固定布置以及可互換部件和鎖定鍵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于一種將呈加工刀具或工件的形式的可互換部件附連到保持裝置的固定布置，該固定布置包括:
[0002]附連到或與可互換部件或保持裝置中的一個(gè)形成一體的大致圓形軸，以及形成在這兩個(gè)中的另一個(gè)中的大致圓形安裝孔；
[0003]用于沿切線方向固定可互換部件和保持裝置并防止它們相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)的防轉(zhuǎn)裝置；以及
[0004]用于沿軸的中心軸線的方向?qū)⒖苫Q部件和保持裝置朝彼此緊固的致動(dòng)器。
[0005]本發(fā)明還涉及一種呈加工刀具或工件的形式的可互換部件，該可互換部件能夠通過固定布置附連到保持裝置。
[0006]本發(fā)明還涉及一種插入鍵槽用于防止可互換部件和保持裝置相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的鎖定鍵。
【背景技術(shù)】
[0007]在當(dāng)今的制造業(yè)內(nèi)，制造產(chǎn)品的尺寸和精度已變成至關(guān)重要的因素。不止在制造例如電動(dòng)機(jī)械部件、車輛部件、刀具等等的金屬加工業(yè)內(nèi)。這些物品的不同尺寸量度可例如引起制成品的失配、振動(dòng)以及不均勻和快速磨損。
[0008]常用加工技術(shù)在制造金屬產(chǎn)品時(shí)是使用例如銑刀的旋轉(zhuǎn)加工刀具，該刀具形成有中心貫穿安裝孔并通過將安裝軸插入安裝孔且借助例如螺釘或螺母將刀具附連到軸來安裝到包括安裝軸或心軸的可旋轉(zhuǎn)保持器。為了在加工過程中防止刀具相對(duì)于軸旋轉(zhuǎn)，通常使用所謂的鎖定鍵，該鎖定鍵位于由鍵凹槽組成的鍵槽中，鍵凹槽不僅形成在保持器中(例如在安裝軸中)而且形成在刀具中(例如在刀具的安裝孔內(nèi))，并且鎖定鍵將因此使保持器和刀具互鎖且防止它們相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)。類似固定布置還通常用于固定所要加工以變成可旋轉(zhuǎn)刀具的工件或具有貫穿安裝孔的其它機(jī)械部件。
[0009]然而，為了確保刀具的安裝孔可定位在軸上且鎖定鍵可位于分別由軸和安裝孔中的兩個(gè)凹槽限定的鍵槽中，部件的制造尺寸必須具有小偏差且處在公差范圍內(nèi)。更確切地說，刀具的安裝孔直徑必須比軸徑大一點(diǎn)且鍵槽的寬度必須比鎖定鍵的寬度大一點(diǎn)。尺寸差異和公差范圍不大，通常大約百分之幾或十分之幾毫米，但不可避免地，這將不得不導(dǎo)致安裝孔和軸之間以及鎖定鍵和鍵槽之間有小徑向游隙。安裝孔和軸之間的徑向游隙將會(huì)導(dǎo)致刀具的偏心安裝，這繼而導(dǎo)致例如加工位置或深度的變化、刀具的不均勻磨損以及振動(dòng)，振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致噪音和刀具的以及工作機(jī)器本身的磨損加大。通常在連續(xù)加工操作的情況下，鎖定鍵和鍵槽之間的游隙不會(huì)使制造結(jié)果太惡化，但它可引起振動(dòng)。然而，在借助于這樣形成的固定布置固定工件的情況下，將會(huì)使加工精度惡化，這是由于在加工操作過程中游隙允許工件輕微旋轉(zhuǎn)。
[0010]由于尺寸差異和公差范圍很小，如上所述通常大約百分之幾或十分之幾毫米，因此它被通常認(rèn)為是可接受的。然而，在很多情況下，在整個(gè)制造過程期間，在幾個(gè)步驟中疊加允許偏差。例如，首先，加工刀具由工件制成同時(shí)以如上所述的方式安裝，這將第一允許偏差疊加到加工過程。再者，借助于加工刀具加工工件，這本身具有由其自身制造產(chǎn)生的第二允許偏差，并以類似的方式安裝，這疊加了第三允許偏差。最后，當(dāng)工件已制成完成的加工刀具時(shí)，當(dāng)用于從工件加工產(chǎn)品時(shí)，該完成的加工刀具反過來以相同的方式安裝，這因此會(huì)置加第四允許偏差。因此，將會(huì)影響成品的制造精度的最大允許偏差可比最初的允許偏差大四倍或四倍以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是至少解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的上述缺點(diǎn)。更確切地說，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，目的是提供一種用于將可互換部件附連到保持裝置的固定布置，通過該固定布置，可避免可互換部件或保持裝置中的一個(gè)的圓形安裝軸與形成在這兩個(gè)中的另一個(gè)中的圓形安裝孔之間的任何徑向游隙。通過如權(quán)利要求1所述的固定布置實(shí)現(xiàn)至少這個(gè)目的。
[0012]本發(fā)明還涉及一種具有基本上與上述相同的目的的可互換部件。通過如權(quán)利要求9所述的可互換部件實(shí)現(xiàn)至少這個(gè)目的。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，目的是提供一種如上所述的固定布置，通過該固定布置，可避免可互換部件和保持裝置之間的任何轉(zhuǎn)動(dòng)游隙?？赏ㄟ^如權(quán)利要求12所述的固定布置實(shí)現(xiàn)至少這個(gè)目的。
[0014]本發(fā)明還涉及一種具有基本上與上述相同的目的的鎖定鍵。通過如權(quán)利要求11所述的鎖定鍵實(shí)現(xiàn)至少這個(gè)目的。
[0015]因此，本發(fā)明的基礎(chǔ)是可通過包括軸套的固定布置實(shí)現(xiàn)根據(jù)第一方面的目的的認(rèn)識(shí)，該軸套具有沿軸套的中心軸線的方向漸縮的壁厚，使得軸套的外包絡(luò)面和/或內(nèi)孔沿其中心軸線的方向?yàn)閳A錐形，并且其形成有沿整個(gè)長(zhǎng)度從軸套的一端延伸到另一端的至少一個(gè)狹縫，和/或從軸套的一端延伸但在到達(dá)相反端之前終止的至少一個(gè)狹縫。固定布置還包括形成在安裝孔的內(nèi)周上和/或軸的外周上的圓錐形部分。當(dāng)組裝保持器和可互換部件使得安裝軸插入安裝孔時(shí)，圓錐形空間限定在安裝孔和安裝軸之間，圓錐形軸套在致動(dòng)器的緊固過程中安裝并壓入該圓錐形空間。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的總體構(gòu)想內(nèi)，固定布置可以以很多不同的方式變化和修改。本發(fā)明還可在任何應(yīng)用下實(shí)施，在所述應(yīng)用中，例如加工刀具或工件的可互換部件將會(huì)附連到某些形式的保持裝置，諸如機(jī)器的旋轉(zhuǎn)刀架或在加工工件的過程中固定工件的保持裝置，且在應(yīng)用中，固定布置包括可插入圓形安裝孔用于徑向固定的圓形軸，該圓形安裝孔是通孔并與可互換部件的旋轉(zhuǎn)軸線同軸，用于沿旋轉(zhuǎn)方向切向固定的某些形式的防轉(zhuǎn)裝置以及用于軸向固定的某些形式的致動(dòng)器。較佳地，但不是必要地，防轉(zhuǎn)裝置包括可插入通常形成在可互換部件和保持裝置中的鍵槽的鎖定鍵。然而，防轉(zhuǎn)裝置可以是以可拆卸的方式沿切線方向使可互換部件和保持裝置互相連接并因此防止它們相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)的任何東西，例如插入可互換部件和保持裝置中的重合孔的一個(gè)或多個(gè)螺栓、銷等等。
[0017]通常，安裝軸設(shè)置在保持裝置中，而安裝孔形成在可互換部件中。由于這樣將會(huì)降低制造通常是一次性產(chǎn)品的可互換部件的成本，因此這是有利的。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍還涵蓋一種固定布置，其中，安裝軸設(shè)置在可互換部件上，而安裝孔設(shè)置在保持裝置中。
[0018]在本發(fā)明的以下描述和說明的示例性實(shí)施例中，實(shí)施例中的兩個(gè)設(shè)有在其外側(cè)上是圓錐形的圓錐形軸套，以及在可互換部件中形成有圓錐形部分的相應(yīng)安裝孔，然而，在第三實(shí)施例中，圓錐形軸套在內(nèi)側(cè)上是圓錐形，且因此安裝軸形成有圓錐形部分。在外側(cè)上形成圓錐形的軸套具有的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于安裝孔如上所述幾乎僅僅形成在可互換部件中，因此可使用設(shè)有圓柱形安裝軸的這樣現(xiàn)有保持裝置而無(wú)須對(duì)其進(jìn)行任何重新構(gòu)造。然而，應(yīng)當(dāng)注意，圓錐形軸套可在內(nèi)側(cè)和外側(cè)上都是圓錐形的，且因此安裝孔和安裝軸都必須設(shè)有圓錐形部分。
[0019]為了柔性并使其形狀適用于形成在安裝軸和安裝孔的壁之間的圓錐形凹口，圓錐形軸套必須設(shè)有從軸套的一端向另一端延伸的至少一個(gè)狹縫。然而，狹縫不必穿過軸套的兩端。在以下所示的實(shí)施例中，第一和第三實(shí)施例的圓錐形軸套設(shè)有幾條狹縫，所述狹縫交替地從一端且交替地從另一端延伸但在到達(dá)各自相反端之前終止。第三實(shí)施例的圓錐形軸套還設(shè)有從軸套的一端一直延伸到另一端的貫穿狹縫，而根據(jù)第二實(shí)施例的軸套僅設(shè)有一條貫穿狹縫，以容納鎖定鍵和鍵槽。在所示實(shí)施例中，所有狹縫平行于軸套的中心軸線延伸。然而，這不是必要前提。相反地，狹縫還可以與中心軸線成一個(gè)角度延伸。
[0020]在示例性實(shí)施例中，用于將可互換部件和保持裝置沿軸向方向壓向彼此的致動(dòng)器包括螺紋螺栓或螺母。然而，致動(dòng)器可以以任何其它合適的方式形成，例如作為液壓或電動(dòng)操作的致動(dòng)器的形式。為了獲得可互換部件和保持裝置之間的緊密連接而沒有沿徑向方向的游隙，重要的是，致動(dòng)器在緊固時(shí)將圓錐形軸套壓入安裝軸和安裝孔之間的圓錐形空間。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的上述第一方面的包括圓錐形軸套和安裝孔和/或安裝軸中的圓錐形部分的固定布置可與位于一個(gè)或多個(gè)鍵槽中的一個(gè)或多個(gè)常規(guī)的鎖定鍵結(jié)合。這種鎖定鍵通常形成為具有方形或矩形橫截面的小桿，該小桿附連到兩個(gè)凹槽中的第一個(gè)，兩個(gè)凹槽一起形成可互換部件和保持裝置的鎖定鍵的鍵槽，以不可轉(zhuǎn)動(dòng)地相互連接。能夠借助于例如熱縮/熱脹、通過借助螺絲釘?shù)鹊鹊呐蛎浕蛲ㄟ^錫焊或焊接實(shí)現(xiàn)鎖定鍵在第一凹槽中的附連。因此，鎖定鍵將會(huì)快速連接到其中一個(gè)凹槽。然而，鎖定鍵將會(huì)較松弛地插入另一個(gè)、第二凹槽并因此在鎖定鍵和槽之間，且因此同樣在可互換部件和保持裝置之間的徑向方向上會(huì)有通常大約十分之幾毫米的小游隙。
[0022