CN1448236A - 钻床夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻床夹具，其由一个带有一可转动驱动的钻床主轴(3)的钻床(2)和一个与钻床主轴(3)不转动连接的钻床卡头(1)组成，其中在钻床主轴(3)的自由端形成有一个导入一钻头(15)的钻头套管(14)。

Description

钻床夹具
技术领域
本发明涉及一种钻床夹具，其由一个带有一个可转动驱动的钻床主轴的钻床和一个与钻床主轴不转动连接的钻床卡头组成。
背景技术
这类钻床夹具长久以来已是众所周知，并且在实际中得到广泛应用，在这种钻床夹具中，钻床卡头可用于把刀具与钻床即钻床主轴连接起来，钻床卡头还被用作耦合节。为了使钻床卡头可以夹紧刀具，钻床卡头必须把它们的夹爪精确地调整到刀具轴的直径上，然后用一个高的转矩夹紧，保证夹爪安全地夹紧刀具轴。
为了更换刀具，首先要把夹紧重新松开，然后再重复夹紧的过程，这样，刀具的更换要花费相对长的时间，以保证安全和牢固地夹紧刀具。然而，在通常的使用情况下，特别是在与蓄电池驱动的钻床相连接的情况下，刀具的载荷不能高，由此，也不能对刀具和钻床之间的连接要求过高。
发明内容
本发明的任务在于，制造出上述类型的钻床夹具，在使用情况下，对刀具的要求低，刀具更换简单。
在上述所述类型的钻床夹具中，该任务是这样来解决的，即，在钻床主轴的自由端设计有一个***钻头的钻头套管。
钻头有各种外形，以适应各种情况，为此钻头头部的外形不同，例如外形可以是十字槽螺旋车刀或内六角扳手。在这样的情况下，钻头的脚具有标准化的、六棱截面的外形，扳手开口度为6.35mm，所以本发明钻床夹具中刀具的更换可非常快速而简便地通过把一个钻头从钻头套管中取出并替换另一个钻头来实现，由此，由于钻头脚的外形不是圆的，所以转矩可以通过钻床主轴从钻床快速地传递到钻头上。
本发明的一种特别优选的实施例的特征在于，钻头被设计在钻床卡头的卡头架上。在这种结构中就有可能钻床卡头本身快速地与钻孔轴分离，或重新固定在钻孔轴上，从而保证快速地更换刀具，在使用时刀具轴的夹紧需要借助钻床卡头的夹爪。
也存在其它的可能性，即钻床卡头的卡头架在朝向钻床主轴的端部上有一个主轴套管，在主轴套管对面的端部有一个刀架和一个连接主轴套管与刀架的轴向通道，钻头通过通道可以进入到钻床主轴的钻头套管里。在这种结构中，钻床卡头可以以简单的传统方式，通常是借助在钻床主轴和卡头架之间形成的螺纹连接，固定在钻床主轴上，由于具有供通过刀架***的钻头用的轴向通道，从而仍可接触到钻床主轴。
由于钻头的脚是六棱外形，传递到钻头套管的转矩未加以进一步的保障；但有利的是，为了轴向保护钻头套管内的钻头，设有一个径向可调的保护件，以便防止在钻床夹具正常使用时，钻头偶然从钻头套管掉出来，特别是带着钻床卡头掉下来。
在这样的情况下，有利的是把保护件布置在一个通向钻头套管或轴向通孔的通道里，通过一个放置在卡头轴的电路部件控制保护件。同样把保护件放置在钻床主轴里的钻头套管的壁上也是有利的，因为这样的话，钻床卡头的结构外形相对于钻头的定位不受限制。
为了当有成批的钻床而钻床主轴里没有钻头套管时，能够发挥由本发明的钻床夹具所带来的好处，预先设计的钻床主轴由一个机床主轴和一个主轴接头两部分构成，主轴接头有一个机床主轴套管、钻头套管以及一个与钻床卡头的卡头架可拆卸连接的装置。
可以想象，用一种简单的方法，保护件只是由一个弹簧或一个放置在通道的弹簧部件在一个方向上向钻头施加的力，当然在这里要限定制动钻头的轴向力。更好的方法是，有一个用来控制保护件的，克服从一个保险位置到更换位置的保险弹簧的力的可调保险轴套，因为通过保险轴套产生真正的形状锁合，由此保护件被压入钻头按标准设的圆周槽里。
在重量轻、负载能力高以及矫顽力更好时，有利的是，保险轴套由塑料制成，在安装时接触保护件的平面上具有一个金属加强件。
钻床夹具的操作安全性有助于使保险套管在刀架的方向上滑动，以便在更换位置轴向向前调节。而想要在相反方向上调节保险套管时，优选进行上述限定的调节，因为在钻床夹具的加工过程中，被加工的工件总是受压，并且自身在滑下和撞击钻床夹具时，不能完成钻头与钻床的之间的意外的端部连接。
可以在卡头架上可调节地布置保险套管，保险套管有一个径向突出的咬合环，这样在轴向通孔或刀架的范围内，在钻头套管前，实现了钻头在钻头套管里的轴向保护。径向突出的咬合环在此用于简单地咬合保险套管，它通过咬合环的直径相对于钻床卡头尤其是夹紧套筒的其它部件的直径是可以增大的。
当在钻床主轴上轴向滑动地布置保险套管时，不必对公知的钻床卡头改型，本发明可以借助主轴接头实现任意钻床和钻床卡头的结合。
优选给钻床的钻床外壳配置保险套管的操纵机构，使得在技术上整体简洁、节省空间且头部负重减小。因为保险套管要在轴向方向上移动，在调节操纵机构时也会出现一个径向的活动，所以保险套管具有一个径向突出的楔面，操纵机构接触这个楔面以调节保险套管，这样通过这个楔面，操纵机构的径向移动就被转成保险套管所要求的轴向移动。
为避免保险套管的意外调节，可以设置一个弹簧，保险套管克服该弹簧的力只在更换位置滑动，或在一般情况下，在操纵保护件的力传递链里布置一个把保护件推向钻头方向的弹簧。
为进一步简化更换刀具的过程，在钻头套管里布置了由一弹簧力推动的顶出钻头的一个顶出器。为轴向保护顶出器，设有一个径向可调的第二保护件。
尤其是，当想通过钻头连接钻床卡头和钻床主轴时，需精确对中。为此在本发明的方案中，为了把钻床卡头和钻床主轴对中，在钻床主轴的自由端上形成一个环形面，与卡头架形成一种环形结合。在这样的情况下，为实现内对中，使环形面形成在钻头套管出口的内圈上。也可使环形面形成在钻床主轴的外圈上。
至少在钻床卡头的一个夹爪上形成有一个鞍形座，其在钻头穿过刀架可能进入到夹爪的一个位置上与配置在卡头架上的一个鞍形部件共同作用，这样就简化了支架中钻床夹具的操作，因为通过鞍形座使使用者的手上感觉出一个合适的夹爪位置，在这个位置上钻头可以没有障碍地通过刀架***钻头套管。由此钻头更容易的进入夹爪的这个位置，或通过微量的调节额外地夹紧夹爪。
当操纵机构由一个推动保险轴套的相对于外壳可旋转的旋转式分流活门构成时，使用者容易握住操纵机构，通过操纵钻床卡头易于控制操纵机构。给旋转式分流活门配置一个在静止位置旋转的回动弹簧，以便在放开旋转式分流活门后，使用者调节操纵机构，为立即重新夹紧一个钻头作好准备。
钻头的顶出可以这样实现，即，为了顶出，设置一个推杆销钉，它通过一个耦合器与钻床的驱动轴相连。还可设有一个作用在金属推杆上的可接通的电磁体，来顶出钻头。
附图说明
下面将根据附图中示出的实施例对本发明作详细说明，其中：
图1示出了一侧视图，其在剖面中部分地表示出一个钻床夹具，它由一个钻床卡头和一个只是由其钻床主轴表示的钻床构成；
图2示出了贯穿一个钻床卡头的纵向剖面图，其具有轴向通孔，用于使刀架与钻床主轴的钻头套管相连；
图3示出了相应于图2的视图，具有一个由滚珠构成的、布置在一个卡头架的通道里可径向调节的保护件和第二保护件；
图4示出了相应于图3的视图，仅具有一个保护件；
图5示出了相应于图3的一实施方式的视图，具有一个控制保护件的保险环；
图6示出了沿图1剖面线VI-VI的剖面图；
图7示出了贯穿主轴接头的纵向剖面图；
图8示出了相应于图2的采用主轴接头的钻床夹具视图；
图9示出了相应于图8的另一实施方式；
图10示出了沿图9剖面线X-X的剖面图；
图11示出了沿图9剖面线XI-XI的剖面图；
图12示出了一侧视图，在剖面中部分地表示了一个钻床夹具，其具有与卡头架形成一体的钻头，
图13示出了相应于图12的与卡头架分离的、***钻头套管里的钻头视图；
图14示出了相应于图12的采用主轴接头的钻床夹具视图；
图15示出了相应于图14的采用向后开启的可移动的保险轴套的实施方式；
图16示出了相应于图12的、相对于图12反向开启的视图；
图17示出了沿图16剖面线XVII-XVII的剖面图；
图18示出了相应于图12的、采用由旋转式分流活门构成的操纵机构视图；
图19示出了沿图18剖面线XIX-XIX的剖面图；
图20示出了相应于图12的、与图18相反的两侧可转动的旋转式分流活门的另一实施方式视图；
图21示出了沿图20剖面线XXI-XXI的剖面图；
图22示出了相应于图12的、利用马达驱动开启的一实施方式视图；
图23示出了相应于图12的、采用磁体顶出钻头的一实施方式视图。
具体实施方式
图中表示了一种由一个钻床卡头1和一个钻床2组成的钻床夹具，为了更好地观察，在图1至11中只示出了钻床2的钻床主轴3，其余附图中仅部分示出了钻床外壳4。
钻床卡头1有一个卡头架5，其中，在仅示范性示出的实施例中，相对于卡头轴6倾斜的导向套管7中布置有纵向滑动的夹爪8，它的夹紧刀9伸到卡头架5的刀架10中。在齿环钻床卡头中，可以借助一个卡头扳手实现对夹爪8的调节，该卡头扳手用于使一个夹紧套筒11旋转。图中示出了用手夹紧的钻床卡头1，其中，用手握住夹紧套筒11来实现对夹爪8的调节，该夹紧套筒与一个可旋转的支承在卡头架上的螺纹环12连接，该螺纹环与夹爪8上的齿组12的一个内螺纹咬合。
在钻床主轴3的自由端有一个钻头套管14，用来***钻头15，在图12所示的实施例中，钻头与卡头架5形成一体，此外也可做成传统的钻头15，钻头可以通过卡头架5的刀架10与主轴套管16相连接的轴向通孔17***到钻床主轴3的钻头套管14里。为了使钻头15轴向固定在钻头套管14中，设置了一个径向可调的保护件18，在图1所示的实施例中，该保护件被安置在一个设置在卡头架5内的径向通道19中，轴向通孔17通向该径向通道并通过一弹簧的力被推向卡头轴6的方向。
图2所示实施例中的保护件18可通过一个支承在卡头架上5的电路部件20也即通过一个克服弹簧力的径向可调的按钮21来操纵，该按钮调节一个作用在球状保护件18上的销钉22。
也存在其它的可能性，特别是如图7-11和图13-23所示，保护件18被安置在钻床主轴13的钻头套管14的壁上，在图7所示的实施例中，钻床主轴3是由一个机床主轴23和一个主轴接头24两部分构成的，该主轴接头24具有一个机床主轴套管25、钻头套管14和一个可拆卸地与钻床卡头1的卡头架5连接的装置，由此，主轴接头24特别有利于更换带有传统钻床主轴3的钻床2以及在钻床主轴3中初步准备一个钻头套管14。
从图7可以看出，有一个可调节的保险轴套27，有助于控制保护件18，克服保险弹簧26从安全位置到更换位置的作用力，该保险轴套在图7中包围着钻床主轴3，而在图3中，被配置在钻床卡头1的卡头架5上。图3还显示出，保险轴套27在安装时接触保护件18的平面上有一个金属加强件28，特别是当保险轴套27本身由塑料制成时，采用金属加强件28是有利的。
在图14所示的示例中，保险轴套27是可以在刀架10的方向上移动的，以在转换位置轴向向前调节，从而才有可能在使用者有目的地调节保险轴套27时松开钻头15。可以想象，也可以沿着一个特别是在图12所示的运动方向，使保险轴套27轴向倒退打开，当保险轴套27本身被保护地放置在钻床2的钻床外壳4的里面时，这是非常有意义的。在钻床2的钻床外壳4上配置有一个供保险轴套27用的操纵机构29，在图12中为一个按钮，它有一个楔面30，楔面30与一个在保险轴套27上径向突出的楔面31共同作用。
在图18-21所示的实施例中，操纵机构29由一个可旋转支承的旋转式分流活门41构成。在操纵保护件18的力传递链中布置有一个弹簧，它在钻头15的方向上推动保护件18，例如必须调节保险轴套27克服该力，由此保护件18即由钻头套管14出来的球体，可以进入到钻头套管14的壁里，或者卡头架5的通道19里。在钻床夹具中，还装有一个布置在钻头套管14里的、被一个弹簧力推动的顶出器32，一个径向可调的第二保护件33保证它们的轴向位置，保护件33的功能在适当地选择顶出器32的外形时，也可以由保护件18来承担(图4)。图12的钻头15与卡头架5构成一体，图12表示了一个钻床卡头1的定心，相对于钻床主轴3通过一个在自由端上形成的环形面34，它与一个在卡头架5上形成的环形轴环35共同作用，图12中的环形面34形成在钻头套管14的输出口的内圈上，但是按照图14也可以位于钻床主轴3的外圈上。
为给使用者提供一个容易的或可听的、可见到的指示，为他们指示出一个合适的夹爪位置，这个位置可能是钻头15通过刀架10进入钻头套管14的一个通道，至少在钻床卡头1的一个夹爪8上有一个鞍形座36，与配置在卡头架5上的一个鞍形部件37，在钻头15穿过刀架10可能进入到夹爪8的一个位置上共同作用(图6)。
图22表示了一种实施方式，其中，为了打开钻头15，在钻头套管14里使用了钻床2的马达，为了顶出钻头15，有一个推杆销钉39，它通过一个耦合器与钻床2的驱动轴相连。在图23中，有一个金属推杆38，它与一个可以接通的电磁体40共同作用，从而推出钻头15。

Claims (26)

1.一种钻床夹具，其由一个带有一可转动驱动的钻床主轴(3)的钻床(2)和一个可与钻床主轴(3)不转动连接的钻床卡头(1)组成，其特征在于，在钻床主轴(3)的自由端上形成有一个用于***一钻头(15)的钻头套管(14)。
2.根据权利要求1的钻床夹具，其特征在于，钻头(15)形成在钻床卡头(1)的卡头架(5)上。
3.根据权利要求1的钻床夹具，其特征在于，钻床卡头(1)的卡头架(5)在面向钻床主轴(3)的端部上有一个主轴套管(16)，在主轴套管(16)对面的端部有一个刀架(10)和一个连接主轴套管(16)与刀架(10)的轴向通道(17)，钻头(15)通过通道可以进入钻床主轴(3)的钻头套管(14)中。
4.根据权利要求1-3中之一的钻床夹具，其特征在于，为轴向保护钻头套管(14)中的钻头(15)，设有一个径向可调节的保护件(18)。
5.根据权利要求4的钻床夹具，其特征在于，保护件(18)被布置在通到钻头套管(14)或通到轴向通孔(17)的一个通道(19)中。
6.根据权利要求5的钻床夹具，其特征在于，保护件(18)可以由一个安装在卡头架(5)上的电路部件(20)控制。
7.根据权利要求4的钻床夹具，其特征在于，保护件(18)被布置在钻床主轴(3)内的钻头套管(14)的壁上。
8.根据权利要求1-7中之一的钻床夹具，其特征在于，钻床主轴(3)由一个机床主轴(23)和一个主轴接头(24)两部分构成，该主轴接头具有一个机床主轴套管(25)、钻头套管(14)以及一个与钻床卡头(1)的卡头架(5)可拆卸连接的装置。
9.根据权利要求4-8中之一的钻床夹具，其特征在于，设有一个可调节的保险轴套(27)，其有助于控制保护件(18)，克服保险弹簧(26)从安全位置到更换位置的作用力。
10.根据权利要求9的钻床夹具，其特征在于，保险轴套(27)由塑料制成，保险轴套(27)在安装时接触保护件(18)的平面上具有一个金属加强件(28)。
11.根据权利要求9或10的钻床夹具，其特征在于，保险轴套(27)可在刀架(10)的方向上移动，以在更换位置上轴向向前调节。
12.根据权利要求9-11中之一的钻床夹具，其特征在于，保险轴套(27)被可调节地布置在卡头架(5)上，并且具有一个径向突出的操纵环。
13.根据权利要求11的钻床夹具，其特征在于，保险轴套(27)被轴向可移动地布置在钻床主轴(3)上。
14.根据权利要求13的钻床夹具，其特征在于，在钻床(2)的钻床外壳(4)上配置有一个供保险轴套(27)用的操纵机构(29)。
15.根据权利要求14的钻床夹具，其特征在于，保险轴套(27)有一个径向突出的楔面(31)，靠着该楔面安装有一个操纵机构(29)，用来调节保险轴套(27)。
16.根据权利要求4-15中之一的钻床夹具，其特征在于，在操纵保护件(18)的力传递链里，布置有一个在钻头(15)的方向上推动保护件(18)的弹簧。
17.根据权利要求1-16中之一的钻床夹具，其特征在于，在钻头套管(14)中布置有一个由一弹簧力推动的顶出钻头(15)的顶出器(32)。
18.根据权利要求17的钻床夹具，其特征在于，为轴向保护顶出器(32)，设有一个径向可调的第二保护件(33)。
19.根据权利要求1-18中之一的钻床夹具，其特征在于，为了相对于钻床主轴(3)使钻床卡头(1)对中，在钻床主轴的自由端上形成有一个用于卡头架(5)的一环形轴环(35)的环形面(34)。
20.根据权利要求19的钻床夹具，其特征在于，环形面(34)形成在钻头套管(14)出口的内圈上。
21.根据权利要求19的钻床夹具，其特征在于，环形面(34)形成在钻床主轴(3)的外圈上。
22.根据权利要求1-21中之一的钻床夹具，其特征在于，至少在钻床卡头(1)的一个夹爪(8)上形成有一个鞍形座(36)，其与配置在卡头架(5)上的一个鞍形部件(37)在钻头(15)穿过刀架(10)可能进入到夹爪(8)的一个位置上共同作用。
23.根据权利要求14-22中之一的钻床夹具，其特征在于，操纵机构(29)由一个推动保险轴套(27)的、相对于外壳(4)可旋转的旋转式分流活门(41)构成。
24.根据权利要求23的钻床夹具，其特征在于，给旋转式分流活门(41)配置一个在静止位置旋转的回动弹簧。
25.根据权利要求1-24中之一的钻床夹具，其特征在于，为了把钻头(15)顶出来，设有一个推杆销钉(39)，它通过一个耦合器与钻床(2)的驱动轴相连。
26.根据权利要求1-24中之一的钻床夹具，其特征在于，为了把钻头(15)顶出来，设有一个作用在金属推杆(38)上的可接通的电磁体(40)。
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