CN102686345A

CN102686345A - 用于连接刀架组件与机床的联接机构

Info

Publication number: CN102686345A
Application number: CN2010800461262A
Authority: CN
Inventors: C·P·雷尔里克
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2012-09-19
Also published as: WO2011046675A2; CA2773926A1; KR20120089670A; WO2011046675A3; BR112012008433A2; EP2488319A2; JP2013507262A; US20110085871A1

Abstract

一种用于连接刀架组件（10）与机床的联接机构（12）。该联接机构（12）包括一个第一部件（16），该第一部件被配置用于将该刀架组件（10）可拆卸地固定到该机床上，其中该第一部件（16）包括限定了一个孔（20）的一个轴向前端（18），该孔（20）轴向延伸到该第一部件（16）的轴向后端（22）从而形成该第一部件（16）的内表面（21），该第一部件（16）具有多个围绕其环圆周地布置的开口（24），这些开口从该第一部件（16）的一个外表面（26）延伸到该第一部件（16）的内表面（21）。该联接机构（12）进一步包括一个第二部件（30），该第二部件是与该第一部件（16）整体地形成的并且被配置为与该机床相互作用以便将该刀架组件（10）相对于该机床进行定位，其中该第二组件（30）限定了在其外表面上的一个控位凹槽（34）。

Description

用于连接刀架组件与机床的联接机构

技术领域

本发明总体上涉及一种联接机构、并且更确切地涉及用于连接一个刀架组件与一个机床的一种联接机构。

背景技术

已知了用于将刀架组件连接到机床上的不同类型的机构，例如转轴。对于此类机构，希望的目的是，在该刀架组件与该机床之间维持着适当的对准和定向以便协助将一个切削刀具相对于一个工件进行适当的定位。对于此类机构还希望的目的是允许多种类型的刀架组件与机床一起使用并且对于有效地附接多种类型的刀架组件（例如像钻头、绞刀、铣床、车削刀具、模口、冲头、以及类似物）并在它们之间进行变换而言具有快速变换的能力。然而，在本领域中一直需要用于将刀架组件连接到机床上的改进的机构从而更好地实现所描述的这些目的。因此，鉴于上述情况而形成了本发明。

发明内容

本发明的一个方面是提供用于连接刀架组件与机床的一种联接机构。该联接机构包括一个第一部件，该第一部件被配置用于将该刀架组件可拆卸地固定到该机床上，其中该第一部件包括限定了一个孔的一个轴向前端，这个孔轴向延伸到该第一部件的轴向后端从而形成该第一部件的内表面，该第一部件具有多个围绕其环圆周地布置的开口，这些开口从该第一部件的一个外表面延伸到该第一部件的内表面。该联接机构进一步包括一个第二部件，该第二部件是与该第一部件整体地形成的并且被配置为与该机床相互作用以便将该刀架组件相对于该机床进行定位，其中该第二组件限定了在其外表面上的一个控位凹槽（positioning groove）。

本发明的另一个方面是提供用于连接刀架组件与机床的一种联接机构。该联接机构包括一个空心楔形柄，这个空心楔形柄具有多个围绕该柄环圆周地布置的开口，该多个开口中每个均包括与该空心柄的内表面相邻的一个球轨迹孔。该联接机构进一步包括与该空心楔形柄轴向相邻的一个环形凸缘，其中该凸缘限定了在其外表面上的一个控位凹槽。

在对本说明书和附图的回顾之后，将更全面地理解本发明的这些以及其他的方面。

附图说明

图1是根据本发明一个方面的一种刀架组件的等轴视图。

图2是根据本发明一个方面的图1所示的刀架组件的侧视立面图。

图3是根据本发明一个方面的沿图2的线3-3获取的一个截面视图。

图4是根据本发明一个方面的一种另外的刀架组件的部分等轴视图。

图5是根据本发明一个方面的图4所示的刀架组件的部分侧视立面图。

具体实施方式

根据本发明的一个方面，图1、2、和3展示了具有一个联接机构的一种刀架组件10，该联接机构总体上由参考号12表示，是用于将刀架组件10连接到一个机床（未示出）上。如从在此阐明的说明中将理解的是，联接机构12提供了在该刀架组件10与该机床之间改进的对准和定向，以便协助将一个切削刀具（总体上由参考号14表示）相对于一个工件（未示出）进行适当的定位。还将理解的是，联接机构12提供了多种类型的刀架组件10，这些刀架组件有待与机床一起使用并且对于有效地附接多种类型的刀架组件10（例如像钻头、绞刀、铣床、车削刀具、模口、冲头、以及类似物）并且在它们之间进行变换而言具有快速变换的能力。

仍然参见图1至图3，这个改进的联接机构12总体上包括用于将刀架组件10更有效地连接到机床上的两个部件。确切地说，第一个部件是一个空心楔形柄16。该空心楔形柄16包括一个轴向前端18，该轴向前端开放而限定了一个孔20，该孔沿着纵向轴线A-A轴向延伸到空心楔形柄16的轴向后端22。孔20形成了该空心楔形柄16的一个内表面21（参见图3）。此外，该空心楔形柄16从轴向后端22朝该轴向前端18逐渐变小。

如在图1至图3中进一步显示的，该空心楔形柄16包括围绕其一个外表面26环圆周地布置的多个开口24。这些开口24中的每一个均从外表面26延伸穿过空心楔形柄16延伸到达其内表面21。此外，该多个开口24中的每个均包括与该内表面21相邻而形成的一个球轨迹凹陷28。因此，将会理解的是，对于空心楔形柄16所说明的构型提供了利用一种锁紧球安排而将刀架组件10可拆卸地固定到机床上（如机床的转轴上）的一个部件。在本发明的一个方面，该空心楔形柄16可以具有围绕外表面26环圆周地布置的四个孔以及四个相对应的球轨迹凹陷。例如，该空心楔形柄16可以是从肯纳金属公司（KennametalInc.）可获得的一种4球的KM产品，如在美国专利号4,736,659、4,723,877、4,747,735、以及6,619,897中详细说明的，所有这些专利都通过引用全部结合在此。

仍然参见图1至图3，该联接机构12的第二个部件是一个环形凸缘30，该环形凸缘是与空心楔形柄16整体地形成的并且被轴向定位为与该空心楔形柄16相邻。该环形凸缘30被配置为与机床相互作用以便将该刀架组件10相对于该机床进行定位。确切地说，环形凸缘30包括一个外表面32，这个外表面限定了一个控位凹槽34，这个定位槽至少部分地围绕该环形凸缘30环圆周地延伸。在本发明的一个方面，该控位凹槽34可以具有一种总体上V-形的构型。

如图1-3中所示，该环形凸缘30包括在其轴向前端38处与该空心楔形柄16的轴向后端22相邻的一个对接面36。对接面36与该机床协作从而将该刀架组件10进一步固定到该机床上。此外，该环形凸缘30包括在一个连接柄42的末端处的一个轴向后端40，其中该切削刀具14被提供在该轴向后端40处用于对工件进行切削操作。将理解的是，根据本发明的多个方面，可以与环形凸缘30相关地提供不同构型的连接柄42和切削刀具14以便提供不同类型的刀架组件10。

如在图1-3中进一步示出的，环形凸缘30还可以包括在外表面32上或与之相邻的一个定位槽缝（locating slot）44、一个定向凹口46、和/或一个或多个开口48。槽缝44是为了在将该刀架组件10插入一个存储系统和/或用于刀具变换目的的机械臂中时提供误差检验能力。这种功能允许将刀架组件10恰当地安装到机床之中。定向凹口46是用于协助将该刀架组件10适当地放在机床内的正确位置的另外一个特征。在一方面，这一个或多个开口48提供了刀架组件10的适当平衡。可以将槽缝44和/或凹口46保持为不同的尺寸大小，由此产生一种失去平衡状况的可能性。该一个或多个开口48可以通过从刀具中的预定位置处去除东西（mass）而矫正这种失去平衡的状况。在另一方面，该一个或多个开口48可以提供一个用于使用RFID（射频识别）的位置，如果终端用户希望如此的话。

将理解的是根据本发明的其他多个方面，这些控位凹槽34、定位槽缝44、定向凹口46、和/或平衡开口48可以设置在该环形凸缘30的不同的部位和地方，并且这些部件中每种的一个或多个可以设置在该环形凸缘30上以便提供不同类型的刀架组件10用于与不同类型的机床协作。例如，在本发明的一个方面，联接机构12的环形凸缘30部分可以是以“HSK”类型的凸缘提供的凸缘（“HSK”是“Hohlschaftkegelschnittstelle的”德文缩写）。更确切地说，在标题为“与凸缘接触表面的空心楔形连接（Hollow Taper Interface WithFlange Contact Surface）”的ISO 12164（包括但不限于ISO 12164-1、ISO 12164-2、ISO 12164-3、以及ISO 12164-4）中对“HSK”类型的凸缘进行了更详细地描述，将所有这些通过应用全部结合在此。此外，在标题为“具有平坦接触表面的空心楔形柄–HSK（Hollow TaperShanks-HSK with flat contact surface）”的ISO 69893（包括但不限于DIN 69893-1、DIN 69893-2、DIN 69893-5、以及DIN 69893-6）中也对“HSK”类型的凸缘进行了更详细的描述，将所有这些通过应用全部结合在此。

图4和图5展示了根据本发明多个方面构造的一种另外的刀架组件110的局部视图。具体地说，显示了一个联接机构112，这个联接机构类似于在此展示和说明的联接机构12。具体地说，联接机构112包括一个空心楔形柄116，这个空心楔形柄是类似于在此说明和展示的空心楔形柄16来构造的。此外，联接机构112包括类似于在此说明和展示的环形凸缘30的一个环形凸缘130，除了该定位槽缝44、定向凹口46、以及这些平衡开口148的取向与前文中说明的不相同。这说明可以根据本发明的多个方面提供不同构型的一种环形凸缘，例如像，以在此说明的和引用的这些不同类型的“HSK”凸缘而提供的不同类型的凸缘。

虽然出于解说目的已经在上面说明了本发明的多个具体实施方式，但是对于本领域那些普通技术人员而言明显的是无需背离如所附权利要求书中限定的本发明即可进行本发明的细节的多种变更。

Claims

1.一种用于连接刀架组件（10）与机床的联接机构（12），该联接机构（12）包括：

一个第一部件（16），该第一部件被配置用于将该刀架组件（10）可拆卸地固定到该机床上，其中该第一部件（16）包括限定了一个孔（20）的一个轴向前端（18），这个孔轴向延伸到该第一部件（16）的轴向后端（22）从而形成该第一部件（16）的内表面（21），该第一部件（16）具有多个围绕其环圆周地布置的开口（24），这些开口从该第一部件（16）的一个外表面（26）延伸到该第一部件（16）的内表面（21）；以及

一个第二部件，该第二部件（30）是与该第一部件（16）整体地形成的并且被配置为与该机床相互作用以便将该刀架组件（10）相对于该机床进行定位，其中该第二组件（30）限定了在其外表面（32）上的一个控位凹槽（34）。

2.如权利要求1所述的联接机构（12），其中该多个开口（24）中的每个均包括与该第一部件（16）的内表面（21）相邻的一个球轨迹凹陷（28）。

3.如权利要求1所述的联接机构（12），其中该控位凹槽（34）总体上是V-形的。

4.如权利要求1所述的联接机构（12），其中该第二部件（30）进一步限定了在其外表面（32）上的一个定位槽缝（44）。

5.如权利要求1所述的联接机构（12），其中该第二部件（30）进一步限定了在其外表面（32）上的一个定向凹口（46）。

6.如权利要求1所述的联接机构（12），其中该第一部件（16）是一个楔形柄（16）。

7.如权利要求6所述的联接机构（12），其中该楔形柄（16）从该轴向后端（22）朝着该轴向前端（18）逐渐变小。

8.如权利要求1所述的联接机构（12），其中该第二部件（30）是一个环形凸缘（30）。

9.如权利要求1所述的联接机构（12），其中该第二部件（30）包括在其轴向前端（38）处与该第一部件（16）的轴向后端（22）相邻的一个对接表面（36）。

10.如权利要求9所述的联接机构（12），其中该第二部件（30）进一步包括与其轴向后端（40）相邻的一个切削刀具（14）。

11.一种用于连接刀架组件（10）与机床的联接机构（12），该联接机构（12）包括：

一个空心楔形柄（16），该空心楔形柄具有多个围绕该柄（16）环圆周地布置的开口（24），该多个开口（24）中的每个均包括一个与该空心柄（16）的内表面（21）相邻的一个球轨迹孔（28）；以及

一个与该空心楔形柄（16）轴向相邻的环形凸缘（30），其中该凸缘（30）限定了在其外表面（32）上的一个控位凹槽（44）。

12.如权利要求11所述的联接机构（12），其中该控位凹槽（34）总体上是V-形的。

13.如权利要求11所述的联接机构（12），其中该环形凸缘（30）进一步限定了在其外表面（32）上的一个定位槽缝（44）。

14.如权利要求11所述的联接机构（12），其中该环形凸缘（30）进一步限定了在其外表面（26）上的一个定向凹口（46）。

15.如权利要求11所述的联接机构（12），其中该多个开口（21）由四个开口和四个相对应的球轨迹孔（28）组成。