工具保持器組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于機(jī)械加工操作的模具，更具體地講，涉及工具保持器組件。
【背景技術(shù)】
[0002]在生產(chǎn)環(huán)境中，最大限度地縮短機(jī)床的停機(jī)時(shí)間對(duì)于機(jī)械加工操作的成功至關(guān)重要。過(guò)去，這種停機(jī)時(shí)間的一個(gè)主要影響因素是需要時(shí)間來(lái)更換被機(jī)床用壞或磨損的切削工具。
[0003]通常，切削工具由工具保持器保持，工具保持器通常安裝在固定于機(jī)床的工具支撐件或基座構(gòu)件內(nèi)。在早期模具系統(tǒng)中，當(dāng)需要更換切削工具時(shí)，從工具支撐件或基座構(gòu)件移除附帶切削工具的整個(gè)工具保持器。由于此類模具系統(tǒng)耗費(fèi)大量的時(shí)間，因此創(chuàng)造了所謂的“快速更換”模具系統(tǒng)。一個(gè)這樣的例子在名稱為“Toolholder Assembly With AxialClamping Mechanism” (具有軸向夾緊機(jī)構(gòu)的工具保持器組件)的美國(guó)專利N0.8，220, 804中有所描述，該專利歸本申請(qǐng)的受讓人所有并據(jù)此以引用方式完整并入本文。另一個(gè)例子在名稱為“Toolholder Assembly for Holding a Toolholder Shank”(用于保持工具保持器尾段的工具保持器組件)的美國(guó)專利N0.4，736，659中有所描述，該專利由本申請(qǐng)的受讓人共同擁有并據(jù)此以引用方式完整并入本文。又一個(gè)例子在名稱為“Ball Lock AssemblyWithout a Canister” (不帶筒的球鎖組件)的美國(guó)專利N0.5，279，194中示出，該專利歸本申請(qǐng)的受讓人所有并據(jù)此以引用方式完整并入本文。
[0004]雖然引用的‘804、‘659和‘ 194專利中的裝置是有效的，且允許在短時(shí)間內(nèi)移除工具保持器或?qū)⑵涔潭ǖ焦ぞ咧渭?gòu)件，但仍然需要具備其他可取特性例如強(qiáng)度和耐久性增加的改良模具系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在本發(fā)明的一個(gè)方面，具有中心縱向軸線的工具保持器組件包括:工具保持器，所述工具保持器具有朝后的工具保持器尾段和帶有內(nèi)腔的軸向后端，所述內(nèi)腔與所述軸向后端相交，所述工具保持器尾段具有橫截面為非圓形的外表面和至少一個(gè)從所述外表面延伸至所述內(nèi)腔的鎖孔；基座構(gòu)件，所述基座構(gòu)件具有軸向前端和與所述軸向前端相交的腔，其中所述腔沿所述縱向軸線從所述軸向前端向后延伸，用于接納所述工具保持器尾段；被構(gòu)造用于容納在基座構(gòu)件的腔內(nèi)的筒，所述筒具有外表面和筒腔，所述筒腔縱向延伸穿過(guò)所述筒，所述筒具有從筒的外表面延伸至筒腔的至少一個(gè)鎖道，并且所述至少一個(gè)鎖道與所述工具保持器尾段的至少一個(gè)鎖孔連通；具有軸向前端和軸向后端的鎖桿，所述鎖桿具有鄰近其軸向前端形成的至少一個(gè)凹陷部，并且所述至少一個(gè)凹陷部與所述至少一個(gè)鎖道和所述至少一個(gè)鎖孔連通；鎖件，所述鎖件被可動(dòng)地至少部分置入所述至少一個(gè)凹陷部中、至少一個(gè)鎖道中和/或至少一個(gè)鎖孔中；以及致動(dòng)元件，所述致動(dòng)元件被構(gòu)造為與鎖桿的軸向后端配合以使鎖桿在筒內(nèi)向后和向前往復(fù)移動(dòng)。
[0006]在本發(fā)明的另一方面，工具保持器組件包括:工具保持器，所述工具保持器具有帶有內(nèi)腔的朝后的工具保持器尾段，其中所述工具保持器尾段具有橫截面為非圓形的外表面和至少一個(gè)鎖孔，所述鎖孔從工具保持器尾段的外表面延伸至內(nèi)腔；基座構(gòu)件，所述基座構(gòu)件具有接納工具保持器尾段的腔，其中接納工具保持器尾段的基座構(gòu)件的腔的軸向前部具有非圓形橫截面；被構(gòu)造用于容納在基座構(gòu)件的腔內(nèi)的筒，所述筒具有從筒的外表面延伸至筒腔的至少一個(gè)鎖道，其中所述至少一個(gè)鎖道與工具保持器尾段的至少一個(gè)鎖孔連通；鎖桿，所述鎖桿具有在鄰近其軸向前端形成的至少一個(gè)凹陷部，其中所述至少一個(gè)凹陷部與所述至少一個(gè)鎖道和所述至少一個(gè)鎖孔連通；鎖球，所述鎖球被可動(dòng)地至少部分置入至少一個(gè)凹陷部中、至少一個(gè)鎖道中和/或至少一個(gè)鎖孔中；以及致動(dòng)元件，所述致動(dòng)元件被構(gòu)造為與鎖桿配合以使鎖桿在鎖定位置與解鎖位置之間移動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]在結(jié)合若干附圖考慮【具體實(shí)施方式】之后，本發(fā)明的上述以及其他結(jié)構(gòu)與優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，附圖中:
[0008]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一方面的工具保持器組件的一部分的分解等距視圖。
[0009]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一方面的處于解鎖位置的工具保持器組件的部分剖視圖。
[0010]圖3為根據(jù)本發(fā)明的一方面的處于鎖定位置的工具保持器組件的部分剖視圖。
[0011]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖1-3中所示的工具保持器的等距視圖。
[0012]圖5為根據(jù)本發(fā)明的一方面的工具保持器的側(cè)視圖。
[0013]圖6為根據(jù)本發(fā)明的一方面的沿圖5的線6-6截取的剖視圖。
[0014]圖7為根據(jù)本發(fā)明的一方面的沿圖2的線7-7截取的基座構(gòu)件的剖視圖，其中工具保持器組件的其他部件被移除。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參見(jiàn)圖1-7，本發(fā)明的一個(gè)方面針對(duì)工具保持器組件10，其用于使鎖桿12在筒14和基座構(gòu)件16內(nèi)沿中心縱向軸線A-A來(lái)回移動(dòng)，從而將工具保持器20固定或鎖定在基座構(gòu)件16內(nèi)(圖3)或?qū)⒐ぞ弑３制?0從基座構(gòu)件16彈出或解鎖(圖2)。本文例示和描述的工具保持器組件10是用于非旋轉(zhuǎn)模具(例如車床)的典型工具保持器。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所述工具保持器組件10可以附接上可與非旋轉(zhuǎn)的或旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用相關(guān)的多種工具中的任一種。
[0016]工具保持器20具有朝后的工具保持器尾段22，該尾段朝著軸向后端24軸向地向后漸縮。此外，內(nèi)腔26與軸向后端24相交，并至少部分地延伸穿過(guò)尾段22。工具保持器20還具有朝后的鄰接面28，工具保持器尾段22從該鄰接面28延伸。
[0017]工具保持器尾段22具有橫截面為非圓形的外表面或尾段壁30。在一個(gè)方面，工具保持器尾段22的外表面30的非圓形橫截面垂直于中心縱向軸線A-A。在另一方面，工具保持器尾段22的外表面30的非圓形橫截面為三瓣構(gòu)型。例如，如在圖4和圖6中所示，三瓣構(gòu)型包括圍繞外表面30的周邊等間距隔開的三個(gè)瓣32。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明可提供其他非圓形橫截面構(gòu)型或形狀。
[0018]工具保持器尾段22還包括至少一個(gè)鎖孔34，該鎖孔從外表面或尾段壁30延伸穿過(guò)其中到達(dá)內(nèi)腔26。在一個(gè)方面，工具保持器尾段22的至少一個(gè)鎖孔34包括圍繞工具保持器尾段22等間距隔開的三個(gè)鎖孔34(參見(jiàn)圖4)。
[0019]基座構(gòu)件16在其軸向前端38處具有前向表面36和與該前向表面36相交的腔40。腔40沿中心縱向軸線A-A由其向后延伸，用于接納工具保持器20的尾段22。
[0020]工具保持器尾段22被構(gòu)造為能夠移入和移出基座構(gòu)件16的腔40。為了適應(yīng)這種移動(dòng)，基座構(gòu)件16的接納工具保持器尾段22的腔40的軸向朝前部分具有非圓形橫截面。在一個(gè)方面，基座構(gòu)件16的腔40的非圓形橫截面垂直于中心縱向軸線A-A。在另一方面，腔40具有與尾段22的外表面30基本上相同的非圓形橫截面，其中腔40大于外表面30，以允許進(jìn)出移動(dòng)。因此，基座構(gòu)件16的腔40的非圓形橫截面與工具保持器尾段22的外表面30的非圓形橫截面互配。
[0021]在另一方面，基座構(gòu)件16的腔40的非圓形橫截面為三瓣構(gòu)型。例如，如在圖7中所示，所述三瓣構(gòu)型包括圍繞腔40的周邊等間距隔開的三個(gè)瓣42。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明可提供其他非圓形橫截面構(gòu)型或形狀。
[0022]筒14被構(gòu)造用于容納在基座構(gòu)件16的腔40中。筒14包括外表面44和縱向延伸穿過(guò)筒14的筒腔46。此外，筒14具有從筒14的外表面44延伸穿過(guò)其中到達(dá)筒腔46的至少一個(gè)鎖道48。在一個(gè)方面，所述至少一個(gè)鎖道48是可定位的，以便與工具保持器尾段22的至少一個(gè)鎖孔34連通。在另一方面，筒14的所述至少一個(gè)鎖道48包括圍繞筒14等間距隔開的三個(gè)鎖道48。
[0023]鎖桿12具有軸向前端50和軸向后端52。鎖桿還具有鄰近其軸向前端50形成的至少一個(gè)凹陷部54。在一個(gè)方面，所述至少一個(gè)凹陷部54是可定位的，以便與至少一個(gè)鎖道48和至少一個(gè)鎖孔34連通。在另一方面，鎖桿12的至少一個(gè)凹陷部54包括圍繞鎖桿12等間距隔開的三個(gè)凹陷部54 (參見(jiàn)圖2，其示出了兩個(gè)凹陷部54，位于鎖桿12側(cè)面上的第三個(gè)凹陷未示出)。在又一方面，因此應(yīng)當(dāng)理解，三個(gè)凹陷部54中的每一個(gè)與三個(gè)鎖道48和三個(gè)鎖孔34中相應(yīng)的一個(gè)連通。
[