加工車床的帶可拆卸附件的設備和組件及數控加工車床的制作方法
【專利摘要】本發明涉及用于加工車床的帶可拆卸附件的設備和組件及數控加工車床。一種用于帶有數字控制的加工車床的設備，包括活動刀架(4)、帶有一體式驅動器的刀具支撐系統(5)，其被安裝以便在該活動刀架(4)上樞轉從而能夠圍繞樞轉軸線(B)樞轉，以及用于相對于活動刀架(4)致動帶有一體式驅動器的刀具支撐系統(5)的裝置。所述帶有一體式驅動器的刀具支撐系統(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)從而支撐和驅動刀具。
【專利說明】
加工車床的帶可拆卸附件的設備和組件及數控加工車床
技術領域
[0001]本發明涉及使用帶有數字控制的車床的機械加工的領域。更準確地，本發明涉及一種用于帶有數字控制的加工車床的設備和組件，以及這樣的帶有數字控制的加工車床。
【背景技術】
[0002]由車床執行的大多數加工操作通過使待加工材料相對于刀具旋轉來進行，由于這種旋轉，所述刀具切入經過其前方的材料。
[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動待加工材料的心軸的旋轉軸線傾斜的軸線。
[0004]帶有數字控制的車床可以包括附加設備，當制造中的工件仍然保持在車床中時，憑借該附加設備可能在該工件上制造傾斜的孔或側平面，這樣的孔或側平面不能夠通過要求材料被旋轉驅動的加工來獲得。這樣的附加設備通常被稱為“B軸線”，這是由于在那個位置處其實現圍繞一條本身也被稱為“B軸線”的軸線的樞轉運動。在該設備中，活動刀架支承帶有一體式驅動器的刀具支撐系統。這種帶有一體式驅動器的刀具支撐系統能夠樞轉并且通常設有多個車削刀具，這些刀具中的每一個仍然是切刀或鉆頭中的任一者。這些車削刀具執行活動刀架被引起進行的運動。它們具有能夠通過使得帶有一體式驅動器的刀具支撐系統相對于活動刀架樞轉而調整的取向。憑借這些，能夠制造帶有特殊取向或其它特點的某些形狀。
[0005]在上述附加設備中，每一個刀具由旋轉裝置支承，該旋轉裝置是帶有一體式驅動器的刀具支撐系統的組成部分并且是其永久零件。上述附加設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。
[0006]上述的附加設備并不是已知的唯一一種。具體地，執行螺旋運動的裝置也是已知的，其使得制造內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整，這是費時和復雜的。相同的缺點也在另一種類型的附加設備上被發現，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。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是至少使得車床可能提供更多的加工可能性，并且僅需要容易執行的在先操作(調整等)。
[0008]根據本發明，這個目的借助于一種用于帶有數字控制的加工車床的設備實現。該設備包括活動刀架、帶有一體式驅動器的刀具支撐系統(其被安裝成在該活動刀架上樞轉，從而能夠圍繞樞轉軸線樞轉)，以及能夠引起帶有一體式驅動器的刀具支撐系統圍繞樞轉軸線相對于活動刀架樞轉的致動裝置。帶有一體式驅動器的刀具支撐系統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本發明的設備的帶有一體式驅動器的刀具支撐系統上，那么就通過帶有數字控制的加工車床的計算機以自動方式控制它的運動、取向和操作。各種類型的可拆卸附件因此能夠進行自動調整和自動控制。
[0010]裝備有根據本發明的設備的車床也具有高度通用的優點。這種高水平的通用性不需要與車床的機箱內增加的占用空間相關，原因在于本發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架成為可能。
[0011]由本發明實現的高水平的通用性也不需要與加工車床自身的復雜性的過度增加相關，原因在于這種車床能夠利用比其所結合的裝置更多的裝置。例如，應用本發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]以上限定的設備能夠單獨地或者組合地結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中的特征。
[0013]帶有一體式驅動器的刀具支撐系統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]設備有利地包括永久驅動裝置，其包括接合器件，該接合器件使得可能建立運動連接以從該永久驅動裝置向可拆卸附件傳遞驅動。在這種情況下，可拆卸附件不需要具有其自己的機械化(motor i sat 1n)器件，這能夠轉化為特別是對于電纜的簡單化、減少的成本、重量方面的節省和/或空間方面的節省。
[0015]接合器件有利地包括齒的環狀布置，以便與可拆卸附件的旋轉輸入構件上的互補的齒嚙合。在可拆卸附件的安裝期間，互補齒的接合幾乎自動地并以可靠的方式發生，這在安裝工效學方面是有利的。
[0016]設備有利地包括至少一個用于支撐和驅動刀具的永久子組件。
[0017]永久驅動裝置有利地包括用于將驅動傳送到可拆卸附件的機構，該傳送機構包括旋轉部分，其是用于支撐和驅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構來實現將同樣的驅動傳送到可拆卸附件并且同時傳送到用于支撐和驅動刀具的永久子組件。
[0018]設備有利地設有可拆卸附件，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、螺旋運動的螺紋成形附件以及多邊形成形附件當中選取。
[0020]本發明也涉及一種用于帶有數字控制的加工車床的組件，其包括如上限定的設備，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成用于支撐和驅動刀具的可拆卸附件。
[0021 ]本發明也涉及一種帶有數字控制的加工車床，其包括如上限定的設備。
[0022]加工車床有利地包括用于保持和驅動待加工材料的心軸，該心軸能夠繞旋轉軸線旋轉，作為設備的組成部分的活動刀架能夠沿不平行于心軸的旋轉軸線的兩個平移方向位移，帶有一體式驅動器的刀具支撐系統的樞轉軸線不平行于心軸的旋轉軸線。
【附圖說明】
[0023]其它的優點和特征將從本發明的具體實施例的以下描述中變得更加清楚，所述具體實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是根據本發明的帶有數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動器的刀具支撐系統在圖1a和圖1b中具有不同的位置；
[0026]圖2是根據本發明并且提供給圖1的車床的設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備上；
[0028]圖4是剖視側視圖，并且如圖3中那樣，示出設有螺紋切刀的圖2的設備；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動器的刀具支撐系統上的用于鉆削和/或切削的可拆卸附件，所述帶有一體式驅動器的刀具支撐系統作為圖2的設備的組成部分并且以點劃線標記。
【具體實施方式】
[0030]在圖1中，如圖2中那樣，僅僅示出了根據本發明的帶有數字控制的車床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包括旋轉心軸2，其旋轉軸線被標記為Z并且被提供為支撐和旋轉驅動未示出的待加工材料。
[0031]車床I也包括設備3，其是根據本發明的所謂的“B軸線”類型的設備。設備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。活動刀架4由本領域技術人員公知的器件引導并且沿X和Y平移方向位移。當活動刀架4也能夠沿與旋轉軸線Z平行的平移方向位移時，其也能夠由本領域技術人員公知的器件引導并且平行于該旋轉軸線Z位移。
[0032]根據圖2，設備3被單獨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，包括帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5，其相對于活動刀架在豎直樞轉軸線B上樞轉。用于相對于活動刀架4致動帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5的裝置100包括馬達101，以及在附圖中被殼體隱蔽的蝸輪-蝸桿機構。該致動裝置100能夠實現帶有一體式驅動器的刀具支撐系統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軸線B相對于彼此成角度地偏移。
[0033]帶有一體式驅動器的刀具支撐系統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確地是用于支撐和驅動一個或兩個旋轉刀具104的子組件103。在圖示的示例中，每個旋轉刀具104都是鉆頭。然而，旋轉刀具104的至少一個部分可以不是鉆頭，而是另一種類型。例如，旋轉刀具104的任何一個可以是切刀。
[0034]緊接用于支撐和驅動的永久子組件103并且在其下方，帶有一體式驅動器的刀具支撐系統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動器的刀具支撐系統5。可以替換螺紋孔106和螺釘107，或者通過其它快速固定器件(諸如由卡扣設備操作的固定器件)對其進行補充。
[0035]當沒有可拆卸附件配合至帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5時，可以暫時安裝保護件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支承驅動馬達110，所述驅動馬達110形成用于驅動旋轉刀具104的永久裝置111的一部分。除了驅動馬達110，永久驅動裝置111還包括傳動機構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，其是可拆卸的加工附件，執行螺旋運動從而允許制造內螺紋或外螺紋。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，傳動機構112包括一系列彼此嚙合的旋轉單元140、141、142、143、144、145，和將旋轉單元140聯接到驅動馬達110的傳動帶113。旋轉單元143、144和145中的每一個都具有構成永久支撐和驅動子組件103的旋轉部分的特征。旋轉單元145位于傳動機構112的端部并包括齒輪150，其齒的環狀布置151同時與旋轉單元144的齒輪152以及形成螺紋切刀120的旋轉輸入構件的齒輪153嚙合。由驅動馬達110產生的驅動是共用驅動，其被傳送到所有永久支撐和驅動子組件103以及傳送到可拆卸附件120。遠至可拆卸附件120的該驅動的傳送經由永久支撐和驅動子組件103實現。
[0039]當取出螺紋切刀120時，齒輪153容易地從齒的環狀布置151脫離。不同地，在帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5上安裝螺紋切刀120的期間，齒輪153容易地與齒輪150嚙合。齒的環狀布置151因此形成接合器件，從而允許容易地建立運動連接，以便在傳動機構112和螺紋切刀120之間傳遞驅動。
[0040]帶有數字控制的車床I的計算機控制設備3，特別是馬達101和驅動馬達110。
[0041]在圖5中，僅示出了帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5的下部，并且由點劃線示出。其更精確地由從為圖5的實施例所選的視角通常可見的外部邊緣表示。在該圖5中，安裝位置105由取代了螺紋切刀120的可拆卸附件160占據，并且更準確地是用于支撐和驅動兩個鉆頭161的附件，每一個鉆頭都能夠由切刀替代。可拆卸附件160在圖5中是完全可見的，包括穿過帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5，其如同是透明的那樣被示出。
[0042]樞轉軸線B實質上正交于旋轉心軸2的旋轉軸線Z。在圖2中，弧α象征能夠由帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5占據的工作位置連續通過的角度范圍。借助于該帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5圍繞B軸線的樞轉，在帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5上呈現的旋轉刀具104和可拆卸附件120或160的取向能夠相對于由旋轉心軸2保持的加工中的材料被修改。根據操作者已輸入車床I的計算機控制單元的數據，可拆卸地安裝在帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5上的螺紋切刀120或另一可拆卸附件的位置的調整以自動方式而不是手動地實現，這可以轉化為節省時間、提尚的效率和/或提尚的精度。
[0043]帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5相對于活動刀架4的角度位置能夠在加工操作之前進行調整，然后在該加工操作期間固定。根據另一操作，帶有一體式驅動器的刀具支撐系統5能夠在加工操作期間被致動為圍繞B軸線的樞轉運動，該樞轉運動也能夠與其它運動結合，諸如與平移軸線X和/或平移軸線Y和/或旋轉軸線Z平行的活動刀架4的平移運動。
【主權項】
1.一種用于帶有數字控制的加工車床(I)的設備，所述設備包括活動刀架(4)、帶有一體式驅動器的刀具支撐系統(5)，其被安裝以便在所述活動刀架(4)上樞轉從而能夠圍繞樞轉軸線(B)樞轉，以及包括致動裝置(100)，其能夠引起所述帶有一體式驅動器的刀具支撐系統(5)圍繞所述樞轉軸線(B)相對于所述活動刀架(4)樞轉，其特征在于，所述帶有一體式驅動器的刀具支撐系統(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)從而支撐和驅動刀具(161)。2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述帶有一體式驅動器的刀具支撐系統(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.如前述權利要求中的任一項所述的設備，其特征在于，其包括永久驅動裝置(111)，所述永久驅動裝置(111)包括接合器件(150、151)，從而使得能夠建立運動連接，以將驅動從所述永久驅動裝置(111)傳遞至所述能夠拆卸的附件(120、160)。4.如權利要求3所述的設備，其特征在于，所述接合器件有利地包括齒的環狀布置(151)以便與所述能夠拆卸的附件(120、160)的旋轉輸入構件(153)上的互補齒嚙合。5.如前述權利要求中的任一項所述的設備，其特征在于，其包括至少一個用于支撐和且驅動刀具(104)的永久子組件(103)。6.如權利要求5以及權利要求3和4中的任一項所述的設備，其特征在于，所述永久驅動裝置(111)包括用于將驅動傳送至所述能夠拆卸的附件(120、160)的機構(112)，所述傳動機構(112)包括旋轉部分(143、144、145)，其是用于支撐和驅動刀具(104)的所述永久子組件(103)的組成部分。7.如前述權利要求中的任一項所述的設備，其特征在于，其設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.如權利要求7所述的設備，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)、帶有螺旋運動的螺紋成形附件(120)以及多邊形成形附件當中所選擇的。9.一種用于帶有數字控制的加工車床(I)的組件，其特征在于，其包括根據前述權利要求中的任一項所述的設備(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)處并且構成用于支撐和驅動刀具(161)的能夠拆卸的附件(120、160)。10.—種帶有數字控制的加工車床，其特征在于，其包括如權利要求1-8中的任一項所述的設備(3)。11.如權利要求10所述的加工車床，其特征在于，其包括用于保持和驅動待加工材料的心軸(2)，所述心軸(2)能夠圍繞旋轉軸線(Z)旋轉，還包括活動刀架(4)，所述活動刀架(4)是所述設備(3)的組成部分，能夠沿與所述心軸(2)的所述旋轉軸線(Z)不平行的兩個平移方向(X、Y)位移，所述帶有一體式驅動器的刀具支撐系統(5)的所述樞轉軸線(B)不平行于所述心軸(2)的所述旋轉軸線(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
【發明人】M·特里拉特
【申請人】托爾諾斯有限公司