变径套的制作方法

本发明涉及一种变径套，该变径套具有柄部，以用于插入到刀架例如液压回转卡盘中。刀架又插入到机床中。在柄部中构成有刀具容纳部，以用于保持刀具，其中沿着柄部构成有许多缝口，从而柄部在夹紧时可挤压。

背景技术：

变径套应用为在用于机床的刀架和刀具之间的转接器。原则上虽然将刀具直接夹紧到刀架中是可行的，但是刀架通常只适用于一定的直径范围。对于带有处于该直径范围之外的直径的刀具而言，刀架必须由相应的合适的刀架替换。为了避免这一点，能够备选地使用变径套，该变径套作为转接器插入到刀架中，以为了然后能够保持原本不可直接安装在刀架中的更小的刀具。刀架那么不需要更换，相反地对于不同的刀具提供相应的变径套组即已足够。这具有的优点是，不必提供多个通常昂贵的刀架，这些刀架还必须高耗费地更换，而是提供与此相反成本适宜的变径套组，这些变径套还可更简单地更换。

例如在文件de102011106421b3中描述了变径套。该变径套具有柱形的基体，刀具容纳部加入到该基体中。变径套在端侧具有变径套凸缘，该变径套凸缘模制到基体处。基体此外具有四个在周缘侧加入的纵向缝口，在周缘侧压力作用下通过这些纵向缝口有利于基体在变径套的中间纵轴线的方向上的可逆的偏移。纵向缝口在基体的伸展量的约80％上延伸且在变径套凸缘中延续，从而纵向缝口向前敞开。

技术实现要素：

本发明的任务在于，给出一种改进的变径套。

任务的解决方案

该任务根据本发明通过带有权利要求1的特征的变径套解决。优选实施方案、改进方案及变型方案是从属权利要求的主题。

变径套用作在能够插入到机床中的刀架和刀具尤其旋转刀具如例如钻头之间的转接器。变径套具有柄部，以用于插入到刀架中。刀架还称为卡盘且例如为液压回转卡盘。通常变径套夹紧到刀架中，也就是说抗扭地固定在刀架中。为此变径套在径向方向上加载有夹紧力且由此卡入在刀架中。刀架典型地为卡盘，例如液压回转卡盘。为了保持刀具，在柄部中构成有刀具容纳部。类似于变径套插入到刀架中，刀具也插入到变径套的刀具容纳部中。夹紧力那么从刀架经由变径套传递到刀具上且抗扭地夹紧刀具。

沿着柄部构成有许多缝口，从而柄部在夹紧时可挤压。为了夹紧必要的是，变径套轻微地让位，从而能够消除为了插入而必要的刀架与变径套之间以及变径套和刀具之间的间隙且夹紧效果能够实现。

此外构造有加工头，该加工头布置在柄部的前侧处，也就是说加工头布置在前侧且在运行时面向工件。加工头因此在安装即夹紧状态中完全布置在刀架之外。加工头是变径套的一部分。利用加工头有利地通常实现附加的功能性，即对于刀具本身的功能性附加的功能性。加工头尤其用于附加的材料加工。换句话说：材料加工不一定仅仅借助于保持在变径套中的刀具实现，而是附加地有利地还借助于加工头本身实现。

缝口优选延伸直至加工头中。换句话说：缝口不是仅仅沿着柄部构成，而是还构成在加工头中。由此有利地改进柄部的柔性且改进带有加工头的变径套的夹紧。尤其缝口在此部分地延伸到加工头中。“部分地”当前理解为“在纵向方向上部分地”且不是“在径向方向上部分地”，也就是说加工头具有头部长度且缝口在纵向方向上至少在整个头部长度的一部分，优选至少10％特别优选40％上延伸。在一种变体中加工头具有凸缘，该凸缘布置在背侧且因此表示针对柄部的接口。在安装状态中凸缘尤其用作用于变径套在刀架中的止挡。在此缝口优选在纵向方向上在整个凸缘上延伸且构成为越过凸缘进入到加工头中。

原则上可设想，附加的功能性还直接设置在刀架处，但这具有缺点：在功能性改变时整个刀架也必须更换。这一方面是高耗费的且另一方面必须提供大量相应构成的刀架。即使当在使用简单的变径套的情况下维持刀架时，刀架和刀具的功能性通常例如由于不同的几何结构或尺寸也不再相互协调。

本发明的重要的优点现在尤其在于，利用附加的加工头变径套本身具有扩展的功能性。变径套不是仅用作在机床和刀具之间的转接器，而是有利地还用作用于其他功能的平台。为此变径套在前侧改造，即在安装状态中部分地从刀架伸出，从而在前侧能够安置且还安置了许多其他功能。在此变径套不是简单地利用传统的凸缘从刀架伸出，而是此外利用头部件从刀架伸出，该头部件在变体中包含凸缘且该头部件在任何情况下具有在前侧的功能纵向部段，在该功能纵向部段上实现附加的功能。由于功能纵向部段，变径套尤其长于常见的变径套。位于刀架之外的加工头约为柄部的四分之一直至一半长，该柄部完全处于刀架之内。换句话说：加工头具有头部长度，该头部长度约相应于柄部的柄部长度的25％至50％。

变径套是相比于刀架成本适宜的且还能够简单更换的构件，从而在变径套处的附加的功能相对于刀架的附加功能性是相应有利的。对于使用者来说由此具体地得到如下优点：在单个的传统的刀架的情况下，在运行时实现明显更多的功能性，因为一方面通过相应的变径套可运行不同的刀具且另一方面附加地变径套本身还提供扩展的功能性。

变径套此外有利地使得模块化概念成为可能，在该模块化概念中刀具通过与相应的变径套组合能够通过附加的功能性扩展，该附加的功能性有利地还能够通过更换变径套而更换。

柄部尤其为柱形且具有周面，该周面在夹紧时在外侧即在周缘侧与刀架接触。为了容纳刀具，柄部则尤其构造为中空柱形，从而刀具容纳部是在柄部中的柱形的中空腔。变径套在背侧尤其具有底部。刀具尤其在中心保持在变径套中。

附加的功能性优选为材料加工，即加工头优选构成为用于附加的材料加工，尤其用于材料去除。除了通过刀具进行材料加工之外附加地则在运行中还通过变径套更确切地说通过加工头实现材料加工。加工头那么构成为刀具平台且具有附加的刀具或用于附加的刀具的容纳部。备选地或附加地功能性例如为排屑槽延续部，也就是说加工头具有切屑引导部，该切屑引导部延续了刀具的排屑槽，以为了确保更佳的切屑运出。

在一种特别优选的构造方案中，加工头为了附加的材料加工具有切削刃作为附加的刀具。通过附加的切削刃明显扩大刀具的加工半径。切削刃用于在运行时切削加工工件。该加工附加于借助于插入到变径套中的刀具实现的加工进行。切削刃尤其布置在前侧。切削刃优选自刀具容纳部起在径向方向上向外延伸。因此刀具插入时切削刃有利地直接在刀具处开始，从而保证无中断的去除。

相对于上文提及的切削刃备选地或附加地，加工头为了附加的材料加工而以适宜的方式具有刀片座，切削刀片能够固定在该刀片座处。切削刀片那么具有切削刃，尤其如上文已经描述的那样。切削刀片尤其是传统的切削刀片，但是在一种变体中为专门与变径套的几何结构协调的切削刀片。刀片座尤其构成为与切削刀片互补。刀片座尤其是在加工头中的凹处，带有许多止挡棱边以用于定位切削刀片。刀片座尤其平行于纵向方向延伸。

适宜地在刀片座中或刀片座处构造有螺孔，螺纹紧固件能够旋入到该螺孔中以为了固定切削刀片。带有刀片座的构造方案的主要优点在于，附加的刀具能够更换且因此一方面在切削刃磨损时便捷地使用新的切削刀片，且另一方面还能够将不同的切削刃几何结构安置在相同的变径套处。

切削刃和刀片座分别尤其是加工头的机械方面特别受到应力负荷的区域，因为在该部位处加工头对工件产生作用。特别在刀片座带有用于切削刀片的凹口的情况下，加工头在正是这个区域中尤其还具有减小的牢固耐用性。因此缝口在纵向方向上在适宜的构造方案中最多延伸直到刀片座或直到加工头的切削刃。由此保证，缝口未附加地削弱带有切削刃或刀片座的特别受到应力负荷的区域。具体而言，加工头具有头部长度且在纵向方向上划分为两个部段，即：前部段，附加的功能性在该前部段上实现；和背部段，该背部段与柄部连接且该背部段不必与上文已经提及的凸缘相同。缝口那么仅仅构成在背部段上，而切削刃或刀片座或两者仅仅构成在前部段上。尤其在如上文所描述的切屑引导部的情况下该切屑引导部为凹口，该凹口可能如此露出缝口中的一些，即使得这些缝口在前侧看起来为敞开状态。

在一种特别有利的构造方案中，加工头在前侧构成为锥形且具有锥体周面，以用于在材料加工时构造沉孔。这以简单的方式使得借助于变径套构成沉孔成为可能，尤其与钻出所属的孔同时。该构造方案适宜地与上文提及的带有切削刃或带有刀片座的构造方案组合。加工头那么在前侧构成为锥形，因此向内汇聚。然后通过插入的刀具形成顶点，该顶点通常在纵向方向上突出，以为了获得合适深的孔。

通常的变径套和因此尤其还有本发明的变径套的主要特征在于，变径套能够充分压缩，以为了在夹紧到刀架中时还同时将刀具卡入到刀具容纳部中。缝口即用于该目的。在制造时在周面中构成缝口，例如通过切开首先完整构成的周面或直接在成型周面时例如通过3d打印。结果周面分割成单个区段，这些区段通过缝口相互分离。区段在背侧通过底部相互连接。由于缝口，变径套相应地柔性化且区段能够在夹紧时进一步挤压。缝口因此提供用于偏移的空间，从而使得压缩成为可能。

优选地构成有多个尤其四个缝口，这些缝口在周向方向上围绕变径套分布地布置。适宜地缝口按照相同分割的方式布置，也就是说相应地形成许多相同大小的区段。分别的缝口的宽度优选在0.5mm和2mm之间。这尤其相应于砂轮的厚度，借助于砂轮在制造时将缝口加入到周面中。

关于缝口的该构造方案各种变体是适合的。重要的是，变径套的周面切开，从而形成能够相对运动的区段。在优选的变体中，柄部和加工头在纵向方向上相继布置，且缝口分别在纵向方向上延伸。

在变径套的前侧处的附加的坚固的头部分首先可能抵抗提及的可压缩性或柔性化，因为通过相应的头部分缝口在前侧再次封闭，从而通过缝口形成的区段不再能够充分运动。为了避免这种情况，在传统的变径套中缝口穿过直到前侧且向前敞开，如例如在开头提及的文件de202011106421b3中显示的那样。在本申请的变径套中缝口延伸直到加工头中，以为了保证柄部的合适的可压缩性。

但是对于在本申请的意义中的加工头而言，缝口乍看之下可能受到阻碍。为了附加的功能性尤其要求一定的精度，即加工头的一定的定位和尺寸。但是在缝口在前侧敞开的情况下加工头也划分成能够相互运动的区段且相应地柔性化且因此不是刚性的。针对附加功能的所要求的精度可能无法再保证。

为了解决在一方面变径套的必要的柔性化和另一方面加工头的必要的刚度之间的因此可能产生的矛盾，缝口因此优选地最多部分地延伸直至加工头中。换句话说：缝口优选地仅仅部分地延伸直至加工头中，也就是说恰好不是在整个头部长度上，而是仅仅在头部长度的一部分上，优选在头部长度的10％至50％上，特别优选地在头部长度的40％上。尤其以这样的考虑为基础，即变径套在刀架之外的柔性化不是必要的且因此缝口恰好不必构成为连续地直至前侧。相反地足够的是，缝口至少从刀架引出且至少部分地延伸到加工头中，从而在刀架之内的区段足够柔性。与此相反，加工头在前侧构成为无缝口，从而保证相应的刚度。因此缝口在前侧尤其封闭且不敞开。根据加工头的构造方案和具体的几何结构，在合适的变体中仅仅第一数量的缝口最多部分地延伸直至加工头中，而第二数量的缝口在前侧是敞开的，也就是构成为直到前侧。在前侧敞开的缝口尤其由于在加工头中的凹口产生，这些凹口用于实现一定的功能性。

缝口尤其在柄部长度的75％，优选至少90％上延伸。

缝口优选构成为连续的纵向缝口。在连续的构造方案中有利地保证，周面的区段充分相互分离。尤其通过借助于砂轮沿着周面行进来制造连续的缝口。分别的连续的缝口以柄部的底部为出发点延伸直至在加工头中的位置且由此沿着变径套形成纵向缝隙。优选地缝口笔直地构成，也就是说分别平行于纵向方向且还互相平行。备选地不笔直的构造方案也是合适的，例如螺旋形的走向。

变径套优选地一件式地制造。一件式地尤其理解为，变径套不是由多个部件组合而成，而是仅仅一件式地制造，也就是作为单个部件制造。加工头因此与柄部构造为整体。优选地变径套以坯件为出发点制造，该坯件已经具有柄部和头部，且为了构成加工头所必要的缝口和轮廓磨入到坯件中。备选地，变径套借助于3d打印方法制造，其中柄部和加工头尤其同时构成。

在一件式的构造方案中，变径套还优选地由仅仅唯一的材料制造。但是在一种改进方案中，尤其在加工头处且在该处优选在切削刃的区域中施加附加的覆层。

在一种合适的构造方案中，变径套由工具钢制成。工具钢特别牢固耐用且同时成本适宜。

在针对一件式的构造方案的合适的备选方案中，变径套构造成多件式且具有多个相互连接的构件。这些构件例如焊接、粘接或形状配合地组合在一起等等。一件式变径套特别简单且牢固耐用，而多件式变径套提供特别大的设计自由性，例如在材料方面，各构件由这些材料制造。

附图说明

下面参照附图详细阐述本发明的实施例。在其中：

图1显示了变径套的透视图，

图2显示了变径套的前视图，

图3显示了变径套的侧视图，

图4显示了变径套的另一侧视图，

图5显示了变径套的纵向截面图，以及

图6显示了用于制造变径套的坯件。

具体实施方式

图1至图5以各种视图显示了用于变径套2的优选的实施例。在图6中显示了坯件4，变径套2由该坯件制造而成。

变径套2具有柄部6，加工头8在前侧联接到该柄部处，也就是说加工头布置在前侧f处。变径套2在此一件式即单件式制造，也就是说柄部6和加工头8以成整体的方式相互连接。柄部6用作将变径套2插入到同样未显示的机床的未详细显示的刀架中。此外将刀具容纳部10引入到变径套2中，该刀具容纳部延伸穿过柄部6和加工头8且在纵向方向l上延伸。刀具容纳部10可特别清楚地在图2的前视图中看出。

柄部6具有柄部长度l1且在安装在刀架中时完全插入到正是那个刀架中。带有头部长度l2的加工头8直接联接到柄部6处。当前加工头8约为柄部6的一半长。加工头8此外具有凸缘12，该凸缘布置在背侧且因此表示针对柄部6的接口。在安装状态中凸缘12用作止挡部，变径套2插入到刀架中直至该止挡部。

同样许多在此为四个缝口14在纵向方向l上延伸。这些缝口在显示的实施例中构成为连续的纵向缝口且笔直地延伸，也就是说平行于纵向方向l延伸。特别是在图3的侧视图中可清楚地看出，缝口14不仅沿着柄部6延伸而且延伸直到加工头8中。由此一方面保证柄部6在夹紧时合适的可压缩性且另一方面还保证加工头8的合适的刚性。缝口14在柄部长度l1的约90％上延伸且在头部长度l2的约40％上延伸。在此缝口14完全在凸缘12上延伸。

在显示的实施例中柄部长度l1为35.5mm且头部长度l2为19mm，凸缘12当前为3mm长。但是本发明不受限于这些值。但是通常加工头8短于柄部6且头部长度l2为柄部长度l1的25％和50％之间。

如特别在图4和5中显示的那样，缝口14当前从外部借助于砂轮磨入到变径套中。柄部6在此构成为柱形且具有周面16，该周面通过缝口14分割成相应许多区段18。缝口14在此在背侧延伸仅仅直至底部20，该底部将区段18汇聚在一起且当前还在纵向方向l上形成用于未显示的刀具的止挡。由于借助于砂轮进行制造，缝口14在前侧且在背侧在径向方向上终止。由此缝口14在前侧且在端侧构成为楔形。

加工头8装备有附加的功能性，该附加的功能性补充待使用的刀具的功能性。在当前实施例中加工头8具有刀片座22，在该刀片座中未进一步显示的切削刀片可替换，该切削刀片在运行时在前侧使得在围绕刀具的区域中附加的材料去除成为可能。刀片座22当前构成为三角形，如尤其可在图1中看出的那样。但是刀片座22的形状不受限于显示的形状，而是尤其与切削刀片的几何结构相匹配。刀片座22当前具有许多贴靠棱边24，以用于定位切削刀片。为了固定切削刀片，在刀片座22中布置有螺孔24，切削刀片可经由该螺孔借助于螺纹紧固件固定在刀片座22中。在未显示的备选方案中切削刃直接且尤其在前侧构成在加工头8处。

当前加工头在前侧构成为锥形且相应地具有锥体周面26，该锥体周面向前向内伸延。在此加工头具有锥角w，该锥角当前为92°，其中其他值也是适合的。要么切削刀片的切削刃要么直接在加工头处的切削刃那么沿着锥体周面延伸，由此借助于加工头8构成沉孔是可行的。

此外加工头作为附加的功能性具有切屑引导部28，该切屑引导部使得在运行时以改进的方式运走切屑成为可能。加工头的通常为锥形和柱形的形状因切屑引导部28而受到破坏。

为了在刀片座22的区域中保持加工头8尽可能坚固耐用，缝口14仅仅部分地即在纵向方向l上部分地伸入到加工头8中。

变径套2用作在刀架和刀具之间的转接器。相应地柄部6具有柄部外直径d1，该柄部外直径相应于刀架的内直径，且刀具容纳部10具有直径，该直径为柄部内直径d2且该直径相应于刀具的外直径。周面则具有厚度，该厚度作为柄部外直径d1和柄部内直径d2的差值得出。加工头8至少在背侧具有头部直径d3，该头部直径大于柄部外直径d1。通过锥形的构造方案，加工头8在前侧逐渐变细且在前侧在所显示的实施例中具有前部直径d4，该前部直径小于柄部外直径6。但这不是强制性的。

在所显示的实施例中柄部外直径d1为12mm，柄部内直径d2为6.35mm，头部直径d3为22.5mm且前部直径d4为8.95mm。但是本发明不受限于这些值且由于变径套2的转接器功能还不受限于这些值的彼此的一定的比例。

在图6中显示了坯件4的透视图。坯件4用作用于制造变径套2的起点。坯件4具有头部30，加工头8例如从该头部通过材料去除制造而成。当前缝口14已经引入到坯件4中。明显可看出，缝口14仅仅部分地延伸直到头部30中且因此在前侧封闭。相比于图1显示了，缝口14因此在变径套2制造完成后也不连续地伸延穿过加工头8。但是可看出，至少部分数量的缝口14在加工头8的材料去除时如此露出，即这些缝口在前侧敞开。这在当前涉及通入到切屑引导部28中的缝口14。