專利名稱：用于連接兩個(gè)刀具部件的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于兩個(gè)同軸定位刀具部件可拆卸連接的裝置，刀具部件在相互面對(duì)的分離面上通過(guò)一個(gè)夾緊裝置可以軸向相互壓緊。
按照本發(fā)明的裝置不僅可以用于工具與機(jī)床主軸(切削位置)的可拆卸連接而且可以用于刀具部件相互之間(分離位置)的連接。“刀具部件”尤其應(yīng)該理解為鉆桿、加長(zhǎng)桿和縮短桿、調(diào)整頭、主軸附件法蘭和機(jī)床主軸。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，提出了在權(quán)利要求1和13中給出的特征組合。本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和進(jìn)一步結(jié)構(gòu)由從屬權(quán)利要求給出。
按照本發(fā)明的方案源自這種原理，除了刀具部件的扭轉(zhuǎn)柔和連接以外，在連接裝置區(qū)域內(nèi)附加設(shè)置一個(gè)軸向加固件。只有這樣才能滿足對(duì)加工精度的高要求。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，按照第一解決方案建議，相互夾緊的刀具部件的至少一個(gè)分離面被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面。
本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)規(guī)定，至少一個(gè)刀具部件具有多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、向著相關(guān)分離面在軸向上敞開(kāi)的、基本上在徑向上延伸的槽，其通過(guò)側(cè)面所限定的分離段形成扇形接觸面。在此分離面可以被分隔成多個(gè)圓周段，其中最好兩個(gè)在直徑上相互面對(duì)的圓周段被分隔成扇形接觸面，而其他被封死的圓周段相對(duì)于扇形接觸面在軸向上回縮。通過(guò)這種措施保證，在不能彎曲并因此不是扭轉(zhuǎn)柔和的封死圓周段上不能出現(xiàn)噪聲。扇形接觸面之間的槽可以充滿可變形的、最好為彈性體的材料。
本發(fā)明另一具有優(yōu)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)規(guī)定，槽在直徑方向上具有不變的寬度，因此分離段具有在徑向上從外向內(nèi)逐漸減小的壁厚。同時(shí)分離段由在其根部與相關(guān)刀具部件連接成一體的彎曲梁構(gòu)成。為了在較厚分離段情況下在圓周方向上保持柔和連接，分離段的壁厚最好在其根部區(qū)域弱化。
適當(dāng)?shù)姆绞绞?，相?duì)夾緊的分離面平面平行或錐形互補(bǔ)地構(gòu)成。
如果一個(gè)刀具部件具有一個(gè)圓柱形或圓錐形配合軸頸以及一個(gè)環(huán)形圍繞軸頸的、形成分離面的環(huán)形表面，而在另一刀具部件上設(shè)有一個(gè)用于容納所述配合軸頸的圓柱形配合孔和一個(gè)在其邊緣上圍繞配合孔的、形成另一分離面的端面，則能夠具有優(yōu)點(diǎn)地使用本發(fā)明。在此適當(dāng)?shù)姆绞绞?，軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面設(shè)置在具有配合孔的刀具部件上，其中徑向槽在軸向上向著端面敞開(kāi)而在徑向上向外并向著配合孔敞開(kāi)。具有優(yōu)點(diǎn)的是在這種連接裝置中配有夾緊螺栓，該夾緊螺栓可移動(dòng)地設(shè)置在配合軸頸的一個(gè)橫孔里并在其端部具有內(nèi)錐或外錐。此外在那里配有兩個(gè)相對(duì)于配合孔在直徑上相互面對(duì)的、具有指向配合孔內(nèi)部的外錐或內(nèi)錐的、在夾緊過(guò)程中通過(guò)刀具部件相互頂壓在分離面處可通過(guò)夾緊螺栓楔形夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)。如果具有配合孔的刀具部件的分離面在含有夾緊機(jī)構(gòu)的圓周段以外被分隔成所述扇形接觸面而在含有夾緊機(jī)構(gòu)的圓周段上是被封死的并相對(duì)于扇形接觸面在軸向上回縮，則這種結(jié)構(gòu)是具有優(yōu)點(diǎn)的。
本發(fā)明的另一具有優(yōu)點(diǎn)的或可選擇的結(jié)構(gòu)在于，刀具部件在其分離面上可以通過(guò)中間夾緊一個(gè)環(huán)狀的、軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的材料連接體相互壓緊。
此外，適當(dāng)?shù)姆绞绞?，材料連接體在其一個(gè)端面上封死而在其另一端面上被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面。在此，軸向短臂通過(guò)最好為彈性體的連接劑相互連接，這在原理上是可行的。
在此也可以選擇材料連接體配有兩個(gè)限定各自端面的封死的環(huán)段，所述環(huán)段通過(guò)多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、徑向上貫穿的軸向短臂軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和地相互連接。在這里短臂中間空間例如可以形成一個(gè)矩形的、梯形的、圓形的或橢圓形的橫截面孔。另一實(shí)施例變化在于，材料連接體在其兩個(gè)端面上被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、從兩個(gè)端面開(kāi)始曲折狀或之字狀相互作用的、軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面。材料連接體也可以由多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、徑向上貫穿的軸向剛性的短臂所構(gòu)成，所述短臂通過(guò)一種最好為彈性體的連接劑扭轉(zhuǎn)柔和地相互連接。
按照本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，材料連接體在一個(gè)分離面區(qū)域內(nèi)與一個(gè)刀具部件材料相配地連接。
具體實(shí)施例方式
在

圖1a和1b中所示的鉆具主要由一個(gè)鉆柄10、一個(gè)設(shè)置在鉆柄10端面上的鉆頭12和一個(gè)設(shè)置在與鉆頭12對(duì)置的鉆柄10端部上的連接裝置16的連接機(jī)構(gòu)14所組成。
在所示實(shí)施例中，鉆頭12具有兩個(gè)以距鉆柄軸線不同的徑向距離設(shè)置的六角轉(zhuǎn)位刀片20、20’，其有效切削刃22在其工作范圍內(nèi)徑向局部重疊。轉(zhuǎn)位刀片設(shè)置在排屑道24軸線平行平面的空隙里面，排屑道在其后端通向鉆柄10的排屑槽26。連接裝置16主要由在鉆具1后端軸向凸出的配合軸頸30、在適配體2或在機(jī)床主軸上軸向凸出的具有配合孔32的連接套34和用于將配合軸頸30引入到連接體34的配合孔32中并用于在圍繞配合軸頸30的鉆具1的環(huán)狀分離面36與適配體2的環(huán)狀分離面38之間產(chǎn)生平面夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)所組成。在圖示的ABS-連接(ABS＝Komet公司的注冊(cè)商標(biāo))中，夾緊機(jī)構(gòu)由一個(gè)可移動(dòng)地設(shè)置在配合軸頸30橫孔里面的夾緊螺栓40以及兩個(gè)進(jìn)入到連接套34的內(nèi)螺紋42、44中的在直徑上相互面對(duì)的沒(méi)有示出的固定螺釘所組成。夾緊螺栓40的外錐嵌入到緊鄰的固定螺釘?shù)膬?nèi)錐中并在其與外錐相對(duì)置的端部具有一個(gè)用于容納成形于另一固定螺釘上的外錐的內(nèi)錐。為了在兩個(gè)刀具部件1、2之間產(chǎn)生連接，旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定螺釘在同時(shí)形成夾緊螺栓40的中間夾緊情況下而頂靠到另一固定螺釘上。由此導(dǎo)入的夾緊力通過(guò)錐形接觸面由于存在軸偏距而轉(zhuǎn)換成將配合軸頸30引入到配合孔32的運(yùn)動(dòng)。在時(shí)一步擰緊相關(guān)固定螺釘時(shí)便產(chǎn)生了分離面36與38之間的平面夾緊并因此將鉆具1連接到適配體2上?，F(xiàn)在，如果為了進(jìn)行鉆孔過(guò)程而通過(guò)機(jī)床主軸將適配體2置于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，則轉(zhuǎn)位刀片20、20’鉆入工件中并同時(shí)形成鉆孔。在此在鉆具1中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)在相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況下可能在分離面區(qū)域中導(dǎo)致粘附-滑移效應(yīng)并形成高噪聲頻率的刺耳噪聲。
為了減小噪聲形成，在所示實(shí)施例中，采用了一些衰減措施，鉆具1到機(jī)床主軸2上形成了一種扭轉(zhuǎn)柔的連接。在圖1和2的實(shí)施例中，連接套34的分離面38被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、軸向剛性且扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面50。為了這個(gè)目的，多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、向著分離面38在軸向上敞開(kāi)的、在徑向上延伸的槽52設(shè)置在連接套34上，其通過(guò)其側(cè)面54限定的分離段56在其自由端面上形成扇形接觸面50。分離面38被分隔成四個(gè)圓周段58、60，其中兩個(gè)在直徑上相對(duì)的圓周段58被分隔成扇形接觸面50，而其它圓周段60是被封死的并通過(guò)其端面62相對(duì)于扇形接觸面50在軸向上回縮。槽之間的分離段56由在其根部64與連接套34連接成一體的彎曲梁構(gòu)成，彎曲梁具有在徑向上從外向內(nèi)逐漸減小的壁厚(參見(jiàn)圖2a至2d)。為了優(yōu)化振動(dòng)衰減，可以改變槽52的寬度和深度、分離段56的壁厚和槽底66與分離段56根部64的幾何結(jié)構(gòu)(圖2a至2d)。在圖2d的情況下，分離段56的根部64弱化。為了防止臟物進(jìn)入槽52，槽可以用彈性體材料充滿。通過(guò)這種措施可以附加地影響振動(dòng)特性。
在圖1和2中所示的實(shí)施例具有優(yōu)點(diǎn)，即它們能夠與沒(méi)有衰減機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)刀具兼容并由此可以方便地替換這些標(biāo)準(zhǔn)刀具。
在圖3中所示的實(shí)施例示出一個(gè)環(huán)狀材料連接體70，該材料連接體插入到刀具部件1、2的分離面36、38之間并能夠在夾緊過(guò)程中夾緊在分離面之間。材料連接體70設(shè)計(jì)成軸向剛性而在圓周方向上柔和。為了這個(gè)目的，材料連接體在其一個(gè)端面72上是被封死的而在其另一端面上被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、軸向剛性且扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面50’。在圖3和4a所示的實(shí)施例中，扇形接觸面通過(guò)分離段56’端面構(gòu)成，分離段相互隔成徑向槽52’。在圖4a左面的視圖中示出分離段56的非承載狀態(tài)。在作用于圓周方向的扭轉(zhuǎn)力作用下分離段56以其扇形接觸面50以圖4a右邊所示的方式彈性變形。通過(guò)這種變形防止在接觸面區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生粘附-滑移效應(yīng)并由此避免產(chǎn)生所不期望的噪聲。
在截面圖4b至4f中示出了材料連接體70的其它幾何結(jié)構(gòu)變化，材料連接體同樣要滿足軸向剛性而彎曲柔和的刀具部件連接條件。在如圖4b的實(shí)施例中，材料連接體70具有兩個(gè)限定端面72、74的封死的環(huán)段76、78，這些環(huán)段通過(guò)多個(gè)在圓周方向上相互間隔設(shè)置的、徑向上貫穿的軸向短臂80軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和地相互連接。在圖4b的左部示出帶有未承載軸向短臂80的材料連接體，而圖4b右邊的視圖示出在扭轉(zhuǎn)力作用下的軸向短臂。在圖4b情況下軸向短臂80之間的中間空間在橫截面上矩形地構(gòu)成，而在圖4d至4e的實(shí)施例中，這些中間空間為圓形或橢圓形。
在如圖4c和4f的實(shí)施例中，材料連接體在其兩個(gè)端面72、74上被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、從兩個(gè)端面開(kāi)始曲折狀(圖4c)或之字狀(圖4f)交錯(cuò)連接的、軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面50。在圖4c左圖中示出材料連接體的未承載狀態(tài)，而在右圖中可以看出，材料連接體在扭轉(zhuǎn)力作用下如何彎曲。
總而言之本發(fā)明涉及一種裝置，該裝置用于兩個(gè)同軸定位刀具部件1，2的可拆卸連接，刀具部件在相互面對(duì)的分離面36、38上可以通過(guò)夾緊裝置軸向相互壓緊。為了衰減在工作過(guò)程中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)并為了減小噪聲形成，按照本發(fā)明建議，至少一個(gè)分離面38被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面50。
權(quán)利要求
1.一種用于兩個(gè)同軸定位刀具部件(1、2)可拆卸連接的裝置，刀具部件在相互面對(duì)的分離面(36、38)上通過(guò)一個(gè)夾緊裝置可以軸向相互壓緊，其特征在于，至少一個(gè)分離面(38)被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面(50)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)刀具部件具有兩個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、向著相關(guān)分離面(38)在軸向上敞開(kāi)的、最好在徑向上延伸的槽(52)，通過(guò)槽側(cè)面(54)所限定的分離段(56)構(gòu)成扇形接觸面(50)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述分離面(38)被分隔成多個(gè)圓周段(58、60)，其中至少兩個(gè)最好在直徑上相互面對(duì)的圓周段(58)被分隔成扇形接觸面(50)，而其它圓周段(60)是封死的并通過(guò)其端面(62)相對(duì)于扇形接觸面(50)在軸向上回縮。
4.如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述槽(52)充滿阻抑振動(dòng)的、最好彈性體的材料。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述分離段(56)具有在徑向上從外向內(nèi)逐漸減小的壁厚。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述分離段(56)由在其根部(64)與有關(guān)刀具部件(2)一體連接的彎曲梁構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述分離段(56)的壁厚最好在其根部(64)的區(qū)域弱化。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述相互面對(duì)的刀具部件(1、2)的分離面(36、38)平行或錐形互補(bǔ)地構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，一個(gè)刀具部件(1)具有一個(gè)圓柱形或圓錐形配合軸頸(30)以及一個(gè)環(huán)形圍繞軸頸的、形成分離面(36)的環(huán)形表面，而另一刀具部件(2)具有一個(gè)用于容納所述配合軸頸(30)的圓柱形配合孔(32)和一個(gè)在其邊緣上圍繞配合孔(32)的、形成另一分離面(38)的端面。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述扇形接觸面(50)設(shè)置在具有配合孔(32)的刀具部件(2)上，其中徑向槽(52)在軸向上向著端面敞開(kāi)而在徑向上向外并向著配合孔(32)敞開(kāi)。
11.如權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，所述裝置是一個(gè)在配合軸頸(30)橫向孔里可移動(dòng)設(shè)置的、在其端部具有內(nèi)錐或外錐的夾緊螺栓(40)和兩個(gè)相對(duì)于配合孔(32)在直徑上相互面對(duì)的、在夾緊過(guò)程中通過(guò)刀具部件(1、2)相互頂壓在分離面(36、38)處可通過(guò)夾緊螺栓(40)楔形夾緊的、最好由固定螺釘構(gòu)成的夾緊機(jī)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述具有配合孔(32)的刀具部件(2)的分離面(38)在含有夾緊機(jī)構(gòu)的圓周段(60)以外被分隔成所述扇形接觸面(50)而在含有夾緊機(jī)構(gòu)的圓周段(60)上是被封死的并相對(duì)于扇形接觸面(50)在軸向上回縮。
13.一種用于兩個(gè)同軸定位刀具部件(1、2)可拆卸連接的裝置，刀具部件在其相互面對(duì)的分離面(36、38)上通過(guò)一個(gè)夾緊裝置可以軸向相互壓緊，其特征在于，所述刀具部件(1、2)通過(guò)中間夾緊一個(gè)環(huán)狀的、軸向剛性的、扭轉(zhuǎn)柔和的材料連接體(70)而相互壓緊在其分離面(36、38)上。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述材料連接體(70)在其一個(gè)端面(72)上封死而在其另一端面(74)上被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面(50’)。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述材料連接體(70)具有兩個(gè)限定端面(72、74)的封死的環(huán)段(76、78)，所述環(huán)段通過(guò)多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、在徑向上貫穿的軸向短臂(80)軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和地相互連接。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述短臂中間空間(82)形成一個(gè)矩形的、梯形的、圓形的或橢圓形的橫截面孔。
17.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述材料連接體(70)在其兩個(gè)端面(72、74)上被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、從兩個(gè)端面開(kāi)始曲折狀或之字狀交錯(cuò)連接的、軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面(50)。
18.如權(quán)利要求16或17所述的裝置，其特征在于，所述軸向短臂(80)通過(guò)一種最好為彈性體的連接劑相互連接。
19.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述材料連接體(70)具有多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、徑向上貫穿的軸向剛性的短臂，所述短臂通過(guò)一種最好為彈性體的連接劑扭轉(zhuǎn)柔和地相互連接。
20.如權(quán)利要求13至19中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述材料連接體(70)在一個(gè)分離面區(qū)域內(nèi)與一個(gè)刀具部件(1、2)材料相配地連接。
21.如權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述刀具部件(1、2)尤其在其分離面區(qū)域內(nèi)配有一個(gè)減小摩擦的層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝置，該裝置用于兩個(gè)同軸定位刀具部件(1、2)的可拆卸連接，刀具部件在相互面對(duì)的分離面(36、38)上通過(guò)一個(gè)夾緊裝置可以軸向相互壓緊。為了衰減工作過(guò)程中的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)并減少噪聲，按照本發(fā)明建議，至少一個(gè)分離面(38)被分隔成多個(gè)在圓周方向上相互具有間隔的、軸向剛性而扭轉(zhuǎn)柔和的扇形接觸面(50)。
文檔編號(hào)B23B51/00GK1396988SQ01804453
公開(kāi)日2003年2月12日 申請(qǐng)日期2001年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月4日
發(fā)明者康斯坦丁·巴克斯萬(wàn)尼利斯, 阿希姆·羅騰施泰因 申請(qǐng)人:彗星羅伯特布朗寧精密刀具有限公司