[发明专利]具有卡头容纳处的刀架和用于使用在刀架中的刀具部件

说明书

技术领域

利用卡头可以非常精确和紧凑地夹紧旋转的刀具。但因为不是所有刀具都可以夹紧在卡头内，所以需要提供一种刀架，其中可以容纳固定的或者被驱动的刀具的刀具部件以及卡头。

背景技术

DE 102 19 600 C5公开了一种具有卡头容纳处的刀架，其中替换卡头还可以插入刀具部件。在此，刀具部件具有法兰盘。刀具部件通过该法兰盘固定旋拧在刀架上。刀具部件由与卡头相同的圆锥孔定中心。

从实践中已知的是，卡头容纳处由于更换卡头而被磨损。如果刀具部件例如像DE 102 19 600 C5所公开的那样直接容纳在卡头容纳处内，则增加卡头容纳处的磨损。卡头容纳处内由此产生的几何形状误差导致明显增加装入卡头容纳处内的刀具部件的位置误差和径向振摆误差。这一点对容纳在刀具部件内的切削刀具造成迅速磨损的后果。在利用切削刀具加工时，工件的几何形状和表面上也出现误差，并由于出现的振动还会损坏机床和刀架的周围部件。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有卡头容纳处的刀架，该刀架除了卡头外还可以容纳其他刀具部件，其中，从卡头容纳处到刀具部件的转换和相反的转换应当尽可能迅速进行。此外，无论是卡头还是根据本发明的刀具部件，在径向振摆和轴向振摆方面均应最佳容纳在根据本发明的刀架内。此外，切削加工期间的最高扭矩应当可以由刀架传递到卡头或刀具部件上。

该目的根据本发明通过一种由根据权利要求1所述的刀架和根据权利要求16所述的刀具部件组成的系统得以实现。

根据本发明的系统基于一种具有卡头容纳处的刀架，其中，卡头容纳处具有圆锥孔和与圆锥孔同轴设置的、与紧固螺母共同作用的螺纹。根据本发明现在设计的是，轴向上在圆锥孔的第一端部与螺纹之间构建用于刀具部件定中心的装置。通过独立于圆锥孔进行刀具部件的定中心，该圆锥孔仅用于夹紧卡头，使得卡头容纳处内的磨损对刀具部件没有影响。

根据本发明的单独的、用于刀具部件定中心的装置可以根据容纳在刀具部件内的刀具的要求进行设计。夹紧在卡头内与夹紧在刀具部件内的刀具之间，在转速、加工力和加工时所需的传动扭矩方面存在明显差别。这些差别可以在根据本发明的刀架上得到考虑，使得所有部件的精密度、使用寿命和可靠性并因此所加工的工件的质量得到明显提高。

不应使用卡头容纳处的圆锥孔用于径向和轴向容纳刀具部件，由此使卡头容纳处内的磨损对刀具部件的位置精度和径向振摆精度没有影响。通过卡头容纳处与刀具部件的容纳处根据本发明设计的分离，卡头容纳处内的磨损不再影响刀具部件并不会再出现上述的后果误差。

用于刀具部件定中心的装置优选可以构建为短圆锥、圆柱体和/或多边形。

根据所选择的短圆锥的圆锥角，短圆锥除了刀具部件的定中心之外还可以改善刀具部件的轴向振摆。原则上适用的是：圆锥角越大，则刀具部件的轴向振摆受用于刀具部件定中心的装置的影响越大并且改善也越大。通过选择圆锥角，设计人员能够以特别的方式考虑任何应用情况的边界条件。

通过根据本发明设计了将卡头和刀具部件借助不同的功能面容纳在刀架内，可以最佳地考虑在借助卡头以及借助根据本发明的刀具部件夹紧刀具时的要求。

在刀架的另一有利的扩展方案中，短圆锥具有60°到140°之间，优选90°到120°之间的圆锥角。这种角度范围证明适用于实现装入刀架内的刀具部件的非常好的定中心，而同时也实现刀架的非常精确的轴向振摆。通过选择圆锥角，可以调整用于定中心和用于实现良好轴向振摆的轴向夹紧力的分布。在实际试验中，90°到120°之间的圆锥角证明是合适的。但在个别情况下，更小和更大的圆锥角也可以达到目的。

此外，根据本发明也可能的是，用于定中心的装置构建为多边形连接装置。由此，除了定中心之外还可以传递大的扭矩，这样特别是在加工时出现高切削力的情况下是有利的。如果成型件实施为锥形多边形，那么除了刀架的径向和轴向容纳外，还实现了旋转方向上无间隙的形状配合。

可以是特别有利的是，与标准的多边形连接相对，所述多边形不是构建为其尺寸在刀架的旋转轴方向上不变的棱柱形多边形连接，而是构建为在刀架的纵剖面上截锥形的多边形连接。于是，根据本发明的用于刀具部件定中心的装置可以实现三种功能，即刀具部件定中心、保证刀具部件良好的轴向振摆以及在刀架与刀具部件之间传递扭矩。由此得到非常紧凑的结构方式。这三种功能的权重也可以在构造时通过多边形的构型以及尺寸设计和圆锥角的选择，根据单个情况的要求进行调整。