四个工具夹持器而不是三个工具夹持器的主轴。

[0043] 根据本发明的加工装置相对于现有技术的系统提供的优点如下：

[0044] 决定性的点是主轴承3的具体布置。它在刚度和承载能力方面提供了主要优点。它还允许具有用于轴承3的特定润滑点，从而确保对所供应的润滑剂量的全面控制，并且因此确保对主轴的温度和操作条件的全面控制。

[0045] 它还允许考虑容易地更换导套支撑管22的轴承21，这些轴承最容易受到切削切屑和加工力的影响。

[0046] 它允许提供接收导套的该中心部分的方便且完全的更换。由此结果，可以在同一主轴上使用不同的导套类型；现有技术的系统，以及商用的可调节导套，以及在具有旋转杆的标准自动车床上使用的导套。这也是对用于待加工部件的引导系统的任何未来发展的开辟。

[0047] 这种布置最终允许以简单的方式将切削油通过导套向上供应到工具，而不必经过由旋转工具在射流前面经过而产生的障碍物。

[0048] 上述特征可以容易地应用于具有根据现有技术控制的两个工具的主轴的实现。仅这些就代表了一个重大的技术飞跃。

[0049] 但是，这些修改也使得可以实现使用用于工具控制衬套的受控角度偏移系统相对于主轴的主轴，并且这在旋转期间。因此，可以考虑实现具有两个、三个或甚至四个工具的短主轴，这是由使用枢转工具保持器系统施加的限制。

[0050] 所描述的解决方案是三工具系统的解决方案；具有受控角度偏移的双工具版本相对于经典解决方案没有提供显著优点。三种工具的益处更有趣，同时仍然保持与四工具版本相比不会太紧的布置。刀夹的形状有更大的自由度，并且有更多的空间用于切削切屑排出。