專利名稱：用于機(jī)床的撓性導(dǎo)套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于機(jī)床的撓性導(dǎo)套。
背景技術(shù)：
這種類型的套筒被設(shè)計(jì)和制造成用于在具有可動(dòng)車床頭的自動(dòng)車床上引導(dǎo)直徑基本在大約Imm至大約40mm的區(qū)間內(nèi)的待加工的桿或棍。因此，有必要將其與夾頭區(qū)別開(kāi)來(lái)，即使在特殊情況下上述應(yīng)用中也可以使用夾頭時(shí)也是如此。盡管常規(guī)的剛性導(dǎo)套現(xiàn)在仍然普遍使用，但其并非沒(méi)有問(wèn)題。問(wèn)題之一是調(diào)節(jié)套筒施加在桿上的力的問(wèn)題。事實(shí)上，因?yàn)槭┝^(guò)大會(huì)造成夾持過(guò)緊，這會(huì)導(dǎo)致將桿卡死，而相反地，施力不足會(huì)使桿搖動(dòng)，這會(huì)導(dǎo)致待加工的桿的旋轉(zhuǎn)速度越大加工越不精確，所以套筒引導(dǎo)的質(zhì)量決定了加工的質(zhì)量。與這個(gè)問(wèn)題直接相關(guān)的是引導(dǎo)件的塊或部分在其整個(gè)長(zhǎng)度上相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線的平行度的誤差的問(wèn)題。另一問(wèn)題是由于桿的標(biāo)稱直徑通常在其整個(gè)長(zhǎng)度上并不完全一致，另外，給定常用的套筒的使用范圍約為+0. Olmm至-0. 03mm。桿的直徑越小，被加工的工件被劃傷的風(fēng)險(xiǎn)就越大。為了彌補(bǔ)上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)了撓性導(dǎo)套。市面上目前供應(yīng)一種撓性導(dǎo)套，其已知地包括三部分，這三部分是活動(dòng)的且由施加抵抗力的彈性部件彼此相連。一方面，外部的圓形彈簧的目的是在朝向套筒軸線的徑向力的作用下保持所述部分。另一方面，內(nèi)部的壓縮彈簧(其軸線與套筒軸線正交因此被成切線地放置)支承在對(duì)應(yīng)位置處，用于在其整個(gè)長(zhǎng)度上保持需要的間距。該組合形成部分圓筒形、部分截錐形的本體。在短暫的使用過(guò)后，尤其是內(nèi)部的彈簧的疲勞造成這些部分彼此之間定位上的誤差，這些誤差更會(huì)由于在安裝新桿時(shí)可能產(chǎn)生的沖擊而被放大。另外，加工碎屑可能通過(guò)縫隙從而妨礙壓縮彈簧正常工作。這意味著，將很快不能精確地加工，同時(shí)這些導(dǎo)套的使用壽命較短。另一種已知的撓性導(dǎo)套包括彼此組合形成部分圓筒形、部分截錐形的本體的三個(gè)塊，所限定的套筒可用于處理直徑在給定區(qū)間內(nèi)的桿。這些塊是借助于徑向間隔以及縫隙中的硫化橡膠來(lái)組合的。可以認(rèn)為，因?yàn)殡S著桿的直徑增大則橡膠制成的連接部件的支承表面減小，以及因?yàn)檫@些表面上的支承力分布得不均勻(更確切而言，由于力僅被保持在端部因此在桿的中間區(qū)域中沒(méi)有力)，且由于可能留在套筒內(nèi)的切屑所導(dǎo)致的、在加工桿期間軸向移動(dòng)桿時(shí)觀測(cè)到的所述連接部件的過(guò)早損傷還會(huì)導(dǎo)致上述原因惡化，所以該套筒的穩(wěn)定性不太理想。該套筒在加工時(shí)的不穩(wěn)定性是由其自身設(shè)計(jì)所導(dǎo)致的，但更重要的是，該不穩(wěn)定性隨著時(shí)間日益加大，最終更嚴(yán)重地?fù)p害加工質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種撓性導(dǎo)套，該撓性導(dǎo)套用于在機(jī)床上、尤其是在自動(dòng)車床上加工桿，同時(shí)確保對(duì)所述桿的可靠、均勻和適合的徑向支承(為了對(duì)所述桿進(jìn)行質(zhì)量最佳的加工的必要條件)，并同時(shí)克服上面討論的該類型的套筒所表現(xiàn)出來(lái)的其它缺點(diǎn)。
通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1中限定的裝置來(lái)達(dá)到上述目的，其從屬權(quán)利要求提出對(duì)本發(fā)明有利的優(yōu)選實(shí)施方案。


在所有條件下進(jìn)行的多次測(cè)試中被證實(shí)的使根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)套區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)套的眾多優(yōu)點(diǎn)在詳細(xì)描述本導(dǎo)套實(shí)施方式的非限制性示例后將很好理解，該描述參照附圖進(jìn)行，附圖中圖1是所述導(dǎo)套的透視視圖；圖2是沿圖3的線II-II的軸向剖示圖；圖3是所述導(dǎo)套的側(cè)視圖；以及圖4是兩個(gè)相鄰塊的比例尺更大的透視視圖，圖中未示出連接部件。
具體實(shí)施例方式在附圖中，導(dǎo)套所包括的部件中同樣的部件使用同一附圖標(biāo)記。該套筒1大致為具有中央開(kāi)口 10和軸線IA的管狀，該管狀由至少2個(gè)、優(yōu)選地3個(gè)的同樣的塊2 (參照?qǐng)D 3，其中根據(jù)該示例角α因此等于180° )彼此相連而形成。這些塊沿軸向并從而平行于軸線IA延伸，并具有形成為允許前述連接的2個(gè)側(cè)部(flanC)4(參見(jiàn)下文)。所述塊的外輪廓線是在繞軸線IA轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生中部2M上的圓柱形表面的母線；以及，如同該類型的套筒一樣地以已知方式產(chǎn)生的，端部2E上的截錐表面，該截錐表面匹配于心軸的移動(dòng)活塞(該活塞的活動(dòng)能夠旋緊和打開(kāi)套筒，圖中未示出)和固定閉合帽(也未示出)。應(yīng)注意，鑒于可能要遵守的構(gòu)造約束，上文提到的術(shù)語(yǔ)“管狀”并非要在嚴(yán)格意義上來(lái)理解，且中部2M并非必須是或并非只能是圓筒形的。圖4詳細(xì)示出兩個(gè)相鄰的塊2。塊2的縱向側(cè)部4的每個(gè)各自的平面(未標(biāo)識(shí)) 均與徑向軸線IR平行。每個(gè)側(cè)部4包括過(guò)渡面6，其平面(未標(biāo)識(shí))與該軸線IR正交; 以及肩面7，其平面(未標(biāo)識(shí))平行于同一軸線IR并從而垂直于過(guò)渡部6，肩面7具有外棱 7E。因此，這些面6、7構(gòu)成大寫字母L狀的槽口 5，其中一個(gè)槽口朝一個(gè)方向，另一個(gè)槽口 5 朝相反的方向。連接部件由彈性材料制成的榫塊3形成，根據(jù)該示例，榫塊3的形狀為尺寸被限定為L(zhǎng)XlXh(參照?qǐng)D1和圖3)的方尖碑或平行六面體形。呈直平行六面體形的中部3M的兩端延伸為呈直的棱形的端部3E，端部3E的上表面(未標(biāo)識(shí))是傾斜的。底部的矩形表面3B的長(zhǎng)度L等于(或至少近似地等于)套筒的長(zhǎng)度(優(yōu)選地將套筒的長(zhǎng)度選擇為至少等于30mm左右)。在組裝起來(lái)的狀態(tài)下，兩個(gè)部件2的相向而置的槽口 5形成平行于軸線IOA延伸的縱向溝狀的容納部8，其中布置著優(yōu)選地通過(guò)硫化、粘接或鑄造固定的榫塊3。容納部8和由此的側(cè)部4、過(guò)渡面6和肩面7定尺寸為使得，根據(jù)榫塊3的寬1，兩個(gè)側(cè)部4應(yīng)該保持距離d，該距離d又是所述兩個(gè)側(cè)部相互限定的，所述寬度1本身是根據(jù)所使用的彈性材料的特性和夾緊力來(lái)確定的。根據(jù)一種未示出的變型，榫塊部分可在其整個(gè)長(zhǎng)度上具有伸入間距d中的突起，當(dāng)然，該突起伸入的距離是有限的，以便該突起不會(huì)與孔10的直徑?jīng)_突。三個(gè)榫塊3的可見(jiàn)表面3T近似地與套筒的輪廓(未專門標(biāo)識(shí))齊平，如圖2和圖3中所示， 榫塊相對(duì)于套筒稍稍縮進(jìn)將導(dǎo)致每個(gè)榫塊3的上表面3T稍稍伸至每個(gè)塊2的肩面7的棱 7E的下方?？梢栽O(shè)想，為卡住開(kāi)口 10中的待加工的桿的套筒的夾緊操作引起每個(gè)榫塊3的彈性形變。一方面，間距d自身減小至d’，初始值d被計(jì)算為使得在夾緊狀態(tài)下d’仍然大于 0。在存在突起(參見(jiàn)上文)的情況下，d和d’之間的差值將很小，而且在榫塊的下表面;3B 是平面時(shí)(如圖1、2和3中所示)該突起可以更加突出。另一方面，部分3E的對(duì)應(yīng)于形成塊2的截錐形部分2E的斜面至少部分地適應(yīng)夾緊活塞和閉合帽的錐形。類似地，中部3M的表面3T可輕微地鼓起，以便榫塊在中間區(qū)域中相對(duì)于套筒輪廓(參見(jiàn)上文)凹進(jìn)得更少， 每個(gè)榫塊3的最終凹進(jìn)可接近于值0。也就是說(shuō)，榫塊3的初始凹進(jìn)被限定為使得在彈性形變時(shí)表面3T的所述中間區(qū)域(被定義為夾緊時(shí)最高的區(qū)域)不會(huì)超出套筒的外輪廓，從而無(wú)論如何也不會(huì)與心軸周圍的部件沖突。另外，由于被限制在截錐形表面2E與活動(dòng)活塞的和閉合帽的相應(yīng)的支承表面之間的所有的外物會(huì)導(dǎo)致加工操作的精確度受損，所以阻止切屑和其它外物在套筒打開(kāi)和閉合時(shí)進(jìn)入套筒內(nèi)并沉積在截錐形部分2E上，從而確保良好的工作質(zhì)量。通常而言，每個(gè)塊2與相鄰的塊2聯(lián)接，同時(shí)在夾緊活塞的作用下為打開(kāi)和閉合套筒而施加作用力和阻力時(shí)，剛度與彈性理想地結(jié)合。所述撓性導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)的屬性(容納部 8和榫塊3的尺寸、榫塊的彈性材料的選擇)是根據(jù)上文提過(guò)的要遵守的約束來(lái)確定的。已知地，在整個(gè)范圍內(nèi)給定的套筒被用于加工直徑被限定在并介于給定范圍(例如，根據(jù)桿的直徑的0. 2mm、0. 3mm或0. 5mm的范圍)內(nèi)的桿。根據(jù)本發(fā)明的套筒的塊可以由金屬材料(例如淬火鋼、鑄鐵、青銅)或者合成材料制成。特別地，能夠例如通過(guò)釬焊在每個(gè)塊上加上硬金屬制成的襯套9 (圖1和圖4中示出)。如圖1和圖2中所示，該襯套可在每個(gè)塊2的整個(gè)長(zhǎng)度或部分長(zhǎng)度上(例如在自其前表面2F起的一段距離上)延伸。因此，套筒的塊可以由合成材料或常用的金屬材料制成， 且包括用更復(fù)雜的硬材料(比如碳化鎢或陶瓷)制成的襯套。上述塊2彼此之間的這種借助裝置3且還可在套筒的整個(gè)長(zhǎng)度上實(shí)施的連接(即軸向而不是徑向的連接)的新型設(shè)計(jì)提供了眾多優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)由以下十點(diǎn)組成(1)套筒在使用時(shí)的理想的穩(wěn)定性，這是由于-存在的力(更具體而言，夾緊的塊之間的力以及待加工的桿上的支承力(即夾緊力))的分布均勻且恒定，且不管待加工的坯桿直徑具有變化都是如此，以及-剛度的分布均勻且恒定，這確保了所述塊在套筒的整個(gè)長(zhǎng)度上的理想的對(duì)準(zhǔn)和平行度；(2)理想的加工規(guī)整度，這歸因于對(duì)材料實(shí)施了預(yù)加工，使其減小0. 2至0. 3mm, 隨后把材料退回到套筒中，該套筒自動(dòng)適應(yīng)新的直徑，從而在第二次車削操作中材料的缺陷幾乎都被消除；(3)阻止了碎屑進(jìn)入套筒內(nèi)和沉積在錐形端部上；(4)能夠加工直徑很不規(guī)則的桿，結(jié)果，無(wú)需再去除套筒的中央部；(5)保持塊的位置不變而同時(shí)夾緊的靈活性；(6)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定的可靠性，這歸因于沒(méi)有可能機(jī)械改變的部件；以及，由于力和摩擦在套筒的整個(gè)長(zhǎng)度上的均勻分布從而減小了摩擦系數(shù)；(7)磨損最?。?8)能夠加工所有金屬，這包括軟金屬、某些鈦、石墨和合成材料；(9)體積減?。?10)整體形狀簡(jiǎn)單且制造成本降至最低。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)床、尤其用于自動(dòng)車床的導(dǎo)套(1)，包括分別具有兩個(gè)截錐形端部(2E) 的至少兩個(gè)塊(2)，每個(gè)塊都通過(guò)彈性裝置(3)與相鄰的塊連接，以便形成繞給定輪廓軸線 (IA)的旋轉(zhuǎn)本體，所述本體具有允許待加工的圓柱形桿通過(guò)的中央開(kāi)口(10)，其特征在于，所述彈性裝置(3)中的每一個(gè)均在所述導(dǎo)套的容納部(8)中沿所述軸線 (IA)軸向地延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)套，其特征在于，每個(gè)塊(2)都具有兩個(gè)縱向側(cè)部(4)，每個(gè)側(cè)部(4)包括形成槽口(5)的過(guò)渡面(6)和肩面(7)，由兩個(gè)相鄰塊(2)的槽口(5)相對(duì)置而得到容納部(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)套，其特征在于，所述彈性裝置是榫塊(3)的形式，其長(zhǎng)度L至少近似地等于所述套筒(1)的總的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)套，其特征在于，所述榫塊(3)的寬度被限定為1，以便在所述塊⑵的組裝狀態(tài)下相對(duì)的兩個(gè)塊⑵之間限定間距d。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的導(dǎo)套，其特征在于，所述榫塊(3)的高度被限定為h，以便在所述塊(2)的組裝狀態(tài)下不會(huì)伸出所述套筒的外輪廓。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的導(dǎo)套，其特征在于，所述榫塊(3)包括中部(3M)及其延伸出來(lái)的傾斜的端部(3E)，它們分別對(duì)應(yīng)于所述榫塊(3)連接的相鄰的兩個(gè)塊(2)的中部(2M)及其延伸出來(lái)的截錐形端部(2E)；該榫塊的可見(jiàn)表面(3T)相對(duì)于所述容納部(8) 的棱(7E)稍稍凹進(jìn)，以便在所述套筒⑴閉合的狀態(tài)下至少近似地和部分地齊平，但不伸出所述套筒的輪廓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的導(dǎo)套，其特征在于，所述塊(2)能夠用金屬材料或合成材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的導(dǎo)套，其特征在于，所述塊(2)能夠裝配有在其整個(gè)長(zhǎng)度或部分長(zhǎng)度上延伸的襯套(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)套，其特征在于，所述襯套(9)是用硬材料制成的，所述硬材料比如是鎢或陶瓷。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的導(dǎo)套，其特征在于，所述套筒的輪廓在截錐形部分 (2E)之間的中部(2M)上是圓筒形的。
全文摘要
用于機(jī)床、尤其用于自動(dòng)車床的導(dǎo)套(1)，包括至少兩個(gè)塊(2)，每個(gè)塊的兩邊都通過(guò)彈性裝置(3)與相鄰塊連接，從而形成繞軸線(1A)的旋轉(zhuǎn)本體，所述本體具有允許待加工的桿通過(guò)的開(kāi)口(10)，所述彈性裝置(3)中的每一個(gè)均沿所述軸線(1A)軸向延伸至所述導(dǎo)套的容納部(8)中。
文檔編號(hào)B23B13/12GK102216006SQ200880132009
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者丹尼爾·丁納 申請(qǐng)人:丹尼爾·丁納