CN1408496A - 夹套 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种夹套，根据夹持在夹套上的工具直径，通过调节切削液等的冷却用流体的流速，有效地向工具供给冷却用流体，可以进行良好的冷却。夹套设有插入工具柄的夹套主体、至少从插入工具一侧的开槽、插入开槽的阻挡件，阻挡件的开口从夹套主体内周面靠近外周面一侧的位置直到外周面，在阻挡件和内周面之间形成可以使流体通过的间隙S。

Description

夹套

技术领域

本发明涉及一种插入装在机床等主轴上的工具夹具中、支承工具的夹套。

背景技术

现在车床、钻床、铣床等机床中，，使用夹套作为作为支承钻头、立铣刀等工具的夹具的一部分。这种夹套一般具有插入工具柄的夹套主体和在该夹套主体上形成的的开槽。

为了抑制加工(切削)工件时产生的热量，这些工具需要连续冷却，为了提高加工性能有时也进行润滑。这些方法一般是向工具提供水溶性冷却液或油等的切削液(冷却用流体)。向这些工具提供冷却液的方法例如使用沿长度方向设置有贯通孔的工具，利用使切削液通过此贯通孔冷却工具的方法。用此方法的情况下，在开槽的规定位置设有阻挡件，以及使切削液不从夹套主体上的开槽流出，工具的贯通孔能有效地供给切削液。

在使用不设置上述贯通孔的工具时，一般利用夹套主体上形成的开槽，通过向夹套和支承夹套的工具之间供给切削液，冷却工具的方法。

利用上述夹套主体上形成的开槽向工具供给切削液来冷却工具的方法中，相对于夹套主体的外径支承直径小的工具时，由于上述开槽的直径方向的断面面积大，切削液的流速变慢。结果是切削液容易分散，难以把切削液集中供给工具的刀刃。特别是即使用高压供给切削液，高速旋转时因离心力，切削液在到达工具刀刃前就分散了。

发明内容

本发明的目的是把改造这种现有的夹套作为课题，对应于支承夹套的工具直径，通过调节切削液等流体的流速，有效地向工具供给流体，提供可以进行良好加工的夹套。

为了达到此目的，本发明提供的夹套，把工具柄插入中心孔，支承工具，装在向此工具供给流体的夹具上，夹套设置有夹套主体、开槽、阻挡件，上述工具柄插入夹套主体，上述夹套主体至少有从插入工具一侧形成的开槽，阻挡件插入上述开槽，上述阻挡件从比上述夹套主体的内周面更靠向外园周面一侧的位置到外园周面，此阻挡件和夹套的内园周面之间，有可以使上述流体通过的间隙。

具有此结构的夹套，由于插入开槽的阻挡件的夹套主体内周面一侧的端面，位于比夹套主体的内周面的外侧，所以阻挡件和此内周面之间有间隙，流体可通过此间隙。因此对应于夹持在夹套上的工具直径，调节上述阻挡件的夹套主体内周面一侧端面位置，用随意改变上述间隙的断面面积，可以调节切削液等冷却用流体的流速。

上述间隙的夹套主体直径方向的断面面积可以通过调节阻挡件的长度来确定。也就是增加阻挡件的长度的话，可以相对减小上述间隙的断面面积，缩短阻挡件的长度的话，可以相对增加上述间隙的断面面积。

本发明的夹套相对于上述的开槽，在上述夹套主体直径方向作成阻挡件插入孔，可以把上述阻挡件插入此阻挡件插入孔。

在上述阻挡件的上述夹套主体内周面侧端部，沿插入工具方向，可以作成从上述夹套主体的外周面向内周面倾斜的倾斜面。利用此倾斜面把冷却用的流体导向工具的刀刃，可以更有效地冷却工具。

本发明的夹套相对于上述开槽，沿插入工具方向作成从上述夹套主体外周面向内周面倾斜的阻挡件插入孔，也可以把上述阻挡件插入此阻挡件插入孔。采用此结构把冷却用流体导向工具的刀刃，可以更有效地冷却工具。

上述阻挡件可以配置在工具插入一侧附近。利用这样配置阻挡件，容易把冷却用流体导向工具的刀刃，可以更有效地冷却工具。

此外上述阻挡件可以用弹性部件构成。

上述开槽可以作成夹持上述阻挡件的两侧的宽度不同。利用这样的结构利用进一步调节冷却用流体的流速。

本发明的夹套也可以是直边的夹套或圆锥形的夹套。

上述阻挡件也可以配置在圆锥形夹套主体的螺母安装部位。

附图说明

图1为本发明实施方式1的夹套侧视图。

图2为图1表示的夹套的正视图。

图3为图1表示的沿III-III线的剖视图。

图4为表示把图1的夹套装在夹套夹具上的状态的局部剖视图。

图5为本发明实施方式2的夹套侧视图。

图6为表示把图5的夹套装在夹套夹具上的状态的局部剖视图。

图7为本发明实施方式3的夹套侧视图。

图8为图7表示的夹套的正视图。

图9为本发明实施方式4的夹套侧视图。

图10为图9表示的夹套的正视图。

图11本发明其他实施方式的夹套局部剖视图。

图12本发明其他实施方式的夹套局部剖视图。

图13本发明其他实施方式的夹套局部剖视图。

图14本发明其他实施方式的夹套正视图。

具体实施方式

下面参照图对本发明的优选实施方式的夹套进行说明。(实施方式1)

图1为本发明实施方式1的夹套的侧视图。图2为图1所示的夹套的正视图。图3为图1所示沿III-III线的剖视图。图4为表示把图1的夹套装在夹套夹具上的状态的局部剖视图。

实施方式1中把插入工具一侧作为“前端”，把相反一侧作为“底端”进行说明。

如图1～图4所示，实施方式1的夹套是圆锥形夹套1，它包括有插入工具柄的夹套主体11、从夹套主体11前端沿轴向制成的开槽12、从夹套主体11底端沿轴向制成的、在相邻开槽12之间的开槽13、在夹套主体11的螺母安装部件14上形成、而且连通开槽12的阻挡件插入孔15、插入阻挡件插入孔15的阻挡件16。

开槽12相互间有相同的角度(实施方式1中为60度)，共有6根。此外开槽13也同样有相同角度，共有6根。具有这种开槽12和13的圆锥形夹套1利用弹性变形造成的直径的扩大和缩小，可以把工具柄释放或夹持。

螺母安装部件14具有在夹套主体11外周面前端一侧形成的圆锥形部件14A、在圆锥形部件14A的底面形成，以及与如后所述夹套夹具50凸起配合部位51相配合的凹陷配合部位14B。

阻挡件插入孔15在螺母安装部件14的圆锥形部件14A上，与开槽12连通，从夹套主体11的外周面11A向内周面11B，也就是在夹套主体11的半径方向开口。此阻挡件插入孔15开口到比夹套主体11的内周面11B更靠近外周面11A的位置(从外周面11A到至内周面11B的中途)。采用此结构，在阻挡件16和夹套主体11的内周面11B之间可以形成能通过冷却用流体的间隙S。

阻挡件16由弹性部件构成，呈与阻挡件插入孔15形状相应的近似的圆柱形。此阻挡件16配置在从与夹套主体11的外周面11A相同高度或略高的位置，直到阻挡件插入孔15的底面，防止冷却用流体从夹套主体11外周面11A一侧流出。阻挡件16在夹套主体11内周面11B一侧端部与内周面11B之间，可以形成能通过冷却用流体的间隙S。通过调节此阻挡件16的长度，也就是调节离开夹套主体11内周面11B的距离，可以确定上述间隙S的夹套主体11直径方向的断面面积，其结果是可以调节冷却用流体的流速。

具体说，例如夹持直径比夹套主体11外径小的工具时，由于夹套主体11的厚度增加，开槽12和13的直径方向断面面积变大。因此供给冷却用流体的量不变时，冷却用流体的流速变慢。此时用增加阻挡件16的长度的方法，由于可以减小间隙S直径方向的断面面积，可以很好保持冷却用流体的速度。另一方面，夹持直径比夹套主体11外径大的工具时，通过缩短阻挡件16的长度，可以增加间隙S直径方向的断面面积，能很好保持冷却用流体的流速。也就是说，通过随意调节阻挡件16的长度，可以简单地得到最合适的流速。

插入此圆锥形夹套1的夹套夹具50的结构包括：夹具主体52、设在夹具主体52前端拧紧插入夹具主体52的圆锥形夹套1的螺母部件53。

螺母部件53的结构包括：配合部件54、螺母55，配合部件54设在夹套主体11前端，螺母55是通过连接用的球体56，可以相对于配合部件外周面自由转动，把插入夹具主体52的圆锥形夹套1在半径方向上拧紧。

配合部件54由夹具主体52前端的环状部件组成，在其内周面的前端形成内径向前逐渐减小的倾斜面57。配合部件54的底端有与圆锥形夹套1配合凹陷部位14B配合的凸起配合部位51，凸起配合部位51沿内周面向轴心凸起。在凸起配合部位51和倾斜面57之间有倾斜面58，倾斜面58与圆锥形夹套1前端的圆锥部位14A接触。

通过旋转螺母55，在半径方向挤压配合部件54和夹具主体52，这样圆锥形夹套1也同样在半径方向被挤压，固定工具。

要把工具插在这样结构的圆锥形夹套1中，首先，把工具柄从支承在夹套夹具50的圆锥形夹套1前端插入。然后转动螺母55，使配合部件54向圆锥形夹套1一侧移动，圆锥形夹套1的圆锥部位14A和外周面11A、夹具主体52和配合部件54的各倾斜面滑动接触，圆锥形夹套1向缩小直径方向发生弹性变形，把工具柄拧紧。

在此状态下，使夹套夹具50转动，用工具加工工件时，从圆锥形夹套1的底端供给冷却用流体的话，如图3和图4的箭头所示，冷却用流体通过开槽12从前端流出(放出)。此时在夹套主体11的前端，由于把阻挡件16插入适当的位置，可以适当控制(调节)冷却用流体的流速。结果是因工具的转动(特别是高速转动)即使产生离心力，也可以有效地把冷却用流体供给到工具的刀刃。由于阻挡件16设置在夹套主体11前端附近，具有更容易控制冷却用流体流出方向的作用。

阻挡件16的内周面11B一侧端面形状如图11所示，也可以作成从外周面11A向内周面11B向前的倾斜面19。用这样的结构当然可以适当控制冷却用流体的流速，也能得到更容易控制冷却用流体的流出方向的效果。此外可以使冷却用流体的流速缓慢变化，可以使冷却用流体更平稳地流出。

实施方式1中对有6根开槽12、6根开槽13的夹套进行了说明，但并不限定只是这种情况，开槽12和13的根数根据需要可随意确定。也就是可以随意选择使用现有的夹套。

也可以是开槽12的宽度与夹持阻挡件16两侧宽度(对于阻挡件16，底端一侧的宽度和前端一侧的宽度)不同的结构。例如与开槽12的阻挡件16相比，作成前端的开槽宽度比底端开槽的宽度窄的话，间隙S的断面面积更小，可以使冷却用流体的流速更快。另一方面与开槽12的阻挡件16相比，作成前端的开槽宽度比底端开槽的宽度宽的话，间隙S的断面面积更大，可以使冷却用流体的流速更慢。也就是通过调节与开槽12的阻挡件16相比的底端的宽度和前端的宽度，可以随意控制冷却用流体的速度。

如图12所示，在阻挡件插入孔15的内壁有凹凸18，在阻挡件16的外周面有与凹凸18配合的配合部位20，当把阻挡件16插入阻挡件插入孔15时，通过凹凸18和配合部位20的配合，可以使阻挡件16在希望的位置更可靠地配合。

实施方式1对把阻挡件16插入阻挡件插入孔15内的情况进行了说明，但并不仅限于这种情况，阻挡件16也可以插入开槽12。

此外圆锥形夹套1的圆锥部位14A和配合部位54也并不限定是倾斜面，平直面也可以。(实施方式2)

下面参照图对本发明实施方式2的夹套进行说明。

图5为本发明实施方式2的夹套侧视图，图6为图5表示的夹套装在夹套夹具上状态的局部剖视图。实施方式2中与实施方式1相同的部件采用相同的标号，不再进行详细的说明。

如图5和图6所示，实施方式2的圆锥形夹套2与实施方式1的圆锥形夹套1的不同点是阻挡件16设置的位置。也就是实施方式2的圆锥形夹套2设置在夹套主体11外周面11A前端。

具有这样结构的圆锥形夹套2也与实施方式1的圆锥形夹套1一样，插入工具后转动夹套夹具50，利用工具对工件进行加工时，从圆锥形夹套2的底端供给冷却用流体，如图6的箭头所示，冷却用流体通过开槽12向前端流出(放出)。此时夹套主体11前端上由于阻挡件16插入适当的位置，可以控制(调节)冷却用流体的流速。结果是即使因工具转动产生离心力，也能有效地把冷却用流体供给到工具的刀刃上。

此外圆锥形夹套1的圆锥部位14A和配合部位54也并不限定是倾斜面，平直面也可以。(实施方式3)

下面参照图对本发明实施方式3的夹套进行说明。

图7为本发明实施方式3的夹套侧视图，图8为图7表示的夹套正视图。实施方式3中与实施方式1和2相同的部件采用相同的标号，不再进行详细的说明。

如图7和图8所示，实施方式3的夹套是插入油压卡盘和铣刀夹头等的夹持部位12的直夹套3。直夹套3设置有插入工具柄的夹套主体31、从夹套主体31前端在轴向上形成的开槽32、在开槽32底端形成的孔33、与开槽32连通形成的阻挡件插入孔15、插入阻挡件插入孔15的阻挡件16。

开槽32共有4根，相互成相同的角度(实施方式3中为90度)，带有开槽32的直夹套3与上述圆锥形夹套1和2相同，直径随弹性变形扩大或缩小，可以使工具柄释放或夹持。

孔33在开槽32的底端与所有的开槽32连通，向夹套主体31半径方向开口。一般此孔33是用于缓解直夹套3的直径扩展或压缩时的应力。

阻挡件插入孔15与上述的实施方式相同，与开槽32连通，从夹套主体31外周面31A向内周面31B开口，也就是在夹套主体31半径方向开口。此阻挡件插入孔15开口到比夹套主体31内周面31B更靠近外周面31A的位置(从外周面31A到内周面31B的中途)。采用此结构，在阻挡件16和夹套主体31的内周面31B之间可以形成能通过冷却用流体的间隙S。

阻挡件16与上述实施方式相同，呈与阻挡件插入孔15形状相应的近似的圆柱形，通过调节此阻挡件16的长度，可以决定上述间隙S的夹套主体31直径方向上的断面面积，结果是可以调节冷却用流体的流速。

此直夹套3也与上述的实施方式相同，在装在图中没有表示的油压卡盘和铣刀夹头等上以后，转动此夹套夹具，用工具加工工件时，从底端供给冷却用流体，如图7的箭头所示，冷却用流体通过开槽32向前端流出(放出)。此时夹套主体31前端上由于阻挡件16插入适当的位置，可以控制(调节)冷却用流体的流速。结果是即使因工具转动产生离心力，也能把冷却用流体供给到工具的刀刃上。

实施方式3中对有4根开槽32的夹套进行了说明，但并不限定只是这种情况，开槽32的根数根据需要可随意确定，也就是可以随意选择使用现有的夹套。

此外开槽32的宽度与上述的实施方式相同，通过用阻挡件16调节底端的宽度和前端的宽度，可以随意控制冷却用流体的速度。

如图13所示，阻挡件插入孔150的结构可以是从夹套主体31外周面31A平视是长的圆柱状，内周面31B断面呈T字形的连续的圆柱状。此时阻挡件160为与阻挡件插入孔150相应的T字形断面。

如图14所示，夹套主体31对应于插入(夹持)的工具柄直径，既可以减小它的内径，也可以增大它的内径。此时阻挡件插入孔15的深度(内周面31B的位置)，也就是阻挡件16内周面31B端部的位置可以根据需要决定。(实施方式4)

下面参照图对本发明实施方式4的夹套进行说明。

图9为本发明实施方式4的夹套侧视图，图10为图9表示的夹套正视图。实施方式4中与实施方式3相同的部件采用相同的符号，不再进行详细的说明。

如图9和图10所示，实施方式4的直夹套4与实施方式3的直夹套3的不同点是阻挡件35的形状和插入阻挡件插入孔35的阻挡件36的形状。

实施方式4直夹套4的阻挡件插入孔35作成从夹套主体外周面31A向内周面31B向前的倾斜。也就是此阻挡件插入孔35开口到夹套主体31的前端附近，在阻挡件36和夹套主体31内周面31B之间，形成可以通过冷却用流体的间隙S。

阻挡件36由弹性部件制成，具有与阻挡件插入孔35形状相应的形状。通过调节此阻挡件36的长度，决定上述间隙S在夹套主体31直径方向上的最小断面面积，结果是可以调节冷却用流体的流速。利用把阻挡件36设置成从外周面31A向内周面31B向前的倾斜，由于阻挡件36内周面31B的端面更靠近夹套主体31的前端，所以能适当控制冷却用流体的流速，从而能得到更容易控制冷却用流体流出方向的效果。通过使阻挡件36倾斜，可以使冷却用流体的流速缓慢变化，从而可以使冷却用流体更平稳的流出。

与上述的实施方式相同，在阻挡件插入孔35内周面上可以形成凹凸，在阻挡件36外周面上形成配合部位。

此外开槽32的宽度与上述的实施方式相同，通过用阻挡件36调节底端的宽度和前端的宽度，可以随意控制冷却用流体的速度。

正如上述说明那样，本发明的夹套由于阻挡件的夹套主体内周面一侧的端面位置比夹套主体内周面更靠外侧，在阻挡件和此内周面之间形成间隙，可以使流体通过此间隙。因此对应于夹持在夹套上的工具直径，调节上述阻挡件夹套主体内周面一侧的端面位置，可随意改变上述间隙的断面面积，从而可以调节切削液等冷却用流体的流速。结果是可以以最适宜的流速、有效地向工具所需要的位置供给流体。

Claims (20)

1.一种夹套，该夹套安装在工具夹具上，把工具柄插入其中心孔夹持，向工具供给流体，

上述夹套包括：

夹套主体，插入上述工具柄；

开槽，从上述夹套主体至少工具插入一侧形成；

阻挡件，插入上述开槽中，

上述阻挡件从比上述夹套主体内周面更靠近外周面的位置延伸到外周面，在上述阻挡件和夹套主体内周面之间形成可以使流体通过的间隙。

2.如权利要求1所述的夹套，上述间隙的上述夹套主体直径方向的断面面积通过调节上述阻挡件长度来确定。

3.如权利要求1所述的夹套，对上述开槽沿上述夹套主体直径方向形成阻挡件插入孔，把上述阻挡件插入上述阻挡件插入孔。

4.如权利要求1所述的夹套，上述间隙的上述夹套主体直径方向的断面面积通过调节上述阻挡件长度来确定，对上述开槽沿上述夹套主体直径方向形成阻挡件插入孔，把上述阻挡件插入上述阻挡件插入孔。

5.如权利要求1所述的夹套，在上述阻挡件的上述夹套主体内周面一侧端部，向插入工具的方向，形成从上述夹套主体外周面向内周面倾斜的倾斜面。

6.如权利要求1所述的夹套，上述间隙的上述夹套主体径向的断面面积通过调节上述阻挡件的长度确定，在上述阻挡件的上述夹套主体内周面一侧端部，向插入工具的方向，形成从上述夹套主体外周面向内周面倾斜的倾斜面。

7.如权利要求1所述的夹套，上述间隙的上述夹套主体径向的断面面积通过调节上述阻挡件的长度确定，对上述开槽沿上述夹套主体直径方向形成阻挡件插入孔，把上述阻挡件插入上述阻挡件插入孔，在上述阻挡件的上述夹套主体内周面一侧端部，向插入工具的方向，形成从上述夹套主体外周面向内周面倾斜的倾斜面。

8.如权利要求1所述的夹套，对上述开槽沿上述工具插入方向，形成从上述夹套主体外周面向内周面倾斜的阻挡件插入孔，把上述阻挡件插入上述阻挡件插入孔。

9.如权利要求1所述的夹套，上述间隙的上述夹套主体径向的断面面积通过调节上述阻挡件的长度确定，对上述开槽沿上述工具插入方向，形成从上述夹套主体外周面向内周面倾斜的阻挡件插入孔，把上述阻挡件插入上述阻挡件插入孔。

10.如权利要求1所述的夹套，在上述插入工具一侧附近设置上述阻挡件。

11.如权利要求1所述的夹套，上述间隙的上述夹套主体径向的断面面积通过调节上述阻挡件的长度俩确定，在上述插入工具一侧附近设置上述阻挡件。

12.如权利要求1所述的夹套，上述间隙的上述夹套主体径向的断面面积通过调节上述阻挡件的长度来确定，对上述开槽沿上述夹套主体直径方向形成阻挡件插入孔，在上述插入工具一侧附近设置上述阻挡件。

13.如权利要求1所述的夹套，上述间隙的上述夹套主体径向的断面面积通过调节上述阻挡件的长度来确定，对上述开槽沿上述夹套主体直径方向形成阻挡件插入孔，在上述插入工具一侧附近设置上述阻挡件，在上述阻挡件的上述夹套主体内周面一侧端部，向插入工具的方向，形成从上述夹套主体外周面向内周面倾斜的倾斜面。

14.如权利要求1所述的夹套，上述阻挡件由弹性部件构成。

15.如权利要求1所述的夹套，对上述开槽沿上述工具插入方向，形成从上述夹套主体外周面向内周面倾斜的阻挡件插入孔，把上述由弹性部件构成的阻挡件插入上述阻挡件插入孔。

16.如权利要求1所述的夹套，上述开槽的夹持上述阻挡件的两侧的宽度不同。

17.如权利要求1所述的夹套，上述夹套主体由直夹套构成。

18.如权利要求1所述的夹套，上述夹套主体由圆锥形夹套构成。

19.如权利要求1所述的夹套，上述夹套主体由圆锥形夹套构成，上述阻挡件配置在上述夹套主体的螺母安装部位。

20.如权利要求1所述的夹套，上述夹套主体由圆锥形夹套构成，上述阻挡件配置在上述夹套主体的圆锥部位。

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