夾緊系統的製作方法

2023-05-21 03:11:36

專利名稱：夾緊系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於夾緊例如為工具柄部的圓柱形柄部的夾緊系統，所述夾緊系 統設有進入座的軸向落座孔中的承載表面。
背景技術：
德國工業標準(DIN) 1835-2描述了帶有側向夾緊螺杆的卡盤。所述標準化卡盤的 特徵在於良好成形的閉合形狀(切削工具柄部上的夾緊螺杆-承載表面)。然而，它們已經 不再滿足今天所需的性能，例如正確運行精確性、平衡特性和夾緊力。為此，在所述標準1835-2中描述的實施方式現在已經被改進，所述改進在於落座 孔被製成為偏離正確運行中心一定距離，所述距離符合包括偏轉的預期的公差。這用於消 除相對被夾緊的切削工具的偏心情況。高性能切削(HPC)是由於較高的切削速度和進給率因而具有與傳統切削方法相 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 被認為實現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量。 HPC不僅包括涉及目的在於提高生產力和過程可靠性的生產的切割過程，而且結合了涉及 所述生產的所有因素。結果，為夾緊工具的夾持力設定的要求十分龐雜。工具夾緊裝置的正確運行精確性以及平衡特性必須被優化以便於能夠跟上所述 趨勢。這種最優化的實例在WO 2005/000505和DE 19717005中描述。

發明內容
本發明的目的在於使用高夾持力與根據德國工業標準1835-2的工具柄部的成形 的閉合部，並且同時消除例如為由單側徑向夾緊引起的偏心情況和不平衡性的缺陷。所述問題藉助於以內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 有與所述凹槽匹配的螺旋形肋的夾緊楔塊由本發明解決，所述夾緊楔塊可以被插入到柄部 上的凹部中。根據本發明的一個優選實施方式，凹槽以及因此夾緊楔塊的肋具有不同的螺紋牙 形角，其中面對工具側的螺紋面的角度比面對機器側的螺紋面的角度更平坦。根據本發明的另一個優選實施方式，所述夾緊楔塊由彈性材料構成。根據本發明 的另一個實施方式，所述肋延長超出夾緊楔塊的側向邊界以使得它們延伸超過柄部周長的一半。


下面，將藉助於附圖描述本發明的優選示例性實施方式。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實施方式；圖3示出了夾緊楔塊的另一個實施方式；
圖4示出了夾緊楔塊的又一個實施方式；圖5是帶有插入的夾緊楔塊的ER夾緊系統的剖面圖；圖6是ER夾緊系統的一個備選實施方式的剖面圖；圖7是所謂的PG夾緊系統的剖面圖；圖8是帶有通孔的機器心軸的剖面圖；圖9是沒有通孔的機器心軸的剖面圖；以及圖10是雙缸保持架的剖面圖。
具體實施例方式韋爾登槽1具有從其工具側端面3朝向機器側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中被放大一次示出並且在圖Ic 中被放大兩次示出。設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的壁表面設有從落座孔的工具側端延伸並且穿過其軸向長度段的大部 分的螺紋狀螺旋形凹槽6。和傳統的螺紋相對比，所述凹槽具有不同的螺紋牙形角。螺紋面 7面對工具側的角度具有平坦的造型。所述螺紋面用於在夾緊過程期間將軸向力轉換成徑 向力。螺紋面8面對機器側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基本上對應於凹部的 尺寸並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有螺旋形肋10，所述肋10具有局部外螺紋的 造型並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、鋼等的耐壓材料構成。在圖3中示出的夾緊楔塊的實施方式中，肋10具有凸出超出夾緊楔塊9的兩個側 向邊界12的延伸部11，這優選地使得它們沿其縱向延伸跨過超過180°的角度。當所述夾 緊楔塊被插入柄部的凹部中時，所述凸出的肋包圍柄部。由於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卡合就位。根據該實施方式，所述夾緊楔塊由例如 為彈簧鋼的耐壓彈性材料構成。在圖4中示出的夾緊楔塊的實施方式中，肋10的延伸部11僅在一側凸出超過夾 緊楔塊的側向邊界12。夾緊楔塊的該實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。如果夾緊楔塊位於柄部的凹部中，則柄部可以被旋擰進落座孔中。結合的柄 部_夾緊楔塊單元被旋擰進落座孔至少達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，並且除此之外，所述單元可以被旋擰入直到柄部抵靠落座孔的機器 側端或任何其它邊界。為了允許將所述結合的柄部_夾緊楔塊單元旋擰進落座孔中，夾緊楔塊的公差和 相關的螺紋梳刀(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，例如藉助於雙頭螺栓13，軸向力從機器側被施加到柄部上。柄部的 凹部沿軸向被限制並且具有螺紋面22，所述螺紋面22根據標準帶有例如為45°的陡峭度。 為此，防止夾緊楔塊沿軸向斷裂，並且徑向壓力橫跨肋和凹槽的螺紋面的傾斜平面發展，所 述徑向壓力作用於夾緊楔塊上並且因此作用於柄部上。螺旋形凹槽和螺旋形肋的螺距小於 自鎖角度，結果在軸向壓力發展以用於夾緊所述系統的同時，柄部無法作出任何旋轉運動， 這將導致所述柄部的旋擰鬆開。夾緊楔塊在柄部上的接觸表面在尺寸上顯著地大於徑向螺杆的圓形接觸表面，這 如同其根據現有技術水平被使用或如同其根據標準被設置。螺旋形或螺紋形的凹槽和夾緊楔塊相應的肋被製成為右旋的，以用於具有利用右 旋清除碎屑的切割邊緣的標準切削工具，所述切削工具例如為鑽機、端銑刀、銑刀等。結果， 所述工具在加工期間以自動的方式變緊。螺距被製成為使得不論在其中出現的載荷(振 動、運轉)如何，工具柄部都不能在加工期間分離但是可以在加工之後容易地移除。如圖5到9所示，根據本發明的夾緊系統不局限於韋爾登柄部，而是可以與其它的 卡盤或夾緊套筒一起使用。圖5中示出的系統是ER套爪卡盤14，其本身已知並且藉助於夾 緊螺母15被保持在套爪座16中。所述套爪卡盤的落座孔設有螺旋形凹槽6。工具柄部17 設有凹部18，夾緊楔塊9與相應的肋位於其中。雙頭螺栓19被布置在座中，以便於將夾緊 所需的軸向力施加到柄部上。圖6中示出的系統也是ER套爪卡盤，然而，在此套爪卡盤本身設有雙頭螺栓20以 用於夾緊。圖7中示出的系統是包括落座孔的所謂的PG卡盤21，所述落座孔的錐角小於自鎖角度。如圖8中示出的系統所示，根據本發明的夾緊系統還可以與銑床和鑽床的心軸一 起使用，以及用於受驅動的工具的心軸中，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，其沒有用於心軸的通孔。夾緊螺杆25作為被用於在 將工具插入之前調節長度的止動螺杆。隨後，工具柄部被擰入，並且通過藉助於鉤形扳手擰 緊柄部抵靠止動螺杆，軸向力被施加。為了允許應用鉤形扳手，工具柄部可以在將被擰入的 柄部長度段的外部設有適當的凹部。根據本發明的夾緊系統還可以用在如圖10所示的雙缸保持架中。所述工具保持 架具有側向止動調節/夾緊裝置26。通過推斷，顯然除了如上所述的夾緊系統之外，帶有插入的夾緊楔塊的其它夾緊 系統也適於使用根據本發明的技術方案，特別地包括用於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。與已知的夾緊系統相比較，在此描述的系統具有大量重要的優點軸向鎖緊螺杆 允許以最佳的方式調節工具柄部的長度；卡盤護套並不被用於側向鎖緊螺杆的橫向孔削 弱；根據本發明的技術方案允許工具保持架最小可能的幹涉輪廓和特別纖細的設計；而 且，不被任何橫向孔中斷的內表面允許更精確地加工落座孔；最後，因為工具柄部上的凹部 完全被夾緊楔塊填充，因此根據本發明的夾緊系統不包括任何不平衡性。
權利要求
一種用於夾緊圓柱形柄部的夾緊系統，所述圓柱形柄部例如為工具柄部，所述夾緊系統設有進入座的軸向落座孔中的承載表面，其特徵在於，所述夾緊系統包括以內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.根據權利要求1所述的夾緊系統，其特徵在於，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.根據權利要求2所述的夾緊系統，其特徵在於，面對工具側的螺紋面的角度比面對 機器側的螺紋面的角度更平坦。
4.根據權利要求1所述的夾緊系統，其特徵在於，所述夾緊楔塊由彈性材料構成。
5.根據權利要求4所述的夾緊系統，其特徵在於，所述肋延長超出所述夾緊楔塊的側 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
本發明涉及一種夾緊系統，其用於夾緊柄部、例如工具柄部，所述夾緊系統進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，所述夾緊楔塊設有相應的螺旋形肋並且可以被插入到所述柄部上的凹部中。
文檔編號B23B31/107GK101927361SQ20101020974
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月25日 優先權日2009年6月26日
發明者E·格貝爾 申請人:雷高費克斯股份公司