本发明专利技术涉及一种用于确定在机床中作为工件可旋转地夹紧的空心轴的中心和中心空间走向的技术方案，该空心轴在其外表面上至少区段性地进行切削加工。本发明专利技术的目的在于，使用除超声波以外的方法提供相应的技术解决方案。该目的通过使用一种根据涡流原理工作的传感器来解决，其中对方法技术特征和设备技术特征进行更详细的说明。行更详细的说明。行更详细的说明。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定在机床中作为工件可旋转地夹紧的空心轴的中心的方法和装置
[0001]本专利技术涉及一种确定在机床中作为工件可旋转地夹紧的空心轴的中心和中心空间走向的技术方案，该空心轴在其外表面上至少区段性地进行切削加工。
技术介绍
[0002]确定工件中的钻孔的中心，并根据两个或多个钻孔中心确定各钻孔或中心的走向是已知的。例如，在切削加工较长的空心轴以容纳涡轮叶片时，有必要将内空腔的平均轴线与旋转该空心轴的机床的旋转轴线对齐。为此，测量了空心轴内大量点的内半径，然后通过计算虚构确定的平均轴线实现了空心轴和机床的对准。如果用触觉方式测量钻孔的内轮廓，由于使用的触觉测量元件的长度和发生的振动，往往会出现问题。由于这个原因，人们越来越多地使用其他测量方法来代替触觉方法。
[0003]例如，在EP 2 527 084 A2中，为了减少不平衡，建议首先对要切削加工的空心轴进行区段性光学扫描，并根据这些光学记录的数值，区段性计算重心或不平衡。这些点或区段随后以有针对性的方式进行铣削，以便使空心轴的同心度基本达到最佳，供以后使用。
[0004]从DE 199 58 373 A1中已知一种用于减少可旋转地夹紧在机床中的空心工件的内表面到外表面的偏心的方法。在此，使用超声来确定取决于内表面轮廓的多个测量数据。利用这些测量数据计算出外表面的应有走向，在与测量时相同的工件夹持装置下，随后根据计算出的应有走向切削加工外表面。
[0005]EP 2 668 547 B1中说明了一种类似的解决方案。然而，在此，用超声波确定的内表面轮廓的测量数据被用于计算外表面的一部分，该外表面在进一步的加工步骤中被至少部分地切削加工。使用卡盘和中心架等夹紧装置，将工件通过以这种方式产生的部分表面重新夹紧，随后对工件的其他外表面进行切削加工。
[0006]通过这种方式为进一步切削加工创造新的夹持座，可以实现空心轴的尽可能最优的加工。然而，使用超声波来测量较大的空心轴(如长度超过2米)的内空腔中的轮廓只能在有限的范围内进行。这是因为设备技术的耗费大大增加，同时测量精度也会降低。因此，除了基于光学和超声波的解决方案外，有需求改进其他已知的测量方法以用于此类应用。
[0007]在WO 2012/100 278 A1中已知一种用于减少可旋转地夹紧在机床中的空心工件的内表面到外表面的偏心的方法。在此说明了一种借助于超声波测量装置测量工件壁厚的用户友好型快速方法。然而，该方法是通过接触(触觉)还是借助于载体介质来传播声波进行的，仍然不清楚。其中说明，该方法在外表面上在周向方向或优选工件纵向方向上进行。利用超声波测量装置记录测量数据，利用这些测量数据优选通过轴线平行的旋转铣销创建至少一个、在这种情况下是两个部分表面。在这些部分表面的帮助下，工件被夹紧在一个新的夹持装置中，但旋转了180度，这需要操作员手动操作或自动化，并且没有明确说明。通过超声波方法确定的壁厚受外部和内部轮廓的影响，因此也受所用夹持装置的影响。在这一过程中，需要操作者操作。
[0008]另一个用于加工工件的技术解决方案在EP 2 572 826 A1中说明。这里使用了一种工具，其通过借助传感器的测量数据来移动(Zustellung)工具而考虑到工件的实际旋转轴线与额定旋转轴线的偏差。传感器的测量数据由至少两个已知形状的一同旋转的测量装置记录。这些测量装置分别连接在实心工件的端面上，并且分别具有环形和至少部分球形的已知形状。测量数据由几个感应式工作的传感器记录，在这些传感器的帮助下，现有的形状和位置偏差通过利用几何上特定的切削刃进行切削加工而改善或减少，以满足最高的几何学要求。所使用的加工方法没有进一步说明。该方法要求在工件端面利用要使用的测量装置进行工件准备。传感器通过夹持装置的开口或从尾座开始与工件对齐。
技术实现思路
[0009]本专利技术的目的是实现一种新的技术解决方案，用于使用除超声波以外的方法确定在机床中作为工件可旋转地夹紧的空心轴的中心和中心的空间走向。
[0010]该目的在方法技术上这样解决，即，首先用至少一个根据涡流原理工作的传感器，在至少两个确定的轴向位置上，在传感器旋转轴线和空心轴的旋转轴线之间定义的角度相对位置中，在工件轮廓的至少一个全角上无接触地检测传感器和工件轮廓之间的径向距离。之后，通过对检测到的径向距离计算任意恒定半径，由具有角度值和有着径向距离的半径值的极坐标形成矢量，并将其转换为笛卡尔坐标。通过平均法计算出可以分配给空心轴相应轴向位置的几何工件中心点。然后，从不同轴向位置的至少两个这样计算出的工件中心点，通过回归分析计算出位于空间的中心轴线，该中心轴线与工件中心点相近。随后，从中心轴线开始沿着空心轴的旋转轴线，计算出任意数量的与中心轴线同心的直径，用这些直径加工出空心轴的新夹持座，这些夹持座重新并与中心轴线同心地确定空心轴的旋转轴线。在这种情况下，沿空心轴旋转轴线的至少两个确定的轴向位置处的径向距离可以用一个传感器在时间上先后探测。另外，也可以用至少两个传感器同时或在时间上先后检测这些径向距离。
[0011]为了实施该方法，提出了一种装置，该装置借助于工具载体上的支架以固定或可更换的方式布置在机床的工作空间内，并携带一个或多个根据涡流原理工作的传感器，其呈相同或以定义方式不同的定向和设计，并且该装置可以通过工具载体的至少一个机器轴在工作空间内自由定位。有利的设计方案是从属权利要求的主题，在一个实施例中对其进行了更详细的解释。
[0012]根据本专利技术的技术方案能够提供一种方法和装置，其通过应用涡流原理，可以在大的测量范围内进行非接触式测量。因此，通过涡流技术的距离测量，可以测量钻孔中心。由于采用虚拟直径计算，中心的确定与具体直径无关，因此可以测量出内部轮廓。减振部件确保了高测量精度，即使是长的待测工件的情况下。因此，可以在空心轴和类似的工件上创建(空间上)精确定位的夹持座和中心架座，用于以最佳空间定向方式重新夹持工件，以便进行后续切削加工。因此，实现了一种技术方案，用于生成重新夹持在机床中可旋转夹持的工件的夹持座，该工件的内部空腔具有自由轮廓区段，该工件的外表面至少区段性地进行切削加工，其中中心轴线用所提出的方法计算，新的夹持座用所提出的装置生产。测量过程以及随后生产新夹持座的加工过程是在无人值守的情况下进行的。
附图说明
[0013]下面将参照附图在实施例中对本专利技术进行更详细的解释。图中：
[0014]图1a示出了基本结构，展示了测量时组件的有效连接图1b示出了在与计算的中心轴线同心地铣削新夹持座时组件的有效连接
[0015]图1c示出了在张紧空心轴时组件的有效连接
[0016]图1d示出了在铣削和车削新夹持座以用于进一步加工时组件的有效连接
[0017]图1e示出了在新夹持情况下组件的有效连接
[0018]图2示出了探测测量值的装置的基本结构
[0019]图3示出了减振部件的示意图
[0020]图4示出了装置结构的改进实施方案。
具体实施方式
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.确定在机床中作为工件可旋转地夹紧的空心轴(4)的中心和中心的空间走向的方法，所述空心轴在其外表面上至少区段性地进行切削加工，其特征在于，首先用至少一个根据涡流原理工作的传感器(6)，在至少两个定义的轴向位置(7)上，在传感器(6)的旋转轴线(12)和空心轴(4)的旋转轴线(1)之间定义的角度相对位置上，在工件轮廓(13)的至少一个全角上无接触地检测传感器(6)和工件轮廓(13)之间的径向距离，之后，通过对检测到的径向距离计算任意恒定半径，由具有角度值和有着径向距离的半径值的极坐标形成矢量，并将其转换为笛卡尔坐标，并且其中通过平均法计算出能够分配给空心轴(4)相应轴向位置的几何工件中心点，然后，从不同轴向位置(7)的至少两个这样计算出的工件中心点，通过回归分析计算出位于空间的中心轴线(3)，所述中心轴线与工件中心点相近，并且随后，从中心轴线(3)开始沿着空心轴(4)的旋转轴线(1)，计算出任意数量的与中心轴线(3)同心的直径，用这些直径加工出空心轴(4)的新的夹持座(24)，这些夹持座重新并与中心轴线(3)同心地确定空心轴(4)的旋转轴线(1)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沿空心轴(4)旋转轴线(1)的至少两个确定的轴向位置(7)处的径向距离用一个传感器(6)在时间上先后探测。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沿空心轴(4)旋转轴线(1)的至少两个确定的轴向位置(7)处的径向距离用至少两个传感器(6)同时或在时间上先后检测。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，空心轴(4)的新的夹持座(24)被正交地车削铣削。5.用于执行根据权利要求1所述的方法的装置，所述方法用于确定在机床中作为工件可旋转地夹紧的空心轴的中心和中心的空间走向，所述空心轴在其外表面上至少区段性地进行切削加工，其中，首先用至少一个根据涡流原理工作的传感器，在至少两个定义的轴向位置上，在传感器旋转轴线和空心轴旋转轴线之间定义的角度相对位置上，在工件轮廓的至少一个全角上无接触地检测传感器和工件轮廓之间的径向距离，之后，通过对检测到的径向距离计算任意恒定半径，由具有角度值和有着径向距离的半径值的极坐标形成矢量，并将其转换为笛卡尔坐标，并且其中通过平均法计算出能够分配给空心轴相应轴向位置的几何工件中心点，然后，从不同轴向位置的至少两个这样计算出的工件中心点，通过回归分析计算出位于空间的中...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖因哈德，
申请(专利权)人：奈尔斯西蒙斯工业设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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