用于车削加工的机床制造技术

本发明专利技术涉及一种机床（100），特别用于加工气缸盖上的阀座（102）。机床（100）具有机电一体化组件（10），该机电一体化组件具有机器主轴（12）。机床（100）包括容纳在机器主轴（12）上的组合式刀盘（18），该组合式刀盘具有基体（20）以及至少一个相对于该基体（20）可调节的、用于容纳刀具（23）的工作滑块（22）。机电一体化组件包含作用在工作滑块（22）上的调节电机（24）。机床（100）具有容纳机电一体化组件（10）的、带有活节单元（110）的支承装置（106），在该活节单元上机电一体化组件（10）至少可以围绕第一轴线（114）和不同于该第一轴线（114）的第二轴线（116）摆动。根据本发明专利技术，调节电机（24）在机电一体化组件（10）中如此定位，使调节电机（24）的重力FV至少部分补偿当机电一体化组件（10）围绕第一轴线（114）和/或第二轴线（116）枢转时由组合式刀盘（18）的重力FG产生的旋转力矩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车削加工的机床
本专利技术涉及一种用于车削加工的机床，特别是用于加工气缸盖上的阀座的机床，该机床具有机电一体化组件，该机电一体化组件具有机器主轴；该机床还具有容纳在机器主轴上的组合式刀盘，该组合式刀盘具有一个基体和至少一个相对于该基体可调节的、用于容纳刀具的工作滑块；该机床还具有作用在所述工作滑块上的调节电机以及容纳所述机电一体化组件的支承装置。
技术介绍
这种类型的机床由FR2832658A1已知。这种机床包括机电一体化组件。这种机床的机电一体化组件容纳在支承装置上。机电一体化组件包含组合式刀盘。该组合式刀盘连接在具有旋转轴线的机器主轴上。组合式刀盘构造有导向销。组合式刀盘具有可调节的、固定有切削刀具的容纳单元。为了调节容纳单元，机电一体化组件包含调节电机。机电一体化组件中的调节电机关于机器主轴的旋转轴线错位地在侧边设置在机器主轴的组合式刀盘侧的端部。调节电机和用于切削刀具的容纳单元通过行星齿轮传动装置来耦联。为了加工阀座而将组合式刀盘的导向栓引到阀孔中。然后通过驱动机器主轴而使组合式刀盘进行转动。切削刀具则围绕机器主轴的旋转轴线转动。调节电机的设置结构产生的结果是，在机床中，机电一体化组件的质量重心位于设置组合式刀盘的附近。因此需要高的力矩来调定机床中的机电一体化组件。此外，调节电机关于机器主轴的旋转轴线在侧边的设置结构产生使热不对称地进到组合式刀盘中的结果。这导致刀具调定的不准确性。
技术实现思路
由此出发，本专利技术目的在于，提供一种特别是用于再加工气缸盖上的阀座的具有机电一体化组件的机床，该机床用微小的力消耗就能够实现对机电一体化组件的调定并且保证非常高的加工准确性。所述目的通过如此的机床来实现，在该机床中支承装置包括活节单元，在该活节单元上，机电一体化组件至少可以围绕第一轴线和不同于该第一轴线的第二轴线摆动，其中，调节电机在机电一体化组件中如此定位，使调节电机的重力FV至少部分补偿当机电一体化组件围绕第一轴线和/或第二轴线枢转时由组合式刀盘的重力FG产生的旋转力矩。本专利技术的主旨在于，将具有可移位的切削刀具的机电一体化组件如此容纳在机床中的活节单元中，使机电一体化组件的质量重心接近于活节单元的旋转轴线或位于活节单元的旋转轴线上。本专利技术的另一个主旨是，将用于工作滑块的调节电机在机电一体化组件中以距组合式刀盘一定的距离设置，由此避免热不期望地从调节电机进到组合式刀盘中。有利的是，机电一体化组件具有驱动机器主轴的主轴电机，该主轴电机包括与机器主轴旋转耦联的转子。机器主轴具有空心轴几何结构。调节电机有利地具有作用在工作滑块上的转子，其中，主轴电机的转子旋转轴线和调节电机的转子旋转轴线与机器主轴的旋转轴线排成一直线。还有利的是，机器主轴以至少一个第一枢轴承和第二枢轴承支承在与主轴电机的定子不相对转动地(drehfest)连接的、优选构造为套筒的壳体中，其中，主轴电机在第一枢轴承与第二枢轴承之间作用在机器主轴上。为了使机电一体化组件沿机器主轴的旋转轴线的方向移位，壳体具有优选构造为齿杆的作用部段。为了传递能量和数据在壳体上固定有初级线圈，该初级线圈和定位在容纳部上的二级线圈构成用于能量和数据的感应传递段。通过把调节电机设置在主轴电机的背离组合式刀盘的那侧，可以实现使机电一体化组件的质量重心位于活节单元的区域中。有利的是，机器主轴构造为空心主轴，与调节电机的转子旋转耦联的驱动轴为了使工作滑块与调节电机运动耦联而穿过所述空心主轴。由此可以在小的自身重量的情况下通过机器主轴传递高的旋转力矩。在本专利技术的改进方案中，调节电机通过与驱动轴连接的传动装置而沿调节方向作用在工作滑块上。传动装置可以包括例如设置在组合式刀盘中的转换传动装置，该转换传动装置将驱动轴的旋转运动转换为工作滑块的线性运动。特别地，传动装置可以包括转换调节电机的转子的旋转运动的、优选构造为行星齿轮传动装置或谐波传动装置(harmonicdrive)的减速传动装置。该减速传动装置也可以设置在组合式刀盘里。但是也可以将所述减速传动装置定位在调节电机与驱动轴之间。有利的是，将调节电机的定子相对机器主轴固定地设置。通过在构造为空心主轴的机器主轴中设置用于功能通道的、构造为窗户状的穿孔，可以将电导线和液体管道引导向组合式刀盘。有利的是，将调节电机设置在固定在机器主轴上的容纳部上，该容纳部具有用于功能通道的回转接头，该回转接头通到优选在容纳部的壁或空隙中延伸的功能通道中。优选机电一体化组件具有至少一个用于流体的功能通道，特别是用于冷却剂的功能通道和/或用于将能量和/或数据传递到组合式刀盘中的电导线的功能通道。该功能通道可以例如构造为位置固定地安装在机电一体化组件中的管线或软管，该管线或软管通过机器主轴来运动。特别是用于将刀具位置传递到组合式刀盘中的电导线是有利的。有利的是，功能通道具有用于连接各功能通道部段的连接件。该措施能够实现机电一体化组件的模块化结构和磨损件的简单更换。驱动轴也可以构造有至少一个用于流体的功能通道，特别是用于冷却剂的功能通道和/或构造有用于传递能量和数据的电导线。为了减小惯性力矩和重力，有利的是将驱动轴设计为空心轴。活节单元有利地构造为具有球中心的球形活节，机电一体化组件可以围绕该球中心摆动。机电一体化组件中的调节电机的质量重心则设置在球中心的背离组合式刀盘的那侧。通过使所述球形活节具有容纳在气体轴承、流体静力轴承或磁力轴承中的活节体，可以使机电一体化组件无需力消耗或仅仅需要很小的力消耗就可以精确地运动。机床中的活节单元优选为具有气垫的球形活节，该球形活节适用于自动对准，如其在EP0833711B1中所描述的那样。在机床中可以设置用于夹紧和/或锁定轴承中的接头球体的装置。有利的是，活节单元在支承装置中是可水平移位的和/或可垂直移位的。为了对准机器主轴的旋转轴线，组合式刀盘包括导向销，该导向销作用为对中心栓并且与机器主轴的旋转轴线排成一直线。这使机床的机器主轴能够实现与气缸盖中的阀座上的开口的轴线或与孔的轴线的自动对准。有利的是，在机电一体化组件中设置测定机器主轴的转速的旋转编码器和/或在机电一体化组件中整合测定工作滑块的位置的位置编码器。为了容纳内燃机的气缸盖，机床包含夹紧装置。机电一体化组件优选包含旋转分配器。该旋转分配器能够实现将流体可控制地分配到不同的功能通道上。附图说明下面参照在附图中示意性示出的实施例进一步阐述本专利技术。附图中：图1示出用于再加工阀座的具有机电一体化组件的机床，该机电一体化组件包括组合式刀盘；图2示出具有组合式刀盘的机电一体化组件；和图3示出阀座上带有切削刀具的组合式刀盘。具体实施方式图1中的机床100有用于内燃机的气缸盖104的夹紧装置108。机床100包含机电一体化组件10。机电一体化组件10有一个具有切削刀具的组合式刀盘18。机电一体化组件10位于套壳111里。机电一体化组件10在套壳111中可线性运动地引导。机电一体化组件10和套壳111一起容纳在支承装置106上。支承装置106包括机架206。机架206是用于导向滑块210的支架。导向滑块210带有用于机电一体化组件10的活节单元110。活节单元110构造为气垫支承的球形活节。球形活节具有构造在导向滑块210中的接头外壳312。用于机电一体化组件10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.25 DE 102010029288.51.机床(100)，用于车削加工，该机床具有机电一体化组件(10)，该机电一体化组件具有机器主轴(12)；该机床具有容纳在所述机器主轴(12)上的组合式刀盘(18)，该组合式刀盘具有一个基体(20)以及至少一个相对于所述基体(20)可调节的、用于容纳刀具(25)的工作滑块(22)；该机床具有作用在所述工作滑块(22)上的调节电机(24)；该机床还具有容纳所述机电一体化组件(10)的支承装置(106)，其特征在于：所述支承装置(106)包括活节单元(110)，在该活节单元上所述机电一体化组件(10)至少能围绕第一轴线和不同于该第一轴线的第二轴线(116)摆动，其中，所述调节电机(24)在所述机电一体化组件(10)中如此定位，使所述调节电机(24)的重力(FV)至少部分补偿当所述机电一体化组件(10)围绕所述第一轴线和/或所述第二轴线(116)枢转时由所述组合式刀盘(18)的重力(FG)产生的旋转力矩。2.如权利要求1所述的机床，其特征在于：所述机床用于加工气缸盖(104)上的阀座(102)。3.如权利要求1所述的机床，其特征在于：所述活节单元构造为具有球中心的球形活节，所述机电一体化组件(10)能围绕该球中心摆动。4.如权利要求3所述的机床，其特征在于：所述调节电机(24)的质量重心(27)设置在所述球中心的背离所述组合式刀盘(18)的那侧。5.如权利要求3或4所述的机床，其特征在于：所述球形活节具有活节体(214)，该活节体支承在气体轴承或流体静力轴承中，或该活节体磁性支承在磁力轴承中。6.如权利要求5所述的机床，其特征在于：设置有用于夹紧和/或锁定轴承中的活节体(214)的装置。7.如权利要求1至4之任一项所述的机床，其特征在于：所述机电一体化组件(10)具有驱动所述机器主轴(12)的主轴电机(14)，该主轴电机包括与所述机器主轴(12)旋转耦联的转子(16)，其中，所述调节电机(24)具有作用在所述工作滑块(22)上的转子(26)，并且其中，所述主轴电机(14)的转子旋转轴线(30)和所述调节电机(24)的转子旋转轴线(32)与所述机器主轴(12)的旋转轴线(34)排成一直线。8.如权利要求7所述的机床，其特征在于，与机器主轴(12)旋转耦联的转子具有空心轴几何结构。9.如权利要求7所述的机床，其特征在于：所述机器主轴(12)以至少一个第一枢轴承(60)和至少一个第二枢轴承(62)支承在与所述主轴电机(14)的定子(64)不相对转动地连接的壳体(66)中，其中，所述主轴电机(14)在所述第一枢轴承(60)与所述第二枢轴承(62)之间作用在所述机器主轴(12)上。10.如权利要求9所述的机床，其特征在于，所述壳体构造为套筒。11.如权利要求9所述的机床，其特征在于：所述壳体(66)具有用于驱动单元(112)的作用部段(68)，该驱动单元用于使所述机电一体化组件(10)沿所述机器主轴(12)的旋转轴线(34)的方向移位。12.如权利要求11所述的机床，其特征在于：所述作用部段(68)构造为齿杆。13.如权利要求9至12之任一项所述的机床，其特征在于：为了传递能量和数据在所述壳体(66)上固定有初级线圈(72)，该初级线圈和二级线圈(74)构成用于能量和数据的感应传递段，该二级线圈固定在与所述机器主轴(12)固定连接的、用于所述调节电机(24)的容纳部(50)上。14.如权利要求7所述的机床，其特征在于：所述调节电机(24)设置在所述主轴电机(14)的背离所述组合式刀盘(18)的那侧。15.如权利要求7所述的机床，其特征在于：所述机器主轴构造为空心主轴，与所述调节电机(24)的转子(26)旋转耦联的、用于使所述工作滑块(22)与所述调节电机(24)运动耦联的驱动轴(28)穿过该空心主轴。16.如权利要求15所述的机床，其特征在于：所述调节电机(24)通过与所述驱动轴(28)连接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·弗罗纽斯，M·索奎特，R·穆格涅，KH·布劳恩，
申请(专利权)人：彗星集团有限公司，机械塞尔迪股份有限公司，
类型：
国别省市：