本發(fā)明涉及一種用于精加工工件的裝置，所述裝置具有用于精加工工具的工具芯軸、用于遞送工具芯軸的遞送裝置、在工具芯軸和遞送裝置之間起作用的力測量裝置以及在工具芯軸和遞送裝置之間起作用并用于連接工具芯軸和遞送裝置的連接裝置。

背景技術：

ep1329289a2公開了這類裝置。在該裝置中，連接裝置由鋼板彈簧形成，并將工具芯軸支承在遞送裝置上。具有壓電元件的形式的力測量裝置用于測量在工件的精加工期間出現的處理力。

已知的裝置的缺點在于，在工件的精加工期間出現的加工力會導致震動，從而降低了工件的精加工精度。

技術實現要素：

鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于改進上述類型的裝置，使得能夠在不會降低工件的精加工精度的同時對處理力進行測量。

上述目的是通過根據本發(fā)明的上述類型的裝置實現的，在該裝置中，連接裝置包括能彼此相對運動的兩個部件，這兩個部件通過力測量裝置彼此連接，使得力測量裝置是連接裝置的用于傳導力的組成部分。

根據本發(fā)明，力測量裝置是連接裝置的用于傳導力的組成部分。在本發(fā)明的范疇內，連接裝置應被理解為在遞送裝置和工具芯軸之間產生機械連接的裝置。力測量裝置是連接裝置的組成部分。力測量裝置接收遞送裝置和工具芯軸之間的機械保持所需的力的至少一部分；由此，力測量裝置的拆卸導致工具芯軸和遞送裝置之間的機械連接的斷開。

根據本發(fā)明，通過將力測量裝置集成到連接裝置中能夠獲得總體上穩(wěn)定的構造，該結構不會降低工件的精加工精度。同時，能夠對在精加工工件期間出現的處理力進行測量，這是因為處理力從工具芯軸開始經過連接裝置傳遞到遞送裝置上。

當連接裝置的第一部件連接到遞送裝置并且連接裝置的第二部件連接到工具芯軸時，獲得了連接裝置的特別簡單的構造。

在特別優(yōu)選的穩(wěn)定構造中，所述部件被設計成平板體。平板體自身是機械穩(wěn)定的，并且相應地作為用于工具芯軸或遞送裝置的承載件使用。

為了進一步提高穩(wěn)定性，優(yōu)選地，所述部件僅能夠以單一自由度彼此相對運動。

當單一自由度是所述部件的相對樞轉性時獲得了特別簡單的構造。

優(yōu)選地，力測量裝置能夠被加載拉伸力和/或壓縮力，并且阻止所述部件的相對運動。特別地，力測量裝置僅能夠被加載拉伸力和/或壓縮力。在特別優(yōu)選的變形例中，力測量裝置僅被設置成用于接收壓縮力。作為連接裝置的組成部分，力測量裝置傳遞遞送裝置和工具芯軸之間的機械連接所需靜態(tài)連接力。靜態(tài)連接力的值取決于所述部件的重量和裝置的定向；靜態(tài)連接力可以由力測量裝置測量，例如從“零點”確定，從該零點開始然后測量在裝置的運行期間出現的處理力。由力測量裝置測量的處理力以及靜態(tài)連接力沿著相同的力傳遞軸線延伸。

在特別優(yōu)選的實施例中，連接裝置包括相對于力測量裝置并相對于工具芯軸的軸線間隔開地布置的樞轉軸承，所述部件能夠通過樞轉軸承彼此相對樞轉。由此獲得了連接裝置的簡單并且穩(wěn)定的構造，該連接裝置此外還實現了處理力的簡單的樞轉，該處理力從工件開始對布置在工具芯軸上的工具產生影響并然后通過工具芯軸被引導到連接裝置中并且到達力測量裝置。

如果通過樞轉軸承定義的樞轉軸線相對于遞送裝置的遞送軸線成角度地，特別是垂直地延伸，特別在對平坦的和球形的表面進行加工時，能夠調節(jié)精加工工具相對于工件的作用角度，并因此影響所謂的“交叉磨削”的幾何參數。

此外，優(yōu)選地，力測量裝置布置于在所述部件之間起作用的間距調節(jié)裝置的力傳遞路徑中。間距調節(jié)裝置實現了對部件之間的在部件之間的沿著力測量裝置測量的間隔的意義上的間距的調節(jié)。間距調節(jié)裝置能夠調節(jié)所述部件之間的絕對間距或者能夠調節(jié)所述部件之間的角度間距。

針對優(yōu)選實施例的下面說明和附圖給出了本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。

附圖說明

圖1示出了用于精加工工件的裝置的實施例的立體圖；

圖2示出了圖1的裝置的側視圖，其中，裝置的工具芯軸位于初始位置；以及

圖3示出了類似于圖2的側視圖，其中，工具芯軸位于相對于初始位置傾斜的運行位置。

具體實施方式

在附圖中，用于精加工工件的裝置在整體上由附圖標記10表示。裝置10包括精加工工具12，精加工工具12例如被設計成具有杯形砂輪的形式。杯形砂輪在其端面上具有環(huán)形作用面14，利用該作用面能夠對工件18的平坦的或者球形的表面16進行加工。

工件18被容納在工件保持件20(例如，夾盤)中。驅動工件18以圍繞驅動軸線24旋轉的方式被工件驅動裝置22驅動。

工具12被保持在工具芯軸26上，并且以圍繞芯軸軸線30旋轉的方式被驅動裝置28驅動。芯軸軸線30和工件18的驅動軸線24基本上彼此平行地延伸或者以數度(例如，最大5°)相對彼此傾斜。

為了能夠在工件18的方向上遞送工具12的作用面14以及再次離開，設置了在整體上由附圖標記32表示的遞送裝置。遞送裝置32包括承載件34，承載件34連接到驅動裝置36，且驅動裝置36對滑座38進行作用?；?8能夠通過驅動裝置36沿遞送軸線40偏移。遞送軸線40相對于芯軸軸線30平行地或者至少基本平行地(例如，最大以5°傾斜)延伸。遞送裝置32也用于產生擠壓力，精加工工具12的作用面14以該擠壓力被擠壓到工件18的表面16上。

一方面為了連接遞送裝置32的滑座38以及另一方面連接工具芯軸26的殼體42，裝置10包括在整體上由標記44表示的連接裝置。

連接裝置44包括兩個能夠相對彼此運動的平板體形部件46和48。第一部件46特別以螺栓連接的方式連接到遞送裝置32的滑座38。第二部件48特別以螺栓連接的方式連接到工具芯軸26的殼體42。

為了連接部件46和48，設置有樞轉軸承50，樞轉軸承50定義了樞轉軸線52。樞轉軸線52具有相對于工具芯軸26的芯軸軸線30的間距54。在附圖中僅示意性地示出樞轉軸承50。例如按照常規(guī)的方式，樞轉軸承包括樞轉銷和包圍樞轉銷的軸套。

部件46和48之間的樞轉銷連接部件46和48，使得它們僅能夠以單一自由度相對于彼此運動。因此，部件46和48僅能夠圍繞樞轉軸線52相對于彼此樞轉。有利的是，樞轉軸線52位于部件46和48的相鄰于工具12的端部上。

為了阻止部件46和48之間的樞轉，連接裝置44包括連接區(qū)域54，連接區(qū)域54作為連接裝置44的傳導力的組件起作用。在連接區(qū)域54中僅傳遞拉伸力和壓縮力。在連接區(qū)域54中，在部件46和48之間作用的連接力通過力測量裝置56傳遞。力測量裝置56例如可以由測力計形成。

在連接區(qū)域54中，力測量裝置56沿著力傳遞軸線58傳遞拉伸力和壓縮力。

特別地，力測量裝置56僅沿著力傳遞軸線58傳遞壓縮力。在此情況下，有利的是，力測量裝置56包括能夠彼此相對運動的兩個部件，這兩個部件通過彈簧相對彼此偏置并且通過傳感器單元彼此間隔開。通過這種方式，部件46和48能夠相對彼此無間隙地定位。

力傳遞軸線58相對于樞轉軸線52成角度地，特別是垂直地或者至少基本上垂直地布置，并且相對于樞轉軸線52具有間距60。

在連接區(qū)域54中布置有機械地與力測量裝置串聯(lián)地布置的間距調節(jié)裝置62。間距調節(jié)裝置62包括例如調節(jié)軸64，調節(jié)軸64在一端處連接到部件46和48中的一個，并且在另一端處連接到力測量裝置56。為了固定間距調節(jié)裝置62，可以設置有調節(jié)螺母66。

間距調節(jié)裝置62允許對部件46和48之間的沿著力傳遞軸線58測量的間距進行調節(jié)。通過將力傳遞軸線58相對于樞轉軸線52間隔開，部件46和48之間的沿著力傳遞軸線存在的間距的變化導致部件46和48圍繞樞轉軸線52的彼此相對樞轉，參見圖2和3。通過這種方式，能夠調節(jié)芯軸軸線30的傾斜角。例如，軸線24和30能夠彼此平行地延伸(參見圖2)；或者軸線24和30彼此相對傾斜地延伸(參見圖3)。

在工件18的精加工期間，工件18圍繞軸線24旋轉。同時，工具12圍繞芯軸軸線30旋轉。工具12的作用面14與工件18的工件面16嚙合。由于為了精加工工件18而將工具12的壓縮力施加到工件18上，所以工具12承受一個相應的擠壓力，該擠壓力在圖2中由附圖標記62表示。擠壓力62通過“杠桿臂”54影響對工具芯軸26作用的圍繞樞轉軸線52的轉矩(與在圖2中的圖示相對應地，該轉矩在順時針的方向上圍繞樞轉軸線52延伸)。

利用“杠桿臂”60相對于樞轉軸線52間隔開的力測量裝置56將相反的轉矩施加到工具芯軸26上，從而使其相對于樞轉軸線52靜止。相反的轉矩等于由力測量裝置56沿著力傳遞軸線58測量的處理力(對應于由第二部件48施加到力測量裝置上的壓縮力的反作用力)和“杠桿臂”60的長度的乘積。

相應地，擠壓力62等于由力測量裝置56測量的處理力和杠桿臂因數(間距60除以間距54)的乘積。