[發(fā)明專利]用于精加工具有槽形輪廓的工件的機(jī)床的主軸單元

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201680034640.1
• 申請日: 2016-06-02
• 公開（公告）號: CN107735201A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅納德·雅各布;泰奧菲爾·胡格;埃爾溫·森豪澤
• 申請（專利權(quán)）人: 雷肖爾股份公司
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02;B24B41/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,丁永凡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于精加工具有槽形輪廓、即尤其齒部的工件的機(jī)床的主軸單元，所述主軸單元具有可轉(zhuǎn)動地支承的主軸，所述主軸可借助于驅(qū)動單元驅(qū)動置于轉(zhuǎn)動運動，以加工工件。

背景技術(shù)

在精加工具有槽形輪廓的工件時并且尤其在磨削齒輪時，期望越來越精確的表面。所述工件的質(zhì)量尤其通過槽形輪廓的尺寸精確度、粗糙度、形狀精度和表面的波度來確定。所述期望的表面質(zhì)量例如通過使用用于銑削、研磨、剃齒、輪廓磨削和滾動磨削的機(jī)床來實現(xiàn)。

根據(jù)精加工機(jī)器的類型，所述精加工機(jī)器具有至少一個主軸單元，所述主軸單元具有至少一個呈工具主軸或工件主軸的形式的主軸，所述主軸以可轉(zhuǎn)動的方式支承。安置有工具、如尤其輪廓磨盤和/或磨削蝸桿的工具主軸例如在輪廓磨床或齒輪磨床中使用。工具主軸也能夠為校準(zhǔn)主軸，所述校準(zhǔn)主軸用于固定校準(zhǔn)工具。在工具主軸上不固定工具，而是固定要加工的工件。

對于精加工過程，將主軸進(jìn)而在其上安置的工具或工件借助于驅(qū)動單元置于旋轉(zhuǎn)運動。在此，對槽形輪廓、尤其齒部的精加工過程具有如下特點：加工主要在槽面或齒面上進(jìn)行，其中能夠出現(xiàn)不對稱的和/或交替的力。通常，所述工件也是硬化的。因此，所述主軸除了高的徑向剛度之外也能夠具有超出平均值的高的軸向剛度。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)高的表面質(zhì)量，在這種機(jī)床中，除了機(jī)械部件的剛性和減震、高精度的驅(qū)動之外，尤其主軸的支承是決定性的。還有主軸的小的振動傳遞到安置在其上的工具上和相應(yīng)地傳遞到要加工的工件的表面上。同樣內(nèi)容也適用于工件主軸，所述工件主軸的振動直接地傳遞到安置在其上的工件上并且在所述工件處可見和可測量。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)今對工件和尤其齒輪的表面質(zhì)量的極端要求，精加工機(jī)床的主軸在質(zhì)量盡可能好的預(yù)緊的主軸承中支承。已知具有不同構(gòu)造的主軸支承裝置的多種機(jī)床和尤其齒輪磨床。

從DE 10 2009 039 752 A1中例如已知一種解決方案，其中磨削工具沿著其旋轉(zhuǎn)軸線在兩側(cè)被支承和驅(qū)動。

在EP 1 803 518 A2中示出的工具頭中，使用高精度的、單行的、無間隙的和預(yù)緊的主軸軸承，所述主軸軸承作為具有增大的軸承間距的軸承座和以O(shè)形布置裝入。此外，設(shè)有用于兩側(cè)要支承的工具的不同的對向軸承，所述對向軸承相對于第一軸承座盡可能對稱地構(gòu)造。附加地，在主軸端部上還設(shè)置有主軸軸承，所述主軸軸承主要能夠接收徑向力，但是也能夠接收軸向力。DE 295 07 871 U1示出在滾齒機(jī)中借助于滾動軸承的類似的支承。

在DE 10 2012 018 358 A1中公開一種滾動和輪廓磨床的主軸，所述主軸具有支撐部位，所述支撐部位在磨削工具安置在主軸上時沿著旋轉(zhuǎn)軸線在磨削工具的孔的范圍中設(shè)置。

對于生產(chǎn)率、激勵表現(xiàn)(振動)、切削力和其他參數(shù)而言，主軸的旋轉(zhuǎn)速度是重要的，進(jìn)而也感興趣的是，以較高的周向速度進(jìn)行加工，但是主軸軸承通常不允許如此。相反地，如果將(例如磨盤)的工具直徑或工件直徑更大地選擇，那么周向速度增大；當(dāng)然那么對軸承的負(fù)荷也增大。由此，必須使用更大的主軸軸承，所述主軸軸承但是又僅允許更大的轉(zhuǎn)速。因此，在常見的精加工機(jī)床中，強(qiáng)制性地得到主軸軸承的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速之間的優(yōu)化(在現(xiàn)存的空間關(guān)系下)。

EP 0 860 232 B1公開了一種用于銑切或鉆孔操作的高速主軸，所述高速主軸沿其旋轉(zhuǎn)軸線在驅(qū)動馬達(dá)兩側(cè)借助于靜液壓的軸承支撐，并且對高度區(qū)域具有特殊的密封件。兩個錐形的軸承座以已知的X形布置構(gòu)成，使得在溫度升高時，軸承間隙減小。但是，所述布置對于接收傾覆力矩是不利的。因為兩個支撐部位通過位于其之間的驅(qū)動單元遠(yuǎn)地彼此分離，所以熱膨脹對支撐部位的影響附加地是不利的。主軸的靜液壓的支承也在DE 36 41 621 A1中提出。

用于凸輪軸磨床、常規(guī)的磨床和車床的具有至少部分的靜液壓的支承的其他主軸單元在DE 196 35 687 A1、EP 0 779 127 A1和DE 42 34049 A1中公開。

在EP 0 840 190 B1中此外公開一種用于靜液壓軸承的特殊的壓力調(diào)節(jié)器(累積量調(diào)節(jié)器)，所述壓力調(diào)節(jié)器基于僅機(jī)械的或液壓的部件并且具有緊湊的結(jié)構(gòu)方式。

發(fā)明內(nèi)容