专利名称：连接系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连接系统，用于将两个刀具部件对准连接。
背景技术：
尤其对于旋转切削刀具情形，在不同的刀具部件之间存在很多界面。经常重要的是，将两个刀具部件以对准方式相互连接在一起。如果例如两个刀具部件中的一个带有切削刀片，则将两个刀具部件相互间精确对准通常是必须的，以实现令人满意的切削精度。
因此，例如从CH 690 358 A5公知一种连接系统，其用于将镗刀盘的切削刃支架连接至刀架。其中，切削刃支架具有用于装配到刀架的相应成形的传动键上的凹槽。然后利用螺纹接头实现连接。该凹槽基本沿着刀架的环向设置，从而通过将刀片支架装配到刀架上可以实现刀片支架沿着轴向的对准或者定位。另一方面，沿径向的对准则完全通过张紧螺钉实现，然而这可能导致轻微的错位。
进一步，该连接系统所提供的传动键具有超大尺寸，从而当将切削刀片支架放置在传动键上并且利用张紧螺钉将切削刀片支架紧紧固定时，切削刀片支架和/或刀架会发生弹性变形。这的确可以确保形成自由(play-free)连接并且还有可能通过凹槽在传动键上并且由此在切削刀片支架上施加作用力，从而这些施加在刀架和/或切削刀片支架上的作用力可以通过传动键的表面或者凹槽而被分散。然而，已经证实难以将切削刀片支架从刀架分离，这是由于凹槽和/或键的弹性变形使得刀片支架紧贴在传动键上，即便将紧固弹簧松动之后亦是如此。因此，时常还需要提供一种推出机构，例如，其形式为螺钉，当拧紧该螺钉时其底脚将切削刀片支架推离刀架。
在EP 0 294 348中已经描述了这样一种连接系统，其中第一工具部件具有面对第二工具部件的截头凸起，而第二工具部件则具有由锥形凹槽形成的底座以容纳第一部件的凸起。而且，利用该连接系统，提供了用于将第一工具部件夹紧到第二工具部件上的装置。凸起与凹槽均具有非圆形的横截面。然而，其中该凸起也设置为具有超大的尺寸，从而当将凸起插入到凹槽中时，凸起和/或凹槽发生弹性膨胀。理论上，利用该连接系统可以使得两个刀具部件相互间精确对准。然而，其也不易于将两个刀具部件相互分离，这是由于，当将张紧螺钉松动之后，一个刀具部件仍然紧贴在第二刀具部件上。因此必须提供一个适当的推出装置，以用于将一个刀具部件推离另一个刀具部件。
在现有技术中所描述的连接系统或者不能容易的使得两个刀具部件相互间对准，或者仅适用于相对较大的刀具，在该刀具中集成有额外的推出装置。
发明内容
鉴于现有技术的状况，因此本发明的一个目的是提供一种连接系统，用于将两个刀具部件对准连接，其易于制造并且成本低廉，其能够使得在轴向和径向均实现精确的对准，并且利用该系统无需提供附加的推出装置。
根据本发明，该目的通过一种连接系统而得以实现，该系统具有用于将两个刀具部件相连接的装置以及用于将两个刀具部件相互对准的装置，该对准装置由设置在第一刀具部件上的具有非圆形横截面的突出部分和设置在第二刀具部件上的凹槽组成，所述突出部分和凹槽相互匹配以便为了对准两个刀具部件所述突出部分能够接合在所述凹槽中，并且其中所述突出部分的横截面尺寸小于或者等于所述凹槽的横截面尺寸。
换言之，根据本发明的该连接系统基本对应于在EP 0 294 348中所描述的连接系统，但是根据本发明其不存在超大尺寸的情形。意外发现，在实际中已经证实即便不设置超大尺寸，也可以使得两个刀具部件相互间精确的对准，并且只通过该连接装置，所有的径向和轴向作用力均可传递到一个工件之上。“突出部分”代表非常广义的任何凸起。可以理解，突出部分例如也可以设计为锥形。
具体的，突出部分和凹槽因此根据本发明仅用于实现对准，而不是正向(positive)或者非正向连接的一部分。
如果突出部分的横截面尺寸小于凹槽的横截面尺寸将是特别有益的。这可确保即便在由于制造公差和/或发生在刀具内部的温度梯度而导致各个刀具部件的膨胀状况存在差异的情况下，也能够避免突出部分和/或凹槽发生弹性变形。在任何情况下，由于两个刀具部件没有被夹紧而相互紧贴在一起，可以通过松动连接装置而将一个刀具部件从另一个刀具部件上移除。
在一个特别优选的形式中，突出部分和凹槽均具有基本为椭圆形的横截面。椭圆形横截面其特征在于易于制造，使得两个刀具部件能够同时在轴向和径向两个方向上均相互间非常准确的对准。而且，横截面有益的可以是如此对称的，即能够将一个刀具部件绕着突出部分轴线相互旋转180°而在两个位置处连接至另一个刀具部件。
而且，有利的是，突出部分具有一个其横截面尺寸基本恒定的部分和一个基本为锥形的部分，该锥形部分设置在突出部分的外端部。该锥形部分的锥角有利的在1°和10°之间，优选在1°和5°之间，并且特别优选的约为3°。锥形部分用做拧入的锥体并且简化了将两个刀具部件相互连接的操作。
如已在开始所指出的，根据本发明的突出部分和凹槽较少的用于传递作用力，而是几乎完全用于将两个刀具部件相互对准。因此突出部分和凹槽的接触面还可选择为具有相对较小的尺寸。其也具有这样的优点，即通过引入凹槽，材料仅被很小程度的削弱。因此如果突出部分的长度和突出部分的最大直径之间的比率l/d小于1、优选小于0.5将是特别有利的。由于突出部分具有非圆形的横截面，其直径也通常发生变化。因此其最大直径即为突出部分的最大横向尺寸。
在根据本发明的连接系统的再一个特别优选的形式中，设置有间隔盘(spacing disk)，该间隔盘在一个侧面上具有一个基本对应于第一刀具部件的突出部分的突出部分，并且在另一个侧面上具有基本对应于第二刀具部件的凹槽的凹槽。间隔盘可以任意的设置为具有各种不同的厚度，由此使得两个刀具部件能够以各种间距例如沿着径向进行相互装配。
而且，有益的是用于将两个刀具部件相连接的装置具有至少一个螺钉，该螺钉优选为埋头张紧螺钉，其设置为通过位于一个刀具部件中的孔而接合在另一个刀具部件中的螺纹孔内，以将两个刀具部件相连接。由此利用该螺钉，在通过将突出部分插入到相应的凹槽之中而将两个刀具部件相互对准之后，能够将这两个刀具部件相互连接。尤其有益的是，将所述孔设置在突出部分或者凹槽其中之一内，并且螺纹孔设置在相应的另一部位内，即凹槽或者突出部分内。由于在两个刀具部件之间的连接面处除了突出部分或者凹槽之外无需设置额外的孔或者螺纹孔，这可使得该连接系统整体上非常紧凑。
对于很多应用而言，可能有利的是使得突出部分和凹槽均具有至少一个通道，所述两个通道相互对应，以便使得在连接状态下一种流体例如冷却液或者润滑液能够通过该通道而从一个刀具部件传递至另一个刀具部件。所述流体指任何气态或者液态物质。
在又一个特别优选的形式中，第一刀具部件具有基本为平面的围绕突出部分设置的支承面，并且第二刀具部件具有基本为平面的围绕凹槽设置的支承面，对准装置形成为使得在连接状态下第一和第二刀具部件的支承面相互间形成接触。这些支承面首先用于吸收施加在一个刀具部件上横向作用力并且其次用于提供一个止挡元件以便使得两个刀具部件之间的距离由这些支承面予以确定。
本发明不仅涉及该连接系统，而且还同样涉及被相应的设计为用于该连接系统中的各个刀具部件。在一个特别优选的形式中，一个刀具部件为镗刀盘并且具有非圆形横截面的突出部分设置为用于连接切削刀片支架。
相应的切削刀片支架则具有横截面为非圆形形状的相应的凹槽。
在一个特别优选的形式中，切削刀片支架能够在两个不同的位置处装配到镗刀盘或者设置在其上的刀架之上。例如，一个位置可以设置为用于进刀加工并且另一个位置用于退刀加工。
而且，有益的是，镗刀盘具有用于供给冷却剂和/或润滑剂的通道。该通道优选具有两个出口，每个出口设置在镗刀盘或者刀架上的切削刀片支架的两个装配位置之中的一个处。换言之，该通道的两个出口设置为使得一个出口用于确保为处于一个装配位置处的切削刀片支架上的切削刀片的切削刃供给冷却剂和/或润滑剂，而另一个出口则用于确保为处于另一个装配位置处的切削刃供给冷却剂和/或润滑剂。
特别有益的是所述出口能够被封闭，例如通过无头螺钉。因此，与切削刀片支架在刀架或者镗刀盘上所选择的装配位置无关，对于切削刀片的所选定位而言其中一个不需要的通道出口可以被封闭，这可节约冷却剂并且还能够降低对于环境的污染。
附图简要说明通过下面对于本发明的两种形式的描述以及相关的附图，本发明的其它优点、特点以及可能的应用将变得更为清楚。其中
图1为根据本发明的镗刀盘平面图，图2为根据本发明的切削刀片支架的平面图，图3为装配有根据图2的切削刀片支架的图1所示镗刀盘的各个视图。
图4为图1所示的根据本发明的镗刀盘处于第一装配位置时的部件分解视图。
图5为图1所示的根据本发明的镗刀盘处于第二装配位置时的部件分解视图。
图6为第二种形式的镗刀盘的四个不同视图，以及图7为根据本发明的第二种形式的镗刀盘的立体图。
具体实施例方式
根据本发明的镗刀盘1的第一种形式示于图1中。该镗刀盘具有基本为圆柱形的形状。刀架沿径向容纳在镗刀盘1中，其也可以相对于镗刀盘1沿着径向设置。该刀架2具有支承面4，在该支承面4的中心设置有从支承面4上突出的基本为椭圆形的突出部分3。在椭圆形突出部分3的中间设置有用于将切削刀片支架连接至刀架2的螺纹孔5。
镗刀盘1在其基体中具有冷却剂或者润滑剂通道(未示出)。还设置有用于冷却剂和润滑剂的两个可以任意关闭的排出口18、19。镗刀盘1还具有基本沿着环向延伸的沟槽6，其功能将在后面予以描述。
在图2中，示出设置为用于连接至图1所示的镗刀盘1的切削刀片支架7。该切削刀片支架7承载有切削刀片11。切削刀片支架7也具有基本为椭圆形的凹槽或者插槽8。支承面9围绕该凹槽8。在凹槽8内还设置有通孔10。
在图3中示出图1和图2的装配有切削刀片支架7的镗刀盘1的三种视图。在右上方，示出装配有刀片支架7的镗刀盘1的仰视图。图3中左下方的俯视图基本对应于图1视图，但是此处仅具有切削刀片11的切削刀片支架7被装配到镗刀盘1上。利用张紧螺钉12进行切削刀片支架7在镗刀盘1上的装配操作，该张紧螺钉12通过切削刀片支架7内的孔10接合在镗刀盘1中的螺纹孔5内。
图3右下方的视图也示意出镗刀盘1的侧视图。然而此时相对于图3中左下方的视图而言，镗刀盘1被旋转了90°。并且图3中右下方的示意图中的右侧部分为沿着图3中右上方的示意图中的线B的截面图。
可以观察到调节螺钉13，利用其刀架2能够沿着径向移动。一旦刀架2处于其所期望的径向位置处，则可以利用固定螺钉14将刀架2进行固定。由截面视图可以明显看出，利用张紧螺钉12，切削刀片支架7被连接至刀架2。在该视图中还可以观察到沟状的凹槽6。在该图中可以明显看出该沟状的凹槽6允许使得切削刀片支架7在两个相互旋转180°的位置处连接至刀架2。
通过示意在图4中示出部件分解视图，其中容纳有切削刀片11的切削刀片支架7在第一安装方向中定向。可以清楚的观察到从刀架2的支承面突出的基本为椭圆形的突出部分3。利用切削刀片支架7的在此位置不可视的相应的椭圆形凹槽而将切削刀片支架7装配到刀架2上，并且利用张紧螺钉进行连接。在此位置，镗刀盘可以用于进刀方向，即图4中左上方朝向右下方的前进方向。
图5示出镗刀盘1的部件分解图，其中切削刀片支架7在其第二连接位置定向。可以看出，与图4所示的定向方式相比，切削刀片支架7已被旋转了180°。
一般的，可以研制出具有沟状凹槽6的镗刀盘，从而切削刀片支架7可以在其第二位置直接装配到刀架2的椭圆形突出部分上。然而，由于沟状的凹槽6显著削弱了镗刀盘1的基体，因此使用间隔盘16，其大致上用作刀架2的延伸部。
间隔盘16在其面对刀架2的一侧上具有基本为椭圆形的凹槽(未示出)。该凹槽大致对应于设置在切削刀片支架7中的凹槽。由此间隔盘16可以以与切削刀片支架7相同的方式装配到刀架2上。间隔盘16在其远离刀架2的一侧上还具有基本为椭圆形的突出部分3’，从而切削刀片支架7可以装配在该突出部分上。现在张紧螺钉12可以将间隔盘16和切削刀片支架7二者连接至刀架2，此时张紧螺钉12比处于图4所示的位置时要长。由于在图4和5所示的两个装配位置中，切削刀片11设置在另一个位置，并且通常需要尽可能直接的为切削刀片11的切削刃有选择性的供给冷却剂和/或润滑剂，因此如已在上面提及的，镗刀盘具有用于冷却剂和润滑剂的两个排出口18、19。在图4所示的装配位置，利用无头螺钉17封闭其中一个排出口19。如果采用图5所示的装配位置，则将无头螺钉17从排出口19拧下并且拧入到排出口18中。此时冷却剂不再通过排出口18从镗刀盘排出，而是仅通过直接沿着切削刀片11的切削刃设置的排出口19排出。图5所示的位置设置为用于退刀加工。
从图4和5中还可以看出，镗刀盘1具有设置为用于连接至相应的车床的杆部15。
在图4和5所示形式的镗刀盘中，规定在图4和5中所示意的镗刀盘绕其中心轴线旋转以便对工件进行加工。
在孔径非常大的情况下，经常有益的是将镗刀盘设计为使其并非绕其中心轴线旋转，而是绕着位于中心轴线外侧的轴线旋转。这种镗刀盘示于图6和7中。利用这种镗刀盘，可以钻出其半径明显大于在图6和7中所示意的镗刀盘的半径的孔或者洞。由于对于这种类型的镗刀盘而言，也同样经常考虑的问题是提供节约空间的界面，因此此时设置有基本为椭圆形的凸起19以用于连接至机床。如在图6的4个视图中可以看出的，该椭圆形的突出部分19如此设计为使得该突出部分的长度l与该突出部分的最大直径d之间的比率小于1。此时该突出部分也未制造为具有超大尺寸，从而包括有该椭圆形突出部分19和机床(未示出)上的相应椭圆形凹槽的连接件仅设置为用于使得刀具部件之间相互定向，而并非用于传递作用力。作用力完全通过相应的连接装置进行传递，此处则通过两个张紧螺钉实现，该张紧螺钉接合在突出部分19中的螺纹孔20内。
而且，此时设置有中心冷却剂通道开口，其用于将冷却剂或者润滑剂从机床输送至镗刀盘内。
在图7中以示意方式示出第二种形式的镗刀盘的立体图。
附图标记列表1镗刀盘2刀架3突出部分4刀架的支承面5螺纹孔6沟槽7切削刀片支架8凹槽9凹槽的支承面10通孔11切削刀片12张紧螺钉13调节螺钉
14固定螺钉15杆部16间隔盘17无头螺钉18冷却剂或润滑剂排出口19冷却剂或润滑剂排出口20螺纹孔21冷却剂通道开口d突出部分的直径l突出部分的长度
权利要求
1.一种连接系统，用于将两个刀具部件对准连接，具有用于连接所述两个刀具部件的连接装置(12)和用于将所述两个刀具部件相互对准的对准装置(3、4、8、9)，该对准装置(3、4、8、9)包括设置在第一刀具部件上的具有非圆形横截面的突出部分(3)和设置在第二刀具部件上的凹槽(8)，所述突出部分和凹槽相互匹配从而突出部分(3)能够接合在凹槽(8)中以将两个刀具部件(1、7)对准，并且其中突出部分(3)的横截面尺寸小于或者等于凹槽(8)的横截面尺寸。
2.如权利要求1所述的连接系统，其特征在于突出部分(3)的横截面尺寸小于凹槽(8)的横截面尺寸。
3.如权利要求1或2所述的连接系统，其特征在于突出部分(3)与凹槽(8)均具有基本为椭圆形的横截面。
4.如权利要求1至3中任一个所述的连接系统，其特征在于突出部分(3)具有一个其横截面尺寸基本恒定的部分和一个基本为锥形的部分，该锥形部分设置在突出部分(3)的外端部。
5.如权利要求4所述的连接系统，其特征在于该锥形部分的锥角在1°和10°之间，优选在1°和5°之间，并且特别优选的约为3°。
6.如权利要求1至5中任一个所述的连接系统，其特征在于突出部分(3)的长度与突出部分(3)的直径之间的比值l/d小于1，优选小于0.5。
7.如权利要求1至6中任一个所述的连接系统，其特征在于设置有间隔盘(16)，该间隔盘(16)在其一侧上具有基本对应于第一刀具部件上的突出部分的突出部分，并且在其另一侧上具有基本对应于第二刀具部件上的凹槽的凹槽。
8.如权利要求1至7中任一个所述的连接系统，其特征在于用于连接两个刀具部件的装置包括至少一个螺钉(12)，优选为埋头张紧螺钉，该螺钉设置为通过一个刀具部件中的孔(10)而接合在另一个刀具部件中的螺纹孔(5)内，以连接两个刀具部件。
9.如权利要求8所述的连接系统，其特征在于所述孔(10)设置在突出部分(3)中或者凹槽(8)中，并且螺纹孔(5)设置在凹槽(8)或者突出部分(3)中的另一个相应的部件内。
10.如权利要求1至9中任一个所述的连接系统，其特征在于突出部分(3)和凹槽(8)均具有通道(21)，所述两个通道相互对应，从而在连接状态时，例如冷却液或润滑液等流体能够通过该通道而从一个刀具部件输送至另一个刀具部件中。
11.如权利要求1至10中任一个所述的连接系统，其特征在于第一刀具部件具有围绕突出部分(3)的基本为平面的支承面(4)，并且第二刀具部件具有围绕凹槽(8)的基本为平面的支承面(9)，对准装置形成为使得在连接状态下第一和第二刀具部件的支承面(4、9)相互间形成接触。
12.用于根据权利要求1至11中任一个所述的连接系统的刀具部件，其特征在于该刀具部件具有横截面为非圆形的突出部分(3)。
13.如权利要求12所述的刀具部件，其特征在于突出部分(3)具有基本为椭圆形的横截面。
14.如权利要求12或13所述的刀具部件，其特征在于突出部分(3)具有一个其横截面尺寸基本恒定的部分和一个基本为锥形的部分，该锥形部分设置在突出部分(3)的外端部，优选该锥形部分的锥角在1°和10°之间，优选在1°和5°之间，特别优选的约为3°。
15.如权利要求12至14中任一个所述的刀具部件，其特征在于突出部分(3)的长度与突出部分(3)的直径之间的比值l/d小于1。
16.如权利要求12至15中任一个所述的刀具部件，其特征在于该刀具部件为镗刀盘，并且设置有突出部分连接切削刀片支架(7)的突出部分(3)。
17.用于根据权利要求1至11中任一个所述的连接系统的刀具部件，其特征在于设置有横截面为非圆形的凹槽(8)。
18.如权利要求17所述的刀具部件，其特征在于凹槽(8)具有基本为椭圆形的横截面。
19.如权利要求17或18所述的刀具部件，其特征在于凹槽(8)的深度与凹槽(8)的直径之间的比值l/d小于1，优选小于0.5。
20.如权利要求17至19中任一个所述的刀具部件，其特征在于该刀具部件为切削刀片支架(7)。
21.用于根据权利要求7或者根据与权利要求7有关的任一个权利要求所述的连接系统的刀具部件，其特征在于该刀具部件同时具有突出部分(3)和凹槽(8)，其中每一个均具有非圆形的横截面。
22.如权利要求21所述的刀具部件，其特征在于突出部分(3)和凹槽(8)均具有基本为椭圆形的横截面。
全文摘要
本发明涉及一种连接系统，用于将两个刀具部件对准连接。为了提供这样一种易于制造并且成本低廉、能够使得在轴向和径向均实现精确对准、并且利用该系统无需提供附加的推出装置的用于将两个刀具部件对准连接的连接系统，根据本发明提出，该连接系统配置有用于连接两个刀具部件连接的装置(12)和用于将两个刀具部件相互对准的对准装置(3、4、8、9)，该对准装置(3、4、8、9)包括设置在第一刀具部件上的具有非圆形横截面的突出部分(3)和设置在第二刀具部件上的凹槽(8)，所述突出部分和凹槽相互匹配从而突出部分(3)能够接合在凹槽(8)中以将两个刀具部件(1、7)对准，并且其中突出部分(3)的横截面尺寸小于或者等于凹槽(8)的横截面尺寸。
文档编号B23B31/11GK1712158SQ200510078188
公开日2005年12月28日 申请日期2005年6月17日 优先权日2004年6月21日
发明者延斯·诺伊曼, 彼得·弗兰克 申请人:山特维克公司