專利名稱：用于機(jī)床的伸縮式柄桿及所述伸縮式柄桿在機(jī)床中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種更換諸如銑床和鏜床的機(jī)床中的主軸箱，為此提出一種允許裝配不同主軸箱的伸縮式柄桿，主軸箱的后轉(zhuǎn)軸在機(jī)床內(nèi)部。
背景技術(shù)：
在機(jī)床領(lǐng)域存在不同類型的機(jī)器，例如銑床和鏜床，其由以下部分形成固定到地面的水平臺(tái)，待加工零件 設(shè)置在該水平臺(tái)上；立柱，托架或控制臺(tái)在其上垂直滑動(dòng)，在該托架或控制臺(tái)內(nèi)部設(shè)置有刀具箱和/或柄桿，所述刀具箱和/或柄桿在垂直于所述臺(tái)的縱向軸線的方向上水平滑動(dòng)。這些機(jī)器根據(jù)其不同結(jié)構(gòu)部分的運(yùn)動(dòng)具有不同類型的形態(tài)；因此，設(shè)置有待加工零件的所述臺(tái)可固定到地面，而立柱在水平面上進(jìn)行平移；所述臺(tái)能夠在水平面上進(jìn)行平移，而立柱固定；或者立柱和臺(tái)子均可在所述水平面上進(jìn)行平移。根據(jù)待進(jìn)行的加工類型而設(shè)置這種或那種類型的刀具，例如，如果要鉆孔，則在柄桿面向零件的末端設(shè)置鏜孔工具，其中最小加工直徑由柄桿的直徑確定，最大深度由柄桿的長(zhǎng)度和軸向路徑確定，或者由柄桿的長(zhǎng)度與刀具箱(如果存在的話)的長(zhǎng)度之和確定。另一方面，如果要在空間中以不同角度進(jìn)行銑削，則柄桿移動(dòng)到其最大回縮位置，以允許將銑削主軸箱連接到刀具箱或托架(如果不存在刀具箱的話)，并且柄桿連接到主軸箱的后轉(zhuǎn)軸。在此類型的機(jī)床中，柄桿可設(shè)置在刀具箱內(nèi)部或托架內(nèi)部，這取決于機(jī)器的類型，但在這兩種情況下，柄桿均由一個(gè)或若干個(gè)零件構(gòu)成，這些零件牢固地附接至彼此，在機(jī)器工作階段無(wú)法分離，形成單個(gè)單元。該柄桿設(shè)置在由轉(zhuǎn)動(dòng)軸襯形成的單元內(nèi)部，該轉(zhuǎn)動(dòng)軸襯與柄桿一體地旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)軸承與并入機(jī)器的刀具箱或托架的固定軸襯關(guān)聯(lián)。還存在這樣的情形沒(méi)有固定軸襯，軸承被直接容納于刀具箱或托架中，在該刀具箱或托架中直接復(fù)制有固定軸襯的形狀。這種方案的缺點(diǎn)在于，銑削主軸箱在設(shè)置于刀具箱或托架上時(shí)過(guò)于長(zhǎng)，S卩，主軸箱中所裝配的刀具離機(jī)器的立柱較遠(yuǎn)，因此失去工作區(qū)域。具體地講，主軸箱的后轉(zhuǎn)軸(稱為主軸箱的軸“C”)處于外部，無(wú)法進(jìn)入刀具箱或托架，因?yàn)槠溧徑颖鷹U以及由旋轉(zhuǎn)軸襯和固定軸襯形成的單元。因此，有必要提供一種方案來(lái)允許將主軸箱的軸“C”并入刀具箱或托架內(nèi)部，由此主軸箱的工作刀具緊靠機(jī)器的立柱，并因此改善工作區(qū)域，這與利用主軸箱或所述臺(tái)的最大橫向路徑以及具有大尺寸零件的最大工作區(qū)域尤其相關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種用于諸如銑床和鏜床的機(jī)床的伸縮式柄桿，其允許在機(jī)器的刀具箱上裝配不同的主軸箱，主軸箱的軸“C”，即，其后轉(zhuǎn)軸位于刀具箱內(nèi)部。本發(fā)明描述了機(jī)床的刀具箱和柄桿設(shè)置在垂直平移托架內(nèi)部的情況，然而，對(duì)于不具有刀具箱的機(jī)器，柄桿直接裝配在機(jī)器的托架中的情況，本發(fā)明的概念不會(huì)改變。本發(fā)明的伸縮式柄桿對(duì)象由柄桿芯構(gòu)成，在該柄桿芯上設(shè)置有后單元和至少一個(gè)前單元,所述后單元由旋轉(zhuǎn)軸襯形成,所述旋轉(zhuǎn)軸襯通過(guò)軸承與刀具箱直接關(guān)聯(lián)或經(jīng)由結(jié)合至刀具箱的固定軸襯關(guān)聯(lián)，使得柄桿芯與所述旋轉(zhuǎn)軸襯一體地旋轉(zhuǎn)，并且其中所述前單元由另一旋轉(zhuǎn)軸襯形成，該旋轉(zhuǎn)軸襯通過(guò)其他軸承相對(duì)于機(jī)器結(jié)構(gòu)的固定部分關(guān)聯(lián)，該前單元能夠通過(guò)向外抽取或向內(nèi)移動(dòng)自動(dòng)移除，留出能夠容納主軸箱的后轉(zhuǎn)軸的空間。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，其中前單元能夠通過(guò)向外抽取移除，通過(guò)前單元的軸承與旋轉(zhuǎn)軸襯關(guān)聯(lián)的機(jī)器結(jié)構(gòu)的固定部分為固定軸襯，該固定軸襯形成所述前單元的一部分。前單元和后單元的旋轉(zhuǎn)軸襯均設(shè)置為使得其通過(guò)合適的附連裝置保持同步旋轉(zhuǎn)，而前單元的固定軸襯具有錨定裝置以自動(dòng)結(jié)合至刀具箱。因此，通過(guò)將柄桿芯移至其在刀具箱內(nèi)部的最大回縮位置并通過(guò)向外抽取來(lái)移除前單元，留出易于容納主軸箱的后轉(zhuǎn)軸的空間，由此改善可用工作區(qū)域。設(shè)想到前單元和后單元分開(kāi)特定距離，使得前單元可通過(guò)向內(nèi)移動(dòng)來(lái)移除的可能性，因此，通過(guò)將柄桿芯移至其最大回縮位置還留出能夠容納主軸箱的后轉(zhuǎn)軸的空間。還設(shè)想到，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸襯和固定軸襯之間的軸承為角接觸球軸承，通過(guò)這樣的軸承，旋轉(zhuǎn)速度增大，摩擦最小化。然而，在不改變本發(fā)明的概念的情況下，其也可為其他類型的軸承，例如，磁力軸承、液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承、或具有低摩擦系數(shù)的其他類型的軸承。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述柄桿芯分成永久性地設(shè)置在刀具箱內(nèi)的后部和至少一個(gè)前部，所述前部能夠通過(guò)與所述前單元一起向外抽取來(lái)移除，使得留出空間以便于容納主軸箱的后轉(zhuǎn)軸。因此，獲得針對(duì)預(yù)期應(yīng)用的具有非常有利的結(jié)構(gòu)和功能特征的用于機(jī)床的伸縮式柄桿，解決了主軸箱的軸“C”的設(shè)置問(wèn)題。


圖IA至圖ID示出不同類型的機(jī)床的示意圖。圖2示出與設(shè)置主軸箱的軸“C”的傳統(tǒng)技術(shù)有關(guān)的問(wèn)題，該軸“C”位于機(jī)器的刀具箱和托架外部。圖3A和圖3B示出與傳統(tǒng)技術(shù)有關(guān)的柄桿的構(gòu)造，其中柄桿以及由旋轉(zhuǎn)軸襯和固定軸襯形成的單元分別由單個(gè)單元構(gòu)成。圖4A至圖4C示出本發(fā)明的伸縮式柄桿對(duì)象的優(yōu)選實(shí)施例，其中旋轉(zhuǎn)軸襯和固定軸襯分別具有模塊化構(gòu)造，包括始終處于內(nèi)部的后部以及至少另一個(gè)可移除前部。圖5示出觀察如何通過(guò)本發(fā)明的伸縮式柄桿解決與主軸箱的軸“C”的設(shè)置有關(guān)的問(wèn)題的視圖。圖6示出在同一機(jī)器上設(shè)置不同類型的主軸箱的可能性。圖7A至圖7C示出本發(fā)明另一實(shí)際實(shí)施例，其中柄桿分成后部以及可從刀具箱抽 出的至少一個(gè)前部。圖8示出通過(guò)上圖中的方案，在同一機(jī)器上設(shè)置不同類型的主軸箱或柄桿的前部的可能性。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的目的涉及一種用于諸如銑床和鏜床的機(jī)床的伸縮式柄桿，其中由旋轉(zhuǎn)軸襯和固定軸襯形成的單元被分割，存在至少一個(gè)前單元，其易于通過(guò)向外抽取或向內(nèi)移動(dòng)來(lái)移除，通過(guò)其在刀具 中限定空間從而允許裝配不同的主軸箱?？稍趫DIA至圖ID中看到不同類型的機(jī)床，圖IA示出的機(jī)器具有固定到地面(2)的水平臺(tái)(I)，待加工零件(3)設(shè)置在所述臺(tái)上；立柱(4)，托架(5)或控制臺(tái)在其上垂直滑動(dòng)，在該托架或控制臺(tái)內(nèi)部設(shè)置有柄桿￠)，該柄桿在垂直于所述臺(tái)(I)的縱向軸線的方向上水平滑動(dòng)。圖IB示出與圖IA類似的機(jī)床，其中柄桿(6)縮回以便于結(jié)合主軸箱(7)。在這些情況下，所述臺(tái)(I)在水平面上進(jìn)行平移。在圖IC和圖ID中可看到這樣的機(jī)床，其中刀具箱⑶或RAM設(shè)置在托架(5)內(nèi)部，繼而該刀具箱中有柄桿￠)，在這種情況下所述臺(tái)無(wú)需在水平面上移動(dòng)，因?yàn)榈毒呦?br> (8)允許柄桿(6)(圖1C)或(適當(dāng)?shù)那闆r下)主軸箱(7)(圖1D)在水平面上移動(dòng)。圖2示出與傳統(tǒng)技術(shù)相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，觀察到在銑削主軸箱(7)設(shè)置在刀具箱(8)上時(shí)延長(zhǎng)了距離(X)，使得零件(3)上的工作區(qū)域失去，具體地講，主軸箱(7)的后轉(zhuǎn)軸(9)(稱為軸“C”)處于外部，無(wú)法進(jìn)入刀具箱(8)，因?yàn)槠溧徑颖鷹U￠)以及由包圍其的軸襯所形成的單元。圖3A和圖3B不出傳統(tǒng)柄桿(6)的構(gòu)造,一個(gè)的柄桿(6)處于其回縮位置,另一個(gè)的柄桿(6)處于離開(kāi)位置，柄桿(6)由一個(gè)或若干個(gè)零件構(gòu)成，這些零件牢固地彼此附接，在機(jī)器工作階段無(wú)法分離，形成單個(gè)單元。工作階段被理解成機(jī)器操作的時(shí)間(機(jī)械加工時(shí)間、更換主軸箱、刀具等)。柄桿(6)設(shè)置在由旋轉(zhuǎn)軸襯(10)形成的單元內(nèi)部，該旋轉(zhuǎn)軸襯通過(guò)軸承(11)與固定軸襯(12)關(guān)聯(lián)，該固定軸襯并入設(shè)置在機(jī)床的刀具箱(8)中。還存在這樣的情況沒(méi)有固定軸襯(12)，軸承(11)直接容納于刀具箱(8)，刀具箱⑶內(nèi)直接復(fù)制有固定軸襯(12)的形狀。本發(fā)明提出一種用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其由柄桿芯(13)構(gòu)成，在柄桿芯上設(shè)置有后單元和至少一個(gè)前單元，其中后單元由旋轉(zhuǎn)軸襯(14)形成，該旋轉(zhuǎn)軸襯(14)通過(guò)軸承
(16)與刀具箱(8)直接關(guān)聯(lián)或經(jīng)由結(jié)合至刀具箱(8)的固定軸襯(15)關(guān)聯(lián)，使得柄桿芯(13)與旋轉(zhuǎn)軸襯(14) 一體地旋轉(zhuǎn)，并且其中前單元由另一旋轉(zhuǎn)軸襯(17)形成，該旋轉(zhuǎn)軸襯(17)通過(guò)其他軸承(16)相對(duì)于機(jī)器結(jié)構(gòu)的固定部分關(guān)聯(lián)，該前單元通過(guò)向外抽取或向內(nèi)移動(dòng)能夠自動(dòng)移除，留出能夠容納主軸箱⑵的軸(9)的空間(19)。 圖4A至圖4C示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中前單元通過(guò)向外抽取而移除(參見(jiàn)圖4C)，在這種情況下，通過(guò)軸承(16)與旋轉(zhuǎn)軸襯(17)關(guān)聯(lián)的機(jī)器結(jié)構(gòu)的固定部分為固定軸襯(18)，固定軸襯(18)形成前單元的一部分。旋轉(zhuǎn)軸襯(14和17)設(shè)置為使得其通過(guò)附連裝置(20)保持同步旋轉(zhuǎn)，而固定軸襯(15和18)彼此獨(dú)立，它們之間沒(méi)有建立任何類型的附連，然而也可能存在這樣的情況不存在后單元的固定軸襯(15)，其形狀直接被復(fù)制于刀具箱(8)中。另一方面，固定軸襯(18)具有錨定裝置(21)以用于結(jié)合至刀具箱(8)。因此，通過(guò)這樣的裝配結(jié)構(gòu)，柄桿芯(13)通過(guò)齒輪(22)旋轉(zhuǎn)，該齒輪(22)結(jié)合至后單元的旋轉(zhuǎn)軸襯(14)的后部，使得柄桿芯(13)與所述旋轉(zhuǎn)軸襯(14) 一體地旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)軸襯(17)在其通過(guò)附連裝置(20)與旋轉(zhuǎn)軸襯(14)所建立的保持關(guān)系而被驅(qū)動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)。在刀具箱(8)的后部中設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置(23)，例如滾珠絲杠，其將軸向運(yùn)動(dòng)傳遞給柄桿芯(13)。柄桿芯(13)與后單元的旋轉(zhuǎn)軸襯(14)可(除了別的以外)通過(guò)兩個(gè)元件之間的鍵
(24)進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)，使得柄桿芯(13)可隨旋轉(zhuǎn)軸襯(14)旋轉(zhuǎn)，并相對(duì)于其軸向滑動(dòng)，然而柄桿芯(13)的最外部沒(méi)有用于隨前單元的旋轉(zhuǎn)軸襯(17)直接旋轉(zhuǎn)的任何關(guān)聯(lián)裝置，柄桿芯(13)的所述最外部受到徑向支撐，但沒(méi)有軸向支撐。因此，柄桿芯(13)的最外部為圓柱形，使得在其從刀具箱(8)的離開(kāi)路徑上，為關(guān)聯(lián)旋轉(zhuǎn)所限定的外殼中不會(huì)引入不同的加工廢料，然而，可沿著整個(gè)柄桿芯(13)進(jìn)行鍵固定(24)，在這種情況下，必須提供防止廢料被引入外殼中的裝置或移除廢料的裝置，例如刮刀?！ひ虼?，通過(guò)將柄桿芯(13)移至其最大回縮位置，并通過(guò)向外抽取來(lái)移除前單元，留出可容納主軸箱(7)的軸(9)的空間(19)。從圖5可看出，主軸箱(7)的所述軸(9)處于刀具箱(8)內(nèi)部，使得主軸箱(7)在距離(X’ )處最靠近立柱(4)，由此改善了可用工作區(qū)域(除了別的以外)。圖6示出在空間(19)中設(shè)置不同類型的主軸箱(7)的可能性?？梢栽O(shè)想前單元和后單元分開(kāi)特定距離，使得前單元可通過(guò)向內(nèi)移動(dòng)被移除，因此，通過(guò)將柄桿芯(13)移至其最大回縮位置來(lái)留出可容納主軸箱(7)的軸(9)的空間
(19)。在這種情況下，由于后單元和前單元的旋轉(zhuǎn)軸襯(14和17)未附接至彼此，柄桿芯(13)在其整個(gè)表面上具有關(guān)聯(lián)旋轉(zhuǎn)，與旋轉(zhuǎn)軸襯(17) —體地旋轉(zhuǎn)。還可以設(shè)想，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸襯(14和17)與固定軸襯(15和18)之間的軸承(16)為角接觸球軸承，通過(guò)這樣的軸承，旋轉(zhuǎn)速度增大，摩擦最小化。然而，在不改變本發(fā)明的概念的情況下，其也可為其他類型的軸承，例如，磁力軸承、液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承、或具有低摩擦系數(shù)的其他類型的軸承。圖7A至圖7C不出本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中柄桿芯(13)由永久地設(shè)置在刀具箱(8)內(nèi)部的后部(13. I)以及至少一個(gè)可移除前部(13.2)形成，使得在工作階段前部(13. 2)可相對(duì)于后部(13. I)通過(guò)與前單元一起向外抽取來(lái)分離，前單元由旋轉(zhuǎn)軸襯(17)形成，該旋轉(zhuǎn)軸襯(17)通過(guò)軸承(16)相對(duì)于固定軸襯(18)關(guān)聯(lián)，使得留出空間(19)以便于容納主軸箱(7)的軸(9)。在這種情況下，柄桿芯(13)的后部分和前部分(13. I和13. 2)通過(guò)附連裝置(25)附接至彼此以進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這一方案，如圖8所示，不同的主軸箱(7)以及具有不同長(zhǎng)度和直徑的柄桿芯
(13)的前部(13.2)可選擇性地設(shè)置在由刀具箱⑶限定的空間(19)中。因此，所述前單元能夠與不同直徑的柄桿芯(13)的前部(13.2)相適配，另一方面，已設(shè)想，前單元補(bǔ)充有模塊(26)以適應(yīng)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的柄桿芯(13)前部(13.2)。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其用于包括水平臺(tái)(I)和立柱(4)的機(jī)器，待加工零件(3)設(shè)置在所述水平臺(tái)上，攜帶刀具箱(8)的托架(5)在所述立柱上垂直滑動(dòng)，在所述刀具箱中設(shè)置有柄桿￠)，主軸箱(7)通過(guò)軸(9)結(jié)合至該柄桿，其特征在于，伸縮式柄桿由柄桿芯(13)構(gòu)成，在該柄桿芯上設(shè)置有由旋轉(zhuǎn)軸襯(17)形成的至少一個(gè)前單元，所述旋轉(zhuǎn)軸襯通過(guò)軸承(16)相對(duì)于機(jī)器結(jié)構(gòu)的固定部分關(guān)聯(lián)，該前單元能夠通過(guò)向外抽取或向內(nèi)移動(dòng)被移除，留出能夠容納主軸箱⑵的后轉(zhuǎn)軸(9)的空間(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其特征在于通過(guò)所述軸承(16)與所述旋轉(zhuǎn)軸襯(17)關(guān)聯(lián)的所述機(jī)器結(jié)構(gòu)的固定部分為固定軸襯(18)，所述固定軸襯形成所述前單元的一部分并具有錨定裝置(21)以結(jié)合至所述刀具箱(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其特征在于所述柄桿芯(13)分成永久性地設(shè)置在所述刀具箱(8)內(nèi)部的后部(13. I)和至少一個(gè)前部(13. 2)，所述前部能夠通過(guò)與所述前單元一起向外抽取來(lái)移除。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其特征在于所述前單元能夠與不同直徑的所述柄桿芯(13)的所述前部(13. 2)相適配。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其特征在于所述前單元易于補(bǔ)充有模塊(26)以適應(yīng)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的所述柄桿芯(13)的所述前部(13. 2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其特征在于所述軸承(16)為具有低摩擦系數(shù)的軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其特征在于所述軸承(16)為角接觸球軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其特征在于所述軸承(16)為磁力軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其特征在于所述軸承(16)為液體 靜壓軸承。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于機(jī)床的伸縮式柄桿，其特征在于所述軸承(16)為空氣靜壓軸承。
11.一種伸縮式柄桿在機(jī)床中的應(yīng)用，柄桿包括柄桿芯(13)，主軸箱(7)通過(guò)軸(9)連接至該柄桿芯，在該柄桿芯上設(shè)置有由旋轉(zhuǎn)軸襯(17)形成的至少一個(gè)前單元，所述旋轉(zhuǎn)軸襯通過(guò)軸承(16)相對(duì)于機(jī)器結(jié)構(gòu)的固定部分關(guān)聯(lián)，其特征在于，通過(guò)移除所述前單元來(lái)留出能夠容納主軸箱(7)的后轉(zhuǎn)軸(9)的空間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的伸縮式柄桿在機(jī)床中的應(yīng)用，其特征在于所述前單元通過(guò)向外抽取來(lái)移除。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的伸縮式柄桿在機(jī)床中的應(yīng)用，其特征在于所述前單元通過(guò)向內(nèi)移動(dòng)來(lái)移除。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的伸縮式柄桿在機(jī)床中的應(yīng)用，其特征在于所述柄桿芯(13)分成后部(13. I)和至少一個(gè)前部(13. 2)，所述前部通過(guò)與所述前單元一起向外抽取來(lái)移除，留出空間(19)以便于容納所述主軸箱(7)的所述后轉(zhuǎn)軸(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)床的伸縮式柄桿以及所述伸縮式柄桿在機(jī)床中的應(yīng)用，伸縮式柄桿由柄桿芯(13)構(gòu)成，在該柄桿芯上設(shè)置有由旋轉(zhuǎn)軸襯(17)形成的至少一個(gè)前單元，所述旋轉(zhuǎn)軸襯通過(guò)軸承(16)相對(duì)于機(jī)器結(jié)構(gòu)的固定部分關(guān)聯(lián)，該前單元能夠通過(guò)向外抽取或向內(nèi)移動(dòng)被移除，留出能夠容納主軸箱的后轉(zhuǎn)軸的空間(19)。
文檔編號(hào)B23Q1/70GK102712070SQ201080061545
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
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