[发明专利]一种机床使用的工件适配器及其工件夹紧系统

说明书

一种机床(1)使用的工件适配器(21)，其具有：适配器底板(215)；夹紧接合部(212)，用于将工件适配器(21)与夹紧部件(41)旋转并平移地固定连接；工件容纳部；以及工件连接部件(313)，其具有用于将工件(31)可拆卸地容纳的夹持装置以及用于与工件适配器(21)连接的连接装置；适配器底板(215)的一侧布置有至少3个工件接合部件(213)以用于构成工件容纳部，从而可以通过工件连接部件(311)将工件(31)安装在工件适配器(21)上；夹紧接合部(212)布置在相向于工件容纳部的适配器底板(215)上；为了通过主轴(5)的移动和旋转加工工件(31)，夹紧部件(41)可以通过主轴容纳部(411)安装在由电动机驱动的机床(1)的主轴(5)上。

技术领域

本发明涉及一种机床使用的工件适配器及其工件夹紧系统。

背景技术

对于加工工序的经济性而言，很重要的一点便是构件的制造或加工所需的时间。其中，工作时间不仅显现在人工成本上，在计算时还必须考虑到机床在加工过程中不能他用的机会成本。

一般情况下，用于构件量产的机床由在特定的运动轨道上对诸如驱动部、控制部、工具进行引导的引导部，以及测量系统等模块形式的组件组成，用于采用工件和工具间定义的相对运动的一定形状的工件的制造，在多数情况下用于自动化制造。

此时，关于机床结构是较为专业性还是较为灵活性则有待商榷。如果机床的专业性较高，则在较短的加工时间内可生产多台。但是，这种最优化方法则牺牲了机床的灵活性。

此时，机床从车削、铣削加工的加工工序角度来看得到特别优化。在车削加工中心，工件经由夹头通过主轴以转速进行负荷，通过配置为仅可平移运动的工具进行加工。相对地，在铣削加工中心，工具由主轴夹持，多数情况下，为了对配置为仅可平移运动的工件进行切削加工，则以转速进行负荷。

此时，从加工时间的最优化角度来看，根据预期加工方法，即根据车削或者铣削加工选择机床的结构。此时，加工时间基本上细分为2组。即主时间和副时间。此时，主时间表示实现直接进展的时间，即，为了加工的目的将工具卡合，从而能够对工件进行例如切削加工等。与此相对，副时间表示仅间接用于完成作业任务的次要活动所需的预备时间。

如果更侧重机床的专业性的话，则副时间相对于预期加工工序得到最优化。但是，在想要提高机床的灵活性时，为了提供替代机床的加工装置，需要额外安装夹具单元和机器人单元。加工工序的副时间随着灵活性的提高而大幅增加。

因此，随着取消了车削和铣削加工的加工方法间的分离，则可实现其灵活性。但是，这还是有一些难点。车削加工中心只能加工旋转对称的工件。这显著降低了可加工工件的几何形状以及随之想到的可实行的加工工序的灵活性。为了应对这样的问题，尽量通过额外的预防策略来补偿因旋转而产生的工件的不平衡量。

与之相关的现有技术例如专利文献1(欧洲专利第1771713B1号说明书)公开了一种平衡环。其安装在待调节平衡的构件的圆周表面上。该平衡环具有呈闭环状的夹持环，并由此收缩镶嵌夹持在圆周表面上。此外，该平衡环具有在半径方向上可以调整位置的用于形成平衡量的环状体，该环状体通过套管形式的弹簧臂结构与夹持环相连，该套管相对于旋转轴同轴沿半径方向在夹持环和环状体间延伸。为了在圆周方向上呈等角度进行分布，可从半径方向外侧进入的3个可沿径向螺旋夹持的调整螺丝安装于环状体的螺孔中，随着这些调整螺丝通过通孔贯穿于套管中，其自身也支撑于固定在构件上的夹持环的外侧圆周上。通过旋拧调整螺丝使环状体可以从静止位置上朝着偏心位置和半径方向进行位置调整，该静止位置是具有相对于旋转轴平行的旋转对称轴并相对于旋转轴同心的位置，通过3个调整螺丝的调整可以选择该偏心性的大小和角度位置。

此时，以这种方式调整的环状体的偏心性旨在选择用环状体所产生的不平衡来补偿所发生的构件的不平衡。此时，夹持环外嵌并准确适配在构件相应的圆周面上。这是通过热收缩技术、对构件进行螺旋固定、或焊接或粘接来实现的。由此，待调节平衡构件的表面的各部分被平衡环覆盖，使得加工时表面不露出来。而且，因安装平衡环会对构件的表面品质造成损伤。