專利名稱：帶有可更換的工具保持器的工具支承體以及工具保持器的制作方法
帶有可更換的工具保持器 的工具支承體以及工具保持器
現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)有技術(shù)中已知了眾多工具支承體，其例如以旋轉(zhuǎn)裝置的形式設(shè)置在機(jī)床上。這些工具支承體例如具有至少一個夾緊面，可更換的工具保持器可以定位和固定在所述至少一個夾緊面上。工具支承體和工具保持器的一個非常成功的系統(tǒng)是所謂的VDI工具保持器，其在DIN ISO 10889-1中標(biāo)準(zhǔn)化。在該工具支承體的情況下設(shè)置有平坦的支承面，在該支承面中構(gòu)建有容納孔。此外，還可以在支承面中設(shè)置連接孔，用于為工具保持器供給冷卻潤滑劑。與該工具支承體兼容的工具保持器具有支承面，圓柱形桿從該支承面伸出。圓柱形桿與工具支承體的容納孔兼容，而容納面與工具支承體的夾緊面兼容。在圓柱形桿中，通常構(gòu)建有齒部，其用于將工具保持器固定于工具支承體，使得工具保持器可以將對工件的加工所需的力傳遞給工具支承體。除了簡單的結(jié)構(gòu)之外，在根據(jù)DIN ISO 10889-1的系統(tǒng)中特別強(qiáng)調(diào)的還有用于工具支承體或者工具支承體與工具保持器之間的接口的制造成本。然而，就這種系統(tǒng)而言不利的是，在將工具保持器插入到同一容納孔中時(shí)重復(fù)精度比較小。結(jié)果，這種比較小的重復(fù)精度導(dǎo)致，在工具更換之后，例如由于車刀的切削刃磨損，所以工具的切削刃的位置改變。盡管為了保證不變的高生產(chǎn)品質(zhì)，必須檢測工件保持器定位方面的偏差并且由車床的NC控制補(bǔ)償該偏差。在前者情況下，工件的精度受影響。在第二情況下，制造成本極大地提高。VDI工件保持器的該缺點(diǎn)已知已久，并且存在克服該缺點(diǎn)的各種嘗試。示例性地，在該情況下提及DE 10 2005 045 662 Al。在與VDI工具保持器不兼容的系統(tǒng)中，在工具旋轉(zhuǎn)裝置中設(shè)置有兩個彼此間隔并且可調(diào)節(jié)的梯形配合體。這些配合體突出于夾緊面并且與工具保持器中互補(bǔ)地成型的配合面協(xié)作，并且于是能夠?qū)崿F(xiàn)工具保持器相對于工具支承體的夾緊面的準(zhǔn)確定位。在此，將配合體固定在單獨(dú)的板上，該板在工具旋轉(zhuǎn)裝置的制造商處被調(diào)整并且隨后被固定，使得配合體以所希望的精度相對于工具支承體的容納孔定位。就該系統(tǒng)而言不利的是比較高的制造開銷，因?yàn)楸仨殞⒉坫娤鞯綂A緊面中，該槽為配合體的支承板提供位置。接下來，必須將配合體相對于工具旋轉(zhuǎn)裝置定向并且在該位置中銷接和/或旋緊。該過程要求非常有素質(zhì)的雇員，并且盡管如此仍然具有一定的易受故障性。也借助梯形配合體工作的類似的系統(tǒng)在EP 780179 BI中公開。在此，在工具旋轉(zhuǎn)裝置的端面上構(gòu)建梯形的配合體，其與工具保持器中的互補(bǔ)成型的凹進(jìn)部協(xié)作。兩個系統(tǒng)的共同點(diǎn)是它們均在制造成本方面開銷比較高，并且此外在布置時(shí)需要高素質(zhì)人員的比較多的工作時(shí)間。此外，從DE 203 21 518 Ul還公開了 在夾緊面的邊緣處將W形槽研磨到夾緊面中，這些槽與工具保持器的對應(yīng)地成型的槽一起形成形狀配合的連接。由此改進(jìn)工具保持器的定位，這與極大的制造開銷相聯(lián)系。于是所需的是，在每個支承面并且由此在旋轉(zhuǎn)裝置頭部的整個環(huán)周上研磨W形槽。這是非常高成本的并且還必須為此以非常高的精度進(jìn)行。
相應(yīng)內(nèi)容也適用于必須具有互補(bǔ)的W輪廓的工具保持器，這些W輪廓突出于實(shí)際的工具保持器的支承面。由此也使得支承面的制造昂貴并且困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于如下任務(wù)提供一種工具支承體和一種與其兼容的工具保持器，其構(gòu)造簡單并且具有與根據(jù)DIN ISO 10889-1的傳統(tǒng)的VDI工具保持器相比明顯更高的定位精度。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過根據(jù)所附的權(quán)利要求I所述的工具支承體以及根據(jù)所附 的權(quán)利要求4所述的與其兼容的工具保持器來解決。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)在根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于機(jī)床的工具支承體的情況下(其具有夾緊面并且其中在夾緊面中設(shè)置有用于定位工具保持器的裝置)通過如下方式來解決用于定位工具保持器的裝置構(gòu)建為至少一個與夾緊面正交地走向的錐形孔和/或至少一個與容納孔平行地走向的錐形銷釘。在根據(jù)本發(fā)明的工具支承體中，于是在夾緊面中設(shè)置有至少一個錐形孔或者至少一個錐形銷釘。錐形孔和定位孔都可以在一個夾緊操作(aufspannung)中與夾緊面以及(如果存在)容納孔的加工一同來制造，其中錐形銷釘或者具有錐形孔的錐形套管可以壓入到定位孔中。于是，例如在容納孔的穿孔(Spindeln)之后，錐形孔或者定位孔在工具支承體的相同的夾緊中同樣可以通過穿孔來制造。由此，可以將定位孔和錐形孔精確地定位在夾緊面中，如機(jī)床制造工具支承體的制造精度所允許的那樣。在高價(jià)值的機(jī)床情況下，可實(shí)現(xiàn)的定位精度好于O. 005mm(5 μ m)。于是，根據(jù)本發(fā)明的工具支承體和根本發(fā)明的工具保持器也具有該精度。盡管該精度非常高，但制造成本仍然相對低，因?yàn)椴槐貙⒐ぞ咧С畜w重新緊固(umgespannt),而是在一個夾緊操作中與夾緊面和必要時(shí)容納孔一同也引入錐形孔或者定位孔。這借助現(xiàn)代的鉆具或者穿孔工具可以在非常短的時(shí)間中并且因此以比較小的成本實(shí)現(xiàn)。為了使根據(jù)本發(fā)明的工具支承體與符合DIN ISO 10889-1的工具保持器兼容，可以在本發(fā)明的有利的擴(kuò)展方案中在夾緊面中設(shè)置符合所提及標(biāo)準(zhǔn)的容納孔。該容納孔同樣可以在一個夾緊操作中與根據(jù)本發(fā)明的錐形孔和定位孔一同來制造，使得在此也在同時(shí)實(shí)現(xiàn)小的制造成本的情況下實(shí)現(xiàn)高精度。根據(jù)本發(fā)明，開頭提及的任務(wù)在用于加工工具的、包括支承面(其中在支承面中設(shè)置有用于在工具支承體中定位工具保持器的裝置)的工具保持器的情況下通過如下方式解決用于定位工具保持器的裝置構(gòu)建為至少一個與支承面正交地走向的錐形孔和/或至少一個與支承面正交地走向的錐形銷釘。工具支承體中的錐形孔和工具保持器上的錐形銷釘形成工具保持器相對于工具支承體中的容納孔的形狀配合并且非常精確的定位。直接表明的是，對于定位精度不重要的是在工具保持器中是否構(gòu)建有錐形孔并且在工具保持器中是否設(shè)置有突出于工具保持器的支承面的相應(yīng)的錐形銷釘，或者在工具支承體中是否設(shè)置有錐形銷釘并且在工具保持器中是否以相應(yīng)的方式設(shè)置有錐形孔。這就根據(jù)本發(fā)明所要求的、工具保持器相對于工具支承體的定位原理而言并不改變。因此原理上可能的是，將錐形銷釘和錐形管殼設(shè)置在工具支承體或者工具保持器中。由此形成根據(jù)本發(fā)明的、包括工具支承體和工具保持器的系統(tǒng)關(guān)于其他要求的附加的靈活性，所述其他要求例如為可接近性、可用安裝空間等等。因?yàn)镈IN ISO 10889-1規(guī)定了工具支承體上的平坦的夾緊面，所以當(dāng)除了根據(jù)本發(fā)明的工具保持器之外符合DIN ISO10889-1的工具保持器也要使用在根據(jù)本發(fā)明的工具支承體中時(shí)，通常將錐形孔而不將錐形銷釘設(shè)置在工具支承體中。通過根據(jù)本發(fā)明定位借助錐形孔和與其互補(bǔ)的錐形銷釘來進(jìn)行，在制造錐形孔或者錐形銷釘時(shí)的公差在軸向上相對不關(guān)鍵，因?yàn)檫@些公差由于例如為大約5°到40°的小的錐形角而僅僅在非常小程度上影響工具支承體的定位精度。此外，根據(jù)本發(fā)明的工具保持器可以具有圓柱形桿和用于固定螺栓的穿通孔。在本發(fā)明的另一有利的擴(kuò)展方案中設(shè)計(jì)有，錐形孔是帶有圓柱形外輪廓的錐形套 管的一部分，在工具支承體的夾緊面中和/或在工具保持器的支承面中構(gòu)建有圓柱形的定位孔，并且錐形套管或者錐形銷釘插入或壓入以及粘合到定位孔中。這些定位孔可以實(shí)施為簡單的圓柱形孔并且可以非常成本低廉而仍然高精確地來制造。錐形套管和錐形銷釘于是例如可以由硬化過的鋼制造，并且通過硬化之后的磨削來非常精確而仍然成本低廉地來制造以及由高價(jià)值的材料來制造。在制造錐形套管和/或錐形銷釘之后，其被壓入到工具保持器或者工具支承體中的定位孔中，并且例如通過高強(qiáng)度的粘合劑來固定。此外，以根據(jù)本發(fā)明的方式設(shè)計(jì)錐形套管并未突出于工具支承體的夾緊面或者工具保持器的支承面。于是這就是說，工具支承體的夾緊面或者工具保持器的支承面始終與市面上有的傳統(tǒng)VDI工具保持器接口兼容。當(dāng)錐形套管在與錐形孔的連接部中具有內(nèi)螺紋時(shí)(這是特別有利的)，于是可能的是，錐形套管以軸向方向在定位孔中定向和/或固定。于是可能的是，將錐形套管比最終位置更深一些地壓入到定位孔中并且隨后將螺銷旋入到錐形套管的螺紋中，直至該螺銷支承在定位孔的底部?，F(xiàn)在當(dāng)小心地進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)螺銷時(shí)，于是螺銷將錐形套管緩慢地按壓到所希望的最終位置。由此，錐形套管在定位孔中的非常精確而仍然簡單的定位是可能的，這對整個系統(tǒng)的精度有積極影響。在螺銷保留在錐形套管中并且借助螺栓保險(xiǎn)裝置來保護(hù)時(shí)，附加地防止錐形套管被無意推移到定位孔中。以該方式借助最簡單的裝置實(shí)現(xiàn)了錐形套管在軸向方向上的定位的高精度。錐形套管的該定位也可以由未學(xué)習(xí)的工人不費(fèi)事地進(jìn)行，并且引起根據(jù)本發(fā)明的、由工具支承體和工具保持器構(gòu)成的系統(tǒng)的定位精度的進(jìn)一步改進(jìn)。此外，可以以有利的方式設(shè)計(jì)，錐形套管在軸向和/或徑向方向上有彈性，使得可以以一定程度的預(yù)張緊實(shí)現(xiàn)錐形銷釘和錐形套管之間的形狀配合的連接，并且通過錐形套管的彈性將預(yù)張緊限制到所希望的程度。由此可以可以補(bǔ)償最小的公差并且結(jié)果實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步改進(jìn)的精度。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和有利擴(kuò)展方案可以從下面的附圖、其描述和權(quán)利要求得出。所有在附圖、其描述和權(quán)利要求中公開的特征不僅可以單獨(dú)地而且彼此任意組合地反映本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。


其中圖Ia示出了根據(jù)本發(fā)明的VDI旋轉(zhuǎn)裝置的第一實(shí)施例，該旋轉(zhuǎn)裝置帶有錐形固定部，該錐形固定部帶有從動的帶角設(shè)計(jì)形式的工具，圖Ib示出了根據(jù)本發(fā)明的BMT旋轉(zhuǎn)裝置的第二實(shí)施例，該旋轉(zhuǎn)裝置具有帶角設(shè)計(jì)形式的鉆頭保持器和錐形固定部，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的工具保持器的實(shí)施例的等軸映射(Isometrie)，圖3示出了相關(guān)的工具支承體的等軸映射，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有插入的工具保持器的工具支承體的不同視圖，
圖5示出了沿著圖4中的線A-A的縱向剖面，圖6和圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有插入的工具保持器的工具支承體的其他實(shí)施例的不同視圖，以及圖8至圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的錐形套管和錐形銷釘?shù)膶?shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖Ia中等軸映射地示出了根據(jù)本發(fā)明的工具支承體I的第一實(shí)施例以及帶角設(shè)計(jì)形式的相關(guān)的根據(jù)本發(fā)明的工具保持器3。除了根據(jù)本發(fā)明的工具保持器3之外，也可以將符合DIN ISO 10889-1的傳統(tǒng)工具支承體(未示出)插入到工具支承體I中。工具支承體I實(shí)施為所謂的旋轉(zhuǎn)裝置并且在其外周上具有多個平坦的夾緊面5。大致在夾緊面5的中部構(gòu)建有容納孔7，其用于容納工具支承體3的圓柱形桿9。工具支承體3在所示的實(shí)施例中裝備有螺旋鉆11并且借助圓柱形桿9插入到工具支承體I的容納孔7中。通過圓柱形桿9也以本身已知的方式進(jìn)行螺旋鉆的驅(qū)動。根據(jù)該配置特別明顯的是，工具保持器3在工具支承體I中的精確且可復(fù)制的定位多么重要，以便實(shí)現(xiàn)不變的高生產(chǎn)品質(zhì)。此外明顯的是，進(jìn)給力相對于夾緊面5平行地并且錯移地引導(dǎo)到工具保持器3中，并且必須從該工具保持器通過根據(jù)本發(fā)明的接口傳遞到工具支承體I上。為了將工具保持器3固定在工具支承體1，在工具支承體I在圖Ia中在左方的端側(cè)處可看到螺栓頭27，其操作作用于工具保持器3的圓柱形桿9的夾持裝置。這些夾持裝置通過六邊形扳手來操作，該扳手可以插入到螺栓頭27中。為了將工具保持器3夾持在工具支承體I中，在圓柱形桿9上構(gòu)建有齒部15 (參見圖2)，如其在DIN ISO 10889-1中所限定的那樣。在夾緊面5中，除了容納孔7之外還構(gòu)建有用于冷卻潤滑劑的接頭13，其用于將冷卻潤滑劑引入到工具支承體3中并且運(yùn)送至在工具支承體3中內(nèi)裝的工具。除了在DIN ISO 10889-1公開的平坦的夾緊面5、容納孔7和圓柱形桿9之外，在圖Ia所示的旋轉(zhuǎn)裝置中還構(gòu)建有根據(jù)本發(fā)明的錐形孔23和內(nèi)螺紋25。錐形孔23與圖Ia中不可見的、工具保持器3的錐形銷釘以根據(jù)本發(fā)明的方式協(xié)作，并且引起工具保持器3的準(zhǔn)確并且可復(fù)制的定位。在圖Ib中示出了根據(jù)本發(fā)明改進(jìn)的BMT旋轉(zhuǎn)裝置I的第二實(shí)施例，其中工具保持器3借助旋入到內(nèi)螺紋25中的固定螺栓21固定在旋轉(zhuǎn)裝置I上。在此，又通過錐形套管23和未示出的錐形銷釘來進(jìn)行定位。
用于描述工具支承體I與工具保持器3之間的接口的質(zhì)量的一個重要概念是在將工具保持器3多次插入到工具支承體I中時(shí)的重復(fù)精度。符合DIN ISO 10889-1的VDI接口實(shí)現(xiàn)了大約為O. 05毫米的重復(fù)精度，這在許多、尤其是高價(jià)值的工件的情況下并不足夠且耗時(shí)，并且由此要求在相關(guān)的機(jī)床的控制中的較昂貴的補(bǔ)償。
在圖2中示出了圖Ia中的根據(jù)本發(fā)明的工具保持器3，使得為DIN ISO 10889-1的組成部分的圓柱形桿9可以以其齒部15而清楚看到。此外，工具保持器3的支承面7清楚可見。工具保持器3的支承面7在工具保持器3插入的情況下靠置于工具支承體I的夾緊面5，并且圓柱形桿9容納在容納孔7中。根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)有，從支承面7中伸出兩個錐形銷釘19. I和19. 2。在圖2中可見的錐形銷釘19. I的截錐形區(qū)段完全旋轉(zhuǎn)對稱，而錐形銷釘19. 2的截錐形區(qū)段在兩個對置的側(cè)上被展平(劍形-錐形銷釘)，使得僅僅在錐形銷釘19. 2的未被展平的區(qū)域處進(jìn)行與工具支承體I的錐形孔23的形狀配合。劍形-錐形銷釘19. 2安裝為使得劍形-錐形銷釘19. 2的未被展平的區(qū)域與錐形銷釘19. I和19. 2之間的連接線正交地設(shè)置。然而，也可以加入兩個完全旋轉(zhuǎn)對稱的錐形銷釘19. I和19. 2。除了錐形銷釘19之外，在圖2中還可看到固定螺栓21，其以其螺紋突出于夾緊面17。在圖3中再次示出了圖Ia中的工具支承體1，其與根據(jù)圖2的工具保持器3兼容。在夾緊面5中構(gòu)建有兩個錐形孔23. I和23. 2，其與工具保持器3的錐形銷釘19. I和19. 2協(xié)作。工具支承體I中的四個內(nèi)螺紋25的距離對應(yīng)于固定螺栓21的距離(參見圖2)。現(xiàn)在，當(dāng)將工具保持器3借助其圓柱形桿9插入到工具支承體I的容納孔7中時(shí)，則錐形銷釘19. I和19. 2進(jìn)入到錐形孔23. I和23. 2中并且形成形狀配合的連接。隨后，四個固定螺栓21旋入到內(nèi)螺紋25中并且由此建立工具保持器3與工具支承體I之間的牢固連接。于是，不再需要借助齒部15將工具支承體3夾緊或固定于圓柱形桿9(如DIN ISO10889-1所規(guī)定的那樣)，因?yàn)樗膫€固定螺栓結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的在錐形銷釘19與錐形孔23之間的形狀配合的連接而形成了工具支承體I與工具保持器3的可承載并且精確的連接。存在如下可能性，即工具保持器3僅僅借助固定螺栓21，僅僅通過圓柱形桿9或者共同地借助固定螺栓21和圓柱形桿9固定在工具支承體I上。錐形銷釘19. I和19. 2具有相對大的距離D。該大的距離D在一定程度上有助于，當(dāng)工具保持器3放置在工具支承體I上時(shí)，實(shí)現(xiàn)非常良好精度的定位以及非常良好的重復(fù)精度。同時(shí)，也可以在工具支承體I與工具保持器3之間傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。因此，通常使距離D盡可能地大。圓柱形桿9在該實(shí)施形式中能夠僅僅提供工具11的驅(qū)動。當(dāng)圓柱形桿9和容納孔7用于定位工具保持器3時(shí)，于是足夠的是，設(shè)置有錐形孔23和錐形銷釘19。在該情況下，在圓柱形桿9與錐形銷釘19之間僅僅距離D’有效，使得重復(fù)精度并不如借助兩個錐形孔23和兩個錐形銷釘19進(jìn)行定位那樣良好。就根據(jù)本發(fā)明的用于將工具保持器3相對于工具支承體I定位的裝置而言有利的是其小的制造成本，因?yàn)殄F形銷釘19同樣如錐形孔23那樣可以非常簡單且成本低廉地以非常高的精度來制造。這種錐形銷釘例如可以由硬化過的鋼制造。在硬化之后，功能面，例如為錐形銷釘19的圓柱形區(qū)段(在圖2中不可見)和截錐形區(qū)段可以通過磨削不僅成本低廉而且以非常高的精確性和精度來制造。相應(yīng)內(nèi)容在錐形孔23有利地在錐形套管中制造為單獨(dú)的部件的情況下也適用于錐形孔23，其中錐形套管于是同樣具有圓柱形區(qū)段，并且在內(nèi)部與錐形孔23的圓柱形區(qū)段同心地構(gòu)建。由于錐形銷釘19和錐形孔23具有相對小的錐形角，所以軸向方向上的容差或尺寸偏差相對不關(guān)鍵，并且僅僅以小的程度影響工具保持器3的定位精度。工具保持器3相對于工具支承體I的根據(jù)本發(fā)明的定位的另一主要優(yōu)點(diǎn)在于，不僅錐形銷釘19而且錐形套管都可以壓入到圓柱形的定位孔(在圖2和3中沒有附圖標(biāo)記)中，并且這些定位孔可以在一個夾緊操作中與工具支承體I的夾緊面5或者工具保持器3的支承面I一同制造。由于這可以在一個夾緊操作中實(shí)現(xiàn)，所以對于鉆孔定位精度的限制性因素是制造工具支承體I或者工具保持器3的機(jī)器的機(jī)器精度。高價(jià)值的加 工中心達(dá)到5/1000毫米(5 μ m)的機(jī)器精度，其中該精度對于幾乎所有要求都是足夠的。由于有可能在一個夾緊操作中與夾緊面或支承面17以及容納孔7 —同制造定位孔，所以在連續(xù)制造中在引入定位孔時(shí)可以非常成本低廉地實(shí)現(xiàn)該精度。因此，根據(jù)本發(fā)明的工具支承體3的定位精度可以相對于符合ISO10889-1的VDI接口改進(jìn)一個量級替代VDI接口情況下的O. 05毫米的重復(fù)精度或定位精度，在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中盡管有僅僅小的附加成本，仍然實(shí)現(xiàn)了 O. 005毫米(5μπι)的定位精度或重復(fù)精度。在圖4和5中示出了帶有被插入的工具保持器3的工具支承體I的不同視圖和剖視圖。在根據(jù)圖4的側(cè)視圖中可清楚看到，固定螺栓21靠外地設(shè)置在工具保持器3上，使得該固定螺栓在預(yù)先給定的夾緊力的情況下引起工具保持器3非常良好地固定于工具支承體I。在根據(jù)圖4的側(cè)視圖中，可以清楚地看到根據(jù)圖I的夾緊機(jī)構(gòu)的螺栓頭27。在圖4的右上部分中示出了工具保持器3和工具支承體I的側(cè)視圖。借助虛點(diǎn)線示出了容納孔7或圓柱形桿9。此外，同樣通過虛線示出了錐形銷釘19與錐形孔23之間的根據(jù)本發(fā)明的形狀配合的連接。在該示圖中，可以清楚地看到定位裝置19和23之間的距離D。在圖4的右下部分中，示出了沿著線B-B的剖視圖。在該剖視圖中可以清楚地看到用于固定螺栓21的穿通孔29以及工具支承體I中的內(nèi)螺紋25。圖5示出了沿著圖4中的線A-A的剖視圖。在該剖視圖中，錐形孔23是錐形套管31的一部分，其中錐形套管31壓入到工具支承體I中的定位孔33中。以相應(yīng)的方式，錐形銷釘19被壓入工具保持器3中的定位孔33中。不僅錐形套管31而且錐形銷釘19在圖5中所示的實(shí)施例中被鉆空(hohlgebohrt)并且分別具有內(nèi)螺紋(無附圖標(biāo)記)。由此可能的是，例如錐形套管31在定位孔33中在軸向方向上通過旋入螺栓來調(diào)整和/或固定。相應(yīng)內(nèi)容也適用于錐形銷釘19。在此也可能的是，將錐形銷釘用圓柱形區(qū)段壓入相關(guān)的定位孔33中并且借助夾緊螺栓并且以合適的教導(dǎo)在軸向方向上精確地引到所希望的位置中，使得當(dāng)工具保持器3借助螺栓21固定在工具支承體I上時(shí)，錐形銷釘用其截錐形區(qū)段無余隙地、以輕微的預(yù)張緊或者以百分之幾毫米的限定的余隙定位在錐形套管31的錐形孔中。在圖5的下部分示出了另一錐形銷釘和另一錐形套管。出于清楚的原因，在該下部部分中沒有附圖標(biāo)記。錐形銷釘和錐形套管不僅在圖5的上部分中而且在圖5的下部分中結(jié)構(gòu)相同地實(shí)施。不言自明的是，在需要時(shí)當(dāng)然也可能的會是，將錐形套管31設(shè)置在工具保持器3的定位孔33中并且相應(yīng)地將錐形銷釘19安置在工具支承體I的定位孔33中。這是相反情況，其在個別情況中會是有意義的。根據(jù)本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點(diǎn)在兩個變型方案中完全地給出。在圖6中示出了另一實(shí)施例，其中錐形銷釘19固定在校準(zhǔn)板34上。校準(zhǔn)板34又與工具保持器3銷接并且旋緊(參見附圖標(biāo)記36和38)。在銷接之前，可以將校準(zhǔn)板34相對于工具保持器3定向，使得實(shí)現(xiàn)再次改進(jìn)的定位精度。這在就借助該工具保持器3進(jìn)行的加工而言提出了精度方面的最高要求時(shí)被設(shè)置。參與工件的加工的另一工具保持器3可以沒有校準(zhǔn)板34地實(shí)施。在圖6中所示的配置中，工具支承體I沒有校準(zhǔn)板。在圖7中示出了另一實(shí)施例，其中錐形套管31固定在校準(zhǔn)板34上。校準(zhǔn)板34又通過栓塞(Zapfen)40和螺栓38來與工具支承體I連接。校準(zhǔn)板34相對于工具支承體3的定向通過螺銷42進(jìn)行，該螺銷作用于工具支承體I的栓塞40。旋轉(zhuǎn)裝置I的另一夾緊面5可以沒有校準(zhǔn)板34地實(shí)施。當(dāng)然也可能的是，不僅工具保持器3而且工具支承體I都裝備有校準(zhǔn)板34。在圖8中以剖視方式示出了根據(jù)本發(fā)明的錐形套管31的不同實(shí)施例。最簡單的實(shí)施例在圖8a中示出。在那里，錐形套管31具有錐形孔23和與其連接的內(nèi)螺紋35以及在其外部直徑上具有圓柱形區(qū)段37。圓柱形區(qū)段37的直徑與定位孔33的直徑協(xié)調(diào)，使得在錐形套管31與定位孔33之間形成壓配合。借助內(nèi)螺紋35可能的是，當(dāng)錐形套管31被壓入到了定位孔33中時(shí)，錐形套管31在軸向方向上非常精密和精確地在定位孔33中推移。同時(shí)，在內(nèi)螺紋35中旋入的螺銷(未示出)防止錐形套管31無意地被向下按壓在定位孔33中。在圖Sb中示出了錐形套管31的一個實(shí)施例，其中在端面39上設(shè)置有環(huán)形槽41。由此形成錐形孔23在徑向方向上一定程度的柔韌性和彈性，使得可以補(bǔ)償兩個錐形銷釘19 (參見圖2)以及相關(guān)的錐形孔23 (參見圖3)之間的距離D的最小偏差。類似的效果也可以通過如下方式實(shí)現(xiàn)錐形套管31具有徑向槽43，并且定位孔33分級地實(shí)施。(圖8c)。在圖8d中示出了根據(jù)本發(fā)明的錐形套管31的一個實(shí)施例，其中在錐形套管31和定位孔33的底部(無附圖標(biāo)記)之下設(shè)置有兩個盤形彈簧45，其能夠?qū)崿F(xiàn)錐形套管31在軸向方向上偏移。在該情況下，錐形套管31的圓柱形區(qū)段37和定位孔33構(gòu)建為推入配合并且錐形套管31通過螺栓(46)固定。在圖Se和8h中示出了根據(jù)本發(fā)明的錐形套管的實(shí)施例，其中在錐形套管31上構(gòu)建有凸緣47。當(dāng)凸緣47靠置于夾緊面5或者支承面17時(shí)，凸緣47引起錐形套管31相對于例如夾緊面5或者支承面17的位置被明確地限定。由此并不需要設(shè)置內(nèi)螺紋，并且錐形孔23與錐形套管31的圓柱形區(qū)段37同軸地構(gòu)建。 在根據(jù)圖8f、8g和8h的實(shí)施例中，在凸緣47中構(gòu)建有不同的環(huán)形槽41，這些環(huán)形槽在軸向方向上能夠?qū)崿F(xiàn)錐形孔23相對于夾緊面5或者支承面17的軸向和/或徑向方向上的彈性。同時(shí)或者可替選地，也可以以實(shí)現(xiàn)錐形孔23相對于定位孔33的一定程度的徑向彈性。
不言自明的是，所示的實(shí)施例僅僅具有示例性特征，并且可能的是，也通過其他造型部分地實(shí)現(xiàn)在軸向和/或徑向方向上的所希望的彈性。
在根據(jù)圖 8i)和j)的實(shí)施例中，錐形套管31與工具支承體I旋擰在一起。在圖9中示出了錐形銷釘19的不同實(shí)施例。所有實(shí)施例的共同點(diǎn)是銷釘19具有截錐形區(qū)段49以及圓柱形區(qū)段51。借助圓柱形區(qū)段51將錐形銷釘19壓入到工具保持器3或者工具支承體I的定位孔33中。類似地，一旦錐形銷釘19在軸向方向上占據(jù)所希望的位置，則在錐形套管31中也可以將錐形銷釘19在定位孔33中粘緊。銷釘19在軸向方向上的定位通過如下方式也相對簡單地實(shí)現(xiàn)使用具有錐形孔的的壓入裝置(未示出)，錐形孔與錐形銷釘19的截錐形區(qū)段49協(xié)作?，F(xiàn)在可能的是，當(dāng)壓入裝置放置在工具保持器3的支承面17上時(shí)，錐形銷釘19于是占據(jù)其在軸向方向上的正確位置。當(dāng)錐形銷釘19要壓入到工具支承體的定位孔33中時(shí)，相應(yīng)內(nèi)容就夾緊面5而言適用。在根據(jù)圖9e)到j(luò))的實(shí)施例中，錐形銷釘19具有臺肩53，該臺肩又可以借助環(huán)形槽41(參見圖9f)和9h))在軸向方向上變得“較軟”，使得錐形銷釘19在軸向方向上輕微彈性的。由此可能的是，補(bǔ)償在不同的工具保持器或錐形套管31中可能的偏差，其方式為銷釘19在定位孔中在軸向方向上被輕微推移。在根據(jù)圖9b)的實(shí)施例中，其具有與在圖8d)中所示并且所描述的錐形套管31的許多共性。在根據(jù)圖9c)、g)和h)的實(shí)施例中，在截錐形區(qū)段49中構(gòu)建有至少一個徑向槽43，其引起錐形銷釘19的截錐形區(qū)段49的徑向彈性。當(dāng)然也可能的是，例如以相對于彼此90°的角設(shè)置兩個徑向槽43。由此，截錐形區(qū)段49將在一定程度上在徑向上切開，并且該區(qū)段在徑向方向上明顯更有彈性。錐形銷釘19在圖9i)和j)中的固定對應(yīng)于錐形套管31在圖8i)和j)中的固定，從而參照在那里的描述。圖IOa)示出了根據(jù)圖8a)的錐形套管與根據(jù)圖9a)的錐形銷釘19的協(xié)作。圖IOb)示出了根據(jù)圖8a)的錐形套管與根據(jù)圖9e)的錐形銷釘19的協(xié)作。圖IOc)示出了根據(jù)圖Se)的錐形套管與根據(jù)圖9a)的錐形銷釘19的協(xié)作。在根據(jù)圖IOd)的實(shí)施例中，固定螺栓31穿過錐形套管31和錐形銷釘19。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)床、尤其是車床的工具支承體，該工具支承體包括夾緊面(5)，并且其中在夾緊面(5)中存在用于定位工具保持器(3)的裝置，其特征在于，該用于定位工具保持器(3)的裝置構(gòu)建為至少一個錐形孔(23)和/或至少一個錐形銷釘(19)，并且錐形孔(23)和/或所述錐形銷釘(19)的縱軸線與夾緊面(5)正交地走向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工具支承體，其特征在于，在夾緊面(5)中構(gòu)建有容納孔(7)、尤其是符合DIN ISO 10889-1的容納孔，并且容納孔(7)的縱軸線與夾緊面(5)正交地走向。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的工具支承體，其特征在于，在夾緊面(5)中存在多個、優(yōu)選四個內(nèi)螺紋(25)。
4.一種用于工具的工具保持器，該工具保持器包括支承面(17)，其中在支承面(17)中設(shè)置有用于在工具支承體(I)中定位工具保持器(3)的裝置，其特征在于，該用于定位工具保持器(3)的裝置構(gòu)建為與支承面(17)正交地設(shè)置的至少一個錐形孔(23)和/或與支承面(17)正交地設(shè)置的至少一個錐形銷釘(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工具保持器(3)，其特征在于，圓柱形桿(9)、優(yōu)選為符合DINISO 10889-1的圓柱形桿(9)從支承面(17)伸出，并且圓柱形桿(9)的縱軸線與夾緊面(5)正交地走向。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的工具保持器(3)，其特征在于，在工具保持器(3)中設(shè)置有穿通孔(29)，并且穿通孔(29)在支承面(17)中具有與所述內(nèi)螺紋(25)在工具支承體(I)的夾緊面(5)中相同的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I到3之一所述的工具支承體(I)或者根據(jù)權(quán)利要求4到6之一所述的工具支承體(3)，其特征在于，所述錐形孔(23)是具有基本上圓柱形外輪廓(51)的錐形套管(31)的一部分，在工具支承體(I)的夾緊面(5)中和/或在工具保持器(3)的支承面(17)中構(gòu)建有圓柱形的定位孔(33)，并且錐形套管(31)或者所述錐形銷釘插入到工具支承體(I)中和/或工具保持器(3)中的定位鉆孔(33)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工具支承體(I)或者工具保持器(3)，其特征在于，錐形套管(31)并不突出于工具支承體(I)的夾緊面(5)或者工具保持器(3)的支承面(17)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的工具支承體(I)或者工具保持器(3)，其特征在于，錐形套管(31)或者所述錐形銷釘(19)設(shè)置在校準(zhǔn)板(34)中，并且校準(zhǔn)板(34)固定在工具支承體(I)或者工具保持器(3)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9之一所述的工具保持器，其特征在于，該工具保持器與按照DINISO 10889的工具保持器兼容。
11.一種用于使用在根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的工具支承體(I)或者工具保持器(3)中的錐形套管(31)，其特征在于，在錐形套管(31)中構(gòu)建有內(nèi)螺紋(25)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的錐形套管(31)，其特征在于，在錐形套管(31)的端側(cè)設(shè)置有凸緣(47)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的錐形套管(31)，其特征在于，錐形套管(31)在軸向和/或徑向方向上有彈性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的錐形套管(31)，其特征在于，錐形套管(31)在端側(cè)上具有環(huán)形槽(41)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的錐形套管(31)，其特征在于，錐形套管(31)在端側(cè)上具有徑向槽(43)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15之一所述的錐形套管(31)，其特征在于，環(huán)形槽(41)或者徑向槽(43)設(shè)置在凸緣(47)中。
17.一種用于使用在根據(jù)權(quán)利要求I到10之一所述的工具支承體(I)或者工具保持器(3)中的錐形銷釘(19)，其特征在于，錐形銷釘(19)具有圓柱形區(qū)段(51)，并且?guī)в袌A柱形區(qū)段(51)的錐形銷釘(19)能夠插入到工具支承體(I)或者工具保持器(3)的定位孔(33)中。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的錐形銷釘(19)，其特征在于，錐形銷釘(19)具有臺肩(53)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的錐形銷釘(19)，其特征在于，錐形銷釘(19)在軸向和/或徑向方向上有彈性。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的錐形套管(31)，其特征在于，錐形銷釘(19)在錐形銷釘(19)的截錐形區(qū)段(49)中具有至少一個徑向槽(43)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至19之一所述的錐形銷釘(19)，其特征在于，在臺肩(53)中構(gòu)建有環(huán)形槽(41)。
全文摘要
提出了一種在工具支承體(1)與工具保持器(3)之間的接口，該接口一方面成本低廉，并且仍允許非常高的定位精度。此外，該接口與根據(jù)DIN ISO 10889-1的所謂的VDI接口兼容。
文檔編號B23B29/32GK102639269SQ201080030091
公開日2012年8月15日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者卡爾海因茨·詹森 申請人:Wto工具設(shè)備有限責(zé)任公司