[发明专利]用于将刀具固定至主轴的装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2010年5月4日提交的美国临时专利申请No.61/331,039的权益，其全部公开内容包含在此以供参考。

技术领域

本发明涉及机械系统，具体涉及金属切除机械系统，以及一种用于将刀具固定至机床主轴的设备。

背景技术

在加工中，尤其是金属切除加工，诸如在制造齿轮和其他有齿物件的切削和/或磨削工艺中，已知通过一个或更多延伸到可旋转刀具主轴面中的螺纹螺栓（即夹紧螺栓）将旋转刀具（例如，端面铣刀、端面滚刀、砂轮等等）附接和固定至机床的主轴。

在一些情况下，通过以下方式将旋转刀具固定至机床，即，使螺纹中心夹紧螺栓穿过刀架延伸并且延伸至主轴中，在那里使中心螺栓的末端啮合机床拉杆。拉杆缩回，以在中心螺栓上施加拉动力，因此拉动刀具，使其接触机床主轴，并且将刀具夹紧至机床主轴。

通过上述类型附接手段，可能需要一些类型的工具，诸如手持或气动工具（例如，扳手），以拧紧和/或松开夹紧螺栓。一旦已松开螺栓，如果适用，因为拉杆已前置，所以从机床主轴拆除旋转刀具就可能需要额外工具和/或退出螺丝，以打破刀具和机床主轴之间的接触。该拧紧和/或松开操作可能相当费时，并且因此导致机床停机相当长时间。

随着朝着更高生产力和较短机床停机时间的趋势发展，所以寻求这样一种将刀具固定至主轴的方式，其比现有技术中现在所实行的方式更快，并且涉及更少额外工具。

发明内容

本发明涉及一种能够全部以无工具方式将刀具夹紧至机床主轴，以及帮助从机床主轴拆除刀具的刀具固定装置。

附图解释

图1示出本发明的刀具固定装置的正视图。

图2示出发明性刀具固定装置的轴向横截面图。

图3示出经定位以将刀具固定至机床主轴的本发明刀具固定装置的轴向横截面图。。

图4示出图3的放大图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何特征和至少一种构造之前，应理解，本发明不限于应用于在下文说明中提出或在附图中示出的构造细节和组件布置。本发明能够为其他构造，并且能够以各种方式实施或执行。同样地，应理解，本文使用的措辞和术语仅为了说明，不应将其视为限制。

图1示出根据本发明的刀具固定装置2。装置2包括轴向延伸的主体部分4，其具有大致圆形横截面，并且包括近端凸缘部分或头部6、杆轴部分8和远端突出物10。位于沿杆轴部分8的长度的预定距离的是多个，优选是三个或更多个球状体12（例如，钢球），这些球状体位于绕杆轴8圆周间隔、优选以等距间距间隔的径向延伸开口17中。由覆盖套管14将球状体12保持在刀具固定装置2中。

刀具固定装置2还包括内部活塞16（图2-4），在活塞16的一端优选通过螺纹将推/拉突出物18附接至该活塞16。活塞可在刀具固定装置2的主体部分4的轴向延伸内部孔5内，在多个位置之间移动，因此由于靠近活塞16的另一端定位的不同活塞直径部分的缘故，迫使球状体12进入径向向外的位置，或者将其从中释放。也就是说，具有第一直径部分d₁的前置位置（图1-4中所示），其中迫使球状体12进入其径向向外位置，以及缩回位置（未示出），其中由于具有较小的第二直径部分d₂，球状体12可从其径向向外位置向内移动，因此产生腔状区域15，球状体12可至少部分安置于其中。

内部活塞16还可包括密封件20（例如，O形环），其绕内部活塞16的上部部分的外周定位，其中密封件20可在定位在以下位置中，即当活塞16处于前置位置时，密封件20处于孔体5的第一锁定装置22中，而当活塞16处于缩回位置时，密封件20处于孔体5的第二锁定装置24中。可包括咬紧环26，以防止从孔体5无意拆除活塞16，以及防止任何工艺副产品（例如，流体或金属屑）渗入孔体5。

图3和4示出刀具固定装置2处于适当位置，以将旋转刀具30（例如，切削刀、砂轮）固定至机床的刀具主轴32而绕刀具轴线T旋转。位于刀具主轴32中的是拉杆34，其可在刀具主轴32内轴向移动，并且被在其内部端连接至多个抓握指36，抓紧指36位于被固定至机床主轴32的前部的外壳38内。作为替换方式，主轴32和外壳38可作为整件式单元形成。每个抓紧指36都包括头部部分40，一旦刀具夹紧，头部部分40的下侧就接触固位突出物10的径向表面11。