CN1878631A - 卡盘的中间轴衬及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种要***卡盘的中央插孔(4)里的中间轴衬，所述中间轴衬具有圆柱形主体(6a)，所述圆柱形主体(6a)具有呈通孔形式的中央夹紧孔(7)，所述主体(6a)具有沿其外周分布的几个径向凹槽(8)，所述径向凹槽(8)在所述中间轴衬(6)的整个长度上延伸，所述中间轴衬的特征在于，所述凹槽(8)具有的最大宽度是0.6mm，所述中间轴衬(6)的外部轮廓、凹槽(8)和夹紧孔(7)是被电火花腐蚀形成，并且，所述主体(6a)在其整个长度上具有从其外周延伸到内周的通槽(12)，且所述通槽(12)的最大宽度是0.6mm。本发明还涉及一种生产这种中间轴衬的方法。

Description

卡盘的中间轴衬及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的、要***卡盘的中央插孔的中间轴衬。此外，本发明涉及一种卡盘，其具有：卡盘主体，在所述卡盘主体里形成有用于要夹紧的工具的轴的中央插孔；以及冷却液供应管道，其在机器侧的卡盘主体的末端和所述插孔之间，以便将冷却液供应到推入所述插孔的工具的机器侧的末端上，中间轴衬***所述插孔里。最后，本发明涉及一种制造中间轴衬的方法。
背景技术
上述类型的卡盘公知的有各种不同实施例，并且在实践中用于将工具的轴固定在对应机床的工作主轴里的合适位置上，所述工具的轴例如钻具或刀具的轴。用例如设计为膨胀式卡盘或者热收缩卡盘的公知的卡盘，夹紧跨距受到很大限制，使得一方面插孔的直径和另一方面要夹紧的工具的直径必须彼此对应。
同样为了用卡盘夹紧直径显著比卡盘插孔小的工具，在实践中经常使用所谓的中间轴衬，所述中间轴衬推入到卡盘插孔中，以便减小夹紧直径(参见WO 02 051 571 A1)。这些中间轴衬具有圆柱形主体，它带有中央夹紧孔，所述中央夹紧孔沿着其外周分布有几个径向凹槽，所述径向凹槽在中间轴衬的整个长度上延伸。这些凹槽用于给中间轴衬提供传递夹紧力需要的弹性。
公知的中间轴衬通常通过机械加工方法制成。所述轴衬主体通常首先进行车削，然后修光，所述凹槽也通过锯切或研磨进行机械加工而施加到所述轴衬主体上。由于需要大量不同产生工艺，这类制造方法成本高，并与长的循环时间相关。当夹紧孔非常小，例如夹紧孔的直径小于6mm，或者对同轴精度要求非常严格，例如同轴公差需要小于0.005mm时，更会出现上述情况。
如果夹紧工具的中间轴衬和内部冷却液供应一起使用，还可能出现其他的问题，这是因为，在这种情况下，必须采用昂贵的密封措施，以便防止通过卡盘主体供应的冷却液和/或润滑剂通过进入所述径向凹槽，并防止通过凹槽流过所述工具并泄漏出卡盘主体。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种在开始指定的这种中间轴衬，其简单容易制造，并且可以具有高度的制造精度，特别是关于能够获得的同轴公差方面更是如此，另外，所述中间轴衬降低了冷却液流体泄漏的风险。此外，还要提供一种具有这种中间轴衬的卡盘和用于制造上述中间轴衬的方法。
根据本发明，通过权利要求1的特征，用开始指定的类型的中间轴衬实现了本发明目的。
根据本发明，在单次机械夹紧中通过放电加工工艺可以生产出具有凹槽的外部轮廓和中间轴衬的中央夹紧孔。这种生产工艺的结果是，可以自动生产本发明中间轴衬。因为生产是发生在一个机械夹紧中，所以也可以达到非常高的生产精度。此处，通槽具有的优点是，中间轴衬在一侧是开口的，使得在工作期间仅仅会产生很小的夹紧力损失。在这种放电加工工艺中，所述通槽可以在外部轮廓和内部轮廓的加工之间制成，使得不用制造预备孔。厚度小于1.0mm的非常薄的壁也可以在具有很高精度和很低加工成本的情况下生产。
此外，本发明的主要部分在于，在用内部冷却液供应下夹紧工具时，至少不必大量采用昂贵密封措施，这是因为采用了中间轴衬，根据本发明的两个方面，电火花腐蚀的凹槽具有这样的小宽度，使得在凹槽里的流阻很大，使得很大程度上排除了冷却液和/或润滑剂通过凹槽泄漏的情况。然而，如果由于涉及到安全的原因而使用例如塑性块(masses)的其他密封介质，那么所述凹槽具有小宽度可防止密封体挤出所述凹槽。
当使用固体材料，例如也可以经受大大超过100巴的冷却液压力的O形环时，上述情况也同样适用。最后，本发明提供的优点在于，污物很难在窄的凹槽里聚集起来。已经得到证明的是，凹槽宽度等于0.6mm就已经足够。然而，在具有优选密封块时，(通的)凹槽应该具有的最大宽度是0.35mm，特别是其最大宽度是0.3mm。
附图说明
关于本发明的其他有益实施例，请参考从属权利要求以及参考附图对实施例的下面描述。所述附图如下所示：
图1是根据本发明呈热收缩卡盘形式的卡盘的第一实施例的纵向剖视图；
图2是图1的卡盘的前视图；
图3是以透视和放大形式显示的图1的卡盘的中间轴衬；
图4是图3的夹紧轴衬的前视图；
图5是沿图4的线A-A的中间轴衬的纵向剖视图；
图6是以透视和放大形式显示的图1的卡盘的另外的中间轴衬；
图7是图6的夹紧轴衬的前视图；以及
图8是沿图7里线A-A获得的中间轴衬的凹陷部分的视图。
具体实施方式
在图1和图2中，根据本发明的卡盘实施例以纵向剖视图和前视图的形式予以示出。这个卡盘具有由刚性材料制成的卡盘主体1，在卡盘主体1的一个末端区域处以公知的方式具有连接锥体2，所述连接锥体2用于夹紧到机床的旋转驱动工作主轴上。在卡盘主体1的另一末端上，设置了具有中央插孔4的连接轴3，例如钻具或刀具的工具的圆柱形轴可以推入所述中央插孔4中，并且在连接锥体2和连接轴4之间存在有增大直径的中央部分5。
所示出的卡盘是呈热收缩卡盘的形式。然而，可选择的是，呈膨胀式卡盘形式的实施例也是可以的，然后所述卡盘以公知方式在连接轴3的区域里具有膨胀式夹紧机构。
同样为了能够使用卡盘1来夹紧工具的轴，所述工具的轴的直径基本上小于插孔4的直径，中间轴衬6***插孔4里。这种中间轴衬6具有圆柱形主体6a，所述圆柱形主体6a的外部直径对应于插孔4的直径，所述圆柱形主体6a具有通孔形式的夹紧孔7，所述通孔的直径大致对应于要夹紧的工具的直径，并可以小于6mm。如可从图3-5中特别好地看出的那样，中间轴衬6具有沿其外周分布的径向凹槽8，所述凹槽8在中间轴衬6的整个长度上延伸，并从中间轴衬6的外周朝向夹紧孔7延伸，在凹槽8和夹紧孔7之间仅仅剩下很窄的材料带。
为了轴向定位中间轴衬6或者推入这个中间轴衬6的工具，在插孔4里设置有轴向止动元件，该轴向止动元件这样保持在卡盘主体1里，以便能够轴向调节。更精确的，在所示出的实施例里的轴向止动元件是呈可预先调节的螺钉9的形式，所述螺钉9拧到邻近插孔4的卡盘主体1的轴向通孔10里。为此目的，它在其轴区域里设置有外螺纹部分9a。此外，可预先调节的螺钉9具有通孔9b。这在插孔侧上的末端区域上呈六角形插座形式，使得可预先调节的螺钉9通过内六角扳手(Allen key)可以转动，通过这种方式，可以进行轴向调节。
要夹紧的工具通常用内部冷却液供应来冷却，所述工具具有中央通孔，该中央通孔从插孔侧的末端延伸到工具的切削刃，以便将冷却液和/或润滑剂供应到工具的切削刃上。这种冷却液和/或润滑剂可以例如是呈油雾形态的空气/油混合物，所述冷却液和/或润滑剂通过形成在卡盘主体1里的冷却液管道供应到机器侧的工具的末端上，所述冷却液管道基本上通过冷却液供应管11形成，所述冷却液供应管11在工作主轴和可预先调节的螺钉9的传递元件和可预先调节的螺钉9的通孔9b之间延伸。
为了防止供应的冷却液和/或润滑剂能够通过中间轴衬6的径向凹槽8、流过***中间轴衬6的夹紧孔7的工具、并从卡盘泄漏出来，凹槽8的宽度必须足够小，使得至少基本上防止冷却液和/或润滑剂通过凹槽8，这是因为在凹槽8里的流阻对于冷却液来讲太大了。因此，可以部分地完全不使用在所述凹槽里的密封介质。如果采用了例如塑性块的密封介质，那么所述凹槽8具有的小宽度由此可防止这些密封介质挤出。当使用固体材料，例如也可以经受大大超过100巴的冷却液压力的O形环塞绳时，上述情况也同样适用。
凹槽8的最大宽度是0.6mm，特别地其最大宽度是0.35mm，使用线切割放电加工工艺生产所述凹槽8。更精确地讲，根据本发明进行如此设置，使得使用放电加工工艺从毛坯生产出整个中间轴衬6。如特别在图6中所示，首先生产出具有凹槽8的中间轴衬6外轮廓，然后，放电加工线在中间轴衬6的壁里径向向内移动，由此形成径向通槽12，以便产生内部轮廓。在一次机械夹紧中通过放电加工工艺生产中间轴衬6，使得能够获得非常高的生产精度，通过所述非常高的生产精度，特别可以避免一些涉及同轴的问题。因为中间轴衬6具有穿过其本身形成的凹槽，使用初始孔也是多余的。这对于夹紧直径小于0.5mm的情况特别重要，这是因为由此可以降低生产成本。

Claims (7)

1.一种中间轴衬，其***到卡盘的中央插孔(4)里，所述中间轴衬具有圆柱形主体(6a)，所述圆柱形主体(6a)具有呈通孔形式的中央夹紧孔(7)，所述主体(6a)具有沿其外周分布的几个径向凹槽(8)，所述径向凹槽(8)在所述中间轴衬(6)的整个轴向长度上延伸，其特征在于，所述凹槽(8)具有的最大宽度是0.6mm，所述中间轴衬(6)的外部轮廓、凹槽(8)和夹紧孔(7)是电火花腐蚀的，并且，所述主体(6a)在其整个长度上具有从其外周延伸到内周的通槽(12)，且所述通槽(12)的最大宽度是0.6mm。
2.如权利要求1所述的中间轴衬，其特征在于，所述凹槽(8)的最大宽度是0.35mm，特别地，其最大宽度是0.5mm。
3.如权利要求1或2所述的中间轴衬，其特征在于，所述通槽(12)的最大宽度是0.35mm，特别地，其最大宽度是0.3mm。
4.一种卡盘，其具有：卡盘主体(1)，在所述卡盘主体(1)里形成有中央插孔(4)，以用于要夹紧的工具的轴；以及冷却液供应管道，其在机器侧面上的卡盘主体(1)的末端和插孔(4)之间延伸，以便用冷却液供应推入到在所述机器侧的插孔里的工具的末端，中间轴衬(6)***在所述插孔(4)里，其特征在于，所述中间轴衬(6)根据权利要求1-3中任一项所述而形成。
5.如权利要求4所述的卡盘，其特征在于，密封材料***在所述凹槽(8)里。
6.一种用于生产中间轴衬(6)的方法，所述中间轴衬(6)***到卡盘的插孔(4)里，所述中间轴衬具有圆柱形主体(6a)，所述圆柱形主体(6a)具有呈通孔形式的中央夹紧孔(7)，设置了几个沿圆柱形主体(6a)的外周分布的径向凹槽，所述径向凹槽在所述中间轴衬(6)的整个轴向长度上延伸，其特征在于，所述主体(6a)在其整个长度上具有从其外周延伸到内周的通槽(12)，外部轮廓、中央夹紧孔(7)和凹槽(8)和/或通槽(12)是在单次机械夹紧中通过放电加工工艺生产的，且所述通槽(12)的最大宽度是0.6mm。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述凹槽(8)生产为具有的最大宽度是0.3mm。
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