[發明專利]帶有外部與內部冷卻劑的拉力螺柱和方法

有效

• 申請號: 201110224576.2
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102343525A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: E·奇尼;M·多納蒂
• 申請（專利權）人: 諾沃皮尼奧內有限公司
• 主分類號: B23Q11/10
• 分類號: B23Q11/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;楊楷

技術領域

本文所公開的主題的實施例大體上涉及機械加工設備，并且更具體地說，涉及用于機械加工設備中的拉力螺柱(pull?stud?bolt)。

背景技術

機械加工通常指一組用于從工件移除材料以獲得所需形狀或幾何的工藝。機械加工常常在金屬工件上執行以產生用于特定應用的工件。機械加工工藝的示例包括銑削、車削和鉆孔。在銑削工藝中，刀具使切削表面靠著工件旋轉以便移除金屬。在車削工藝中，工件靠著刀具旋轉。對于鉆孔，通過旋轉刀具而產生孔。

歷史上，這些機械加工工藝始于大體上手工的形式。隨著關于動力產生和機械加工的技術進步，這些機械加工工藝通過例如凸輪的使用而變得更加自動化，其容許相同的形狀或切削的大量生產。該技術已經從凸輪持續地向前發展，其中可編程機械如今是更現代的機械車間中的標準。可編程機械的一個示例將是計算機數控(CNC)機械，其容許單個機械能夠執行可在任務之間重新編程的精密公差的機械加工。

這些機械加工工藝使用刀具來從工件產生金屬切屑，該金屬切屑隨后被移除。金屬切屑的這種形成和移除在刀具和工件彼此接觸時自它們之間的相對運動發生。刀具和工件通常相對于彼此以較高的速度操作，其除了形成切屑之外還產生熱量。為了冷卻和潤滑刀具，常常使流體分布在操作區域中。

取決于所使用的工藝和待執行的特定任務，可內部地或外部地輸送流體(例如冷卻劑)至刀具。當內部地應用冷卻劑時，冷卻劑常常被傳送通過機械的內部部分，然后通過刀架，并且然后輸送至刀具。對于外部冷卻劑輸送，可將冷卻劑傳送至刀架上的外部開口或凸緣，然后輸送至刀具。圖1中顯示了這種情況的一個示例。刀架2被附連到拉力螺柱4上。外部冷卻劑6進入刀架2，并在離開刀架2和潤滑刀具(未示出)之前流動通過通道8。圖2中顯示了用于外部冷卻劑系統中的傳統的拉力螺柱4(也被稱為“DIN69872/B”)的一個更詳細示例。或者，還可經由冷卻劑管線外部地輸送冷卻劑，該冷卻劑管線不是機械主軸和/或刀架的部分。

當內部地應用冷卻劑時，冷卻劑常常通過機械的內部部分而傳送到刀架上，并且然后被輸送至刀具。圖3中顯示了這種情況的一個示例。拉力螺柱302被附連到刀架304上。冷卻劑306進入拉力螺柱302，并流動通過通道308到刀架304中的通道310內。冷卻劑306然后在到刀具(未示出)途中離開刀架304。圖4中顯示了用于內部冷卻劑系統中的傳統拉力螺柱302(也被稱為“DIN69872/A”)的一個更詳細示例。因為不同的機械加工任務可要求不同的冷卻劑需求，所以，具有用于從內部冷卻劑操作轉變至外部冷卻劑操作的必要部件并且然后執行這種轉變可增加任務之間的停機時間并增加成本，這降低機械的總體操作效率。另外，如果用于內部冷卻劑操作的拉力螺柱302與刀架2一起使用以用于外部冷卻劑操作，那么可發生由冷卻劑導致的損壞，因為冷卻劑可進入主軸并損壞需要保持干燥的電氣部件。

因此，需要用于改善機械效率的系統和方法。

發明內容

根據一示例性實施例，提供了一種拉力螺柱，其用于將刀架連接到主軸中的夾頭(collet)上。該拉力螺柱包括：主體，其具有流通地連接至空腔的縱向通道，該空腔流通地連接至多個縱向通道；密封環，其布置在縱向通道的末端以及空腔之間；彈簧，其布置在空腔中；以及，球體，其設置為用以被彈簧偏置。該球體設置為，當從彈簧施加至球體的第一作用力小于由流過縱向通道的流體所施加的第二作用力時，可通過使球體與密封環失去接觸而開放縱向通道的末端，其中，第一作用力和第二作用力在施加方向上基本上相反。

根據另一示例性實施例，提供了一種用于組裝拉力螺柱的方法，該拉力螺柱使用內部冷卻劑路徑和外部冷卻劑路徑。該方法包括：配置主體以接收刀架，該主體具有流通地連接至空腔的縱向通道，該空腔流通地連接至多個縱向通道；將密封環布置在縱向通道的末端以及空腔之間；將彈簧布置在空腔中；并配置球體以便被彈簧偏置，該球體設置為，當從彈簧施加至球體的第一作用力小于由流過縱向通道的流體所施加的第二作用力時，可通過使球體與密封環失去接觸而開放縱向通道的末端，其中，第一作用力和第二作用力在施加方向上基本上相反。