用于通过热套夹紧刀具的刀夹制造技术

本发明专利技术涉及一种用于通过热套夹紧刀具的刀夹（１）。因为其在刀夹的热套头（６）及热套基体（５）区域中的特殊形状，该刀夹相较于公知刀夹不易振荡，由此允许实现较高的速度，由此可提高由刀具速度决定的切削性能、刀具进给量以及刀具的切削深度，并可缩短制造工件所需的机加工运转时间。本发明专利技术的刀夹（１）允许以更加有效且经济的方式来对工件进行制造并进行机加工。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于通过热套夹紧刀具的刀夹，优选地包括根据权利要求 l的前叙部分的圆柱轴。
技术介绍
上述类型的刀夹业己公知。刀夹用来夹紧车刀、钻具、铰刀、磨具、 以及磨铣刀具，并包括热套卡盘，其包括具有轴向内镗孔的夹紧区域，其 中可通过热套来安装刀具的杆。在热套处理期间，其内镗孔具有比刀具杆的外径略小的内径的夹紧区 域优选地通过感应线圈因热而膨胀，并在插入刀具杆之后再次冷却，由此 在刀具轴与热套卡盘之间建立转矩确保连接。例如DE 19944440 C2及DE 10114149 C2中的上述刀夹的公知实施例 已经具有极佳的减震性及扭转稳定性。但是，特别是在用于超高速回转刀 具时，依然存在其易受震动影响的危险，由此导致刀具会在其旋转时绕刀 夹的纵向轴线进行或多或少的进动运动(precessing movement)，由此会 劣化利用其制造的工件的精度及可复现性。为了在此情况下仍然提供较高 的精度及可复现性，就不能将上述刀具应用于超高速回转，并且绝对不能 将进给及切割深度选择的过深。但是，这样会导致切削能力为亚最佳；这 意味着每制造一个工件机床的运行时间为亚最佳。但是，上述刀夹不仅仅在高速回转刀具的情况下存在缺陷。而且在非 回转刀具的情况下，待机加工的工件的碰撞会导致刀具从刀夹轴线的偏离 以及震动，由此也会劣化机加工精度。在DE 20200298 Ul及DE 102004019869 Al中描述了呈伸缩式刀夹或 额外夹紧刀夹形式的具有热套卡盘的其他类型刀夹。在刀具被伸縮式刀夹 保持时， 一方面其远离具体的连接位置，另一方面通过细深开口，利用额外夹紧刀夹可以进行剧烈震动补偿。第一刀夹不会提供任何专用减震功 能，而第二刀夹的减震功能被设置的结构及技术方面均较为复杂。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种用于通过热套夹紧刀具的刀夹，其 具有较低的震动倾向，由此允许较高的切削性能。上述目的通过根据权利要求1的刀夹来实现，其中，优选实施例是从 属权利要求的主题。根据本专利技术的刀夹的特征在于热套卡盘的轮廓，其中，热套卡盘的直 径在位于热套卡盘的头部处的第一前直径与位于热套卡盘的基体处的第二 后直径之间断续地增大，使得形成热套卡盘至少两个轮廓区域。其中直径 断续增大的第一与第二区域之间的过渡部分也在热套卡盘的头部与基体之 间界定过渡部分。通过上述具体结构，热套卡盘的头部不仅比基体更细，还具有更小的 质量(质量例如会在刀夹快速旋转时导致并增大震动)。因此，相较于常 规刀夹，上述刀夹可以更高的速度运转，因为震动倾向减小，故可以极好 的精度及可复现性来制造工件。通过设置热套卡盘的具有比头部更厚的壁 的基体，不仅可通过机加工刀具与刀夹之间的界面的几何结构来满足刀夹 结构方面的标准要求，还可同时提供热套卡盘足够的刚性。在优选实施例中，刀具轴的接收器包括轴向止挡部，其用来界定接收 器内刀具轴的轴向位置，这意味着其界定刀具轴在热套卡盘内的插入深 度。对于过渡部分，布置有轴向止挡部，由此刀具轴完成接收在热套卡盘 的头部中，并且不会伸入热套卡盘的基体。换言之，需要将轴向止挡部布 置在过渡部分的升高部位置处，或布置在过渡部分与热套卡盘下端之间的 部分中。通过轴向止挡部相对于过渡部分的上述轴向布置， 一方面，可以 实现热套卡盘质量减小的头部与热套卡盘刚性增大的基体之间的有利的比 率。另一方面，例如可无障碍地通过感应线圈来加热热套卡盘，其中感应 线圈无需具有复杂的几何结构。此外，因为对夹紧区域的所有部分均设置 了类似的壁厚，由此避免了夹紧区域的不均匀加热及膨胀，故通过上述尽可能均匀的加热，有利于热套卡盘的头部的膨胀。第一区域优选地具有圆锥轮廓，其在热套卡盘头部的前端与过渡部分 之间连续延伸，且其直径相对于刀夹的纵向轴线以1°至20。的角度范围、 具体为4.5°角向过渡部分扩大。通过热套卡盘的头部的上述几何结构，使 得该刀夹可与当前所有热套装置兼容。热套卡盘的轮廓的直径在过渡部分中的扩大可相对于刀夹的纵向轴线从0°到50。突然改变。10°到40。的范围是优选的，其中过渡部分优选以 30°扩大。优选地，朝向热套卡盘的基体的下端第三区域紧接在第二区域之后， 其抵靠刀夹的中心件，其中所述第三区域具有大致圆锥轮廓，其朝向第三 区域以相对于纵向轴线以1°到20。范围内的角(在具有中空联轴器的刀夹 中具体为6。角，而在具有陡锥联轴器的刀夹中具体为8°角)扩大。因此， 第二与第三区域之间的轮廓过渡部分大致连续，但是断续过渡部分也是可 行的。因此，抵靠刀夹的中心件的基体具有根据标准确定的轮廓，同时第 三区域与过渡部分之间的部分因圆锥轮廓而在壁厚上进一步减小，由此进 一步减小了热套卡盘的质量。因此，进一步减小了刀夹的震动倾向。特别是在具有较长热套卡盘的刀夹中，当热套卡盘的部分具有设置为 四个区域的轮廓时是有利的，上述四个区域分别为第一区域、大致圆柱形 并邻接过渡部分布置的第二区域、此后的圆锥扩大第三区域、以及此后的 连接至中心区域并满足标准要求的第四大致圆柱形区域。因此，第三区域 的圆锥轮廓应当相对于刀夹的纵向轴线以1°到20。范围内的角(在具有中 空联轴器的刀夹中具体为6°角，而在具有陡锥联轴器的刀夹中具体为8° 角)扩大，其中第二与第三区域之间的轮廓过渡部分以及第四区域大致连 续延伸，但是断续过渡部分也是可行的。通过上述四个区域轮廓，相较于 三个构成轮廓，可以进一步减小热套卡盘的基体的质量。在优选实施例中，第二区域具有镗孔，可以将平衡元件(具体指平衡 螺栓)插入其中，利用镗孔来通过防止刀夹的不平衡以实现顺畅地运转。为了冷却刀具，在对工件进行机加工时，在刀夹内部设置轴向内镗 孔，其将冷却剂供应至刀具，或供应至刀具与工件配合的位置。优选地，该供应通道相较于热套卡盘的外径具有相对较小的直径，具体在3mm至 6mm的范围内。通过上述相对较小的直径，该镗孔对刀夹的震动特性及稳 定性也是有利的，由此仍然可保持刀夹足够的刚性。通过轴向供应通道供应的冷却剂一方面可通过穿过刀具的轴向内镗孔 被直接供应至刀具与工件配合的位置，由此可同时冷却刀具的内部，并且/ 或者可以在热套卡盘的壁内设置一个或数个镗孔，其从供应通道接收冷却 剂，并随后将其供应至刀夹壁中的刀具轴，使得冷却剂沿刀具从热套卡盘 的头部流出。另一方面，也可省去冷却剂导管以提高刚性。附图说明结合附图，参考对优选实施例的描述，可以了解本专利技术的其他特性、 特征、及优点，其中图l示出了刀夹的优选实施例的纵向剖视图； 图2给出了对图1的刀夹的尺寸的说明；图3示出了根据图1的优选实施例中的接收器的内部结构；而图4示出了图3的细节。具体实施方式图1示出了在纵向剖视图中的刀夹1，其中该刀夹被设置为一件式，并包括中空联轴器2、中心区域3以及热套卡盘4。热套卡盘4包括在其 下部接合至中心区域3的热套卡盘基体5以及热套卡盘头6。可容易地识 别出热套卡盘4的四个剖面轮廓，包括第一圆锥区域7、第二圆柱区域 8、第三圆锥区域9以及第四圆柱区域10。从热套卡盘头6的前直径D1开 始到热套卡盘基体5的后直径D4，这些区域7， 8， 9， IO连接成热套卡盘 4的大致回转对称轮廓。刀夹的直径的轮廓在区域7， 8， 9， 10中大致顺畅地并在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刀夹（１），用于对优选具有圆柱形刀具轴的刀具进行热套安装，包括：用于联接至机加工刀具的、具体指中空联轴器（２）或陡锥联轴器的轴；包括热套卡盘头（６）及热套卡盘基体（５）的热套卡盘（４），其中所述热套卡盘包括在所述热套卡盘头（６）中的夹紧区域，其中所述夹紧区域包括呈内部轴向镗孔形式用于夹紧所述刀具轴的接收器（１２）；以及中心区域（３），其布置在所述联轴器（２）与所述热套卡盘基体（５）之间，其中所述热套卡盘（４）具有位于面向所述刀具的所述头（６）位置处的前直径（Ｄ１），以及位于面向所述中心区域（３）的所述基体（５）位置处的后直径（Ｄ４），其中连接所述热套卡盘（４）的所述前直径与后直径（Ｄ１，Ｄ４）的轮廓具有相对于所述轮廓的直径的至少两个大致恒定区域（７，８），其中所述第一区域（７）布置在所述热套卡盘头（６）的位置处，而所述第二区域（８）布置在所述热套卡盘基体（５）的位置处，并且过渡部分（１１）布置在所述热套卡盘头（６）与所述热套卡盘基体（５）之间，其中所述热套卡盘（４）的直径从所述第一区域（７）至所述第二区域（８）于所述过渡部分（１１）的位置处断续地扩大，使得所述热套卡盘（４）具有比所述热套卡盘基体（５）更细的头（６）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗兹海默，沃夫冈库戈尔，
申请(专利权)人：海默有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]