刀夾具的製作方法

2023-07-30 10:24:16

專利名稱：刀夾具的製作方法
刀夾具
本發明涉及一種用於容納多個切削刀具的刀夾具。
在工件的機加工過程中，除了其他的之外，使用將切削刀具可互 換地插入其中的刀夾具。在這種情況下，這些切削刀具具有一個緊固 柄，可利用該緊固柄將這些切削刀具插入刀夾具的 一個刀具插座中並 且該緊固柄被夾緊在刀具插座中。在這種情況下，切削刀具具有可互 換地緊固到該切削刀具上的一個刀片或者一個切削元件。
為了在刀具更換過程中保持儘可能短的停工時間，切削刀具的無 問題的而且簡單的可互換性是尤為重要的。
DE 600 23 191 T2 4皮露了 一個快速更換的刀具系統，其中一個切 削刀具被可互換地緊固到被標示為刀具支架的一部分的一個刀夾具 中。在這種情況下，將切削刀具插入一個刀具插座中。將一個夾緊螺 栓插入一個孔中，該孔橫向穿過該刀夾具直到該刀具插座的縱向方向。 所述夾緊螺栓通過其一端被擰入一個夾緊螺母中。在這種情況下，使 該夾緊螺母從相反側插入該孔中。夾緊螺栓與夾緊螺母可在孔的內部 基本上自由地移動。在夾緊的過程中，將夾緊螺栓的一個螺栓頭以及 夾緊螺母朝向彼此拉動，從而將該切削刀具的緊固柄保持在刀具插座中。
為了減少停工時間的一個進一步的措施包括在一個刀夾具上提供 多個刀具插座。因此，在工件加工的過程中，有可能(例如通過轉動 刀夾具)使用於不同的加工操作的不同類型的切削刀具處於一個加工 位置中。還可以將一個磨損的切削刀具轉動到加工位置之外，並且可 以將一個未使用的切削刀具轉動到該加工位置中。然而，在這種多刀 具的刀夾具中，存在的問題是該刀夾具體積不可避免地增加。這種增 加的空間要求可能導致有限的空間條件下的多種缺點。
本發明的目的在於詳細說明一種緊湊的刀夾具，該刀夾具被設計為用於容納多個切削刀具並且使之有可能快速而簡單地交換對應的切 削刀具。
根據本發明，這一目的是通過一種刀夾具實現的，該刀夾具具有 配備在一個母體中的多個刀具插座，可以用 一個緊固柄將一個對應的 切削刀具插入這些刀具插座中並且該對應的切削刀具可以通過一個夾 緊裝置被夾在該刀具插座中。在這種情況下，該夾緊裝置包括一個夾 緊螺栓，該夾緊螺栓穿過該母體中的一個孔橫向延伸直到該刀具插座 並且該夾緊螺栓在其外端具有一個螺栓頭，該螺栓頭可以通過一個定 位工具進行致動。在這種情況下，該螺栓頭由一個鎖定元件鎖定，該
螺栓頭的一個停止件。，'' ' '" 、 '
這種配置的特殊優點可以從以下事實中看出，即該夾緊螺栓由額 外的鎖定元件鎖定以防止其脫落，因此能夠僅從一側將夾緊裝置插入 母體中。因此，從總體上講，由該鎖定元件形成一個拴固式鎖定裝置。
由於這種配置的原因，所以這些刀具插座可以被整合到該母體中而無 任何問題，這樣，它們彼此靠近被安排在所述母體中。因此，不必將 這些刀具插座作為多個分離元件可拆卸地連接到該母體上。由於這些 必要的額外的緊固元件的原因，所以這就導致了增加的空間要求。
相比之下，在本文所描述的刀夾具中，優選該母體是一種單件式 設計，即這些刀具插座被設計為多個孔，這些孔處於形成該母體的一 個均勻的塊中。從原則上來講，有可能提供多個刀具承載元件，優選 每個單個的刀具承載元件具有一個刀具插座，該刀具插座配備有該夾 緊裝置。在這個實施方案的變體中，如果需要與用於這些單個的刀具
承載元件的一個支撐體在一起，則這些單個的刀具承載元件形成該刀 夾具的母體。
特別是有關該緊湊配置的特殊優點具體地是在具有兩個或更多刀 具插座的一種刀夾具中實現的。從原則上來講，同樣還可以僅提供一 個單一的刀具插座。優選這些刀夾具被安排在該端面上或者被徑向地安排在該周緣側 面上。
例如，該切削刀具包括一個刀片支架(例如，像一個卡倉)， 一個 切削元件(如一個可分度鑲片)可互換地被緊固到其上。該切削刀具 因此在其後端具有夾緊柄或緊固柄，通過該夾緊柄或緊固柄可以將該 切削刀具插入該刀具插座中。該切削元件或一個刀片被配備在相對端 上。原則上該切削刀具還可以是整體的，即該刀片是不可互換地緊固 到該切削刀具上的，而是該切削刀具的 一個整體的並且固定連接的部 件。
根據一種有利的配置，在這種情況下，該鎖定元件被設計為一種 插入件。因此，該鎖定元件是一個分離的部件，該分離的部件易於制 造而且還能夠以一種簡單而易於裝配的方式被連接到該母體上。
有必要時，這允許該夾緊螺栓簡單而無問題的交換。例如，為這種可 拆卸的緊固提供一種夾緊連接或一個形狀配合連接(例如， 一個卡銷 座)。優選將該鎖定元件檸到母體上。
另外，根據一個優選的改進，為該鎖定元件做出準備以形成用於 該螺栓頭的一個引導件。這就是說，該螺栓頭的至少一段在該鎖定元 件內部在螺栓縱向方向上滑動。通過這個引導件實現了夾緊螺栓的精 確定位並因此而實現了儘可能精確地限定的整個該夾緊裝置的 一種夾 緊效果。
優選在該螺栓頭上提供一個反向停止件，優選該反向停止件以一 種環形片的形式，並且在該配合位置中與配備在該鎖定元件上的停止 件相對。該停止件與該反向停止件的相互作用阻止夾緊螺栓脫離該孔， 例如，在刀具插座中沒有安排切削刀具且夾緊螺栓因此而鬆弛地停放 在該孔中而無需一個支座的情況下。從製造的角度來講，特別是在螺 栓頭之後的 一個環形片的配置能夠毫無問題地實現。作為在該夾緊螺 栓上的環形片的安排的 一個替代方案，所做出的準備是使該螺栓頭本
身形成反向停止件，即使其通過其端面與該鎖定元件的停止件相互作用。同樣在這個實施方案變體中，優選該鎖定元件形成用於該螺栓 頭的一個引導件。
在一個特別簡單並且優選的配置中，該鎖定元件是一個套管(具 體地是一種螺紋套管)，它可以從外部可拆卸地插入孔中或擰到孔中。 在這種情況下，優選呈圓柱形的套管的內部側表面以一種簡單的方式 形成用於螺栓頭的圓柱形側表面的一個引導件表面。同時，這種套管 的製造特別簡單。
作為該鎖定元件的一個替代方案，該鎖定元件被具體地設計為一 個板形元件(具體的是一種穿孔的板)，該元件被緊固到母體上。這個 板，例如通過多個螺釘，被可拆卸地緊固到該母體上。
根據一個有利的配置，鎖定元件不突出超過母體，即該鎖定元件 與母體的外側平齊或者在母體中被進一步的安排在孔的內側上。這樣 就獲得整個刀夾具的緊湊構造。
就用於夾緊該切削刀具的夾緊功能性而言，提供了 一個夾緊螺母， 該螺母在孔的縱向方向上是可移位的並且該夾緊螺栓可以通過其一端 被擰入螺母中。在它們的相互朝向的區域，夾緊螺母與夾緊螺栓的夾 緊頭特別地具有起到夾緊表面的作用的多個楔形區段。當夾緊螺栓被 擰入夾緊螺母中時，被設計成類似於一個圓錐體的平截頭體的這兩個 楔形夾緊表面朝向彼此而移動，並因此而可靠地保持位於它們之間的 刀具插座中的切削刀具的緊固柄。
在這種情況下，有利地限制了該夾緊螺母在孔的縱向方向上移動
的自由度，以使該夾緊螺母僅在一個限定的範圍內是可拆卸的。為此
目的具體地提供了一個夾緊銷釘，該夾緊銷釘在該夾緊螺母的方向上 穿過母體橫向延伸。
在這種情況下，優選該鎖定銷形成一種形式配合。特別地，該鎖 定銷在夾緊螺母的一個槽狀的凹陷內接合。在這種情況下，該槽的寬 度大於該鎖定銷的直徑，這樣就有可能在該槽與該鎖定銷之間進行相 對運動。在這種情況下，這種相對運動確定一個自由空間，該夾緊螺 母可以在該自由空間內在該孔的縱向方向上移動。以下通過參考附圖對本發明的一個示例性實施方案進行更詳細的
說明，在附圖中，在每種情況下，在示意的並且部分地簡化的展示中

圖1示出了一個刀夾具的前透視圖，該刀夾具帶有以分解圖示的
方式示出的一個夾緊裝置的多個元件，
圖2示出了根據圖1的刀夾具的一個後透視圖，並且
圖3示出了一種夾緊裝置的多個單個元件的透視圖，該夾緊裝置
不帶有圖1和圖2中的刀夾具的母體。
在這些視圖中，在每種情況下，具有相同作用的零件配備了相同
的附圖標記。
圖l和圖2所示的刀夾具2用於容納總共四個切削刀具(在此未 更詳細地示出)。所述切削刀具在該端面從前部插入該刀夾具2中的對 應的刀具插座4中，然後，這些切削刀具通過以下更詳細地說明的一 個夾緊裝置被固定在這些刀具插座4中。
刀夾具2包括一個母體6，該母體具有單件式整體設計或者可替 代地具有彼此倚靠的多個刀具承載元件。在這種情況下，每個刀具承 栽元件承載一個對應的刀具插座4。該母體6在其後端具有一個柄8， 該母體通過該柄^皮夾在工具機的一個相應插座內的適當位置中。因此刀 夾具2從其前端面延伸，在該前端面中，在以指向柄8的縱向方向10 上結合了像孔一樣的這些刀具插座4。
一個工件的機加工通常是通過分別插入的這些切削刀具中的一個
來實現的。在該過程中，有待加工的工件一般要進行旋轉並且該切削 刀具被安排在一個固定的位置中或者可能沿 一個預定的路徑僅進行一 種線性運動。因此，從總體上來講，形成一個車削刀具，其中該加工 是在工件與切削刀具之間的 一 種相對旋轉運動的基礎上實現的。特別 地，該多重刀夾具2通過不同的切削刀具用於該工件的多級加工。僅 有必要轉動該刀夾具2 (如大約90。)來更換對應的與該工件接合的切 削刀具。
在其前端面上，相對於每個刀具插座4安排了一個對應的冷卻劑 出口 12，在加工過程中，當需要時，冷卻劑通過該冷卻劑出口 12尋皮送給切削刀具。該母體6具有一個基本上多邊形的截面區域，該示例 性實施方案中為八邊形，並且該母體具有關於該縱向軸線10大約90° 的旋動對稱的設計。
從其橫向表面開始，相對於單獨的刀具插座4結合有在大致垂直 於該縱向軸線10所定義的方向上定向的多個對應的孔14。這些孔14 在這種情況下各自終止於該母體6的內部，由此不形成通孔。該夾緊 裝置的這些元件(即形成一個鎖定元件的一個夾緊螺母16、 一個夾緊 螺栓18以及一個螺紋套管20 )是從外部插入這些孔14中的每一個之 中。為了進行裝配，該夾緊螺栓18的一段已通過一個末端螺栓螺紋 22被正常地擰入夾緊螺母16中。特別重要的事實是該夾緊裝置的所 有元件是可以插在一側上(即從一個單獨的外側)。因此，從相反的一 側也存在對該刀具插座4的可及性是不必要的。
從該孔14旋轉偏置大約90。，同樣從該母體6的橫向表面側面經 過另一個孔24插入一個鎖定銷26。所述鎖定銷26直接延伸到該刀具 插座4中並且在裝配狀態中與該夾緊螺母16相互作用。在這種情況下， 該鎖定銷26限制該夾緊螺母16在該孔14的縱向方向28中的可移位 性。該鎖定銷16通過一個無頭緊固螺釘30被夾持在該母體6中。
該夾緊螺栓18具有一個圓柱形的螺栓頭32。在該示例性實施方 案中，該螺栓頭具有用於容納一個定位工具的一個內部多邊形插座 34，通過該插座可以使該夾緊螺栓18轉動。在該孔的縱向方向28中， 在朝向該夾緊螺母16的方向上，定義了一個反向停止件的一個環形片 36是在該螺栓頭32的圓柱形橫向表面附近。所述環形片後面進一步 跟隨著一個楔形的、截頭圓錐形的夾緊表面38A。與之相對應，該夾 緊螺母16也有這樣一個夾緊表面38B。
在裝配的狀態下，該螺紋套管20被擰入母體6中的孔14中，該 孔14具有一個對應的用於此目的的內螺紋。在最後的裝配狀態下，該 螺紋套管20完全位於該母體6的內部，因此不伸出。該螺紋套管20 具有在其外部環形側面上開槽的設計，這樣，該螺紋套管可以通過一 個常規的螺絲刀被檸入孔14中或被檸出該孔。該螺紋套管20的內面通過其內部直徑與該螺栓頭32的外部橫向 表面區域中的外部直徑相適配。換言之，該螺紋套管20容納該螺栓頭 32最多到環形片36。在此過程中，在套管內面與螺栓頭32的橫向表 面之間僅形成一個微小的間隙。該套管內面因此構成一個用於螺栓頭 32的引導件40。朝向螺栓頭32定向的螺紋套管20的前環形表面構成 一個停止件42，該停止件與環形片36作為反向停止件與其相互作用。 該停止件42與環形片36在它們的相互作用中對於夾緊螺栓18以及夾 緊螺母16形成了一種拴固式鎖定裝置。
如具體地從圖2和圖3中可以看出，該鎖定銷26接合了該裝配狀 態中的一個槽狀的凹陷44。該凹陷44的寬度(即其在該孔縱向方向 28上的廣度)在這種情況下大於鎖定銷26的直徑。該夾緊螺母16因 此可以在孔縱向方向28上相對於一個定義範圍內的固定的鎖定銷26 來回移位。該凹陷44的這些邊緣面形成限制該夾緊螺母16的自由運 動的多個停止件。
在使用該刀夾具的過程中，該夾緊裝置的所有元件(即一方面該 夾緊螺母16、該夾緊螺栓18以及該螺紋套管20而且另一方面該鎖定 銷26以及該無頭緊固螺釘30)已被預先安排裝配在刀夾具2內。為 了插入切削刀具，所述切削刀具使其在前部適當提供的緊固柄被插入 刀具插座4中。通過緊固所述夾緊螺栓18，該夾緊螺栓18被進一步 擰入夾緊螺母16中，這樣兩個緊握的表面38A、 38B朝向彼此而移動 並且以一種緊握而且形狀配合的方式夾持該緊固柄。從DE 600 23 191 T2中可以具體地看到該緊固柄的配置以及該基本夾緊機構的配置，就 此方面特此引用該文件。
為了更換刀具，僅需鬆開夾緊螺栓18，這樣，這些緊握表面38A、 38B在相反的方向上彼此離開。在這一過程中，可以將夾緊螺栓18檸 松直到它以其環形片36開始抵靠在螺紋套管20的停止件42上。在這 個釋放的位置中，該螺栓的螺紋22的一段保留在夾緊螺母16中。
總體上，通過在此說明的配置使得具有多個用於容納切削刀具的 刀具插座4的一個極其緊湊的刀夾具2成為可能。這種緊湊的配置在此情況下實質上是通過以下事實而實現的，即這些刀具插座4被直接 整合到母體6中而不形成多個安裝的分離的單元。這基本上是通過以
下事實而得以實現的，即該夾緊裝置的所有元件在各自的情況下是僅 由該母體6的橫向表面的一個外側插入的。因此，這裡不必提供通孔。 為了實現該夾緊裝置，該螺紋套管20被設計成一個用於該夾緊螺栓 18和該夾緊螺母16的固定的鎖定裝置。
權利要求
1.一種刀夾具(2)，該刀夾具具有配備在一個母體(6)內的多個刀具插座(4)，並且可以用一個緊固柄將一個對應的切削刀具插入這些刀具插座中，並且可以通過一個夾緊裝置將該對應的切削刀具在該刀具插座(4)中夾緊，該夾緊裝置包括一個夾緊螺栓(18)，該夾緊螺栓經過該母體(6)中的一個孔(14)橫向延伸至該刀具插座(4)並且該夾緊螺栓在其外端上具有一個螺栓頭(32)，該螺栓頭可以通過一個定位工具被致動並且該螺栓頭可以由一個鎖定元件(20)鎖定，該鎖定元件在該孔(14)的區域中被附接到該母體(6)上並且形成用於該螺栓頭(32)的一個停止件(42)。
2. 如權利要求1所述的刀夾具(2)，其特徵在於該鎖定元件(20) 卑皮i殳計成一個插入件。
3. 如權利要求1或2所述的刀夾具(2)，其特徵在於該鎖定元件 (20)被可拆卸地緊固到該母體(6)上。
4. 如以上權利要求之一所述的刀夾具(2),其特徵在於該鎖定元 件(20)形成用於該螺栓頭(32)的一個引導件(40)。
5. 如以上權利要求之一所述的刀夾具(2)，其特徵在於在該鎖定 元件(20)上配備的針對該停止件(42)的一個反向停止件(36)被 形成為鄰近該螺栓頭(32)。
6，如以上權利要求之一所述的刀夾具(2)，其特徵在於該鎖定元 件(20)是一個套管，具體地是一個螺紋套管，該套管能夠從外部可 拆卸地淨皮插入該孑L (14)中。
7. 如以上權利要求之一所述的刀夾具(2),其特徵在於該鎖定元 件(20)不突出超過該母體(6)。
8. 如以上權利要求之一所述的刀夾具(2)，其特徵在於在該母體 (6)中配備了可在該孔縱向方向(28)上移位的一個夾緊螺母(16)， 該夾緊螺栓(18)被檸入所述夾緊螺母(16)之中。
9. 如權利要求8所述的刀夾具(2)，其特徵在於配備了一個鎖定銷(26)，該鎖定銷穿過該母體(6)在該夾緊螺母(16)的方向上橫 向延伸並且限制其在該孔縱向方向(28)上的移動。
10.如權利要求9所述的刀夾具(2)，其特徵在於該夾緊螺母(16) 具有一個槽狀凹陷(44)，該鎖定銷(26)接合在該凹陷中。
全文摘要
為了使之有可能以一種緊湊的方式構造具有配備在基座體(6)內的多個刀具插座(4)的一種刀夾具(2)，在此提供的方案是橫向引導一個拉緊螺栓(18)經過該基座體(6)中的一個孔(14)到達該刀具插座(4)。該拉緊螺栓(18)在其外端上具有一個螺栓頭(32)，該螺栓頭可以通過一個定位工具被致動並且該螺栓頭由一個固定元件(20)固定，該固定元件在該孔(14)的區域中被附接到基座體(6)上並且形成用於螺栓頭(32)的一個停止件(42)。這種配置允許整個張緊裝置以一種節省空間的方式僅從一側進行安裝。該固定元件(20)實現了防止該張緊裝置的這些元件遺失的效果。
文檔編號B23B29/04GK101528392SQ200780039323
公開日2009年9月9日 申請日期2007年9月26日 優先權日2006年11月4日
發明者J·普施曼-弗倫肯 申請人:鈷碳化鎢硬質合金公司