专利名称：刀具夹持装置的制作方法
刀具夹持装置本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的刀具夹持装置。本发明特别是涉及一种用于带柄刀具的刀具夹持装置，如收缩式刀座(Schrumpfaufnahme)，或者其结构形式为平面卡盘，如Wfeldon刀座或Whistel卡槽刀座，以及结构形式为夹钳刀座，例如ER夹钳刀座、OZ夹钳刀座或高精度夹钳刀座。由EP 1 074 322 Al已知一种旋转的卡盘，这种卡盘是用于刀具特别是钻头或铣刀的收缩式夹持卡盘。这种旋转卡盘具有冷却剂输送通道。收缩式卡盘具有用于刀具的夹持孔，刀具在工作中通过收缩压配合夹持在该夹持孔中。夹持孔具有沿着其内侧面的圆周分布的多个轴向延伸的纵向槽，这些纵向槽与冷却剂的输送通道连通。这些槽延伸至收缩式卡盘的自由端，并在这里通向外部。这些槽的横截面被构造成窄槽。在这种收缩式卡盘中已观察到，在卡盘工作中特别是在高速旋转(尤其在刀具直径较小时会产生高速旋转) 时，在端侧射出的冷却剂射束脱离于刀具，特别是对于较长的刀具来说，不能始终都保证可靠地给切削区域供应以冷却剂。通过这些狭窄设计的槽，冷却剂以三个单独射束的形式射出。这样也不能始终都确保给刀具的切割区域/切削区域可靠地冷却。由DE 198 32 793 B4已知一种夹钳结构形式的刀具夹持装置，其中冷却剂在刀具夹持装置的内部输送，并通过夹钳的狭缝而经过刀柄并输送至刀具夹持装置的自由端侧面。在这里有一个盖罩，盖罩具有插入件，其中插入件形成环形间隙，冷却剂通过可以该环形间隙从刀具夹持装置的内部到达外部。冷却剂排出到外部是在相对不确定的情况下进行的，且并不能始终都保证冷却水射束沿着刀具干净利落地流动。而且，根据DE 198 32 793 B4的刀具夹持装置需要大量的冷却剂，这又要求冷却剂泵的泵功率较大。由DE 693 31 325 T2已知一种收缩式卡盘结构形式的刀具夹持系统，其中在用于柱形刀具的夹持孔中设有纵向槽，可以利用这些纵向槽来引导冷却剂。这些纵向槽的横截面形成狭槽，其槽底倒圆。由FR 22 39 849已知一种刀具夹持装置，其也在用于刀具的夹持部分中具有纵向槽，可以利用这些纵向槽来引导冷却流体。这些槽的横截面形成狭槽，其槽底是带有边角。由此使得冷却液体以集束的射束形式射出到外部。这是所不希望的。因此本发明的目的在于，提出一种刀具夹持装置，特别是收缩式卡盘结构形式的刀具夹持装置，其中冷却剂在刀具夹持装置内部的导向得到优化，特别是在冷却液体从刀具夹持装置沿着圆周方向围绕旋转刀具排出时，可以形成封闭的或者基本封闭的冷却剂包层，这些冷却剂包层贴附在刀具的刀柄上或者贴附在刀具上。特别是将给出一些措施，这些措施能实现在旋转刀具的周围形成封闭的或者基本封闭的冷却剂包层，这种冷却剂包层即使转速较高且受到离心力的影响也能尽可能靠近刀具，也就是说，尽可能集束地导向，并能减小或防止刀具周围的冷却剂包层冒突头或溅撒。作为冷却剂，可以考虑采用各种液体，特别是液体、气体或气-油混合物(油雾)。本发明的目的还在于，确保以尽可能小的冷却剂体积流，按规定在进行切削的部位进行尽可能高效的冷却。
本发明的另一目的是，说明一种刀具夹持装置，其中冷却剂从该装置中排出，而在预先给定的工作转速下没有或者几乎没有切向速度，但切向速度至少减小。本发明的其它目的是，在切削刀具(旋转刀具)周围提供封闭的冷却剂包层，且射束导向令人满意，而不必在最大可用的刀具长度方面忍受过大的限制。这些目的通过具有权利要求1的特征的刀具夹持装置得以实现。有利的实施方式在从属权利要求中给出。本发明的对根据权利要求1的前序部分所述类型的刀具夹持装置予以改进，使得冷却剂引导机构至少由在紧固孔口内侧面上的平槽构成，该平槽在刀具夹持主体的自由端处在端侧且与刀柄紧密相邻地通到刀具夹持装置的周围环境，和/或在刀具夹持主体的自由端区域中设置有冷却剂积聚和/或汇集室，至少一个冷却剂引导机构通到该冷却剂积聚和/或汇集室中，其中冷却剂积聚和/或汇集室通过环形间隙与刀具夹持装置的周围环境连通，其中冷却剂积聚和/或汇集室与环形间隙至少部分地被刀柄限定。由此形成封闭的或基本封闭的冷却剂包层，这种冷却剂包层在刀具夹持器的出口即端侧区域完全地或者几乎完全地包围刀具的刀柄或包围刀具。本发明意义下的平槽至少宽度大于深度，由于设有这种平槽，形成了特别是薄膜状的宽幅散开的冷却剂射束，其中将观察到，宽幅散开的薄的冷却剂射束具有较大的在刀具夹持机构之外在刀具的刀柄上或者在刀具本身上至少部分地汇集成封闭的冷却剂包层的趋势。此外可以确定，利用在径向上被设计得相当薄的冷却剂射束，使得冷却剂脱离于旋转的刀具的趋势得到减小，进而减少冷却剂包层冒突头。这特别是在转速较高致使离心力较大的情况下有助于形成薄的封闭的冷却剂包层。根据本发明的一种特殊的实施方式，平槽的横截面的宽度b大于深度t。特别是已表明有利的是，平槽的槽宽度b与槽深度t的比值大于1:1，直至最大25 1，在2 广15 1之间的比值范围是特别适宜的。特别优选为2:广10:1之间的范围。所述比值范围在紧固孔口的可供使用的可以让冷却剂液体流过的横截面和余下的内表面之间形成一种良好的折衷，从而仍有足够的切削面可供夹持刀具之用。特别优选给平槽设置有具有相对于刀具夹持装置的轴向纵中轴线同心地弯曲的圆柱体扇形面的槽底。由此在刀具夹持主体的自由端形成环形扇形的射出间隙，这种射出间隙能使得水射束形状特别易于靠近刀具直径。已表明有益的是，在紧固孔口的圆周方向上，平槽不均勻地沿着圆周分布。这减少了夹紧的刀具受激励而发生振动的现象。所述振动系由各个区域不同的刚度变化(切削面一槽)所激起。若槽不对称地分布，或者槽宽度各不相同，则会不规则地激起不可避免的振动。使得刀具夹持装置的平槽具有不同的宽度b，这样也能实现相同的效果。此外已表明有益的是，平槽的深度t约为刀具直径D的0.5% 15%，特别为 10%。这样就能在所需要的冷却剂量与射出的冷却剂射束的根据本发明所希望的薄度之间达到一种良好的折衷。使得冷却剂朝向刀具夹持主体的自由端加速的有益实现方式可以为，平槽的槽深度t从最大的深度tmax朝向刀具承载主体的自由端锥形地减小至最小的深度tmin。深度tmin 优选约为初始最大深度tmax的四分之一至三分之二。特别有益的射束造型的实现方式可以为，平槽的宽度b至少在端部区域中朝向刀具夹持装置的自由端沿着轴向的纵中轴线展宽，特别是锥形地展宽。该措施有助于既能使得刀具牢固地保持在刀具紧固孔口中，又能满足所希望的对射出的冷却剂射束质量的要求。特别是有利于形成沿圆周方向封闭的冷却剂包层。实现紧固孔口内部的平槽的槽导向的另一方案为，使得这些平槽呈螺旋形结构， 其中特别是与刀具作业转向相逆地设计所述螺旋，其优点是，射出的冷却液体具有切向速度分量，该切向速度分量沿圆周方向与刀具的切向速度分量相抵消。由此能改善射束成型质量。此外已表明有益的是，在刀具夹持主体之内或之外设置有积聚和/或汇集室，其中冷却剂可以作为完全封闭的冷却剂包层从积聚和/或汇集室经由包围刀柄的环形间隙或射束成型间隙射出。其它有利的实施方式在其它权利要求中给出，且可由对各个实施例的下述说明得到。下面对照附图示范性地详细介绍本发明。附图示出
图1为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第一实施方式的局部纵剖视图Ia为根据图1的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图2为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第二实施方式的局部纵剖视图加为根据图2的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图3为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第三实施方式的局部纵剖视图3a为根据图3的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图4为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第四实施方式的局部纵剖视图4a为根据图4的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图5为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第五实施方式的局部纵剖视图fe为根据图5的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图6为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第六实施方式的局部纵剖视图6a为根据图6的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图7为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第七实施方式的局部纵剖视图7a为根据图7的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图8为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第八实施方式的局部纵剖视图8a为根据图8的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图9为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第九实施方式的局部纵剖视图9a为根据图9的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图10为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第十实施方式的局部纵剖视
图11为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第十一实施方式的局部纵剖视
图12为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第十二实施方式的局部纵剖视
图13为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第十三实施方式的局部纵剖视
图14为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第十四实施方式的局部纵剖视图15为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第十五实施方式的局部纵剖视
图15a为根据图15的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图； 图16为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第十六实施方式的局部纵剖视
图16a为根据图16的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图； 图16b为根据图16的细节部分“X”的详图17为根据图16的实施方式的置入件/插入件(壳盖件)的俯视图17a为根据图17的置入件/插入件(壳盖件)的横剖视图18为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第十八实施方式的局部纵剖视
图18a为根据图18的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图； 图18b为根据图18的细节部分“X”的详图； 图19为图18的实施方式的细节部分的俯视图； 图19a为图19的细节部分的横剖视图20为本发明的收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的第二十实施方式的局部纵剖视
图20a为根据图20的刀具夹持装置的刀具侧的端侧面的俯视图； 图20b为根据图20的细节部分“X”的详图； 图21为图20的实施方式的细节部分的俯视图； 图21a为图20的细节部分的横剖视图。下面借助收缩卡盘结构形式的刀具夹持装置的各种不同实施例来介绍本发明。 不言而喻，所述细节对于本领域技术人员来说，也可以直截了当地转用至Weldon刀座或 Whistel卡槽刀座结构形式的刀具夹持装置。同样的情况也适用于夹钳结构形式的刀具夹持装置，例如ER夹钳刀座、OZ夹钳刀座和/或高精度夹钳刀座。本发明的刀具夹持装置1的第一实施方式(图l、la)具有刀具夹持主体2，刀具夹持主体带有轴向的纵中轴线3，刀具夹持主体2围绕该纵中轴线基本为旋转对称结构。刀具夹持主体2具有用于紧固旋转刀具/刀具5的夹持区段4。刀具5具有刀柄5'，刀柄5' 可从刀具夹持主体2的自由端6插入到紧固孔口 7中。刀柄5'具有标称直径D。在此处所述实施例中，夹持区段4是收缩式夹持区段，其通过收缩夹紧来夹持刀具5。夹持区段4 具有起始于其自由端6的紧固孔口 7。紧固孔口 7基本上是带有轴向的纵中轴线3作为孔中轴线的紧固孔，且从夹持区段4的端侧面8轴向地伸入到刀具夹持主体2中一部分。紧固孔口 7具有内侧面9，该内侧面用作有待夹持的刀具5的夹持面。紧固孔口 7沿着刀具夹持主体2的轴向方向延伸穿过夹持区段4，并通入到中央的过渡孔10中，该过渡孔自身的延伸段沿轴向与冷却剂输送机构11连通。由此形成用于冷却剂液体的流道，该流道大致在中央中间穿过刀具夹持主体2。冷却剂输送机构11在压力下输送的冷却剂液体因而可以经由过渡孔10和紧固孔口 7到达刀具夹持主体的自由端6。在夹持区段4的区域中，作为冷却剂引导机构12，设有平槽13，这些平槽在夹持区段4内沿着刀柄5'与在紧固孔口 7中被夹紧的刀具5 —起形成用于冷却液体的流道。这些平槽13沿着轴向延伸经过夹持区段4直至刀具夹持主体2的自由端6。在紧固孔口 7的自由端6的区域中设置有内斜棱14。通过内斜棱14，紧固孔口 7在紧固孔口 7的自由端6的区域中呈锥形扩展结构。在根据图1和Ia的所示实例中，沿着紧固孔口 7的圆周规则分布地设置有三个平槽13。这些平槽13具有槽底15，以及均具有槽侧壁区段16。平槽13的槽底15横截面呈弓形，且特别优选具有圆柱体扇形切面的空间造型。圆柱体扇形切面在此与轴向的纵中轴线3同心地形成。平槽13具有槽深度t和槽宽度b。根据本发明，平槽13的宽度b被选成大于平槽的深度t，按照特别优选的方式明显大于深度t。平槽13的槽宽度b与槽深度t的比值大于1:1，最大为25:1。该比值的优选范围是2:1与15:1之间的范围。比值范围特别优选在 2:1与10:1之间。平槽13的深度t为刀具标称直径D的0.5% 15%，特别为 10%。槽底15与槽侧壁区段16之间的过渡部分为倒圆结构，这有助于精确且干净利落地进行射束导向。平槽13与插入的刀具5 —起分别在横截面上形成环状间隙扇形段17。通过这种环状间隙扇形段17，可以使得在刀具夹持主体2的自由端6的区域中的冷却液体直接贴靠在刀具5的刀柄5'上射出到外部。不同于根据图1和Ia的视图，平槽13沿着紧固孔口 7的内侧面9的圆周也可以不均勻地分布。由此使得内侧面9的用作夹持面的区段不同程度地平面延展。可以观察到， 在夹持面与平槽13之间不规则地进行更替时，被夹持的刀具5在工作中受到的振动激励比较小。这特别是在刀具5高速旋转时是显著的优点，且提高了切削质量。减小刀具5的振动激励的另一措施是，使得平槽13的宽度b各不相同，从而存在较宽的和不宽的平槽13。本发明的要点是，平槽13在任何情况下都是宽度大于深度，从而在端侧面8的区域中在出口处形成沿径向尽可能薄而沿切向方向尽可能宽的射束。这种又薄又宽的射束即使在转速较高时也能很好地附着在刀具上，并很好地紧贴在刀具上。于是，即使转速较高也能明显地减少射束溅撒和射束冒突头(Strahlaufpilzimg)现象，从而即使刀具5比较长也能将冷却剂可靠地引导至刀具5的切割区域。按照优选的方式，平槽13的深度t与内斜棱14相适配，使得内斜棱14的面向端侧面8的较大的直径大致比紧固孔口 7的标称直径大两倍的深度t。由此使得平槽13直接在端侧面8处沿刀具夹持装置2的纵向无梯级地延展。这使得射束受到特别良好的引导， 且形成特别良好的射束，并在射束离开刀具夹持主体2之后减少溅撒现象。在图2、加中示出了本发明的刀具夹持装置1的第二实施例。本发明的刀具夹持装置1的该实施方式基本上与根据图l、la的实施方式相同，故相同的部件标有相同的标号。 根据图2、加的实施方式的区别仅在于沿着内侧面9的圆周分布设置的平槽13的数量。在根据图2、加的本例中，这里示出了四个平槽。刀具夹持装置的结合图l、la所述的其余特征和功能当然也适用于根据图2、加的实施例。在图3、3a中示出了本发明的刀具夹持装置1的另一实施例。本发明的刀具夹持装置1的该实施方式基本上与根据图l、la的实施方式相同，故相同的部件标有相同的标号。 根据图3、3a的实施方式的区别仅在于沿着内侧面9的圆周分布设置的平槽13的数量。在根据图3、3a的本例中，这里示出了五个平槽。刀具夹持装置的结合图l、la所述的其余特征和功能当然也适用于根据图3、3a的实施例。在图4、如中示出了本发明的刀具夹持装置1的又一实施例。该实施方式与前述实施方式的区别在于平槽13的横截面形状。在根据图4、如的实施例中，所述平槽是横截面为半圆形的平槽13。在该实施方式中，槽深度t大致为槽宽度b的一半。因而按照本发明，根据实施方式图4、如的平槽13是槽深度t小于槽宽度b的平槽。该实施方式的平槽 13与刀柄5' —起形成横截面几乎为半圆形的流道18。根据图4和如的实施例与前述实施方式的区别还在于沿着内侧面9的圆周分布设置的平槽的数量。在本例中有8个平槽 13。根据本发明的刀具夹持装置1的另一实施方式(图5、fe)，设置有多个横截面为矩形的平槽13，这些平槽的槽侧壁区段16和槽底15均有尖锐的边棱。平槽13的宽度b略大于深度t，从而根据图5、fe的实施例的平槽13也配置有本发明意义下的平槽。现有的平槽13的数量在这里为15个。于是，有两个相邻的平槽13相对紧密地彼此相邻布置。由此，多个冷却液体射束在端侧面8的区域中直接相邻地并排离开刀具夹持主体2。由于两个相邻的冷却剂射束之间的间距较小，故可观察到两个相邻的射束在刀具夹持主体2之外汇合，由此在刀具5的刀柄周围形成基本上封闭的冷却剂包层。该实施方式的平槽13与刀柄5' —起形成横截面基本为矩形的特别是平矩形 (flachrechteckig)的流道 18。本发明的刀具夹持装置1的根据图6、6a的另一实施方式基本上与根据图2、 2a的实施方式的基本结构相同，且具有四个带有弓形槽底15的平槽。与根据图2、加的实施方式不同，平槽13沿着紧固孔口 7的内侧面9呈螺旋形结构。于是在侧视图中，槽中轴线与轴向的纵中轴线3夹成一个角度α。由于平槽13在紧固孔口 7内部呈螺旋形，故处于压力下的沿着这些螺旋形平槽朝向自由端侧面8输送的冷却剂以速度分量 P离开槽。螺旋既可以与工作中的刀具5的转向同向地布置，也可以优选地与工作中的刀具的转向逆向地布置。特别是平槽13的螺旋的逆向布置能改善尤其是细长刀具5的射束导向，因为通过这种方式，在从平槽13射出到周围环境19中的情况下，冷却液体通过处于工作中的刀具夹持主体2的旋转而产生的切向速度分量由于逆向的速度分量$而减小。这样就能实现改善射束导向。同向螺旋的优点是，射出的冷却剂在从平槽13射出时相对于刀具5具有切向速度超高部分。在某些情况下，例如当周围空气相对静止时，或者当周围空气相对流通时，可以使得冷却剂射束更好地附着在刀具5上，因为通过周围的空气，切向速度超高部分必定首先减小，而后几乎从端侧面8去除，致使冷却剂的切向速度大致等于刀柄外侧面的切向速度。这可以改善射束附着在刀具上。角度α的优选值在1°和60°之间，特别是在5°和45°之间。在本发明的刀具夹持装置1的根据图7、7a的又一实施方式中，平槽13具有朝向刀具夹持主体2的自由端6减小的深度t。由此使得环状间隙扇形段17或流道18的有效通流横截面变窄，致使冷却剂流体朝向刀具夹持主体2的自由端6加速。由此实现射束集束，或者使得射出的冷却剂射束更好地附着在刀具5的刀柄5'上，因为在端侧面8的区域中，射出的射束仅有较小的径向厚度。通过这种措施还能实现通过流道18或环状间隙扇形段17离开刀具夹持主体2的各个冷却剂射束更好地在刀具夹持主体2的外部汇集，由此在刀具5周围产生基本上封闭的或者封闭的冷却剂包层。此点的辅助措施还有，使得槽13的宽度b朝向自由端6延展一部分，这在图7中用虚线20示出。通过这种措施，使得相邻的射束边缘在冷却剂从流道18中流出时相互靠近，从而有可能使得相邻的射束汇集。已表明特别有利的是，最大槽深度tmax沿着槽直至自由端6减小至从紧固孔口 7的内侧面9测得的值tmin，其中tmin优选为深度tmax的四分之一至深度tmax的三分之二。根据本发明的刀具夹持装置1的另一实施方式(图8、8a)，设置有冷却剂积聚和/ 或汇集室30，被构造成平槽13的冷却剂引导机构12通到该冷却剂积聚和/或汇集室中。 积聚和/或汇集室30位于刀具夹持主体2内部，且由周向环形槽31构成，该环形槽从紧固孔口 7径向向外延伸一部分。沿刀具夹持主体2的纵向观察，积聚和/或汇集室30位于自由端6的最外面的端部区域的区域中。积聚和/或汇集室30仅通过环形边界隔片32与自由端侧面8分隔。积聚和/或汇集室30通过锥形变窄的边界壁33过渡至环形隔片32。环形边界隔片32与夹紧的刀具5 —起形成较窄的环形间隙34。环形边界隔片32的内直径略大于刀柄5'的外直径D。由此形成完全包围刀柄5'的很窄的环形间隙34，冷却剂通过在刀柄5'与环形隔片之间的该环形间隙可从积聚和/或汇集室30射出到周围环境中。由此特别是产生封闭的冷却剂包层，该包层从端侧面8完全包围刀柄5'。积聚和/或汇集室30用于使得通过平槽13进入到积聚和/或汇集室30中的各个冷却剂流汇集。特别有利的是，积聚和/或汇集室30设置在刀具夹持主体2的内部，因为由此一方面能实现特别简单地尤其是一体地制造刀具夹持主体2，另一方面使得积聚和/或汇集室30在刀具夹持主体2的外轮廓之外不会形成干扰轮廓。由此可以使得夹紧的刀具5得到特别好的利用。 特别是通过将本发明意义下的平槽13设为用于给积聚和/或汇集室30供应以冷却液体的冷却剂引导机构12，可以使得所述积聚和/或汇集室的体积保持较小，因为由于宽轨地 (breitspurig)输送冷却剂，故只需较小的体积，以便使得来自平槽13的各个冷却剂流可靠地汇集和旋流。由此可以使得环形槽31的槽深度保持较小。进而可以使得刀具夹持主体2的自由端区域6的薄弱部分(Sctwkhimg)保持较小。环形槽31形式的径向较小的穿口(Einstich)足以形成足够大的积聚和/或汇集室30。除了上述细节外，本发明的刀具夹持装置1的该实施方式与根据图2、加的实施方式并无其它区别。在本发明的刀具夹持装置1的根据图9、9a的另一实施方式中，积聚和/或汇集室 30设置在刀具夹持主体2之外，且一方面被端侧面、刀柄5'限定，另一方面被壳盖部件40 限定。积聚和/或汇集室30因而沿着纵轴向在刀具夹持主体2的自由端6的端侧面8之后设置在刀具夹持主体2之外。壳盖部件40例如是盖罩42。盖罩42具有盖罩底43，在盖罩底中开设有出口 41。 出口 41与刀具5的刀柄5' —起形成环形间隙34。盖罩42包夹刀具夹持主体2的自由端 6的外圆周，并通过例如构造成贯通的卡环或者构造成多个卡片的卡锁机构44卡入到设置在夹持区段4的区域中的外圆周槽45内，由此使得壳盖部件40相对于刀具夹持主体2既在轴向上固定，又在径向上固定。在盖罩底43的区域中优选设置有环形隔片46，该环形隔片沿着纵向从盖罩底43向端侧面8延伸一部分，并与该端侧面密封地配合作用。由此形成轴向长度较短的环形间隙，该环形间隙形成积聚和/或汇集室30。
替代于作为冷却剂引导机构12的前述平槽，在本实施方式中，设置有通道47作为冷却剂引导机构12，该通道从横向孔48在刀具夹持主体2中延伸至自由端侧面8，并在那里通入到积聚和/或汇集室30中。横向孔48与过渡孔10连通，从而通过冷却剂输送机构 11、横向孔48和通道47可给积聚和/或汇集室30输送冷却剂。在这种设计方案中省去了平槽13。在图10中示意性地示出了本发明的刀具夹持装置1的另一实施例。该实施例基本上类似于根据图9、9a的实施例。只是壳盖部件40固定于刀具夹持主体上的固定方式有所不同。为了使得本实施方式中的壳盖部件40不突出于刀具夹持主体2的外圆周轮廓，壳盖部件40具有固定机构50，这些固定机构与端侧的对应固定机构51配合作用。固定机构50例如可以是周向的环形隔片，其通过压配合与对应固定机构51配合作用，对应固定机构例如是在刀具夹持主体的端侧面8上的周向环形槽。在其余之处，特别是在冷却剂引导机构12的设计方式与积聚和/或汇集室30以及环形间隙34的形成方式方面，根据图10的实施方式与根据图9、9a的实施方式相仿。在本发明的刀具夹持装置1的根据图11的又一实施方式中，固定机构50和对应固定机构51被构造成卡锁机构和对应卡锁机构，其中如同根据图10的实施方式一样，这里特别有利的是，壳盖部件40并不径向突出于刀具夹持主体的外轮廓。根据图12的实施方式与根据图11的实施方式基本相同，其中壳盖部件附加地具有射束成型束套60，该射束成型束套在壳盖部件40的轴向上离开端侧面8延伸一部分。射束成型束套60具有有效长度1，且包围刀柄5'，同时形成长度为1的射束成型环形通道 34'。射束成型环形通道34 ‘的轴向长度1与刀柄直径D的比值优选在0. 2 1和1 1之间，特别是在0. 3 1和0. 8 1之间的范围内，特别优选在0. 4 Γ0. 7 1的范围内。由于设有由射束成型束套60构成的射束成型环形通道34'，在刀柄5'周围形成特别均勻的冷却剂包层。在冷却剂离开射束成型环形通道34'之后冷却剂包层出现突头的趋势得到减小。射束成型环形通道34'的轴向长度1与刀柄直径D之间的所述比值范围是良好的射束质量与刀具夹持主体2的外轮廓的尚可接受的变化之间的折衷，由此仍可尽可能最佳地利用刀具，而不会在编程例如铣削编程时产生矛盾的危险。不言而喻，设置射束成型束套60的构思可以直截了当地转用至刀具夹持装置1的特别是根据图9、9a、10、ll的实施方式，也可转用至下述变型设计。为明了起见，仅仅示出了借助根据图11的实施方式的带有固定机构50、51的壳盖部件40的射束成型束套60。在本发明的刀具夹持装置1的另一实施方式中(图13)，壳盖部件40也被构造成盖罩42。盖罩42具有在边缘环绕的增厚凸起49，由此使得盖罩底43轴向间隔于端侧面8 布置，从而形成积聚和/或汇集室30。另外，根据该实施方式，盖罩42具有用于其固定的孔 52，利用这些孔使得盖罩42与刀具夹持主体2焊接在一起。不言而喻，也可以使用周向的焊接缝。在其余之处，根据图13的实施方式与根据图10和11的实施方式相同。当然也可以在盖罩42上形成射束成型凸缘，如图12中所述。在根据图14的实施方式中，壳盖部件40被设计成带有阴螺纹53的外加螺母(Ubermirfmutter)，该外加螺母与刀具夹持主体2上的阳螺纹M配合作用。为了使得积聚和/或汇集室30密封，设置有与端侧面8配合作用的环形边界隔片32。按照本发明的刀具夹持装置1的下述实施方式(图15 21a)，积聚和/或汇集室30 设置在刀具夹持主体2的内部，且沿径向基本被内斜棱14限定。这意味着，积聚和/或汇集室30的大部分体积在紧固孔口 7的锥形延展部分内在内斜棱14的区域中由内斜棱14 构成。与此不同，根据图8实施方式的积聚和/或汇集室30主要由环形槽31构成。在根据图纩14的实施方式中，积聚和/或汇集室30的绝大部分体积被刀具夹持主体的端侧面 8和壳盖部件40限定。该实施方式的积聚和/或汇集室30的大部分体积因而位于刀具夹持主体2之外。在刀具夹持装置1的这种第一实施方式中(图15)，壳盖部件40通过焊接套在刀具夹持主体2的端侧面8上。壳盖部件40被构造成平面孔板的形式，且具有出口 41。内斜棱14的斜度经过适配调整，使得最大的直径直接相邻于端侧面8设置，该直径略大于出口 41的内直径，从而壳盖部件的环形边缘55径向地伸入到紧固孔7的铣削区域中一部分，由此为位于内斜棱14的区域中的冷却剂液体形成积聚边缘或汇集边缘。在其余之处，出口 41 的内直径相对于刀具5的刀柄5'按照如上所述构造。由此也保证按照已述方式形成环形间隙；34。该实施方式具有特殊的优点，即壳盖部件轴向突出于刀具夹持主体的外轮廓的程度很小，因而刀具5的几乎全部长度都保持可以利用。同样，通过内斜棱14和壳盖部件40 有效地形成积聚和/或汇集室30，通过平槽13给该积聚和/或汇集室供应以冷却剂液体。 该实施方式可特别简单地产生，尤其是可以采用简单的方式事后地给根据图广7的实施方式配备积聚和/或汇集室30。由此可以得到良好的结果，即在刀具5周围形成射束和封闭的冷却剂包层。在刀具夹持装置1的另一实施方式中，在刀具夹持主体2的端侧面8上设有扁平内凹56，壳盖部件40沉降地置于该扁平内凹中。由此使得刀具夹持主体2的外轮廓不会因为壳盖部件40而改变(参见图16、16a、16b)。扁平内凹56横截面基本为梯形，且朝向端侧面8变窄，从而形成侧切边缘57。与此相对应，壳盖部件40 (图17a、17a)被构造成平面孔板的形式，且具有与扁平内凹56的侧切部分对应的被铣削的外边缘58。壳盖部件40具有出口 41，从而在刀柄5'与出口 41之间形成环形间隙34。积聚和/或汇集边缘55与内斜棱14 一起限定成积聚和/或汇集室 30。为了装配该实施方式的壳盖部件40，将壳盖部件40弹性地弯曲成盘形弹簧的形式，且在弯曲状态下经过侧切边缘57插入到扁平内凹56中。然后可以解除弹性的预应力，从而壳盖部件40必要时以剩余弹性预应力预夹紧地置于内凹56中，由此既在径向上固定，又在轴向上固定。壳盖部件40最好具有沿圆周分布的装配孔59，在这些装配孔中可插入销钉， 利用这些销钉可以产生弹性的预应力，并通过这些销钉的径向收拢而产生弹性的弯曲。本发明的刀具夹持装置1的根据图18、18a、18b以及19和19a的另一实施方式基本上与根据图15和1 的实施方式相同，其中壳盖部件通过螺旋连接而固定在刀具夹持主体2的端侧面8上。在该实施方式中，在壳盖部件40上也设有积聚和/或汇集边缘55，该积聚和/或汇集边缘同时限定积聚和/或汇集室30。在刀柄5'与壳盖部件之间形成环形间隙；34。
螺旋连接优选通过沉头螺钉61形成，因为这些沉头螺钉与孔板的外侧面齐平地终止，因而防止了干扰轮廓。本发明的刀具夹持装置1的根据图2(T21a的另一实施方式在端侧也具有扁平内凹56，壳盖部件40固定地置于该扁平内凹中。与根据图16 17a的实施方式的壳盖部件40 不同，该实施方式的壳盖部件具有射束成型边缘60，该射束成型边缘的轴向纵长度1经过选择，使得射束成型边缘60突出于刀具夹持主体2的端侧面8 一部分。壳盖部件40也具有用于限定积聚和/或汇集室30的积聚和/或汇集边缘55，该积聚和/或汇集室在径向上被内斜棱14限定。壳盖部件40具有出口 41，从而形成射束成型通道34'。在扁平内凹 56的底部区域中，朝向紧固孔口 7设置有包围该扁平内凹的环形凸起63，壳盖部件40沿着轴向位于壳盖部件40上。扁平内凹具有侧切边缘57。除此之外，壳盖部件40还设有锁定片66。扁平内凹和壳盖部件40因而可按照旋转卡锁连接的方式连接。通过本发明介绍了用于影响射束和用于引导冷却剂的多种方案，采取这些方案能在被夹持于刀具夹持装置中的切削刀具周围形成封闭的或者基本封闭的冷却剂包层。本领域技术人员知道，借助各个实施例所述的特征可以直截了当地单独地转用至其它实施例，或者可与其它实施例的特征相组合。本领域技术人员同样清楚地知道，在这些实施例的范围内准确地描述的已借助于收缩卡盘予以介绍的特征也可转用至Weldon刀座或Whistel卡槽刀座形式的平面卡盘，或者可与其典型的设计特征相组合。同样的情况适合于将所述特征转用至夹钳刀座，例如ER夹钳刀座、OZ夹钳刀座或高精度夹钳刀座。附图标记列表
1刀具夹持装置
2刀具夹持主体
3轴向的纵中轴线
4夹持区段
5刀具 5' 刀柄
6自由端
7紧固孔口
8端侧面
9内侧面
10过渡孔
11冷却剂输送机构
12冷却剂引导机构
13平槽
14内斜棱
15槽底
16槽侧壁区段
17环状间隙扇形段
18流道19周围环境
20虚线
30积聚和/或汇集室
31环形槽
32环形边界隔片
33边界壁
34环形间隙
34'射束成型环形通道
40壳盖部件
41出口
42盖罩
43盖罩底
44卡锁机构
45外圆周槽
46环形隔片
47通道
48横向孔
49增厚凸起
50固定机构
51对应固定机构
52孔
53阴螺纹
54阳螺纹
55积聚和/或汇集边缘
56扁平内凹
57侧切边缘
58外边缘
59装配孔
60射束成型束套
61沉头螺钉 63环形凸起 66锁定片
速度分量
α角度
b宽度
t深度
1长度
D标称直径/外直径
权利要求
1.一种刀具夹持装置，用于抗扭转地夹持带有刀柄(5')的旋转刀具(5)，具有刀具夹持主体(2)，刀具夹持主体带有用于刀具(5)的刀柄(5')的夹持区段(4)和紧固孔口 (7)、用于处于压力下的冷却剂的冷却剂输送机构(11)、用于朝向夹紧的刀柄(5')弓I导冷却剂的至少一个冷却剂引导机构(12)，其特征在于，冷却剂引导机构(12)被构造成位于紧固孔口(7)的内侧面(9)上的至少一个平槽(13)，所述平槽在刀具夹持主体(2)的自由端 (6)处在端侧且与刀柄(5 ‘)紧密相邻地通到刀具夹持装置(1)的周围环境，或者在刀具夹持主体(2)的自由端(6)的区域中设有冷却剂积聚和/或汇集室(30)，至少一个冷却剂引导机构(12)通到该冷却剂积聚和/或汇集室中，其中冷却剂积聚和/或汇集室(30)通过环形间隙(34)与刀具夹持装置(1)的周围环境连通，其中冷却剂积聚和/或汇集室(30)与环形间隙(34)至少部分地被刀柄(5')限定。
2.如权利要求1所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)的横截面的宽度b大于深度to
3.如权利要求1或2所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)的槽宽度b与槽深度t的比值大于1:1，直至最大25:1，特别是2:广15:1，优选为2:广10:1。
4.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)的槽底 (15)是相对于刀具夹持装置(1)的轴向的纵中轴线(3)同心地弯曲的圆柱体扇形面。
5.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)与插入的刀具(5 ) —起分别在横截面上形成环状间隙扇形段(17 )。
6.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)在圆周方向上沿着内侧面(9)不均勻地分布布置。
7.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，刀具夹持装置(1)的平槽(13)具有不同的宽度b。
8.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)沿着刀具夹持装置(1)的纵向延伸至自由端(6)，且通到内斜棱(14)，使得平槽深度t在内斜棱(14)的区域中朝向自由端(6)减小，特别是减小至零。
9.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)的槽底 (15)和平槽(13)的槽侧壁区段(16)呈倒圆结构。
10.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)的深度t 为刀具直径D的0.5% 15%，特别为 10%。
11.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)的横截面为半圆形。
12.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)的横截面为矩形。
13.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)的深度t 沿着纵轴线呈锥形地减小。
14.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)的宽度b 至少在端部区域中朝向刀具夹持装置(1)的自由端(6)沿着轴向的纵中轴线(3)展宽，特别是锥形地展宽。
15.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)呈螺旋形结构。
16.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽(13)的螺旋与工作中的刀具(5)的转向相逆。
17.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，平槽的螺旋与刀具夹持装置的转向同向。
18.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，积聚和/或汇集室 (30)设置在紧固孔口(7)的内部，且由在刀具夹持主体(2)的自由端(6)的区域中的环形槽(31)构成。
19.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，环形槽(31)具有朝向自由端(6)锥形变窄的过渡至环形边界隔片(32)的边界壁(33)，其中环形边界隔片(32) 与夹紧的刀具(5)—起形成环形间隙(34)。
20.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，积聚和/或汇集室 (30)设置在紧固孔口(7)的内部，且至少部分地被内斜棱(14)和壳盖部件(40)限定。
21.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)具有出口(41)，该出口与刀具(5) —起形成环形间隙(34 )。
22.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，积聚和/或汇集室 (30)设置在紧固孔口(41)的外部，且至少部分地被刀具夹持主体(2)的自由端侧面(8)限定。
23.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)被构造成盖罩(42)，该盖罩按照卡锁连接的方式卡入到刀具夹持主体(2)上的外部环形槽(45) 内。
24.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)具有弹性的卡环或多个独立的弹性的卡片。
25.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，冷却剂引导机构 (12)被构造成刀具夹持主体(2)上的通道(47)，该通道在端侧面(8)通入到积聚和/或汇集室(30)中。
26.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)作为固定机构(50)具有保持环或多个保持栓，所述保持栓位于刀具夹持主体(2)的端侧面(8) 上的对应的对应固定机构(51)中。
27.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)在径向上与刀具夹持主体(2)的外轮廓齐平地终止，或者相对于外轮廓在径向上回退。
28.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)作为固定机构(50)具有卡锁连接机构，该卡锁连接机构与刀具夹持主体(2)的端侧面(8)上的对应的对应固定机构(51)配合作用。
29.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)具有射束成型凸缘(60)，从而形成长度为1的射束成型环形通道(34')。
30.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，射束成型环形通道 (34')的轴向长度1与刀柄直径D的比值在0. 2 1和1 1之间的范围内，特别是在0. 3 1 和0. 8 1之间的范围内，特别优选在0. 4广0. 7 1的范围内。
31.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)与刀具夹持主体(2)的端侧面(8)焊接在一起。
32.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)被构造成外加螺母。
33.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)为了使得积聚和/或汇集室(30)密封而具有与端侧面(8)配合作用的环形隔片(32)。
34.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)是平面孔板，且固定在端侧面(8)上。
35.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)具有积聚和/或汇集边缘(55)，该积聚和/或汇集边缘至少部分地限定由内斜棱(14)构成的积聚和/或汇集室(30)。
36.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)是位于刀具夹持主体(2)的端侧的内凹(56)中的孔板。
37.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)在边缘倒棱，且位于刀具夹持主体(2)中的对应的侧切的内凹(56)内。
38.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)弹性预压紧地位于内凹(56)内。
39.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)是平面孔板，且通过至少一个螺旋连接机构在端侧固定在刀具夹持主体(2)上。
40.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，壳盖部件(40)通过旋转卡锁连接固定在刀具夹持主体(2)的端侧的内凹(56)内。
41.如前述权利要求中任一项所述的刀具夹持装置，其特征在于，在端侧的内凹(56) 内，与内斜棱(14)相邻地形成有用于使得积聚和/或汇集室(30)密封的环形凸起(63)。
全文摘要
本发明涉及一种刀具夹持装置，用于抗扭转地夹持带有刀柄(51)的旋转刀具(5)，具有刀具夹持主体(2)，刀具夹持主体带有用于刀具(5)的刀柄(5′)的夹持区段(4)和紧固孔口(7)、用于处于压力下的冷却剂的冷却剂输送机构(11)、用于朝向夹紧的刀柄(51)引导冷却剂的至少一个冷却剂引导机构(12)，其中冷却剂引导机构(12)被构造成位于紧固孔口(7)的内侧面(9)上的至少一个平槽(13)，所述平槽在刀具夹持主体(2)的自由端(6)处在端侧且与刀柄(5′)紧密相邻地通到刀具夹持装置(1)的周围环境，或者在刀具夹持主体(2)的自由端(6)的区域中设有冷却剂积聚和/或汇集室(30)，至少一个冷却剂引导机构(12)通到该冷却剂积聚和/或汇集室中，其中冷却剂积聚和/或汇集室(30)通过环形间隙(34)与刀具夹持装置(1)的周围环境连通，其中冷却剂积聚和/或汇集室(30)与环形间隙(34)至少部分地被刀柄(5′)限定。
文档编号B23B31/02GK102159349SQ200980133700
公开日2011年8月17日 申请日期2009年8月18日 优先权日2008年8月29日
发明者海默 F. 申请人:弗朗茨·海默机器制造公司