专利名称：工具夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工具夹具，尤其涉及一种用于要绕旋转轴线旋转地驱动的工具的 工具夹具，工具柄包含至少一个沿旋转轴线延伸的用于冷却和/或润滑流体的通道，或者 与工具夹具共同构成其通道横截面的边界。
背景技术：
已知的是，对于应以液体射流的形式或作为喷雾供给旋转切削工具(刀具)例如 钻头或铣刀的切削刃的冷却或润滑剂，其从机床驱动轴导入工具夹具的中央通道内，并从 那里经工具的一个或多个轴向孔供给切削刃(DE10312743A1)。还已知，在压配合安装工具 柄的工具夹具安装孔的内圆周设一些轴向槽，用于流过冷却或润滑流体(EP0662223A1)。在有尽可能小的润滑剂量便够用的情况下，使用小润滑量系统(MMS系统)，其中， 润滑剂作为由气流携带的雾供给切削刃。存在一些其中润滑剂雾在工具夹具外部产生的单 通道匪S系统，以及一些双通道系统，其中空气与润滑剂分别供给工具夹具以及润滑剂要 在工具夹具内才雾化。单通道系统的前提条件是要有足够大的流动截面，以便能将雾状润 滑流体足够的体积流量供给切削刃。反之，在双通道系统中流动截面不允许过大，因为要不 然不能达到润滑流体足够高的流速。值得追求的是，工具夹具可以在两种类型的系统中使 用。MMS系统对于润滑流体流路中，如它们在流动截面突变处，例如在棱边或拐角处， 或在流动方向窘迫地偏转时，可能出现的空气涡流有敏感的反应。这导致空气涡流和导致 作为雾在气流内导引的润滑液沉积。工具夹具的通道可能堵塞，以及润滑剂会在如尤其在 缩紧式夹头等等中出现的高工作温度时结块。但特别有害的是，这可能导致间断润滑以及 作为稳定和安全地切削的先决条件的MMS体积流量的连续性不复存在。通常，由工具夹具和夹紧在其中的工具组成的组件其总长度借助长度调整器测量 和调整。在液压张紧夹头或热缩紧夹头中，在工具夹具夹紧前借助止挡将装入工具夹具的 直径已经扩张的安装孔内的工具，置于相对于工具夹具基准面一个预定的轴向位置处。例 如在 DE10312743A1、DE10317576A1、DE10317574A1 或 DE20203783U1 中介绍了此类调整器。 部分这些调整设备的前提条件是，有一个同轴于旋转轴线从工具夹具接合段一侧一直延伸 到工具柄安装孔用于定程销的通道，定程销在其自由端构成一个用于工具柄端部的止挡， 以及确定工具相对于工具夹具的所期望的位置。例如由DE10312743A1已知的那些传统的 用于MMS系统的工具夹具利用螺旋套筒，使工具夹具中央润滑流体通道与设在工具内的通 道相连。然而尤其是在力图达到工具更换自动化时，在操作已知工具夹具的螺旋套筒的情 况下可能带来问题。
发明内容
本发明第一方面的目的是提供一种用于要绕旋转轴线旋转地驱动的工具的工具 夹具，它可以与小润滑量系统结合工作并且与此同时一方面保证足够连续润滑和另一方面 易于操作。此工具夹具尤其还应该能够方便地进行长度预调。为此，本发明提供一种工具夹具，用于可绕旋转轴线旋转地驱动的工具，包括一个夹具体，它具有一个具有与旋转轴线同心的用于抗扭地但可拆地安装工具柄的安装孔 的工具安装段；一个用于与被旋转驱动的驱动轴抗扭地但可拆地连接的接合段；以及一个 与安装孔同轴并过渡到此安装孔内的、朝接合段一侧开口的通孔；以及一个可轴向运动地 装在通孔内的止挡件，它在安装孔一侧构成用于工具柄的端部的止挡面；其特征为止挡 件包括一个弹簧，它将止挡面朝工具柄的端部预紧。对于第一方面，本发明的出发点是一种用于可绕旋转轴线旋转地驱动的工具的工 具夹具，工具柄包含至少一个沿旋转轴线延伸的用于冷却和/或润滑流体的通道，或者与 工具夹具共同构成其通道横截面的边界，此工具夹具包括-一个夹具体，它具有一个具有与旋转轴线同心的用于抗扭地但轴向可拆地安 装工具柄的安装孔的工具安装段；一个用于与被旋转驱动的驱动轴抗扭地但可拆地连接的 接合段；以及一个与安装孔同轴并过渡到此安装孔内的、朝接合段一侧开口的通孔，-一个可轴向运动地装在通孔内的挡套，它在安装孔一侧构成用于工具柄端部的 止挡面，以及-一个在接合段一侧与旋转轴线同心的用于供入冷却和/或润滑流体的流体接 头。为达到上述目的，按本发明采取的措施是，挡套具有外螺纹并且可沿轴向旋入通 孔的内螺纹中；在通孔中可相对于夹具体旋转地但沿轴向固定地安装一根可沿轴向从接合 段一侧进入流体接头内并与旋转轴线同轴的、基本上为封闭壁的调整管；以及，挡套与调整 管抗扭地但可轴向运动地接合并与调整管面朝安装孔的端部可伸缩地轴向搭接。挡套与调整管可彼此相对伸缩。因为调整管相对于工具夹具沿轴向固定，所以调 整管规定用于调整工具作用的作用面与挡套轴向位置无关地有一个相对于工具夹具始终 不变的轴向位置。这使操作更加容易以及尤其可以实现自动化，因为工具自动更换机的调 整工具可在相对于接合段恒定的位置找到调整管的作用面。借助一个从接合段一侧插入的定程销确定工具相对于工具夹具位置的调整器，可 以将可运动的定程销同时利用于旋转驱动调整管。尤其当工具柄内包含通道时，挡套的止挡可以构成一种用于在挡套与冷却或润滑 剂通道之间流体密封连接的密封配合。但是，取决于在工具柄内或工具夹具的工具安装段安装孔内所构成的通道的类 型，尤其在工具安装段的安装孔内为构成冷却或润滑剂通道在内圆周上设一些槽时，挡套 的止挡面也可以仅利用作为工具_工具夹具组件长度预调用的定位止挡。调整管优选地嵌入挡套内。由此避免逆流动方向开口的环形间隙，降低润滑剂沉 积的危险。流体接头可包括一个与通孔同轴地朝接合段一侧的方向从夹具体伸出其上轴向固定调整管的接合套。因为接合套的自由端通常可小量沿径向弹性偏转，因此这种径向补偿运动无疑问也可以传给调整管。优选地，在此，调整管在其远离挡套的端部区内有一个环 形凸缘，它可旋转地沿轴向固定在接合套内。以此方式，在上游便已经基本上闭合了因公差 的原因在调整管与接合套之间所必要的环形间隙，从而避免形成窝穴。在工作中接合套与主轴的供入管路接合。装在接合套内的调整管终止于接合套自由端的区域内。为保证尽可能无涡流地从主轴的供入管路过渡到调整管，调整管恰当地终 止于离开接合套自由端有轴向距离的位置，亦即形成一个小的台阶状过渡区，或调整管的 内圆周朝接合套自由端方向大体呈截锥形扩张。调整管的工具作用面优选地涉及一种有内多边形横截面例如六角面的插孔。为了挡套与调整管抗扭地但可轴向运动地接合，也可以挡套在其内表面以及调整管在其外表面 有互相配合的形锁合面，尤其多边形横截面。若调整管基本上在其整个长度上有一个具有 多边形横截面，尤其是六角形横截面的管壁，则可以特别简单地实现这种设计。为了减小在挡套到工具柄的过渡区流体流动的涡流倾向，挡套恰当地在安装孔一侧构成一个朝安装孔方向扩张的锥体。为了便于操作，但尤其是为了能用尽可能小的扭矩实现工具柄端部与挡套之间的 密封连接，按一项优选的设计，规定挡套沿轴向是分段的，其中，第一个挡套部分有外螺纹 并与调整管抗扭地但可轴向运动地连接，以及第二个挡套部分构成止挡面并可同轴旋转地 沿轴向支承在第一个挡套部分上。以此方式，尤其在第二个挡套部分按旋转支承的方式通 过滚动体，例如滚珠或滑动支承元件，支承在第一个挡套部分上时，可以显著减小当挡套支 靠在工具柄端部时施加的扭矩。恰当地，第二个挡套部分抗扭地但可轴向运动地在夹具体 上导引。如已说明的那样，工具夹具应能借助长度调整器调整为预定的长度。因此，流体接头、调整管和挡套恰当地构成一个从接合段一直到安装孔连续的、与旋转轴线同轴的安装 通道，用于工具长度调整器可轴向运动地调整的定程销。恰当地，调整器轴向可调的定程销 同时还构成可与调整管抗扭地接合的调整工具，也就是说，沿调整管的工具作用面有可移 动的互补作用面，它们允许将调整管旋转到定程销的一个可选择的轴向位置。以上针对本发明第一方面说明的工具夹具规定主要用于工具长度调整器，它借助一个从工具夹具接合段一侧插入的定程销确定工具柄的插入深度。例如在DE10317576A1 或DE10317574A1中介绍了此类调整器。但也可以设想，工具工具夹具组件的长度采取下 列措施调整到预定值已可移动地在工具夹具安装孔内导引的工具，以其自由的工具尖端 必要时手工移靠在调整器的一个设在工具夹具前调整到期望的长度尺寸的止挡上。为此， 在可热扩张的缩紧式夹头的情况下当然必须采取安全性预防措施，以避免发生伤害。本发明第二方面的目的是提供一种结构简单的工具夹具，它允许工具的小量润 滑，但尤其是与工具长度调整器结合，它能比迄今为止的技术更加简单地操作。从前言已说明的工具夹具出发，为达到本发明第二方面的目的采取的措施是，为挡套配设一个弹簧，它使挡套相对于夹具体朝安装孔的方向预紧。弹簧将可相对于管段伸缩的挡套自动紧靠在工具夹具端部上，因而自动保证相对于必要时在工具柄中延伸的润滑剂通道密封配合。另一方面弹簧在工具夹具尚未夹紧时试 图将工具柄从工具夹具推出。此排出运动可利用于工具尖端在工具长度调整器伸入排出行程中的止挡上的支承接触，从而无须手工地帮助此排出运动。显然，调整器的止挡可以手动置于期望的位置，或可借助定位驱动装置克服弹簧力调整到期望的位置。但按工具夹具的 这种设计，若为挡套配设至少一个锁定机构，此锁定机构可克服弹簧力将挡套可卸开地固 定在基本上完全退回的位置，则也可以使用具有一个通过挡套插入的定程销的工具长度调 整器。因此工具柄可借助调整器的定程销定位夹紧。这足以满足密封连接，然后只需脱开 锁止。支承在挡套上的弹簧可设计为螺旋弹簧，并且以其另一端直接支承在夹具体上。 在此，管段可整体成形在夹具体上，或与流体接头的一个构件固定连接。为了使这些构件能 够更换和必要时对于不同类型的工具夹具能实现标准化，管段、挡套和弹簧构成一个可独 立更换的组件。为此，管段在其与流体接头的相邻的端部有一个环形凸缘，以及挡套在其外 表面有一个环形凸肩，其中，弹簧夹紧在环形凸缘与环形凸肩之间。这样的组件可以直接设 置在夹具体的通孔内。所述组件的装入恰当地从流体接头一侧进行，它包括一个同轴于通孔朝接合段那 一侧的方向从夹具体伸出的、可拆式固定在夹具体上的接合套，环形凸缘支承在它沿轴向 面朝通孔的端部上。在这里，管段可将环形端面沿轴向松弛地支承在相对于夹具体固定的 环面上。按一项简单的设计，管段的环形端面和相对于夹具体固定的环面设计为平的垂直 于轴线的面。然而，只要如前面已说明的那样，流体接头的接合套能少量地沿径向弹性偏 转，管段的环形端面和相对于夹具体固定的环面便可优选地设计为彼此相配的同心的球冠 状铰接面，以便即使在接合套偏转时也能避免形成窝穴。挡套被弹簧朝安装孔方向预紧。为了能以结构上简单的方式防止安装套筒通过安 装孔从工具夹具推出，可以规定将通孔设计为阶梯孔，它的内径朝安装孔方向以至少一个 台阶减小，以及在往安装孔的过渡处构成一个用于限制挡套运动的环形凸肩，以及，夹具体 在通孔直径较小的一侧有可取出的用于管段的止挡装置，正如前面已说明的那样。挡套和 弹簧的装入在这种情况下从接合段一侧进行。但也可以与之不同，将通孔设计为阶梯孔，它 的内径朝安装孔方向以至少一个台阶增大，以及，夹具体在直径较大的一侧有用于挡套的 止挡装置。按本方案，挡套的装入通过安装孔进行。用于挡套的止挡装置可涉及事后在夹具 体处于工具柄插入区之外的位置上装入的卡圈或锁销。但也可以与之不同，挡套相对于安 装孔的直径有一定的裕量，从而挡套只能在直径较大的通孔内移动，防止挡套穿过安装孔。 挡套的裕量可在挡套装入后通过塑性变形造成；但挡套也可以克服压配合必要时穿过安装 孔移动，以及安装孔必要时还可以为此热扩张。径向弹性的、不能仅由弹簧力克服的锁定机 构也是恰当的。对于前面说明的那些工具夹具，通常挡套必须与要夹紧的工具柄直径相适配。与 之相应，在挡套运动区内夹具体的通孔也必须根据工具柄的直径选择。但有利的是与小润 滑量系统有关的其余部件标准化。对于针对本发明第一方面说明的工具夹具，一种有利的 标准化工具夹具组的特征在于，工具夹具的安装孔有不同大小的直径，而工具夹具的调整 管则有大小统一的内径和外径。对于与本发明第二方面相应的工具夹具组，其中，工具夹具 的安装孔仍有不同大小的直径，而在管段的区域内通孔和管段有统一的直径。在这方面也 有利的是挡套的一种由两部分组成的设计，其中，为弹簧配设的支承面设在第一个挡套部 分上，而紧靠在工具柄上的止挡面设在一个单独的但工作时与第一个挡套部分连接的第二个挡套部分上。第一个挡套部分对于工具夹具组可设计为统一的，而第二个挡套部分可与 变换的工具柄直径相适配。
针对第二方面说明的工具夹具，通过在工具夹具尚未夹紧时工具夹具的弹簧保证 工具柄的排出运动以及此排出运动可利用于工具尖端自动支靠在调整器的止挡上，简化了 工具-工具夹具组件总长度的预调。上述这种与小润滑量系统相结合说明的设计思想具备 独立的发明意义，并且也可以使用于有其他冷却和/或润滑系统的工具夹具，或者在没有 冷却或润滑剂通路的工具夹具中使用。重要的是，在工具夹具的通孔内设置可轴向运动的 止挡件，它在安装孔一侧构成工具柄端部的止挡面，止挡件在这里包括一个将止挡面朝工 具柄端部预紧的弹簧。止挡件可以是一个单独的可在通孔内移动的构件。但止挡件也可以 直接由弹簧面朝安装孔的端部构成，弹簧以其轴向的另一端支承在夹具体上。例如，弹簧固 定在一个旋入通孔螺纹内的调整螺钉上。而该装置特别简单的设计是将弹簧设计为螺旋压 力弹簧，它在其远离安装孔的端部区内将其螺旋的一部分旋入通孔的内螺纹中。为了获得一种特别简单的设计，螺旋压力弹簧面朝安装孔的端部也将其端部区内 的至少一圈螺旋同时构成止挡面。对于有锥形柄端的工具，构成止挡面的螺旋弹簧端本身 朝安装孔方向锥形扩张，由此使螺旋弹簧在工具柄上导引。但螺旋压力弹簧也可以是轴向 台阶状的弹簧，它以其直径较小的区段支承在工具柄端部，而弹簧以直径较大的区段固定 在通孔中。也已证实有利的是，螺旋压力弹簧朝安装孔方向在其长度的一部分上例如锥形 收缩，以便使弹簧行程稳定化。
下面借助附图详细说明本发明。其中图1有润滑剂通路的缩紧夹头类型的工具夹具的轴向纵剖视图；图2具夹具的第一种改型的轴向纵剖视图；图3具夹具的第二种改型的轴向纵剖视图；图4具夹具的第三种改型的轴向纵剖视图；图5具夹具的第四种改型的轴向纵剖视图；图6具夹具的第五种改型的轴向纵剖视图；图7带有长度预调简化设计的缩紧夹头类型的工具夹具的轴向纵剖视图；以及图8至10图7所示工具夹具的改型的轴向纵剖视图。
具体实施例方式图1表示一种缩紧夹头类型的工具夹具，其通常为整体式的夹具体3在夹具体3 轴向的一端有一个套筒状工具安装段5，用于一个要绕旋转轴线7旋转地驱动的工具9，例 如铣刀或钻头，以及在轴向的对置端有一个在这里形式上为空心杆接合器的接合段11，用 于与机床在这里没有详细表示的旋转驱动轴抗扭地接合。安装段5有一个与旋转轴线7同 心的安装孔13，它可借助感应线圈，尤其通过感应加热热扩张，所以工具9可以其柄15松弛 地插入安装孔13中或从安装孔取出。在安装段5冷却后工具柄15压配合固定。在工具9内延伸多个，在这里两个与旋转轴线7平行的轴向通道17，它们在工具9 自由端19附近在21所指示处分别流出，以及可在工具柄15沿轴向对置的端部23通过沿直径的横槽25进入。通道17将从接合套27在驱动轴一侧的区域供给工具夹具1的润滑剂导入工具9的切削刃区域内。接合套27将其一端固定在一直延伸到安装孔13内与旋转 轴线7同心的通孔31的一个扩张段29内，以及在其朝接合段11方向的自由悬伸端33可 与驱动轴供给润滑剂的相配段密封地接合。为了在扩张段29内固定，接合套27带一个环 形凸缘35，它借助一个旋入扩张段29内螺纹37中的螺旋套筒39沿轴向固定在两个弹性密 封圈41之间。因此接合套27的自由端33可径向运动以便在小范围内补偿定心误差。通孔31沿轴向在安装孔13附近有内螺纹43，其中旋入制有外螺纹的挡套45。挡套45面朝工具柄15截锥形端部23的那一端构成一个空心的锥形止挡面47，当支靠在端部 23上时它将横槽25关闭。挡套45可伸缩但抗扭地与调整管49接合，调整管本身可旋转但沿轴向固定在接合套27内。调整管49基本上沿其全部轴向长度不仅在其内表面而且在其外表有同样的多 边形横截面，以及可沿轴向移动地伸入挡套45内。在挡套45的内表面，如51所指示的那 样，成形一个互补的多边形周向面，它与调整管49的多边形外表面形锁合地接合。与接合套27的自由端33相邻，调整管49带一个有圆形外周的环形凸缘53，它借助锁圈可旋转地但沿轴向固定地保持在接合套27的凹槽55内。调整管49与端部33相邻 的端区59朝自由端方向圆锥形扩张。调整管49的内表面同样有多边形横截面，在这里是六角形横截面，并因而构成调整工具的工具作用面，螺旋止挡45可借助调整工具旋入并将其内圆锥面47密封地压靠在 工具柄15的端部23上。工具夹具1允许用小润滑量系统(MMS系统)中的润滑剂雾来润滑工具9。润滑剂雾在调整管49端部59吹入以及基本上无转向和无涡流地经通道17流向工具9的出口 21。因为润滑剂雾在棱边和直径突变处发生涡流时倾向于分离润滑剂，因此，沿轴向延伸的 通道形状尽可能不变和必要时如59所指示的圆锥形过渡段，保证了工具9的切削刃连续和 均勻地润滑。此外，由于调整管49插入挡套45内，所以基于调整管49与挡套45内表面之 间的公差留下的环形间隙仅沿流动方向开口，从而使万一已分离的润滑剂，例如油之类，不 会沉积在环形间隙内。在图示的实施例中，工具9内直接设两个润滑剂通道17。当然，必要时也可以设单一的、此时优选地在中央的通道。也可以与之不同，在安装段5的安装孔13圆周上设多 个轴向延伸的槽61，它们与工具柄15的外表面共同构成向外导引润滑剂雾的润滑剂通道。 当然，在此情况下挡套45在其工具侧的端部区内必须有径向孔。工具夹具1可在工具长度预调器内调整为工具工具夹具组件在工具9端部19与工具夹具的一基准面63之间规定的长度。对于借助定程销预先给定工具柄15在安装孔 13内插入深度的预调器，调整管49与挡套45构成一个贯穿的通道，用于在65处所指示的 贴靠在工具柄15端部23上并在这里确定已预定的插入深度的定程销。当然，可借助调整 管49轴向调整的挡套45可以承担定程销65的功能。在这里有利的是，调整管49相对于 夹具体3固定并因而使工具作用面占据不变的轴向位置。这使预调过程的操作和必要时自 动化易于进行。用于不同工具柄直径的工具夹具通常仅通过其安装段的尺寸区别。因此了实现标准化，恰当的是对于一个类型相似但工具柄直径不同的工具夹具组，接合套27和调整管49的直径设计为统一的，仅挡套45应与不同的工具柄直径相匹配。下面介绍上述工具夹具的改型方案。作用相同的部件用前面已说明部件的标记数 字表示，并且为了区别加上了字母。为解释明白结构和作用方式，可参见说明书全文。当然， 在已说明的工具夹具中，所介绍的部件及改型也可以使用于被说明的其他工具夹具中。在图1的工具夹具1中，通过手工或电机旋转驱动调整管49，将挡套45置于与工具9端部23必要时密封地贴合接触。图2表示了一个工具夹具la，其中，挡套45a朝工具 9a锥形扩张的支承面47a借助螺旋压力弹簧67自动压靠在工具柄15a端部23a上。挡套 45a轴向可移动地装在一直延伸到安装段5a安装孔13a的通孔31a内并围绕着管段69，后 者从接合段Ila —侧可伸缩地伸入挡套45a内。管段69带有一个沿径向在通孔31a内导 引的环形凸缘71，螺旋压力弹簧67以其一端沿轴向支承在此环形凸缘上。螺旋压力弹簧 67围绕着挡套45a，并以其另一端支承在一个由沿径向在通孔31a内导引、形成止挡面47a 的头部73构成的环形凸肩75上。管段69及其环形凸缘71、螺旋压力弹簧67和挡套45a构成一个结构组件，作为这 种结构组件，它可更换地装入通孔31a内。为此通孔31a设计为盲孔，它在安装段5a —侧 在一个限制挡套45a排出行程的环形凸肩77处缩窄。在接合段Ila —侧，环形凸缘71支 承在同样伸入通孔31a中的接合套27a上。如借助图1已说明的那样，接合套27a可取出 地固定在夹具体3a内，并且在环形凸缘71松弛地支承在接合套27a上之后可以以其自由 端33a少量地径向运动。工具夹具Ia也适用于小润滑量系统。润滑剂雾在接合套27a自由端33a供入接 合套或必要时在接合套27a内生成润滑剂雾，在这里，为了避免不希望的涡流，接合套可设 漏斗状的导入锥59a。因为管段69沿流体流动方向伸入挡套45a内，所以它不形成可沿流 动方向进入并可能在其中沉积润滑剂的窝穴。挡套45a的内径大于工具9a两个通道17a 的外间距，从而可以免去如图1中在25处所指示的横槽。但可以与之不同，工具柄15a的 端部23a沿径向在通道17a配置圆的内部设一个中央的导流锥79。当然，工具夹具Ia在其 安装孔13a内表面上也可以设已借助图1说明的润滑剂槽61a，以便也能使用没有自己润滑 剂通道的工具。被螺旋压力弹簧67压靠在工具柄15a上的挡套45a实现了双重目的。如果需要， 它用于相对于工具柄15a端部23a密封通过接合套27a、管段69和挡套45a导向工具9a通 道17a的润滑剂流路，以及与工具长度调整器相结合使工具_工具夹具组件的长度调整易 于进行。调整器有一个测量止挡，它可调整为在它与工具夹具Ia基准面63a之间期望的纵 向距离。在安装段5a热扩张时，压力弹簧67将工具9a端部19a移靠到该已预调好的止挡 上，无须手工帮助。在这里，测量止挡可以手工或借助定位驱动装置克服螺旋压力弹簧67 的力运动到期望的距离位置。在图2的工具夹具Ia中也恰当的是，润滑剂供给部件标准化，为此至少将管段69 的环形凸缘71和必要时接合套27a设计为有统一的直径，以及只有挡套45a的头部73与 工具柄15a不同的直径相匹配。因为在这种情况下工具柄15a的直径有时也可能大于环形 凸缘71a的直径，所以通孔31a也可以设计为朝安装段5a方向在环形凸肩81处扩张的阶 梯孔。在这里，头部73可以在扩张段83内可移动地导引，扩张段83的直径略大于安装孔 13a在其固定工具柄15a的夹紧面区域内的直径。在此情况下，头部73尽管有小的裕量，仍能在安装段5a可能的扩张时沿轴向压入扩张段83内。当然，也可以采用其他制止排出的 措施，例如采用沿轴向插入挡套排出行程内、形式上为事后安装的锁栓的止挡或塑性变形 的材料区。 在图2的工具夹具Ia中，环形凸缘71和接合套27a在垂直于轴线的平端面处互 相贴靠。图3表示一种工具夹具lb，它与工具夹具Ia的区别仅在于，环形凸缘71b和接合 套27b在球冠状表面85或87处互相贴靠，它们的中心89处于接合套27b的环形凸缘35b 的中面内。因此基于接合套27b的弹性支承可能产生的接合套27b摆动，即使在接合套27b 偏转时也不会导致在环形凸缘71b与接合套27b互相贴靠的表面之间的间隙。图4表示借助图1说明的工具夹具的一种改型，它与该工具夹具的差别仅在于其 挡套45c的设计。挡套45c沿轴向分割以及有一个第一挡套部分91，它带有挡套部分45c 的外螺纹并将此外螺纹旋入通孔31c的内螺纹43c中。此外，第一个挡套部分91通过形锁 合面51c抗扭地但可轴向运动地与调整管49c接合。与安装孔13c相邻的第二个挡套部分 93伸入安装孔13c内并构成锥形止挡面47c，挡套45c通过它密封地贴靠在工具柄15c的 锥形端部23c上。第二个挡套部分93通过一个插入第二个挡套部分93外圆周上的轴向槽 95内的保险销97防止旋转，但可以与第一个挡套部分91 一起轴向移动。在两个挡套部分 之间设一个减小摩擦的旋转支承99，它有多个沿圆周分布的在这里形式上为滚珠101的滚 动体，通过此旋转支承沿轴向相互支承这两个挡套部分91、93。旋转支承99减小了在止挡 面47c紧密贴靠时通过调整管49c施加的扭矩。当然，也可以采用滑动支承来取代滚动支 承。图5表示类似于图3所示工具夹具Ib的工具夹具Id。工具夹具Id与工具夹具Ib 的区别主要在于，如图4所示的工具夹具Ic为了便于实现标准化起见，其挡套45d设计为 由两部分组成。第一个挡套部分91d构成环形凸肩75b，螺旋压力弹簧67d以其一端支承在 此环形凸肩上，而第二个挡套部分93d构成止挡面47d，挡套45d通过它来密封工具柄15d 的端部23d。与图3的实施形式不同，第一个挡套部分91d可伸缩地插入管段69d内，并在 这里通过锁圈103将轴向伸缩运动限制为一个预定量。第一个挡套部分91d在其面朝接合 套27d的端部设有用于润滑流体的导入锥105。管段69d在这里也有一个环形凸缘71d，它 通过球冠状铰接面85d或87d支承在接合套27d上。这两个挡套部分91d和93d在图示的 实施例中在工作时通过插卡式接头107互相牢固地但可卸开地连接。当然，按上述设计，当接合套27d的径向可运动性足够小或者管段与挡套之间的 可伸缩连接允许足够的运动间隙时，如图5中在69d处所示的那样，管段必要时也可以与接 合套27d连成一体。图6表示工具夹具Ie的另一种实施例，它与上述图2至5所示工具夹具的主要区 别在于，挡套45e可伸缩地直接伸入流体接头的接合套27e中。在此设计中，挡套45e类似 于图5的方案也设计为由两部分组成，并将其构成螺旋压力弹簧67e支承凸肩75e的第一 个挡套部分91e伸入接合套27e中，在那里它在其轴向端形成一个用于润滑流体的锥形的 导入漏斗109。第二个挡套部分93e仍例如通过插卡式接头107e与第一个挡套部分91e在 工作时牢固地连接。 为了使工具夹具Ie必要时也能借助工具长度预调器进行预调整，预调器借助一 个从接合段lie —侧穿过接合套27e和挡套45e插入的定程销为工具柄15e定位，将挡套45e设计为沿径向弹性的锁定机构111，在这里是在第二个挡套部分93e处形式上为沿径向弹簧弹性地朝安装孔13e预紧的滚珠。为锁定机构111在挡套45e基本上完全退回的位置时配设一个在安装孔13e内圆周上的环槽113。按此设计，挡套45e克服螺旋压力弹簧67e的排出力可以被锁止在退回的位置上。因此在挡套45e退回的位置，可以夹紧借助定程销 轴向定位的工具柄15e。之后，通过在挡套45e上施加轴向力脱开锁止，因此螺旋压力弹簧67e将挡套45e密封地压靠在柄端23e上。为了释放卡锁连接，可以通过接合套27e插入适 用的工具。此工具必要时可以是主轴侧的流体接头的组成部分，从而，在流体连接装置接合的同时也将挡套45e压靠在工具柄15e上。锁定机构111也可用于制止挡套45e的排出。安装孔13e在区域115内朝通孔 31e方向扩张，以形成一个防止挡套45e排出的凸肩。图2所示的工具夹具Ia —方面允许改善工具的小量润滑，和另一方面它简化了工具工具夹具组件长度预调时的操作。图7表示一种图2所示工具夹具的改型，其中不存 在那些为小量润滑所需的部件17、21、25、27至35、39、41、59、61和79，而仅设一些可用于 预调的部件。因此图7中的工具夹具Ii仅包括以其端面47i贴靠在工具柄15i端部23i上的挡套45i、螺旋压力弹簧67i和管段69i，后者以其在这里带有外螺纹117的环形凸缘 71i旋入通孔31i的内螺纹37i中。在此情况下，管段69i仅用于导引挡套45i并且在必要 时可以取消。在螺旋压力弹簧67i恰当设计时，挡套45i也可以取消，此时只要将螺旋压力 弹簧67i的末圈螺旋设计为能将它直接支靠在工具柄15i的端部23i上。按图7的设计， 部件45i、67i、69i和71i也构成一个可更换的结构组件，其中，在这里必要时头部73i也可以与工具柄15i的不同直径相匹配，而对于不同的工具柄直径，环形凸缘71i可以有统一的设计，如结合图2已说明的那样。工具夹具Ii的通孔31i仍可以设计为在凸肩77i或凸肩 Sli处收缩或扩张的阶梯孔。在这方面也可以参见对图2的说明及对图1的补充解释。图8至10表示图7所示工具夹具Ie的结构特别简单的改型。图8的工具夹具If 包括螺旋压力弹簧67f，它以其沿轴向面朝接合段1 If的端部区119直接旋入通孔31f的内 螺纹117f中。螺旋压力弹簧69f设计为圆柱形、但台阶状的弹簧，以及，在其沿轴向面朝安 装孔13f—侧有一个在挡套45f上导引的直径减小的区段121。挡套45f朝安装孔13f方 向扩张为一个构成工具柄15f端部23f止挡面47f的头部123，该头部在其背对止挡面47f 的那一侧形成支承螺旋压力弹簧67f端部的支承面45f。图9表示一个工具夹具lg，它与图8的工具夹具If的区别基本上仅在于，取代支 承套45f，将螺旋压力弹簧67g在螺旋压力弹簧67g面朝安装孔13g的端部区内的多个螺旋 圈扩张成一个导引锥125。此外，在这里螺旋压力弹簧67g也设计为台阶状圆柱弹簧，它将 其面朝接合段Ilg的端区119g直接旋入通孔31g的内螺纹117g中。图10表示工具夹具lh，它与图9所示工具夹具Ig的区别基本上仅在于，以其区段 119h旋入内螺纹117h中的螺旋压力弹簧67h，在其轴向自由的并因而弹性的区段121h内， 按锥形弹簧的方式朝安装孔13h方向缩小。所述的锥形提高了螺旋压力弹簧67h的导引稳定性。类似于图8中的弹簧67f，该弹簧67h也是直接贴靠在工具柄15h的端部23h上。
权利要求
一种工具夹具，用于可绕旋转轴线(7a，b，d-i)旋转地驱动的工具(9a，b，d-i)，包括一个夹具体(3a，b，d-i)，它具有一个具有与旋转轴线(7a，b，d-i)同心的用于抗扭地但可拆地安装工具柄(15a，b，d-i)的安装孔(13a，b，d-i)的工具安装段(5a，b，d-i)；一个用于与被旋转驱动的驱动轴抗扭地但可拆地连接的接合段(11a，b，d-i)；以及一个与安装孔(13a，b，d-i)同轴并过渡到此安装孔内的、朝接合段一侧开口的通孔(31a，b，d-i)；以及一个可轴向运动地装在通孔(31a，b，d-i)内的止挡件(45a，b，d-i)，它在安装孔(13a，b，d-i)一侧构成用于工具柄(15a，b，d-i)的端部(23a，b，d-i)的止挡面(47a，b，d-i)；其特征为止挡件(45a，b，d-i)包括一个弹簧(67a，b，d-i)，它将止挡面(47a，b，d-i)朝工具柄(15a，b，d-i)的端部(23a，b，d-i)预紧。
2.按照权利要求1所述的工具夹具，其特征为，弹簧(67f-i)设计为螺旋压力弹簧。
3.按照权利要求2所述的工具夹具，其特征为，弹簧(67f-i)在其远离安装孔(13f-h) 的端部区内以其螺旋的一部分(117)旋入通孔(31f-h)的内螺纹(115f-h)中。
4.按照权利要求1所述的工具夹具，其特征为，弹簧(67i)支承在一个旋入通孔(31i) 的螺纹(37i)内的调整螺钉(71i)上。
5.按照权利要求2所述的工具夹具，其特征为，弹簧(67f-i)的螺旋直径在安装孔 (13f-i) 一侧小于在接合段(llf-i) 一侧。
6.按照权利要求5所述的工具夹具，其特征为，弹簧(67f-i)在安装孔(13f-i)—侧具 有一个朝安装孔(13f_i)方向收缩的区段(119)。
7.按照权利要求5所述的工具夹具，其特征为，弹簧(67i，f)是台阶状的并且具有两 个螺旋直径不同的圆柱段(117、119)。
8.按照权利要求2所述的工具夹具，其特征为，弹簧(67i，f)支承一个在夹具体(3i， f)上径向导引的构成止挡面(47i，f)的头部(73i，f)。
9.按照权利要求2所述的工具夹具，其特征为，弹簧(67g，h)在其与安装孔(13g，h) 相邻的端部区域内以其至少一圈螺旋构成止挡面。
10.按照权利要求1所述的工具夹具，其特征为，工具夹具(la，b，d-i)是一种缩紧夹 头类型或者液压张紧夹头类型的工具夹具。
11.按照权利要求1所述的工具夹具，其特征为，工具柄(15a，b)包含至少一个沿旋转 轴线(7a，b)延伸的用于冷却和/或润滑流体的通道(17a，b ；61a，b)，或者与工具夹具(la， b)共同构成通道横截面的边界，所述工具夹具还包括一个在接合段(lla，b) —侧与旋转轴 线(7a，b)同心的用于供入冷却和/或润滑流体的流体接头(27a，b、33a，b)，其中，所述止 挡件是挡套(45a，b，d，e)并且所述弹簧(67、67b，d，e)配设于挡套(45a，b，d，e)，该弹簧 使挡套(45a, b，d，e)相对于夹具体(3a, b，d，e)朝安装孔(13a, b，d，e)的方向预紧。
12.按照权利要求11所述的工具夹具，其特征为，流体接头(27a，b，d，e、33a，b，d)通 过一个包含在通孔(31a, b，d)内的管段(69a, b，d)与挡套(45a, b，d)连接。
13.按照权利要求12所述的工具夹具，其特征为，管段(69a，b，d)与挡套(45a，b，d) 可相互伸缩地轴向搭接。
14.按照权利要求13所述的工具夹具，其特征为，管段(69;69b)在其与流体接头(27a，b，d、33a，b，d)相邻的端部有一个环形凸缘(71 ；71b，d)，并且，挡套(45a, b)在其外 表面有一个环形凸肩(75 ；75b，d)；以及，弹簧(67 ；67b，d)夹紧在环形凸缘(71 ；71b，d)与 环形凸肩(75 ；75b, d)之间。
15.按照权利要求14所述的工具夹具，其特征为，挡套(45d)与管段(69d)有彼此相配 的行程限制止挡，它们限制挡套(45d)相对于管段(69d)的膨胀运动。
16.按照权利要求12所述的工具夹具，其特征为，管段(69;69b，d)以一环形端面沿轴 向松弛地支承在相对于夹具体(3a，b，d)固定的环面上。
17.按照权利要求16所述的工具夹具，其特征为，流体接头(27a，b，d、33a，b，d)包括 一个同轴于通孔(13a, b,d)朝接合段(11a, b,d) 一侧的方向从夹具体(3a, b, d)伸出的、 可拆式固定在夹具体(3a，b，d)上的接合套(27a，b，d)，环形凸缘(71 ；71b, d)支承在该接 合套的沿轴向面朝通孔(13a，b，d)的端部上。
18.按照权利要求16所述的工具夹具，其特征为，管段(69)的环形端面和相对于夹具 体(3a)固定的环面设计为平的、垂直于轴线的面。
19.按照权利要求16所述的工具夹具，其特征为，管段(69b，d)的环形端面和相对于 夹具体(3b，d)固定的环面设计为彼此相配的同心的球冠状铰接面(85、87、85d、87d)。
20.按照权利要求19所述的工具夹具，其特征为，流体接头(27b，d，33b，d)的接合套 (27b，d)基本上可绕铰接面的中心(89、89d)弹性偏转地固定在夹具体(3b，d)上。
21.按照权利要求12所述的工具夹具，其特征为，流体接头包括一个同轴于通孔朝接 合段一侧的方向从夹具体伸出的、可拆式固定在夹具体上的接合套，并且，管段与接合套牢 固连接，尤其是整体成形在接合套上。
22.按照权利要求11所述的工具夹具，其特征为，流体接头(27e、33e)包括一个同轴 于通孔(31e)朝接合段(lie) —侧的方向从夹具体(3e)伸出的、可拆式固定在夹具体(3e) 上的接合套(27e)，并且挡套(45e)可轴向伸缩地嵌入接合套(27e)中。
23.按照权利要求11所述的工具夹具，其特征为，挡套(45d，e)有两个工作时沿轴向 互相固定连接的挡套部分(91d，e、93d，e)；以及，弹簧(67d，e)沿轴向支承在第一个挡套部 分(91d，e)上，而第二个挡套部分(93d，e)构成止挡面。
24.按照权利要求11所述的工具夹具，其特征为，为挡套(45e)配设至少一个将挡套 (45e)在至少一个相对于夹具体(3e)的轴向位置可拆地但用一个仅由弹簧(67e)不能克服 的固定力进行锁止的锁定机构(117)。
25.按照权利要求24所述的工具夹具，其特征为，锁定机构(117)将挡套(45e)锁止在 一个基本上完全退回的位置和/或一个基本上完全移出的位置上。
26.按照权利要求11所述的工具夹具，其特征为，通孔(31a，b)设计为阶梯孔，它的内 径朝安装孔(13a、b)方向以至少一个台阶减小，以及在往安装孔(13a，b)的过渡处构成一 个用于限制挡套(45a, b)运动的环形凸肩(77a, b)；以及，夹具体(3a, b)在通孔(13a, b) 的直径较小的一侧具有可取出的用于管段(69 ；69b)的止挡装置(27a，b)。
27.按照权利要求11所述的工具夹具，其特征为，通孔(31a，b，d，e)设计为阶梯孔， 它的内径朝安装孔(13a，b，d，e)方向以至少一个台阶(81 ；81b, d，e)增大；以及，夹具体 (3a, b,d, e)在直径较大的一侧具有用于挡套(45a，b, d, e)的止挡装置。
28.按照权利要求11所述的工具夹具，其特征为，挡套(45a，b，d，e)的内表面在安装孔(13a，b) 一侧构成一个朝安装孔(13a，b)方向扩张的锥体(47a，b)。
29.按照权利要求11所述的工具夹具，其特征为，至少流体接头(27a，b，d，e、33a，b， d，e)和挡套(45a, b，d，e)及必要时还有管段(69 ；69b, d)构成一个从接合段(11a，b，d， e) 一侧直到安装孔(13a，b，d，e)连续的、与旋转轴线(7a，b，d，e)同轴的安装通道，用于 一工具长度调整器的可轴向调整的定程销。
30.按照权利要求1至29之一所述的工具夹具，其特征为，该工具夹具是组成一工具夹 具组的多个工具夹具中的一个，其中，各工具夹具(la，b，d-i)的安装孔(13a，b，d-i)有不 同大小的直径，而在管段(69 ；69b, d-i)的区域内各工具夹具(la，b，d-i)的通孔(13a，b， d-i)以及管段(69 ；69b, d-i)有统一的直径。
全文摘要
本发明涉及工具夹具。本发明的目的是改进小润滑量系统内润滑剂通过工具夹具的导引，为此，提出了一种工具夹具(1)，它在其夹具体(3)内在一个与工具柄(15)安装孔(13)连接的通孔(31)内包含一个可轴向运动的止挡件(45)，止挡件以一止挡面(47)贴靠在工具柄(15)的端部(23)上。本发明规定止挡件(45a，b，d-i)包括一个弹簧(67a，b，d-i)，它将止挡面(47a，b，d-i)朝工具柄(15a，b，d-i)的端部(23a，b，d-i)预紧。此工具夹具(1)即使在小润滑量的情况下也能够将润滑流体基本上无涡流地供给工具(9)，并简化了工具-工具夹具组件的长度预调。
文档编号B23B31/02GK101797651SQ20091020839
公开日2010年8月11日 申请日期2006年3月22日 优先权日2005年3月23日
发明者B·雷高, F·海默 申请人:弗朗茨·海默机械制造两合公司