专利名称：固定支架的制作方法
技术领域：
根据本发明权利要求I在前的特征从句，本发明涉及一种用于使旋转对称工件在空中定心的固定支架。
背景技术：
几十年来，这种固定支架已经用于在机床上支撑旋转对称工件。特别是对于重的且长的旋转对称工件，需要通过一些相互间隔的固定支架将它们定心地固定在空中以补偿工件的弯曲。所述工件，即在其自身重量下经受弯曲，特别是当他们旋转用于包括金属切削的机械加工时。
此外，在多个机械加工步骤过程中，产生施加在工件上的额外的机械力且通过这些力可以改变工件的中心定位。现有技术的固定支架因此意在阻止施加在工件上的机械力导致这种位置的改变。包括金属切削的机械加工减少了工件的重量，因此，常常会有位置的改变，带来的结果就是固定支架在工件重量特定减少后必须重新打开，以便在空中定位工件，以使夹持工件的纵向轴线沿着直线延伸而不偏离中心轴线。具有用于工件中心轴线的内部调节装置的固定支架在EP0554506B1中公开。为了实现此目的，需要两个外部固定支架臂相对彼此不同地移动从而实现工件的垂直对准。工件的水平中心调整由所有三个固定支架臂一起实现。EP0554506B1提出了用于固定支架臂的垂直以及水平对准的调节装置，其具有极其复杂的设计。已经证明这种调节装置的一个缺点就是制造成本很高，且调节装置的操作和功能模式复杂，使得需要具有相应经验的专业人员来进行固定支架臂的垂直和水平校准。DE60208835 T2或E1302275 A2公开了可垂直调节的固定支架，该固定支架的固定支架臂借助于安装在壳体半部上的摇杆和滑动元件在工件的接触面上具有暂时的不连续接触点。滑动和摇杆元件，也称为挺杆，以这样的方式彼此同步地调节两个外部固定支架臂的位置，使得从固定支架臂伸出的控制销同时或有时间差地与接触面有效接触，且因此在工件的方向上移动。使滑动元件横向于中间件的移动方向移动，因此形成于其上的倾斜表面引起两个外部固定支架臂的进给顺序的前述调节发生。尽管背景技术部分中的陈述已经证明对于调节固定支架臂的进给运动是有效的，然而需要产生额外的部件且在中间件或滑动和摇杆元件以滑动结构安装在其中的壳体中加工出洞。生产这样高精度的部件是极其昂贵的，因为滑动和摇杆元件必需具有以一定角度延伸的相同接触面。如果存在由于制造过程产生的容许偏差引起的容错，则两个外部固定支架臂的同时进给或调节是不可能的，因为这会导致工件不期望的运动
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种前述类型的固定支架，其确保高的机械力被可靠支撑而不会使工件在空中的中心定位被这些力改变，并且同时，工件在空中的中心调整可以通过改变固定支架臂或中间件的位置从而以快速且简单的方式进行调节，无需为此进行任何复杂的调节步骤。根据本发明，这些任务由专利权利要求I的特征部分的特性实现。本发明其它优选的进一步实施例来自从属权利要求。两个导轨以轴向可调节的方式插入两个壳体半部，并且他们的每一个都具有加工于其中的弯曲的导向凸轮，因此两个外部固定支架臂能够通过从他们中伸出的导销以可移动的结构布置安装在导向凸轮中，以便首先，通过第一半壳调节中间件和待夹持的工件之间的距离，并且其次，利用第二半壳调节导轨关于彼此的位置，这样工件在空中的位置可被对准使得工件的旋转轴线与固定支架的中间点齐平地延伸。 半壳借助定位螺钉以及压缩弹簧以简单的方式进行调节而无需大量专业经验，由于半壳在壳体半部上相对于固定支架的纵向轴线成直角地移动就位，因此中间件与工件的距离以及导轨的定位能以较少的步骤调节。此外，必要的部件制造成本低廉，因为当导销在相应导轨中到达终止位置并且沿着导向凸轮的轮廓移动时，需要的位置仅仅需要在这些导轨中的导向凸轮的区域中。
附图示出了根据本发明配置的简单实施例，其详细内容在下面解释。在附图中，
图I以分解图示出了具有两个壳体半部的固定支架，在这两个壳体半部之间插入了可
轴向移动的板形中间件，其由致动器活塞驱动且具有分配给中间件的三个固定支架臂，通过该三个固定支架臂，工件可在空中定心，且两个镰刀形的弯曲半壳插入壳体半部之一，该半壳可关于中间件的移动方向横向移动，
图2以分解图示出了根据图I的固定支架臂，处于部分组装的状态，
图3a示出了根据图I的固定支架臂，处于组装好且夹持工件的状态，
图3b示出了沿着剖面线Illb-Illb剖取的根据图3a的固定支架臂，
图4a以分解图示出了根据图I的固定支架臂，以放大视图示出了在上外部固定支架臂区域中的各个部件，
图4b以分解图示出了示出了根据图I的固定支架臂，以放大视图示出了下固定支架
臂，
图5a到图5e示出了根据图3a的固定支架臂在不同的操作状态下，即从初始位置到夹持状态，
图6a和图6b示出了根据图3a的在两个壳体半部中的第一半壳的调节可能性，用于在任意情况下水平对准固定支架臂，
图7a和图7b示出了根据图3a的第二半壳在壳体半部中的相对移动，用于在任意情况下通过两个外部固定支架臂将工件垂直定心。
具体实施例方式图I和图2示出了固定支架1，利用该固定支架将旋转对称工件2在空中位于中心并且保持处于旋转配置，使得工件2的旋转轴线不经历(如果可能)在其重量作用下和由于施加在工件2上的机械力而引起的在水平面外的任意弯曲。工件2的旋转轴线通过固定支架I应该相应地在空中保持在特定位置。固定支架I包括两个壳体半部4和5，其具有与工件2的旋转轴线成直角延伸的纵向轴线3。中间件6安装在两个壳体半部4和5中，其可以轴向移动，具有以参考标记3’标识的运动方向且齐平于固定支架I的纵向轴线3延伸。中间件6通过例如螺 钉/螺纹连接而连接到致动器活塞7。致动器活塞7在压力空间8中延伸，该压力空间可填充例如液压流体或通过控制线路9被抽真空，使得压力空间8具有不同的压力条件，因此致动器活塞7可以行程运动形式移动。结果，中间件6可在移动方向3’上由致动器活塞7驱动并且可一直移动到达工件2或被拉动远离工件。中间件6具有加工于其中的两个线性引导槽10，这两个引导槽在中间件6的两个相对的大表面端面上朝着彼此以交叉形状延伸。这两个线性引导槽10关于固定支架I的纵向轴线3布置成一定角度，优选为大约10°到30°的角度。固定支架I的两个固定支架臂11和12以可移动的配置插入线性引导槽10。中间的固定支架臂13在两个外部固定支架臂11和12中间直接连接到中间件6，这样中间件6布置在两个外部固定支架臂11和12之间。这三个固定支架臂11、12和13面向待夹持的工件2，且因此他们均从中间件6和两个壳体半部4和5伸出。使中间件6朝向工件2移动，因此使三个固定支架臂11、12和13—起以相同的速度前进到达工件2。在中间件6的前进移动期间，最初两个外部固定支架臂11和12在线性引导槽10中关于中间件6没有相对移动。此外，两个导轨15布置在两个壳体半部4和5之间上，平行于纵向轴线3且与其相距一段距离延伸。导轨15安装在两个壳体半部之一 4或5中，从而允许平行于纵向轴线3’的微量滑动，这样使得导轨15的位置可相对壳体半部4和5改变。导轨15在固定支架I的纵向轴线3方向上与壳体半部4或5接触且由其支撑。伸进控制凸轮41或42并且以限定方式控制两个外部固定支架臂11和12的移动。设置两个半壳18和19，用于导轨15的相对移动且用于使它们相对于纵向轴线3定位成直角。这两个半壳18和19都具有镰刀形状、弯曲的横截面，以关于中间件6的移动方向3’具有不同尺寸的宽度。第一半壳18的弯曲外侧24抵靠壳体半部5的接触面25且在移动方向3’上由该接触面支撑。第一半壳18可通过螺钉34相对于中间件6的移动方向3’成直角移动。第一半壳18关于螺钉34的相对侧具有布置在其上的压缩弹簧35,其施加抵抗螺钉34施加的力的反作用力，这样使得第一半壳18被支撑在螺钉34和压缩弹簧35之间。第一半壳18的内侧26具有形式为弧的恒定曲线，其作为补偿元件27的终止件。补偿元件27面对第一半壳18的第一表面28具有适合于第一半壳18内侧轮廓的轮廓；补偿元件27的第二表面29配置为平的且与纵向轴线3成直角延伸。U形补偿臂20设置在补偿元件27的第二表面29上。该补偿臂20包括两个互相平行延伸且通过连接板20’连接的腿20”。所述两个腿20”支撑在壳体半部5上，与中间件6的移动方向3’平行。连接板20’远离补偿元件27的侧面具有加工于其中的沟槽30，其具有横截面弯曲的内轮廓。第二半壳19插入沟槽30且其面向连接板20’的表面31与沟槽30的内轮廓相适应。第二半壳19具有两个端面32，每个端面面向两个导轨15中的一个且与导轨15接触，因为导轨通过螺旋压缩弹簧33压靠于第二半壳19的端面32。由于平行于固定支架I的纵向轴线3延伸的螺旋压缩弹簧33施加的预加载力，导轨15被压向第二半壳19使得第二半壳19施加接触压力到补偿臂20、补偿元件27以及因此作用于第一半壳18上。第一和第二半壳18和19以及补偿元件27和补偿臂20因此关于中间件6的移动方向3’连续地布置，且与纵向轴线3成直角延伸。 此外，第二半壳19通过螺钉34和压缩弹簧25关于连接板20’或补偿臂20与纵向轴线3成直角移动，因此导轨15的终止位置可互相同步地改变。这将在下面详细解释。图3a示出了固定支架I的组装状态，且示出了三个固定支架臂11、12和13将工件固定在空中。第一和第二半壳18和19每个都处于其关于纵向轴线3的中间位置。 此外，图3a和3b示出了加工于两个导轨15中的导向凸轮16，其包括两个分部16’和16”。从两个外部固定支架臂11和12的每个自由端14以直角伸出的导销21插入导向凸轮16，并且以可移动的配置安装在导向凸轮16中。导销21具有通过导轨15将两个外部固定支架臂11和12可靠地保持抵靠中间件6的任务。导向凸轮16的第二分部16”从第一分部16’以大约80°的角度向外伸出，在导销21和导向凸轮16之间存在游隙，这样使得当控制销22伸入导向凸轮16的第二分部16’’时，两个外部固定支架臂11和12的前进运动受到限制。图4a和4b示出了固定支架I的夹层结构，其各个元件，特别是中间件6、两个外部固定支架臂11和12、导轨15以及半壳18和19，配置在互相平行延伸的不同平面。只要两个壳体半部4和5牢固连接在一起且封闭出足够大的空腔，以轴向可移动的配置安装在壳体半部4和5中的部件就可朝向工件2移动或反之亦然。首先，这样的移动是必须的，为了准确地限定中间件相对于工件的前进路径，其次，需要互相同步地调整两个外部固定支架臂11和12的终止位置。图5a到5e示出了在工件2的方向上中间件6的前进移动。图5a中示出的起始位置通过中间件6向着工件2的驱动而转化成图5b中所示的中间位置。在此过程中，导销21在导轨15中轴向移动直到导向凸轮16的第一分部16’。固定支架臂11、12和13与工件2相距特定的、相等大小的的距离并且导销21在第一和第二分部16’和16”之间接触。图5c示出了三个固定支架臂11、12和13与工件2的第一次有效接触。中间件6的前进路径由致动器活塞7限制。由第一半壳18限定的补偿臂20的位置另一方面限定了导销21在导向凸轮16内的位置且因此表示了用于导销21的终止面。这样得到的导销21位置确定了固定支架臂11和12夹持运动的起始时间。导销21因此部分地移动进相应导向凸轮16的向外伸出的第二分部16’ ’，这样导致两个外部固定支架臂11和12中的每一个关于中间件6沿着线性引导槽10向外移动，且因此两个外部固定支架臂11和12的面向工件2的自由端朝向工件前进。图5d和5e示出了固定支架臂11、12和13的夹持移动，由于导向销21进一步向着相应导向凸轮16的第二分部16’’移动，这会导致固定支架臂11和12在工件2上施加限定的夹持力，使得中间件6和中间固定支架臂13进一步朝向工件2前进。由于中间件6的轴向前进移动，中间固定支架臂13与外部固定支架臂11和12同步地压靠在工件2上，这样使得所有三个固定支架臂11、12和13在工件2上施加等量的夹持力。图6a和图6b示出了工件2的水平调节或水平定位。为此，第一半壳18通过螺钉34横向于中间件6的移动方向3’而移动。由于第一半壳18的镰刀形弯曲横截面轮廓，接触面25、壳体半部5以及第一半壳18的内侧26之间的距离改变。该距离的改变意味着中间件6的前进路径比图5a到图5e中设置的中间件6的前进路径更长或更短。由于待夹持工件2相对于壳体半部4，5的距离的增长或缩短，三个固定支架臂11、12和13更早或更晚地与工件2进入有效接触。然而，固定支架臂11、12和13中的每一个的前进移动都与中间件6紧密相关，这样使得固定支架臂11、12和13的前进速度相等并且它们与工件2相距的距离以这样的方式进行调节，使得相应的固定支架臂11、12和13的有效接触精确地发生在当工件2的定心发生时。因此，工件2在空中的位置改变了，尽管仅仅是在水平面内。工件的这种水平改变在图6a中示意地表示为A+H。图6b示出了相反的极端位置,且因此工件2移动了值A-H。
图7a和图7b示出了工件2通过两个外部固定支架臂11和12的垂直对准。为此目的，第二半壳19可通过螺钉34关于U形补偿臂20且横向于中间件6的移动方向3’而改变。由于第二半壳19的镰刀形横截面轮廓，补偿臂20和两个导轨15之间的距离改变，这意味着导轨15可以在中间位置彼此平齐地布置或者，以图7a和图7b中所示的设定变量，彼此偏移地布置。因此，装配到固定支架臂11和12的导销的接触力矩在第二分部16”的控制面42上改变并且一旦导销21与控制凸轮42接触，两个外部固定支架臂11、12的夹持就开始了。由于导销21在空中的不同对准，因此它们在不同的时间接合进导销凸轮16的第二分部16”，这样使得导销21彼此有时间偏差地与控制面42接触并且它们的移动受到该控制面42的影响。当中间件6的前进速度恒定时，外部固定支架臂11、12的移动根据导轨15和16的选择位置来控制。相应地，这意味着在各种情况下，夕卜部固定支架臂11或12中的一个在时间上与另一固定支架臂12或11有偏差地朝向工件2移动，然后与其进入强制联锁的有效连接。工件2的位置变化在图7a和7b中示出为在垂直平面的A+V或A-V。
权利要求
1.一种用于使旋转对称エ件(2)在空中定心的固定支架(I)，包括 两个壳体半部(4，5)，布置成彼此间隔一定距离且牢固地连接在一起， 具有布置在所述两个壳体半部(4，5)之间的板状中间件(6)，所述中间件(6)通过致动器活塞(7)安装在所述壳体半部(4，5)中使其可以在轴向移动方向(3)上移向エ件(2)， 具有加工于所述中间件(6)的两个相対的较大表面端面(6’)中的两个线性引导槽(10)，所述线性引导槽(10)以交叉形状的结构布置延伸并且相对于所述中间件(6)的移动方向(3’)成一定角度， 具有两个外部固定支架臂(11，12)，每ー个外部固定支架臂以可移动的结构布置安装在所述中间件(6)的其中一个线性引导槽(10)中，以及 在所述外部固定支架臂(11，12)之间连接到所述中间件(6)的中间固定支架臂(13)， 其特征在于，在移动方向(3’)上可调节的两个导轨(15)插入到两个壳体半部(4，5)之间；在每个导轨(15)中加工有弯曲的导向凸轮(16);每个导向凸轮(16)具有连接到其上的、在所述中间件(6)上分配给所述两个外部固定支架臂(11，12)的自由端(14)的导销(21)并且该导销(21)以轴向可移动的结构布置插入所述导向凸轮(16)中的ー个；所述中间件(6)关于其与待夹持エ件(2)之间的距离的位置可通过具有铼刀形、弯曲横截面的第一半壳(18)来调节；两个导轨(15)的位置可通过第二铼刀形、弯曲半壳(19)在相反方向上以同步方式相对于彼此而改变。
2.根据权利要求I的固定支架，其特征在干， 所述两个半壳(18，19)在所述中间件(6)的移动方向(3’)上配置为成一直线且通过补偿臂(20)互相隔开，所述补偿臂可在所述两个壳体半部(18，19)中移动且所述补偿臂(20)形成用于所述中间件(6)的结束位置的接触面。
3.根据权利要求I或2的固定支架，其特征在干， 所述导向凸轮(16)在所述导轨(15)中具有两个分部(16’，16”)，第一分部(16’)平行于所述中间件(6)的移动方向(3’)延伸并且所述导向凸轮(16)的第二分部(16”)关于第一分部(16’)成10°到89°的角度(a )延伸，优选地为80°的角度(a )，并且所述导轨(15)的所述导向凸轮(16)的两个第二分部(16”)向外伸出。
4.根据权利要求3的固定支架，其特征在干， 所述相应导向凸轮(16)的第二分部(16”)形成用于所述固定支架臂(11，12)的所述导销(21)的控制面(42)，通过该控制面，所述两个外部固定支架臂(11，12)在所述中间件(6)朝向所述エ件(2)的方向移动期间沿着所述控制面(42)被向外引导，并且所述固定支架臂(11，12)根据所述控制面(42)的廓形执行朝向彼此的前进移动。
5.根据前述权利要求之一的固定支架，其特征在干， 所述中间件(6)具有加工于其中的凹处(43)，所述上外部固定支架臂(11)的导销(21)穿过该凹处，并且该凹处相对于所述导轨(15)的所述导向凸轮(16)的第二分部(16”)偏移延伸。
6.根据前述权利要求之一的固定支架，其特征在干， 两个导轨(15 )通过螺旋压缩弹簧(33 )被压靠于形成在第二半壳(19 )上的端面(32 )。
7.根据前述权利要求之一的固定支架，其特征在干， 在组装状态下，第一半壳(18)面对エ件(2)的外侧与加工于两个壳体半部(4或5)之一上的接触面接触，所述接触面(25)的轮廓与所述半壳(18)的外侧(24)的轮廓互相对应并且所述半壳(18)安装成相对所述接触面(24)可移动且与所述中间件(6)的移动方向(3’)成直角。
8.根据权利要求6的固定支架，其特征在于， 第一半壳(18)的与所述外侧(24)相对的内侧(26)是弯曲的优选具有恒定的半径，并且补偿元件(27 )在组装状态下与第一半壳(18 )的内侧(26 )接触，所述补偿元件(27 )面朝第一半壳(18)的表面(28)与第一半壳(18)的内侧(26)的内轮廓相适应并且其相对的表面(29)配置为平的。
9.根据权利要求8的固定支架，其特征在于， 所述补偿元件(27)的平表面(29)在组装状态下与所述补偿臂(20)接触，在所述中间件(6)的移动方向(3’)的方向上没有游隙。
10.根据前述权利要求之一的固定支架，其特征在于， 所述补偿臂(20 )具有U形的横截面，并且具有弯曲横截面的沟槽(30 )加工于所述补偿臂(20)的连接板(20’)中，第二半壳(19)插入所述沟槽(30)，并且第二半壳(18)的表面轮廓(31)与所述补偿臂(20)的沟槽(30)的内轮廓相对应。
11.根据前述权利要求之一的固定支架，其特征在于， 第二半壳(19)的两个端面(32)在组装状态下一起与所述导轨(15)中的每一个直接接触，并且形成用于所述导轨(15)轴向移动的一个接触表面(17)。
12.根据权利要求9的固定支架，其特征在于， 第一和第二半壳(18，19)优选地通过螺钉(34)和螺旋压缩弹簧(35)可相对于所述中间件(6)的移动方向(3’)成直角移动，作为相对于两个壳体半部(4或5)的反作用力。
全文摘要
本发明涉及固定支架，提供了一种用于使旋转对称工件在空中定心的固定支架，包括两个壳体半部布置成彼此间隔一定距离且牢固地连接在一起，布置在两个壳体半部之间可以在轴向移动方向上移向工件的中间件，两个外部固定支架臂和中间固定支架臂。所述固定支架确保高的机械力被可靠支撑而不会使工件在空中的中心定位被这些力改变，并且同时，工件在空中的中心调整可以通过改变固定支架臂或中间件的位置从而以快速且简单的方式进行调节，无需为此进行任何复杂的调节步骤。
文档编号B23Q1/76GK102729060SQ20121008745
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者E.莫雷尔, J.马奎特 申请人:Smw-奥托布洛克紧固系统有限责任公司