用于旋转刀具的夹头制造技术

本发明专利技术涉及一种作为用于旋转刀具(1)的刀夹的夹头，具有用于固定在机床的机床主轴(7)上的适配器(5)，其中夹头(9)限定空心圆柱状的夹紧通道(11)，旋转刀具(1)的刀柄(13)能插入该夹紧通道中并能以夹紧力夹紧在夹紧通道中。根据本发明专利技术，夹头(9)的夹紧通道(11)在内周部上具有至少两个直径减小的夹紧位置(15、16)，该夹紧位置沿刀具轴向方向通过直径较大的内周部段(17)被彼此间隔开。在夹紧旋转刀具(1)时，这两个夹紧位置(15、16)与刀柄(13)夹紧接合。直径较大的内周部段(17)不与刀柄(13)夹紧接合。

Collet for turning tools

【技术实现步骤摘要】
用于旋转刀具的夹头
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分或根据权利要求8的前序部分所述的用于旋转刀具的刀具夹。
技术介绍
这种旋转刀具可以是磨削、铣削、钻孔或攻丝刀具。举例来说，旋转刀具可以被夹持在机身夹头或水压机夹头中。这种类型的夹头/卡盘具有用于紧固到机床的机床主轴的适配器。夹头限定了空心圆柱状的夹紧通道，旋转刀具的刀柄可以插入该夹紧通道中，并且通过夹紧力被夹持在其中。在现有技术中，通常的做法是将旋转刀具以大面积的表面压力夹紧在夹头的夹紧通道中。由于制造公差和/或构件公差，出现的问题是在刀柄向上的表面压力通常不是恒定的，而是可变的。这可能导致轴向偏差，其中刀柄线不再与机床主轴轴线同轴取向，从而导致刀具运行中的同轴度误差。由文献DE8814843U1已知一种钻孔/铣削刀具。从文献DE102013005784A1、DE8436757U1、DE29622462U1中分别已知一种带有用于夹紧旋转刀具的夹头的刀具夹。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于旋转刀具的夹头作为刀具夹，其中，能以结构简单的方式避免同轴度误差。该目的通过权利要求1或8的特征实现。在从属权利要求中公开了本专利技术的优选改进方案。根据本专利技术，在夹头和旋转刀具之间的大面积的表面压力被取消。相反，根据权利要求1的特征部分，夹头的夹紧通道在内周部上具有至少两个直径减小的夹紧位置。这两个夹紧位置在刀柄向上被直径较大的内周部彼此间隔开。因此，当旋转刀具被夹紧时，两个夹紧位置与旋转刀具的刀柄夹紧接合。然而，直径较大的内周部段不与刀柄夹紧接合。在技术应用中，夹头可以形成为液压膨胀夹头或收缩夹头。在收缩夹头未装夹时，与刀柄直径相比，夹紧通道在常温下具有减小的内径。收缩夹头的夹紧通道可以在热的作用下扩张，从而可以将旋转刀具插入扩张的夹紧通道中。通过冷却，可以使收缩夹头收缩配合在刀柄上以形成夹紧力。优选地，未装夹的夹头的夹紧通道可以形成为完全的空心圆柱状。另选地，未装夹的夹头的夹紧通道可以具有任何其他合适的空心几何形状，例如多边形的空心几何形状。夹紧通道可在面向工件的夹头端侧具有向外部的出口。优选的是，第一夹紧位置直接布置在出口旁。在这种情况下，直径减小的第一夹紧位置在端侧的夹紧通道口处过渡到夹头端侧。在一种技术上的实现方式中，夹紧位置可以具有环绕的、空心圆柱状的夹紧面。该夹紧面可以在装夹到夹头中时力传递地与刀柄接触。夹紧位置或夹紧位置的夹紧面可以关于夹头轴线旋转对称地构造。夹紧面可以在轴向方向上在面对夹头端侧的、前周缘和后周缘之间延伸，该后周缘可以过渡到上述直径较大的内周部。各个夹紧位置的夹紧面可以在轴向方向上具有变化的内径。另选地，夹紧面可以具有始终恒定的内径。在另一种变型中，夹紧位置的夹紧面可以分成空心圆柱状的夹紧段和锥形扩张的夹紧段。空心圆柱状的夹紧段可以在轴向延伸方向上反向于夹头端侧过渡到锥形扩张的夹紧段中。在第一变型中，刀柄可以具有圆形轮廓，该圆形轮廓具有完全的圆柱形的外周部。特别重要的是，在负载下防止旋转刀具在夹头中打滑。在这种背景下，在刀柄的圆柱形外周部中可以形成转动止动部，该转动止动部确保了被夹紧的刀具在负载情况下不会打滑。在刀柄中形成的转动止动部可以与夹头夹紧通道的外周部中的轮廓匹配的配合轮廓相互作用。优选地，仅当通过夹头的材料变形而收缩配合在刀柄上时，才进行配合轮廓的轮廓匹配。可以通过以下方式在结构上简单地实现转动止动部：即，转动止动部可以在刀柄外周部上具有两个在直径上相对的削平部。这些削平部中的每个仅比假想圆周线回移微小的材料偏差，圆柱形的刀柄外周部位于该假想圆周线上。如此确定材料去除的尺寸，使得夹头的夹紧通道中的夹紧位置与刀柄外周部以及与该削平部均以力传递的方式无间隙地接触。另选地和/或附加地，本专利技术的第二方面涉及一种形成在夹头中的调节单元。借助于该调节单元，旋转刀具轴线可以与机床主轴-旋转轴线同轴地取向。调节单元可以具有至少一个螺纹孔，该螺纹孔与夹紧通道分开并且可以将调节螺钉拧入该螺纹孔中。通过拧紧调节螺钉，可以在夹头中形成材料应力。在夹头中形成的材料应力导致夹紧通道发生弹性变形，旋转刀具的位置略有变化，从而完成了轴线对齐。在一具体的实施方式中，螺纹孔可以被设计为具有封闭的孔底的盲孔。螺纹孔还可以轴线平行于夹紧通道延伸并通向夹头端侧。考虑到将材料应力有效地引入到夹头中，优选的是，调节螺钉具有扩大的螺钉头。当拧紧调节螺钉时，可以将螺钉头夹紧在螺纹孔的开口边缘区域，从而在夹头中形成材料应力。为了提高夹头的弹性可变形性，优选的是，调节螺钉的螺钉头在开口边缘区域处相对于夹头的材料连接部(Materialsteg)夹紧，该材料连接部在其背离螺钉头的一侧过渡到在变形腔中。在这种情况下，材料连接部弹性地变形到变形腔中。变形腔可以通到螺纹孔中。例如，变形腔可以被实现为沿径向方向构造在夹头中的孔。另选地，变形腔可以是至少部分或完全环绕的环形槽。螺纹孔可以从开口边缘区域过渡到无螺纹的孔段，在该无螺纹孔段后连接内螺纹部段。考虑到材料连接部的简单的弹性变形，优选的是，在刀具轴向方向上观察，将变形腔布置在内螺纹部段与无螺纹孔段之间。附图说明下面根据附图描述本专利技术的实施列。在此示出：图1和图2示出根据第一实施列的夹头；图3示出在图1和图2中示出的夹头的变型的细节图；图4示出具有转动止动部的旋转刀具；图5示出根据第二实施例的夹头。具体实施方式图1示出了装夹有旋转刀具1的夹头9。夹头9具有设计为内锥形柄的适配器5，该适配器固定在机床的以虚线表示的机床主轴7上。此外，夹头9被特别设计为具有空心圆柱状的夹紧通道11的收缩夹头9，旋转刀具1的刀柄13插入该夹紧通道中并以夹紧力被夹紧在其中。空心圆柱状的夹紧通道11在面对工件10的夹头端侧12处具有朝向外部的装入开口14。在图2中，示出了收缩夹头9处于未装夹的状态。因此，收缩夹头9的夹紧通道11在内周部2上具有直径减小的夹紧位置15、16，该夹紧位置在夹头轴向方向上通过直径较大的内周部段17彼此间隔开。两个夹紧位置15、16中的每一个都具有环绕的、空心圆柱状的夹紧面19，该夹紧面在夹头9(图1)装夹的情况下与旋转刀具1的圆柱形刀柄13以力传递的方式接触。夹紧面19关于夹头轴线旋转对称、环绕地延伸。在图2中，夹紧面19在夹头轴向方向上在面对夹头端侧12的前周缘21与后周缘23之间延伸。在前周缘21处，直径减小的夹紧面19过渡到夹头端侧12。因此，前部的夹紧位置15直接布置在夹紧通道11的装入开口14旁。在夹紧位置15的后周缘23处紧接着直径较大的内周部段17。在图2中，相应的夹紧位置15、16的夹紧面19分别设计为完全的圆柱形，即，具有始终恒定的内径dI。旋转刀具1的刀柄13形成为具有完全的圆柱形外周部的圆形轮廓。夹头9还未装夹时(图2)，内径dI的尺寸小于刀柄外径dA(图2)。为了装夹，通过未示出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作为用于旋转刀具(1)的刀夹的夹头，具有用于固定在机床的机床主轴(7)上的适配器(5)，该夹头(9)限定空心圆柱状的夹紧通道(11)，旋转刀具(1)的刀柄(13)能插入到该夹紧通道中并能以夹紧力夹紧在该夹紧通道中，/n其特征在于，/n夹头(9)的夹紧通道(11)在内周部具有至少两个直径减小的夹紧位置(15、16)，所述夹紧位置沿刀具轴向方向通过直径较大的内周部段(17)彼此间隔开，以及在夹紧旋转刀具(1)时，两个夹紧位置(15、16)与刀柄(13)夹紧接合，而直径较大的内周部段(17)不与刀柄(13)夹紧接合。/n

【技术特征摘要】
20181205 DE 102018221005.51.一种作为用于旋转刀具(1)的刀夹的夹头，具有用于固定在机床的机床主轴(7)上的适配器(5)，该夹头(9)限定空心圆柱状的夹紧通道(11)，旋转刀具(1)的刀柄(13)能插入到该夹紧通道中并能以夹紧力夹紧在该夹紧通道中，
其特征在于，
夹头(9)的夹紧通道(11)在内周部具有至少两个直径减小的夹紧位置(15、16)，所述夹紧位置沿刀具轴向方向通过直径较大的内周部段(17)彼此间隔开，以及在夹紧旋转刀具(1)时，两个夹紧位置(15、16)与刀柄(13)夹紧接合，而直径较大的内周部段(17)不与刀柄(13)夹紧接合。


2.根据权利要求1所述的夹头，其特征在于，夹头(9)是收缩夹头，该夹头的夹紧通道(11)在环境温度下以及在未装夹的状态下具有相对于刀柄直径(dA)减小的内径(dI)，收缩夹头(9)的夹紧通道(11)能在热作用下扩张，从而旋转刀具(1)能插入到扩张的夹紧通道(11)中，通过冷却能使收缩夹头(9)收缩配合在刀柄(13)上，具体是在形成夹紧力的情况下收缩配合在刀柄上。


3.根据权利要求1或2所述的夹头，其特征在于，夹紧通道(11)在面对工件的夹头端侧(12)具有朝向外部的出口(14)，第一夹紧位置(15)直接布置在出口(14)旁，和/或直径减小的夹紧位置(15)在夹紧通道(11)的开口边缘处过渡到夹头端侧(12)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的夹头，其特征在于，夹紧位置(15、16)具有环绕的、空心圆柱状的夹紧面(19)，该夹紧面(19)在夹头(9)装夹的情况下与刀柄(13)力传递地接触，和/或夹紧位置(15、16)或该夹紧位置的夹紧面(19)被设计成关于夹头轴线(D)旋转对称。


5.根据权利要求4所述的夹头，其特征在于，在夹头(9)未装夹的情况下，夹紧面(19)沿轴向方向在面对夹头端侧(12)的前周缘(21)与后周缘(23)之间延伸，和/或夹紧面(19)沿轴向方向具有变化的内径(dI)或具有始终恒定的内径(dI)，和/或特别是夹紧面(19)被分为空心圆柱状的夹紧部段(25)，该夹紧部段在轴向延伸中反向于夹头端侧(12)过渡到锥形扩张的夹紧部段(27)。


6.根据前述权利要求中任一项所述的夹头，其特征在于，刀柄(13)具有带完全圆柱形外周部的圆形轮廓，或者刀柄(13)具有圆形轮廓，在该圆形轮廓的圆柱形外周部中构造有转动止动部(29)，该转动止动部在负载状态下防止被夹紧的刀具(1)打滑并与在夹头(9)的夹紧通道(11)的外周部中的、...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·科普顿，A·布加尔，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，奥迪匈牙利有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE