刀具磨削机的主轴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种刀具磨削机的主轴。当工件紧贴在至少一个、优选两个静止的支撑元件处，并且固定在主轴的夹头内时，能够特别精准地完成对圆柱形的、要通过磨削进行加工的工件的定位，该主轴的夹头能够平衡摆动同时允许主轴轴线向工件的纵轴径向推移。

【技术实现步骤摘要】
刀具磨削机的主轴
本技术涉及一种刀具磨削机，特别是一种用于刀具磨削机的夹头的主轴。
技术介绍
刀具磨削机一般都有夹头，用于夹紧后来的刀具的至少基本上为圆柱形的工件。这种通过磨削制造而成的刀具的典型例子有钻头和铣刀。 为了全方位地加工工件，要在加工期间围绕着圆柱体轴线旋转工件。理想的是，这里的工件的旋转轴线和纵轴在数学意义上是相同的。然而在实际中由于各种原因存在公差。例如，在夹紧工件时的重复精度是有限的。还有主轴的轴承公差和作用于工件的加工力也会减少成品刀具的精密度。然而，钻头或铣刀的精密度要求在几微米的范围内。因此，工件大部分都支撑在一个或多个固定中心架上，从而避免工件在加工期间偏移。 在EP1419852A1中描述了一种具有用于夹头的主轴的刀具磨削机。夹头坐落在主轴的头端部上，该头端部相对于轴承座能够由两个流体静力轴承旋转地支承。工件由夹头固定，并且还额外地通过作为静止支架的固定中心架支撑住。流体静力轴承取代否则常用的球轴承。朝向工件的流体静力轴承允许存在比背向工件的流体静力轴承更大的径向间隙，由此要避免过渡约束的支承效果，并且要补偿在环绕时的不准确性。要通过流体静力轴承中的相应高的压力避免主轴的侧向偏移。 在DElO 2005 007 038A1中描述了一种用于刀具磨削机的工件主轴箱。该工件主轴箱如通常那样具有带夹头的主轴，用于容纳工件。为了平衡夹紧时的不准确性，在每个夹紧过程之后都要测量并且校准工件的所谓的偏心率。为了进行校准，主轴有一个可释放的定向接口(Ausrichtschnittstelle)，它能够以电动机调节夹头的朝向，并且因此能够让工件的朝向与主轴轴线形成直角。
技术实现思路
本技术的基本任务是，提供一种刀具机，它能够相对于现有技术提高加工的精密度并且简化操作。 本技术基于以下认识，S卩，最好通过一个或者优选地通过两个固定中心架完成对工件的精密的引导。但是在将工件夹入夹头时的重复精度不如由固定中心架进行的工件的引导，所以存在的危险是，主轴和/或工件在自身围绕着它们的纵轴旋转时预张紧，这有损精密度。在现有技术中建议的流体静力主轴支承系统无法让人信服，因为或者为了平衡摆动运动将轴承设置成柔软的，或者却为了承受径向的加工力而设置成刚性的。无法解决在设置轴承压力时的这种目标的冲突。 本技术的核心是一种具有轴承的主轴，该轴承能够平衡摆动运动和/或补偿后方的主轴部段(也就是驱动轴)和固定在主轴的夹头中的工件的纵轴之间的径向错位。 如通常的那样，主轴有前方的部段，该部段称为主轴头并且如通常的那样能够固定用于工件的夹头。相应的夹头固定件例如可以插入主轴头的轴向凹进部内。作为代替，夹头固定件可以是主轴头的组成部分。主轴头的纵轴至少差不多相当于夹头的纵轴，并且也称为第一轴线。此外，主轴还有后方的主轴部段，该部段位于第一轴线的延长线上。后方的主轴部段是主轴头的驱动轴并且具有第二纵轴。后方的主轴部段能够像通常的那样由刀具机的轴承座或主轴箱容纳并驱动。在后方的主轴部段上可以连接其他的主轴部段。在主轴头和后方的主轴部段(也就是驱动轴)之间有至少一个轴承，该轴承允许第一轴线相对于第二轴线的倾斜和/或(优选的是并且)第一轴线相对于第二轴线的径向推移。倾斜在这里是指两个轴线在两个相互线性无关的方向上偏转，使得能够在主轴头和后方的主轴部段之间进行摆动运动。优选地，该轴承在第一或第二轴线的轴向上在主轴头和后方的主轴部段之间传递压力和/或牵拉力。为了将转矩从驱动轴传递到主轴头上，轴承或者是抗扭的或者由抗扭的联轴器搭接。 第一和第二轴线在实际中极其靠近，并且也只会最小程度地相互倾斜。常见的径向错位在百分之几毫米的大小等级内(相当于几百至10 μπι)。倾斜度通常在百分之几度的大小等级内。轴承优选地应该允许几毫米的径向错位和几度的倾斜，另外也因为能够手动检查轴承的移动性。 下面不区分联轴器是否是轴承的一部分，因为是否在轴承中集成了相应的联轴器或者是否将联轴器视为附加的组件，这在功能上没有任何区别。在本申请的范围内，轴承理解为允许主轴头相对于后方的主轴部段受限地运动的组件的总和。联轴器理解为允许在主轴头和后方的主轴部段之间传递转矩的组件的总和。通过这种界定也可以明白，(旋转的)联轴器严格来说总是轴承的一部分，因为它优选地禁止主轴头和后方的主轴部段之间发生旋转运动，并且因此局限这种运动。 具有前述的主轴的刀具机允许通过可固定的支撑元件(例如固定中心架)将工件支撑和/或固定在两个位置上，例如通过一个或多个压紧销(此时应该仍然能够围绕着纵轴旋转)。因此，棒形的工件的方位和位置仅由进行支撑的并且至少在径向上承受加工力的静止的支撑元件确定。特别是能够由此可靠地承受住在径向上作用于棒形的工件的加工力，而不会严重地改变工件的位置和方位。由于在夹头中夹入工件而产生的可能的不准确性通过主轴头和后方的主轴部段之间的轴承得到补偿，由此提高精密度。在轴向上作用于工件的加工力也能够向转矩一样通过轴承从主轴头传输给后方的主轴部段，并且例如通过主轴箱导入刀具机的结构内。在需要加工一系列相同的工件中的新工件时，就不必改变支撑元件的储备设置。只有当为了新的系列，也就是当需要加工其他尺寸的工件时，才需要为这个新的系列一次性设置支撑元件。因此，主轴头和驱动轴之间的轴承结构相对于刚性的主轴具有三个优点:不仅提高工件的定位精度，而且此外还缩短了装备时间。此外还能够比较简单地将驱动轴支承到刀具机上，因为不再需要昂贵的精密轴承结构。然而，当驱动轴的轴承结构的精密度相对于轴承座减少时，就必须在第一次校准或调节工件或校准心轴时相应地移动中心固定架。因此通常更简单的是，驱动轴的轴承结构的精密度相对于轴承座不减少。这就能够定位工件或校准心轴(也就是“校准”)并且紧接着将固定中心架贴靠到工件或校准心轴上。 优选地，主轴具有定心装置，用于相互定心主轴头和后方的主轴部段。“定心”这个概念是说，如下地相互对准主轴头和后方的主轴部段的朝向，即，使第一轴线和第二轴线优选地至少在大约平齐的或者至少在规定的水平位置上相互定心。优选地，定心装置允许主轴头在限定的位置上相对于后方的主轴部段锁止，并且能够再次取消锁止。 为此，主轴头和轴体例如可以分别具有相互对置的定心面，在定心面之间能够在至少一个第一位置和至少一个第二位置之间移动至少一个定心滑动器。在第一位置上时，定心面通过该滑动器彼此预张紧，由此由定心滑动器锁止地搭接轴承，并且由此使主轴头和后方的部段彼此定心。在第二位置上时，取消锁止。定心滑动器例如可以具有变细的区域和加粗的区域，其中，为了定心将加粗的区域推入定心面之间的空隙内，从而使定心面彼此之间预张紧。定心滑动器例如可以是能够在主轴头的轴向的定心榫头和后方的主轴部段的定心插口之间轴向推移的环形体或环形区段。当然，也可以将定心插口布置在主轴头上并且将定心榫头布置在后方的主轴部段上。 定心装置允许在更换工件时将工件精确地安插在主轴头上，并且特别是为此使用一种自动装载装置，例如机械夹持手，例如由DElO 2011 052976中公知的那样，同时不必设置用于主轴头的位置检测。一旦结束对工件的加工，就借助定心装置朝后方的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刀具磨削机的主轴(1)，具有：‑至少一个具有第一纵轴的、用于容纳夹紧装置(42)的主轴头(10)，以及‑至少一个具有第二纵轴的、用于容纳在轴承座内作为驱动轴(20)的、后方的主轴部段(20)，其特征在于，至少一个轴承布置在所述主轴头(10)和后方的所述主轴部段(20)之间用于使所述主轴头和后方的所述主轴部段连接，其中，所述轴承允许所述第一纵轴相对于所述第二纵轴倾斜和/或径向推移，并且压力和/或牵拉力沿纵向从所述主轴头(10)传递到轴上，并且所述轴承为了在后方的所述主轴部段(20)和所述主轴头(10)之间传递转矩而由至少一个联轴器(51，52)搭接。

【技术特征摘要】
2013.10.21 DE 102013111599.31.一种刀具磨削机的主轴(I)，具有: -至少一个具有第一纵轴的、用于容纳夹紧装置(42)的主轴头(10)，以及 -至少一个具有第二纵轴的、用于容纳在轴承座内作为驱动轴(20)的、后方的主轴部段(20)， 其特征在于， 至少一个轴承布置在所述主轴头(10)和后方的所述主轴部段(20)之间用于使所述主轴头和后方的所述主轴部段连接，其中，所述轴承允许所述第一纵轴相对于所述第二纵轴倾斜和/或径向推移，并且压力和/或牵拉力沿纵向从所述主轴头(10)传递到轴上，并且所述轴承为了在后方的所述主轴部段(20)和所述主轴头(10)之间传递转矩而由至少一个联轴器(51，52)搭接。2.根据权利要求1所述的主轴(I)，其特征在于，所述主轴头(10)和后方的所述主轴部段(20)具有分别相互对置的定心面(45，141)，在所述定心面之间，逐渐变细的定心滑动器(43)能够在至少一个第一位置和至少一个第二位置之间移动，其中，在第一位置上时，所述轴承被锁止地搭接，由此使所述主轴头(10)和后方的所述主轴部段彼此定心。3.根据权利要求1所述的主轴(I)，其特征在于，所述轴承具有第一子轴承和/或第二子轴承，其中，所述第一子轴承具有两个互补的、带有球面区段形的支承面(13，33)的第一轴承座，并且所述第二子轴承具有两个互补的、带有平坦的支承面(24，34)的第二轴承座，所述平坦的支承面的表面法线与第一轴线或第二轴线平行。4.根据权利要求2所述的主轴(I)，其特征在于，所述轴承具有第一子轴承和/或第二子轴承，其中，所述第一子轴承具有两个互补的、带有球面区段形的支承面(13，33)的第一轴承座，并且所述第二子轴承具有两个互补的、带有平坦的支承面(24，34)的第二轴承座，所述平坦的支承面的表面法线与第一轴线或第二轴线平行。5.根据权利要求1所述的主轴(I)，其特征在于，所述轴承具有第一子轴承和/或第二子轴承，其中，所述第一子轴承具有两个互补的、带有第一圆柱套面区段形的支承面(13，33)的第一轴承座，并且所述第二子轴承具有两个互补的...

【专利技术属性】
技术研发人员：京特·斯特拉瑟，阿道弗·福伊希蒂贝尔，赖因哈德·恩德雷斯，
申请(专利权)人：精密机械迈克戴克有限及两合公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE