专利名称：车床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车床，其类型为具有旋转卡盘，用于车削由固定 金属丝构成的原材料制成的机械零件，该车床具有一个机架，其上安 装一个旋转卡盘，还具有用于给卡盘供给所述原材料的部件和用于控
制旋转卡盘的车削和切割工具的下降(plon^e)的部件。
背景技术：
在此类车床中，对确定车床实现的工作质量，卡盘是决定性的。 加工的材料要求旋转卡盘的转速非常高，以便同时提高加工质量和车 床的生产率。
通过公布的欧洲专利EP0 278 898 Al可了解一种旋转卡盘，用于 实施速度约为12000 t/m的高速车削工作的车床。此类卡盘的结构复 杂，并且包括多个零件。特别是它包括一个弹簧，该弹簧贴靠在一个 环，该环用于通过螺钉保证雕具下降控制衬套的后退。该结构使车床 很复杂，并且由于摩擦、零件之间的运行间隙和弹簧随时间的疲劳而 降低其运行精度和速度。另外，该旋转衬套的前进通过两个拉杆、借 助特别制造的轴向贴靠的轴承实现，这就增加了车床的制造成本。特 别是，该方法的主要缺点是只通过凸轮的移动来控制强迫的前进运动， 而后退只通过位于卡盘中心的弹簧来保证，这种运行方式与数字控制 不匹配。实际上，以数控的运行模式，后退移动不能依赖于弹簧的推 力，因为人们知道弹簧与疲劳有关的随机性的一面，以及缺乏准确性 和动作的迟緩。在数控运行模式中，只能接受在两个移动方向的无间 隙的受控移动，即前进和后退。因此，即使上述专利的卡盘可以在比 较高的速度下工作，其仍然与卡盘安装在其上的车床的数控运行完全 不兼容，并且它的结构不能通过简单的转换而适应该运行模式。还知道另外两个现有技术的^〉开文件，即法国专利FR 1 578 355 和日本公开文献JP51 052 588。法国专利描述了特殊结构的杆或管的 车床，日本公开文献描述了传统车床的动力链。
这两个文献没有一个提出适应本发明车床的运行的方案，特别是 在数控车床上带有加工刻刀的旋转卡盘的运行。
发明内容
本发明提出克服已知系统的缺点，并且满足市场的新要求，实现 一种装有旋转卡盘的车床，该车床的结构简化，但迅速、准确、便于 控制，并且它的维修比传统车床简化。
该目的通过上面定义的本发明的车床达到，并且在其中，给卡盘 供给原材料的部件具有一个供给机构，其配有第一数控致动器，该致 动器联接到一个装置，该装置用于在一个车削周期的过程中使原材料 线性移动，并且，所述用于控制旋转卡盘的车削和切割工具的下降的 部件具有一个控制机构，其配有第二数控致动器，第二致动器设有构 件，用于在原材料的车削操作中，操纵所述工具在一个方向和相反方 向上的主动移动。
在本发明车床的优选实施例中，所述操纵所述工具移动的构件具 有两个与所述第二致动器线性联接的滑杆，所述滑杆设置成用于启动
卡盘的工具，并调整它们的位置，以便车削原材料。
最好，所述滑杆分别与一个非旋转衬套相连，该衬套置于卡盘旋 转体的一个镗孔中，该衬套的设置是为了作用于控制工具下降的螺旋
导向表面。
这些控制工具下降的螺旋导向表面最好与联接到工具各自的枢转 轴的截锥形截面的零件相连。
有利的是，所述使原材料线性移动的装置具有两个驱动盘，其中 至少一个由第一数控致动器带动，这些盘的设置是为了在它们的周边 表面之间夹紧并带动所述原材料。最好，该装置还具有一个操纵杆和 用于调整由所述盘的周边表面施加在原材料上的压力的部件。
5有利的是，所述操纵杆与一个镂空旋转端头相连，镂空旋转端头 安装在与一个套筒相连的一个中心轴上，所述盘中的一个盘的轴置于 该套筒中，所述套筒的设置是为了根据所述操纵杆的角度位置自身平 行地进行移动。
所述镂空旋转端头最好包括一个与所述中心轴同轴的弹簧，该弹 簧的压缩可调节并确定盘在材料上的压力。
最好，所述盘中只有一个盘由所述第一致动器带动，另一个盘由 另一个轴带动，该轴本身通过摩擦在作用于第一盘的构件之一上被带 动。
供给机构和控制机构最好沿与卡盘轴线垂直的基本平行的轴线并 排设置。
通过参照作为非限定例子给出的附图对本发明车床实施例的详细 描述，可更好地了解本发明及其优点。
图l是根据本发明的车床的整体立体图； 图2是图l车床一部分的整体立体图，特别是控制材料的进给和 车削卡盘工具的下降的部件；
图2A是图2所示的车床一部分的正视图2B是沿图2A的A-A线的剖视图2C是沿图2A的B-B线的剖视图3是根据本发明的车床卡盘的立体图3A是图3所示车床卡盘的正视图3B是沿图3A的A-A线的车床卡盘的剖视图4是剖视图，主要示出本发明车床的原材料供给机构和车削卡盘。
具体实施例方式
图1示出本发明的车床IO,并且示出它的不同组成部件的相对位
6置。该车床具有一个供给机构11，其功能是供给原材料，这里是来自
一个金属丝团(未示出)的金属丝，还具有一个控制机构12，其功能 是管理该金属丝的车削和切割工具。供给机构11和控制机构12沿与 一个卡盘60的轴线基本垂直的轴线方向平行地设置，卡盘置于由可抬 起的罩81覆盖的一个机架80中。待加工的金属丝由两个驱动盘14 和15引导，驱动盘设置成确保给车削工具、特别是加工和切割卡盘 60供给原材料。车床10还设有两个致动器13和20，它们的功能将在 下面描述。
参照图2、 2A、 2B和2C，供给机构11具有其中一个致动器，即 第一致动器13，它带动两个盘14、 15中的至少一个。在描述的例子 中，该第一致动器13是一个数控电机，也可是与一个操纵杆相连的液 压或气动马达型的旋转致动器，用于把运动转换为线性移动，或任何 其它的线性致动器，如线性轴、直接与控制衬套联接的液压或气动或 压电的作动缸轴。
待加工的原材料金属丝50夹在两个盘14和15之间，盘具有半圆 形的周边槽，用于以通过操纵杆16调节和施加的压力夹住金属丝。在 特别由图2B所示的例子中，盘14的轴14a通过一个减速器113直接 与形成致动器13的电机的输出轴13a联接，以提高金属丝50的运动 精度。
还是如该图所示，操纵杆16与一个镂空旋转端头16a相连， 一个 同轴复位弹簧16b置于端头中，弹簧安装在一个中心轴16c上。中心 轴16c与包含轴15a的一个套筒15b相连，轴15a带有在前端的盘15 和两个轴承15c。另外，供给机构11带有轴14a，盘14安装在轴14a 的端部。两个轴14a和15a互相平行，并且两个盘14和15基本位于 同一平面，并且具有足以夹住原材料的金属丝50的周边空间。轴14a 安装在两个轴承14b上，并且由形成致动器13的电机旋转驱动。
操纵杆16围绕中心轴16c的 一个角度摆动的作用是使轴15a与自 身平行地移动，以便使两个盘14和15靠近或远离，并增加或减小对 待加工的原材料金属丝50的夹持。在所述实施例中，只有盘14由电机带动，盘15通过摩擦由轴15a和一个盘15d带动，该盘还通过摩擦 由与形成致动器13的电机联接的轴14a带动。但是，两个盘可以直接 电机驱动。称为第一电机的致动器13的电机有利地是同步电机，这样 可以得到大的灵活性和高的精度。
参照图2C，控制机构12具有第二致动器20，如一个电机，称为 第二电机，它保证车削卡盘的工具的下降控制(图3、 3A和3B示出 细节)。在所示的例子中，第二致动器20是一个数控电机，和致动器 13 —样，也可以是与操纵杆相连的液压或气动马达型的旋转致动器， 用于把运动转换为线性移动，或者是任何其它的线性致动器，如线性 轴、直接与控制衬套联接的液压或气动或压电的作动缸轴。控制机构 12具有一个安装在形成致动器20的电机出口的减速器120，减速器通 过一个操纵杆和球节件21与卡盘的滑杆69无间隙地联接，其作用将 在下面参照图3、 3A和3B进行描述。它还具有一个夹具22的夹紧活 塞22，夹具不属于本发明的范畴，其作用是在车削作业结束进行切割 时夹紧已加工的零件。
图3、 3A、 3B所示和图3B更详细示出的车削卡盘60包括一个中 心管61，其中引导待加工的金属丝。该中心管61置于一个卡盘件62 内，卡盘件通过三个同轴轴承63安装在卡盘60的旋转体64内。在其 前表面，卡盘60设有用于两个工具65和66的两个工具支承件，工具 例如是相对的刻刀和/或压花工具，它们分别枢转安装在两个轴上，轴 控制它们朝向待加工金属丝的端部的下降。工具65、 66的下降通过截 锥形截面的零件68的螺旋导向表面67进行，零件68分别与工具65、 66的枢转轴联接。这些工具的下降根据一个非旋转衬套70的平行于 卡盘60转轴的线性移动来进行，衬套70置于卡盘60的旋转体64的 一个镗孔71中，两个滑杆69分别接合在衬套中。换句话说，滑杆69 的线性位置决定了工具65、 66相对要车削的原材料的位置。这些滑杆 的线性移动导致工具的摆动移动。与旋转体64相连的一个中间衬套 64a设有一个硬金属的环64b，用于与和工具的枢转轴连接的截锥形零 件68的螺旋导向表面67接触。轴承72位于该中间衬套64a和与滑杆
869连接的非旋转衬套70之间。
卡盘60 (每个工具支承件分别地)还配有至少一个配重73，确保通过在卡盘旋转过程中形成的离心力使螺旋导向表面67顶靠在村套64a的环64b上。该卡盘60的结构的特征尤其在于，滑杆69在非旋转衬套70的两个相对方向上实施强制移动，这样可以避免现有技术的卡盘上存在的复位弹簧，因此消除了正是由于这些复位弹簧而在反向时可能存在的间隙或加速极限。滑杆69也是后退杆，它们由一个数控电机或一个任意的极端精准的线性致动器来控制。因此，该车床尤其具有很高的工作能力、很高的精度和非常高的运行速度。
图4是车床10沿与金属丝50的纵轴平行的垂直平面的剖视图，详细地示出卡盘60相对供给机构11的定位。
工具本发明的车床的布置可以很高的速度和非常精确的方式进行工作，另外，通过驱动电机的数字控制和工具下降的两个方向上的直接控制而获得使用的灵活性。
权利要求
1.带有旋转卡盘的车床(10)，用于车削由固定金属丝构成的原材料制成的机械零件，该车床具有一个机架，旋转卡盘安装在该机架上，该车床还具有用于给该卡盘供给所述原材料的部件和用于控制旋转卡盘的车削和切割工具的下降的部件，其中，所述给卡盘(60)供给原材料(50)的部件具有一个供给机构(11)，其配有第一数控致动器(13)，该第一致动器联接到一个用于在一个车削周期中使原材料线性移动的装置，并且，所述用于控制旋转卡盘(60)的车削和切割工具的下降的部件具有一个控制机构(12)，其配有第二数控致动器(20)，第二致动器设有构件，用于在原材料的车削操作中，操纵所述工具(65、66)在一个方向和相反方向上的主动移动。
2. 如权利要求1所述的车床，其特征在于，所述操纵所述工具(65、 66 )移动的构件具有两个与所述第二致动器(20 )线性联接的滑杆(69 ), 所述滑杆设置成用于启动卡盘(60)的工具，并调整它们的位置，以 便车削原材料。
3，如权利要求2所述的车床，其特征在于，所述滑杆(69)分別 与一个非旋转衬套(70)相连，该衬套置于卡盘(60)的旋转体(64) 的一个镗孔(71)中，该衬套(70)用于作用在控制工具(65、 66) 的下降的螺旋导向表面(67)上。
4. 如权利要求3所述的车床，其特征在于，控制工具(65、 66) 的下降的螺旋导向表面(67)与截锥形截面的零件(68)相连，该零 件联接到工具(65、 66)各自的枢转轴。
5. 如权利要求l所述的车床，其特征在于，所述使原材料线性移 动的装置具有两个驱动盘(14、 15)，其中至少一个由所述第一数控致 动器(13)带动，这些盘用于在它们的周边表面之间夹紧并驱动所述 原材料(50)。
6. 如权利要求5所述的车床，其特征在于，所述使原材料线性移 动的装置还具有一个操纵杆(16)和用于调节由所述盘(14、 15)的;周边表面施加在所述原材料上的压力的部件。
7. 如权利要求6所述的车床，其特征在于，所述操纵杆(16)与 一个镂空旋转端头(16a)相连，该端头安装在与一个套筒(15b)相 连的一个中心轴(16c)上，所述盘(14、 15)中的一个的轴置于套筒 中，所述套筒(15b )设置成用于根据操纵杆(16 )的角度位置自身平 行地进行移动。
8. 如权利要求7所述的车床，其特征在于，所述镂空旋转端头 (l")包括与所述中心轴(16c)同轴的一个弹簧(16b)，该弹簧的压 缩可调节，以确定盘在材料上的压力。
9. 如权利要求5所述的车床，其特征在于，所述盘(14、 15)中 只有一个盘(14)由所述第一数控致动器(13)带动，另一个盘(15) 安装在一个轴上，该轴通过摩擦在作用于所述盘(14)的构件之一上 被带动。
10. 如权利要求l所述的车床，其特征在于，供给机构(11)和 控制机构(12)沿与卡盘(60)的轴线垂直的基本平行的轴线并排设 置。
全文摘要
本发明涉及带有旋转卡盘的车床(10)，该车床能够高速并且非常准确地工作。该车床具有配有第一数控致动器(13)的供给机构(11)，用于供给原材料，如金属丝，还具有配有第二数控致动器(20)的控制机构(12)，用于管理金属丝的车削和切割工具。供给机构(11)和控制机构(12)沿与卡盘(60)轴线基本垂直的轴线方向平行设置，卡盘(60)置于由罩(81)覆盖的机架(80)中。待加工的金属丝由两个驱动盘(14、15)引导和带动，驱动盘用于给车削工具特别是加工和切割卡盘(60)供给原材料。
文档编号B23B3/00GK101687255SQ200880021997
公开日2010年3月31日 申请日期2008年6月12日 优先权日2007年6月26日
发明者J-M·法夫尔, P·迈耶 申请人:Esco股份有限公司