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用于将齿轮齿加入环形工件的内侧的机械工具

阅读:655发布:2021-11-30

专利汇可以提供用于将齿轮齿加入环形工件的内侧的机械工具专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及用于通过金属切削将 齿轮 齿加入环形 工件 的内侧的机械工具,该机械工具具有a)环形加工台,其用于 支撑 或放置在至少一个工件上,以及b)底盘,其用于保持、支撑、安装和/或引导工具头,所述底盘至少在加工过程中从加工台下面的床或 基座 延伸通过环形加工台或通过环形加工台中的中心开口。,下面是用于将齿轮齿加入环形工件的内侧的机械工具专利的具体信息内容。

1.一种机械工具(1),用于通过加工将齿轮齿加入环形工件(16)的内侧,包括:
a)子结构(5),其是以表面的侧向区域的形式并具有圆环形式的上侧(7),b)在所述上侧上设置旋转支座(8),所述旋转支座(8)具有两个环(45、50),c)在其上安置环形加工台(6),所述环形加工台(6)用于支撑或放置至少一个工件(16),以及
d)用于保持、支撑、安装和/或引导工具头(19)的底盘,所述底盘至少在加工过程中从环形加工台(6)下面的床(2-4)或基座延伸穿过所述环形加工台(6)或穿过在所述环形加工台(6)中的中心开口,
其特征在于
e)专用于要被加工的工件(16)的若干个不同的加工环(63),其具有用于在其上侧的固定装置的接受器(66),
f)适应性环(61),其被固定到所述旋转支座(8)的环(45、50)并且支撑加工环(63),g)其中,一方面在所述适应性环(61)上并且另一方面在加工环(63)上设置有同心的引导区,所述同心的引导区一方面是内锥(64)形式的而另一方面是外锥(65)形式的,h)并且其中,提供用于制动所述环形加工台(6)的且配备有液压或电可致动的制动的制动设备,所述制动设备作用在所述适应性环(61)的径向向外突出的盘形延伸部(62)上。
2.根据权利要求1所述的机械工具,其中,所述两个环(45、50)其中一个是所述旋转支座(8)的外环(50)。
3.根据权利要求1所述的机械工具,其中,所述环形加工台(6)被可旋转地围绕垂直对称轴安装,和/或其中,所述环形加工台(6)被安装在子结构(5)的上侧(7)上。
4.根据权利要求3所述的机械工具,其中,用于所述环形加工台(6)的所述子结构(5)在所述子结构(5)的上侧(7)的区域中具有圆环的形式的截面和/或至少圆形的外轮廓的截面。
5.根据权利要求3所述的机械工具,其中,用于所述环形加工台(6)的所述子结构(5)在面向机械床或基座或被布置在所述机械床或基座上的其基部(2、4)的区域中具有多边形的截面或者多边形的外轮廓的截面。
6.根据权利要求5所述的机械工具,其中,用于所述环形加工台(6)的所述子结构(5)在面向机械床或基座或被布置在所述机械床或基座上的其基部(2、4)的区域中具有四边形的截面。
7.根据权利要求5所述的机械工具,其中,用于所述环形加工台(6)的所述子结构(5)在面向机械床或基座或被布置在所述机械床或基座上的其基部(2、4)的区域中具有方形的截面。
8.根据权利要求5所述的机械工具,其中,用于所述环形加工台(6)的所述子结构(5)在面向机械床或基座或被布置在所述机械床或基座上的其基部(2、4)的区域中具有四边形的外轮廓的截面。
9.根据权利要求5所述的机械工具,其中,用于所述环形加工台(6)的所述子结构(5)在面向机械床或基座或被布置在所述机械床或基座上的其基部(2、4)的区域中具有方形的外轮廓的截面。
10.根据权利要求7或9所述的机械工具,其中,方形截面的至少两个平行边延伸或被布置成,平行于或处于位移运动的相关位移方向的方向或者用于所述工具头的所述底盘的位移运动的相关导引元件或导引轨道的方向。
11.根据权利要求3至9中任一项所述的机械工具,其中,用于所述环形加工台(6)的所述子结构(5)的截面或外轮廓在上侧(7)和其基部(2、4)之间逐步地改变。
12.根据权利要求3所述的机械工具,其中,所述子结构和/或所述子结构在其上侧的截面的至少圆形外轮廓过渡到所述子结构和/或所述子结构的基部处的截面的四边形的外轮廓。
13.根据权利要求12所述的机械工具,其中,所述子结构和/或所述子结构在其上侧的截面的至少圆形外轮廓逐步地过渡到所述子结构和/或所述子结构的基部处的截面的四边形的外轮廓。
14.根据权利要求12或13所述的机械工具,其中,所述子结构和/或所述子结构的基部处的截面的四边形的外轮廓是方形的。
15.根据权利要求12或13所述的机械工具,其中,所述子结构的所述基部处的方形的边长对应于所述子结构的所述上侧处的圆的直径,和/或所述子结构的所述上侧处的圆以投影到所述基部上的方式形成所述子结构的所述基部处的方形中的内切圆,和/或具有与方形相同的中心点且在方形侧边的中点处切向地接触方形的侧边。
16.根据权利要求12所述的机械工具,其中,所述子结构的壁或外区域
(i)在至少圆形上侧上的彼此分别偏移90°的四个外点的区域中至少垂直地或以最大的倾斜延伸到所述子结构的所述基部,
(ii)在至少圆形上侧上的分别位于所述外点中的两个之间的四个另外的内点的区域中以至少最小的倾斜角延伸到所述子结构的所述基部,且
(iii)在外点和内点之间,以在最大倾斜角和最小倾斜角之间变化的倾斜角延伸,或者其中,
所述子结构的壁或外区域具有四个壁部分或侧壁,所述壁部分或侧壁在所述子结构或表面的侧向区域的所述基部处与其中的四边形的边会合,并且具有四个拱形部分或弯曲的中间壁,所述中间壁将四个平的和/或垂直的壁部分或侧壁连接到彼此。
17.根据权利要求16所述的机械工具,其中,所述子结构的壁或外区域在任何情形下分别延伸到基部的四个边之一的侧中点。
18.根据权利要求16所述的机械工具,其中,所述壁部分或侧壁为平的和/或垂直的壁部分或侧壁。
19.根据权利要求16所述的机械工具,其中,所述中间壁是凸弯曲的。
20.根据权利要求16所述的机械工具,其中,所述拱形部分或弯曲的中间壁朝所述基部变窄和/或以点的形式在其角部终止和/或向上朝所述上侧加宽和/或在所述上侧的区域中会聚,或彼此合并,和/或其中,所述侧壁在所述子结构的所述上侧处变窄为一点。
21.根据权利要求16所述的机械工具,其中,所述子结构的侧向区域或外区域由直立的三角形部分,以及在每种情形下在中间的倒的锥的一部分的交替连续构成,且三角形部分的边线分别与锥部分的边线一致。
22.根据权利要求21所述的机械工具,其中,所述三角形部分是等腰的。
23.根据权利要求21所述的机械工具,其中,所述锥是斜的。
24.根据权利要求16所述的机械工具,其中,所述子结构的壁或外区域在任何情形下延伸到基部的相关角。
25.根据权利要求3至9中的任一项所述的机械工具,其中,所述子结构(5)的壁厚大于10 cm,和/或其中,所述子结构(5)的壁厚小于50cm,
和/或其中,所述子结构(5)的所述上侧(7)固定有实体终端环(44),
和/或其中,旋转支座(8)的环(45、50)被固定到所述子结构(5)的所述上侧(7)上的终端环(44),
和/或其中,滚子支座被设置为所述旋转支座(8),
和/或其中,在所述旋转支座(8)的环(45、50)上设置有外围齿,所述旋转支座(8)相对于所述子结构(5)为可旋转的,被驱动或能被驱动的带齿元件与所述外围齿啮合
26.根据权利要求25所述的机械工具,其中,所述子结构(5)的壁厚大于15cm。
27.根据权利要求25所述的机械工具,其中,所述子结构(5)的壁厚大于20cm。
28.根据权利要求25所述的机械工具,其中,所述子结构(5)的壁厚小于45cm。
29.根据权利要求25所述的机械工具,其中,所述子结构(5)的壁厚小于40cm。
30.根据权利要求25所述的机械工具,其中,所述终端环(44)是内环(45)。
31.根据权利要求25所述的机械工具,其中,所述滚子支座为多排构造。
32.根据权利要求25所述的机械工具,其中,所述滚子支座具有三排滚动体(47、48、
49)。
33.根据权利要求25所述的机械工具,其中,所述带齿元件是齿轮(60)、小齿轮蜗杆
34.根据权利要求1至9中的任一项所述的机械工具,其中所述导引区域以内锥和外锥的形式设置。
35.根据权利要求1至9中的任一项所述的机械工具,其特征在于,所述适应性环(61)在其平的上侧中具有布置成环的形式的大量紧固孔,这些紧固孔用来螺纹连接到放置在上面的工件特定的加工环(63)上。
36.根据权利要求1至9中的任一项所述的机械工具,其特征在于,不同的加工环(63)关于其内径适合于不同的工件,和/或为了连接到可能一个堆叠在另一个之上的一个或多个工件在上侧上设置接受器(66),其用于紧固装置,其中,所述接受器(66)设置有内螺纹
37.根据权利要求36所述的机械工具,其中,所述紧固装置是插入穿过连接孔的螺纹杆的形式的紧固装置。
38.根据权利要求1至9中的任一项所述的机械工具,其中,用于保持、支撑、安装和/或引导工具头(19)的所述底盘具有平可移动的滑架(20),
和/或其中,用于保持、支撑、安装和/或引导工具头(19)的所述底盘具有垂直可移动的滑架(35)。
39.根据权利要求38所述的机械工具,其中,所述水平可移动的滑架(20)在所述机械床(2-4)或基座上被引导。
40.根据权利要求39所述的机械工具,其中,所述水平可移动的滑架(20)通过导引轨道(21)在所述机械床(2-4)或基座上被引导。
41.根据权利要求38所述的机械工具,其中,所述垂直可移动的滑架(35)在所述水平可移动的滑架(20)上被引导。
42.根据权利要求38所述的机械工具,其中,所述垂直可移动的滑架(35)被形成为铣削头或具有铣削工具(39),其中,所述铣削工具(39)的旋转轴(40)、所述垂直可移动的滑架(35)的位移方向(37)和所述水平可移动的滑架(20)的位移方向(23)彼此分别形成直角。
43.根据权利要求42所述的机械工具,其中,所述铣削工具(39)被可旋转地围绕旋转轴(40)安装。
44.根据权利要求43所述的机械工具,其中,所述铣削工具(39)被可旋转地围绕水平旋转轴(40)安装。
45.根据权利要求34所述的机械工具,其中所述适应性环(61)和所述加工环(63)是自动定心的。

说明书全文

用于将齿轮齿加入环形工件的内侧的机械工具

技术领域

[0001] 本发明涉及用于优选地通过加工(或金属切削)将齿轮齿加入环形工件的内侧的机械工具。

背景技术

[0002] 在环形物体的内侧上生产齿轮齿比在齿轮或类似物上加入外部齿略微更难。尤其是,包括使用蜗杆铣刀来滚铣待被设置有齿轮齿的表面的各种方法是不可能的。更确切地说,被认为适合于内部齿轮齿的加工工艺是成形或,特别是在加工大的环的情形,通过铣刀来铣削齿。在此情形,还没有齿的待加工工件被设置在例如圆盘形式的台上,并固定到那里。机械头通过来自沿台的边布置的支架的延伸臂而保持在待加工的环内的内部空间上。通过驱动加工工具——旋转铣削头或在成形机械的情形下的往复移动——齿相继地被加入,在完成一个齿之后,台进一步转动与齿之间的间隔相对应的量。在该过程的情形下,运输加工头的延伸臂代表弱点,因为来自加工头的高切削只能被该延伸臂不充分地吸收,因而装置的振动是不可避免的。但是,这样的振动极其不希望,因为其会导致不精确的切削。

发明内容

[0003] 所述现有技术的这些缺点导致发起本发明的问题,即开发一般类型的机械工具,以此方式使得在适当进行的操作期间发生的加工力,特别是切削力,不能使机械振动。
[0004] 该问题的解决方法通过用于放置在或支撑工件的尤其是平直放置的环形加工台,以及用于保持、支撑、安装和/或至少在加工过程中引导工具头的底盘(chassis)来实现,该底盘从机械的加工台下面的机械床(machine bed)(或床)或基座延伸穿过环形的加工台或穿过环形加工台中的中心开口。
[0005] 加工头通过穿过加工台中的中心开口的最短路线以如此方式连接到机械床或基座的事实,允许甚至更高的加工力,特别是切削力被没有任何问题地转移到机械的床或基座内,结果不会引起任何明显的振动。这是因为与现有技术中的自由突出的延伸臂相比,根据本发明的加工头的底盘能被形成为极其坚固的,且因而极其刚性。
[0006] 已经证明,加工台可旋转地围绕垂直对称轴安装是有利的。这避免底盘与加工头一起的旋转,这进一步提高其被引导的精确性。另一方面,就环形工具台而言,其能极其精确地安装,以便关于旋转轴同心地固定在其上的工件在其旋转过程中不会遭受任何的径向偏移,因而能以极其高的精度进行加工。
[0007] 在有利的实施方式中,设想将加工台安装在优选近似侧向表面形式的子结构的上侧上。简单地,该子结构(或侧向表面或者侧向表面形式的子结构)优选地在其内部提供足够的空间,用于加工头与其的运输底盘,以及可能地支撑两者的滑架。该子结构还可具有大面积间隙,一方面作为内部的入口,而另一方面也允许可能地甚至在宽的限制内调节或移动加工头、底盘等。为了使子结构中的如此中断不过度地弱化其稳定性,该间隙的高度优选地选择成小于侧向表面形式的子结构的高度,使得限定子结构的周边的连接板仍保持在间隙上方和/或下方。
[0008] 以对应于待支撑的例如圆环形式的台的方式,其子结构可在其上侧的区域中具有间隙,该间隙优选地具有圆环形式的截面,特别是具有与旋转连接的内径相一致的净直径(clear diameter),以便获得最大的移动路径。子结构能够沿其整个周边支撑台而没有任何间隙,从而消除了在位于其上的一个或多个工件的重量下下垂的可能性。
[0009] 如果子结构在上侧处具有圆环形式的截面和/或圆形外轮廓的截面,且因而在形式上非常适合加工台,则是有利的。优选地在垂直于垂直方向和/或重力或垂直于旋转轴的截面平面中来考虑截面。
[0010] 另一方面,用于加工台的子结构可在其基部的区域中具有近似或至少差不多多边形的,优选为四边形或矩形的,特别是近似方形的截面,或者近似或至少差不多多边形的,特别是四边形或矩形的,特别是近似方形的外轮廓的截面。
[0011] 四边形或矩形的几何形状有利地适合于以下事实,即底盘与加工头一起将是在相对于加工台的旋转轴的径向方向上可移动的,以便从内侧贴着工件放置加工工具,例如铣刀。这样的位移需要具有相互平行的侧边的且优选地具有近似相同长度的短导引轨道的隧道状结构。同样限定四边形或关于彼此正交地引导,以便位移的两个相互正交的方向和对应的导引元件或导引轨道被优选地沿内部结构的四边形或矩形基部的侧边对齐,且子结构内的内部空间的构造被对应地适应。
[0012] 尤其是为了最佳静力学的原因,具有最大可能的抗挠刚度的同时,如果用于加工台的子结构的截面在一方面安装加工台的其上侧和另一方面布置在机械床上或朝向机械床布置的其基部之间逐步地改变,则是优选的。特别是,子结构和/或其上侧处的截面的圆形外轮廓逐步地过渡到子结构和/或在其基部处的截面的四边形或矩形的,特别是方形的外轮廓。
[0013] 这可以在第一实施方式中通过子结构的侧向表面或外表面来实现,该子结构的侧向表面或外表面在其圆形上边的彼此分别偏移90°的四个点的区域中近似垂直地延伸到子结构的底侧或基部,也就是说,相对于平基部区域的最大倾斜或最大倾斜 约为90°。
[0014] 底侧或基部的这些区域可分别形成侧向表面的方形底侧或基部的四个边的侧中点。相比之下,一方面沿上侧处的环形区域的旋转轴通过侧向区域且另一方面通过方形的四个角之一的垂直截面具有最小的倾斜或最小倾斜角 该倾斜或倾斜角处于例如在40°至80°之间,特别是在50°至70°之间。在相对于彼此在任何情形下相对于加工台的旋转轴偏移45°的这八个线之间,倾斜角 根据 分别在 至 之间变
化。
[0015] 换句话说,子结构的壁或外区域(i)在至少差不多圆形上侧上的彼此分别偏移90°的四个外点的区域中至少差不多垂直地或以最大的倾斜角延伸到子结构的基部,尤其在任何情形下分别延伸到矩形或方形基部的四个边之一的侧中点,(ii)在至少差不多圆形上侧上的分别在周边方向上位于外点中的两个之间的四个另外的内点的区域中以至少最小的倾斜角延伸到子结构的基部,尤其在任何情形下延伸到矩形或方形基部的相关角,且(iii)以在最大倾斜角和最小倾斜角之间变化的倾斜角延伸,在周边方向上外点和内点之间。
[0016] 方形的边长优选地近似对应于圆环形式的上侧的直径。因此,具体地,子结构的上侧处的圆以投影到基部上的方式形成子结构基部处的方形中的内切圆,因此该内切圆具有与方形相同的中心点,且在方形侧边的中点处切向地接触方形的侧边。
[0017] 在另一、第二实施方式中,子结构的侧向区域或外区域也可由四个平的和/或垂直的壁部分或侧壁,以及四个拱形部分或弯曲的,优选凸弯曲的,即向外拱形的中间壁构成,四个平的和/或垂直的壁部分或侧壁在子结构或侧向表面的基部处与那里的四边形或方形的边会合,而中间壁将四个平的和/或垂直的壁部分或侧壁连接到彼此。拱形部分或中间壁朝基部变窄和/或以点的形式在其角部终止和/或向上朝上侧加宽和/或最终在上侧的区域中会聚,或彼此合并,特别是如果侧壁,尤其是垂直侧壁在那里变窄为壁的一点的情况下。
[0018] 尤其是,从上侧的每个点,以及也从子结构的基部的每个点,在每种情形下延伸直线,该直线沿侧向表面延伸到侧向表面的各自相对的端面——底侧或上侧。在此情形,从方形的边延伸的所有这些线向上会聚到相关侧壁的点,它们全部会合在该点上,如同线从(等腰)三角形的基部延伸到其顶。依次,从上侧的位于这四个点的两个相邻的点之间的周边区域延伸的所有线以对应于(斜)倒锥的一侧向区域的方式会聚到在每种情况下为基部四边形的角,倒锥的顶不是位于基部区域上方或下方,而是侧向地位于基部区域外侧。因此,侧向区域优选地由直立的,优选等腰的三角形,以及在每种情形下在中间的倒的,优选斜的锥的一侧向部分的交替连续构成,三角形部分的边线分别与锥部分的边线一致。
[0019] 在本发明的范围内,用于保持、支撑、安装和/或引导工具头的底盘具有水平可移动的滑架。滑架路径优选地由一个或多个导引轨道限定,该一个或多个导引轨道锚固到机械床或基座上。如果只有单个轨道,则其应延伸通过旋转轴或通过基部四边形的中心点;两个轨道可以在该中线点的两侧上对称地延伸。该轨道优选地在两个端面被限制,该两个端面中的一个位于侧向表面形式的封闭内,而另一个位于其外侧。在该或这些导引轨道的区域内,侧向表面的形式的子结构被中断,使得滑架能至少部分地移出子结构并移回。
[0020] 本发明可开发成,使得用于保持、支撑、安装和/或导引工具头的底盘具有垂直可移动的滑架。在水平可移动的滑架用来调节铣削或加工头的同时,铣削或加工头通过垂直可移动的滑架被提升或降低,以便产生具有沿旋转轴的恒定齿截面的直齿轮齿。
[0021] 垂直可移动的滑架被在水平可移动的滑架上引导的事实允许沿具有预定限制的垂直平面调节加工头。在此情形,垂直滑架在加工台的间隙内上下移动,而水平滑架在其导引轨道上被较大或较小程度地移动引入侧向表面形式的子结构的内部空间中。为此,水平滑架低于子结构,使得其配合到加工台下面;垂直滑架比加工台内的间隙细得多,以便其能移动通过该间隙。
[0022] 还提供了保持机构(retaining device),特别是制动器,用于在加工过程中固定水平可移动的滑架。主要地用作机械工具的是铣削工具,其优选地布置,特别是安装在垂直可移动的滑架的形式的铣削头上。这可优选地为具有布置在其周边上的切削齿的圆盘形主体,其齿的几何形状固定成使得由工具的一个齿进行的轴向切削近似地对应于待铣削的内齿轮齿的两个相邻的齿之间的间隙的截面。
[0023] 这样的铣削工具应可旋转地围绕水平轴安装,使得圆盘形的工具主体的主区域或平面基部优选地近似径向地关于加工台的旋转轴垂直地定向。
[0024] 最后,对应于本发明的教导,铣削工具的旋转轴、垂直可移动的滑架的位移方向和水平可移动的滑架的位移方向彼此分别形成直角,使得旋转工具的在侧向区域上的齿在其啮合区域中进行近似垂直的移动。这具有的优势是,在这样的切削操作过程中发生的力被近似垂直地引导,因而或者被通过水平台板从工件吸收,或者——具有铣刀的方向旋转方向的力——全部地或很大程度上被待加工工件的重量抵消。工件从而不位移,因为其被牢固地夹紧,这是由于其独自的重量在此不足用于固定。附图说明
[0025] 基于本发明的进一步的特征、细节、优点和效果从本发明的优选实施方式的以下说明并参考附图得出,在附图中:
[0026] 图1示出根据本发明的机械工具的透视图;
[0027] 图2示出图1的平面图;
[0028] 图3示出沿线III-III通过图2的截面;以及
[0029] 图4示出来自图3的细节IV的放大显示。

具体实施方式

[0030] 机械工具1倚靠在实体基板形式的机械床2上,机械床2锚固例如牢固地螺纹连接到混凝土基座或类似物上。机械床2具有方形基部区域,同时延长部分3在一侧毗连,优选地具有相对于机械床2的方形部分的边长减少到约70%至90%的宽度。延长部分3旨在允许滑架20的水平移动,并因此在其长度上依赖于该滑架20在水平方向上所需的移动路径。
[0031] 侧向区域形式的子结构5上升到机械床2的方形主部分4上方,用于实际的可旋转地布置的加工台6。为此,子结构5具有圆环形式的上侧7,同样为圆环形式的实际的加工台6借助于旋转支座8倚靠在该上侧7上。上侧7的外径近似地对应于加工台6的外径。
[0032] 侧向区域形式的子结构5的基部区域9对应于机械床2的主部分4的基部区域,以便该子结构能被通过部分地穿过机械床2的机器螺钉固定。为此,在子结构5的下部区域中和机械床2中设置了间隙10,螺钉头螺母或其他螺纹元件可进入该间隙10中。但是,子结构5也能牢固地焊接到机械床2上。
[0033] 在子结构5的上侧7和基部区域9之间,子结构5的横截面从上端的近似柱形的形式逐步地且连续地过渡到其下端的近似盒形的形式。这里,基本特征是大小约在10cm至40cm之间的近似恒定的壁厚,优选地大于15cm,特别是20cm或更大,取决于预期的和在加工台上支撑的载荷。具体地,在较大的壁厚的情形,可推荐使子结构呈现布置成一个在另一个内部的两个壳的形式,具有近似恒定的间隔和/或具有可能朝上略微变窄的中间的或中空的空间,优选为水凝混合物(hydraulically setting composition),特别是不收缩的混凝土被引入其中;在较小的壁厚的情形,子结构5也能为实体构造。但是,在任何情形,子结构5应是足够重的,即高质量,以便能够尽可能最佳地阻尼由机加工引起的振动。
[0034] 子结构5从其近似盒形的底部区域到其近似柱形的头部区域的连续过渡通过由总共八个部分构造子结构5来实现。
[0035] 这些部分包括总共四个垂直壁11,其中每个上升到机械床2的方形主部分4的侧边12之上。每个壁11具有等腰三角形的区域,其基部对应于机械床2的方形主部分4的边长,而其高度近似对应于子结构5的总高度。
[0036] 由于壁11的宽度向上减小,因此在任何情况下在每两个相邻的平壁11之间的角区域中获得了向上加宽的间隙。在每种情况下,相邻的壁11的边线由拱形部分13连接。这些拱形部分13分别采用倒锥的侧向区域的一部分,倒锥的顶不是垂直地位于其基部区域上方或下方,而是突出,因为其向外超出其基部区域。
[0037] 如上面已经示出且从图3明显的,在子结构5的圆形上侧7和实际的加工台6之间有旋转座架8。该旋转座架8的细节在图4示出。
[0038] 从此可以看出,优选为固体金属的终端环44倚靠在子结构5的圆环形式的上侧7上。
[0039] 旋转支座8的内环45被固定在其上,特别是通过平行于旋转座架8的垂直旋转轴的以环的形式布置的多个紧固螺钉螺纹连接。在内环45的外周上,有截面为近似矩形的突起46,围绕所述环以套环的形式延伸。该突起46沿其径向内侧接合到内环45,特别是与其整体生成或一起形成,例如由同一个环通过在车床上相应的车削加工而成。突起46的其他三个侧分别形成在每种情形下用于总共三排滚动体47、48、49中的一个的运行区域(running area)。滚动体47、48、49在每种情形下优选地为滚子,尤其是圆柱滚子。
[0040] 旋转座架8的外环50被细分为两个分开产生的环51、52。在两个环51、52组装之后,这两个环51、52接合在一起,尤其是通过螺钉接合在一起,并随后总体具有近似C形的截面,即它们一方面在上环51的上侧区域中伸到内环45的突起46上方,且另一方面在下环52的下侧区域中伸到内环45的突起46下方。在外环50的面向突起46的每一侧上,有用于三排滚动体47、48、49的滑道。
[0041] 这些中,最上面的排的滚动体47主要地承载加工台6连同位于其上的工件16的重量,最上面的排的滚动体47的旋转轴从旋转座架8的旋转轴近似径向向外指向。
[0042] 第二或在垂直方向上所看到的中间排的滚动体48的旋转轴以径向承载的方式垂直排列。这些滚动体48承担加工台6相对于子结构5的精确地同中心导向。
[0043] 第三或最下面的排的滚动体49旨在可能与上滚动体47相互作用地吸收倾斜力矩,因而也确保加工台6与位于其上的工件16一起在加工过程中总是处于确切的水平位置
[0044] 为了旋转驱动加工台6,在外环50上优选地在其下部52上存在带有外部齿的优选径向延伸的区域53。设置有齿的至少一个驱动器54的驱动元件与这些外部齿啮合。
[0045] (每个)驱动器54(各自)包括电动达55,电动马达55紧固到,尤其是螺纹连接到终端环44的外周上向外突出的具有水平基部区域的板形延长部分56。优选地,具有水平基部区域的该板形延长部分56由具有垂直基部区域,例如多边形,优选为三角形或四边形,特别是梯形的基部区域的板57支撑。这使得尤其在子结构5的外侧上的一(纵向)侧58的侧面中点的区域中与子结构5的外侧上的一(纵向)侧58邻接,特别是对焊,而其上侧近似与其成直角,即水平地延伸,且与板形延长部分56支撑接触,优选地与其连接,特别是焊接或螺纹连接。
[0046] 在此情形,该布置使得(每个)驱动器54具有垂直向上突出的驱动轴59,齿轮60被旋转地固定在垂直向上突出的驱动轴59上,齿轮60与外环50的径向加宽区域53上的外部齿啮合地接合。通过旋转地调节该齿轮60,能转动加工台6。(减速)齿轮机构可以连接在电动马达55和齿轮60之间,以便使电动马达55的旋转速度最佳地适应加工台6的期望旋转速度;但是,这也可以通过电子装置,例如通过借助转换器激励电动马达55来引起。利用这样的控制设备,不仅能控制电动马达55的旋转速度,而且可能还能控制其位置或旋转位置,以便能够非常明确地将加工台带到特定的旋转位置或加工位置,这对于工件16的各个齿之间的恒定距离来说非常重要。对于位置控制,例如,可以在电动马达55的驱动轴
59上设置位置编码器,例如增量编码器、分解器或类似物。当然,作为其选择,也可以通过粘着地连接或以其他方式固定到外承载环50的外侧或内侧的(增量)标尺来测量加工台
6自身的旋转位置。
[0047] 适应性环61倚靠在外环50的上侧上,该适应性环61以旋转固定的方式连接到外环50,特别是通过布置成使得它们以环的形式分布的一系列的连接螺钉来连接。在适应性环61的外周上,有圆盘形状的延伸部62,该圆盘形状的延伸部62在一个或多个止动制动器的制动之间延伸。止动制动器——优选以例如在加工台6的周边上每90°的等间隔分布——固定在子结构5上。它们可被电或液压致动,以便根据期望加工位置的设定而将加工台6固定不动地连接到子结构5。在每次通过驱动器54旋转调节加工台6之前,止动制动器被释放。
[0048] 适应性环61为位于其上的工件特定的加工环63提供标准的连接。环61、63都为自动定心的,因为它们各自在其互相邻接区域的区域中具有锥形加工过的区域64、65。在适应性环61的内侧附近,优选地有内锥64,而在工件特定的加工环63的与其对应的位置,有互补的外锥65。而且,适应性环61在其平的上侧中具有布置成环的形式的大量的,例如16个紧固孔,该紧固孔用来螺纹连接到放置在上面的工件特定的加工环63上。
[0049] 不同的加工环63特别是关于其内径,可能还关于其载荷承载的能力或强度而适合于不同的工件。为了连接到可能一个堆叠在另一个之上的一个或多个工件,它们在其上侧上具有用于紧固装置的接受器66,例如插入穿过工件16的连接孔的螺纹杆的形式的紧固装置。为此,接受器66可设置有内螺纹
[0050] 在机械床2的方形主部分4的上侧14中加工有通道形状的凹陷15。例如,传送带可以布置在其中,其任务是输送走由通过金属切割来加工工件16而落入子结构5内的切屑。为此,通道15在机械床2的一侧上,优选地在机械床2的直径上与延伸板3相对的一侧上引导到外侧。就此而言,子结构中所需的孔以通路17的方式加宽,这使人能进入子结构5的内部空间。
[0051] 在机械床2的方形主部分4上的延伸部3的区域中,相比之下,在子结构5中设置状的开口18,以便使得携带加工头19的滑架20能够通过。
[0052] 为了引导该滑架20,在机械床2的另一侧上设置两个轨道21,这两个轨道21相互平行,从机械床2的主部分4延伸到其的延伸部3,且优选地具有底切截面,例如燕尾形式的底切截面。
[0053] 滑架20由其近似矩形的基板22的底侧上的多个导引元件沿这些轨道21引导,该多个导引元件的截面被近似地设计成互补轨道的截面,优选地以此方式使得轨道21通过导引元件接合在其上侧上。
[0054] 对于滑架20在其导引轨道21的方向上的移动23,轴24在导引轨道21之间,在滑架20的基板22和基板2-4之间延伸,轴24可旋转地安装在机械床2的至少一个支座25中尤其在其延伸部3上,且设置有用于耦合马达的连接26。轴24螺纹连接到轴螺母27中,轴螺母27固定到滑架20的底侧,尤其固定到其基板22的底侧。轴24的马达驱动的旋转具有沿着不可移动地安装在轴向方向上的轴24转动轴螺母27的作用,以及赋予滑架20其由此受到的在轨道21的方向上移动的作用。根据轴24的旋转方向,滑架20从而通过子结构5中的门开口18移入子结构5的内部空间28,或从其中移出。这是可能的,因为横切于其前进方向23穿过滑架20的垂直截面小于门开口18的截面,以便滑架20适合穿过其而没有碰撞。
[0055] 滑架20的包括后支撑结构30和面向内部空间28的直立前横向壁29的结构在滑架20的基板22上升起。支撑结构30通过两个支撑壁31形成,两个支撑壁31在轨道21的方向上延伸,且从滑架20的基板22朝向彼此会合到上部的屋顶状连接32。为了减小总重量,两个支撑壁31的后端面33可以相对于垂直面成角度,例如成30°至60°之间的角度。
[0056] 直立的前横向壁29在其背离支撑结构30-33的前侧上携带两个垂直的导引轨道,这两个垂直的导引轨道彼此平行,且具有带处于其间的垂直纵向轴线的可旋转安装的轴34。驱动马达用于垂直轴34的马达驱动的旋转,驱动马达以旋转固定的方式耦合到那里,且驱动马达的外壳可以固定在水平可移动的滑架20的基板22的上侧上。
[0057] 滑架35具有螺纹元件36,螺纹元件36平行于横向壁29,并且具有指定到该横向壁29用于相对于横向壁29垂直可移置的引导的导引元件。当垂直轴34旋转时,螺纹元件36在其上旋上或旋下,且将其垂直的移动37传递到垂直滑动件35。滑架35定尺寸使得将直径比间隙41的直径小得多的外接圆放置在加工台6中是可能的,例如围绕通过该头的水平截面仅为其的0.8或甚至更小,尤其是仅为其的0.6或更小。这在水平方向上产生足够的运动自由度,其中,子结构5及加工台6都不阻碍加工头19在轨道21的方向上的水平移动。
[0058] 加工头19携带切削工具,以便通过金属切削来加工一个或多个工件16的内侧,工件16优选地为一样的,且可能一个在另一个之上装卡。这里优选的是铣刀39,铣刀39围绕旋转轴40旋转,参照箭头42,其与滑架前进的两个方向23、37成直角定向。
[0059] 优选的生产方法是通过三面刃铣刀39进行各个齿间隙的仿形铣削,三面刃铣刀39的切削刃沿着对应于待铣削的齿间隙的轮廓;优选地,三面刃铣刀39的切削刃布置在其的周边或侧面上,且根据待生产的齿轮齿或齿间隙的轮廓,还沿着过渡区域延伸到三面刃铣刀39的两个端面。利用往复移动37,旋转工具39被缓慢地拉动穿过工件16的内侧,使得甚至能在一次操作中加工以一个在另一个之上的堆叠布置的若干工件16。在完成一个齿间隙之后,铣刀39移出刚生产的齿间隙,整个滑架20在水平方向23上移动;之后,加工台6与工件16一起在箭头43的方向上进一步转动一个齿间隔,并随后再次停止。一旦三面刃铣刀39再次通过滑架20移动到工件16的内侧上,用于下一齿间隙的铣削操作便以开始往复移动37而开始。
[0060] 但是,也可设想其他的生产方法,例如诸如滚铣或成形。在此情形,只有加工头19将必须被改变,且可能还有用于各种驱动器的激活和协调的程序。
[0061] 标号列表
[0062] 1 机械工具
[0063] 2 机械床
[0064] 3 延伸部
[0065] 4 主部分
[0066] 5 子结构
[0067] 6 加工台
[0068] 7 上侧
[0069] 8 支座
[0070] 9 底侧或基部
[0071] 10 间隙
[0072] 11 壁
[0073] 12 侧边
[0074] 13 拱形部分
[0075] 14 上侧
[0076] 15 通道
[0077] 16 工件
[0078] 17 通路
[0079] 18 开口
[0080] 19 加工头
[0081] 20 滑架
[0082] 21 轨道
[0083] 22 基板
[0084] 23 移动
[0085] 24 轴
[0086] 25 支座
[0087] 26 连接
[0088] 27 轴螺母
[0089] 28 内部空间
[0090] 29 前壁
[0091] 30 支撑结构
[0092] 31 支撑壁
[0093] 32 屋顶状连接
[0094] 33 端面
[0095] 34 轴
[0096] 35 滑架
[0097] 36 螺纹元件
[0098] 37 垂直移动
[0099] 38 驱动器
[0100] 39 铣刀
[0101] 40 旋转轴
[0102] 41 间隙
[0103] 42 箭头
[0104] 43 箭头
[0105] 44 终端环
[0106] 45 内环
[0107] 46 突起
[0108] 47 滚动体
[0109] 48 滚动体
[0110] 49 滚动体
[0111] 50 外环
[0112] 51 上环
[0113] 52 下环
[0114] 53 径向加宽的区域
[0115] 54 驱动器
[0116] 55 电动马达
[0117] 56 板形延长部分
[0118] 57 垂直板
[0119] 58 侧面
[0120] 59 驱动轴
[0121] 60 齿轮
[0122] 61 适应性环
[0123] 62 盘形延伸部
[0124] 63 加工环
[0125] 64 内锥
[0126] 65 外锥
[0127] 66 接受器
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