工具夹具以及用于将旋转工具夹紧在工具夹具中的方法技术

技术编号:868013 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
建议一种工具夹具(1)、特别是收缩卡头型式的工具夹具,其夹紧部分(5)包括同心于工具夹具(1)的旋转轴线(7)设置的夹紧装置(9)用以固定旋转工具的刀柄(15),所述夹紧装置限定一用于刀柄(15)的容纳孔(13),其中夹紧装置(9)在一用于插入或取出刀柄(15)的径向扩大的脱开位置与一夹紧位置之间可径向移动,在夹紧位置夹紧装置(9)对刀柄(15)施加径向的将刀柄(15)在其圆柱形外圆周表面(19)上摩擦锁合固定的压配合力,并且其中为夹紧装置(9)配置一具有圆柱形外形的夹紧表面(17),其在夹紧位置面接触地紧贴刀柄(15)的外圆周表面(19)。工具夹具(1)的构成夹紧表面(17)的区域具有许多围绕旋转轴线弯曲的彼此保持轴向间距的槽部分(21),沿旋转轴线(7)的方向看,所述槽部分限定在它们之间相互结合成一体的、彼此保持轴向间距设置的、向旋转轴线(7)那边凸出的多个支承区域(25),所述支承区域的朝向旋转轴线(7)那边的顶表面(27)构成圆柱形夹紧表面(17)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种旋转工具的工具夹具。
技术介绍
在实践中为了夹紧旋转的工具,例如钻头或铣刀等利用各种各样的工具夹具,其以径向压配合固定旋转工具的刀柄的夹紧装置具有一只微小的最大位移。关系到这样的规则,即夹紧位移越小工具夹具的精密性和同心性精度越高。这样,精密弹簧卡头具有一只少数几个毫米的夹紧位移,而其他的精密夹头,例如液压胀缩夹头或具有环形封闭的夹紧装置的机构夹头,特别是收缩卡头型的工具夹具构成使得可以在工具夹具中直接夹紧具有只一唯一的刀柄公称直径的旋转工具。利用上述的工具夹具可以达到足够高的压配合力。但已表明,激发工具的旋转的切削面的振动,其在加工的工件的截面图中留下颤振痕迹等。这限制机床的可达到的进给速度。还已表明,旋转工具,其在无振动运动时足够牢固地安装于工具夹具中,在产生振动时在工具夹具中开始轴向移动并且在运转中可能从工具夹具中松脱。
技术实现思路
关于第一方面本专利技术的目的是提供一种工具夹具,其比至今更好地阻止运转过程中旋转工具的轴向移动。关于第二方面本专利技术的目的是,其比至今列好地抑制由旋转工具激发的振动。本专利技术从一种工具夹具出发,其夹紧部分包括同心于工具夹具的旋转轴线设置的夹紧装置用以固定旋转工具的刀柄,其确定一刀柄的容纳孔,其中夹紧装置在一用于插入或取出刀柄的径向扩大的脱开装置与一夹紧位置之间可径向移动,在夹紧位置夹紧装置对刀柄施加径向的将刀柄在其圆柱形外圆周表面上摩擦锁合固定的压配合力,并且其中为夹紧装置配置具有圆柱形外形的夹紧表面,其在夹紧位置面接触地紧贴刀柄的外圆周表面。如开头所述,这样的工具夹具作为精密工具夹具,例如收缩卡头型式是已知的。按照本专利技术的改进在于,工具夹具的构成夹紧的区域具有许多围绕旋转轴线弯曲的彼此保持轴向间距的槽部分,沿旋转轴线的方向看,所述槽部分限定在它们之间相互结合成一体的、彼此保持轴向间距设置的、向旋转轴线那边凸出的多个支承区域,所述支承区域的向旋转轴线那边的顶表面构成圆柱形夹紧表面。各支承区域的顶表面顺应一圆柱形外形并且总尺寸确定成使可以由夹紧装置的压配合力传递运转所需要的转矩。但因为各支承区域由于各槽部分从而是轴向自由的,与传统的工具夹具的构成支承表面的区域相比在一定范围内是轴向弹性的并且可以消除和抑制工具夹具的夹紧部分相对于旋转工具的刀柄的弯曲振动。工具刀柄移出容纳孔的倾向被显著地减小。各槽部分符合目的地通过至少一个围绕旋转轴线弯曲的螺旋槽或通过许多彼此保持轴向间距设置的围绕旋转轴线的环形槽构成。如果涉及环形槽,则产生一旋转对称的支承区域结构,其特征在于特别高的轴向固定力。借助于一条或多条轴向相互位错的环形螺旋线产生支承区域可特别简单地按照螺纹切削过程的方式来制造。如果切削两个反向的螺旋槽,则在这种情况也达到一旋转对称的支承区域结构。上述的螺旋槽或环形槽产生成螺旋形或环形围绕旋转轴线的板条状的支承区域。但在一方案中也可以设定,工具夹具的构成夹紧表面的区域具有许多全方面彼此保持间距设置的支承区域,其形式为通过各槽部分彼此全方面分离的、但相互结合成一体的凸起,其向旋转轴线那边凸出的顶表面再次构成圆柱形夹紧表面。不同于上述的实施形式,通过各凸起可以更好地影响工具夹具的构成夹紧表面的区域的径向或轴向的弹性特性。当各支承区域沿夹紧表面通过至少两组槽部分限定时,可以较简单地制造上述型式的凸起,其中每一组的各槽部分在夹紧表面内间隔开并排地延伸而不相交,并且不同的组的各槽部分在夹紧表面内相交以便构成各支承区域。例如第一组的各槽部分可以通过至少一个围绕旋转轴线弯曲的螺旋槽而第二组的各槽部分通过至少一个反向于第一组的至少一个螺旋槽或具有不同于每一组的至少一个螺旋槽的斜度的围绕旋转轴线弯曲的螺旋槽构成或/和通过许多围绕旋转轴线彼此保持轴向间距设置的环形槽或/和通过许多沿夹紧表面的圆周方向分布设置的轴向延伸的槽构成。借助于机床可以较简单地制造螺旋槽、环形槽或轴向槽。但在一方案中也可以设定,第一组的各槽部分通过许多围绕旋转轴线彼此保持轴向间距设置的环形槽,而第二组的各槽部分通过至少一个围绕旋转轴线弯曲的螺旋槽构成或/和通过许多沿夹紧表面的圆周方向分布设置的轴向延伸的槽构成。朝夹紧部分的轴向纵截面看,各支承区域的顶表面与在顶表面的轴向侧面邻接的各槽侧表面一起符合目的地顺应一矩形外形成一平行四边形外形或一梯形外形。许多邻近的支承区域的至少一个槽侧表面、特别是两个槽侧表面符合目的地垂直于旋转轴线延伸;但一个或两个槽侧表面也可以具有圆锥形状。通过倾斜角的适当的选择可以改变支承区域结构的减振性能。如果两个圆锥形的槽侧表面向旋转轴线的方向同向逐渐缩小,则形成相对于旋转轴线倾斜延伸的支承区域,它们在各槽侧表面远离旋转工具逐渐缩小时加强在工具柄上施加的用于刀柄的向外运动的压配合力。符合目的地两组各设有许多轴向邻近的支承区域,其各圆锥形槽侧表面同向逐渐缩小,同时两组中的各圆锥形槽侧表面反向逐渐缩小。在这种情况下特别好地阻止工具柄在工具夹具弯曲振动时的轴向移动。当两组的各圆锥形槽侧表面相互相向逐渐缩小时尤其如此。相对于在各邻近的螺旋槽的槽圈之间或在各邻近的环形槽之间的顶表面的宽度的至少一个螺旋槽的宽度或每一环形槽的宽度影响在工具夹具中夹紧的工具刀柄的减振性能和惯性。优选螺旋槽或环形槽的宽度小于在其中间保留的支承区域的顶表面的宽度。槽宽度越小,为传递压配合力保留的夹紧表面越大。相反顶表面的宽度与槽侧表面的倾斜角一起影响支承区域的减振特性。也已证明,至少一个螺旋槽的径向深度或每一环形槽的深度符合目的地大于螺旋槽的宽度或环形槽的宽度,以便确保支承区域的为减振特性足够的轴向弹性。例如通过螺旋槽、环形槽或轴向槽构成的槽部分可以向容纳孔那边是敞开的。但在一优选的实施形式中各槽部分至少在其纵向延伸长度的一部分上,但特别基本上在其全长上填满一与工具夹具的构成夹紧表面的区域的材料不同的材料。该填料可以用于不同的目的。例如该填料特别在螺旋槽或轴向槽中用于液体紧密的密封。但该填料也可充分用来改善减振或其还可以例如在一收缩卡头型的工具夹具的情况下为工具柄在收缩过程中提供热绝缘。该填料可以包括塑料或陶瓷或金属。例如构成为螺旋槽或环形槽的各槽部分可以直接成型于工具夹具的夹紧部分的材料中。在一收缩夹头型的工具夹具的情况下它们可以直接成型于构成容纳刀柄的容纳孔的可热膨胀的外壳部分中。但也已证明符合目的是,将支承区域结构或支承元件结构成型于一可能单独的径向弹性的套筒中,其本身嵌入工具夹具的容纳孔中并且其将工具夹具的夹紧装置的径向压配合力传给工具。一这样的套筒可以用作为直径补偿套筒,借助于该套筒一仅仅确定成用于夹紧唯一的刀柄公称直径的工具夹具也可以用于其他的即使较小的刀柄直径。特别在一收缩卡头型的工具夹具的情况下一这样的套筒还可易于达到最大的夹紧位移。在一这样的实施形式中符合目的地设定,将例如构成为螺旋槽或环形槽的各槽部分设置在一径向弹性的容纳旋转工具的刀柄的套筒的构成圆柱形的夹紧表面的内圆周表面中,并且夹紧装置具有另一确定容纳孔的可在脱开位置与夹紧位置之间径向移动的夹紧表面,其中在夹紧装置的脱开位置一方面可将套筒嵌入容纳孔中或从其中取出或/和另一方面可将刀柄嵌入套筒中或从其中取出,而在夹紧位置套筒将夹紧装置的径向压配合力本文档来自技高网...

【技术保护点】
工具夹具,其夹紧部分(5)包括同心于工具夹具(1)的旋转轴线(7)设置的夹紧装置(9)用以固定旋转工具的刀柄(15),所述夹紧装置限定一用于刀柄(15)的容纳孔(13),其中夹紧装置(9)在一用于插入或取出刀柄(15)的径向扩大的脱开位置与一夹紧位置之间可径向移动,在夹紧位置夹紧装置(9)对刀柄(15)施加径向的将刀柄(15)在其圆柱形外圆周表面(19)上摩擦锁合固定的压配合力,并且其中为夹紧装置(9)配置一具有圆柱形外形的夹紧表面(17),其在夹紧位置面接触地紧贴刀柄(15)的外圆周表面(19);其特征在于,工具夹具(1)的构成夹紧表面(17)的区域具有许多围绕旋转轴线弯曲的彼此保持轴向间距的槽部分(21),沿旋转轴线(7)的方向看,所述槽部分限定在它们之间相互结合成一体的、彼此保持轴向间距设置的、向旋转轴线(7)那边凸出的多个支承区域(25),所述支承区域的朝向旋转轴线(7)那边的顶表面(27)构成圆柱形夹紧表面(17)。

【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:弗朗茨海默
申请(专利权)人:弗朗茨海默机械制造两合公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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