CN102896329B - 用于加工轴形工件的机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于加工轴形工件（7）的机床，包括一个具有一个带有一个垂直的前壁（3）和两个与其呈直角设置的侧壁（2、2′）的支柱（1）的床身、一个设置在前壁（3）上的工件夹持装置（8）和至少一个带有刀具（14、14′）的刀具架（10），其中所述至少一个刀具架（10）相对于床身沿竖直方向（Z轴）和沿水平方向（X轴）是可移动的，其中刀具（14、14′）在工件（7）上的咬合仅在前壁（3）之前进行，其中刀具架（10）与竖直托架（4）一起受控地可移动地在侧壁（2）上的各竖直导向装置（5）上进行引导并且在竖直托架（4）上的一个水平托架（15）上沿平行于前壁（3）的X方向在水平导轨（16）上进行引导。

Description

用于加工轴形工件的机床
技术领域
本发明涉及一种用于加工轴形工件的机床。在现有技术中已知一些此类型的机床。
背景技术
DE 20 2007 012 887 U1公开了一种用于在两侧双端面加工一个轴形工件的立式加工机床。设置两个夹紧装置，用于旋转夹紧的工件。至少一个夹紧装置构成为中心夹紧装置。不仅该夹紧装置而且两个具有刀具转塔的十字托架安装在床身的一个前竖直壁上。由此不可避免地产生从竖直的托架导向装置到夹紧装置的一个比较大的距离，因此床身变得比较宽。
发明内容
本发明的任务在于给出一种根据本发明具有紧凑的结构方式和改善的机床固定性的机床。
该任务通过按照本发明的特征解决。一种用于加工轴形工件的机床，包括一个具有一个带有一个垂直的前壁和两个与其呈直角设置的侧壁的支柱的床身、一个设置在前壁上的工件夹持装置和至少一个带有刀具的刀具架，其中所述至少一个刀具架相对于床身沿竖直方向和沿水平方向是可移动的，其中刀具在工件上的咬合仅在前壁之前进行，其中刀具架与竖直托架一起受控可移动地在侧壁上的各竖直导向装置上进行引导并且在竖直托架上的一个水平托架上沿平行于前壁的X轴方向在水平导轨上进行引导，其中前壁位于一个假想的平面“E”内，其特征在于，所述导向装置和工件夹持装置设置在平面“E”的相对置的各侧。
按照本发明，设置一个台虎钳作为工件夹持装置。
按照本发明，设置一个带有一个尾座的工件主轴作为工件夹持装置。
按照本发明，设置一个带有一个对应主轴的工件主轴作为工件夹持装置。
按照本发明，刀具架绕一个水平摆动轴可旋转地支承在水平托架上，并且刀具可设置为与对应主轴同心。
按照本发明，具有一个设置在前壁上的工件主轴和一个尾座、一个第二竖直托架和一个第二水平托架、一个具有砂轮的磨削主轴箱，其中磨削主轴箱与竖直托架一起在侧壁上的各竖直导向装置上是可移动的并且在竖直托架上的一个水平托架上沿平行于前壁的X轴方向在水平导轨上进行引导，其特征在于，设置一个具有一个夹具和一个支座的多功能单元作为刀具架。
按照本发明，为支座配置至少一个测量传感器。
按照本发明，为了校准砂轮，在多功能单元上设置一个校准单元。
按照本发明，用于加工轴形工件的的机床具有一个设置在前壁上的工件主轴和一个尾座、一个第二竖直托架和一个第二水平托架、两个具有两个砂轮的磨削主轴箱，其中各磨削主轴箱相对于床身沿竖直方向和沿水平方向是可移动的，其特征在于，磨削主轴箱与竖直托架一起在侧壁上的各竖直导向装置上是可运动的并且磨削主轴箱与竖直托架一起在侧壁上的各竖直导向装置上是可运动的，并且两个磨削主轴箱在水平托架上沿平行于前壁的X轴方向在水平导轨上进行引导。
按照本发明，用于加工轴形工件的机床具有一个Y轴，其中竖直托架构成为用于Y托架的Y导向装置作为刀架纵向托架，水平托架沿Y轴方向可移动地在Y托架上进行引导，其特征在于，Y导向装置和工件夹持装置设置在平面“E”的相对置的各侧。
附图说明
下面根据各实施例对本发明进行进一步阐述。
其中
图1一个具有刀具转塔的机床从操作侧看的视图，
图2一个具有台虎钳的双端面加工机床的视图，
图3一个具有对应主轴的机床的视图，
图3a至3c在根据图3的机床中的双端面加工的视图，
图3d一个具有Y轴的机床的视图，
图4一个磨床的视图，
图5根据图4的磨床的俯视图，
图6一个用于同步磨削的4轴磨床的视图。
具体实施方式
图1示出了机床的示意图。床身构成为具有正方形横截面、一些竖直的侧壁2、2′和一个同样竖直的前壁3的支柱1。前壁3位于一个假想的平面“E”内而侧壁2位于一个假想的平面“F”内，用于竖直托架4的导向装置5也沿竖直方向(Z轴)设置在该平面“F”内。驱动经由电机6和一个未示出的球珠丝杠实现。在竖直托架4上，水平托架15在导轨16上沿水平方向(X轴)可移动地进行引导。刀具架10绕一个水平摆动轴17可旋转地支承在水平托架上。刀具架10带有一些刀具14、14′和一个夹具11。工件夹持装置8设置在前壁3上。工件夹持装置包括在轨道19上可移动的工件主轴9和尾座22。电机6′可以使工件主轴9沿竖直方向运动。一个传送装置26将未加工的工件7传送到装载位置20并且将已加工的工件从该装载位置运走。为了装载，夹具11将工件7从装载位置取出并且将其输送给工件主轴9。具有侧壁2的平面“F”与具有侧壁3的平面“E”呈直角地设置。
根据图2的机床示出一个双端面加工机床。在此将工件7夹紧到一个台虎钳29中。与第一刀具架10点对称地在机床右侧设有一个第二刀具架10′。该第二刀具架经由在侧壁2′上的竖直托架4′在导向装置5′上沿竖直Z方向是可移动的并且经由水平托架15′沿水平X方向是可移动的。通过该点对称的设置，工件7可以在两个端面上同时进行加工。当将工件7在双端面加工机床中牢固地夹紧在台虎钳29中时，在根据图3的机床中，旋转驱动的工件可以在其侧面和在其各端部以两种固定形式进行加工。为了该目的，为工件主轴9配置一个对应主轴18。有利地，两个刀具14、14′点对称地设置。由此这两个刀具可以设置为与工件主轴9或对应主轴18同心并且同时加工两个工件。有利地，在刀具架10上设置一个后顶针28。由此，在所述加工不允许在对应主轴18中进行夹紧时，也可以对工件7进行支承。为了进行双端面加工，首先将工件7夹紧在工件主轴9上并且利用刀具14加工向下突出的端部(图3a)。随后，向下移动工件主轴9(图3b)并且将工件7移交到对应主轴18上。当工件主轴9重新到达原始位置后，刀具架10沿水平方向运动并且绕摆动轴17摆动直到将刀具14设置为与对应主轴18同心。随后，可以加工工件7的向上从对应主轴18突出的端部(图3c)。像从图3d清楚地看到的那样，有利地，在各侧壁2、2′上竖直可移动的托架可以装备有Y轴。为此竖直托架4、4′构成为刀架纵向托架。这些刀架纵向托架在背向床身那侧带有用于Y托架33的Y导向装置32。在Y托架33上，水平托架15在导轨16上沿水平方向(X轴)可移动地进行引导。刀具架10分别绕一个竖直的摆动轴17可旋转地支承在水平托架15上。由于床身构成为具有平行的各侧壁2、2′的支柱1，所以各Y导向装置和工件夹持装置8可以设置在前壁3所处的平面“E”的相对置的各侧。借助这种设置，决定性地缩短了刀具在工件上咬合和床身之间的距离。因此可以改善力线并明显提高机床固定性。
在根据图4的磨床中也像在用于双端面加工的磨床中一样，两个分别在支柱1的各侧壁2、2′上的竖直托架4、4′和水平托架15、15′沿竖直方向在导向装置5、5′是可移动的。在水平托架15′上具有砂轮25的磨削主轴箱24在导轨16上沿水平方向可横向进给到工件7。在工件7的相对置的那侧上为磨削主轴箱24配置一个多功能单元23。该多功能单元绕一个竖直的摆动轴17可旋转地支承在水平托架15上。在该多功能单元23上设置有不同的总成。为了支撑和在加工中测量工件7，设置一个自动对中心的支座21和两个测量传感器12。测量传感器12与支座21同心地设置，从而在磨削期间可以探测工件直径并同时通过支座21进行支撑。此外，利用校准元件13可以校准砂轮25。像在图1中那样，以一个夹具11实现装载和卸载。
图5示出磨床的俯视图。在支柱1的各侧壁2、2′上，竖直托架4、4′以导向靴27在导向装置5、5′上沿竖直方向可受控地运动。具有尾座23的工件夹持装置8设置在前壁3上。为了更加清晰，在此未示出工件主轴9和测量传感器12。各竖直托架4、4′在支柱1的两个侧壁2、2′上和工件夹持装置8在前壁3上的设置导致一种特别刚性的机床结构。尽管如此，该磨床仍极其紧凑并且只要求小的放置面积。此外，该磨床可灵活使用，因为利用具有不同刀具14和支座21的多功能单元23可以实施复杂的加工步骤。由于夹具11、测量传感器12和校准单元13共同地设置在一个沿两个轴方向可移动的多功能单元23中，所以总得来说只需要四个受控线性轴。为了装载和卸载，夹具11将工件7从装载位置20取出并且将其输送给工件主轴9。在此，水平托架沿导轨16移动而刀具架10绕摆动轴16摆动。
图6涉及一种用于同步磨削的四轴磨床。在此两个磨削主轴箱24、24′镜像对称设置并且两个分别在竖直托架4、4′和水平托架15、15′上沿X轴和Z轴方向是可移动的。利用这种设置可以例如磨削一个曲轴的主轴承30。同样根据往复行程方法也可以对一个中心夹紧的曲轴的连杆轴承31进行加工。
附图标记表
1 支柱
2、2′ 侧壁
3 前壁
4、4′ 竖直托架
5、5′ 导向装置
6、6′ 电机
7 工件
8 工件夹持装置
9 工件主轴
10、10′ 刀具架
11 夹具
12 测量传感器
13 校准单元
14、14′ 刀具
15、15′ 水平托架
16 导轨
17 摆动轴
18 对应主轴
19 轨道
20 装载位置
21 支座
22 尾座
23 多功能单元
24、24′ 磨削主轴箱
25、25′ 砂轮
26 传送装置
27 导向靴
28 后顶针
29 台虎钳
30 主轴承
31 连杆轴承
32 Y导向装置
33 Y托架

Claims (10)

1.用于加工轴形工件(7)的机床，包括一个具有一个支柱(1)的床身、一个工件夹持装置(8)和至少一个带有刀具(14、14′)的刀具架(10)，所述支柱带有一个垂直的前壁(3)和两个与其呈直角设置的侧壁(2、2′)，所述工件夹持装置设置在前壁(3)上，其中所述至少一个刀具架(10)相对于床身沿竖直方向(Z轴)和沿水平方向(X轴)是可移动的，其中刀具(14、14′)在工件(7)上的咬合仅在前壁(3)之前进行，其中刀具架(10)与第一竖直托架(4)一起受控可移动地在侧壁(2)上的各竖直导向装置(5)上进行引导并且在第一竖直托架(4)上的一个第一水平托架(15)上沿平行于前壁(3)的X轴方向在水平导轨(16)上进行引导，其中前壁(3)位于一个假想的平面“E”内，其特征在于，所述导向装置(5)和工件夹持装置(8)设置在平面“E”的相对置的各侧，其中，刀具架(10)绕一个水平摆动轴(17)可旋转地支承在第一水平托架(15)上，刀具架(10)带有夹具(11)，为了装载和卸载，夹具(11)将工件(7)从装载位置(20)取出并且将其输送给工件主轴(9)。
2.根据权利要求1所述的用于加工轴形工件(7)的机床，其特征在于，设置一个台虎钳(29)作为工件夹持装置(8)。
3.根据权利要求1所述的用于加工轴形工件(7)的机床，其特征在于，设置一个带有一个尾座(22)的工件主轴(9)作为工件夹持装置(8)。
4.根据权利要求1所述的用于加工轴形工件(7)的机床，其特征在于，设置一个带有一个对应主轴(18)的工件主轴(9)作为工件夹持装置(8)。
5.根据权利要求4所述的用于加工轴形工件(7)的机床，其特征在于，刀具(14′)可设置为与对应主轴(18)同心。
6.根据权利要求1所述的用于加工轴形工件(7)的机床，具有一个设置在前壁(3)上的工件主轴(9)和一个尾座(22)、一个第二竖直托架(4′)和一个第二水平托架(15′)、一个具有砂轮(25)的磨削主轴箱(24)，其中磨削主轴箱(24)与第二竖直托架(4′)一起在侧壁(2′)上的各竖直导向装置(5′)上是可移动的并且在第二竖直托架(4′)上的第二水平托架(15′)上沿平行于前壁(3)的X轴方向在水平导轨(16)上进行引导，其特征在于，设置一个具有一个夹具(11)和一个支座(21)的多功能单元(23)作为刀具架(10)。
7.根据权利要求6所述的用于加工轴形工件(7)的机床，其特征在于，为支座(21)配置至少一个测量传感器(12)。
8.根据权利要求6或7所述的用于加工轴形工件(7)的机床，其特征在于，为了校准砂轮(25)，在多功能单元(23)上设置一个校准单元(13)。
9.根据权利要求1所述的用于加工轴形工件(7)的机床，具有一个设置在前壁(3)上的工件主轴(9)和一个尾座(22)、一个第二竖直托架(4′)和一个第二水平托架(15′)、两个具有两个砂轮(25、25′)的磨削主轴箱(24、24′)，其中各磨削主轴箱(24、24′)相对于床身沿竖直方向(Z轴)和沿水平方向(X轴)是可移动的，其特征在于，磨削主轴箱(24)与第二竖直托架(4′)一起在侧壁(2′)上的各竖直导向装置(5′)上是可运动的并且磨削主轴箱(24′)与第一竖直托架(4)一起在侧壁(2)上的各竖直导向装置(5)上是可运动的，并且两个磨削主轴箱(24、24′)在第一水平托架(15)和第二水平托架(15′)上沿平行于前壁(3)的X轴方向在水平导轨(16)上进行引导。
10.根据权利要求1所述的用于加工轴形工件(7)的机床，具有一个Y轴，其中第一竖直托架(4)和第二竖直托架(4′)构成为用于Y托架(33)的Y导向装置(32)作为刀架纵向托架，第一水平托架(15)和第二水平托架(15′)沿Y轴方向可移动地在Y托架上进行引导，其特征在于，Y导向装置(32)和工件夹持装置(8)设置在平面“E”的相对置的各侧。
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