[发明专利]带有活动夹紧爪的夹紧头

说明书

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分的用于沿加工机床中加工轴夹紧待加工工件的夹紧装置。

背景技术

例如具体为圆磨床、铣床或车床等形式的加工机床包括一个或多个加工轴，可沿所述加工轴对加工机床中夹紧的工件进行加工。此时通过夹紧装置将工件夹紧于加工机床中。根据加工机床和加工过程，可沿加工轴或相对于加工轴径向方向夹紧工件。

例如，为沿加工轴夹紧，已知方法是将工件在两圆锥或截锥状夹紧顶尖之间夹紧，两夹紧顶尖可沿加工轴相对移动。此处可通过动力装置相互调整夹紧顶尖。对于管状工件，部分在弹簧压力作用下，夹紧顶尖进入工件端部。为使夹紧顶尖适应不同工件，已知是使夹紧顶尖采用带有夹紧元件的夹紧头形式，夹紧元件可更换地安装在夹紧头上。此时，通过夹紧顶尖相对于加工轴的轴平行位移调整平行度。此处，夹紧装置包括两个夹紧顶尖，以及使两个夹紧顶尖相互压靠的位移机构。

由DE 195 33456 B4已知的一种夹紧顶尖可安装在尾架上并由尾架套筒支承。夹紧顶尖具体为一体式且为圆锥状。

由DE 36 22725 A1已知的一种固定于机箱内的共旋夹紧顶尖或尾架套筒也体现为一体式且为圆锥状。

由于体现为一体式且为圆锥状的夹紧顶尖的刚性夹紧，在夹紧顶尖之间夹紧例如已有对心(夹紧面)制造不精确或淬火变形的管状工件的过程中存在使其发生变形的危险。而且例如夹紧顶尖或工件上的污垢堆积可导致在所述夹紧情况下发生相当大的变形。

通常采用夹紧卡盘进行相对加工轴径向的夹紧，卡盘可绕加工轴旋转且可被驱动并带有夹紧爪，夹紧爪可径向移动、且可利用例如可调扳手进行调整并可夹紧工件。此时，夹紧爪具体表现为以下方式，即工件可自其外周方向被夹紧在夹紧爪之间，或如果是管状工件，则自其内周方向夹紧。此时，夹紧装置包括夹紧卡盘，卡盘由卡盘体、可径向活动的夹紧爪、以及使夹紧爪同时径向移动的调节机构组成。

与前述夹紧顶尖相比，此处可将卡盘体称为夹紧头并将夹紧爪称为夹紧元件，因此不论夹紧情况如何，夹紧装置都包括夹紧头、可调节地安装于夹紧头上的夹紧元件以及调节机构。用于加工机床的夹紧头通常有三个夹紧元件，在夹紧过程中夹紧元件和工件之间形成三个接触点将工件对中。

由DE 296 24215 U1已知的一种夹紧装置具有夹紧卡盘体，其每一夹紧爪至少有两个径向夹紧爪导向元件，夹紧爪由可在夹紧爪导向元件中径向调节的底爪和顶爪组成。

由DE 203 20649 U1已知的一种夹紧装置具有一个夹紧卡盘体和多个夹紧爪，夹紧爪均可活动地安装于径向夹紧爪导向元件中，并可由调节机构相对夹紧卡盘轴沿径向共同调节。

因为调节机构造成夹紧爪的刚性位移，在夹紧过程中这种夹紧装置中的工件会发生变形，由于在所有情况下工件均再次呈现其原有形状，工件加工完毕松开夹紧后变形对工件的形状和尺寸的精确度具有不良影响。

由DE 199 34375 A1已知的一种夹紧装置包括带有两个夹紧爪的夹紧卡盘，夹紧爪可径向调节并夹紧工件。每一夹紧爪安装为绕平行于加工轴延伸的转轴可转动有限范围。此处，所述可转动夹紧爪可适于绕平行于加工轴延伸的转轴相对工件圆周转动有限角度。但是，不能适应工件沿加工轴的轴向形状变化，因此这种夹紧方法中夹紧爪夹紧工件为点状固定。因此，在夹紧爪夹紧工件的点状固定区域中产生较大变形，同时对松开夹紧后工件形状和尺寸精度产生相应不良影响。

由DE 36 20 260 A1已知的一种夹紧装置包括带有可夹紧工件的径向夹紧爪的卡盘。此处，工件被夹紧在两个夹紧顶尖之间。夹紧卡盘相对夹紧顶尖同心安装。为补偿被夹紧在顶尖之间的工件的偏心度，夹紧卡盘安装为相对夹紧顶尖径向及轴向可自由移动。在夹紧顶尖之间夹紧工件的过程中已发生的变形则不能通过这种装置进行补偿。

因此，对于例如在此前加工阶段中已精确成形的非常精确的工件，尤其是管状和/或薄壁工件，现有技术是不利的。因为夹紧元件在夹紧过程中用力挤压工件形状，这些工件被夹紧时会发生变形，或工件在夹紧元件位置对应处发生变形，从而在与夹紧头和工件之间点状或线状接触表面位置对应处发生变形。而且，对于此前未精确成形的工件则出现以下问题，即这些工件大体上是依照在夹紧头和工件之间点状接触区域中的外周或内周表面形状对中，而不是依照例如相对待加工工件定位的优选加工轴进行对中。

发明内容

因此本发明目的是基于开发一种夹紧装置，通过该装置避免在夹紧过程中发生变形，尤其是此前未精确成形的工件的变形，并避免此前精确成形的工件例如在污垢堆积条件下在夹紧过程中发生变形。