DE102016123726A1

DE102016123726A1 - Drehwerkzeug mit einer Funktion zur Fixierung eines Werkstücks

Info

Publication number: DE102016123726A1
Application number: DE102016123726.4A
Authority: DE
Inventors: Naoki Akagawa
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2036-12-08
Also published as: JP2017109253A; CN106944855A; DE102016123726B4; CN106944855B; US10363611B2; US20170165765A1; JP6294296B2

Abstract

An einer Spindel einer Werkzeugmaschine ist ein Drehwerkzeug angebracht. Das Drehwerkzeug umfasst einen Schneiderhalteabschnitt, woran ein Klingenabschnitt fixiert ist, und eine Fixiervorrichtung, die ein Werkstück fixiert. Der Klingenabschnitt ist an einem Spitzenende des Schneiderhalteabschnitts angeordnet. Die Fixiervorrichtung weist einen sich bewegenden Abschnitt, der so ausgeführt ist, dass er in dem Inneren des Schneiderhalteabschnitts beweglich ist, und eine Pressvorrichtung, die den sich bewegenden Abschnitt zu einer zu dem Werkstück gewandten Seite presst, auf. Die Fixiervorrichtung weist einen Wellenabschnitt, der in Bezug auf den sich bewegenden Abschnitt drehbar gehalten wird, und einen Pressabschnitt, der das Werkstück presst, auf.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehwerkzeug.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Das Bearbeiten einer Fläche eines Werkstücks unter Verwendung einer Werkzeugmaschine ist bekannt. Was ein Werkstück betrifft, das eine symmetrische Form in Bezug auf eine Achse aufweist, kann ein Drehprozess mit einer Drehbank durchgeführt werden. Beim Drehprozess wird das Werkstück an einer Spindel der Drehbank fixiert und das Werkstück durch die Spindel gedreht. Ein Werkzeug wird gegen die Fläche des Werkstücks gepresst, wodurch die Drehbearbeitung der Fläche des Werkstücks vorgenommen werden kann.
Beim Bearbeiten der Fläche des Werkstücks sind neben der Bearbeitung einer äußeren Umfangsfläche des Werkstücks eine Bearbeitung einer Innenfläche und einer Endfläche des Werkstücks bekannt. Zum Beispiel ist beim Bilden eines vertieften Abschnitts in dem Werkstück oder beim Bilden eines Lochs entlang einer Achse des Werkstücks ein Schneiden der Innenfläche des Werkstücks bekannt.
In der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-6528A wird das Bearbeiten einer Innenfläche eines durch ein Bohrwerkzeug in einem Werkstück gebildeten Lochs, während das Werkstück unter Verwendung einer Drehbank gedreht wird, offenbart. Ferner wird ein Drehprozess der äußeren Umfangsfläche und der Endfläche eines Werkstücks mit einem Werkzeug, das mit einer Wegwerfspitze versehen ist, offenbart.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Das Bearbeiten der Fläche eines Werkstücks kann außer mit einer Drehbank durch eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, die eine relative Position des Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück in drei Dimensionen verändern kann, vorgenommen werden.
In der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine wird eine Bearbeitung zum Schneiden der Fläche vorgenommen.
Bei dem Schneideprozess mit der Werkzeugmaschine ist das Werkstück an einem Tisch fixiert. Auf dem Tisch ist eine Fixiervorrichtung, die das Werkstück fixiert, angeordnet. Beim Bearbeiten von mehreren Teilen wie etwa der Endfläche und der Innenfläche des Werkstücks kann das Werkzeug während der Bearbeitung des Werkstücks mit der Fixiervorrichtung zusammenstoßen. Entsprechend ist bei der Bearbeitung von mehreren Teilen das Anordnen von mehreren Fixiervorrichtungen auf dem Tisch denkbar. Dann ist das Wechseln der Fixiervorrichtungen nach dem Abschluss der Bearbeitung eines Teils und das Bearbeiten eines anderen Teils denkbar.
Doch durch das Wechseln der Fixiervorrichtungen verändern sich eine Position und eine Lage des Werkstücks auf dem Tisch geringfügig, so dass die Bearbeitungsgenauigkeit abnehmen kann. Wenn zum Beispiel eine Fläche in eine flache Form fertigbearbeitet wurde, kann es sein, dass die zu bearbeitende Fläche mit einer Stufe versehen wird. Daher besteht das Problem, dass es beim Schneiden mehrerer Teile des Werkstücks durch eine Werkzeugmaschine, bei der sich das Werkzeug in Bezug auf den Tisch bewegt, schwierig ist, eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit wie bei einem Drehprozess unter Verwendung einer Drehbank zu erhalten. Insbesondere besteht das Problem, dass eine Bearbeitung mit einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit schwierig ist, wenn die Innenfläche und die Endfläche des Werkstücks geschnitten werden.
Ferner wird das Werkstück bei einer gewöhnlichen Werkstückfixiervorrichtung von außen her fixiert. Zum Beispiel klemmt die Fixiervorrichtung die äußere Umfangsfläche des Werkstücks in einer radialen Richtung ein, wodurch das Werkstück fixiert wird. Doch das Fixieren des Werkstücks von außen her kann je nach der Außenform des Werkstücks schwierig sein. Zum Beispiel ist die Außenfläche bei einem Werkstück mit einem Außendurchmesser, der sich entlang einer Achsenrichtung verändert, entlang der Achsenrichtung geneigt. Folglich besteht das Problem, dass das Fixieren des Werkstücks durch die Fixiervorrichtung, die das Werkstück in der radialen Richtung presst, schwierig ist.
Das Drehwerkzeug der vorliegenden Erfindung ist ein Drehwerkzeug, das durch einen Werkzeughalter an einer Spindel einer Werkzeugmaschine angebracht ist. Das Drehwerkzeug umfasst einen Schneiderhalteabschnitt, der an dem Werkzeughalter fixiert ist, und an dem ein Klingenabschnitt fixiert ist, und eine Fixiervorrichtung, die ein Werkstück durch Pressen des Werkstücks an einem Werkstückhalteelement fixiert. Der Klingenabschnitt ist an einem Spitzenende des Schneiderhalteabschnitts an der zu dem Werkstück gewandten Seite angeordnet. Die Fixiervorrichtung weist einen sich bewegenden Abschnitt, der so gebildet ist, dass er im Inneren des Schneiderhalteabschnitts beweglich ist, und eine Pressvorrichtung, die den sich bewegenden Abschnitt zu einer zu dem Werkstück gewandten Seite presst, auf. Die Fixiervorrichtung weist einen Wellenabschnitt, der in Bezug auf den sich bewegenden Abschnitt drehbar gehalten wird und koaxial mit der Spindel angeordnet ist, und einen Pressabschnitt, der an dem Spitzenende des Wellenabschnitts angeordnet ist und das Werkstück presst, auf.
Bei der wie oben beschriebenen Erfindung kann der Klingenabschnitt einen Innenflächenschneideabschnitt, der eine Innenfläche des Werkstücks schneidet, und einen Endflächenschneideabschnitt, der eine Endfläche des Werkstücks schneidet, aufweisen.
Bei der wie oben beschriebenen Erfindung kann die Pressvorrichtung eine Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung, die ein Arbeitsfluid liefert, aufweisen. Das Arbeitsfluid kann Pressluft oder ein Hydrauliköl, die oder das durch den Werkzeughalter geliefert wird, umfassen. Der sich bewegende Abschnitt kann durch einen Druck des Arbeitsfluids gepresst werden. Die Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung kann den Druck des Arbeitsfluids auf eine solche Weise steuern, dass der sich bewegende Abschnitt während der Bearbeitung des Werkstücks mit einem vorherbestimmten konstanten Druck gepresst wird.
Bei der wie oben beschriebenen Erfindung kann die Pressvorrichtung eine Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung, die ein Arbeitsfluid liefert, aufweisen. Das Arbeitsfluid kann Pressluft oder ein Hydrauliköl, die oder das durch den Werkzeughalter geliefert wird, umfassen. Der sich bewegende Abschnitt kann durch einen Druck des Arbeitsfluids gepresst werden. Die Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung kann auf eine solche Weise ausgeführt sein, dass sie in der Lage ist, den Druck des Arbeitsfluids je nach einem Bearbeitungsverfahren oder einer Art des Werkstücks zu regulieren.
Bei der wie oben beschriebenen Erfindung kann die Pressvorrichtung ein Federelement aufweisen, das zwischen dem sich bewegenden Abschnitt und dem Schneiderhalteabschnitt angeordnet ist. Der sich bewegende Abschnitt kann durch das Federelement gepresst werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine nach einer Ausführungsform.
2 ist eine erste vergrößerte Schnittansicht eines Drehwerkzeugs und eines Werkstücks nach der Ausführungsform.
3 ist eine zweite vergrößerte Schnittansicht des Drehwerkzeugs und des Werkstücks nach der Ausführungsform.
4 ist eine dritte vergrößerte Schnittansicht des Drehwerkzeugs und des Werkstücks nach der Ausführungsform.
5 ist eine erste perspektivische Ansicht einer Fixiervorrichtung, die das Werkstück fixiert, nach einem Vergleichsbeispiel.
6 ist eine zweite perspektivische Ansicht der Fixiervorrichtung, die das Werkstück fixiert, nach dem Vergleichsbeispiel.
7 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines anderen Drehwerkzeugs nach der Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf 1 bis 7 werden ein Drehwerkzeug und eine das Drehwerkzeug aufweisende Werkzeugmaschine nach einer Ausführungsform beschrieben werden. Das Drehwerkzeug nach der vorliegenden Ausführungsform verfügt über die Funktion, ein Werkstück durch Pressen des Werkstücks an einem Werkstückhalteelement zu fixieren.
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Ausführungsform. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird beispielhaft eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine 5 mit drei Antriebsachsen beschrieben werden. Die Werkzeugmaschine 5 weist einen Tisch 61, woran ein Werkstück 31 fixiert wird, und eine Basis 62, die ein Drehwerkzeug 3 trägt, auf. Die Werkzeugmaschine 5 weist eine an der Basis 62 fixierte Stützsäule 63 auf. Die Werkzeugmaschine 5 weist ein bewegliches Gleitelement 64, das durch die Stützsäule 63 getragen wird, und einen Spindelkopf 65, der durch das Gleitelement 64 getragen wird, auf. Das Drehwerkzeug 3 wird durch den Spindelkopf 65 getragen. Ein Werkstückstützelement 41, das das Werkstück 31 trägt, ist an dem Tisch 61 fixiert.
Die Werkzeugmaschine 5 weist eine Antriebsvorrichtung auf, die eine relative Position und eine Lage des Drehwerkzeugs 3 in Bezug auf das Werkstück 31 ändert. Die Werkzeugmaschine 5 weist eine Steuervorrichtung 6 auf, die die Antriebsvorrichtung steuert. Die Steuervorrichtung 6 weist eine Rechenverarbeitungsvorrichtung auf, die mit einer CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), einem RAM (Direktzugriffsspeicher) und einem ROM (Nurlesespeicher) und dergleichen, die durch einen Bus miteinander verbunden sind, versehen ist. Ferner weist die Steuervorrichtung 6 einen Speicherteil auf, der Informationen hinsichtlich einer Steuerung der Werkzeugmaschine 5 speichert. Die Antriebsvorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform bewegt die Basis 62 in der durch einen Pfeil 87 angegebenen X-Achsen-Richtung. Die Antriebsvorrichtung bewegt den Tisch 62 in der durch einen Pfeil 88 angegebenen Y-Achsen-Richtung. Die Antriebsvorrichtung bewegt das Gleitelement 64 in der durch einen Pfeil 89 angegebenen Z-Achsen-Richtung.
Die Antriebsvorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform steuert die relative Position des Drehwerkzeugs 3 in Bezug auf das Werkstück 31 durch die Antriebsachsen, die aus drei linearen Achsen (X-Achse, Y-Achse, und Z-Achse) bestehen. Das Werkstück 31 kann bearbeitet werden, während die relative Position des Drehwerkzeugs 3 in Bezug auf das Werkstück 31 durch die Antriebsvorrichtung verändert wird. Als Antriebsvorrichtung, die nicht auf eine solche Ausführung beschränkt ist, kann eine beliebige Vorrichtung, die in der Lage ist, die relative Position des Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück zu verändern, eingesetzt werden.
2 zeigt eine erste vergrößerte Schnittansicht des Drehwerkzeugs und des Werkstücks nach der vorliegenden Ausführungsform. Das Drehwerkzeug 3 nach der vorliegenden Ausführungsform ist an einer Spindel 1 der Werkzeugmaschine 5 fixiert. Das Drehwerkzeug 3 ist durch einen Werkzeughalter 2 an der Spindel 1 angebracht. Die Spindel 1 ist auf eine solche Weise ausgeführt, dass sie sich um eine Drehachse 85 dreht.
Das Drehwerkzeug 3 umfasst einen Schneiderhalteabschnitt 14, der an dem Werkzeughalter 2 fixiert ist. Der Schneiderhalteabschnitt 14 weist einen Halterschaft 11 auf, der an dem Werkzeughalter 2 fixiert ist. Der Halterschaft 11 ist durch ein Befestigungselement wie etwa eine Schraube an dem Werkzeughalter 2 fixiert. Der Schneiderhalteabschnitt 14 weist einen Schneiderhalter 12 auf, der an dem Halterschaft 11 fixiert ist. Der Schneiderhalter 12 ist so ausgeführt, dass er eine hohle Form aufweist. Der Schneiderhalter 12 ist durch eine Schraube 81 an dem Halterschaft 11 fixiert. An einem Kontaktabschnitt zwischen dem Halterschaft 11 und dem Schneiderhalter 12 ist ein Dichtungselement 71 angeordnet. Das Dichtungselement kann durch einen O-Ring oder dergleichen ausgeführt sein. An dem Spitzenendabschnitt des Schneiderhalters 12 an der zu dem Werkstück 31 gewandten Seite ist ein Klingenabschnitt 13 fixiert. Entlang einer Umfangsrichtung eines Spitzenendabschnitts des Schneiderhalterabschnitts 14 sind mehrere Klingenabschnitte 13 angeordnet.
Das Werkstück 31 nach der vorliegenden Ausführungsform weist eine Röhrenform auf. Im Inneren des Werkstücks 31 sind eine erste Wandfläche 34a, eine zweite Wandfläche 34b und eine dritte Wandfläche 34c mit voneinander verschiedenen Innendurchmessern gebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Schneidebearbeitung an der Wandfläche 34a, die von den mehreren Wandflächen 34a, 34b und 34c einer Endfläche 32 des Werkstücks 31 am nächsten liegt, vorgenommen. Ferner wird ein Schneideprozess an der Endfläche 32 des Werkstücks 31 vorgenommen. Die Werkzeugmaschine 5 nach der vorliegenden Ausführungsform bearbeitet die Wandfläche 34a und die Endfläche 32 auf eine fortlaufende Weise in einem einzelnen Schritt.
Der Klingenabschnitt 13 weist einen Innenflächenschneideabschnitt 13a auf, der auf eine solche Weise gebildet ist, dass er parallel zu der Drehachse 85 verläuft. Der Innenflächenschneideabschnitt 13a schneidet eine erste Wandfläche 34a einer Innenfläche 33 des Werkstücks 31. Ferner weist der Klingenabschnitt 13 einen Endflächenschneideabschnitt 13b auf, der die Endfläche 32 des Werkstücks 31 schneidet. Der Endflächenschneideabschnitt 13b nach der vorliegenden Ausführungsform ist auf eine solche Weise gebildet, dass er in einer zu der Drehachse 85 senkrechten Richtung verläuft. Der Innenflächenschneideabschnitt 13a und der Endflächenschneideabschnitt 13b sind so gebildet, dass sie einer Form eines bearbeiteten Werkstücks 31 entsprechen. Zum Beispiel ist ein Außendurchmesser des Innenflächenschneideabschnitts 13a auf eine solche Weise gebildet, dass er dem Innendurchmesser der ersten Wandfläche 34a, die in dem Werkstück 31 gebildet ist, entspricht. Ferner weist der Endflächenschneideabschnitt 13b nach der vorliegenden Ausführungsform eine stufenförmige Schnittform auf, so dass die Endfläche 32 mit einer Stufe versehen ist.
Das Werkstück 31 ist an dem Werkstückstützelement 41 angeordnet, welches an dem Tisch 61 der Werkzeugmaschine 5 fixiert ist. Das Werkstückstützelement 41 weist eine Öffnung 42 auf, die auf eine solche Weise gebildet ist, dass sie einer Außenform des Werkstücks 31 entspricht. Das Werkstück 31 wird in dem Inneren der Öffnung 42 angeordnet. Vor dem Antrieb der Werkzeugmaschine 5 ist das Werkstück 31 lediglich in dem Inneren der Öffnung 42 angeordnet und befindet es sich in einem Zustand, in dem das Werkstück 31 nicht an dem Werkstückstützelement 41 fixiert ist.
Das Werkstück 31 nach der vorliegenden Ausführungsform weist eine Form auf, bei der ein Außendurchmesser in einer Schnittform entlang einer Achsenrichtung allmählich kleiner wird. Das Fixieren des Werkstücks 31 mit einer solchen Form durch Pressen einer äußeren Umfangsfläche in einer radialen Richtung ist schwierig. Zum Beispiel ist das Fixieren des Werkstücks 31 durch eine Einspannvorrichtung mit drei Klauenabschnitten, wie sie an einer Drehbank bereitgestellt ist, schwierig. Das Drehwerkzeug 5 nach der vorliegenden Ausführungsform weist eine Fixiervorrichtung 7 auf, die das Werkstück 31 an dem Werkstückstützelement 41 fixiert. Die Fixiervorrichtung 7 fixiert das Werkstück 31, indem sie dieses zu dem Werkstückstützelement 41 presst.
Die Fixiervorrichtung 7 weist einen sich bewegenden Abschnitt 23 auf, der so gebildet ist, dass er im Inneren des Schneiderhalteabschnitts 14 beweglich ist. In dem Schneiderhalter 12 ist eine zylinderförmige Öffnung 12a gebildet. Der sich bewegende Abschnitt 23 ist in dem Inneren der Öffnung 12a angeordnet.
Der sich bewegende Abschnitt 23 ist so gebildet, dass er in der Richtung, in der die Drehachse 85 verläuft, beweglich ist. Der sich bewegende Abschnitt 23 weist ein Kolbenelement 21, das einen Druck eines Arbeitsfluids erhält, und ein an dem Kolbenelement 21 fixiertes Lagerhalteelement 22 auf. Das Lagerhalteelement 22 ist durch eine Schraube 82 an dem Kolbenelement 21 fixiert. Das Kolbenelement 21 und das Lagerhalteelement 22 nach der vorliegenden Ausführungsform sind auf eine solche Weise gebildet, dass ihre in einer senkrecht zu der Drehachse 85 verlaufenden Ebene geschnittene Schnittform kreisrund ist.
Die Fixiervorrichtung 7 weist ein Lager 15 auf, das einen Wellenabschnitt 24 drehbar hält. Das Lager 15 wird durch das Lagerhalteelement 22 gehalten. Der Wellenabschnitt 24 ist so gebildet, dass er eine zylindrische Form aufweist. Der Wellenabschnitt 24 ist koaxial mit der Drehachse 85 angeordnet. Der Wellenabschnitt 24 wird durch den sich bewegenden Abschnitt 23 über das Lager 15 gehalten. Der Wellenabschnitt 24 wird auf eine solche Weise gehalten, dass er um die Drehachse 85 drehbar ist. Daher ist der Wellenabschnitt 24 so gebildet, dass er in Bezug auf den sich bewegenden Abschnitt 23 relativ drehbar ist.
An einem Endabschnitt des Wellenabschnitts 24 ist eine Mutter 26 fixiert. Das Befestigen der Mutter 26 gestattet, dass ein Innenring des Lagers 15 an dem Wellenabschnitt 24 fixiert wird. Ferner ist an einer Außenseite der Mutter 26 eine zylinderförmige Hülse 27 angeordnet. Das Befestigen der Schraube 82 gestattet der Hülse 27, gegen einen Außenring des Lagers 15 zu pressen. Dann wird der Außenring des Lagers 15 an dem sich bewegenden Abschnitt 23 fixiert.
Die Fixiervorrichtung 7 weist einen Pressabschnitt 25 auf, der an einem Spitzenende des Wellenabschnitts 24 angeordnet ist. Der Pressabschnitt 25 ist durch eine Schraube 83 an dem Wellenabschnitt 24 fixiert. Der Pressabschnitt 25 gelangt mit der Innenfläche 33 des Werkstücks 31 in Kontakt. Der Pressabschnitt 25 kann auf eine solche Weise ausgeführt sein, dass er einer Form eines Abschnitts des Werkstücks 31, mit dem er in Kontakt gelangt, entspricht. Der Pressabschnitt 25 nach der vorliegenden Ausführungsform ist auf eine solche Weise gebildet, dass er mit einer Form eines Abschnitts der dritten Wandfläche 34c übereinstimmt. Es ist zu beachten, dass der Wellenabschnitt und der Pressabschnitt aus einem einzelnen Element ausgeführt sein können.
Wenn sich die Spindel 1 dreht, drehen sich der Werkzeughalter 2 und der Schneiderhalterabschnitt 14 einstückig. Ferner dreht sich der sich bewegende Abschnitt 23 zusammen mit der Spindel 1. Im Gegensatz dazu kann der Wellenabschnitt einen angehaltenen Zustand selbst dann beibehalten, wenn sich der Schneiderhalter 14 dreht.
Das Drehwerkzeug 3 nach der vorliegenden Ausführungsform weist eine Pressvorrichtung 8 auf, die den sich bewegenden Abschnitt 23 zu dem Werkstück 31 presst. Die Pressvorrichtung 8 des Drehwerkzeugs 3 presst den sich bewegenden Abschnitt 23 durch einen pneumatischen Druck. Das Drehwerkzeug 3 weist eine Luftkammer 16 auf, die durch eine Innenfläche des Schneiderhalters 12, eine Bodenfläche des Halterschafts 11 und eine obere Fläche des Kolbenelements 21 umschlossen ist. An einem Kontaktabschnitt zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Kolbenelements 21 und der Öffnung 12a des Schneiderhalters 12 ist ein Dichtungselement 72 angeordnet. Dadurch wird die Luftkammer 16 abgedichtet.
In dem Werkzeughalter 2 ist entlang der Drehachse 85 eine Luftversorgungsöffnung 2a gebildet. Ferner ist in dem Halterschaft 11 entlang der Drehachse 85 eine Luftversorgungsöffnung 11a gebildet. Die Luftversorgungsöffnung 11a steht mit der Luftversorgungsöffnung 2a und der Luftkammer 16 in Verbindung. Die Pressvorrichtung 8 des Drehwerkzeugs 3 weist eine Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung auf, die das Arbeitsfluid liefert. Bei der vorliegenden Ausführungsform wirkt eine Luftversorgungsvorrichtung 45, die an der Werkzeugmaschine 5 angeordnet ist, als die Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung. Die Luftversorgungsvorrichtung 45 liefert mit Druck beaufschlagte Druckluft. Ferner ist an einem Fließdurchgang, durch den die Luft geliefert wird, ein Drucksensor 46 angeordnet, der einen Druck der Luft detektiert. Der Drucksensor 46 ist an die Steuervorrichtung 6 angeschlossen.
Die Druckluft wird durch die Spindel 1 zu der Luftversorgungsöffnung 2a des Werkzeughalters 2 geliefert. Die Druckluft wird von der Luftversorgungsöffnung 2a durch die Luftversorgungsöffnung 11a des Halterschafts 11 zu der Luftkammer 16 geliefert. Der Druck der zu der Luftkammer 16 gelieferten Druckluft gestattet, dass der sich bewegende Abschnitt 23 in einer Richtung entlang der Drehachse 85 zu dem Werkstück 31 gepresst wird, wie durch einen Pfeil 92 angegeben ist.
Es ist zu beachten, dass das Arbeitsfluid, das den sich bewegenden Abschnitt 23 presst, nicht auf Druckluft beschränkt ist und ein beliebiges Fluid verwendet werden kann. Zum Beispiel kann als Arbeitsfluid ein Hydrauliköl verwendet werden. Der sich bewegende Abschnitt 23 kann durch einen Druck des Hydrauliköls gepresst werden. Wenn ein Hydrauliköl als Arbeitsfluid verwendet wird, kann zum Beispiel im Inneren des Werkzeughalters eine Ölkammer bereitgestellt sein. Das Hydrauliköl kann von der Ölkammer geliefert werden. Ferner kann ein Mechanismus, der ein Verändern des Volumens der Ölkammer gestattet, eingerichtet sein. Zum Beispiel kann eine Schraube mit einer veränderlichen Vorsprungslänge in das Innere der Ölkammer oder dergleichen eingerichtet sein. Das Verändern der Vorsprungslänge der Schraube in das Innere der Ölkammer gestattet, dass das Volumen der Ölkammer verändert wird. Als Ergebnis kann der Druck des Hydrauliköls verändert werden.
Als nächstes wird der Schneideprozess unter Veränderung des Drehwerkzeugs 3 nach der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Zuerst wird das Werkstück 31 an dem Werkstückstützelement 41 angeordnet. Das Werkstück 31 wird in der Öffnung 42 des Werkstückstützelements 41 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich das Werkstück 31 vor dem Antrieb der Werkzeugmaschine in einem Zustand, in dem es nicht an dem Werkstückstützelement 41 fixiert ist.
Die Steuervorrichtung 6 der Werkzeugmaschine 5 verändert eine Position des Spindelkopfs 65 so, dass die Drehachse 85 der Spindel 1 mit einer Mittelachse des Werkstücks 31 übereinstimmt. Die Steuervorrichtung 6 ordnet das Drehwerkzeug 3 so an, dass der Pressabschnitt 25 des Drehwerkzeugs 3 an der Position über der Endfläche 32 des Werkstücks 31 angeordnet ist. Die Luftversorgungsvorrichtung 45 liefert die Druckluft so zu der Luftkammer 16, dass die Luftkammer 16 unter einem vorherbestimmten Druck steht. Die Druckluft gestattet, dass der sich bewegende Abschnitt 23 wie durch den Pfeil 92 angegeben zu dem Werkstück 31 gepresst wird.
Als nächstes treibt die Steuervorrichtung 6 der Werkzeugmaschine 5 den Spindelmotor an, der die Spindel 1 dreht. Die Spindel 1, der Werkzeughalter 2, der Schneiderhalteabschnitt 14 und der sich bewegende Abschnitt 23 drehen sich einstückig. Der Klingenabschnitt 13 dreht sich zusammen mit dem Schneiderhalter 12. Unterdessen drehen sich der Wellenabschnitt 24 und die Pressvorrichtung 25 zusammen mit dem sich bewegenden Abschnitt 23.
Als nächstes bringt die Steuervorrichtung 6 die Spindel 1 zu einer zu dem Werkstück 31 gerichteten Bewegung, wie durch einen Pfeil 91 angeben ist. Unter Bezugnahme auf 1 bewegt sich bei der vorliegenden Ausführungsform das Gleitelement 64 abwärts, wodurch sich die Spindel 1 absenkt. Unter Bezugnahme auf 2 senkt sich das Drehwerkzeug 3 zu dem Werkstück 31 hin ab.
3 zeigt eine zweite vergrößerte Schnittansicht des Drehwerkzeugs und des Werkstücks nach der vorliegenden Ausführungsform. Die Spindel 1 bewegt sich abwärts, wodurch der Pressabschnitt 25 des Drehwerkzeugs 3 mit einem Stufenabschnitt der dritten Wandfläche 34c des Werkstücks 31 in Kontakt gelangt. Der Pressabschnitt 25 und der Wellenabschnitt 24 des Drehwerkzeugs 3 hören auf, sich zu drehen. Andererseits drehen sich der Schneiderhalterabschnitt 14 und der sich bewegende Abschnitt 23 aufgrund einer Wirkung des Lagers 15. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Klingenabschnitt 12 in einem Zustand, in dem er von dem Werkstück 31 getrennt ist.
Wenn sich ferner die Spindel 1 wie durch den Pfeil 91 angegeben in der Richtung zu dem Werkstück 31 bewegt, presst der Pressabschnitt 25 das Werkstück 31. Der sich bewegende Abschnitt 23 bewegt sich wie durch den Pfeil 93 angegeben relativ in Bezug auf den Schneiderhalter 12. Das Kolbenelement 21 wird durch den Druck der Pressluft so gepresst, dass der Pressabschnitt 25 das Werkstück 31 mit einer Presskraft gemäß dem Druck der Pressluft presst.
Wenn sich das Kolbenelement 21 im Inneren der Öffnung 12a des Schneiderhalters 12 relativ bewegt, nimmt das Volumen der Luftkammer 16 ab. Die Luftversorgungsvorrichtung 45 nach der vorliegenden Ausführungsform wird durch die Steuervorrichtung 6 der Werkzeugmaschine 5 gesteuert. Die Luftversorgungsvorrichtung 45 reguliert den Druck in der Luftkammer 16 auf Basis des Drucks der Luft, der von dem Drucksensor 46 ausgegeben wird. Die Luftversorgungsvorrichtung 45 nach der vorliegenden Ausführungsform reguliert den Druck der Luft gemäß einer Veränderung des Volumens der Luftkammer 16 während der Bearbeitung des Werkstücks 31 so, dass der Druck in der Luftkammer 16 ein vorherbestimmter konstanter Druck ist.
Das Werkstück 31 wird mit einer vorherbestimmten Kraft gegen das Werkstückstützelement 41 gepresst. Das Werkstück 31 wird so gegen das Werkstückstützelement 41 gepresst, dass das Werkstück 31 an dem Werkstückstützelement 41 fixiert werden kann.
Die Spindel 1 bewegt sich so in der durch den Pfeil 91 angegebenen Richtung, dass der Innenflächenschneideabschnitt 13a des Klingenabschnitts 13 mit der Wandfläche 34a des Werkstücks 31 in Kontakt gelangt. Mit dem Innenflächenschneideabschnitt 13a kann ein Schneideprozess an der Wandfläche 34a vorgenommen werden. Zu dieser Zeit ist das Werkstück 31 so durch die Fixiervorrichtung 7 fixiert, dass ein stabiler Schneideprozess vorgenommen werden kann. Es ist zu beachten, dass eine Schubkraft F, die den Schneiderhalterabschnitt 14 zum Absinken bringt, bei einer Schubkraft in der Achsenrichtung der Spindel 1 von Fz und einer durch das Kolbenelement 21 erzeugten Presskraft von Fp durch F = Fz – Fp dargestellt ist.
4 zeigt eine dritte vergrößerte Schnittansicht des Drehwerkzeugs und des Werkstücks nach der vorliegenden Ausführungsform. Wenn der Innenflächenschneideabschnitt 13a vorrückt, während die Wandfläche 34a des Werkstücks 31 geschnitten wird, gelangt der Endflächenschneideabschnitt 13b des Klingenabschnitts 13 mit der Endfläche 32 des Werkstücks 31 in Kontakt. Durch den Endflächenschneideabschnitt 13b kann der Schneideprozess an der Endfläche 32 vorgenommen werden. Die Bewegung der Spindel 1 wird fortgesetzt, bis der Endflächenschneideabschnitt 13b an eine vorherbestimmte Position vorrückt. Wenn die Bearbeitung durch den Endflächenschneideabschnitt 13b abgeschlossen ist, hält die Steuervorrichtung 6 der Werkzeugmaschine 5 die wie durch den Pfeil 91 angegebene Bewegung der Spindel 1 an.
Als nächstes nimmt die Steuervorrichtung 6 eine Steuerung des Zurückziehens des Drehwerkzeugs 3 von dem Werkstück 31 vor. Wie durch den Pfeil 93 angegeben ist, bringt die Steuervorrichtung 6 die Spindel 1 zur Bewegung in eine Richtung, in der sie sich von dem Werkstück 31 weg bewegt. Die Spindel 1, der Werkzeughalter 2 und der Schneiderhalteabschnitt 14 bewegen sich in eine durch den Pfeil 93 angegebene Richtung. Der Klingenabschnitt 13 trennt sich von dem Werkstück 31. Im Inneren des Schneiderhalteabschnitts 14 wird der sich bewegende Abschnitt 23 wie durch den Pfeil 92 angegeben gepresst, so dass er sich nicht bewegen kann, und wird ein Zustand, in dem der Pressabschnitt 25 mit der Innenfläche 33 des Werkstücks 31 in Kontakt steht, beibehalten.
Im Inneren des Schneiderhalteabschnitts 14 trennt sich der Pressabschnitt 25 von dem Werkstück 31, wenn der sich bewegende Abschnitt 23 eine Bewegungsgrenzposition erreicht. Mit anderen Worten trennt sich der Pressabschnitt 25 von dem Werkstück 31, wenn die Luftkammer 16 auf das ursprüngliche Volumen zurückgebracht wurde. Das Pressen des Werkstücks 31 wird aufgehoben. Dadurch wird ein in 2 veranschaulichter Zustand wiederhergestellt und der Schneideprozess beendet.
Das Drehwerkzeug 3 nach der vorliegenden Ausführungsform kann den Schneideprozess vornehmen, während es das Werkstück 31 fixiert. Dabei können das Bearbeiten der Innenfläche 33 und das Bearbeiten der Endfläche 32 des Werkstücks 31 aufeinanderfolgend vorgenommen werden, während ein fixierter Zustand ohne Änderung des fixierten Zustands des Werkstücks 31 beibehalten wird. Mit anderen Worten kann das Bearbeiten mehrerer Teile des Werkstücks 31 auf ein Mal vorgenommen werden, ohne einen Haltezustand des Werkstücks 31 zu verändern. Entsprechend kann das Bearbeiten von mehreren Teilen des Werkstücks 31 mit einer hohen Genauigkeit vorgenommen werden.
Übrigens kann dann, wenn das Werkstück an einer Spindel einer Drehbank fixiert ist, eine Einspannvorrichtung mit drei Klauenabschnitten verwendet werden. Doch wenn ein Werkstück, bei dem sich der Außendurchmesser entlang der Längsrichtung verändert wie etwa das Werkstück nach der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ist es schwierig, das Werkstück mit der Einspannvorrichtung mit drei Klauenabschnitten fest zu fixieren. Was dies betrifft, kann bei der Drehbank eine Lehre zum Einsetzen in eine Öffnung des Werkstücks an der Spindel der Drehbank angebracht werden. Dann wird das Werkstück durch ein Presselement so von einer zu der Spindel entgegengesetzten Seite her gegen die Lehre gepresst, dass das Werkstück fixiert werden kann. In einem solchen Zustand können eine Innenfläche und eine Endfläche des Werkstücks durch ein Schneidewerkzeug oder dergleichen bearbeitet werden, während das Werkstück gedreht wird. Bei dem Drehprozess unter Verwendung einer solchen Drehbank wird das Werkstückfixierverfahren nicht verändert, wodurch das Bearbeiten mit einer hohen Genauigkeit vorgenommen werden kann.
Auch bei dem Drehwerkzeug nach der vorliegenden Ausführungsform wird das Werkstückfixierverfahren nicht verändert, wenn mehrere Teile bearbeitet werden, wodurch der Schneideprozess mit einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit vorgenommen werden kann. Ferner kann die Fixiervorrichtung für das Drehwerkzeug nach der vorliegenden Ausführungsform auch ein Werkstück, das von außen her schwer zu fixieren ist, stabil fixieren.
5 zeigt eine erste perspektivische Ansicht einer Werkzeugfixiervorrichtung nach einem Vergleichsbeispiel. Die Fixiervorrichtung nach dem Vergleichsbeispiel umfasst ein Basiselement 50, eine erste Klemmvorrichtung 51 und eine zweite Klemmvorrichtung 52. Das Basiselement 50 ist zum Beispiel an dem Tisch 61 der Werkzeugmaschine 5 fixiert. Ein Werkstückstützelement 53, das das Werkstück 31 stützt, ist an dem Basiselement 50 fixiert. Das Werkstück 31 ist im Inneren des Werkstückstützelements 53 angeordnet.
Die erste Klemmvorrichtung 51 weist einen sich bewegenden Abschnitt 54 auf. An einem Spitzenende des sich bewegenden Abschnitts 54 ist ein Pressabschnitt 54a gebildet. Der Pressabschnitt 54a ist in einer Stabform ausgeführt, so dass er in das Innere des Werkstücks 31 eingesetzt werden kann. Der Pressabschnitt 54a weist eine solche Form auf, dass er eine Bodenfläche des Werkstücks 31 presst. Der sich bewegende Abschnitt 54 ist so ausgeführt, dass er durch die Arbeitsfluidvorrichtung in einer durch einen Pfeil 95 angegebenen Richtung beweglich ist. Der sich bewegende Abschnitt 54 ist so ausgeführt, dass er in einer Richtung entlang einer Achsenlinie des Werkstücks 31 beweglich ist. Ferner ist der sich bewegende Abschnitt 54 so ausgeführt, dass er wie durch einen Pfeil 97 angegeben drehbar ist.
Die zweite Klemmvorrichtung 52 ist von der ersten Klemmvorrichtung 51 gesondert angeordnet. Die zweite Klemmvorrichtung 52 umfasst einen sich bewegenden Abschnitt 55. An einem Spitzenende des sich bewegenden Abschnitts 55 ist ein Pressabschnitt 55a gebildet. Der Pressabschnitt 55a weist eine solche Form auf, dass er in der Lage ist, einen oberen Abschnitt des Werkstücks 31 zu pressen. Der sich bewegende Abschnitt 55 ist so ausgeführt, dass er durch die Arbeitsfluidvorrichtung in einer durch einen Pfeil 96 angegebenen Richtung beweglich ist. Ferner ist der sich bewegende Abschnitt 55 bei der zweiten Klemmvorrichtung 52 so ausgeführt, dass er wie durch einen Pfeil 98 angegeben drehbar ist.
5 veranschaulicht einen Zustand, in dem das Werkstück 31 durch die erste Klemmvorrichtung 51 fixiert ist. Der Pressabschnitt 54a des sich bewegenden Abschnitts 54 ist in das Innere des Werkstücks 31 eingesetzt. Der Pressabschnitt 54a presst die Bodenfläche des Werkstücks 31 wie durch den Pfeil 99 angegeben so, dass das Werkstück 31 an dem Werkstückstützelement 53 fixiert wird. In diesem Zustand kann die Werkzeugmaschine einen Teil der Endfläche des Werkstücks 31 schneiden. Mit anderen Worten kann die Werkzeugmaschine durch Bewegen wenigstens eines aus dem Werkzeug und dem Tisch den Schneideprozess in einem Bereich vornehmen, in dem das Werkzeug nicht mit dem sich bewegenden Abschnitt 54 zusammenstößt.
6 zeigt eine zweite perspektivische Ansicht der Werkstückfixiervorrichtung nach dem Vergleichsbeispiel. 6 veranschaulicht einen Zustand, in dem das Werkstück 31 durch die zweite Klemmvorrichtung 52 fixiert ist. Wie durch einen Pfeil 100 angegeben presst der Pressabschnitt 55a des sich bewegenden Abschnitts 55 einen Endabschnitt des Werkstücks 31 so, dass das Werkstück 31 an dem Werkstückstützelement 53 fixiert wird. Durch Verwenden der zweiten Klemmvorrichtung 52 kann das Werkzeug in das Innere des Werkstücks 31 eingesetzt werden. Dadurch kann die Werkzeugmaschine durch Bewegen wenigstens eines aus dem Werkzeug und dem Tisch den Schneideprozess an der Innenfläche des Werkstücks 31 vornehmen.
Was die Werkstückfixiervorrichtung nach dem Vergleichsbeispiel betrifft, kann das Bearbeiten der Innenfläche des Werkstücks 31 und das Bearbeiten der Endfläche durch Wechseln zwischen den Klemmvorrichtungen 51 und 52 vorgenommen werden. Doch beim Wechseln zwischen den Klemmvorrichtungen 51 und 52 können eine Position und eine Lage des Werkstücks 31 geringfügig verändert werden. Als Ergebnis kann sich die Bearbeitungsgenauigkeit beim Bearbeiten des Werkstücks 31 verschlechtern. Zum Beispiel können sich eine Position der Mittelachse des Werkstücks 31, wenn die Fixierung durch die erste Klemmvorrichtung 51 vorgenommen wird, und die Position der Mittelachse des Werkstücks 31, wenn die Fixierung durch die zweite Klemmvorrichtung 52 vorgenommen wird, unterscheiden. Als Ergebnis verschlechtert sich die Bearbeitungsgenauigkeit und kann es schwierig sein, eine Bearbeitungsgenauigkeit wie beim Drehen mit einer Drehbank zu erhalten.
Im Gegensatz zu der Fixiervorrichtung nach dem Vergleichsbeispiel kann das Drehwerkzeug nach der vorliegenden Ausführungsform die Bearbeitung der Innenfläche des Werkstücks und die Bearbeitung der Endfläche ohne Wechseln zwischen Vorrichtungen, die das Werkstück fixieren, vornehmen. Daher kann die Bearbeitung mit einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit wie bei einem Drehprozess mit einer Drehbank vorgenommen werden. Zum Beispiel wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Mittelachse des Werkstücks beim Bearbeiten der Innenfläche des Werkstücks und beim Bearbeiten der Endfläche des Werkstücks an einer bestimmten Position behalten. Entsprechend kann das Bearbeiten mit einer hohen Genauigkeit vorgenommen werden, ohne dass an der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks eine Stufe oder dergleichen erzeugt wird.
Die Luftversorgungsvorrichtung 45 nach der vorliegenden Ausführungsform steuert einen Druck der Druckluft auf eine solche Weise, dass der sich bewegende Abschnitt 53 während der Bearbeitung des Werkstücks 31 mit einem vorherbestimmten konstanten Druck gepresst wird. Mit anderen Worten nimmt die Luftversorgungsvorrichtung 45 eine derartige Steuerung vor, dass ein Druck in der Luftkammer 16 konstant ist. Durch das Einsetzen einer solchen Gestaltung kann das Werkstück 31 während eines Zeitraums, in dem ein Schneideprozess vorgenommen wird, mit einer konstanten Kraft fixiert werden. Wenn sich eine Kraft, die das Werkstück 31 fixiert, verändert, kann sich eine Verzerrung, die in dem Werkstück 31 auftritt, ändern. Wenn sich die Verzerrung des Werkstücks 31 während der Bearbeitung des Werkstücks 31 ändert, kommt es zu einer ungleichmäßigen Bearbeitung. Als Ergebnis kann die Bearbeitungsgenauigkeit verschlechtert werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Werkstück 31 mit einer konstanten Kraft fixiert, wodurch einen Verschlechterung der Bearbeitungsgenauigkeit unterdrückt werden kann.
Ferner wird die Druckluft bei der vorliegenden Ausführungsform durch den Werkzeughalter 2 in die Luftkammer 16 geliefert. Durch das Einsetzen dieser Gestaltung wird der sich bewegende Abschnitt 23 unter Verwendung eines einfachen Aufbaus gepresst, während eine Kraft, die den sich bewegenden Abschnitt 23 presst, gesteuert werden kann.
Ferner ist die Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform auf eine solche Weise ausgeführt, dass sie in der Lage ist, einen Druck des Arbeitsfluids bei der Bearbeitung des Werkstücks je nach einem Bearbeitungsverfahren oder einer Art des Werkstücks zu regulieren. Die Luftversorgungsvorrichtung 45 ist so ausgeführt, dass sie in der Lage ist, einen Druck der Druckluft zu regulieren. Der Druck der Luft je nach dem Bearbeitungsverfahren und der Art des Werkstücks 31 kann im Voraus bestimmt werden. Ferner kann der Speicherteil der Steuervorrichtung 6 den Druck der Luft speichern.
Zum Beispiel ist es bei der Vornahme eines schweren Schneideprozesses günstig, das Werkstück 31 fest zu fixieren, so dass sich das Werkstück 31 nicht bewegt. In einem solchen Fall kann die Luftversorgungsvorrichtung 45 den Druck der Luft erhöhen. Andererseits kann es in dem Werkstück 31 zu einer Verzerrung kommen, wenn das Werkstück 31 mit einer großen Presskraft fixiert wird. Daher ist es bei der Vornahme eines leichten Schneideprozesses günstig, die Kraft, die das Werkstück 31 fixiert, zu verringern. In einem solchen Fall kann die Luftversorgungsvorrichtung 45 den Druck der Luft verringern. Die Kraft, die das Werkstück 31 fixiert, wird so verringert, dass eine Verzerrung des Werkstücks 31 unterdrückt werden kann und die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert werden kann.
Ferner ist ein festes Fixieren des Werkstücks 31 günstig, wenn das Material des Werkstücks 31 hart ist. Andererseits kann das Fixieren des Werkstücks 31 mit einer großen Kraft bei einem weichen Material des Werkstücks 31 eine Verzerrung des Werkstücks 31 verursachen. In einem solchen Fall ist das Fixieren des Werkstücks 31 mit einer geringen Kraft günstig.
Daher kann die Luftversorgungsvorrichtung 45 die Kraft, die das Werkstück fixiert, durch Regulieren des Drucks der Druckluft leicht verändern. Die Luftversorgungsvorrichtung 45 nach der vorliegenden Ausführungsform kann den Druck der Luft je nach dem Bearbeitungsverfahren oder der Art des Werkstücks 31 so verändern, dass auf eine Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit abgezielt werden kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird für das Arbeitsfluid, das die den sich bewegenden Abschnitt pressende Kraft steuert, Druckluft verwendet, doch kann auch in einem Fall, in dem ein Hydrauliköl verwendet wird, eine Steuerung, die jener bei der vorliegenden Ausführungsform ähnlich ist, vorgenommen werden. Mit anderen Worten kann eine Hydraulikölversorgungsvorrichtung, die als die Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung dient, den Druck des Hydrauliköls auf eine solche Weise steuern, dass der sich bewegende Abschnitt mit einem vorherbestimmten konstanten Druck gepresst wird. Ferner kann die Hydraulikölversorgungsvorrichtung den Druck des Hydrauliköls je nach dem Bearbeitungsverfahren oder der Art des Werkstücks regulieren.
7 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines anderen Drehwerkzeugs nach der vorliegenden Ausführungsform. Das andere Drehwerkzeug 4 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Drehwerkzeug 3 im Aufbau der Pressvorrichtung 8, die den sich bewegenden Abschnitt 23 presst. Bei dem anderen Drehwerkzeug 4 weist die Pressvorrichtung 8 eine Spiralfeder 84 auf, die als Federelement dient. Die Spiralfeder 84 ist zwischen dem sich bewegenden Abschnitt 23 und dem Schneiderhalteabschnitt 14 angeordnet. In dem Halterschaft 11 ist ein Aussparungsabschnitt 11b gebildet. Die Spiralfeder 84 ist in dem Aussparungsabschnitt 11b angeordnet. In dem Halterschaft 11 ist eine Öffnung 11c, die als Luftfließdurchgang dient, so gebildet, dass die Außenluft in die Luftkammer 16 strömt und die Luft aus der Luftkammer 16 strömt. Der sich bewegende Abschnitt 23 wird durch die Spiralfeder 84 gepresst. Durch das Einsetzen eines Mechanismus, bei dem der sich bewegende Abschnitt 23 durch das Federelement gepresst wird, kann die Pressvorrichtung leicht gebildet werden. Somit besteht für die Pressvorrichtung, die den sich bewegenden Abschnitt presst, keine Beschränkung auf einen Mechanismus, der durch ein Arbeitsfluid presst, sondern kann ein beliebiger Mechanismus eingesetzt werden.
Der Klingenabschnitt, der an dem Schneiderhalteabschnitt nach der vorliegenden Ausführungsform fixiert ist, weist den Innenflächenschneideabschnitt und den Endflächenschneideabschnitt auf. Der Klingenabschnitt nach der vorliegenden Ausführungsform ist auf eine solche Weise ausgeführt, dass er die Innenfläche und die Endfläche des Werkstücks bearbeitet, ist aber nicht auf eine derartige Gestaltung beschränkt, sondern es kann ein beliebiger Klingenabschnitt, der das Werkstück bearbeitet, gebildet werden. Zum Beispiel kann es sein, dass der Klingenabschnitt keinen Endflächenschneideabschnitt aufweist, aber den Innenflächenschneideabschnitt aufweist. Alternativ kann der Klingenabschnitt einen Schneideabschnitt aufweisen, der eine äußere Umfangsfläche des Werkstücks schneidet.
Die Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Ausführungsform weist drei Antriebsachsen auf, ist aber nicht auf einen solchen Aufbau beschränkt, und die vorliegende Erfindung kann auf eine beliebige Werkzeugmaschine, bei der das Drehwerkzeug so gebildet ist, dass es entlang der Drehachse der Spindel beweglich ist, angewendet werden.
Nach der vorliegenden Erfindung kann ein Drehwerkzeug, das ein Werkstück mit einer von außen her schwer zu fixierenden Form fixiert und das Werkstück mit einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit schneidet, bereitgestellt werden.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können passend kombiniert werden. In jeder der oben beschriebenen Zeichnungen sind gleiche Bezugszeichen gleichen oder entsprechenden Teilen zugeordnet. Es ist zu beachten, dass die obigen Ausführungsformen erläuternd sind und die Erfindung nicht beschränken sollen. Überdies beinhalten die Ausführungsformen Abwandlungen an den in den Ansprüchen angeführten Ausführungsformen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008-6528 A [0004]

Claims

Drehwerkzeug (3, 4), das durch einen Werkzeughalter (2) an einer Spindel (1) einer Werkzeugmaschine (5) angebracht ist, wobei das Drehwerkzeug einen Schneiderhalteabschnitt (14), der an dem Werkzeughalter fixiert ist, und an dem ein Klingenabschnitt (13) fixiert ist; und eine Fixiervorrichtung (7), die ein Werkstück (31) durch Pressen des Werkstücks an einem Werkstückhalteelement (41) fixiert, umfasst; wobei der Klingenabschnitt an einem Spitzenende des Schneiderhalteabschnitts an der zu dem Werkstück gewandten Seite angeordnet ist, und die Fixiervorrichtung einen sich bewegenden Abschnitt (23), der so gebildet ist, dass er im Inneren des Schneiderhalteabschnitts beweglich ist, eine Pressvorrichtung (8), die den sich bewegenden Abschnitt zu einer zu dem Werkstück gewandten Seite presst, einen Wellenabschnitt (24), der in Bezug auf den sich bewegenden Abschnitt drehbar gehalten wird und koaxial mit der Spindel angeordnet ist, und einen Pressabschnitt (25), der an dem Spitzenende des Wellenabschnitts angeordnet ist und das Werkstück presst, aufweist.
Drehwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Klingenabschnitt einen Innenflächenschneideabschnitt (13a), der eine Innenfläche des Werkstücks schneidet, und einen Endflächenschneideabschnitt (13b), der eine Endfläche des Werkstücks schneidet, aufweist.
Drehwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Pressvorrichtung eine Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung (45), die ein Arbeitsfluid liefert, aufweist, das Arbeitsfluid Pressluft oder ein Hydrauliköl, die oder das durch den Werkzeughalter geliefert wird, umfasst, der sich bewegende Abschnitt durch einen Druck des Arbeitsfluids gepresst wird, und die Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung den Druck des Arbeitsfluids auf eine solche Weise steuert, dass der sich bewegende Abschnitt während der Bearbeitung des Werkstücks mit einem vorherbestimmten konstanten Druck gepresst wird.
Drehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei die Pressvorrichtung die Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung (45), die ein Arbeitsfluid liefert, aufweist, das Arbeitsfluid die Pressluft oder das Hydrauliköl, die oder das durch den Werkzeughalter geliefert wird, umfasst, der sich bewegende Abschnitt durch einen Druck des Arbeitsfluids gepresst wird, und die Arbeitsfluidversorgungsvorrichtung auf eine solche Weise ausgeführt ist, dass sie in der Lage ist, den Druck des Arbeitsfluids je nach einem Bearbeitungsverfahren oder einer Art des Werkstücks zu regulieren.
Drehwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Pressvorrichtung ein Federelement (84) aufweist, das zwischen dem sich bewegenden Abschnitt und dem Schneiderhalteabschnitt angeordnet ist, und der sich bewegende Abschnitt durch das Federelement gepresst wird.