CN102211233A - 用于旋转刀具的刀架头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于旋转刀具(2)的刀架头(10)。本发明的目的在于构造这种类型的一个刀架头，这样使得它具有尽可能少的部件、制造简单并且这样使得它允许径向扩宽的一种特别精确的精密调整。为此目的，根据本发明，由此提供：该调整套管(20)配备有一个内螺纹(50)，该调整螺钉(32)具有一个第二杆部分(38)，该第二杆部分具有一个第二外螺纹(46)，该第二外螺纹与该调整套管(20)的内螺纹(50)处于接合中，或者这两个外螺纹(40，46)具有相同的螺纹方向，并且该第一外螺纹(40)具有比该第二外螺纹(46)大的导程(h＞g)，或者这两个外螺纹(40，46)具有不同的螺纹方向。

Description

用于旋转刀具的刀架头

技术背景

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的一种可扩张的刀架头。这是一种用于旋转刀具(具体是铰刀、铣刀或其他种类的组合刀具)的刀架头。这种刀架头上可以任意附接(例如，胶合、焊接或夹持)一个或多个刀具。借助于整合在刀架头中的一种调整装置，该刀架头可以被扩宽或扩张，其结果是可以对这些切削体的径向位置进行设置。因此，一方面，可以按精密调整的方式固定这些切削体的基本位置，另一方面，用于磨损补偿的重新调整是有可能的。

例如，从国际公开号WO 2008/155104 A1中获知了一种用在铰刀中的上述类型的刀架头。那里提供的调整装置包括一个圆锥形的调整套管，该调整套管以浮动安装的方式环绕一个调整螺钉，并且该调整套管的外面与刀架头的一个环形部分相互作用，这样使得总体上，用于扩宽该环形部分的一个楔型机构得以实施。出于设置目的而要求的从调整螺钉到调整套管的力传输是通过提供在该调整螺钉上的一个螺钉头部的支承面而发生的。这样，当调整装置被卸下时，调整套管可以按一种简单的方式从环绕它的环形部分上被移除，该调整螺钉配备有处于螺纹套管、环形套圈或插销的形式的一个拔出辅助件。该调整装置因此具有相对大数目的单独部件并且对于制造是相当复杂的。

此外，与由该楔型机构提供的可能性相比，令人希望的是具有该可扩张刀架头的改进的可调整性，特别是在已知的一种具有微米范围内精度的精密调整的框架内。

发明目的

本发明的目的在于指明开篇所提到的类型的一种刀架头，该刀架头具有尽可能少的部件、制造简单并且允许对径向扩宽的一种特别精确的精密调整。此外，为这个目的而在该刀架头中提供的调整装置应该要求尽可能小的安装空间，这样该刀架头可以如所要求的具有一种高度紧凑的设计。

实现这个目的的解决方案

根据本发明，这个目的是通过权利要求1的多个特征来实现的。

因此，该刀架头的特征在于

该调整套管配备有一个内螺纹，

该调整螺钉具有一个第二杆部分，该第二杆部分具有一个第二外螺纹，该第二外螺纹与该调整套管的内螺纹处于接合中，

或者

这两个外螺纹具有相同的螺纹方向，并且该第一外螺纹具有比该第二外螺纹更大的导程，

或者

这两个外螺纹具有不同的螺纹方向。

该调整螺钉因此以一个差动螺钉的方式被设计并且具有不同种类的两个螺纹区域。在安装状态下，该第一螺纹区域与该刀架头的基体中的一个相关联的螺纹孔处于接合中。该螺纹孔在该第一螺纹部分的区域中形成了用于该调整螺钉的一个接收座、并且将该调整螺钉固定在基体中。该调整螺钉的第二螺纹区域与该调整套管的、与它相协调的内螺纹处于接合中。

在一个第一变体中，该调整螺钉的两个螺纹区域、还以及对应地在该基体以及该调整套管中的这些螺纹孔，具有相同的螺纹方向(例如，右旋的)。在这种情况下，该调整螺钉的、指定给该基体中的螺纹孔的第一螺纹区域与指定给该调整套管的螺纹孔的这个第二螺纹区域相比具有更大的导程(也被指代为螺纹节距)。

根据这个种类的差动螺钉的基本操作原理，一种差动机构(如已知的)因此得以实施，其中当该调整螺钉被拧紧在该基体的螺纹孔中时，所产生的该调整套管的轴向冲击总是低于该调整螺钉的轴向冲击。因为所产生的该调整套管的轴向冲击取决于这两个螺纹区域的导程之间的差值，所以在一个非常小的导程差的极端情况下，在该调整螺钉的一次转动过程中引起的该套管的冲击可以被保持为非常低的。由于螺纹的递升，该调整套管的轴向位置的一种特别精确的精密调整变得有可能独立于该调整套管的外面的圆锥形几何形状，因此作为该调整套管的楔形效果的结果，以一种本身已知的方式引起了该刀架头在径向方向上的所希望的扩展或扩张。换言之，在本发明中，除了这种已知的楔型机构之外，也通过该差动螺钉来实施对这些设置可能性进行扩展和改进的另一种机构。

在一个第二变体中，该调整螺钉的两个螺纹部分具有不同的螺纹方向。这就是说，一个螺纹部分是左旋的而另一个是右旋的。当然，在该刀具的基体中的以及在该调整套管中的接收座的相关联的内螺纹被适配为这种构形。在这个变体中，因为该调整套管在轴向方向上的有效进程取决于这两个螺纹区域的导程的总和，所以可以提供一个对应的高的递升，这样借助于在该调整螺钉上的相对小的旋转运动，一个相对高的分力可以通过作为一个扩展性圆锥体发挥作用的调整套管而被引入到该刀架头的环形部分中。

在两种实例下，这个差动螺钉还使之有可能容易地释放该调整装置。确实，当该环形部分被扩展开时，由于引入的高的力，该致动套管通常被明显地支撑在该接收座中，即在该环形部分中。然而，当使该差动螺钉与张紧方向相反地转动时，它很容易地从这种张紧状态中被释放，因为作为该递升比的结果，它接着还将该调整套管再次移出该接收座。

在释放该调整套管与该基体的环绕它的环形部分之间的支撑状态之后，当该调整螺钉被进一步拧出该基体中的螺纹孔时，该调整套管也被简单地移出该环形部分，因为它是通过该第二螺纹部分被强制性地连接在该调整螺钉上的。不需要如在上述现有技术中优选地提供的一个拔出辅助件。

如从现有技术中已知的，由该调整螺钉引起的该调整套管的轴向移动通过该调整套管的圆锥形外部轮廓被转化成导致该环形部分扩展或扩张的一个径向地向外作用的扩展力，该环形部分在一定限制之内是弹性地可变形的。术语“圆锥形的”在这个上下文中应该在广义上被理解，并且覆盖以下的一般情况：其中该调整套管的外面具有(如在截面上所见)一个半径，该半径在意欲与该环形部分的内面相互作用的一个相互作用区域之内朝向该刀架头的末端连续地扩宽(如在轴向方向上所见)。换言之：由该调整套管形成的圆锥体也可以按一个钟的形式稍微地鼓起或按一个喇叭(王冠)的形式被切出锯齿。

在一个特别有利的改进中，该调整螺钉和该调整套管被完全沉头地安排在由该基体的环形部分所环绕的空腔中，也就是说，相对于在该刀架头的端面区域中的环形部分并不突出。因此可以没有困难地对工件中的盲孔和台阶进行机加工。

在另一个有利的改进中，该调整螺钉被设计为一个无头销钉，也就是说不具有从杆径向地突出的头部。由此，一种高度紧凑的形式在径向方向上是有可能的，这样使其可以实现具有非常小的标称直径的刀具。这是有可能的，因为与开篇提到的现有技术相比，不存在对在螺钉头的内侧上的一个支承面(为了将轴向推力从该调整螺钉传输到该调整套管)的需要。在当前情况下，这取而代之的是通过该调整螺钉的、与该调整套管合作的螺纹部分实现的。

方便地，该无头销钉在端面上配备有一种螺钉轮廓(例如，一个六边形插座的形式)。当然，还可以使用其他通常的内部轮廓，例如，开缝的、多齿的等等。

在一个有利的改进中，该调整套管可以被多个轴向的和/或径向的孔(流体通道)穿透，这样使得冷却剂和/或润滑剂可以被引导经过该调整套管并且因此经过该刀架头，具体是用于盲孔的机加工。同样应用到具有中央的和/或侧向的孔的调整螺钉上。

在一个有利的发展中，一个标度(例如一个线标度)设置在该调整套管的和/或该环形部分的环形端面上，在安装状态下从外侧可见。这个线标度可以与在该螺钉端面上的一个参考点共同起作用，其方式为使得在越过规定数目的线的拧紧运动对应于规定的直径增加。

该环形部分优选地是该基体的一个整合部件。然而，它也可以被分开地制造并且例如通过焊接与该刀架头或刀具的剩余部件连接在一起。为了实现该环形部分的所希望的扩张或直径增加，其中该直径增加在未加载状态下可以总计达到例如基础直径的半个百分点，该刀架头必须被包括在一种对应地可扩张的材料(例如钢、粉末或重金属)的区域中。在借助该调整装置进行设置之前和之后，该刀具的真实运行准确度应该总计达到例如3μm。因此要求非常高的精确度。

方便地，根据该刀具作为一个铰刀、铣刀或类似物的设计，在该环形部分的外侧上提供多个切削刃或切削元件，它们的径向位置是通过该调整装置以上述方式是可调整的。在这种情况下，这些切削元件可按希望进行附接，例如被胶合上、焊接上或夹紧。

通过本发明实现的多个优点具体是：将差动螺钉作为具有圆锥形调整套管的一种调整装置的一部分使用允许了对一个可扩张刀架头的径向扩张的一种特别精确的精密调整。通过该调整套管的使用，在支撑过程中没有摩擦力被传输到该刀架头的环形部分。准确地说，一旦该调整套管达到支承、嵌平在该环绕的接收座中(即在该环形部分中)并且已经被支撑，所述调整套管就不再旋转，但是，取而代之的是当该调整螺钉进一步穿透时，所述调整套管仅在轴向方向上被移置，并且同时由于其圆锥形外部轮廓而扩张该刀架头。与目前为止已知的这些解决方案相比，根据本发明的刀架头以更少的部件完成操控并且可以更容易地被安装。

附图说明

以下通过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，在各自的情况下是处于简化的并且示意的展示中，

图1：以纵剖面示出了具有一个可扩张刀架头的一种刀具，

图2：以纵剖面示出了根据图1的刀架头的一个调整螺钉，并且

图3：以纵剖面(在左侧)并且以这个端面的俯视图(在右侧)示出了根据图1的刀架头的一个调整套管。

在所有的图中以相同的参考符号给出相同的部件。

示例性实施方案的说明

刀具2(该刀具的细节在图1中以纵剖面展示)是用于孔的精加工(具体是在金属部件中)的一种铰刀。然而，它还可以是一种铣刀或另一种类的组合刀具。刀具2包括带有一个基体8的一个狭长的刀具杆4，该基体被设计为相对于一条中轴线6实质上径向地对称；并且还有一个刀架头10，该刀架头设置在刀具杆4上的端面(此处在右侧上)上。刀架头10具有一个环形部分12，该环形部分被整体地形成在基体8上并且在该环形部分的外侧上多个切削元件14以已知的方式被附接或整体地形成(在此仅图解地指出)。此外，可以将多个凹陷提供在基体8的外侧上，这些凹陷充当了切屑空间以便用于运走在工件的机加工过程中产生的切屑。在左侧端(在此未展示)，刀具杆4可以被连接到一个机床上，该机床将刀具2、因此具体是切削元件14置于绕着中轴线6的旋转中。

在工件的精度加工中，重要的是这些切削元件14的外部切削刃16以微米范围内的一个精确度保持在距离中轴线6一个预定的径向距离。为了进行一种初始的基本设置，并且为了磨损补偿目的进行重新调整，刀架头10具有一个调整装置18，通过它，这些切削元件14的径向位置可以如所要求的在一定限制之内被调整。

调整装置18包括一个调整套管20，该调整套管具有一个实质上圆锥形的外部轮廓，并且在此处所展示的安装状态下，被安排在由环形部分12所环绕的实质上圆柱构形的空腔22中。在针对调整套管20的外部轮廓的一个有利适配中，还可以做出安排使空腔22在一个外面部分以一个稍微漏斗形的方式扩宽(此处在右侧)。在图3中分开来看，调整套管20的外侧直径在与推入方向24相反的方向上连续地增加，因而在推入方向24上的轴向位移过程中，调整套管20通过其外面30在一个接触区域26中支承在环形部分12的内面28上而从内侧慢慢地并且连续地扩张环形部分12。调整套管20在压入方向24上被推进空腔22中越深，弹性可变形的环形部分12的直径由于该楔形效果就越增加并且这些切削元件14的切削刃16就越在径向方向上向外地移动。随着随后在与推入方向24相反的方向将调整套管20拉出空腔22，由于环形部分12的材料的弹性复原力而之前在所述环形部分的区域中扩张的刀架头10再次收缩。

通过使用一个调整螺钉32在当前情况下提供了以一种特别简单并且精确的方式起作用的一个调整机构，此处是在一个“无头”销钉的特殊形式下，它起到了一个差动螺钉的作用。在图2中单独地、放大地示出调整螺钉32。它包括一个杆34，该杆具有一个第一杆部分36(此处在左侧)以及一个第二杆部分(此处在右侧)。第一杆部分36配备有一个第一外螺纹40，该第一外螺纹就其螺纹参数(具体是，标称直径、螺纹方向以及导程)而言与被引入基体8中的一个第一螺纹孔44的一个相关联的内螺纹42相协调。象以前一样，螺纹孔44在推入方向24上延长了具有较宽直径的空腔22，并且在安装状态下接收了调整螺钉32的第一杆部分36。相比之下，第二杆部分38的第二外螺纹46就其螺纹参数(具体是，标称直径、螺纹方向以及导程)而言与被引入调整套管20中的一个第二螺纹孔52的一个第二内螺纹50相匹配。调整套管20在安装状态下在第二杆部分38的区域中环绕了调整螺钉32，并且如在以上已经进一步说明的，该调整套管通过其外面30而至少在一个环形接触区域26中支承在环形部分12的内面28上并且嵌平。

调整螺钉32一方面用于相对于基体8而固定并调整套管20。它另一方面用于调整该调整套管20的轴向位置并且因此调整被施加在环形部分12上的扩展力。在一个第一变体中，第一外螺纹40和第二外螺纹46(以及，相应地，具有对应地指定的螺纹孔44和52的内螺纹42和内螺纹50)具有相同的螺纹方向，也就是说，例如全都被设计为右旋的螺纹。在这个情况下，第一外螺纹40的选定导程h大于第二外螺纹46的导程g。当调整螺钉32被拧入相关联的接收座中时，即，进入基体8中的螺纹孔44中时，一旦调整套管20已经被支撑在环绕它的环形部分12中并且不再转动，所述调整螺钉每一转在推入方向24上被移置的量为行程h，而调整套管20在推入方向24上被移置(理想地)的量仅为行程h-g。取决于所选定的递升量，也就是说导程h与g之间的差值，环形部分12可以因此特别易感知地被扩展开，其范围直到基体8中的螺纹孔44的选定深度足够大而能确保调整螺钉32的轴向运动不被过早地阻碍。

在一个第二变体中，两个外螺纹40、46(以及对应地还有指定的内螺纹42、50)具有不同的螺纹方向。外螺纹40、46中的一个因此被设计为一个右旋螺纹而另一个被设计为左旋螺纹。如果调整螺钉32在被拧入进螺纹孔44中时在推入方向24上被移置的量为行程h，那么调整套管20在推入方向24上被移置(理想地)的量为行程h+g。因此，即使是以调整螺钉32的一个相当微小的转动，也有可能在环形部分12上施加相当大的扩展力。然而在两个变体中，当然地，由调整套管20形成的圆锥形面的螺距也在调整装置18的实际总体递升率(即调整螺钉32的转数与由于扩展而产生的环形部分12的直径增加之比)中起作用。

被设计为一个无头销钉的调整螺钉32至少在其端面54上具有一种例如处于一个六边形插座形式的内部轮廓，该内部轮廓起到一个螺钉轮廓56的作用并且该内部轮廓被提供用于与对调整装置18所施加的扩展力进行调整的一个螺丝刀、扳手、钻件或类似物进行相互作用。一个标度(具体是一个线标度)可以被应用或刻在调整套管20的环形端面58上或在环形部分12的环形端面60上并且被校准，例如方式为用于一个给定的螺纹参数的组合，调整螺钉32的越过规定数目的线的旋转运动对应于环形部分12的规定的直径增加。

如从图1清楚可见，调整螺钉32和调整套管20两者在安装状态下被完全沉头地安排在空腔22中，也就是说在轴向方向上相对于环形部分12的边缘不突出。刀具2因此还特别适用于工件中的盲孔或台阶的机加工。

Claims (10)

1.一种用于旋转刀具(2)的刀架头(10)，该刀架头具有

一个基体(8)，该基体具有一条中轴线(6)并且具有一个端面，

一个环形部分(12)，该环形部分被安排在该基体(8)上的端面上并且环绕一个空腔(22)，

一个调整装置(18)，该调整装置从内侧作用在该环形部分(12)上并且包括具有一个杆(34)的一个调整螺钉(32)以及一个调整套管(20)，

该调整螺钉(32)的杆(34)具有接合在该基体(8)中的一个指定的螺纹孔(44)之中的一个第一杆部分(36)、并且具有一个第一外螺纹(40)，

并且该调整套管(20)

环绕该调整螺钉(32)的杆(34)并且至少部分地被安排在该空腔(22)中，

通过该调整螺钉(32)在该中轴线(6)的方向上是可移置的，

具有一个圆锥形外面(30)，该圆锥形外面与该环形部分(12)的一个指定的内面(28)相互作用的方式为当该调整螺钉(32)被拧入该螺纹孔(44)中时，该环形部分(12)被该调整套管(20)扩展开，

其中

该调整套管(20)配备有一个内螺纹(50)，

该调整螺钉(32)具有一个第二杆部分(38)，该第二杆部分具有一个第二外螺纹(46)，该第二外螺纹与该调整套管(20)的内螺纹(50)处于接合，

或者

这两个外螺纹(40，46)具有相同的螺纹方向，并且该第一外螺纹(40)具有比该第二外螺纹(46)大的导程(h＞g)，

或者

这两个外螺纹(40，46)具有不同的螺纹方向。

2.如权利要求1所述的刀架头(10)，该调整螺钉(32)和该调整套管(20)被完全沉头地安排在该空腔(22)中。

3.如权利要求1或2所述的刀架头(10)，该调整螺钉(32)被设计为无头销钉。

4.如权利要求3所述的刀架头(10)，该无头销钉在该端面上配备有例如处于一个六边形插座形式的一个螺钉轮廓(56)。

5.如权利要求1至4之一所述的刀架头(10)，该调整套管(20)被一个或多个轴向孔和/或径向孔穿透。

6.如权利要求1至5之一所述的刀架头(10)，该调整套管(20)和/或该环形部分(12)具有一个端面(58，60)，该端面配备有一种线标度，并且该调整螺钉(32)的越过规定数目的线的旋转运动对应于该环形部分(12)的规定的直径增加。

7.如权利要求1至6之一所述的刀架头(10)，该环形部分(12)是该基体(8)的一个整体部件。

8.如权利要求1至7之一所述的刀架头(10)，若干切削刃(14)设置在该环形部分(12)的外侧上。

9.如权利要求1至8之一所述的刀架头(10)，该刀具(2)是一个铰刀或铣刀。

10.如权利要求1至9之一所述的刀架头(10)，该调整螺钉(32)被设计为具有一个中央的和/或侧向的孔。

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