[发明专利]用于加工工件的机器

说明书

一种用于加工工件的机器，该机器包括：第一柱(1)和第二柱(2)，第一柱和第二柱根据第一水平轴线(Z)面对彼此；导引系统(3)，该导引系统用于使柱中的至少一者平行于第一水平轴线进行受导引移位(Z1、Z2)；一个或两个刀具单元(11、12；11A、12A)，每个刀具单元在相应的柱(1、2)上设置成用于垂直于第一水平轴线(Z)进行受控移位(X；Y)；在每个柱上设置的工件保持装置(13、23)，工件保持装置中的至少一者设置成用于平行于第一水平轴线(Z)进行受控移位(Z3、Z4)。工件保持装置设置成用于将工件支撑在工件保持装置之间并且设置成用于使工件绕与第一水平轴线(Z)平行的工件轴线进行受控旋转(C1、C2)。

技术领域

本发明涉及用于加工工件、比如通过铣削或车削-车拉来加工工件的机器的领域。

背景技术

用于加工工件、比如通过铣削或车削-车拉加工工件的机器通常涉及一个或更多个以可旋转的方式设置的刀具和用于支撑一个或更多个工件的装置。这些机器通常设置成提供工件与一个或更多个刀具之间的相对运动，有时包括工件的旋转运动。所述相对运动有时通过使工件移位、并且有时通过使刀具或多个刀具移位产生并且有时通过使工件和刀具两者都移位来产生。在本领域中已知许多不同的机器布局，并且这些机器布局通常就例如灵活性、生产率、可触及性(比如用于维护、修理、适应不同类型的操作和/或工件)、碎屑移除、堵塞的风险(例如，由于碎屑的积累)、尺寸、重量、成本等而言涉及不同的优点和缺点。

例如，US-4305689-A公开了一种使用内部铣刀来加工曲轴的机器。该机器包括固定至床的一对导轨、设置成用以沿着导轨移位的刀具支撑件以及用以支撑曲轴的端部的卡盘。另外，卡盘被理解为被支撑成使得卡盘可以沿着相同的导轨移位。现在，容置内部铣刀的刀具支撑件设置在卡盘支撑件之间并且能够在曲轴的轴线的方向上沿着卡盘支撑件被导引所在的相同导轨移动。固定中心架也在同一对导轨上被导引。已经发现这种现有技术的装置——其中，刀具支撑件、头架连同其卡盘以及固定中心架彼此对准地设置在相同的导轨——存在下述一些问题：

-一旦曲轴被卡盘支撑，卡盘支撑件的基部与固定中心架的基部之间的空间是非常有限的、至少在相对较短的曲轴——比如，在汽车或卡车中使用的曲轴——的情况下是非常有限的。因此，为了使刀具能够对曲轴的必须被加工的所有部分进行作用，对刀具进行支撑的滑架的基部必须在纵向方向上相对较短，以便允许每个刀具滑架相对于曲轴充分移位，使得刀具可以在不与其他刀具滑架——设置有两个刀具滑架——发生干涉并且不与头架或固定中心架发生干涉的情况下与曲轴的所有相关部分进行相互作用。该问题在两个刀具同时——两个刀具同时在曲轴上进行操作出于生产率的原因通常是优选的——在曲轴上进行操作的情况下甚至更大。现在，对刀具进行支撑的滑架的基部的这种较窄设计、即，滑架的基部在与滑架移动所沿的导轨平行的方向上具有较短延伸，意味着减小的扭转刚度和倾斜刚度。这可能会对加工精度、表面质量、生产率、甚至刀具使用寿命产生不利影响。

-卡盘从支撑件以悬伸的方式延伸较长距离。这是必要的，以便允许卡盘轴向延伸穿过内部铣刀、使得卡盘可以被触及以装载和卸载曲轴，并且还允许内部铣刀触及曲轴的必须被加工的所有部分、还靠近卡盘的端部，而不存在对刀具进行支撑的滑架与卡盘的支撑件的干涉。卡盘从其支撑件以悬伸方式延伸的方式产生了悬臂效应，从而进一步减小了系统的刚度、即减小了鉴于在粗铣操作期间施加在曲轴上的高切削力而是特别优选的刚度。