刀具夹紧系统技术方案

本发明专利技术涉及一种带有两个金属轴区段(3,4)的刀具夹紧系统(2)，其中，第一轴区段(3)在端侧具有锁销(5)而第二轴区段(4)在端侧具有锁套(6)，其中，为了建立可解的驱动技术上的连接，第一轴区段(3)以其锁销(5)可被同轴地引入到第二轴区段(4)的锁套(6)中且两个轴区段(3,4)在彼此相对地围绕共同的几何纵轴线(8)的锁止摆动运动(7)中可被摆动到锁止摆动位置中，其中，至少一个布置在锁销(5)的周缘处的卡锁成型部(9a‑c)、优选地至少三个在锁销(5)的周缘上分布的卡锁成型部(9a‑c)在锁止摆动运动的过程中在锁销(5)和/或锁套(6)的弹性变形的情形下卡住锁套(6)的至少一个对应的配对卡锁成型部(10a‑c)、优选地锁套(6)的至少三个对应的配对卡锁成型部(10a‑c)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】刀具夹紧系统
本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的带有两个金属轴区段的刀具夹紧系统(Werkzeugspannsystem)、一种根据权利要求17所述的用于旋转刀具的夹头(Spannfutter)以及一种根据权利要求18所述的机床单元。
技术介绍
带有旋转刀具的机床通常装备有刀具夹紧系统，其允许手动或自动的刀具更换。为此，该刀具夹紧系统提供了带有共同的几何纵轴线的两个轴区段的可解的连接，其中，轴区段中的一个根据应用情况可为机床的驱动主轴的组成部分。在一种已知的刀具夹紧系统(WO02/05992A1)的情形中，刀具夹紧系统连接机床的驱动主轴与在主轴侧上具有短锥(Steilkegel)的夹头。短锥借助于主轴侧的短锥容纳部被夹紧。上述刀具夹紧系统、尤其短锥容纳部通常装备有夹紧机构，其具有专用的驱动装置和多个连带转动的单件。由于刀具夹紧系统的该昂贵的构建不可容易地实现小型化，而不损害回转特性(Rundlaufverhalten)和转矩传递。这样的小型化在有些领域中、尤其在制造飞机结构件(Flugzeug-Strukturbauteil)的范围中孔的钻孔(Bohren)的情形中被需要。此外，刀具更换的自动化与附加的驱动装置的使用相联系且因此结构上昂贵。
技术实现思路
本专利技术基于如下问题，即，说明一种可自动化的刀具夹紧系统，其在良好的回转精度和较高的转矩传递的情形中允许小型化。上述问题通过一种带有权利要求1的特征的刀具夹紧系统来解决。如下原则上的考虑是重要的，即，由待连接的轴区段自身可建立咬合连接(Schnappverbindung)。在此，在金属轴区段的情形中至少以较低程度存在的弹性被用于实现相应的卡住(Überschnappen)。另外看出的是，即，上述卡住可通过两个轴区段彼此相对地围绕共同的几何纵轴线的锁止摆动运动(Verriegelungs-Schwenkbewegung)来获得。具体地作如下建议，即，刀具夹紧系统的第一轴区段在端侧具有锁销(Verriegelungsstift)而第二轴区段在端侧具有锁套(Verriegelungshülse)，其中，为了建立可解的驱动技术上的连接第一轴区段以其锁销可被同轴地引入到第二轴区段的锁套中。该驱动技术上的连接用于传递旋转驱动运动以及驱动力矩。为了建立连接，两个轴区段在彼此相对地围绕共同的几何纵轴线的锁止摆动运动的情形中被摆动到锁止摆动位置中。通过该摆动产生由于锁销和/或锁套的弹性变形的咬合过程。为此设置有至少一个布置在锁销的周缘处的卡锁成型部(Rastausformung)，其在锁止摆动运动的过程中卡住锁套的至少一个对应的配对卡锁成型部。在实现较高的回转精度的意义中优选地设置有至少三个在锁销的周缘上分布的卡锁成型部，其在锁止摆动运动的过程中在锁销和/或锁套的弹性变形的情形下卡住锁套的至少三个对应的配对卡锁成型部。由上述解释得出如下，即，利用根据建议的解决方案可建立两个金属轴区段的连接，而不需要任何单独的夹紧装置。该连接的建立仅归因于在两个轴区段彼此相对的紧接着的锁止摆动运动的情形中锁销到锁套中的引入。通过不需要用于建立连接的单独的部件，利用根据建议的解决方案在夹紧系统的小型化的情形中同样可获得极其良好的回转精度。较高转矩的传递同样不成问题，因为用于提供这样的转矩的形状配合可容易地实现。另外可容易地实现连接的自动建立和解开，因为为此仅直线运动(即锁销的引入)和摆动运动(即锁止摆动运动)是必要的。用于连接的建立和解开的附加的驱动装置可被取消。一种特别过程可靠的连接由权利要求3和4的组合得出，从而使得该连接不仅是力配合的而且关于轴区段相对彼此的摆动同样在两侧是形状配合的。在根据权利要求6的一种优选的变型方案中，设置有在其内可实现锁销到锁套中的引入的解锁摆动范围。如果该解锁摆动范围延伸经过值得注意的摆动范围，则在引入锁销的情形中不必注意两个轴区段彼此的精确的角度位置。这显著简化了用于连接的建立的自动化的耗费。备选地或附加地可根据权利要求7作如下设置，即，轴区段的几何结构在引入锁销的情形中支持两个轴区段彼此到解锁摆动位置中的取向。为此，至少一个轴区段装备有相应的引入斜面(Einführschräge)。用于连接的建立的自动化的进一步的简化根据权利要求8以如下方式得出，即，在引入锁销的情形中设置有在锁销与锁套之间的径向间隙。对在自动化的情形中的运动引导的精度要求最终是极其小的。根据权利要求9至12的进一步优选的设计方案涉及锁销和锁套的优选的设计方案，其在建立和解开连接的情形中可预期特别小的磨损。根据权利要求13和14的进一步优选的设计方案涉及相连接的轴区段彼此的轴向固定的优选的可行性方案。这尤其在遭受振动的应用、例如振动钻孔(Vibrationsbohren)的情形中是有利的。根据建议的刀具夹紧系统可被使用在机床的完全不同的领域中。在根据权利要求15的特别优选的设计方案的情形中，刀具夹紧系统提供了在旋转刀具与夹头的刀具侧之间的连接。在根据权利要求16的同样优选的设计方案的情形中，与之相反刀具夹紧系统提供了在夹头的主轴侧与机床的驱动主轴之间的连接。可设想其它的应用示例。按照根据具有独立意义的权利要求17的另一教导，一种用于旋转刀具的夹头被要求保护。该根据建议的夹头具有上述用于与机床的驱动主轴连接的主轴侧和上述用于与刀具连接的刀具侧。这样的夹头经常在刀具更换系统的情形中得到使用。在此，在刀库(Werkzeugmagazin)中设置有多个夹头，其相应地装备有刀具。在刀具更换的情形中，装备有相应的刀具的夹头在机床的驱动主轴处被替换。在此，根据建议的刀具夹紧系统可设置在夹头的主轴侧或刀具侧上。在两种情况中得出在相应的轴区段之间的连接的建立的良好的可自动性。按照根据同样具有独立意义的权利要求18的另一教导，一种带有驱动主轴和关联于驱动主轴的刀具驱动装置的机床单元被要求保护。如下实际情况根据另外的教导是重要的，即，机床单元装备有根据第二个提及的理论的夹头。鉴于根据建议的夹头和根据建议的机床单元的可能的优点和可能的设计方案可参照对于根据建议的刀具夹紧系统的实施方案。附图说明下面根据示出仅一个实施例的附图对本专利技术作更详细的解释。在附图中：图1显示了带有根据建议的刀具夹紧系统的根据建议的机床单元，图2显示了根据建议的刀具夹紧系统，a)在建立轴区段之间的连接之前，及b)在建立轴区段之间的连接之后，图3以沿着截面线III-III的横截面形式显示了根据图2的刀具夹紧系统，a)在解锁摆动位置中，及b)在锁止摆动位置中，且图4以详细视图IV显示了根据图3的刀具夹紧系统。具体实施方式在图1中所显示的机床是用于制造飞机结构件的钻孔机/铆接机。仅示出设计成钻孔单元的机床的机床单元1。机床单元1本身在更下面被详细解释。在下面，首先将机床单元1的根据建议的刀具夹紧系统2的解释写在前面。根据建议的刀具夹紧系统2的基本构建可最佳地由根据图2的图示得悉。刀具夹紧系统2具有两个金属轴区段3,4，其中，第一轴区段3在端侧具有锁销5而第二轴区段4在端侧具有锁套6。轴区段3,4在此且优选地是驱动轴区段。优选地，两个轴区段3,4由钢材设计，其随之带来对于根据建议的尚待说明的卡住所需要的弹性。为了较小的磨损，轴区段3,4优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有两个金属轴区段(3,4)的刀具夹紧系统(2)，其中，所述第一轴区段(3)在端侧具有锁销(5)而所述第二轴区段(4)在端侧具有锁套(6)，其中，为了建立可解的驱动技术上的连接所述第一轴区段(3)以其锁销(5)可被同轴地引入到所述第二轴区段(4)的锁套(6)中且所述两个轴区段(3,4)在锁止摆动运动(7)中彼此相对地围绕共同的几何纵轴线(8)可被摆动到锁止摆动位置中，其中，至少一个布置在所述锁销(5)的周缘处的卡锁成型部(9a‑c)、优选地至少三个在所述锁销(5)的周缘上分布的卡锁成型部(9a‑c)在所述锁止摆动运动的过程中在锁销(5)和/或锁套(6)的弹性变形的情形下卡住所述锁套(6)的至少一个对应的配对卡锁成型部(10a‑c)、优选地所述锁套(6)的至少三个对应的配对卡锁成型部(10a‑c)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.30 DE 202015102802.41.一种带有两个金属轴区段(3,4)的刀具夹紧系统(2)，其中，所述第一轴区段(3)在端侧具有锁销(5)而所述第二轴区段(4)在端侧具有锁套(6)，其中，为了建立可解的驱动技术上的连接所述第一轴区段(3)以其锁销(5)可被同轴地引入到所述第二轴区段(4)的锁套(6)中且所述两个轴区段(3,4)在锁止摆动运动(7)中彼此相对地围绕共同的几何纵轴线(8)可被摆动到锁止摆动位置中，其中，至少一个布置在所述锁销(5)的周缘处的卡锁成型部(9a-c)、优选地至少三个在所述锁销(5)的周缘上分布的卡锁成型部(9a-c)在所述锁止摆动运动的过程中在锁销(5)和/或锁套(6)的弹性变形的情形下卡住所述锁套(6)的至少一个对应的配对卡锁成型部(10a-c)、优选地所述锁套(6)的至少三个对应的配对卡锁成型部(10a-c)。2.根据权利要求1所述的刀具夹紧系统，其特征在于，所述卡锁成型部(9a-c)和/或所述配对卡锁成型部(10a-c)设计成径向的成型部。3.根据权利要求1或2所述的刀具夹紧系统，其特征在于，在所述锁止摆动位置中存在在所述锁销(5)与所述锁套(6)之间的归因于弹性变形的径向力流。4.根据前述权利要求中任一项所述的刀具夹紧系统，其特征在于，在所述锁止摆动运动的过程中所述两个轴区段(3,4)、尤其所述锁销(5)和所述锁套(6)在到达所述锁止摆动位置的情形中构造摆动端部止挡部(11a-c)，从而在所述锁销(5)与所述锁套(6)之间的锁止摆动位置中存在在所述两个轴区段(3,4)之间的在两个摆动方向上起作用的形状配合。5.根据前述权利要求中任一项所述的刀具夹紧系统，其特征在于，至少一个布置在所述锁销(5)的周缘处的止挡成型部(13a-c)、优选地至少三个在所述锁销(5)的周缘上分布的止挡成型部(13a-c)在所述锁止摆动运动的过程中产生与所述锁套(6)的至少一个对应的配对止挡成型部(14a-c)的闭锁接合且构造所述摆动端部止挡部(11a-c)，优选地，所述至少一个止挡成型部(13a-c)和/或所述至少一个配对止挡成型部(14a-c)同时是至少一个卡锁成型部(9a-c)或配对卡锁成型部(10a-c)。6.根据前述权利要求中任一项所述的刀具夹紧系统，其特征在于，关于所述两个轴区段(3,4)彼此的摆动设置有解锁摆动位置，在其中所述第一轴区段(3)以其锁销(5)可被同轴地引入到所述第二轴区段(4)的锁套(6)中，优选地，关于所述两个轴区段(3,4)彼此的摆动设置有解锁摆动范围(15)，在其内所述第一轴区段(3)以其锁销(5)可被同轴地引入到所述第二轴区段(4)的锁套(6)中，优选地，所述解锁摆动范围(15)掠过至少25º的角度范围、优选地至少40º的角度范围。7.根据前述权利要求中任一项所述的刀具夹紧系统，其特征在于，至少一个轴区段具有引入斜面，其在将所述锁销(5)引入到所述锁套(6)的情形中支持所述两个轴区段(3,4)彼此到所述解锁摆动位置中的取向。8.根据前述权利要求中任一项所述的刀具夹紧系统，其特征在于，在所述解锁摆动位置中和/或在所述解锁摆动范围(15)中设置有在所述锁销(5)与所述锁套(6)之间的径向间隙(16)。9.根据前述权利要求中任一项所述的刀具夹紧系统，其特征在于，所述卡锁成型部(9a-c)和/或所述配对卡锁成型部(10a-c)在横向于所述共同的几何纵轴线(8)的横截面上构造带有径向弧形(17,18)的轮廓。10.根据前述权利要求中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：E森德齐克，
申请(专利权)人：布勒特耶自动控制设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE