加工車床的帶可拆卸附件的設(shè)備和組件及數(shù)控加工車床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于加工車床的帶可拆卸附件的設(shè)備和組件及數(shù)控加工車床。一種用于帶有數(shù)字控制的加工車床的設(shè)備，包括活動刀架(4)、帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)(5)，其被安裝以便在該活動刀架(4)上樞轉(zhuǎn)從而能夠圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(B)樞轉(zhuǎn)，以及用于相對于活動刀架(4)致動帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)(5)的裝置。所述帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)(5)包括至少一個安裝位置(105)，以可拆卸地接收可拆卸附件(120)從而支撐和驅(qū)動刀具。
【專利說明】
加工車床的帶可拆卸附件的設(shè)備和組件及數(shù)控加工車床
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及使用帶有數(shù)字控制的車床的機(jī)械加工的領(lǐng)域。更準(zhǔn)確地，本發(fā)明涉及一種用于帶有數(shù)字控制的加工車床的設(shè)備和組件，以及這樣的帶有數(shù)字控制的加工車床。
【背景技術(shù)】
[0002]由車床執(zhí)行的大多數(shù)加工操作通過使待加工材料相對于刀具旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行，由于這種旋轉(zhuǎn)，所述刀具切入經(jīng)過其前方的材料。
[0003]—些形狀不能通過這樣的過程制造。這是例如，帶有側(cè)平面或帶有孔的情況，其中所述孔具有相對于用于保持和驅(qū)動待加工材料的心軸的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的軸線。
[0004]帶有數(shù)字控制的車床可以包括附加設(shè)備，當(dāng)制造中的工件仍然保持在車床中時，憑借該附加設(shè)備可能在該工件上制造傾斜的孔或側(cè)平面，這樣的孔或側(cè)平面不能夠通過要求材料被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的加工來獲得。這樣的附加設(shè)備通常被稱為“B軸線”，這是由于在那個位置處其實(shí)現(xiàn)圍繞一條本身也被稱為“B軸線”的軸線的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。在該設(shè)備中，活動刀架支承帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)。這種帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)能夠樞轉(zhuǎn)并且通常設(shè)有多個車削刀具，這些刀具中的每一個仍然是切刀或鉆頭中的任一者。這些車削刀具執(zhí)行活動刀架被引起進(jìn)行的運(yùn)動。它們具有能夠通過使得帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)相對于活動刀架樞轉(zhuǎn)而調(diào)整的取向。憑借這些，能夠制造帶有特殊取向或其它特點(diǎn)的某些形狀。
[0005]在上述附加設(shè)備中，每一個刀具由旋轉(zhuǎn)裝置支承，該旋轉(zhuǎn)裝置是帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)的組成部分并且是其永久零件。上述附加設(shè)備提供了從一開始就被固定的加工可能性，其限制于鉆孔和切削，鉆孔和切削具有共同的原理，即刀具繞其軸線旋轉(zhuǎn)。
[0006]上述的附加設(shè)備并不是已知的唯一一種。具體地，執(zhí)行螺旋運(yùn)動的裝置也是已知的，其使得制造內(nèi)螺紋或外螺紋成為可能，并且被稱為螺紋切刀。使用這些裝置的加工操作要求在先的手動調(diào)整，這是費(fèi)時和復(fù)雜的。相同的缺點(diǎn)也在另一種類型的附加設(shè)備上被發(fā)現(xiàn)，即，用于形成多邊形的裝置，其用于制造帶有多邊形橫截面的工件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是至少使得車床可能提供更多的加工可能性，并且僅需要容易執(zhí)行的在先操作(調(diào)整等)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，這個目的借助于一種用于帶有數(shù)字控制的加工車床的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。該設(shè)備包括活動刀架、帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)(其被安裝成在該活動刀架上樞轉(zhuǎn)，從而能夠圍繞樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn))，以及能夠引起帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線相對于活動刀架樞轉(zhuǎn)的致動裝置。帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)包括至少一個安裝位置以可拆卸地接收至少一個可拆卸附件，以支撐和驅(qū)動刀具。
[0009]能夠在安裝位置處安裝各種類型的可拆卸附件。例如，可拆卸附件可以是螺紋切刀。一旦該螺紋切刀被安裝到根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)上，那么就通過帶有數(shù)字控制的加工車床的計(jì)算機(jī)以自動方式控制它的運(yùn)動、取向和操作。各種類型的可拆卸附件因此能夠進(jìn)行自動調(diào)整和自動控制。
[0010]裝備有根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的車床也具有高度通用的優(yōu)點(diǎn)。這種高水平的通用性不需要與車床的機(jī)箱內(nèi)增加的占用空間相關(guān)，原因在于本發(fā)明使得不需要與可用加工附件同樣多的支撐件固定于車床機(jī)架成為可能。
[0011]由本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的高水平的通用性也不需要與加工車床自身的復(fù)雜性的過度增加相關(guān)，原因在于這種車床能夠利用比其所結(jié)合的裝置更多的裝置。例如，應(yīng)用本發(fā)明的車床能夠利用用于形成多邊形的裝置，并且隨后利用螺紋切刀，而不需要同時永久地裝配有這兩者。
[0012]以上限定的設(shè)備能夠單獨(dú)地或者組合地結(jié)合一個或多個其它有利的特征，特別是來自下文限定的那些特征當(dāng)中的特征。
[0013]帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)有利地包括允許在安裝位置處快速固定可拆卸附件的器件。
[0014]設(shè)備有利地包括永久驅(qū)動裝置，其包括接合器件，該接合器件使得可能建立運(yùn)動連接以從該永久驅(qū)動裝置向可拆卸附件傳遞驅(qū)動。在這種情況下，可拆卸附件不需要具有其自己的機(jī)械化(motor i sat 1n)器件，這能夠轉(zhuǎn)化為特別是對于電纜的簡單化、減少的成本、重量方面的節(jié)省和/或空間方面的節(jié)省。
[0015]接合器件有利地包括齒的環(huán)狀布置，以便與可拆卸附件的旋轉(zhuǎn)輸入構(gòu)件上的互補(bǔ)的齒嚙合。在可拆卸附件的安裝期間，互補(bǔ)齒的接合幾乎自動地并以可靠的方式發(fā)生，這在安裝工效學(xué)方面是有利的。
[0016]設(shè)備有利地包括至少一個用于支撐和驅(qū)動刀具的永久子組件。
[0017]永久驅(qū)動裝置有利地包括用于將驅(qū)動傳送到可拆卸附件的機(jī)構(gòu)，該傳送機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)部分，其是用于支撐和驅(qū)動刀具的永久子組件的組成部分。在這樣的情況下，能夠借助于更簡單的傳送機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)將同樣的驅(qū)動傳送到可拆卸附件并且同時傳送到用于支撐和驅(qū)動刀具的永久子組件。
[0018]設(shè)備有利地設(shè)有可拆卸附件，其可拆卸地固定在安裝位置處。
[0019]可拆卸附件有利地從鉆削或切削附件、螺旋運(yùn)動的螺紋成形附件以及多邊形成形附件當(dāng)中選取。
[0020]本發(fā)明也涉及一種用于帶有數(shù)字控制的加工車床的組件，其包括如上限定的設(shè)備，以及一組若干可互換附件，其中的每一個都能夠固定在安裝位置處并構(gòu)成用于支撐和驅(qū)動刀具的可拆卸附件。
[0021 ]本發(fā)明也涉及一種帶有數(shù)字控制的加工車床，其包括如上限定的設(shè)備。
[0022]加工車床有利地包括用于保持和驅(qū)動待加工材料的心軸，該心軸能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，作為設(shè)備的組成部分的活動刀架能夠沿不平行于心軸的旋轉(zhuǎn)軸線的兩個平移方向位移，帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)的樞轉(zhuǎn)軸線不平行于心軸的旋轉(zhuǎn)軸線。
【附圖說明】
[0023]其它的優(yōu)點(diǎn)和特征將從本發(fā)明的具體實(shí)施例的以下描述中變得更加清楚，所述具體實(shí)施例以非限制性示例的方式給出，并且在附圖示出，附圖中:
[0024]圖1a是根據(jù)本發(fā)明的帶有數(shù)字控制的車床的透視圖；
[0025]圖1b是俯視圖并且是水平平面中的橫截面視圖，并且示出了與圖1a相同的車床，用于該車床的帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)在圖1a和圖1b中具有不同的位置；
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明并且提供給圖1的車床的設(shè)備的主要部分的局部分解透視圖；
[0027]圖3是示出了圖2的設(shè)備的透視圖，其中可拆卸附件，即螺紋切刀，可拆卸地安裝在該設(shè)備上；
[0028]圖4是剖視側(cè)視圖，并且如圖3中那樣，示出設(shè)有螺紋切刀的圖2的設(shè)備；以及
[0029]圖5是局部透視圖，其示出代替螺紋切刀可拆卸地安裝在帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)上的用于鉆削和/或切削的可拆卸附件，所述帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)作為圖2的設(shè)備的組成部分并且以點(diǎn)劃線標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在圖1中，如圖2中那樣，僅僅示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有數(shù)字控制的車床I的一些組成部分，未示出的這種車床I的部分本身是已知的。車床I包括旋轉(zhuǎn)心軸2，其旋轉(zhuǎn)軸線被標(biāo)記為Z并且被提供為支撐和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動未示出的待加工材料。
[0031]車床I也包括設(shè)備3，其是根據(jù)本發(fā)明的所謂的“B軸線”類型的設(shè)備。設(shè)備3包括活動刀架4，其能夠在豎直平面中沿兩個垂直的平移方向位移，S卩，水平平移方向X和豎直平移方向Y?；顒拥都?由本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的器件引導(dǎo)并且沿X和Y平移方向位移。當(dāng)活動刀架4也能夠沿與旋轉(zhuǎn)軸線Z平行的平移方向位移時，其也能夠由本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的器件引導(dǎo)并且平行于該旋轉(zhuǎn)軸線Z位移。
[0032]根據(jù)圖2，設(shè)備3被單獨(dú)示出并且其活動刀架4的部分未示出。該活動刀架4支承多個子組件，包括帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5，其相對于活動刀架在豎直樞轉(zhuǎn)軸線B上樞轉(zhuǎn)。用于相對于活動刀架4致動帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5的裝置100包括馬達(dá)101，以及在附圖中被殼體隱蔽的蝸輪-蝸桿機(jī)構(gòu)。該致動裝置100能夠?qū)崿F(xiàn)帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5在多個工作位置中的任意一個選定位置的定位，其中所述多個工作位置圍繞樞轉(zhuǎn)軸線B相對于彼此成角度地偏移。
[0033]帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5包括彎曲臂102，在其一個豎直部分中存在三個永久子組件103，一個在另一個后方，它們彼此相同并且每一個更準(zhǔn)確地是用于支撐和驅(qū)動一個或兩個旋轉(zhuǎn)刀具104的子組件103。在圖示的示例中，每個旋轉(zhuǎn)刀具104都是鉆頭。然而，旋轉(zhuǎn)刀具104的至少一個部分可以不是鉆頭，而是另一種類型。例如，旋轉(zhuǎn)刀具104的任何一個可以是切刀。
[0034]緊接用于支撐和驅(qū)動的永久子組件103并且在其下方，帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5的彎曲臂102包括安裝位置105，其被提供為可拆卸地接收用于支撐和驅(qū)動刀具的可拆卸附件。在圖示的示例中，安裝位置105呈外殼的形式，并且該外殼是在側(cè)面開放以便放置和移除可拆卸附件。在安裝位置105周圍，多個螺紋孔106形成允許快速固定可拆卸附件的器件。螺紋孔中的每一個旨在接收螺釘107以便通過夾持將可拆卸附件固定于帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5?？梢蕴鎿Q螺紋孔106和螺釘107，或者通過其它快速固定器件(諸如由卡扣設(shè)備操作的固定器件)對其進(jìn)行補(bǔ)充。
[0035]當(dāng)沒有可拆卸附件配合至帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5時，可以暫時安裝保護(hù)件108，從而封閉和/或填充安裝位置105。
[0036]而且在圖2中，活動刀架4支承驅(qū)動馬達(dá)110，所述驅(qū)動馬達(dá)110形成用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)刀具104的永久裝置111的一部分。除了驅(qū)動馬達(dá)110，永久驅(qū)動裝置111還包括傳動機(jī)構(gòu)112、傳動帶113，其在圖2中可以看到。
[0037]在圖3中，安裝位置105被螺紋切刀120占據(jù)，其是可拆卸的加工附件，執(zhí)行螺旋運(yùn)動從而允許制造內(nèi)螺紋或外螺紋。螺紋切刀的操作原理本身是已知的，并且因此，為簡單起見，將不在本文中描述。作為可拆卸的，螺紋切刀120能夠用另一個可拆卸附件來代替。事實(shí)上，其形成一組若干可互換附件的一部分，這組附件中的每一個均能夠被固定在安裝位置105處。除了螺紋切刀120，該組附件可包括其它螺紋切刀、一個或多個鉆削附件、一個或多個切削附件和一個或多個多邊形成形附件。
[0038]在圖4中，傳動機(jī)構(gòu)112包括一系列彼此嚙合的旋轉(zhuǎn)單元140、141、142、143、144、145，和將旋轉(zhuǎn)單元140聯(lián)接到驅(qū)動馬達(dá)110的傳動帶113。旋轉(zhuǎn)單元143、144和145中的每一個都具有構(gòu)成永久支撐和驅(qū)動子組件103的旋轉(zhuǎn)部分的特征。旋轉(zhuǎn)單元145位于傳動機(jī)構(gòu)112的端部并包括齒輪150，其齒的環(huán)狀布置151同時與旋轉(zhuǎn)單元144的齒輪152以及形成螺紋切刀120的旋轉(zhuǎn)輸入構(gòu)件的齒輪153嚙合。由驅(qū)動馬達(dá)110產(chǎn)生的驅(qū)動是共用驅(qū)動，其被傳送到所有永久支撐和驅(qū)動子組件103以及傳送到可拆卸附件120。遠(yuǎn)至可拆卸附件120的該驅(qū)動的傳送經(jīng)由永久支撐和驅(qū)動子組件103實(shí)現(xiàn)。
[0039]當(dāng)取出螺紋切刀120時，齒輪153容易地從齒的環(huán)狀布置151脫離。不同地，在帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5上安裝螺紋切刀120的期間，齒輪153容易地與齒輪150嚙合。齒的環(huán)狀布置151因此形成接合器件，從而允許容易地建立運(yùn)動連接，以便在傳動機(jī)構(gòu)112和螺紋切刀120之間傳遞驅(qū)動。
[0040]帶有數(shù)字控制的車床I的計(jì)算機(jī)控制設(shè)備3，特別是馬達(dá)101和驅(qū)動馬達(dá)110。
[0041]在圖5中，僅示出了帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5的下部，并且由點(diǎn)劃線示出。其更精確地由從為圖5的實(shí)施例所選的視角通?？梢姷耐獠窟吘壉硎尽Ｔ谠搱D5中，安裝位置105由取代了螺紋切刀120的可拆卸附件160占據(jù)，并且更準(zhǔn)確地是用于支撐和驅(qū)動兩個鉆頭161的附件，每一個鉆頭都能夠由切刀替代?？刹鹦陡郊?60在圖5中是完全可見的，包括穿過帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5，其如同是透明的那樣被示出。
[0042]樞轉(zhuǎn)軸線B實(shí)質(zhì)上正交于旋轉(zhuǎn)心軸2的旋轉(zhuǎn)軸線Z。在圖2中，弧α象征能夠由帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5占據(jù)的工作位置連續(xù)通過的角度范圍。借助于該帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5圍繞B軸線的樞轉(zhuǎn)，在帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5上呈現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)刀具104和可拆卸附件120或160的取向能夠相對于由旋轉(zhuǎn)心軸2保持的加工中的材料被修改。根據(jù)操作者已輸入車床I的計(jì)算機(jī)控制單元的數(shù)據(jù)，可拆卸地安裝在帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5上的螺紋切刀120或另一可拆卸附件的位置的調(diào)整以自動方式而不是手動地實(shí)現(xiàn)，這可以轉(zhuǎn)化為節(jié)省時間、提尚的效率和/或提尚的精度。
[0043]帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5相對于活動刀架4的角度位置能夠在加工操作之前進(jìn)行調(diào)整，然后在該加工操作期間固定。根據(jù)另一操作，帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)5能夠在加工操作期間被致動為圍繞B軸線的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動，該樞轉(zhuǎn)運(yùn)動也能夠與其它運(yùn)動結(jié)合，諸如與平移軸線X和/或平移軸線Y和/或旋轉(zhuǎn)軸線Z平行的活動刀架4的平移運(yùn)動。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于帶有數(shù)字控制的加工車床(I)的設(shè)備，所述設(shè)備包括活動刀架(4)、帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)(5)，其被安裝以便在所述活動刀架(4)上樞轉(zhuǎn)從而能夠圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(B)樞轉(zhuǎn)，以及包括致動裝置(100)，其能夠引起所述帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)(5)圍繞所述樞轉(zhuǎn)軸線(B)相對于所述活動刀架(4)樞轉(zhuǎn)，其特征在于，所述帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)(5)包括至少一個安裝位置(105)以能夠拆卸地接收至少一個能夠拆卸的附件(120、160)從而支撐和驅(qū)動刀具(161)。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)(5)包括允許所述能夠拆卸的附件(120、160)在所述安裝位置(105)處快速固定的器件(106)。3.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，其包括永久驅(qū)動裝置(111)，所述永久驅(qū)動裝置(111)包括接合器件(150、151)，從而使得能夠建立運(yùn)動連接，以將驅(qū)動從所述永久驅(qū)動裝置(111)傳遞至所述能夠拆卸的附件(120、160)。4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述接合器件有利地包括齒的環(huán)狀布置(151)以便與所述能夠拆卸的附件(120、160)的旋轉(zhuǎn)輸入構(gòu)件(153)上的互補(bǔ)齒嚙合。5.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，其包括至少一個用于支撐和且驅(qū)動刀具(104)的永久子組件(103)。6.如權(quán)利要求5以及權(quán)利要求3和4中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述永久驅(qū)動裝置(111)包括用于將驅(qū)動傳送至所述能夠拆卸的附件(120、160)的機(jī)構(gòu)(112)，所述傳動機(jī)構(gòu)(112)包括旋轉(zhuǎn)部分(143、144、145)，其是用于支撐和驅(qū)動刀具(104)的所述永久子組件(103)的組成部分。7.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，其設(shè)置有能夠拆卸地固定在所述安裝位置(105)處的所述能夠拆卸的附件(120、160)。8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述能夠拆卸的附件(120、160)是從鉆孔或切削附件(160)、帶有螺旋運(yùn)動的螺紋成形附件(120)以及多邊形成形附件當(dāng)中所選擇的。9.一種用于帶有數(shù)字控制的加工車床(I)的組件，其特征在于，其包括根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備(3)，以及一組若干能夠互換的附件(120、160)，其中的每一個能夠被固定在所述安裝位置(105)處并且構(gòu)成用于支撐和驅(qū)動刀具(161)的能夠拆卸的附件(120、160)。10.—種帶有數(shù)字控制的加工車床，其特征在于，其包括如權(quán)利要求1-8中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備(3)。11.如權(quán)利要求10所述的加工車床，其特征在于，其包括用于保持和驅(qū)動待加工材料的心軸(2)，所述心軸(2)能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(Z)旋轉(zhuǎn)，還包括活動刀架(4)，所述活動刀架(4)是所述設(shè)備(3)的組成部分，能夠沿與所述心軸(2)的所述旋轉(zhuǎn)軸線(Z)不平行的兩個平移方向(X、Y)位移，所述帶有一體式驅(qū)動器的刀具支撐系統(tǒng)(5)的所述樞轉(zhuǎn)軸線(B)不平行于所述心軸(2)的所述旋轉(zhuǎn)軸線(Z)。
【文檔編號】B23Q3/00GK105935885SQ201610249973
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月3日
【發(fā)明人】M·特里拉特
【申請人】托爾諾斯有限公司