专利名称：用于万能铣床的主轴头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于万能铣床的主轴头，包括一个可旋转地安装在一个可移动的机床部件上的箱体以及一个轴向平行地设置在箱体内的直接驱动的工作主轴。
近年来，人们力求在一次夹紧时对工件进行复杂的加工，以便提高生产率和精度。已知有各种不同的万能铣床，在这些铣床上，也能通过使用旋转驱动的圆形工作台来车铣相当庞大笨重的工件。此外，过去经常在同一台机床上对一个工件进行粗加工和精加工。然而，要实现这一目的，不得不在一个单一的工作主轴里插入和取走不同的工具，这当然会引起一定的延迟。
本发明的一个目的是提供一个用于万能铣床的主轴头，能在一次夹紧时对甚至很庞大笨重的工件进行复杂加工，同时能减少时间延误。
本发明的目的是这样实现的，在主轴头箱体的背侧设置一个可绕两轴调整的第二主轴单元。
通过本发明，配备有主轴头的机床的工作区域显著增大。集成在主轴箱内的第一工作主轴被设计用来进行不同的钻铣加工并且其尺寸也适用于粗加工。相应地，常见的加工都能采用该工作主轴以高生产率完成。粗加工和不精确的精整加工也同样可行。在主轴箱背侧设置可沿两根轴调节的第二主轴单元增大了机床加工区域，因此，精整加工、雕刻加工、精钻削等也能以简单的方式进行，而无需进行上述工具更换。由于在两根轴上可以调整彼此垂直的第二工作主轴，所以，可以通过简单方式来加工斜孔、槽和切口，以及通过连续角度调整在工件上加工出球形表面。
本发明的另一个主题是提供一台具有以上述方式设计的主轴头和一个放置笨重大型工件的圆形工作台的机床，该机床包括一个有效旋转的驱动装置，能以几百转/分的速度驱动工件转动。在将车刀优选夹入第一个即更有效的工作主轴后，能对工件进行一定的车削加工。但除此之外，铣削加工也可以使用第二主轴在旋转工件上进行。
本发明的适当的改进方案和实施形式在从属权利要求中限定。
为了在高刚度下获得高的灵活性，第二主轴单元包括一个可旋转地安装在主轴箱背侧上的叉头，在叉头的两托叉之间，可转动地支撑着直接驱动的工作主轴。工作主轴是高速主轴(HS主轴)可能是适当的，其转速大于20000转/分。
适合的是，托叉这样构成，即，使得其旋转轴平行于设置在箱体内的工作主轴的轴线并且横向错开，结果，在这两个工作主轴的轴线平行时，在两根主轴轴线彼此对准即重合。
工作主轴通常通过两根柔性管连接到两个供给系统，例如，能源供应系统和冲洗系统。根据本发明的一个适当的实施例，仅有一根单独的柔性供应管连接到托叉上，第二供给系统的连接是通过该托叉的通向该主轴箱的一个内部的旋转通道实现的。
根据本发明的另一个合适的实施例，为了调整在托叉内的工作主轴的角度和在主轴箱上的托叉的旋转位置，特别是为了能足够牢固地固定所调节出的位置，一台电动机和一个作为第二工作主轴的回转驱动装置的传动装置设置在托叉上，而且作为用于使叉头转动的直接驱动装置的另一台电动机设置在箱体内。
从以下参照附图对本发明的设置在万能铣床中的主轴头的描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。附图中
图1是具有根据本发明的主轴头的万能铣床的示意性透视图；图2是主轴头的不同工作位置的示意性透视图。
图1所示的万能铣床在机座1上具有一个连贯的高刚性床身2，在该床身上，可沿肩头方向5通过电动机移动地安置有一个其上夹持着圆柱形工件4的圆形工作台3。此外，在机座1上还支承着一个龙门吊车式机架6，在机架6的面对工件4的前侧上，可通过电动机在垂直导轨8上移动地设置着一个滑座7。一个水平滑座10在垂直的滑座7的水平前导轨9上导向移动，在水平滑座10的前端装有一个主轴头11，它通过电动机绕水平轴线12旋转。主轴头11包括一个箱体13，在该箱体内安装有第一工作主轴14和直接驱动电动机。一个用于叉头15的旋转驱动装置设置在图1所示的主轴箱体13的加宽下部里，叉头15可绕轴线16旋转地安装在与第一工作主轴14相对的箱体端侧上。
尤其从图2b中将会清楚地看到，叉头15通过可旋转的圆盘17固定到箱体后壁上，该箱体后壁包围着一个用于第一种供给管路的旋转通道(未示出)。叉头15包括一个箱体部18和两个端侧托叉19、20，托叉19、20各有一个开口21，一个主轴箱22通过两个承颈可绕承颈轴线回转地支承在所述开口里。在主轴箱22内安装着第二工作主轴23及其驱动电动机(未示出)。在叉头15的箱体部18的一侧，设有一个用于单根柔性供给管26的连接件25。从图2a、2b中可看到，一个驱动电动机在叉头15另一侧设置在窄箱体部27内，所述驱动电动机通过被一个侧盖28盖住的传动装置驱动第二工作主轴23及其箱体22绕承颈21回转并用足够大的制动力矩将它们固定在各自所希望的主轴位置上。
如图2部分显示的那样，根据本发明的主轴头能在不同的位置上进行各种不同的加工。在图2a的工作位置上，非常高效的第一主轴14准备工作，就是说，在换上相应的工具后，可以对工件4进行粗加工。为了对工件4进行各种精加工，使主轴头绕其水平轴线12旋转180°，寄过，叉头和其第二工作主轴23处于工作位置。对于主轴头11能进行无冲突旋转来说，叉头的不同部件不会或者基本上不会从主轴箱12中突出是重要的，例如可以从图1、2a中看到的。
本发明不局限于所述实施例。因此，例如当用在具有可垂直移动的工件台的所谓升降台式机床中时，本发明的主轴头也可以由水平头构成，例如，其可以绕垂直轴线旋转布置在机架上部。此外，叉头的不同变型方案也是可能的，例如，去掉托叉19、20的一个或另一个，从而精整主轴的箱体22被单侧支承和仅回转支承。最后，一个所谓的直接驱动装置可用作精整主轴23的回转驱动装置，所述直接驱动装置的定子被固定在托叉19、20的至少其中一个上，这样的电动机的转子连接到主轴箱22的不同承颈上。通过这样的直接驱动装置，可以省掉被盖28盖住的传动装置。作为另一个变型方案，供应管可以连接到精整主轴箱体22的轴颈支承件21上，如图2c的虚线所示。
权利要求
1.用于万能铣床的主轴头，它包括旋转安装在一个机床部件(10)上的箱体(12)和在该箱体内轴向平行地安装的被直接驱动的工作主轴(14)，其特征在于在该箱体(12)的背面上，安装有一个可绕两轴调整的第二主轴单元(15，2)。
2.根据权利要求1所述的主轴头，其特征在于该第二主轴单元包括一个可旋转的叉头(15)，在该叉头的托叉(19，20)之间回转支承着一个工作主轴(23)。
3.根据权利要求2所述的主轴头，其特征在于所述主轴头的旋转轴线的走向平行于设置在该箱体(12)内的该工作主轴(14)但横向错开。
4.根据前述权利要求之一所述的主轴头，其特征在于在这两根工作主轴(14，23)的轴向平行取向时，它们的轴线重合。
5.根据前述权利要求之一所述的主轴头，其特征在于一根柔性的供给管(26)被连接到该叉头(15)上。
6.根据前述权利要求之一所述的主轴头，其特征在于该叉头(15)包括一电动机和一传动装置，该传动装置用作第二工作主轴(23)的回转驱动装置。
7.根据前述权利要求之一所述的主轴头，其特征在于第二工作主轴(23)的回转轴线、该叉头(15)的旋转轴线以及该主轴箱体的旋转轴线在彼此垂直的平面里延伸。
全文摘要
本发明涉及一种用于万能铣床的主轴头。所述主轴头包括旋转安装在机床部件(10)上的箱体(12)以及轴线平行地设置在箱体内的被直接驱动的工作主轴(14)。根据本发明，一个可绕两根轴调整的第二主轴单元(15，2)设置在该箱体(12)的背面上。
文档编号B23Q1/62GK1642689SQ03806236
公开日2005年7月20日 申请日期2003年3月11日 优先权日2002年3月19日
发明者W·格斯蒂尔, P·哈斯, H·弗里茨 申请人:德克尔·马霍普夫龙滕有限责任公司