專利名稱：刀具夾持裝置的制作方法
刀具夾持裝置本發(fā)明涉及一種根據權利要求1的前序部分的刀具夾持裝置。本發(fā)明特別是涉及一種用于帶柄刀具的刀具夾持裝置，如收縮式刀座(Schrumpfaufnahme)，或者其結構形式為平面卡盤，如Wfeldon刀座或Whistel卡槽刀座，以及結構形式為夾鉗刀座，例如ER夾鉗刀座、OZ夾鉗刀座或高精度夾鉗刀座。由EP 1 074 322 Al已知一種旋轉的卡盤，這種卡盤是用于刀具特別是鉆頭或銑刀的收縮式夾持卡盤。這種旋轉卡盤具有冷卻劑輸送通道。收縮式卡盤具有用于刀具的夾持孔，刀具在工作中通過收縮壓配合夾持在該夾持孔中。夾持孔具有沿著其內側面的圓周分布的多個軸向延伸的縱向槽，這些縱向槽與冷卻劑的輸送通道連通。這些槽延伸至收縮式卡盤的自由端，并在這里通向外部。這些槽的橫截面被構造成窄槽。在這種收縮式卡盤中已觀察到，在卡盤工作中特別是在高速旋轉(尤其在刀具直徑較小時會產生高速旋轉) 時，在端側射出的冷卻劑射束脫離于刀具，特別是對于較長的刀具來說，不能始終都保證可靠地給切削區(qū)域供應以冷卻劑。通過這些狹窄設計的槽，冷卻劑以三個單獨射束的形式射出。這樣也不能始終都確保給刀具的切割區(qū)域/切削區(qū)域可靠地冷卻。由DE 198 32 793 B4已知一種夾鉗結構形式的刀具夾持裝置，其中冷卻劑在刀具夾持裝置的內部輸送，并通過夾鉗的狹縫而經過刀柄并輸送至刀具夾持裝置的自由端側面。在這里有一個蓋罩，蓋罩具有插入件，其中插入件形成環(huán)形間隙，冷卻劑通過可以該環(huán)形間隙從刀具夾持裝置的內部到達外部。冷卻劑排出到外部是在相對不確定的情況下進行的，且并不能始終都保證冷卻水射束沿著刀具干凈利落地流動。而且，根據DE 198 32 793 B4的刀具夾持裝置需要大量的冷卻劑，這又要求冷卻劑泵的泵功率較大。由DE 693 31 325 T2已知一種收縮式卡盤結構形式的刀具夾持系統(tǒng)，其中在用于柱形刀具的夾持孔中設有縱向槽，可以利用這些縱向槽來引導冷卻劑。這些縱向槽的橫截面形成狹槽，其槽底倒圓。由FR 22 39 849已知一種刀具夾持裝置，其也在用于刀具的夾持部分中具有縱向槽，可以利用這些縱向槽來引導冷卻流體。這些槽的橫截面形成狹槽，其槽底是帶有邊角。由此使得冷卻液體以集束的射束形式射出到外部。這是所不希望的。因此本發(fā)明的目的在于，提出一種刀具夾持裝置，特別是收縮式卡盤結構形式的刀具夾持裝置，其中冷卻劑在刀具夾持裝置內部的導向得到優(yōu)化，特別是在冷卻液體從刀具夾持裝置沿著圓周方向圍繞旋轉刀具排出時，可以形成封閉的或者基本封閉的冷卻劑包層，這些冷卻劑包層貼附在刀具的刀柄上或者貼附在刀具上。特別是將給出一些措施，這些措施能實現在旋轉刀具的周圍形成封閉的或者基本封閉的冷卻劑包層，這種冷卻劑包層即使轉速較高且受到離心力的影響也能盡可能靠近刀具，也就是說，盡可能集束地導向，并能減小或防止刀具周圍的冷卻劑包層冒突頭或濺撒。作為冷卻劑，可以考慮采用各種液體，特別是液體、氣體或氣-油混合物(油霧)。本發(fā)明的目的還在于，確保以盡可能小的冷卻劑體積流，按規(guī)定在進行切削的部位進行盡可能高效的冷卻。
本發(fā)明的另一目的是，說明一種刀具夾持裝置，其中冷卻劑從該裝置中排出，而在預先給定的工作轉速下沒有或者幾乎沒有切向速度，但切向速度至少減小。本發(fā)明的其它目的是，在切削刀具(旋轉刀具)周圍提供封閉的冷卻劑包層，且射束導向令人滿意，而不必在最大可用的刀具長度方面忍受過大的限制。這些目的通過具有權利要求1的特征的刀具夾持裝置得以實現。有利的實施方式在從屬權利要求中給出。本發(fā)明的對根據權利要求1的前序部分所述類型的刀具夾持裝置予以改進，使得冷卻劑引導機構至少由在緊固孔口內側面上的平槽構成，該平槽在刀具夾持主體的自由端處在端側且與刀柄緊密相鄰地通到刀具夾持裝置的周圍環(huán)境，和/或在刀具夾持主體的自由端區(qū)域中設置有冷卻劑積聚和/或匯集室，至少一個冷卻劑引導機構通到該冷卻劑積聚和/或匯集室中，其中冷卻劑積聚和/或匯集室通過環(huán)形間隙與刀具夾持裝置的周圍環(huán)境連通，其中冷卻劑積聚和/或匯集室與環(huán)形間隙至少部分地被刀柄限定。由此形成封閉的或基本封閉的冷卻劑包層，這種冷卻劑包層在刀具夾持器的出口即端側區(qū)域完全地或者幾乎完全地包圍刀具的刀柄或包圍刀具。本發(fā)明意義下的平槽至少寬度大于深度，由于設有這種平槽，形成了特別是薄膜狀的寬幅散開的冷卻劑射束，其中將觀察到，寬幅散開的薄的冷卻劑射束具有較大的在刀具夾持機構之外在刀具的刀柄上或者在刀具本身上至少部分地匯集成封閉的冷卻劑包層的趨勢。此外可以確定，利用在徑向上被設計得相當薄的冷卻劑射束，使得冷卻劑脫離于旋轉的刀具的趨勢得到減小，進而減少冷卻劑包層冒突頭。這特別是在轉速較高致使離心力較大的情況下有助于形成薄的封閉的冷卻劑包層。根據本發(fā)明的一種特殊的實施方式，平槽的橫截面的寬度b大于深度t。特別是已表明有利的是，平槽的槽寬度b與槽深度t的比值大于1:1，直至最大25 1，在2 廣15 1之間的比值范圍是特別適宜的。特別優(yōu)選為2:廣10:1之間的范圍。所述比值范圍在緊固孔口的可供使用的可以讓冷卻劑液體流過的橫截面和余下的內表面之間形成一種良好的折衷，從而仍有足夠的切削面可供夾持刀具之用。特別優(yōu)選給平槽設置有具有相對于刀具夾持裝置的軸向縱中軸線同心地彎曲的圓柱體扇形面的槽底。由此在刀具夾持主體的自由端形成環(huán)形扇形的射出間隙，這種射出間隙能使得水射束形狀特別易于靠近刀具直徑。已表明有益的是，在緊固孔口的圓周方向上，平槽不均勻地沿著圓周分布。這減少了夾緊的刀具受激勵而發(fā)生振動的現象。所述振動系由各個區(qū)域不同的剛度變化(切削面一槽)所激起。若槽不對稱地分布，或者槽寬度各不相同，則會不規(guī)則地激起不可避免的振動。使得刀具夾持裝置的平槽具有不同的寬度b，這樣也能實現相同的效果。此外已表明有益的是，平槽的深度t約為刀具直徑D的0.5% 15%，特別為 10%。這樣就能在所需要的冷卻劑量與射出的冷卻劑射束的根據本發(fā)明所希望的薄度之間達到一種良好的折衷。使得冷卻劑朝向刀具夾持主體的自由端加速的有益實現方式可以為，平槽的槽深度t從最大的深度tmax朝向刀具承載主體的自由端錐形地減小至最小的深度tmin。深度tmin 優(yōu)選約為初始最大深度tmax的四分之一至三分之二。特別有益的射束造型的實現方式可以為，平槽的寬度b至少在端部區(qū)域中朝向刀具夾持裝置的自由端沿著軸向的縱中軸線展寬，特別是錐形地展寬。該措施有助于既能使得刀具牢固地保持在刀具緊固孔口中，又能滿足所希望的對射出的冷卻劑射束質量的要求。特別是有利于形成沿圓周方向封閉的冷卻劑包層。實現緊固孔口內部的平槽的槽導向的另一方案為，使得這些平槽呈螺旋形結構， 其中特別是與刀具作業(yè)轉向相逆地設計所述螺旋，其優(yōu)點是，射出的冷卻液體具有切向速度分量，該切向速度分量沿圓周方向與刀具的切向速度分量相抵消。由此能改善射束成型質量。此外已表明有益的是，在刀具夾持主體之內或之外設置有積聚和/或匯集室，其中冷卻劑可以作為完全封閉的冷卻劑包層從積聚和/或匯集室經由包圍刀柄的環(huán)形間隙或射束成型間隙射出。其它有利的實施方式在其它權利要求中給出，且可由對各個實施例的下述說明得到。下面對照附圖示范性地詳細介紹本發(fā)明。附圖示出


圖1為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第一實施方式的局部縱剖視圖Ia為根據圖1的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖2為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第二實施方式的局部縱剖視圖加為根據圖2的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖3為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第三實施方式的局部縱剖視圖3a為根據圖3的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖4為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第四實施方式的局部縱剖視圖4a為根據圖4的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖5為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第五實施方式的局部縱剖視圖fe為根據圖5的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖6為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第六實施方式的局部縱剖視圖6a為根據圖6的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖7為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第七實施方式的局部縱剖視圖7a為根據圖7的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖8為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第八實施方式的局部縱剖視圖8a為根據圖8的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖9為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第九實施方式的局部縱剖視圖9a為根據圖9的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖10為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第十實施方式的局部縱剖視
圖11為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第十一實施方式的局部縱剖視
圖12為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第十二實施方式的局部縱剖視
圖13為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第十三實施方式的局部縱剖視
圖14為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第十四實施方式的局部縱剖視圖15為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第十五實施方式的局部縱剖視
圖15a為根據圖15的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖； 圖16為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第十六實施方式的局部縱剖視
圖16a為根據圖16的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖； 圖16b為根據圖16的細節(jié)部分“X”的詳圖17為根據圖16的實施方式的置入件/插入件(殼蓋件)的俯視圖17a為根據圖17的置入件/插入件(殼蓋件)的橫剖視圖18為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第十八實施方式的局部縱剖視
圖18a為根據圖18的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖； 圖18b為根據圖18的細節(jié)部分“X”的詳圖； 圖19為圖18的實施方式的細節(jié)部分的俯視圖； 圖19a為圖19的細節(jié)部分的橫剖視圖20為本發(fā)明的收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的第二十實施方式的局部縱剖視
圖20a為根據圖20的刀具夾持裝置的刀具側的端側面的俯視圖； 圖20b為根據圖20的細節(jié)部分“X”的詳圖； 圖21為圖20的實施方式的細節(jié)部分的俯視圖； 圖21a為圖20的細節(jié)部分的橫剖視圖。下面借助收縮卡盤結構形式的刀具夾持裝置的各種不同實施例來介紹本發(fā)明。 不言而喻，所述細節(jié)對于本領域技術人員來說，也可以直截了當地轉用至Weldon刀座或 Whistel卡槽刀座結構形式的刀具夾持裝置。同樣的情況也適用于夾鉗結構形式的刀具夾持裝置，例如ER夾鉗刀座、OZ夾鉗刀座和/或高精度夾鉗刀座。本發(fā)明的刀具夾持裝置1的第一實施方式(圖l、la)具有刀具夾持主體2，刀具夾持主體帶有軸向的縱中軸線3，刀具夾持主體2圍繞該縱中軸線基本為旋轉對稱結構。刀具夾持主體2具有用于緊固旋轉刀具/刀具5的夾持區(qū)段4。刀具5具有刀柄5'，刀柄5' 可從刀具夾持主體2的自由端6插入到緊固孔口 7中。刀柄5'具有標稱直徑D。在此處所述實施例中，夾持區(qū)段4是收縮式夾持區(qū)段，其通過收縮夾緊來夾持刀具5。夾持區(qū)段4 具有起始于其自由端6的緊固孔口 7。緊固孔口 7基本上是帶有軸向的縱中軸線3作為孔中軸線的緊固孔，且從夾持區(qū)段4的端側面8軸向地伸入到刀具夾持主體2中一部分。緊固孔口 7具有內側面9，該內側面用作有待夾持的刀具5的夾持面。緊固孔口 7沿著刀具夾持主體2的軸向方向延伸穿過夾持區(qū)段4，并通入到中央的過渡孔10中，該過渡孔自身的延伸段沿軸向與冷卻劑輸送機構11連通。由此形成用于冷卻劑液體的流道，該流道大致在中央中間穿過刀具夾持主體2。冷卻劑輸送機構11在壓力下輸送的冷卻劑液體因而可以經由過渡孔10和緊固孔口 7到達刀具夾持主體的自由端6。在夾持區(qū)段4的區(qū)域中，作為冷卻劑引導機構12，設有平槽13，這些平槽在夾持區(qū)段4內沿著刀柄5'與在緊固孔口 7中被夾緊的刀具5 —起形成用于冷卻液體的流道。這些平槽13沿著軸向延伸經過夾持區(qū)段4直至刀具夾持主體2的自由端6。在緊固孔口 7的自由端6的區(qū)域中設置有內斜棱14。通過內斜棱14，緊固孔口 7在緊固孔口 7的自由端6的區(qū)域中呈錐形擴展結構。在根據圖1和Ia的所示實例中，沿著緊固孔口 7的圓周規(guī)則分布地設置有三個平槽13。這些平槽13具有槽底15，以及均具有槽側壁區(qū)段16。平槽13的槽底15橫截面呈弓形，且特別優(yōu)選具有圓柱體扇形切面的空間造型。圓柱體扇形切面在此與軸向的縱中軸線3同心地形成。平槽13具有槽深度t和槽寬度b。根據本發(fā)明，平槽13的寬度b被選成大于平槽的深度t，按照特別優(yōu)選的方式明顯大于深度t。平槽13的槽寬度b與槽深度t的比值大于1:1，最大為25:1。該比值的優(yōu)選范圍是2:1與15:1之間的范圍。比值范圍特別優(yōu)選在 2:1與10:1之間。平槽13的深度t為刀具標稱直徑D的0.5% 15%，特別為 10%。槽底15與槽側壁區(qū)段16之間的過渡部分為倒圓結構，這有助于精確且干凈利落地進行射束導向。平槽13與插入的刀具5 —起分別在橫截面上形成環(huán)狀間隙扇形段17。通過這種環(huán)狀間隙扇形段17，可以使得在刀具夾持主體2的自由端6的區(qū)域中的冷卻液體直接貼靠在刀具5的刀柄5'上射出到外部。不同于根據圖1和Ia的視圖，平槽13沿著緊固孔口 7的內側面9的圓周也可以不均勻地分布。由此使得內側面9的用作夾持面的區(qū)段不同程度地平面延展?？梢杂^察到， 在夾持面與平槽13之間不規(guī)則地進行更替時，被夾持的刀具5在工作中受到的振動激勵比較小。這特別是在刀具5高速旋轉時是顯著的優(yōu)點，且提高了切削質量。減小刀具5的振動激勵的另一措施是，使得平槽13的寬度b各不相同，從而存在較寬的和不寬的平槽13。本發(fā)明的要點是，平槽13在任何情況下都是寬度大于深度，從而在端側面8的區(qū)域中在出口處形成沿徑向盡可能薄而沿切向方向盡可能寬的射束。這種又薄又寬的射束即使在轉速較高時也能很好地附著在刀具上，并很好地緊貼在刀具上。于是，即使轉速較高也能明顯地減少射束濺撒和射束冒突頭(Strahlaufpilzimg)現象，從而即使刀具5比較長也能將冷卻劑可靠地引導至刀具5的切割區(qū)域。按照優(yōu)選的方式，平槽13的深度t與內斜棱14相適配，使得內斜棱14的面向端側面8的較大的直徑大致比緊固孔口 7的標稱直徑大兩倍的深度t。由此使得平槽13直接在端側面8處沿刀具夾持裝置2的縱向無梯級地延展。這使得射束受到特別良好的引導， 且形成特別良好的射束，并在射束離開刀具夾持主體2之后減少濺撒現象。在圖2、加中示出了本發(fā)明的刀具夾持裝置1的第二實施例。本發(fā)明的刀具夾持裝置1的該實施方式基本上與根據圖l、la的實施方式相同，故相同的部件標有相同的標號。 根據圖2、加的實施方式的區(qū)別僅在于沿著內側面9的圓周分布設置的平槽13的數量。在根據圖2、加的本例中，這里示出了四個平槽。刀具夾持裝置的結合圖l、la所述的其余特征和功能當然也適用于根據圖2、加的實施例。在圖3、3a中示出了本發(fā)明的刀具夾持裝置1的另一實施例。本發(fā)明的刀具夾持裝置1的該實施方式基本上與根據圖l、la的實施方式相同，故相同的部件標有相同的標號。 根據圖3、3a的實施方式的區(qū)別僅在于沿著內側面9的圓周分布設置的平槽13的數量。在根據圖3、3a的本例中，這里示出了五個平槽。刀具夾持裝置的結合圖l、la所述的其余特征和功能當然也適用于根據圖3、3a的實施例。在圖4、如中示出了本發(fā)明的刀具夾持裝置1的又一實施例。該實施方式與前述實施方式的區(qū)別在于平槽13的橫截面形狀。在根據圖4、如的實施例中，所述平槽是橫截面為半圓形的平槽13。在該實施方式中，槽深度t大致為槽寬度b的一半。因而按照本發(fā)明，根據實施方式圖4、如的平槽13是槽深度t小于槽寬度b的平槽。該實施方式的平槽 13與刀柄5' —起形成橫截面幾乎為半圓形的流道18。根據圖4和如的實施例與前述實施方式的區(qū)別還在于沿著內側面9的圓周分布設置的平槽的數量。在本例中有8個平槽 13。根據本發(fā)明的刀具夾持裝置1的另一實施方式(圖5、fe)，設置有多個橫截面為矩形的平槽13，這些平槽的槽側壁區(qū)段16和槽底15均有尖銳的邊棱。平槽13的寬度b略大于深度t，從而根據圖5、fe的實施例的平槽13也配置有本發(fā)明意義下的平槽。現有的平槽13的數量在這里為15個。于是，有兩個相鄰的平槽13相對緊密地彼此相鄰布置。由此，多個冷卻液體射束在端側面8的區(qū)域中直接相鄰地并排離開刀具夾持主體2。由于兩個相鄰的冷卻劑射束之間的間距較小，故可觀察到兩個相鄰的射束在刀具夾持主體2之外匯合，由此在刀具5的刀柄周圍形成基本上封閉的冷卻劑包層。該實施方式的平槽13與刀柄5' —起形成橫截面基本為矩形的特別是平矩形 (flachrechteckig)的流道 18。本發(fā)明的刀具夾持裝置1的根據圖6、6a的另一實施方式基本上與根據圖2、 2a的實施方式的基本結構相同，且具有四個帶有弓形槽底15的平槽。與根據圖2、加的實施方式不同，平槽13沿著緊固孔口 7的內側面9呈螺旋形結構。于是在側視圖中，槽中軸線與軸向的縱中軸線3夾成一個角度α。由于平槽13在緊固孔口 7內部呈螺旋形，故處于壓力下的沿著這些螺旋形平槽朝向自由端側面8輸送的冷卻劑以速度分量 P離開槽。螺旋既可以與工作中的刀具5的轉向同向地布置，也可以優(yōu)選地與工作中的刀具的轉向逆向地布置。特別是平槽13的螺旋的逆向布置能改善尤其是細長刀具5的射束導向，因為通過這種方式，在從平槽13射出到周圍環(huán)境19中的情況下，冷卻液體通過處于工作中的刀具夾持主體2的旋轉而產生的切向速度分量由于逆向的速度分量$而減小。這樣就能實現改善射束導向。同向螺旋的優(yōu)點是，射出的冷卻劑在從平槽13射出時相對于刀具5具有切向速度超高部分。在某些情況下，例如當周圍空氣相對靜止時，或者當周圍空氣相對流通時，可以使得冷卻劑射束更好地附著在刀具5上，因為通過周圍的空氣，切向速度超高部分必定首先減小，而后幾乎從端側面8去除，致使冷卻劑的切向速度大致等于刀柄外側面的切向速度。這可以改善射束附著在刀具上。角度α的優(yōu)選值在1°和60°之間，特別是在5°和45°之間。在本發(fā)明的刀具夾持裝置1的根據圖7、7a的又一實施方式中，平槽13具有朝向刀具夾持主體2的自由端6減小的深度t。由此使得環(huán)狀間隙扇形段17或流道18的有效通流橫截面變窄，致使冷卻劑流體朝向刀具夾持主體2的自由端6加速。由此實現射束集束，或者使得射出的冷卻劑射束更好地附著在刀具5的刀柄5'上，因為在端側面8的區(qū)域中，射出的射束僅有較小的徑向厚度。通過這種措施還能實現通過流道18或環(huán)狀間隙扇形段17離開刀具夾持主體2的各個冷卻劑射束更好地在刀具夾持主體2的外部匯集，由此在刀具5周圍產生基本上封閉的或者封閉的冷卻劑包層。此點的輔助措施還有，使得槽13的寬度b朝向自由端6延展一部分，這在圖7中用虛線20示出。通過這種措施，使得相鄰的射束邊緣在冷卻劑從流道18中流出時相互靠近，從而有可能使得相鄰的射束匯集。已表明特別有利的是，最大槽深度tmax沿著槽直至自由端6減小至從緊固孔口 7的內側面9測得的值tmin，其中tmin優(yōu)選為深度tmax的四分之一至深度tmax的三分之二。根據本發(fā)明的刀具夾持裝置1的另一實施方式(圖8、8a)，設置有冷卻劑積聚和/ 或匯集室30，被構造成平槽13的冷卻劑引導機構12通到該冷卻劑積聚和/或匯集室中。 積聚和/或匯集室30位于刀具夾持主體2內部，且由周向環(huán)形槽31構成，該環(huán)形槽從緊固孔口 7徑向向外延伸一部分。沿刀具夾持主體2的縱向觀察，積聚和/或匯集室30位于自由端6的最外面的端部區(qū)域的區(qū)域中。積聚和/或匯集室30僅通過環(huán)形邊界隔片32與自由端側面8分隔。積聚和/或匯集室30通過錐形變窄的邊界壁33過渡至環(huán)形隔片32。環(huán)形邊界隔片32與夾緊的刀具5 —起形成較窄的環(huán)形間隙34。環(huán)形邊界隔片32的內直徑略大于刀柄5'的外直徑D。由此形成完全包圍刀柄5'的很窄的環(huán)形間隙34，冷卻劑通過在刀柄5'與環(huán)形隔片之間的該環(huán)形間隙可從積聚和/或匯集室30射出到周圍環(huán)境中。由此特別是產生封閉的冷卻劑包層，該包層從端側面8完全包圍刀柄5'。積聚和/或匯集室30用于使得通過平槽13進入到積聚和/或匯集室30中的各個冷卻劑流匯集。特別有利的是，積聚和/或匯集室30設置在刀具夾持主體2的內部，因為由此一方面能實現特別簡單地尤其是一體地制造刀具夾持主體2，另一方面使得積聚和/或匯集室30在刀具夾持主體2的外輪廓之外不會形成干擾輪廓。由此可以使得夾緊的刀具5得到特別好的利用。 特別是通過將本發(fā)明意義下的平槽13設為用于給積聚和/或匯集室30供應以冷卻液體的冷卻劑引導機構12，可以使得所述積聚和/或匯集室的體積保持較小，因為由于寬軌地 (breitspurig)輸送冷卻劑，故只需較小的體積，以便使得來自平槽13的各個冷卻劑流可靠地匯集和旋流。由此可以使得環(huán)形槽31的槽深度保持較小。進而可以使得刀具夾持主體2的自由端區(qū)域6的薄弱部分(Sctwkhimg)保持較小。環(huán)形槽31形式的徑向較小的穿口(Einstich)足以形成足夠大的積聚和/或匯集室30。除了上述細節(jié)外，本發(fā)明的刀具夾持裝置1的該實施方式與根據圖2、加的實施方式并無其它區(qū)別。在本發(fā)明的刀具夾持裝置1的根據圖9、9a的另一實施方式中，積聚和/或匯集室 30設置在刀具夾持主體2之外，且一方面被端側面、刀柄5'限定，另一方面被殼蓋部件40 限定。積聚和/或匯集室30因而沿著縱軸向在刀具夾持主體2的自由端6的端側面8之后設置在刀具夾持主體2之外。殼蓋部件40例如是蓋罩42。蓋罩42具有蓋罩底43，在蓋罩底中開設有出口 41。 出口 41與刀具5的刀柄5' —起形成環(huán)形間隙34。蓋罩42包夾刀具夾持主體2的自由端 6的外圓周，并通過例如構造成貫通的卡環(huán)或者構造成多個卡片的卡鎖機構44卡入到設置在夾持區(qū)段4的區(qū)域中的外圓周槽45內，由此使得殼蓋部件40相對于刀具夾持主體2既在軸向上固定，又在徑向上固定。在蓋罩底43的區(qū)域中優(yōu)選設置有環(huán)形隔片46，該環(huán)形隔片沿著縱向從蓋罩底43向端側面8延伸一部分，并與該端側面密封地配合作用。由此形成軸向長度較短的環(huán)形間隙，該環(huán)形間隙形成積聚和/或匯集室30。
替代于作為冷卻劑引導機構12的前述平槽，在本實施方式中，設置有通道47作為冷卻劑引導機構12，該通道從橫向孔48在刀具夾持主體2中延伸至自由端側面8，并在那里通入到積聚和/或匯集室30中。橫向孔48與過渡孔10連通，從而通過冷卻劑輸送機構 11、橫向孔48和通道47可給積聚和/或匯集室30輸送冷卻劑。在這種設計方案中省去了平槽13。在圖10中示意性地示出了本發(fā)明的刀具夾持裝置1的另一實施例。該實施例基本上類似于根據圖9、9a的實施例。只是殼蓋部件40固定于刀具夾持主體上的固定方式有所不同。為了使得本實施方式中的殼蓋部件40不突出于刀具夾持主體2的外圓周輪廓，殼蓋部件40具有固定機構50，這些固定機構與端側的對應固定機構51配合作用。固定機構50例如可以是周向的環(huán)形隔片，其通過壓配合與對應固定機構51配合作用，對應固定機構例如是在刀具夾持主體的端側面8上的周向環(huán)形槽。在其余之處，特別是在冷卻劑引導機構12的設計方式與積聚和/或匯集室30以及環(huán)形間隙34的形成方式方面，根據圖10的實施方式與根據圖9、9a的實施方式相仿。在本發(fā)明的刀具夾持裝置1的根據圖11的又一實施方式中，固定機構50和對應固定機構51被構造成卡鎖機構和對應卡鎖機構，其中如同根據圖10的實施方式一樣，這里特別有利的是，殼蓋部件40并不徑向突出于刀具夾持主體的外輪廓。根據圖12的實施方式與根據圖11的實施方式基本相同，其中殼蓋部件附加地具有射束成型束套60，該射束成型束套在殼蓋部件40的軸向上離開端側面8延伸一部分。射束成型束套60具有有效長度1，且包圍刀柄5'，同時形成長度為1的射束成型環(huán)形通道 34'。射束成型環(huán)形通道34 ‘的軸向長度1與刀柄直徑D的比值優(yōu)選在0. 2 1和1 1之間，特別是在0. 3 1和0. 8 1之間的范圍內，特別優(yōu)選在0. 4 Γ0. 7 1的范圍內。由于設有由射束成型束套60構成的射束成型環(huán)形通道34'，在刀柄5'周圍形成特別均勻的冷卻劑包層。在冷卻劑離開射束成型環(huán)形通道34'之后冷卻劑包層出現突頭的趨勢得到減小。射束成型環(huán)形通道34'的軸向長度1與刀柄直徑D之間的所述比值范圍是良好的射束質量與刀具夾持主體2的外輪廓的尚可接受的變化之間的折衷，由此仍可盡可能最佳地利用刀具，而不會在編程例如銑削編程時產生矛盾的危險。不言而喻，設置射束成型束套60的構思可以直截了當地轉用至刀具夾持裝置1的特別是根據圖9、9a、10、ll的實施方式，也可轉用至下述變型設計。為明了起見，僅僅示出了借助根據圖11的實施方式的帶有固定機構50、51的殼蓋部件40的射束成型束套60。在本發(fā)明的刀具夾持裝置1的另一實施方式中(圖13)，殼蓋部件40也被構造成蓋罩42。蓋罩42具有在邊緣環(huán)繞的增厚凸起49，由此使得蓋罩底43軸向間隔于端側面8 布置，從而形成積聚和/或匯集室30。另外，根據該實施方式，蓋罩42具有用于其固定的孔 52，利用這些孔使得蓋罩42與刀具夾持主體2焊接在一起。不言而喻，也可以使用周向的焊接縫。在其余之處，根據圖13的實施方式與根據圖10和11的實施方式相同。當然也可以在蓋罩42上形成射束成型凸緣，如圖12中所述。在根據圖14的實施方式中，殼蓋部件40被設計成帶有陰螺紋53的外加螺母(Ubermirfmutter)，該外加螺母與刀具夾持主體2上的陽螺紋M配合作用。為了使得積聚和/或匯集室30密封，設置有與端側面8配合作用的環(huán)形邊界隔片32。按照本發(fā)明的刀具夾持裝置1的下述實施方式(圖15 21a)，積聚和/或匯集室30 設置在刀具夾持主體2的內部，且沿徑向基本被內斜棱14限定。這意味著，積聚和/或匯集室30的大部分體積在緊固孔口 7的錐形延展部分內在內斜棱14的區(qū)域中由內斜棱14 構成。與此不同，根據圖8實施方式的積聚和/或匯集室30主要由環(huán)形槽31構成。在根據圖纊14的實施方式中，積聚和/或匯集室30的絕大部分體積被刀具夾持主體的端側面 8和殼蓋部件40限定。該實施方式的積聚和/或匯集室30的大部分體積因而位于刀具夾持主體2之外。在刀具夾持裝置1的這種第一實施方式中(圖15)，殼蓋部件40通過焊接套在刀具夾持主體2的端側面8上。殼蓋部件40被構造成平面孔板的形式，且具有出口 41。內斜棱14的斜度經過適配調整，使得最大的直徑直接相鄰于端側面8設置，該直徑略大于出口 41的內直徑，從而殼蓋部件的環(huán)形邊緣55徑向地伸入到緊固孔7的銑削區(qū)域中一部分，由此為位于內斜棱14的區(qū)域中的冷卻劑液體形成積聚邊緣或匯集邊緣。在其余之處，出口 41 的內直徑相對于刀具5的刀柄5'按照如上所述構造。由此也保證按照已述方式形成環(huán)形間隙；34。該實施方式具有特殊的優(yōu)點，即殼蓋部件軸向突出于刀具夾持主體的外輪廓的程度很小，因而刀具5的幾乎全部長度都保持可以利用。同樣，通過內斜棱14和殼蓋部件40 有效地形成積聚和/或匯集室30，通過平槽13給該積聚和/或匯集室供應以冷卻劑液體。 該實施方式可特別簡單地產生，尤其是可以采用簡單的方式事后地給根據圖廣7的實施方式配備積聚和/或匯集室30。由此可以得到良好的結果，即在刀具5周圍形成射束和封閉的冷卻劑包層。在刀具夾持裝置1的另一實施方式中，在刀具夾持主體2的端側面8上設有扁平內凹56，殼蓋部件40沉降地置于該扁平內凹中。由此使得刀具夾持主體2的外輪廓不會因為殼蓋部件40而改變(參見圖16、16a、16b)。扁平內凹56橫截面基本為梯形，且朝向端側面8變窄，從而形成側切邊緣57。與此相對應，殼蓋部件40 (圖17a、17a)被構造成平面孔板的形式，且具有與扁平內凹56的側切部分對應的被銑削的外邊緣58。殼蓋部件40具有出口 41，從而在刀柄5'與出口 41之間形成環(huán)形間隙34。積聚和/或匯集邊緣55與內斜棱14 一起限定成積聚和/或匯集室 30。為了裝配該實施方式的殼蓋部件40，將殼蓋部件40彈性地彎曲成盤形彈簧的形式，且在彎曲狀態(tài)下經過側切邊緣57插入到扁平內凹56中。然后可以解除彈性的預應力，從而殼蓋部件40必要時以剩余彈性預應力預夾緊地置于內凹56中，由此既在徑向上固定，又在軸向上固定。殼蓋部件40最好具有沿圓周分布的裝配孔59，在這些裝配孔中可插入銷釘， 利用這些銷釘可以產生彈性的預應力，并通過這些銷釘的徑向收攏而產生彈性的彎曲。本發(fā)明的刀具夾持裝置1的根據圖18、18a、18b以及19和19a的另一實施方式基本上與根據圖15和1 的實施方式相同，其中殼蓋部件通過螺旋連接而固定在刀具夾持主體2的端側面8上。在該實施方式中，在殼蓋部件40上也設有積聚和/或匯集邊緣55，該積聚和/或匯集邊緣同時限定積聚和/或匯集室30。在刀柄5'與殼蓋部件之間形成環(huán)形間隙；34。
螺旋連接優(yōu)選通過沉頭螺釘61形成，因為這些沉頭螺釘與孔板的外側面齊平地終止，因而防止了干擾輪廓。本發(fā)明的刀具夾持裝置1的根據圖2(T21a的另一實施方式在端側也具有扁平內凹56，殼蓋部件40固定地置于該扁平內凹中。與根據圖16 17a的實施方式的殼蓋部件40 不同，該實施方式的殼蓋部件具有射束成型邊緣60，該射束成型邊緣的軸向縱長度1經過選擇，使得射束成型邊緣60突出于刀具夾持主體2的端側面8 一部分。殼蓋部件40也具有用于限定積聚和/或匯集室30的積聚和/或匯集邊緣55，該積聚和/或匯集室在徑向上被內斜棱14限定。殼蓋部件40具有出口 41，從而形成射束成型通道34'。在扁平內凹 56的底部區(qū)域中，朝向緊固孔口 7設置有包圍該扁平內凹的環(huán)形凸起63，殼蓋部件40沿著軸向位于殼蓋部件40上。扁平內凹具有側切邊緣57。除此之外，殼蓋部件40還設有鎖定片66。扁平內凹和殼蓋部件40因而可按照旋轉卡鎖連接的方式連接。通過本發(fā)明介紹了用于影響射束和用于引導冷卻劑的多種方案，采取這些方案能在被夾持于刀具夾持裝置中的切削刀具周圍形成封閉的或者基本封閉的冷卻劑包層。本領域技術人員知道，借助各個實施例所述的特征可以直截了當地單獨地轉用至其它實施例，或者可與其它實施例的特征相組合。本領域技術人員同樣清楚地知道，在這些實施例的范圍內準確地描述的已借助于收縮卡盤予以介紹的特征也可轉用至Weldon刀座或Whistel卡槽刀座形式的平面卡盤，或者可與其典型的設計特征相組合。同樣的情況適合于將所述特征轉用至夾鉗刀座，例如ER夾鉗刀座、OZ夾鉗刀座或高精度夾鉗刀座。附圖標記列表
1刀具夾持裝置
2刀具夾持主體
3軸向的縱中軸線
4夾持區(qū)段
5刀具 5' 刀柄
6自由端
7緊固孔口
8端側面
9內側面
10過渡孔
11冷卻劑輸送機構
12冷卻劑引導機構
13平槽
14內斜棱
15槽底
16槽側壁區(qū)段
17環(huán)狀間隙扇形段
18流道19周圍環(huán)境
20虛線
30積聚和/或匯集室
31環(huán)形槽
32環(huán)形邊界隔片
33邊界壁
34環(huán)形間隙
34'射束成型環(huán)形通道
40殼蓋部件
41出口
42蓋罩
43蓋罩底
44卡鎖機構
45外圓周槽
46環(huán)形隔片
47通道
48橫向孔
49增厚凸起
50固定機構
51對應固定機構
52孔
53陰螺紋
54陽螺紋
55積聚和/或匯集邊緣
56扁平內凹
57側切邊緣
58外邊緣
59裝配孔
60射束成型束套
61沉頭螺釘 63環(huán)形凸起 66鎖定片
速度分量
α角度
b寬度
t深度
1長度
D標稱直徑/外直徑
權利要求
1.一種刀具夾持裝置，用于抗扭轉地夾持帶有刀柄(5')的旋轉刀具(5)，具有刀具夾持主體(2)，刀具夾持主體帶有用于刀具(5)的刀柄(5')的夾持區(qū)段(4)和緊固孔口 (7)、用于處于壓力下的冷卻劑的冷卻劑輸送機構(11)、用于朝向夾緊的刀柄(5')弓I導冷卻劑的至少一個冷卻劑引導機構(12)，其特征在于，冷卻劑引導機構(12)被構造成位于緊固孔口(7)的內側面(9)上的至少一個平槽(13)，所述平槽在刀具夾持主體(2)的自由端 (6)處在端側且與刀柄(5 ‘)緊密相鄰地通到刀具夾持裝置(1)的周圍環(huán)境，或者在刀具夾持主體(2)的自由端(6)的區(qū)域中設有冷卻劑積聚和/或匯集室(30)，至少一個冷卻劑引導機構(12)通到該冷卻劑積聚和/或匯集室中，其中冷卻劑積聚和/或匯集室(30)通過環(huán)形間隙(34)與刀具夾持裝置(1)的周圍環(huán)境連通，其中冷卻劑積聚和/或匯集室(30)與環(huán)形間隙(34)至少部分地被刀柄(5')限定。
2.如權利要求1所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)的橫截面的寬度b大于深度to
3.如權利要求1或2所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)的槽寬度b與槽深度t的比值大于1:1，直至最大25:1，特別是2:廣15:1，優(yōu)選為2:廣10:1。
4.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)的槽底 (15)是相對于刀具夾持裝置(1)的軸向的縱中軸線(3)同心地彎曲的圓柱體扇形面。
5.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)與插入的刀具(5 ) —起分別在橫截面上形成環(huán)狀間隙扇形段(17 )。
6.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)在圓周方向上沿著內側面(9)不均勻地分布布置。
7.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，刀具夾持裝置(1)的平槽(13)具有不同的寬度b。
8.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)沿著刀具夾持裝置(1)的縱向延伸至自由端(6)，且通到內斜棱(14)，使得平槽深度t在內斜棱(14)的區(qū)域中朝向自由端(6)減小，特別是減小至零。
9.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)的槽底 (15)和平槽(13)的槽側壁區(qū)段(16)呈倒圓結構。
10.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)的深度t 為刀具直徑D的0.5% 15%，特別為 10%。
11.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)的橫截面為半圓形。
12.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)的橫截面為矩形。
13.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)的深度t 沿著縱軸線呈錐形地減小。
14.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)的寬度b 至少在端部區(qū)域中朝向刀具夾持裝置(1)的自由端(6)沿著軸向的縱中軸線(3)展寬，特別是錐形地展寬。
15.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)呈螺旋形結構。
16.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽(13)的螺旋與工作中的刀具(5)的轉向相逆。
17.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，平槽的螺旋與刀具夾持裝置的轉向同向。
18.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，積聚和/或匯集室 (30)設置在緊固孔口(7)的內部，且由在刀具夾持主體(2)的自由端(6)的區(qū)域中的環(huán)形槽(31)構成。
19.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，環(huán)形槽(31)具有朝向自由端(6)錐形變窄的過渡至環(huán)形邊界隔片(32)的邊界壁(33)，其中環(huán)形邊界隔片(32) 與夾緊的刀具(5)—起形成環(huán)形間隙(34)。
20.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，積聚和/或匯集室 (30)設置在緊固孔口(7)的內部，且至少部分地被內斜棱(14)和殼蓋部件(40)限定。
21.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)具有出口(41)，該出口與刀具(5) —起形成環(huán)形間隙(34 )。
22.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，積聚和/或匯集室 (30)設置在緊固孔口(41)的外部，且至少部分地被刀具夾持主體(2)的自由端側面(8)限定。
23.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)被構造成蓋罩(42)，該蓋罩按照卡鎖連接的方式卡入到刀具夾持主體(2)上的外部環(huán)形槽(45) 內。
24.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)具有彈性的卡環(huán)或多個獨立的彈性的卡片。
25.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，冷卻劑引導機構 (12)被構造成刀具夾持主體(2)上的通道(47)，該通道在端側面(8)通入到積聚和/或匯集室(30)中。
26.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)作為固定機構(50)具有保持環(huán)或多個保持栓，所述保持栓位于刀具夾持主體(2)的端側面(8) 上的對應的對應固定機構(51)中。
27.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)在徑向上與刀具夾持主體(2)的外輪廓齊平地終止，或者相對于外輪廓在徑向上回退。
28.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)作為固定機構(50)具有卡鎖連接機構，該卡鎖連接機構與刀具夾持主體(2)的端側面(8)上的對應的對應固定機構(51)配合作用。
29.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)具有射束成型凸緣(60)，從而形成長度為1的射束成型環(huán)形通道(34')。
30.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，射束成型環(huán)形通道 (34')的軸向長度1與刀柄直徑D的比值在0. 2 1和1 1之間的范圍內，特別是在0. 3 1 和0. 8 1之間的范圍內，特別優(yōu)選在0. 4廣0. 7 1的范圍內。
31.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)與刀具夾持主體(2)的端側面(8)焊接在一起。
32.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)被構造成外加螺母。
33.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)為了使得積聚和/或匯集室(30)密封而具有與端側面(8)配合作用的環(huán)形隔片(32)。
34.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)是平面孔板，且固定在端側面(8)上。
35.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)具有積聚和/或匯集邊緣(55)，該積聚和/或匯集邊緣至少部分地限定由內斜棱(14)構成的積聚和/或匯集室(30)。
36.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)是位于刀具夾持主體(2)的端側的內凹(56)中的孔板。
37.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)在邊緣倒棱，且位于刀具夾持主體(2)中的對應的側切的內凹(56)內。
38.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)彈性預壓緊地位于內凹(56)內。
39.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)是平面孔板，且通過至少一個螺旋連接機構在端側固定在刀具夾持主體(2)上。
40.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，殼蓋部件(40)通過旋轉卡鎖連接固定在刀具夾持主體(2)的端側的內凹(56)內。
41.如前述權利要求中任一項所述的刀具夾持裝置，其特征在于，在端側的內凹(56) 內，與內斜棱(14)相鄰地形成有用于使得積聚和/或匯集室(30)密封的環(huán)形凸起(63)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種刀具夾持裝置，用于抗扭轉地夾持帶有刀柄(51)的旋轉刀具(5)，具有刀具夾持主體(2)，刀具夾持主體帶有用于刀具(5)的刀柄(5′)的夾持區(qū)段(4)和緊固孔口(7)、用于處于壓力下的冷卻劑的冷卻劑輸送機構(11)、用于朝向夾緊的刀柄(51)引導冷卻劑的至少一個冷卻劑引導機構(12)，其中冷卻劑引導機構(12)被構造成位于緊固孔口(7)的內側面(9)上的至少一個平槽(13)，所述平槽在刀具夾持主體(2)的自由端(6)處在端側且與刀柄(5′)緊密相鄰地通到刀具夾持裝置(1)的周圍環(huán)境，或者在刀具夾持主體(2)的自由端(6)的區(qū)域中設有冷卻劑積聚和/或匯集室(30)，至少一個冷卻劑引導機構(12)通到該冷卻劑積聚和/或匯集室中，其中冷卻劑積聚和/或匯集室(30)通過環(huán)形間隙(34)與刀具夾持裝置(1)的周圍環(huán)境連通，其中冷卻劑積聚和/或匯集室(30)與環(huán)形間隙(34)至少部分地被刀柄(5′)限定。
文檔編號B23B31/02GK102159349SQ200980133700
公開日2011年8月17日 申請日期2009年8月18日 優(yōu)先權日2008年8月29日
發(fā)明者海默 F. 申請人:弗朗茨·海默機器制造公司