[發明專利]具有主動磁體軸承的工具芯軸

有效

• 申請號: 201480056063.7
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN105612017B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 戈特弗里德·施奈特曼
• 申請（專利權）人: 馬勒國際有限公司
• 主分類號: B23B47/00
• 分類號: B23B47/00;B23Q1/70;B23Q1/26;B23Q15/14;F16C32/04
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 翟國明

本發明涉及用于細長鉆孔工具(2)的工具芯軸(1)，鉆孔工具(2)具有用于夾緊鉆孔工具(2)的端側夾緊柄(3)和在縱向方向上與夾緊柄(3)相反布置的用于定心鉆孔工具(2)的定心埋頭孔(4)，其中工具芯軸(1)包括：驅動軸(5)，用于驅動鉆孔工具(2)；夾盤(7)，用于接收夾緊柄(3)，夾盤(7)沿著相對于驅動軸(5)縱向導向的旋轉軸線(6)剛性連接至驅動軸(5)；以及至少一個徑向軸承(8、9)，其至少局部地徑向環繞驅動軸(5)，用于徑向支撐驅動軸(5)，工具芯軸(1)構造為使得徑向軸承(8、9)支撐驅動軸(5)以便繞旋轉軸線(6)是可旋轉的。當徑向軸承(8、9)是主動磁體軸承并且構造為使得此外其以能夠繞至少一個樞轉軸線樞轉的方式支撐驅動軸(5)時產生改進的穩定性，該樞轉軸線垂直于旋轉軸線(6)延伸而通過固定點(10)，其中當鉆孔工具(2)夾緊在工具芯軸(1)中時固定點(10)位于定心凹陷(4)中。此外本發明涉及具有這種工具芯軸(1)的機床(15)。

技術領域

本發明涉及一種工具芯軸，以及涉及一種具有該工具芯軸的對應機床。

背景技術

利用工具用于機加工工件的機器在機械工程和工具制造領域是公知的，稱為機床。根據狹義的解釋，在以下的標準DIN8580和DIN69651中的Part1，該術語主要使用在結合、成型以及分離生產處理的內容中，在最后提到的情形中尤其是切割、機加工以及消減生產處理中。該更約束的定義還用作以下陳述的基礎。

為了成型工件的目的，通用機床創建了工具和工件之間的相對移動，該相對移動能夠在功能上細分為推進或者橫向進給部件以及主要部件。在該情況下現代機床最重要的結構部件是具有通常集成的工具界面的直接驅動且精確安裝的軸，對本領域的技術人員來說這些熟知為電動機芯軸。

雖然在原則上依靠兩個元件的旋轉能夠發生工具和工件之間的所述相對移動，但是根據現有技術，鉆孔、磨削以及研磨機器通常裝備有承載工具的電動機芯軸，該電動機芯軸在下文中表示為工具芯軸。DE10137437B4描述了例如基于這種用于鏜孔(諸如活塞的銷孔或者連接桿的連桿孔)的鉆軸的機加工處理，在本文中利用機加工設備的鉆軸來機加工銷孔或者連桿孔，在機加工操作期間鉆軸以偏移方式相對于鏜孔理論上的孔中心布置，活塞或者連接桿在機加工操作期間在前進方向上實施線性移動。

此處證明尤其非圓鏜孔(例如稱為球形鏜孔)是有疑問的。例如在DE4442218A1中公開了一種旨在生產這種鏜孔的精密鉆孔機。根據該技術方案，為了以高轉速經濟的使用而生產非圓鏜孔，精密鉆孔機旨在在鉆軸上裝備有鉆頭以及裝備有用于將被機加工的工件的保持件。為了該目的，用于工件的保持件在平移運動中在至少一個方向上以由鉆頭的特定旋轉速度所確定的頻率、在由將被生產的鏜孔形狀所確定的偏差路徑上擺動。

DE102008063945A1還涉及一種用于形成非圓鏜孔輪廓的處理，并且在該情況下集中于旨在用于接收軸承襯套的內燃機的活塞的銷孔。在該處理中依靠旋轉以及線性可置換鉆桿發生機加工，鉆桿被引導通過銷孔并且接收在固定定心點和可移動的定心點以及關聯切割工具之間。在該情況下可移動的定心點被分派至電子成型大刀頭的搖桿臂，經由電子成型大刀頭的搖桿臂，鉆桿是可移動的以便在機加工操作期間擺動和/或能夠樞轉有限程度以創建銷孔的幾何學上不同形狀的鏜孔輪廓。

DE102005020501A1描述了類似處理，用于依靠旋轉以及線性可置換鉆桿將非圓銷孔引入內燃機的活塞。根據該方法，鉆桿將被安裝在固定中心以及移動中心之間，待引入的非圓形式依靠搖桿操作桿被掃描并且被傳遞至鉆桿。

根據DE10308442B3中解釋的處理，與之相比，為了通過消減機加工生產成型的鏜孔，工具依靠在旋轉中可驅動的磁性地安裝的芯軸被驅動。通過徑向磁性地安裝的副芯軸將該工具安裝在工件的遠離芯軸的一側。芯軸的徑向位置、軸向位置和角度位置由徑向傳感器、軸向傳感器以及角度位置編碼器感測，并且經由調整系統被調整至可編程設定點值。工件和工具在軸向方向上相對于彼此是可移動的。