CN1057418A

CN1057418A - 轴向运动的棒料的无心径向导向装置

Info

Publication number: CN1057418A
Application number: CN91102165A
Authority: CN
Inventors: 格洛姆·雷纳尔; 马里施·彼得; 沃格纳·拉尔夫
Original assignee: TH Kieserling and Albrecht GmbH and Co
Current assignee: TH Kieserling and Albrecht GmbH and Co
Priority date: 1990-06-16
Filing date: 1991-04-06
Publication date: 1992-01-01
Also published as: JPH04226805A; EP0462322A1; DE59006632D1; CS170991A3; DE4019283A1; EP0462322B1

Abstract

一种用于轴向运动的棒料(46)的无心径向导向装置(3，5)，它尤其应用于这样的无心车床、无心铣床或无心磨床中，在这种机床中，待加工的棒料几乎没有转动地被向前移动，并由旋转刀具加工。导向装置 (3，5)包括5个导向件(辊子13，4，16，44，45)，它们在同一平面中围绕棒料星形布置。导向件同步运动，将棒料在机床中心线上恒定地导向。各导向件由弹簧(69)支撑在一个共同的部件上，以调整棒料的直径。

Description

本发明涉及一种对轴向运动的棒料进行无心的径向的导向的导向装置。

这种导向装置尤其应用于圆形坯料的无心车削加工和磨削加工。在狭义上，涉及到这样一些机器，在这些机器中棒料微不足道地绕其纵轴线转动，机器采用旋转刀具进行加工。除了极短的棒料或管料外，这种无心车削加工或磨削加工是采用的操作方法，并且机器与待加工的工件长度无关。至少在加工位置的一侧，工件在一个预定的位置被径向地导向。在多数情况下，是应用具有一个中心孔的旋转加工头，中心孔中伸入加工工具（刀具）。由此导入加工头的旋转中心线的工件表面被切削掉一层材料。然后，工件通过导向装置与加工头的旋转轴线对中心地进行定位，并且能轴向向前移动。

加工头的旋转轴线和相邻的导向装置的同心度不能达到100%的精确。其原因涉及到加工头的刀具或导向装置的调节和不同的磨损程度而影响到实际中能达到的精确度。

主要在切削加工时，通过一般来说采用高速度进行的切削过程释放出一些振荡，这些振荡应该由加工头附近的工件导向装置来衰减阻尼或者吸收掉。

大多数情况下由其它组件负责棒料的轴向移动或进给。

DE-Al 3240146公开了一种轴向恒定地对成型棒料导向的装置。在该装置中，三个导向件对圆形棒料进行径向导向。各个导向件在一个成型棒料的纵轴线或刀盘的旋转轴线的横向平面中柔性地（弹性地）支撑在壳体上。该横向平面是导向平面。这种导向装置对振荡激励的衰减以及其对中心效果在一些情况下还是不够充分的。

DE-AS 1104289公开了一种在铣床中进行导向的装置，该装置用两对位于一导向平面中的相互相对设置的导向件对一个圆形棒料对中心。每对导向件都支撑在一螺旋段上，这些螺旋段在一个与要导向的棒料同心支承的环中构成。该环转动时，使一对导向件的辊子同步地径向运动。两对导向件相互偏转90°度，这样4个导向件星形地围绕待导向的棒料的横截面布置。每对辊子加有一个公共的弹簧垫。这种导向装置的缺点是，对一个三点不圆度（的棒料）不能够最佳地导向，围绕棒料纵轴线的振荡也不能充分地抑制住。

本发明的任务是，在上述种类的导向装置中，对振荡的衰减进行改进，使之能够阻止振荡的形成，以及可以对具有不同不圆度的、大的直径范围的加工坯料进行对中心。

按照本发明的导向装置在五个方向上径向支撑着棒料，该装置由此在很高的程度上防止了振荡激励，可以对具有任意不圆度的棒料足够精确地对中心，并且从其结构上来看也可以对很细的棒料进行导向。由切削加工在切削坯料周向引起的振荡通过由摩擦力（摩擦连接）与棒料相接的导向件来衰减。在周向上的摩擦连接通过导向板或由其旋转轴线与切削坯料纵轴线成直角布置的辊子来实现。

另一种方式是采用另一种形式的导向装置，即它有七个导向件，这种导向装置可以较好地控制振荡激励，但是它用于导向的最小直径要求较大些，因为七个导向件比五个导向件在待导向的棒料周面上需要更多的位置。

在具有旋转刀盘（刀头）的铣床上优先考虑使用的是具有七个导向件的导向装置。这种导向装置首先应用于刀盘前面的棒料导入端处。

下面对照附图通过在铣床上应用的优选实施例对本发明作详细说明。

图1示意示出的部分剖视的铣床侧视图;

图2位于铣床导入端（进入侧）的导向装置的端视图（比例尺不同）;

图3图1中沿Ⅲ-Ⅲ线的放大截面视图;

图4一个在图2中所示的导向件的截面视图。

图1中示出了一根将要在铣床1中进行铣削加工的棒料24。该铣床包括一个卡式组件2，一个前导向装置5，一个刀盘（刀头）26，一个后导向装置3和一个导出端（导出侧）张紧小车12。刀盘26装在导入端的空心轴6上（各个部件的导入端和导出端是相对于棒料的导入和导出方向而言的）。空心轴6可转动地支承在机壳（或机架）7中的轴承17，18中。空心轴运行时，刀盘和空心轴均转动。刀盘上装有多把铣刀15，这些铣刀沿螺旋形轨道对棒料24的周面进行铣削。图1示出了铣削过程的开始。

在铣削加工时，棒料由前、后导向装置5和3相对于刀盘6和空心轴26的旋转轴线进行对中心，由铣（切）削引起的振荡被衰减。

卡式组件2的辊子42，43;30，47输送棒料使其通过铣床，并且卡式组件2承受切削扭矩。棒料基本上没有自身转动地运动通过该铣床。棒料24按照未示出的方式被隔离开，并放置到由马达34，35驱动的送料辊子32，33上，再将棒料输送给卡式组件2。整个机器由一个控制装置25来控制，该控制装置25与送料辊子的马达34，35，卡式组件2，刀架（刀夹）14的伺服马达9，后导向装置3以及张紧小车12相连接。卡式装置2，前导向装置5，刀盘26和后导向装置3，以及张紧夹子19，20都按照棒料24的初始直径以及被铣削的直径进行调整。在直接位于刀盘26的导入端处的一个棒料24的横向平面中，前导向装置5用五个辊子13，4，16，44和45将棒料24与空心轴的旋转轴线对中心，其中的这五个辊子围绕棒料24星形地布置，它们的转动轴线与铣削件的纵轴线成直角。

刀具15在径向上的移动由执行机构（伺服马达）9来完成，该执行机构9使一个锥形套筒8沿轴向（箭头29）运动，刀架径向地支撑在锥形套筒8上，从而改变刀盘的通道截面。

后导向装置3（也请参见图3）包括一个伸入到空心轴中的管套21。管套21由其凸缘11固定在机架7上。管套21伸向空心轴的深处只到刀盘26的附近。在管套21的导入端端部上，并且直接位于刀盘26的导出端，设置了五个导向件36，37，38，51，52，这些导向件与导入的棒料24直接接触，用于对棒料进行对中心（见图3）。

张紧小车12可沿箭头27方向移动，它的张紧夹子19，20在棒料24的铣削加工将要结束时，（稍微在此之前，棒料24离开送料辊子42，43;30，47）防止棒料24由于切削扭矩而转动以及保证棒料24的进给直至棒料离开铣床。

图2所示的前导向装置通过围绕棒料24星形布置的五个导向辊子13，4，16，44和45在刀盘26的导入端将棒料24对中心。该前导向装置包括一个壳体22，在该壳体中可转动地支承着一个同轴调整环23，一个滑块74，该滑块经啮合齿与调整环相啮合并且可以沿箭头67方向运动，五个小齿轮56，57，58，59，60和五个辊子支架48，73，75，76，77。通过转动轴78可以在箭头67方向上对滑块74进行很灵敏的调节并同时转动壳体22中的调整环23。五个齿轮56至60中的每一个齿轮都通过啮合齿102与调整环23相啮合，此外这五个齿轮中的每一个齿轮还与辊子支架相啮合。通过这种运动连接，当轴78转动时，通过前导向装置对全部辊子支架48，73，75，76，77以及支承在这些支架中的辊子4，16，44，45，13进行同步的均匀的并且不改变棒料26的通道横截面位置的移动或调节。采用五个导向件或五个辊子4，16、44，45，13可以在振荡激励的衰减或阻尼，任意质量的较小不圆度的对中心以及覆盖大的直径范围等方面实现最佳的组合。

为了确保辊子4，16，44，45，13持续地与棒料46保持接触并且对棒料的振荡实现最佳的阻尼，辊子支架都是单独地加弹簧垫，如图4所示。辊子支架48本身中装有一个滑块70，它由螺钉71在盘簧垫69的共同作用下被预张紧和减振抬起。一旦棒料用一个大于该预张紧的力的力压向辊子时，辊子就移开，并且辊子支架48的位置不改变。

图3所示的铣床的后导向装置3的截面图构成一个管件21的端部截面，管件21从导出端伸入空心轴6中直到刀盘26处。后导向装置包括五个耳形件36，37，38，51和52，它们围绕棒料24星形布置，它们可以绕沿轴向通过管件延伸出来的轴49，50进行摆动，并且它们的运动是同步的，由缸28来控制。这种同步运动通过耳形件36，37，38，51，52的轴49，50来实现，在耳形件的导出端端部上固定着扇形齿轮61至65，它们由一根公共的链子54张紧。耳形件36上固定着臂件55，它与缸28的活塞杆铰接。缸28运动时，使耳形件36直接起动，并且经链子54间接地带动其余的耳形件，由此使全部耳形件36，37，38，51，52围绕相同的路径同步地运动，从而为需要导向的棒料产生一个中点不变的通道截面。

图5所示的前导向装置80，其基本结构和其在铣床中的应用和布置方面都与图2所示的前导向装置相对应。它包括一个壳体22，一个可转动地支承在壳体中的调整环23，七个在壳体中星形布置的沿径向在壳体中导向的导向件103，104，105，106，107，108，109以及辊子93，94，95，96，97，98，99。导向件103-109按照一个一次调整好了的与空心轴6的旋转轴线（图1）重合的中心将棒料91进行对中心。每个导向件103-109的侧面上都有一齿条92，它们与支承在壳体22中的齿轮84，85，86，87，88，89和90通过啮合齿而啮合。此外，齿轮84-90还与调整环23上的内齿82相啮合。转动调整环可使全部导向件103-109同时地以相同的尺度沿径向向棒料91移动或从棒料移开。调整环23的转动通过带有手轮的螺旋轴78和装在壳体22中的滑块74来实现。

借助于具有七个导向件的导向装置，对不是很圆的棒料91也能实现良好的对中心，并且该导向装置也使振荡激励减小到最低程度。

以上述说明可知，本发明的导向装置在对轴向运动的棒料进行无心的、对中心的且径向的导向时，采用了数个导向件（辊子），它们与棒料摩擦接触，将棒料在导向平面内沿导向装置的中心方向顶压，导向件有一个相对于壳体的弹性支承，布置在导向平面中的导向件数目可以是五个或七个等等。

Claims

1、对轴向运动的棒料(46)进行无心的、对中心的且径向的导向的导向装置(3，5)，该装置有以下特征：

a)数个导向件(辊子13，4，16，44，45)，这些导向件与棒料(46)相接触地将棒料(46)在导向平面中沿导向装置的中心方向顶压，

b)一个壳体(22)，导向件(辊子13，4，16，44，45)可运动地支撑在该壳体中，

c)导向件(辊子13，4，16，44，45)的一个相对于壳体(22)的至少是部分弹性的支承(弹簧69)，

其特征在于，该导向装置还有以下特征：

d)在导向平面上只设置了五个导向件(辊子13，4，16，44，45)。

2、按照权利要求1或4的对轴向运动的棒料（46）进行无心的、对中心的且径向的导向的导向装置，其特征在于，它有以下特征：

j）导向件（辊子13，4，16，44，45）在铣削坯料的周向上摩擦连接地将铣削坯料夹紧。

3、按照权利要求2所述的导向装置，其特征在于，它有以下特征：

k）导向件由辊子（13，4，16，44，45）构成，它们的旋转轴线与铣削坯料的纵轴线成直角地布置。

4、对轴向运动的棒料（46）进行无心的、对中心的且径向的导向的导向装置，该装置有以下特征：

e）数个导向件（辊子13，4，16，44，45），这些导向件与棒料（46）相接触地将棒料（46）沿导向装置的中心方向顶压，

f）一个壳体（22），导向件（辊子13，4，16，44，45）可运动地支撑在该壳体中，

g）导向件（辊子13，4，16，44，45）的一个相对于壳体（22）的至少是部分弹性的支承（弹簧69），

其特征在于，该装置还有以下特征：

h）只设置了七个导向件（辊子13，4，16，44，45）。

5、按照权利要求1或2所述的在一个具有旋转刀盘（26）的铣床中对轴向运动的棒料（91）进行无心的，对中心的且径向的导向的前导向装置（80），其特征在于，该导向装置有以下特征：

i）导向装置（80）安装在刀盘（26）的导入端。