CN108025375A - 工具夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工具夹具，其具有包括构造用于收缩夹紧工具轴的中空的卡盘体（26）的收缩卡盘(12)；贯穿所述卡盘体（26）延伸的冷却润滑剂供应装置（16）；并且还具有在所述卡盘体（26）前部的区段上安装的喷嘴头（18），所述喷嘴头构造为一体式构件并且具有与所述冷却润滑剂供应装置（16）连通的用于给旋转工具加载冷却润滑剂的喷嘴孔（20）。根据本发明提出，所述卡盘体（26）具有包围所述端开口（30）的、设有外螺纹（34）的螺纹轴颈（32），并且所述喷嘴头（18）具有可旋拧到所述螺纹轴颈（32）上的套筒区段（48）和设有喷嘴孔（20）的环形区段（50），其中所述环形区段（50）至少环绕地密封所述螺纹轴颈（32）的内部的端棱边和外部的端棱边，以防止冷却润滑剂的穿流。

Description

工具夹具

本发明涉及一种工具夹具，其具有围绕旋转轴线的旋转的可驱动的收缩卡盘，所述收缩卡盘包括构造用于收缩夹紧旋转工具的工具轴的、通过前部的端开口可接近的中空的卡盘体；还具有贯穿所述卡盘体延伸的冷却润滑剂供应装置，所述冷却润滑剂供应装置被设置用于通导处于压力下的冷却润滑剂；并且还具有在所述卡盘体前部的区段上安装的喷嘴头，所述喷嘴头构造为一体式构件并且具有与所述冷却润滑剂供应装置连通的径向在全周边上受限定的用于给旋转工具加载冷却润滑剂的喷嘴孔。

在申请人的DE 10 2014 200 582.5中描述了一种类似的工具夹具，其中喷嘴环容纳在收缩卡盘的内部的环形缺口中，所述环形缺口以阶梯方式扩宽所述端开口，其中所述喷嘴环通过连接机构固定在所述环形缺口中。由于环形缺口得到了构造上的限制，尤其关于用于保持工具轴的稳定性和保持力的方面。

由此出发，本发明的任务在于进一步改进已知的工具夹具并且以尽可能简单的机构确保，在标准化的外部尺寸的情况下，也以简单的可制造性确保可靠地用于在收缩卡盘中用于有目的的冷却润滑剂喷入。

为了解决该任务，提出了在专利权利要求1中所给出的特征组合。从从属权利要求得出本发明的有利的设计方案和改进方案。

本发明基于以下构思，即将喷嘴头旋拧到收缩卡盘的外部的环形台阶上。相应地根据本发明提出，卡盘体具有包围所述端开口的、设有外螺纹的螺纹轴颈，从卡盘套向所述螺纹轴颈方向下降的卡盘凸肩，并且所述喷嘴头具有通过内螺纹可旋拧到所述螺纹轴颈上的套筒区段和设有喷嘴孔的、限制用于工具轴的环形区段的通插开口，其中所述环形区段至少环绕地密封所述螺纹轴颈的内部的端棱边和外部的端棱边，以防止冷却润滑剂的穿流。通过这种方式，提供了用于套筒区段的自由空间，而不会影响卡盘的夹紧区段，在此期间环形区段保持前置于所述卡盘并且由于径向隔开的和倾斜设置的喷嘴即使在离心力的作用下也能将冷却流体有目的性地喷入到工具的工作区域中。

有利地，在旋拧上所述套筒区段时环形区段在端侧抵靠螺纹轴颈，从而提供了牢固且密封的表面连接，其例如在为了修理的目的时也可以再次拆开。

为了在高压下也将冷却润滑剂没有损失地引入到喷嘴孔中，如果环形区段具有贴靠螺纹轴颈的自由的端面的后部的密封面，则是有利的。

对于最小量润滑，如果环形区段具有被喷嘴孔的流入口贯穿的后部的平面时，则是有利的，从而可以在没有死空间区域（Totraumbereiche）的情况下进行直接的流体传导。

对于冷却润滑剂的传输而言，当冷却润滑剂供应装置具有多个穿过螺纹轴颈延伸并且在其圆周方向上分布的馈送孔时，则也是有利的,所述馈送孔分别伸入喷嘴孔的流入口的区域中。

对于通导大量的流体量的情况而言，当环形区段具有用于冷却润滑剂的向后开口的环形的分配器凹部时，则是有利的,其中所述喷嘴孔的流入口位于所述分配器凹部的底部。以这种方式，可以在较大数量的喷嘴孔的情况下也有利地实现分配。

在这种关系下也有利的是，当冷却润滑剂供应装置具有多个贯穿所述螺纹轴颈延伸并且在其圆周方向上分布的馈送孔，所述馈送孔伸入所述分配器凹部的区域中。

关于避免干涉轮廓和污染，当套筒区段的外周面面平齐地连接到优选锥形收缩的卡盘套上时，则是有利的。

另一个有利的实施方式这样设置，即套筒区段以与其内螺纹的螺纹长度相比较窄的环形间隙与所述卡盘凸肩隔开。由此可以避免喷嘴头的止挡位置的冗余尺寸（Überbestimmung）。

关于构件稳定性方面，当卡盘凸肩上的卡盘套的外径至少为螺纹轴颈的外径的1.2倍时，也是有利的。

为了在卡盘生产期间得到用于切削加工的自由空间，当卡盘凸肩形成倾斜表面时，则是有利的，所述倾斜表面向着用于螺纹轴颈的外螺纹的螺纹退刀槽方向下降。

为了简化操作和确保可靠的连接，另一有利的实施方式这样规定，即所述喷嘴头在其以基本形状的圆柱形的外周面上设有用于嵌合扳手的凹部。

为了将冷却润滑剂有目的性地投入使用，当喷嘴孔在通流方向上看倾斜地朝着所述旋转轴线延伸并且在其从流出口上与通插口的边缘径向地隔开时，则是有利的。

当冷却润滑剂供应装置在具有锥形接口的收缩卡盘处具有沿着所述旋转轴线穿过所述锥形接口延伸的管件，也是有利的。

另一个也为了避免死空间（Totraum）的用于最小量润滑的改进方案这样规定，即冷却润滑剂供应装置具有插入到流动横截面中并且在套区域中被所述冷却润滑剂环流的导流针。

在下文，借助于在附图中示意性示出的实施例更详细地说明本发明。在附图示出了：

图1以透视图示出了具有收缩卡盘和旋拧在其上的用于导流冷却润滑剂的喷嘴头的工具夹具，

图2示出了根据图1的工具夹具的1轴向截面图；

图3以端视图示出了喷嘴头；

图4示出了沿着图3的剖面线4-4的喷嘴头的轴向截面图；

图5至图8示出了适用于用于最小量润滑的在图1至图4的相关的视图中的工具夹具。

具体实施方式。

在附图中所示出的工具夹具10基本上由以下组成：收缩卡盘12，该收缩卡盘用于夹紧围绕旋转轴线14旋转的、未示出的旋转工具，例如钻头或铣刀的工具轴；用于通导处于压力的、液态的和/或气态的冷却润滑剂的冷却润滑剂供应装置16：以及作为一体式构件旋拧在收缩卡盘12的前部的端部上的喷嘴头18，所述喷嘴头具有与冷却润滑剂供应装置16连通的喷嘴孔20，所述喷嘴孔用于为前部的工具端部加载尤其用于冷却、润滑和清理工作范围的冷却润滑剂。

如最好从图1和图2可见那样，工具夹具10在其后部的区段上具有用于接装到旋转的机器主轴上的空心轴锥体22。其空心腔同时用于经由冷却剂供应装置16的中央的连接管24在机器侧供应冷却润滑剂（图2）。

收缩卡盘12包括以具有圆柱形中空的夹紧区域28的套筒段为形式的卡盘体26，所述夹紧区域可通过用于引入工具柄的前部的端开口30接近。夹紧区域28具有比工具轴稍小的公称直径，使得所述工具轴可以以本身已知的方式通过对收缩卡盘12（感应的）加热以夹持方式来进行夹入。在收缩状态下，用于将转矩传递到旋转工具的前部的工作区域的工具柄被不可旋转地以摩擦锁合的方式压配合地保持。为了解除收缩，同样只将收缩卡盘12在一侧加热，直到热膨胀再次释放工具轴以将其移除。

在这些装备过程中，喷嘴头18保持固定在卡盘体26上。为此目的，卡盘体26具有向前突出的、包围端开口30的圆柱形的设有外螺纹34的螺纹轴颈32。此外，卡盘体26具有锥形向前渐缩的卡盘套36，该卡盘套通过构造为倾斜表面的卡盘凸肩38朝向螺纹轴颈32的方向下降，从而在台阶状的外轮廓中得到了用于面平齐地容纳喷嘴头18的自由空间。为了保证足够的壁厚，卡盘套36在朝向卡盘凸肩38的棱边处的外径应至少为螺纹轴颈32的外径的1.2倍。卡盘凸肩38在用于外螺纹34的以径向凹槽形式的螺纹退刀槽40中终止。

冷却润滑剂供给装置16经由连接管24将压力介质引导到卡盘体26中的阶梯形的轴向孔42并且从那里引导到四个以90°的周向距离彼此斜向分支的贯穿螺纹轴颈32延伸的馈送孔44并且汇入其平面的前部的端侧。汇入位置由此位于螺纹轴颈32的内端棱边和外端棱边之间。

如最好从图3和图4可见那样，喷嘴头18具有通过内螺纹46可旋拧到螺纹轴颈32的外螺纹34上的套筒区段48和设有喷嘴孔20的环形区段50，所述环形区段50限制中央的用于工具轴的通插口52。

喷嘴孔20沿喷嘴环18的圆周方向分布，其中，具有相对于旋转轴线的不同的倾角α和β的两个孔定向交替地设置。喷嘴孔20的径向环绕限定的汇入口离通插口52或工具轴有径向的距离，使得通导的介质有目的性地以相对于旋转轴线14的锐角排出到工作区域中。

环形区段50在其内侧面具有用于冷却润滑剂的向后开口的环形的分配器凹部54，其中所述喷嘴孔20的流入口位于所述分配器凹部54的底部。由此在安装的状态下可实现将经由卡盘侧的馈送孔44导入的冷却润滑剂环形地分配到所述流入口。

为了简化喷嘴头18的旋拧运动，环形区段50设置有两个径向相对的用于扳手的形状锁合的嵌入的节段缺口。

当旋拧上套筒区段48时，环形区段50以及其后部的密封面58抵靠螺纹轴颈32的自由的端面。在这种情况下，至少螺纹轴颈32的内端棱边和外端棱边为防止冷却润滑剂的穿流而环绕地进行密封。在安装状态下，在套筒区段48的后部的倾斜表面60和相应的倾斜的卡盘凸肩38之间设有窄的环形间隙62（图1），从而在基本封闭的套轮廓时避免了端部位置的冗余尺寸。

在图5至8所示的实施例中，相同或相似的部件设有与上述相同的附图标记。该实施例的区别尤其在于，冷却润滑剂供应装置16被设计成用于最小量或减少量润滑。在此，应该避免凹陷空间或凹口，在其中在离心力的作用下液态的介质积聚并与气态介质分离。

为此，导流针64已经插入在连接管24中，该导流针在套区域中径向地引导和导出冷却润滑剂。通过平行于旋转轴线14贯穿整个卡盘体26的延伸的四个馈送孔44进行继续导流。四个喷嘴孔20从同时作为密封面58作用的后部的平面68相对于自由的前部的端侧70倾斜地引入到喷嘴头18的环形区段50中。在此，喷嘴孔20或其汇入口被环绕地限制并且通过环形区段50的内部的材料接片与通插口52分开或隔开。在安装状态下，喷嘴孔必须与馈送孔44连通，从而保持喷嘴头18的合适的旋转位置。为了简化这一点，可以将相应的标记设置在卡盘套36和套筒区段48上。

Claims (15)

1.一种工具夹具，其具有围绕旋转轴线（14）的旋转的可驱动的收缩卡盘（12），所述收缩卡盘包括构造用于收缩夹紧旋转工具的工具轴的、通过前部的端开口（30）可接近的中空的卡盘体（26）；还具有贯穿所述卡盘体（26）延伸的冷却润滑剂供应装置（16），所述冷却润滑剂供应装置被设置用于通导处于压力下的冷却润滑剂；并且还具有在所述卡盘体（26）前部的区段上安装的喷嘴头（18），所述喷嘴头构造为一体式构件并且具有与所述冷却润滑剂供应装置（16）连通的径向在全周边上受限定的用于给旋转工具加载冷却润滑剂的喷嘴孔（20），其特征在于，所述卡盘体（26）具有包围所述端开口（30）的、设有外螺纹（34）的螺纹轴颈（32）和从卡盘套（36）向所述螺纹轴颈（32）方向下降的卡盘凸肩（38），并且所述喷嘴头（18）具有通过内螺纹（46）可旋拧到所述螺纹轴颈（32）上的套筒区段（48）和设有喷嘴孔（20）的、用于限制工具轴的环形区段（50）的通插开口（52），其中所述环形区段（50）至少环绕地密封所述螺纹轴颈（32）的内部的端棱边和外部的端棱边，以防止冷却润滑剂的穿流。

2.根据权利要求1所述的工具夹具，其特征在于，当旋拧上所述套筒区段（48）时，所述环形区段（50）在端侧抵靠所述螺纹轴颈（32）。

3.根据权利要求1或2所述的工具夹具，其特征在于，所述环形区段（50）具有抵靠所述螺纹轴颈（32）的自由端面的后部的密封面（58）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具夹具，其特征在于，所述环形区段（50）具有由所述喷嘴孔（20）的流入口贯穿的后部的平面（68）。

5.根据权利要求4所述的工具夹具，其特征在于，所述冷却润滑剂供应装置（16）具有多个贯穿所述螺纹轴颈（32）延伸并且在其圆周方向上分布的馈送孔（44），所述馈送孔分别伸入喷嘴孔（20）的流入口区域中。

6. 根据权利要求1至3中任一项所述的工具夹具，其特征在于，所述环形区段（50）具有用于冷却润滑剂的向后开口的环形的分配器凹部（54），其中所述喷嘴孔（20） 的流入口位于所述分配器凹部（54）的底部。

7.根据权利要求6所述的工具夹具，其特征在于，所述冷却润滑剂供应装置（16）具有多个贯穿所述螺纹轴颈（32）延伸并且在其圆周方向上分布的馈送孔（44），所述馈送孔伸入所述分配器凹部（54）的区域中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的工具夹具，其特征在于，所述套筒区段（48）的外周面以面平齐的方式连接到优选锥形收缩的卡盘套（36）上。

9. 根据权利要求1至8中任一项所述的工具夹具，其特征在于，所述套筒区段（48）以与其内螺纹（46）的螺纹长度相比的较窄的环形间隙（62）与所述卡盘凸肩（38）隔开 。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的工具夹具，其特征在于，所述卡盘凸肩（38）上的所述卡盘套（36）的外径至少为所述螺纹轴颈（32）的外径的1.2倍。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的工具夹具，其特征在于，所述卡盘凸肩（38）形成朝向用于所述螺纹轴颈（32）的外螺纹（34）的螺纹退刀槽（40）下降的倾斜面。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的工具夹具，其特征在于，所述喷嘴头（18）在其以基本形状的圆柱形的外周面上设有用于与扳手嵌合的凹部（56）。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的工具夹具，其特征在于，所述喷嘴孔（20）在通流方向上看倾斜朝着所述旋转轴线（14）延伸并且在其从流出口处与通插口（52）的边缘径向地隔开。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的工具夹具，其特征在于，所述收缩卡盘（12）具有用于接装到旋转的机器主轴上的锥形接口（22）、尤其是空心轴锥体，并且所述冷却润滑剂供应装置（16）具有沿着所述旋转轴线（14）穿过所述锥形接口（22）延伸的管件。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的工具夹具，其特征在于，所述冷却润滑剂供应装置（16）具有插入到流动横截面中并且在套区域中被所述冷却润滑剂环流的导流针（64）。