具有精密调节功能的柔性夹具制造技术

技术编号:8521541 阅读:183 留言:0更新日期:2013-04-03 23:36
本发明专利技术涉及具有精密调节功能的柔性夹具,并且提供一种用于材料移除刀具的刀夹,还公开了一种结合有该刀夹的材料移除刀具和调节切削刀具刀片的位置的工具和方法。所述刀夹具有夹具本体,除了别的以外,该夹具本体具有从第一侧朝向第二侧延伸通过夹具本体的至少一部分的凹部,该凹部的长轴线不平行于夹具本体的长轴线并且该凹部的至少一部分朝夹具本体的底侧敞开,和用于差动螺钉的螺纹开口,该用于差动螺纹的螺纹开口邻近刀具本体的第二端并且被纵向地定位在用于夹紧螺钉的开口和用于切削刀具刀片的刀座的至少一部分之间。用于差动螺纹的所述螺纹开口的螺纹轴线关于刀夹的长轴线形成角度G。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及切削刀具,具体地涉及用于切削金属的切削刀具,并且更具体地涉及一种结合了结构特征和工程特征以提供用于精密加工的接ロ(interface)的刀夹。该刀夹包括通常基于差动螺钉和楔入机构的组合功能的精密调节机构并且在最佳范围中提供切削カ支撑,这减小或者消除了调整系统中的反冲作用并且向系统赋予应カ控制。
技术介绍
在随后的背景讨论中,參考某些结构和/或方法。然而,以下參考不应该被理解为承认这些结构和/或方法构成现有技木。申请人特意地保留论证这种结构和/或方法并无资格构成现有技术的权利。常规刀夹,具体地用于精加工操作的ISO刀夹具有带有支靠于切削刀片以将该刀片保持在用于加工的理想坐置位置中的螺钉的刀夹。图1A示出常规的“螺钉朝下”刀夹10的实例。在常规刀夹10中,由定位在螺纹开ロ 12 (为了便于观察,在剖视图中示意螺纹开ロ 12)中的凹头紧定螺钉(未示出)执行径向调节,即沿着图1A中的Y轴方向的调节。常规地,在螺钉的一端上存在六角扳手孔,用以接合具有适当的匹配形状的扳手。根据刀夹的质量,螺钉的另一端具有抛光的球形或者卵形表面(在高端设计中)或者简单的平坦表面(在廉价的款式中)。常规刀夹10具有呈现基本突脊型结构的本体14。在使用中并且为了升高切削刀片18的顶点16,必须执行以下两种可能性中的ー种1)必须松开夹紧螺钉、执行调整、旋紧该夹紧螺钉,在完成该过程之前应检查所述调整并且应当作出任何校正;或者2)必须任意地预先拧紧夹紧螺钉以允许夹紧螺钉足够拉伸以提供调整范围。在车间中一般机械师对于这两种方法I)和2)均提出了批评。常规设计的另ー个问题是负的分辨率(resolution)的增益。图1B示出图1A中的传统刀夹10的线描图。在图1B中,示意了用于调整螺钉的螺纹开ロ 12的典型轴向位置。所示出的常规刀夹10具有大约1:1. 5的调整螺钉距离(LI)与顶点切削刃距离(L2)的比率。这意味着在螺纹开ロ 12中的调整螺钉的小的径向运动将在位于顶点16处的切削刃上被放大1. 5倍。作为參考,在图1A和IB中轴向方向是X轴线方向。常规设计的又ー个问题是由于调整而被拉伸的夹紧螺钉20的较高的膨胀应力,和调整螺钉的较高的压缩应力,该高压缩应カ试图弯曲夹具本体14的刚性结构。这两种应カ状态都不是理想的。美国专利No. 5,066,173描述了ー种镗孔杆,其中带有凹部的狭槽置于镗孔杆中,以允许夹具的前部足够柔性,以减小在夹紧螺钉上以及在调整螺钉上的应力。然而,因为调整仅仅依赖于螺钉的螺距并且调整螺钉处于刀具本体中(而非处于夹具自身内),所以这个设计的缺点在于较低的调整分辨率。美国专利No. 7,753,626公开了ー种具有差动螺钉机构的夹具。然而,该夹具没有解决上述悬臂效应问题[siqiul] (cantilever problem)和夹紧螺钉问题。
技术实现思路
所公开的具有调整布置结构的实施例的优点包括但不限于ー个或者更多个以下优点1)较高的调整分辨率,该高调整分辨率是在调整期间利用在调整机构的质心轴线和夹具本体的长轴线之间引入的角度而得以改进的;2)在切削刃下方进ー步向前横穿调整接触范围,以实现更长的杠杆并且减轻悬臂效应(cantilever) ;3)更好地支撑以抵抗切削力并且减小调整机构中的接触应カ;4)减小在夹紧螺钉中的应カ;和5)更加易于接近调整螺钉并且简化调整过程。在另外的实施例中,简化了调整套件的制造,同时使用标准公制和英制螺纹的组合制造相邻的螺纹。在不规定非标准螺纹的情况下,基于接近的直径而采用接近但不同的螺距,从而给出巨大的经济效果。用于材料移除刀具的刀夹的示例性实施例包括夹具本体;在夹具本体的第一端处的轴向调整螺钉;靠近夹具本体的第一端的用于夹紧螺钉的开ロ ;在夹具本体的第二端处的用于切削刀具刀片的刀座;从第一侧朝向第二侧延伸通过所述夹具本体的至少一部分的凹部,该凹部的长轴线不平行于所述夹具本体的长轴线,并且该凹部的至少一部分朝夹具本体的底侧敞开;和用于差动螺钉的螺纹开ロ,其靠近第二端并且被纵向地定位在刀座的至少一部分和用于夹紧螺钉的开ロ之间,其中所述用于差动螺钉的螺纹开ロ的螺纹轴线关于所述夹具本体的长轴线形成角度G。材料移除刀具的示例性实施例包括本体和多个刀夹。所述刀夹包括夹具本体;在夹具本体的第一端处的轴向调整螺钉;靠近夹具本体的第一端的用于夹紧螺钉的开ロ ;在夹具本体的第二端处的用于切削刀具刀片的刀座;从第一侧朝向第二侧延伸通过夹具本体的至少ー个部分的凹部,该凹部的长轴线不平行于夹具本体的长轴线,并且该凹部的至少一部分朝夹具本体的底侧敞开;和用于差动螺钉的螺纹开ロ,其邻近第二端并且被纵向地定位在刀座的至少一部分和用于夹紧螺钉的开ロ之间,其中所述用于差动螺钉的螺纹开ロ的螺纹轴线关于夹具本体的长轴线形成角度G。应该理解前面的一般说明和以下详细说明均为示例性的和解释性的并且g在提供对于根据权利要求的本专利技术的进ー步的解释。附图说明能够结合附图阅读以下详细说明,其中类似的附图标记标注类似的元件并且其中图1A和IB示出常规的“螺钉朝下”刀夹;图2示出用于材料移除刀具的刀夹的示例性实施例的分解视图;图3A到3C示意用于材料移除刀具的刀夹的示例性实施例的不同视图;图4A和4B是包括夹具本体的第二端并且除了别的以外示出夹具本体内部的ー些特征和ー些角度关系的放大视图;图5A和5B示出在刀夹的示例性实施例中的调整支撑点和控制点之间的空间关系;图6是包括夹具本体的第二端并且示出夹具本体内部的某些特征的另ー放大视图;图7示出能够具有固有防旋转特性的衬垫的若干种可能截面形状;图8是在夹具本体的示例性实施例中的应カ状态的FEA分析的实例;图9示出使用适当的工具对差动螺钉进行的调整;图10A-B和IlA-B共同地示出用于调节差动螺钉的其它技术;图12示出具有多个与其结合的多个刀具夹具的材料移除刀具的示例性实施例;图13示出具有多个与其结合的多个刀具夹具的材料移除刀具的另ー示例性实施例;图14示意对于示例材料移除刀具执行的工程计算给出的結果。具体实施例方式图2示出用于材料移除刀具100的刀夹的示例性实施例的分解视图。该示例性刀夹100包括夹具本体102。夹具本体102能够具有任何适当的形状。在所示意的实例中,夹具本体102为大体矩形形状,具有大体六个标称侧面(nominal sides):第一端表面104大体与第二端表面106相对;顶表面108大体与底表面110相对;并且第一侧表面112大体与第二侧表面114相対。顶表面108 ;底表面110 ;第ー侧表面112 ;和第二侧表面114大体与第一端表面104和第二端表面106相互连接以形成具有长轴线116的实心体。前面使用的术语和对于夹具本体102的六个表面的分配并不排除在所提到的表面中的任何ー个表面上具有不规则的表面、切ロ区域或者其它特征,而同时仍然被大体描述为具有大体矩形形状。在这里进一步描述了这种特征的实例。示例性刀夹100的其它特征包括在夹具本体102的第一端122处的轴向调整螺钉120。在图2所示的示例性实施例中,调整螺钉120被置放在朝第一端表面104敞开的螺纹开ロ 124中。当被致动时,轴向调整螺钉在沿着轴线116的横向方向上移动(transfer)刀夹1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于材料移除刀具的刀夹,包括:夹具本体;在所述夹具本体的第一端处的轴向调整螺钉;靠近所述夹具本体的第一端的用于夹紧螺钉的开口;在所述夹具本体的第二端处的用于切削刀具刀片的刀座;从第一侧朝向第二侧延伸通过所述夹具本体的至少一部分的凹部,所述凹部的长轴线不平行于所述夹具本体的长轴线,并且所述凹部的至少一部分朝所述夹具本体的底侧敞开;和用于差动螺钉的螺纹开口,所述螺纹开口靠近所述第二端并且被纵向地定位在所述用于夹紧螺钉的开口和所述刀座的至少一部分之间,其中所述用于差动螺钉的所述螺纹开口的螺纹轴线关于所述夹具本体的长轴线形成角度G。

【技术特征摘要】
2011.09.19 US 13/235,8301.一种用于材料移除刀具的刀夹,包括夹具本体;在所述夹具本体的第一端处的轴向调整螺钉;靠近所述夹具本体的第一端的用于夹紧螺钉的开口;在所述夹具本体的第二端处的用于切削刀具刀片的刀座;从第一侧朝向第二侧延伸通过所述夹具本体的至少一部分的凹部,所述凹部的长轴线不平行于所述夹具本体的长轴线,并且所述凹部的至少一部分朝所述夹具本体的底侧敞开;和用于差动螺钉的螺纹开口,所述螺纹开口靠近所述第二端并且被纵向地定位在所述用于夹紧螺钉的开口和所述刀座的至少一部分之间,其中所述用于差动螺钉的所述螺纹开口的螺纹轴线关于所述夹具本体的长轴线形成角度G。2.根据权利要求1所述的刀夹,其中所述夹具包括在所述夹具本体的底表面处被定位在所述用于差动螺钉的所述螺纹开口中的衬垫。3.根据权利要求2所述的刀夹,其中所述衬垫在第一端处与所述差动螺钉操作相连以转化所述差动螺钉的运动,用以改变所述衬垫的表面相对于所述夹具本体的底表面的突出位置。4.根据权利要求2或者3所述的刀夹,其中所述差动螺钉具有具有螺距为Pl的外螺纹的第一螺纹部分;和具有螺距为P2的外螺纹的第二螺纹部分,其中所述衬垫具有带有螺距为P2的内螺纹的第一螺纹部分,并且其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶夫根尼·科切罗夫斯基卡特·霍尔布鲁克格雷戈里·威伯尔
申请(专利权)人:山特维克知识产权股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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