CN104220196B - 减小配件及相关组件 - Google Patents

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Abstract

一种配件及相关组件，该配件(60)用于机床(1)的主轴(12)，该减小配件包括用于能释放地耦接至主轴(12)的至少一对附接装置(90)。每个附接装置(90)均包括弹簧夹具形式的易屈服的耦接元件(92)，该易屈服的耦接元件能插入主轴的接合座(44)中，并且进而被激活以接合该接合座(44)的突出部(48)。

Description

减小配件及相关组件
技术领域
本发明旨在用于机床(machine tool)行业，并且特别地用于大尺寸机床。特别地，本发明的主题是位于主轴与配件(accessory)之间的耦接系统，该主轴具有预定尺寸的锥形附接件，该配件具有不同尺寸的(特别是较小尺寸的)锥形附接件。
例如，本发明的主题是位于具有ISO60锥形附接件(根据DIN69871标准所限定)的主轴与具有ISO50锥形附接件的减小配件之间的附接装置。
背景技术
通常，机床的主轴(特别是大尺寸的机床的主轴)具有ISO60锥形附接件，以用于连接多个工具；然而，为了执行一些作业，可出现对使用具有ISO50接合柄脚(tang)的较小尺寸工具的需要。在这些情况下，ISO60锥形附接件通常连接至具有ISO50锥形附接件的减小配件，以便能够耦接期望的工具。
然而，目前已知的减小配件的附接装置具有许多缺点，特别是这些装置缺乏可靠性。实际上常常发生的是，例如由于例如对待机械加工的零件的意外撞击或在工具更换操作期间的意外撞击，或者还由于由特别强烈的机械加工操作所引起的应力或者振动而造成减小配件与主轴脱离。
发明内容
本发明的目的是获得一种能够克服前面提到的关于现有技术的缺点的用于减小配件的附接装置。
这个目的由根据以下描述获得的附接装置来实现。
一种配件，诸如减小配件，适于耦接至机床的主轴以及与所述机床的所述主轴分离，所述配件包括：主体，所述主体具有配件轴线，所述主体配合有减小的座以及截头锥形的附接表面，所述减小的座构成用于耦接工作工具的锥形附接件，所述附接表面用于所述主轴的锥形附接件形式的接合座；至少一对附接装置，所述至少一对附接装置用于能释放地耦接至所述主轴；其中，所述附接装置包括易屈服的耦接元件，所述易屈服的耦接元件在无效构造中能插入所述主轴的接合座中，并且所述易屈服的耦接元件是能变形的，以在耦接构造中耦接所述主轴的所述接合座的突出部，以及其中，所述耦接元件是弹簧夹具。
附图说明
将从下文中提供的描述中使根据本发明的连接装置的特征以及优点变得显而易见，该描述被认为是非限制性的实例并与附图一致，在附图中：
-图1示出了根据本发明的用于减小配件的机床的示意性侧视图；
-图2表示了处于分离构造中的图1中的机器以及根据本发明的减小配件的平面图；
-图2a示出了图2中的框IIa的放大图；
-图2b示出了图2中的框IIb的放大图；
-图3示出了处于耦接构造中的图2中的机器以及配件；
-图3a示出了图3中的框IIIa的放大图；
-图4示出了处于工作构造中的图2的机器以及配件；
-图4a示出了图4中的框IVa的放大图；
-图5示出了处于耦接构造中的根据一个实施例变型的用于接合机床的主轴的装置以及用于耦接到配件上的装置；
-图6示出了处于工作构造中的图5的接合装置以及附接装置。
具体实施方式
参考附图，用1整体地表示机床(并且特别地表示大尺寸机床，例如，铣镗机床)，该机床包括具有普遍地沿着主轴线X的延伸部的工作台2。
工作台2被固定且搁置在底座上，并且支撑表面确定水平T形地平面。
机器1还包括直立基部4，该直立基部安装在工作台2上并且由该工作台支撑，该直立基部可以可控制的方式沿着主轴线X平移。
机器1还包括直立部6，该直立部固定在直立基部4上并且由该直立基部支撑，该直立部具有普遍地沿着竖直轴线Y的延伸部，该延伸部与地平面T成直角。直立部6优选地具有箱形的结构并且由沿着所述竖直轴线Y延伸的箱形侧壁所界定。
机器1还包括托架8，该托架由直立部6支撑并且与该直立部的侧壁接合，该托架可以可控制的方式沿着竖直轴线Y平移。
机器1还包括主轴保持器10以及主轴12，该主轴保持器由托架8支撑，该主轴由由主轴保持器10支撑并且可绕工作轴线W(与竖直轴线Y成直角并且与主轴线X成直角)旋转，以执行机械加工操作；优选地，主轴保持器10可以可控制的方式沿着所述工作轴线W的方向平移。
主轴12包括外衬套14，该外衬套沿着工作轴线W在后末端与前末端16之间延伸，终止于前表面16a，该前表面位于与工作轴线W成直角的平面上。
主轴12还包括管状壁20，该管状壁容纳在衬套14中并具有内部隔室，该内部隔室成形为使得形成接合座18并优选地形成后座22，该接合座由截头锥形表面22界定并且在前表面16a上是开放的，该后座邻近接合座18，例如由柱形表面所界定。
接合座18代表预定尺寸的锥形附接件，例如，ISO60锥形附接件。
主轴12还包括夹紧设备，该夹紧设备适于操作成在工具上紧固并且将该工具保持在接合座18中。
夹紧设备包括弹簧夹具32(例如夹头(collet))，该弹簧夹具容纳在管状壁20的隔室中，并且特别地容纳在隔室的后座22中，该弹簧夹具适于接合配合在接合座中的工具。
此外，所述夹紧设备包括夹紧装置34，该夹紧装置与弹簧夹具32接合，适于操作成激活或者释放弹簧夹具32。
在具有特定柄脚的ISO60工具的正常使用的期间，所述ISO60工具配件在接合座18中，从而产生与截头锥形表面22耦接的形式，而柄脚与弹簧夹具32接合。通过激活夹紧设备34，弹簧夹具闭合在ISO60工具的柄脚上并将该工具向内拉，从而该工具锁定在工作位置中。
主轴12还包括至少一个接合装置40，该接合装置包括管状柄脚42，该管状柄脚在内部具有可从前表面16a接近的接合座44，该接合座由侧壁46界定，该侧壁包括突伸在接合座44中的突出部48。
优选地，所述接合装置40包括易屈服的闭合装置，该闭合装置适于闭合进入接合座44的通道。
例如，闭合装置包括覆盖件50、滑动杆52以及弹簧54，该覆盖件适于闭合进入接合座44的通道，覆盖件50连接至滑动杆，弹簧与覆盖件接合或者与杆接合，以永久地朝向进入接合座44的通道的闭合构造影响覆盖件。
根据一个优选的实施例，柄脚42在前部配合在主轴12中，并且特别地横过管状壁20的一个区域(tract)并且穿过另一个区域(tract)进入衬套14中。
主轴12可与配件(特别是减小配件60)接合，该配件包括主中空本体62，该主中空本体沿着配件轴线R从接合末端64延伸到工作末端66，终止在与配件轴线R成直角的前工作表面66a中。
在内部，主体62具有包括减小的座64的隔室，该隔室由在前工作表面66a上开放的截头锥形表面68界定并且优选地由邻近减小的座64的辅助座70界定。
减小的座64代表不同尺寸的(例如，优选地相对于主轴12的接合座18的锥形附接件减小的)锥形附接件，例如，ISO50锥形附接件。
主体62还具有截头锥形附接表面71，该截头锥形附接表面适于通过耦接至主轴12的接合座18的形式将其本身耦接。
主体62还具有圆冠形式的邻接表面62a，该邻接表面与配件轴线R成直角并与附接表面71的终止部相对应地设置。
减小配件60还包括接合柄脚72，该接合柄脚布置在邻近耦接表面70的位置中，适于由主轴12的弹簧夹具32夹紧。
此外，配件60包括减小的弹簧夹具80，例如，夹头，该减小的弹簧夹具容纳在主体的隔室的辅助座70中并位于适于夹紧配合在减小的座64中的工具的位置中。
减小的弹簧夹具80连接到接合柄脚72，因此所述接合柄脚72通过主轴12的弹簧夹具32的运动实现了配件60的减小的弹簧夹具80的激活。
减小配件60包括至少一个附接装置90，该附接装置可从邻接表面62a接近，适于与主轴12的接合装置40接合以将配件60紧固到主轴12上。
优选地，配件60包括多个附接装置90，这些附接装置绕配件轴线R优选地成对地布置在沿直径相对的位置中。
附接装置90包括耦接元件92，该耦接元件优选地从邻接表面62a突伸出，适于耦接接合装置40的突出部48。
特别地，耦接元件92包括易屈服的元件(特别是弹簧夹具，例如，夹头)，该易屈服的元件在无效(idle，闲置)构造中可插入接合座44中并且可变形(特别地是可扩张的)，从而在耦接构造中耦接突出部48。
根据一个实施例，附接装置90包括固定的耦接元件92以及销94，该销可在无效位置(例如，向前的)与工作位置(例如，收缩的)之间平移，该销上支撑有耦接元件92。
优选地，销94包括头部96，当销运动到工作位置时，该头部与耦接元件92在结构上干涉并且使得该耦接元件扩张。
优选地，销94的头部96具有作用表面96a，该作用表面具有截头锥的形状，由此使联接元件92接触以用于扩张。
根据一个实施例变型(图5和图6)，销94还包括支撑区域(tract)96b，该支撑区域(tract)邻近作用表面96a且具有柱形外表面，在接合时耦接元件92搁置在该柱形外表面上。
有利地，支撑区域(tract)96b在保证弹簧夹具的不可逆性方面是特别有效的。换句话说，因为耦接元件92配合在支撑区域(tract)96b上方，所以例如在施加拉动作用的情况下，阻止了该耦接元件的闭合。
有利地，此外，支撑区域(tract)补偿了可导致减小元件的错误阻塞的任何机械加工误差。
附接装置90还包括弹性回复装置98，该弹性回复装置例如包括并排的多个贝尔维尔垫圈(Belleville washers)，这些贝尔维尔垫圈在销94上操作成永久地朝向工作位置影响该销。
此外，附接装置包括激活按钮100，该激活按钮例如可从配件60的前工作表面66a接近并操纵，该激活按钮连接到销94上并且适于被按压，以使销94保持在无效位置中或者使销94运动到无效位置。
因此，附接装置90可在无效构造(在无效构造中，耦接元件92可插入主轴12的接合座44中)与耦接构造(在耦接构造中，耦接元件92扩张成耦接接合座44的突出部48)之间控制。
优选地，机床耦接至工具承载链或者耦接至配件匣(magazine，夹，仓)，该配件匣包括支撑部110以及激活元件120，该支撑部适于支撑配件60，该激活元件适于影响附接装置90以使该附接装置保持在耦接构造中或者使该附接装置运动至耦接构造。
在正常使用中，起初将配件60放置于工具承载链中或者放置于配件匣中，并且附接装置处于无效构造中。
在这种无效构造中，激活元件120在按钮100上操作，因此销被保持在无效位置中，并且耦接元件92处于可插入的无效构造中。
当配件60必须被安装在主轴12上时，移动主轴12，因此配件的主体60进入接合座18(图3和图3a)。
特别地，接合柄脚72与主轴的弹簧夹具32接合。
此外，耦接元件92进入主轴12的接合装置40的相应的接合座44中，同时闭合装置通过由销94施加的推力移动到打开构造。
随后，附接装置90切换到耦接构造(图4和图4a)，其中，耦接元件92耦接接合装置40的突出部48。
特别地，主轴的进一步的运动将配件60从支撑部110上释放，并且使该配件与激活元件120脱离，因此回复装置使销94进入向后的位置，从而使得耦接元件92在座44中扩张。
配件60因此牢固地连接至主轴12。
为了使用具有特定柄脚的ISO50工具，将所述ISO50工具插入具有与截头锥形表面68耦接的形状的减小的座64中，同时柄脚与减小的弹簧夹具80接合。通过激活主轴12的夹紧装置34，弹簧夹具32闭合在配件的接合柄脚72上并且朝向内部拉动该接合柄脚，从而激活减小的弹簧夹具80，该减小的弹簧夹具闭合在ISO50工具的柄脚上并且朝向内部拉动该柄脚，从而将该柄脚锁定在工作位置中。
为了继续释放配件，必须以相反的顺序进行。
创新地，根据本发明的耦接系统是特别有效的且可靠的。
有利地，此外，耦接系统保证了优良的可重复性，因为该耦接系统允许总是在相同的位置中将减小配件耦接至主轴。
根据另一个有利的方面，耦接系统是特别稳固的；这表明了相当重要的优点，尤其是用于实施高精度作业。
清楚的是，为了满足因情况而异的需求的目的，本领域中的技术人员可对上文描述的耦接系统做出变化。
例如，根据一个实施例变型(未示出)，闭合装置可根据命令被激活以允许接近该座。
根据另一个实施例变型，弹性回复装置直接在耦接元件上操作。
根据又一个实施例变型，在无效构造中，耦接元件完全地容纳在主体中，并且耦接元件在耦接构造中仅从主体中退出。
这些变型也包含在如由下文的权利要求限定的保护范围中。

Claims (11)

1.一种减小配件(60)，适于耦接至机床(1)的主轴(12)并且与所述机床的所述主轴分离，所述减小配件包括：
-主体(62)，所述主体具有配件轴线(R)，所述主体配合有减小的座(64)以及截头锥形的附接表面(71)，所述减小的座构成用于耦接工作工具的锥形附接件，所述附接表面用于所述主轴(12)的锥形附接件形式的接合座(18)；
-至少一对附接装置(90)，所述至少一对附接装置用于能释放地耦接至所述主轴(12)；
-其中，所述附接装置(90)包括易屈服的耦接元件(92)，所述易屈服的耦接元件在无效构造中能插入所述主轴(12)的接合座(44)中，并且所述易屈服的耦接元件是能变形的，以在耦接构造中耦接所述主轴(12)的所述接合座的突出部(48)，以及
-其中，所述耦接元件(92)是弹簧夹具，
-其中，所述附接装置(90)包括销(94)，所述销能从无效位置平移到工作位置，所述耦接元件(92)支撑在所述销上，其中，所述销(94)包括头部(96)，所述头部适于与所述耦接元件(92)在结构上干涉，以使得所述耦接元件膨胀。
2.根据权利要求1所述的减小配件，其中，所述附接装置(90)相对于所述配件轴线(R)布置在沿直径相对的位置中。
3.根据权利要求1所述的减小配件，其中，所述主体(62)具有邻接表面(62a)，所述邻接表面与所述配件轴线(R)成直角并与所述附接表面(71)的终止部相对应，并且所述附接装置(90)能从所述邻接表面(62a)接近。
4.根据权利要求1所述的减小配件，其中，所述耦接元件(92)是夹头。
5.根据权利要求1所述的减小配件，其中，所述销(94)的所述头部(96)具有截头锥形的作用表面(96a)，所述耦接元件(92)与所述作用表面接触以用于扩张。
6.根据权利要求5所述的减小配件，其中，所述销(94)包括邻近所述作用表面(96a)的支撑区域(96b)，所述作用表面(96a)具有外部柱形表面，在接合中所述耦接元件(92)搁置在该外部柱形表面上。
7.根据权利要求1所述的减小配件，其中，所述附接装置(90)包括弹性回复装置(98)，所述弹性回复装置作用在所述销(94)上，以永久地朝向所述工作位置按压所述销。
8.根据权利要求1所述的减小配件，其中，所述附接装置包括连接到所述销(94)的激活按钮(100)，所述激活按钮(100)能从所述减小配件(60)的前工作表面(66a)接近并操纵。
9.根据权利要求1所述的减小配件，其中，所述减小配件包括接合柄脚(72)，所述接合柄脚邻近所述附接表面(71)定位并且适于由所述主轴(12)的弹簧夹具(32)抓握。
10.根据权利要求9所述的减小配件，其中，所述减小配件包括减小的弹簧夹具(80)，以抓握被插入到所述减小的座(64)中的工作器具，所述减小的弹簧夹具(80)连接至待操作的所述接合柄脚(72)。
11.一种组件，所述组件包括：
-机床(1)的主轴(12)，所述主轴设置有具有预定尺寸的锥形附接件形式的接合座(18)；
-减小配件(60)，所述减小配件适于耦接至所述主轴(12)的所述接合座(18)，并且所述减小配件根据前述权利要求中的任一项而获得；
-工具保持器链或者配件匣，所述工具保持器链或者所述配件匣配合有激活元件(120)，所述激活元件适于与附接装置(90)接合，以使所述附接装置保持在无效构造中或者使所述附接装置进入所述无效构造中。
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