專利名稱：包括至少一個(gè)外部調(diào)節(jié)軸的刀具回轉(zhuǎn)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種刀具回轉(zhuǎn)單元，這種刀具回轉(zhuǎn)單元可以可更換的方式裝入一機(jī)床 滑座的一調(diào)換器中且包括一回轉(zhuǎn)頭，所述回轉(zhuǎn)頭安裝在一外殼中，所述回轉(zhuǎn)頭上布置有一 可驅(qū)動及可旋轉(zhuǎn)的刀座，其中，所述回轉(zhuǎn)頭在所述外殼中可繞一橫向于所述機(jī)床滑座的移 動方向定向的回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)至少100度。
背景技術(shù)：
DE 10 2004 062 138B3揭示一種同類型的可調(diào)刀具回轉(zhuǎn)單元。該刀具回轉(zhuǎn)單元自 身以可繞一 C軸回轉(zhuǎn)的方式安裝在機(jī)床的機(jī)床滑座上。刀具回轉(zhuǎn)單元外殼內(nèi)裝有可繞一 A 軸回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)頭。這兩個(gè)軸由單獨(dú)一個(gè)伺服電動機(jī)驅(qū)動。該伺服電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)一電 控傳動裝置處理后，或用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)頭回轉(zhuǎn)，或用于驅(qū)動刀具回轉(zhuǎn)單元繞C軸旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是研發(fā)一種刀具回轉(zhuǎn)單元，其至少一個(gè)可回轉(zhuǎn)的單元部件可以在不 具有自有驅(qū)動裝置的情況下以簡單的方式可靠地實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。權(quán)利要求1和9所包含的特征為該課題的解決方案。一方面，所述回轉(zhuǎn)頭可借助 一傳動裝置進(jìn)行相對于所述外殼的運(yùn)動，該傳動裝置將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為所述回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動。所述傳動裝置具有一直線滑座。當(dāng)所述外殼借助機(jī)床滑座和/或機(jī)床工作臺進(jìn)行相 對于至少一個(gè)擋塊的運(yùn)動時(shí)，所述直線滑座與該擋塊發(fā)生接觸，以此來對該直線滑座進(jìn)行 調(diào)節(jié)。替代方案是，所述直線滑座與至少一個(gè)可由電動機(jī)驅(qū)動的擋塊發(fā)生接觸，以便由該擋 塊對所述直線滑座進(jìn)行相對于位置固定的外殼的線性調(diào)節(jié)。另一方面，所述刀具回轉(zhuǎn)單元可實(shí)施兩個(gè)單獨(dú)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，即，所述外殼和所述回 轉(zhuǎn)頭均可借助一傳動裝置各自繞其回轉(zhuǎn)軸進(jìn)行運(yùn)動。所述傳動裝置分別具有一直線滑座， 這些直線滑座各與一齒輪或一滾帶輪強(qiáng)制耦合。當(dāng)所述外殼借助機(jī)床滑座和/或機(jī)床工作 臺進(jìn)行相對于至少一個(gè)擋塊的運(yùn)動時(shí)，所述直線滑座與該擋塊發(fā)生接觸，以此來對該直線 滑座進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明提供一種刀具回轉(zhuǎn)單元，其旋轉(zhuǎn)刀座可繞一或兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸進(jìn)行相對于起支 承作用的機(jī)床滑座的回轉(zhuǎn)，但無需為該刀具回轉(zhuǎn)單元設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動的自有驅(qū)動裝 置。采用對所述刀具回轉(zhuǎn)單元起支承作用的機(jī)床滑座來作為實(shí)現(xiàn)這種回轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動裝 置。為此，使相應(yīng)刀具回轉(zhuǎn)單元例如朝一固定在機(jī)床工作臺上的擋塊或分度栓支架運(yùn)動，在 第一次接觸后，通過所述刀具回轉(zhuǎn)單元的直線移動使得例如突出于該刀具回轉(zhuǎn)單元之外的 傳動部件(如直線滑座)發(fā)生相對于該刀具回轉(zhuǎn)單元的移動。所述直線滑座的這種移動在 刀具回轉(zhuǎn)單元內(nèi)部轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動并被傳遞到所述刀座上。


本發(fā)明的其他技術(shù)細(xì)節(jié)可從從屬權(quán)利要求中獲得。下面對附圖所示的實(shí)施例進(jìn)行說明。其中圖1為包括前置回轉(zhuǎn)單元和齒條支承調(diào)節(jié)裝置的刀具回轉(zhuǎn)單元；圖2為包括滾帶支承調(diào)節(jié)裝置的刀具回轉(zhuǎn)單元；圖3為滾帶傳動裝置的前視圖；圖4為滾帶傳動裝置的后視圖；圖5為包括回轉(zhuǎn)盤支承調(diào)節(jié)裝置的刀具回轉(zhuǎn)單元；圖6與圖5類似，不同之處在于回轉(zhuǎn)盤支承調(diào)節(jié)裝置已耦合；圖7與圖6類似，不同之處在于回轉(zhuǎn)頭已回轉(zhuǎn)45度；圖8與圖7類似，不同之處在于回轉(zhuǎn)盤支承調(diào)節(jié)裝置已解耦；圖9為包括滾帶支承調(diào)節(jié)裝置的前置回轉(zhuǎn)單元；圖10為圖9的截面圖；以及圖11為圖9經(jīng)放大后的局部縱向剖面圖。附圖標(biāo)記說明1 機(jī)床2機(jī)床滑座3移動方向4調(diào)換器5工作主軸8機(jī)床工作臺9軌線/圓形軌道(平坦)10刀具回轉(zhuǎn)單元11外殼/單元部件12分度銷13單元主軸18外殼隔板19中心線/C軸20齒輪系21 冠輪22組合輪23正齒輪式齒部24錐齒輪式齒部25錐齒輪/小錐齒輪30傳動裝置/齒條傳動裝置31直線滑座/齒條32 懸臂33滑座擋塊34齒輪/正齒輪/傳動輪/齒輪段38壓縮彈簧/螺旋壓縮彈簧/彈性元件40傳動裝置/滾帶傳動裝置
41直線滑座42球形頭部43滾帶軸/滾帶段/傳動輪44，45，46 03)上的固定點(diǎn)47，48，4901)上的固定點(diǎn)50回轉(zhuǎn)頭/單元部件51回轉(zhuǎn)頭軸(實(shí)體軸)52軸/A軸/中心線53回轉(zhuǎn)輪54分度槽56回轉(zhuǎn)角度57延伸位置58回轉(zhuǎn)45°時(shí)的位置59達(dá)到最大回轉(zhuǎn)角度時(shí)的位置60夾緊裝置61汽缸內(nèi)腔62 活塞63桿體/活塞桿64止動塊65 碟簧66壓縮空氣管70 刀座79中心線80支架(位置固定)/磁座81止動管(至少兩側(cè)布置)82錐形孔/缺口83止動桿/擋塊84上端面85分度栓回轉(zhuǎn)軸86分度栓導(dǎo)引裝置87 通孔88通孔凸臺89柱形凹槽90分度栓91 軸頸92 螺釘93螺旋壓縮彈簧94固定桿95 支座
96止動塊97螺旋壓縮彈簧98回轉(zhuǎn)角度99距離/半徑100刀具/鉆頭110前置回轉(zhuǎn)單元111法蘭盤112外殼蓋113外殼蓋橫向部分114滾動軸承115軸螺母116旋轉(zhuǎn)盤117齒帶輪式齒部118軸螺母119分度孔120伺服電動機(jī)(視情況配置測速發(fā)電機(jī))121傳動輸出軸122齒帶輪123 齒帶125直線滑座1 ，127較窄縱側(cè)1 端面131，132，133帶子(中間，外側(cè)，外側(cè))134滾動軸承(水平導(dǎo)引)135滾動軸承(橫向?qū)б?
具體實(shí)施例方式作為示例，圖1展示的是由機(jī)床滑座(2)、前置回轉(zhuǎn)單元(110)、刀具回轉(zhuǎn)單元(10) 和刀具(100)所組成的組合體。前置回轉(zhuǎn)單元(110)以可更換的方式布置在機(jī)床⑴的機(jī)床滑座(2)上。為此， 該前置回轉(zhuǎn)單元與機(jī)床滑座O)的下端面相連。這個(gè)端面是調(diào)換器(4)的一部分。工作主 軸(5)例如豎直突出于該端面之外。工作主軸(5)被法蘭盤(111)包圍，伺服電動機(jī)(120)固定于所述法蘭盤上，該法 蘭盤上還裝有旋轉(zhuǎn)盤(116)。旋轉(zhuǎn)盤(116)呈碗形，至少一個(gè)滾動軸承(114)通過其外圈例 如借助軸螺母(115)固定在該碗形元件中。為了能夠擰緊軸螺母(115)，法蘭盤(111)上設(shè) 有多個(gè)此處未圖示的縱縫。滾動軸承(114)的內(nèi)圈例如借助軸螺母(118)無隙布置在法蘭盤(111)上。旋轉(zhuǎn)盤(116)的中心線與工作主軸(5)的中心線重合。旋轉(zhuǎn)盤(116)的底部設(shè)有 偏心分度孔(119)。旋轉(zhuǎn)盤(116)的外壁上形成有齒帶輪式齒部(117)。
固定在法蘭盤(111)外部的伺服電動機(jī)(120)具有一傳動輸出軸(121)，一齒帶輪 (122)以抗扭轉(zhuǎn)方式布置在該傳動輸出軸上。齒帶輪(12 通過齒帶(12 與齒帶輪式齒 部(117)處于有效連接。該帶傳動裝置下方被外殼蓋(11 蓋住。刀具回轉(zhuǎn)單元(10)位于前置回轉(zhuǎn)單元(110)下方。該刀具回轉(zhuǎn)單元的單元主軸 (13)與機(jī)床⑴的工作主軸(5)耦合。外殼(11)上設(shè)有一個(gè)例如向上突起的剛性分度銷 (12)，在刀具回轉(zhuǎn)單元(10)耦合到前置回轉(zhuǎn)單元(110)上之后，該分度銷會抗扭轉(zhuǎn)地卡入 相應(yīng)的分度孔(119)。在伺服電動機(jī)(120)的驅(qū)動下，刀具回轉(zhuǎn)單元(10)通過旋轉(zhuǎn)盤(116) 幾乎可繞C軸(19)相對于機(jī)床滑座( 回轉(zhuǎn)任何一個(gè)度數(shù)，其中可用測速發(fā)電機(jī)來監(jiān)測所 述伺服電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。刀具回轉(zhuǎn)單元(10)的外殼(11)的底部設(shè)有一回轉(zhuǎn)頭(50)，該回轉(zhuǎn)頭上安裝了由 單元主軸(13)驅(qū)動的刀座(70)?；剞D(zhuǎn)頭(50)的回轉(zhuǎn)軸在此就是A軸(52)。如圖5所示，外殼(11)中設(shè)有用于驅(qū)動刀座(70)的齒輪系00)。舉例而言，該 齒輪系由冠輪(21)、組合輪02)和小錐齒輪05)構(gòu)成。冠輪安裝于單元主軸(13) 的下端。所述冠輪與組合輪(2 嚙合，該組合輪的中心線與A軸(5 重合。組合輪02) 具有正齒輪式齒部以便與冠輪嚙合。該組合輪在朝中心線(19)定向的端面上 還具有錐齒輪式齒部04)。這個(gè)錐齒輪式齒部與小錐齒輪0 嚙合，該小錐齒輪的中心 線與刀座(70)的中心線重合。小錐齒輪05)與刀座(70)抗扭轉(zhuǎn)相連。單元主軸(13)的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由這個(gè)齒輪系OO)傳遞給刀座(70)，進(jìn)而傳遞給刀具(100)如鉆頭、銑刀或圓鋸 片，該齒輪系視情況可使上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動增速或減速。在刀具回轉(zhuǎn)單元(10)工作期間，也就是在鉆孔、銑削、鋸切等過程中，回轉(zhuǎn)頭(50) 夾緊在所述外殼中。如圖9所示，外殼(11)中相應(yīng)設(shè)有夾緊裝置(60)。夾緊裝置(60)由 一止動塊(64)構(gòu)成，夾緊狀態(tài)下，該止動塊(64)在機(jī)械彈簧或彈簧系統(tǒng)的作用下壓緊在回 轉(zhuǎn)頭軸(51)或固定在該回轉(zhuǎn)頭軸上的墊圈上。舉例而言，該夾緊裝置的充氣可以采用氣動 式汽缸-活塞單元(61-63)。在本實(shí)施例中，在夾緊狀態(tài)下，止動塊(64)沿徑向抵靠在回轉(zhuǎn)頭軸(51)上。止動 塊(64)上形成有一桿體(63)，多個(gè)(例如)交替層疊的碟簧(6 堆疊布置在該桿體上。 這些碟簧(6 支承在外殼隔板(18)上。外殼隔板(18)具有一穿孔，桿體(6 經(jīng)該穿孔 伸入一汽缸內(nèi)腔(61)。在該汽缸內(nèi)腔中，桿體(6 作為活塞桿固定在活塞(6 上。給止 動塊(64)充氣時(shí)，需要通過壓縮空氣管(66)為活塞(62)的活塞桿一側(cè)加載壓縮空氣。由 此可以克服碟簧(65)的作用使止動塊(64)與回轉(zhuǎn)頭軸(51)分離。為了使各實(shí)施例中的回轉(zhuǎn)頭(50)例如在工作主軸(5)靜止的情況下進(jìn)行回轉(zhuǎn)，回 轉(zhuǎn)頭軸(51)上以抗扭轉(zhuǎn)方式布置有如圖1和圖9所示的外齒式齒輪(34)。齒輪(34)與齒 條(31)嚙合，該齒條同時(shí)又構(gòu)成一直線滑座。上述齒條傳動裝置(30)用作齒條支承調(diào)節(jié)直ο齒輪(34)和齒條(31)之間可連接至少兩個(gè)固定在一個(gè)軸上的齒輪，以便使?jié)L動 運(yùn)動增速或減速。齒條(31)平行于中心線(19)布置。該齒條上固定有一懸臂(32)，所述懸臂橫向突 出于外殼(11)之外并且在其自由端上具有一個(gè)朝下定向的球形滑座擋塊(3 。齒條(31) 的頂端受到螺旋壓縮彈簧(38)的作用，該螺旋壓縮彈簧支承在外殼(11)上。作為替代方案，也可用一拉伸彈簧將齒條(31)往下拉。也可以利用安裝在外殼(11)內(nèi)的扭轉(zhuǎn)彈簧來 使齒輪(34)順時(shí)針回轉(zhuǎn)。齒條(31)的齒部長度與回轉(zhuǎn)頭(50)的最大回轉(zhuǎn)角度(56)相配。滾動距離與回 轉(zhuǎn)角度(56)所對應(yīng)的弧長相符。如圖1所示，刀具回轉(zhuǎn)單元(10)下方設(shè)有一例如固定在機(jī)床工作臺⑶上的磁座 (80)。磁座(80)上承載有一豎直朝上定向的止動桿(8 。也可用其他剛性固定器件代替 磁座(80)來固定止動桿(83)。為了使回轉(zhuǎn)頭(50)能夠在非生產(chǎn)期間進(jìn)行回轉(zhuǎn)，需要在外殼(11)中為夾緊裝置 (60)加載壓縮空氣，參見圖9。借此使止動塊(64)與回轉(zhuǎn)頭軸(51)分離。在此情況下，回 轉(zhuǎn)頭(50)將如圖1和圖9所示在螺旋壓縮彈簧(38)的作用下沿順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)至位置 (59)。直線滑座(31)的向下運(yùn)動也可以借助氣動、液壓、電力或機(jī)電式驅(qū)動裝置而實(shí)現(xiàn)。采 用氣動式驅(qū)動裝置時(shí)可對提供給夾緊裝置(60)的壓縮空氣一并加以利用。視情況也可以 承重方式使直線滑座(31)做向下運(yùn)動。下一步是對磁座(80)和刀具回轉(zhuǎn)單元(10)進(jìn)行相對定位，使得止動桿(8 的上 端面(84)在滑座擋塊(3 下方直接與之接觸。此時(shí)，懸臂(3 處于最低位置?；剞D(zhuǎn)頭 (50)處于位置(59)。接著以計(jì)算機(jī)數(shù)控方式使機(jī)床滑座( 和機(jī)床工作臺(8)進(jìn)行相向運(yùn)動。對于回 轉(zhuǎn)頭(50)的任何一個(gè)可選角度位置，機(jī)床滑座( 和/或機(jī)床工作臺(8)都具有與之相配 的行程。如圖9所示，到達(dá)選定的角度位置后為夾緊裝置(60)排氣?；剞D(zhuǎn)頭(50)相對于 外殼(11)再度處于鎖定狀態(tài)。刀具回轉(zhuǎn)單元(10)與磁座(80)或止動桿(8 分離。為了提高回轉(zhuǎn)頭(50)回轉(zhuǎn)運(yùn)動的重復(fù)精度，可使齒輪(34)同時(shí)與兩個(gè)并排布置 的齒條(31)嚙合。沿縱向?qū)⑦@兩個(gè)齒條(31)相互彈性拉緊以消除齒側(cè)間隙。作為替代方 案，也可以使兩個(gè)相互旋轉(zhuǎn)拉緊的齒輪(34)與一個(gè)齒條(31)嚙合。為了將齒條支承調(diào)節(jié)裝置所需的驅(qū)動力降至最低，可在回轉(zhuǎn)頭(50)遠(yuǎn)離刀座 (70) 一端為回轉(zhuǎn)頭配重。根據(jù)另一實(shí)施方案，磁座(80)上設(shè)有一包括測量系統(tǒng)的直線驅(qū)動裝置，該直線驅(qū) 動裝置連接在機(jī)床控制系統(tǒng)上且以受控方式將一栓釘送出。隨后，這個(gè)栓釘通過滑座擋塊 (33)來使刀具回轉(zhuǎn)單元(10)的直線滑座(31)發(fā)生移動。根據(jù)這種實(shí)施方案的一種改進(jìn)方 案，可以用帶測速發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)式伺服電動機(jī)來代替上述直線驅(qū)動裝置。在此情況下，該伺 服電動機(jī)的輸出軸將無隙插入一個(gè)位于回轉(zhuǎn)頭(50)的回轉(zhuǎn)頭軸(51)的自由端面上的專門 的耦合槽內(nèi)，從而使回轉(zhuǎn)頭進(jìn)行針對性的回轉(zhuǎn)。圖2所示的刀具回轉(zhuǎn)單元(10)用滾帶支承調(diào)節(jié)裝置代替上述齒條支承調(diào)節(jié)裝置。 齒條傳動裝置(30)在此被一滾帶傳動裝置GO)取代。滾帶傳動裝置(40)由直線滑座(41)、(例如)三個(gè)金屬帶(131，132，133)和滾帶 軸G3)構(gòu)成，另見圖3和圖4。在滾帶軸03)上，居中布置的較寬帶子(131)固定在一點(diǎn) (44)上，該帶子沿順時(shí)針方向大約圈繞滾帶軸G3)半周并沿著直線滑座Gl)的下半部分 以與滾帶軸G3)相切的方式進(jìn)行延伸。這個(gè)帶子固定在所述直線滑座下端的點(diǎn)G7)上。 從圖4中可以看出滾帶軸上的圈繞情況。兩個(gè)外側(cè)帶子(132，13 分別固定在滾帶軸G3)上的點(diǎn)(45，46)上。這些帶子(132，133)沿逆時(shí)針方向圈繞在滾帶軸03)上且固 定在直線滑座Gl)上部的點(diǎn)(48，49)上。這三個(gè)帶子(131，132，133)均被繃緊以實(shí)現(xiàn)無 隙滾動。視情況可將(例如)固定點(diǎn)G7)以相對于直線滑座Gl)可縱向拉緊的方式進(jìn)行 布置，以確保持久無隙。中間帶子(131)的寬度在此是任何一個(gè)外側(cè)帶子(132，13 的兩倍。通常情況下， 一個(gè)滾帶傳動裝置只需要使用兩個(gè)帶子。在圖2中，滾帶軸的形式為固定在回轉(zhuǎn)頭軸(51)上的一圓盤。直線滑座的懸臂(32)承載一球形頭部(42)，該球形頭部伸入一個(gè)例如位置 固定的止動管(81)內(nèi)，以便對回轉(zhuǎn)頭(50)進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述止動管可固定在磁座(80)、位置 固定的機(jī)床外殼部件或機(jī)床工作臺(8)上。相應(yīng)的固定點(diǎn)位于機(jī)床(1)工作區(qū)的邊緣區(qū)域 內(nèi)。止動管(81)具有一錐形孔(8 或一相應(yīng)帶有傾斜平面?zhèn)缺诘娜笨?，以便至少?直線滑座的縱向上與球形頭部0 實(shí)現(xiàn)無隙接觸。采用這種止動方案后就不必再設(shè)置圖 1所示的螺旋壓縮彈簧(38)。但計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)必須記下回轉(zhuǎn)頭(50)的最后一個(gè)角度位置。圖5至圖8涉及另一種刀具回轉(zhuǎn)單元，這種刀具回轉(zhuǎn)單元可以可更換的方式裝入 機(jī)床滑座O)的調(diào)換器中且包括一回轉(zhuǎn)頭(50)，所述回轉(zhuǎn)頭安裝在一外殼(11)中，所 述回轉(zhuǎn)頭上布置有一可驅(qū)動及可旋轉(zhuǎn)的刀座(70)，其中，回轉(zhuǎn)頭(50)在外殼(11)中可繞一 個(gè)橫向于機(jī)床滑座O)的移動方向定向的軸(52)回轉(zhuǎn)至少100度?；剞D(zhuǎn)頭(50)可借助一 回轉(zhuǎn)輪(5 進(jìn)行相對于外殼(11)的運(yùn)動，其中，回轉(zhuǎn)輪(5 具有一分度槽(54)。通過回 轉(zhuǎn)輪(5 的分度槽(54)將該回轉(zhuǎn)輪插在一分度栓(90)上，以便對該回轉(zhuǎn)輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，所 述分度栓以可繞分度栓回轉(zhuǎn)軸(8 回轉(zhuǎn)的方式安裝在一位置固定的支架(80)上。在至少 兩個(gè)機(jī)床側(cè)滑座的作用下，刀具回轉(zhuǎn)單元(10)的外殼(11)沿一圓形軌道(9)繞分度栓回 轉(zhuǎn)軸(8 進(jìn)行運(yùn)動。在耦合情況下，分度槽(54)的中心線和分度栓(90)的中心線位于一個(gè)與這兩條 中心線正交的平面內(nèi)?；剞D(zhuǎn)輪(53)以抗扭轉(zhuǎn)方式布置在至少一側(cè)突出于外殼(11)之外的回轉(zhuǎn)頭軸(51) 上。例如呈錐形的分度槽(54)延伸至回轉(zhuǎn)輪(53)的中心。如圖7和圖8所示，支架(80)是個(gè)磁座，固定在機(jī)床工作臺(8)上，例如工作區(qū) 邊緣。固定桿(94)上設(shè)有一支座(95)，該支座單面裝有例如呈圓盤形的分度栓導(dǎo)引裝置 (86)。分度栓導(dǎo)引裝置(86)具有一抗扭轉(zhuǎn)軸頸(91)，該軸頸通過滑動軸承或滾動軸承安裝 在支座(％)的穿孔內(nèi)。圖8展示了一支座側(cè)摩擦止動件的剖面圖。該摩擦止動件由止動 塊(96)和螺旋壓縮彈簧(97)構(gòu)成。這個(gè)螺旋壓縮彈簧例如沿徑向?qū)⒅箘訅K(96)壓向軸 頸(91)。一旦轉(zhuǎn)矩大于2Nm，軸頸(91)就可連同分度栓導(dǎo)引裝置(86) —起在支座(95)上 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。如圖5所示，分度栓導(dǎo)引裝置(86)具有一分級通孔(87)，分度栓(90)預(yù)拉緊地 安裝在該通孔中。如圖5所示，分度栓(90)借助螺旋壓縮彈簧(93)支承在分度栓導(dǎo)引裝 置(86)的通孔凸臺(88)上。分度栓(90)由一個(gè)擰入該分度栓的螺釘(9 予以固定，該 螺釘?shù)挚吭谕?87)的背面柱形凹槽(89)中。
如圖5所示，以某種方式將刀具回轉(zhuǎn)單元(10)定位在分度栓導(dǎo)引裝置(86)前面， 使得分度槽(54)的中心線和分度栓(90)的中心線相互對準(zhǔn)。接著使刀具回轉(zhuǎn)單元(10) 沿分度栓(90)的中心線朝分度栓運(yùn)動，直至分度栓(90)無隙插入分度孔(54)中，與此同 時(shí)使A軸(52)如圖6所示與分度栓回轉(zhuǎn)軸(85)間隔一預(yù)定距離(99)。此時(shí)，螺釘(92)的 頭部不再抵靠在柱形凹槽(89)中。如圖6和圖7所示，接下來使刀具回轉(zhuǎn)單元(10)在機(jī)床側(cè)滑座的作用下沿一軌線(9)運(yùn)動，使得A軸(52)以固定距離(99)繞分度栓回轉(zhuǎn)軸(85)回轉(zhuǎn)。在此過程中，刀具回 轉(zhuǎn)單元(10)的中心線不轉(zhuǎn)動。在沿圓形軌線(9)運(yùn)動期間，作為耦合元件的分度栓(90) 迫使回轉(zhuǎn)頭(50)和分度栓導(dǎo)引裝置(86)進(jìn)行回轉(zhuǎn)。如圖8所示，在回轉(zhuǎn)頭(50)達(dá)到預(yù)定的回轉(zhuǎn)角度后，將刀具回轉(zhuǎn)單元(10)與分度 栓導(dǎo)引裝置(86)分離。在回轉(zhuǎn)頭(50)進(jìn)行下一次回轉(zhuǎn)之前，分度栓導(dǎo)引裝置(86) —直保 持在圖中所示的位置上。由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)記下分度栓(90)的所處位置及角度位置。圖9至圖11展示的是一個(gè)包括非驅(qū)動式前置回轉(zhuǎn)單元(110)的刀具回轉(zhuǎn)單元(10)。此處為圖1所示的旋轉(zhuǎn)盤(116)配備了一個(gè)上文聯(lián)系圖3和圖4加以說明的滾帶 傳動裝置。旋轉(zhuǎn)盤(116)在此用作滾帶軸，被多個(gè)帶子(131，132，13 所圈繞，大約可回轉(zhuǎn) 200至360度。這些帶子(131-133)例如由金屬制成。直線滑座(125)在例如由兩部分構(gòu)成的外殼蓋(112，113)中由滾動軸承導(dǎo)引。如 圖10和圖11所示，直線滑座(125)的較窄縱側(cè)(126，127)分別支承在兩個(gè)滾動軸承(134) 上。橫向?qū)б瑯邮峭ㄟ^兩個(gè)布置在較小的外殼蓋橫向部分(113)中的滾動軸承(135)而 實(shí)現(xiàn)。直線滑座(125)夾緊在這兩個(gè)滾動軸承和旋轉(zhuǎn)盤(116)之間且位于一個(gè)橫向于中心 線(19)的平面內(nèi)。為了使旋轉(zhuǎn)盤(116)進(jìn)行相對于法蘭盤(111)的回轉(zhuǎn)，例如借助機(jī)床滑座(2)使 前置回轉(zhuǎn)單元(110)沿直線滑座(125)的縱向進(jìn)行移動。在機(jī)床側(cè)工作區(qū)的邊緣處，直線 滑座(125)的(例如)平整端面(129)與一個(gè)例如呈球形的擋塊(8 發(fā)生接觸，該擋塊相 對于前置回轉(zhuǎn)單元(110)而言位置固定。通過使前置回轉(zhuǎn)單元(110)朝擋塊(83)運(yùn)動，直 線滑座(125)可在帶子(131-133)的作用下在旋轉(zhuǎn)盤(116)上滾動。在此過程中，旋轉(zhuǎn)盤 (116)使刀具回轉(zhuǎn)單元(10)進(jìn)行針對性的回轉(zhuǎn)。為了實(shí)現(xiàn)逆向回轉(zhuǎn)運(yùn)動，需要使機(jī)床滑座(2)進(jìn)行反向移動，以便在所述工作區(qū) 的相對邊緣區(qū)域內(nèi)使直線滑座(125)與另一擋塊接觸，并且使得直線滑座(125)在這個(gè)位 置上通過帶子的作用在旋轉(zhuǎn)盤(116)上進(jìn)行滾動。也可采用齒條傳動裝置來代替滾帶傳動裝置。除此之外也可采用圖5至圖8所示 的回轉(zhuǎn)盤支承調(diào)節(jié)裝置。圖9和圖11所示的直線滑座(125)在長度上有所縮減。
權(quán)利要求
1.一種刀具回轉(zhuǎn)單元，所述刀具回轉(zhuǎn)單元可以可更換的方式裝入一機(jī)床滑座O)的一 調(diào)換器中且包括一回轉(zhuǎn)頭(50)，所述回轉(zhuǎn)頭安裝在一外殼(11)中，所述回轉(zhuǎn)頭上布置 有一可驅(qū)動及可旋轉(zhuǎn)的刀座(70)，其中，所述回轉(zhuǎn)頭(50)在所述外殼(11)中可繞一橫向于 所述機(jī)床滑座O)的移動方向( 定向的回轉(zhuǎn)軸(5 回轉(zhuǎn)至少100度，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)頭(50)可借助于一傳動裝置(30，40)進(jìn)行相對于所述外殼(11)的運(yùn)動，所 述傳動裝置將一直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為一回轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述傳動裝置(30，40)具有一直線滑座(31，41)，當(dāng)所述外殼(11)借助所述機(jī)床滑座(2)和/或所述機(jī)床工作臺(8)進(jìn)行相對于至少 一個(gè)擋塊(83，81)的運(yùn)動時(shí)，所述直線滑座(31，41)與所述擋塊(83，81)發(fā)生接觸，以此來 對所述直線滑座進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者所述直線滑座(31，41)與至少一個(gè)可由電動機(jī)驅(qū)動的擋塊發(fā)生接觸，以便由所述擋塊 對所述直線滑座進(jìn)行相對于位置固定的外殼(11)的線性調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具回轉(zhuǎn)單元，其特征在于，所述刀具回轉(zhuǎn)單元具有一豎直定向的單元主軸(13)，所述單元主軸可抗扭轉(zhuǎn)地與所述 機(jī)床(1)的一工作主軸(5)適配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具回轉(zhuǎn)單元，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)頭(50)的回轉(zhuǎn)范圍包括一位置(57)，在所述位置上，所述刀座(70)的中心線 (79)對準(zhǔn)所述單元主軸(13)的中心線(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具回轉(zhuǎn)單元，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)頭(50)的軸(51)上裝有一傳動輪(34，43)，所述傳動輪與一直線滑座(31， 41)處于有效連接，其中，所述傳動輪(34，43)的一特定回轉(zhuǎn)角度必然對應(yīng)于所述直線滑座 (31,41)的一特定移動距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具回轉(zhuǎn)單元，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)頭(50)可被一機(jī)械夾緊裝置(60)鎖定在所述外殼(11)中，其中，可使用一 氣動、液壓、電力、機(jī)電或壓電式驅(qū)動裝置(61-63)來松開所述夾緊裝置(60)，以便實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和5所述的刀具回轉(zhuǎn)單元，其特征在于，松開所述夾緊裝置(60)后，所述直線滑座(31，41)在至少一個(gè)彈性元件(38)的作用 下、在重力作用下或者在一氣動、液壓、電力或機(jī)電式驅(qū)動裝置的作用下向下運(yùn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具回轉(zhuǎn)單元，其特征在于，所述擋塊(83，81)布置在所述機(jī)床(1)的工作區(qū)的邊緣區(qū)域內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具回轉(zhuǎn)單元，其特征在于，所述擋塊(83，81)布置在所述機(jī)床外殼上的一磁座(80)上或所述機(jī)床工作臺(8)上。
9.一種刀具回轉(zhuǎn)單元，所述刀具回轉(zhuǎn)單元可以可更換的方式裝入一機(jī)床滑座O)的一 調(diào)換器(4)中，所述調(diào)換器配有一工作主軸(5)，所述刀具回轉(zhuǎn)單元包括一外殼(11)和一安 裝在所述外殼(11)中的回轉(zhuǎn)頭(11)，所述外殼可繞所述工作主軸(5)的中心線(19)進(jìn)行 相對于所述機(jī)床滑座O)的回轉(zhuǎn)，所述回轉(zhuǎn)頭上布置有一可驅(qū)動及可旋轉(zhuǎn)的刀座(70)，其 中，所述回轉(zhuǎn)頭(50)在所述外殼(11)中可繞一橫向于所述工作滑座(5)的中心線(19)定 向的軸(52)回轉(zhuǎn)至少100度，其特征在于，所述外殼(11)和所述回轉(zhuǎn)頭(50)可各借助一傳動裝置(30，40)分別繞其回轉(zhuǎn)軸(19， 52)進(jìn)行運(yùn)動，所述傳動裝置(30，40)各具有一與一傳動輪(34，4；3)強(qiáng)制耦合的直線滑座(31，41)， 當(dāng)所述外殼(11)借助所述機(jī)床滑座(2)和/或所述機(jī)床工作臺(8)進(jìn)行相對于至少 一個(gè)擋塊(83，81)的運(yùn)動時(shí)，所述直線滑座(31，41)與所述擋塊(83，81)發(fā)生接觸，以此來 對所述直線滑座進(jìn)行調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種刀具回轉(zhuǎn)單元，其包括一安裝在一外殼(11)中的回轉(zhuǎn)頭(50)，所述回轉(zhuǎn)頭上布置有一可驅(qū)動及可旋轉(zhuǎn)的刀座(70)，其中，所述回轉(zhuǎn)頭在所述外殼中可繞一橫向于所述機(jī)床滑座的移動方向定向的回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)至少100度。所述回轉(zhuǎn)頭可借助于一傳動裝置(30，40)進(jìn)行相對于所述外殼的運(yùn)動，所述傳動裝置將一直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為一回轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。所述傳動裝置具有一直線滑座(31，41)。當(dāng)所述外殼借助所述機(jī)床滑座和/或所述機(jī)床工作臺進(jìn)行相對于至少一個(gè)擋塊(83，81)的運(yùn)動時(shí)，所述直線滑座與所述擋塊發(fā)生接觸，以此來對所述直線滑座進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明研發(fā)出一種刀具回轉(zhuǎn)單元，其至少一個(gè)可回轉(zhuǎn)的單元部件可以在不具有自有驅(qū)動裝置的情況下以簡單的方式可靠地實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。
文檔編號B23Q5/04GK102046328SQ200980119049
公開日2011年5月4日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者云特·齊默, 馬丁·齊默 申請人:云特·齊默, 馬丁·齊默