用于機(jī)床的驅(qū)動系統(tǒng)以及具有這樣的驅(qū)動系統(tǒng)的機(jī)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)床的驅(qū)動系統(tǒng)，特別涉及一種用于金屬板材機(jī)加工的機(jī)床的驅(qū)動系統(tǒng)，
[0002].具有包括至少一個(gè)驅(qū)動主軸的主軸結(jié)構(gòu)；并且
[0003].具有兩個(gè)主軸螺母，這兩個(gè)主軸螺母能夠借助于主軸結(jié)構(gòu)沿著驅(qū)動主軸的縱向以同時(shí)縱向移動的方式移動。
[0004]本發(fā)明還涉及一種機(jī)床，尤其涉及一種用于金屬板材機(jī)加工的機(jī)床，該機(jī)床具有加工工具和上述類型的驅(qū)動系統(tǒng)，該加工工具能夠通過所述驅(qū)動系統(tǒng)被移動。
【背景技術(shù)】
[0005]通用類型的現(xiàn)有技術(shù)從文獻(xiàn)EP2527058A1知曉。該參考文獻(xiàn)涉及一種呈現(xiàn)用于加工工件、尤其金屬片的沖壓機(jī)形式的機(jī)床。沖壓機(jī)由楔形齒輪致動，所述楔形齒輪包括兩個(gè)驅(qū)動側(cè)齒輪楔和兩個(gè)工具側(cè)齒輪楔。工具側(cè)齒輪楔承載沖壓工具。驅(qū)動側(cè)齒輪楔的每個(gè)設(shè)置有呈主軸驅(qū)動部形式的驅(qū)動系統(tǒng)的主軸螺母。主軸螺母坐置在公共驅(qū)動主軸上并且每個(gè)具有驅(qū)動電機(jī)，通過所述驅(qū)動電機(jī)，所述主軸螺母能夠沿著驅(qū)動主軸與驅(qū)動側(cè)楔形齒輪一起地移動。驅(qū)動側(cè)齒輪楔沿著驅(qū)動主軸且相對于工具側(cè)齒輪楔同時(shí)地執(zhí)行的相反運(yùn)動由于驅(qū)動側(cè)齒輪楔與工具側(cè)齒輪楔的協(xié)作產(chǎn)生沖壓工具的沿著驅(qū)動主軸的橫向的運(yùn)動，如果驅(qū)動側(cè)齒輪楔同時(shí)且沿著驅(qū)動主軸的相同的方向移動，則驅(qū)動側(cè)齒輪楔會沿著運(yùn)動方向攜帶著工具側(cè)齒輪楔、并通過這些工具側(cè)齒輪楔攜帶著沖壓工具。采用這種方式，沖壓工具可以沿著驅(qū)動主軸定位。
[0006]沖壓工具的無障礙工件加工和/或高加工準(zhǔn)確性要求驅(qū)動側(cè)齒輪楔的高定位準(zhǔn)確性并且由此要求用來移動驅(qū)動側(cè)齒輪楔的驅(qū)動系統(tǒng)的高定位準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種具有高定位準(zhǔn)確性的驅(qū)動系統(tǒng)。
[0008]本目的通過根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1的驅(qū)動系統(tǒng)并通過根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求10的機(jī)床來實(shí)現(xiàn)。
[0009]在本發(fā)明中，主軸驅(qū)動部設(shè)置成用于機(jī)床的加工工具的驅(qū)動系統(tǒng)，所述主軸驅(qū)動部包括兩個(gè)驅(qū)動主軸，主軸螺母坐置在兩個(gè)驅(qū)動主軸中的每個(gè)上，所述主軸螺母能夠沿著所關(guān)聯(lián)的驅(qū)動主軸的縱向移動。兩個(gè)驅(qū)動主軸在縱向上是靜止的且能夠被驅(qū)動器繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)。位于每個(gè)驅(qū)動主軸的一縱向端處的固定軸承確保了驅(qū)動主軸的沿著驅(qū)動主軸的縱向的支撐。由于驅(qū)動主軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動以及在縱向上的靜止，不需要與主軸螺母一起地移動的驅(qū)動電機(jī)以產(chǎn)生主軸螺母的縱向移動。由此，只有相對較小的質(zhì)量必須在主軸螺母的縱向移動過程中移動。因此，在驅(qū)動主軸的縱向上沒有由主軸螺母的質(zhì)量慣性所導(dǎo)致的對主軸螺母的定位準(zhǔn)確性的可觀損失。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)由兩個(gè)主軸螺母執(zhí)行的縱向移動的最佳同步，這兩個(gè)驅(qū)動主軸必須呈現(xiàn)最一致的驅(qū)動性能可能性。根據(jù)本發(fā)明，這是通過具有相同長度且在它們的扭轉(zhuǎn)剛度方以及在它們的軸向剛度方面具有相同結(jié)構(gòu)的驅(qū)動主軸實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動主軸的扭轉(zhuǎn)剛度是驅(qū)動主軸在操作過程中產(chǎn)生的扭力的決定因素。驅(qū)動主軸的軸向剛度確定了它們在軸向載荷下的長度變化。軸向力可以施加在驅(qū)動主軸上，尤其通過主軸螺母施加在驅(qū)動主軸上。驅(qū)動主軸在軸向載荷下的扭矩和長度改變均與驅(qū)動主軸的長度成正比。為了驅(qū)動性能的一致性，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動主軸還在它們的質(zhì)量慣性矩方面、也即在它們的與它們運(yùn)動旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化相反的阻力方面結(jié)構(gòu)上相同。在良好的近似上呈現(xiàn)完美的圓柱形的驅(qū)動主軸的質(zhì)量慣性矩由它們的質(zhì)量和它們的半徑確定，其中，呈現(xiàn)完美圓柱形的驅(qū)動主軸的半徑影響驅(qū)動主軸在軸向載荷(軸向剛度)下的扭轉(zhuǎn)剛度和長度的變化。
[0011]本發(fā)明的根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1和10的具體實(shí)施例將從本發(fā)明的從屬權(quán)利要求2至9以及11至16變得明顯。
[0012]驅(qū)動主軸的對于主軸螺母的一致驅(qū)動性能還從下述事實(shí)得到:在主軸螺母的同步縱向移動開始時(shí)，坐置在驅(qū)動主軸上的主軸螺母與關(guān)聯(lián)的驅(qū)動主軸的固定軸承之間的距離彼此匹配(本發(fā)明權(quán)利要求2)。
[0013]理想地，驅(qū)動主軸的主軸螺母與固定軸承的等距性在主軸螺母的沿著驅(qū)動主軸的縱向的縱向移動過程中被保持。為此，隨著主軸螺母沿著相同方向執(zhí)行縱向移動，驅(qū)動主軸的固定軸承布置在主軸螺母的同一側(cè)上。在驅(qū)動主軸的固定軸承位于主軸螺母的相反側(cè)上的情況下，如果主軸螺母沿著驅(qū)動主軸執(zhí)行相反的縱向移動，主軸螺母與固定軸承的初始等距性就會被保持。在這兩種情況的任一情況下，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)的包括一個(gè)驅(qū)動主軸和一個(gè)主軸螺母的主軸驅(qū)動部的每個(gè)必須實(shí)施成:在它們的縱向移動過程中，主軸螺母以相同的速度沿著驅(qū)動主軸行進(jìn)。
[0014]然而，在主軸螺母的同時(shí)縱向移動開始時(shí)所呈現(xiàn)的驅(qū)動主軸螺母的驅(qū)動主軸的主軸螺母的等距性與固定軸承的等距性的保持在主軸螺母的同時(shí)縱向移動過程中并非本發(fā)明的一個(gè)必不可少的特性。在主軸螺母在它們的同時(shí)縱向移動過程中相對于彼此移位僅僅相對較短的路徑長度的情況下，驅(qū)動主軸的主軸螺母與固定軸承的等距性的保持寧可是可以忽略不計(jì)的。
[0015]根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求11，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置在機(jī)床上，為了產(chǎn)生加工工具的運(yùn)動，在該機(jī)床上，兩個(gè)驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件和兩個(gè)工具側(cè)楔形齒輪元件彼此協(xié)作。驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件中的每個(gè)與驅(qū)動系統(tǒng)的主軸螺母中的一個(gè)連接，工具側(cè)楔形齒輪元件中的每個(gè)與加工工具連接。
[0016]其主軸螺母在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中能夠以同時(shí)但相反縱向移動的方式被驅(qū)動主軸移動的驅(qū)動系統(tǒng)(本發(fā)明權(quán)利要求3)在根據(jù)本發(fā)明的機(jī)床的優(yōu)選實(shí)施例中用來沿著相反的方向驅(qū)動與主軸螺母連接的驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件、并且由此用來借助工具側(cè)楔形齒輪元件沿著驅(qū)動主軸(本發(fā)明權(quán)利要求12)的橫向驅(qū)動加工工具。在采用這種方式產(chǎn)生橫向運(yùn)動的過程中，加工工具可以特別地實(shí)施工作沖程。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的在權(quán)利要求4中描述的驅(qū)動系統(tǒng)的實(shí)施例的優(yōu)選應(yīng)用從本發(fā)明權(quán)利要求14變得明顯。通過根據(jù)本發(fā)明的在本發(fā)明權(quán)利要求4中描述的驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生的沿著主軸螺母的相同方向的同時(shí)且縱向的運(yùn)動根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求14用來沿著驅(qū)動主軸的縱向、與工具側(cè)楔形齒輪元件一起地移動與主軸螺母連接的驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件以及機(jī)床的與工具側(cè)楔形齒輪元件連接的加工工具。加工工具的這樣的縱向移動可以被執(zhí)行，尤其用于相對于待加工的工件和/或相對于互補(bǔ)加工工具定位加工工具。
[0018]根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求5，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)的特征在于主軸螺母沿著驅(qū)動主軸的橫向以短距離緊密地設(shè)置在一起，并且甚至可沿著驅(qū)動主軸的橫向彼此疊置。這允許根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)在沿著驅(qū)動主軸的橫向的空間節(jié)約構(gòu)造。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的在權(quán)利要求13中描述的機(jī)床得益于根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求5的驅(qū)動系統(tǒng)的這一優(yōu)點(diǎn)。與主軸螺母連接的驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件在它們的沿著驅(qū)動主軸的縱向的同時(shí)縱向移動的開始時(shí)隔開。由此，驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件可以從它們的起始位置以同時(shí)但相反縱向移動的方式移動至?xí)郏鵁o需驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件在這種情況下經(jīng)過彼此。這繼而允許沿著驅(qū)動主軸的橫向使得驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件靠近彼此地布置，并且甚至使得驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件沿著驅(qū)動主軸的橫向彼此重疊地布置。在任何情況下，楔形齒輪在驅(qū)動主軸的橫向上的空間要求相對較小。在驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件沿著驅(qū)動主軸的橫向彼此疊置的情況下，還存在如下可能，即在所述兩個(gè)驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件的同步運(yùn)動過程中，在公共縱向引導(dǎo)部上沿著驅(qū)動主軸的縱向引導(dǎo)所述兩個(gè)驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的在本發(fā)明權(quán)利要求13說明的機(jī)床的另一實(shí)施例從本發(fā)明權(quán)利要求15變得明顯。除了同步相反縱向運(yùn)動之外，主軸螺母與本發(fā)明的該實(shí)施例的與主軸螺母連接的驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件也沿著驅(qū)動主軸的縱向執(zhí)行同時(shí)且相同指向的縱向移動。由此，驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件不僅可以產(chǎn)生加工工具沿著驅(qū)動主軸的橫向的運(yùn)動并且還可以沿著驅(qū)動主軸定位包括驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件、工具側(cè)楔形齒輪元件和加工工具的整個(gè)單元。在縱向移動開始時(shí)，主軸螺母和位于驅(qū)動主軸中的一個(gè)上的驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件在該示例中與主軸螺母和位于驅(qū)動主軸上的驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件沿著驅(qū)動主軸的縱向隔開。由此，在同時(shí)且相同指向的縱向移動過程中，主軸螺母中的一個(gè)和與其連接的驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件沿著同時(shí)且相同指向的縱向移動的方向領(lǐng)先于在另一主軸螺母和與其連接的驅(qū)動側(cè)楔形齒輪元件地移動。由此，盡管這樣，在朝向固定軸承的運(yùn)動過程中，在同時(shí)且相同指向的縱向移動的方向上在后面移動的主軸螺母以及與主軸螺母連接的楔形齒輪元件可以移動至關(guān)聯(lián)的驅(qū)動主軸的