CN101528392A - 刀夹具 - Google Patents

Abstract

为了使之有可能以一种紧凑的方式构造具有配备在基座体(6)内的多个刀具插座(4)的一种刀夹具(2)，在此提供的方案是横向引导一个拉紧螺栓(18)经过该基座体(6)中的一个孔(14)到达该刀具插座(4)。该拉紧螺栓(18)在其外端上具有一个螺栓头(32)，该螺栓头可以通过一个定位工具被致动并且该螺栓头由一个固定元件(20)固定，该固定元件在该孔(14)的区域中被附接到基座体(6)上并且形成用于螺栓头(32)的一个停止件(42)。这种配置允许整个张紧装置以一种节省空间的方式仅从一侧进行安装。该固定元件(20)实现了防止该张紧装置的这些元件遗失的效果。

Description

刀夹具

本发明涉及一种用于容纳多个切削刀具的刀夹具。

在工件的机加工过程中，除了其他的之外，使用将切削刀具可互换地插入其中的刀夹具。在这种情况下，这些切削刀具具有一个紧固柄，可利用该紧固柄将这些切削刀具插入刀夹具的一个刀具插座中并且该紧固柄被夹紧在刀具插座中。在这种情况下，切削刀具具有可互换地紧固到该切削刀具上的一个刀片或者一个切削元件。

为了在刀具更换过程中保持尽可能短的停工时间，切削刀具的无问题的而且简单的可互换性是尤为重要的。

DE 60023191T2披露了一个快速更换的刀具系统，其中一个切削刀具被可互换地紧固到被标示为刀具支架的一部分的一个刀夹具中。在这种情况下，将切削刀具插入一个刀具插座中。将一个夹紧螺栓插入一个孔中，该孔横向穿过该刀夹具直到该刀具插座的纵向方向。所述夹紧螺栓通过其一端被拧入一个夹紧螺母中。在这种情况下，使该夹紧螺母从相反侧插入该孔中。夹紧螺栓与夹紧螺母可在孔的内部基本上自由地移动。在夹紧的过程中，将夹紧螺栓的一个螺栓头以及夹紧螺母朝向彼此拉动，从而将该切削刀具的紧固柄保持在刀具插座中。

为了减少停工时间的一个进一步的措施包括在一个刀夹具上提供多个刀具插座。因此，在工件加工的过程中，有可能(例如通过转动刀夹具)使用于不同的加工操作的不同类型的切削刀具处于一个加工位置中。还可以将一个磨损的切削刀具转动到加工位置之外，并且可以将一个未使用的切削刀具转动到该加工位置中。然而，在这种多刀具的刀夹具中，存在的问题是该刀夹具体积不可避免地增加。这种增加的空间要求可能导致有限的空间条件下的多种缺点。

本发明的目的在于详细说明一种紧凑的刀夹具，该刀夹具被设计为用于容纳多个切削刀具并且使之有可能快速而简单地交换对应的切削刀具。

根据本发明，这一目的是通过一种刀夹具实现的，该刀夹具具有配备在一个母体中的多个刀具插座，可以用一个紧固柄将一个对应的切削刀具插入这些刀具插座中并且该对应的切削刀具可以通过一个夹紧装置被夹在该刀具插座中。在这种情况下，该夹紧装置包括一个夹紧螺栓，该夹紧螺栓穿过该母体中的一个孔横向延伸直到该刀具插座并且该夹紧螺栓在其外端具有一个螺栓头，该螺栓头可以通过一个定位工具进行致动。在这种情况下，该螺栓头由一个锁定元件锁定，该锁定元件在该孔的区域中被附接到母体上并且该锁定元件形成用于该螺栓头的一个停止件。

这种配置的特殊优点可以从以下事实中看出，即该夹紧螺栓由额外的锁定元件锁定以防止其脱落，因此能够仅从一侧将夹紧装置插入母体中。因此，从总体上讲，由该锁定元件形成一个拴固式锁定装置。因此，一个通孔以及在该孔两侧上的可及性不是必需的并且也未提供。由于这种配置的原因，所以这些刀具插座可以被整合到该母体中而无任何问题，这样，它们彼此靠近被安排在所述母体中。因此，不必将这些刀具插座作为多个分离元件可拆卸地连接到该母体上。由于这些必要的额外的紧固元件的原因，所以这就导致了增加的空间要求。

相比之下，在本文所描述的刀夹具中，优选该母体是一种单件式设计，即这些刀具插座被设计为多个孔，这些孔处于形成该母体的一个均匀的块中。从原则上来讲，有可能提供多个刀具承载元件，优选每个单个的刀具承载元件具有一个刀具插座，该刀具插座配备有该夹紧装置。在这个实施方案的变体中，如果需要与用于这些单个的刀具承载元件的一个支撑体在一起，则这些单个的刀具承载元件形成该刀夹具的母体。

特别是有关该紧凑配置的特殊优点具体地是在具有两个或更多刀具插座的一种刀夹具中实现的。从原则上来讲，同样还可以仅提供一个单一的刀具插座。

优选这些刀夹具被安排在该端面上或者被径向地安排在该周缘侧面上。

例如，该切削刀具包括一个刀片支架(例如，像一个卡仓)，一个切削元件(如一个可分度镶片)可互换地被紧固到其上。该切削刀具因此在其后端具有夹紧柄或紧固柄，通过该夹紧柄或紧固柄可以将该切削刀具插入该刀具插座中。该切削元件或一个刀片被配备在相对端上。原则上该切削刀具还可以是整体的，即该刀片是不可互换地紧固到该切削刀具上的，而是该切削刀具的一个整体的并且固定连接的部件。

根据一种有利的配置，在这种情况下，该锁定元件被设计为一种插入件。因此，该锁定元件是一个分离的部件，该分离的部件易于制造而且还能够以一种简单而易于装配的方式被连接到该母体上。

在此优选做出的准备是使该锁定元件可拆卸地紧固到母体上。若有必要时，这允许该夹紧螺栓简单而无问题的交换。例如，为这种可拆卸的紧固提供一种夹紧连接或一个形状配合连接(例如，一个卡销座)。优选将该锁定元件拧到母体上。

另外，根据一个优选的改进，为该锁定元件做出准备以形成用于该螺栓头的一个引导件。这就是说，该螺栓头的至少一段在该锁定元件内部在螺栓纵向方向上滑动。通过这个引导件实现了夹紧螺栓的精确定位并因此而实现了尽可能精确地限定的整个该夹紧装置的一种夹紧效果。

优选在该螺栓头上提供一个反向停止件，优选该反向停止件以一种环形片的形式，并且在该配合位置中与配备在该锁定元件上的停止件相对。该停止件与该反向停止件的相互作用阻止夹紧螺栓脱离该孔，例如，在刀具插座中没有安排切削刀具且夹紧螺栓因此而松弛地停放在该孔中而无需一个支座的情况下。从制造的角度来讲，特别是在螺栓头之后的一个环形片的配置能够毫无问题地实现。作为在该夹紧螺栓上的环形片的安排的一个替代方案，所做出的准备是使该螺栓头本身形成反向停止件，即：使其通过其端面与该锁定元件的停止件相互作用。同样在这个实施方案变体中，优选该锁定元件形成用于该螺栓头的一个引导件。

在一个特别简单并且优选的配置中，该锁定元件是一个套管(具体地是一种螺纹套管)，它可以从外部可拆卸地插入孔中或拧到孔中。在这种情况下，优选呈圆柱形的套管的内部侧表面以一种简单的方式形成用于螺栓头的圆柱形侧表面的一个引导件表面。同时，这种套管的制造特别简单。

作为该锁定元件的一个替代方案，该锁定元件被具体地设计为一个板形元件(具体的是一种穿孔的板)，该元件被紧固到母体上。这个板，例如通过多个螺钉，被可拆卸地紧固到该母体上。

根据一个有利的配置，锁定元件不突出超过母体，即该锁定元件与母体的外侧平齐或者在母体中被进一步的安排在孔的内侧上。这样就获得整个刀夹具的紧凑构造。

就用于夹紧该切削刀具的夹紧功能性而言，提供了一个夹紧螺母，该螺母在孔的纵向方向上是可移位的并且该夹紧螺栓可以通过其一端被拧入螺母中。在它们的相互朝向的区域，夹紧螺母与夹紧螺栓的夹紧头特别地具有起到夹紧表面的作用的多个楔形区段。当夹紧螺栓被拧入夹紧螺母中时，被设计成类似于一个圆锥体的平截头体的这两个楔形夹紧表面朝向彼此而移动，并因此而可靠地保持位于它们之间的刀具插座中的切削刀具的紧固柄。

在这种情况下，有利地限制了该夹紧螺母在孔的纵向方向上移动的自由度，以使该夹紧螺母仅在一个限定的范围内是可拆卸的。为此目的具体地提供了一个夹紧销钉，该夹紧销钉在该夹紧螺母的方向上穿过母体横向延伸。

在这种情况下，优选该锁定销形成一种形式配合。特别地，该锁定销在夹紧螺母的一个槽状的凹陷内接合。在这种情况下，该槽的宽度大于该锁定销的直径，这样就有可能在该槽与该锁定销之间进行相对运动。在这种情况下，这种相对运动确定一个自由空间，该夹紧螺母可以在该自由空间内在该孔的纵向方向上移动。

以下通过参考附图对本发明的一个示例性实施方案进行更详细的说明，在附图中，在每种情况下，在示意的并且部分地简化的展示中：

图1示出了一个刀夹具的前透视图，该刀夹具带有以分解图示的方式示出的一个夹紧装置的多个元件，

图2示出了根据图1的刀夹具的一个后透视图，并且

图3示出了一种夹紧装置的多个单个元件的透视图，该夹紧装置不带有图1和图2中的刀夹具的母体。

在这些视图中，在每种情况下，具有相同作用的零件配备了相同的附图标记。

图1和图2所示的刀夹具2用于容纳总共四个切削刀具(在此未更详细地示出)。所述切削刀具在该端面从前部插入该刀夹具2中的对应的刀具插座4中，然后，这些切削刀具通过以下更详细地说明的一个夹紧装置被固定在这些刀具插座4中。

刀夹具2包括一个母体6，该母体具有单件式整体设计或者可替代地具有彼此倚靠的多个刀具承载元件。在这种情况下，每个刀具承载元件承载一个对应的刀具插座4。该母体6在其后端具有一个柄8，该母体通过该柄被夹在机床的一个相应插座内的适当位置中。因此刀夹具2从其前端面延伸，在该前端面中，在以指向柄8的纵向方向10上结合了像孔一样的这些刀具插座4。

一个工件的机加工通常是通过分别插入的这些切削刀具中的一个来实现的。在该过程中，有待加工的工件一般要进行旋转并且该切削刀具被安排在一个固定的位置中或者可能沿一个预定的路径仅进行一种线性运动。因此，从总体上来讲，形成一个车削刀具，其中该加工是在工件与切削刀具之间的一种相对旋转运动的基础上实现的。特别地，该多重刀夹具2通过不同的切削刀具用于该工件的多级加工。仅有必要转动该刀夹具2(如大约90°)来更换对应的与该工件接合的切削刀具。

在其前端面上，相对于每个刀具插座4安排了一个对应的冷却剂出口12，在加工过程中，当需要时，冷却剂通过该冷却剂出口12被送给切削刀具。该母体6具有一个基本上多边形的截面区域，该示例性实施方案中为八边形，并且该母体具有关于该纵向轴线10大约90°的旋动对称的设计。

从其横向表面开始，相对于单独的刀具插座4结合有在大致垂直于该纵向轴线10所定义的方向上定向的多个对应的孔14。这些孔14在这种情况下各自终止于该母体6的内部，由此不形成通孔。该夹紧装置的这些元件(即形成一个锁定元件的一个夹紧螺母16、一个夹紧螺栓18以及一个螺纹套管20)是从外部插入这些孔14中的每一个之中。为了进行装配，该夹紧螺栓18的一段已通过一个末端螺栓螺纹22被正常地拧入夹紧螺母16中。特别重要的事实是该夹紧装置的所有元件是可以插在一侧上(即从一个单独的外侧)。因此，从相反的一侧也存在对该刀具插座4的可及性是不必要的。

从该孔14旋转偏置大约90°，同样从该母体6的横向表面侧面经过另一个孔24插入一个锁定销26。所述锁定销26直接延伸到该刀具插座4中并且在装配状态中与该夹紧螺母16相互作用。在这种情况下，该锁定销26限制该夹紧螺母16在该孔14的纵向方向28中的可移位性。该锁定销16通过一个无头紧固螺钉30被夹持在该母体6中。

该夹紧螺栓18具有一个圆柱形的螺栓头32。在该示例性实施方案中，该螺栓头具有用于容纳一个定位工具的一个内部多边形插座34，通过该插座可以使该夹紧螺栓18转动。在该孔的纵向方向28中，在朝向该夹紧螺母16的方向上，定义了一个反向停止件的一个环形片36是在该螺栓头32的圆柱形横向表面附近。所述环形片后面进一步跟随着一个楔形的、截头圆锥形的夹紧表面38A。与之相对应，该夹紧螺母16也有这样一个夹紧表面38B。

在装配的状态下，该螺纹套管20被拧入母体6中的孔14中，该孔14具有一个对应的用于此目的的内螺纹。在最后的装配状态下，该螺纹套管20完全位于该母体6的内部，因此不伸出。该螺纹套管20具有在其外部环形侧面上开槽的设计，这样，该螺纹套管可以通过一个常规的螺丝刀被拧入孔14中或被拧出该孔。

该螺纹套管20的内面通过其内部直径与该螺栓头32的外部横向表面区域中的外部直径相适配。换言之，该螺纹套管20容纳该螺栓头32最多到环形片36。在此过程中，在套管内面与螺栓头32的横向表面之间仅形成一个微小的间隙。该套管内面因此构成一个用于螺栓头32的引导件40。朝向螺栓头32定向的螺纹套管20的前环形表面构成一个停止件42，该停止件与环形片36作为反向停止件与其相互作用。该停止件42与环形片36在它们的相互作用中对于夹紧螺栓18以及夹紧螺母16形成了一种拴固式锁定装置。

如具体地从图2和图3中可以看出，该锁定销26接合了该装配状态中的一个槽状的凹陷44。该凹陷44的宽度(即其在该孔纵向方向28上的广度)在这种情况下大于锁定销26的直径。该夹紧螺母16因此可以在孔纵向方向28上相对于一个定义范围内的固定的锁定销26来回移位。该凹陷44的这些边缘面形成限制该夹紧螺母16的自由运动的多个停止件。

在使用该刀夹具的过程中，该夹紧装置的所有元件(即一方面该夹紧螺母16、该夹紧螺栓18以及该螺纹套管20而且另一方面该锁定销26以及该无头紧固螺钉30)已被预先安排装配在刀夹具2内。为了插入切削刀具，所述切削刀具使其在前部适当提供的紧固柄被插入刀具插座4中。通过紧固所述夹紧螺栓18，该夹紧螺栓18被进一步拧入夹紧螺母16中，这样两个紧握的表面38A、38B朝向彼此而移动并且以一种紧握而且形状配合的方式夹持该紧固柄。从DE 60023191T2中可以具体地看到该紧固柄的配置以及该基本夹紧机构的配置，就此方面特此引用该文件。

为了更换刀具，仅需松开夹紧螺栓18，这样，这些紧握表面38A、38B在相反的方向上彼此离开。在这一过程中，可以将夹紧螺栓18拧松直到它以其环形片36开始抵靠在螺纹套管20的停止件42上。在这个释放的位置中，该螺栓的螺纹22的一段保留在夹紧螺母16中。

总体上，通过在此说明的配置使得具有多个用于容纳切削刀具的刀具插座4的一个极其紧凑的刀夹具2成为可能。这种紧凑的配置在此情况下实质上是通过以下事实而实现的，即这些刀具插座4被直接整合到母体6中而不形成多个安装的分离的单元。这基本上是通过以下事实而得以实现的，即该夹紧装置的所有元件在各自的情况下是仅由该母体6的横向表面的一个外侧插入的。因此，这里不必提供通孔。为了实现该夹紧装置，该螺纹套管20被设计成一个用于该夹紧螺栓18和该夹紧螺母16的固定的锁定装置。

Claims (10)

1.一种刀夹具(2)，该刀夹具具有配备在一个母体(6)内的多个刀具插座(4)，并且可以用一个紧固柄将一个对应的切削刀具插入这些刀具插座中，并且可以通过一个夹紧装置将该对应的切削刀具在该刀具插座(4)中夹紧，该夹紧装置包括一个夹紧螺栓(18)，该夹紧螺栓经过该母体(6)中的一个孔(14)横向延伸至该刀具插座(4)并且该夹紧螺栓在其外端上具有一个螺栓头(32)，该螺栓头可以通过一个定位工具被致动并且该螺栓头可以由一个锁定元件(20)锁定，该锁定元件在该孔(14)的区域中被附接到该母体(6)上并且形成用于该螺栓头(32)的一个停止件(42)。

2.如权利要求1所述的刀夹具(2)，其特征在于该锁定元件(20)被设计成一个插入件。

3.如权利要求1或2所述的刀夹具(2)，其特征在于该锁定元件(20)被可拆卸地紧固到该母体(6)上。

4.如以上权利要求之一所述的刀夹具(2)，其特征在于该锁定元件(20)形成用于该螺栓头(32)的一个引导件(40)。

5.如以上权利要求之一所述的刀夹具(2)，其特征在于在该锁定元件(20)上配备的针对该停止件(42)的一个反向停止件(36)被形成为邻近该螺栓头(32)。

6.如以上权利要求之一所述的刀夹具(2)，其特征在于该锁定元件(20)是一个套管，具体地是一个螺纹套管，该套管能够从外部可拆卸地被插入该孔(14)中。

7.如以上权利要求之一所述的刀夹具(2)，其特征在于该锁定元件(20)不突出超过该母体(6)。

8.如以上权利要求之一所述的刀夹具(2)，其特征在于在该母体(6)中配备了可在该孔纵向方向(28)上移位的一个夹紧螺母(16)，该夹紧螺栓(18)被拧入所述夹紧螺母(16)之中。

9.如权利要求8所述的刀夹具(2)，其特征在于配备了一个锁定销(26)，该锁定销穿过该母体(6)在该夹紧螺母(16)的方向上横向延伸并且限制其在该孔纵向方向(28)上的移动。

10.如权利要求9所述的刀夹具(2)，其特征在于该夹紧螺母(16)具有一个槽状凹陷(44)，该锁定销(26)接合在该凹陷中。

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