具有用于测量夹盘和工具夹具或工件夹具之间的距离的装置的夹紧装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有用于测量夹盘和工具夹具或工件夹具之间的距离的装置的夹紧装置。其中，所述夹紧装置（１）包括夹盘（２）和与夹盘（２）匹配的工具夹具或工件夹具（３），夹盘（２）具有柱（７），它具有支承面（１３），用于沿Ｘ和Ｙ方向对所述工具或工件进行定向，并且具有端面（６），用于建立垂直于所述Ｚ方向的平面，其中，用于测量夹盘（２）和工具夹具或工件夹具（３）之间的距离的装置（５）是在支承面（１３）和端面（６）上形成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于工具或工件的夹紧装置，包括夹盘和与所述夹盘匹 配的工具夹具或工件夹具，所述夹盘具有柱，该柱具有支承面，用于沿X和Y方向对所述工具或工件进行定向，并且具有端面，用于建立垂直 于Z方向的平面。
技术介绍
在机床制造中，夹紧装置被用于将工具和/或工件固定在X-Y-Z坐 标系统中的精确限定的位置。例如，所述工具是用于竖直侵蚀系统中的 电极，用于通过电火花腐蚀对工件进行机加工。在这种情况下，所述工 具，例如，电极被插入工具夹具，该夹具被匹配的夹盘接纳。在生产用 于制作注塑^t具制品时，对尺寸精度提出了高的要求，至少对所述注塑 模具的精度提出了高的要求。用于机加工过程的不同工具和工件的夹固 过程的可再现性同样对产品的尺寸精度和外观产生影响。常见的商业化 夹紧装置能获得+/-2 jum的位置精度。在EP 255 042 Bl中披露了 一种上述类型的夹紧装置。所述夹紧装 置设置了两对彼此垂直的槽和两对具有弹性唇的条。例如，所述夹紧装 置被用于夹固竖直侵蚀系统中的电极。在DE 195 28 676 C2中披露了用于测量绝对距离的装置。该装置包 括具有光导纤维的光学干涉仪，它具有两束激光作为光源，至少一束激 光的波长是可调的，具有光束分离器，光电接收器，并且具有用于评估 所述信号和用于计算精度在纳米范围内的距离的计算机。
技术实现思路
基于该现有技术，本专利技术的目的是披露一种夹紧装置，它能够精度 地和可再现地在纳米范围内夹固，并且在机加工系统中占据尽可能小的空间。该目的是通过用于工具或工件的夹紧装置实现的，该装置包括夹盘 和与所述夹盘匹配的工具夹具或工件夹具，所述夹盘具有柱，它具有用以便建立垂直于Z方向的平面，用于测量夹盘和工具夹具或工件夹具之 间的距离的装置是在所述支承面和所述端面上形成的。本专利技术的优选的做法可以从相关的权利要求中得出。所述夹紧装置的优点在于，精度在纳米范围内，在所述机加工系统 中占据尽可能小的空间。这一目的是通过以下事实实现的，即用于测量 所述距离的装置是以光学干涉仪的形式形成的。所述夹紧装置的优点还在于，除了测量绝对距离之外，还可用于测 量力，例如，扭力或振动。这一目的是通过光学干涉仪与电子评价系统 结合的事实实现的。所述夹紧装置的优点还在于，可用于测量由于温度改变造成的尺寸 变化。这一 目的是通过光学干涉仪安装在夹盘和/或工具夹具的相对的支 撑表面和/或端面上这一事实实现的。测量装置位于夹紧装置的槽或条的 相对两侧提高了测量的可靠性，并且能够校正热膨胀。本专利技术的核心构思在于在竖直侵蚀系统的夹紧装置上整合无接触 测量装置。如果所述测量装置整合在所述夹紧装置上，就可以省去被夹 固的工具或工件上的外部测量装置。通过所述电子评价系统获得的测量值可用于校正所述夹紧装置的位置。由此节省了用于夹固和松开的时 间，并大大改善了定位精度。 附图说明下面结合附图对本专利技术的实施方案进行说明，其中图l是本专利技术夹紧装置的剖视图2是图1所示夹紧装置的示意图3表示沿中线剖开的所述夹紧装置的一部分；图4表示沿中线剖开并且垂直于图3所示剖面的夹紧装置的一部分；图5是从工具夹具或工件夹具的侧面看上去的所述夹盘的透视图； 图6是从所述夹盘的侧面看上去的所述工具夹具或工件夹具的透视 图；和图7是从相对一侧看上去的所述工具夹具或工件夹具的透视图。 具体实施例方式图1是用于电侵蚀系统的夹紧装置1的剖视图。由于夹紧装置1是 沿X和Y轴方向对称形成的，图l仅示出了夹紧装置1的一半。夹紧装置1由夹盘2和匹配的工件夹具或工具夹具3组成。夹盘2沿X轴方 向和Y轴方向分别具有两个相应的柱7，它具有以90。角度排列的端面 6。图2同样是从下往上看的仰视图，即从图1所示夹紧装置1的夹盘 2的工件夹具或工具夹具3的下面看上去。可以看出在柱7之间形成了 Z形岛20。用于测量夹盘2和工具夹具3之间的距离的测量装置4在端 面6上示出，位于夹盘2的柱7的下侧。测量装置4与柱7的端面6平 齐排列。每一个测量装置4包括光学干涉仪8，它具有两个光导纤维9， 10。 一个光导纤维IO起着参考光导纤维的作用。参考光导纤维10特别 被用于测量所述工件的反射特性。在两个光导纤维9， IO之间形成了用 于漂洗介质的孔ll。所述漂洗介质可以是气体或液体，例如，空气或所 述电浸蚀系统的漂洗液。靠近光学干涉仪8安装压电元件12。压电元件12在几个孩i米的相 对小的范围内牢固地夹持和固定夹紧装置1。纳米范围内的距离测量是 由干涉仪8完成的，只有当夹紧装置1被可靠地夹固在压电元件12的 活动范围内时才能测量。压电元件12优选是以薄层箔片形式形成的， 对剪切力具有低的抗性。将具有不同或可调波长的多个激光光源与每一 个光导纤维9， IO连接。光导纤维9， IO与电子评价系统连接。所述电子评价系统此外被用 于控制各种激光的波长和脉冲时间。表面5的某些部位是在工具夹具3 与夹盘2的测量装置4相对的部位形成的，并且是作为反射表面23, 24 形成的，用于反射来自光导纤维9， IO的光线。本文所披露的装置可用 于沿Z方向对夹紧装置1进行定位，精度为几个纳米。图3是夹紧装置1沿径向方向的剖视图，即通过四个柱7中的一个。 图2表示张紧状态的夹紧装置1。图3和4表示用于沿X和/或Y轴方向 建立夹盘2的支承面13。在这里示出了其他光导纤维9，参考光导纤维 IO和用于漂洗介质的孔11,同时沿X或Y轴方向，以及沿Z轴方向示 出。用于测量距离的装置4的功能与结合图l和2所披露的装置4的功 能相同。如果将相互作用的光学干涉仪8安装在两个相对的支承面13 上，在机加工期间，夹盘2的膨胀，例如，由于温度升高导致的膨胀可 以进行测量和补偿。图3还示出了以舌形形状形成的工具夹具或工件夹 具3的弹性部位14。图5表示朝向夹盘2的夹紧装置1。图6表示匹配的工具夹具或工 件夹具3。图5表示夹盘2具有多达八个光学干涉仪8，用于沿X和Y 轴方向测量，以及四个额外的光学干涉4义8,用于沿Z轴方向测量。工 件夹具3具有八个弹性部位14，它们是以舌形形状形成的，并且与在夹 盘2上形成的锥形部位15相互作用。这使得所述工件或所述工具以力 传输的方式夹固。沿Z轴方向的运动同样是通过光学干涉仪8监测和校 正的。用于接收所述工具的中心孔21是与突出部分22—起形成的，从 而将所述工具(在这里没有示出)以卡接连接的方式固定。图6还示出 专门磨削的反射面23, 24,它们与夹盘2的光学干涉4义8相互作用。图7同样是从工件或工具夹具3的相反一侧看上去的透视图。工具 夹具3具有两个主筋25,它们是在工具夹具的下面沿X和Y轴方向形 成的，并且还有两个额外的加强筋26,它们以45。的角度分布在主筋25 之间。筋25, 26之间的扁平部位27的构造相对较薄，主筋25被设计 成比加强筋26厚。结果，工具夹具3沿Z方向的弹性比沿其他方向的 弹性大。本文所披露的夹紧装置1可以在夹固之后在X-Y-Z坐标系统中定 位，使测量精度在纳米范围内，并且进行连续固定。例如，有关所述精 确定位的信息被用于计算在机加工期间作用在所述工件或所述工具上 的力。所述信息还可用于补偿在机加工期间发生的振动和/或用于监测所 述工具的磨损。通过沿X, Y和Z轴方向的位置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于工具或工件的夹紧装置（１），包括夹盘（２）和与夹盘（２）匹配的工具夹具或工件夹具（３），夹盘（２）具有柱（７），它具有支承面（１３），用于沿Ｘ和Ｙ方向对所述工具或工件进行定向，并且具有端面（６），用于建立垂直于Ｚ方向的平面，其特征在于用于测量夹盘（２）和工具夹具或工件夹具（３）之间的距离的装置（４）是在支承面（１３）和端面（６）上形成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H达尔奎斯特，
申请(专利权)人：系统三R国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]