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CN1925950B - 带有可调的工作夹紧台的机床 - Google Patents

带有可调的工作夹紧台的机床 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种机床(1)，其具有一个用于切削加工夹紧的工件(3)的机架(2)，该机床具有一个刀具夹(4)，它在三个轴向(x、y、z)上可相对一个在刀具夹(4)下方安置的工件夹具(5)平移运动地安置，其中，工件夹具(5)如此构造，以便它可以使工件(3)围绕至少一个轴线(A、B)回转。为了改进机床的使用性，按照本发明的机床的特征在于：一种工件夹紧台(6)，其如此构造，使得它可以跨越工件夹具(5)地固定安置在机架(2)上。

Description

带有可调的工作夹紧台的机床
技术领域
本发明涉及一种机床，其具有一个用于切削加工夹紧的工件的机架，其具有一个刀具夹，该工具夹在三个轴向上可相对一个在刀具夹下方安置的工件夹具平移地安置，其中，工件夹具被如此设置，使得它可以使工件围绕至少一个轴线回转。
背景技术
这种机床特别是铣床，它在现有技术中是早已公知的。该机床大多具有三个平移的加工轴线，也就是说，一个切削加工的刀具例如一个铣刀可以沿三个一般相互垂直的空间轴线平移运动，并由此相对工件定位在任意位置上。
对所述机床的控制及程序系统的改进使得除了三个平移(线性的)轴线以外还经常在机床中设置另外的回转轴线。借助回转轴线就可以使工件相对刀具回转，以便这样在一个夹紧工作中加工该工件的多达五个侧面。依此相对于这种只有三个平移轴线的机床，可以明显更经济地加工出复杂的几何形状。
关于这种除了三个平移轴线外设置两个回转轴线的方案原则上说能实现两种不同的设计方案。
按照一种第一设计方案，该工具除了它的平移运动外还可回转地安置。在这个情况下，刀具夹具有一个回转头，因此刀具可以相应地运动。
作为对此的替代方案，可以将工件夹具设置为可回转的结构。在这种情况下，工件被一个回转台安装固定，借助该回转台，工件可以被置于一个所希望回转位置上。
如果刀具被设置为可回转的结构，则工件的尺寸和质量-其然后可以被静止地支承在机架上-就在优选方式中没有影响。当然这会导致不利的结果，刀具的振动特性受到不利的影响，因为刀具范围内的质量提高了。另外，通过刀具范围内所必需的回转头，就限制或减小了机床的运行范围。因此，这种设计方案只有当工件尺寸或工件重量不允许工件回转时才考虑应用。
在工件回转的情况下，也存在两种可能的运行方式：
按照一种第一方案，应用一个相对机架可回转安置的工作台作为工件夹紧方案，也就是说，工件被定位在回转台上。
一替代方案则用于一种普通的机台，其上安装一个回转台。
但是，最后所称的运行方式是一种折衷解决方案。在这种情况下，工件围绕至少一个回转轴线的回转不是发生在重心上，因此，机床的运行范围和在回转台上载荷承受的能力都受到限制。
虽然，在机架中被装入回转台情况下可以避免这些缺陷。但是，此处机床却因此不再能够加工那些由于其尺寸或其重量而不适合于这种被装入的回转台的工件了。
为此，在现有技术中已公开了多种的具体解决方案，它们分别地致力于解决一个特殊的课题。
例如EP1262275A1就公开了一种用于加工机床的工件定位装置，其具有一个在两个轴承壁之间可回转支承的回转桥。轴承壁分别在侧向限界了一个工作区域。一个驱动马达用于使该回转桥回转，马达被安置在工作区域外部的轴承壁的一外侧面上。为了这种回转还应用一个齿圈，其被安置在轴承壁内侧面的区域中。因此，回转桥的支承位置或支承轴颈不必传递驱动扭矩，并且不承受扭转应力。
在EP0964771B 1中公开了一种用于固定待加工的工件的工件夹紧台，其是可转动的、可回转的和可调节的，并且因此具有相应的自由空间。其中应用了一个磁体固定环作为承载壳体以用于容纳一个带有转角调节及定位装置的夹紧装置。
最后，在EP0666132B1中公开了一种驱动装置，其通过两个叠加结构的多轴叠加双角位移方式构成。驱动装置具有一个被驱动的第一盘件以及一个用于承载一个工件的被驱动的第二盘件，还有一个用于将第二盘件安装在第一盘件上的装置，因此第二盘件是可转动的。由此实现了一种偏心驱动装置。
发明内容
在这些讨论过的各种具有回转头或回转台的机床结构形式的优点及缺点中看出，作为本发明基础的任务在于，构造一种机床，使其避免所述缺陷，并且可以从加工系统中获得一种最佳的利用，并可以使机床在其应用性能上得到改善。
本发明的任务通过这样的机床来完成，它具有用于切削加工夹紧的工件的机架，该机床具有刀具夹，它在三个轴向上可相对一个在刀具夹下方安置的工件夹具平移运动地安置，其中，工件夹具如此构造，以便它可以使工件围绕至少一个轴线回转，根据本发明，设置工件夹紧台，其如此构造，使得它跨越工件夹具地固定安置在机架上。
在一种第一改进方案中，工件夹具如此构造，使得它可以将工件围绕两个相互垂直的轴线变动位置，其中一个轴线是一个回转轴线，另一个轴线是一个转动轴线。
工件夹紧台可以借助螺纹连接件固定在机架上。
当工件夹紧台在它侧向端部区域上各有两个伸出的臂件时，就获得了工件夹紧台良好的操作性，借助臂件工件夹紧台可以固定在机架上。
另外，工件夹紧台在它的被安置于机床中状态时面对刀具夹的侧面上具有多个固定元件、特别是T形槽。
有利的是，工件夹紧台在沿机床的主轴线方向的至少一个截面中、最好是在机床的两个相互垂直安置的主轴线方向的两个截面中具有一个基本U形的型廓。
最好是该工件夹紧台构造成铸造结构。
最后，已经证明本发明设计方案特别适合于铣床。
因此按本发明的设计方案提供了一种机床、特别是一种铣床，其中，一个回转台为了使工件回转被如此地安装到机架中，使得该回转台可以用一个在事后需要时可使用的固定的工件夹紧台组合配置在上面。
由此产生的优点在于，该机床一方面可以在大工件时借助装入的工件夹紧台作为三轴线的机床使用，而另一方面也可以在小工件时不用工件夹紧台，因此通过工件夹具的回转方案就可实现一种五轴线的加工。
附图说明
在附图中示出了本发明的一种具体实施例。附图示出：
图1是一个铣床在加工一个小工件时的示意前视图，
图2是类似于图1的、但使用了工件夹紧台以加工一个大工件时的视图，
图3是一个铣床的三维视图，并准备加工一个小工件，和
图4是根据图3的示图，此时应用了一个工件夹紧台以加工大的工件。
具体实施方式
在图1中示意地示出了一个铣床，其具有一个机架2，该机架2被固定安置在地基上。在一个垂直延伸的导轨14上安置一个横梁15，其上又定位另一个横梁16。横梁16具有一个刀具夹4，其载有一个铣刀17。
通过未示出的运动元件，刀具夹4和随同它该铣刀17就可以在三个轴向x、y和z上运动，因此，铣刀就可以占据空间中任意的位置。
一个用虚线表示的工件3固定在一个工件夹具5上，更确切地说固定在其上侧面9上。工件夹具5可以围绕两个相互垂直的轴线A和B定位或移动位置，因此可以使工件3的直至五个侧面面对铣刀17。由此，除了工件3的那个被固定在工件夹具5的上侧面上的侧面以外，工件3的所有侧面都可以用铣刀17来加工。
在图1中示出的结构方案最适合于加工小的工件3。一方面，铣刀17或者刀具夹4由于这些元件的较小的质量相对无振动地支承在导轨14或横梁15及16上的。另一方面，该刀具可以被置于它最佳回转位置上，以便使它能够在所希望的表面上加工。
但是在图1中所示的系统当工件3是大而重时则就不适合了。在这种情况下，工件夹具5就不能提供对工件3足够的固定作用。
在这种情况下，为了加工一个大和/或重的工件3，将该机床1如图2所示进行改装。
在机架2上安装一个工件夹紧台6，其跨过该工件夹具5。其中该又用虚线表示的工件3被安置在工件夹紧台6的侧面12上，该侧面面对刀具夹4或铣刀17。在此工件夹紧台6借助仅非常简明示出的螺纹件10固定在机架2上。
不仅在沿主轴线方向x的截面中、而且在沿与此垂直的主轴线方向y的截面中，该工件夹紧台6的横截面都是U形的。因此它是一种盖罩式的自身刚性的结构，其被定位在该机架2上。
在图3和4中可以看出一种与图1和2相似的状态，其中设置一种结构略微不同的结构方案。
此处工件夹具5可以围绕两个轴线回转和转动，亦即围绕水平延伸的轴线A和垂直延伸的转轴线B。而且因此一个设置在工件夹具5的上侧面上的工件3几乎是所有侧面都可以加工。
如可从图4看出的，为了加工大工件此处也可将工件夹紧台6定位在机架2上，并且固定在那里。而且此处工件夹具5还被工件夹紧台6跨越。为了将工件夹紧台6固定在机架2上总共设置4个侧向伸出的臂件11。工件3(未示出)固定在工件夹紧台6的上侧面上，为此设置了T形槽13。
参考符号表
1-机床，2-机架，3-工件，4-刀具夹，5-工件夹具，6-工件夹紧台，7-下侧面，8，9-上侧面，10-螺纹连接件，11-伸出臂，12-侧面，13-固定元件(T形槽)，14-导轨，15-横梁，16-横梁，17-铣刀，x-平移主轴方向，y-平移主轴方向，z-平移主轴方向，A-回转轴线，B-旋转轴线。

Claims (8)

1.机床(1)，具有一个用于切削加工夹紧的工件(3)的机架(2)，该机床具有一个刀具夹(4)，它在三个轴向(x、y、z)上可相对一个在刀具夹(4)下方安置的工件夹具(5)平移运动地安置，其中，工件夹具(5)如此构造，以便它可以使工件(3)围绕至少一个轴线(A、B)回转，其特征在于：
设置一个工件夹紧台(6)，其如此构造，使得它跨越工件夹具(5)地固定安置在机架(2)上。
2.按权利要求1的机床，其特征在于：
所述工件夹具(5)如此构造，以便它可以将工件(3)围绕两个相互垂直的轴线(A、B)变动位置，其中一个轴线是一个回转轴线(A)，且另一轴线是一个旋转轴线(B)。
3.按权利要求1或2的机床，其特征在于：
所述工件夹紧台(6)可以借助螺纹连接件(10)固定在机架(2)上。
4.按权利要求1或2所述的机床，其特征在于：
所述工件夹紧台(6)在它的侧向端部区域上各有两个伸出的臂件(11)，工件夹紧台借助它们可以固定在机架(2)上。
5.按权利要求1或2所述的机床，其特征在于：
所述工件夹紧台(6)在它的被安置于机床(1)中的状态时面对刀具夹(4)的侧面(12)上具有多个固定元件(13)。
6.按权利要求1或2所述的机床，其特征在于：
所述工件夹紧台(6)构造成铸造结构。
7.按权利要求1或2所述的机床，其特征在于：
该机床是铣床。
8.按权利要求5所述的机床，其特征在于：
所述固定元件(13)是T形槽。
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