專利名稱：用于夾緊具有一個(gè)空心軸錐體的工件或工具的裝置的制作方法
用于夾緊具有一個(gè)空心軸錐體的工件或工具的裝置本發(fā)明涉及一種用于夾緊具有一個(gè)空心軸錐體等的工件或工具的 裝置，該夾緊裝置包括夾具體內(nèi)可軸向移動(dòng)地裝在的牽拉栓，以便操作 一個(gè)與卡爪共同作用的夾頭。這類夾緊裝置的操作是這樣進(jìn)行的牽拉栓進(jìn)行軸向移動(dòng)，即受拉 力作用進(jìn)行扣緊，而欲松開(kāi)工件或工具的裝夾，則在該牽拉栓上作用壓 力，使之軸向重新移入松開(kāi)位置。為了把牽拉栓的軸向位置鎖定在裝夾 位置內(nèi)，現(xiàn)有技術(shù)通常通過(guò)一個(gè)夾緊彈簧對(duì)牽拉栓進(jìn)行加栽，為此通常 用盤(pán)形彈簧疊或螺旋盤(pán)形彈以相當(dāng)大的力把牽拉栓壓到裝夾位置并鎖 定其位置，即使拉力被牽拉栓松卸也保持這種狀態(tài)。但這種方法的缺點(diǎn) 是，這種盤(pán)形彈簧疊會(huì)損害支承著夾緊裝置的機(jī)床的旋轉(zhuǎn)軸的平衡質(zhì) 量。所以本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)上述的那種裝置，從而能夠改善平衡質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的上述那種裝置，這個(gè)目的是這樣實(shí)現(xiàn)的通過(guò)自鎖來(lái) 把牽拉栓的軸向位置鎖定在裝夾位置內(nèi)，而不用夾緊彈簧的力。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是在力產(chǎn)生后，拉力的引入即可從牽拉栓去除， 引入的力通過(guò)自鎖存儲(chǔ)起來(lái)，亦即不需要夾緊彈簧。機(jī)床的旋轉(zhuǎn)主軸的 平衡質(zhì)量明顯改善，并可達(dá)到較高的轉(zhuǎn)速。此外，還具有簡(jiǎn)化安裝的優(yōu) 點(diǎn)，因?yàn)樗璧牧悴考伎捎煤?jiǎn)便的方式軸向從前面引入夾具體中，而 不受夾緊彈簧的阻礙。在本發(fā)明范圍內(nèi)，特別優(yōu)選的方案是，在夾具體上軸向不可移動(dòng)地設(shè)置了一個(gè)夾緊套， 一個(gè)牽拉鉗在該夾緊套上被軸向?qū)?，該牽拉鉗用其內(nèi)側(cè)接觸在牽拉栓上。且牽拉栓具有一個(gè)錐頭，牽拉鉗具有一個(gè)楔形環(huán)，夾緊套具有一個(gè)內(nèi)錐。由于錐頭、楔形環(huán)以及內(nèi)錐體以簡(jiǎn)便的方式 通過(guò)參與部件的軸向相互的移動(dòng)而達(dá)到了需要的高夾緊力，該夾緊力還可保證提供的安全性，以便在高轉(zhuǎn)速情況下可靠地夾緊工件或工具。此外，錐頭最好具有一個(gè)徑向臺(tái)階朝牽拉栓縮小，牽拉鉗最好具有 一個(gè)與該臺(tái)階接觸的內(nèi)軸環(huán)，而且牽拉鉗在夾緊套的內(nèi)錐體的軸向范圍 內(nèi)用其內(nèi)軸環(huán)避開(kāi)該臺(tái)階。這種造型首先保證了通過(guò)牽拉栓軸向移向裝夾位置而可通過(guò)牽拉鉗實(shí)現(xiàn)夾頭的大的軸向移動(dòng)，來(lái)使卡爪與空心軸錐 體接觸并產(chǎn)生預(yù)張緊。在這種情況下繼續(xù)移動(dòng)牽拉栓時(shí)，牽拉鉗的楔形 環(huán)徑向向外避開(kāi)并與錐頭靠置。這樣，在牽拉栓的給定軸向位移的情況 下，雖然減少了牽拉鉗的軸向位動(dòng)，但由于提高了力而實(shí)現(xiàn)了大的自鎖， 亦即楔形環(huán)在錐頭和夾緊套的內(nèi)錐體之間被完全鎖緊。即使軸向拉力從 牽拉栓上松開(kāi)，但牽拉鉗的這個(gè)位置也能保持不動(dòng)，所以牽拉栓與機(jī)床 的整個(gè)主軸能夠相對(duì)于一個(gè)可能的操作系統(tǒng)無(wú)接觸地旋轉(zhuǎn)。其次，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，用于軸向移動(dòng)夾頭的牽拉鉗通過(guò)一個(gè)螺 栓以及一個(gè)螺紋環(huán)與該夾頭連接。原則上，牽拉鉗可直接作用到夾頭上， 在使用螺栓和螺紋環(huán)的情況下多件結(jié)構(gòu)在加工、裝配和冷卻劑通道方面 具有優(yōu)點(diǎn)。為了避免牽拉鉗相對(duì)于夾緊套的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(由于這種相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)致鉗口的傾斜位置而產(chǎn)生不確定的夾緊力)，牽拉鉗在夾緊套的一個(gè) 長(zhǎng)孔中導(dǎo)向。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，圓錐頭具有一個(gè)4。至8。尤其是6。的圓錐角， 業(yè)已證明是有利的，因?yàn)檫@個(gè)角度有利于在牽拉栓移動(dòng)時(shí)和牽拉鉗的楔 形環(huán)對(duì)著夾緊套的內(nèi)錐壓緊時(shí)結(jié)合地滿足牽拉鉗的足夠軸向位移的需要。如果夾緊套的內(nèi)錐具有一個(gè)9°至15。尤其是12。的錐角，更能促進(jìn) 上述效果。在這種情況下，為了保證一個(gè)大的接觸面，楔形環(huán)的內(nèi)圓周 面宜具有 一個(gè)相應(yīng)于錐頭的錐角的傾斜度，而楔形環(huán)的外圓周面則宜具 有一個(gè)相應(yīng)于夾緊套的錐角的傾斜度。此外，如果牽拉鉗的內(nèi)軸環(huán)反卡住錐頭的臺(tái)階時(shí)，則該錐頭最好具 有一個(gè)與螺纟丈環(huán)接觸的接觸面。通過(guò)這種造型可確保牽拉栓在從松開(kāi)位 置移到裝夾位置時(shí)牽拉鉗無(wú)間隙地同步運(yùn)動(dòng)，亦即牽拉鉗用其內(nèi)軸環(huán)平 齊地反卡住牽拉栓的臺(tái)階。下面以附圖所示的一個(gè)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，這個(gè)唯一的

圖1 表示本發(fā)明裝置的一個(gè)縱剖面。圖中所示的裝置用來(lái)夾緊一個(gè)具有一個(gè)空心軸錐體1的工件2或工 具，為此該裝置具有一裝在夾具體3內(nèi)可軸向移動(dòng)的牽拉栓4,其用來(lái) 操作一個(gè)與卡爪5共同作用的夾頭6,亦即通過(guò)牽拉栓4在一個(gè)示于附 圖下半部中的松開(kāi)位置和一個(gè)示于附圖上半部的裝夾位置之間的軸向移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了夾緊工件2，牽拉栓4通過(guò)一個(gè)在附圖中未示出的操 作機(jī)構(gòu)從松開(kāi)位置被拉入裝夾位置，在這種情況下，通過(guò)一個(gè)牽拉鉗7 和一個(gè)螺栓8以及一個(gè)螺紋環(huán)9使夾頭6軸向移動(dòng)并由此使卡爪5的爪 頭IO徑向移以與空心錐體1接觸。對(duì)附圖中所示的裝置值得注意的是，在夾具體3中布置了一個(gè)軸向 不移動(dòng)的夾緊套ll,牽拉鉗7在該夾緊套上軸向?qū)?，且用其?nèi)側(cè)接觸 牽拉栓4。其中牽拉栓4具有一個(gè)錐頭12,牽拉鉗7具有一個(gè)楔形環(huán)13, 而夾緊套11則具有一個(gè)內(nèi)錐14。這樣，在牽拉栓4從松開(kāi)位置移到裝 夾位置時(shí)便產(chǎn)生自鎖，這種自鎖確定牽拉鉗7的軸向位置，即使操作機(jī) 構(gòu)不繼續(xù)把一個(gè)拉力作用到牽拉栓4上。所以由該操作機(jī)構(gòu)通過(guò)牽拉栓 4引入的力借助這種自鎖似乎被存儲(chǔ)起來(lái)，并保證了工件2在它的空心 軸錐體l上可靠夾緊，而無(wú)須為此利用夾緊彈簧的力，這種彈簧在裝夾 位置內(nèi)必須用其彈力來(lái)保證牽拉栓4相對(duì)于夾具體3或夾緊套11的軸 向位置。所以不會(huì)由于夾緊彈簧的疲勞而危及裝夾的可靠性。此外，通 過(guò)使用本發(fā)明的自鎖可使不由夾緊彈簧加載的牽拉栓4與整個(gè)主軸或夾 具體3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而無(wú)需與其操作系統(tǒng)保持連接，所以改善了平衡質(zhì)量， 并可提高轉(zhuǎn)速。從附圖還可清楚看出，錐頭12以一個(gè)徑向臺(tái)階15朝牽拉栓4縮小， 牽拉鉗7具有一個(gè)用于接觸臺(tái)階15的內(nèi)軸環(huán)16，而且牽拉鉗7用其內(nèi) 軸環(huán)16在夾緊套11的內(nèi)錐14的軸向范圍內(nèi)可避開(kāi)臺(tái)階15。在附圖所 示的實(shí)施例中，錐頭12具有6。的錐角，而夾緊套11的內(nèi)錐14則具有 12。的錐角。楔形環(huán)13的內(nèi)圓周面以及外圓周面的傾斜度與相應(yīng)接觸的 部件的傾斜度一致。下面簡(jiǎn)要描述裝置的工作原理從下半圖示出的松開(kāi)位置開(kāi)始，通 過(guò)未示出的操作機(jī)構(gòu)把一個(gè)拉力作用到牽拉栓4上，于是牽拉栓4通過(guò) 該拉力在圖中向左移動(dòng)。在這個(gè)移動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)牽拉鉗7的內(nèi)軸環(huán) 16接觸牽拉栓4的臺(tái)階，牽拉栓4首先帶動(dòng)為了避免不平衡而在兩個(gè)長(zhǎng) 孔17中相對(duì)于夾緊套進(jìn)行導(dǎo)向的牽拉鉗7，并通過(guò)螺栓8帶動(dòng)螺紋環(huán)9 和夾頭6，于是該夾頭使卡爪5用其爪頭IO徑向向外擺動(dòng)并與空心軸錐 體1的側(cè)凹18接觸。也就是說(shuō)，通過(guò)臺(tái)階15與內(nèi)軸環(huán)16的共同作用 實(shí)現(xiàn)了夾頭6的快速軸向移動(dòng)，而在達(dá)到預(yù)定的軸向行程后，牽拉鉗7 的內(nèi)軸環(huán)16可避開(kāi)臺(tái)階15,并用楔形環(huán)13的內(nèi)圓周面與4,頭12接觸，5同時(shí)用外圓周面壓到夾緊套11的楔形環(huán)13上。從而在牽拉栓4繼續(xù)軸 向移動(dòng)時(shí)，雖然由此牽拉鉗7只輕微地在軸向內(nèi)被拉動(dòng)，但在錐頭12和夾緊套11之間一同增加的力楔緊，直至達(dá)到自鎖為止，這種自鎖即 使在操作機(jī)構(gòu)的拉力從牽拉栓4中撤去時(shí)也能提供要求達(dá)到的夾緊力。 如果隨后要松開(kāi)裝夾，牽拉栓4從裝夾位置自左向右移到松開(kāi)位置， 于是牽拉鉗7在錐頭12和夾緊套11之間的夾緊被松開(kāi)，而牽拉栓4也 相對(duì)于牽拉鉗7移動(dòng)，直至這個(gè)牽拉栓用其接觸面19與螺紋環(huán)9接觸 為止，從而內(nèi)軸環(huán)16又可反卡住牽拉栓4的臺(tái)階15。牽拉栓4的繼續(xù) 移動(dòng)引起夾緊頭6的移動(dòng)，于是夾爪5用其爪頭10松開(kāi)工件2。
權(quán)利要求
1.用于夾緊具有空心軸錐體(1)等的工件(2)或工具的裝置，包括裝在夾具體(3)內(nèi)可軸向移動(dòng)的牽拉栓(4)，以便操作與卡爪(5)共同作用的夾頭(6)，其特征為，牽拉栓(4)的軸向位置通過(guò)自鎖鎖定在裝夾位置，而不用夾緊彈簧的力。
2. 按權(quán)利要求1的裝置，其特征為，在夾具體(3)內(nèi)軸向不移動(dòng) 地布置了夾緊套(ll)，牽拉鉗(7)在該夾緊套上進(jìn)行導(dǎo)向，該牽拉 鉗用其內(nèi)側(cè)接觸牽拉栓(4)，且牽拉栓(4)具有錐頭(12)、牽拉鉗(7)具有楔形環(huán)(13)、夾緊套(11 )具有內(nèi)錐(14)。
3. 按權(quán)利要求1或2的裝置，其特征為，錐頭U2)具有朝牽拉栓 (4)縮小的徑向臺(tái)階(15)，牽拉鉗(7)具有與臺(tái)階(15)接觸的內(nèi)軸環(huán)(16),而且牽拉鉗(7)在夾緊套(11 )的內(nèi)錐(14)的軸向范 圍內(nèi)可用其內(nèi)軸環(huán)(16)避開(kāi)臺(tái)階(15)。
4. 按權(quán)利要求3的裝置，其特征為，用于軸向移動(dòng)夾頭(6)的牽 拉鉗(7)通過(guò)螺栓(8)以及螺紋環(huán)(9)與該夾頭連接。
5. 按權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)的裝置，其特征為，牽拉鉗(7)在 夾緊套(11)的至少一個(gè)長(zhǎng)孔U7)中進(jìn)行導(dǎo)向。
6. 按權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)的裝置，其特征為，錐頭(12)具有 4°至8°尤其是6。的錐角。
7. 按權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)的裝置，其特征為，夾緊套(n)的 內(nèi)錐(14 )具有9°至15°尤其是12°的錐角。
8. 按權(quán)利要求6或7的裝置，其特征為，楔形環(huán)(13)的內(nèi)圓周面 具有相應(yīng)于錐頭(12)的錐角的傾斜度，而楔形環(huán)(13)的外圓周面則 具有相應(yīng)于夾緊套(ll)的錐角的傾斜度。
9. 按權(quán)利要求3至8中任一項(xiàng)的裝置，其特征為，如果牽拉鉗(7) 的內(nèi)環(huán)(16)反夾住錐頭(12)的臺(tái)階(15)時(shí)，則錐頭(12)具有與 螺紋環(huán)(9)接觸的接觸面(19)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有一個(gè)空心軸錐體(1)的工件(2)或工具的夾緊裝置，該裝置包括一個(gè)裝在夾具體(3)內(nèi)可軸向移動(dòng)的牽拉栓(4)，以便操作一個(gè)與卡爪(5)共同作用的夾頭(6)。牽拉栓(4)的軸向位置通過(guò)自鎖鎖定在裝夾位置，而不用夾緊彈簧的力。
文檔編號(hào)B23B31/20GK101262970SQ200680033676
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月13日
發(fā)明者E·杭格萊特 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司