CN101262972B - 具有调节电机的组合式刀盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用在机床中的组合式刀盘。组合式刀盘包括一个基体(10)；至少一个相对于基体(10)可调节的工作滑块(16)；以及一个设置在基体(10)内的、经由传动装置(22)作用在工作滑块(16)上的调节电机(24)，其中构成为电动机的调节电机(24)具有一个在基体(10)内设置的定子(45)和一个转子(56)，所述转子在定子内环绕、支承一个输出轴(50)并且设置在两个彼此隔开设置的旋转轴承(52、54)内，其中一个旋转轴承(54)以一个外环(58)设置在一个固定在基体上的定子壳体(60)内并且以一个内环(62)直接地或间接地设置在输出轴(50)上。根据本发明，定子壳体(60)具有一个套筒部分(66)和一个轴承盖(68)，所述套筒部分在外侧沿轴向部分地搭接定子并且与定子(45)旋转固定及移动固定地连接，所述轴承盖在传动装置侧封闭套筒部分并且支承第一旋转轴承(54)的外环(58)。第二旋转轴承(52)设置在一个单独的定心环(70)内，该定心环在背对定子壳体(60)的轴承盖(68)的一侧上在内侧固定在定子(45)上。

Description

具有调节电机的组合式刀盘
技术领域
本发明涉及一种应用在机床中的组合式刀盘，包括一个基体；至少一个相对于基体可调节的工作滑块；以及一个设置在基体内的、经由传动装置作用在工作滑块上的调节电机，其中构成为电动机的调节电机具有一个在基体内设置的定子和一个转子，所述转子在定子内环绕、支承一个输出轴并且设置在两个彼此隔开设置的旋转轴承内，其中一个旋转轴承以一个外环设置在一个固定在基体上的定子壳体内并且以一个内环直接地或间接地设置在输出轴上。
背景技术
已知开头所述类型的组合式刀盘(EP-1 222 983 B1)，其中调节电机以其基本上圆柱形的电机壳体沿轴向位于中心地设置在基体内，并且定子壳体具有一个在外侧沿着轴向嵌接定子的、旋转以及移动固定地与定子连接的壳体部分和一个在与传动装置对置的一侧封闭所述壳体部分的、支承第二旋转轴承的外环的端面部分。这种构造方式需要一个在驱动构件组和传动装置构件组之间的分离位置，这自身需要相应较大的安装费用。
发明内容
从上述出发，本发明的目的在于，如此改善开头所述的已知的组合式刀盘，使得在组装组合式刀盘时减小组装费用并且可以取得较小的结构长度。为了实现这个目的，建议在权利要求1中给出的特征组合。本发明的有利的构造和改善由各从属权利要求得出。
本发明的方案首先在于，定子壳体具有一个套筒部分和一个轴承盖，所述套筒部分在外侧沿轴向部分地搭接定子并且与定子旋转固定及移动固定地连接，所述轴承盖在传动装置侧封闭套筒部分并且支承第一旋转轴承的外环。有利地，调节电机的输出轴与基体的旋转轴线同轴设置。
本发明的一个优选的构造规定，第二旋转轴承设置在一个单独的定心环内，该定心环在背对轴承盖的一侧上在内侧固定在定子上。与在现有技术中不同，定心环不是直接与定子壳体相关。而是在套筒部分和定心环之间存在一个壳体间隙，其被基体壁跨接。所涉及的基体壁的轮廓与定子在跨接区域内的外轮廓相适配。有利地，第二旋转轴承以其外环固定在定心环上并且以其内环固定在转子上。调节电机在此构成为异步电动机或直流电动机。定子具有一个包围转子的叠片铁心，该叠片铁心具有在端侧伸出的绕组端部。一个特别紧凑的构造由此实现，即定子以所属的绕组端部和/或其叠片铁心的一部分嵌入定子壳体的一侧敞开的套筒部分内并且在那儿固定和定心，而定心环嵌入另外一个绕组端部和/或叠片铁心内部的一个自由空间内并且在那儿固定和定心。
有利地，套筒部分与叠片铁心和/或相邻的绕组端部粘结或浇铸，而在另外一侧定心环与相邻的绕组端部和/或叠片铁心形封闭地连接和/或与其粘结或浇铸。调节电机在其一个端侧的末端上配备一个编码器，该编码器优选设置其中一个绕组端部内的一个环形的自由空间内。
一个优选构成为谐波齿轮传动系统的减速器构成传动装置，该减速器的输入及输出轴同轴地设置在基体内。有利地，转子的输出轴嵌入减速器的输入轴的一个同轴的带动孔内，其中第一旋转轴承的内环可以旋转固定地与减速器的输入轴连接并且转子的输出轴间接地经由减速器的输入轴支承在第一旋转轴承内。
本发明的另外一个优选的构造规定，谐波齿轮传动系统具有一个优选经由减速器的输入轴与调节电机的输出轴耦合的椭圆形的驱动盘、一个与基体旋转固定地连接的在内部制齿的环以及一个与减速器的输出轴耦合的柔性的在外部制齿的套筒。转子轴和相邻的传动装置部分有利地具有一个沿着轴向位于中心的、构成为冷却通道或功能实施部的空腔。
为了避免在调节电机和轴承部分之间的磁性相互作用，根据本发明的一个优选构造建议，嵌入定子内的定心环由不导磁的材料制成并且至少第二旋转轴承构成为动静压滑动轴承(hybrid bearing)，其滚动体由电绝缘的材料、优选陶瓷制成。有利地，两个旋转轴承中的一个旋转轴承构成固定轴承并且另外一个旋转轴承构成相对于所述固定轴承可轴向运动的浮动轴承。利用这个措施可以避免驱动系统内部的应力，其例如在温度改变时可能出现。有利地，第一旋转轴承构成为固定轴承并且第二旋转轴承构成为浮动轴承。
本发明的另外一个有利的或替换的构造规定，调节电机、传动装置和可调节的工作滑块构成一个封闭的构件组，该构件组经由一个分离位置与一个具有一个连接轴的连接构件组可拆卸地连接。在这种情况下，连接构件组具有一个轴向敞开的容纳部，用于组合的驱动/传动装置/滑块构件组的一个轴向伸出部分，该容纳部杯状构成并且可以从敞开侧装配相关部分。
附图说明
接下来借助于一个在附图中示意示出的实施例详细阐述本发明。唯一的附图示出一个例如构成为车端面刀盘的组合式刀盘的纵向剖视图，该组合式刀盘应用在机床中。
具体实施方式
组合式刀盘基本上包括一个可围绕旋转轴线12旋转的基体10；一个在基体10内横向于旋转轴线12可移动的、支承一个未示出的切削刀具的工作滑块16；一个在中间设置一个减速器22的情况下作用在工作滑块16上的电调节电机24；以及一个在轴向上伸出于基体10的刀具轴28，其可以与一个机床的未示出的机床主轴耦合。
组合式刀盘由三个在分离位置30、32处可拆卸地彼此连接的构件组组装而成，一个容纳工作滑块16的滑块构件组34、一个包含调节电机24和减速器22的驱动构件组36和一个支承刀具轴28的在分离位置32的区域内具有一个杯状的容纳部33的连接构件组38。驱动构件组36和滑块构件组34的各构件在构成一个一体的封闭的构件组的情况下预组装并且而后安装到连接构件组38的杯状的容纳部33内。各构件组之间的连接借助于平行于轴向延伸的螺钉40、42实现。
调节电机24沿轴向中心设置在基体10内。所示的实施例是一个例如构成为异步电动机的电动机，包括一个具有位于外部的环形的叠片铁心44和两个沿轴向伸出的绕组端部46、48的定子45以及一个转子56，所述转子在定子内环绕并且支承一个输出轴50并且支承在两个彼此隔开设置的旋转轴承52、54内。其中一个旋转轴承54以一个外环58设置在一个固定在基体上的定子壳体60内并且以一个内环62间接地经由减速器22的一个输入轴64设置在调节电机24的输出轴50上。
本发明的一个特别之处在于，定子壳体60具有一个套筒部分66和一个轴承盖68，该套筒部分在外侧沿轴向部分地搭接定子45并且与定子的叠片铁心44旋转固定及移动固定地连接，该轴承盖在传动装置侧封闭套筒部分并且支承旋转轴承54的外环58。轴承盖68和套筒部分66可以是一部分或多部分构成的。
另外的旋转轴承52设置在一个单独的定心环70内，该定心环在背对定子壳体60的轴承盖68的一侧上固定在后部的绕组端部46的内侧上或固定在叠片铁心44内。在套筒部分66的自由端部72和定心环70之间存在一个壳体间隙，其被基体10的内表面在杯状的容纳部33的区域内覆盖。证明特别有利的是，定心环70在定子45的内部直接与绕组端部46和/或叠片铁心44粘结或浇铸。在套筒部分66与定子45之间的连接中可以材料封闭地经由粘结剂或经由浇铸材料实现。
在前部的绕组端部48内部存在一个环形的自由空间74，其可以用于安装一个设置在定子和转子之间的编码器76。
减速器22有利地为一个谐波齿轮传动系统(Harmonic drivetransmission)，其椭圆形的驱动盘82经由电机侧的输出轴50和传动装置侧的输入轴64耦合，其内部制齿的环86借助于螺钉40与基体10在驱动构件组36旋转固定地连接并且其柔性的在外部制齿的套筒90与输出轴92耦合。在调节电机24的转子56的内部且在减速器22的内部存在一个中心的功能通道94，其例如可以从机床侧加入冷却介质。在滑块构件组的一侧上，通道94引导至未示出的切削工具的刀刃。
总结如下：本发明涉及一个应用在机床中的组合式刀盘。组合式刀盘具有至少一个相对于基体10可调节的工作滑块16和一个设置在基体10内的、经由传动装置22作用在工作滑块16上的调节电机24。构成为电动机的调节电机具有一个在基体内设置的定子45和一个转子56，所述转子在定子内环绕并且支承在两个彼此隔开设置的旋转轴承52、54内，其中一个旋转轴承54以一个外环58设置在一个固定在基体上的定子壳体60内并且以一个内环62直接地或间接地设置在输出轴上。根据本发明，定子壳体60具有一个套筒部分66和一个轴承盖68，该套筒部分在外侧沿轴向部分地搭接定子并且与定子45旋转固定及移动固定地连接，该轴承盖在传动装置侧封闭套筒部分并且支承第一旋转轴承54的外环58。第二旋转轴承52设置在一个单独的定心环70内，该定心环在背对定子壳体的轴承盖的一侧上在内侧固定在定子45上。

Claims (27)

1.应用在机床中的组合式刀盘，包括一个基体(10)；至少一个相对于基体(10)可调节的工作滑块(16)；以及一个设置在基体(10)内的、经由传动装置(22)作用在工作滑块(16)上的调节电机(24)，其中构成为电动机的调节电机(24)具有一个在基体(10)内设置的定子(45)和一个转子(56)，所述转子在定子内环绕、支承一个输出轴(50)并且设置在两个彼此隔开设置的旋转轴承(52、54)内，其中一个第一旋转轴承(54)以一个外环(58)设置在一个固定在基体上的定子壳体(60)内并且以一个内环(62)直接地或间接地设置在调节电机(24)的输出轴(50)上，其特征在于，定子壳体(60)具有一个套筒部分(66)和一个轴承盖(68)，所述套筒部分在外侧沿轴向部分地搭接定子并且与定子(45)旋转固定及移动固定地连接，所述轴承盖在传动装置侧封闭套筒部分并且支承第一旋转轴承(54)的外环(58)。
2.如权利要求1所述的组合式刀盘，其特征在于，调节电机(24)的输出轴(50)与基体(10)的旋转轴线(12)同轴设置。
3.如权利要求1或2所述的组合式刀盘，其特征在于，第二旋转轴承(52)设置在一个单独的定心环(70)内，该定心环在背对定子壳体(60)的轴承盖(68)的一侧上在内侧固定在定子(45)上。
4.如权利要求3所述的组合式刀盘，其特征在于，第二旋转轴承(52)以其外环固定在定心环(70)上并且以其内环固定在转子(56)上。
5.如权利要求1或2所述的组合式刀盘，其特征在于，调节电机(54)构成为异步电动机或直流电动机。
6.如权利要求3所述的组合式刀盘，其特征在于，定子(45)具有一个包围转子(56)的叠片铁心(44)，该叠片铁心具有在端侧伸出的第一绕组端部(48)和第二绕组端部(46)。
7.如权利要求6所述的组合式刀盘，其特征在于，定子(45)以其第一绕组端部(48)和/或其叠片铁心(44)的一部分嵌入定子壳体(60)的套筒部分(66)内并且在那儿固定和定心。
8.如权利要求7所述的组合式刀盘，其特征在于，套筒部分(66)粘结或浇铸在叠片铁心(44)和/或相邻的第一绕组端部(48)内。
9.如权利要求6所述的组合式刀盘，其特征在于，定心环(70)嵌入第二绕组端部(46)和/或叠片铁心(44)内部的一个自由空间内并且在那儿固定和定心。
10.如权利要求9所述的组合式刀盘，其特征在于，定心环(70)与所属的所述第二绕组端部(46)和/或叠片铁心(44)粘结或浇铸。
11.如权利要求1或2所述的组合式刀盘，其特征在于，调节电机(24)在其一个端侧的末端上配备一个编码器(76)。
12.如权利要求11所述的组合式刀盘，其特征在于，编码器设置在第一绕组端部(48)内部的一个环形的自由空间(74)内。
13.如权利要求1或2所述的组合式刀盘，其特征在于，传动装置构成一个构成为谐波齿轮传动系统的减速器(22)。
14.如权利要求13所述的组合式刀盘，其特征在于，减速器(22)的输入轴及减速器(22)的输出轴同轴地设置在基体内。
15.如权利要求14所述的组合式刀盘，其特征在于，所述调节电机的输出轴(50)嵌入减速器(22)的输入轴(64)的一个同轴的带动孔内。
16.如权利要求14所述的组合式刀盘，其特征在于，第一旋转轴承(54)的内环(62)与减速器(22)的输入轴(64)旋转固定地连接并且所述调节电机的输出轴(50)间接地经由减速器(22)的输入轴(64)支承在第一旋转轴承(54)内。
17.如权利要求13所述的组合式刀盘，其特征在于，构成为谐波齿轮传动系统的减速器(22)具有一个经由减速器(22)的输入轴(64)与调节电机(24)的输出轴(50)耦合的椭圆形的驱动盘(82)、一个与基体(10)旋转固定地连接的在内部制齿的环(86)以及一个与减速器(22)的输出轴耦合的柔性的在外部制齿的套筒(88)。
18.如权利要求1或2所述的组合式刀盘，其特征在于，转子(56)和相邻的传动装置部分具有一个轴向定向的、构成为冷却通道的中心通道(90)。
19.如权利要求3所述的组合式刀盘，其特征在于，嵌入定子(45)内的定心环(70)由一种不导磁的材料制成。
20.如权利要求3所述的组合式刀盘，其特征在于，至少第二旋转轴承(52)构成为动静压滑动轴承，其滚动体由电绝缘的材料。
21.如权利要求1或2所述的组合式刀盘，其特征在于，两个旋转轴承中的一个旋转轴承构成固定轴承并且另外一个旋转轴承构成相对于所述固定轴承可轴向运动的浮动轴承。
22.如权利要求21所述的组合式刀盘，其特征在于，第一旋转轴承(54)构成为固定轴承并且第二旋转轴承(52)构成为浮动轴承。
23.如权利要求1或2所述的组合式刀盘，其特征在于，调节电机(24)、传动装置(22)和可调节的工作滑块(16)构成一个封闭的构件组，该构件组经由一个分离位置(32)与一个具有一个连接轴(28)的连接构件组(38)可拆卸地连接。
24.如权利要求20所述的组合式刀盘，其特征在于，滚动体由陶瓷制成。
25.应用在机床中的组合式刀盘，包括一个基体(10)；至少一个相对于基体(10)可调节的工作滑块(16)；以及一个设置在基体(10)内的、经由传动装置(22)作用在工作滑块(16)上的调节电机(24)，其中构成为电动机的调节电机(24)具有一个在基体(10)内设置的定子(45)和一个转子(56)，所述转子在定子内环绕、支承一个输出轴(50)并且支承在两个彼此隔开设置的旋转轴承(52、54)内，其中一个第一旋转轴承(54)以一个外环(58)设置在一个固定在基体上的定子壳体(60)内并且以一个内环(62)直接地或间接地设置在输出轴(50)上，其特征在于，调节电机(24)、传动装置(22)和可调节的工作滑块(16)构成一个封闭的构件组，该构件组经由一个分离位置(32)与一个具有一个连接轴(28)的连接构件组(38)可拆卸地连接。
26.如权利要求25所述的组合式刀盘，其特征在于，连接构件组(38)具有一个轴向敞开的杯状的容纳部(32)，用于所述由调节电机(24)、传动装置(22)和工作滑块(16)构成的组合的构件组的一个轴向伸出部分。
27.如权利要求26所述的组合式刀盘，其特征在于，连接构件组(38)的容纳部(32)杯状地搭接所述组合的构件组的伸出部分。
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