CN101554666A - 设有减震器的刀架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及刀架，例如铰削头(1)或铣刀杆，其设有长体形减震器(2)，减震器(2)布置在刀架(1)的端部箱室(3)中，箱室(3)具有相应的形状和尺寸并且其端部由用于接纳铰削头的主体(4)或由铣刀杆构件封闭。刀架的特征在于，减震器(2)仅进行径向吸收，且至少在每个端部附近设有至少一个弹性变形件(5)，弹性变形件(5)在减震器(2)的壳体和刀架(1)的箱室(3)的壁之间延伸并夹在箱室(3)的壁和减震器(2)之间，减震器的端部在箱室(3)中不受力地延伸。本发明尤其可应用于机床的附件领域如数控机床、加工中心、柔性单元和工场等。

Description

设有减震器的刀架
技术领域
本发明涉及数控机床、加工中心、柔性单元和工场等机床的附件，并且涉及设有减震器的刀架。
背景技术
刀架因其特殊结构而趋于振动，这对刀架的固有功能具有一定影响。由于目前的机床的工作速度不断变快，因此，增大了这种趋于振动的趋势。
为避免这些缺陷，有人提出了设有减震装置的刀架，以使其刚度适应工作条件。
为此，这种装置目前已公知，尤其参见US-A-3 447 402，其基本上由减震配重组成，所述减震配重安装在轴向壳体中并通过夹在弹性可变形体之间而保持在轴向壳体中，通过装有弹簧的支座(abutmentmeans)进行刚度的调节，该装置本身的校准可通过螺旋装置进行调节。
另外，参见FR-A-2 173 957，一种用于机床的可调减震装置已公知，其由减震装置构成，该减震装置布置在刀架轴的轴向孔中且通过环形弹性构件连接到该刀架轴，环形弹性构件安装在减震装置的锥形端部且可在所述端部之间压缩以调节刚度。
EP-A-0 571 490提出了另一种减震装置，其由中央圆柱形支承件构成，所述中央圆柱形支承件安装在刀架主体内，其上装有减震体。该减震体通过弹性构件连接到中央圆柱形支承件，所述弹性构件布置在减震体的端部中，且通过连接到中央支承件的垫片保持。在EP-A-1248 692中描述了一种类似的装置。
在所有这些公知的装置中，减震装置在轴向孔中的保持由弹性可变形构件对机构端部的作用来实现，但是，仅仅是通过对端部的作用来实现，所述弹性可变形构件和减震装置的发生器之间并不存在任何接触(US-A.-3 44 7402和FR-A-2 173 957)。描述使用中央圆柱形支承件的那两篇文献也没有在减震装置的发生器和弹性变形构件之间提供任何接触，相反，弹性变形构件与减震装置的壳体接触。
因此，这种减震装置只能在其端部对轴的刚度起作用，使得减震趋向于出现在轴向，因而不可能是最佳的。
发明内容
本发明旨在克服这些缺陷，提出一种设有减震器的刀架，其可消除由切削力和加工速度引起的振动效应，且设计简单，易于使用。
为此，刀架例如铰削头或铣刀杆设有长体形减震器，其布置在刀架的端部箱室中，该箱室具有相应形状和尺寸并在其端部由用于接纳铰削头的主体或由铣刀构件加以封闭，其特征在于，减震器是仅仅进行径向吸收型的，且至少在每个端部附近设有至少一个弹性变形件，所述弹性变形件在减震器的壳体和刀架箱室的壁之间延伸且夹在箱室壁和减震器之间，减震器的端部在箱室3中不受力地延伸。
附图说明
借助于下面参照附图对作为非限制性实施例给出的优选实施方式的说明，本发明将得到更好的理解，其中：
图1是根据本发明设有减震器的刀架的剖面图；
图2类似于图1，示出了本发明的第一变型实施方式；以及
图3类似于图1和2，示出了本发明的第二变型实施方式。
具体实施方式
图1至3作为实施例示出了铰削头形式的刀架1，其设有长体形减震器2，减震器2布置在刀架1端部的箱室3中，该箱室具有相应形状和尺寸且在其端部由用于接纳铰削头的主体4加以封闭。公知地，刀架1的箱室3的端部的封闭是通过将用于接纳铰削头的主体4与定心装置41直接螺纹连接，或者用螺钉将该主体4装配在箱室端部中来实现的。图1至3示出了本发明实施方式的例子，但是，显然，本发明也可应用于例如铣刀刀架中。
公知地，刀架1的箱室3以这样的方式制作，即，相对于实心圆柱体来说，最多仅造成5％的静态刚度的损耗，并且箱室的深度等于刀架1的直径的两倍。在使用铰削头形式的刀架1的情况下，用于接纳所述铰削头的主体4最好设有定心装置41，其以细节距螺纹拧紧在刀架1中，且用未示出的轴颈进行旋转锁定。
根据本发明，减震器2是仅仅进行径向吸收型的，至少在每个端部附近设有至少一个弹性变形件5，所述弹性变形件5在减震器2的壳体和刀架1的箱室3的壁之间延伸并夹在箱室3的壁和减震器2之间，减震器的端部在箱室3中不受力地(without stress)延伸。这样，减震器2仅仅通过弹性变形件5保持在刀架1的箱室3中，其端部一方面相对于箱室3的底部、另一方面相对于用于接纳铰削头的主体4或其它部件的后表面是自由的。减震器2的端部不受力，可使减震器2的整个作用仅在径向方向上发生。
优选地，如图1至3所示，弹性变形件5最好是用减震材料制成的环形构件并通过与布置在所述减震器2中的环形槽5′的配合固定在减震器2上。减震器2的这种实施方式可消除由减震器赋予的用于调节刚度的任何程序，从而简化减震器的使用，使其性能最佳。
根据本发明的另一特征，减震器2可设有两个以上的弹性变形件5。有利地，在这种情况下，弹性变形件5从每个端部开始以匀称的间隔等量布置。这样，可改变减震频率，从而改变刀架1的刚度。
为避免减震器2在箱室3中对所述箱室3的底部或对用于接纳铰削头的主体4的定心装置41或其它部件的冲击作用或纵向振动作用，根据本发明第一实施方式，减震器2的每个端面最好设有用于容纳环形接头垫圈6的圆形槽2′，设有环形接头垫圈6的减震器2的长度略小于由用于接纳铰削头的主体4的定心装置41或其它部件封闭的箱室3的长度。
根据本发明的变型实施方式，如图2所示，通过分别在箱室3的底部和在用于接纳铰削头的主体4的定心装置41或其它部件的后表面上配置圆形槽3′、41′，也可避免冲击作用或纵向振动作用，这些圆形槽3′、41′设有环形接头垫圈7，在减震器2的安装位置中环形接头垫圈7之间的距离略大于减震器2的长度。这样，减震器2安装在刀架1中，可进行很小的轴向位移，但不予夹紧。
作为实施例，弹性变形件5以及垫圈6和7优选地用腈制成O形环形状，减震器2最好用高密度钢制成。
根据本发明，减震器2旨在相对于刀架1的位移呈180°相位差起作用，从而使刀架1稳定。为此，为使由减震器2和弹性变形件5构成的组件具有最佳作用，该组件应当按最大振幅布置，即尽量靠近切削刃，从而在刀架前部布置在箱室3中。此外，该组件的固有频率应等于刀架1的第一固有频率。
因此，减震器2根据刀架1可进行的位移确定尺寸。
根据本发明的另一特征，优选地，减震器2的直径小于刀架1的箱室3的直径约1毫米，弹性变形件5的外径大于箱室3的内径0.1毫米至0.9毫米。因此，在理论上，减震器2相对于其直径可具有约1毫米的径向游间，或者相对于半径可具有0.5毫米的径向游间。相对于箱室3的直径，大尺寸地设置弹性变形件5以确保所述减震器2无间隙地安装在箱室3中，从而获得刀架1的预定的刚度。
在减震器2的每个端部对称地增加弹性变形件5的数量，即可解决加大刚度的问题。
图3示出了本发明的另一实施方式，其中，减震器2设有轴向穿孔21，润滑油供给管8穿过所述轴向穿孔21。该管8一方面在刀架1中通过胶接或其它方法牢固地固定于箱室3的底部，另一方面通过O形环8′与用于接纳铰削头的主体4的定心装置41或其它部件装配在一起。这样，管8完全穿过减震器2，但是，决不直接接触减震器2，也不接触与所述减震器2配合的壁。
根据本发明，可实施刀架用减震器，其能够使用在所有类型的刀架上，其位移仅出现在径向方向上。
另外，该减震器2既不需要任何辅助构件，也不需要特殊的调节程序，而可获得最佳性能。
显然，本发明不局限于参照附图所述和所示的实施方式。尤其是在各种构件的结构方面可以进行变更，而且可以进行等效置换，而这并不超出本发明的保护范围。

Claims (10)

1.刀架，例如铰削头(1)或铣刀杆，所述刀架设有长体形减震器(2)，所述减震器(2)布置在刀架(1)的端部箱室(3)中，所述箱室(3)具有相应的形状和尺寸并且其端部由用于接纳铰削头的主体(4)或由铣刀构件封闭，其特征在于，减震器(2)仅进行径向吸收，且至少在每个端部附近设有至少一个弹性变形件(5)，所述弹性变形件(5)在减震器(2)的壳体和刀架(1)的箱室(3)的壁之间延伸并夹在箱室(3)的壁和减震器(2)之间，减震器的端部在箱室(3)中不受力地延伸。
2.根据权利要求1所述的刀架，其特征在于，弹性变形件(5)为由减震材料制成的环形构件，并通过与布置在所述减震器(2)中的环形槽(5′)配合，固定在减震器(2)上。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的刀架，其特征在于，减震器(2)设有两个以上的弹性变形件(5)。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的刀架，其特征在于，弹性变形件(5)从每个端部开始以匀称的间隔等量布置。
5.根据权利要求1和2中任一项所述的刀架，其特征在于，减震器(2)的每个端面设有用于容纳环形接头垫圈(6)的圆形槽(2′)，设有环形接头垫圈(6)的减震器(2)的长度略小于由用于接纳铰削头的主体(4)的定心装置(41)或其它部件封闭的箱室(3)的长度。
6.根据权利要求1和2中任一项所述的刀架，其特征在于，箱室(3)的底部和用于接纳铰削头的主体(4)的定心装置(41)或其它部件的后表面分别设有圆形槽(3′，4l′)，这些圆形槽(3′，4l′)设有环形接头垫圈(7)，在减震器(2)的安装位置中环形接头垫圈(7)之间的距离略大于减震器(2)的长度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的刀架，其特征在于，减震器(2)能够进行很小的轴向位移但不紧固地安装在刀架(1)中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的刀架，其特征在于，弹性变形件(5)以及垫圈(6和7)优选地被构成为由腈制成的O形环形状，减震器(2)由高密度钢制成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的刀架，其特征在于，减震器(2)的直径小于刀架(1)的箱室(3)的直径约1毫米，弹性变形件(5)的外径大于箱室(3)的内径0.1毫米至0.9毫米。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的刀架，其特征在于，减震器(2)设有轴向穿孔(21)，在该轴向穿孔中穿设有润滑油供给管(8)。
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