專利名稱：具有精密調(diào)節(jié)功能的柔性夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及切削刀具，具體地涉及用于切削金屬的切削刀具，并且更具體地涉及一種結(jié)合了結(jié)構(gòu)特征和工程特征以提供用于精密加工的接ロ(interface)的刀夾。該刀夾包括通常基于差動(dòng)螺釘和楔入機(jī)構(gòu)的組合功能的精密調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)并且在最佳范圍中提供切削カ支撐，這減小或者消除了調(diào)整系統(tǒng)中的反沖作用并且向系統(tǒng)賦予應(yīng)カ控制。
背景技術(shù)：
在隨后的背景討論中，參考某些結(jié)構(gòu)和/或方法。然而，以下參考不應(yīng)該被理解為承認(rèn)這些結(jié)構(gòu)和/或方法構(gòu)成現(xiàn)有技木。申請(qǐng)人特意地保留論證這種結(jié)構(gòu)和/或方法并無資格構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的權(quán)利。常規(guī)刀夾，具體地用于精加工操作的ISO刀夾具有帶有支靠于切削刀片以將該刀片保持在用于加工的理想坐置位置中的螺釘?shù)牡秺A。圖1A示出常規(guī)的“螺釘朝下”刀夾10的實(shí)例。在常規(guī)刀夾10中，由定位在螺紋開ロ 12 (為了便于觀察，在剖視圖中示意螺紋開ロ 12)中的凹頭緊定螺釘(未示出)執(zhí)行徑向調(diào)節(jié)，即沿著圖1A中的Y軸方向的調(diào)節(jié)。常規(guī)地，在螺釘?shù)囊欢松洗嬖诹前馐挚祝靡越雍暇哂羞m當(dāng)?shù)钠ヅ湫螤畹陌馐?。根?jù)刀夾的質(zhì)量，螺釘?shù)牧硪欢司哂袙伖獾那蛐位蛘呗研伪砻?在高端設(shè)計(jì)中)或者簡(jiǎn)單的平坦表面(在廉價(jià)的款式中)。常規(guī)刀夾10具有呈現(xiàn)基本突脊型結(jié)構(gòu)的本體14。在使用中并且為了升高切削刀片18的頂點(diǎn)16，必須執(zhí)行以下兩種可能性中的ー種1)必須松開夾緊螺釘、執(zhí)行調(diào)整、旋緊該夾緊螺釘，在完成該過程之前應(yīng)檢查所述調(diào)整并且應(yīng)當(dāng)作出任何校正；或者2)必須任意地預(yù)先擰緊夾緊螺釘以允許夾緊螺釘足夠拉伸以提供調(diào)整范圍。在車間中一般機(jī)械師對(duì)于這兩種方法I)和2)均提出了批評(píng)。常規(guī)設(shè)計(jì)的另ー個(gè)問題是負(fù)的分辨率(resolution)的增益。圖1B示出圖1A中的傳統(tǒng)刀夾10的線描圖。在圖1B中，示意了用于調(diào)整螺釘?shù)穆菁y開ロ 12的典型軸向位置。所示出的常規(guī)刀夾10具有大約1:1. 5的調(diào)整螺釘距離(LI)與頂點(diǎn)切削刃距離(L2)的比率。這意味著在螺紋開ロ 12中的調(diào)整螺釘?shù)男〉膹较蜻\(yùn)動(dòng)將在位于頂點(diǎn)16處的切削刃上被放大1. 5倍。作為參考，在圖1A和IB中軸向方向是X軸線方向。常規(guī)設(shè)計(jì)的又ー個(gè)問題是由于調(diào)整而被拉伸的夾緊螺釘20的較高的膨脹應(yīng)力，和調(diào)整螺釘?shù)妮^高的壓縮應(yīng)力，該高壓縮應(yīng)カ試圖彎曲夾具本體14的剛性結(jié)構(gòu)。這兩種應(yīng)カ狀態(tài)都不是理想的。美國專利No. 5，066，173描述了ー種鏜孔桿，其中帶有凹部的狹槽置于鏜孔桿中，以允許夾具的前部足夠柔性，以減小在夾緊螺釘上以及在調(diào)整螺釘上的應(yīng)力。然而，因?yàn)檎{(diào)整僅僅依賴于螺釘?shù)穆菥嗖⑶艺{(diào)整螺釘處于刀具本體中(而非處于夾具自身內(nèi))，所以這個(gè)設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)在于較低的調(diào)整分辨率。美國專利No. 7，753，626公開了ー種具有差動(dòng)螺釘機(jī)構(gòu)的夾具。然而，該夾具沒有解決上述懸臂效應(yīng)問題[siqiul] (cantilever problem)和夾緊螺釘問題。

發(fā)明內(nèi)容
所公開的具有調(diào)整布置結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)包括但不限于ー個(gè)或者更多個(gè)以下優(yōu)點(diǎn)1)較高的調(diào)整分辨率，該高調(diào)整分辨率是在調(diào)整期間利用在調(diào)整機(jī)構(gòu)的質(zhì)心軸線和夾具本體的長軸線之間引入的角度而得以改進(jìn)的；2)在切削刃下方進(jìn)ー步向前橫穿調(diào)整接觸范圍，以實(shí)現(xiàn)更長的杠桿并且減輕懸臂效應(yīng)(cantilever) ；3)更好地支撐以抵抗切削力并且減小調(diào)整機(jī)構(gòu)中的接觸應(yīng)カ；4)減小在夾緊螺釘中的應(yīng)カ；和5)更加易于接近調(diào)整螺釘并且簡(jiǎn)化調(diào)整過程。在另外的實(shí)施例中，簡(jiǎn)化了調(diào)整套件的制造，同時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)公制和英制螺紋的組合制造相鄰的螺紋。在不規(guī)定非標(biāo)準(zhǔn)螺紋的情況下，基于接近的直徑而采用接近但不同的螺距，從而給出巨大的經(jīng)濟(jì)效果。用于材料移除刀具的刀夾的示例性實(shí)施例包括夾具本體；在夾具本體的第一端處的軸向調(diào)整螺釘；靠近夾具本體的第一端的用于夾緊螺釘?shù)拈_ロ ；在夾具本體的第二端處的用于切削刀具刀片的刀座；從第一側(cè)朝向第二側(cè)延伸通過所述夾具本體的至少一部分的凹部，該凹部的長軸線不平行于所述夾具本體的長軸線，并且該凹部的至少一部分朝夾具本體的底側(cè)敞開；和用于差動(dòng)螺釘?shù)穆菁y開ロ，其靠近第二端并且被縱向地定位在刀座的至少一部分和用于夾緊螺釘?shù)拈_ロ之間，其中所述用于差動(dòng)螺釘?shù)穆菁y開ロ的螺紋軸線關(guān)于所述夾具本體的長軸線形成角度G。材料移除刀具的示例性實(shí)施例包括本體和多個(gè)刀夾。所述刀夾包括夾具本體；在夾具本體的第一端處的軸向調(diào)整螺釘；靠近夾具本體的第一端的用于夾緊螺釘?shù)拈_ロ ；在夾具本體的第二端處的用于切削刀具刀片的刀座；從第一側(cè)朝向第二側(cè)延伸通過夾具本體的至少ー個(gè)部分的凹部，該凹部的長軸線不平行于夾具本體的長軸線，并且該凹部的至少一部分朝夾具本體的底側(cè)敞開；和用于差動(dòng)螺釘?shù)穆菁y開ロ，其鄰近第二端并且被縱向地定位在刀座的至少一部分和用于夾緊螺釘?shù)拈_ロ之間，其中所述用于差動(dòng)螺釘?shù)穆菁y開ロ的螺紋軸線關(guān)于夾具本體的長軸線形成角度G。應(yīng)該理解前面的一般說明和以下詳細(xì)說明均為示例性的和解釋性的并且g在提供對(duì)于根據(jù)權(quán)利要求的本發(fā)明的進(jìn)ー步的解釋。


能夠結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說明，其中類似的附圖標(biāo)記標(biāo)注類似的元件并且其中圖1A和IB示出常規(guī)的“螺釘朝下”刀夾；圖2示出用于材料移除刀具的刀夾的示例性實(shí)施例的分解視圖；圖3A到3C示意用于材料移除刀具的刀夾的示例性實(shí)施例的不同視圖；圖4A和4B是包括夾具本體的第二端并且除了別的以外示出夾具本體內(nèi)部的ー些特征和ー些角度關(guān)系的放大視圖；圖5A和5B示出在刀夾的示例性實(shí)施例中的調(diào)整支撐點(diǎn)和控制點(diǎn)之間的空間關(guān)系;圖6是包括夾具本體的第二端并且示出夾具本體內(nèi)部的某些特征的另ー放大視圖；圖7示出能夠具有固有防旋轉(zhuǎn)特性的襯墊的若干種可能截面形狀；圖8是在夾具本體的示例性實(shí)施例中的應(yīng)カ狀態(tài)的FEA分析的實(shí)例；圖9示出使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邔?duì)差動(dòng)螺釘進(jìn)行的調(diào)整；圖10A-B和IlA-B共同地示出用于調(diào)節(jié)差動(dòng)螺釘?shù)钠渌夹g(shù)；圖12示出具有多個(gè)與其結(jié)合的多個(gè)刀具夾具的材料移除刀具的示例性實(shí)施例；圖13示出具有多個(gè)與其結(jié)合的多個(gè)刀具夾具的材料移除刀具的另ー示例性實(shí)施例；圖14示意對(duì)于示例材料移除刀具執(zhí)行的工程計(jì)算給出的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式圖2示出用于材料移除刀具100的刀夾的示例性實(shí)施例的分解視圖。該示例性刀夾100包括夾具本體102。夾具本體102能夠具有任何適當(dāng)?shù)男螤睢Ｔ谒疽獾膶?shí)例中，夾具本體102為大體矩形形狀,具有大體六個(gè)標(biāo)稱側(cè)面(nominal sides):第一端表面104大體與第二端表面106相對(duì)；頂表面108大體與底表面110相對(duì)；并且第一側(cè)表面112大體與第二側(cè)表面114相対。頂表面108 ;底表面110 ;第ー側(cè)表面112 ;和第二側(cè)表面114大體與第一端表面104和第二端表面106相互連接以形成具有長軸線116的實(shí)心體。前面使用的術(shù)語和對(duì)于夾具本體102的六個(gè)表面的分配并不排除在所提到的表面中的任何ー個(gè)表面上具有不規(guī)則的表面、切ロ區(qū)域或者其它特征，而同時(shí)仍然被大體描述為具有大體矩形形狀。在這里進(jìn)一步描述了這種特征的實(shí)例。示例性刀夾100的其它特征包括在夾具本體102的第一端122處的軸向調(diào)整螺釘120。在圖2所示的示例性實(shí)施例中，調(diào)整螺釘120被置放在朝第一端表面104敞開的螺紋開ロ 124中。當(dāng)被致動(dòng)時(shí),軸向調(diào)整螺釘在沿著軸線116的橫向方向上移動(dòng)(transfer)刀夾100，在常規(guī)布置中該橫向方向?yàn)閄軸線方向。通常，在軸線116的方向上的調(diào)整對(duì)于在刀夾100的刀座中的切削刀片的控制點(diǎn)在Y軸線方向上的位置無任何影響。然而，在Y方向軸線上的調(diào)整將改變控制點(diǎn)在X軸線方向上的位置。因此，通常有益的是在沿著Y軸線方向的徑向調(diào)整之后執(zhí)行沿著X軸線方向的軸向調(diào)整。示例性刀夾100的其它特征還包括用于夾緊螺釘132的開ロ 130。在圖2所示的示例性實(shí)施例中，開ロ 130靠近夾具本體102的第一端122并且從頂表面108延伸到底表面110。如圖所示，在開ロ 130附近的頂表面108相對(duì)于在夾具本體102的其它區(qū)域中的頂表面108傾斜。與夾緊螺釘一起示出了墊圈134。示例性刀夾100的其它特征還包括在夾具本體102的第二端142處的用于切削刀具刀片(未在圖2中示出)的刀座140。在圖2所示的示例性實(shí)施例中，刀座140具有用于支撐切削刀片的側(cè)面的兩個(gè)表面144、146和用于支撐切削刀片的底表面的表面148。在表面148中存在開ロ 150，用以支撐用于切削刀具刀片的安裝機(jī)構(gòu)，例如帶螺紋的緊固件。示例性刀夾100的另外特征包括凹部160。在圖2所示的示例性實(shí)施例中，凹部160從第一側(cè)表面112朝向第二側(cè)表面114延伸穿過夾具本體102的至少一部分。凹部160的長軸線162不平行于夾具本體102的長軸線116。凹部160的至少一部分朝夾具本體102的底表面110敞開。
示例性刀夾100的進(jìn)ー步特征包括用于差動(dòng)螺釘172的螺紋開ロ 170。在圖2所示的示例性實(shí)施例中，螺紋開ロ 170靠近夾具本體102的第二端142并且被縱向地(相對(duì)于夾具本體102的長軸線116)定位在刀座140的至少一部分和用于夾緊螺釘132的開ロ 130之間。該螺紋開ロ具有軸線174。圖3A到3C示意用于材料移除刀具的刀夾100的示例性實(shí)施例的不同視圖。圖3A是主要地不出頂表面108和第一側(cè)表面112的頂部前透視圖；圖3B是主要地不出底表面110和第二側(cè)表面114的底部后透視圖；并且圖3C是主要地示出第一側(cè)表面112的側(cè)視圖。在圖3A到3C中的每一幅圖中，切削刀具刀片200被定位在刀座140中并且由在開ロ150中的緊固件202固定?！?br> 圖4A是包括夾具本體102的第二端142并且示出夾具本體102的某些內(nèi)部特征的放大視圖。在圖4A所示的示例性實(shí)施例中，示意了在螺紋開ロ 170的定向、夾具本體102的旋轉(zhuǎn)中心300和被定位在刀夾100的刀座140中的切削刀具刀片200的控制點(diǎn)302之間的空間關(guān)系。在示例性實(shí)施例中，用于差動(dòng)螺釘172的螺紋開ロ 170的軸線174關(guān)于軸線X形成角度G。參考圖4A和4B，坐置的切削刀具刀片200的處在假想半徑306的端部上的控制點(diǎn)302在調(diào)整期間繞旋轉(zhuǎn)中心300周向移動(dòng)(參見控制點(diǎn)302從第一位置302a到第二位置302b的位置變化)。控制點(diǎn)302的徑向調(diào)整將產(chǎn)生關(guān)于Y軸線位于角度T上的假想速度矢量304。這則提供控制點(diǎn)302在軸向方向上的位移A。這就是如上所述在調(diào)整期結(jié)束時(shí)有益地是使用軸向調(diào)整螺釘以補(bǔ)償誤差△的原因。軸線174與夾具本體102的底表面110形成角度G。這允許1/sin (G)倍減小在差動(dòng)螺釘軸線174的方向上的每ー單位移動(dòng)，以符合于以下關(guān)系Heff = Hsin (G)其中Hrff是有效調(diào)整運(yùn)動(dòng)矢量，H是差動(dòng)螺釘172的運(yùn)動(dòng)矢量(對(duì)應(yīng)于軸線174)。例如如果G=60度，則Heff = H(0. 866)，與對(duì)于G=90度相比，這導(dǎo)致調(diào)整分辨率更精細(xì)15%。在45度的角度G下，調(diào)整分辨率的改進(jìn)將會(huì)是更精確41%。朝向0度減小角度G存在基于夾具本體的設(shè)計(jì)范圍的幾何約束。通常Gmin>ATAN (F/L)。在示例性實(shí)施例中，89.9° >G>30。。根據(jù)以上關(guān)系和位置，差動(dòng)螺釘172用作差動(dòng)楔入機(jī)構(gòu)并且賦予在材料移除刀具上的切削刀具刀片200的位置調(diào)整更加精細(xì)的控制。例如，角度G決定平移機(jī)構(gòu)諸如差動(dòng)螺釘172和其它有關(guān)部件的特征的位置，使得減小了每個(gè)差動(dòng)螺釘172的螺紋長度的、刀夾本體102的第二端142 (和安裝在其上的任何有關(guān)切削刀具刀片)相對(duì)于的基線B的豎直運(yùn)動(dòng)(即，沿著Y軸線方向的運(yùn)動(dòng))。這導(dǎo)致更小的豎直運(yùn)動(dòng)和刀夾的那些部分的位置的更加精細(xì)增量控制。圖5A和5B示出在刀夾100的示例性實(shí)施例中的調(diào)整支撐點(diǎn)400和控制點(diǎn)302之間的空間關(guān)系。為差動(dòng)螺釘172的軸線174采用角度移動(dòng)了調(diào)整支撐點(diǎn)400，即差動(dòng)螺釘172的力施加到基線B的點(diǎn)在沿著軸線116的X軸方向上更加靠近了控制點(diǎn)302，所述調(diào)整支撐點(diǎn)通常是材料移除刀具的一部分，諸如容納刀夾的空腔。例如，在圖5A中的距離L3小于在常規(guī)“螺釘朝下”刀夾中的相關(guān)距離。圖5B是材料移除刀具的部分的示意圖。圖5B給出從旋轉(zhuǎn)中心300到調(diào)整支撐點(diǎn)400的距離的值的真實(shí)實(shí)例(Dl，在該實(shí)例中等于21. 09mm)和從旋轉(zhuǎn)中心300到控制點(diǎn)302的距離的值的真實(shí)實(shí)例(D2，在該實(shí)例中等于26. 5mm)。與關(guān)于STFCR-12CA-16M型號(hào)夾具的已知技術(shù)相比，在圖5B中示意的距離導(dǎo)致分辨率提高14%。所公開的刀夾的另ー個(gè)方面在于，結(jié)合了由于凹部160導(dǎo)致的刀夾本體102繞旋轉(zhuǎn)中心300的柔性和差動(dòng)楔入機(jī)構(gòu)的控制功能這兩者允許顯著地減小在夾緊螺釘132中和在差動(dòng)螺釘172的螺紋中產(chǎn)生的應(yīng)力。例如，示例性刀夾100的又ー特征包括在夾具本體102的底表面110處被定位在用于差動(dòng)螺釘172的螺紋開ロ 170中的襯墊500。能夠例如在圖2和3B中看到該特征。參考圖6，圖6是包括夾具本體102的第二端142并且示出夾具本體102 —些內(nèi)部特征的另ー放大視圖，示例性襯墊500具有類似楔形的形狀并且在第一端502處與差動(dòng)螺釘172操作相連以轉(zhuǎn)化差動(dòng)螺釘172的運(yùn)動(dòng)，用以改變襯墊500的表面504相對(duì)于夾具本體102的底表面110的突出位置。該轉(zhuǎn)化運(yùn)動(dòng)在圖6中由箭頭M示意。在示例性實(shí)施例中，差動(dòng)螺釘172在位于一端處的第一螺紋部分上具有螺距為Pl的外螺紋并且被定位在夾具本體102的具有角度的螺紋開ロ 170中。差動(dòng)螺釘172的另ー端具有帶有螺距P2并且具有相同導(dǎo)程的外螺紋的第二螺紋部分并且與襯墊500的具有螺距Pl的第一螺紋部分的內(nèi)螺紋接合。使用不同的螺距能夠提供増加的調(diào)整分辨率而不用規(guī)定非標(biāo)準(zhǔn)螺紋。如果對(duì)于差動(dòng)螺釘?shù)膬啥藘H使用公制螺紋或僅使用英制螺紋，則由于螺紋的螺距之間的差異，調(diào)整分辨率將是比較粗糙的。例如，如果一端是標(biāo)準(zhǔn)MlOxl. 5并且細(xì)螺距為MlOxl. 25，則螺距的差異為1. 5-1. 25=0. 25mm。結(jié)果，差動(dòng)螺釘?shù)囊蝗⒄{(diào)節(jié)在刀片上的參考點(diǎn)的位置大約0. 25mm。相反，如果標(biāo)準(zhǔn)mlOxl. 5螺紋與標(biāo)準(zhǔn)3/8”-16螺紋(螺距=25. 4mm/16=l. 5875mm)組合，則螺距差異將是1. 5875-1. 5=0. 0875mm。這比先前的情況精細(xì)(或者更加精確)2. 9倍并且提供増加的調(diào)整分辨率。當(dāng)差動(dòng)螺釘172被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其被移動(dòng)進(jìn)出螺紋開ロ 170。該沿著軸線174的平移運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生力F，該カF通過襯墊500作用在調(diào)整支撐點(diǎn)400上并且產(chǎn)生反作用力Feff。這個(gè)反作用力Feff引起夾具本體102彎曲并且例如在夾緊螺釘132上產(chǎn)生應(yīng)力。在這方面，襯墊500的形狀根據(jù)以下等式提供減小的彎曲刀夾102的施加力F F=Feffsin (G)對(duì)于G=60度，作用力的減小為15%。在另一方面，襯墊500的表面504具有大的半徑。這個(gè)大的半徑通過將點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)化成線接觸而減小了接觸應(yīng)カ和變形，這則將增加夾具100部件的壽命。能夠?qū)⒁r墊500固定在開ロ 170中以便不旋轉(zhuǎn)。例如并且如圖所示，例如在圖2和3B中，通過將銷700插入在襯墊500的本體中的開ロ 702中并且插入在夾具本體102的狹槽704中而將襯墊500定位成不旋轉(zhuǎn)。銷700能夠是彈簧類型或者實(shí)心類型或者其它適當(dāng)類型的。還例如并且如在圖7中所示，襯墊500的橫截面形狀能夠由帶有固有防旋轉(zhuǎn)特性的幾何形狀600制成。在又一實(shí)施例中，襯墊500的本體的至少一部分的橫截面形狀能夠被成形為抑制襯墊500的旋轉(zhuǎn)。能夠?qū)?biāo)識(shí)或者其它識(shí)別信息結(jié)合到襯墊500的表面504上。例如，襯墊500或者其一部分，包括表面504，能夠由擠壓成型的多邊形形狀制造，該擠壓成型的多邊形形狀具有利用其自然形狀傳遞扭矩或者防止旋轉(zhuǎn)的任何已知多邊形或者其它形狀的橫截面類型。防旋轉(zhuǎn)形狀的實(shí)例能夠是具有或不具有印刷的標(biāo)志的三凸形狀602，諸如用于Coromant Capto 的形狀。凹部160有助于夾具本體102的柔性。能夠使用有限元分析(FEA)獲得用于設(shè)定凹部160的尺寸和定位的適當(dāng)參數(shù)。圖8是夾具本體102中的應(yīng)カ狀態(tài)的FEA分析的實(shí)例。先前已經(jīng)例如在圖5B中示出凹部的適當(dāng)位置的實(shí)例。圖9示出使用適當(dāng)?shù)墓ぞ?00通過旋轉(zhuǎn)方向R而調(diào)整差動(dòng)螺釘172。適當(dāng)?shù)墓ぞ甙ɡ鏣形扳手或者阿倫(Allan)扳頭。能夠使用刻度盤702諸如通過確定控制點(diǎn)302的位置而確定切削刀具刀片200的位置。圖10A-B和IlA-B共同地示出用于調(diào)節(jié)差動(dòng)螺釘172的其它技術(shù)。例如并且如在圖1OA和IOB中看到地，可以在夾具本體102的表面上放置標(biāo)記720?？梢岳梦g刻、印刷或者其它適當(dāng)?shù)募夹g(shù)將標(biāo)記放置在那里。標(biāo)記720的實(shí)例位置是在螺紋開ロ 170附近，但是能夠使用任何適當(dāng)?shù)奈恢?。通過在螺紋開ロ 170附近使用標(biāo)記720，能夠利用光投影裝置諸如激光束或者其它指向裝置調(diào)節(jié)差動(dòng)螺釘172。圖1lA和IlB示出的驅(qū)動(dòng)器或者扳手·740的兩種變型，所述驅(qū)動(dòng)器或者扳手740用于調(diào)節(jié)差動(dòng)螺釘172并且結(jié)合有用干與標(biāo)記720 —起使用的激光束742。圖1lB所示的變型結(jié)合有延伸部744。圖1lA和IlB示出從驅(qū)動(dòng)器或者扳手740投射出來的激光束，如在圖1OA和IOB中所示，該激光束然后以點(diǎn)或者線722的形式而投射在夾具本體102的表面上。這將允許使用者在還使用標(biāo)記720確定差動(dòng)螺釘172的位置或者賦予差動(dòng)螺釘172的旋轉(zhuǎn)量的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)差動(dòng)螺釘172。能夠根據(jù)刀夾100或者安裝在刀夾100上的刀片200的參考特征的平移來校準(zhǔn)標(biāo)記720，諸如控制點(diǎn)302、頂表面108或者能夠據(jù)此確定控制點(diǎn)302的位置的其它適當(dāng)參考特征。包括光投影裝置諸如激光束722的工具，諸如驅(qū)動(dòng)器或者扳手740，能夠被用于調(diào)節(jié)安裝在刀夾100中的切削刀具刀片的控制點(diǎn)302。為此，能夠利用工具740旋轉(zhuǎn)差動(dòng)螺釘172以參照在夾具本體102的表面上的多個(gè)標(biāo)記720中的ー個(gè)或者更多個(gè)標(biāo)記定位來自光投影裝置的光。使用這項(xiàng)技木，能夠在刀夾仍然被安裝在機(jī)床上時(shí)并且不使用預(yù)校正器直接地在刀夾上執(zhí)行精密調(diào)整。圖12示出結(jié)合有刀夾100的材料移除刀具760的示例性實(shí)施例，所述刀夾100具有在這里公開的標(biāo)記720。還示出了在標(biāo)記720上的激光束722的實(shí)例。在另一方面，對(duì)于刀夾100的精密調(diào)整能夠考慮離心カ。圖13示出在本體804的鉆孔部802上具有多個(gè)與其結(jié)合的刀夾100的材料移除刀具800。在加工操作期間，材料移除刀具以主軸速度繞軸線806旋轉(zhuǎn)。在例如利用金剛石切削刃對(duì)非鐵材料諸如鋁進(jìn)行加工操作期間，旋轉(zhuǎn)速度能夠超過7000m/分鐘。對(duì)于較小直徑的鏜孔頭，這可以被轉(zhuǎn)化成較高的RPM’。離心カF與N2成比例(見以下等式)F=O. 01097MRN2其中M=質(zhì)量,單位為kg, R=質(zhì)心半徑,單位為米并且N=rpm。使用該信息，對(duì)實(shí)例材料移除刀具(具有直徑の70. Omm的鏜孔桿)進(jìn)行工程計(jì)算。這些計(jì)算的結(jié)果在圖14中示出并且掲示了能夠在高達(dá)SOOOrpm的主軸速度下實(shí)現(xiàn)安全操作(基于2倍安全系數(shù))。雖然結(jié)合其優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，可以在不偏離在所附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出未予具體地描述的添加、刪除、修改和替代。
權(quán)利要求
1.一種用于材料移除刀具的刀夾，包括夾具本體；在所述夾具本體的第一端處的軸向調(diào)整螺釘；靠近所述夾具本體的第一端的用于夾緊螺釘?shù)拈_口；在所述夾具本體的第二端處的用于切削刀具刀片的刀座；從第一側(cè)朝向第二側(cè)延伸通過所述夾具本體的至少一部分的凹部，所述凹部的長軸線不平行于所述夾具本體的長軸線，并且所述凹部的至少一部分朝所述夾具本體的底側(cè)敞開；和用于差動(dòng)螺釘?shù)穆菁y開口，所述螺紋開口靠近所述第二端并且被縱向地定位在所述用于夾緊螺釘?shù)拈_口和所述刀座的至少一部分之間，其中所述用于差動(dòng)螺釘?shù)乃雎菁y開口的螺紋軸線關(guān)于所述夾具本體的長軸線形成角度G。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀夾，其中所述夾具包括在所述夾具本體的底表面處被定位在所述用于差動(dòng)螺釘?shù)乃雎菁y開口中的襯墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刀夾，其中所述襯墊在第一端處與所述差動(dòng)螺釘操作相連以轉(zhuǎn)化所述差動(dòng)螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)，用以改變所述襯墊的表面相對(duì)于所述夾具本體的底表面的突出位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的刀夾，其中所述差動(dòng)螺釘具有具有螺距為Pl的外螺紋的第一螺紋部分；和具有螺距為P2的外螺紋的第二螺紋部分，其中所述襯墊具有帶有螺距為P2的內(nèi)螺紋的第一螺紋部分，并且其中所述差動(dòng)螺釘?shù)牡诙菁y部分與所述襯墊的第一螺紋部分接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刀夾，其中通過插入在所述襯墊的本體中的開口和所述夾具本體的狹槽中的彈簧銷，將所述襯墊定位成不旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刀夾，其中所述襯墊的本體的至少一部分的橫截面形狀抑制所述襯墊的旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀夾，其中所述用于差動(dòng)螺釘?shù)乃雎菁y開口從所述夾具本體的頂表面延伸到所述夾具本體的底表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀夾，其中所述角度G大于或等于30度并且小于90度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀夾，所述刀夾包括在所述夾具本體的表面上的多個(gè)標(biāo)記， 其中根據(jù)所述刀夾或者安裝在所述刀夾上的刀片的參考特征的平移將所述標(biāo)記校準(zhǔn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的刀夾，其中所述參考特征是控制點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的刀夾，其中所述參考特征是所述夾具本體的頂表面。
12.—種材料移除刀具，包括本體；和多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀夾。
13.一種用于旋轉(zhuǎn)根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀夾的差動(dòng)螺釘?shù)墓ぞ?，所述工具包括光投影裝置。
14.一種調(diào)節(jié)安裝在根據(jù)權(quán)利要求9所述的刀夾中的切削刀具刀片的控制點(diǎn)的方法， 所述方法包括利用包括光投影裝置的工具旋轉(zhuǎn)所述差動(dòng)螺釘； 參考在所述夾具本體的表面上的所述多個(gè)標(biāo)記中的一個(gè)或更多個(gè)標(biāo)記而定位來自所述光投影裝置的光。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有精密調(diào)節(jié)功能的柔性夾具，并且提供一種用于材料移除刀具的刀夾，還公開了一種結(jié)合有該刀夾的材料移除刀具和調(diào)節(jié)切削刀具刀片的位置的工具和方法。所述刀夾具有夾具本體，除了別的以外，該夾具本體具有從第一側(cè)朝向第二側(cè)延伸通過夾具本體的至少一部分的凹部，該凹部的長軸線不平行于夾具本體的長軸線并且該凹部的至少一部分朝夾具本體的底側(cè)敞開，和用于差動(dòng)螺釘?shù)穆菁y開口，該用于差動(dòng)螺紋的螺紋開口鄰近刀具本體的第二端并且被縱向地定位在用于夾緊螺釘?shù)拈_口和用于切削刀具刀片的刀座的至少一部分之間。用于差動(dòng)螺紋的所述螺紋開口的螺紋軸線關(guān)于刀夾的長軸線形成角度G。
文檔編號(hào)B23B29/04GK103008707SQ201210350849
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者葉夫根尼·科切羅夫斯基, 卡特·霍爾布魯克, 格雷戈里·威伯爾 申請(qǐng)人:山特維克知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份有限公司