CN102300659A - 具有夹持机构的切削工具 - Google Patents

Abstract

一种夹持机构（12）包括阳形部分（14）和阴形部分（16），所述阴形部分（16）具有通过两个部分的相对旋转而与所述阳形部分（14）协作的凸轮的或偏心的侧表面。所述阳形部分（14）具有向前延伸的锁定突起（36）以及在所述锁定突起（36）前面延伸的对准突起（40）。所述阴形部分的后部具有向前延伸的锁定孔以及从所述锁定孔的前端向前延伸的对准孔。所述锁定孔具有与偏心夹钳孔部分合并的插入孔部分。在夹持位置，所述对准突起（40）邻接所述对准孔，并且所述锁定突起（36）沿夹钳角范围邻接所述夹钳孔部分，从而形成圆周干涉配合。

Description

具有夹持机构的切削工具

技术领域

本发明涉及具有夹持机构的切削工具领域，更特别地涉及保持器与柄杆之间的夹持机构。

背景技术

夹持机构广泛适用于切削工具行业。针对各式各样的用途存在着许多类型的夹持机构。

在一些切削工具中，通常由硬质合金或其他坚硬材料制成的切削刀片被保持在通常由钢制成的刀片保持器中。在大的悬伸的情况下，当切削工具的长度与直径比相对高时，为了增加切削工具的总体刚性而使用硬质合金柄杆是有好处的。不过，在具有较短悬伸的切削工具中，这种硬质合金柄杆的使用也是有益的。对于这种类型的切削工具，一个切削刀片或多个切削刀片被保持在钢制的刀片保持器内，而所述刀片保持器被保持到硬质合金柄杆。

存在若干种类型的用于将刀片保持器附接到硬质合金柄杆的机构。在一些机构中，通过沿柄杆内的通孔延伸的夹持螺栓将刀片保持器向后拉。刀片保持器对柄杆的夹持是通过从柄杆的后侧拧紧夹持螺栓来实现的。这种夹持方式的不利之处在于，为了更换刀片保持器，必须将柄杆从其机床位置移走以便能够松开夹持螺栓。这样的工作自然是辛苦而且耗时的。

在其他机构中，刀片保持器的收紧是通过穿过刀片保持器前侧或周侧的夹持螺栓来进行的。夹持螺栓可接合到刀片保持器或柄杆内。这样的夹持需要制出另外的螺纹，在硬质合金柄杆上这是代价相对高昂的任务。而且，刀片保持器中额外的孔降低了顺利移除机加工期间产生的切屑的能力。

在其他切削工具中，钢刀片保持器的后端被铜焊到硬质合金柄杆的前端。这样连接的不利之处是机加工期间在硬质合金柄杆与切削刀片上的施力点之间有相对大的距离。当施加到切削刀片的力主要为径向时，这种相对大的距离减少了具有刚性柄杆的好处并能使刀片保持器内出现变形及振动。

授予Guy的美国专利第6,394,465号公开了用于可释放地将插入构件（9、27、38）与柄杆部分夹持的夹持设备（1、25、35）。所述夹持设备包括夹持构件，所述夹持构件具有由入孔部分（19A、31A、41A）与夹钳孔部分（19B、31B、41B）联合构成的插入孔（11、26、40），以便关于入孔部分自由滑动插入柄杆部分和从柄杆部分抽出，并且在其从入孔部分被强迫移位进入夹钳孔部分时被夹钳孔部分的夹持表面所夹持。具有纵向轴线（20A、20B；32A、32B；43A、43B）的入口孔与夹钳孔部分至少沿其一部分隔开。

美国专利6,394,465的夹持设备使得能够通过夹钳孔部分牢固夹持柄杆部分。不过，所述牢固夹持通过由诸如套管、夹持螺丝或扳手（17、29、35）这样的额外设备所施加的外力来维持。所述外力保证柄杆保持压靠夹钳孔部分。在无额外设备的情况下，美国专利6,394,465的夹持设备不能这样运作，因为，沿横向于柄杆纵向方向的方向施加到被夹钳柄杆上的任何外力都会将柄杆拉出夹钳孔部分外。

本发明的一个目的是提供一种明显降低或克服前述不利之处的夹持机构。

本发明的另一目的是提供一种无须任何额外设备的情况下保持安全锁定的夹持机构。

本发明的又一目的是提供一种简单易用的夹持机构。

本发明的再一目的是提供一种夹持机构，其通过阳形部分特别是通过硬质合金柄杆对阴形部分具有延伸支撑。

本发明还有一目的是提供一种切削工具，其具有无须额外设备的情况下保持安全锁定的夹持机构。这样的切削工具提供一种简单易用的夹持机构，以及通过柄杆的延伸支撑而对切削头具有额外支持的优点。这些优点在使用支撑钢刀片保持器的硬质合金柄杆时特别适用。

发明内容

根据本发明，提供一种包括阳形部分和阴形部分的夹持机构；

所述阳形部分包括：

        主体部分，在其前部具有柄杆前表面；

        从所述柄杆前表面向前延伸的锁定突起，所述锁定突起具有绕锁定突起轴线的旋转对称性、在垂直于所述锁定突起轴的给定第一截面处的锁定突起直径和锁定突起半径、以及在其前部的锁定突起前表面；以及

        相对于所述锁定突起前表面向前延伸的对准突起，所述对准突起具有绕对准突起轴线的旋转对称性并且具有在给定第二截面处的对准突起直径；以及

所述阴形部分包括：

        阴形主体，在其后部具有保持器后表面；

        锁定孔，在其前部具有锁定孔前端并从所述保持器后表面向前延伸，所述锁定孔包括：

             插入孔部分，其具有在给定第三截面处的插入孔半径并具有插入孔轴线；以及

             夹钳孔部分，其具有在给定第三截面处的夹钳孔半径并具有夹钳孔轴线，所述夹钳孔轴线与所述插入孔轴线隔开非零的第一距离；以及

        相对于所述锁定孔前端向前延伸的对准孔，所述对准孔具有对准孔轴线和在给定第四截面处的对准孔直径，所述对准孔轴线与所述夹钳孔轴线隔开第二距离；其中：

在所述夹持机构的非夹持位置，所述夹钳孔半径小于所述锁定突起半径；

在所述夹持机构的夹持位置，所述给定第一截面的轴向位置与所述给定第三截面的轴向位置重合；以及

在所述夹持机构的夹持位置，所述给定第二截面的轴向位置与所述给定第四截面的轴向位置重合。

有利地，在所述夹持机构的夹持位置，所述锁定突起沿大于180°的夹钳角范围在所述夹钳孔部分的夹钳表面处邻接所述夹钳孔部分，并且所述对准突起邻接所述对准孔的一部分。

通常，所述夹钳角范围大于180°并小于190°。

当组装所述夹持机构时，在第一组装步骤，所述阴形构件被轴向带向所述阳形构件，使得对准孔被自由地轴向引导在对准突起上，并且所述插入孔部分被自由地轴向引导在所述锁定突起上；

在第二组装步骤，所述插入孔部分关于所述对准孔轴线旋转，使得所述夹钳孔部分受迫定位在所述锁定突起上。

有利地，阴形部分的夹钳孔部分在无须任何额外设备的情况下保持锁定在阳形部分的锁定突起上。

如需要，在夹持位置，所述保持器后表面邻接所述柄杆前表面。

在一个实施例中，所述锁定突起关于锁定突起轴线以第一突起角向后会聚；

所述锁定孔关于所述夹钳孔轴线以第一孔角向后会聚；以及

所述第一孔角可相似或稍大于所述第一突起角。

通常，所述第一突起角在1°到20°的范围内。

如需要，所述保持器后表面邻接所述柄杆前表面。

在一个实施例中，所述对准突起以第二突起角向前会聚；

所述对准孔以第二孔角向前会聚；以及

所述第二孔角可相似或稍大于所述第二突起角。

通常，所述第二突起角在2°到30°的范围内。

在一个实施例中，在夹持位置，所述保持器后表面保持不邻接所述柄杆前表面。

通常，所述第一距离在从0.2 mm到2 mm的范围内。

另外，通常，所述锁定突起具有锁定突起长度；

所述对准突起具有对准突起长度；并且

所述对准突起长度大于所述锁定突起长度。

另一方面，本发明涉及一种具有夹持机构的切削工具，所述夹持机构包括形成两个部件的阳形构件和阴形构件。所述切削工具还可包括切削刀片，并且所述对准突起可向前延伸到相对于所述切削刀片大致径向向内的点。

附图说明

现在将参照附图来更好地理解本发明并示出如何在实践中实施本发明，附图中：

图1是由根据本发明的夹持机构夹持的切削工具的透视图；

图2是图1的切削工具的分解透视图；

图3是图1的切削工具的分解后部透视图；

图4是柄杆的前视图；

图5是柄杆的局部侧视图；

图6是刀片保持器的后视图；

图7是沿图6的线VII-VII剖切的刀片保持器的侧剖面图；

图8是沿图7的线VIII-VIII剖切的刀片保持器的剖面图；

图9是沿图10的线IX-IX剖切的已组装柄杆与刀片保持器的纵向剖面图；

图10是沿图9的线X-X剖切的已组装柄杆与刀片保持器的剖面图；

图11是根据本发明另一实施例的已组装柄杆与刀片保持器的纵向剖面图；以及

图12是根据本发明另一实施例的已组装柄杆与刀片保持器的纵向剖面图。

具体实施方式

首先关注图1到5。图1到3示出由根据本发明的夹持机构12夹持的切削工具10。切削工具10具有切削工具轴线A并包括柄杆14和可拆卸地连接到所述柄杆14的刀片保持器16。本公开将夹持机构的阳形部分描述为柄杆14并将夹持机构的阴形部分描述为刀片保持器16。但是，应理解，在一般情况下，阳形部分不过是第一部件而阴形部分是第二部件。

根据本发明的柄杆14由硬质合金制成。然而，本发明不限制柄杆由硬质合金制成，也同样可以应用其他柄杆材料，例如硬质钢或工具钢等。

根据本发明的刀片保持器16由工具钢制成。然而，本发明不限制刀片保持器仅由工具钢制成，也同样可以应用其他材料，但是，刀片保持器的材料比柄杆材料较软是有利的。

刀片保持器16设置有第二部件主体17，并在刀片保持器16的前部20内设置有刀片凹穴（pocket）18。切削刀片22利用夹持螺丝24牢固地保持在刀片凹穴18内。切屑槽26从切削刀片22向后延伸以便充分移除机加工期间产生的切屑。在切屑槽26处设置刀片保持器冷却孔27以便在机加工期间向切削刀片22提供冷却剂。

刀片凹穴18及切削刀片22到刀片凹穴18的保持形式并不构成本发明的实质特征，从而不进一步描述。此外，并不必须通过夹持螺丝24将切削刀片22保持到刀片保持器16，其他保持方法也同样可以采用。例如，可使用夹具来保持切削刀片22。替代性地，切削刀片可铜焊到刀片凹穴，或可以与刀片保持器集成以具有整体的单件结构。在这种情况下，整个保持器实际上构成可替换的刀片。

如图2中清晰可见的，柄杆14具有柄杆轴线B并具有伸长的柄杆体28，柄杆体28具有柄杆体直径D1。在机加工期间，通过适配器或直接由切削机（未示出）保持柄杆体28。根据本发明的一个实施例，柄杆体28为圆柱形。在这种情况下，柄杆体28可以设置有柄杆凹口30以便有利于柄杆体28固定到切削机。应理解，其他形状的柄杆体28是可行的。例如，柄杆体28可以是锥形、方形、六边形或其他任何所需的形状。

柄杆体28的前部32设置有环状的柄杆前表面34。柄杆前表面34可以是平面的并垂直于柄杆轴线B。

锁定突起36从柄杆前表面34向前延伸。锁定突起36是圆柱形的，具有锁定突起直径D2，并具有与柄杆轴线B重合的锁定突起轴线C。锁定突起直径D2具有锁定突起半径r2，并且小于柄杆体直径D1。锁定突起36从柄杆前表面34向前延伸锁定突起长度L1并以锁定突起前表面38为终止。锁定突起前表面38可以是平面的并垂直于锁定突起轴线C。

对准突起40从锁定突起前表面38向前延伸。对准突起是圆柱形的，具有对准突起直径为D3，并具有对准突起轴线E。如图4及5中可见的，对准突起直径D3远小于锁定突起直径D2。

对准突起轴线E可平行于锁定突起轴线C。但是，对准突起轴线E与锁定突起轴线C不重合且与其隔开轴线距离L。对准突起40从锁定突起前表面38向前延伸对准突起长度L2并以对准突起前表面42为终止。在一个实施例中，如图5中所示，对准突起长度L2大于锁定突起长度L1。然而，在其他实施例中，对准突起长度L2可等于或小于锁定突起长度L1。

在一个实施例中，对准突起40设置有邻近于锁定突起前表面38的加强部分44。以同样的方式，锁定突起36可设置有邻近于柄杆前表面34的第二加强部分46。在一些实施例中，柄杆14还设置有从柄杆14的柄杆后表面50延伸到锁定突起前表面38的柄杆冷却孔48。

现在来看图6到8，示出了刀片保持器16。如图所示，刀片保持器16包括通向刀片保持器16的保持器后端的锁定孔52。所述保持器后端具有保持器后表面54，其可为平面的且垂直于保持器轴线G。

锁定孔52包括两个孔部分，即，夹钳孔部分56和插入孔部分58。如图6中最佳可见的，夹钳孔部分56与插入孔部分58合并。夹钳孔部分56具有与保持器轴线G重合的夹钳孔轴线H并具有夹钳孔半径R1。夹钳孔部分56的外围包络构成夹钳表面60。锁定孔52从保持器后表面54向前延伸锁定孔长度L3并终止于锁定孔前端62。锁定孔前端62可以是平面的并垂直于保持器轴线G。

夹钳孔半径R1略小于锁定突起半径r2，即，R1＜r2。通常，夹钳孔半径R1比锁定突起半径r2小约0.001 mm到0.05 mm。根据一个实施例，夹钳孔半径R1比锁定突起半径r2小0.005 mm。

夹钳孔部分56具有大于180°的夹钳角范围α。通常，夹钳角范围α大于180°并小于190°。根据一个实施例，夹钳角范围是184°，偏差±0.5°。

插入孔部分58具有可平行于保持器轴线G的插入孔轴线K并具有插入孔半径R2。插入孔半径R2大于锁定突起半径r2并大于夹钳孔半径R1，即，R2＞r2＞R1。通常，插入孔半径R2比锁定突起半径r2大0.01 mm到1 mm。根据一个实施例，插入孔半径R2比锁定突起半径r2大0.1 mm。

如图6中所示，插入孔轴线K与夹钳孔轴线H隔开非零的第一距离M。如刀片保持器16的后视图中所示，插入孔轴线K和夹钳孔轴线H之间连接的线可以形成夹钳角范围α的二等分线。第一距离M通常在从0.2 mm到2 mm的范围内。不过，可根据切削工具10的尺寸选择更大或更小量值的第一距离M。根据一个实施例，第一距离M约为0.9 mm。

对准孔64从锁定孔52向前延伸对准孔长度L4，并以对准孔前端66为终止。如图7中所示，对准孔长度L4大于锁定孔长度L3。但是，在其他实施例中，对准孔长度L4可等于或小于锁定孔长度L3。

对准孔64具有对准孔轴线N和对准孔直径D4，对准孔直径D4具有对准孔半径R3。对准孔直径D4稍大于对准突起直径D3以便能够将对准突起40自由插入到到对准孔64内。在一些实施例中，对准孔直径D4比对准突起直径D3大0.005 mm到0.5 mm。

对准孔轴线N可平行于夹钳孔轴线H。如图6中所示，对准孔轴线N与夹钳孔轴线H不重合且与其隔开第二距离Q。

在一个实施例中，对准孔64在其后部设置有孔增大部分68。孔增大部分68用于两个目的。第一，它有利于对准突起40容易地插入到对准孔64内。第二，它与锁定突起36和对准突起40之间的加强部分44匹配。

通常，刀片保持器16可以设置有至少一个保持器凹口70以便有利于使用扳手（未示出）将刀片保持器16最终上紧到柄杆14上。

现在描述夹持机构12的使用方法，即，将刀片保持器16组装到柄杆14上的方法。

首先，刀片保持器16与柄杆14轴向对准使得对准突起40被插入到对准孔64内，并且对准突起轴E与对准孔轴线N大致重合。术语“大致重合”是指对准突起轴线E可与对准孔轴线N重合，直到对准突起40和对准孔64之间的制造余隙。

其次，锁定突起36与插入孔部分58轴向对准。

在下一阶段，轴向地推进刀片保持器16朝向柄杆14直线运动，直至保持器后表面54邻接抵靠柄杆前表面34。应理解，直到此阶段，刀片保持器16和柄杆14之间不牵涉张力。

接下来，刀片保持器16绕对准突起轴线E沿刀片保持器16的锁定方向关于柄杆14偏心地旋转，使得对准孔64保持对准突起40作为轴，邻接其一部分，且锁定突起36被强迫插入夹钳孔部分56内。由于夹钳孔半径R1略小于锁定突起半径r2，刀片保持器16不得不通过例如夹紧保持器凹口70的扳手来受迫旋转，使得夹钳孔部分56因刀片保持器16的弹性而略微扩大。刀片保持器16偏心地旋转直至锁定突起36完全邻接抵靠夹钳孔部分56的夹钳表面60，从而形成圆周干涉配合，其中，锁定突起36的圆周外表面邻接夹钳孔部分56的圆周内表面。

在此位置，刀片保持器16和柄杆14之间的相对旋转停止，由于对准突起邻接对准孔的一部分，可移除外面的收紧扳手，并且由于夹钳孔部分56的夹钳角范围α大于180°，锁定突起36独立地并安全地被夹钳孔部分56保持住。

因此，切削工具10提供无须任何额外设备的情况下保持安全锁定的夹持机构12，所以两个构件14、16在无固定螺丝或其他机构将刀片保持器16固定到锁定突起36或对准突起40的情况下相互固定。另外，如本领域技术人员可清楚理解的，夹持机构12简单易用，因为只需要刀片保持器16和柄杆14之间的非常小的相对旋转运动（通常约2°）以从解锁位置来到锁定位置（反之亦然），从而实现圆周干涉配合。

如图3及6中所示，其中刀片保持器16是从其后方看过来，目的是使刀片保持器16处于关于柄杆14的锁定位置，刀片保持器16如锁定方向72所示沿逆时针方向偏心地旋转。相应地，为了使刀片保持器16处于关于柄杆14的解锁位置，刀片保持器16如解锁方向74所示沿顺时针方向偏心地旋转。

当切削工具10在切削过程中运行时，机加工期间作用于切削刀片22的切向力FT倾向于将刀片保持器16保持收紧到柄杆14从而有利于夹持机构12的收紧强度。本领域技术人员可知，在机加工期间作用于切削刀片22的径向力FR和轴向力FA也倾向于将刀片保持器16保持收紧到柄杆14。

切削头16简单容易地夹持到柄杆14，使得刀片保持器16能够容易地更换，而柄杆14保持夹持到切削机。因此，可在刀片保持器16的更换期间节省时间和人力。

为了从柄杆14移除刀片保持器16，简单地利用扳手关于柄杆14沿解锁方向74偏心地旋转刀片保持器16。这导致充当轴的对准突起40在对准孔64内旋转，并导致锁定突起36从夹钳孔部分56脱开并且自由地搁置在插入孔部分58内。在这个阶段，刀片保持器16和柄杆14之间没有张力，并且刀片保持器16可以被自由地直线向前拉并从柄杆14移除。

另外，由于在锁定位置中锁定突起36牢固地邻接在夹钳孔部分56内，而对准突起邻接对准孔的一部分，刀片保持器16的位置且由此切削刀片22的有效切削刃的位置被很好地限定在可允许的公差内。所以，当柄杆14保持夹持到切削机且只替换刀片保持器16时，新的刀片保持器16将以切削刀片22的相同位置和方向指向夹持在柄杆14上，从而获得了良好的可重复性。因此，实现了刀片保持器16的快速经济的更换，并有利地避免了调整新切削刀片22的切削刃的耗时任务。

由于只需要略微的角运动以使刀片保持器16从解锁位置来到锁定位置，对于难以够到的地方（在那里，可用于拆卸刀片保持器16的空间有些受限），使用根据本发明的夹持机构12的切削工具10是尤其有用的。

由于刀片保持器16容易更换，必要时使用几种类型的刀片保持器是有利的，即，使用给定的刀片保持器后可以容易地更换为可具有其他功能并在其内保持不同种类切削刀片的另一种刀片保持器。所以，生产具有用于与单一柄杆14接合的相同夹持部分的几种所谓“坯件”刀片保持器可能是经济的。然后，每个刀片保持器的前部可被容易地加工以满足特定功能的需要。

如图7中所示，对准孔64的对准孔前端66几乎向前延伸到刀片保持器16的前部20。在一些实施例中，例如图7和9中所示，对准孔64通向作为刀片凹穴18一部分的刀片凹穴释放孔76。该特征实际上意味着，在柄杆14上的刀片保持器16的锁定位置，对准突起40向前延伸到或几乎向前延伸到相对于切削刀片22径向向内的点。

该特征也适用于图11和12中所示的实施例。也就是说，即使对准孔不通向刀片凹穴释放孔76，对准突起仍向前延伸到或几乎向前延伸到相对于切削刀片22径向向内的点。

由于柄杆14的材料通常比刀片保持器16的材料硬得多（例如，硬质合金相比工具钢），对准孔64由对准突起40支撑实质地增加刀片保持器16的整体刚度。因此，本发明提供一种具有柄杆的延伸支撑的夹持机构。当柄杆由硬质合金制成时，柄杆的延伸支撑尤其有利。

以此方式，切削工具10在两方面是有益的。首先，由工具钢制成的刀片保持器16使它相对便宜，易于生产且易于更换。第二，硬质合金柄杆的延伸支撑给切削工具10提供了高刚度，类似于其全部由硬质合金制成时所具有的刚度。所以，通过提高切削工具10的刚度，其不易受到弯曲及振动的影响，并从而能够以更高的精度工作。

图9是由根据本发明夹持机构12夹持的已组装的柄杆14和刀片保持器16的纵向剖面图。如图所示，在夹持位置，锁定突起36被保持在锁定孔52内，对准突起40被保持在对准孔64内，保持器后表面54邻接柄杆前表面34。

图10示出当刀片保持器16组装在柄杆14上时穿过锁定突起36和锁定孔52的剖面图。

如图10中所示，在锁定突起36的夹持位置，其由夹钳孔部分56夹持并沿着大于180°的夹钳角范围α完全邻接夹钳表面60。在此位置，插入孔部分58保持不邻接。如已提过的，对准突起邻接对准孔（此图中未示出）的一部分且刀片保持器16在不涉及任何额外的设备或力的情况下保持夹持到柄杆14。所以，为了使刀片保持器16相对于柄杆14处于未夹持位置，必须使用扳手以相对于柄杆14沿解锁方向74偏心地旋转刀片保持器16。

图11是根据本发明夹持机构的另一实施例夹持的已组装柄杆和刀片保持器的纵向剖面图。在此实施例中，指定与图1到10中示出的实施例所用的附图标记相似的附图标记，只是数字上相差100。

在此实施例中，刀片保持器116被夹持在柄杆114上。柄杆114包括柄杆前表面134。锁定突起136从柄杆前表面134向前延伸。对准突起140从锁定突起136向前延伸。锁定突起136向后会聚并关于柄杆轴线B以第一突起角β倾斜。第一突起角β可在1°到20°的范围内。根据本发明的特定实施例，第一突起角β是10°。

刀片保持器116具有保持器后表面154。锁定孔152从保持器后表面154向前延伸。锁定孔152向后会聚并关于保持器轴线G以第一孔角γ倾斜。第一孔角γ可以和第一突起角度β相似或稍大。对准孔164从锁定孔152向前延伸。

除了以第一孔角γ向后会聚外，锁定孔152的结构类似于参照图1到10中示出的实施例所描述的锁定孔52的结构。因此，锁定孔152包括夹钳孔部分和插入孔部分，其剖面图与图10中示出的剖面图相似。

柄杆114上的刀片保持器116的锁定以与参照图1到10中所示实施例相同的方式执行。但是，由于锁定突起136和锁定孔152向后会聚，刀片保持器116被强制地锁定在柄杆116上。因此，即使刀片保持器116在机加工期间受到趋于将刀片保持器116拉出其凹穴的大的轴向力，刀片保持器116也将会抵抗不从柄杆114分离。

图12是根据本发明的夹持机构的又一实施例夹持的已组装柄杆和刀片保持器的纵向剖面图。在此实施例中，指定与图1到10中示出的实施例所用附图标记相似的附图标记，只是数字上相差200。

在此实施例中，刀片保持器216被夹持在柄杆214上。柄杆214包括柄杆前表面234。锁定突起236从柄杆前表面234向前延伸。锁定突起236向后会聚并关于柄杆轴线B以第一突起角β倾斜，该第一突起角β与关于图11所述第一突起角β相似。

对准突起240从锁定突起236向前延伸。对准突起240向前会聚并关于对准突起轴线E以第二突起角δ倾斜。第二突起角δ可以在2°到30°的范围内。根据本发明的特定实施例，第二突起角δ是10°。

刀片保持器216具有保持器后表面254。锁定孔252从保持器后表面254向前延伸。锁定孔252向后会聚并关于保持器轴线G以第一孔角γ倾斜，该第一孔角γ与关于图11所述的第一孔角γ相似。对准孔264从锁定孔252向前延伸。对准孔264向前会聚并以第二孔角φ倾斜。第二孔角φ可与第二突起角δ相似或稍大。

除了以第一孔角γ向后会聚外，锁定孔252的结构类似于前面参照图1到10中示出的实施例所描述的锁定孔52的结构。因此，锁定孔252包括夹钳孔部分和插入孔部分，其剖面图与图10中示出的剖面图类似。

为了使刀片保持器216来到与柄杆214的夹持位置，刀片保持器216与柄杆214轴向对准。然后，刀片保持器朝柄杆214轴向移动直到对准孔264抵靠对准突起240。在该位置，以及在最终夹持位置，保持器后表面254保持与柄杆前表面234隔开。

柄杆214上的刀片保持器216的锁定以与参照图1到10中示出实施例所述相同的方式执行。但是，由于锁定突起236和锁定孔252向后会聚，刀片保持器216被强制地锁定在柄杆216上。因此，即使刀片保持器216在机加工期间受到趋于将刀片保持器216拉出其凹穴的大的轴向力，刀片保持器216的脱离也会得以防止。另外，由于对准孔264和对准突起240的共同的向前会聚使得对准孔264牢固地邻接抵靠对准突起240，将会在机加工期间对切削刀片施加进一步的支撑，这是因为对准突起240和对准孔264之间的即便轻微的间隙也被避免。

虽然本发明已经描述到一定的具体程度，但应理解在不偏离此后所要求保护的本发明的精神或范围的情况下可进行各种变更与修改。

例如，锁定方向72和解锁方向74不必如附图中所示，对于刀片保持器相对于柄杆的反方向锁定，可以对它们作相反的设计。

夹持机构12不必仅用于将构成阴形部分的刀片保持器夹持到构成阳形部分的柄杆。因此，夹持机构12可以用来将适配器和延长杆等的两个凸形和阴形部分夹持在一起，这两个凸形和阴形部分包括互补的部件。

如图所示，锁定突起以及锁定孔通常可以是圆柱形或锥形。同样，对准突起以及对准孔通常可以是圆柱形或锥形。也就是说，它们都具有关于给定纵向轴线的旋转对称性。

所以，为了在各自柄杆突起及其相应保持器孔是锥形情况下描述它们之间的直径关系，关于垂直于各自纵向轴线的给定截面测量该关系，并且在夹持机构的夹持位置，所述柄杆突起的给定截面与保持器孔的各自截面重合。

Claims (30)

1.一种夹持机构（12），包括能在未夹持位置与夹持位置之间相对于彼此调整的阳形部分（14、114、214）与阴形部分（16、116、216）；

所述阳形部分包括：

       第一部件主体（28），具有限定前后方向的第一部件轴线（B）和第一部件前表面（34）；

       相对于所述第一部件前表面（34）向前延伸的锁定突起（36、136、236），所述锁定突起具有锁定突起轴线（C）和锁定突起前表面（38）；以及

       相对于所述锁定突起前表面（38）向前延伸的对准突起（40、140、240），所述对准突起具有对准突起轴线（E）和对准突起前表面（42）；以及

所述阴形部分包括：

       第二部件主体（17），具有限定前后方向的第二部件轴线（G）和第二部件后表面（54、154、254）；

       相对于所述第二部件后表面（54、154、254）向前延伸并具有锁定孔前端（62）的锁定孔（52、152、252），所述锁定孔包括：

           具有插入孔轴线（K）的插入孔部分（58）；以及

           具有夹钳孔轴线（H）的夹钳孔部分（56），所述夹钳孔轴线（H）与所述插入孔轴线（K）隔开非零的第一距离（M），所述夹钳孔部分与所述插入孔部分合并；以及

      相对于所述锁定孔前端（62）向前延伸的对准孔（64、164、264），所述对准孔具有对准孔轴线（N），所述对准孔轴线（N）与所述夹钳孔轴线（H）隔开非零的第二距离（Q）；

       其中：

在所述未夹持位置：

       所述对准突起占据所述对准孔；

       所述锁定突起占据所述锁定孔的所述插入孔部分；以及

       在所述锁定突起与所述锁定孔之间不形成干涉配合；以及

在所述夹持位置：

       所述对准突起邻接所述对准孔的一部分；

       所述锁定突起占据所述锁定孔的所述夹钳孔部分；

       所述锁定突起邻接所述夹钳孔部分的夹钳表面（60）；以及

       在所述锁定突起与所述锁定孔之间形成干涉配合。

2.如权利要求1所述的夹持机构（12），其中：

在所述夹持位置，所述锁定突起（36）沿大于180°的夹钳角范围（α）邻接所述夹钳表面（60）。

3.如权利要求2所述的夹持机构（12），其中：

所述夹钳角范围（α）大于180°并小于190°。

4.如权利要求1所述的夹持机构（12），其中：

在所述未夹持位置，所述夹钳孔部分的夹钳孔半径（R1）小于所述锁定突起的锁定突起半径（r2）。

5.如权利要求1所述的夹持机构，其中：

在所述夹持位置，所述夹钳孔部分（56）无须任何额外设备而保持锁定在所述锁定突起（36）上。

6.如权利要求1所述的夹持机构，其中：

在所述夹持位置，所述第二部件后表面（54、154）邻接所述第一部件前表面（34、134）。

7.如权利要求1所述的夹持机构，其中：

所述锁定突起（136、236）以第一突起角（β）向后会聚；

所述锁定孔（152、252）以第一孔角（γ）向后会聚；并且

所述第一孔角（γ）与所述第一突起角（β）相似。

8.如权利要求7所述的夹持机构，其中：

所述第一突起角（β）在1°到20°的范围内。

9.如权利要求7所述的夹持机构，其中：

在所述夹持位置，所述第二部件后表面（154）邻接所述第一部件前表面（134）。

10.如权利要求7所述的夹持机构，其中：

所述对准突起（240）以第二突起角（δ）向前会聚；

所述对准孔（264）以第二孔角（φ）向前会聚；并且

所述第二孔角（φ）与所述第二突起角（δ）相似。

11.如权利要求10所述的夹持机构，其中：

所述第二突起角（δ）在2°到30°的范围内。

12.如权利要求10所述的夹持机构，其中：

在所述夹持位置，所述第二部件后表面（254）保持不邻接所述第一部件前表面（234）。

13.如权利要求1所述的夹持机构，其中：

所述第一距离（M）在从0.2 mm到2 mm的范围内。

14.如权利要求1所述的夹持机构，其中：

所述锁定突起（36）具有锁定突起长度（L1）；

所述对准突起（40）具有对准突起长度（L2）；并且

所述对准突起长度（L2）大于所述锁定突起长度（L1）。

15.如权利要求1所述的夹持机构，其中：

所述阳形部分由硬质合金制成而所述阴形部分由钢制成。

16.一种切削工具（10），包括能在未夹持位置与夹持位置之间相对于彼此调整的柄杆（14、114、214）和刀片保持器（16、116、216）；

所述柄杆包括：

       柄杆主体（28），具有限定前后方向的柄杆轴线（B）和柄杆前表面（34）；

       相对于所述柄杆前表面（34）向前延伸的锁定突起（36、136、236），所述锁定突起具有锁定突起轴线（C）和锁定突起前表面（38）；以及

       相对于所述锁定突起前表面（38）向前延伸的对准突起（40、140、240），所述对准突起具有对准突起轴线（E）和对准突起前表面（42）；以及

所述刀片保持器包括：

       保持器主体，具有限定前后方向的保持器轴线（G）和保持器后表面（54、154、254）；

       相对于所述保持器后表面（54、154、254）向前延伸并具有锁定孔前端（62）的锁定孔（52、152、252），所述锁定孔包括：

           具有插入孔轴线（K）的插入孔部分（58）；以及

           具有夹钳孔轴线（H）的夹钳孔部分（56），所述夹钳孔轴线（H）与所述插入孔轴线（K）隔开非零的第一距离（M），所述夹钳孔部分与所述插入孔部分合并；以及

       相对于所述锁定孔前端（62）向前延伸的对准孔（64、164、264），所述对准孔具有对准孔轴线（N），所述对准孔轴线（N）与所述夹钳孔轴线（H）隔开非零的第二距离（Q）；

       其中：

在所述非夹持位置：

       所述对准突起占据所述对准孔；

       所述锁定突起占据所述锁定孔的所述插入孔部分；以及

       在所述锁定突起与所述锁定孔之间不形成干涉配合；以及

在所述夹持位置：

       所述对准突起邻接所述对准孔的一部分；

       所述锁定突起占据所述锁定孔的所述夹钳孔部分；

       所述锁定突起邻接所述夹钳孔部分的夹钳表面（60）；以及

       在所述锁定突起与所述锁定孔之间形成干涉配合。

17.如权利要求16所述的切削工具，其中：

所述刀片保持器包括切削刀片（22）。

18.如权利要求17所述的切削工具，其中：

所述切削刀片（22）是可移除地固定到所述刀片保持器的可替换切削刀片。

19.如权利要求17所述的切削工具，其中：

所述对准突起向前延伸到所述切削刀片（22）径向向内的点。

20.如权利要求16所述的切削工具，其中：

在所述夹持位置，所述锁定突起（36）沿大于180°的夹钳角范围（α）邻接所述夹钳表面（60）。

21.如权利要求20所述的切削工具，其中：

所述夹钳角范围（α）大于180°并小于190°。

22.如权利要求16所述的切削工具，其中：

在所述未夹持位置，所述夹钳孔部分的夹钳孔半径（R1）小于所述锁定突起的锁定突起半径（r2）。

23.如权利要求1所述的切削工具，其中：

在所述夹持位置，所述夹钳孔部分（56）无须任何额外设备而保持锁定在所述锁定突起（36）上。

24.如权利要求16所述的切削工具，其中：

在所述夹持位置，所述保持器后表面（154）邻接所述柄杆前表面（134）。

25.如权利要求16所述的切削工具，其中：

所述锁定突起（136、236）以第一突起角（β）向后会聚；

所述锁定孔（152、252）以第一孔角（γ）向后会聚；

所述第一孔角（γ）与所述第一突起角（β）相似；并且

所述第一突起角（β）在1°到20°的范围内。

26.如权利要求25所述的切削工具，其中：

在所述夹持位置，所述保持器后表面（154）邻接所述柄杆前表面（134）。

27.如权利要求25所述的切削工具，其中：

所述对准突起（240）以第二突起角（δ）向前会聚；

所述对准孔（264）以第二孔角（φ）向前会聚；

所述第二孔角（φ）与所述第二突起角（δ）相似；并且

所述第二突起角（δ）在2°到30°的范围内。

28.如权利要求27所述的切削工具，其中：

在所述夹持位置，所述保持器后表面（254）保持不邻接所述柄杆前表面（234）。

29.如权利要求16所述的切削工具，其中：

所述第一距离（M）在从0.2 mm到2 mm的范围内。

30.如权利要求16所述的切削工具，其中：

所述锁定突起具有锁定突起长度（L1）；

所述对准突起具有对准突起长度（L2）；并且

所述对准突起长度（L2）大于所述锁定突起长度（L1）。

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