CN1047977C - 工具或工件的固定装置 - Google Patents
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Abstract
一个用于两个部件彼此紧固的固定装置。该两个待紧固的部件具有在工作位置彼此靠紧的配合面(4和5),并且通过与这些配合面的接触平面呈横向或呈直角伸展的紧固件而夹紧。在所述部件之一上设有一体成形的配合凸起(9),而在另一个部件上设有与其相配的配合凹槽(10),该配合凸起设在沿轴向迎着变形力可弹性偏移的或挠性的区域(11)上。在配合面接触之前,配合凸起可精确地嵌入配合凹槽中,在夹紧后精确地接合以保证对准与定中。
Description
本发明涉及一种用于作为第一部件的工具或工件夹紧到作为第二部件的夹持座上的固定装置,两个相互紧固部件具有在工作位置上彼此贴靠的配合面并且通过与这些配合面的接触平面呈横向或呈直角伸展的紧固件相互夹紧,同时在紧固部位上,在固定彼此轴向位置的配合面之外还设有配合凸起,这些配合凸起防止彼此连接的部件在配合面的接触平面内出现与紧固件呈横向的移动,并且把两个部件在接触平面上在至少呈横向的X和Y方向上配合精确地定中。
这样的固定装置是公知的,例如用来把电极夹持座或电极配合精确地对准在夹盘上。
从EP-0111092 B2中得知一种这样的固定装置,在该装置中有一个用于在X和Y方向对中的、设置在两个相互待紧固部件之间的带有凹槽的薄板,薄板的凹槽的边缘相对于对面部件的定中凸起来说有变形,直到两个部件接触到规定的配合面上以便在Z轴方向上、也就是在整个装置的纵向中间轴线的方向上也实现定位和对准。因此,要在所说三个不同的方向上分别实现配合精确的接触、对准和定位,就需要所述的中间板,而该中间板增加了生产和装配费用以及整个装置的结构高度。
从GB-A-1094067中得知一种两件式的车床转塔头,这种转塔头是车床的成一体的不可掉换的结构件。转塔头的下部分不可转动地安装着,而其上部分是可旋转的。此转塔头的任务在于,将加工工具、特别是车刀、夹紧成使其通过转塔头的转动能够被送到所需的径向工作位置。为将其锁定在所需位置上,转塔头具有两个设计成中间板的定中元件。其中一个设有凸块的中间板在安装在转塔头的可旋转的上部分上,而设有凹槽的中间板则安装在转塔头的不可旋转的下部份上。对于这样一种转塔头的要求,首先在于其稳定性以及没有游隙。至于准确性,更不用说再定的准确性,并没有特别要求。此外要注意到,这些凸块并非一体地成形在中间板上的,而且是分开制成后来才安装到中间板上的,这样的结构是很难保证高精确度的定中与对准的。
本发明的任务在于提供一种开头所述类型的用于两个部件的固定装置,借助该固定装置,不仅能在X方向而且在Y方向也能实现精确的定中或对准,且同时在Z方向也能有相互配合精确的贴靠而无需外加制造和配合精确地安装中间板。此外还应该尽量避免任何一种在定中或对准的同时用于配合精确的接触的其它的附加辅助件。尽管如此,配合面在工作位置应该牢固地彼此贴靠而不出现两个相互待紧固部件彼此倾斜的危险,且与此同时还应在X和Y方向定中或对准,也就是说,在接触面彼此贴靠时,配合凸起应该能够完全嵌合,而不应该妨碍所说配合的最终接触。
这一看来是矛盾的任务的解决方法在于,在说明书开头一段所述类型的固定装置中,所说配合凸起一体地成形在接触面之间的一个部件上,同时直接在待与其相连的另一个部件上在相应的部位上配置有配合凹槽,所说配合凸起和配合凹槽在相互紧固时形状配合连接地且配合精确地相互接合,并且,所说配合凸起设置在带有它们的部件的一个沿轴向迎着变形力可弹性偏移的或挠性的区域上。
如果要把这样构成的部件相互固定并彼此夹紧,则在接触面彼此贴靠前配合凸起嵌合到配合凹槽中。通过提高轴向夹紧或紧固力,不用任何一种中间板或类似元件就可以使接触面以所期望的方式彼此靠紧,由于用来在X和Y方向上定中或对准的配合凸起或者支承这些凸起的区域在夹紧方向上稍有变形,因此阻止了两个部件的位置相对倾斜。因此,在配合凸起和配合凹槽形状配合连接地在其最终位置相啮合时,由于在配合凸起处的可偏移的或挠性的区域,待连接部件可以形成一个稳固的接触面贴靠,而无需任何附加部件。
下面借助于具有本发明的重要特征的附图对本发明的实施例作进一步的描述,在部分示意图中显示的是:
图1示出本发明的固定装置的一个夹持座,在该夹持座上可以固定一个工具或工件,从上部斜向可见设置在角上的配合面和设在其间的配合凸起;
图2示出本发明的固定装置的透视分解图,示出一个图1所示的、相对于图1是翻转过来的夹持座和一个在并合和对准之前要与之相连并紧固在其上的工具或工件,在图中示出的一个设置在配合凸起区域内的挠性区域可以由一条槽缝和/或一个凹槽构成;
图3示出固定装置在工具或工件与夹持座并合之后、在配合接触之前的局部剖开的侧视图;以及
图4示出一个在紧固螺钉拧紧之后配合面接触上的情况的侧视图,为清楚起见,夸大地描绘了挠性区域的变形情况。
一个用于工具或工件的固定装置,在此实施例中该工具或工件是一个电极,用它可以加工其它的工件,而从它这方面说,它首先也必须作为工件被加工,并且是固定装置的一个第一部件1,根据图3它有一个中央夹紧螺钉2,以下简称为螺钉2,以便能够把所说第一部件1安装到作为第二部件的夹持座3上,第二部件又称作部件3。此外两个相互待紧固的部件1和3分别具有在工件状态彼此处在一个共同的平面上的配合面4和5,根据图1和2它们还可以具有用于进一步紧固的附加螺钉孔6。然而通常夹持座3上的中央螺钉孔7和工件或部件1上的螺纹孔8就足以借助螺助螺钉2获得充分可靠的紧固,因为当它们被相对夹紧时,配合面4和5在轴向上形成了精确的相对位置并且与螺钉2呈横向或成直角。此外在由彼此相对的面构成的紧固位置上,除了固定相互轴向位置的配合面4和5以外还设有配合凸起9,这些配合凸起防止了彼此连接的部件1和3在与紧固件呈横向的、在配合面4和5的接触平面内的移动,并且把两个部件1和3在接触平面上相互呈横向的X和Y方向上配合精确地定中。
为了这一目的,配合凸起9设置在一个部件上-在此实施例中是在部件3上-且在接触面5之间;而要与之相连的另一部件-在此实施例中是部件1-在相应的位置上开有配合凹槽10。根据图3和4,这些配合凸起9和配合凹槽10在相互紧固时局部形状配合连接且配合精确地相啮合,并且用来把两个部件1和3相互对准和定中。
此外,图3显示的是配合凸起9的形状配合连接地接合到配合凹槽10中的装置。可以看到,在这一位置上,配合面4和5彼此间还有一段距离,也就是还没有接触,这样部件1和3就可能相对倾斜。
因此,为使紧固件、即螺钉2或多个螺钉拧得紧一些就可以保持在X和Y方向上的对准和定中,并且在Z方向也通过配合面4和5的接触大致对准和定中,配合凸起9分别设置在部件3的一个沿轴向可迎着变形力弹性偏移的或挠性的区域11上,所说轴向方向就是紧固螺钉2运动的方向。还可以想到,在部件1设置配合凹槽10来跟设置在这样的挠性区域上的配合凸起9接合,然而最好是配合凸起9在轴向上可以稍有偏移,因为它自身不会因此而变形,而变形在配合凹槽内不能完全排除。
此外配合面4和5在配合凸起9嵌入配合凹槽10时彼此间存有一段距离,如图3中描绘的那样,该距离等于或小于可偏移区域11的挠度。因而保证了在螺钉2拧紧时,在已在轴向上相互贴靠的配合凸起9和配合凹槽10的区域上存在较大的挠性,以致可以把配合面4和5带动到位。
因此,如果要把图3所示位置上的螺钉拧得紧一些,根据图4,挠性区域11在轴向上稍许变形,并且配合面4和5在保持配合凸起9与配合凹槽10之间的定中和对准的同时也彼此到位,也就是相互接触并使部件1和3彼此对准,这样在Z方向实现了对准。
在实施例中,配合凸起9的横截面是楔形的,即它们具有梯形横截面,就是说从其基底9a开始沿法线方向逐渐缩小。配合凹槽10具有与其形状相一致的倾斜地设置的对接面12,该对接面在工作位置平靠在配合凸起9在横截面上是倾斜地伸展的侧面9b上的,如图4中清楚地看到的那样。这就能够在两个部件1和3之间的分界平面或接触平面的方向、也就是在与Z轴或中间轴线和螺钉2呈横向的方向上得到尽可能好的定中和对准。
必要时配合凸起9也可以具有一个圆弧形或半圆形的横截面,它可以与倾斜的对接面12或者是类似形状的对接面共同作用。
区域11的挠性是以这样的方式产生的,即分别在夹紧方向上设置一个靠近配合凸起9的凹槽13a或空腔,在图1、3和4所示的实施例中,设置的是一个平行于配合面5伸展的槽缝13,在其它部分都是一体连接的情况下,该槽缝把部件3的带有各自的配合凸起9的区域11跟这个部件3的剩余区域分开。图4特别清楚地说明了这一槽缝13在夹紧方向伸展的尺寸,也就是槽缝宽度W经过夹紧过程被弹性地缩小,特别是在紧靠配合凸起9下面或上面的槽缝的中心位置处。凹槽13a、空腔或槽缝13因此被设置在带有各自的配合凸起9的部件3上沿着夹紧方向在配合凸起9的后面。与大致径向设置的配合凸起9的取向呈横向的槽缝13的侧向伸展尺寸或长度1因而大于配合凸起9在其基底9a处沿该方向的宽度,这在图1、2和4中可以清楚地看到。这样得到的是一个足够长的区域11,以在用螺钉2拧紧整个固定装置时在槽缝宽度W缩小的情况下能使该区域弹性地变形。此外与配合凸起9的伸展方向呈横向的槽缝13或凹槽13a的长度1可以分别是配合凸起9在其基底9a处的宽度的大约三倍至五倍,以在有足够的强度来保持对准和定中情况下获得区域11的足够的弹簧作用、弹性或挠性。
在图2中表明,可以设置凹槽13a代替槽缝13,因而在图2中一面显示的是一个槽缝13而另一面则是一个这样的凹槽13a。然而可以在所有挠性区域11设置凹槽13a,如虚线所示。
根据图2,这些凹槽13a在背向配合凸起9的上面18上是敞开的,其侧面分界壁13b彼此平行并与侧面14和上面18呈直角地伸展。在这样的凹槽13a设置在配合凹槽10下面的情况下,这些配合凹槽也可以用相似的方式伸展直到部件1的相应底面17。
此外还可以想到,在相对的侧面上设置槽缝13而在另外两个相对的侧面上分别设置凹槽13a。这种情况实际涉及的是一种槽缝的特殊情况,在这种特殊情况下,背向挠性区域11的槽缝界限实际上是被删去或被取消了。结果仍然是在两部件1和3彼此紧固时,区域11基本上产生弹性变形,也就象在图4中描绘的那样,然而部件3的重量却减小了。
根据图1和2,配合凸起9具有一个长形的形状,并且从部件3的边缘或侧面14向其中心方向伸展并在到达这一中心之前终止。根据图2,配合凹槽10是按同样的方式和方向取向的并且在部件1的侧面15的区域的边缘上敞开。就此而言配合凸起9是棱形的定中板条或定中板条部件,根据图1它们均匀分布在部件3的周围,且在圆形横截面的部件上是径向伸展的、在本实施例中的四边形或正方形部件上是成直角向侧面14和相应的边缘伸展的。
至少两个或每两个通到彼此相对的侧面15上的配合凹槽10可以相互连接成为例如一个穿过中心的配合槽,而后其端部区域与配合凸起9对应地共同作用;在本实施例中配合凹槽10是彼此成直线对准的,但情况不一定必须如此。这样就使得这一彼此相对设置的配合凹槽的加工能在一个单独的工步中完成。
在此情况下,这些板条形的配合凸起9和与此相配的配合凹槽10布置在直角交叉线上,由于配合凹槽10边缘是敞开的,因此不会妨碍相对侧的热运动。当部件1作为工件被切削加工时或者当它此后作为工具如作为电极来使用时就可能出现这样的热运动。平面的配合面4和5以及配合凸起9和配合凹槽10的相互安排得出的结果是在X、Y和Z方向甚至绕整个装置的中央中心轴线的放置方向上对准,但尽管如此又不妨碍侧面的热膨胀和热运动。
带有用于形成挠性区域11的槽缝13a的部件3具有一个设置在中间的凹槽16,槽缝13或凹槽13a通到该凹槽16中,并且槽缝13或凹槽13a也通到侧面14上,就是说是全部贯通结构,这样它们就能够形成图4所描绘的区域11的挠性。此外,为了保持尽可能大的对准和定中面,配合凸起9在从开槽区域的外面14直到凹槽16一侧的整个宽度上伸展。因此可见配合凸起9所具有的长度与槽缝13或凹槽13a的整个宽度相一致。还由此在整个固定装置的夹紧过程和配合面4和5的相互挤压过程中得出尽可能均匀的变形情况。
还应提到的是,区域11的位于槽缝13或凹槽13a与配合凸起9之间、必要时与配合凹槽10之间、的材料厚度可以选择成使得每一配合凸起9在夹紧方向上的变形要求至少大约200N的力。这意味着,尽管有这一挠性,但配合凸起9的区域中的配合仍保持住。
两个部件1和3彼此紧固的固定装置,例如把一个工具或工件紧固在一个夹持座上的固定装置,规定两个彼此待紧固的部件1和3具有在工作状态彼此靠紧的配合面4和5,并且通过与这些配合面4和5的接触平面呈横向或呈直角走向的紧固件,例如一个单个的夹紧螺钉2而彼此夹紧。在此情况下,除了在Z方向上固定到相互轴向位置的配合面4和5之外,在一个部件上设有配合凸起9,而在另一个部件上设有配合凹槽10,它们防止相互连接和夹紧的部件1和3在配合面4和5的接触平面内出现与紧固件呈横向的移动,并且把两个部件1和3在这一接触平面中呈横向的X和Y方向上配合精确地定中。因而配合凸起9和/或配合凹槽10处在带有它们的部件1和3的一个沿轴向迎着变形力可弹性偏移的或挠性的区域11上,所说变形力可以通过螺钉2施加,因此,在配合面4和5接触之前,配合凸起9可以配合精确地接合到配合凹槽10中。通过将紧固件拧紧一些,配合面4和5就随着互相接触,而不需要一个用来在X和Y方向对准或定中的附加部件。
Claims (15)
1.一种用于作为第一部件(1)的工具或工件夹紧到作为第二部件的夹持座(3)上的固定装置,两个相互紧固部件具有在工作位置上彼此贴靠的配合面(4、5)并且通过与这些配合面(4、5)的接触平面呈横向或呈直角伸展的紧固件相互夹紧,同时在紧固部位上,在固定彼此轴向位置的配合面(4、5)之外还设有配合凸起(9),这些配合凸起防止彼此连接的部件(1、3)在配合面(4、5)的接触平面内出现与紧固件呈横向的移动,并且把两个部件(1、3)在接触平面上在至少呈横向的X和Y方向上配合精确地定中,其特征在于,所说配合凸起(9)一体地成形在两个部件(1、3)其中一个的配合面上,同时直接在待与其相连的另一个部件上在相应的部位上配置有配合凹槽(10),所说配合凸起和配合凹槽在相互紧固时形状配合地连接且配合精确地相互接合,并且,所说配合凸起(9)设置在带有它们的部件的一个沿轴向迎着变形力可弹性偏移的或挠性的区域(11)上。
2.根据权利要求1的装置,其特征在于,配合面(4、5)在配合凸起(9)嵌入到配合凹槽(10)时彼此间存有一段距离,该距离等于或小于区域(11)的弹性偏移。
3.根据权利要求1或2的装置,其特征在于,所说配合凸起(9)在横截面上是楔形或者弧形或圆弧形的,或者具有梯形或半圆形的横截面,而配合凹槽(10)则具有与之相一致地倾斜地设置的对接面(12)。
4.根据权利要求1的装置,其特征在于,在夹紧方向上靠近配合凸起(9)设置一个凹槽(13a)、空腔和/或一个特别是平行于配合面(5)伸展的槽缝(13),该槽缝把部件(3)的带有配合凸起(9)的区域(11)跟这个部件的剩余区域分开,并且这一空腔、凹槽(13a)或槽缝(13)的沿夹紧方向伸展的尺寸可通过夹紧过程被弹性地缩小。
5.根据权利要求4的装置,其特征在于,所说凹槽(13a)、空腔或槽缝(13)设置在带有配合凸起(9)的部件(3)上在夹紧方向上在配合凸起(9)的后面。
6.根据权利要求1的装置,其特征在于,所说配合凸起具有一个长形的形状,并且从带有配合凸起的部件(3)的边缘特别是沿朝其中心的方向伸展并在到达这一中心之前终止,并且,所说配合凹槽(10)以同样方式定向并在边缘敞开。
7.根据权利要求1的装置,其特征在于,所说配合凸起(9)是棱形的定中板条,它们均匀分布在部件(3)的周围,且在圆形横截面的部件上是径向伸展的,在四边形的部件上是成直角向侧面(14)伸展的。
8.根据权利要求7的装置,其特征在于,所说板条形配合凸起(9)和配合凹槽(10)布置在直角交叉线上。
9.根据权利要求4的装置,其特征在于,带有用于形成挠性区域(11)的凹槽(13a)或槽缝(13)的部件(3)具有一个基本上设置在中心的凹槽(16),所说凹槽(13a)或槽缝(13)通到该凹槽(16)中,并且槽缝(13)或凹槽(13a)也通到侧面(14)上。
10.根据权利要求9的装置,其特征在于,所说配合凸起(9)在从开槽区域的外面(14)直到凹槽(16)一侧的整个宽度上伸展。
11.根据权利要求4的装置,其特征在于,与所说配合凸起(9)的取向呈横向的槽缝(13)或凹槽(13a)的侧向伸展尺寸或长度(1)大于配合凸起(9)在该方向上的宽度。
12.根据权利要求4的装置,其特征在于,挠性区域(11)的位于槽缝(13)或凹槽(13a)与配合凸起(9)之间的材料厚度要选择成使得每一配合凸起(9)在夹紧方向上的变形要求至少大约200N的力。
13.根据权利要求11的装置,其特征在于,与所说配合凸起(9)的伸展方向呈横向的槽缝(13)或凹槽(13a)的长度(1)大约为配合凸起(9)在其基底(9a)处的宽度的大约三倍到五倍。
14.根据权利要求9的装置,其特征在于,所说凹槽(13a)在其背向配合凸起(9)或配合凹槽(10)的上面(18)或下面(17)上是敞开的,并且其侧面分界壁(13b)彼此平行伸展和/或与侧面(14、15)或上面(18)或下面(17)垂直伸展。
15.根据权利要求9的装置,其特征在于,至少两个通到彼此对置的侧面(15)上的配合凹槽(10)彼此成直线对准和/或相互连接成为一个穿过中心的配合凹槽。
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PB01 | Publication | ||
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COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: PATENTEE; FROM: MANFRED SCHENTZ TO: HANOWA CO.,LTD. |
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CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Swiss Lai Naqi Patentee after: Erowa AG Address before: The Germans Patentee before: Manfred Schanz |
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CX01 | Expiry of patent term |
Expiration termination date: 20150810 Granted publication date: 20000105 |
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EXPY | Termination of patent right or utility model |