工件固定裝置和用于給工件固定裝置配備工件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于要多側(cè)加工的工件的工件固定裝置，其中所述工件在與所述 工件固定裝置的至少一個支撐主軸有效連接并且繞第一軸線可旋轉(zhuǎn)的第一工件支架和與 所述工件固定裝置的至少一個驅(qū)動主軸有效連接并且繞第一軸線可旋轉(zhuǎn)的第二工件支架 之間，關(guān)于第一軸線軸向、徑向地，并且通過借助于在第一工件支架與第二工件支架之間沿 第一軸線的軸向可虎鉗式形成的、并且作用于工件的對置的側(cè)上的夾緊力的力鎖合是可固 定的，其中所述第一工件支架具有包括朝向第二工件支架和/或工件的第一平面夾緊面的 至少一個第一夾緊件，而所述第二工件支架具有包括朝向第一工件支架和/或工件的第二 平面夾緊面的至少一個第二夾緊件。
【背景技術(shù)】
[0002] 工件固定裝置由現(xiàn)有技術(shù)原則上是已知的。如此例如DE 32 14 284 C2公開了一 種機器虎鉗臺。為了在機械加工期間緊固和固定工件設(shè)有一個固定的夾爪和在底板上可移 動引導(dǎo)的固定第二夾爪的滑塊。第二夾爪可以移動緊固貼靠到在所述夾爪之間插入的工件 上或者回復(fù)到工件釋放位置。
[0003] 通用的工件固定裝置還在文獻DE 42 37 422 C2已知。在此提出，工件固定裝置 的兩個工件支架構(gòu)成為相對于工件的兩個相互對置的面虎鉗式可作用的夾緊面，所述夾緊 面基本上形成僅僅力鎖合作用的夾緊面。在此，夾緊件的形狀在一個夾緊面或多個同時要 固定的同樣的工件的區(qū)域中在工件的夾緊面的區(qū)域中匹配于要固定的工件的橫截面。
[0004] 除此之外，文獻DE 197 01 394 C1公開了一種通用的用于多側(cè)要加工的工件的固 定裝置。為了補償在夾緊工件時固定裝置的彈性變形，驅(qū)動主軸和支撐主軸在非彈性狀態(tài) 下設(shè)置成如此支承，使得驅(qū)動主軸和支撐主軸的軸線相比于工具機具有相應(yīng)角的傾斜。該 角在借助于額定夾緊力夾緊工件之后沿兩個軸線的同軸的定向過渡。
[0005] 由現(xiàn)有技術(shù)已知的工件固定機構(gòu)原則上已經(jīng)被證明。
[0006] 在圖1和2中示出了通用工件固定裝置的原則上的結(jié)構(gòu)，如該工件固定裝置由現(xiàn) 有技術(shù)已知的那樣。
[0007] 工件固定裝置包括第一殼體1以及第二殼體2。第二殼體2用于支承支撐主軸3， 該支撐主軸通過第一夾緊件4力鎖合地貼靠在工件5上。在工件5的背向殼體2或支撐主 軸3的側(cè)上力鎖合地貼靠有夾緊件7。在此第一夾緊件4接觸工件5的夾緊面8,而夾緊件 7接觸工件5的夾緊面9。借助于銑刀10形式的工具可以加工工件5。
[0008] 為了能實現(xiàn)工件5的多側(cè)加工，第二夾緊件7與驅(qū)動主軸11連接，該驅(qū)動主軸支 承在殼體1中。殼體1和殼體2支承在機架20上。
[0009] 在圖1中示出的情況下，工件理想地具有平面平行的夾緊面8、9。這使得借助于支 撐主軸3產(chǎn)生的夾緊力K1通過夾緊件4通過夾緊面8的盡可能大的區(qū)域均勻地傳輸?shù)焦?件5上，特別是夾緊力K1在夾緊件4或夾緊面8的區(qū)域中平行于第一軸線R延伸，工件繞 該第一軸線借助于驅(qū)動主軸11是可旋轉(zhuǎn)的。
[0010] 在圖2中示出在如下狀態(tài)下圖1的工件固定裝置，在該狀態(tài)下工件5'是夾緊的， 該工件然而不具有相互平行延伸的夾緊面8'、9'。夾緊面8'特別是相對于夾緊面9'傾斜 一個角a。
[0011] 基于如下事實，即夾緊件4沒有完全貼靠在工件5'的夾緊面8'上，夾緊力K1促 成了在工件5'內(nèi)兩個分力Kla和Klb的構(gòu)成。在此分力Kla特別是構(gòu)成為不與第一軸線 R平行，那么產(chǎn)生了沿第一軸線R的徑向方向的分力。特別是在工件5'繞第一軸線R轉(zhuǎn)動 時可以如此產(chǎn)生在夾緊面8'的區(qū)域中工件5'相對于夾緊件4的運動。這可以是例如工件 的傾斜或者沿軸線R的徑向的運動。而且通過到工件5'中逐點的力作用使得工件5'的結(jié) 構(gòu)也受到損害，特別是使得工件5'變形。
[0012] 不僅工件5'關(guān)于夾緊件4可能的相對運動，而且夾緊件5'的變形導(dǎo)致：工件5' 的精準加工是不可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 因此本發(fā)明的任務(wù)在于，如此進一步改進通用的工件固定裝置，使得克服現(xiàn)有技 術(shù)的確定，特別是提供一種如下的工件固定裝置，在該工件固定裝置中能實現(xiàn)工件在關(guān)于 工件形狀的、寬的公差范圍中的精確的加工，特別是避免了工件沿驅(qū)動主軸的第一軸線的 徑向的運動和/或工件的變形，還實現(xiàn)了工件固定裝置的有效的全自動的、至少半自動的 裝備，而不會存在在工件固定裝置的定位精度下的損壞。
[0014] 該任務(wù)按照本發(fā)明由此解決，使得第一夾緊件和/或第二夾緊件多件式地構(gòu)成， 其中相應(yīng)的夾緊件的第一夾緊件部分如此相對于夾緊件的第二夾緊件部分是可動的，使得 在第一軸線與第一夾緊面的法線方向之間的第一角和/或在第一軸線與第二夾緊面的法 線方向之間的第二角是可變的。
[0015] 在此特別優(yōu)選的是，第一夾緊件和/或第二夾緊件兩件式地構(gòu)成；支撐主軸在至 少一個第一殼體中支承；和/或支撐主軸和/或第一殼體優(yōu)選借助于至少一個驅(qū)動機構(gòu)沿 第一軸線和/或驅(qū)動主軸的同軸方向可移動地優(yōu)選可往復(fù)運動地支承；和/或驅(qū)動主軸在 至少一個第二殼體中支承；和/或驅(qū)動主軸包括至少一個特別是繞第一軸線可角切換的角 切換機構(gòu)。
[0016] 此外在上述實施形式中設(shè)定，第一殼體和第二殼體在至少一個支撐結(jié)構(gòu)上如機架 上支承。
[0017] 按照本發(fā)明的工件固定裝置的特征之處也可以在于，角切換機構(gòu)和/或驅(qū)動機構(gòu) 包括至少一個機動的、電機的、液壓的和/或氣動的促動器。
[0018] 本發(fā)明提出，通過第一工件支架和第二工件支架形成的夾緊力基本上僅僅力鎖合 地作用。
[0019] 此外優(yōu)選地，第一夾緊面和/或第二夾緊面設(shè)置在第二夾緊件部分的背向第一夾 緊件部分的表面上；和/或在第一夾緊面的區(qū)域中和/或在第二夾緊面的區(qū)域中存在提高 摩擦阻力的結(jié)構(gòu)，例如槽紋（Riffelung)和/或薄層（Belag)。
[0020] 特別優(yōu)選的是，第一夾緊件部分和第二夾緊件部分通過至少一個關(guān)節(jié)軸承優(yōu)選防 丟失（verliersich)和/或防旋轉(zhuǎn)帶動地（drehmitnahmesich)相互連接。
[0021] 此外按照本發(fā)明的工件固定裝置的特征之處可以在于，第一夾緊件部分在至少一 個第一接觸面的區(qū)域中與第二夾緊件部分的至少一個第二接觸面接觸，其中第一軸線通過 第一接觸面、特別是第一接觸面到垂直于第一軸線的平面中的投影的重心和/或第二接觸 面、特別是第二接觸面到垂直于第一軸線的平面中的投影的重心延伸。
[0022] 在上述實施形式中特別優(yōu)選的是，第一接觸面小于第一夾緊件部分的朝向第二夾 緊件部分的第一表面；和/或第二接觸面小于第二夾緊件部分的朝向第一夾緊件部分的第 二表面；其中優(yōu)選地第一表面的面積為第一接觸面的面積的125%以上；和/或第二表面的 面積為第二接觸面的面積的125%以上；和/或第一接觸面至少局部由第一表面突出；和/ 或第二接觸面至少局部由第二表面突出。
[0023] 兩個上述實施形式的特征之處也可以在于，第一接觸面和/或第二接觸面至少局 部垂直于第一軸線延伸，至少局部在一個通過第一軸線和對于第一軸線的垂線撐開的平面 中具有拱形輪廓和/或傾斜地延伸。
[0024] 此外對于上述實施形式提出，第一接觸面和/或第二接觸面在一個垂直于第一軸 線的平面中具有正方形的、圓形的、橢圓形的和/或矩形的外圍形狀。
[0025] 在上述實施形式中特別優(yōu)選的是，關(guān)節(jié)軸承包括至少一個至少局部穿透第一夾緊 件部分和第二夾緊件部分的固定件，例如至少一個固定螺栓、至少一個固定螺釘和/或至 少一個保護螺栓。
[0026] 在上述實施形式中提出，設(shè)有多個固定件，固定件至少局部突入到驅(qū)動主軸或支 撐主軸中，特別是借助于至少一個連接機構(gòu)與驅(qū)動主軸或支撐主軸連接；和/或第二夾緊 件部分相對于固定件是可動的，特別是具有間隙地支承在固定件上。
[0027] 在此特別優(yōu)選的是，所述連接機構(gòu)包括至少一個螺紋連接、至少一個鎖定連接、至 少一個夾連接和/或至少一個膠粘劑連接。
[0028] 按照本發(fā)明的工件固定裝置的特征之處也可以在于至少一個至少局部在第一夾 緊件部分與第二夾緊件部分之間設(shè)置的復(fù)位機構(gòu)。
[0029] 在上述實施形式中特別優(yōu)選的是，所述復(fù)位機構(gòu)包括至少一個優(yōu)選機械的、液壓 的和/或氣動的彈性機構(gòu)。
[0030] 此外本發(fā)明提出，所述彈性機構(gòu)包括至少一個至少局部在第一夾緊件部分中支承 的并且在第二夾緊件部分上、優(yōu)選第二接觸面和/或第二表面上貼靠的，和/或至少一個至 少局部在第二夾緊件部分上支承的并且在第一夾緊件部分上、優(yōu)選在第一接觸面和/或第 一表面上貼靠的軸承銷，其中優(yōu)選地通過軸承銷借助于至少一個于在第一夾緊件部分中支 承的軸承銷的背向第二夾緊件部分的側(cè)上設(shè)置的回復(fù)件可施加回復(fù)力到第二夾緊件部分 上；和/或通過軸承銷借助于至少一個于在第二夾緊件部分中支承的軸承銷的背向第一夾 緊件部分的側(cè)上設(shè)置的回復(fù)件可施加回復(fù)力到第一夾緊件部分上。
[0031] 在此特別優(yōu)選的是，所述回復(fù)件包括至少一個機械彈性件、至少一個包括至少一 個可壓縮的或不可壓縮的流體的流體彈性件、優(yōu)選液壓或氣動彈性件。
[0032] 此外本發(fā)明提出，所述流體彈性件至少局部通過至少一個于在第一夾緊件部分中 支承的軸承銷的背向第二夾緊件部分的側(cè)上設(shè)置的、或者通過至少一個于在第二夾緊件部 分中支承的軸承銷的背向第一夾緊件部分的側(cè)上設(shè)置的充以流體的自由空間形成，其中優(yōu) 選地設(shè)有多個軸承銷和流體彈性件，并且至少兩個自由空間優(yōu)選所有自由空間借助于至少 一個特別是至少局部在第一夾緊件部分和/或第二夾緊件部分中構(gòu)成的流體通道中相互 連接。
[0033] 此外本發(fā)明提出，在所述自由空間中和/或在所述通道中流體的壓力借助于至少 一個流體接口是可調(diào)節(jié)的。
[0034] 按照本發(fā)明的工件固定裝置的特征之處也可以在于，第一夾緊件、第二夾緊件、第 一夾緊件部分和/或第二夾緊件部分在朝向工件的側(cè)上具有至少一個隆起部，如階梯，其 中優(yōu)選所述工件至少局部借助于所述隆起部形鎖合地是可固定的，特別是所述工件至少局 部貼靠在所述隆起部上。
[0035] 備選或附加于通過夾緊件部分多件式地構(gòu)成第一和/或第二夾緊件可以設(shè)定，第 一夾緊件、第二夾緊件、第一夾緊件部分和/或第二夾緊件部分多件式地優(yōu)選兩件式地構(gòu) 成，其中相應(yīng)的夾緊件和/或夾緊件部分的至少一個第一夾緊件元件相對于至少一個第二 夾緊件元件沿移動方向特別是第一軸線的徑向方向是可動的。
[0036] 在上述實施形式中特別優(yōu)選的是，設(shè)有至少一個引導(dǎo)機構(gòu)，所述第一夾緊件元件 和第二夾緊件元件借助于所述引導(dǎo)機構(gòu)沿著移動方向相互相對地被引導(dǎo)，優(yōu)選包括至少一 個絲杠螺紋、至少一個齒部、至少一個凹槽-彈簧連接和/或至少一個燕尾形導(dǎo)軌。
[0037] 在上述兩種情況下也提出，沿移動方向的運動借助于至少一個移動機構(gòu)是可調(diào) 整、可控制和/或可調(diào)節(jié)的，優(yōu)選所述移動機構(gòu)包括至少一個滾花螺釘、至少一個絲杠螺紋 和/或至少一個電氣、氣動、液壓和/或以機械移動促動器。
[0038] 此外備選或附加于通過夾緊件部分多件式地構(gòu)成第一和/或第二夾緊件按照本 發(fā)明的工件固定裝置的特征之處可以在于，所述工件包括至少一個多重緊固件，其中至少 一個單件、優(yōu)選多個單件借助于至少一個固定機構(gòu)可與所述多重緊固件連接。
[0039] 在上述實施形式中特別優(yōu)選的是，所述單件借助于固定機構(gòu)力鎖合和/或形鎖合 地可與多重緊固件連接，和/或多個固定機構(gòu)沿第一軸線和/或沿多重緊固件的表面環(huán)繞 一個環(huán)繞第一軸線的周邊存在。
[0040] 也優(yōu)選的是，所述多重緊固件貼靠在第一工件支架、第二工件支架、第一夾緊件、 第二夾緊件、第一夾緊件部分、第二夾緊件部分、第一夾緊件元件和/或第二夾緊件元件 上。
[0041] 在工件固定裝置的另一備選實施形式中，附加或備選于通過夾緊件部分多件式地 構(gòu)成第一和/或第二夾緊件，工件固定裝置的特征之處也可以在于至少一個鎖定機構(gòu)，借 助于所述鎖定機構(gòu)所述第一工件支架、第二工件支架、第一夾緊件、第二夾緊件、第一夾緊 件部分、第二夾緊件部分、第一夾緊件元件和/或第二夾緊件元件在環(huán)繞第一軸線的至少 一個預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置是可鎖定的。
[0042] 在此特別優(yōu)選的是，所述鎖定機構(gòu)包括至少一個鎖定件，其中所述鎖定件借助于 至少一個液壓、氣動、磁、電磁和/或機械的鎖定促動器優(yōu)選相對于至少一個彈性件的力可 與所述第一工件支