帶有用于相對于轉(zhuǎn)動軸線定心管狀工件的定心裝置的管端加工機(jī)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管端加工機(jī)床，為其關(guān)聯(lián)有至少一個定心裝置，定心裝置用于相對于管端加工機(jī)床的在機(jī)床中間伸延的轉(zhuǎn)動軸線定心或者在刀具頭旋轉(zhuǎn)的情況下靜止的或者在固定在機(jī)床卡盤中的情況下旋轉(zhuǎn)的管狀工件。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中已知這樣的機(jī)床或者管端加工機(jī)床，在其上加工管狀工件。為此，機(jī)床主軸可空心柱狀地來構(gòu)造，其中，管件穿過主軸推入到管端加工機(jī)床的加工區(qū)域中。在機(jī)床處存在卡盤，其在可實現(xiàn)切削加工的加工過程之前必須抓住且夾緊管狀工件。
[0003]然后可對管狀工件在其外圍和內(nèi)圍處以及在其端側(cè)處進(jìn)行加工，S卩，管端經(jīng)受切削加工。在這一方面一般理解為任意的轉(zhuǎn)動(Andrehung)且尤其還為引入內(nèi)螺紋和外螺紋以及倒棱。
[0004]加工例如通過將刀具引向管狀工件來實現(xiàn)，其中，多個刀具可由六角刀架來保持。在此通常可行的是，管狀工件轉(zhuǎn)動而刀具靜止；同樣地還可旋轉(zhuǎn)刀具且加工靜止的管狀工件。關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)參照文獻(xiàn)DE 10 2004 004 498 Al。
[0005]在此，在管狀工件與刀具之間的進(jìn)給運動以已知的方式進(jìn)行數(shù)字控制。為此需要在管狀工件在切削加工期間靜止的情況下首先在激活刀具進(jìn)給且可通過相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)的刀具加工管端部之前將工件帶到相對于機(jī)床的限定的位置中。當(dāng)管狀工件旋轉(zhuǎn)且靜止的刀具引向管件時，這類似地適用。
[0006]在此問題是，管狀工件的中心的夾緊時常是困難的。與轉(zhuǎn)動中心(即，機(jī)床的轉(zhuǎn)動軸線或中心)的位置偏差引起相應(yīng)的加工不準(zhǔn)確性和不能令人滿意的質(zhì)量。
[0007]為了應(yīng)對這些缺點，由DE 10 2009 053 678已知一種定心裝置，其可臨時地與管端加工機(jī)床的卡盤經(jīng)由支撐與引導(dǎo)座相連接且靠著該引導(dǎo)座來支撐。該定心裝置優(yōu)選在眼鏡狀的殼體中具有間隔開地彼此平行地伸延的兩個定心桿或引導(dǎo)桿，其在定心裝置行駛到卡盤上的情況下根據(jù)行駛路徑沉入到與其相關(guān)聯(lián)的支撐座與引導(dǎo)座中且對定心裝置精確地相對于轉(zhuǎn)動中心或者轉(zhuǎn)動中軸線且進(jìn)而精確地相對于待夾緊的管件同心地進(jìn)行定位。
[0008]然而，定心裝置連接或聯(lián)結(jié)到卡盤處或從卡盤解開或脫開引起增加的時間花費，由此在每個單個的管狀工件的加工過程中并非所期望地延長周期時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種開頭所提及的形式的管端加工機(jī)床，在其中可以快速且簡單的方式實現(xiàn)管狀工件的精確定心，然后可將管狀工件居中地且平衡地精確地夾緊在管端加工機(jī)床中。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，該目的由此實現(xiàn)，S卩，至少一個定心裝置具有朝轉(zhuǎn)動軸線敞開的夾緊殼體，其以分布在周向上的方式構(gòu)造有機(jī)械地相互依賴地自動地調(diào)整到待加工的工件的相應(yīng)的直徑上的至少三個器件以用于在外圍處接觸管狀工件且用于居中地夾緊工件。
[0011]為了加工靜止的固定的工件，為了其定心在螺紋加工的區(qū)域中，即，直接鄰近于旋轉(zhuǎn)的刀具頭，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置有定心裝置，在其中夾緊殼體可擺動運動地構(gòu)造在擺臂處且經(jīng)由其可以其敞開側(cè)擺入到管端加工機(jī)床的轉(zhuǎn)動軸線中或者可從其中擺出。為了將管狀工件定心地位置精確地夾緊在例如布置在工件傳輸路徑中的夾緊單元(其根據(jù)待輸送的工件的長度可具有彼此平行地間隔開的多個卡盤或類似物)中，在首先打開的夾緊單元中將擺臂與夾緊殼體和處在打開的位置中的夾緊器件一起擺動到在管端加工機(jī)床中靜止的管狀工件之下或之上。
[0012]緊接著，夾緊器件通過擺動夾緊殼體共同地沿徑向閉合或移入，從而精確地相對于管端加工機(jī)床的轉(zhuǎn)動中心或轉(zhuǎn)動中軸線居中地夾緊管狀工件，其中，夾緊器件在運動方面彼此依賴地耦合且以相同的角度變化安置到工件處。
[0013]當(dāng)后來機(jī)床夾緊單元的卡盤接收管件以用于緊接著的切削加工(即，平衡地夾緊且通過夾緊殼體的夾緊器件帶有精確的定心的管件定位)時，定心裝置的夾緊器件通過夾緊殼體的與夾緊過程相反的擺動沿徑向打開或者移開；擺臂與夾緊殼體然后可利用已打開的夾緊器件在較短的時間中從機(jī)床的加工區(qū)域中擺出，優(yōu)選地借助于活塞氣缸單元，且因此釋放用于利用旋轉(zhuǎn)的刀具頭加工或者切削螺紋的區(qū)域。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，用于居中地夾緊靜止的管狀工件的器件構(gòu)造為鉗狀的夾緊臂，其帶有設(shè)置在其在敞開側(cè)處自由的端部的內(nèi)面處的貼靠面。
[0015]與此相對，用于居中地夾緊且用于回轉(zhuǎn)引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)的管狀工件的器件構(gòu)造為夾緊臂，其帶有設(shè)置在其在敞開側(cè)處自由的端部處的可自由轉(zhuǎn)動的定心滾輪。在此，根據(jù)本發(fā)明的一有利的提議，夾緊殼體構(gòu)造為滾輪定心裝置且可擺動運動地布置在位置固定的基座上。使用的間隔開地彼此平行地設(shè)置的滾輪定心裝置的數(shù)量此處同樣依賴于待加工的管件的長度。
[0016]為了機(jī)械地相互依賴地調(diào)整(B卩，解開或夾緊或者閉合和打開)夾緊臂，本發(fā)明的一優(yōu)選的實施方案設(shè)置有構(gòu)造為耦合式傳動裝置的三個夾緊臂，其一方面布置在擺臂或基座的固定在殼體處的第一轉(zhuǎn)動軸和固定在殼體處的第二轉(zhuǎn)動軸(其因此是殼體點)上，其中，兩個夾緊臂支承在第一轉(zhuǎn)動軸上，且另一方面經(jīng)由轉(zhuǎn)動支承與可擺動運動的夾緊殼體相連接。
[0017]配備有夾緊殼體和設(shè)置成用于擺動夾緊殼體的活塞/氣缸單元的擺臂本身可經(jīng)由鉸接在管端加工機(jī)床的框架處的活塞/氣缸單元擺動。此外，在擺臂處根據(jù)本發(fā)明設(shè)置有可調(diào)整的止擋以用于關(guān)于管端加工機(jī)床的轉(zhuǎn)動軸線或者機(jī)床中心定位夾緊殼體。擺臂的控制以及其位置探測在管端加工機(jī)床的優(yōu)選數(shù)控系統(tǒng)中執(zhí)行。
[0018]因此等同于耦合式傳動裝置元件的三個夾緊臂在相互作用中形成夾緊鉗。在加載用于居中地夾緊的夾緊殼體氣缸的情況下，夾緊臂經(jīng)由擺臂的兩個轉(zhuǎn)動軸沿徑向靠著管狀工件安置，其中，夾緊臂圍繞兩個轉(zhuǎn)動軸發(fā)生相同大小的角度變化。在這種情況下，平行四邊形機(jī)構(gòu)(其由僅僅支承在固定在殼體處的第二轉(zhuǎn)動軸上的夾緊臂和支承在固定在殼體處的第一轉(zhuǎn)動軸上的兩個夾緊臂中的一個(下面的那個)形成)引起夾緊臂的同步的運動和相同的角度變化。通過平行四邊形的引導(dǎo)功能實現(xiàn)支承在固定在殼體處的第一轉(zhuǎn)動軸上的兩個夾緊臂中的另一(上面的)夾緊臂的相同的然而反向的角度變化。夾緊鉗閉合以用于精確地居中地將管件夾緊到機(jī)床中心上。
[0019]通過帶有平行四邊形引導(dǎo)功能的耦合式傳動裝置實現(xiàn)，在駛出氣缸的活塞桿的情況下夾緊殼體的擺動引起夾緊臂圍繞擺動臂的轉(zhuǎn)動軸朝管狀工件的方向上的旋轉(zhuǎn)運動，以及在駛?cè)牖钊麠U的情況下夾緊殼體的相反的擺動引起夾緊臂從管狀工件離開的轉(zhuǎn)動運動。
[0020]通過精確地在幾何方面設(shè)計帶有相應(yīng)的半徑和夾緊臂圍繞擺動臂的固定在殼體處的兩個轉(zhuǎn)動軸的角度分配的耦合式傳動裝置，不依賴于管件直徑隨時以很高的精度相對于管端加工機(jī)床的轉(zhuǎn)動軸線居中地夾緊管狀工件。
【附圖說明】
[0021]由本發(fā)明的權(quán)利要求和在附圖中示出的實施例的隨后的說明得出本發(fā)明的其他的細(xì)節(jié)和特征。其中:
圖1在作為用于加工管狀工件的管端加工機(jī)床的部段的透視性的視圖中顯示了靠前的機(jī)床區(qū)域，其帶有旋轉(zhuǎn)的刀具頭和相對其前置的可向內(nèi)和向外擺動的定心裝置以及緊接其后的夾緊單兀；
圖2在圖1的透視性的部分視圖中顯示了具有加工刀具的刀具頭和為了居中地夾緊管狀工件而鉗狀地布置在定心裝置的擺臂上的夾緊臂；
圖3作為細(xì)節(jié)顯示了定心裝置，其中，示出了帶有鉗狀地布置在可擺動的夾緊殼體處的夾緊臂的擺臂擺入到管端加工機(jī)床的加工線中；
圖4作為細(xì)節(jié)顯示了定心裝置，其中，示出了帶有鉗狀地布置在可擺動的夾緊殼體處的夾緊臂的擺臂從管端加工機(jī)床的加工線中擺出；
圖5作為細(xì)節(jié)顯示了帶有定心裝置的擺臂，其中，夾緊臂調(diào)整到最大可定心的管件直徑上;
圖6作為細(xì)節(jié)顯示了帶有定心裝置的擺臂，其中，夾緊臂調(diào)整到最小可定心的管件直徑上;
圖7作為示意性的細(xì)節(jié)顯示了為了在加工旋轉(zhuǎn)的管件的情況下回轉(zhuǎn)引導(dǎo)而置于未示出的管端加工機(jī)床之前和/或之后的定心裝置，其帶有具有三個夾緊臂的可擺動的夾緊殼體，該夾緊殼體構(gòu)造為L形的、布置在位置固定的基座中的支撐架，其中，在不同的進(jìn)給位置中示出了設(shè)有滾輪的夾緊臂。
【具體實施方式】
[0022]圖1顯示了管端加工機(jī)床I，其具有空心的主軸3，主軸3帶有配備有起切削加工作用的加工刀具4的刀具頭2 ;主軸3和刀具頭4圍繞相應(yīng)于機(jī)床中心的轉(zhuǎn)動軸線D旋轉(zhuǎn)。未示出的驅(qū)動器處在靠后的機(jī)床區(qū)域6中，并且在靠前的機(jī)床區(qū)域7中，為刀具頭2關(guān)聯(lián)有定心裝置8且緊接著為其關(guān)聯(lián)有夾緊單元9。夾緊單元依賴于工件5的長度具有多個卡盤9a、9b或類似物。
[0023]定心裝置8包括絞刑架狀的支架10，支架10帶有可運動地支承在其處的擺臂11。為了擺入到轉(zhuǎn)動軸線D中或者從轉(zhuǎn)動軸線D中擺出，擺臂11經(jīng)由可運動地支承的活塞/氣缸單元12與絞刑架狀的支架10相連接且可圍繞在支架10的突出的端部處的轉(zhuǎn)動點11’擺動(對此參見圖3和4)。
[0024]擺臂11具有夾緊殼體13，夾緊殼體13帶有三個布置在其中的夾緊臂14、15、16，夾緊臂14、15、16在其自由端17的內(nèi)面處構(gòu)造有限定的貼靠面18以用于接觸管狀工件5的外圍。
[0025]一方面，三個夾緊臂14、15、16設(shè)置在夾緊殼體13中的轉(zhuǎn)動支承19上，另一方面，夾緊臂中的兩個14、16支承在共同的固定在殼體處的轉(zhuǎn)動軸20上，而第三夾緊臂15支承在擺臂11的固定在殼體處的另一轉(zhuǎn)動軸21上。固定在殼體處的轉(zhuǎn)動軸20、21可通過插入到擺臂11的殼體的鉆孔中的螺栓構(gòu)造為殼體點。
[0026]帶有形成三臂式的夾緊鉗22的夾緊臂14、15、16的夾緊殼體13可經(jīng)由布置在擺臂11處的氣缸24的活塞桿23根據(jù)箭頭25 (參見圖5和6)在擺臂11中擺動。
[0027]因此，在工件5利用夾緊單元9固定或者保持到位置上之前，擺臂11經(jīng)由其固定在殼體處的兩個轉(zhuǎn)動軸20、21承載帶有三臂式的夾緊鉗22的夾緊殼體13以用于借助于定心裝置8居中地夾緊管狀工件5。
[0028]在氣缸24的活塞桿23駛出和夾緊殼體13的與此相聯(lián)系的擺動的情況下，對機(jī)械地與運動相關(guān)地彼此相聯(lián)系的夾緊臂14、15、16經(jīng)由擺臂11的轉(zhuǎn)動軸20、21強(qiáng)制地進(jìn)行調(diào)節(jié)和定位。
[0029]于是實現(xiàn)耦合式傳動裝置26，其中，可擺動的夾緊殼體13是聯(lián)結(jié)部，而與其鉸接地且固定在殼體處地