CN117136112A - 卡盘、切削工具和组件 - Google Patents

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Abstract

一种组件(10)包括：卡盘(12)，其具有工具接收插口(16)、接触表面(18)和螺纹(20)；以及切削工具(14)，其具有工具轴(38)、配合接触表面(44)和配合螺纹(40)。在夹持状态下，所述切削工具(14)的所述配合螺纹(40)拧入所述卡盘(12)的所述螺纹(20)中，所述切削工具(14)的所述配合接触表面(44)抵靠所述卡盘(12)的所述接触表面(18)就位，并且所述工具轴(38)借助于摩擦以传递扭矩的方式夹持在所述工具接收插口(16)中。本发明还涉及一种此类型的卡盘和一种此类型的切削工具。

Description

卡盘、切削工具和组件
本发明涉及一种卡盘和一种切削工具，所述卡盘具有工具接收插口，所述切削工具具有设置成夹持在此类卡盘的工具接收插口中的工具轴。此外，本发明涉及一种组件，其包括此类卡盘和此类切削工具。
具有工具接收插口的卡盘以及具有工具轴的切削工具是已知的。
此类切削工具通过其工具轴夹持在卡盘的工具接收插口中，以便将切削工具固定到卡盘，且因此确保借助于切削工具限定地加工工件。特别地，在钻头等旋转切削工具的情况下，切削工具和卡盘以扭矩传递方式连接。
然而，切削工具和卡盘的此类组件仅在有限程度上适合于某些应用。例如，由于工件的形状，例如T形梁和双T形钢梁，结构钢的加工需要相对长的钻头作为切削工具。在切削过程期间在这些组件中发生的振动导致钻头的寿命缩短以及孔的质量降低。
本发明解决的问题是提供一种卡盘以及一种切削工具，它们确保限定的切削过程并且即使在例如构造钢的加工等高规格下，也有利于长寿命。
所述问题通过一种用于切削工具的卡盘来解决，所述卡盘具有：工具接收插口，切削工具的工具轴可以在径向方向上夹持在所述工具接收插口中；接触表面，其用于切削工具的配合接触表面；以及螺纹，其被设计成与工具接收插口同轴，并且切削工具的配合螺纹可以拧入所述螺纹中。
所述问题通过一种切削工具进一步解决，所述切削工具具有：工具轴，其设置成夹持在根据本发明的卡盘的工具接收插口中；配合接触表面，其设置成与根据本发明的卡盘的接触表面接触；以及配合螺纹，其设置成拧入根据本发明的卡盘的螺纹中。
此外，所述问题通过一种组件来解决，所述组件包括根据本发明的卡盘和根据本发明的切削工具。切削工具的配合螺纹拧入卡盘的螺纹中，切削工具的配合接触表面抵靠卡盘的接触表面就位，并且工具轴借助于摩擦以传递扭矩的方式夹持在工具接收插口中。
根据本发明，已发现，当除了与卡盘的扭矩传递联接之外，切削工具与卡盘在轴向方向上拉紧时，切削工具在切削过程期间的稳定性可得以提高。由于事实上切削工具经由螺纹和配合螺纹拧到卡盘，因此确保切削工具的配合接触表面和卡盘的接触表面彼此紧密地就位。切削工具的配合接触表面和卡盘的接触表面充当支撑表面，所述支撑表面稳定切削工具且因此抑制振动。以此方式，可以使用所述组件执行特别精确的切削过程。此外，这有利于切削工具的特别长的使用寿命。因为扭矩传递借助于工具接收插口来实现，所以防止螺纹过度拧紧。这防止了磨损，并确保切削工具可以容易地更换。
所述切削工具特别是在切削过程期间旋转的切削工具。
在一个实施例中，接触表面布置在卡盘的端面上，从而确保与配合接触表面的有效接触，特别是在切削过程期间特别靠近工件或切削工具尖端的位置处的有效接触，使得切削工具被有效地稳定。
此外，可以规定，螺纹布置在工具接收插口的底部处。这具有以下优点：切削工具可以毫不费力地拧到卡盘，因为工具接收插口的其余部分可以引导工具轴。此外，利用这种设计，螺纹在卡盘中受到特别良好的保护。
在另一实施例中，卡盘被配置为膨胀卡盘，由此切削工具可以毫不费力地可靠地以传递扭矩的方式夹持在卡盘中。
根据替代实施例，卡盘包括可机械致动夹持元件，借助于所述可机械致动夹持元件，切削工具可以在工具接收插口中可靠地以传递扭矩的方式联接到卡盘。
此外，工具轴可以至少部分地具有圆柱形外表面。这种设计确保切削工具特别有效地以传递扭矩的方式连接到卡盘。此外，圆柱形工具轴特别稳定且制造成本低廉。
根据另一实施例，螺纹布置在工具轴的端部处。以此方式，在切削过程期间，切削工具在特别远离工件的位置处旋拧到卡盘，由此切削工具被有效地稳定。
另外或替代地，配合接触表面可布置在工具轴与切削工具的切削部分之间。由此，切削工具被特别有效地稳定，因为配合接触表面因此布置成在切削过程期间特别靠近工件，且因此可以特别有效地吸收作用于切削工具的切削部分上的横向力。
根据以下描述和附图将了解其它优点和特征。各图示出：
-图1以示意性侧视图示出具有根据本发明的切削工具和根据本发明的卡盘的根据本发明的组件，所述组件部分地在截面图中示出，并且
-图2以示意性侧视图示出具有来自图1的切削工具和根据另一实施例的根据本发明的卡盘的根据本发明的组件，所述组件部分地在截面图中示出。
图1示出包括卡盘12和切削工具14的组件10。在图1中，组件10示出为处于夹持状态，也就是说，切削工具14夹持在卡盘12中以用于加工工件，如稍后将更详细地解释。
卡盘12具有工具接收插口16、接触表面18和螺纹20。
工具接收插口16在轴向方向Z上从卡盘12的轴向端22延伸到工具接收插口16的底部24。
在所示实施例中，工具接收插口16被设计成为圆柱形并且与轴线A同轴。
卡盘12的邻近于工具接收插口16的部分形成夹持部分26，切削工具14夹持在所述夹持部分中。
夹持部分26包括呈两个夹持螺钉形式的两个可机械致动夹持元件28，所述可机械致动夹持元件在径向方向R上延伸到工具接收插口16中。
原则上，卡盘12可包括任何种类的夹持元件28，特别是任何数量的可机械致动夹持元件28和/或任何数量的夹持元件28。
螺纹20在轴向方向Z上邻接工具接收插口16的底部24，被设计成与轴线A同轴且形成卡盘12的螺纹部分30。
例如，邻近于螺纹部分30的通道32是用于冷却润滑剂的冷却剂通道，并且在其它实施例中可以省略。
切削工具14具有带尖端36的切削部分34、带配合螺纹40的工具轴38，以及在轴向方向Z上形成于切削部分34与工具轴38之间的带配合接触表面44的套环42。
在所示实施例中，切削工具14是用于加工构造钢的呈螺旋钻头形式的旋转切削工具。
原则上，切削工具14可以是任何种类的切削工具，特别是任何种类的钻头、模块化钻头或可转位钻头。
此外，切削工具14可包括用于冷却润滑剂的一个或多个冷却剂通道。
配合螺纹40从工具轴38的与尖端36相对布置的轴向端46在套环42的方向上反向于轴向方向Z延伸。
原则上，配合螺纹40可以布置在切削工具14上的任何位置处，特别是工具轴38上的任何位置处。
在所有实施例中，配合螺纹40被设计成与卡盘12的螺纹20互补并且与轴线A同轴。
工具轴38包括保持部分48，所述保持部分被设计成与轴线A同轴，并且在本实施例中，布置在配合螺纹40与套环42之间。
保持部分48在此以圆柱形方式被设计成具有圆柱形外表面50，并且与工具接收插口16互补。
原则上，保持部分48可具有任何设计，特别是任何圆柱形形状。
接触表面18和配合接触表面44被设计成彼此互补，使得在夹持状态下，配合接触表面44以平面方式抵靠接触表面18就位。
在所示实施例中，接触表面18和配合接触表面44各自在径向方向R上以及垂直于轴向方向Z延伸。
此外，接触表面18和配合接触表面44各自围绕轴线A在周向方向U上以环形方式延伸，由此在夹持状态下，确保配合接触表面44在整个圆周上，即在周向方向U上360°与接触表面18接触。
接触表面18形成在卡盘12的轴向端22处的端面52上，且因此特别靠近切削工具14的尖端36布置。
原则上，接触表面18和配合接触表面44可具有任何设计和/或可被配置在卡盘12上或切削工具14上的任何位置处，只要确保接触表面18和配合接触表面44在轴向方向Z上夹持时抵靠彼此就位即可。
为了将卡盘12夹持在切削工具14中，在第一步骤中，将工具轴38在轴向方向Z上插入到工具接收插口16中，并且将配合螺纹40拧到螺纹部分30中的螺纹20上。
将切削工具14拧入卡盘12中，直到配合接触表面44在轴向力FA下以平面方式抵靠接触表面18就位。
在此上下文中，切削工具14包括工具接合表面54，所述工具接合表面在本实施例中设置在套环42上，以便例如能够在施加特定扭矩时借助于扳手以限定方式在轴向方向Z上将切削工具14与卡盘12拉紧。
在后续步骤中，拧紧夹持元件28，且因此在径向力FR下在径向方向R上将夹持部分26与保持部分48拉紧，由此切削工具14借助于摩擦以传递扭矩的方式联接到卡盘12。
现在将基于图2描述根据另一实施例的组件10。对于根据上述实施例已知的部件，使用相同的附图标记，并且在这方面参考上述解释。
与图1中所示的组件10不同，图2中所示的组件10具有被设计为膨胀卡盘的带夹持部分26的卡盘12。
出于此目的，代替夹持元件28，夹持部分26包括压力室56，所述压力室可以用流体以已知方式加压，以便在径向力FR下在径向方向R上将夹持部分26中的保持部分48拉紧，并且因此将切削工具14借助于摩擦以传递扭矩的方式联接到卡盘12。
以此方式，提供卡盘12、切削工具14和组件10，这确保限定的切削过程。
由于事实上切削工具14在夹持状态下拧到卡盘12且经由配合接触表面44支撑在接触表面18上，因此切削工具14特别稳定，抵抗作用于切削部分34上的弯曲扭矩。因此，有效地抑制了切削部分34的中心在切削过程期间远离轴线A行进，从而可以切削特别高质量的孔。
改进的跳动还有利于切削工具14的长工具寿命。
组件10的设计还具有以下优点：切削工具14可以与卡盘12拉紧以及毫不费力地从所述卡盘拆卸。
本发明不限于所示实施例。一个实施例的个别特征可具体地按需要与其它实施例的特征组合，具体地说与对应实施例的其它特征无关。

Claims (10)

1.一种用于切削工具(14)的卡盘(12)，所述卡盘具有：工具接收插口(16)，所述切削工具(14)的工具轴(38)能在径向方向(R)上夹持在所述工具接收插口中；接触表面(18)，其用于所述切削工具(14)的配合接触表面(44)；以及螺纹(20)，所述螺纹被设计成与所述工具接收插口(16)同轴，并且所述切削工具(14)的配合螺纹(40)能拧入所述螺纹中。
2.根据权利要求1所述的卡盘(12)，其特征在于，所述接触表面(18)布置在所述卡盘(12)的端面(52)上。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的卡盘(12)，其特征在于，所述螺纹(20)布置在所述工具接收插口(16)的底部(24)处。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的卡盘(12)，其特征在于，所述卡盘(12)被配置为膨胀卡盘。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的卡盘(12)，其特征在于，所述卡盘(12)包括可机械致动夹持元件(28)。
6.一种切削工具(14)，所述切削工具具有：工具轴(38)，其设置成夹持在根据前述权利要求中任一项所述的卡盘(12)的工具接收插口(16)中；配合接触表面(44)，其设置成与根据前述权利要求中任一项所述的卡盘(12)的接触表面(18)接触；以及配合螺纹(40)，其设置成拧入根据前述权利要求中任一项所述的卡盘(12)的螺纹(20)中。
7.根据权利要求6所述的切削工具(14)，所述工具轴(38)至少部分地具有圆柱形外表面(50)。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的切削工具(14)，所述螺纹(20)布置在所述工具轴(38)的端部(46)处。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的切削工具(14)，所述配合接触表面(44)布置在所述工具轴(38)与所述切削工具(14)的切削部分(34)之间。
10.一种组件(10)，所述组件包括根据权利要求1至5中任一项所述的卡盘(12)和根据权利要求6至9中任一项所述的切削工具(14)，其特征在于，所述切削工具(14)的所述配合螺纹(40)拧入所述卡盘(12)的所述螺纹(20)中，所述切削工具(14)的所述配合接触表面(44)抵靠所述卡盘(12)的所述接触表面(18)就位，并且所述工具轴(38)借助于摩擦以传递扭矩的方式夹持在所述工具接收插口(16)中。
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