用于定中和磁性夹紧工件的设备以及具有所述设备的机床

申请号 CN200580022062.1 申请日 2005-01-24 公开(公告)号 CN1976780A 公开(公告)日 2007-06-06
申请人 玛斯股份有限公司; 发明人 罗伯托·萨马丁; 安东尼奥·法西纳;
摘要 本 发明 涉及一种设备,用于夹紧经受 机械加工 的 工件 ,包括:用于在工件保持器(2)上关于轴线(X)定中工件的装置,在工件机械加工期间使得所述保持器(2)围绕该轴线旋转;以及用于关于该工件保持器(2)夹紧该工件的装置,其中该夹紧装置包括 支撑 该工件的至少一个部件(10),该部件被固定到该旋转保持器(2)并且通过 磁性 吸引 力 能够被可逆地固定到工件。
权利要求

1.一种设备,用于夹紧经受机械加工工件,包括:
用于在工件保持器(2)上关于轴线(X)定中工件的装置,在工 件机械加工期间使得所述保持器(2)围绕该轴线旋转,
用于关于所述工件保持器(2)夹紧该工件的装置,其特征在于, 所述夹紧装置包括支撑该工件的至少一个部件(10),该部件被固定 到所述旋转保持器(2)并且通过磁性吸引能够被可逆地固定到需要 被加工的工件。
2.根据权利要求1的设备,其中用于磁性地夹紧该工件的所述支 撑部件(10)关于该工件如此定位,从而磁性夹紧力主要沿着基本平 行于工件保持器(2)的旋转轴线(X)的方向起作用。
3.根据权利要求1或2的设备,其中用于磁性地夹紧该工件的所 述支撑部件被成形为环(10)的形式,其自身的主几何轴线与工件保 持器(2)的旋转轴线(X)共轴。
4.根据权利要求3的设备,其中所述环(10)包括相对的平移表 面,其中的一个(10a)能够与工件的相应表面(8a)一起作用从而确 保相互间的磁性夹紧。
5.根据权利要求3或4的设备,其中所述环(10)具有圆形形状, 其主对称轴线与工件保持器(2)的旋转轴线(X)共轴。
6.根据前面权利要求的一项或多项的设备,其中所述定中装置包 括至少三个定中部件(9,9b),该定中部件关于工件保持器(2)的 旋转轴线(X)以径向方向作用在工件上并且以规则的方式成度地相 互间隔。
7.根据权利要求6的设备,其中所述定中装置(9)被可摇动地安 装在工件保持器(2)上。
8.根据权利要求6的设备,其中所述定中部件(9b)可滑动地安 装在工件保持器(2)上,各个所述定中部件(9b)能够在预定径向方 向(Y)中运动,这些径向方向与保持器(2)的几何旋转轴线(X)相 交,致动装置分别与各个定中部件(9b)相联以用于在沿着相应径向 方向(Y)的平移运动期间对其进行操作控制,并且对于各个定中部件 包括能够被旋转地移动的相应的杆形控制部件(21),以及用于运动 传动的第一装置,该装置能够将控制部件(21)的旋转运动转换成相 应定中部件(9b)沿着相应径向方向(Y)的平移运动,以及用于运动 传动的第二装置,该装置被设于所述控制部件(21)和驱动单元(26) 之间从而旋转运动被同步地传递到各个控制部件(21),从而使得定 中部件(9b)沿着相应的径向平移方向(Y)进行同步的平移运动。
9.一种机床,包括旋转工件保持器(2)以支撑至少经受机械加工 的工件以及根据前面权利要求的一项或多项构造的用于在所述保持器 (2)上夹紧经受加工的工件的设备。

说明书全文

技术领域

发明涉及根据主权利要求1的前序部分的用于夹紧经受机械加 工的工件的设备。本发明还涉及具有前述类型设备的机床。

背景技术

本发明特别涉及但是并非唯一地涉及特别是对轴向对称机械部件 例如用于车辆的制动圆盘进行机械加工例如车削或其它表面精加工操 作的特定技术环境。
在这方面,在半成品已被定中和夹紧在工件保持器上之后,通过 去除镟屑,主要是对圆盘的相对摩擦表面进行车削,对该半成品制动 圆盘执行机械加工循环,例如通过安装在旋转架上,使得该保持器旋 转。
已知类型的夹紧设备主要包括三个或六个定中部件,它们以均匀 的方式成度的间隔并且关于工件保持器旋转轴线沿着径向方向工 作,通过该工件保持器该半成品工件被定中并且在机械加工期间被保 持夹紧在该定中位置中。在此情形中,由该定中设备产生的径向夹紧 应该足够大以固定工件并且还抵抗由于工件旋转效应而产生的离心 性应力。因此该径向夹紧力将必需采用非常高的数值,该数值可导致 工件发生不希望的变形,从而导致可能的平面度和非平行误差,这在 一些情形中甚至可超过容许极限,因此使得部件被废弃。
除此之外,该定中设备具有几个毫米的行进范围。因此当改变工 件时,与该工件接触的零件(夹具)需被更换,从而浪费时间和用于 所需组件的必要的各种夹具和支撑件的成本。

发明内容

本发明的基本目的在于提供一种用于夹紧经受机械加工的工件的 设备,该设备在结构上和功能上被设计用以克服与所述现有技术有关 的缺陷
本发明通过根据所附权利要求构造的设备而解决了这个问题。
附图说明
从下面的详细描述可以清楚本发明的其它优点和特征,该描述通 过参考仅以非限制性实例的方式提供的附图给出,其中:
图1是根据本发明构造的设备的轴向截面示意图;
图2是配备有根据本发明构造的设备的机床的示意图;
图3是根据本发明设备的一种变型的相应于图1的视图。

具体实施方式

参考上述附图,1整体表示用于在工件保持器2上定中地夹紧经受 机械加工的机械工件的设备,该保持器例如设有围绕轴线X旋转的旋 转架3。
如在图2中示意地,设备1应被理解成结合在机床4中,在该机 床中,一个或多个工具关于旋转架3被控制以实现根据特定工作循环 的对工件的机械加工(例如表面车削)。
虽然在下面特别参考夹紧用于车辆的半成品制动圆盘5描述根据 本发明的设备,该实例不应被理解成具有限制性,而是仅用于示意优 选应用。因此设备1可被用于所有其中对具有基本几何轴向对称性的 工件进行表面机械加工的那些应用。
制动圆盘5具有环形部分5a,该部分具有相对的表面6a、6b(当 使用时它们能够与制动器的夹爪一起作用)以及具有裙部7的中央部 分,该裙部具有柱形外表面7a,该外表面的一个末端从该环形部分横 向地升起并且它的另一末端连接到端壁8,该端壁横向于该柱形裙部延 伸并且在中心被穿透。该壁8包括用于联结制动圆盘到车轮轮毂的部 分,被环形顶冠形状的表面8a在裙部7外侧形成。
为了定中要求在保持器2上加工的工件,设备1包括以相应夹具9 的形式构造的三个(或者可选地六个)定中部件,它们在图1中示意 出,以规则的角度间隔(在三个定中部件的情形中相互间隔120°)可 滑动地或可摇动地安装在保持器2上。各个定中部件9关于轴线X沿 着预定径向方向通过一个末端9a作用在圆盘的表面7a上。
设备1也设有用于在保持器2上夹紧制动圆盘(或其它工件)的 装置,包括具有圆形环10的支撑部件,制动圆盘被支撑于其上并且随 后通过如在下面详细描述的磁性夹紧作用而被夹紧。
更具体地,优选圆形形状的环10被固定到保持器2(以类似于所 述的或在传统自定中夹紧设备的方式),并且其自身的主几何轴线与 轴线X共轴,并且能够通过磁性引力而被固定到制动圆盘。
在环10和圆盘5之间的接触通过环的平移表面,该表面在图1中 用10a表示,以及圆盘的前表面8a产生。在操作中,半成品制动圆盘 5首先被支撑(通过表面8a或当需要时其它表面,它们例如通过使用 空气喷嘴已被清洁)在环10的表面10a上(不引起任何磁性吸引力)。 通过定中部件9的联合作用,半成品被关于X轴线(在此阶段中,在 在表面8a和10a之间存在相对运动)定中。一旦已经确定并且达到所 需的圆盘定中位置,在环10中引起磁性引力,结果将圆盘5磁性夹紧 在保持器2上。应该指出,在该情形中,磁性夹紧力轴向地沿着基本 平行于X轴线的方向发生作用并且因此不产生径向作用在圆盘上并且 特别是在接触定中部件9的位置处的任何夹紧应力。
一旦磁性夹紧力已经达到其预定数值,则使得旋转架3的工件保 持器2以执行所需机械加工要求的预定旋转状态围绕轴线X旋转,特 别是对相对的圆盘表面6a、6b进行车削和表面精加工。
一旦已经完成预定加工循环,通过将环10中的磁性夹紧力降低到 零并且适当地从圆盘的外部裙部7撤离定中部件9,被加工的工件脱离 设备1。
参考图3,该图示意出根据本发明设备的一个变型,其中与前述实 例中类似的那些细节以相同的参考数字示意,该定中部件,用9b表示, 被固定到相应滑20,该滑块被可滑动地引导,从而沿着径向于设备 中央几何轴线X的方向(用Y表示)朝向和远离轴线X进行平移运动。
同样在该变型中,定中部件9b在结构上是相同的并且因此在下面 仅详细描述它们中的一个。
以操作杆21的形式构造相应致动装置,该装置平行于相应定中部 件9b的径向方向Y轴向延伸并且可旋转地支撑在保持器2上以用于移 动各个滑块20。杆21具有沿其轴向长度的外螺纹并且相应螺纹连接到 固定于滑块20的相应螺母22。更具体地,前述螺纹具有循环球类型并 且相应联结螺母设于固定到滑块20的块体23中。因此杆21的旋转运 动被转换成块体23以及与之一体的滑块20的平移运动,,结果定中 部件9b在相应径向方向Y中朝向和远离轴线X移动。
该设备还包括具有在各个操纵杆21中键固到杆的自由端部的相应 齿轮24的传动装置。齿轮24接合公共齿轮25从而齿轮25的旋转运 动被同步地传递到操纵杆21。自身已知的设备也被设置用于引起或消 除在移动连接中的窜动。
方便的是,各个齿轮24和齿轮25一起形成齿轮副,它们以锥形 齿轮/小齿轮的形式互相成直角。还设置整体以26表示的驱动单元,并 且该单元可操作地关联到传动轴27的轴向末端27a,该传动轴在相对 的轴向末端27b处被键固到齿轮25。
轴27关于主轴线X从夹紧环10关于定中和夹紧工件的操作部分 相对的一侧上共轴地延伸并且优选地被构造成轴向中空管结构。结果 驱动单元26被定位在保持器2的下面。
分别被键固到轴27和驱动输出轴的一对滑轮(未示出)能够被方 便地设置以利用传动带(未示出)向轴26传递运动,该传动带围绕它 们形成闭环。可以理解等价于前述带传动的运动传动装置可作为替代 设置在驱动单元26和轴27之间。
在操作时,在已经通过操作驱动单元26设置轴27使其旋转之后, 该旋转运动通过锥齿轮副24,25被传递到操纵杆21,该运动则又引起 定中部件9(沿着径向方向Y)朝向和远离轴线的径向运动从而在定中 圆盘的操作中,在将圆盘夹紧到环10上之前,利用定中部件的相应末 端9a接触圆盘的表面7a。
本发明因此解决了所述问题并且与现有布置相比产生很多优点。
一个主要优点在于,因为在工件保持器上夹紧工件的主要磁性力 沿着平行于圆盘轴线的方向,并且关于该轴线不成径向,在圆盘中不 产生显著的径向变形,并且因此不存在使其显著变形的险。根据本 发明的夹紧因此不影响准确度,从而基本保证所需平坦度和平行度公 差得以实现。
由于在磁性环上夹紧部件的所需作用,径向地作用于部件上的力 被限制成当通过定中部件的作用定中圆盘时所需的适当压力,而不会 因此特别是在径向方向中对于所执行的加工产生任何显著的影响。
还有利的是,以高的旋转速度旋转该设备,因此由于降低循环时 间而更好地利用可能的切削速度,并且实现更高的生产率。
还具有使用相同的设备灵活地加工不同类型和尺寸的圆盘的优点 (当工件以随机顺序供给时的加工操作的典型情形),而不需要对其 进行改变或者改进。
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