用于工件对中的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对设置在主轴的工件进行工件对中的装置。
【背景技术】
[0002]机床通常装备有主轴，在主轴上设置要加工的、多数为圆柱形的工件。工件的设置在主轴的工件接口中以进行加工。工件被夹紧在工件接口上。为了用道具加工工件，通过主轴使工件旋转。这种加工包括例如切削的精加工或打磨。为了实现以高精度加工工件，工件必须相对于主轴对中。这里，使主轴的转动轴线和工件的纵轴线重合。由此，避免在旋转时工件出现不平衡或摇摆运动。工件结构在对中时必须具有高度的重复精度。这意味着，在更换工件时，始终在对中时实现相同的高精度。为此使用用于夹紧和用于工件对中的装置。
[0003]在车削时为了支承长的工件，已知中心架(LUnette)，所述中心架在英语中称为固定支架(Steady Rest)。这种装置用于在加工时防止较长的工件出现弯曲。这种装置具有三个或更多个支座，所述支座相对于主轴的转动轴线沿径向方向向工件上施加力并从不同的侧面作用在工件上，特别是从下面、上面和侧面作用在工件上。所述支座优选以相同的角度间距在整圆上分布，其中，工件位于所述整圆的中心。这里，整圆是垂直于主轴转动轴线的平面的一部分。磨损支座的位置是可调的。
[0004]此外，还已知用于工件对中的支座，所述支座称为半月块或V形块。所述支座具有凹部，所述凹部在纵向上延伸。所述凹部朝一侧敞开并在横截面中是半圆形或三角形的。工件在凹部的区域内贴靠在支座上并通过所述支座定位。
[0005]为了相对于主轴的转动轴线使工件对中，使所述已知的装置垂直于主轴的转动轴线运动，并且是沿X轴和垂直于X轴的I轴方向运动，X轴和I轴这里垂直于主轴的转动轴线。此外，所述装置通常能平行于主轴的转动轴线移动。这对应于沿既垂直于X轴也垂直于y轴的在z轴的方向的运动。
[0006]这里证明存在的缺点在于，利用所述已知的装置，尽管用于工件的支座能够垂直于主轴的转动轴线运动并能够补偿工件平行于主轴的转动轴线的偏移。但不能同时相对于主轴的转动轴线改变支座的定向。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是，提供一种用于工件对中的装置，所述装置以高的重复精度实现了对工件相对于主轴的转动轴线的位置的改进的调整，其中不仅应沿相互垂直的方向进行平行移动，而且还使得用于工件的容纳部能够倾斜。
[0008]所述目的通过具有权利要求1的特征的装置来实现。所述装置具有第一支承元件、第二支承元件和支承这两个支承元件的支承体。第一支承元件和第二支承元件共同构成用于工件或用于容纳工件的附加的工件容纳件的支承部。如果工件或容纳工件的工件容纳件从下面通过支承元件支撑，则这些支承元件构成支座。但各支承元件也可以从侧面或从上面支承工件或工件容纳件。
[0009]所述两个支承元件在不同的方向上支承工件，从而工件或附加的工件容纳件在贴靠在支承元件上时从多个侧面受到支承并且其沿径向方向关于主轴轴线的位置被确定。
[0010]第一支承元件和第二支承元件可以关于一个竖直的对称平面对称地设置在支承体上。
[0011]支承体沿支承体轴线能线性移动。这里支承体能这样定向:使得支承体轴线基本上平行于主轴的转动轴线。通过支承体沿支承体轴线的移动，可以调整支承体到主轴的距离。主轴的转动轴线和支承体轴线这里例如是一个共同的竖直平面的一部分。
[0012]第一支承元件沿第一移动方向能线性移动并且能绕第一旋转轴线旋转地设置在支承体上。第二支承元件沿与第一移动方向不同的第二移动方向能直线可移动地并能绕第二旋转轴线旋转地设置在支承体上。两个支承元件时相互独立的。它们的位置能独立于彼此地调整。第一移动方向和第二支承元件能移动的第二移动方向构成两个直线，这两个直线以大于0°并小于180°的角度相交。优选所述直线以90° +/-45°的角度相交。这对应于45°至135°的角度范围。
[0013]第一旋转轴线和支承体轴线之间的角度大于0°并小于180°。第二旋转轴线与支承体轴线之间的角度同样大于0°并小于180°。第一旋转轴线和第二旋转轴线都不平行于支承体轴线。
[0014]第一支承元件具有细长的第一支承部段，工件或容纳工件的工件容纳件贴靠在所述第一支承部段上。第二支承元件具有细长的第二支承部段，工件或容纳工件的工件容纳件贴靠在所述第二支承部段上。因此第一支承部段是第一支承元件的朝向要设置的工件或工件容纳件的部段。因此相应地，第二支承部段是第二支承元件的朝向要设置的工件或工件容纳件的部段。第一支承部段和第二支承部段有利地相互朝向。在第一和第二支承元件的初始位置中，第一支承部段和第二支承部段在纵向上相互平行并且与支承体轴线平行地设置。第一支承部段和第二支承部段在与支承体轴线平行的方向上关于该初始位置具有大于垂直于支承体轴线的方向上的延伸尺寸。
[0015]如果支承体设置为其支承体轴线平行于主轴的转动轴线，则支承体的两个支承体部段在主轴的转动轴线的轴向方向上对设置在主轴上的工件构成支承。因此，工件不是如由现有技术已知的装置中那样点状地被支承，而是在沿轴向方向的一定距离上受到支承，所述距离对应于支承部段沿其纵向上的长度。工件或工件容纳件有利在相同的轴向距离通过第一和第二支承部段支承。通过第一支承部段和第二支承部段进行的支承有利地在一个沿轴向方向的距离上进行，所述距离与工件的直径成比例。工件的直径与两个支承部段在其纵向上的长度的比例优选在I比I到I比4之间。所述比例特别优选地基本上为I比3。
[0016]两个支承部段优选在其纵向上具有相同的长度。
[0017]第一支承部段和第二支承部段有利地在沿支承体轴线的方向基本上位于相同的高度上。第一支承部段和第二支承部段不是相互错开的。
[0018]第一移动方向的直线和第二移动方向的直线在这样的点处相交，在支承体设置在主轴上时，所述点位于转动轴线上。
[0019]通过第一支承元件沿第一移动方向的移动和第二支承元件沿第二移动方向的移动，这样来调整第一支承部段和主轴的转动轴线之间的间距和第二支承部段与主轴的转动轴线之间的间距，使得设置在主轴上的工件贴靠在第一和第二支承部段上并由第一和第二支承部段支承。
[0020]通过第一支承元件绕第一旋转轴线的旋转，第一支承部段在其纵向上的定向与设置在主轴上的工件或工件容纳体的定向这样适配，使得第一支承部段在纵向上平行于工件，并且工件沿第一支承部段的纵向贴靠在第一支承部段上。相应的情况也适用于第二支承元件绕第二旋转轴线的旋转。这导致，工件不仅在一个点处由第一和第二支承元件支承，而是在沿轴向方向的一定距离上受到支承。支承点沿轴向方向在一段距离上分布。
[0021]以这种方式，不仅可以调整工件关于垂直于主轴的转动轴线的X轴和I轴的位置。而且支承元件的旋转使得两个角度也可以被调整并由此可以调整工件和工件纵轴线的转动或倾斜，以便能够相对于主轴的转动轴线实现工件的定向。
[0022]在各支承部段上，两个支承元件中的每个都具有工件贴靠面。工件在所述工件贴靠面上与两个支承元件接触。如果设有附加的工件容纳件，则工件容纳件与两个支承元件在其工件贴靠面上接触。在这种情况下，工件不是直接与支承元件接触。
[0023]关于第一移动方向、第二移动方向、第一旋转轴线、第二旋转轴线或支承体轴线之间的角度的上面的数据以及下文中包含的数据指的是，所述直线相交的角度或者异面直线的所述轴线的角度。对于异面的直线，所述角度对应于两个平行于异面的直线并通过一个点的直线的角度。
[0024]根据一个本发明的有利的实施方式，表不第一移动方向和第二移动方向的两个直线在一个垂直于支承体轴线的平面内延伸。
[0025]根据本发明的另一个优选的实施方式，第一旋转轴线垂直于第一移动方向。
[0026]根据本发明的另一个优选的实施方式，第二旋转轴线垂直于第二移动方向。
[0027]根据本发明的另一个优选的实施方式，第一支承元件具有基本上平面的第一工件贴靠面，而第二支承元件具有基本上平面的第二工件贴靠面。第一工件贴靠面是第一支承部段的表面的一部分。第二工件贴靠面是第二支承部段的表面的一部分。第一工件贴靠面与第二工件贴靠面之间的角度大于0°并小于180°。第一支承元件支承面可以是连续的面或者由多个面部分组成。相应的情况也适用于第二支承元件支承面。工件贴靠在第一工件贴靠面和第二工件贴靠面上。工件在第一工件贴靠面和第二工件贴靠面上与第一支承元件和第二支承元件接触。第一工件贴靠面与第二工件贴靠面之间的角度优选大于60°并小于120°。所述角度特别优选地基本上为90°。
[0028]根据本发明的另一个优选的实施方式，支承体具有用于第一支承元件的第一导向部。第一支承元件在第一导向部上能沿第一移动方向移动。所述第一移动方向限定一个直线。第一移动方向有利地在垂直于支承体轴线的平面内延伸。
[0029]根据本发明的另一个优选的实施方式，支承体具有用于第二支承元件的第二导向部。第二支承元件在第二导向部上能沿第二移动方向移动。所述第二移动方向限定一个直线。第二移动方向有利地在垂直于支承体轴线的平面内延伸。
[0030]根据本发明的一个优选的实施方式，第一移动方向和第二移动方向之间的角度大于0°并小于180°。第一和第二移动方向是不平行的。优选所述角度在60°至120°之间。所述角度特别优选地基本上为90°。
[0031]根据本发明的另一个优选的实施方式，通过第一移动方向限定的第一直线和通过第二移动方向限定的第二直线是垂直于支承体轴线的一个平面的一部分。
[0032]根据本发明的另一个优选的实施方式，第一导向部和/或第二导向部构造成支承体上的倾斜平面。第一支承元件和/或第二支承元件或携带第一支承元件和/或第二支承元件