專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)床工件連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接裝置，該連接裝置具有兩個(gè)連接部件和夾緊裝置，該夾緊裝置可松開(kāi)地將兩個(gè)連接部件軸向夾緊。多個(gè)不平行的槽周向相間隔地設(shè)置在上述兩個(gè)連接部件之一上，在垂直于夾緊方向的平面內(nèi)被用作一個(gè)參照基準(zhǔn)系。在另一個(gè)連接部件的表面伸出許多銷(xiāo)，各有兩個(gè)相對(duì)橫側(cè)面。各銷(xiāo)至少有一個(gè)橫側(cè)面與夾緊方向形成一個(gè)夾角。
在一個(gè)連接部件連接到機(jī)床例如EDM機(jī)床的主軸上，而另一個(gè)連接部件夾持機(jī)床待加工的工件的情況下，該工件可在垂直于夾緊方向(z向)的平面(x-y平面)內(nèi)相對(duì)于機(jī)床高精度地定位。即使在對(duì)該工件及其連接部件進(jìn)行了很多道夾緊工序和松開(kāi)工序之后，位置偏差量也僅有幾微米。這種高精度的定位是通過(guò)使用EP-A-722809(＝US5791803A)所披露的連接裝置在夾緊過(guò)程中產(chǎn)生作用于連接部件周向力而獲得的。
當(dāng)加工工件時(shí)，例如當(dāng)用車(chē)床在工件上加工深槽時(shí)，所產(chǎn)生的反力可抵消這種力，從而削弱所保持的精密的定位公差。
因此，本發(fā)明目的在于，當(dāng)其中一個(gè)連接部件承受周向高載時(shí)，增強(qiáng)一個(gè)連接部件相對(duì)于另一個(gè)連接部件重復(fù)定位精度。
為此，根據(jù)上述形式的連接裝置，本發(fā)明提供一種連接裝置，該連接裝置在其中一個(gè)連接部件中設(shè)置至少一個(gè)夾緊片，以便在夾緊過(guò)程中，該夾緊片夾緊在一個(gè)銷(xiāo)的一橫側(cè)面和與所述銷(xiāo)配合的槽的側(cè)面之間，以獲得兩個(gè)連接部件所需的調(diào)節(jié)。因此，本發(fā)明的連接裝置不僅具有很高的連接部件相互精確定位的重復(fù)性，而且在僅由夾緊片材料壓縮性所限定的重載情況下，呈現(xiàn)出很好的對(duì)準(zhǔn)穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述夾緊片固定連接到連接部件上，并最好與其成為一體。夾緊片最好具有平行于夾緊方向延伸的第一部分和軸向具有彈性的第二部分，該第二部分固定在相應(yīng)的連接部件上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，設(shè)有兩個(gè)夾緊片，夾緊片的第二部分通過(guò)連接基底相聯(lián)，而形成整體U形形狀。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述基底固定到連接部件的銷(xiāo)上，所述銷(xiāo)從所述連接部件上伸出。而在另一個(gè)實(shí)施例中，所述基底固定到位于連接部件上的槽的底部，所述槽是在所述連接部件上切出的。為此，所述底部具有一個(gè)凸起，所述基底則固定在凸起中部。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，所述槽向內(nèi)橫向延伸形成一個(gè)側(cè)凹部。在此情況下，所述夾緊片可通過(guò)在連接部件本體上切出切縫而制成，夾緊片的第一部分沿夾緊方向延伸，而其彈性的第二部分則橫向伸入所述側(cè)凹中。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，如果槽和/或銷(xiāo)和/或夾緊片的側(cè)面設(shè)有淬硬表面，那么松開(kāi)已被夾緊的夾緊片就非常簡(jiǎn)單了。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1是連接裝置第一實(shí)施例的示意圖，其中連接部件是相互分離的；圖2是第一實(shí)施例在連接部件夾緊時(shí)的示意圖；圖3是連接裝置第二實(shí)施例的示意圖；圖4是連接裝置第三實(shí)施例的示意圖；圖5是連接裝置第四實(shí)施例的示意圖；圖6是本發(fā)明第五實(shí)施例細(xì)部示意圖。
僅示出前部的第一連接部件1安裝在未示出的車(chē)床主軸中央。通常，等長(zhǎng)度的三個(gè)連接柱周向等間距地從連接部件1的自由端面2上伸出。在附圖中僅示出兩個(gè)連接柱4、6。每個(gè)連接柱的端面5、7作成平面。所有端面5、7在一個(gè)垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)10的x-y共同平面內(nèi)延伸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)10通常用z軸表示。所有的連接柱都圍繞z軸沿一個(gè)假想的圓分布?；顒?dòng)連接部件20的平表面22具有區(qū)域25、27，區(qū)域25、27與連接部件1的連接柱4、6的布置相應(yīng)，并且所有的區(qū)域都在共同的x-y平面內(nèi)延伸。這樣，在未示出的夾緊裝置作用下，當(dāng)所有的端面5、7緊靠在所有相應(yīng)的區(qū)域25、27上時(shí)，連接部件1、20就被夾緊了。
在連接部件1的中心設(shè)有一個(gè)未示出的軸向中心通孔，以便使一個(gè)拉桿通過(guò)，該拉桿是兩個(gè)連接部件夾緊裝置的一部分。
大致在相鄰連接柱之間圓周方向的中部，銷(xiāo)3從端面2沿z向伸出，其長(zhǎng)度略大于每個(gè)連接柱4、6的長(zhǎng)度。銷(xiāo)3上設(shè)有一個(gè)棱形淬硬的參照表面8，該參照表面8平行于假想圓的半徑延伸。類(lèi)似的參照表面設(shè)置在各個(gè)未示出的另外的銷(xiāo)的同樣的側(cè)面位置上。這樣，參照表面8相對(duì)于z軸10形成一個(gè)小的夾角。
第二活動(dòng)連接部件20適合于支承在車(chē)床或類(lèi)似機(jī)床上待加工的工件，該工件在圖中未示出，而第一連接部件安裝在上述車(chē)床或類(lèi)似機(jī)床上，工件固定在第二連接部件20的底面21。
在周向，每個(gè)平行于假想圓半徑延伸的等間距的槽切入第二連接部件20的上側(cè)面22。槽的數(shù)目與銷(xiāo)3的數(shù)目相等。在附圖中只示出了在夾緊時(shí)面向銷(xiāo)3的槽24。應(yīng)注意到，所有的槽都類(lèi)似于槽24，因此，僅對(duì)后者進(jìn)行詳細(xì)描述。槽24具有兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面28、32，側(cè)面28、32平行于半徑延伸。側(cè)面28與銷(xiāo)3的橫側(cè)面9相對(duì)應(yīng)，橫側(cè)面9相對(duì)于銷(xiāo)3則與參照表面8相對(duì)。側(cè)面32與銷(xiāo)3的參照表面8相對(duì)應(yīng)。沿與側(cè)面28相對(duì)的方向，槽24橫向向內(nèi)延伸形成一個(gè)側(cè)凹槽23，側(cè)凹槽23的底部與槽24的底部29平齊。通過(guò)電導(dǎo)線(xiàn)蝕法(electric erosion wire)制成的切縫11大致在槽24的側(cè)面32處切入連接部件20。切縫11的深度位于槽實(shí)際深度部分的上部，并轉(zhuǎn)一個(gè)直角形成大致平行于上側(cè)面22延伸的切口12。如圖所示，切口12在接近側(cè)凹槽23的橫向端部處終止。因此，面向槽24側(cè)面28的側(cè)面32形成一個(gè)與連接部件20構(gòu)成一體的夾緊片35，夾緊片35具有一個(gè)稍微傾斜的橫截面。這樣，夾緊片具有一個(gè)大致平行于z向延伸的上部第一部分34和一個(gè)大致沿側(cè)凹槽23相對(duì)于z向橫向延伸的相毗鄰的第二部分36。由于所述第二部分36在其一端與連接部件20相聯(lián)，因此所述第二部分軸向具有彈性。這樣，所述第一部分34沿軸向彈性可動(dòng)，也就是在z向，并大致平行于側(cè)面28方向上。
在未示出的夾緊裝置將兩個(gè)連接部件1、20夾緊的過(guò)程中，銷(xiāo)3伸入到槽24中直到參照表面8與夾緊片35的上自由邊緣接觸時(shí)為止。同時(shí)，在x-y平面內(nèi)可使第二連接部件20相對(duì)于第一連接部件1進(jìn)行調(diào)整。如圖2放大的詳圖所示，當(dāng)進(jìn)一步緊固夾緊裝置時(shí)，銷(xiāo)3繼續(xù)伸向槽24中，并向下推夾緊片35，在此狀態(tài)下，夾緊片35的第二部分36向內(nèi)彎入側(cè)凹槽23的空間內(nèi)。在這種向下推的過(guò)程中，當(dāng)端面5、7貼靠在區(qū)域25、27上時(shí)，銷(xiāo)3就大約在此時(shí)夾緊了夾緊片35。
夾緊后，在x-y平面內(nèi)，連接部件20相對(duì)于連接部件1的調(diào)整仍繼續(xù)保持，因此，在周向就有很大的力作用于連接部件20。由于其中未連接有彈性件，因此，調(diào)整后橫側(cè)面9就無(wú)彈性地貼靠在側(cè)面28上。而且，由于夾緊片35只在z向具有彈性而在周向不可壓縮，因此，參照表面8與夾緊片35的夾緊不會(huì)呈現(xiàn)任何橫向避讓。
側(cè)面26、32都具有淬硬表面以減輕夾緊的連接部件的釋放，并提高夾緊片35的軸向避讓性。
對(duì)于用于活動(dòng)連接部件在z向相對(duì)于機(jī)床連接部件進(jìn)行調(diào)整的參照元件，圖3所示的本發(fā)明第二實(shí)施例與上述實(shí)施例沒(méi)有區(qū)別。另外，連接在機(jī)床上的連接部件50設(shè)有多個(gè)類(lèi)似于連接部件1的銷(xiāo)52，在其任一側(cè)上設(shè)有平行于半徑的棱形參照表面54、56。槽64在對(duì)應(yīng)于銷(xiāo)52的位置處切入活動(dòng)連接部件60。槽64的底部63有一中心凸起62。通過(guò)將U形截面插入件70的基底72固定到凸起62上，從而使該插入件70固定在槽64中。插入件70的相對(duì)的支臂76、78貼靠在槽64的相對(duì)的側(cè)面66、68上。如圖3所示，插入件70的基底72具有端部71、73，端部71、73懸于槽64的底部63之上?；?2由彈性材料制成，這樣，在夾緊方向的力作用下，豎直的支臂76、78可產(chǎn)生軸向避讓。
因此，支臂76和端部71以及支臂78和端部73都起到了類(lèi)似于本發(fā)明第一實(shí)施例中的夾緊片的作用。兩個(gè)夾緊片都通過(guò)它們共同的基底72與連接部件60相連。因此，在夾緊時(shí)，兩個(gè)夾緊片的作用特征都與前述的相同。
圖4所示的本發(fā)明第三實(shí)施例與前述實(shí)施例的根本區(qū)別在于，夾緊片45是安裝在第一連接部件40上，第一連接部件40設(shè)有銷(xiāo)42，銷(xiāo)42具有平行于軸線(xiàn)的相對(duì)的橫向側(cè)面44、46。夾緊片45可用通電線(xiàn)蝕法(electricwire erosion)從連接部件40的本體上切出，或者通過(guò)未示出的螺釘可更換地安裝到連接部件40上。夾緊片45由連接在連接部件40上的塊體41和軸向具有彈性的伸向橫側(cè)面44的第二部分43組成。第二部分43繼續(xù)延伸出第一豎直部分47，第一豎直部分47貼靠在橫側(cè)面44上，并沿豎直方向是活動(dòng)的。
第二連接部件30中的槽38的側(cè)面31與橫側(cè)面44相對(duì)應(yīng)，并向下和向內(nèi)傾斜，這樣，在夾緊時(shí)，側(cè)面31與橫側(cè)面44之間形成一個(gè)小的夾角。槽38的另一相對(duì)側(cè)面33平行于軸線(xiàn)，并形成一個(gè)貼靠橫側(cè)面46的參照基準(zhǔn)來(lái)使連接部件30、40相互在x-y平面內(nèi)定位。
當(dāng)將兩個(gè)連接部件30、40夾緊時(shí)，銷(xiāo)42伸入到與其相對(duì)應(yīng)的槽38中直到所述第一部分47的外底邊與側(cè)面31相接觸時(shí)為止。當(dāng)銷(xiāo)42繼續(xù)伸入而使橫側(cè)面46抵靠側(cè)面33時(shí)，所述第一部分47就夾緊在側(cè)面31和橫側(cè)面44之間。如果銷(xiāo)42繼續(xù)伸入，由于第二部分43具有軸向彈性，所述第一部分47就會(huì)沿銷(xiāo)42產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)連接部件30、40在z向準(zhǔn)確定位(連接部件40的連接柱48、49貼靠在連接部件30的表面39上)時(shí)，銷(xiāo)42就停止伸入。
在圖5所示的本發(fā)明第三實(shí)施例中，第一連接部件80的銷(xiāo)82被附件85所包圍，在十字所表示的位置處，附件85安裝在銷(xiāo)82的表面84上。第一夾緊片86的第一部分81從附件85上沿銷(xiāo)82的橫側(cè)面92伸出，另一個(gè)夾緊片88的第一部分87從附件85上沿銷(xiāo)82的橫側(cè)面96伸出，橫側(cè)面96與橫側(cè)面92平行相對(duì)。上述兩個(gè)第一部分81和87沿豎直方向是可動(dòng)的。夾緊片88的第一部分87通過(guò)第二部分89和83與夾緊片86的第一部分81相連，所述第二部分89和83從固定在表面84上的加厚基底的端部橫向伸出，且軸向具有彈性。與銷(xiāo)82相對(duì)應(yīng)的槽94具有兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面91、93，側(cè)面91與橫側(cè)面92相對(duì)應(yīng)，而側(cè)面93與橫側(cè)面96相對(duì)應(yīng)。各側(cè)面91、93都略向下和向內(nèi)傾斜并與z軸形成一個(gè)小的夾角。
在將兩個(gè)連接部件80、90夾緊時(shí)，銷(xiāo)82伸入到槽94中，所述第一部分81的外底邊與側(cè)面91接觸，而所述第一部分87的外底邊與側(cè)面93接觸。因此，可相對(duì)銷(xiāo)82對(duì)中調(diào)整槽94。如圖所示，夾緊所述第一部分81、87，由于夾緊片86、88的第二部分83、89軸向具有彈性，當(dāng)銷(xiāo)82進(jìn)一步伸入時(shí)，如圖5中局部放大詳圖所示，所述第一部分81、87會(huì)相對(duì)于銷(xiāo)82向上移動(dòng)。當(dāng)連接部件80伸出的連接柱98、99貼靠在連接部件90的上表面95上時(shí)，銷(xiāo)82停止伸入，這樣，也就實(shí)現(xiàn)了z向定位。
圖6所示的本發(fā)明第五實(shí)施例與圖3所示的第二實(shí)施例的主要區(qū)別在于改變了插入件70，且插入件70具有不同的形式和工作特性。這里僅對(duì)帶有插入件70a的連接部件60a的槽64a進(jìn)行具體描述，另一個(gè)槽具有相同的結(jié)構(gòu)形式。槽64a的底部63a形成凸起62a，插入件70a的基底固定在該凸起的中部。槽64a的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面66a和68a平行于z軸延伸。
插入件70a具有兩個(gè)相對(duì)的支臂76a和78a。只有支臂76a、78a各自的上部77a、79a在接近活動(dòng)連接部件60a的表面處終止，并貼靠或幾乎貼靠在相鄰的側(cè)面66a和68a上。支臂76a和78a的內(nèi)部部分73a和75a分別將上部77a和79a與插入件70a的基底72a相連，并在69a、71a處分別向相對(duì)的支臂78a和76a彎折。至少內(nèi)部部分73a和75a由彈簧鋼制成，總之是軸向可彎曲的。
從另一個(gè)連接部件50a的底面伸出的每一個(gè)銷(xiāo)(圖6中僅示出了與槽64a相對(duì)應(yīng)的銷(xiāo)52a)包括兩個(gè)相對(duì)的棱形表面54a和56a，表面54a和56a平行于假想圓的半徑，并與z軸形成一個(gè)夾角。
當(dāng)銷(xiāo)52a伸入到槽64a中將連接部件50a和60a夾緊時(shí)，棱形橫側(cè)面54a、56a與每個(gè)上部77a、79a的內(nèi)頂邊接觸，并將槽64a(從而連接部件60a)與連接部件50a相匹配對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)繼續(xù)夾緊時(shí)，銷(xiāo)52a使上部76a、78a移動(dòng)而貼靠在槽64a的側(cè)面66a和68a上，直到連接部件50a的連接柱貼靠在連接部件60a的上表面上時(shí)為止。同時(shí)，內(nèi)部部分73a和75a在69a和71a處彈性彎曲。支臂76a和78a保持夾緊在銷(xiāo)52a和側(cè)面66a、68a之間。這樣，每個(gè)支臂76a和78a構(gòu)成一個(gè)夾緊片，該夾緊片通過(guò)形成向內(nèi)延伸的彎折部69a和71a而軸向具有彈性。
如圖6所示，插入件70a的基底72a是通過(guò)螺紋連接到凸起62a上的。因此，擰下螺釘，就可用另一個(gè)相同的插入件來(lái)替換插入件70a，并再將其通過(guò)螺釘固定到凸起62a上。
權(quán)利要求
1.一種連接裝置，該連接裝置具有兩個(gè)連接部件(1、20；30、40；50、60；80、90；50a、60a)和夾緊裝置，該夾緊裝置可松開(kāi)地將上述兩個(gè)連接部件軸向夾緊，其中，周向相間的不平行的槽(24、64、38、94、64a)形成在上述兩個(gè)連接部件之一(20、30、90、60、60a)的表面(22、39、95)上，從而在垂直于夾緊方向的平面內(nèi)形成一個(gè)參照基準(zhǔn)，其中，銷(xiāo)(3、42、52、82)從另一個(gè)連接部件(1、40、50、80)的表面(2)上伸出，且每個(gè)銷(xiāo)都具有相對(duì)的橫側(cè)面(8、9；44、46；54、56；92、96)，所述的銷(xiāo)是如此設(shè)置的，即在夾緊時(shí)使所述槽可調(diào)整對(duì)準(zhǔn)所述銷(xiāo)，并因此使所述槽所在的另一連接部件也調(diào)整對(duì)準(zhǔn)所述的銷(xiāo)，在連接部件軸向?qū)?zhǔn)時(shí)，各銷(xiāo)的至少一個(gè)橫側(cè)面與每個(gè)槽相對(duì)應(yīng)的側(cè)面之間形成一個(gè)夾角，且在所述橫側(cè)面和相對(duì)應(yīng)的側(cè)面之間設(shè)置至少一個(gè)夾緊片(35、70、45、76a、78a、86、88)，所述夾緊片軸向具有彈性，并與其中一個(gè)連接部件相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接裝置，其中，所述夾緊片固定安裝在所述連接部件上，并最好與其成為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連接裝置，其中，所述夾緊片可更換地連接到所述連接部件上。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的連接裝置，其中，每個(gè)槽設(shè)有至少一個(gè)夾緊片。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的連接裝置，其中，所述夾緊片具有第一部分(47、81、87)和第二部分(43、83、89)，所述第一部分可動(dòng)地貼靠在第一橫側(cè)面上，所述第二部分與所述第一部分相連，并可避讓地安裝在所述連接部件上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的連接裝置，其中，所述夾緊片具有第一部分(34、76、78)和第二部分(36、71、73)，所述第一部分可活動(dòng)地貼靠在所述側(cè)面上，所述第二部分連接到所述連接部件上，且軸向具有彈性。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的連接裝置，其中，所述第一部分大致垂直于連接部件(20、60)的表面(22)延伸，而所述第二部分大致平行于連接部件(20、60)的表面(22)延伸。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的連接裝置，其中，所述第二部分(36)在其一端與所述連接部件相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的連接裝置，其中，所述第二部分(36)延伸到所述側(cè)面(32)的一個(gè)側(cè)凹槽(23)中。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的連接裝置，其中，在與所述槽(64)的側(cè)面(68)相對(duì)的側(cè)面(66)上形成另一個(gè)類(lèi)似的夾緊片(78、73)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的連接裝置，其中，所述夾緊片(76、71)和所述另一個(gè)夾緊片(78、73)是安裝在所述槽(64)內(nèi)的插入件(70)的部分，所述插入件的基底(72)固定在所述槽底部(63)的凸起(62)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的連接裝置，其中，所述插入件(70)具有大致呈U形的橫截面。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的連接裝置，其中，所述側(cè)面(26、66、68)和/或所述銷(xiāo)和/或所述夾緊片(35、76、71；78、73)的表面是淬硬的。
14.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的連接裝置，其中，參照元件(5、25；7、27、48、49、98、99)設(shè)置在所述連接部件(1、2、30、40、50、60、80、90)上，以便在夾緊時(shí)形成軸向z參照系。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-14之一所述的連接裝置，其中，所述夾緊片(86)和所述另一個(gè)夾緊片(88)由一個(gè)安裝在所述銷(xiāo)(82)上的附件(85)形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接裝置，其中，所述夾緊片的第一部分(76a、78a)有向內(nèi)延伸的彎折部(69a、71a)，并具有基底(72a)，該基底安裝在所述連接部件(60a)的槽(64a)中。
全文摘要
一種連接裝置,具有兩個(gè)連接部件和夾緊裝置,該夾緊裝置可松開(kāi)地將上述兩個(gè)連接部件軸向夾緊。在上述兩個(gè)連接部件中的一個(gè)的表面上切出多個(gè)周向間隔的不平行的槽,從而在垂直于夾緊方向的平面內(nèi)形成參照基準(zhǔn)。銷(xiāo)從另一個(gè)連接部件的表面上伸出,各銷(xiāo)都具有兩個(gè)相對(duì)的平行橫側(cè)面,夾緊時(shí),使所述槽與所述銷(xiāo)對(duì)準(zhǔn)。連接部件軸向?qū)?zhǔn)時(shí),各銷(xiāo)的至少一個(gè)橫側(cè)面與每個(gè)槽相對(duì)應(yīng)的側(cè)面之間形成夾角。為了在其中一個(gè)連接部件周向高承載的情況下,以增強(qiáng)連接部件相對(duì)另一連接部件重復(fù)精確定位,在所述橫側(cè)面和相對(duì)應(yīng)的側(cè)面之間設(shè)置夾緊片,所述夾緊片軸向具有彈性,并固定在其中一個(gè)連接部件上。
文檔編號(hào)F16D1/06GK1257769SQ99126760
公開(kāi)日2000年6月28日 申請(qǐng)日期1999年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月16日
發(fā)明者哈康·努德奎斯特, 丹·霍姆, 漢斯·黑爾曼, 彼得·弗羅貝格爾 申請(qǐng)人:3R系統(tǒng)國(guó)際有限公司