CN1347353A - 胀紧式夹具 - Google Patents

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    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/24—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/30—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using fluid-pressure means in the chuck
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Abstract

本发明涉及一种胀紧式夹具,包括一个可固定在机床刀具心轴上的基体(2)和一个胀套(5),胀套装入基体(2)内构成一个封闭的环腔(7)或围绕着基体并至少在其沿轴向的端部区与基体(2)钎焊,按本发明胀套(5)和基体(2)至少在它们远离刀具心轴的连接区构成一种使构件(2、5)沿径向互相固定的形封闭连接。

Description

胀紧式夹具
本发明涉及一种胀紧式夹具，它包括一个可固定在机床刀具心轴上的基体和一个胀套，胀套装入基体内构成了一个封闭的环腔或围绕着基体并至少在其沿轴向的端部区与基体钎焊，其中，为了使胀套弹性变形以获得夹紧作用，环腔可加入液压介质。
此类胀紧式夹具已知有不同的实施形式，它们主要用于在相应的机床刀具心轴内固定刀扦，例如钻杆或铣刀杆。胀紧式夹具分成两类，一类是所谓扩管心棒，其中胀套围绕着基体并在环腔加压时沿径向向外扩张以便夹紧在一孔内；另一类是卡盘，其中胀套装在基体内，为了夹紧轴或杆沿径向向内变形。
在这些已知的胀紧式夹具中，胀套在其沿轴向的端部区通常与基体钎焊，以便为构成封闭的环腔而制成固定连接。这种方案中存在的问题是，由于工作中的交变载荷，这些连接部位受很大的应力，它们可能导致钎焊处开裂。另一个问题在于，基体与薄壁的胀套相比是一个厚壁构件，所以在高温钎焊后的冷却阶段产生热应力，这种热应力同样会导致钎焊部位裂开。此外在用传统的夹具夹紧所谓Wistle槽口杆时，由于此杆上有凹槽，所以导致胀套鼓突并因而断裂。
本发明的目的是设计一种前言所述类型的夹具，保证基体和胀套可靠地连接。
按本发明此目的主要采取下列措施达到，即，胀套和基体至少在它们远离刀具心轴的连接区，构成一种使这些构件沿径向互相固定的形封闭连接。通过按本发明所设的形封闭连接，承受了在制造钎焊部位时的冷却阶段中以及在基体与胀套之间的环腔加载时产生的径向力，其结果是使钎焊连接不因这些力而产生应力或只有很小量的应力。因此可靠避免了钎焊连接的损坏。
通过所采用的形封闭连接，胀套在其刀具一侧的端部区也可以设计得明显地较薄，因此油腔可在结构上被移置到远离刀具一侧。由此达到减小悬臂长度和相应地增大结构刚度。
按本发明的一种实施形式规定，胀套和基体在其刀具心轴附近的连接区同样构成一种使这些构件沿径向互相固定的形封闭连接。通过胀套在其两个沿轴向的端部区均形封闭地连接在基体内，可以明显地减轻在夹紧所谓的Wistle槽口杆时产生的并在上面已阐明的问题，换句话说明显地降低了断裂的危险。
为了在基体与胀套之间制成形封闭连接，优选地在这两个构件互相面对的端面设相应的设计为舌槽连接的啮合装置。按一种优选的实施形式，在基体上刀具一侧的端面设一环槽，而在胀套上设至少一个插入此环槽内的突片，尤其环形突片。按类似的方式，在刀具心轴附近的端部区通过一个设在基体上的环槽以及在环槽中形封闭地插入至少一个胀套的突片尤其环形突片实施连接。环槽和与之啮合的突片恰当地有矩形或三角形横截面。但同样可以设想任何别的横截面，只要构成能避免基体与胀套彼此沿径向相对运动的形封闭连接。
有关本发明其他的设计可参见从属权利要求和下面参见附图对实施例所作的说明。在附图中表示：
图1  按本发明的胀紧式夹具第一种实施形式的纵剖面；以及
图2  按本发明的胀紧式夹具另一种实施形式的纵剖面。
图1和2用纵剖面表示按本发明的设计为陡锥形刀夹的胀紧式卡盘1的两种实施形式。胀紧式卡盘1包括一个用刚性材料制的基体2，它在其图中未表示的左侧的端部区按已知的方式有一固定锥，用于卡紧在机床被驱动旋转的刀具心轴中。在基体2的另一端设一具有中心轴向孔4的连接杆3，胀套5装入轴向孔内。在这里胀套5构成安装座6，其中可插入刀具例如钻头或铣刀的圆柱形杆。
在胀套5与基体2之间设计一环腔7，它围绕安装座6并与安装座同轴地定向。其轴向长度大体与所要求的夹紧区相同的环腔7，朝安装座6的方向以胀套5比较狭窄的内壁8为界，以及沿径向向外以基体2的壁为界，它的壁厚比内壁8的壁厚大多倍。环腔7充填液压介质，例如油，并以未表示的方式通过一个设计在基体2内的通道与液压介质源连接，通过液压介质源可为环腔增压以便夹紧刀具。液压介质源可按已知的方式由一个设计在基体2内的圆柱腔构成，它在端侧借助活塞状的调整机构封闭，为了提高压力，调整机构可旋入圆柱腔内，或为了减小压力可从此圆柱腔旋出。此液压经通道传给环腔7并促使内壁8向内弹性拱起，直至内壁牢固地围绕着装入安装座5内的刀具杆为止。
胀套5与基体2牢固连接，为此它在其沿轴向的端部区按已知的方式与基体2钎焊。现在按本发明规定，胀套5与基体2在连接部位附加地构成形封闭连接。为此在刀具一侧的端部区，在基体2的端面设一环槽9，其中形封闭地插入胀套5相应的环形突片10。按相应的方式，胀套5在其刀具心轴一侧的端面有一环形突片11，它插入基体2对应的环槽12中。通过基体2与胀套5之间的形封闭连接，可以做到在工作中当环腔7加压时产生的并企图将两个构件2、5彼此分开的径向力不施加在钎焊部位上。
在图1和2表示的实施形式中，在胀紧式卡盘1刀具一侧的端部的形封闭连接以一致的方式通过一个设在基体2上的矩形横截面的环槽9构成，环槽与在胀套5上对应的环形突片10啮合。它们的差别仅在于构成心轴一侧连接区的形封闭连接方面。在图1所示的实施形式中这通过一个设在基体2上具有矩形横截面的环槽12和在胀套上的一个相应的环形突片11构成，而在图2所示的实施形式中，基体上的环槽12和与之啮合的环形突片11有三角形横截面。三角形横截面的优点是，在将胀套5装入基体2时它形成了一个导引装置。

Claims (7)

1.胀紧式夹具，包括一个可固定在机床刀具心轴上的基体(2)和一个胀套(5)，胀套装入基体(2)内构成一个封闭的环腔(7)或围绕着基体并至少在它们沿轴向的端部区与基体(2)钎焊，为了使胀套(5)弹性变形以获得夹紧作用，环腔(7)可加入液压介质，其特征为：胀套(5)和基体(2)至少在它们远离刀具心轴的连接区，构成一种使构件(2、5)沿径向互相固定的形封闭连接。
2.按照权利要求1所述的胀紧式夹具，其特征为：胀套(5)和基体(2)在它们接近刀具心轴的连接区构成一种使构件(2、5)沿径向互相固定的形封闭连接。
3.按照权利要求1或2所述的胀紧式夹具，其特征为：在基体(2)与胀套(5)互相面对的端面设互相配合作用的啮合装置，它设计为舌槽连接。
4.按照权利要求3所述的胀紧式夹具，其特征为：基体(2)在刀具一侧的端面上设一环槽(9)，而在胀套(5)上设至少一个插入此环槽内的突片，尤其环形突片(10)。
5.按照前列诸权利要求之一所述的胀紧式夹具，其特征为：在接近刀具心轴的连接区的形封闭连接，由设在基体(2)上的环槽(12)和形封闭地插在环槽(12)中的胀套(4)的突片尤其环形突片(11)构成。
6.按照前列诸权利要求之一所述的胀紧式夹具，其特征为：环槽(9、12)有矩形横截面。
7.按照权利要求1至6之一所述的胀紧式夹具，其特征为：环槽(12)有三角形横截面。
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