專利名稱：機(jī)器心軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)床，諸如磨床，且更具體地涉及用于這種機(jī)器的可更換心軸。
背景技術(shù)：
在諸如銑刀或齒輪滾刀之類的切削刀具的磨尖過程中，刀具的尺寸和幾何形狀 是影響最適于齒輪廓磨削的研磨輪的直徑的因素。隨著齒隙(凹槽)的數(shù)量增加和 /或滾刀或銑刀的直徑變小，沿著螺旋線導(dǎo)程或非螺旋周界路徑的、齒與齒間的標(biāo) 定間隔變小，由此，就要求有更小的砂輪來將齒型徑向減小到其設(shè)計的長度且不與 下一齒沿著研磨路徑的端部干涉。
齒型深度還表示可使用的最小直徑輪，以使當(dāng)心軸平行于正在被研磨的工件的 軸線時，輪的精修/修正好的最小齒根直徑一直大于研磨心軸的外徑。
在大多數(shù)情況下，由于對具有不同外徑的研磨輪的需求增加(為了使金屬去除 率最大而不產(chǎn)生齒與齒的干涉)，所以對提供合適尺寸的研磨心軸以使心軸的硬度 最大的需求也增加。但是，在常規(guī)研磨機(jī)器上，更換研磨心軸是費勁且耗時的任務(wù)。 考慮到這一點，很多刀具制造設(shè)備采用多個改變心軸和研磨輪尺寸的研磨機(jī)器。另 一方面，在使多個機(jī)器的花費最小的努力中， 一些齒型研磨工藝通過采用對于某種 研磨輪直徑來說尺寸并不適當(dāng)?shù)难心バ妮S來折衷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)床的可更換心軸組件。該心軸組件包括可連接到機(jī)床的 組件附連聯(lián)接件、具有預(yù)定心軸直徑的刀具心軸、以及可與機(jī)床的驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接的 心軸驅(qū)動聯(lián)接件。驅(qū)動聯(lián)接件與刀具心軸連通，由此，驅(qū)動聯(lián)接件的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)刀具.
心軸的旋轉(zhuǎn)。心軸組件還包括可通過心軸組件上的冷卻劑連接件與機(jī)床上的冷卻劑 供應(yīng)源連接的至少一個冷卻劑分配歧管。心軸組件設(shè)置成在將心軸組件安裝到機(jī)床 上時組件附連聯(lián)接件、心軸驅(qū)動聯(lián)接件和冷卻劑連接件都可同時連接到機(jī)床。還可 包括另外的連接件。


圖1示出了本發(fā)明心軸組件的立體圖。 圖2是本發(fā)明心軸組件的主視圖。 圖3示出了心軸組件的另一主視圖。
圖4是移除了蓋的、本發(fā)明的心軸組件的后視圖。 圖5是在機(jī)器中其操作位置的心軸組件的放大圖。 圖6示出了可操作地設(shè)置在機(jī)床內(nèi)的心軸組件。
具體實施例方式
將參照僅以示例方式表示本發(fā)明的附圖討論優(yōu)選實施例的細(xì)節(jié)。
圖l-3示出了具有殼體4、刀具6 (所示砂輪)和刀具心軸8 (圖2， 3)的本 發(fā)明的心軸組件2。心軸組件具有總的以標(biāo)號IO示出的第一端、以及總的以標(biāo)號 12示出的第二端。心軸組件2包括用于可松開地將心軸組件固定在機(jī)床(諸如用 于研磨切削刀具，尤其是諸如滾刀和銑刀齒輪切削刀具的磨床)上正確位置(圖5 或6)的附連聯(lián)接件14 (諸如愛路華公司(EROWA)制造的模板聯(lián)接件)。
心軸組件2還包括驅(qū)動聯(lián)接件16 (例如由R.W.聯(lián)接件公司(R.W.Couplings) 生產(chǎn)的)，用于與機(jī)床上適當(dāng)形成的相配驅(qū)動聯(lián)接件(未示出)連接，以提供從機(jī) 床上刀具驅(qū)動電動機(jī)18 (圖5)到刀具6的驅(qū)動扭矩。驅(qū)動聯(lián)接件16可通過任何 適當(dāng)裝置連接到刀具心軸8，較佳的方式(圖4，移除了蓋)是通過從驅(qū)動聯(lián)接件 16朝向第二端12延伸的軸20、齒輪22和連接到心軸8的非刀具端的齒帶24。齒 帶24較佳地位于心軸組件2的第二端12附近。
心軸組件還包括一個或多個(較佳的是兩個)冷卻劑分配歧管26，每個歧管 具有連接到其上的一個或多個冷卻劑噴嘴28。噴嘴28可以是任何數(shù)量和形狀以將 冷卻劑引導(dǎo)至特定刀具和/或工件上的正確位置。冷卻劑分配歧管26與位于心軸組件的第一端10處的冷卻劑供應(yīng)連接件30 (例如，由史陶比爾公司(Staeubli)制造 的)流體連通。在將心軸組件2放置到機(jī)器上時，冷卻劑供應(yīng)連接件30與機(jī)器上 的適當(dāng)構(gòu)造的冷卻劑連接件連通，由此可在加工期間將冷卻劑供應(yīng)到噴嘴28。
附連聯(lián)接件14、驅(qū)動聯(lián)接件16和冷卻劑供應(yīng)連接件30都設(shè)置成在將心軸組 件2安裝到機(jī)器上時，聯(lián)接件14， 16和冷卻劑供應(yīng)連接件30都同時與機(jī)器連接。 這樣，可方便并快速地插入或移除心軸組件。
心軸組件2較佳的還包括連接件32 (例如，由史陶比爾公司(Staeubli)生產(chǎn) 的)，用于為心軸8內(nèi)的軸承供應(yīng)來自機(jī)器的潤滑劑(例如，空氣、油、霧)。如同 以上討論的連接件一樣，潤滑油連接件32較佳地設(shè)置成在將心軸組件2安裝到機(jī) 器上時，同時形成與機(jī)器的所有連接。
心軸組件2還較佳地包括用于用于探測心軸8的速度或運動的傳感器(較佳的 是近程傳感器36 (圖4))的電連接件34。電連接件34與機(jī)器中的相配連接件連 接，由此將來自傳感器36的信號發(fā)送到機(jī)器上的計算機(jī)控制器。同樣，如同以上 討論的連接件一樣，電連接件34較佳地設(shè)置成在將心軸組件2安裝到機(jī)器上時， 同時形成與機(jī)器的所有連接?；蛘?，心軸組件可包括發(fā)射器，該發(fā)射器通過無線傳 輸將檢測到的信號和/或來自傳感器的信息發(fā)送到計算機(jī)控制器。
心軸組件2還設(shè)有裝置38以將刀具和/或加工信息傳送到機(jī)器計算機(jī)控制器。 較佳的是，在將心軸組件2安裝到機(jī)器上時，諸如機(jī)器設(shè)定參數(shù)的信息、粗加工齒 型信息、偏置以及具體工件和刀具特定的驅(qū)動比自動傳送到機(jī)器。這種自動傳送的 較佳方式是將適當(dāng)?shù)男畔⒋鎯Φ絺鬏斝酒希渲性趯鬏斝酒拷鼨C(jī)器上的讀取 頭時由機(jī)器讀取該信息。已知這種信息傳輸系統(tǒng)的實例是巴魯夫(Balluff)芯片信 息系統(tǒng)。在本發(fā)明中，信息傳輸裝置38較佳地位于心軸組件2的第一端10處，從 而使將心軸組件安裝到機(jī)器上時，會同時將信息傳遞到其它系統(tǒng)的連接件，如上所 述。
在將心軸組件有效地"插入"機(jī)器以建立機(jī)器和心軸組件之間上述所有心軸組 件服務(wù)功能的所有連接時，可將本發(fā)明的心軸組件2方便地并快速地裝到機(jī)器上。 本發(fā)明的組件提供了使用具有多個相同心軸組件(即相同設(shè)置的聯(lián)接件和連接件) 的單個機(jī)器的機(jī)會，由此可在機(jī)器上方便且快速地更換組件?？沙鲇诤芏嘣蚨M(jìn) 行這種更換，其中有提供適合于特定砂輪直徑、工件尺寸或工件幾何形狀的不同直徑(例如15mm、 30mm、 45mm)的心軸。
，具有不同構(gòu)型的冷卻劑噴嘴可按具體工作要求來更換，或者冷卻劑噴嘴可在 機(jī)器用另一心軸組件運行的同時離開機(jī)器重新構(gòu)型?？墒褂孟嗤男妮S組件，從而 在一個心軸組件在一個機(jī)器(諸如磨床)上運行的同時，另一相同組件可放置在修 整機(jī)床上以修整砂輪。在磨床上磨損的砂輪的適當(dāng)位置處，可在短時間內(nèi)更換相同
的心軸組件，而然后可再次開始研磨。同時，可將剛移除的心軸組件放置在修整機(jī) 床上以將其砂輪恢復(fù)到運行幾何尺寸。
心軸組件2可手工地裝載到機(jī)床上，或較佳地可使用自動裝載或卸載。圓盤傳 動裝載機(jī)和直線滑動組件、或自動機(jī)械可將心軸組件移到機(jī)器上或從機(jī)器上移下。 心軸組件可通過可樞轉(zhuǎn)的舉起機(jī)構(gòu)、自動傳輸線或自動機(jī)械在一個或多個機(jī)器之間 (例如，在磨床和修整機(jī)床之間)移動。心軸組件2可包括裝載/卸載適配器40， 以便于將心軸組件夾持住來裝載和卸載設(shè)備。
技術(shù)人員會認(rèn)識到，為了使本發(fā)明的心軸組件2可操作地配合機(jī)床，所述機(jī)床 必須構(gòu)造有與心軸組件的聯(lián)接件和連接件對準(zhǔn)和連接的服務(wù)功能連接件。這些機(jī)器 服務(wù)功能連接件可設(shè)計為新機(jī)器的整體部分?，F(xiàn)有的機(jī)器可能需要更改以形成服務(wù) 功能的正確對準(zhǔn)和連接。在特定的應(yīng)用無需心軸組件的所有連接件的情況下，相應(yīng) 機(jī)器仍應(yīng)當(dāng)容納這種并非必需的連接件而使心軸組件能夠適當(dāng)安裝到機(jī)器上。例 如，即使沒有與這種連接件連通的相應(yīng)服務(wù)供應(yīng)管線，也可提供機(jī)器連接件?；蛘?， 形成在機(jī)器表面上的空腔可用于容納心軸組件上不使用的連接件。
盡管參照研磨方法和刀具(例如，砂輪)討論了本發(fā)明，但本發(fā)明的心軸組件 并不限于研磨應(yīng)用，也適用于其它切削機(jī)器和刀具。
盡管參照較佳實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于其細(xì)節(jié)。 本發(fā)明旨在包括對本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的、適合主題而不背離所附權(quán)利 要求書的精神和范圍的更改。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)床的可更換心軸組件，所述組件包括第一端和第二端；組件附連聯(lián)接件，可連接到所述機(jī)床；刀具心軸，具有預(yù)定的心軸直徑；心軸驅(qū)動聯(lián)接件，可連接到所述機(jī)床的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動聯(lián)接件與所述心軸連通，由此所述驅(qū)動聯(lián)接件的旋轉(zhuǎn)引起所述刀具心軸的旋轉(zhuǎn)；至少一個冷卻劑分配歧管，所述歧管通過所述組件上的冷卻劑連接件與所述機(jī)床上的冷卻劑供應(yīng)源可連接；由此，在將所述心軸組件安裝到所述機(jī)床上時，所述組件附連聯(lián)接件、所述心軸驅(qū)動聯(lián)接件和所述冷卻劑連接件同時連接到所述機(jī)床。
2. 如權(quán)利要求1所述的心軸組件，其特征在于，所述組件附連聯(lián)接件、所述心軸驅(qū)動聯(lián)接件和所述冷卻劑連接件位于所述組件的第一端上。
3. 如權(quán)利要求1所述的心軸組件，其特征在于，還包括潤滑所述心軸的裝置，所述潤滑裝置通過所述組件上的潤滑劑連接件與潤滑劑供應(yīng)源可連接，由此，在將 所述心軸組件安裝在所述機(jī)床上時，所述潤滑劑連接件與所述組件附連聯(lián)接件、所 述心軸驅(qū)動聯(lián)接件和所述冷卻劑連接件同時可連接到所述機(jī)床。
4. 如權(quán)利要求3所述的心軸組件，其特征在于，所述潤滑劑連接件位于所述 組件的第一端上。
5. 如權(quán)利要求1所述的心軸組件，其特征在于，還包括探測所述刀具心軸的 運動和旋轉(zhuǎn)速度中的至少一個的裝置，所述探測裝置通過所述組件上的電連接件電 連接到所述機(jī)床，由此，在將所述心軸組件安裝到所述機(jī)床時，所述電連接件與所 述組件附連聯(lián)接件、所述心軸驅(qū)動聯(lián)接件和所述冷卻劑連接件同時可連接到所述機(jī)床。
6. 如權(quán)利要求5所述的心軸組件，其特征在于，所述電連接件位于所述組件的第一端上。
7. 如權(quán)利要求1所述的心軸組件，其特征在于，所述組件還包括刀具和加工 信息存儲裝置，在將所述存儲裝置設(shè)置在靠近所述機(jī)床上的信息接受器處時，所述存儲裝置中的信息可傳輸?shù)剿鰴C(jī)床。
8. 如權(quán)利要求7所述的心軸組件，其特征在于，所述信息存儲裝置位于所述組件的第一端上。
9. 如權(quán)利要求7所述的心軸組件，其特征在于，所述信息存儲裝置包括傳輸心片。
10. 如權(quán)利要求1所述的心軸組件，其特征在于，砂輪設(shè)置在所述刀具心軸上。
11. 如權(quán)利要求1所述的心軸組件，其特征在于，切削刀具設(shè)置在所述刀具心軸上。
12. 如權(quán)利要求1所述的心軸組件，其特征在于，能夠與機(jī)床配合，由此，所述組件附連聯(lián)接件、所述心軸驅(qū)動聯(lián)接件和所述冷卻劑連接件與所述機(jī)床上的相配連接件對準(zhǔn)并同時連接至所述機(jī)床上的相配連接件。
13. 如權(quán)利要求1所述的心軸組件，其特征在于，所述心軸驅(qū)動聯(lián)接件通過軸、齒輪和齒帶連接到所述刀具心軸。
14. 如權(quán)利要求13所述的心軸組件，其特征在于，所述齒帶位于所述心軸組件的所述第二端處。
15. 如權(quán)利要求1所述的心軸組件，其特征在于，還包括與位于裝載/卸載裝置上的夾持裝置配合的裝載/卸載適配器。
16. 如權(quán)利要求l所述的心軸組件，其特征在于，還包括探測所述心軸的運動和旋轉(zhuǎn)速度中的至少一個并提供其表示信號的裝置，其中所述表示信號通過無線連接傳送至所述機(jī)床。
全文摘要
一種用于機(jī)床的可更換心軸組件。該心軸組件包括可連接到機(jī)床的組件附連聯(lián)接件、具有預(yù)定心軸直徑的刀具心軸、以及可與機(jī)床的驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接的心軸驅(qū)動聯(lián)接件。驅(qū)動聯(lián)接件與刀具心軸連通，由此，驅(qū)動聯(lián)接件的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)刀具心軸的旋轉(zhuǎn)。心軸組件還包括可通過心軸組件上的冷卻劑連接件與機(jī)床上的冷卻劑供應(yīng)源連接的至少一個冷卻劑分配歧管。心軸組件設(shè)置成在將心軸組件安裝到機(jī)床上時，組件附連聯(lián)接件、心軸驅(qū)動聯(lián)接件和冷卻劑連接件都可同時連接到機(jī)床。還可包括另外的連接件。
文檔編號B24B41/04GK101204791SQ20071030099
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者R·L·哈克曼 申請人:格里森刀具股份有限公司