[发明专利]具有径向和轴向补偿的新颖刚性模块化固持系统

说明书

技术领域

本文中的实施例总体上涉及机加工过程的领域，确切地说，涉及具有轴向和径向补偿的新颖刚性模块化固持系统。具体来说，涉及一种为旋转或静态应用提供准确的跳动控制或准确的对准和高度刚性的新颖模块化固持系统。

背景技术

在高速机器中需要以最大速度和进给来运转工具和固持器从而以较少时间执行所需的操作。目前，使用侧锁定固持系统来锁定固持器。固持系统可以设计成通过轴向锁定螺钉以面对接的方式来刚性地锁定模块化系统。但是，现有固持系统不具有用于控制轴向或径向跳动的任何系统。

图1说明现有角向固持锁定系统。在现有系统中，通过以面对接的方式在角方向上锁定螺钉105来进行锁定，并且通过销106进行锁定以防旋转，这样已经变得较为薄弱并且也限制了设计的应用。

此外，现有系统中无法实现具有径向和轴向补偿的刚性固持。因此，现有系统设计成通过平行于对接面安装的平头螺钉来调整轴向跳动，并且通过角向安装的螺钉来进行锁定，所述角向安装的螺钉锁定并且固持所述对接面且同时使用简单设计控制径向跳动。

图2.1中解释了具有径向和轴向跳动控制的现有模块化固持件。通过凸缘的面对接来实现模块化锁定，所述凸缘可以从接合零件的外径凸出以便容纳锁定螺栓205。此外，现有系统使用更高直径的材料来获得所需的尺寸，这会导致材料成本升高大约2到3倍并且还包括加工小时成本。此处，通过螺钉203控制轴向跳动，且通过锥形体206和平头螺钉207控制径向跳动。径向跳动可以通过拧紧螺钉207来实现，进而使凸缘偏转，并且需要较大的力来实现该偏转。

同时，偏转将导致凸缘之间出现细微间隙，且必须设计大面积的凸缘来实现此效果。由于存在此间隙，凸缘分别由螺栓205、螺母207和垫圈206固持，该螺栓、螺母和垫圈可以具有高拉力且同时可多次失效。

图2.2说明了用于两个零件的联接或者结构模块化固持和接合的现有凸缘型固持件可以是工程、机器制造和建筑领域中常用的设计。此处，通过凸缘连接两个零件可以凸出于外部并且由螺母207和螺栓203接合。所需螺母和螺栓的数目较大，并且可以在对准准确性不高的情况下实现接合两个零件或结构。必须设计厚度更高的凸缘来实现刚性，因而产生更高的成本。

现有模块化固持件用于固持切割工具用于固持切割工具，如直柄固持件固持在柄中的液压刀柄(Hydro-Grip)固持件、弹簧筒夹(collet chuck)固持件。此外，如HFS固持件和ABS固持系统的其他现有模块化固持件通过模块化夹具进行模块化固持。在所有这些系统中，不可能轴向或径向地进行跳动调整，所述跳动调整是由于固持系统或者主轴精度产生的。

因此，需要一种具有与现有技术相关联的轴向和径向补偿的新颖刚性模块化固持系统。此外，需要一种用于为各种应用提供准确跳动控制和高刚性的新颖模块化固持系统。此外，需要一种用于各种应用的成本降低、精度更好的模块化锁定系统。

发明目的

本文中在下文描述本公开的一些目标：

本发明的主要目标在于具有简单设计、具成本效益、同时刚性高的模块化固持系统。

本发明的另一个目标在于具有模块化锁定并提供微米级轴向和径向调整。

本发明的另一个目标在于设计最小直径高达10mm的模块化固持件。

本发明的另一个目标在于设计成本降低、材料使用较少、加工成本低、设定时间较少并且刚性和准确性高的更大直径的模块化锁定系统。

本发明的另一个目标在于设计一种模块化固持件，该模块化固持件在接合零件的直径内并且需要用料较少，以避免材料从接合面凸出，并且用于减少设计该系统的应用中的许多约束。

本发明的另一个目标在于实现旋转系统中的跳动控制，以减少不平衡和振动。因此，旋转零件和工具可以以高RPM和更高进给速率运行，进而减小生产成本。

本发明的另一个目标可根据工程、工具作业、制造、机器制造和建筑领域中的要求通用于许多应用中。

本发明的另一个目标在于以简易的方式设计组合工具的模块化设计，同时控制多个模块化组合中的轴向和径向跳动。

本发明的另一个目标在于设计一种模块化固持筒，该模块化固持筒用于填充式(padded type)铰刀，并且能够以更高RPM和更高进给运行，并且刚性得到了改进。

本发明的另一个目标在于设计具有模块化设计的铣削刀具、多切割点铰刀、插入式铰刀和镗杆，其中轴向和径向调整可以得到控制并且可用于均匀的尺寸控制或者尺寸的调整。