專利名稱：刀架的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種刀架(Werkzeugaufnahme),帶有用于夾緊旋轉刀具尤其為鉆頭或 統(tǒng)刀的可旋轉地驅動的夾頭(Spannfutter)和用于給旋轉刀具加載液態(tài)的和/或氣態(tài)的介 質的噴嘴裝置。
背景技術：
從文件EP-A 42 05 91984144中已知一種機床(Werkzeugmaschine),其可裝備不 同的刀架和從屬的噴嘴裝置，其中，彼此成對地相關聯(lián)的刀架和噴嘴裝置松動地相互接合， 從而刀架可旋轉，而噴嘴裝置具有不旋轉的噴嘴體，其同心地包圍平截圓錐體形的刀具保 持器。在此，相互的定位必須如此準確，即，不可出現(xiàn)干涉。此外，已知的噴嘴裝置包括用于 輸送介質的分配板，然而其限制工作空間并且必須在運動學方面加以考慮。此外，需要高成 本的用于更換刀具的操縱單元(Handhabungseinheit)。此外，另一缺點為，已知的系統(tǒng)被限 制在實心錐柄刀架(Vollschaftkegel-Werkzeugaufnahme)上，相反地,對于大錐角連接部 (Steilkegelverbindung)來說沒有足夠的用于安置(andocken)介質分配器的空間。另一 重要的缺點在于，僅僅可高成本地制造所設置的空心壁式的噴嘴體。發(fā)明內容
基于此，本發(fā)明的目的為，在沒有高成本的機械改動或限制工作空間的情況下，進 一步改進在現(xiàn)有技術中已知的裝置，并且利用簡單的措施使到刀具或其工作區(qū)域上的準確 的且高效的流體的射流成為可能。
為了解決該目的，提出在權利要求1中給出的特征組合。從從屬權利要求中得到 本發(fā)明的有利的設計方案和改進方案。
相應地，根據(jù)本發(fā)明提出，噴嘴裝置具有可固定地與夾頭相連接的且可與夾頭一 起旋轉的噴嘴套，并且噴嘴套的內壁相對于夾頭限制用于運送(Durchleiten)介質的環(huán)形 通道。由此實現(xiàn)相對簡單的構件，其可實施成實心的(vollwandig)并且盡管如此使沿著刀 具保持器的介質引導成為可能，其中，可在沒有附加的安置盤(Andockplatte)的情況下插 入標準刀具錐柄(Standardwerkzeugkegel)。特別地,在非常細柄的刀具中，也可有目的地 輸送流體，并且尤其地在收縮夾頭(Schrumpffutter)的情況下熱循環(huán)對介質引導沒有不 利的影響。通過以下方式得到另一優(yōu)點，即處于例如SObar的高壓下的包圍刀具柄的介質 起到減震作用。在加工過程中，通過旋轉的刀具將該振動傳遞到刀架中并且在該處通過流 體墊(Fluidpolster)減弱振動。
有利地,夾頭具有用于前側地插入旋轉刀具的軸向穿孔(Axialdurchbruch)和至 少一個從軸向穿孔分支的且通入環(huán)形通道中的用于從后側輸送介質的橫向通道。常規(guī)地已 經常常設置軸向的冷卻介質輸送部以用于在刀具自身中加載冷卻介質通道。在本發(fā)明的橫 向排出(Querausleitung)的情況下可通過刀具自身阻擋軸向的通路。
—種尤其簡單的用于實現(xiàn)流動路徑的可能性在于，夾頭具有徑向向內限制環(huán)形通道的、尤其地錐形的周緣面。
根據(jù)一種尤其優(yōu)選的實施方案,噴嘴套在其面對旋轉刀具的端部(Stirnende)處 具有軸向地限制環(huán)形通道的、設有噴嘴孔的噴嘴環(huán)，其中，噴嘴孔在輸入側朝向環(huán)形通道敞 開并且在輸出側指向旋轉刀具。由此，可準確地使介質射流指向工作部位，例如以用于改進 冷卻或潤滑并且由此改進使用壽命，或者用于直接在斷口(Bruch)之后吹走切屑，從而得 到優(yōu)化的加工面。
有利地，在噴嘴環(huán)的周緣上分布的噴嘴孔以銳角的設定角度(Anstellwinkel)相 對于噴嘴環(huán)的軸線傾斜，以用于形成噴射環(huán)(SprUhkranz)。為了使噴射寬度例如與不同的 刀具長度相匹配，有利的是，多組在噴嘴環(huán)的周緣上分布的噴嘴孔分組地以不同的設定角 度相對于噴嘴環(huán)的軸線傾斜。
為了獲得足夠的滯止壓力(Staudruck)和相應的有目的的射流,有利的是,噴嘴 孔具有小于Imm的優(yōu)選地為約O. 5mm的排出直徑。
有利地，噴嘴套在其面對旋轉刀具的端部處以軸向上受限地可動的方式支承，從 而在該處得到可動支承。在此適宜的是，噴嘴環(huán)通過密封件尤其地O型圈相對于夾頭的外 壁密封。這種密封將同時使浮動的支承成為可能。
為了在簡化的操縱的情況下實現(xiàn)可靠的且如有可能可松開的連接，有利的 是，噴嘴套在其背離旋轉刀具的后側的端部區(qū)段處具有內螺紋以用于擰到夾頭上?？?通過以下方式實現(xiàn)進一步的操縱改進，即噴嘴套在其后側的端部區(qū)段處具有多邊形的 (mehrkantformig)外輪廓。
另一有利的設計方案設置成，夾頭構造成收縮夾頭、彈性夾 頭(Spannzangenfutter)、韋爾登夾頭(Weldonfutter)、液壓膨脹夾頭 (Hydrodenspannfutter)或動力夾頭(Kraftspannfutter)。
有利地，噴嘴套由輕質金屬尤其地鋁合金制成，從而減小不平衡度，并且簡 化制造或加工。為了在插入收縮夾頭時使在不事先取下噴嘴套的情況下感應收縮 (Induktionsschrumpfen)成為可能,有利的是,噴嘴套由不屏蔽磁作用的材料制成，尤其地 由耐高溫的塑料或陶瓷制成。


下面根據(jù)在圖紙中示意性地示出的實施例詳細解釋本發(fā)明。其中圖1以透視的圖示顯示了帶有收縮夾頭和被套裝在該收縮夾頭上的噴嘴套的刀架；圖2顯示了穿過刀架和從刀架上被取下的噴嘴套的軸向截面；圖3顯示了根據(jù)圖1的刀架的軸向截面；圖4顯不了在嗔嘴套區(qū)域中的圖3的局部放大圖。
具體實施方式
在圖1中概略地示出的刀架基本上由可安置到機床主軸(Maschinenspindel)處 的用于以熱學的方式夾緊旋轉刀具12的收縮夾頭10和用于噴入尤其地用于冷卻、潤滑和 清掃(Freidumen)刀具12的工作區(qū)域的液態(tài)的和/或氣態(tài)的介質的噴嘴裝置14。
如可最好地從圖2中看出的那樣，噴嘴裝置14包括在收縮夾頭10中的內部的介質輸送部16和用于擰到收縮夾頭的錐形的夾頭體20上的噴嘴套18。夾頭體20具有被實 施成階梯孔的軸向的穿孔22，該穿孔在其前區(qū)段處相對于尤其地構造成鉆頭或銑刀的刀具 12的柄直徑設計成具有更小的尺寸，從而通過單側地加熱夾頭體20可以卡緊的方式夾緊 或移除刀具12。
在夾緊刀具之后，可通過軸向地套上和旋上將噴嘴套18引入可與夾頭體20 —起 旋轉的抗扭的連接位置中。為了該目的，噴嘴套在后側的區(qū)段中具有內螺紋24，其可被擰 到夾頭體20的相應的外螺紋區(qū)段26上，直至后側的套端面28抵靠收縮夾頭10的平面30 處。為了簡化擰上和擰下，噴嘴套18的后側的端部區(qū)段具有多邊形輪廓32。
如在圖3和4中顯示的那樣，噴嘴套18利用其內壁34相對于夾頭體20的錐形 的周面36限制用于引導通過介質輸送部16供給的介質確切說流體穿過的環(huán)形通道38。 為此，介質輸送部具有被插入收縮夾頭10中的用于聯(lián)接機械側的介質供應部的轉移管 (Obergaberohr) 40和兩個通過軸向的夾頭穿孔22與轉移管40相通的且通入環(huán)形通道38 中的、彼此在直徑上(diametral)相對的橫向通道42。
在其面對旋轉刀具12的端部處，噴嘴套18具有軸向地限制環(huán)形通道38的噴嘴環(huán) 44。噴嘴環(huán)44設有多個噴嘴孔46，48，這些噴嘴孔在輸入側朝向環(huán)形通道38敞開并且在輸 出側指向旋轉刀具12。噴嘴孔46，48以銳角相對于噴嘴環(huán)44或刀具柄軸的軸線傾斜，從而 所產生的射流50撞到刀具12的工作部位上或工作端部上。
為了考慮不同的刀具長度，噴嘴孔46，48可具有不同的設定角度。如也可從圖1 中看出的那樣，第一組設定成平的孔46例如以7. 5°的設定角度并且第二組較斜的孔48例 如以15°的設定角度布置成分布在噴嘴環(huán)44的周緣上。
噴嘴孔46，48的尺寸可與待運送的介質相匹配；例如可僅僅運送空氣或者也可 運送液體空氣混合物。為了以高的流動速度排出介質，噴嘴孔應具有小于1mm、優(yōu)選地約 O. 5mm的排出直徑。
噴嘴套18在其端部區(qū)段處分別通過O型圈52相對于夾頭體20密封。以這種方 式，可在環(huán)形通道38中建立所需的壓力，以用于通過細的噴嘴孔46，48排出介質。出人意 料地已表明，即使在高的轉速時也不通過離心力出現(xiàn)明顯的射流擴張。這可通過以下內容 解釋，即通過中心的刀具柄相對于來自噴嘴的射流的環(huán)(Kranz)限制了內空間，由于流動 在該內空間中產生負壓。
權利要求
1.一種刀架，帶有用于夾緊旋轉刀具(12)尤其為鉆頭或銑刀的可旋轉地驅動的夾頭 (10)和用于給所述旋轉刀具(12)加載液態(tài)的和/或氣態(tài)的介質的噴嘴裝置(14)，其特征在于，所述噴嘴裝置(14)具有可固定地與所述夾頭(10)相連接的且可與所述夾頭(10) — 起旋轉的噴嘴套(18)，并且所述噴嘴套(18)的內壁(34)相對于所述夾頭(10)限制用于運送所述介質的環(huán)形通道(38)。
2.根據(jù)權利要求1所述的刀架，其特征在于，所述夾頭(10)具有用于前側地插入所述旋轉刀具(12)的軸向穿孔(22)和至少一個從所述軸向穿孔(22)分支的且通入所述環(huán)形通道(38)中的用于從后側輸送所述介質的橫向通道(42)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述夾頭(10)具有徑向地向內限制所述環(huán)形通道(38)的、尤其地錐形的周緣面(36)。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的刀架，其特征在于，所述噴嘴套(18)在其面對所述旋轉刀具(12)的端部處具有軸向地限制所述環(huán)形通道(38)的、設有噴嘴孔(46，48) 的噴嘴環(huán)(44)，其中，所述噴嘴孔(46，48)在輸入側朝向所述環(huán)形通道(38)敞開并且在輸出側指向所述旋轉刀具(12)。
5.根據(jù)權利要求4所述的刀架，其特征在于，在所述噴嘴環(huán)(44)的周緣上分布的所述噴嘴孔(46，48)以銳角的設定角度相對于所述噴嘴環(huán)(44)的軸線傾斜。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的刀架，其特征在于，多組在所述噴嘴環(huán)(44)的周緣上分布的噴嘴孔(46，48)分組地以不同的設定角度相對于所述噴嘴環(huán)(44)的軸線傾斜。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的刀架，其特征在于，所述噴嘴孔(46，48)具有小于Imm的優(yōu)選地為約O. 5mm的排出直徑。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的刀架，其特征在于，所述噴嘴套(18)在其面對所述旋轉刀具(12)的端部處以軸向上受限地可動的方式支承。
9.根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的刀架，其特征在于，所述噴嘴環(huán)(44)通過密封件(52)尤其為O型圈相對于所述夾頭(10)的外壁密封。
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的刀架，其特征在于，所述噴嘴套(18)在其遠離所述旋轉刀具(12)的后側的端部區(qū)段處具有內螺紋(24)以用于擰到所述夾頭(10)上。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的刀架，其特征在于，所述噴嘴套(18)在其后側的端部區(qū)段處具有多邊形的外輪廓(32)。
12.根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的刀架，其特征在于，所述夾頭(10)構造成收縮夾頭、彈性夾頭、韋爾登夾頭、液壓膨脹夾頭或動力夾頭。
13.根據(jù)權利要求1至12中任一項所述的刀架，其特征在于，所述噴嘴套(18)由不屏蔽磁作用的材料制成、尤其地由塑料或陶瓷制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種刀架，帶有用于夾緊旋轉刀具(12)的可旋轉地驅動的夾頭(10)和用于給該旋轉刀具(12)加載液態(tài)的和/或氣態(tài)的介質的噴嘴裝置(14)。根據(jù)本發(fā)明提出，噴嘴裝置(14)具有可固定地與夾頭(10)相連接的且可與該夾頭(10)一起旋轉的噴嘴套(18)，并且該噴嘴套(18)的內壁(34)相對于夾頭(10)限制用于運送介質的環(huán)形通道(38)。
文檔編號B23Q11/10GK103025458SQ201180022282
公開日2013年4月3日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權日2010年5月4日
發(fā)明者H.迪博爾德 申請人:赫爾穆特·迪博爾德金戒指工具廠