[发明专利]用于在齿轮切削机器中更换具有双面轴承的齿轮切削刀具的方法及用于该方法的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在齿轮切削机器及其设备中更换具有双面轴承的齿轮切削刀具（在这里特别是铣削和磨削刀具）的方法。 

背景技术

用于在加工中心更换刀具的方法和设备在工业中是已知的。用于金属加工过程的加工中心，如齿轮切削、铣削或车削机器，从而可以替换地被装备有各种刀具或其它辅助设备。对于通过自动化实现过程优化的目的，通常的做法是使用专门的刀具更换器。该刀具更换器表示加工中心和刀具库之间的连接元件。 

刀具更换器的目的就是将加工中心中的给定的操作步骤所需的刀具从刀具库传送到加工中心，反之将不再需要的刀具从加工中心传送到刀具库，以使得不再需要的刀具可以存储在刀具库中。 

与手动刀具更换相比，通过使用这种自动刀具更换器可以减小工件的加工时间。另外，该刀具更换器接管了可能是单调的、易出错的和存在潜在危险的工作，其现在不再需要由操作者执行。 

根据刀具、加工中心的刀具轴承和在刀具库中的刀具的夹持单元的复杂性，刀具更换器满足了不同程度的高的要求。 

由刀具更换器满足的高要求在此通常意味着既增加了购置成本又增加了正在进行的操作方面的成本。随着刀具更换器的复杂性的增加，其对故障的敏感性和补救的成本也同样增加。 

发明内容

因此，本发明的目的就是提供一种用于更换齿轮切削刀具（在这里特别是铣削和磨削刀具）的改进的方法和改进的设备。 

根据本发明，此目的由具有权利要求1所述的特征的、用于更换齿轮切削刀具的方法所解决。 

有利的是在刀具更换操作期间的齿轮切削刀具的对准被尽可能小地改变，因为对于更换刀具库、加工头和刀具更换器之间的齿轮切削刀具，通常在相应的刀具夹持器内需要精确的对准或定位。当齿轮切削刀具的对准或定位偏离容许值时，有可能不执行正确的更换操作，例如，加工头或滑动件的刀具夹持器不能正确地夹住齿轮切削刀具。在更换操作期间，齿轮切削刀具的对准被改变的越少，齿轮切削刀具的错误对准的风险就越小。特别地，在更换刀具库、加工头和刀具更换器之间的齿轮切削刀具期间，当齿轮切削刀具的更换位置相同时。 

原则上，在更换操作期间，根据其依赖于刀具更换器的构造的6个自由度，齿轮切削刀具能够在6个方向上移动。相应地，齿轮切削刀具的移动的设定值和实际值之间的操作相关的偏差可以在所有6个移动方向上获得，这不可能提供一种正确的更换操作。本发明的自由度的限制降低了这种偏差的风险。 

在整个更换操作期间，齿轮切削刀具的垂直对准相当于刀具沿着Z轴的对准，其对应于重力的方向，并且同时相当于消除了围绕x轴和y轴的自由旋转度。齿轮切削刀具的这种对准导致了如下事实，即齿轮切削刀具的重心位于距离齿轮切削刀具的夹持区域相当短的水平距离的位置处，在此处齿轮切削刀具由夹持件夹持。通过齿轮切削刀具在夹持件中的这种安装获得了最小化的扭矩，否则由于齿轮切削刀具的夹持区域和重心之间的重力和距离，该扭矩由齿轮切削刀具施加在夹持件上。根据相应的定位可以容易地将作用在夹持件上的扭矩保持接近零或为零。 

根据本发明，该方法用于将齿轮切削刀具从第一设备输送到第二设备。在一个优选的实施例中，第一设备可以是刀具库，第二设备可以是加工头。在又一个优选的示例性实施例中，第一设备可以是加工头，第二设备可以是刀具库。 

原则上，本发明适用于所有类型的加工中心和刀具。然而，根据本发明，由于由现有的大型齿轮切削刀具重量引入到该设备的较大的扭矩能够被最小化，在齿轮切削机器和相关的齿轮切削刀具领域中的应用可以特别有利地实现。原则上，各种类型的刀具都可用于实施本发明，并且根据本发明，本文中所指的是铣削和磨削刀具。 

此外，可以设想一种实施例，其中加工头直接将齿轮切削刀具移交至刀具库，而没有为此目的提供的与齿轮切削机器分离的刀具更换器。 

可以设想各种机制，所述机制在更换加工头和刀具更换器之间的齿轮切削刀具时可以被使用的，并且所述机制为齿轮切削刀具与加工头提供一种安全且可松开的连接。仅必须确保齿轮切削刀具可以自动地与加工头连接，以使得能够加工工件。 

对于连接齿轮切削刀具或对于从加工头释放齿轮切削刀具，因此特别有利的是，更换加工头和刀具更换器之间的齿轮切削刀具包括移动刀具主轴承和/或刀具副轴承和/或刀具夹紧件。