[發明專利]夾頭適配器

有效

• 申請號: 201380020086.8
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN104245195B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: P·麥克拉斯基;S·薩瓦努爾
• 申請（專利權）人: 安卡有限公司
• 主分類號: B23B31/20
• 分類號: B23B31/20;B23Q3/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王小東

技術領域

本發明涉及一種夾頭適配器，該夾頭適配器主要已被開發用于刀具成型機中，諸如計算機數控(CNC)機器或者其他研磨機或磨削機。本發明的夾頭適配器已經被特別開發用于在高精密CNC機器中使用，盡管應該理解的是它不被限制為只在那種類型的機器中使用。

背景技術

夾頭適配器是一個機器組件，其中夾頭被用于夾緊用于加工的刀具或者刀具棒料。夾頭是一種夾緊裝置，其包括加載和夾緊條件，其中刀具或刀具棒料通過被插入夾頭中而被加載，并且隨后被夾緊。在夾緊條件下，夾頭抓握刀具或刀具棒料，并且夾頭被固定在夾頭適配器內，刀具或者刀具棒料可以被加工，諸如通過研磨或者磨削。夾頭適配器固定用于夾緊刀具的夾頭。

夾頭通常通過抓握刀具或者刀具棒料的一部分(通常為刀具或者刀具棒料的一端)來接合刀具或者刀具棒料。在夾頭的常見形式中，抓握部分以分離的部段形成，這些分離的部段限定一中心孔，并且向外展開，以允許將刀具或者刀具棒料的一端插入該孔中，并且可以圍繞刀具或者刀具棒料被閉合以便抓握刀具或者刀具棒料。在夾頭適配器的許多形式中，夾頭的至少部段部分形成為具有錐形外表面，并且夾頭適配器具有互補的錐形孔，從而當夾頭相對于夾頭適配器向內移動時，夾頭部段的外表面沿著夾頭適配器的錐形內表面滑動，并且這些部段被緩慢地徑向向內推動，以抓握刀具或者刀具棒料。

為了從夾頭上釋放刀具或者刀具棒料，夾頭可以被向前移動，從而使得夾頭部段向外展開，并且釋放刀具或者刀具棒料上的抓握荷載。刀具或者刀具棒料因此可以被從夾頭移除，并且新的刀具或者刀具棒料可以被插入，并且為了抓握目的而重復進行該過程。所有這些過程可以被實現自動化。

重要的是，刀具或者刀具棒料進行抓握和釋放的機構是簡單快速的過程。還重要的是，夾頭的轉換要簡單快速。結合這些要求，重要的是，夾頭適配器保持對夾頭和刀具或者刀具棒料的精準抓握。

具有互換能力的夾頭適配器以如此的方式來固定夾頭，即，不同的夾頭尺寸可以被固定在相同的夾頭適配器中。這與不具有該互換能力的且只能固定一種尺寸的夾頭的夾頭適配器不同。具有互換能力的夾頭適配器通常與細長的拉桿接合，該拉桿位于夾頭適配器的外部，并且是刀具成型機(例如CNC研磨機或磨削機)的部件。細長的拉桿連接至夾頭適配器拉桿的一端，而夾頭適配器拉桿本身連接至夾頭。刀具成型機通常包括與細長的拉桿相連的呈活塞/推桿形式的致動器，它們均與機器的主軸箱相關聯或者位于主軸箱中，并且主軸箱的拉桿與夾頭適配器拉桿相連。在這種現有技術的機器中，致動器驅動主軸箱拉桿，主軸箱拉桿驅動夾頭適配器拉桿，夾頭適配器拉桿驅動夾頭，從而用于夾緊和釋放刀具或者刀具棒料。因此，現有技術的夾緊和釋放機構基本上位于夾頭適配器的外部。此外，在現有技術機器中，這些連接是永久連接，只有當需要對組件進行置換或改變或者維修機器時才是可釋放和可分離的。

然而，在該現有技術中，在每個連接之間發生對準錯誤，并且在該現有技術中將明顯存在多個連接。其缺點在于，在致動器或者細長的拉桿中的任何不準確性對準可能會對夾頭適配器拉桿和夾頭適配器的夾頭，或者夾頭適配器本身的對準準確性產生影響。

此外，在組件之間的機械連接可以引入對準誤差的同時，諸如熱膨脹的其他因素也可能會引入誤差，并且致動組件的長度和重量可能會放大這些誤差。因而，為了補償這種對準誤差，現有技術機器是復雜的，并且這提高了機器成本。

存在各種現有技術形式的夾頭適配器。這些夾頭適配器有時在夾頭適配器所包括的部件數量以及操作方式方面是復雜的。部件磨損可能會危及夾頭適配器的操作，尤其是當涉及到高精度加工時。復雜的布置通常比不復雜的布置更易磨損。如上所述，夾頭適配器所連接使用的現有技術刀具成型機器還可以實施復雜的布置，以用于在夾頭適配器內移動夾頭，并且還可以對于夾頭適配器的操作準確性具有不良影響。必須理解的是，一些使用本發明的夾頭適配器的工作精度在微米級。因此，夾頭在夾頭適配器內的任何失準或者夾頭適配器本身的失準都可能會對精密刀具的生產產生影響。

如所指出的，夾頭適配器的組件磨損可能會影響刀具或者刀具棒料的加工精度。而且，夾頭適配器操作所處的環境很可能發生組件磨損。例如，許多被夾頭適配器抓握的用于加工的刀具或者刀具棒料由硬質合金形成，硬質合金是研磨材料，在研磨或磨削刀具或者刀具棒料的過程中，可以形成可能會進入夾頭適配器的組件之間的小顆粒或者粉塵。隨著時間的推移，硬質合金可以導致組件之間的磨損，并且當磨損已經變得足以使夾頭適配器所需的精度不再適用時，必須修理或更換夾頭適配器。