CN102905846B - 刀具转塔 - Google Patents

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Abstract

一种带有刀具盘（1）的刀具转塔，该刀具盘具有至少一个用于加工刀具的刀具支座（7）并固定在接纳盘（51）上，该接纳盘能围绕限定枢转轴的支柱枢转到这样的位置，在所述位置中，相关的加工刀具处于工作位置，其中，在所述刀具盘（1）上设置有接触面（55），该接触面借助于夹紧装置可相对接纳盘（51）上的接纳面（53）夹紧，其特征在于，所述夹紧装置在两个要夹紧的构件（1，51）中的一个构件（51）上具有与枢转轴同心的、径向外侧敞开的、带有至少一个内部斜面（81）的环形槽，并且在相应另一构件（1）上具有至少一个在压力下嵌接到所述环形槽（61）中的压块（57），该压块具有楔形面（79），该楔形面在与环形槽（61）的斜面（81）共同作用时由压力产生作为夹紧力的力分量，该力分量将所述接触面（55）和所述接纳面（53）相互压紧。

Description

刀具转塔
技术领域
本发明涉及一种带有刀具盘的刀具转塔，该刀具盘具有至少一个用于加工刀具的刀具支座并且固定在接纳盘上，该接纳盘可围绕限定枢转轴的支柱枢转到这样的位置，在所述位置中，相关的加工刀具处于工作位置，其中，在刀具盘上设置接触面，该接触面可借助于夹紧装置相对接纳盘上的接纳面夹紧。
背景技术
这种类型的刀具转塔是已知的。在现有技术中，如在美国专利文献7475463中记载的那样，其上固定有刀具盘的接纳盘既形成支承元件，同时也形成枢转驱动输出侧的元件，其中，刀具盘为了其枢转运动保持在支承元件上，所述枢转驱动用于调节相关的加工刀具到希望的工作位置。如果在刀具盘上例如设置用于高切削功率的旋转刀具或固定刀具，例如用于车削加工的车刀或类似物，则在运行这种单元时，在形成转塔头的刀具盘上出现具有相应高的转矩的过高的负荷，该转矩试图将刀具盘从额定位置转出。为了在这种负荷下保证高品质的加工，因此需要特别的措施来确保将刀具盘可靠地固定在接纳盘上。
在现有技术中在刀具盘上设置螺栓孔，以便通过圆柱头螺栓从转塔刀架的内侧将刀具盘与接纳盘拧紧。这种解决方案不能在所有方面都令人满意。除了制造和安装需要的费用之外，在拧紧刀具盘和接纳盘时也难以实现下述的安全功能，所述安全功能在紧急情况下使得带有转塔头的刀具盘能够相对接纳盘扭转，以便在运行中出现所谓的“碰撞情况”时避免损坏枢转驱动和/或转塔头。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是，提供一种刀具转塔，其特征在于结构简单的、确保高运行安全性的夹紧装置，该夹紧装置用于将刀具盘固定在接纳盘上。
按照本发明，该目的通过一种在整体上具有本发明的特征的刀具转塔实现。
相应地，本发明的主要特点在于，替代设置在刀具盘和接纳盘之间的螺栓连接，通过在刀具盘侧的接触面和接纳盘的接纳面之间产生压紧力实现位置固定，其中，该压紧力通过同心地围绕枢转轴并形成斜面的环形槽和至少一个在压力下嵌接到该环形槽中的压块之间的楔紧作用产生，该压紧快具有楔形面，该楔形面在与环形槽的斜面共同作用时产生形成夹紧力的力分量。
除了由此刀具盘上没有孔的优点之外，还开启了这种有利的可能性，即，可以这样确定通过楔紧作用产生的、接触面和接纳面之间的压紧力的大小，从而产生的摩擦接合在超过临界的转矩阈值时使得实现打滑。因此，在本发明中，在夹紧装置结构简单的情况下获得了额外的优点，即，同时满足了所要求的安全功能，而不必采取相应额外的结构性措施。
为了最佳地确定产生希望的摩擦接合的、通过楔紧作用实现的夹紧力的大小，优选设置多个用于与环形槽共同作用的压块。
在特别有利的实施例中，环形槽构造在设置在接纳盘上的、与枢转轴同心的圆柱周面中，其中，刀具盘具有搭接圆柱形周面的凸肩，在该凸肩上设置优选多于一个压块。在此，接纳盘的圆柱周面和刀具盘的凸肩的圆柱形构造的内表面形成用于刀具盘在接纳盘上对中心的配合面。
在特别优选的实施例中，接纳盘通过包围支柱的空心轴端部上凸缘状的展宽部形成，其中，展宽部限定径向平面的端侧的端面形成接纳面，该接纳面可压紧到接触面上，该接触面形成在内侧界定刀具盘的凸肩的径向平面。
环形槽可以有利地具有V形横截面并且相应的压块具有形成楔形面的楔形件，这样选择它们的相互间的位置关系和尺寸，使得楔形面与槽的形成用于产生夹紧的力分量的斜面的那个侧壁共同作用。
这种布置可以获得特别的优点，即，相应的压块布置在设置在刀具盘的凸肩中的径向孔中，该径向孔具有用于产生压力的螺纹连接的内螺纹，其中，压块由形成与槽的斜面共同作用的楔形面的本身的楔形件和可相对该楔形件转动的螺纹件形成，该螺纹件是螺纹连接的一部分。以这种方式构成的夹紧装置的特征在于特别简单的结构以及便捷的可操作性。
优选可以这样构造径向孔，使得该径向孔具有用于螺纹件的外螺纹的外部螺纹部段和没有螺纹的内部引导部段，该引导部段形成用于导引楔形件的配合部。
鉴于特别的安装容易性，该系统可以这样设计，即，楔形件和螺纹件可转动，但不可丢失地相互连接。
附图说明
以下根据在附图中示出的实施例详细说明本发明。在附图中示出：
图1是按本发明实施例的刀具转塔的中央截面图，其中，形成转塔头的刀具盘的刀具支座位于工作位置，然而没有装入刀具支座中的加工刀具；
图2是刀具盘的仅一个环周部段的、接纳盘对应的环周区域以及夹紧装置的压块的相对实际的实施形式略微减小示出的部分剖切视图，其中，在相互分开的位置示出了这些部件；
图3是相应于图2的视图，其中，通过位于工作位置的压块将刀具盘和接纳盘相互固定，以及
图4是在图3中用IV表示的区域放大示出的局部截面图。
具体实施方式
在附图中用1表示刀具盘，其形成在图1中作为整体用3表示的转塔头的主要组成部分。刀具盘1形成环周的环形体5，在该环形体上设置刀具支座7，所述刀具支座的数目例如直至十六个，这些刀具支座以彼此之间均匀的间隔设置在环周上并且在图1中可以看到其中的两个刀具支座7。在此，一个刀具支座7位于工作位置，在该工作位置中可能安装的加工刀具——如果是旋转刀具(在图1中未示出)——能与可切换的用于旋转驱动相关的旋转刀具的驱动装置9耦连。驱动装置9位于转塔头3的、在刀具盘1的环形体5之间形成的内部接纳空间11中。形成驱动装置9的结构单元通过在图1中仅部分表示出的连接螺栓13与支柱15固定地、也就是不可转动地连接，而刀具盘1可围绕由支柱15限定的枢转轴17为调整工作位置而转动。在转塔头3在图1中所示的枢转位置中，在图1中位于下部的刀具支座7为了直接驱动位于刀具支座7中的旋转刀具(未示出)对齐位于接纳空间11中的电机21的电机轴的转动轴19。该电机21也形成用于使刀具盘1绕枢转轴17转动的枢转驱动的驱动源。出于该目的，电机21的电机轴可接入带有齿轮23和25的中间传动机构。齿轮25与齿环27上端面啮合部(Hirth Verzahnung)啮合，该齿环作为凸缘状的展宽部位于空心轴29的端部，该空心轴同轴地围绕支柱15。空心轴29形成用于相对转塔头3轴向错移地支承在支柱15上的沃尔夫罗母(Wolfrom)行星齿轮传动装置31的输入轴，该行星齿轮传动装置相应于已知的Wolfrom系统具有至少一个行星齿轮33，该行星齿轮与构造在通过支柱15固定的壳体部件39或可转动的壳体部件41上的内啮合部35和37啮合。在此，内啮合部37和35具有略微不同的齿数，使得根据Wolfrom原理获得了可转动的壳体部分41相比空心轴29的输入转速小得多的转速。这种明显减少的、适于刀具盘1的枢转驱动的转速通过输出侧的、同样同轴地包围支柱15的空心轴43传递到接纳盘51上，该接纳盘以凸台状的展宽部的形式设置在空心轴43的端部上并且形成接纳面53，该接纳面可通过刀具盘1上的接触面55夹紧。
以下尤其参照图2至4说明用于将刀具盘1的接触面55夹紧到接纳面53上的夹紧装置的详细细节。图2在剖视图中示出了处于相对彼此分开位置的刀具盘1(没有所属的部件)以及接纳盘51的环周部段以及作为夹紧装置的组成部分的压块57。该夹紧装置在接纳盘51在径向位于外部的圆柱周面59中具有V形横截面的、周向连续的环形槽61，该环形槽为了夹紧过程与压块57共同作用，其中，在图1中可以看见两个压块57，而在图2至4中分别示出了一个压块57。在刀具盘1中为各个压块57设置有径向孔63。径向孔位于刀具盘1的凸肩65中，该凸肩在固定状态(参见图3)搭接接纳盘51的圆柱周面59。
如由图2和4最清楚地可见，压块57设计成两部分并为了与环形槽61相互作用具有楔形件67以及形式为螺纹件69的操纵元件。径向孔63具有用于相应的螺纹件69的外部螺纹部段71和用于楔形件67的内部引导部段73，该引导部段形成配合部，楔形件67可径向活动地在该配合部中导引。如从图4可最清楚地看出的那样，螺纹件69和楔形件67能相对扭转，然而通过夹状的卡扣连接75(图4)防丢失地相互连接。
图3和4示出了固定状态或夹紧状态，其中，通过借助于六角固定螺栓77拧紧螺纹件69将楔形件67以楔形面79相对环形槽61形成斜面81的内壁压紧，由此产生试图将楔形件67并因此将刀具盘1在图中向右拉并将接纳盘51在图中向左拉的力分量，由此将刀具盘1的接触面55和接纳盘51的接纳面53相互夹紧。通过选择分布在环周上的压块57的数量、螺纹件79的拧紧扭矩结合楔形件67上的楔形面79和环形槽61的斜面51的几何形状可以将在接触面55和接纳面53之间产生的摩擦接合调节到最佳值，使得在超过在刀具盘1和接纳盘51之间作用的临界转矩时产生楔形件67在环形槽61内的滑动。因此以结构简单的方式实现了安全装置，该安全装置在运行中出现的“碰撞情况”中，例如转塔头3在被操纵的枢转驱动时卡住时，避免损坏。在夹紧状态或固定状态形成接纳盘51的圆柱周面69通过刀具盘1的凸肩65搭接时，周面59和凸肩65的圆柱形内表面形成用于使刀具盘1和接纳盘51相对彼此对中心的配合面。同时，接纳盘51形成接纳面55的端面和刀具盘1上对应的接触面53形成用于轴向定位的配合面。为了将接纳盘51并因此刀具盘1形锁合地锁止在分别设定的枢转位置，设置形式为卡锁体85的卡锁装置，该卡锁体可液压地移动，以便与设置在卡锁体85和接纳盘51之间的端面啮合部87进入啮合或脱开啮合。

Claims (10)

1.一种带有刀具盘(1)的刀具转塔，所述刀具盘具有至少一个用于加工刀具的刀具支座(7)并固定在接纳盘(51)上，所述接纳盘能围绕限定枢转轴(17)的支柱(15)枢转到这样的位置，在所述位置中，相关的加工刀具处于工作位置，其中，在所述刀具盘(1)上设置有接触面(55)，该接触面借助于夹紧装置可相对接纳盘(51)上的接纳面(53)夹紧，其特征在于，所述夹紧装置在两个要夹紧的构件中的一个构件上具有与枢转轴(17)同心的、径向外侧敞开的、带有至少一个内部斜面(81)的环形槽，并且在相应另一构件上具有至少一个在压力下嵌接到所述环形槽(61)中的压块(57)，所述压块具有楔形面(79)，所述楔形面在与环形槽(61)的斜面(81)共同作用时由压力产生作为夹紧力的力分量，该力分量将所述接触面(55)和所述接纳面(53)相互压紧。
2.如权利要求1所述的刀具转塔，其特征在于，所述环形槽(61)构造在设置在所述接纳盘(51)上的、与枢转轴(17)同心的圆柱周面(59)上，并且所述刀具盘(1)具有搭接所述圆柱周面(59)的凸肩(65)。
3.如权利要求2所述的刀具转塔，其特征在于，所述接纳盘(51)通过包围支柱(15)的空心轴(43)的端部上凸缘状的展宽部形成，并且所述展宽部的限定径向平面的端侧的端面形成所述接纳面(53)，所述接纳面可压紧到所述接触面(55)上，所述接触面形成在内侧界定刀具盘(1)的凸肩(65)的径向平面。
4.如权利要求2或3所述的刀具转塔，其特征在于，所述接纳盘(51)的圆柱周面(59)和所述刀具盘(1)的凸肩(65)的圆柱形内表面形成用于将刀具盘和接纳盘(51)对中心的配合面。
5.如权利要求1或2所述的刀具转塔，其特征在于，所述环形槽(61)具有V形的横截面并且相应的压块(57)具有形成楔形面(79)的楔形件(67)，所述环形槽和压块相互间的位置关系和尺寸这样选择，使得所述楔形面(79)与槽(61)的形成用于产生夹紧的力分量的斜面(81)的那个侧壁共同作用。
6.如权利要求2或3所述的刀具转塔，其特征在于，相应的压块(57)布置在设置在刀具盘(1)的凸肩(65)中的径向孔(63)中，所述径向孔具有用于产生压力的螺纹连接的内螺纹。
7.如权利要求6所述的刀具转塔，其特征在于，所述压块(57)由所述楔形件(67)和相对所述楔形件可转动的、形成螺纹连接一部分的螺纹件(69)构成。
8.如权利要求7所述的刀具转塔，其特征在于，所述径向孔(63)具有用于所述螺纹件(69)的外螺纹的外部螺纹部段(71)和没有螺纹的内部引导部段(73)，所述引导部段形成用于导引所述楔形件(67)的配合部。
9.如权利要求7或8所述的刀具转塔，其特征在于，所述楔形件(67)和所述螺纹件(69)可转动，然而不可丢失地相互连接。
10.如权利要求2所述的刀具转塔，其特征在于，在所述凸肩上设置多于一个压块(57)。
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