專利名稱：夾頭爪的制作方法
夾頭爪
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求前序部分所述的用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)式
才幾床的夾頭爪(EinspannfUtter)。
這種夾頭爪由于使用了滑套，也被稱為快速夾頭爪，機(jī)床軸例如 工具夾軸，通過滑套起夾持作用。
在換刀時(shí)只需要調(diào)整滑套位置，與滑套緊密相連的卡緊件 (Klemmkoerper)位于壁孔內(nèi)部，其所在的位置可自由移位。
因此機(jī)床的軸可以自由釋放并可以簡易地從夾頭爪中取出。
本發(fā)明的目的在于提供一種這種類型的結(jié)構(gòu)簡單的夾頭爪，特別 是在高速旋轉(zhuǎn)的帶毫米級軸徑的微型機(jī)床中，該夾頭爪以簡單的方 式， 一方面可快速更換，另一方面可自動(dòng)旋轉(zhuǎn)抓取。
本發(fā)明的目的是通過權(quán)利要求所述的特征來實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的特征在于，滑套在彈簧預(yù)張緊作用的末端位置與內(nèi)部凸 緣(Innenbund)通過卡緊件接觸，其再次對圓柱形機(jī)床軸施加相應(yīng)高的 側(cè)向壓力。因?yàn)闄C(jī)床軸在設(shè)置卡緊件的位置處具有正割鍵槽 (Sekantialnut)或正割削平面，但不是環(huán)繞設(shè)置的，當(dāng)卡緊件位于正割 削平面上或正割鍵槽上時(shí)，可以起到抗扭轉(zhuǎn)固定夾緊的作用。
其一方面對機(jī)床軸軸向定位，另 一方面由于作用在機(jī)床軸上相對 較小的扭矩，也起到了扭轉(zhuǎn)鎖止作用。如果正割鍵槽在軸向到達(dá)最深 位置，在機(jī)床軸上也可以施加直至深度限制器的軸向力。
機(jī)床軸在相關(guān)位置有利地具有孔或簡單制成的正割設(shè)計(jì)鍵槽，卡 緊件在滑套移位時(shí)朝著施加彈簧力的方向插入到該孔或4建槽中。
卡緊件在與基體圓柱形孔聯(lián)接時(shí)的雙重功能可以實(shí)現(xiàn)對裝配的 顯著簡化。
該優(yōu)點(diǎn)通過如下實(shí)現(xiàn)，夾緊體在機(jī)床軸旋轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)嵌入正割鍵槽中。
此外基體在容納機(jī)床軸時(shí)可以簡單地與閨柱形孔軸向配合，因?yàn)?扭矩傳遞通過卡緊件完成。
實(shí)現(xiàn)相對較大扭矩的措施，正如所述，是在機(jī)床軸上安置正割鍵槽。
另一種措施基于以下考慮，卡緊件對機(jī)床軸進(jìn)行形狀配合，從機(jī) 床軸起始的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)直到其沉入正割鍵槽中。
當(dāng)卡緊件在壁孔中相應(yīng)地巻邊時(shí)，通過適當(dāng)?shù)拇胧┮部梢栽趫A周 方向起到自加強(qiáng)夾緊作用。
作為最終措施，壁孔外部配合卡緊件的滑套內(nèi)部凸緣可以如此設(shè) 計(jì)，在機(jī)床軸較小的旋轉(zhuǎn)時(shí)通過卡緊件形成強(qiáng)制的夾緊。
然而卡緊件保持了雙重功能，確保在徑向和機(jī)床軸可能的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)方向上起作用。
有利的進(jìn)一步改進(jìn)可以從以下的權(quán)利要求中獲得。
特別是在常見的帶有大約3mm至4mm細(xì)長機(jī)床軸的機(jī)床中，當(dāng) 使用當(dāng)強(qiáng)常見的轉(zhuǎn)速至每分鐘30000轉(zhuǎn)時(shí)，在固定夾緊的軸的下部三 分之一處將產(chǎn)生共振，起最終可以導(dǎo)致機(jī)床發(fā)出噪聲。
在此提供了對本發(fā)明進(jìn)一步擴(kuò)展的補(bǔ)救措施，對基體位于頭部區(qū) 域的情況，提供了機(jī)床軸的定中心。其可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)，基體 在插入側(cè)具有環(huán)繞的內(nèi)部凹槽，凹槽內(nèi)嵌入了由合成橡膠材料制成的 環(huán)。
嵌入環(huán)的內(nèi)徑比機(jī)床軸的外徑稍微要小，這樣形成了機(jī)床軸附件
的徑向夾緊，借助該徑向夾緊，卡緊件緊靠位置和刀具支座之間機(jī)床 軸的自由振動(dòng)長度將變小。
由于固有頻率的提高，振動(dòng)幅度將顯著減小。
因此可以可靠的避免由于不理想的固有頻率造成的機(jī)床不安靜 的運(yùn)行。以下將依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。其中


圖1顯示的是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的縱向截面；
圖2顯示的是所屬機(jī)床軸的實(shí)施例；
圖3顯示的是本發(fā)明在驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的進(jìn)一步實(shí)施例；
圖4顯示的是根據(jù)圖3的在插入^置時(shí)的實(shí)施例。
如果以下沒有作其它的說明，則描述對所有附圖都有效。
圖中顯示了用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)式機(jī)床的夾頭爪1 。
機(jī)床在此沒有顯示，只顯示了機(jī)床的軸6。
夾頭爪具有居中的柱形基體2?；w2具有用于機(jī)床心軸4的驅(qū) 動(dòng)端3和用于才幾床軸6的相對而置的插入端5。
基體2被滑套7圍繞，滑套7在向著插入端3的方向上處于彈簧 預(yù)載下。
滑套也可以在其它方向處于彈簧預(yù)載下。對于這種情況，以下實(shí) 施例相應(yīng)地有效。
彈簧預(yù)載由壓力彈簧8產(chǎn)生，該壓力彈簧支撐在基體2外部凸緣 和滑套7的內(nèi)部凸出部之間。
滑套可在上部末端位置9和下部末端位置10之間移位。
其具有環(huán)繞的內(nèi)部凹槽11，在通過壓力彈簧8被擠壓的預(yù)定末端 位置10處與基體2的壁孔12對齊。
卡緊件14位于壁孔12中，在壁孔12的位置上，其徑向尺寸比 基體2的壁厚要大。
如有可能，必須考慮徑向間隙15，該徑向間隙產(chǎn)生在滑套7的內(nèi) 部凸緣13和基體2在壁孔12位置的外徑之間。
內(nèi)部凸緣13設(shè)置在滑套7的一個(gè)位置上，其位于滑套7的前部 末端位置9，當(dāng)滑套處于壓力彈簧8的預(yù)載下時(shí)，壁孔12位于其對面。
因此卡緊件不可避免地保持在機(jī)床軸的正割鍵槽22內(nèi)。
重要的是，空心柱形基體2在位于機(jī)床軸6的縱向區(qū)域設(shè)置成圓 柱形空心體，這樣其可以容納才幾床的圓柱形軸。
該圓柱形空腔的內(nèi)徑對應(yīng)于機(jī)床圓柱形軸的外徑，這樣軸6原則 上在基體2的孔內(nèi)可自由旋轉(zhuǎn)。
此外，卡緊件14在滑套7上內(nèi)部凸緣13支撐在卡緊件14上位 置(滑套內(nèi)部凸緣13與壁孔12對齊)處，作為機(jī)床圓柱形軸6的軸向 的且抗扭矩的夾緊裝置，因?yàn)闄C(jī)床軸在適當(dāng)?shù)奈恢镁哂姓铈I槽。
因此卡緊件.14具有雙重功能。
其一方面避免了機(jī)床軸6的徑向脫落，同時(shí)在圓周方向起到了夾 緊功能。
在根據(jù)圖1的實(shí)施例中，在插入軸6的端面處，壁孔12由深度 限制器16以預(yù)定的距離17隔開。
當(dāng)機(jī)床軸6靠在深度限制器上時(shí)，卡緊件14可以位于帶有斜面 設(shè)計(jì)的正割鍵槽的位置上。這樣就保證了徑向的夾緊功能。
通過這種方式，需要在軸6的中間區(qū)域進(jìn)行夾緊，這樣盡管在機(jī) 床軸6和基體2的圓柱形孔之間出現(xiàn)不可避免的徑向間隙，由于必須 的過盈配合只產(chǎn)生有限自由振動(dòng)。
通過卡緊件14形成了軸6的夾緊位置，其位于軸線方向，這樣 最終出現(xiàn)的共振只具有較小的幅值，并且主要出現(xiàn)在高頻時(shí)。
相對于夾緊體確定深度限制器1《和軸6夾緊位置之間的設(shè)定間 距大小17起到了如下作用，即，可以減小自由分布在軸6長度方向 上的最終共振。
在圖1的情況中，深度限制器16通過^^向貫穿基體2的銷釘18 構(gòu)成。
銷釘設(shè)置在機(jī)床心軸4的頭部，并位于基體2橫向貫穿的徑向孔內(nèi)。
在軸6插入時(shí)，其前端與4黃向布置的銷4丁 18相碰， 一旦卡緊件 沉入正割鍵槽，軸6通過滑套7的松開可以被卡緊件14在徑向和圓
周方向剛性地保持，
此外，滑套7在末端位置被壓力彈簧8批靠上部阻塞環(huán)21保持，
可以保證軸6在旋轉(zhuǎn)時(shí)被夾緊。
阻塞環(huán)21也可以用顏色做標(biāo)記，用于顯示滑套7是否完全滑出。 此外如果想要進(jìn)一步減少插入軸6的自由振動(dòng)長度，在基體2的
頭部區(qū)域設(shè)置了環(huán)繞的內(nèi)部凹槽19，在其中嵌入了合成橡膠材料制成的環(huán)。
該環(huán)一方面具有較好的避震性能，此外也具有內(nèi)徑，其稍微比軸 6的外徑要小。
這對于基體2的圓柱形凹辨同樣有效，其中機(jī)床軸6插入到該凹 槽中。
由于軸6在相對刀具最遠(yuǎn)處方向上的彈性但無間隙的圓周布置， 使得分布在軸6長度尺寸上的最終自由振動(dòng)進(jìn)一步減小，同時(shí)其幅值 變小，頻率提高。
合成橡膠環(huán)20可以由橡膠或^ 圭樹脂或類似的材料組成。 代替合成橡膠環(huán)也可以在該位置上設(shè)置夾鉗或鋼彈簧等類似形 式的定心裝置。也可以設(shè)置錐形支座，其構(gòu)成定"錐26,對應(yīng)于圖3 和圖4，其中支承了構(gòu)造較為復(fù)雜的機(jī)床軸。錐形支座在其直徑最小 的位置上附加地形成深度限制器16。這種進(jìn)一步的擴(kuò)展形式，特別是 在比3mm至4mm要大的軸徑，例如6mm至12mm或者更大直徑時(shí) 提供。
此外圖2顯示了軸6的局部詳圖，其中的卡緊件l4在給定的間 距A(從插入端的端面測量)下受作用。
因此從銷釘18的包絡(luò)線處測量間距A,軸6在夾頭爪1中的插 入深度被限制在卡緊件14作用于軸6的位置。
為了獲得特別高的抗扭矩夾緊，建議這種類型的機(jī)床軸6設(shè)置至 少一個(gè)部分環(huán)繞分布的鍵槽22,這樣被內(nèi)部凸緣13保持在夾緊位置 的卡緊件14實(shí)際上在圓周方向?qū)S6施加了夾緊作用，從而形成了
抗扭矩夾緊。
卡緊件在軸6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在圓周方向相對內(nèi)部凸緣13壓緊， 通過這種方式承載了壓力?？ňo件14在徑向不會(huì)偏離，這就保證了 在圓周方向上的夾緊功能。
內(nèi)部凸緣13阻止了卡緊件徑向朝外偏離，這樣機(jī)床心軸4上施 加的扭矩通過卡緊件14的夾緊功能在圓周方向完全傳遞到機(jī)床的軸6 上。
卡緊件14對正割鍵槽22的斜面25產(chǎn)生擠壓，徑向的夾緊也變 得非常牢固。其可以在根據(jù)圖2的正割鍵槽22劃陰影線的區(qū)域中實(shí) 現(xiàn)。
附圖標(biāo)記列表
1夾頭爪
2基體
3驅(qū)動(dòng)端
4機(jī)床心軸
5插入端
6機(jī)床軸
7滑套
8壓力彈簧
9上部末端位置
10下部末端位置
11內(nèi)部凹槽
12壁孔
13內(nèi)部凸*彖
14卡緊件
15徑向間隙 16深度限制器 17間距 18銷釘 19內(nèi)部凹槽 20合成橡膠環(huán) 21阻塞環(huán) 22鍵槽 23內(nèi)螺紋 24機(jī)床心軸 25斜面 26定心錐 A間距
權(quán)利要求
1、一種用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)式機(jī)床的夾頭爪(1)，其帶有居中的空心柱形基體(2)，所述基體具有用于機(jī)床心軸(4)的驅(qū)動(dòng)端(3)和用于機(jī)床軸(6)的相對而置的插入端(5)；所述基體(2)被滑套(7)環(huán)繞，該滑套(7)在某一方向上處于彈簧預(yù)載(8)下；所述滑套(7)可在兩個(gè)末端位置(9，10)之間移位；所述滑套(7)在此處具有環(huán)繞的內(nèi)部凹槽(11)，即，該滑套的內(nèi)壁在到達(dá)克服彈簧預(yù)載(8)的方向上的末端位置(10)時(shí)位于所述基體(2)的壁孔(12)前，而所述滑套(7)在此還具有環(huán)繞的內(nèi)部凸緣(13)，即，該內(nèi)部凸緣(13)在到達(dá)沿所述彈簧預(yù)載(8)方向的末端位置(9)時(shí)，與同一個(gè)壁孔(12)對齊；在所述壁孔(12)內(nèi)安置了卡緊件(14)，其徑向尺寸比所述壁孔所在位置的、所述基體(2)的壁厚連同所述滑套(7)的所述內(nèi)部凸緣(13)與所述基體(2)外徑之間可能形成的徑向間隙(15)之和還要大，其特征在于，所述空心柱形基體(2)的內(nèi)圓柱空心體用于容納機(jī)床的圓柱形軸(6)，所述卡緊件(14)在位于所述壁孔(12)前的、所述滑套(7)的所述內(nèi)部凸緣(13)處，通過突入在所述基體內(nèi)部圓柱形的凹槽中，用作所述圓柱形軸(6)的軸向的且抗轉(zhuǎn)矩的夾緊裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾頭爪(l),其特征在于，所述壁孔(12) 從所述夾頭爪(1)的深度限制器(16)開始以預(yù)定的值相對于所述深度限 制器(16)間隔開。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的夾頭爪(l)，其特征在于，所述深度限 制器(16)由橫向貫穿基體(2)的銷釘(18)構(gòu)成，所述銷釘(18)安置在機(jī)床 心軸(4)的頭端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的夾頭爪(l),其特征在于，所述深度限 制器(16)在基體(2)中由頭部側(cè)的直徑梯構(gòu)成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的夾頭爪(l)，其特征在于， 所述基體(2)在其插入端具有環(huán)繞式內(nèi)部凹槽(19)以用于容納合成橡膠 材料制成的環(huán)(20)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾頭爪(l),其特征在于，所述由合成 橡膠材料制成的環(huán)(20)的內(nèi)徑稍微小于所述基體(2)用于機(jī)床軸(6)的 圓柱形凹槽。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的夾頭爪(l)，其特征在于， 所述基體(2)在其插入端具有附加的夾緊鉗或定心錐(26)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的夾頭爪(l),其特征在于， 所述基體(2)在用于機(jī)床心軸(24)的驅(qū)動(dòng)端上具有內(nèi)螺紋(23)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種夾頭爪(1)，特別是在高速旋轉(zhuǎn)的帶毫米級軸徑的微型機(jī)床中，該夾頭爪以簡單的方式，一方面可快速更換，另一方面可自動(dòng)旋轉(zhuǎn)抓取?？招膱A柱基體(2)設(shè)計(jì)為內(nèi)部圓柱形空心體，用于容納機(jī)床的圓柱形軸(6)，卡緊件(14)在位于壁孔(12)前的滑套(7)的內(nèi)部凸緣(13)處，通過懸伸在基體內(nèi)部圓周的凹槽中，而用作圓柱形軸(6)軸向上的且抗轉(zhuǎn)矩的夾緊裝置。
文檔編號B24B45/00GK101384392SQ200780006049
公開日2009年3月11日 申請日期2007年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者A·卡塞爾 申請人:羅伯特.施羅德股份有限兩合公司