CN100478126C - 用于机床的工具头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于金属去屑机床的工具头，具有切削刀片，包括主夹具和与该主夹具连接的刀片夹具。该工具头的前部设置有形成在下支撑部和上固定部之间的刀片槽。通过压紧装置可驱动上固定部与切削刀片达到固定表面啮合状态，切削刀片可插入在刀片槽中。在工具上设置有与刀片槽分开的槽，压紧装置包括容纳在主夹具中的孔内的固定螺丝，和适于容纳该固定螺丝的螺母辊，螺母辊容纳在主夹具中的凹槽内，凹槽与切削刀片和刀片槽的纵向相垂直的定位。在固定螺丝被拧紧时，螺母辊与固定螺丝相配合，而基本沿着固定螺丝的轴向径向向外的运动，以便使得螺母辊置位于槽内，并且由此引起夹具上部的挠曲，而通过该挠曲使得切削刀片得以固定。

Description

用于机床的工具头
技术领域
本发明涉及一种用于金属的去屑加工的工具头(tool head)。
所述工具头包括一个主夹具与一个连接在其上的刀片夹具。更具体的，该工具适用于被称为分离和开槽的加工操作。
背景技术
在去屑加工领域已经公知各种联结器用于实现不同的夹具和适配器之间的抗扭矩连接，但最为普遍的是在各种车削工具中。例如，瑞典专利申请7813038-2公开了一种用于分离和开槽的工具，其中使用相互配合的、以固定螺丝作为固定装置的锯齿。此情况下使用三个螺丝将适配器固定在夹具上，这就意味着如下更换刀片的程序相当耗时，即首先取下三个相对较长的螺丝，然后在更换刀片后再将它们拧紧。而且，瑞典专利申请9004032-0公开了一种切削工具，其包括一个固定在夹具刃中的刀片槽内的切削刀片，其中该切削刀片通过一个啮合在槽中的压紧装置进行固定，并且朝向刀片槽以一个倾斜的角度进行定位，以便使得夹具刃的上固定臂部易于发生弹性挠曲且由此产生施加在刀片的上表面的力。由于压紧装置由相对较长的销构成，对于分离工具的细夹具刃来讲，该系统相对占用较多空间。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于金属去屑加工机床的工具头，其相对于所述的现有的该类工具，在切削刀片的固定方面具有改进的特性并且实现了更为简单的刀片更换程序。
根据本发明，提供一种用于金属去屑机床的工具头，具有切削刀片，包括主夹具和与该主夹具连接的刀片夹具，所述工具头在其前部设置有刀片槽，所述刀片槽形成在下支撑部和上固定部之间，通过压紧装置可驱动上固定部与切削刀片达到固定表面啮合状态，所述切削刀片可以插入在刀片槽中，所述工具上设置有与刀片槽分开的槽，所述压紧装置包括容纳在主夹具中的孔内的固定螺丝，和适于容纳该固定螺丝的螺母辊(nut roll)，所述螺母辊容纳在主夹具中的凹槽内，所述凹槽与切削刀片和刀片槽的纵向相垂直的定位，其中，在所述固定螺丝被拧紧时，所述螺母辊与固定螺丝相配合，而沿着固定螺丝的轴向径向向外的运动，以便使得所述螺母辊置位于所述槽内，并且由此引起夹具上部的挠曲，而通过该挠曲使得切削刀片得以固定。
优选的，所述凹槽偏心形成，内部边缘呈朝向所述槽的锥形，螺母辊基本形成为圆柱状。固定螺丝具有圆锥头并且当固定螺丝拧紧时与螺母辊配合，沿其轴向运动，其圆锥头进入所述槽内，由此促使夹具的上部发生挠曲从而固定切削刀片。主夹具比刀片夹具更宽并且两者形成为一体。用于容纳固定螺丝的孔具有纵向的延伸部，该延伸部关于刀片槽的纵向延伸部的夹角为35-90度。用于容纳切削刀片的固定槽沿着向后的方向过度为槽深比其前面的槽要小的槽延伸部。切削刀片的后端表面适于轴向地抵靠在形成于刀片夹具中的支撑表面上，该支撑表面基本垂直于切削刀片的下表面延伸。切削刀片的纵向延伸部比刀片夹具中的下支撑表面的纵向延伸部长，由此由主夹具的侧面向切削刀片施加横向支撑。
附图说明
作为示例，下面参考附图给出本发明的优选实施例的详细描述。其中，
图1为根据本发明的优选实施例的工具的部件分解透视图，包括夹具和切削工具头形式的适配器，其中夹具和适配器均为示意性的，和
图2为根据本发明的另一实施例的形成为一体的主夹具和刀片夹具的侧视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的优选实施例的用于金属去削加工机床的工具头。工具头包括一个具有用于与机床相啮合的中心孔9a的主夹具1。主夹具1具有一个与其相连接的刀片夹具4，其形成为向前的横向的凸起部的形状。优选的，主夹具适于通过一种适用于该目的的啮合部件连接到机床上，例如多功能车床。刀片夹具4的前部，即所述的向前的横向的凸起部的前部由一个刃状部分构成，其中设置有固定槽形式的刀片槽7以容纳用于去屑加工的切削刀片3。刀片槽7形成于用于支撑刀片3的下支撑部6和与下支撑部6一体的形成的上固定部5之间，其中上固定部5的宽度比主夹具1的其它部分的宽度小。切削刀片3以其后端表面3a抵靠在肩部8上，所述肩部限定了切削刀片向内的轴向位移。肩部8凸起形成于刀片夹具4的下支撑部6上。因此，固定槽7向后面过渡为在夹具1内沿纵向延伸的槽延伸部9。所述槽延伸部9的槽深相对前面的固定槽7非常小。槽延伸部9终止于中心孔9a。不同的是，切削刀片的下表面3b优选的与切削刀片的后部3a垂直的定向，并且所述的下表面3b同时还与进刀方向平行。切削刀片的上表面的后部与切削刀片的下表面3b，优选的按照瑞典专利申请97034342中所描述的方式，形成有凹V形的楔状槽。
主夹具设置有多个分开的凹槽10a、10b、10c、10d，它们与主夹具的中心轴线CL平行的横向延伸。在孔10b、10c、10d内容纳的三个固定螺丝11b、11c、11d，与适当的连结部件内的相应的孔通过螺纹连接方式啮合，以便将主夹具固定在附属机床上(未示出)。
凹槽10a垂直于刀片3和刀片槽7的纵向定位，在其内部可滑动安装容纳有一个螺母辊11a，螺母辊的轴向长度大致相应于主夹具1和一体形成于主夹具1之上的刀片夹具4的厚度。在邻近凹槽10a处具有一个柱形孔15，与凹槽10a垂直的定向，所述凹槽10a位于固定部5的斜上方向的一个较小的距离处。孔15径向向内的延伸至距中心孔9a的一定距离处，以便在其间形成一个折叶17。该孔15用于容纳固定螺丝19，所述固定螺丝的下螺纹部分用于通过螺纹连接方式啮合在螺母辊11a的螺纹部21内。可由图1所清楚表示的，工具头1也具有一个连接凹槽10a的横向延伸的槽20，所述的槽20与刀片槽7分离。槽20横向延伸直至通过所述头部，同时沿中心向延伸通过孔15。图1还显示出容纳刀片的固定槽7横向延伸通过主夹具1和刀片夹具4二者。
通过螺纹连接方式将容纳在主夹具1中的孔15中的固定螺丝19啮合在螺母辊11a中并且将其拧紧，螺母辊11a适用于沿着固定螺丝的轴向径向向外的运动，以便置位于槽20内。因此，刀片夹具的上部挠曲如此实现，即上固定部5与切削刀片3的上表面相固定啮合，并且相应的，切削刀片3固定在刀片槽7中。该方案的一个优点是有可能保持相对长的因旋紧固定螺丝而产生的力的力臂，虽然其空间有限，例如对于所述的分离和开槽工具的情况。由于螺母辊11a沿着固定螺丝19的轴向向外朝着头部18运动，固定部分5挠曲时固定螺丝的挠度变得相对较小，这将降低由于挠曲而引起的固定螺丝损坏的危险。
根据图1所示的本发明实施例，螺母辊11a基本形成为圆柱状，同时适用于容纳螺母辊的凹槽10a形成为偏心状，即一种不同于圆形的形状，比如椭圆状。图1中的偏心状设计由偏心部分24表示，其具有不同于圆形的曲线形状。这就引起螺母辊沿着固定螺丝的轴向径向向外的独特运动，即当旋紧固定螺丝时沿着朝向固定螺丝的头部18的方向进入槽20中。然而，这绝不是实现本发明基本思想的唯一途径。
根据本发明另一实施例，凹槽10a如此形成，使得其内部周边朝向槽20呈锥形，例如传统的楔形，以便在旋紧固定螺丝19时使得螺母辊11a置位于槽20内。
依据另一个实施例，凹槽10a形成为圆柱状。此时，螺母辊11a优选的在外部形成为楔状。与图1中的本发明实施例相一致，该实施例使得在旋紧固定螺丝时螺母辊11a进入槽20中，以便使得刀片夹具4的上固定部发生挠曲并且固定夹紧刀片槽中的切削刀片3。
图2示出了本发明的又一个实施例，其中当螺母辊11a在外部形成为楔状时，适用于容纳螺母辊的凹槽10a偏心的形成。还可以将螺母辊11a外部设计为另一形状，使得其朝向槽逐渐变细，例如一个凸的曲面。这种凹槽10a和螺母辊11a的分别的设计的组合有利的实现了螺母辊沿着固定螺丝的轴向径向向外的独特的运动。根据图2所示的本发明实施例，固定螺丝19还适于与用于本目的的安装部件22相协作，所述部件22的上表面具有平面轮廓并且其下表面具有凸的曲面轮廓。安装部件22具有圆柱状的通孔用于容纳固定螺丝，所述通孔的直径比固定螺丝19的头部18的直径小。而且，固定螺丝旋转式的插入安装部件的通孔。主夹具的孔15终止于凹槽23，其轮廓基本与安装部件22的下表面的轮廓相应。这样，安装部件22适于抵靠在凹槽23上，而当被插入安装部件的通孔内时，固定螺丝可自由的旋转以被拧紧，在所述的拧紧过程中安装部件不发生旋转。
根据图1所示的本发明实施例，在固定螺丝19上设置有圆锥头18，同时孔15的上部具有向外开口的圆锥凹槽16。由此，在拧紧时，固定螺丝19的圆锥头18将进入槽20中，这有利于刀片夹具4的上部发生挠曲，并且相应的，有利于在刀片槽7中的切削刀片3的固定。
插入新的切削刀片3时，通过拧紧固定螺丝19可以将切削刀片固定，螺母辊11a沿着固定螺丝的轴向朝着螺丝头部18运动，扩大了槽20并且使得刀片夹具4的上固定部5发生挠曲以便与切削刀片3的上表面进入锁定配合状态。当更换切削刀片时，仅有该固定螺丝19需要被稍许拧开，由此螺母辊11a沿着固定螺丝19的轴向朝着离开头部18的方向运动并且槽的宽度复原到由松弛状态所限定的较小的槽宽，从而可以在不需要将螺丝19完全取下的情况下更换切削刀片3。
螺丝容纳凹槽15应当沿一定方向具有一个纵向延伸部，该方向与刀片槽的纵向形成一个25-105度的角度。优选的，该角度约为35-90度以便关于折叶17获得一个最佳的动量臂。同时主夹具1应当优选的具有一个数倍于刀片夹具4的宽度的宽度，其构成切削刀片支撑夹具部分。根据图1和2中所示的本发明实施例，切削刀片3的纵向延伸部应当同时大于刀片夹具4中的下支撑表面4a的纵向延伸部，这在图1和2中是很明显的，以便使得切削刀片3由主夹具获得一个横向支撑。
本发明当然决不仅限于上述实施例，而是在不背离本发明的情况下如从属权力要求中所限定的，其若干可能的改变对于本领域普通技术人员而言将是显然的。
虽然示于图1和2中的上述实施例涉及一种主要用于称为分离和开槽的车削加工的工具头，亦可构思很多其它类型的工具头。作为一个非限定的例子的是一种用于开缝操作的盘形铣刀形式的工具头，其具有多个环向分隔的切削刀片，其中每个均依上述方式固定在相配合的刀片槽中。

Claims (12)

1.一种用于金属去屑机床的工具头，具有切削刀片(3)，包括主夹具(1)和与该主夹具连接的刀片夹具(4)，所述工具头在其前部设置有刀片槽(7)，所述刀片槽(7)形成在下支撑部(6)和上固定部(5)之间，通过压紧装置可驱动上固定部(5)与切削刀片(3)达到固定表面啮合状态，所述切削刀片可以插入在刀片槽中，所述工具头上设置有与刀片槽分开的槽(20)，所述压紧装置包括容纳在主夹具中的孔(15)内的固定螺丝(19)，和适于容纳该固定螺丝的螺母辊(11a)，所述螺母辊(11a)容纳在主夹具中的凹槽(10a)内，所述凹槽(10a)与切削刀片和刀片槽的纵向相垂直的定位，其特征在于，在所述固定螺丝被拧紧时，所述螺母辊(11a)与固定螺丝(19)相配合，而沿着固定螺丝的轴向径向向外的运动，以便使得所述螺母辊置位于所述槽(20)内，并且由此引起主夹具上部的挠曲，而通过该挠曲使得切削刀片(3)得以固定。
2.如权利要求1中所述的工具头，其特征在于，所述凹槽(10a)偏心形成。
3.如权利要求1中所述的工具头，其特征在于，所述凹槽(10a)的内部边缘呈朝向所述槽(20)的锥形。
4.如权利要求1中所述的工具头，其特征在于，所述凹槽(10a)形成为圆柱状。
5.如权利要求1、2或3所述的工具头，其特征在于，所述螺母辊(11a)基本形成为圆柱状。
6.如权利要求1、2、3或4所述的工具头，其特征在于，所述螺母辊(11a)的外部形成为楔形。
7.如权利要求1、2、3或4所述的工具头，其特征在于，所述固定螺丝(19)具有圆锥头(18)，并且当固定螺丝拧紧时，所述固定螺丝与螺母辊(11a)配合，沿所述固定螺丝轴向运动，并且所述固定螺丝的圆锥头进入所述槽(20)内，由此促使主夹具的上部发生挠曲从而固定切削刀片。
8.如权利要求1、2、3或4所述的工具头，其特征在于所述主夹具(1)比刀片夹具(4)更宽并且两者形成为一体。
9.如权利要求1、2、3或4所述的工具头，其特征在于所述用于容纳固定螺丝(19)的孔(15)具有纵向的延伸部，所述延伸部关于刀片槽(7)的纵向延伸部的夹角为35-90度。
10.如权利要求1、2、3或4所述的工具头，其特征在于用于容纳切削刀片(3)的刀片槽(7)沿着向后的方向过渡为槽深比前面的所述刀片槽(7)要小的槽延伸部(9)。
11.如权利要求1、2、3或4所述的工具头，其特征在于所述切削刀片的后端表面(3a)适于轴向地抵靠在形成于刀片夹具(4)中的支撑表面(8)上，所述支撑表面基本垂直于切削刀片的下表面(3b)延伸。
12.如权利要求1、2、3或4所述的工具头，其特征在于所述切削刀片(3)的纵向延伸部比刀片夹具(4)中的下支撑表面(4a)的纵向延伸部长，由此由主夹具的侧面向切削刀片施加横向支撑。
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