[發明專利]具有卡頭容納處的刀架和用于使用在刀架中的刀具部件

有效

• 申請號: 201010604285.1
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102133654A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 卡爾海因茨·詹森;克勞斯·邁爾;薩察·齊格弗雷
• 申請（專利權）人: WTO工具設備有限責任公司
• 主分類號: B23B31/20
• 分類號: B23B31/20
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 張文;劉繼富

技術領域

利用卡頭可以非常精確和緊湊地夾緊旋轉的刀具。但因為不是所有刀具都可以夾緊在卡頭內，所以需要提供一種刀架，其中可以容納固定的或者被驅動的刀具的刀具部件以及卡頭。

背景技術

DE?102?19?600?C5公開了一種具有卡頭容納處的刀架，其中替換卡頭還可以插入刀具部件。在此，刀具部件具有法蘭盤。刀具部件通過該法蘭盤固定旋擰在刀架上。刀具部件由與卡頭相同的圓錐孔定中心。

從實踐中已知的是，卡頭容納處由于更換卡頭而被磨損。如果刀具部件例如像DE?102?19?600?C5所公開的那樣直接容納在卡頭容納處內，則增加卡頭容納處的磨損。卡頭容納處內由此產生的幾何形狀誤差導致明顯增加裝入卡頭容納處內的刀具部件的位置誤差和徑向振擺誤差。這一點對容納在刀具部件內的切削刀具造成迅速磨損的后果。在利用切削刀具加工時，工件的幾何形狀和表面上也出現誤差，并由于出現的振動還會損壞機床和刀架的周圍部件。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種具有卡頭容納處的刀架，該刀架除了卡頭外還可以容納其他刀具部件，其中，從卡頭容納處到刀具部件的轉換和相反的轉換應當盡可能迅速進行。此外，無論是卡頭還是根據本發明的刀具部件，在徑向振擺和軸向振擺方面均應最佳容納在根據本發明的刀架內。此外，切削加工期間的最高扭矩應當可以由刀架傳遞到卡頭或刀具部件上。

該目的根據本發明通過一種由根據權利要求1所述的刀架和根據權利要求16所述的刀具部件組成的系統得以實現。

根據本發明的系統基于一種具有卡頭容納處的刀架，其中，卡頭容納處具有圓錐孔和與圓錐孔同軸設置的、與緊固螺母共同作用的螺紋。根據本發明現在設計的是，軸向上在圓錐孔的第一端部與螺紋之間構建用于刀具部件定中心的裝置。通過獨立于圓錐孔進行刀具部件的定中心，該圓錐孔僅用于夾緊卡頭，使得卡頭容納處內的磨損對刀具部件沒有影響。

根據本發明的單獨的、用于刀具部件定中心的裝置可以根據容納在刀具部件內的刀具的要求進行設計。夾緊在卡頭內與夾緊在刀具部件內的刀具之間，在轉速、加工力和加工時所需的傳動扭矩方面存在明顯差別。這些差別可以在根據本發明的刀架上得到考慮，使得所有部件的精密度、使用壽命和可靠性并因此所加工的工件的質量得到明顯提高。

不應使用卡頭容納處的圓錐孔用于徑向和軸向容納刀具部件，由此使卡頭容納處內的磨損對刀具部件的位置精度和徑向振擺精度沒有影響。通過卡頭容納處與刀具部件的容納處根據本發明設計的分離，卡頭容納處內的磨損不再影響刀具部件并不會再出現上述的后果誤差。

用于刀具部件定中心的裝置優選可以構建為短圓錐、圓柱體和/或多邊形。

根據所選擇的短圓錐的圓錐角，短圓錐除了刀具部件的定中心之外還可以改善刀具部件的軸向振擺。原則上適用的是：圓錐角越大，則刀具部件的軸向振擺受用于刀具部件定中心的裝置的影響越大并且改善也越大。通過選擇圓錐角，設計人員能夠以特別的方式考慮任何應用情況的邊界條件。

通過根據本發明設計了將卡頭和刀具部件借助不同的功能面容納在刀架內，可以最佳地考慮在借助卡頭以及借助根據本發明的刀具部件夾緊刀具時的要求。

在刀架的另一有利的擴展方案中，短圓錐具有60°到140°之間，優選90°到120°之間的圓錐角。這種角度范圍證明適用于實現裝入刀架內的刀具部件的非常好的定中心，而同時也實現刀架的非常精確的軸向振擺。通過選擇圓錐角，可以調整用于定中心和用于實現良好軸向振擺的軸向夾緊力的分布。在實際試驗中，90°到120°之間的圓錐角證明是合適的。但在個別情況下，更小和更大的圓錐角也可以達到目的。

此外，根據本發明也可能的是，用于定中心的裝置構建為多邊形連接裝置。由此，除了定中心之外還可以傳遞大的扭矩，這樣特別是在加工時出現高切削力的情況下是有利的。如果成型件實施為錐形多邊形，那么除了刀架的徑向和軸向容納外，還實現了旋轉方向上無間隙的形狀配合。

可以是特別有利的是，與標準的多邊形連接相對，所述多邊形不是構建為其尺寸在刀架的旋轉軸方向上不變的棱柱形多邊形連接，而是構建為在刀架的縱剖面上截錐形的多邊形連接。于是，根據本發明的用于刀具部件定中心的裝置可以實現三種功能，即刀具部件定中心、保證刀具部件良好的軸向振擺以及在刀架與刀具部件之間傳遞扭矩。由此得到非常緊湊的結構方式。這三種功能的權重也可以在構造時通過多邊形的構型以及尺寸設計和圓錐角的選擇，根據單個情況的要求進行調整。