專利名稱：直柄工具用快換莫氏套筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機床附件，特別涉及一種供夾持直柄工具用的快換莫氏套筒。
直柄工具通常是指機用絲錐，直柄鉆頭，直柄鉸刀等孔用工具。目前常用的夾持直柄工具的機床附件有攻絲夾頭和莫氏彈簧套筒。攻絲夾頭由刀柄和錐套兩部分組成，錐套上有扭矩過載保護(hù)裝置，以防絲錐在特殊情況下折斷，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸大和價格高，還需按各種絲錐調(diào)正扭矩，較易損壞，且還要用專用刀柄。在批量生產(chǎn)和專機加工中常用的是莫氏彈簧套筒，但由于其結(jié)構(gòu)上的限制，一種規(guī)格的彈簧套筒只能用于直徑差在0.10mm范圍內(nèi)的刀具，也就是一種規(guī)格的彈簧套筒基本上只能用于一種柄部直徑尺寸的刀具。此外，更換刀具或?qū)Φ毒哌M(jìn)行刃磨時需將莫氏套筒從機床主軸孔中取下，再拆去連接套筒，費時費力。
本實用新型的目的是提供一種直柄工具用快換莫氏套筒，這種套筒結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠，能快換刀具以提高生產(chǎn)效率，能高精度定位以提高加工質(zhì)量，且外形尺寸小，適用性強，一種規(guī)格的快換套筒能夾持在較大直徑差范圍內(nèi)的幾種規(guī)格的刀具。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種直柄工具用快換莫氏套筒，包括一錐體，其夾持孔孔底處一傳動槽的橫截面呈腰形，靠近夾持孔開口處的壁上有一環(huán)形帶內(nèi)錐面的凹槽；一定位護(hù)套，它安裝在夾持孔的孔底處，其軸向中心有容刀具柄部通過的中心通孔，其外側(cè)的一部分是與夾持孔滑動配合的圓柱形表面，外側(cè)的另一部分是朝向夾持孔開口處收縮的截頭圓錐形表面，該圓錐形表面的錐頂角β為16－30度，最好為20度，此外，在同一橫截面上的圓錐形表面與中心通孔表面之間還均布著諸滾珠孔，各滾珠孔內(nèi)分別可移動地安裝著可同時向外凸出于圓錐形表面和向內(nèi)凸出于中心通孔表面的鋼球；一內(nèi)錐套，它安裝在夾持孔內(nèi)、并靠近定位護(hù)套的外側(cè)呈錐形一端處，其軸向中心是與定位護(hù)套的圓錐形表面對應(yīng)配合的截頭圓錐形通孔，其外側(cè)是與夾持孔表面滑動配合的圓柱形表面；一滾珠護(hù)套，它安裝在夾持孔的開口處，其軸向中心有容刀具柄部通過的中心通孔，其外側(cè)是與夾持孔表面滑動配合的圓柱形表面，在其同一橫截面的壁上均布著諸滾珠孔，各滾珠孔內(nèi)分別可移動地安裝著可同時向外凸出于外表面和向內(nèi)凸出于內(nèi)表面的鋼球，此外，在所述橫截面處還設(shè)有凸出于外表面的、當(dāng)滾珠護(hù)套安裝在夾持孔內(nèi)時只可在環(huán)形帶內(nèi)錐面的凹槽內(nèi)移動的定位結(jié)構(gòu)，還有，在露出于夾持孔的滾珠護(hù)套的一端外表面上的、徑向向外延伸的凸緣；以及一壓縮彈簧，它安裝在內(nèi)錐套的一端與相對的滾珠護(hù)套的一端之間。
本實用新型的還有一個改進(jìn)是，錐體上具有與腰形傳動槽連通的徑向通孔。
本實用新型的優(yōu)點是，這種套筒結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠，能快速更換刀具，且定位精度高，從而既提高生產(chǎn)效率又提高加工質(zhì)量。此外，它的適用性較強，一種規(guī)格的快換套筒能夾持在較大直徑差范圍內(nèi)的幾種規(guī)格的刀具。
下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作詳細(xì)的說明


圖1是安裝著刀具的本實用新型一實施例帶局部剖視的結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示錐體結(jié)構(gòu)的局部剖視圖；圖3是沿圖2中的A－A線的剖視圖；圖4是定位護(hù)套的縱剖視圖5是內(nèi)錐套的縱剖視圖；圖6是滾珠護(hù)套的縱剖視圖。
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圖1，按照本實用新型的一實施例包括一錐體8，以及安裝在錐體8的夾持孔9里的一帶有鋼球6的定位護(hù)套7，一內(nèi)錐套5，一壓縮彈簧4和一帶有鋼球3的滾珠護(hù)套2。上述結(jié)構(gòu)可快速穩(wěn)定地夾持或取下刀具1。
參看圖2和圖3，錐體8的一端是帶有軸向開口的夾持孔9，夾持孔9的孔底處有一橫截面呈腰形的傳動槽10，傳動槽能可靠傳遞扭矩并承受軸向推力，而腰形結(jié)構(gòu)則能使其既適用于直柄回轉(zhuǎn)工具(絲錐，鉸刀)的方形尾，又適用于直柄工具(直柄麻花鉆，直柄機用鉸刀)的扁尾。此外，在錐體8上還有與腰形傳動槽10連通的徑向通孔22，以便當(dāng)?shù)毒?的柄部斷在錐體8內(nèi)時，可通過徑向通孔22將斷柄推出錐體8。在靠近夾持孔9開口處的孔壁上有一環(huán)形帶內(nèi)錐面的凹槽11。該凹槽11靠近夾持孔9開口的一部分內(nèi)錐面12與夾持孔壁的夾角α為12－16度，最好是14度。
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圖1和圖4，定位護(hù)套7安裝在錐體8的夾持孔9的孔底處，其軸向中心有允許刀具1的柄部通過的中心通孔13。其外側(cè)的一部分是可與夾持孔9的表面滑動配合的圓柱形表面14(安裝時推靠至夾持孔9的孔底)；而其外側(cè)的另一部分是截頭圓錐形表面15(安裝時錐頂朝向夾持孔9的開口)，其錐頂角β為16－30度，最好是20度。此外，在外側(cè)為圓錐形表面15的護(hù)套壁上還均布著若干滾珠孔16，這些滾珠孔16均在同一橫截面上。各滾珠孔16在外側(cè)表面上的開口與孔徑相同，而在內(nèi)側(cè)表面上的開口略小于孔徑，這種結(jié)構(gòu)有利于鋼球6的安裝和定位。此外，安裝在各滾珠16內(nèi)的鋼球6，如
圖1所示那樣，可同時向外凸出于圓錐形表面15和向內(nèi)凸出于中心通孔13的表面，并可在滾珠孔16內(nèi)轉(zhuǎn)動并作徑向移動。
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圖1和圖5，內(nèi)錐套5安裝在夾持孔9內(nèi)靠近定位護(hù)套7的錐形端之處。其軸向中心是與定位護(hù)套7的圓錐形表面15對應(yīng)配合的截頭圓錐形通孔17，其錐頂角也為β。內(nèi)錐套5的外側(cè)是可與夾持孔9表面滑動配合的圓柱形表面。安裝后的內(nèi)錐套5，其圓錐形通孔17表面可與凸出于定位護(hù)套7之圓錐形表面15外的鋼球6接觸。
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圖1和圖6，滾珠護(hù)套2安裝在夾持孔9的開口處。其軸向中心為一允許刀具1的柄部通過的中心通孔18，其外側(cè)是可與夾持孔9表面滑動配合的圓柱形表面，而在其露出于夾持孔9外的一端為一沿徑向向外延伸的凸緣21，用以防止?jié)L珠護(hù)套2全部進(jìn)入夾持孔9。在滾珠護(hù)套2的壁上也均布著與定位護(hù)套7上的滾珠孔16結(jié)構(gòu)相同的滾珠孔20，它們也都位于同一橫截面上，且各滾珠孔20內(nèi)也分別安裝著與鋼珠6有著相同作用的鋼珠3。此外，在所述橫截面上，還設(shè)有凸出于滾珠護(hù)套2外表面的定位結(jié)構(gòu)20，當(dāng)滾珠護(hù)套2在夾持孔9內(nèi)安裝定位后，應(yīng)使定位結(jié)構(gòu)20恰位于環(huán)形凹槽11內(nèi)，而各鋼球3也恰位于凹槽11內(nèi)或其附近，由于定位結(jié)構(gòu)20只能在凹槽11內(nèi)移動，從而可防止?jié)L珠護(hù)套2脫離夾持孔9和過度地向夾持孔9內(nèi)移動。
最后，參看
圖1，位于夾持孔9內(nèi)的壓縮彈簧4被緊抵在內(nèi)錐套5與滾珠護(hù)套2之間。
本實用新型的工作原理是，當(dāng)套筒內(nèi)未插入刀具1時，滾珠護(hù)套2和內(nèi)錐套5在壓縮彈簧4的作用下分別向相反方向移動到不能移動為至，此時，滾珠護(hù)套2上的各鋼球3在最靠近環(huán)形凹槽11邊緣處的內(nèi)錐面12部分的擠壓下最大限度地向滾珠護(hù)套2的軸線靠攏，從而在滾珠護(hù)套2的中心通孔18內(nèi)形成包絡(luò)所有鋼球3內(nèi)側(cè)而形成的最小圓內(nèi)徑；同時，定位護(hù)套7上的各鋼球6在內(nèi)錐套5的圓錐形通孔17表面的擠壓下最大限度地向定位護(hù)套7的軸線靠攏，從而在定位護(hù)套7的中心通孔13內(nèi)形成包絡(luò)所有鋼球6圍成的最小圓內(nèi)徑，且該兩個最小圓內(nèi)徑基本上相等；而滾珠護(hù)套2的中心通孔18的內(nèi)徑與定位護(hù)套7的中心通孔13的內(nèi)徑也基本上是相等的。顯然，該兩最小圓內(nèi)徑小于兩中心通孔之內(nèi)徑。因此，插入的刀具1之柄徑可在大于上述兩最小圓內(nèi)徑及小于兩中心通孔18和13的內(nèi)徑之間選擇。當(dāng)?shù)毒?的柄部插入套筒時，刀具1柄部的倒角先接觸各鋼球3，并通過各鋼球3推動滾球護(hù)套2克服彈簧4的作用力而向右運動(參看
圖1所示位置)，并使鋼球3沿內(nèi)錐面12落入凹槽11內(nèi)，使包絡(luò)各鋼球3形成的圓內(nèi)徑逐步擴大，直至可允刀具1的柄部進(jìn)入為至，此時滾珠護(hù)套2停止向右移動。隨著刀具1的柄部繼續(xù)向右插入，柄部上的倒角又接觸并擠壓各鋼球6，這樣，迫使各鋼球6通過圓錐形通孔17的斜面給內(nèi)錐套5一個向左的作用分力，使內(nèi)錐套5克服彈簧4的作用力而向左運動，直到各鋼球6向定位護(hù)套7的外側(cè)運動并使包絡(luò)各鋼球6形成的圓內(nèi)徑擴大到允許刀具1的柄部進(jìn)入為至。最后，繼續(xù)向右插入刀具1，直至刀具1的傳動扁尾(或傳動方頭)插入錐體8的腰形傳動槽10。至此，刀具1安裝完畢。傳動槽10傳遞扭矩并承受刀具的軸向向內(nèi)力。而鋼球6在彈簧4(通過內(nèi)錐體5及其圓錐形通孔17的斜面)的作用下緊貼著刀具1柄部的外圓面，起著定位作用。鋼球3在彈簧4(通過滾球護(hù)套2及凹槽11上的內(nèi)錐面12)的作用下緊貼著刀具1柄部的外圓面，既起著定位作用，又依靠內(nèi)錐面12起著軸向夾緊作用，使刀具1能承受向外的軸向拉力。由于刀具1的軸向方向上有兩圈鋼球3和6同時起著定位作用，所以可保證刀具1與錐體8的定位精度(同軸度)。當(dāng)要取下刀具1時，只需將滾珠護(hù)套2略向右推動，滾珠護(hù)套2上的鋼球3與刀具1柄部的外圓表面之間形成的夾緊作用即消失，刀具1即能拔出，從而可快速換刀具。
權(quán)利要求1.一種直柄工具用快換莫氏套筒，包括一錐體(8)，在其夾持孔(9)的孔底處有一傳動槽(10)，靠近夾持孔(9)開口處的孔壁上有一環(huán)形帶內(nèi)錐面的凹槽(11)；一滾珠護(hù)套(2)，它安裝在夾持孔(9)的開口處，其軸向中心有容刀具(1)柄部通過的中心通孔(18)，其外側(cè)是與夾持孔(9)表面滑動配合的圓柱形表面，在其位于同一橫截面的壁上均布著諸滾珠孔(19)，各滾珠孔(19)內(nèi)分別可移動地安裝著可同時向外凸出于其外表面和向內(nèi)凸出于其內(nèi)表面的鋼球(3)；此外，在同一所述橫截面處還設(shè)有凸出于其外表面的、當(dāng)滾珠護(hù)套(2)安裝在夾持孔(9)內(nèi)時只可在所述環(huán)形凹槽(11)內(nèi)移動的定位結(jié)構(gòu)(20)；此外在露出于夾持孔(9)外的滾珠護(hù)套(2)的一端有一沿徑向向外延伸的凸緣(21)；以及一壓縮彈簧(4)；其特征在于，還包括一定位護(hù)套(7)，它安裝在夾持孔(9)的孔底處，其軸向中心有容刀具(1)柄部通過的中心通孔(13)，其一部分外表面是與夾持孔(9)滑動配合的圓柱形表面(14)，而另一部分外表面是朝向夾持孔(9)開口處收縮的截頭圓錐形表面(15)，該圓錐形表面的錐頂角β為16-30度；此外，在同一橫截面上的圓錐形表面(15)與中心通孔(13)表面之間還均布著諸滾珠孔(16)，各滾珠孔(16)內(nèi)分別可移動地安裝著可同時向外凸出于圓錐形表面(15)和向內(nèi)凸出于中心通孔(13)表面的鋼球(6)；以及一內(nèi)錐套(5)，它安裝在夾持孔(9)內(nèi)靠近定位護(hù)套(7)的錐形端之處，其軸向中心為一與定位護(hù)套(7)的圓錐形表面(15)對應(yīng)配合的截頭圓錐形通孔(17)，其外側(cè)是與夾持孔(9)滑動配合的圓柱形表面；此外，所述壓縮彈簧(4)安裝在所述內(nèi)錐套(5)與滾珠護(hù)套(2)之間；而所述傳動槽(10)的橫截面呈腰形。
2.如權(quán)利要求1所述的一種直柄工具用快換莫氏套筒，其特征在于，錐體(8)上具有與腰形傳動槽(10)連通的徑向通孔(22)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種直柄工具用快換莫氏套筒，其特征在于，定位護(hù)套(7)外側(cè)的截頭圓錐形表面(15)的錐頂角β為20度。
專利摘要一種直柄工具用快換莫氏套筒，包括一錐體，錐體的夾持孔內(nèi)有腰形傳動槽和環(huán)形帶內(nèi)錐面的凹槽；一定位護(hù)套，有軸向中心通孔和部分外側(cè)圓錐形表面，壁上有安裝鋼球的滾球孔；一內(nèi)錐套；其軸向中心是與定位護(hù)套的圓錐形表面對應(yīng)的圓錐形通孔；一滾珠護(hù)套，其壁上有安裝鋼球的滾珠孔，且其外側(cè)表面上還有定位結(jié)構(gòu)，它可使?jié)L珠護(hù)套在適當(dāng)范圍內(nèi)移動；以及一位于內(nèi)錐套和滾珠護(hù)套之間的壓縮彈簧。本套筒可快換刀具，提高定位精度，且適用性強。
文檔編號B25B19/00GK2186633SQ94202368
公開日1995年1月4日 申請日期1994年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月19日
發(fā)明者黃迎慶 申請人:黃迎慶