[发明专利]特别用于铣磨涡轮增压器-压缩机转轮的机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对具有中心孔的工件进行切削加工、特别是车削-和铣磨加工的机床，该机床具有用于夹持刀具的刀具保持架、用于支承工件的工件支座、用于固定工件的工件保持架以及用于使工件围绕中心旋转轴线旋转的驱动装置。

本发明还涉及另一种用于对具有中心旋转轴线的工件进行切削加工、特别是用于车削-和铣磨加工的机床，该机床具有用于夹持刀具的刀具保持架、用于支承工件的工件支座、用于固定工件的工件保持架以及用于使工件围绕旋转轴线旋转的驱动装置。

本发明还涉及一种用于对工件进行切削加工、特别是用于车削-和铣磨加工的方法。

本发明特别涉及一种用于切削加工工件的机床和一种相应的方法，工件在特定的使用中被以较高的转速驱动且其特别需要铣磨-和车削加工，比如涡轮涡轮增压器-压缩机转轮。

背景技术

在申请人已知的用于加工涡轮增压器-压缩机转轮的机床中，将其外轮廓已被预加工、特别是预车削的工件预制件支承在工件支座上。此外工件支座的支承面与贴合在其上的压缩机转轮的外轮廓相匹配，从而使压缩机转轮的下侧面尽可能完全地贴合在工件支座上。为了固定压缩机转轮，引导螺栓穿过压缩机转轮的中心孔，在螺栓的上端部旋上螺母，由此将压缩机转轮向下朝工件支座压紧且被固定。之后实施工件的加工。此外，涡轮增压器-压缩机转轮大多以铣磨加工，利用铣磨加工将相对复杂的外表面带入工件预制件中。

由于这种涡轮增压器-压缩机转轮在极其高的转速(直至200000U/min)下被驱动，为了加工需要将工件预制件尽可能居中地设置，即尽可能与加工旋转轴线同心，用以在加工期间转动工件。在具有预加工的中心孔(该中心孔在随后工件的驱动中定义旋转轴线)的工件预制件中，特别需要朝这些孔居中地实施加工。但在公知的机床中，在加工前和加工期间无法达到鉴于工件或者说其中心孔的居中设置的足够的精确度，因此工件在加工后必须强制地重新平衡，用以排除存在的不平衡。针对这种不平衡，工件必须在另一个装置中重新夹紧，这一方面耗费了时间且另一方面导致了不精确性。

发明内容

在该背景下，本发明的目的在于提供一种用于切削加工工件的机床和一种相应的方法，利用该方法特别可以以较高的精确度加工针对以非常高的转速的运行所设置的工件，从而可以尽可能完全取消加工后的平衡过程。

针对文章开头所述的机床，该目的根据本发明如此实现，即刀具支座具有用于型面配合地插入工件的芯轴，从而使在工件第一侧面上的芯轴分段伸入孔中，且工件保持架具有可在中心孔的孔轴线方向上运动的对应保持架，该对应保持架用于以在孔轴线方向上作用的压紧力在位于第一侧面对面的第二侧面上加载工件。

针对相应的方法，该目的根据本发明如此实现，即工件型面配合地插入到芯轴上，从而使芯轴分段在工件的第一侧面上伸入孔中，且在中心孔的孔轴线方向上以作用在孔轴线方向上的压紧力在位于第一侧面对面的第二侧面上加载工件，用以固定工件。

本发明的目的通过这种方式完美地实现。

本发明基于如下知识，在公知的机床中虽然可以借助于螺栓和螺母足够牢固地保持工件，但尽管具有与工件的下侧面相匹配的轮廓的工件支座也无法实现居中设置的足够精确度，这是因为工件支座和这种类型的工件保持架都无法将工件本身高精确度地带入中心位置中。

这能够以令人惊奇的方式通过根据本发明的机床实现。工件支座的芯轴至少部分地在一个分段中具有与工件的孔的直径相比的过盈尺寸，从而使工件在插到芯轴上时近似自动地对中。芯轴可以比如是具有锥形分段的锥形芯轴，该分段部分地伸入工件的孔中。可替代的是，芯轴也可以设计成具有引导斜面或引导斜边的较短的圆柱体。原则上所有确保在将工件插到芯轴上时的型面配合的居中定位的构件都适合作为芯轴。

居中也进一步由此实现，即为了固定工件从上部借助于工件保持架将压紧力施加到工件上，该压紧力刚好作用在孔轴线方向上。由此以非常高的精确度居中地夹紧工件且在起一种尾架作用的工件保持架和工件支座之间围绕中心的孔轴线可旋转地固定工件。孔轴线和工件旋转轴线因此以较高的精确度落到了一起，且工件相对于工件旋转轴线同心地设置用于切削加工。

因此可以在根据本发明的机床以及根据本发明的方法中以较高的精确度实现工件的加工。此外，在以同一机床的同一工件夹紧中可以比如实现本来的加工(比如本来的铣磨加工)之后的外轮廓的精车削，且特别是不再需要后续的、耗时的借助于另一台机器和/或在另一种夹紧中对工件进行平衡。因此总体上可以更快地以及成本低廉地制造工件。