專利名稱：離心力輔助的刀具夾緊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將刀具裝置夾緊在主軸中的刀具夾緊系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
用于進(jìn)行金屬切削工藝?yán)玢@削或銑削的機(jī)床必須根據(jù)所執(zhí)行 的加工步驟頻繁更換刀具。為此在刀具主軸中設(shè)有相應(yīng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)能夠快速而簡單地取下刀具并重新夾緊另 一 刀具。實踐中對此類型的刀具夾緊系統(tǒng)提出了各種要求。 一方面如上 所述，必須能快速且簡單地進(jìn)行換刀，也就是說用很少的動作就能 進(jìn)行換刀，以^更節(jié)省加工中的加工時間和費(fèi)用。另一方面，在換刀 之后必須仍能保持刀具此前預(yù)先進(jìn)行的校準(zhǔn)。毫無疑問，在工作中 必須一直確保在主軸的整個轉(zhuǎn)速范圍中將主軸扭矩傳遞到刀具上。特別是對于很小的銑削和鉆削刀具而言，當(dāng)前要求很大的切削 速度也就是快速進(jìn)給，以便能夠用很少的時間執(zhí)行所述加工步驟。 為了能夠在不使刀具受到高載荷的情況下提供所需的高切削速度， 必須使用非常高的轉(zhuǎn)速。對于快速旋轉(zhuǎn)的小刀具而言，通常使用圓錐形夾具來夾緊所述 刀具。但是這種夾具存在以下問題，在轉(zhuǎn)速增加的過程中，所述夾 具的夾緊力由于離心力的作用而減少。這一效應(yīng)可以通過增加刀具 在主軸中的拉力來抵消，因為隨著拉力的增加，沿著徑向作用的夾 緊力也會由于夾具的圓錐形設(shè)計方式而增加。但是，較高的拉力只 能通過增大設(shè)置用于提供拉力的彈性組件來產(chǎn)生。其中所述彈性組 件通常由盤形彈簧組成。然而，所述彈性組件的增大破壞了軸的轉(zhuǎn) 子動態(tài)特性并且很容易在主軸系統(tǒng)中引起失衡。由于所述兩種此消彼長的效應(yīng)，當(dāng)前對于傳統(tǒng)的使用夾具的刀
具夾緊系統(tǒng)而言最高轉(zhuǎn)速在大約每分鐘300000轉(zhuǎn)。如果需要更高的 轉(zhuǎn)速，就必須求助于其它夾緊理念。為了減少離心力效應(yīng)，在現(xiàn)有 技術(shù)中已公開了離心力輔助的刀具夾緊系統(tǒng)。
出版物US 3 625 528描述了這樣一種離心力輔助的刀具夾緊系 統(tǒng)。在所述刀具夾緊系統(tǒng)中，刀柄被插入圓錐形夾具中并且通過螺 絲擰進(jìn)主軸外殼中來預(yù)緊，使得刀柄不會從夾具中掉落，所述螺絲 將夾具壓緊在刀柄上?，F(xiàn)有技術(shù)的刀具夾緊系統(tǒng)具有支承在斜面上 的鎖止元件。在主軸旋轉(zhuǎn)的過程中，所述鎖止元件由于離心力的作 用向外運(yùn)動并且沿著所述斜面向著主軸內(nèi)腔滑動。因此，作用的離 心力一部分轉(zhuǎn)化成拉力。由于夾具的圓錐形造型，軸向拉力在刀柄 上又轉(zhuǎn)變成徑向向里，使得通過所述的可能的力傳遞最終使離心力 至少部分徑向向里地作用在刀柄上并且由此增加了夾緊力。
但是，所述已知的刀具夾緊系統(tǒng)由很多單個部件組成并且容易 受到轉(zhuǎn)子動態(tài)干擾或失衡的影響。此外，需要工具來旋擰所述預(yù)緊 螺絲和使所述預(yù)緊力起作用或消除所述預(yù)緊力。由此，只有借助另 外的工具例如螺絲刀才能進(jìn)行換刀。
此外，已知的通過螺絲從外部將夾具壓緊在 一 起的預(yù)緊系統(tǒng)不 僅將夾具壓緊在一起，而且使所述夾具在夾具圓錐形部分中可能很 容易從其相對支承面松開。因此在啟動主軸時必須首先達(dá)到一定的 轉(zhuǎn)速以便提供足夠的離心力，所述離心力將刀具拉緊使得重新與所 述圓錐形面接觸并且夾緊力得以增加。但是在所述很小轉(zhuǎn)速情況下， 所述離心力隨后毫無阻礙地抵消所述預(yù)緊力，使得刀柄可能再次松 開。
因此需要一種刀具夾緊系統(tǒng)，其可用于高轉(zhuǎn)速情況下、對于各 種轉(zhuǎn)速都能提供足夠的夾緊力，具有很高的動平衡品質(zhì)并且能實現(xiàn) 簡單而快速的換刀。

發(fā)明內(nèi)容
由此，根據(jù)本發(fā)明提供了一種具有權(quán)利要求1所述特征的刀具 夾緊系統(tǒng)。
用于將刀具裝置夾緊在主軸中的根據(jù)本發(fā)明的刀具夾緊系統(tǒng)包 括內(nèi)圓錐件、彈性構(gòu)件、夾具和多個離心力元件，所述彈性構(gòu)件受 到軸向支承，所述夾具通過其圓錐形擴(kuò)張端部支承在所述內(nèi)圓錐件 上并且與所述彈性構(gòu)件軸向相連，所述多個離心力元件分別支承在 相應(yīng)的斜面上，使得由主軸旋轉(zhuǎn)引起的徑向向外作用在離心力元件
作用在刀具裝置上，其中所述彈性構(gòu)件具有軸向作用的可預(yù)緊的彈 性部分，以提供一通過夾具徑向向里地作用在刀具裝置上的預(yù)緊力。
其中，術(shù)語"軸向"和"徑向"相對于主軸的旋轉(zhuǎn)軸線而言， 從而"軸向"應(yīng)理解為平行于主軸的旋轉(zhuǎn)軸線的方向，并且"徑向" 應(yīng)理解為垂直于主軸的旋轉(zhuǎn)軸線的方向。
在本說明書中使用的方向表述"向著刀具裝置"和"向著主軸 外部"在圖1的實施例中指的是向左，方向表述"向著主軸內(nèi)部" 在圖1的實施例中對應(yīng)于向右。
此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，彈性部分是彈性構(gòu)件的一部分，也就是 說彈性部分通過彈性構(gòu)件的相應(yīng)造型和材料選擇而形成并且與彈性 構(gòu)4牛成為一體。
通過離心力元件實現(xiàn)在主軸轉(zhuǎn)速增加時將徑向向外作用在離心 力元件上的力(離心力)至少部分地轉(zhuǎn)變成沿著軸向并且作用在彈 性構(gòu)件上。因為彈性構(gòu)件與夾具軸向聯(lián)接，所以也將沿著軸向的力 傳遞到夾具上從而提高了拉力。因為夾具通過其圓錐形擴(kuò)張的端部 又支承在內(nèi)圓錐件上，所述軸向力至少部分地徑向向里偏轉(zhuǎn)并由此 增加夾緊力。隨著主軸轉(zhuǎn)速的提高，夾具的夾緊力也由此提高并且 確保更可靠地夾緊所述刀具裝置。
根據(jù)本發(fā)明，所述彈性構(gòu)件具有彈性部分，其中所述彈性構(gòu)件 受到軸向支承，以便提供牢固的軸向支座來壓緊或擴(kuò)張所述彈性構(gòu)件。
其中，在一種實施方式中，所述彈性構(gòu)件通過其彈性部分支承 在所述主軸上。
通過所述彈性部分可以將所述刀具裝置預(yù)夾緊在刀具夾緊系統(tǒng) 中。在主軸靜止時所述預(yù)夾緊力將刀具裝置保持在刀具夾緊系統(tǒng)中。 彈性構(gòu)件的沿軸向作用的彈性部分根據(jù)本發(fā)明在軸向作用。因此， 所述彈性力與換向后的離心力的軸向力線平行并且相同指向地作 用。此外，夾具通過其圓錐形擴(kuò)張的端部支承在所述內(nèi)圓錐件上。 通過這樣的方式確保在每一時刻至少有預(yù)夾緊力徑向向里地作用在 刀具裝置上，使得刀具裝置絕不會從刀具夾緊系統(tǒng)中掉落。
因為所述彈性部分是所述彈性構(gòu)件的 一 部分，所以沒有分開的 彈性組件，這提供了較高的拉力。通過這種方式使刀具夾緊系統(tǒng)達(dá) 到很高的動平衡品質(zhì)。此外，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，單個部件的數(shù) 量顯著減少，這同樣對動平衡品質(zhì)的提高有幫助。
此外，通過使用帶有彈性部分的彈性構(gòu)件，不再需要通過可旋 緊的螺絲或以類似方式提供預(yù)緊力。因此在無需另外的工具例如螺 絲刀的情況下就能進(jìn)行換刀。
在一種實施方式中，所述離心力元件是旋轉(zhuǎn)對稱設(shè)置的球。如 下所述，所述球特別適合作為離心力元件，因為刀具夾緊系統(tǒng)可以 通過所述球簡單地組裝起來。
在根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式中，彈性構(gòu)件具有凹槽，所述凹 槽沿著圓周方向支承所述離心力元件。
其中所述斜面可以形成在 一 與主軸牢固連接的插件中，彈性構(gòu)件沿 著圓周方向相對所述主軸固定并且由此受到支承而不可旋轉(zhuǎn)。
可以在彈性構(gòu)件中設(shè)置從徑向內(nèi)側(cè)支承所述離心力元件的彈性體。
通過所述彈性體防止了離心力元件或球向里掉落。此外，通過 所述彈性元件從徑向內(nèi)側(cè)彈性支承所述球，使得可以將所述球徑向向里地壓入一定尺寸，如下所述這有助于簡單換刀。
在一種實施方式中，夾具與彈性構(gòu)件旋緊，以便提供夾具和彈 性構(gòu)件的軸向聯(lián)接。
借助所述旋緊，以簡單的方式在所述夾具和彈性構(gòu)件之間提供 軸向聯(lián)接。此外，借助所述旋緊調(diào)整所述彈性構(gòu)件相對于所述夾具 的軸向位置。因此所述彈性構(gòu)件的彈性部分通過所述旋緊運(yùn)動預(yù)緊。 通過這一方式，可以以特別簡單的方式調(diào)節(jié)所述預(yù)緊力。
可以設(shè)置一壓緊件與所述彈性構(gòu)件軸向聯(lián)接，所述壓緊件通過 一壓緊面分別支承在離心力元件的與 一 相應(yīng)斜面相對端部上。不言
借助能夠旋緊到所述彈性構(gòu)件的遠(yuǎn)離刀具的端部上的所述壓緊 件，所述球以與所述斜面相對的 一 側(cè)無間隙地支承在所述壓緊件的 壓緊面上?？梢允顾鰤壕o面傾斜，使得所述壓緊面的徑向外端向 對應(yīng)的斜面傾斜。
由于所述斜面和所述壓緊面通過其徑向外端相對彼此傾斜，在
橫截面上形成假想的V,其中V的支腳的交點位于徑向外側(cè)。
通過這樣的方式可以使得所述球的由離心力引起的徑向運(yùn)動在
行程關(guān)系或力關(guān)系可以通過所述斜面和所述壓緊面的傾斜角度來調(diào) 節(jié)。此外，為了調(diào)節(jié)所述軸向力，可以改變球或離心力元件的數(shù)量、 離心力元件的質(zhì)量、離心力元件到旋轉(zhuǎn)軸線的距離和球直徑。
通過沿著軸向壓緊所述壓緊件，由此由于斜面和壓緊面的傾斜 使得所述離心力元件或所述球徑向向里地運(yùn)動到所述彈性元件中， 由此實現(xiàn)簡單換刀，以下將更詳細(xì)地描述。
此外，可以提供一種換刀裝置，所述換刀裝置能夠沿著軸向向 著刀具裝置對所述彈性構(gòu)件或所述壓緊件施加壓力。
因此，借助所述換刀裝置可以使彈性構(gòu)件向著刀具裝置或向著 主軸外部運(yùn)動。通過所述斜面和所述壓緊件的壓緊面將所述離心力 元件或所述球壓入所述彈性元件中 一 定量，使得離心力元件可以向著刀具裝置軸向運(yùn)動一定量。其中所述彈性構(gòu)件的彈性部分被壓在 一起，并且通過彈性部分沿著軸向施加的預(yù)緊力被消除。此時也沒 有力徑向向里地作用在所述刀具裝置上，使得可以容易地將所述刀 具裝置從所述夾具拔出。
不言自明的是，所述刀具夾緊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使得所述彈性構(gòu)件借 助換刀裝置不僅可以運(yùn)動至使所述彈性部分的預(yù)緊力清除，而且可 以越過所述界點向著刀具裝置作軸向運(yùn)動。在這種情況下，夾具的 圓錐形擴(kuò)張部分從所述內(nèi)圓錐件松開并且例如從主軸突出。通過這
樣的方式提供了一種視覺指示，刀具裝置可以從夾具拉出。根據(jù)刀 具裝置在夾具中的匹配設(shè)計方式，可以通過耗費(fèi)很輕的力就將所述 刀具裝置拔出或所述刀具可以自行從所述夾具中掉落。
所述彈性構(gòu)件可以具有沿著圓周方向延伸的槽來提供彈'性部分。
在另 一 種實施方式中，可以使得所述彈性構(gòu)件部分地具有波浪 形橫截面來提供彈性部分。
此外，可以想到任何其它構(gòu)型來提供軸向彈性。
通過上述兩種方案，可以以特別簡單的方式在所述彈性構(gòu)件中 提供彈性部分。因此，所述彈性構(gòu)件在彈性部分的區(qū)域中獲得沿著 軸向的一定彈性并且由此能夠儲存一定量的彈性能量。
可以對所述夾具進(jìn)行軸向開縫，以便為夾具提供沿著徑向的彈性。
通過這樣的方式確保了所述夾具在其圓錐形擴(kuò)張的端部可以沿 著徑向運(yùn)動足夠的量，而不會損壞夾具。
可以使得所述內(nèi)圓錐件與主軸形成一體，并且所述斜面形成在 與主軸牢固相連的插件上。
作為替代方式，也可以將所述內(nèi)圓錐件構(gòu)造成插件并且所述斜 面直接形成在所述主軸上?？梢允瓜鄳?yīng)的斜面通過鉆孔或銑削形成 在所述插件或主軸中，所述斜面在圓周上對稱分布。鉆孔的數(shù)量對 應(yīng)于裝入的球。所述鉆孔的直徑至少對應(yīng)于相應(yīng)球的各自直徑。本發(fā)明的其它優(yōu)點和設(shè)計方式由說明書和附圖給出。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述和以下有待描述的特征不僅能以分別給出的結(jié)合使用，而且也可以以其它結(jié)合或單獨使用，而不脫離本發(fā)明的范圍。


本發(fā)明通過附圖中的實施例示意性示出并且以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的刀具夾緊系統(tǒng)的第一實施方式的剖視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的刀具夾緊系統(tǒng)的第二實施方式的剖視圖。
具體實施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的刀具夾緊系統(tǒng)的剖視圖，以及在實踐 中如何應(yīng)用。所述刀具夾緊系統(tǒng)用于將刀具裝置8夾緊在主軸1中。所述主 軸1通過電動轉(zhuǎn)子9驅(qū)動，不言自明的是也可以使用任何其它的適 當(dāng)驅(qū)動方式。為了描述所述刀具夾緊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，下面首先描述如何將所述 刀具系統(tǒng)組裝到所述主軸1中。首先將彈性構(gòu)件2推入所述主軸1中，使得彈性部分14支承在 所述主軸上。隨后將彈性元件6推入所述彈性構(gòu)件2中?，F(xiàn)將刀具裝置8插 入夾具3中并且將由所述夾具3和所述刀具裝置8組成的組件推入 所述彈性構(gòu)件2中并與其旋緊。通過將所述夾具3和所迷彈性構(gòu)件2旋緊，首先使夾具3的圓 錐形擴(kuò)張部與內(nèi)圓錐件7接觸。當(dāng)繼續(xù)旋緊時，彈性構(gòu)件2的彈性 部分14被張緊并且通過所述彈性部分14提供拉力。如果現(xiàn)在結(jié)束所述旋緊，那么迄今建立的裝置被彈性構(gòu)件2的彈性部分14沿著軸向張緊，因為所述彈性構(gòu)件2的彈性部分14牢固地支承在主軸1上。 夾具3的圓錐形擴(kuò)張端部壓靠在所述內(nèi)圓錐件上，并且由于內(nèi)圓錐 件7或夾具3圓錐的傾斜，通過夾具3在刀具裝置8上作用徑向向 里的力，從而將所述刀具裝置8牢固地夾緊在所述夾具3中。其中，夾緊力的大小通過夾具3旋緊入所述彈性構(gòu)件2中的程 度和/或在設(shè)計時通過內(nèi)圓錐件7或夾具3圓錐相對于主軸1的旋轉(zhuǎn) 軸線的傾斜角度來調(diào)節(jié)。所述刀具裝置8現(xiàn)在已經(jīng)夾緊在所述刀具夾緊系統(tǒng)中。這樣得 到的刀具夾緊系統(tǒng)的位置也可以稱為零位。在所述零位中，只有一通過彈性部分14沿著軸向施加的力起作 用，所述力經(jīng)過所述內(nèi)圓錐件7和所述夾具的圓錐形端部至少部分 徑向向里地指向所述刀具裝置。此外，設(shè)置一與主軸1牢固相連的插件15。在所述插件15中， 沿著圓周方向設(shè)有多個對稱的傾斜孔。所述孔構(gòu)成用于離心力元件 或球4的斜面11?，F(xiàn)經(jīng)過背離所述刀具裝置8的一側(cè)將球4引入每 個孔中，直到所述球4支承在處于彈性構(gòu)件2的凹槽13中的彈性元 件6上。現(xiàn)將一壓緊件5旋緊在彈性構(gòu)件2的遠(yuǎn)離刀具的端部上， 直到所述壓緊件5與所述球4接觸。適當(dāng)?shù)妮o助裝置例如螺絲鉗用 于將壓緊件5擰在彈性構(gòu)件2上對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是已知的。最后組裝電動機(jī)的轉(zhuǎn)子9和換刀裝置10。所述刀具夾緊系統(tǒng)現(xiàn)被組裝在一起并且準(zhǔn)備就緒。不言自明的是也可以首先在不將刀具裝置8設(shè)置在夾具3中的 情況下將夾具3旋緊入所述彈性構(gòu)件2中。但是，將帶有處于夾具3 中的刀具裝置8的夾具3旋緊通常具有以下優(yōu)點，即在組裝時就能 調(diào)節(jié)所述預(yù)緊力。如果已知所述夾具3必須旋緊入所述彈性構(gòu)件2 中的量，那么夾具3的組裝在沒有刀具裝置8的情況下也能順利進(jìn) 行?，F(xiàn)在如果在工作過程中主軸1在轉(zhuǎn)動時錯位，那么作用在球4上的離心力就會增加。所述球4分別徑向向外運(yùn)動并且沿著斜面11 和壓緊面12不僅徑向向外滑動，而且例外根據(jù)斜面11的角度位置 也沿著軸向滑動。所述球4由此作用在壓緊件5的壓緊面12上，所 述壓緊件5因此也被沿著軸向壓緊在主軸內(nèi)部中。由于壓緊件5與 彈性構(gòu)件2旋緊起到軸向聯(lián)接的作用，彈性構(gòu)件2也被沿著軸向壓 在主軸內(nèi)部。
其中，應(yīng)當(dāng)注意到，對彈性構(gòu)件2的凹槽13進(jìn)行設(shè)計，使得所 述凹槽13只在圓周方向上與球4接觸，這只是為了防止彈性構(gòu)件2 在主軸中轉(zhuǎn)動。
所述彈性構(gòu)件2又與所述夾具3旋緊在一起，從而將彈性構(gòu)件 2的軸向運(yùn)動傳遞到夾具3上。而所述夾具3以其圓錐形擴(kuò)張的端部 支承在所述內(nèi)圓錐件7上，從而在此作用有一徑向向里的力并且將 夾具3壓靠在刀具裝置8上，從而通過夾具3將刀具裝置8夾緊的 力增力口 。
在該位置中應(yīng)當(dāng)注意到，以上對單個部件運(yùn)動的描述用于明晰 刀具夾緊系統(tǒng)中的力傳遞。如果夾具3的圓錐形擴(kuò)張的端部本身已 經(jīng)與所述內(nèi)圓錐件7接觸，那么所述夾具3、彈性構(gòu)件2、壓緊件5 或球4通常不可以沿著徑向向著主軸內(nèi)部運(yùn)動(也就是圖1中向右)。 但是，在這樣的情況下，相應(yīng)的力隨后繼續(xù)沿著所述方向作用在各 連接位置上。
通過所述刀具夾緊系統(tǒng)以上述方式確保作用在刀具裝置8上的 夾緊力不會由于轉(zhuǎn)速增加而減少。此外，通過^求4傳遞到所述彈性 構(gòu)件2上的力沿著軸向向著相同方向(向著主軸內(nèi)部)起到同彈性 部分4的軸向預(yù)緊力一樣的作用。通過這樣的方式確保了徑向向里 地作用在所述刀具裝置8上的預(yù)緊力不會降低。此外，所述夾具3 的圓錐形擴(kuò)張的端部一直與內(nèi)圓錐件7接觸。
因為部件數(shù)量很少以及形狀配合式旋緊，所以不必使用另外的 小緊固件，例如螺絲或螺栓，根據(jù)本發(fā)明的刀具夾緊系統(tǒng)擁有很高 的動平衡品質(zhì)并且在高轉(zhuǎn)速時也具有優(yōu)良的動平衡品質(zhì)。如果在主軸工作過程中必須更換刀具裝置8,那么首先使所述 主軸1停止轉(zhuǎn)動。在球4上不再有離心力作用并且刀具夾緊系統(tǒng)回到其零位中。此時在刀具裝置8上只作用有通過彈性部分14產(chǎn)生的 預(yù)緊力?，F(xiàn)借助換刀裝置IO沿著軸向向著刀具裝置8在彈性構(gòu)件2上施 加壓力。所述壓緊件5的壓緊面12傾斜，從而與所述斜面11 一起 作用將球4壓入彈性元件6中一定量，整個彈性構(gòu)件2可以以這種 方式軸向向著主軸外部(也就是圖1中向左)運(yùn)動。通過彈性部分 14產(chǎn)生的預(yù)緊力由此而消除。夾具3的圓錐形端部可以從內(nèi)圓錐件 7松開。當(dāng)前在夾具裝置8上不再有徑向力作用，從而可以簡單更換所 述刀具裝置8。如果將新刀具裝置8插入夾具3中并且不再通過換刀裝置10在 所述彈性構(gòu)件2上施加壓力，那么所述彈性部分14使所述刀具夾緊 系統(tǒng)回復(fù)到其零位并且刀具裝置8通過預(yù)緊力夾緊在夾具3中?？梢酝ㄟ^一種簡單的壓力系統(tǒng)以所述方式實現(xiàn)刀具裝置8的更 換。無需輔助裝置或工具例如螺絲刀來更換刀具裝置8。在插入新刀 具裝置8之后仍可保持主軸的校準(zhǔn)和平衡。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的刀具夾緊系統(tǒng)的第二實施方式。與圖l中所示的實施方式不同，所述內(nèi)圓錐件7被構(gòu)造成插件 并且適合與主軸1相連。所述斜面11又一體地直接構(gòu)造在所述主軸 1上。在安裝時，從刀具側(cè)引入所述彈性構(gòu)件2，隨后將內(nèi)圓錐件7 與主軸1相連。余下的組裝和操作過程同在圖1中所示的實施方式 一樣或者以技術(shù)人員可想到的方式實現(xiàn)。通過上述根據(jù)本發(fā)明的刀具夾緊系統(tǒng)實現(xiàn)了很高的動平衡品 質(zhì)。刀具裝置8的更換簡單且不需要輔助裝置。此外，提供了可靠 的夾緊力，所述夾緊力在任一轉(zhuǎn)速下至少作用在刀具裝置8上，使 得刀具裝置8 —直被可靠地夾緊。在轉(zhuǎn)速很高時，刀具裝置8通過離心力輔助的夾緊方式一直可靠地固定，使得主軸動量完全傳遞到 刀具裝置8上。由于構(gòu)件的數(shù)量很少，所以在最高轉(zhuǎn)速時也仍然能 獲得系統(tǒng)的動平衡品質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種用于將刀具裝置(8)夾緊在主軸(1)中的刀具夾緊系統(tǒng)，其具有內(nèi)圓錐件(7)；彈性構(gòu)件(2)，其受到軸向支承；夾具(3)，其通過圓錐形擴(kuò)張端部支承在所述內(nèi)圓錐件(7)上并且與所述彈性構(gòu)件(2)軸向聯(lián)接；多個離心力元件(4)，其分別支承在相應(yīng)的斜面(11)上，由所述主軸(1)的旋轉(zhuǎn)引起的徑向向外作用在所述離心力元件(4)上的力軸向地作用在所述彈性構(gòu)件(2)上，并且通過所述夾具(3)徑向向里地作用在所述刀具裝置(8)上；其中，所述彈性構(gòu)件(2)具有軸向作用的可預(yù)緊的彈性部分(14)，以提供一經(jīng)過所述夾具(3)徑向向里地作用在所述刀具裝置(8)上的預(yù)緊力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中，所述離心力元 件(4 )是旋轉(zhuǎn)對稱地設(shè)置的球(4 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中，所述彈性 構(gòu)件(2 )具有凹槽，所述凹槽沿著圓周方向支承所述離心力元件(4 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中， 在所述彈性構(gòu)件(2)中設(shè)有彈性體(6)，所述彈性體(6)徑向內(nèi) 側(cè)地支承所述離心力元件(4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中， 所述夾具(3)與所述彈性構(gòu)件(2)旋緊提供軸向聯(lián)接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中， 壓緊件(5)與所述彈性構(gòu)件(2)軸向聯(lián)接，通過壓緊面(12)分 別支承在離心力元件(4)的與相應(yīng)斜面(11)相對的端部上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中，所述壓緊面(12 ) 傾斜，使得所述壓緊面(12)的徑向外側(cè)端部向相應(yīng)的斜面(11)傾斜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中， 備有一換刀裝置(10)，所述換刀裝置(10)能夠軸向向著刀具裝 置在所述彈性構(gòu)件(2)或所述壓緊件(5)上施加壓力。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中， 所述彈性構(gòu)件(2)具有沿著圓周方向延伸的槽，以提供彈性部分(14)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中， 所述夾具(3)被軸向開縫，以便給所述夾具(3)提供沿著徑向的彈性。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中， 所述內(nèi)圓錐件(7 )與所述主軸(1 )構(gòu)造成一體，并且所述斜面(11 ) 構(gòu)造在一與所述主軸(1)牢固連接的插件(15)上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中， 所述內(nèi)圓錐件(7)與所述主軸(1)牢固地相連，并且所述斜面(11) 例如借助鉆孔或銑削直接構(gòu)造在所述主軸(1)中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的刀具夾緊系統(tǒng)，其中，相應(yīng)的斜面 (11)被構(gòu)造成所述插件(15)中的鉆孔，其中所述鉆孔的直徑至少對應(yīng)于所述球(4)的各自直徑，從而與所述凹槽(13) —起提供 用于防止所述彈性構(gòu)件(2)轉(zhuǎn)動的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離心力輔助的刀具夾緊系統(tǒng)，尤其是用于將刀具裝置夾緊在主軸中的刀具夾緊系統(tǒng)，其具有內(nèi)圓錐件、彈性構(gòu)件、夾具和多個離心力元件，所述彈性構(gòu)件受到軸向支承，所述夾具通過圓錐形擴(kuò)張端部支承在所述內(nèi)圓錐件上并且與所述彈性構(gòu)件軸向聯(lián)接，所述多個離心力元件分別支承在相應(yīng)的斜面上，使得由所述主軸的旋轉(zhuǎn)引起的徑向向外作用在所述離心力元件上的力轉(zhuǎn)變成軸向地作用在所述彈性構(gòu)件上，并且通過所述夾具徑向向里地作用在所述刀具裝置上，其中，所述彈性構(gòu)件具有軸向作用的可預(yù)緊的彈性部分，以提供一經(jīng)過所述夾具徑向向里地作用在所述刀具裝置上的預(yù)緊力。
文檔編號B23Q3/00GK101327566SQ20081013028
公開日2008年12月24日 申請日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月21日
發(fā)明者S·斯科爾 申請人:費(fèi)希爾股份公司