[發明專利]具有內置空腔的刀夾

在審

• 申請號: 202010097887.6
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN111451532A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 弗朗茲·海默
• 申請（專利權）人: 弗朗茨·海默機械制造兩合公司
• 主分類號: B23B29/12
• 分類號: B23B29/12;B23Q3/12
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣

一種刀夾(1)具有用于將刀夾(1)聯接至機床主軸的主體(2)和與主體相連的用于夾緊刀具的夾緊部分(3)，其特征是，該刀夾(1)具有至少一個一體成形的部分，該部分在其內部具有一個或多個空腔(9)，所述空腔構成在該成形部分中的內室。

本發明涉及可繞轉軸轉動的刀具的刀夾，所述刀具尤其呈鉆頭、銑刀或鉸刀或刀盤形式。

已知的是：借助壓配合將有待在刀柄側裝夾的刀具刀柄保持在環形的、閉合的且大多呈套筒部段狀構成的刀夾部段的中心夾孔中。該套筒部段構成刀夾(在其他方面屬常見構型)的刀具側端頭。

刀夾的套筒部段可以通過加熱而在徑向上被擴張到冷刀柄可被推入該套筒部段或從中拔出的程度。一旦套筒部段又被冷卻，則在套筒部段和刀柄之間出現壓裝配合，借此將刀具可靠固定在刀夾內(熱裝技術，比如參見EP 1 353 768 B1)。

或者，也可以采取液壓夾緊。為此目的，在刀夾的所述套筒部段內設置液壓裝夾部件，該液壓裝夾部件在承受液壓的情況下縮小其套卡刀柄的內徑，因此依靠摩擦配合來夾緊該刀柄。

另一個替代方式是所謂的卡盤，其中，刀柄利用卡盤被摩擦夾緊保持，做法是配設有外錐面的卡盤被壓入形狀互補的圓錐座中并由此鎖定。

另外知道了，呈所謂刀盤形式的刀具借助大多在中心的夾緊螺釘和一個或最好多個夾子與刀夾形狀配合連接，刀夾在此大多被稱為所謂的刀盤夾。

上述類型的卡盤已經在實踐中得到很好的證明。

通常，在所述類型的卡盤中存在以下問題，在不利狀況下因為源自刀具切割的反作用力而激起了振動，這種振動并不少見地位于諧振區內或諧振區附近。出現這樣的振動是因為刀刃遇到快速變化的載荷，例如因為n和n+1 刀刃按照快速時序交替接觸工件。這種振動可能由于例如切削速度和/或其它切削參數必然被減小而在由刀具、卡盤和機床構成的整個系統內引起極大關注，但這不利地影響到具體系統的生產能力，因而是不希望有的。

已知的是，這樣的總系統的易振動性在許多情況下可以如此被積極影響，即，刀具是“軟”裝夾的。

本發明的任務是提供一種手段，其允許非常好地影響刀具振動性能地裝夾刀具，而沒有讓加工精度打折扣。

該任務將通過一種用于刀具裝夾的刀夾來完成。該刀夾具有用于將刀夾聯接至機床主軸的主體和優選與主體以單種材料聯接或至少一體相連的用于裝夾刀柄或刀盤的夾緊部分。在這里，該夾緊部分實際上通常以套筒部段形式構成，套筒部段本身如此構成，即刀柄能以熱或液壓方式被固定在套筒部段內。如此理想地構成這樣的套筒部段，即刀柄可被熱縮裝入由其提供的刀夾槽中，也就是說：在冷態下相對于刀柄外徑具有小尺寸的刀夾槽可以通過施加熱被擴張到冷刀柄可被裝入并且至少主要通過在套筒部段再冷卻時出現的壓配合來抗轉動保持的程度。

與如何構成夾緊部分無關，本發明規定：該刀夾具有至少一個一體成形的部分，該部分具有多個完全布置在所述部分內部并在該成形部分內形成內室的空腔。在這里，內室(Enklave)是指這樣的結構：它本身完全相對于其周圍環境且尤其對外封閉。在此不需要擰套上或擰入的或通過焊接被固定的蓋、塞等。

事實出乎意料地表明，自身完全閉合的且完全在一成形部分內形成的空腔具有出色的阻尼性能。在這里，當設有多個空腔時，該積極效果倍增。

另外，根據本發明所構成的空腔提供了所謂的“結構性補償”的可能性，而不必為了補償必須在刀夾表面中開設一個或多個孔而損害到刀夾表面。因為這樣的孔通常在刀具的操縱和使用時起到干擾作用。而恰好在刀夾呈熱縮卡盤時，這樣的孔通常已經產生干擾，因為當刀夾在熱套裝或熱卸裝之后為了快速冷卻被噴淋且隨后要利用猛烈空氣流在最短時間被吹干時，冷卻潤滑劑和/或冷卻液可能匯集在孔內并且無法馬上從孔中排出。