專利名稱：用于將各種尺寸的刀夾錐柄夾持到主軸上的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將各種尺寸的刀夾錐柄夾持到機(jī)床或平衡機(jī)器的主軸上去的裝置。
眾所周知，加工刀具是被固定在刀夾錐柄上，后者再被安裝在機(jī)床或用以平衡刀具—刀夾錐柄組件的機(jī)器的主軸上。
為此，刀夾錐柄設(shè)有一尾部，該尾部與主軸上的夾持裝置相配合。已知的夾持裝置大體分為兩類一種具有包含著球體的套管，另一種具有弓形的或“花瓣”式的套爪。
同樣是眾所周知的，有各種尺寸的刀夾錐柄。例如，符合ISO40標(biāo)準(zhǔn)的刀夾錐柄大約比ISO30標(biāo)準(zhǔn)的刀夾錐柄大一倍。
連接在機(jī)床或平衡機(jī)器的主軸上的傳統(tǒng)的夾持裝置被設(shè)計(jì)成用于夾持預(yù)定的固定尺寸的刀夾錐柄，不能將不同尺寸的刀夾錐柄安裝到主軸上。例如，ISO40標(biāo)準(zhǔn)刀夾錐柄的夾持裝置就不能夾持ISO30標(biāo)準(zhǔn)的刀夾錐柄，反之亦然。
鑒于所述的現(xiàn)有技術(shù)的狀況，本發(fā)明的目在于提供一種連接到機(jī)床或平衡機(jī)器的主軸上的夾持裝置，它能夠?qū)⑾鄳?yīng)于各種尺寸標(biāo)準(zhǔn)的不同尺寸的刀夾錐柄，例如ISO30標(biāo)準(zhǔn)和ISO40標(biāo)準(zhǔn)的刀夾錐柄，夾持到主軸上。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的的實(shí)現(xiàn)歸功于這樣一種將刀夾錐柄夾持到機(jī)床或平衡機(jī)器的主軸上去的夾持裝置，其特征在于該裝置包括可拆卸地安裝在主軸一端上的，用以?shī)A持配有各自鉤形尾部的各個(gè)預(yù)定尺寸刀夾錐柄的連接器；滑動(dòng)地安裝在主軸中的第一套管，該套管設(shè)有圓周排列的第一組球腔，以容納可以與第一類刀夾錐柄的鉤形尾部徑向配合的第一組球；滑動(dòng)地安裝在第一套管中的第二套管，該套管設(shè)有圓周排列的第二組球腔，以容納可以與第二類刀夾錐柄的鉤形尾部徑向配合的第二組球；彈性施壓裝置，對(duì)第一套管朝著第一方向施壓，以此保持第一組球與第一類刀夾錐柄的鉤形尾部間的嚙合狀態(tài)；第一套管與第二套管的配合接觸裝置，用以向第二套管傳送所述第一彈性施壓裝置沿第一方向的驅(qū)動(dòng)力，因而保持第二組球與第二類刀夾錐柄的鉤形尾部的嚙合狀態(tài)；將第一套管朝著與第一方向相反的第二方向推動(dòng)的推動(dòng)裝置設(shè)置在主軸上的第一球座，用于在沿第二方向推動(dòng)第一套管時(shí)容納第一組球，以便能夠移去第一類刀夾錐柄的鉤形尾部；設(shè)置在第一套管上的第二球座，用于在沿第二方向推動(dòng)第一套管時(shí)容納第二組球，以便能夠移去第二類刀夾錐柄的尾部。
本發(fā)明的裝置可以將各種尺寸的刀夾錐柄，例如相應(yīng)于ISO30和ISO40標(biāo)準(zhǔn)的錐柄，夾持到機(jī)床或平衡機(jī)器的同一個(gè)主軸上設(shè)置在第一套管中的球夾持較大尺寸的錐柄；設(shè)置在第二套管中的球夾持較小尺寸的錐柄。
通過對(duì)于下面由附圖所示的，非限制性的某一實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，其中

圖1是平衡機(jī)器的電動(dòng)主軸組件的軸向截面視圖，其中主軸裝有本發(fā)明的夾持裝置，并裝有ISO40尺寸標(biāo)準(zhǔn)的刀夾錐柄；圖2是沿圖1中II-II線的截面圖；圖3是沿圖1中III-III線的截面圖；圖4-6是簡(jiǎn)化形式的軸向截面視圖，表示了圖1的電動(dòng)主軸組件在拆卸刀夾錐柄過程中的三個(gè)不同的工作狀態(tài)；圖7是沿圖5中VII-VII線的截面圖；圖8是沿圖6中VIII-VIII線的截面圖；圖9是圖1電動(dòng)主軸組件的軸向截面視圖，裝有ISO30尺寸標(biāo)準(zhǔn)的刀夾錐柄；圖10是沿圖9中X-X線的截面圖；圖11-13是簡(jiǎn)化形式的軸向截面視圖，表示了圖9的電動(dòng)主軸組件在拆卸刀夾錐柄過程中的三個(gè)不同的工作狀態(tài)。
圖1表示了用以平衡加工刀具的機(jī)器上的電動(dòng)主軸組件的軸向截面圖。該電動(dòng)主軸組件也構(gòu)成了本申請(qǐng)人提出的正在審查中的本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)主題。
所示的電動(dòng)主軸組件包括大致圓柱形的殼體1，其兩端由前法蘭2和后法蘭3封閉。
殼體1中容納著電動(dòng)機(jī)，它包括固定在殼體1內(nèi)壁上的定子4，以及與定子4同軸的轉(zhuǎn)子5。轉(zhuǎn)子5以鍵安裝在中空軸6上，該軸構(gòu)成了轉(zhuǎn)動(dòng)元件，更確切地說，就是主軸。主軸6在其兩端通過球軸承7和8支承在法蘭2和3上。
連接器9通過螺釘50安裝在主軸6的前部(也就是對(duì)應(yīng)于圖1的左側(cè))，并且裝有刀夾錐柄10，刀夾錐柄包括一個(gè)尾部28。在圖中，連接器9和刀夾錐柄10具有與ISO40標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的尺寸。螺紋安裝的連接器9是可以拆卸的，可更換為對(duì)應(yīng)于其它尺寸刀夾錐柄的另外的連接器，例如，對(duì)應(yīng)于ISO30標(biāo)準(zhǔn)的(如圖9所示，相應(yīng)內(nèi)容將在下文中討論)。
在主軸6的尾部螺紋端上，位于球軸承8的后面，以螺紋方式安裝著第一螺母51和第二螺母52，第二螺母52帶有供傳感器53用的標(biāo)識(shí)槽口。傳感器53向電控單元(未示出)發(fā)出信號(hào)以確定出角度參數(shù)。設(shè)在電動(dòng)組件內(nèi)的另一個(gè)未示出的傳感器確定出待平衡刀具的不平衡程度以及重新建立平衡所需的配重。
后法蘭3上裝有圓柱形套11，套中插有圓柱體12并通過螺釘55固定在套11上。在由密封蓋14封閉住其尾端的圓柱體12中，滑動(dòng)地容納著一個(gè)內(nèi)部中空的活塞13，該活塞通過螺旋彈簧15彈性地頂向密封蓋14。
內(nèi)中空的拉伸軸16也在圓柱體12中延伸，螺母18擰在軸16的螺紋端上。與彈簧15同軸的第二螺旋彈簧19作用在螺母18上，迫使拉伸軸16朝向活塞13的那端。
拉伸軸16的與螺母18相對(duì)的另一端滑動(dòng)地插在主軸6中。拉伸軸16的插在主軸6中的這一端是螺紋端。第一套管20擰在該螺紋端上，滑動(dòng)地容納在主軸6中。如圖2中可以更好地看到的那樣，第一套管20在其相互以120°間隔分布于圓周的各個(gè)孔26中容納著第一組的3個(gè)球24?？?6的尺寸相應(yīng)于球24的直徑，但朝向主軸6的軸線具有錐度，這樣使球24只能突出一部分而不會(huì)掉出來。在第一套管20中，鄰近圓周排列的球24還設(shè)有環(huán)形槽56。此外，在主軸6中還設(shè)有至少容納球24的一部分的足夠尺寸的環(huán)形槽58。
第一套管20中滑動(dòng)地容納著第二套管21，套管21擰在連接桿22上，后者則由第三螺旋彈簧23彈性地壓向刀夾錐柄10的尾部2的方向，如圖3中可以更好地看到的那樣，第二套管21在其相互以120°間隔分布于圓周的，位于第一套管20各孔的間隔中間位置上的各個(gè)孔27中(也就是說，兩組圓周排列的孔相互間相錯(cuò)60°)容納著三個(gè)球25。球25的直徑略小于球24的直徑。與孔26相似，孔2的尺寸也對(duì)應(yīng)于球25的尺寸，但具有朝向主軸6軸線的錐度，這樣使球25只能突出一部分而不會(huì)掉出來。沿著第二套管21的外表面三個(gè)軸向槽57(圖3)也以120°的相互間隔而設(shè)置并位于孔27間的中間位置處(因而也就是與第一套管20中的孔26相對(duì)齊)。
推桿17滑動(dòng)地插在拉伸軸16中，推桿17也在第三螺旋彈簧23連接桿22和第二套管21中延伸，大體上延伸到錐柄10尾端28的那端。與主軸6成一體的兩個(gè)銷40嵌入成形的推桿17表面上的各個(gè)凹槽中，以防止推桿相對(duì)于主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也防止在卸下刀夾錐柄時(shí)將推桿抽出。拉伸軸16的端部設(shè)有內(nèi)螺紋，螺釘59擰在里面以調(diào)整推桿17的行程。
在圖1所示的工作狀態(tài)中，刀夾錐柄10卡在主軸6上第一套管20在拉伸軸16上的彈簧19的作用下被拉向主軸組件的尾部，球24從孔26中突出來一部分，防止尾部28的較寬的端部被抽出來。刀夾錐柄10的外錐面與連接器9的內(nèi)錐面之間的摩擦力使得錐形刀具組件與主軸6成為一體。
刀夾錐柄的拆卸過程表示在圖4-6中。為了從主軸6上卸下刀夾錐柄10，壓縮空氣通過蓋14上的孔29被送入圓錐體12。壓縮空氣使活塞克服彈簧15的彈力而向左滑動(dòng)。在某一位置上活塞13的端部與拉伸軸16的端部機(jī)械接觸，并開始克服彈簧19的彈力向左推動(dòng)拉伸軸16。拉伸軸16的向左滑動(dòng)造成第一套管20同樣的滑動(dòng)在圖4的狀態(tài)中，活塞13已經(jīng)與拉伸軸16的端部機(jī)械接觸，第一套管20已經(jīng)向左滑動(dòng)了一部分。拉伸軸16的向前運(yùn)動(dòng)還造成彈簧2的壓縮，因而通過連接桿22以增大了的力量將第二套管21推壓到尾部28的端面上。
如圖5所示，隨著第一套管20的滑動(dòng)，當(dāng)孔26被帶到主軸6內(nèi)表面上的環(huán)槽58處時(shí)(圖7)，球24就可以被驅(qū)趕進(jìn)孔26中，這樣就不再阻礙尾部28上較寬部分進(jìn)一步被抽出。第二套管21在尾部2上的推力使錐柄10和連接器9的兩個(gè)錐面分離，錐柄10就可以取下來。
應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)?shù)秺A錐柄10從連接器9中抽出時(shí)，第二套管21在第一套管20中受彈簧23的推力而向左滑動(dòng)，直到連接桿22機(jī)械地撞擊在推桿17上的環(huán)60上(圖6)。在這個(gè)位置上，孔27與環(huán)形槽56對(duì)齊，球25可以自由落入孔27中。于是球25對(duì)于即將要裝到主軸6中的新刀夾錐柄的尾部不會(huì)構(gòu)成進(jìn)入時(shí)的障礙。
圖9是與圖1相同的電動(dòng)主軸的軸向截面圖，然而圖中所安裝的連接器9′是針對(duì)ISO30標(biāo)準(zhǔn)的刀柄錐柄10′的。這種刀夾錐柄比ISO40錐柄短，并且有一尾部28′，其尺寸大約是圖1中刀夾錐柄1的尾部28的尺寸的一半。
在這種情況下，刀夾錐柄10′由第一套管21的球25來夾持，球25從各個(gè)孔中伸出一部分。盡管彈簧23試圖將連接桿22和第二套管21推向圖9中的左側(cè)，但由于第一套管20上設(shè)置的環(huán)形突緣61以及與之嚙合的設(shè)在連接桿22上仍相應(yīng)環(huán)形突緣62，在第一套管2的作用下第二套管21的趨向于朝向主軸組件的尾部運(yùn)動(dòng)，第一套管20在彈簧19的作用下朝向電動(dòng)主軸的尾部運(yùn)動(dòng)。第一套管的球24由第二套管21外表面上的各軸向槽57容納(圖10)。
為了卸下刀夾錐柄10′，象前面所述那樣將壓縮空氣經(jīng)過孔2送入缸體12中，空氣使活塞13向左滑動(dòng)，直到它機(jī)械地撞擊到拉伸軸16的端部。因而活塞13的滑動(dòng)引起拉伸桿以及第一套管20的滑動(dòng)(圖11)。當(dāng)?shù)谝惶坠?0中的孔26運(yùn)動(dòng)到環(huán)形槽58處，第二套管21中的孔27正位于環(huán)形槽56處，以及球25因而可以脫開。在這個(gè)位置上，調(diào)整螺釘59的端部接觸到推桿17的端部，因而將推桿17向左推，直到推桿撞擊到尾部28′的端部，于是就推動(dòng)尾部28使錐柄10′的各壁面與連接器9′的相應(yīng)壁面分離。于是就可以從主軸6上卸下刀夾錐柄10′。
圖13表示的電動(dòng)主軸已經(jīng)抽去了刀夾錐柄10′，正準(zhǔn)備裝上新的刀夾錐柄。
盡管所示的附圖以及所作的相應(yīng)說明都是針對(duì)著平衡機(jī)器的電動(dòng)主軸，但本發(fā)明的夾持裝置顯然也可以用于機(jī)床的主軸。此外，所引用的關(guān)于刀夾錐柄尺寸的ISO30和ISO40標(biāo)準(zhǔn)完全是一種例舉。在套管具有合適尺寸的前提下，該裝置顯然還可用來裝卡各種標(biāo)準(zhǔn)的刀夾錐柄。
權(quán)利要求
1.將刀夾錐柄夾持到機(jī)床或平衡機(jī)器的主軸上去的夾持裝置其特征在于該裝置包括可拆卸地安裝在主軸(6)一端上的，用以?shī)A持配有各自鉤形尾部(28，28′)的各個(gè)預(yù)定尺寸刀夾錐柄(10，10′)的連接器(9，9′滑動(dòng)地安裝在主軸(5)中的第一套管(20)，該套管設(shè)有圓周排列的第一組球腔(26)，以容納可以與第一類刀夾錐柄(10)的鉤形尾部(28)徑向配合的第一組球(24)；滑動(dòng)地安裝在第一套管(20)中的第二套管(21)，該套管設(shè)有圓周排列的第二組球腔(27)，以容納可以與第二類刀夾錐柄(10′的鉤形尾部(28′)徑向配合的第二組球(25)；彈性施壓裝置(19，18，16)，對(duì)第一套管(20)朝著第一方向施壓，以此保持第一組球(24)與第一類刀夾錐柄(10)的鉤形尾部(28)間的嚙合狀態(tài)；第一套管(20)與第二套管(21)的配合接觸裝置(61，22，62)用以向第二套管(21)傳送所述第一彈性施壓裝置(19，18，16)沿第一方向的驅(qū)動(dòng)力，因而保持第二組球(25)與第二類刀夾錐柄(10的鉤形尾部(28′)間的嚙合狀態(tài)；將第一套管(20)朝著與第一方向相反的第二方向推動(dòng)的推動(dòng)裝置(12，13，16)；設(shè)置在主軸(6)上的第一球座(58)，用于在沿第二方向推動(dòng)第一套管(20)時(shí)容納第一組球(24)，以便能夠移去第一類刀夾錐柄(10)的鉤形尾部(28)；設(shè)置在第一套管(20)上的第二球座(56)，用于在沿第二方向推動(dòng)第一套管(20)時(shí)容納第二組球(25)，以便能夠移去第二類刀夾錐柄(10′)的鉤形尾部(28′)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的彈性施壓裝置(19，18，16)包括一個(gè)與第一套管(20)連成一體并構(gòu)成該套管軸向延伸部分的軸(16)，以及包括對(duì)用螺紋擰在軸(16)端部上的環(huán)形螺母(18)施加作用力的螺旋彈簧(19)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，推動(dòng)裝置(12，116)包括缸體(12)和氣動(dòng)致動(dòng)的活塞組件(13)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，第一組球包括三個(gè)球(24)，容納在沿著圓周相互等間距間隔設(shè)置的各自的球腔(2中。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，第二組球包括三個(gè)球(25)，容納在沿著圓周相互等間距間隔設(shè)置的各自的球腔(2中。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的第一球座是設(shè)置在主軸(6)內(nèi)表面上的環(huán)形槽(58)。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的第二球座是設(shè)置在第一套管(20)內(nèi)表面上的環(huán)形槽(56)。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，一組軸向槽(57)設(shè)置在第二套管(21)的外表面上，以容納第一組球(24)，以便當(dāng)?shù)谝唤M球(24)未落入第一球座(58)時(shí)，允許第二套管(21)相對(duì)于第一套管(20)滑動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一個(gè)滑動(dòng)地設(shè)置在第二套管(21)內(nèi)部的由推動(dòng)裝置(12，13，16)致動(dòng)的推桿(17)，用以推動(dòng)刀夾錐柄(10′)的鉤形尾部(28′)，以便于將其抽出。
全文摘要
將刀夾錐柄夾到主軸上的裝置包括裝在主軸(6)端部用以?shī)A持預(yù)定尺寸錐柄(10，10′)的連接器(9，9′)；滑動(dòng)地裝在主軸(6)中的第一套管(20)以及滑動(dòng)地裝在其中的第二套管(21)，它們分別具有和不同類錐柄尾部配合的球的球座；產(chǎn)生彈性地對(duì)第一套管朝第一方向施壓以保持第一組球與第一類錐柄的尾部相嚙合的裝置(19，18，16)；第一、二套管的配合接觸裝置(61，22，62)，將第一套管朝與第一方向相反的第二方向推的推動(dòng)裝置(12，13，16)；主軸上的第一球座(58)，和第一套管上的第二球座(56)。
文檔編號(hào)B23B31/10GK1144729SQ9611071
公開日1997年3月12日 申請(qǐng)日期1996年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月19日
發(fā)明者弗拉維奧·馬雷利, 布魯諾·佩德羅利 申請(qǐng)人:H·S·D·有限公司