[发明专利]用于非圆形的工件的制造机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于非圆形的工件的制造机床，特别是非圆形车床，具有能往复运动的刀具和刀架，还具有能相对于刀具和刀架反向运动的、用于脉冲脱耦的补偿体，其中刀具的运动能通过在刀架和补偿体之间起作用的驱动装置触发或实现。

背景技术

这种制造机床例如由DE 198 10 996 A1已知并特别是用于高速制造非圆形的车削部件或一般性地在高动态的刀具进给单元中使用。这里脉冲脱耦用于防止撞击通过高动态的刀具运动以完整的强度传递到壳体或壳体上的锚固部上，这会导致对加工精度的不利影响。

由M.Weck，J.Hennig的“Entwicklung und Einsatz einer hochdynamischen Werkzeugzustelleinheit mit hydrostatischer Lagerung，Forschungsgemeinschafte.V.，亚琛，2002年十月”已知，为了在引导刀架时避免所谓的粘滑效应的静摩擦气体静力学或流体静力学的导向装置能够满足运动的精度和均匀性上的要求，而由于系统的高的动态在移动路径同时较小时不能考虑使用滚动轴承。

但流体静力学的导向装置由于输送管道、供应装置和用于防止泄漏的措施要求较高的结构上的耗费。由于这种较高的结构上的耗费制造机床变得较为昂贵，在恶劣环境条件下运行时易于发生故障，并且需要大量的维护。

发明内容

本发明的目的是，提供用于非圆形的工件的制造机床，这种制造机床具有简单的结构上的构造。

在本发明中，这样来实现所述目的，即，在前面所述类型的制造机床中，刀架通过多个滚动体支承，补偿体经由多个导向元件悬挂在制造机床的壳体部件上，并且补偿体具有为携带刀具的刀架的质量的多倍的质量，使得补偿体的与刀架的往复运动相对应的补偿行程位于导向元件的弹性变形的范围内。由此补偿行程可以有利地通过导向元件的弹性变形吸收，并可以省去对补偿体的附加的流体静力学或气体静力学的支承。本发明特别是应用了这样的出人意料的认知，即，只是出现在补偿体的支承件中的粘滑效应一定要避免，而刀架的支承件完全可以具有静摩擦，因为这种静摩擦可以通过相应地选择驱动装置的规格(尺寸)克服。就是说，已经证实，为了避免由于反冲力对加工精度的不利影响，使补偿体能够无延迟地对反冲力作出反应就足够了。这是这样来实现的，即提出一种无静摩擦地实现的对补偿体的支承。替代常见的流体静力学或气体静力学的支承，在本发明中建议通过导向元件将补偿体悬挂在壳体部件上，其中导向元件在补偿行程中在确定的行程量之内能弹性变形。通过补偿体与运动的部件，即刀具和刀架的质量比例的设计有利地实现了，使得补偿体的行程短至不会超过导向元件的弹性可变形性的范围。

根据本发明的一个有利的实施形式可以设定，补偿体的质量至少是携带刀具的刀架的三倍，特别是至少是五倍或至少是十倍。试验证实，对于所述的质量比例，可以充分地将在正常使用制造机床时出现的刀具的行程减低转换为补偿体的补偿行程，从而使补偿行程处于导向元件的可弹性变形性的范围内。因此导向元件一方面实现了对补偿体的运动的引导，另一方面实现了反向作用于补偿行程的复位力。用于导向的其他支承件或用于提供复位力的(其他)元件可以省去。

如果导向元件在初始/静止位置具有这样的形状，其在补偿行程的方向上的延展长度明显小于其在横向于补偿行程的方向的延展长度，特别是小于在横向于补偿行程的方向上的延展长度的十分之一，则实现了对补偿体的补偿运动的特别直线的引导。由此规定了导向元件的优选偏移方向，所述优选的偏移方向与补偿行程的方向相一致。由此在补偿体中防止出现横向于补偿行程的方向的运动，由此以小的直线度偏差实现了运动的高精度。

特别有利的是，各导向元件分别在通过补偿行程确定的工作平面的两侧固定在壳体部件上并且在这些固定点之间分别作用在补偿体上。这里各导向元件可以构造成一体的或构造成在补偿体上是中断的。

根据本发明的一个实施形式可以设定，各导向元件在侧向或横向于补偿行程的方向防止补偿体的运动。为此，导线元件可以具有相应的几何形状和/或相应地作用在补偿体上和/或在其位置中(相应地)定向。防止横向于补偿行程的方向的运动对于实现对刀架以及由此对刀具相对于工件的确定的导向是必要的，所述工件相对于壳体部件固定。

如果导向元件部分地或完全地构造成条状的弹簧，各所述弹簧反作用于通过补偿行程引起的补偿体的偏移，则可以得到一种特别有利的实施形式。