高精度铣头、具有铣头的铣床和用于高精度定位铣头的方法

文档序号:1853450 发布日期:2021-11-19 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 高精度铣头、具有铣头的铣床和用于高精度定位铣头的方法 (High-precision milling head, milling machine with a milling head and method for positioning a milling head with high precision ) 是由 亚历山大·维尔纳 罗宾·艾格特迈尔 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于机床(3)尤其是铣床的铣头,其具有中央部(5)和刀具部(4),其中,中央部(5)通过第一离合器(12)联接至刀具部(4),其中,第一离合器(12)包括第一上环(13)、第一下环(14)和第一中间环(15),其中,在第一上环(13)和第一下环(14)之间设置第一中间环(15),其中,在第一工作位置(16),第一离合器(12)被接合,从而在第一工作位置(16),在中央部(5)和刀具部(4)之间建立抗转动联接,其中,在第一接合位置(17),第一离合器(12)分离,从而在第一接合位置(17),该中央部(5)能够相对于刀具部(4)旋转,其中,在第一接合位置(17),第一上环(13)可被第一马达(6)驱动旋转,并且其中,在第一接合位置(17),第一中间环(15)可被第二马达(18)驱动旋转。(The invention relates to a milling head for a machine tool (3), in particular a milling machine, having a central part (5) and a cutter part (4), wherein the central part (5) is coupled to the cutter part (4) by means of a first clutch (12), wherein the first clutch (12) comprises a first upper ring (13), a first lower ring (14) and a first intermediate ring (15), wherein the first intermediate ring (15) is arranged between the first upper ring (13) and the first lower ring (14), wherein in a first operating position (16) the first clutch (12) is engaged, such that in the first operating position (16) a rotation-resistant coupling is established between the central part (5) and the cutter part (4), wherein in the first engaging position (17) the first clutch (12) is disengaged, such that in the first engaging position (17) the central part (5) is rotatable relative to the cutter part (4), wherein, in the first engagement position (17), the first upper ring (13) is drivable in rotation by the first motor (6), and wherein, in the first engagement position (17), the first intermediate ring (15) is drivable in rotation by the second motor (18).)

高精度铣头、具有铣头的铣床和用于高精度定位铣头的方法

技术领域

本发明涉及一种用于机床尤其铣床的铣头、一种具有铣头的铣床和一种用于定位铣头的方法。

背景技术

在现有技术中,能够以多种可调节的角位相互固定连接且能够例如在铣削过程中传递大的力和/或力矩的两个可彼此相对转动的部件大多通过呈所谓的端面齿圈(Hirthverzahnung)形式的离合器相互联接。呈端面齿圈形式的离合器的特点是设有上环和下环。在上环和下环之间设有中间环,其中,第一中间环以齿数为O1的齿通过第一上齿结构与第一上环啮合,并且其中,第一中间环以齿数为U1的齿通过第一下齿结构与第一下环啮合,并且其中,所述上齿结构的齿间角和下齿结构的齿间角之差、即360°/O1–360°/U1产生分度。有利地,第一上齿结构的齿数O1不同于下齿结构的齿数U1。

在第一工作位置,第一离合器被接合,并且第一中间环尤其抗转动地联接到第一下环且特别是抗转动地联接到第一上环,从而在第一工作位置,在这两个部件之间建立抗转动联接。

为了能够设定所述部件彼此相对的期望位置,在第一步骤中,第一上环通常与第一中间环分离,使得第一上环可相对于第一中间环旋转到期望位置。然后将第一中间环与第一个上环相联接,同时将第一中间环与第一下环分离,从而在第二步骤中,第一中间环可相对于第一下环被旋转到期望位置。然后,再次完全接合该离合器,即,将其置入第一接合位置。

这种做法的优点是离合器的结构比较简单。然而,特别是在相对较大较重的刀具情况下,在接合和分离过程中作用于离合器的力和/或力矩以及尤其在分离状态下的作用于整个铣头的力和/或力矩是很大的。因此必须在铣头中设置很大的轴承,或者大的力和力矩会导致定位不准确。这又会不利地影响铣头的使用寿命。此外,回转时间很长,这又增加了铣削时间。

发明内容

因此,本发明的任务是提供一种用于机床的铣头,其可高精度定位且具有长的使用寿命并且尤其具有短暂的回转时间。

因此,本发明的任务是提供一种具有机床用铣头的铣床,该铣头可被高精度定位并具有长使用寿命并且特别是具有短暂的回转时间。

本发明的其它任务是提供一种用于定位机床用铣头的方法,借此可以高精度地进行定位并获得长久的铣头使用寿命,并且尤其借此可以实现短暂的回转时间。

该任务利用根据权利要求1的铣头和/或根据权利要求13的铣床来完成。

关于方法而言,该任务利用根据权利要求14的方法来完成。

根据本发明,用于机床尤其是铣床的铣头包括中央部和刀具部,其中,该中央部通过第一离合器联接到该刀具部。第一离合器包括第一上环、第一下环和第一中间环,其中,第一上环尤其抗转动地联接到刀具部或中央部、优选是刀具部,其中,第一下环特别是抗转动地联接到中央部或连接到刀具部、优选是中央部,并且其中,第一中间环布置在第一上环和第一下环之间。在第一工作位置,第一离合器被接合,并且第一中间环尤其抗转动地联接到第一下环且尤其抗转动地联接到第一上环,从而在第一工作位置,在中央部和刀具部之间建立尤其抗转动的联接。在第一接合位置,第一离合器被分离,从而第一中间环可相对于第一下环旋转且可相对于第一上环旋转。在第一接合位置,该中央部因此可以相对于刀具部旋转。在第一接合位置,该中央部或第一上环可被第一马达驱动旋转。在第一接合位置,第一中间环可被第二马达驱动旋转。

借助于该装置,不必再抬升铣头的前部、即特别是刀具部,因此尽管在分离状态下有大的力和/或力矩,但仍可以确保长久的铣头使用寿命并实现短暂的回转时间。回转时间尤其也借助可彼此独立驱动所述环的两个马达而缩短。有利地,在接合和分离状态下的刀具部位置是彼此相同的,尤其自然是在不考虑刀具部的可能旋转情况下。特别是,刀具部在接合和分离状态下均不受平移运动所影响。在接合和分离状态下的中央部位置有利地保持彼此相同,特别是在不考虑中央部的可能旋转情况下。尤其是,在接合和分离状态下的中央部均不受平移运动所影响。有利地,在接合和分离状态下的连接部位置保持彼此相同,特别是在不考虑连接部的可能旋转情况下。特别是,连接部在接合和分离状态下始终不受平移以及还有回转和/或旋转运动所影响。可能有利的是,在该实施例中的中央部和/或连接部经历从接合状态到分离状态的平移运动。在这里应该注意,“第一”轴和“第二”轴应被理解为在此也包含A轴和/或C轴。

有利地,第一马达是铣刀轴的主驱动装置。因此在接合状态下,第一马达尤其驱动通过法兰联接在铣头上的刀具,并且在分离状态下,第一马达驱动刀具部(第一离合器)和/或中央部(第二离合器)以调整端面齿圈。有利地,第一马达布置在机床内。优选地,第一马达布置在铣头之外。有利地,第二马达布置在铣削头内,特别是在中央部和/或连接部内。

优选地,第一马达的旋转轴线与第二马达的旋转轴线成约45°角。其它角度可能是有利的。尤其采用蜗轮蜗杆传动机构。优选在另一变型中,尤其是在第一工作位置、但也有利地在第一接合位置,第一马达的旋转轴线大致平行于第二马达的旋转轴线延伸,在这里,可能尤其需要传动机构,例如45°传动机构。第一马达优选是主轴马达。但也可能有利的是第一马达与主轴马达分开构成。在这种情况下,第一马达尤其可以设置在铣头内或铣床内,有利地在铣头内,特别是在连接部或中央部内。

第三马达优选可以与第一马达是共同的。这尤其减轻重量并减小复杂性。在正交铣削头的情况下,第三马达优选与第一马达是共同的。特别有利的是第三马达与第一马达是彼此不同的,特别是不共用的。在第三马达和第一马达彼此不同的情况下,可同时进行绕A轴和绕C轴的调整。而在第三马达和第一马达彼此相同的情况下,则应当依次进行A轴和C轴的旋转。

有利地,与第一工作位置相比,在第一接合位置的第一中间环位置以平行于中央部的第一旋转轴线的方式移位,特别是移位约3毫米。可能有利的是所述移位是在1至10毫米之间范围内、特别有利地在2至6毫米之间范围内、非常特别有利地在2.5至4毫米之间的范围内进行的。因此只进行较小的移位,这又缩短了在分离状态下的时间,并且这也减轻了力和/或特别是力矩的作用。因此也理想地充分利用了安装空间,使得铣头具有紧凑结构。

有利地,在第一接合位置和第一工作位置的刀具部位置是彼此相同的。因此不再需要提升铣头的前部、尤其是刀具部,从而尽管在分离状态下的力和/或力矩很大,但也能确保铣头具有长的使用寿命。

第一活塞优选将第一中间环从第一工作位置移向第一接合位置。

有利地,铣头是45°铣头。有利地,该中央部的旋转轴线和该刀具部的旋转轴线相互成45°角。

该铣头优选包括该连接部,其中,该连接部通过第二离合器联接到中央部。特别有利地,铣床包括该连接部,其中,该连接部通过第二离合器联接到中央部。可能有利的是该中央部包括套筒,并且尤其该套筒以抗转动的方式联接到中央部。该套筒允许中央部以转动轴承形式相对于连接部转动且进而允许铣头相对于铣床转动。第二离合器优选包括第二上环、第二下环和第二中间环。优选地,第二上环特别是以抗转动的方式联接到该连接部。第二下环优选尤其以抗转动的方式联接到中央部。第二中间环优选布置在第二上环和第二下环之间。优选地,在第二工作位置,第二离合器被接合,并且第二中间环尤其以抗转动的方式联接到第二下环且尤其以抗转动的方式联接到第二上环,从而在第二工作位置,在中央部和连接部之间建立尤其抗转动的联接。优选地,在第二接合位置,第二离合器被分离,并且第二中间环尤其能够相对于第二下环旋转且能够相对于第二上环旋转,从而在第二接合位置,该连接部能够相对于该中央部旋转。“中央部相对于连接部”是指这两个部分被彼此相对调整。因此这也是指该连接部可相对于中央部被调整。优选地,在第二接合位置,第二上环可被第三马达驱动旋转。优选地,在第二接合位置,该中间环可被第四马达驱动旋转。

借助该装置,第二上环和第二中间环可被同时定位,使得分离状态极其短暂。这又延长了铣头的使用寿命,因为施加的力和/或力矩仅短暂作用。此外,回转时间缩短且进而工件的铣削时间或加工时间缩短。

第三马达的旋转轴线优选大致平行于第四马达的旋转轴线延伸,特别是在第二工作位置。因此可以获得紧凑的结构,尤其是可省掉传动机构、尤其是圆锥齿轮传动机构。可能有利的是,规定了在旋转轴线之间的角度。特别是设置蜗轮蜗杆传动机构。第三马达优选设置在机床内。第四马达优选设置在机床内。第三马达优选布置在铣头之外。第四马达优选布置在铣头之外。在另一个实施例中可能有利的是在铣头内布置第三马达和/或第四马达。

有利地,与第二工作位置相比,在第二接合位置的第二下环位置以平行于连接部的纵轴线且尤其是旋转轴线、尤其是平行于中央部的旋转轴线的方式移位,尤其移位了约6毫米。可能有利的是,所述移位是在1至15毫米之间范围内、特别有利地在3至10毫米之间范围内、非常特别有利地在4至8毫米之间范围内进行的。有利地,与第二工作位置相比,在第二接合位置的第二中间环位置以平行于连接部的纵轴线且尤其是旋转轴线、尤其是平行于中央部的旋转轴线的方式移位,特别是移位了约3毫米。可能有利的是所述移位是在1至10毫米之间范围内、特别有利地在2至6毫米之间范围内、非常特别有利地在2.5至4毫米之间范围内进行的。因此仅进行比较小的移位,这又缩短了在分离状态下的时间,这也减轻了力和/或特别是力矩的作用。

有利地,弹簧使第二中间环从第二工作位置移向第二接合位置。因此可以省掉另一个主动驱动装置,例如像电动、气动、液压驱动装置等。可能有利的是第二中间环可通过电动、气动、液压驱动装置等来移动。

根据本发明,铣床包括根据权利要求1至12之一所述的铣头。

铣床优选包括该连接部。但也可能是有利的是铣头包括该连接部。

根据本发明,提供一种用于定位根据权利要求1至12之一的铣头的方法,其包括至少一个且优选是多个方法步骤。优选地,在第一接合位置,第一上环被第一马达驱动旋转,而第一中间环被第二马达驱动旋转,特别是被同时驱动旋转。优选地,在第二接合位置,第二上环被第三马达驱动旋转并且第二中间环被第四马达驱动旋转,特别是被同时驱动旋转。第一和第二接合位置优选同时发生。有利地,第一上环、第一中间环、第二上环和第二中间环可被同时旋转。因此,尤其所有四个马达同时旋转。因此可以非常快速地进行定位。在分离状态下,力和力矩的作用非常短暂,这使得铣头的使用寿命很长。

有利地,在第一接合位置,第一上环和第一中间环在相反的旋转方向上被调整。有利地,在第二接合位置,第二上环和第二中间环在相反的旋转方向上被调整。因此与所述环在相同方向上旋转相比,通常更快速地到达所述环的理想位置。显然可能有利的是这些环在相同的方向上旋转。

显然,上述及以下还将说明的特征不仅可用在各自所给出的组合中,也可用在其它组合中或单独使用,而没有超出本发明的范围。

附图说明

以下,结合附图来描述本发明的有利实施例,其中:

图1示出铣头的立体图,

图2示出铣头的另一立体图,

图3示出铣头连同铣床局部的立体图,

图4示出处于第一位置的铣头的侧视图,

图5示出铣头的前视图,

图6示出处于第二位置的铣头的侧视图,

图7示出铣头的截面图,

图8示出铣头连同铣床局部的截面图,

图9示出相比于图7被放大的铣头截面图,

图10示出在夹紧状态下的图9所示区域“Z”的截面图,

图11示出在松开状态下的图9所示区域“Z”的截面图,

图12示出在夹紧状态下的图9所示区域“Y”的截面图,

图13示出在松开状态下的图9所示区域“Y”的截面图。

具体实施方式

在实施例中,图1和图2示出铣头1。在本实施例中,铣头1为45°万向铣头。铣头1可以通过图3和图7所示的连接部2与图3所示的呈铣床形式的机床3相连接。在实施例中,机床3包括连接部2。在另一实施例中有利的是,铣头1包括连接部2。在实施例中,机床3包括连接部2,其中,在铣头1上设有套筒200。套筒200可联接到连接部2。套筒200允许铣头1以可相对于机床3旋转的方式安装。图3仅示出机床3的一小部分或局部。

铣头1包括刀具部4。附图未示出的刀具如铣刀等可被连接到刀具部4。如有必要,可能需要利用刀夹来将刀具连接到铣头1的刀具部4。铣头1包括中央部5。中央部5包括套筒200,套筒尤其被固定连接到中央部5。中央部5将连接部2连接到刀具部4。中央部5可相对于连接部2回转或旋转。刀具部4可以相对于中央部5旋转或回转。借助于这种可旋转性或可回转性可实现刀具在铣床3中的不同位置,从而可以铣削复杂的三维几何形状或工件。以下将进一步详细解释可旋转性机理。

为了驱动刀具,需要将动力从铣床3经由铣头1传递到刀具。图3示出布置在铣床3内的主驱动装置6。主驱动装置6通过主驱动轴7将驱动力或驱动力矩传递至铣头1。在铣头1内,驱动力或驱动力矩通过如图7所示的第三轴10、第四轴11、第一轴8和第二轴9被传递到刀具。第三轴8在工作状态下与主驱动轴7相连。刀具与第二轴9的输出端有效连接。在实施例中,第一轴8和第四轴11是共同的。第一轴8有利地联接到第二轴9。尤其可能有利的是在第一轴和第二轴之间设置传动机构、尤其是齿轮传动机构且特别是圆锥齿轮传动机构。可能有利的是,该传动机构是减速器,或者该传动机构是减速器和圆锥齿轮传动机构。可能有利的是该传动机构是传动比为1:1的圆锥齿轮传动机构。第三轴10优选联接到第四轴11。尤其可能有利的是,在第三轴和第四轴之间设有传动机构、尤其是齿轮传动机构且特别是圆锥齿轮传动机构。可能有利的是,该传动机构是减速器,或者该传动机构是减速器和圆锥齿轮传动机构。

图4、图5和图6示出铣头1及其基本尺寸,它们因此是说明书的一部分。有利地,表面可以对应于DIN ISO 1302第2系列,一般公差对应于DIN ISO 2768mk标准,形状公差对应于DIN ISO 1101,位置公差对应于DIN ISO1101,工件边缘对应于DIN ISO 13715,版权保护对应于DIN ISO 16016。可能有利的是仅适用上述规定之一。也可能有利的是适用上述规定的组合。图4和图6的主要区别在于刀具部4旋转180°。

依据图7-11,以下将解释从主驱动装置6(图3)到刀具的传动机理以及可旋转性机理。

铣头1包括中央部5和刀具部4。在工作状态下下,中央部5被抗转动地联接至刀具部4。工作状态是指当铣头1被连接至铣床3且刀具被装接至铣头1时可以铣削工件。

中央部5与刀具部6联接。第一离合器12包括第一上环13、第一下环14和第一中间环15。第一上环13以抗转动的方式联接到刀具部6。第一下环14以抗转动的方式联接到中央部5。不言而喻的是,在另一个实施例中,第一上环13能抗转动地联接到中央部5、而第一下环14能抗转动地联接到刀具部6。第一中间环15布置在第一上环13和第一下环14之间。

在如图10所示的第一工作位置16,第一离合器12被接合。换言之,第一离合器12在第一工作位置16处于夹紧状态。在第一工作位置16,第一中间环15抗转动地联接到第一下环13且抗转动地联接到第一上环14。因此在第一工作位置16,在中央部5和刀具部6之间建立抗转动的联接。因此,在第一工作位置16产生工作状态。

在如图11所示的第一接合位置17,第一离合器12被分离。换言之,第一离合器12在第一接合位置17处于分离状态。在第一接合位置17,第一中间环15可相对于第一下环14旋转并可相对于第一上环13旋转。因此在第一接合位置17,中央部5可相对于刀具部4旋转(或反之)。

如从图10和图11的对比中可清楚看到地,在此情况下,仅中间环15就其位置而言被位移,而第一上环13和第一下环14未改变位置。因此,在第一接合位置17和在第一工作位置18的刀具部4的位置是彼此相同的。因而可以提供良好的支承,以确保铣头1的长使用寿命。

设有第一活塞25,用于使第一中间环15从第一工作位置16移向第一接合位置17且尤其也反向移动。在实施例中,第一活塞25与第一中间环15通过螺栓连接。第一活塞25在大致平行于A轴24延伸的方向上移动。在此情况下尤其是指如图所示的A轴24。称呼“A轴”和“C轴”取决于机床3的坐标系,因此在其它实施例中这些名称尤其可能是不同的。特别是也可能称为B轴。第一中间环15的调整是通过第一驱动小齿轮26来进行的。驱动小齿轮26通过第一活塞25将第二马达18的动力传递给处于第一接合位置17的第一中间环15(图10)。在第一工作位置16,驱动小齿轮26使第二马达18与第一活塞25分离(图11)。相比于在第一工作位置16的第一中间环15的位置,在第一接合位置17的第一中间环15的位置以平行于第一轴8的第一旋转轴线或特别是中央部5的旋转轴线/回转轴线、即平行于A轴24的方式位移了约3毫米。即,第一活塞25移动了约3毫米。

在第一接合位置17,第一轴8可被如图3所示的第一马达6驱动旋转。在实施例中,第一马达6为主驱动装置6。第一马达6此时布置在机床3中。在第一接合位置17,第一中间环15可被如图7和图9所示的第二马达18驱动旋转。第二马达18此时布置在铣头1内,尤其布置在铣头1的中央部5内。

在图10所示的第一工作位置16,第一中间环15以齿数为O1的齿通过第一上齿结构19与第一上环13啮合。在第一工作位置16,第一中间环15以齿数为U1的齿通过第一下齿结构20与第一下环14啮合。

从第一上齿结构19(齿数为O1)的齿间角和第一下齿结构20的齿间角之差、即360°/O1–360°/U1得到了分度。在实施例中,第一上齿结构19的齿数O1为360。借此,中央部5可以通过第一上齿结构19相对于刀具部4被调整至少1°。在此情况下,中央部5相对于刀具部4的旋转程度为第一上齿结构19的恰好一个齿。因此确保了在忽略机器精度的情况下可始终准确呈现1°的角度调整,即没有数学误差。此外,第一中间环15在此情况下不必被回转或旋转。

第一下齿结构20的齿数U1在199至357之间或在363至401之间。在任何情况下,分度都产生具有无穷多小数位的数字。

在实施例中,下齿结构的齿数U1为353。在第一上齿结构19具有360个齿且第一下齿结构20具有353个齿的组合中,所产生的分度为360°/360–360°/353,即约0.0198300。如果按照惯例,这将意味着在所述组合中铣头1可按照约0.02°来定位,此时误差约为0.00017°,该误差来自从0.02°的理想值减去约0.0198300°的分度而得到的差值。

然而在本实施例中,现在未按惯例使用分度或齿数360和353的组合,而是充分利用所出现的约0.00017°的误差,从而能获达成按照约0.01°的定位。因为根据本实施例,约0.00017°的误差未被忽略,而是被巧妙地相加,从而可以达成按照约0.01°、而不是仅按照0.02°(或大约0.0198300°)的定位。

如果例如要进行0.03°的定位,即,刀具部4要相对于中央部5旋转或回转0.03°,则第一下齿结构20被调整52个齿。于是由此造成的调整程度为360°/353*52,即约53.0312°。使第一上齿结构19后退53个齿。由此造成的调整程度为360°/360*53(齿)=53°。总之,因此使刀具部4相对于中央部5旋转约0.03°,其数学误差约为0.0012°。

例如如果要进行0.83°的定位,即,使刀具部5相对于中央部5旋转或回转0.83°,则第一下齿结构20被调整294个齿。于是由此造成的调整程度为360°/353*294、即约299.83003°。使第一上齿结构19后退299个齿。由此造成的调整程度为360°/360*299(齿)=299°。总之,刀具部4因此相对于中央部5被旋转了约0.83°,其数学误差约为0.00003°,这通过适当的取近似值而对应于0.0000°。

在360个齿与353个齿的组合中按照0.01°调设时,针对0.00°到360.00°的所有角度得到在整个如下范围内的数学误差,其介于0.0000°至约0.0014°之间。该数学误差有利地在机器精度范围内。因而在实施例中,并非仅出现小于0.02°的分度。而是在实施例中出现理想位置与实际位置之间的最大偏差,其约为0.0015°,尤其是该最大偏差小于约0.0015°。

如可从图3中清楚看出地,第一马达6绕旋转轴线21旋转。第一马达6的旋转轴线21在此与所谓的C轴23是共同的,如图9所示。第二马达18绕旋转轴线22旋转。第二马达18的旋转轴线22平行于所谓的A轴24。第一轴8或刀具部4绕A轴24旋转,因此A轴尤其与第一轴8的旋转轴线或刀具部4的旋转轴线是共同的。在实施例中,第一马达6的旋转轴线21与第二马达18的旋转轴22成45°角。在实施例中,C轴23与A轴24成45°角。因此它是45°铣头。尤其是,第一轴8通过传动机构、特别是齿轮传动机构抗转动地联接到第三轴10,并且尤其是第一轴8和第四轴11是共同的。

上述实施方式主要涉及刀具部4相对于中央部5的可旋转性。以下将结合图7至图9、图12和图13来描述中央部5相对于连接部2的可旋转性。

机床3包括连接部2。连接部2通过第二离合器27被联接到铣头1的中央部5。第二离合器27包括第二上环28、第二下环29和第二中间环30。第二上环28抗转动地联接到连接部2。第二下环29抗转动地联接到中央部5。第二中间环30布置在第二上环28和第二下环29之间。

在图12所示的第二工作位置31,第二离合器27被接合。在第二工作位置31,第二中间环30抗转动地联接到第二下环29且抗转动地联接到第二上环28,从而在第二工作位置31,在中央部5和连接部2之间建立抗转动的联接。在图13所示的第二接合位置32,第二离合器27被分离。第二中间环30可相对于第二下环28旋转且可相对于第二上环29旋转,从而在第二接合位置32,该中央部5可相对于连接部2旋转。在第二接合位置32,第二上环28可由图3所示的第三马达38驱动旋转。在第二接合位置32,该第二中间环30可由第四马达34驱动旋转。还不言而喻的是,第二离合器27和/或第二离合器27的一部分和/或第三马达38和/或第四马达33和/或主驱动装置6可以布置在铣床3内。还不言而喻的是,连接部2和/或连接部2的一部分和/或第二离合器27的一部分可以布置在铣头1内。在本发明意义上,术语“铣头”在这种特定情况下可被广义解释,因此,即使当铣头1在与铣床3分离的状态下本身不包含第二离合器27和/或第二离合器27的一部分和/或第三马达38和/或第四马达33和/或主驱动装置6,但为了使中央部5相对于连接部2旋转运动所需要的这些组成部件可被解读为属于铣头1。

在实施例中,第三马达38与主驱动装置6是分开的。在另一个实施例中,第三马达38可以与主驱动装置6共同构成。第三马达38以平行于C轴23的方式旋转。第四马达33绕旋转轴线34旋转。在实施例中,第四马达34的旋转轴线34大致平行于第三马达38的旋转轴线延伸。在另一实施例中,第四马达34的旋转轴线34能够不平行于第三马达38的旋转轴线延伸。与如图12所示的第二工作位置31相比,第二下环29的位置在图13所示的第二接合位置32以平行于第三轴10的第三旋转轴线的方式被移位,特别是移位了约6毫米。与第二工作位置31相比,第二中间环30的位置在第二接合位置32以平行于第三轴10的或连接部2的第三旋转轴线的方式被移位,特别是移位了约3毫米。第三轴10的或连接部2的第三旋转轴线在实施例中对应于C轴23。位移是借助如图8所示的第二活塞35进行的。此外,弹簧使第二中间环30从第二工作位置31移向第二接合位置32。

第二中间环30以齿数为O2的齿通过第二上齿结构36与第二上环28啮合。第二中间环30以齿数为U2的齿通过第二下齿结构37与第二下环29啮合。从第二上齿结构36的齿间角和第二下齿结构37的齿间角之差、即360°/O2–360°/U2得到了第二分度。第二上齿结构36的齿数O2在本实施例中为360。第二下齿结构37的齿数U2在本实施例中在199至357之间,或在363至401之间。

分度是具有无穷多小数位的数字。第二下齿结构37的齿数U2在实施例中对应于第一下齿结构20的齿数U1。在实施例中,第二下齿结构的齿的齿数U2为353。

所述分度是具有无穷多小数位的数字,其中,所述分度的第三小数位和/或第四小数位不等于0。分度的第三小数位优选是7、8、9、0、1、2或3。分度的第四小数位优选是7、8、9、0、1、2或3。在实施例中,在360个齿与353个齿的组合情况下,分度的第三小数位为9,分度的第四小数位为8。

上述两段直接涉及到第一离合器12。一般来说,上述两段当然也可涉及到第二离合器27。因此也要求保护具有前述特征的第二离合器27。第二分度是具有无穷多小数位的数字。第二分度是具有无穷多小数位的数字,在此,分度的第三小数位和/或第四小数位不等于0。分度的第三小数位优选是7、8、9、0、1、2或3。分度的第四小数位优选是7、8、9、0、1、2或3。在实施例中,在360个齿与353个齿的组合情况下,分度的第三小数位为9,分度的第四小数位为8。

尤其与权利要求无关地要求保护以下内容:用于机床3且特别是铣床的铣头1,特别是根据权利要求1至7之一的铣头,其具有中央部5,其中,中央部5可通过第二离合器27被联接至连接部2,其中,第二离合器27包括第二上环28、第二下环29和第二中间环30,其中,第二上环28抗转动地联接至连接部2,其中,第二下环29抗转动地联接到中央部5,并且其中,第二中间环30布置在第二上环28和第二下环29之间,其中,第二中间环30以齿数为O2的齿通过第二上齿结构36与第二上环28啮合,并且其中,第二中间环30以齿数为U2的齿通过第二下齿结构37与第二下环29啮合,并且其中,第二上齿结构36的齿间角和第二下齿结构37的齿间角之差、即360°/O2–360°/U2得到第二分度,其中,第二分度是具有无穷多小数位的数字,并且其中,所述分度的第三小数位和/或第四小数位不等于0。有利地,铣床包括连接部2。可能有利的是铣头1包括连接部2。

以下将举例再次描述可定位铣头1的可能方法。

在图中未被示出的控制单元将中央部5相对于刀具部4的第一实际位置与中央部5相对于刀具部4的第一理想位置相比较。实际位置是中央部5相对于刀具部4当前所处的位置,即在实际时刻所处的位置。理想位置是中央部5相对于刀具部4应被置于的位置,以便例如能接近不同的铣削角度等。

就中央部5能够如何相对于刀具部4调整到第一实际位置,该控制单元在考虑到分度的情况下计算至少两个、优选是所有的可能实际位置。实际位置是指实际可到达的位置。该控制单元从所算出的可能的实际位置中选出如下的第一实际位置,此时出现第一理想位置与第一实际位置之间的最小偏差。在考虑具有360个齿和353个齿的离合器的上述例子的情况下,理想位置因此是指例如0.03°,在这里,于是得到0.0312°的实际位置。在此例子中,最小偏差是指比之上述0.0312°实际位置,不存在更接近0.03°理想位置的实际位置。

最后设定中央部5相对于刀具部4(或反之)的第一实际位置。

为了设定中央部5相对于刀具部4的第一实际位置,第一上环13和第一中间环15被调整,并且第一上环13和第一中间环15在相反的旋转方向上被调整。这大多节省了时间,从而更快速地进行调整。可能有利的是这些环在相同的旋转方向上被调整。尤其可能有利的是,该控制单元计算哪个旋转方向、即在同方向或反方向上更快,然后该控制单元选择更快的旋转方向。

为了设定第一实际位置,第一中间环15被旋转如下程度,即,关于在第一理想位置和第一实际位置之间的偏差的小数位、特别是第一小数位且尤其优选是第二小数位而言,存在第一理想位置和第一实际位置之间的最小偏差。为了设定第一实际位置,第一上环13被旋转如下程度,即,关于第一理想位置与第一实际位置之间偏差的整数位而言,存在第一理想位置与第一实际位置之间的最小偏差。因此提供良好算法,以便能相应旋转所述环。

为了设定第一实际位置,第一上环13被旋转如下程度,即,关于在第一理想位置和第一实际位置之间偏差的小数位、特别是第一小数位且特别优选是第二小数位而言,存在第一个理想位置与第一实际位置之间的最小偏差。为了设定第一实际位置,第一中间环15被旋转如下程度,即,关于第一理想位置与第一实际位置之间偏差的整数位而言,存在第一理想位置与第一实际位置之间的最小偏差。

在图中未被示出的且优选与上述控制单元彼此相同的控制单元将连接部2相对于中央部5的第二实际位置与连接部2相对于中央部5的第二理想位置相比较。就连接部2如何能够相对于中央部5调整到第二实际位置,该控制单元在考虑到第二分度的情况下计算至少两个、优选所有可能实际位置。控制单元从所算出的可能实际位置中选择如下的第二实际位置,在此在第二理想位置和第二实际位置之间出现最小偏差。连接部2相对于中央部5(或反之)的第二实际位置得以设定。此外,第一离合器12和第二离合器27的方法步骤可以是相似的,尤其是彼此相同的。

在第一接合位置17,第一上环13被第一马达6、且第一中间环15被第二马达18驱动旋转,特别是被同时驱动旋转。在第二接合位置32,第二上环28被第三马达38、且第二中间环30被第四马达33驱动旋转,特别是被同时驱动旋转。在第一接合位置17,第一上环13和第一中间环15在相反的旋转方向上被调整。在第二接合位置32,第二上环28和第二中间环30在相反的旋转方向上被调整。

具体而言,借助第一离合器12定位可如下进行:

-A轴24的第一活塞25提升约3毫米,从而尤其产生第一接合位置17。

-该控制装置计算出具有最小偏差的第一中间环15位置。

-刀具部4的定位是通过主驱动装置6进行的。

-尤其在齿数为360的情况下可通过主驱动装置6达成可能的1°定位。

-同时通过第一活塞25的第一驱动小齿轮26来定位第一中间环15。

-一旦两个位置均已达到,第一活塞25就又缩回到端面齿圈内,从而尤其产生第一工作位置16。

-针对刀具部4的整度定位,特别是在第一上齿结构19的齿数为360时,第一中间环15不必被旋转。

具体而言,借助第二离合器27的定位可如下进行:

-铣头支架提升约6毫米,第二中间环30通过弹簧提升约3毫米,从而尤其产生第二接合位置32。

-所述控制装置计算出具有最小偏差的第二中间环30位置。

-通过第三马达38来定位中央部5。

-尤其在齿数为360的情况下可通过单独的回转传动机构和/或通过第三马达38达成可能的1°定位。

-同时,第二中间环30的定位是通过第四马达33的驱动小齿轮进行的。

-一旦两个位置均已到达,第二活塞35就缩回到端面齿圈内,从而尤其产生第二工作位置31。

-针对中央部5的整度定位,尤其在第二下齿结构37的齿数为360的情况下,中间环30不必被旋转。

在实施例中,铣头1具有约8000Nm的夹紧扭矩(A轴24)。在实施例中,铣头1具有约8000Nm的夹紧扭矩(C轴23)。在实施例中,铣削头1具有约54Nm的中间环驱动装置且特别是第四马达33的旋转扭矩(A轴24)。在实施例中,铣头具有约54Nm的中间环驱动装置、特别是第二马达18的旋转扭矩(C轴)。此外,第一中间环15可被设计成齿环桥形式,就像例如在图9中清楚看到的那样。

与权利要求无关地,请求保护以下段落内容。

一种用于机床3且特别是铣床的铣头,其具有中央部5和刀具部4,其中,该中央部5通过第一离合器12联接到刀具部4,其中,第一离合器12具有第一上环13、第一下环14和第一中间环15,其中,第一上环13抗转动地联接到中央部5,其中,第一下环14抗转动地联接到刀具部4,其中,第一中间环15设置在第一上环13和第一下环14之间,其中,在第一工作位置16,第一离合器12被接合,并且第一中间环15抗转动地联接至第一下环14且抗转动地联接到第一上环13,从而在第一工作位置16,在中央部5和刀具部4之间建立抗转动的联接,其中,在第一接合位置17,第一离合器12被分离,并且第一中间环15能够相对于第一下环14旋转且能够相对于第一上环13旋转,从而在第一接合位置17,该中央部5能够相对于刀具部4旋转,其中,在第一接合位置17,第一上环13可通过第一马达6被驱动旋转,并且其中,在第一接合位置17,第一中间环15可通过第二马达18被驱动旋转。

一种铣头,其中,该铣头1包括连接部2,其中,该连接部2通过第二离合器27联接到中央部5,其中,第二离合器27包括第二上环28、第二下环29和第二中间环30,其中,第二上环28抗转动地联接到连接部2,其中,第二下环29抗转动地联接到中央部5,其中,第二中间环30设置在第二上环28和第二下环29之间,其中,在第二工作位置31,第二离合器27被接合,并且第二中间环30抗转动地联接到第二下环29且抗转动地联接到第二上环28,从而在第二工作位置31,在连接部2和中央部5之间建立抗转动的联接,其中,在第二接合位置32,第二离合器27被分离,并且第二中间环30能够相对于第二下环29旋转且能够相对于第二上环28旋转,从而在第二接合位置32,该连接部2能够相对于中央部5旋转,其中,在第二接合位置32,第二上环28可被第三马达38驱动旋转,并且其中,在第二接合位置32,第二中间环30可被第四马达33驱动旋转。

一种铣头,其中,与第二工作位置31相比,在第二接合位置32的第二下环29的位置以平行于连接部2的旋转轴线的方式位移,尤其位移约6毫米。

一种铣头,其中,与第二工作位置31相比,在第二接合位置32的第二中间环30的位置以平行于连接部2的旋转轴线的方式位移,尤其位移约3毫米。

一种铣头,其中,该铣头1为45°铣头,尤其是该中央部5的旋转轴线与该连接部2的旋转轴线成45°角。

20页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种单气缸切刀居中切料机构收料机

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!