專利名稱：夾緊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于夾緊例如為工具柄部的圓柱形柄部的夾緊系統(tǒng)，所述夾緊系 統(tǒng)設(shè)有進(jìn)入座的軸向落座孔中的承載表面。
背景技術(shù)：
德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DIN) 1835-2描述了帶有側(cè)向夾緊螺桿的卡盤。所述標(biāo)準(zhǔn)化卡盤的 特征在于良好成形的閉合形狀(切削工具柄部上的夾緊螺桿-承載表面)。然而，它們已經(jīng) 不再滿足今天所需的性能，例如正確運(yùn)行精確性、平衡特性和夾緊力。為此，在所述標(biāo)準(zhǔn)1835-2中描述的實(shí)施方式現(xiàn)在已經(jīng)被改進(jìn)，所述改進(jìn)在于落座 孔被制成為偏離正確運(yùn)行中心一定距離，所述距離符合包括偏轉(zhuǎn)的預(yù)期的公差。這用于消 除相對(duì)被夾緊的切削工具的偏心情況。高性能切削(HPC)是由于較高的切削速度和進(jìn)給率因而具有與傳統(tǒng)切削方法相 比顯著地增大的金屬移除率的切削。HPC和高速切削之間的差異是流體，但是一般地，HPC 被認(rèn)為實(shí)現(xiàn)了較慢的切削速度但卻有顯著地增大的切削深度以及因此較差的表面質(zhì)量。 HPC不僅包括涉及目的在于提高生產(chǎn)力和過程可靠性的生產(chǎn)的切割過程，而且結(jié)合了涉及 所述生產(chǎn)的所有因素。結(jié)果，為夾緊工具的夾持力設(shè)定的要求十分龐雜。工具夾緊裝置的正確運(yùn)行精確性以及平衡特性必須被優(yōu)化以便于能夠跟上所述 趨勢。這種最優(yōu)化的實(shí)例在WO 2005/000505和DE 19717005中描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于使用高夾持力與根據(jù)德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1835-2的工具柄部的成形 的閉合部，并且同時(shí)消除例如為由單側(cè)徑向夾緊引起的偏心情況和不平衡性的缺陷。所述問題借助于以內(nèi)螺紋的形式布置在落座孔的壁中的螺旋形圓周凹槽以及設(shè) 有與所述凹槽匹配的螺旋形肋的夾緊楔塊由本發(fā)明解決，所述夾緊楔塊可以被插入到柄部 上的凹部中。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，凹槽以及因此夾緊楔塊的肋具有不同的螺紋牙 形角，其中面對(duì)工具側(cè)的螺紋面的角度比面對(duì)機(jī)器側(cè)的螺紋面的角度更平坦。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述夾緊楔塊由彈性材料構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明 的另一個(gè)實(shí)施方式，所述肋延長超出夾緊楔塊的側(cè)向邊界以使得它們延伸超過柄部周長的一半。


下面，將借助于附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施方式。在附圖中，圖1是帶有插入的夾緊楔塊的韋爾登(Weldon)槽的剖面圖；圖2示出了夾緊楔塊的一個(gè)實(shí)施方式；圖3示出了夾緊楔塊的另一個(gè)實(shí)施方式；
圖4示出了夾緊楔塊的又一個(gè)實(shí)施方式；圖5是帶有插入的夾緊楔塊的ER夾緊系統(tǒng)的剖面圖；圖6是ER夾緊系統(tǒng)的一個(gè)備選實(shí)施方式的剖面圖；圖7是所謂的PG夾緊系統(tǒng)的剖面圖；圖8是帶有通孔的機(jī)器心軸的剖面圖；圖9是沒有通孔的機(jī)器心軸的剖面圖；以及圖10是雙缸保持架的剖面圖。
具體實(shí)施例方式韋爾登槽1具有從其工具側(cè)端面3朝向機(jī)器側(cè)延伸的同軸的圓柱形落座孔2，所述 韋爾登槽1的軸向剖面圖在圖Ia中被完整地示出，在圖Ib中被放大一次示出并且在圖Ic 中被放大兩次示出。設(shè)有平坦的長方形承載表面5的韋爾登柄部4落座在落座孔中，所述 承載表面5由凹部形成。落座孔2的壁表面設(shè)有從落座孔的工具側(cè)端延伸并且穿過其軸向長度段的大部 分的螺紋狀螺旋形凹槽6。和傳統(tǒng)的螺紋相對(duì)比，所述凹槽具有不同的螺紋牙形角。螺紋面 7面對(duì)工具側(cè)的角度具有平坦的造型。所述螺紋面用于在夾緊過程期間將軸向力轉(zhuǎn)換成徑 向力。螺紋面8面對(duì)機(jī)器側(cè)的角度具有陡峭的造型。夾緊楔塊9被布置在韋爾登柄部的凹部中，所述夾緊楔塊9基本上對(duì)應(yīng)于凹部的 尺寸并且特別地具有抵靠承載表面的平坦的長方形接觸表面。夾緊楔塊可以僅被插入柄 部，或者以可分離的或不可分離的方式與柄部連接。如圖2所示，夾緊楔塊在其外部上設(shè)有螺旋形肋10，所述肋10具有局部外螺紋的 造型并且符合落座孔的螺旋形凹槽的形狀。圖2a是夾緊楔塊的透視圖，圖2b是截取自平 面A-A的剖面圖。可以清楚地看到帶有其不同的陡峭度的肋的螺紋面。夾緊楔塊由例如為 硬金屬、陶瓷、鋼等的耐壓材料構(gòu)成。在圖3中示出的夾緊楔塊的實(shí)施方式中，肋10具有凸出超出夾緊楔塊9的兩個(gè)側(cè) 向邊界12的延伸部11，這優(yōu)選地使得它們沿其縱向延伸跨過超過180°的角度。當(dāng)所述夾 緊楔塊被插入柄部的凹部中時(shí)，所述凸出的肋包圍柄部。由于肋延伸跨過超過柄部的周長 的一半，因此夾緊楔塊在其被插入的同時(shí)卡合就位。根據(jù)該實(shí)施方式，所述夾緊楔塊由例如 為彈簧鋼的耐壓彈性材料構(gòu)成。在圖4中示出的夾緊楔塊的實(shí)施方式中，肋10的延伸部11僅在一側(cè)凸出超過夾 緊楔塊的側(cè)向邊界12。夾緊楔塊的該實(shí)施方式還允許其在柄部上卡合就位，使得肋延伸跨 過超過所述周長的一半。如果夾緊楔塊位于柄部的凹部中，則柄部可以被旋擰進(jìn)落座孔中。結(jié)合的柄 部_夾緊楔塊單元被旋擰進(jìn)落座孔至少達(dá)到使夾緊楔塊落座到落座孔中超過其全部軸向 延伸部所必需的程度，并且除此之外，所述單元可以被旋擰入直到柄部抵靠落座孔的機(jī)器 側(cè)端或任何其它邊界。為了允許將所述結(jié)合的柄部_夾緊楔塊單元旋擰進(jìn)落座孔中，夾緊楔塊的公差和 相關(guān)的螺紋梳刀(combs)被選擇為使得夾緊楔塊的螺紋梳刀在凹槽中具有間隙。一旦力沿 軸向施加到柄部上，所述間隙就被消除。
4
為了夾緊柄部，例如借助于雙頭螺栓13，軸向力從機(jī)器側(cè)被施加到柄部上。柄部的 凹部沿軸向被限制并且具有螺紋面22，所述螺紋面22根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)帶有例如為45°的陡峭度。 為此，防止夾緊楔塊沿軸向斷裂，并且徑向壓力橫跨肋和凹槽的螺紋面的傾斜平面發(fā)展，所 述徑向壓力作用于夾緊楔塊上并且因此作用于柄部上。螺旋形凹槽和螺旋形肋的螺距小于 自鎖角度，結(jié)果在軸向壓力發(fā)展以用于夾緊所述系統(tǒng)的同時(shí)，柄部無法作出任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 這將導(dǎo)致所述柄部的旋擰松開。夾緊楔塊在柄部上的接觸表面在尺寸上顯著地大于徑向螺桿的圓形接觸表面，這 如同其根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平被使用或如同其根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)置。螺旋形或螺紋形的凹槽和夾緊楔塊相應(yīng)的肋被制成為右旋的，以用于具有利用右 旋清除碎屑的切割邊緣的標(biāo)準(zhǔn)切削工具，所述切削工具例如為鉆機(jī)、端銑刀、銑刀等。結(jié)果， 所述工具在加工期間以自動(dòng)的方式變緊。螺距被制成為使得不論在其中出現(xiàn)的載荷(振 動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn))如何，工具柄部都不能在加工期間分離但是可以在加工之后容易地移除。如圖5到9所示，根據(jù)本發(fā)明的夾緊系統(tǒng)不局限于韋爾登柄部，而是可以與其它的 卡盤或夾緊套筒一起使用。圖5中示出的系統(tǒng)是ER套爪卡盤14，其本身已知并且借助于夾 緊螺母15被保持在套爪座16中。所述套爪卡盤的落座孔設(shè)有螺旋形凹槽6。工具柄部17 設(shè)有凹部18，夾緊楔塊9與相應(yīng)的肋位于其中。雙頭螺栓19被布置在座中，以便于將夾緊 所需的軸向力施加到柄部上。圖6中示出的系統(tǒng)也是ER套爪卡盤，然而，在此套爪卡盤本身設(shè)有雙頭螺栓20以 用于夾緊。圖7中示出的系統(tǒng)是包括落座孔的所謂的PG卡盤21，所述落座孔的錐角小于自鎖角度。如圖8中示出的系統(tǒng)所示，根據(jù)本發(fā)明的夾緊系統(tǒng)還可以與銑床和鉆床的心軸一 起使用，以及用于受驅(qū)動(dòng)的工具的心軸中，其中帶有通孔的座軸23被保持在滾柱軸承24 中。圖9也示出了座軸23，然而，其沒有用于心軸的通孔。夾緊螺桿25作為被用于在 將工具插入之前調(diào)節(jié)長度的止動(dòng)螺桿。隨后，工具柄部被擰入，并且通過借助于鉤形扳手?jǐn)Q 緊柄部抵靠止動(dòng)螺桿，軸向力被施加。為了允許應(yīng)用鉤形扳手，工具柄部可以在將被擰入的 柄部長度段的外部設(shè)有適當(dāng)?shù)陌疾?。根?jù)本發(fā)明的夾緊系統(tǒng)還可以用在如圖10所示的雙缸保持架中。所述工具保持 架具有側(cè)向止動(dòng)調(diào)節(jié)/夾緊裝置26。通過推斷，顯然除了如上所述的夾緊系統(tǒng)之外，帶有插入的夾緊楔塊的其它夾緊 系統(tǒng)也適于使用根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，特別地包括用于熱力地收縮工具柄部的收縮卡 盤、多邊形卡盤、液壓膨脹卡盤等。與已知的夾緊系統(tǒng)相比較，在此描述的系統(tǒng)具有大量重要的優(yōu)點(diǎn)軸向鎖緊螺桿 允許以最佳的方式調(diào)節(jié)工具柄部的長度；卡盤護(hù)套并不被用于側(cè)向鎖緊螺桿的橫向孔削 弱；根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案允許工具保持架最小可能的干涉輪廓和特別纖細(xì)的設(shè)計(jì)；而 且，不被任何橫向孔中斷的內(nèi)表面允許更精確地加工落座孔；最后，因?yàn)楣ぞ弑可系陌疾?完全被夾緊楔塊填充，因此根據(jù)本發(fā)明的夾緊系統(tǒng)不包括任何不平衡性。
權(quán)利要求
一種用于夾緊圓柱形柄部的夾緊系統(tǒng)，所述圓柱形柄部例如為工具柄部，所述夾緊系統(tǒng)設(shè)有進(jìn)入座的軸向落座孔中的承載表面，其特征在于，所述夾緊系統(tǒng)包括以內(nèi)螺紋形式布置在所述落座孔的壁中的螺旋形圓周凹槽以及設(shè)有與所述凹槽匹配的螺旋形肋的夾緊楔塊，所述夾緊楔塊可以被插入到所述柄部上的凹部中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾緊系統(tǒng)，其特征在于，所述凹槽以及因此所述夾緊楔塊的 所述肋具有不同的螺紋牙形角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的夾緊系統(tǒng)，其特征在于，面對(duì)工具側(cè)的螺紋面的角度比面對(duì) 機(jī)器側(cè)的螺紋面的角度更平坦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾緊系統(tǒng)，其特征在于，所述夾緊楔塊由彈性材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾緊系統(tǒng)，其特征在于，所述肋延長超出所述夾緊楔塊的側(cè) 向邊界以使得所述肋延伸超過所述柄部的周長的一半。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種夾緊系統(tǒng)，其用于夾緊柄部、例如工具柄部，所述夾緊系統(tǒng)進(jìn)入到座中具有布置在落座孔的壁中的螺旋形圓周凹槽以及夾緊楔塊，所述夾緊楔塊設(shè)有相應(yīng)的螺旋形肋并且可以被插入到所述柄部上的凹部中。
文檔編號(hào)B23B31/107GK101927361SQ20101020974
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者E·格貝爾 申請人:雷高費(fèi)克斯股份公司