CN104395022A - 用于切削刀具的可调节固持器 - Google Patents

Abstract

本发明披露了用于加工工件的切削刀具的固持器(100)，其中该固持器(100)包括带有用于固持切削刀具(150)的装置(113)的一个第一部分(110)、该第一部分被适配成紧固到其上的一个第二部分(120)、被适配成将该第一部分紧固到该第二部分上的一个紧固元件(140)、被适配成调节该第一部分相对于该第二部分的位置的一个调节元件(130，500)。该第一部分和第二部分至少包括用于接纳该紧固元件的一个第一孔(117，126)以及用于接纳该调节元件的一个第二孔(118)和一个凹陷(118，128)，其中该第一部分进一步包括被适配成有待布置到该第二部分的一个接触表面(122)上的一个对接表面(115)，使得该第一孔的和第二孔的中心轴线(A-A)是平行的。该第一部分的对接表面和该第二部分的接触表面是相对于该工件的进给轴线(G-G)朝着该切削刀具(150)倾斜的。

Description

用于切削刀具的可调节固持器

技术领域

以下发明属于用于切削刀具的固持器的领域。本发明尤其涉及一种用于加工工件的切削刀具的固持器，其中该切削刀具的位置是可调节的。

背景

用于车床的切削刀具的固持器在本领域中是已知的。近年来，带有用于切削刀具的承窝且带有用于水平加工工件的圆轴的车床变得越来越普遍，如用于沿路车削(turning along)的机器。在沿路车削过程中，该工件以与传统车削过程中相似的方式通过一个夹紧套管被固持在位。

同样，平床车床也变得更加普遍。经常被适配成用于大量生产的所有这些机器类型的共同之处在于，它们都具有在高度方向上固定的、轴向安装的且经常为圆形的固持器。有待朝着工件的中心进行机加工的刀具在多数情况下需要以0.01mm的精确度来进行调节以便实现最佳产品和最长的磨损时间。

不论车削工艺如何，非常重要的是能够使该切削刀具相对于工件尽可能简单且准确地定位在机器中。为此目的，已经开发了用于切削刀具的固持器，该固持器包括可移动且可调节的一个件或多个部件。该切削刀具的位置的调节通常是通过借助于多个调节螺钉对该固持器的一部分进行调节来实现的并且是通过一个或多个锁定螺钉被固定。

最通常的是使用可以附接到一个相应的被固定板上的一个可调节的板，其中一个或两个螺钉使一个板相对于该工件的纵向轴线竖直地或径向地移动，而四个或者甚至更多个螺钉被用作锁定螺钉以便将该板附接到这个被固定板上。这类解决方案具有的问题是这类解决方案的复杂性使该切削刀具的位置的调节是耗时的。此外，这类固持器的生产是昂贵的并且导致较小的稳定性和精度。

在美国专利申请号US 2006/0230890中示出了另一种解决方案，其中固持器是由一个可拆卸部分和一个被固定部分构成，一个切削刀具可以附接到这个可拆卸部分上。这个可拆卸部分和这个被固定部分具有一个孔，一个锁定螺钉可以穿过这个孔并且因此将该第一部分锁定在该第二部分上。在这种情况下，该切削刀具仅可以在径向方向上受到调节，而在高度方向上是不能被调节的。即使这种解决方案与较早描述的方案相比使用了少得多的部件，但对于准确调节该切削刀具的位置的选择是有限的。

因此，希望找到一种简化对切削刀具在固持器中的位置的调节并且此外实现该位置的更准确调节的解决方案。还希望将这样一种解决方案应用于需要对切削刀具的位置在高度方向上进行调节的较老的机器上。

概述

本发明旨在解决先前已知技术中的至少一些问题。

一种解决方案是通过根据独立权利要求1的用于切削刀具的固持器实现的。

从属专利权利要求限定了多个有利实施例。

根据本发明的一个方面，该解决方案是由一种用于加工工件的切削刀具的固持器实现的。该固持器包括带有用于固持切削刀具的装置的一个第一部分以及该第一部分被适配成附接到其上的一个第二部分。此外，该固持器进一步包括被设计用于将该第一部分紧固到该第二部分上的一个紧固元件，并且还包括被设计用于调节该第一部分相对于该第二部分的位置的一个调节元件。该第一部分和该第二部分至少包括用于接纳该紧固元件的一个第一孔、以及用于接纳该调节元件的一个第二孔和一个凹陷。该第一部分进一步包括被配置成有待布置到该第二部分的一个接触表面上的一个对接表面，使得该第一部分的和第二部分的中心轴线是平行的，这样使得用于该第一部分的对接表面以及用于该第二部分的接触表面相对于工件朝该切削刀具的进给轴线是倾斜的。

这种解决方案的优点是固持器中的这两个部分的组装、固定和调节简单，使得可实现该切削刀具的尽可能准确的位置。同时，根据本发明的固持器给出了一种非常稳定的构造，使得该切削刀具上的切削力是平衡的。根据本发明的固持器还是制造简单的并且因此是成本有效的。最后，该固持器原则上适用于其中切削刀具的位置的准确度是相关的任何进行工件加工的机器。

附图简短说明

图1示出了用于切削刀具的固持器的一个实施例的剖视图。

图2a示出了用于切削刀具的固持器的第一部分的第一变体的正视图。

图2b示出了用于固持器的第一部分中的锁定螺钉的一个孔的变体。

图2c示出了用于固持器的第一部分中的锁定螺钉的该孔的另一个变体。

图3示出了该固持器的第二变体的剖视图。

图4示出了图1和图3中的固持器的第一部分的背部。

图5示出了固持器的第三变体的侧视图。

图6示出了固持器的第四变体的侧视图。

图7示出了固持器的第五变体的侧视图。

图8示出了图5中的固持器的第一部分的背部。

详细说明

图1示出了根据第一实施例的用于切削刀具的固持器100。固持器100包括第一可移除部分110和一个第二部分120，该第一部分110被适配成与该第二部分对接。第二部分120可以进一步包括一个轴180，该轴可以是矩形的、圆柱形的或者具有任何其他形状，只要我们可以在其中确认一条中心轴线D-D。轴180被适配成附接到用于加工不同类型工件的机器上。一个带有可移除部分的固持器的优点是一旦切削刀具被磨损是容易更换的。

在这个视图和这个实施例中具有类似于高尔夫球杆头部的形式的固持器100的第一部分110包括一个基底部分111和一个长形部分112。长形部分112的对接表面115相对于限定了有待加工工件的进给方向的轴线G-G形成一个外角β。第一部分110中的基底部分111包括一个基底表面1140，该基底表面在图1的实施例中是平面的但可以具有任何形状。

此外，第一部分110包括在该第一部分110的长形分112中制作的一个第一通孔116和一个第二通孔117。然而，该第一部分中的两个通孔116和117的位置并未被制成该长形部分112上的任何特殊区域、但出于稳定性的原因可以接近该基底部分111定位。这两个通孔116和117被适配成接纳一个紧固装置140，该紧固装置在这个实例中是一个锁定螺钉140。然而，其他类型的紧固装置也是可以的，例如，螺栓、按钮和类似物。在图1中的实施例中，该第一孔洞116在某种程度上宽于第二孔洞117以便能接纳该锁定螺钉的头部，而另一个孔洞117就其尺寸而言被适配成使该锁定螺钉140穿过该孔洞。

第一部分110中和第二部分120中的孔116和117可以被制成圆形的或卵圆形的。这两个孔还可以在某种程度上大于该锁定螺钉140的头部以便在对第一部分110的位置进行调节时允许存在游隙。还有可能具有以下一个实施例，在该实施例中孔116的一部分或二分之一是露出的。这在图2a中由虚线119示出。孔116的这样一个实施例的优点是，允许针对该锁定螺钉140的较大游隙并且因此还允许第一部分110相对于第二部分120的较大调节区间。可以达到一个另外的有利作用，这是通过对孔116进行设计以使得该孔在某种程度上相对于孔117的中心轴线A-A是倾斜的(见图2b中的孔119’)或者如图2b所示使得该孔116的位于孔117的中心轴线左侧的一部分相对于该孔116的位于同一个孔右侧的一部分是倾斜的。

在图2b和图2c中所示的实施例中，在转动该锁定螺钉140的过程中该锁定螺钉140的头部较早地到达孔119'、119″的位于上部较高位置的的一侧的底部。此外，转动该锁定螺钉140的过程中的张力是朝着第一部分110的背部的中部而集中(见图6)。

第一部分110还包括一个用于接纳切削刀具150的凹陷113。该切削刀具150可以具有任何形状，只要该切削刀具可以被容纳和固定在该凹陷113中。该切削刀具的功能是加工一个工件(未示出)，例如在车床中或者带有切削功能的任何其他机器中。如先前已经提到的，工件在G-G轴线的方向上被送到该切削刀具150。

在图1中，第一部分110还包括在该长形部分112的一个末端处的第三通孔118，该第三通孔被适配成用于接纳一个调节装置130，该调节装置在这个实施例中是由一个调节螺钉130构成的。第一部分110在图2中被更详细地示出。该调节螺钉130被制作成使得其转动限定了该第一部分110相对于另一个部分120可以被调节的区间。这将进一步在以下文本中更详细地解释。有利的是，图1中的第三通孔118和调节螺钉130可以是有螺纹的。

第二部分120还包括被适配成用于接纳该锁定螺钉140的一个第一孔126，该锁定螺钉在该第一部分110要被附接到另一个部分120上时将穿过第一部分中的通孔116和117。如果该附接装置140是一个螺纹螺钉则有利的是该孔126是有螺纹的。

此外，另一个部分128包括一个带有平坦底部129的凹陷128，该凹陷被适配成用于接纳也将穿过该第一部分110中的第三孔118的调节装置130。

在这个实施例中，第一部分120包括两个平的侧表面123和124以及一个斜切的倾斜部分122。这个倾斜部分122在该第一部分110将借助于锁定螺钉140被附接至另一个部分120上时形成一个用于该第一部分的对接表面115的接触表面。此外，这个倾斜部分122与工件的进给轴线G-G形成一个内角γ。

在下文中，给出了关于该可移除部分110如何被紧固到该固定部分120上的说明。

如本文中较早提到的，长形部分112的对接表面115与轴线G-G(工件沿该轴线被送到该固持器100中的切削刀具150)形成一个外角β。这个对接表面115被适配成与第二部分的接触表面122对接。这个倾斜表面或倚靠表面115、122给出了一种延长的对接并且因此与较早描述的平的或竖直的或水平的表面相比给出了更大的稳定性。

此外，第一部分110中的这个倾斜的对接表面115和第二部分120中的接触表面122到该切削刀具150的下侧具有短的距离。

如果希望调节切削刀具的中心高度(如图2中切削刀具150的中心高度)，则通过使用该调节螺钉130可以做到这一点。该调节螺钉130的转动限定了该调节螺钉与第二部分120中的凹陷128的底部129之间的距离。当转动该锁定螺钉140时，第一部分在纸面中的第二部分120的方向上朝着第二部分120并且朝着该调节螺钉130移动。同时，该调节螺钉被拖向第二部分120中的凹陷128的底部129。第一部分120被最终紧固到第二部分120是通过转动该锁定螺钉140而使该锁定螺钉140穿过第一部分110中的通孔116、117和第二部分120中的孔126并且在该调节螺钉130的下侧到达该凹陷128的底部129的情况下实现的。

取决于已经通过转动该调节螺钉130进行调节的、该调节螺钉130的下侧与该凹陷的下侧129之间的距离有多大，该第一部分110的位置在箭头C的方向上相对于第二部分120被调节到希望的准确度。在图2中该孔118是无平的。当转动该锁定螺钉140时，这意味着第二部分120中的倾斜表面122使张力朝着第一部分110中的对接表面115的中心进行集中，从而给出了第一部分110朝着固持器100的第二部分120的稳定紧固。

在这个带有相对于孔117的中心轴线A-A(见图2b)的倾斜孔116的实施例中，在实现第一部分110朝该调节螺钉130的移动的同时，张力是朝着第一部分110中的倾斜部分115的中心集中的。当孔116的二分之一相对于孔117的中心轴线A-A倾斜(见图2c)时，实现了一种类似作用。使张力朝着第一部分110的背部的中心集中还可以通过将孔116的壁的一部分露出而实现，但在这种情况下在转动该锁定螺钉的过程中的力是指向中心轴线A-A的方向。

以上描述的第一部分110和第二部分120的变体实现了一种构造非常简单的固持器100，该固持器仅带有一个处于锁定螺钉形式的紧固装置140和一个处于调节螺钉130形式的调节装置130。

图2示出了第二部分110的正视图。在此值得指出的是，当该紧固装置140被转动时，孔116和117二者的中心轴线A-A不需要与第二部分120中的孔126的中心轴线C-C对齐。还可以想到的是这二者的中心轴线形成一个钝角或者是平行的。在长形部分112中形成的通孔117出于稳定性的原因可以被放置在第一部分中的倾斜平面115的中心附近或者略微上方以便能够尽可能有效地补偿该切削刀具112所遇到的切削力。

图3展示了本发明的另一个实施例，其中该对接表面115所在的平面PA与该第一部分中的孔116、117二者的以及位于第二部分120中的孔126的中心轴线A-A之间的角α是小于90度。除了这个差别之外，固持器100的这个实施例是非常类似于先前在图1中所呈现的实施例。这些倾斜的对接表面具有如较早说明的具有延长的对接表面以及这种较好的稳定性的优点。

此外，第一部分110的通孔116、117的中心轴线A-A与平面PA之间的角α<90度具有的优点是第一部分110到第二部分120的不同类型的紧固。在紧固过程中，该锁定螺钉140使第一部分110朝着该调节螺钉130和第二部分120移动。此外，如图1所示，在转动该锁定螺钉140的过程中，第一部分也使该调节螺钉130朝着凹陷129的底部移动。然而，此处的差别在于，该锁定螺钉130在转动过程中由于这些孔116、117和326的倾斜位置而在该调节螺钉130处是锁定的。

图4通过正视图展示了固持器100的第一部分110的带有可见通孔117的背部。在这个实施例中，第一部分110已经装备成具有一个波纹对接表面516。有利的是，第二部分的这个对接表面122也可以是有波纹的，使得第一部分相对于第二部分的在纸面中的移动被最小化。除了波纹结构外，背部还可以具有两个或更多凹槽，这些凹槽在第二部分的接触表面上的多个对应的突出部(未示出)中是可移动的。

图5展示了固持器100的第三实施例，在此，使用了一个修改的调节装置500以及在第二部分120内部的一个弹簧加载的活塞510。

这个修改的调节装置500在这个实例中是一个调节螺钉500，该调节螺钉由一个平的部分502和一个倾斜部分504构成。这个倾斜部分504的目的是用来接纳这个弹簧加载的活塞510的一个末端，这个末端经由一个压缩弹簧512推动该调节螺钉500朝着第二部分120中的凹陷128的下部部分。在转动该锁定螺钉140的过程中，第一部分110朝第二部分120和锁定螺钉500移动。此外，如较早描述的，第一部分110的移动还使该调节螺钉500朝着凹陷128的底部移动。此外，这个弹簧加载的活塞510朝着第二部分120挤压该第一部分110和调节螺钉500。当第一部分110已经被锁定到固持器100的第二部分120上时，这个弹簧加载的活塞510将这个修改的调节螺钉500保持在位并且对其具有稳定化作用。在图5中，这个弹簧加载的活塞510的中心轴线E-E与第一部分110中的第三通孔的和第二部分120中的凹陷128的中心轴线F-F形成一个角δ。有利的是这个角可以被选择成使得在第一部分110被紧固到第二部分120上时这个角具有最大的效果。这个倾斜部分504还可以被形成为一个球形突出部，使得这个弹簧加载的活塞510的球形端可以被保持在该调节螺钉400的这样一个凹陷(未示出)中。

图6展示了固持器100的第四变体的剖视图。在这种情况下，第一部分100已经被装备成带有一个被适配成用于接纳弹簧加载的球形件164的凹陷102，这个球形件又被定位在第二部分120的下部部分中的第四孔160中。这个弹簧加载的球形件通过第二锁定螺钉170被保持在位。除了图4中的弹簧加载的活塞给出的稳定性优点之外，这个变体就制造而言与图4中的实施例相比在某种程度上是更简单的，并且弹簧力是朝着第一部分110而不是在图4中的解决方案中朝着调节螺钉400集中。

第四孔160的中心轴线H-H可以有利地被选择使得中心轴线H-H与平面PA之间的角θ在第二锁定螺钉170的转动过程中给出最大稳定性。对于第二锁定螺钉170的中心轴线I-I与平面PA之间的角而言情况也是如此。

图7展示了固持器的第五变体，在此仅示出了第二部分120。第一部分110仍装备有一个凹陷(未示出)，该凹陷就其尺寸而言被调节以接纳这个球形件164。然而，与图6中的实施例的不同之处在于，这个弹簧加载的球形件164的锁定是通过第二部分120中的一个锁定销完成的。就其余部分而已，图7中的构造与图6中的非常相似，从而具有与后者相同的优点。

图8展示了图7中的实施例的第一部分110的背部700。这个背部与图4中的有波纹720的背部相似，以便能够抵靠第二部分中的对接表面122移动，该对接表面于是通过一种对应的方式被制成有波纹的以便于该第一部分110在箭头C(见图1中的箭头C)的方向上在该第二部分120中移动。

此外，背部700包括一个椭圆通孔117，该锁定螺钉140被适配成穿过这个椭圆通孔。同样，这个背部164包括一个凹陷164，该凹陷类似于先前说明的被适配成用于接纳一个弹簧加载的球形件164。此外，第一部分110中的背部700包括一个凹陷104以用于接纳图7的锁定销180，这个锁定销被考虑用于锁定该球形件164在第一部分110内部的移动。

值得指出的是，较早描述的这些实施例仅构成了本发明的多个实例并且不应认为是本发明的限制。

即使本发明是在用于车床的切削刀具的情况下提出的，该固持器同样被适配成用于固持在其中切削刀具的稳定性具有重要性的任何类型的切削刀具。因此，可以使用根据本发明的固持器来固持用于加工小且长的工件、还以及原则上具有任何尺寸的较大工件的切削刀具。

此外值得强调的是，虽然在所有展示的实施例中该第二部分120是被连接到具有一种或其他形状的一个轴180上，但本发明在不具有轴180的情况下也可以工作。第二部分120的背部124本身可以被固定在用于机加工工件的机器上而不被连接到一个轴上。

技术人员在阅读以上说明连同附图之后可以认识到，与本发明的较早描述的两个实施例相比还存在更多实施例。

最后，本发明的范围是仅由本专利权利要求书的范围限制的。

Claims (15)

1.用于加工工件的切削刀具的固持器(100)，该固持器包括：

-一个第一部分(110)，该第一部分带有用于固持一个切削刀具(150)的装置(113)；

-一个第二部分(120)，该第一部分被适配成用于紧固到该第二部分上；

-一个紧固元件(140)，该紧固元件被提供用于将该第一部分紧固到该第二部分上；

-一个调节元件(130，500)，该调节元件被提供用来调节该第一部分相对于该第二部的位置，其中该第一部分和第二部分至少包括用于接纳该紧固元件的一个第一孔(117，126)以及用于接纳该调节元件的一个第二孔(118)和一个凹陷(118，128)，其中该第一部分进一步包括一个被适配成有待布置到该第二部分的一个接触表面(122)上的一个对接表面(115)，使得用于该第一孔和第二孔的中心轴线(A-A)是平行的，

其中，进一步地，用于该第一部分的对接表面以及用于该第二部分的接触表面是相对于该工件的进给轴线(G-G)朝着该切削刀具(150)倾斜的，

其特征在于

该切削刀具的中心高度是可调节的，这是通过该调节元件被配置成通过转动来限定该调节元件与该第二部分中的凹陷之间的距离并且是在该紧固元件被配置成通过转动来使该第一部分在该中心轴线(A-A)的方向上朝着该第二部分并且朝着该调节元件进行移动实现的。

2.根据权利要求1所述的固持器，其中该紧固元件(140)在转动过程中被适配成使该第一部分(110)朝着该第二部分(120)并且朝着该调节元件(130，500)移动、并且被适配成使该调节元件(130，500)朝着该第二部分(120)中的凹陷(118，128)的底部(129)移动。

3.根据权利要求1或2之一所述的固持器，其中该调节元件(500)包括一个直的部分(502)和一个斜切的部分(504)。

4.根据权利要求1或2之一所述的固持器，其中该第二部分(120)进一步包括一个活塞(410)，该活塞被适配成在该调节元件(500)的斜切的部分(504)上施加一个压力并且因此将该调节元件(500)压向该第二部分中的凹陷。

5.根据权利要求4所述的固持器，其中该活塞(510)被进一步适配成在经由该紧固元件将该第一部分紧固到该第二部分上的过程中通过该压力使该第一部分朝着该调节元件移动。

6.根据权利要求4或5之一所述的固持器，其中该活塞(510)是被一个压缩弹簧(512)进行弹簧加载的。

7.根据权利要求1至6之一所述的固持器，其中该对接表面(115)相对于该工件的进给轴线(G-G)是倾斜的，使得在该对接表面与该进给轴线之间的内角(β)大于90度。

8.根据权利要求1至7之一所述的固持器，其中该接触表面是相对于该工件的进给轴线(G-G)是倾斜的，使得在这些表面之间形成一个小于90度的内角(γ)。

9.根据权利要求1至8之一所述的固持器，其中该第一部分中的孔的中心轴线(A-A)是正交于该第一部分的对接表面的。

10.根据权利要求1至8之一所述的固持器，其中该第一部分中的孔的中心轴线(A-A)与该第二部分的对接表面形成了一个大于90度的角(α)。

11.根据权利要求1至10之一所述的固持器，其中该第二部分中的孔的中心轴线(C-C)是正交于该第二部分的对接表面的。

12.根据权利要求1至8之一所述的固持器，其中该第二部分中的孔的中心轴线(C-C)与该第二部分的接触表面形成一个大于90度的角(180度-α)。

13.根据权利要求1至12之一所述的固持器，其中该对接表面被形成是可定位到该第二部分的接触表面上的，使得该第一部分的和第二部分中的这些孔的中心轴线(A-A，C-C)重合。

14.根据权利要求1至13之一所述的固持器，其中用于该第一部分的和第二部分的对接表面是有波纹的，使得这两个对接表面彼此合作。

15.根据权利要求1至14之一所述的固持器，其中该第一部分进一步包括被适配成接纳一个弹簧加载的球形件(164)的一个第一凹陷(102)，该弹簧加载的球形件被适配成在该第一部分的凹陷(102)上施加一个压力。