专利名称：刀架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种刀架(Werkzeugaufnahme),带有用于夹紧旋转刀具尤其为钻头或 统刀的可旋转地驱动的夹头(Spannfutter)和用于给旋转刀具加载液态的和/或气态的介 质的喷嘴装置。
背景技术：
从文件EP-A 42 05 91984144中已知一种机床(Werkzeugmaschine),其可装备不 同的刀架和从属的喷嘴装置，其中，彼此成对地相关联的刀架和喷嘴装置松动地相互接合， 从而刀架可旋转，而喷嘴装置具有不旋转的喷嘴体，其同心地包围平截圆锥体形的刀具保 持器。在此，相互的定位必须如此准确，即，不可出现干涉。此外，已知的喷嘴装置包括用于 输送介质的分配板，然而其限制工作空间并且必须在运动学方面加以考虑。此外，需要高成 本的用于更换刀具的操纵单元(Handhabungseinheit)。此外，另一缺点为，已知的系统被限 制在实心锥柄刀架(Vollschaftkegel-Werkzeugaufnahme)上，相反地,对于大锥角连接部 (Steilkegelverbindung)来说没有足够的用于安置(andocken)介质分配器的空间。另一 重要的缺点在于，仅仅可高成本地制造所设置的空心壁式的喷嘴体。发明内容
基于此，本发明的目的为，在没有高成本的机械改动或限制工作空间的情况下，进 一步改进在现有技术中已知的装置，并且利用简单的措施使到刀具或其工作区域上的准确 的且高效的流体的射流成为可能。
为了解决该目的，提出在权利要求1中给出的特征组合。从从属权利要求中得到 本发明的有利的设计方案和改进方案。
相应地，根据本发明提出，喷嘴装置具有可固定地与夹头相连接的且可与夹头一 起旋转的喷嘴套，并且喷嘴套的内壁相对于夹头限制用于运送(Durchleiten)介质的环形 通道。由此实现相对简单的构件，其可实施成实心的(vollwandig)并且尽管如此使沿着刀 具保持器的介质引导成为可能，其中，可在没有附加的安置盘(Andockplatte)的情况下插 入标准刀具锥柄(Standardwerkzeugkegel)。特别地,在非常细柄的刀具中，也可有目的地 输送流体，并且尤其地在收缩夹头(Schrumpffutter)的情况下热循环对介质引导没有不 利的影响。通过以下方式得到另一优点，即处于例如SObar的高压下的包围刀具柄的介质 起到减震作用。在加工过程中，通过旋转的刀具将该振动传递到刀架中并且在该处通过流 体垫(Fluidpolster)减弱振动。
有利地,夹头具有用于前侧地插入旋转刀具的轴向穿孔(Axialdurchbruch)和至 少一个从轴向穿孔分支的且通入环形通道中的用于从后侧输送介质的横向通道。常规地已 经常常设置轴向的冷却介质输送部以用于在刀具自身中加载冷却介质通道。在本发明的横 向排出(Querausleitung)的情况下可通过刀具自身阻挡轴向的通路。
—种尤其简单的用于实现流动路径的可能性在于，夹头具有径向向内限制环形通道的、尤其地锥形的周缘面。
根据一种尤其优选的实施方案,喷嘴套在其面对旋转刀具的端部(Stirnende)处 具有轴向地限制环形通道的、设有喷嘴孔的喷嘴环，其中，喷嘴孔在输入侧朝向环形通道敞 开并且在输出侧指向旋转刀具。由此，可准确地使介质射流指向工作部位，例如以用于改进 冷却或润滑并且由此改进使用寿命，或者用于直接在断口(Bruch)之后吹走切屑，从而得 到优化的加工面。
有利地，在喷嘴环的周缘上分布的喷嘴孔以锐角的设定角度(Anstellwinkel)相 对于喷嘴环的轴线倾斜，以用于形成喷射环(SprUhkranz)。为了使喷射宽度例如与不同的 刀具长度相匹配，有利的是，多组在喷嘴环的周缘上分布的喷嘴孔分组地以不同的设定角 度相对于喷嘴环的轴线倾斜。
为了获得足够的滞止压力(Staudruck)和相应的有目的的射流,有利的是,喷嘴 孔具有小于Imm的优选地为约O. 5mm的排出直径。
有利地，喷嘴套在其面对旋转刀具的端部处以轴向上受限地可动的方式支承，从 而在该处得到可动支承。在此适宜的是，喷嘴环通过密封件尤其地O型圈相对于夹头的外 壁密封。这种密封将同时使浮动的支承成为可能。
为了在简化的操纵的情况下实现可靠的且如有可能可松开的连接，有利的 是，喷嘴套在其背离旋转刀具的后侧的端部区段处具有内螺纹以用于拧到夹头上。可 通过以下方式实现进一步的操纵改进，即喷嘴套在其后侧的端部区段处具有多边形的 (mehrkantformig)外轮廓。
另一有利的设计方案设置成，夹头构造成收缩夹头、弹性夹 头(Spannzangenfutter)、韦尔登夹头(Weldonfutter)、液压膨胀夹头 (Hydrodenspannfutter)或动力夹头(Kraftspannfutter)。
有利地，喷嘴套由轻质金属尤其地铝合金制成，从而减小不平衡度，并且简 化制造或加工。为了在插入收缩夹头时使在不事先取下喷嘴套的情况下感应收缩 (Induktionsschrumpfen)成为可能,有利的是,喷嘴套由不屏蔽磁作用的材料制成，尤其地 由耐高温的塑料或陶瓷制成。
下面根据在图纸中示意性地示出的实施例详细解释本发明。其中图1以透视的图示显示了带有收缩夹头和被套装在该收缩夹头上的喷嘴套的刀架；图2显示了穿过刀架和从刀架上被取下的喷嘴套的轴向截面；图3显示了根据图1的刀架的轴向截面；图4显不了在嗔嘴套区域中的图3的局部放大图。
具体实施方式
在图1中概略地示出的刀架基本上由可安置到机床主轴(Maschinenspindel)处 的用于以热学的方式夹紧旋转刀具12的收缩夹头10和用于喷入尤其地用于冷却、润滑和 清扫(Freidumen)刀具12的工作区域的液态的和/或气态的介质的喷嘴装置14。
如可最好地从图2中看出的那样，喷嘴装置14包括在收缩夹头10中的内部的介质输送部16和用于拧到收缩夹头的锥形的夹头体20上的喷嘴套18。夹头体20具有被实 施成阶梯孔的轴向的穿孔22，该穿孔在其前区段处相对于尤其地构造成钻头或铣刀的刀具 12的柄直径设计成具有更小的尺寸，从而通过单侧地加热夹头体20可以卡紧的方式夹紧 或移除刀具12。
在夹紧刀具之后，可通过轴向地套上和旋上将喷嘴套18引入可与夹头体20 —起 旋转的抗扭的连接位置中。为了该目的，喷嘴套在后侧的区段中具有内螺纹24，其可被拧 到夹头体20的相应的外螺纹区段26上，直至后侧的套端面28抵靠收缩夹头10的平面30 处。为了简化拧上和拧下，喷嘴套18的后侧的端部区段具有多边形轮廓32。
如在图3和4中显示的那样，喷嘴套18利用其内壁34相对于夹头体20的锥形 的周面36限制用于引导通过介质输送部16供给的介质确切说流体穿过的环形通道38。 为此，介质输送部具有被插入收缩夹头10中的用于联接机械侧的介质供应部的转移管 (Obergaberohr) 40和两个通过轴向的夹头穿孔22与转移管40相通的且通入环形通道38 中的、彼此在直径上(diametral)相对的横向通道42。
在其面对旋转刀具12的端部处，喷嘴套18具有轴向地限制环形通道38的喷嘴环 44。喷嘴环44设有多个喷嘴孔46，48，这些喷嘴孔在输入侧朝向环形通道38敞开并且在输 出侧指向旋转刀具12。喷嘴孔46，48以锐角相对于喷嘴环44或刀具柄轴的轴线倾斜，从而 所产生的射流50撞到刀具12的工作部位上或工作端部上。
为了考虑不同的刀具长度，喷嘴孔46，48可具有不同的设定角度。如也可从图1 中看出的那样，第一组设定成平的孔46例如以7. 5°的设定角度并且第二组较斜的孔48例 如以15°的设定角度布置成分布在喷嘴环44的周缘上。
喷嘴孔46，48的尺寸可与待运送的介质相匹配；例如可仅仅运送空气或者也可 运送液体空气混合物。为了以高的流动速度排出介质，喷嘴孔应具有小于1mm、优选地约 O. 5mm的排出直径。
喷嘴套18在其端部区段处分别通过O型圈52相对于夹头体20密封。以这种方 式，可在环形通道38中建立所需的压力，以用于通过细的喷嘴孔46，48排出介质。出人意 料地已表明，即使在高的转速时也不通过离心力出现明显的射流扩张。这可通过以下内容 解释，即通过中心的刀具柄相对于来自喷嘴的射流的环(Kranz)限制了内空间，由于流动 在该内空间中产生负压。
权利要求
1.一种刀架，带有用于夹紧旋转刀具(12)尤其为钻头或铣刀的可旋转地驱动的夹头 (10)和用于给所述旋转刀具(12)加载液态的和/或气态的介质的喷嘴装置(14)，其特征在于，所述喷嘴装置(14)具有可固定地与所述夹头(10)相连接的且可与所述夹头(10) — 起旋转的喷嘴套(18)，并且所述喷嘴套(18)的内壁(34)相对于所述夹头(10)限制用于运送所述介质的环形通道(38)。
2.根据权利要求1所述的刀架，其特征在于，所述夹头(10)具有用于前侧地插入所述旋转刀具(12)的轴向穿孔(22)和至少一个从所述轴向穿孔(22)分支的且通入所述环形通道(38)中的用于从后侧输送所述介质的横向通道(42)。
3.根据权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述夹头(10)具有径向地向内限制所述环形通道(38)的、尤其地锥形的周缘面(36)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的刀架，其特征在于，所述喷嘴套(18)在其面对所述旋转刀具(12)的端部处具有轴向地限制所述环形通道(38)的、设有喷嘴孔(46，48) 的喷嘴环(44)，其中，所述喷嘴孔(46，48)在输入侧朝向所述环形通道(38)敞开并且在输出侧指向所述旋转刀具(12)。
5.根据权利要求4所述的刀架，其特征在于，在所述喷嘴环(44)的周缘上分布的所述喷嘴孔(46，48)以锐角的设定角度相对于所述喷嘴环(44)的轴线倾斜。
6.根据权利要求4或5所述的刀架，其特征在于，多组在所述喷嘴环(44)的周缘上分布的喷嘴孔(46，48)分组地以不同的设定角度相对于所述喷嘴环(44)的轴线倾斜。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的刀架，其特征在于，所述喷嘴孔(46，48)具有小于Imm的优选地为约O. 5mm的排出直径。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的刀架，其特征在于，所述喷嘴套(18)在其面对所述旋转刀具(12)的端部处以轴向上受限地可动的方式支承。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的刀架，其特征在于，所述喷嘴环(44)通过密封件(52)尤其为O型圈相对于所述夹头(10)的外壁密封。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的刀架，其特征在于，所述喷嘴套(18)在其远离所述旋转刀具(12)的后侧的端部区段处具有内螺纹(24)以用于拧到所述夹头(10)上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的刀架，其特征在于，所述喷嘴套(18)在其后侧的端部区段处具有多边形的外轮廓(32)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的刀架，其特征在于，所述夹头(10)构造成收缩夹头、弹性夹头、韦尔登夹头、液压膨胀夹头或动力夹头。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的刀架，其特征在于，所述喷嘴套(18)由不屏蔽磁作用的材料制成、尤其地由塑料或陶瓷制成。
全文摘要
本发明涉及一种刀架，带有用于夹紧旋转刀具(12)的可旋转地驱动的夹头(10)和用于给该旋转刀具(12)加载液态的和/或气态的介质的喷嘴装置(14)。根据本发明提出，喷嘴装置(14)具有可固定地与夹头(10)相连接的且可与该夹头(10)一起旋转的喷嘴套(18)，并且该喷嘴套(18)的内壁(34)相对于夹头(10)限制用于运送介质的环形通道(38)。
文档编号B23Q11/10GK103025458SQ201180022282
公开日2013年4月3日 申请日期2011年5月4日 优先权日2010年5月4日
发明者H.迪博尔德 申请人:赫尔穆特·迪博尔德金戒指工具厂