專利名稱:可快速更換的板牙刀架裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一可快速更換的板牙刀架裝置，該裝置由支承板牙的刀架和被夾持到機床(如車床)上的支座組成。刀架和支座組成一個連接機構(gòu)，能使裝有板牙的刀架快速更換。
已知的這種類型連接機構(gòu)是在支座上裝有導(dǎo)軌，刀架完全由此導(dǎo)軌定向，通過如夾緊螺釘或螺桿等夾持裝置把刀架夾緊到支座上。這種夾緊裝置至少要承受一部分切削載荷。使用這種連接機構(gòu)時，板牙刀架的安裝和拆卸需要許多工作。因此，這種連接機構(gòu)不能用于板牙的自動更換，再者，這種夾持裝置受高切削載荷的作用，必須要有足以承受最大切削載荷的強度。盡管如此，這種夾緊裝置還會因受振動而松開，造成機床的嚴(yán)重損失。
為避免上述缺點，本發(fā)明的一個目的是提供一種沒有夾緊裝置、不受切削載荷影響的快速更換連接機構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種新穎的連接原理，使連接件易于接合，使板牙能自動更換。
本發(fā)明的又一目的是提供一種板牙結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，除了一防振動的簡易安全裝置外，板牙刀架只采用一種型面配合的方式夾持在支座上。
本發(fā)明的再一目的是提供一種板牙刀架和支座的連接機構(gòu)，在這種機構(gòu)中，支座沒有任何操作件，刀架借助一個微小的附加向后擺動來脫開，即向板牙相對切削載荷的方向擺動。
本發(fā)明還有一個非常重要的目的，就是在板牙刀架和支座之間提供一種連接機構(gòu)，其中，板牙刀架必須能相繼作兩種不同的運動，以便從支座中分離開。
本發(fā)明的所有這些目的，性能和優(yōu)點將在下面的敘述、權(quán)利要求
和附圖中加以清楚的說明。
圖1是沿圖2上1-1線剖切的所述連接機構(gòu)的縱向剖視圖;
圖2是該連接機構(gòu)的平面圖;
圖3是沿圖2上3-3線剖切的該連接機構(gòu)的縱向剖視圖;
圖4是另一種連接機構(gòu)的縱向剖視圖;
圖5是圖1至圖3所示連接機構(gòu)的縱向剖視圖，但其上裝有經(jīng)改進的安全裝置。
在下面的敘述和權(quán)利要求
中，術(shù)語“向下”的意思是指“在切削載荷的方向”在圖1中以S標(biāo)記。“向上”的意思是指與此相反的方向。假如在具體使用中此切削載荷施加于另一方向如水平方向，那么，“向下”這一術(shù)語不涉及重力而只是指切削力方向。關(guān)于術(shù)語“上面”和“下面”也是同樣解釋?！跋蚯啊币鉃橹赶虬逖?6的方向，板牙16被夾緊在刀架12的前端。“向后擺動”是指板牙16相對于切削載荷S作反方向的運動。
可快速更換的連接機構(gòu)10由刀架12和支座14組成，在刀架12前端的上表面上夾緊著板牙16。刀架12的后端以型面配合的方式可更換地與支座的前端連接，刀架12受到切削力S的作用，在本實例中S的方向向下。在刀架12的后端和支座14的前端之間有三個接觸區(qū)。第一接觸區(qū)由刀架的下表面24和支座的下表面25組成，面24靠在面25上，并以下面卡緊面25。第二接觸區(qū)由支座上的前連接面27和刀架的前表面26組成，面27形成于支座上表面的凹槽22處，面26位于刀架上凸部分18后端的下伸凸耳20處。凸出部分18與刀架12做成一整體，從刀架12中向后凸去，凸耳20與凹槽22的底面隔離開。第三接觸區(qū)由刀架的支承面28和支座的支承面29組成。這對支承面28和29做成斜面，與切削載荷S成30°至60°角，且位于第一接觸區(qū)24和25的上方，與前面的第二接觸區(qū)26和27大體上處于同一水平面上。
切削載荷從刀架12傳至第三接觸區(qū)28，29處的支座上，因此，該處支承面必須至少提供一個垂直于載荷方向S的幾何分力，也就是說，在本實例中的支承面28和29可以水平布置或傾斜布置，但絕對不能垂直布置。
三個接觸區(qū)的所有表面24至29均與同一垂直面成直角，這個垂直面就是圖1的剖切面。為了確保刀架12不出現(xiàn)橫向位移，采用一種型面配合的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由支座下表面25中間部分的凸塊34和供34嵌入其中的開口槽32組成。開口槽32形成于刀架的傾斜下表面24內(nèi)。凸塊34和開口槽32(口開向后邊)具有互補的輪廓，且均具有平的垂直側(cè)面，側(cè)面互成60°至120°角。凸塊34配合在開口槽32內(nèi)，沒有任何橫向間隙，此外還獲得自行對中的效應(yīng)。
第三接觸區(qū)28、29防止了刀架12相對于支座14向下運動，而第一接觸區(qū)24、25防止了刀架12相對于支座14向上運動，第一接觸區(qū)與第三接觸區(qū)一起共同防止了刀架12相對于支座14向后運動，而第二接觸區(qū)防止了刀架12相對于支座14向前運動和向前擺動即順時針方向擺動。因此，要使刀架12從支座中脫開只能有一個運動，就是向后擺動，即刀架12繞第三接觸區(qū)28、29最上緣30處逆時針方向擺動。在正常的操作情況下，由于切削載荷的作用可防止這一向后擺動。如果沒有切削載荷時，刀架12可繞邊緣30向后擺動。因此，把板牙拾起，凸耳20便深入到凹槽22中，刀架下表面24從相對于支座14的下端卡緊位置處脫開(見圖3的點劃線位置)，于是刀架12拾起，從支座14中分離開。
為使刀架12從支座14中分離開，重要的是刀架12必須相繼進行兩項不同的運動，這兩項運動均需克服由于切削載荷產(chǎn)生的力和力矩。
第二接觸區(qū)的前表面26和27大體上與切削載荷的方向平行。實際上該前表面必須稍為有些間隙，以便當(dāng)?shù)都芟蚝髷[動時，凸耳20的下前端能稍為向前移。因此，接觸面26、27要相互間形成一個很小的角度，為了更好地了解這一點，圖1中所示有些夸大。
在工作過程中，無需采用其他裝置把刀架12夾固在工作位置。可是，假如沒有載荷的作用，則振動可能會使頭部無意地擺動進入其開口位置。為了防止這一點，采用一個安全裝置來克服凸耳20的向下運動。根據(jù)圖1所示，該安全裝置由一桿柱38和把38向后推動的弱力彈簧36組成，桿柱38可在刀架12凸起部分18的導(dǎo)向孔內(nèi)移動，桿柱38的后端有凸臺，桿柱推靠著固定于支座14上的臺塊。彈簧36給刀架12預(yù)加一個力矩，這個力矩增加了切削載荷產(chǎn)生的力矩。這一安全裝置36、38決不能吸收切削力。甚至能增加切削力。支座14上臺塊的前面可做成斜面，以提供自動連接操作。
圖4所示結(jié)構(gòu)與圖1所示結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，其第一接觸區(qū)124、125和第三接觸區(qū)128、129是彼此相連的，成一個曲面。第二接觸區(qū)的表面126、127大體上互相平行，并在向前的方向上向上傾斜。第一接觸區(qū)124、125的最低點與第二接觸區(qū)最低點40連成的假想線與前表面126、127之間的夾角必須要大于90°，否則，表面127不能阻止刀架112繞第一接觸區(qū)124、125向前擺動。在本結(jié)構(gòu)中，刀架112是繞點40向后擺動進入其開口位置的。
在刀架112和支座114之間的三個接觸區(qū)124至129，大體布局在-C形線上。第一接觸區(qū)124、125組成C形線的下端，第二接觸區(qū)126、127組成C形線的上端，第三接觸區(qū)128、129位于C形線的上半?yún)^(qū)域內(nèi)。刀架的接觸面124必須在下面卡緊支座114，而位于C形線上端的前表面126必須在后面卡緊支座114的接觸面127。由于這種形狀，刀架112在逆時針擺動后可從支座中沿傾斜的路線脫開。
按照圖5所示，安全裝置有桿柱138，可在支座14的導(dǎo)向孔內(nèi)移動，該孔與切削載荷平行，桿柱從支座內(nèi)向上伸出。由彈簧136加預(yù)載。刀架12上有垂直孔140，其母線向前延伸與支座孔的母線重合。在孔140內(nèi)，一工作柱鎖142可作垂直位移。桿柱138伸入孔140內(nèi)，防止了刀架12的必定向后擺動，也就是說，保持型面配合的方式。當(dāng)?shù)都軘[動進入工作位置時，桿柱138能自動處于鎖緊位置。壓下柱銷142，刀架12即能松開。
權(quán)利要求
1.一種可快速更換的板牙刀架裝置，由刀架、裝夾于刀架前端的板牙和支座組成。刀架的后端以型面配合的方式可更換地連接到支座的前端上。如果切削載荷向下作用，板牙就夾緊于刀架的上表面。在刀架的后端和支座的前端之間有三個接觸區(qū)；第一接觸區(qū)由刀架的下表面和支座的下表面組成，刀架下表面緊貼支座下表面，在下面把它卡緊；第二接觸區(qū)由支座上的前連接面和刀架的前表面組成，該前連接面形成于支座上表面的凹槽處，該前表面形于刀架后伸凸起部分的下伸凸耳處，凸耳與凹槽的底面隔離開；第三接觸區(qū)置于第一接觸區(qū)的上方和第二接觸區(qū)的前方，由刀架的支承面和支座的支承面組成。這最后的支承面至少要提供出一個與載荷方向垂直的分力。這三個接觸區(qū)的表面均垂直于同一平面，即包含載荷方向的平面。在刀架和支座之間采用型面配合的結(jié)構(gòu)，以防止刀架和支座在垂直于該平面的方向發(fā)生相對運動。因此。刀架只有在繞一平行于該垂直方向的軸線擺動，使凸耳深入到凹槽中時才能脫開。一安全裝置反作用于凸耳的深入運動，卻與切削載荷無關(guān)，安全裝置放置在頭部和支座中的任一部件上。
2.按照權(quán)利要求
1的裝置，其第二接觸區(qū)和第三接觸區(qū)設(shè)置在大約同一水平面上，與載荷方向垂直。
3.按照權(quán)利要求
1的裝置，其刀架下表面和支座下表面配置在一斜面內(nèi)，與切削載荷方向成30°至60°角，在向后的方向向下傾斜。
4.按照權(quán)利要求
1的裝置，其刀架的支承面和支座的支承面配置在一斜面內(nèi)，與切削載荷方向成30°至60°角。在向后的方向向上傾斜。
5.按照權(quán)利要求
1的裝置，其板牙和第二、第三接觸區(qū)中的至少一個接觸區(qū)基本上處在同一水平上，與切削載荷的方向垂直。
6.按照權(quán)利要求
1的裝置，其型面配合結(jié)構(gòu)由一凸塊和與它互補的開口槽組成，凸塊和開口槽均有一對側(cè)面，凸塊的側(cè)面與開口槽的側(cè)面嚙合，每對側(cè)面互相形成一個銳角，形成自行對中裝置。
7.按照權(quán)利要求
6的裝置，其型面配合結(jié)構(gòu)形成于接觸區(qū)之一內(nèi)。
8.按照權(quán)利要求
1的裝置，其安全裝置有一活動的偏置彈簧件，給刀架加上如同切削載荷一樣的預(yù)載。
9.按照權(quán)利要求
1的裝置，其安全裝置有一鎖擋機構(gòu)，放置于刀架和支座中的任一部件內(nèi)，而與另一部件互鎖連接。
10.按照權(quán)利要求
1的裝置，其三個接觸區(qū)大體上布局在一縱剖面呈C形的面上，第一接觸區(qū)和第二接觸區(qū)形成于該面的兩端，第三接觸區(qū)位于該面的上半?yún)^(qū)域內(nèi)。與第二接觸區(qū)隔開。
專利摘要
一個支座和一個裝夾有板牙的刀架相互間只用一種型面配合的連接機構(gòu)結(jié)合起來。刀架的第一接觸面從下面卡緊支座。刀架的第二接觸面在第一接觸面的上方，從后面卡緊支座的接合面，刀架的第三接觸面設(shè)置在第一接觸面和第二接觸面之間，用于傳遞切削載荷。
文檔編號B23B29/00GK86101418SQ86101418
公開日1987年1月7日 申請日期1986年3月11日
發(fā)明者奧托·塞特爾 申請人:奧托·塞特爾導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan