专利名称：用于将切割头夹紧至转接器的系统，切割头和夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机床中用于将切割头固定至转接器的系统，切割头和转接器。本发明意在用于机床中使用的钻杆和所有其他相似的刀具支座。本发明尤其适于内部旋转和外部旋转的钻杆。
在旋转期间，由于刀具的固有频率与进行切削处剪切力自然产生的振动处在相同的区域内，故将产生振动或颤动。这导致加工表面的劣质质量，噪音和工件的低精确度。现已开发出削弱上述振动的技术，其中优化切割头的强度和质量之间的关系。该技术已描述在本申请人的专利申请NO 2001 0380中。该专利增加悬臂长度。意图使这种切割头夹紧至转接器或钻杆。
在利用机床进行机械加工期间，在很多情况下希望能够迅速地更换切割头。
从专利文献已知各种类型的用于切削工具的支座。US 3,811,162所示为夹紧支座，其包括纵向轨道，纵向轨道的横截面呈燕尾形用于在纵向上夹持切削工具，该切削工具由方形钢筋固定至切口，而且夹紧支座包括夹紧至切口的楔形衬套。楔形物和螺丝所示为用来固定刀具。然而该专利未描述用于钻杆的转接器和切割头。
US 5,322,395示出了具有限定固定至砧子的第一位置的刀具体。夹紧体或夹爪保持剪切力。
US 4,599,923示出了具有燕尾形固定部分的刀具支座，该固定部分用于连接至刀具支座。楔形物用于将刀具保持在刀具支座。
EP 1,243,365示出了用于钻杆的刀具支座，其中刀具插入各种角度的凹槽以夹住刀具。
上述公开文献都未描述用于在机床中固定切割头至转接器的系统，该系统关于强度和质量进行了优化以不对最大悬臂长度进行限制，并结合了允许快速更换切割头和无限地变化调节切割齿的F测度的固定系统。F测度限定转接器的中心和切割齿(切削点)之间的距离。此外，上述文献未示出适于使得系统的构造长度未过长的连接机构或系统。
本申请提供如所附专利权利要求中确定的系统、切割头和转接器，而且本申请限定用于在机床中固定切割头至转接器的系统，其中切割头包括第一基本线性凸缘和与第一凸缘基本平行的第二基本线性凸缘。切割头包括用于固定切割齿的装置。此外，系统包括至少一个夹爪，至少一个固定装置和至少一个另外的夹紧装置或夹具，其中夹爪用于固定至转接器并与切割头的至少一个线性凸缘相接合，固定装置用于保持至少一个夹爪至转接器，并且该固定装置朝向切割头的至少一个凸缘，另外的夹紧装置或夹具连接至转接器以与第二线性凸缘相接合。
利用至少一个夹持夹具以夹紧切割头的至少一个凸缘的夹紧装置或夹具可包括螺栓。
至少一个夹紧装置可具有凸出部，其具有与切割头的第二线性凸缘相互适合的键槽。
连接至转接器以与第二线性凸缘相接合的夹紧装置可包括第二夹爪，其中第二夹爪能够利用第二螺栓夹紧至转接器。
切割头和转接器可具有平行于第一和第二线性凸缘的相互配合的锯齿。
切割头可包括第一基本直的线性延伸或纵向的凸缘和第二基本直的延伸纵向凸缘，第二凸缘基本上与第一凸缘平行，以及用于切割齿的夹具。
此外，本发明涉及一种转接器，其具有两个相互面对的侧面，其中第一侧面适于朝向切割头，第二侧面适于固定至机床，朝向切割头的侧面包括与切割头邻接接合的区域。转接器包括适于与切割头邻接接合的表面的每个侧面上的另外的区域，其中这些区域的至少一个适于由夹爪固定以与位于切割头上的凸缘相接合。
上述适于与切割头邻接接合的区域可包括诸如螺纹栓形式的从该区域向外延伸的部分，用于与切割头上的调节元件相接合。调节元件可以是朝上述栓旋拧的螺钉。可替换地，在可调节的纵向上，切割头上的栓延伸进入切割头中的凹槽和合适的凹槽内，或者在转接器中钻出。
转接器可适于由夹爪在第二区域固定，第二区域与用于与切割头邻接接合的区域相邻。
表面的每个侧面上的区域之一适于与切割头邻接接合，并且可包括夹持部分，该夹持部分具有与切割头的第二线性凸缘相互适合的键槽。
当设计本发明的方案时，应强调能快速地更换切割头以节省时间。此外，应强调该方案未具有任何松动部件使得切割头能够松开以及拉出至侧面，并且在不从转接器上过多松开更多元件的情况下能够从侧面推入并压紧新的切割头。
用于切断液体的喷嘴或出口能较高布置并比转接器的侧面高一点，使得喷射流远远高过切割齿的夹紧机构并将始终击中切割齿的切削区域。在大的切割齿上，存在以下问题，即一些切割齿的夹紧机构体积庞大，很难使切割齿流体喷射击中切割齿的切削点。上述问题在所示方案中得到解决。
本发明还提供切割头，其为批量产品。转接器更多为一种投资，根据本发明多个各种用途的切割头能用于一个转接器。因此，根据本发明的方案为节省成本的方案。根据本发明能够基本上更加简单地制造切割头，因此比其他切割头便宜。切割头的连接表面可包括与已知方案相对比的简单表面，已知方案中连接表面例如具有数个孔、凹坑，键槽和圆锥面。本发明确保当更换切割头时切割齿的位置得到保持。
此外，本发明正如所愿地提供更容易使用的产品，在于更容易和更快地更换切割头，制造更便宜的切割头，能容易地无限调节转接器和切割齿之间的F测度，以及在更换各种切割头期间能够重复其安装位置。能够容易地重复切割头安装在转接器上的位置的事实代表一个重要的简化，同时能够相当多地节省使用时间，因此其为一个节约的方案。
图1为根据本发明的实施例的切割头的正视图；图2为图1所示的本发明的实施例的侧视图；图3为本发明的又一实施例的透视图；和图4为本发明的另一实施例的透视图。
具体实施例方式
在下文中将根据所示实施例描述本发明。
图1表示根据本发明的连接装置、转接器2和切割头1。连接装置包括第一或上部夹爪4，夹爪4由夹紧装置固定，此例中该夹紧装置为上部或第一螺栓7。第一夹爪4具有用于切断液体的喷嘴8。下部或第二夹爪5表示为由下部或第二螺栓6固定至转接器2。切割头1具有用于固定切割齿的装置，除了切割头1的邻接转接器2的那侧上的锯齿之外，切割头1还成形有第一凸缘9和平行于第一凸缘的第二凸缘。转接器2具有配合锯齿3，配合锯齿3用于与切割头1相互联锁接合。
当要更换转接器2上的切割头1时，松开固定螺栓6，7使得切割头1可沿锯齿3以及平行凸缘的方向滑动，并可与另一个切割头互换。可以采用与移动以前的转接器同样的方式滑动新切割头以将其放置在转接器2上。一种机构(未示出)可确保切割头容纳在转接器2上的预定位置。当将切割头1要夹紧在转接器2上时，拧紧固定螺栓6，7，从而使夹爪4，5朝转接器2压紧切割头1。锯齿3确保切割头1相对于转接器2的位置得到保持。使夹爪4，5成形为使得当不对固定螺栓6，7施加弯矩以拧紧固定螺栓6，7时，夹爪4，5朝切割头1和转接器2施加作用力。参考另一个实施例进一步描述本设计。
在另一个实施例中切割头可包括凸出部2c和斜面1c，其中凸出部2c具有用于固定切割齿的区域，斜面1c提供用于切割工艺中产生的切屑的空间。凸出部2c从主要部分6c延伸，主要部分6c和凸出部2c之间的过渡部形成S状部分4c，S状部分4c包括从邻接转接器2的表面远离的凹面和凸面。主要部分6c和凸出部2c之间的过渡部生成半径R1。主要部分6c可包括相对于平行于转接器2的连接面的平面成角度的面。
本结构有助于减轻系统的重量，以及简化切割头的机械加工从而再次提供经济产品。
图2表示图1所示的实施例的侧视图，其清楚地示出了转接器2的锯齿3和切割头1的相互接合的锯齿。此外，图2表示当拧紧上部固定螺栓(图2中未示出)时上部夹爪4如何朝切割头1的凸缘9压紧。图2示出了上部夹爪4在邻接转接器2的部分凹进，使得当拧紧上部固定螺栓时夹爪4同时向转接器2和切割头1的凸缘9压紧。替换地，可使转接器2凹进以确保不对固定螺栓施加弯矩时凸缘9由夹爪4夹紧。夹爪4可以这种方法在转接器2和切割头1的上部凸缘9之间形成桥接，并由固定螺栓7朝上述元件压紧夹爪4。
同样，附图示出当拧紧下部固定螺栓6时下部夹爪5将如何朝转接器2夹紧切割头1的下部凸缘。销10固定至转接器2。切割头1中的调节螺钉(未示出)可紧靠转接器2上的销10，该调节螺钉用于当移去并复位切割头时保持切割头1的位置。转接器2适于固定至钻杆或可能是钻杆自身的一部分。
图3表示本发明的另一个实施例，其中用于固定切割齿的切割头11固定至转接器12。用于夹紧切割头11至转接器12的上部夹爪14所示为由固定螺栓17夹紧。夹爪14还包括用于切断液体的喷嘴18。切割头11具有上部凸缘部分19和下部凸缘部分21以用于将切割头11至保持转接器2。两个凸缘19，21相平行使得切割头11可在转接器12中平行移动。凸缘19，21所示为在横向方向上呈楔形，使得切割头11可在相应的夹持部分22和夹爪14中向下楔入，其中夹持部分22在转接器12中具有键槽。夹持部分22代替图1和2所示的下部夹爪5。固定螺栓17所示为相对于转接器12和切割头11之间的表面成一个角度放置，以在朝转接器12压紧切割头11的同时将切割头11压入转接器12的楔形夹持部分22内。切割头11中的钻孔所示为用于进一步安装适于邻接转接器12中的销的调节螺钉，以能够相对于转接器调节切割头的位置，从而在转接器12上移开和重新安装切割头11后保持切割头的位置。
图4表示重新装配图3所示的实施例的实施例，但是其中上部夹爪34包括夹爪34和转接器32之间的更加明显的斜角面44。固定螺栓37所示为在某个角度倾斜，该角度适于倾斜面44和切割头31的上部或第一凸缘39上的倾斜面或斜角接触面。用于调节螺钉(未示出)的钻孔43布置在切割头31中。
在所示实施例中，切割头相对于转接器的位置能够在侧向方向调节，从而可以调节切割头的切割齿和转接器的中心之间的F测度。
当拧紧图4中的固定螺栓37时，夹爪34将向内和向下压紧切割头31，并且确保呈圆锥状的凸缘41向下压入楔形夹持部分42中的相应的圆锥形凹进部分内。用于使切断液体向前的喷嘴38所示为布置在上部夹爪34上。
在所示实施例中示出了用于压紧夹爪的固定螺栓形式的固定装置。然而，在不脱离本发明的情况下可使用夹爪或夹具的其他形式的固定。例如，夹爪可由手柄形式的固定装置固定，其中该手柄具有用于夹紧夹爪的凸轮，或者可以任何其他方式压紧。
权利要求
1.用于机床中将切割头(1，11，31)夹紧至转接器(2，12，32)的系统，其特征在于所述切割头(1，11，31)包括第一基本线性凸缘(9，19，39)，第二基本线性凸缘(21，41)，其中第二基本线性凸缘基本上与第一凸缘平行，以及用于固定切割齿的装置；至少一个夹爪(4，14，34)，用于与所述切割头(1，11，31)上的所述线性凸缘(9，19，39)中的至少一个相接合；夹紧装置(7，17，37)，用于将所述至少一个夹爪(4，12，34)夹紧至所述转接器(2，12，32)，并且朝向所述切割头(1，11，31)上的至少一个凸缘(9，19，39)；和至少一个另外的夹紧装置，其连接至所述转接器(2，12，32)用于与所述线性凸缘(21，41)的另一个相接合。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，用于利用所述至少一个夹爪(4)夹紧所述切割头(1，11，31)上的所述至少一个凸缘(9)的所述夹紧装置(7)包括螺栓。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述至少一个另外的夹紧装置包括夹持部分(22)，该夹持部分具有与所述切割头(11)的所述第二线性凸缘(21，41)相互适合的键槽。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于连接至所述转接器(2)用于与所述第二线性凸缘相接合的所述另外的夹紧装置包括第二夹爪(5)，而且所述第二夹爪(5)用第二螺栓(6)夹紧至所述转接器(2)。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述切割头(1)和所述转接器(2)包括与所述第一线性凸缘和第二线性凸缘平行的相互配合锯齿(3)。
6.用于被夹紧至用于机床的转接器的切割头(1，11，31)，其特征在于其包括第一线性凸缘(9，19，39)和第二线性凸缘(21，41)，其中第二线性凸缘基本上与第一线性凸缘(8，19，39)平行；和用于切割齿的夹具。
7.转接器(2，12，32)，其具有两个相互面对的侧面，其中第一侧面适于朝向切割头(1，11，31)，另一侧面适于固定至机床，并且朝向所述切割头的所述侧面包括用于与所述切割头(1，11，31)邻接接合的区域，其特征在于所述转接器包括所述表面的每个侧面上的另外的区域，该区域适于与所述切割头邻接接合，其中这些区域的至少一个适于夹紧夹爪(4，14，34)以与位于所述切割头(1，11，31)上的凸缘(9，19，39)相接合。
8.如权利要求7所述的转接器，其特征在于适于与所述切割头邻接接合的所述区域包括从所述区域延伸的体(10)用于与所述切割头(1，11，31)上的调节元件相接合。
9.如权利要求7所述的转接器，其特征在于其适于由夹爪(5)固定在紧邻于用于与所述切割头(1，11，31)邻接接合的所述区域的另一个区域上。
10.如权利要求7所述的转接器，其特征在于适于与切割头邻接接合的表面的每个侧面的所述区域之一包括夹持部分(22)，该夹持部分具有与所述切割头(11)的所述第二线性凸缘(21)相互适合的键槽。
全文摘要
本发明涉及一种机床中固定切割头(1)至转接器(2)的系统。该切割头(1)包括第一线性凸缘(9)，与第一线性凸缘(9)基本平行的第二线性凸缘以及用于夹持切割齿的装置。提供夹爪(4)以固定至转接器(2)以及在切割头(1)上与至少一个线性凸缘(9)相接合，同时用于夹紧至少一个夹爪(4)的夹紧装置(7)处于切割头(1)的至少一个凸缘(9)和转接器(2)之间。至少一个另外的夹紧装置连接至转接器(2)以与第二或所述线性凸缘相接合。此外，确定切割头和转接器。
文档编号B23B29/04GK101022907SQ200580024319
公开日2007年8月22日 申请日期2005年7月15日 优先权日2004年7月22日
发明者马丁·塞特博, 安德斯·迪格内斯, 佩尔·比约维克 申请人:蒂尼斯公司