刀具轉塔的製作方法

2023-07-09 20:08:11

專利名稱：刀具轉塔的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有刀具盤的刀具轉塔，該刀具盤具有至少一個用於加工刀具的刀具支座並且固定在接納盤上，該接納盤可圍繞限定樞轉軸的支柱樞轉到這樣的位置，在所述位置中，相關的加工刀具處於工作位置，其中，在刀具盤上設置接觸面，該接觸面可藉助於夾緊裝置相對接納盤上的接納面夾緊。
背景技術：
這種類型的刀具轉塔是已知的。在現有技術中，如在美國專利文獻7475463中記載的那樣，其上固定有刀具盤的接納盤既形成支承元件，同時也形成樞轉驅動輸出側的元件，其中，刀具盤為了其樞轉運動保持在支承元件上，所述樞轉驅動用於調節相關的加工刀具到希望的工作位置。如果在刀具盤上例如設置用於高切削功率的旋轉刀具或固定刀具，例如用於車削加工的車刀或類似物，則在運行這種單元時，在形成轉塔頭的刀具盤上出現 具有相應高的轉矩的過高的負荷，該轉矩試圖將刀具盤從額定位置轉出。為了在這種負荷下保證高品質的加工，因此需要特別的措施來確保將刀具盤可靠地固定在接納盤上。在現有技術中在刀具盤上設置螺栓孔，以便通過圓柱頭螺栓從轉塔刀架的內側將刀具盤與接納盤擰緊。這種解決方案不能在所有方面都令人滿意。除了製造和安裝需要的費用之外，在擰緊刀具盤和接納盤時也難以實現下述的安全功能，所述安全功能在緊急情況下使得帶有轉塔頭的刀具盤能夠相對接納盤扭轉，以便在運行中出現所謂的「碰撞情況」時避免損壞樞轉驅動和/或轉塔頭。

發明內容
有鑑於此，本發明的目的是，提供一種刀具轉塔，其特徵在於結構簡單的、確保高運行安全性的夾緊裝置，該夾緊裝置用於將刀具盤固定在接納盤上。按照本發明，該目的通過一種在整體上具有權利要求I的特徵的刀具轉塔實現。相應地，本發明的主要特點在於，替代設置在刀具盤和接納盤之間的螺栓連接，通過在刀具盤側的接觸面和接納盤的接納面之間產生壓緊力實現位置固定，其中，該壓緊力通過同心地圍繞樞轉軸並形成斜面的環形槽和至少一個在壓力下嵌接到該環形槽中的壓塊之間的楔緊作用產生，該壓緊快具有楔形面，該楔形面在與環形槽的斜面共同作用時產生形成夾緊力的力分量。除了由此刀具盤上沒有孔的優點之外，還開啟了這種有利的可能性，S卩，可以這樣確定通過楔緊作用產生的、接觸面和接納面之間的壓緊力的大小，從而產生的摩擦接合在超過臨界的轉矩閾值時使得實現打滑。因此，在本發明中，在夾緊裝置結構簡單的情況下獲得了額外的優點，即，同時滿足了所要求的安全功能，而不必採取相應額外的結構性措施。為了最佳地確定產生希望的摩擦接合的、通過楔緊作用實現的夾緊力的大小，優選設置多個用於與環形槽共同作用的壓塊。在特別有利的實施例中，環形槽構造在設置在接納盤上的、與樞轉軸同心的圓柱周面中，其中，刀具盤具有搭接圓柱形周面的凸肩，在該凸肩上設置優選多於一個壓塊。在此，接納盤的圓柱周面和刀具盤的凸肩的圓柱形構造的內表面形成用於刀具盤在接納盤上對中心的配合面。在特別優選的實施例中，接納盤通過包圍支柱的空心軸端部上凸緣狀的展寬部形成，其中，展寬部限定徑向平面的端側的端面形成接納面，該接納面可壓緊到接觸面上，該接觸面形成在內側界定刀具盤的凸肩的徑向平面。環形槽可以有利地具有V形橫截面並且相應的壓塊具有形成楔形面的楔形件，這樣選擇它們的相互間的位置關係和尺寸，使得楔形面與槽的形成用於產生夾緊的力分量的斜面的那個側壁共同作用。這種布置可以獲得特別的優點，S卩，相應的壓塊布置在設置在刀具盤的凸肩中的徑向孔中，該徑向孔具有用於產生壓力的螺紋連接的內螺紋，其中，壓塊由形成與槽的斜面共同作用的楔形面的本身的楔形件和可相對該楔形件轉動的螺紋件形成，該螺紋件是螺紋連接的一部分。以這種方式構成的夾緊裝置的特徵在於特別簡單的結構以及便捷的可操作性。·優選可以這樣構造徑向孔，使得該徑向孔具有用於螺紋件的外螺紋的外部螺紋部段和沒有螺紋的內部引導部段，該引導部段形成用於導引楔形件的配合部。鑑於特別的安裝容易性，該系統可以這樣設計，S卩，楔形件和螺紋件可轉動，但不可丟失地相互連接。


以下根據在附圖中示出的實施例詳細說明本發明。在附圖中示出圖I是按本發明實施例的刀具轉塔的中央截面圖，其中，形成轉塔頭的刀具盤的刀具支座位於工作位置，然而沒有裝入刀具支座中的加工刀具；圖2是刀具盤的僅一個環周部段的、接納盤對應的環周區域以及夾緊裝置的壓塊的相對實際的實施形式略微減小示出的部分剖切視圖，其中，在相互分開的位置示出了這些部件；圖3是相應於圖2的視圖，其中，通過位於工作位置的壓塊將刀具盤和接納盤相互固定，以及圖4是在圖3中用IV表示的區域放大示出的局部截面圖。
具體實施例方式在附圖中用I表示刀具盤，其形成在圖I中作為整體用3表示的轉塔頭的主要組成部分。刀具盤I形成環周的環形體5，在該環形體上設置刀具支座7，所述刀具支座的數目例如直至十六個，這些刀具支座以彼此之間均勻的間隔設置在環周上並且在圖I中可以看到其中的兩個刀具支座7。在此，一個刀具支座7位於工作位置，在該工作位置中可能安裝的加工刀具——如果是旋轉刀具(在圖I中未示出)——能與可切換的用於旋轉驅動相關的旋轉刀具的驅動裝置9耦連。驅動裝置9位於轉塔頭3的、在刀具盤I的環形體5之間形成的內部接納空間11中。形成驅動裝置9的結構單元通過在圖I中僅部分表示出的連接螺栓13與支柱15固定地、也就是不可轉動地連接，而刀具盤I可圍繞由支柱15限定的樞轉軸17為調整工作位置而轉動。在轉塔頭3在圖I中所示的樞轉位置中，在圖I中位於下部的刀具支座7為了直接驅動位於刀具支座7中的旋轉刀具(未示出)對齊位於接納空間11中的電機21的電機軸的轉動軸19。該電機21也形成用於使刀具盤I繞樞轉軸17轉動的樞轉驅動的驅動源。出於該目的，電機21的電機軸可接入帶有齒輪23和25的中間傳動機構。齒輪25與齒環27上端面嚙合部(Hirth Verzahnung)嚙合，該齒環作為凸緣狀的展寬部位於空心軸29的端部，該空心 軸同軸地圍繞支柱15。空心軸29形成用於相對轉塔頭3軸向錯移地支承在支柱15上的沃爾夫羅母(Wolfrom)行星齒輪傳動裝置31的輸入軸，該行星齒輪傳動裝置相應於已知的Wolfrom系統具有至少一個行星齒輪33,該行星齒輪與構造在通過支柱15固定的殼體部件39或可轉動的殼體部件41上的內嚙合部35和37嚙合。在此，內嚙合部37和35具有略微不同的齒數，使得根據Wolfrom原理獲得了可轉動的殼體部分41相比空心軸29的輸入轉速小得多的轉速。這種明顯減少的、適於刀具盤I的樞轉驅動的轉速通過輸出側的、同樣同軸地包圍支柱15的空心軸43傳遞到接納盤51上，該接納盤以凸臺狀的展寬部的形式設置在空心軸43的端部上並且形成接納面53，該接納面可通過刀具盤I上的接觸面55夾緊。以下尤其參照圖2至4說明用於將刀具盤I的接觸面55夾緊到接納面53上的夾緊裝置的詳細細節。圖2在剖視圖中示出了處於相對彼此分開位置的刀具盤I (沒有所屬的部件)以及接納盤51的環周部段以及作為夾緊裝置的組成部分的壓塊57。該夾緊裝置在接納盤51在徑向位於外部的圓柱周面59中具有V形橫截面的、周向連續的環形槽61，該環形槽為了夾緊過程與壓塊57共同作用，其中，在圖I中可以看見兩個壓塊57，而在圖2至4中分別示出了一個壓塊57。在刀具盤I中為各個壓塊57設置有徑向孔63。徑向孔位於刀具盤I的凸肩65中，該凸肩在固定狀態(參見圖3)搭接接納盤51的圓柱周面59。如由圖2和4最清楚地可見，壓塊57設計成兩部分並為了與環形槽61相互作用具有楔形件67以及形式為螺紋件69的操縱元件。徑向孔63具有用於相應的螺紋件69的外部螺紋部段71和用於楔形件67的內部引導部段73，該引導部段形成配合部，楔形件67可徑向活動地在該配合部中導引。如從圖4可最清楚地看出的那樣，螺紋件69和楔形件67能相對扭轉，然而通過夾狀的卡扣連接75 (圖4)防丟失地相互連接。圖3和4示出了固定狀態或夾緊狀態，其中，通過藉助於六角固定螺栓77擰緊螺紋件69將楔形件67以楔形面79相對環形槽61形成斜面81的內壁壓緊，由此產生試圖將楔形件67並因此將刀具盤I在圖中向右拉並將接納盤51在圖中向左拉的力分量，由此將刀具盤I的接觸面55和接納盤51的接納面53相互夾緊。通過選擇分布在環周上的壓塊57的數量、螺紋件79的擰緊扭矩結合楔形件67上的楔形面79和環形槽61的斜面51的幾何形狀可以將在接觸面55和接納面53之間產生的摩擦接合調節到最佳值，使得在超過在刀具盤I和接納盤51之間作用的臨界轉矩時產生楔形件67在環形槽61內的滑動。因此以結構簡單的方式實現了安全裝置，該安全裝置在運行中出現的「碰撞情況」中，例如轉塔頭3在被操縱的樞轉驅動時卡住時，避免損壞。在夾緊狀態或固定狀態形成接納盤51的圓柱周面69通過刀具盤I的凸肩65搭接時,周面59和凸肩65的圓柱形內表面形成用於使刀具盤I和接納盤51相對彼此對中心的配合面。同時，接納盤51形成接納面55的端面和刀具盤I上對應的接觸面53形成用於軸向定位的配合面。為了將接納盤51並因此刀具盤I形鎖合地鎖止在分別設定的樞轉位置，設置形式為卡鎖體85的卡鎖裝置，該卡鎖體可液壓地移動，以便與設置在卡鎖體85和接納盤51之間的端面嚙合部87進入嚙合或脫開齧 口 O
權利要求
1.一種帶有刀具盤(I)的刀具轉塔，所述刀具盤具有至少一個用於加工刀具的刀具支座(7)並固定在接納盤(51)上，所述接納盤能圍繞限定樞轉軸(17)的支柱(15)樞轉到這樣的位置，在所述位置中，相關的加工刀具處於工作位置，其中，在所述刀具盤(I)上設置有接觸面(55)，該接觸面藉助於夾緊裝置可相對接納盤(51)上的接納面(53)夾緊，其特徵在於，所述夾緊裝置在兩個要夾緊的構件(1，51)中的一個構件(51)上具有與樞轉軸(17)同心的、徑向外側敞開的、帶有至少一個內部斜面(81)的環形槽，並且在相應另一構件(I)上具有至少一個在壓力下嵌接到所述環形槽(61)中的壓塊(57)，所述壓塊具有楔形面(79)，所述楔形面在與環形槽(61)的斜面(81)共同作用時由壓力產生作為夾緊力的力分量，該力分量將所述接觸面(55)和所述接納面(53)相互壓緊。
2.如權利要求I所述的刀具轉塔，其特徵在於，所述環形槽(61)構造在設置在所述接納盤(51)上的、與樞轉軸(17)同心的圓柱周面(59)上，並且所述刀具盤(I)具有搭接所述圓柱周面(59)的凸肩(65)，在所述凸肩上優選設置多於一個壓塊(57)。
3.如權利要求2所述的刀具轉塔，其特徵在於，所述接納盤(51)通過包圍支柱(15)的空心軸(43)的端部上凸緣狀的展寬部形成，並且所述展寬部的限定徑向平面的端側的端面形成所述接納面(53)，所述接納面可壓緊到所述接觸面(55)上，所述接觸面形成在內側界定刀具盤(I)的凸肩(65)的徑向平面。
4.如權利要求2或3所述的刀具轉塔，其特徵在於，所述接納盤(51)的圓柱周面(59)和所述刀具盤(I)的凸肩(65)的圓柱形內表面形成用於將刀具盤和接納盤(51)對中心的配合面。
5.如權利要求I至4之一所述的刀具轉塔，其特徵在於，所述環形槽(61)具有V形的橫截面並且相應的壓塊(57)具有形成楔形面(79)的楔形件(67)，所述環形槽和壓塊相互間的位置關係和尺寸這樣選擇，使得所述楔形面(79)與槽(61)的形成用於產生夾緊的力分量的斜面(81)的那個側壁共同作用。
6.如權利要求2至5之一所述的刀具轉塔，其特徵在於，相應的壓塊(57)布置在設置在刀具盤(I)的凸肩(65)中的徑向孔(63)中，所述徑向孔具有用於產生壓力的螺紋連接的內螺紋。
7.如權利要求5或6所述的刀具轉塔，其特徵在於，所述壓塊(57)由所述楔形件(67)和相對所述楔形件可轉動的、形成螺紋連接一部分的螺紋件(69)構成。
8.如權利要求7所述的刀具轉塔，其特徵在於，所述徑向孔(63)具有用於所述螺紋件(69)的外螺紋的外部螺紋部段(71)和沒有螺紋的內部引導部段(73)，所述引導部段形成用於導引所述楔形件(67)的配合部。
9.如權利要求7或8所述的刀具轉塔，其特徵在於，所述楔形件(67)和所述螺紋件(69)可轉動，然而不可丟失地相互連接。
全文摘要
一種帶有刀具盤(1)的刀具轉塔，該刀具盤具有至少一個用於加工刀具的刀具支座(7)並固定在接納盤(51)上，該接納盤能圍繞限定樞轉軸的支柱樞轉到這樣的位置，在所述位置中，相關的加工刀具處於工作位置，其中，在所述刀具盤(1)上設置有接觸面(55)，該接觸面藉助於夾緊裝置可相對接納盤(51)上的接納面(53)夾緊，其特徵在於，所述夾緊裝置在兩個要夾緊的構件(1，51)中的一個構件(51)上具有與樞轉軸同心的、徑向外側敞開的、帶有至少一個內部斜面(81)的環形槽，並且在相應另一構件(1)上具有至少一個在壓力下嵌接到所述環形槽(61)中的壓塊(57)，該壓塊具有楔形面(79)，該楔形面在與環形槽(61)的斜面(81)共同作用時由壓力產生作為夾緊力的力分量，該力分量將所述接觸面(55)和所述接納面(53)相互壓緊。
文檔編號B23B29/00GK102905846SQ201180020609
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月17日 優先權日2010年5月28日
發明者J·施蒂費爾 申請人:索特精密機械有限公司