CN101267913B - 用于去除切屑工具的定位装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于去除切屑工具的定位装置(1)，尤其是用于如车床和铣床或类似机床的去除切屑机器的转动工具(5)，位于夹具中尤其是位于套爪夹、夹紧保持器和收缩保持器中，具有用于夹具(3)的夹具接收器(2)，其包括第一定位设备，尤其是分度槽(7)，在夹具接收器(2)中设置有第二定位设备(6)，其通过与第一定位设备啮合相对夹具接收器(2)预定夹具(3)的第一角位置(α)，夹具(3)以其纵轴线沿着第一轴线(A)的方式在夹具接收器(2)中对准，该定位装置中设置有工具接收器(4)，其相对工具接收器(4)在第二角位置(β)固定工具(5)，工具(5)以其纵向工具轴线沿着第二轴线(B)的方式对准，以及工具接收器(4)相对夹具接收器(2)可移动，因此，工具(5)可插入到夹具(3)中，其中当工具(5)插入夹具(3)中时，相对于彼此设置夹具接收器(2)和工具接收器(4)，使得第一轴线(A)和第二轴线(B)一致，第二角位置(β)相对第一角位置(α)被限定。

Description

用于去除切屑工具的定位装置
技术领域
本发明涉及一种用于夹具中的去除切屑工具的定位装置。
背景技术
在如车床和铣床或类似机床的去除切屑的机床中，去除切屑工具容纳在夹具中。尤其是在车刀中，由于切削刃在右侧或左侧操作而不提供圆柱形转动，车刀的位置和这样的切削刃必须精确地调整到工件上，以保证工件的精确的和限定的机加工。所述技术领域的夹具包含分度槽，借此确定夹具在车床或在铣床中的位置。为此，工具相对工件的定位几乎不能借助所述保持器完成，但必须在将工具装配到夹具本身时进行。
一种已知的用于转动工具的切削刃在夹具中的定位设备由接收器和可移动测量单元组成，其中所述夹具固定到接收器中，所述可移动测量单元可以与插入到夹具中的转动工具的切削刃接触。所述测量单元的触头与切削刃接触，这样相对夹具的纵向位置直接示出了切削刃的角位置。在切削刃的期望角位置确定之后，夹具例如通过夹紧杆锁定，并由此将车床刀具固定到夹具上。
这个已知的定位装置的缺点是切削刃的角位置是通过人工转动在夹具中的车床刀具进行调节的，其中根据调节人的操作灵敏度预先形成，在夹具中角位置的调节在打开的时候预先形成。然而，在夹具的打开状态它包括比闭合状态较大的开口直径，因此，当夹具处在水平位置时，工具在闭合工序期间提升，并且还常常转动一定角度。因此用这种已知的定位装置不可能实现精确定位人或很难实现。这种已知的定位装置的另一个缺点是它不适于收缩夹具，因为收缩夹具的加热和因此打开夹具可能只在一段非常短的时间内进行，在短时间内常常不足以完成工具相对于保持器的精确定位。
发明内容
这里，本发明的目的意欲提供一种定位装置，如上所述，其允许工具在夹具里更简单和精确的定位，并且还特别适合收缩夹具。
根据本发明，用于去除切屑工具的定位装置具有用于夹具的夹具接收器，该定位装置包括第一定位设备，该第一定位设备是分度槽，在夹具接收器中设置有第二定位设备，其通过与第一定位设备啮合而相对夹具接收器预定夹具的第一角位置，夹具以其纵轴线沿着第一轴线的方式在夹具接收器中对准，并且，定位装置还包括工具接收器，该工具接收器相对于工具接收器在第二角位置固定工具，工具以其纵向工具轴线沿着第二轴线的方式对准，并且工具接收器相对夹具接收器可移动，因此，工具可插入到夹具中，其中当工具插入夹具中时，相对于彼此设置夹具接收器和工具接收器，使得第一轴线和第二轴线一致，第二角位置相对第一角位置被限定。
除了其中提供定位设备的夹具接收器，其确定相对接收器的夹具角位置，请求保护的发明包括工具接收器，其中工具(例如转动工具的切削刃)可相对工具接收器在某一定角位置固定。这样夹具接收器的纵轴线沿着一定轴线对准夹具，工具接收器的纵轴线沿着另一预定轴线对准工具。此外所述夹具接收器和工具接收器彼此相对布置，使得在工具插入工具接收器期间，夹具和工具的对准轴线一致，并且工具和工具接收器的角位置彼此相对固定。本发明定位装置的特征在于：工具可以以限定的角位置精确地定位在工具接收器中，在工具插入夹具时，夹具和工具的角位置以一种限定的方式固定。工具的定位不是直接在夹具中完成，而是在进入工具接收器之前已经完成。因此目前的定位装置还尤其适合于收缩夹具，因为工具在工具接收器中的对准用所有需要的努力可以完成，这也能占用大量时间，而工具插入夹具中可以非常快速地完成。另一方面，确信目前的定位装置在工具插入夹具期间它们的纵轴线相同，因此两个组件布置为彼此同心。这样，在套爪夹具和夹紧夹具的锁定过程期间工具在夹具中的位置的变化可能减到最小，并在收缩夹具中完全消除。工具在夹具中的整个定位采用本发明的定位装置可以一种非常简单和更精确的方式完成，尤其很少依赖操作者的操作能力。
在一个有益的实施例中，工具接收器布置在支架上，支架的纵轴线平行于夹具和工具的纵轴线，其中工具接收器沿着支架是可移动的，这意味着在支架的方向可移动。此外工具接收器或者可以围绕支架的纵轴线枢转布置，或者支架自身围绕其纵轴线旋转布置。这样工具可以从工具和工件的纵轴线不重合的位置枢转到这些轴线一致的位置。可替换地，或同时工具接收器可以相对支架移动，因此工具的纵轴线相对支架的纵轴线的距离可以改变，由此工具可以从工具和工件的纵轴线不重合的位置移动到这些轴线一致的位置。通过相对支架枢转或移动工具接收器，工具插入收缩保持器可以构成为特别方便用户，因为工具接收器在加热或冷却夹具期间不是以接近夹具的干扰方式布置的。
另一替换实例中，支架自身还可以相对夹具接收器移动，或者夹具接收器可以相对支架移动，因此支架和夹具之间的纵轴线的距离可以改变。从而定位装置可用于不同工具接收器的调节，典型地可以完成3mm到100mm范围的调节。
当在工具接收器中至少设置一个止动元件时，工具可以以一种特别简单的方式定位在工具接收器中，止动元件为所述工具提供至少一个挡块，其中该挡块相对工具接收器预定或限定工具的角位置。在这种情况下工具例如转动工具的切削刃接触到挡块，由此用预定的挡块位置直接调节角位置。如果挡块用来测量工具的角位置，这可以通过与挡块接触以一种简单的方式完成。在一种有利方式中，止动元件包括右或左面对工具，例如具有右或左面对切削刃的切削刀的挡块，其中左面对切削刃指的是一个方向，在该方向中正在加工外部圆周面的工件顺时针方向转过转动工具。根据工具的方向，然后各个挡块中的一个与工具接触。这样定位装置对于所有可能的工具是通用的并也可以迅速的适应一种工具。
以一种有利的和非常精确的方式，工具的角位置可以借助微调螺钉或度盘式指示器通过挡块预定。因此，所述微调螺钉或度盘式指示器它们自身可以直接从挡块或微调螺钉作用到止动元件上，或度盘式指示器确定止动元件的偏转。
为了能够迅速的和可靠的校准挡块，可以提供一个或多个校准元件，可通过校准元件接触挡块。尤其是当设有特定的分度元件用来右和左面对工具时在这方面是有用的。适应于不同工具直径和例如适应于转动工具的切削刃的位置和几何形状的定位，通过相对工具移动的设置在工具接收器上的止动元件可以一种简单的方式完成。
附图说明
本发明有益的改进、特性和特征从下面结合优选实施例的描述中将变得更加明显，其中：
图1表示本发明定位装置的优选实施例；
图2表示本发明工具接收器的细节；和
图3表示本发明工具接收器的止动元件的替换实施例。
具体实施方式
图1以一种纯粹的示意透视图形式示出了本发明定位装置的优选实施例。该定位装置由夹具接收器2和工具接收器4组成，其中夹具接收器2中接收夹具3，工具接收器4中接收工具5。夹具接收器2包括定位设备6，例如销，该定位设备6与夹具的定位设备接合，夹具的定位设备在本示例中是分度槽7，这样确定夹具3的角位置α，其相对夹具接收器2沿着轴线A与其纵轴线对准。工具接收器4通过适当的拔出装置8与支柱9相连，支柱9的纵轴线沿着轴线C对准。夹具接收器2和支柱9安装到底板10上，因此轴线A和C彼此平行设置。工具接收器4通过拔出装置8连接到支柱9上，因此工具接收器的纵轴线D垂直于轴线C设置。工具5安装在工具接收器4上，因而轴线B与轴线C和轴线A平行设置，相应地与轴线D垂直。
在图2中，以示例性的方式示出了工具接收器4的头部的实施例，其包括具有夹紧带22的棱柱21，在插入工具5之后，夹紧带22延伸到棱柱21各自的凹槽23中并可以与夹紧按钮24接触。从而工具5被固定在棱柱21和夹紧带22之间。在闭合夹紧带22之前完成工具5的对准，因此转动工具5的切削刃13与包括挡块12的止动元件11对准。从而工具5的角位置β相对于工具接收器4预先确定。
这种定位装置1和在夹具3中工具5的精确位置现在可以以一种简单的方式完成。当这是一种收缩夹具时，如同在图1中说明的实施例中，在第一步骤中工具5与止动元件11的挡块12接触，其切削刃13位于工具接收器4中并通过夹紧带22固定。随后可转动地安装在底板10上的支柱9转动到使工具5枢转在夹具3的范围之外。现在，通过适当的加热装置(未示出)，例如感应线圈，其中插入有工具5的夹具3的头部被加热。在300℃到380℃的温度下，夹具3的头部扩大到可以插入工具5，工具5典型地具有比夹具3的接收器的内径大500μm的外径。为此，移开加热装置后，支柱9围绕轴线C转动，直到工具5精密的布置在夹具3的接收器上方，这意味着轴线A和B一致。工具接收器4现在通过工具5的伸缩式支柱的下降而放低，由此工具5插入夹具3中。在抵达夹具3的接收器的基底或者预定位置之后，该位置可以通过合适的设备标记，工具5与工具接收器4保持在这个位置，直到收缩夹具通过冷却收缩到工具5上。现在，工具5从工具接收器4中脱离，所述工具接收器通过延伸伸缩式支柱9向上升起，然后通过支柱9的转动从夹具3和工具5的区域移开，因此夹具3可以在通过插入冷却元件(未示出)辅助冷却之后从夹具接收器2中移开。
通过定位装置1的几何形态，这意味着轴线A，B，C和D相互之间的布置，和通过挡块12相对工具接收器4的夹具3在夹具接收器2中限定的预定角位置α和工具5的切削刃13的预定角位置β，实现了在夹具3中精确和可复现的工具5的定位。
与图1中说明的实施例相反，其中工具接收器4借助拔出装置8安装到支柱9上，还可以设置为支柱9自身和/或夹具接收器2相对于底板10彼此对着移动。此外可以设置支架代替图1中说明的伸缩式支柱9，其中夹具3布置为在工具接收器4上可直接上下调节。
显然，最常采用的是工具接收器4相对于支柱9的枢转，或者支柱9围绕轴线C的转动，这是为了便于自由进入到夹具3中，特别是在安装在夹具接收器2中期间和在加热和冷却收缩保持器期间。然而，这个自由轴线还可以便于将支柱9设置得足够长，因此工具接收器4在垂直方向从夹具3移开的足够远，或者支柱9和/或夹具接收器2以可移动的方式接收在底板10中，这样工具接收器4和夹具3可以在水平方向彼此充分的移开。
为了获得精确的调节性能，以及由此还有可再现性，优选的是所有的导向装置、定位装置1的所有的滑动和旋转导向装置都在没有间隙的情况下被引导，特别是预加载的球轴承或者滚柱轴承导向装置。
当止动元件11可移动的布置在工具接收器4上时，为了将工具接收器4适合不同的工具尺寸和形状是有利的。图3中示出止动元件31的有益的实施例。因此止动元件31以一种可移动的方式支承在轴32上，并包括左面对切削刃的挡块33和右面对转动工具切削刃的挡块34。根据被夹紧到夹具3中的右或左面对的切削工具5，挡块34或33枢转进入和接触到工具5的切削刃13。
轴32接收在外悬臂梁35中，其如箭头所示可移动地布置在工具接收器4上。在外悬臂梁35上还布置有度盘式指示器36，其确定止动元件的偏转。还可以设置微调螺钉代替度盘式指示器36，为了正确的调节期望的切削刃位置，如当接收工具5在夹具保持器中时例如用于调节这样的期望的位置，因此补偿了工具的转动，该转动由于在夹具的内部的夹紧运动而在夹紧夹具期间发生。另一方面，通过这种微调螺钉，切削刃的偏离方向还可以有意识地相对于夹具3进行调节，因此切削刃在车床转动期间没有以径向方式朝转动工件移动，这样切削刃不能在正切方向冲击工件的表面，但具有不同的效果。
校准装置没有在图3中示出，例如没有示出为了执行度盘式指示器36的校准的挡块33和34的校准杆。虽然在这里说明的实施例中，所有的平移和旋转运动都是人工执行的，但还可以设置成为了自动化定位程序而提供精确运行的线性电机。此外，当用工具5能替换夹具接收器2时，通过定位装置1能提供朝向轴的具有不同分界面的夹具是有利的。当夹具接收器2相对于底板10可旋转特别是以某预定的角度旋转时，在这方面也是有利的。这样工具5的定位可以以一种简单的方式相对于夹具3非常快速的改变，而不需要相对工具5和工具接收器4必须改变挡块12的位置。

Claims (15)

1.一种用于去除切屑工具(5)的定位装置(1)，具有用于夹具(3)的夹具接收器(2)，所述定位装置包括第一定位设备，该第一定位设备是分度槽(7)，在夹具接收器(2)中设置有第二定位设备(6)，其通过与第一定位设备啮合而相对夹具接收器(2)预定夹具(3)的第一角位置(α)，夹具(3)以夹具(3)的纵轴线沿着第一轴线(A)的方式设置在夹具接收器(2)中，并且，定位装置(1)还包括工具接收器(4)，该工具接收器(4)相对于工具接收器(4)在第二角位置(β)固定工具(5)，被接收在工具接收器(4)中的工具(5)的纵向工具轴线沿着第二轴线(B)，并且工具接收器(4)相对夹具接收器(2)可移动，因此，工具(5)可插入到夹具(3)中，其中当工具(5)插入夹具(3)中时，相对于彼此设置夹具接收器(2)和工具接收器(4)，使得第一轴线(A)和第二轴线(B)一致，第二角位置(β)相对第一角位置(α)被限定。
2.根据权利要求1所述的定位装置，其中，所述工具接收器(4)设置在支架(9)上，纵向支架轴线沿着第三轴线(C)，其中工具接收器(4)沿支架(9)可移动，且第一轴线(A)、第二轴线(B)和第三轴线(C)彼此平行。
3.根据权利要求2所述的定位装置，其中，所述工具接收器(4)可围绕第三轴线(C)枢转地设置在支架(9)上，或者支架(9)可环绕它的纵轴线旋转，这样工具(5)可以从第一轴线(A)和第二轴线(B)不一致的位置枢转到第一轴线(A)和第二轴线(B)一致的位置。
4.根据权利要求2所述的定位装置，其中，所述工具接收器(4)相对支架(9)可移动，因此第二轴线(B)和第三轴线(C)之间的距离可以改变，从而工具(5)可以从第一轴线(A)和第二轴线(B)不一致的位置移动到第一轴线(A)和第二轴线(B)一致的位置。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的定位装置，其中，所述支架(9)相对夹具接收器(2)可移动，或者夹具接收器(2)相对支架(9)可移动，因此第一轴线(A)和第三轴线(C)之间的距离可以改变，从而工具(5)可以从第一轴线(A)和第二轴线(B)不一致的位置移动到第一轴线(A)和第二轴线(B)一致的位置。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的定位装置，其中，在所述工具接收器(4)上设置至少一个止动元件(11；31)，其为工具(5)提供至少一个挡块(12；33，34)，其相对工具接收器(4)确定或者限定工具(5)的第二角位置(β)。
7.根据权利要求6所述的定位装置，其中，所述止动元件(31)包括左和右面对工具(5)的挡块(33，34)，这些挡块(33，34)分别能与工具(5)接触。
8.根据权利要求6所述的定位装置，其中，所述第二角位置(β)通过微调螺钉由挡块(12；33，34)预先确定。
9.根据权利要求6所述的定位装置，其中，所述第二角位置(β)通过度盘式指示器(36)由挡块(33，34)确定。
10.根据权利要求6所述的定位装置，其中，设置有校准元件，为了相对工具接收器(4)校准它们的位置，其可以与挡块(12)接触。
11.根据权利要求6所述的定位装置，其中，所述止动元件(11；31)相对工具(5)可移动地设置在工具接收器(4)上。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的定位装置，其中，所述工具(5)通过至少一个夹紧带(22)、具有固定螺钉的夹紧杆、或磁石安装在工具接收器(4)中。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的定位装置，其中，所述夹具接收器(2)可转动地安装在底板(10)上。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的定位装置，其中，所述夹具接收器(2)可以适合于各种夹具(3)，或者可以被替换。
15.根据权利要求1-4中任一项所述的定位装置，其中，所述定位装置设置为固定组件，或者设置为收缩装置或预调节装置的可替换的辅助设备。
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