CN111148915A - 精密固定装置 - Google Patents

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CN111148915A CN201880051906.2A CN201880051906A CN111148915A CN 111148915 A CN111148915 A CN 111148915A CN 201880051906 A CN201880051906 A CN 201880051906A CN 111148915 A CN111148915 A CN 111148915A
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Shengdefu Precision Tool Co Ltd
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Abstract

一种精密固定装置，该装置包括：从该装置第一端将轴体容纳于其内的中央纵向孔；围绕所述中央纵向孔的夹持部，该夹持部用于固定位于该中央纵向孔内的所述轴体的上部；以及在该装置第一端附近围绕所述中央纵向孔的调节部分，该调节部分具有通入所述中央纵向孔内的若干侧向调节孔，每一调节孔均设有螺纹，以容纳和允许调节螺丝通入所述中央纵向孔内，并与位于该中央纵向孔内的所述轴体下部接触，其中，所述中央纵向孔在所述调节部分处的第一直径大于该中央纵向孔在所述夹持部分处的第二直径；在通过将所述轴体的上部固定于所述夹持部分内而将该轴体固定至所述装置上后，可通过调节每一调节螺丝进入所述中央纵向孔内的深度而使得所述轴体的下部发生位移，从而实现轴体跳动调节。

Description

精密固定装置
技术领域
本发明涉及一种以高精度固定工具的装置。
背景技术
在精密加工中，为了实现工件所需的极端紧公差，钻头或铰刀等旋转切削工具的高准确度高精密度定位至关重要。目前，，先将工具固定至能够使其旋转的机器上，然后对工具进行手动调节，实现此类准确度和精度。在此类手动调节中，通过在向已固定的切削工具上施加合适外力的同时，令其相对于指示器缓慢旋转，从而获得该缓慢旋转的工具的同心度或跳动公差测量结果。向已固定的切削工具上施加外力的方式通常为根据指示器(通常为刻度盘或数字指示器)的输出结果，在工具缓慢旋转过程中，以质量较轻的小锤手动敲击或轻轻敲打该工具。然而，以该方式实现准确度和精密度时，要求实施手动调节的操作人员具有较高的技能和经验。如此，由于只能雇用技能较高的人员完成这一工作，因此会导致生产成本的增高。另外，由于该方式下不合格零件的数量取决于切削工作前实施工具调节的人员的技术水平，因此导致质量控制低于预期水平。
发明内容
根据第一方面，提供一种精密固定装置，该装置包括：用于从该装置第一端将轴体容纳于其内的中央纵向孔；围绕所述中央纵向孔的夹持部，该夹持部分用于固定位于该中央纵向孔内的所述轴体的上部；以及在该装置第一端附近围绕所述中央纵向孔的调节部，该调节部具有通入所述中央纵向孔内的若干侧向调节孔，每一调节孔均设有螺纹，以容纳和允许调节螺丝通入所述中央纵向孔内，并与位于该中央纵向孔内的所述轴体的下部接触，其中，所述中央纵向孔在所述调节部处的第一直径大于该中央纵向孔在所述夹持部处的第二直径；在通过将所述轴体的上部固定于所述夹持部内而将该轴体固定至所述装置上后，可通过调节每一调节螺丝进入所述中央纵向孔内的深度而使得所述轴体的下部发生位移，从而可调节轴体的跳动。
所述中央纵向孔可以为通孔，所述调节部可由该装置的第一侧壁形成，而所述夹持部可由该装置第二侧壁的夹持部分形成，所述第一侧壁的厚度大于所述第二侧壁厚度，所述第二侧壁可用于装入筒夹内，所述轴体可以为旋转切削工具的柄。
所述中央通孔的第一直径可从所述第一侧壁延伸至所述第二侧壁的非夹持部分，该非夹持部分位于所述调节部与所述第二侧壁夹持部分之间。
所述第二侧壁可包括通入所述中央纵向孔内的若干纵向贯通狭缝，该纵向贯通狭缝使得所述夹持部分能够压紧在所述轴体上部周围，从而实现该轴体上部的固定夹持。
每一所述纵向贯通狭缝的第一端可均终止于所述非夹持部分上，而且该纵向贯通狭缝可穿通所述装置的第二端。
或者，每一所述纵向贯通狭缝可具有终止于该装置第二端前方的第二端。
所述第二侧壁可包括处于该装置第二端处的延长部分，该延长部分在所述轴体上部固定于所述夹持部内时，超出所述轴体之外。所述纵向贯通狭缝的第一端可终止于所述非夹持部分上，而所述纵向贯通狭缝的第二端可终止于所述延长部分上。或者，所述若干纵向贯通狭缝可分为第一组纵向贯通狭缝和第二组纵向贯通狭缝，所述第一组内的每一纵向贯通狭缝均具有终止于所述非夹持部分上的第一端以及终止于所述夹持部分上的第二端，所述第二组内的每一纵向贯通狭缝均具有终止于所述夹持部分上的第一端以及终止于所述延长部分上的第二端。
所述延长部分的外直径可小于所述夹持部的外直径。
该装置可进一步包括围绕所述非夹持部分的减薄部，该减薄部用于使所述夹持部分能够发生足够程度的弯曲，以实现所述轴体上部的固定夹持，并将该轴体上部固定于所述夹持部内。
所述夹持部可具有通入所述中央纵向孔内的若干侧向夹持孔，每一该夹持孔均设有螺纹，以容纳和允许夹持螺丝通入所述中央纵向孔内，并与位于该中央纵向孔内的所述轴体上部接触，以将该轴体上部固定于所述夹持部内。
所述侧向夹持孔可成向上角度通入所述中央纵向孔内。
所述轴体可包括旋转切削工具的柄，该装置可包括延长固定器，该延长固定器用于延长所述旋转切削工具在工件内的作用距离。
或者，所述轴体可包括心轴，该装置可包括用于将所述心轴连接至主轴上的转接头。
附图说明
为了使本公开内容能被完全理解且易于付诸实践，以下将以非限制性举例的方式，并参考说明性附图，描述本发明的例示实施方式。
图1为所述精密固定装置第一例示实施方式第一变形形式的立体图。
图2为图1装置第一端的端视图。
图3为图1装置的侧视图。
图4为所述精密固定装置第一例示实施方式第二变形形式的立体图。
图5为图4装置第一端的端视图。
图6为图4装置侧视图。
图7为所述精密固定装置第一例示实施方式第三变形形式的立体图。
图8为图7装置第一端的端视图。
图9为图7装置侧视图。
图10为所述精密固定装置第二例示实施方式侧视图。
图11为图10装置X部分的放大侧视图。
图12为用于图10装置的旋转切削工具的侧视图。
图13为图11装置与图12旋转切削工具组装后的放大侧视图。
图14为所述精密固定装置第三例示实施方式的侧视图。
图15为图14装置第一端的端视图。
图16为用于图14装置的心轴的侧视图。
具体实施方式
以下，将参考图1至图16，描述精密固定装置100的各例示实施方式和变形形式。各附图中，以相同附图标记标注相同或类似部件。
总体而言，在图1至图13和图13至图15所示所有实施方式和变形形式中，精密固定装置100均包括自装置100的第一端101将轴体纳入其中的中央纵向孔90。
在图1至图11所示第一和第二实施方式中，所述轴体可包括图12和图13所示钻头、铰刀或立铣刀等旋转切削工具的柄。
图1至图9所示为装置100第一例示实施方式的不同变形形式，其中该装置作为用于将旋转切削工具(未图示)连接至筒夹(未图示)的可调节式筒夹套筒110，120，130。
图10，图11和图13所示为装置100的第二例示实施方式，其中该装置作为通过附接至筒夹(未图示)上而延长旋转切削工具在工件(未图示)内的作用距离的延长固定器140。
在图14和图15所示第三例示实施方式中，所述轴体可包括图16所示心轴300的一部分，而装置150实施为心轴300的转接头，该转接头例如用于将心轴300连接至主轴(未图示)上。
以下，将在相应段落中，更加详细地描述装置100的不同实施方式和变形形式。
所有实施方式
在所有实施方式中，装置100均包括围绕中央纵向孔90的夹持部80，该夹持部分用于牢牢固定其内的所述轴体的上部。装置100还包括在装置100第一端101附近处围绕中央纵向孔90的调节部70。调节部70具有通入中央纵向孔90的若干侧向调节孔72。每一调节孔72均设有螺纹，以容纳和允许调节螺丝(未图示)通入中央纵向孔90内，并与中央纵向孔90内的所述轴体下部接触。
中央纵向孔90在调节部70处的第一直径D1大于中央纵向孔90在夹持部80处的第二直径D2。第二直径D2的大小使得相应部分与最终牢牢固定于装置100内的所述轴体上部形成滑动配合。如此，当将所述轴体插入纵向孔90内，且将该轴体上部牢牢固定在夹持部80中时，该轴体下部在调节部70处的中央纵向孔90的较大直径D1内仍有一定移动空间。利用该移动空间，可通过调节每一调节螺丝相对于所述轴体下部在中央纵向孔90内的进入深度，实现轴体跳动调节。通过调节调节螺丝的进入深度，可以在所述轴体上部已牢牢固定于夹持部80内的情况下使该轴体下部发生非常微小的位移，从而最大程度地减小所述轴体的跳动。
优选地，如图2，图5，图8和图15所示，调节部70具有彼此正交地成角度间隔开来的四个调节孔72。如此，在调节过程中，通过使轴体相对于指示器缓慢转动，并根据指示器的输出结果选择性地调节所述调节螺丝当中的一个或多个，可轻松地最大程度减小所述轴体的跳动。
第一例示实施方式：筒夹套筒
在图1至图9所示装置100作为筒夹套筒110，120，130的所有实施方式中，中央纵向孔90为通孔。筒夹套筒110，120，130通常包括第一侧壁170和第二侧壁180。此两侧壁170，180优选从同一实心金属材料一体成型。
调节部70由第一侧壁170形成，而夹持部80由第二侧壁180的夹持部分182形成。第一侧壁170的厚度大于第二侧壁180厚度，以能够在通过调节螺丝完成调节后，提供足够的强度和稳定性，从而将固定于装置100内的旋转切削工具保持于调节后的位置(即当跳动被最大程度减小)上。第二侧壁180用于装入筒夹。如此，筒夹套筒110，120，130便可在使旋转切削工具牢牢附接至筒夹上的同时，能够轻松地最大程度减小旋转切削工具的跳动。
从图3，图6和图9可以看出，中央通孔90的第一直径D1优选自第一侧壁170延伸至第二侧壁180的非夹持部分181。非夹持部分181位于调节部70与第二侧壁180的夹持部分182之间。
第二侧壁180包括通入中央纵向孔90的若干纵向贯通狭缝82。优选地，至少部分纵向贯通狭缝82具有终止于非夹持部分181上的第一端82-1，84-1，以使得夹持部分182能够压紧在旋转切削工具(未图示)的柄的上部周围，从而牢牢地夹持住该柄的上部。优选地，纵向贯通狭缝82彼此等间距间隔，从而能够环所述柄的上部均匀压紧。
在使用过程中，筒夹套筒110，120，130的第二侧壁180插入筒夹中，而旋转刀具的柄自筒夹套筒110，120，130的第一端101插入筒夹套筒110，120，130内。当筒夹环第二侧壁180压紧时，将使得夹持部分182环所述柄的上部压紧，从而将该刀柄上部固定于筒夹套筒110，120，130的夹持部80内，并将筒夹套筒110，120，130固定至筒夹上。
筒夹套筒第一变形形式–基本型
在图1至图3所示筒夹套筒110的第一变形形式中，所有纵向贯通狭缝82的第一端82-1均终止于第二侧壁180的非夹持部分181上。所有纵向贯通狭缝82均穿通筒夹套筒110的第二端102，从而使得纵向贯通狭缝82将筒夹套筒110的第二端102劈开。
筒夹套筒第二变形形式–冷却剂外供型
在图4至图6所示筒夹套筒120的第二变形形式中，所有纵向贯通狭缝82均具有终止于非夹持部分181上的第一端82-1。所有纵向贯通狭缝82的第二端82-2终止于筒夹套筒120第二端102的前方，从而使得筒夹套筒120第二端102处的第二侧壁180包括封闭的环形侧壁。筒夹套筒120第二端102处的该封闭环形侧壁有助于使第二侧壁180保持圆形。
优选地，第二侧壁180包括围绕非夹持部分181的减薄部分184，以使得夹持部分182在筒夹环所述轴体上部夹紧时能够发生足够程度的弯曲，从而将该轴体上部固定于夹持部80内。优选地，纵向贯通狭缝82的第一端82-1终止于减薄部184上。减薄部184可通过在围绕非夹持部分181的第二侧壁180的外表面内形成凹槽的方式形成。
优选地，第二侧壁180还包括位于筒夹套筒120第二端102的延长部分183。当旋转切削工具的柄的上部固定于夹持部80内时，延长部分183延伸至该工具的柄之外。优选地，延长部分183的外直径小于夹持部182的外直径，以便于筒夹套筒120伸入筒夹内，并使得夹持部182在筒夹作用下能够环所述轴体上部压紧至足以将该轴体上部固定在夹持部80内。
优选地，纵向贯通狭缝82的第二端82-2终止于延长部分183上。如此，在将旋转切削工具固定于筒夹套筒120内后，经筒夹套筒120第二端102流入中央纵向孔90内的冷却剂(未图示)能够经纵向贯通狭缝82的第二端82-2流出中央纵向孔90，然后继续沿纵向贯通狭缝82流动，并最终经纵向贯通狭缝的第一端82-1在非夹持部181处再次流入中央纵向孔90。由于第二侧壁180已经压紧至使得夹持部分182与所述柄的上部紧密接触，而且其间无任何供冷却剂流动的空间，因此在夹持部80处，冷却剂无法经所述柄的上部与夹持部分182之间流入中央纵向孔90内。
由于中央纵向孔90的第一直径D1更大，因此在调节部70处，旋转切削工具的柄的下部外侧具有一定的间隙，因此在非夹持部分181处流入中央纵向孔90内的冷却剂能够经中央纵向孔90流入调节部70，并流于旋转切削工具的外表面上。通过这种方式，筒夹套筒120的该第二变形形式能够兼容地与切削过程中使用外部冷却剂的旋转切削工具一起使用。
筒夹套筒第三变形形式–冷却剂内供型
在图7至图9所示筒夹套筒130的第三变形形式中，设有两组纵向贯通狭缝82A，82B。优选地，此两组纵向贯通狭缝82A，82B以交替方式设置，而且环第二侧壁180均匀隔开，从而使得夹持部分182能够环位于该夹持部80内的柄的上部均匀压紧。优选地，每一组82A，82B均包括四条纵向贯通狭缝。
优选地，第一组内的每一纵向贯通狭缝82A均具有终止于非夹持部分181处的第一端84-1以及终止于夹持部分182处的第二端84-2，从而使得夹持部分182能够环旋转切削工具的柄的上部夹紧。
优选地，第二组内的每一纵向贯通狭缝82B均具有终止于夹持部分182处的第一端85-1以及终止于筒夹130第二端102处的第二侧壁180延长部分183上的第二端85-2。当旋转切削工具的柄的上部固定于夹持部80内时，延长部分183延伸至所述柄之外。优选地，延长部分183的外直径小于夹持部分182的外直径，以便于筒夹套筒130伸入筒夹内，并使得夹持部分182在筒夹作用下能够环所述轴体上部压紧至足以将该轴体上部固定在夹持部80内。
所有纵向贯通狭缝82的第二端84-2，85-2均终止于筒夹套筒130第二端102的前方，从而使得筒夹套筒130的第二端102包括封闭的环形侧壁，从而有助于使第二侧壁180保持圆形。
优选地，第二侧壁180包括围绕非夹持部分181的减薄部184，以使得夹持部分182能够发生足够程度的弯曲，从而将所述柄的上部固定夹持于夹持部80内。优选地，第一组纵向贯通狭缝82A的第一端84-1终止于减薄部184上。减薄部184可通过在围绕非夹持部分182的第二侧壁180的外表面内形成凹槽的方式形成。
当设有内部冷却剂供应通道的旋转切削工具固定于筒夹套筒130内时，经筒夹套筒130第二端102流入中央纵向孔90内的冷却剂(未图示)将主要流入位于中央纵向孔90内旋转切削工具的柄处的内部冷却剂供应通道内，并从旋转切削工具的切削端流出。
虽然部分经筒夹套筒130第二端102流入中央纵向孔90内的冷却剂能够经第二组纵向贯通狭缝82B的第二端85-2流出，并继续沿第二组纵向贯通狭缝82B流动，然而由于第二组纵向贯通狭缝82B的第一端85-1终止于夹持部分182，该夹持部分182与所述柄的上部紧密接触至无任何空间供冷却剂在其之间流动，因此所述一部分冷却剂无法再次进入中央纵向孔90。
此外，第一组纵向贯通狭缝82A的第二端84-2也终止于夹持部分182，在该夹持部182处没有供冷却剂经该第二端84-2流出中央纵向孔90的任何空间，从而能够使冷却剂不流至旋转切削工具的外表面上。因此，筒夹套筒130的第三变形形式能够兼容地与具有用于经内部向切削端供应冷却剂的内部冷却剂供应通道的旋转切削工具一起使用。
第二例示实施方式：延长固定器
在如图10，图11和图13所示装置100作为延长固定器140的第二例示实施方式中，夹持部80具有通入中央纵向孔90的若干侧向夹持孔83。每一夹持孔83均设有螺纹，以容纳和允许夹持螺丝88(图13)通入中央纵向孔90内，并与位于中央纵向孔90内的旋转切削工具的柄200的上部202接触。优选地，夹持孔83环夹持部80彼此等间距隔开，以实现柄的上部202的均匀固定。夹持孔83的数目可以为三个或更多个，其取决于延长固定器140的直径。
优选地，在延长固定器140处于第一端101朝下，第二端102朝上的状态时，侧向夹持孔83呈向上的角度通入中央纵向孔内。如此，可以增加夹持螺丝88对柄200的上部202的向上力和夹持效果。
如图12和图13所示，柄200的上部202和下部201优选包括平坦表面，以分别使得使夹持螺丝88和调节螺丝78实现更好的接触效果和固定效果。
第三例示实施方式：心轴转接头
在如图14至图15所示装置100作为心轴300的转接头150的第三例示实施方式中，夹持部80具有通入中央纵向孔90的若干侧向夹持孔83。每一夹持孔83均设有螺纹，以容纳和允许夹持螺丝(未图示)通入中央纵向孔90内，并与位于中央纵向孔90内的心轴300的上部302接触。优选地，夹持孔83环夹持部80彼此等间距隔开，以用于心轴300上部的均匀固定。
优选地，在转接头150处于第一端101朝下，第二端102朝上的状态时，侧向夹持孔83呈向上的角度通入中央纵向孔内。如此，可以增加夹持螺丝88对心轴300上部302的向上力和夹持效果。
如图16所示，心轴300上部302和下部301优选包括平坦表面，以分别使得使夹持螺丝和调节螺丝实现更好的接触效果和固定效果。
可以理解的是，通过上述装置100，在工具和刀柄固定于主轴上后，仅通过相对于在该装置中的轴体下部对调节螺丝调节，便可以以简单可控的方式最大程度地减小跳动，无需在轴体上施加敲击力或敲打力，进而免于要求执行调节的操作人员具有相关技能和经验。与此相对，现有技术的敲击或敲打方法几乎无法控制敲击或敲打导致的实际位移。此外，与仅以锤子敲击轴体的方式相比，由于可通过对螺丝的调节进行控制而实现精微调节，因此可以想到的是，本发明最终可以获得更佳调节结果。
虽然以上对本发明例示实施方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解的是，在不脱离本发明的前提下，还可在设计、构造和/或操作的细节上做出多种改变或组合。举例而言，可以理解的是，仅描述于某些实施方式或变形形式中的特征也可在其他实施方式或变形形式中作为替代方案。如此，所有上述特征均可在本发明装置的其他可以想到的实施方式中，以各种不同方式进行融合或组合。

Claims (14)

1.一种精密固定装置，其特征在于，该装置包括：
中央纵向孔，用于从该装置的第一端将轴体容纳在内；
夹持部，围绕所述中央纵向孔并用于固定位于该中央纵向孔内的所述轴体的上部；以及
调节部，在该装置的所述第一端附近围绕所述中央纵向孔，该调节部具有通入所述中央纵向孔内的若干侧向的调节孔，每个所述调节孔均设有螺纹，以容纳和允许调节螺丝通入所述中央纵向孔内，从而与位于该中央纵向孔内的所述轴体的下部接触，
其中，所述中央纵向孔在所述调节部处的第一直径大于该中央纵向孔在所述夹持部处的第二直径；
在通过将所述轴体的上部固定于所述夹持部内而将该轴体固定至所述装置上后，可通过调节每个所述调节螺丝进入所述中央纵向孔内的深度而使得所述轴体的下部发生位移，从而可以调节所述轴体的跳动。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中央纵向孔为通孔；所述调节部由该装置的第一侧壁形成，所述夹持部由该装置的第二侧壁的夹持部分形成，所述第一侧壁的厚度大于所述第二侧壁的厚度；所述第二侧壁用于装入筒夹内；所述轴体为旋转切削工具的柄。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中央通孔的第一直径从所述第一侧壁延伸至所述第二侧壁的非夹持部分，该非夹持部分位于所述调节部与所述第二侧壁的所述夹持部分之间。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二侧壁包括通入所述中央纵向孔内的若干纵向贯通狭缝，所述纵向贯通狭缝使得所述夹持部分能够压紧在所述轴体的上部周围，以固定夹持该轴体的上部。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，每个所述纵向贯通狭缝的第一端均终止于所述非夹持部分，而且该纵向贯通狭缝穿通所述装置的第二端。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，每个所述纵向贯通狭缝具有终止于该装置的第二端前方的第二端。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二侧壁包括处于该装置的第二端处的延长部分，该延长部分在所述轴体的上部固定于所述夹持部内时，超出所述轴体之外；所述纵向贯通狭缝的第一端终止于所述非夹持部分，所述纵向贯通狭缝的第二端终止于所述延长部分。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二侧壁包括处于该装置的第二端处的延长部分，该延长部分在所述轴体的上部固定于所述夹持部内时，超出所述轴体之外；所述若干纵向贯通狭缝分为第一组纵向贯通狭缝和第二组纵向贯通狭缝，所述第一组内的每个纵向贯通狭缝均具有终止于所述非夹持部分的第一端以及终止于所述夹持部分的第二端，所述第二组内的每个纵向贯通狭缝均具有终止于所述夹持部分的第一端以及终止于所述延长部分的第二端。
9.如权利要求7至8当中任何一项所述的装置，其特征在于，所述延长部分的外直径小于所述夹持部的外直径。
10.如权利要求4至9当中任何一项所述的装置，其特征在于，还包括围绕所述非夹持部分的减薄部，该减薄部用于使所述夹持部分能够发生足够程度的弯曲，以固定夹持所述轴体的上部并将该轴体的上部固定于所述夹持部内。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹持部具有通入所述中央纵向孔内的若干侧向的夹持孔，每个所述夹持孔均设有螺纹，以容纳和允许夹持螺丝通入所述中央纵向孔内，从而与位于该中央纵向孔内的所述轴体的上部接触，进而将该轴体的上部固定于所述夹持部内。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述侧向的夹持孔呈向上角度通入所述中央纵向孔内。
13.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述轴体包括旋转切削工具的柄；该装置包括延长固定器，该延长固定器用于延长所述旋转切削工具在工件内的作用距离。
14.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述轴体包括心轴；该装置包括用于将所述心轴连接至主轴的转接头。
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