[发明专利]机床及用于测量工件的方法有效
申请号: | 201280046714.5 | 申请日: | 2012-09-26 |
公开(公告)号: | CN103857493B | 公开(公告)日: | 2016-11-02 |
发明(设计)人: | 弗瑞德·格高夫 | 申请(专利权)人: | 弗立兹·斯图特公司 |
主分类号: | B24B1/00 | 分类号: | B24B1/00;B24B5/04;B24B5/42;B24B19/12;B24B49/02;B23Q17/20;G01B21/12;B23B25/06;B24B49/03 |
代理公司: | 北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司 11204 | 代理人: | 余朦;王艳春 |
地址: | 瑞士施*** | 国省代码: | 瑞士;CH |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 机床 用于 测量 工件 方法 | ||
本发明涉及机床(特别是磨床),该机床具有工件安装装置、工具单元、测量装置,并且具有可连接至测量装置和工具单元的控制装置。本发明还涉及用于测量机床中(具体为磨床)的工件的方法。
机床(特别是磨床)是公知的现有技术。例如,圆磨床可以具有旋转对称的工具如砂轮,为了去除材料,该工具可以以适当的方式与工件相互作用。圆磨床可以例如被配置为外圆磨削、内圆磨削或切入磨削或角度切入磨削。在原则上,除了磨轮之外,圆磨削还可使用磨带。当工件安装装置和工具单元可以以适当方式驱动且相对于彼此可移动时,除了旋转对称面之外,还可对偏心成形工件面进行加工。例如,凸轮轴、曲轴或具有偏心几何形状的相似工件可以通过这样的方式进行机加工或磨削。
待机加工的工件可安置在例如工件安装装置的两个顶部之间,或安置在工件安装装置中的一侧上。同样公知的是所谓无心磨削,其中工件并不是安置在磨床中的顶部之间,而是可通过例如承载轨道、调节轮、导轮等进行安置和引导。
DE102009042252A1公开了具有测量装置的磨床,该测量装置配置成用于在机加工操作过程中测试项目的过程中测量(Inprozess-Messung)。为此,测量装置具有测量头,该测量头通过联动装置绕枢轴旋转地连接至测量装置本体。测量头具有可伸长的测量探针,该测量探针联接至测量棱镜,并且用于确定测试项目的直径或圆度。联动装置被配置成使测试件能够在确定区域上完成移动,例如曲轴的曲轴轴颈绕其旋转轴线的旋转。
原则上,即使是在磨削加工偏心设置的圆柱面的情况下,至少也可以通过逐段测量来实现过程中测量。这可以与磨削同时实现。然而,测量装置具有复杂的设计。联动装置的构造成本高昂,并且在操作中的控制成本也较高。
所谓的过程中测量(即,在机加工操作过程中的测量)可允许高精确度机加工操作,并且可有助于提高制造质量和过程可靠性。但是,为此,通常有必要为每个待测量的工件测量(即,例如为每个直径)提供与预期测量精确匹配的测量头。测量头可以是例如单一用途的测量头,或例如可调节地安置有两个测量探针的测量头,其中两个测量探针之间间隔开对应于预期的间距。每个测量探针都以高度精确的方式进行适应并相应地与待测试的测量对齐。
在例如DE19616353A1中示出了这种过程中测量头。在这种情况下,为了使测量头适应各种应用,所必需的昂贵的设置过程、调节过程或校准过程可能是不利的。特别是在中小批量的单一单元机加工的情况下,测量头的设置可造成不小的时间和金钱开支。
在此背景下,必须已说明的是,从DE102009042252A1已知的测量装置有时不能满足过程中测量必需的测量精确度。相关联的测量头具有通过联动装置的多个联动元件联接至绝对测量参考件的测量探针和测量棱镜。沿联动装置的运动链的各个元件的路径的所有误差都可以影响测量头相对于测试项目的位置。这可能是不利的,尤其是在偏心工件逐段测量的情况下。测量头相对于测试项目的位置(例如,相对于其角位置)可包含误差。
在此背景下,本发明的相关目的是提供一种机床,特别是磨床,使得该机床能够在少量支出的情况下进行高度精确和高度灵活的工件测量,并且该机床可能在仅有一种测量配置的情况下以具体可变的方式实施测量。另外,本发明提供用于测量工件、特别是测量工件直径的方法,该方法可采用例如机床来实施。
所述目的通过根据本发明的机床、特别是磨床实现,该机床包括:
-工件安装装置,带有用于安置工件的至少一个工件夹持部件,
-工具单元,带有工具主轴,具体带有磨头,磨头用于安置和驱动工具,工具具体为至少一个磨轮,其中工具单元可沿进给轴线朝向工件移动,
-测量装置,安置在工具单元上,其中该测量装置具有至少两个测量探针,其中,在测量配置中,该至少两个测量探针由限定测量区域的基本间距间隔开,其中基本间距选为大于已知参考尺寸,以及
-控制装置,可连接至测量装置和工具单元,其中控制装置配置成用于获得用至少两个测量探针探测的值和探测工具单元沿进给轴线的实际位置的值,并被配置成当探查移入测量区域的工件时,在工具单元的位移路径的基础上,考虑参考尺寸和/或基本间距,用至少两个测量探针确定实际间距,具体地确定实际直径。
本发明的目的通过这种方式完全实现。
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