CN101670524A - 可轴向调节的刀具架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可轴向调节的刀具架，本质上由带有附件的主体(1)构成，主体的凹槽(2)中滑动安装用于安装刀具(4)的活动部件(3)。其中，活动部件(3)与横向调节环(5)协作，横向调节环(5)通过球轴承装置(8)可自由旋转地安装在带有所述凹槽(2)的主体(1)的端部并与所述端部横向固定，并且呈设有内螺纹(5′)的套筒的形式，所述球轴承装置(8)提供轴向间隙保证，当利用与活动部件(3)的相应部件(7)协作通过牵引进行紧固的至少一个紧固装置(6)来紧固所述活动部件(3)时，调节环(5)的近端面(51)靠在主体(1)的相应末端外支撑凸缘(1′)上，调节之后，活动部件(3)被锁定在工作位置上。本发明更特别适用于多轴、多柱机器中使用的单元、模块或其它刀具架的制造领域中，用于将刀具精确安装在这些机器中。

Description

可轴向调节的刀具架
技术领域
本发明涉及整体模块刀具架或者其它刀具架的制造领域，该刀具架用在多轴、多柱机器中用来将刀具完全相同地安装在这种机器上，本发明的目的在于提供一种可轴向调节的刀具架。
背景技术
刀具的轴向调节通常利用安装在刀具架中的调节套筒来实现。
用在同时加工相同部件的多轴机器上的刀具需要特别精确地轴向调节，以便精确地顾及到不同部件的例如铣削、镗孔、修整、圆周铣削等操作。
在这种机器中，每个刀具必须在长度上和以完全相同的方式从一根轴很好地被预先调节至另一根轴，即具有相同精确度。
为此，FR-A-2 590 819中提出这样一种机器，其主要由设有头部的附件构成，用于安装到标准美式锥度、莫氏锥度、圆筒柄形等机轴中，附件上与头部相反的另一端中容纳整体或模块型活动部件。在该装置中，用来容纳附件的活动部件的壳体是具有不同直径的两个孔，较大孔从附件的表面延伸，并连接到所述附件内部的较小孔，这些孔具有一定长度以允许活动片纵向定中心。此外，附件设置在较大孔的水平面上，一方面用来锁定和调节活动部件的至少两个螺钉与活动部件上反向的倾斜球形槽相协作，另一方面至少一个引导部件伸入到两孔之一中并且与活动部件的对应凹槽相协作。
该装置大大提高了安装精度，但结构比较复杂，使得安装和调节时间都比较长，其包括同样重要的准备时间，对于装备有多轴和多柱的机器尤其如此。
在CA-A-972 943中还公开一种能够快速更换的用于钻孔和镗孔的刀具架，其中快速更换是利用球轴承来实现的，球轴承能够定位以通过移开套筒来释放刀具来，但是由于其不具有足够的安装强度，因此决不能够紧固刀具的柄(shank)。
事实上，这种利用快速更换装置的球轴承来夹住刀具柄的方式不适宜刚性安装，因为通过嵌入到球轴承保持架中的螺钉进行调节是不可能的。
根据该文献CA-A-A972 943，没有设置装置用来通过与活动部件相应部件协作的牵引力进行紧固。事实上，快速更换装置的套筒支架的紧固螺钉不能在调节之后锁紧活动部件。因而该螺钉只用于保持安装有套筒的支架以便快速装拆，该螺钉无论如何没有被设计成用来紧固刀具的轴，不可能被拆下。
此外，FR-A-1 595 136中描述一种调节装置，其中用来替换刀具架上刀具的装置不与刀具架的本体平移连接，只能沿一个方向利用该装置在刀具柄上的稍大或稍小的紧固力进行调节。这样产生的必然结果就是不能进行精确地调节，尤其是在该装置相对于刀具架的移位完全独立的情况下。
发明内容
本发明的目的在于通过提供一种结构简单并且快速安装的可轴向调节的刀具架来克服上述问题。
为此，该可轴向调节的刀具架，其主要由带有附件的主体构成，在主体的凹槽中滑动安装用于安装刀具的活动部件，其特征在于用于安装刀具的活动部件与横向调节环协作，横向调节环通过球轴承装置可自由旋转地安装在具有所述凹槽的主体的端部，并横向固定到(secured to)所述端部，并且以带内螺纹的套筒的形式呈现，所述凹槽用于安装活动部件，活动部件用于安装刀具，所述球轴承装置提供轴向间隙保证，当利用与活动部件的相应部件协作通过牵引进行紧固的至少一个装置来紧固活动部件时，调节环的近端面靠在主体的相应外支撑凸缘上，调节之后，活动部件被锁定在工作位置。
附图说明
通过下面与优选实施方式有关的描述，利用非限制性实施例并结合附图，本发明将能够更好地理解，其中：
图1是根据本发明的刀具架的分解立体图；
图2是处于安装位置的刀具架的截面图，其中示出了通过牵引进行紧固的装置的横截面；
图3是与图2类似的截面图，其中示出了旋转定位并横向引导装置的横截面；以及
图4是示出了处于拆卸位置的刀具架的放大截面图，其定向与图3相应。
具体实施方式
附图中的图1到图4示出了可轴向调节的刀具架，该刀具架主要由带有附件的主体1构成，在主体1的凹槽2中滑动安装有用于安装刀具4的活动部件3。
根据本发明，用于安装刀具4的活动部件3与横向调节环5协作，横向调节环5通过球轴承装置8可自由旋转地安装在主体1的端部，并横向固定到所述端部，主体1的该端部包括用于安装活动部件3的凹槽2，活动部件3用于安装刀具4，并且横向调节环5以带有内螺纹5′的套筒的形式呈现，所述球轴承装置8提供轴向间隙保证，在利用与活动部件3的相应部件7协作通过牵引进行紧固的至少一个装置6来紧固活动部件3时，调节环5的近端面51靠在主体1的相应末端外支撑凸缘1′上，调节之后，活动部件3被锁定在工作位置(图1和图2)。
横向调节环5通过球轴承装置8在主体1的端部上旋转导向和横向固定，使得当活动部件3被紧固时，通过所述球轴承装置8的工作间隙，横向调节环5有足够的位移使其近端面51靠在主体1的相应末端外支撑凸缘上。结果就是能够以特别精确的方式来调节刀具，当活动部件3被紧固时所有的间隙都消除了。
此外，根据本发明的另一个特征，在调节环5的近端面51与主体1的相应外支撑凸缘1′之间设有外周垫圈9。因而可以确保在本体1与调节环5的相应表面之间有理想的密封，因此可以防止切削液的任何泄露。
此外，横向调节环5有利地设有与设置在主体1上的相应指针11协作的游标尺10。
活动部件3具有用于装配到主体1的凹槽2中的头部3′并在相反一端保持刀具4，而且活动部件3还设有螺纹部3″，螺纹部3″的直径与调节环5的内螺纹5′的直径相对应。此外，活动部件3在刀具4与其螺纹部3″之间具有带圆周垫圈32的凸缘31，在工作位置，该凸缘被引导到设置在调节环5自由端上的相应沉孔12中。因而在刀具架的工作位置，活动部件3被保持在主体1的凹槽2中，因而在主体1中，利用调节环5的内螺纹5′与螺纹部3″的协作，凸缘31贯穿沉孔12确保通过圆周垫圈32对刀具架前部密封。
根据本发明的另一个特征，特别是如附图中的图3和图4所示，活动部件3通过径向销13以旋转方式横向引导并保持，径向销13与设置在用于装配到主体1的凹槽2中的头部3′的一部分长度上的纵向槽14相协作，穿过凹槽2的壁的螺钉15大致与径向销13相对，并且与设置在所述头部3′上的封闭槽16协作以限制活动部件3的行程。因此，活动部件3由于在凹槽2中具有自由的轴向位移，因而可以完美地径向定位，以将其最终调节在恰当位置上并利用紧固装置6通过紧固将其锁定，此外径向销13能够有助于活动部件3的专心旋转。
紧固装置6(图1和图2)优选地呈现具有球形顶端的至少一个螺钉的形式，该至少一个螺钉径向贯穿主体1的凹槽2的壁并且与活动部件3的至少一个对应部件7协作。活动部件3的该部件7有利地呈加长槽的形式，从头部3′的自由端沿着螺纹部3″的方向开始倾斜并终止于半球。
因而，当构成紧固装置6的带球形顶端的螺钉被紧固时，其有向构成设在活动部件3的头部3′中的部件7的凹槽底部前进的趋势，使得部件7趋向于被拉向主体1的凹槽2的底部，调节环5与活动部件3的螺纹部3″之间的所有间隙通过球轴承装置8的间隙再吸收被完全压缩。优选地，该装置设有倾斜偏置的至少两个紧固装置6，以确保将活动部件3均匀紧固在主体1中。当然，也可以设置三个彼此以120°等间隔径向布置的装置6。
根据本发明的一个特征，调节环5在其安装在主体1相应端的一侧上具有内部凸缘52，内部凸缘52相对于调节环5的末端51向后设置并且在主体1的安装位置中与主体1的对应表面形成有纵向间隙110，活动部件3的螺纹部3″具有与调节环5的内螺纹的长度至多相等的长度，使螺纹部3″加长的凸缘31相对于调节环5偏移间隙130，该间隙130比调节环的内部凸缘与主体1的相应表面之间的间隙110稍小。
无论何时通过调节环5来调节刀具4的位置，具备的这些不同间隙都可以防止活动部件3的螺纹部3″靠在主体1的相应端部上，所述调节环5在该相应端部上被引导。因而几乎可以遍及螺纹部3″的最大长度对刀具4进行纵向调节。
这种类型的刀具架装置通常以常规方式设置切削刀具的润滑装置，包括中央通道100，中央通道100贯穿主体1并通过中央通道101延长到活动部件3中，终止于设置在容纳刀具4的活动部件3附近的纵向、径向或其它分配通道102。
根据本发明的又一个特征，为了确保构成主体1与活动部件3的中央通道101之间的润滑装置的中央通道100恒定密封，有利地，在主体1的中央通道100的一部分中配备、粘合或连结(band)有连接管103，并利用环形垫圈104以水密方式将连接管103横向引导到活动部件3的中央通道101中。因而无论活动部件3和刀具相对于主体1的调节位置如何，都可以确保沿着理想的水密路线进行润滑。
通过将头部3′置于凹槽2前面使活动部件3安装到主体1的凹槽2内，所述头部3′的槽14的纵轴与径向销13的轴成一条直线。在将头部3′插入到凹槽2并且螺纹部3″与调节环5的内螺纹部的端部毗连之后，将调节环5螺纹连接到所述螺纹部3″上，以使活动部件3被拉向凹槽2的内部。在继续拧入(additional penetration)之后，对应于调节环5的继续拧紧，螺钉15被启用以使其端部进入到封闭槽16中并因此限制活动部件3的行程，所以，限制主体1不想要的任何移动。
然后可以通过操作调节环5非常精确地调节刀具4的最终位置，通过相对于指针11读取设置在调节环5上的游标10可以验证位移。
一旦刀具4相对于主体1的所需位置已经确定，则可以通过拧紧构成紧固装置6的螺钉来锁定该位置。
利用本发明，可以实现可轴向调节的刀具架，能够特别精确地对刀具进行定位，以及在相对于多轴和/或多柱机器使用相同刀具时，能够使用完全相同的刀具。
当然，本发明并不局限于附图中所描述和表示的实施方式。而是可以进行变型，尤其是从不同要素的构成方面或者通过等价变换，这些变型因此也同样没有脱离本发明的保护范围。

Claims (11)

1.可轴向调节的刀具架，本质上由带有附件的主体(1)构成，在主体(1)的凹槽(2)中滑动安装有用于安装刀具(4)的活动部件(3)，其特征在于，用于安装刀具(4)的活动部件(3)与横向调节环(5)协作，横向调节环(5)通过球轴承装置(8)可自由旋转地安装在具有所述凹槽(2)的主体(1)的端部、并横向固定到所述端部，所述凹槽(2)用于安装活动部件(3)，活动部件(3)用于安装刀具(4)，并且所述横向调节环(5)呈具有内螺纹(5′)的套筒的形式，所述球轴承装置(8)提供轴向间隙保证，当利用与活动部件(3)的相应部件(7)协作通过牵引进行紧固的至少一个紧固装置(6)来紧固所述活动部件(3)时，调节环(5)的近端面(51)靠在主体(1)的相应末端外支撑凸缘(1′)上，调节之后，活动部件(3)被锁定在工作位置上。
2.根据权利要求1所述的刀具架，其特征在于，在调节环(5)的近端面(51)与主体(1)的相应外支撑凸缘(1′)之间设有外周垫圈(9)。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的刀具架，其特征在于，所述横向调节环(5)设有游标尺(10)，所述游标尺(10)与设置在主体(1)上的相应指针(11)协作。
4.根据权利要求1所述的刀具架，其特征在于，所述活动部件(3)具有用于装配到主体(1)的凹槽(2)中的头部(3′)并将刀具(4)固定到相反端，而且所述活动部件(3)设有螺纹部(3″)，所述螺纹部(3″)的直径与调节环(5)的内螺纹(5′)的直径对应。
5.根据权利要求1和4中任一项所述的刀具架，其特征在于，活动部件(3)在刀具(4)和活动部件的螺纹部(3″)之间具有凸缘(31)，所述凸缘(31)设有圆周垫圈(32)，所述凸缘(31)在工作位置被引导到设置于调节环(5)的所述自由端的相应沉孔(12)中。
6.根据权利要求1、4和5中任一项所述的刀具架，其特征在于，所述活动部件(3)通过径向销(13)以旋转方式横向引导并保持，所述径向销(13)与设置在所述头部(3′)一部分长度上的纵向槽(14)协作，所述头部(3′)用于安装在主体(1)的凹槽(2)中，螺钉(15)贯穿凹槽(2)的壁，与径向销(13)大致相对，并与设置在所述头部(3′)的封闭槽(16)协作以限制活动部件(3)的行程。
7.根据权利要求1所述的刀具架，其特征在于，紧固装置(6)以具有球形顶端的至少一个螺钉的形式呈现，所述至少一个螺钉径向贯穿主体(1)的凹槽(2)的壁并与活动部件(3)的至少一个相应部件(7)协作。
8.根据权利要求1的刀具架，其特征在于，活动部件(3)的部件(7)成加长槽的形式，从所述头部(3′)的自由端沿着所述螺纹部(3″)的方向开始倾斜。
9.根据权利要求1、7和8中任一项所述的刀具架，其特征在于，设置有倾斜偏置的至少两个紧固装置(6)以确保活动部件(3)被均匀紧固在主体(1)中。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的刀具架，其特征在于，调节环(5)在其安装到主体(1)相应端部的一侧上具有内部凸缘(52)，所述内部凸缘(52)相对于调节环(5)的末端(51)向后设置，并且在主体(1)的安装位置中所述内部凸缘(52)与主体的对应表面之间具有纵向间隙(110)，活动部件(3)的螺纹部(3″)具有与调节环(5)的内螺纹长度至多相等的长度，使螺纹部(3″)加长的凸缘(31)相对于调节环(5)具有偏移间隙(130)，所述间隙(130)小于调节环(5)的内部凸缘与主体(1)的相应表面之间形成的纵向间隙(110)。
11.根据权利要求1所述的刀具架，设有切削刀具(4)的润滑装置，其包括中央通道(100)，中央通道(100)贯穿主体(1)并通过中央通道(101)延长到活动部件(3)中，终止于设置在容纳刀具(4)的活动部件(3)的端部附近的纵向、径向或其它分配通道(102)，其特征在于，在主体(1)的中央通道(100)的一部分中配备、粘合或连结有连接管(103)，所述连接管(103)通过环形垫圈(104)以水密方式横向引导到活动部件(3)的中央通道(101)中。
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