CN101218064A - 刀具或工件的夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种刀具或工件的夹紧装置，该夹紧装置包括至少一个卡盘和至少一个刀具或工件的保持器，其中，保持器(19)具有管状延伸部(24)。

Description

刀具或工件的夹紧装置
本发明涉及一种刀具或工件的夹紧装置，该夹紧装置包括至少一个卡盘和至少一个用于刀具或工件的保持器(Halter)。
这种类型的夹紧装置用于安装工件或刀具，其中，在加工工件时要求很高的精度。此外，必须保证工件或刀具在x、y和z方向上精确且可重复的安装。
EP-A-255 042描述了一种夹紧装置，其中，为了使两个连接元件(卡盘和保持器)在z方向(该方向通常与夹紧方向一致)上彼此相互准确定位，在其中一个连接元件上存在多根支柱并在它们的自由端面上设计基准面。多个z相对基准面以与柱子相应的布置位于另一个连接元件上，这些z相对基准面处于同一个平面上并在夹紧在一起时与z基准面一起共同作用。与两个连接元件的z定位类似的布置从德国实用新型DE-U-295 21 030可得知。
EP 1 013 375 A2公开了另一种包括两个连接元件和一个夹紧机构的连接装置。该文献描述了一种连接装置，该连接装置包括第一连接元件和第二连接元件以及用于在轴向上夹紧两个连接元件的夹紧装置，其中，至少有三个棱柱形销从第一连接元件突出，每个棱柱形销至少在一个侧面上设有棱面，其中，在第一连接元件上设计至少三个相互隔开的z基准面，这些z基准面位于与夹紧方向垂直延伸的x-y平面内，另外，第二连接元件具有至少三个与棱柱形销对准的凹槽，在这些凹槽上设有用于将连接元件在x-y平面内彼此相互准确定位的轴向弹性元件。为了简化在两个连接元件的z定位方面的结构设计，进行如下设计：在棱柱形销的自由端面上设计z基准面并在每个凹槽的槽底上设计z相对基准面。
下面描述与现有技术相关的问题和缺点。
一般地，目前的夹紧装置只可应用于特殊的应用，从而为了覆盖尽可能宽的应用范围而需要大量的夹紧装置。例如，粉末压制方法对刀具及其夹紧装置提出了高的要求，特别是高的力载荷。此外，假如夹紧装置可以应用于不同的加工方法，例如在铣削、磨削、EDM或其他机床的情况下，这会是有利的。同样地，夹紧装置应当可以在不需要耗费时间的改装阶段的情况下应用于不同的刀具形状(例如在EDM中的电极形状)。问题是找到解决方案，该解决方案借助通用设计的夹紧装置既可以夹紧带有刀具或工件的小尺寸的保持器也可以夹紧带有刀具或位于工件盘上的工件的较大尺寸的保持器。
此外，存在这样的要求，即在为安装刀具(钻头，电极等)而设的连接部件提供空间，从而工具可充分加载地牢固安装。特别是在高速铣床的情况下，这个问题尚未被目前的现有技术解决。
另外，常常产生这样的缺点，即在夹紧阶段中的不受欢迎的侧向力，这是由夹紧球或其他夹紧元件引起的。
因此，本发明的任务在于，提出一种夹紧装置，该夹紧装置克服了上述缺点。
根据本发明，该任务是通过如下方式得以解决：保持器具有上部和管状延伸部，其中，该上部与管状延伸部可拆卸地连接。
保持器以两个部件的方式由上部和管状延伸部构成，该特征减弱或克服了上述的现有技术的缺点。
本发明的由两个部件组成的保持器可用在本身已知的卡盘中以及用在由两个卡盘组装在一起的夹紧装置中。
通过本发明的另一种包括两个同心的卡盘的实施方式克服了如在现有技术中出现的其他缺点。首先，借助这种“双卡盘”，不仅带有刀具的小保持器而且带有刀具盘的大保持器都得到应用。内外卡盘具有相似或相同的x-y基准。z基准设置在同一个平面上或者几乎在同一个平面上。两个卡盘的x-y-z坐标完全相一致。一个卡盘的z坐标设置成靠近另一个卡盘的z坐标。这两个卡盘彼此共轴线地连接成一个整体。这两个卡盘在连接好的状态下经过完全同心校准。这不需要单独的校准。由于本发明的装置，可以制造具有比现有技术的卡盘更小的直径的卡盘，通常小25％。
内卡盘在中心处具有通孔。这允许容纳包括长的夹紧销的刀具。到目前为止的在夹紧装置中的中心孔只用作流体的通道，而不是用于夹紧刀具或工件。
为了减小或消除负面影响的侧向力，中间的固定部件设计成管状的并以有利的方式在外圆周上设计为卡口式连接。
包括内外卡盘以及用于将保持器与一个或两个卡盘夹紧的管状延伸部的本发明的夹紧装置在特别大的载荷下，特别是在高速铣床、EDM或其他机床的情况下提供高且精确的准确度。
保持器可以是能够借助内卡盘和/或外卡盘或者一个唯一的卡盘夹紧。
根据一种优选的实施方式，内卡盘在中心处具有沿轴向延伸的通孔。
该内通孔为刀具或工件的夹紧元件提供了足够的空间。
此外，保持器可以在中心处具有通孔，以排出在加工时产生的切屑。
不仅内卡盘而且外卡盘都具有x-y基准和z基准，它们在夹紧过程中与保持器的相应装置共同作用。另外，保持器用于x-y基准的装置可以有利地设计成弹性的内和/外舌片对。
卡盘的另一种有利的设计方案是保持器具有内和/外接触面作为z基准。
根据本发明的卡盘的一种有利的设计方案，保持器具有用于与内和/外卡盘夹紧的管状延伸部，其中，管状延伸部的外径D处于从通孔的内径直到内卡盘的外径的数量级。
另外，管状延伸部的中心孔的直径位于该范围内或者至少是由内x-y平面的内边缘得出的直径的一半。
同样，中心孔的直径可以在管状延伸部的直径的数量级内位于保持器的上部中。
内卡盘的x-y基准从z方向看，可以设置在与外卡盘的x-y平面的基准面相同的高度内。
外卡盘的x-y基准和z基准位于两个假想的圆内。
保持器能够以本身已知的方式借助内和/或外卡盘或单个卡盘夹紧。
下面借助附图中的实施例来描述本发明。
图1示出了夹紧装置的剖视图；
图2示出了图1的夹紧装置的俯视图；
图3示出了卡盘保持器和夹紧装置1；
图4示出了带有装入的保持器的图1的夹紧装置的剖视图；
图5示出了带有图4的保持器的夹紧装置的俯视图；
图6示出了保持器的两种不同的应用；
图7示出了处于夹紧状态的根据图6的第一实施例；
图8示出了根据图7的俯视图；
图9示出了处于夹紧状态的根据图6的第二实施例；
图10示出了根据图9的俯视图；
图11示出了保持器的另一种实施方式；
图12示出了处于夹紧状态的图1的实施方式；
图13示出了在工件的加工过程中的保持器19的又一种实施方式和卡盘。
图1是本发明的夹紧装置1的一种可能的实施方式。内卡盘2借助螺钉18与外卡盘3固定连接，其中，内卡盘2设置成与外卡盘3同心。内卡盘2的基体由零件15组成，这些零件借助螺钉17固定在一起。内卡盘2具有夹紧球4，这些夹紧球以本身已知的方式与内夹紧活塞12和张紧弹簧5共同作用。外卡盘3被相应地构造。基体由零件14组成，这些零件借助螺钉16固定在一起。它同样具有夹紧球6、外夹紧活塞13和张紧弹簧7。两个夹紧活塞12，13可以以已知的方式借助压力空气进行加载。内卡盘2和外卡盘3都不仅具有内x-y基准8或外x-y基准9而且具有内z基准10或外z基准11。
在图2的俯视图中可看出x-y或z基准8，9，10，11的布置。内卡盘2的内x-y基准8以及外x-y基准9例如可以设计成具有倾斜边的板条，内和外x-y基准的中心线以尽可能高的精度彼此相一致。在内x-y基准8之间设有内z基准10。相应地，外卡盘3在圆周边上在外x-y基准9之间具有z基准11，其中，z基准10和11的表面具有相同的高度或者稍微错开。
图3示出了夹紧装置1(如图1和2所示)和保持器19，该保持器作为托盘的元件。该保持器19具有上部36和管状延伸部24，其中，上部36借助卡口式连接26与管状延伸部24可拆卸地连接。保持器19可借助夹紧装置1夹紧，如在图4和5所示。另外，还示出了内卡盘2的通孔25。根据应用情况，管状延伸部24的直径D位于从通孔25的直径D′直到内卡盘2的直径D″的范围内，如图4所示。
图5的俯视图示出了上部36与保持器19的管状延伸部19的卡口式连接26。其他的附图标记相当于图1至图4的附图标记。
图6示出了保持器27和28的两种实施方式。两个保持器27和28分别具有可拆卸的中空的管状延伸部24，该延伸部的直径D处于内卡盘2的通孔25的直径D′数量级内。保持器27具有焊接或粘接的支座29。保持器28具有专门的卡盘30。图7示出了处于夹紧状态的保持器27。在包括x-y和z基准的图8中可看到其俯视图。x-y基准8和z基准11位于两个假想的圆37和38之间。图9与图10的俯视图一起显示了处于夹紧状态的另一个保持器28。
在图11中可看出用于托盘元件的保持器31的侧视图。特别地，保持器31具有内和外舌片对20，21，以及内和外接触面22和23。图12示出了处于安装状态的保持器31。
图13示出了保持器19的实施方式，该保持器安装在卡盘39内。工件34借助刀具33进行加工。保持器19具有通孔32，该通孔的直径处于保持器19的管状延伸部24的通孔的数量级内。在该实施例中，该通孔用于排出在加工时产生的切屑35。
附图标记清单：
1夹紧装置
2内卡盘
3外卡盘
4球
5张紧弹簧
6球
7张紧弹簧
8内x-y基准
9外x-y基准
10内z支承面
11外z支承面
12内夹紧活塞
13外夹紧活塞
14零件
15零件
16螺钉
17螺钉
18螺钉
19保持器
20内舌片对
21外舌片对
22内接触面
23外接触面
24管状延伸部
25通孔
26卡口式连接
27保持器
28保持器
29支座
30卡盘
31保持器
32通孔
33刀具
34工件
35切屑
36上部
37圆
38圆
39卡盘
D24的外径
D′25的内径
D′2的外径

Claims (13)

1.刀具或工件的夹紧装置，该夹紧装置包括至少一个卡盘和至少一个用于刀具或工件的保持器，其特征在于，所述保持器(19)具有上部(36)和管状延伸部(24)，其中，该上部(36)与管状延伸部(24)可拆卸地连接。
2.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述保持器(19)的上部(36)与管状延伸部(24)的可拆卸连接是卡口式连接(26)。
3.如权利要求1或2所述的夹紧装置，其特征在于，所述夹紧装置(1)具有内卡盘(2)和外卡盘(3)以及至少一个保持器(19)，其中，内卡盘(2)与外卡盘(3)同心地固定连接。
4.如权利要求1或2所述的卡盘，其特征在于，所述保持器(19)能够借助内卡盘(2)夹紧。
5.如权利要求1或2所述的卡盘，其特征在于，所述保持器(19)能够借助外卡盘(3)夹紧。
6.如权利要求1或2所述的卡盘，其特征在于，所述保持器(19)能够借助内卡盘(2)和外卡盘(3)一起夹紧。
7.如前述权利要求中至少一项所述的卡盘，其特征在于，所述内卡盘(2)在中心处具有沿轴向延伸的通孔(25)。
8.如前述权利要求中至少一项所述的卡盘，其特征在于，不仅所述内卡盘(2)而且所述外卡盘(3)都具有x-y基准(8，9)和z基准(10。11)，这些基准在夹紧过程中与所述保持器(19)的相应装置共同作用。
9.如前述权利要求中至少一项所述的卡盘，其特征在于，保持器(19)用于x-y基准(8，9)的装置设计成弹性的内和/或外舌片对(20，21)。
10.如前述权利要求中至少一项所述的卡盘，其特征在于，所述保持器(19)具有内和/外接触面(22，23)作为z基准(10，11)。
11.如前述权利要求中至少一项所述的卡盘，其特征在于，所述保持器(19)具有管状延伸部(24)，该延伸部用于借助内和/或外卡盘(2，3)夹紧，其中，该管状延伸部(24)的外径D处于从通孔(25)的内径D′直到内卡盘(2)的外径D″的数量级内。
12.如前述权利要求中至少一项所述的卡盘，其特征在于，所述内卡盘(2)的x-y基准从z方向看，设置在与外卡盘(3)的x-y平面的面相同的高度内。
13.如前述权利要求中至少一项所述的卡盘，其特征在于，所述保持器(19)在中心处具有通孔(32)，其中，该通孔(32)的直径处于管状延伸部(24)的孔的直径的数量级内。
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