变径套筒、提供变径套筒组件的模块化系统以及加工组件

文档序号:94510 发布日期:2021-10-12 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 变径套筒、提供变径套筒组件的模块化系统以及加工组件 (Reducing sleeve, modular system for providing reducing sleeve assembly and machining assembly ) 是由 J.赫鲁德 于 2021-04-07 设计创作,主要内容包括:本发明公开了变径套筒、提供变径套筒组件的模块化系统以及加工组件。描述了一种用于将加工工具(16)紧固在工具架(12)中的变径套筒(14)。所述变径套筒包括变径套筒主体(20),所述变径套筒主体包括第一工具侧端(24)和第二工具架侧端(26)。另外,至少一个冷却剂供应通道(32)设置在所述变径套筒主体(20)中。此外,多功能接口(34)布置在所述第二端(26)处,并且被设计成用于联接到密封单元和安全单元。另外呈现了一种用于提供包括此变径套筒(14)、密封单元和安全单元的变径套筒组件(13)的模块化系统。另外,呈现了一种具有工具架(12)、变径套筒(14)和加工工具(16)的加工组件(10)。(The invention discloses a reducing sleeve, a modular system for providing a reducing sleeve assembly and a machining assembly. A reducing sleeve (14) for securing a working tool (16) in a tool holder (12) is described. The reducing sleeve comprises a reducing sleeve body (20) which comprises a first tool side end (24) and a second tool holder side end (26). Additionally, at least one coolant supply channel (32) is disposed in the reducing sleeve body (20). Furthermore, a multifunctional interface (34) is arranged at the second end (26) and is designed for coupling to a sealing unit and a safety unit. A modular system for providing a reducing sleeve assembly (13) comprising such a reducing sleeve (14), a sealing unit and a safety unit is also presented. Additionally, a machining assembly (10) having a tool holder (12), a reducing sleeve (14) and a machining tool (16) is presented.)

变径套筒、提供变径套筒组件的模块化系统以及加工组件

技术领域

本发明涉及一种用于将加工工具紧固在工具架中的变径套筒。所述变径套筒包括沿着变径套筒中心轴线延伸并且具有第一端和第二端的变径套筒主体,所述第一端在所述变径套筒的夹紧状态下是工具侧端,所述第二端与所述第一端相对并且在所述变径套筒的所述夹紧状态下是工具架侧端。另外,所述变径套筒主体包括在距所述变径套筒中心轴线一定距离处延伸的至少一个冷却剂供应通道。

本发明还涉及一种用于提供变径套筒组件的模块化系统。

本发明还涉及一种具有工具架、布置在所述工具架中的前述类型的变径套筒以及具有容纳在所述变径套筒的内部的工具轴的加工工具的加工组件。

背景技术

从现有技术中已知此类变径套筒和配备有此类变径套筒的加工组件。工具架可以是液压可驱动工具架,其也简称为液压工具架。

变径套筒通常用于将加工工具可靠地保持在加工组件的相关联工具架中。这基本上是通过经由变径套筒将工具轴夹紧在工具架中来完成的。所述变径套筒弥合加工工具与工具架之间的直径或厚度差异。在这一点上,可以根据多种变型来设计变径套筒。具体已知的是,变径套筒具有额外的拉出安全几何结构,使得一方面可以将工具轴夹紧在工具架中,并且另一方面经由拉出安全几何结构以形状配合的方式固定工具轴,以免其从变径套筒和/或工具架中被拉出。此类变径套筒在术语“安全锁定”下也是已知的,使得也经常提到安全锁定机构或安全锁定变径套筒。

变径套筒主体中的冷却剂供应通道可用于将冷却剂引导到加工区。为此目的,没有必要在加工工具自身上也提供冷却剂供应通道。因此,变径套筒还可用于供应冷却剂。当然,在这一点上,也已知没有冷却剂供应通道的变径套筒。这些套筒可以例如与其中集成有冷却剂供应通道的加工工具一起使用。

总之,已知变径套筒的多种变型。取决于要执行的加工任务,可以从这些变型中选择最合适的一个。然而,这会产生一定量的存储成本,其目的是始终能够保持适当的变径套筒可用于一定范围的加工任务。

一方面,这适用于制造环境,在制造环境中,变径套筒和借助于其所保持的加工工具用于生产其它部件。另一方面,这也适用于以较高差异生产变径套筒的制造环境。在这两种制造环境中,已知的变径套筒因此会产生由所提及的大量变型和相关联的存储装置引起的成本。

发明内容

本发明的目的是改进已知的变径套筒,使得它们能够经济有效地生产,并且在用于生产其它部件时能够产生低成本。

所述目的通过开头所提及类型的变径套筒来实现,所述变径套筒在第二端具有多功能接口,所述多功能接口被设计成用于将变径套筒主体联接到用于密封至少一个冷却剂供应通道的密封单元,并且将变径套筒主体联接到用于为加工工具提供拉出安全几何结构的安全单元。因此,变径套筒可以普遍用于各种应用中。

所述变径套筒可尤其在没有密封单元且没有安全单元的情况下使用。然后,所述变径套筒可用于保持不具有任何冷却剂供应通道的加工工具。然后,相关联的加工区的冷却剂供应经由设置于变径套筒上的冷却剂供应通道进行。如果变径套筒配备有安全单元,则可以提供加工工具的拉出安全性,而不仅仅提供夹紧。在变径套筒配备有密封单元的情况下,可靠地对设置在变径套筒中的冷却剂供应通道进行密封。因此,在干式处理中可以可靠地完成加工任务,或者可以将冷却剂引入设置在加工工具上的此类冷却剂供应通道中。

与已知解决方案相比,与密封单元和安全单元一起提供此变径套筒会引起存储成本显著降低,因为与各种变径套筒相比,只有根据本发明的单个变径套筒必须与安全单元和/或密封单元一起保持可用。安全单元和密封单元在最广泛的意义上充当适配器。另外,根据本发明的变径套筒可以是模块化系统的部件,这将在下文解释。

此变径套筒的变径套筒主体尤其是生成制造的部件,其也被称为增材制造的部件。所述变径套筒主体优选地借助于3D打印方法或SLS方法(“选择性激光烧结”)生产。替代地,按照常规方式,尤其使用加工制造方法来生产变径套筒主体。

在一个变型中,变径套筒设置在其具有接触凸缘的工具侧端处,所述变径套筒可经由接触凸缘附接到相关联的工具架。这使得能够可靠且精确地将变径套筒定位在工具架上。

还可能的是,狭槽(基本上)平行于变径套筒中心轴线在变径套筒主体上延伸。以此方式,可以在周向方向上增加变径套筒的弹性。这增加了变径套筒可以夹紧加工工具的可靠性。

多功能接口基本上通过将例如,密封单元或安全单元之类的相对应的部件联接到多功能接口来确保借助于接口可以兼具几个不同的功能(多功能性)。

所述至少一个冷却剂供应通道可以在变径套筒主体的内部至少部分地延伸,或至少部分地被设计为在变径套筒主体的外圆周上延伸的槽。在第一种情况下,冷却剂供应通道因此至少部分地以周向闭合的方式嵌入变径套筒主体中。在第二种情况下,冷却剂供应通道至少部分地径向打开,并且由工具架的相关联的壁完成,即,闭合。两种变型都可以将冷却剂可靠地引入到加工区中或将其引导到加工区中。

根据一个实施例,所述接口包括内螺纹,其中所述内螺纹被设计成与密封单元的对应物和安全单元的对应物两者协作。因此,内螺纹是多功能接口的核心部件。所述内螺纹被设计成与充当适配器的多个部件协作,尤其是与安全单元和密封单元协作。这产生了变径套筒的广泛可能用途。另外,多功能接口可用于将来开发的适配器。

内螺纹可以充当密封单元的对应物的闩锁轮廓。因此,内螺纹至少具有两个功能。一方面,它充当螺纹,并且另一方面,充当闩锁轮廓。这产生了接口的可能的多功能用途。

原则上,还可以提供一种变径套筒组件,其包括前述类型的变径套筒以及用于密封变径套筒的至少一个冷却剂供应通道的密封单元和/或用于为加工工具提供拉出安全几何结构的安全单元。

另外,所述目的通过用于提供变径套筒组件的模块化系统来实现。此模块化系统包括根据本发明的变径套筒、用于密封变径套筒的至少一个冷却剂供应通道的密封单元以及用于为加工工具提供拉出安全几何结构的安全单元。变径套筒的多功能接口可以选择性地联接到密封单元或安全单元。与必须提供多个不同变径套筒的现有技术相比,此模块化系统在功能范围不变的情况下显著降低了存储成本。结果,只产生相对较低的制造和供应成本。这尤其是因为安全单元和密封单元比变径套筒小得多。另外,安全单元和密封单元被设计成与各种变径套筒协作。这也降低了存储成本,并因此降低了制造和供应成本。

借助于此模块化系统,可因此提供一种变径套筒组件,所述变径套筒组件实现与没有冷却剂供应通道的已知变径套筒相同的功能,例如,所述变径套筒组件可用于配备有冷却剂供应通道的加工工具。在这种情况下,根据本发明的变径套筒具备密封单元。另外,可以借助于模块化系统提供具有冷却剂供应通道的变径套筒组件。此变径套筒组件可以与其自身不具有冷却剂供应通道的加工工具协作。在这种情况下,根据本发明的变径套筒既没有配备有密封单元,也没有配备有安全单元。此外,可以借助于模块化系统提供具备拉出安全几何结构(安全锁定)的变径套筒组件。此变径套筒组件可以与具有用于拉出安全几何结构的相对应的反几何结构的此类加工工具一起使用。在此应用中,根据本发明的变径套筒配备有安全单元。

在这一点上,密封单元优选地是塑料零件。例如,密封单元被设计为注塑模制零件。

安全单元可以被设计为生成制造/增材制造的部件。然后,优选地借助于3D打印方法或SLS方法生产安全单元。

根据一个变型,安全单元经由多功能接口联接到变径套筒主体。在这种情况下,安全单元的第一外螺纹尤其被拧入接口的内螺纹中。安全单元是与变径套筒主体分开的部件。所述安全单元经由外螺纹和内螺纹可靠地连接到变径套筒主体。外螺纹表示多功能接口的内螺纹的对应物。外螺纹的标示首先仅用作简单的解释。这并不意味着有许多外螺纹。因此,除了通常的夹紧之外,此变径套筒组件还可以提供加工工具的额外拉出安全性(安全锁定)。

安全单元可以具有到冷却剂供应器的中心开口。因此,所述安全单元也可以结合其自身具有冷却剂供应通道的加工工具使用。

在这一点上,安全单元优选地具有拉出安全几何结构,所述拉出安全几何结构被设计成与加工工具形成沿着变径套筒中心轴线起作用并防止加工工具从变径套筒拉出的形状配合。在这种情况下,拉出安全几何结构尤其径向位于第一外螺纹内。拉出安全几何结构优选地在安全单元的内圆周上以螺旋方式延伸。根据一个实施例,拉出安全几何结构因此表示可以将加工工具,更精确地说是相关联的工具轴,拧入其中的螺纹部分。

安全单元可以包括第二外螺纹,所述第二外螺纹用于将安全单元和变径套筒的组合件紧固到工具架。第二外螺纹优选地轴向邻近于第一外螺纹布置,尤其是相对于变径套筒中心轴线布置。第一外螺纹的直径还优选地与第二外螺纹的直径不同。具体地,第二外螺纹的直径小于第一外螺纹的直径。因此,安全单元可以只安装在变径套筒上的一个位置。因此,可以可靠地排除不正确的组件(“防错”原则)。以此方式,加工工具也可以特别可靠地保持在工具架上。

替代地,密封单元经由多功能接口联接到变径套筒主体。具体地,密封单元的闩锁轮廓被闩锁到接口的内螺纹。密封单元的闩锁轮廓表示多功能接口的内螺纹的对应物。密封单元也是与变径套筒主体分开的部件。如已结合安全单元所解释的,密封单元还可以具有到冷却剂供应器的中心开口。然后,自身具有冷却剂供应通道的加工工具也可以与密封单元结合使用。

密封单元有利地包括基本上(圆形)圆柱形的闩锁部分,所述闩锁部分的中心轴线在密封单元的组装状态下基本上与变径套筒中心轴线一致,其中密封单元的闩锁轮廓布置在闩锁部分的外圆周上。以此方式,密封单元可以可靠地闩锁到变径套筒。

替代地或另外,密封单元包括用于对至少一个冷却剂供应通道进行液密密封的密封部分。在密封单元的组装状态下,密封部分尤其在轴向方向上对至少一个冷却剂供应通道进行密封。因此可靠地对变径套筒的一个或多个冷却剂供应通道进行密封。总的来说,密封单元的简单设计使得其能够容易且经济有效地生产。

密封单元优选地由塑料制成。一方面,这产生有利的密封特性。另一方面,此密封单元可以容易且经济有效地生产,尤其是以高量生产。

另外,所述目的通过开头所提及类型的加工组件来实现,其中在加工组件中的工具架中布置根据本发明的变径套筒。工具轴容纳在根据本发明的变径套筒的内部。所述变径套筒中的冷却剂供应通道任选地以流体引导方式联接到工具架中相关联的冷却剂供应通道,使得可向加工区供应冷却剂。

所述变径套筒可以配备有安全单元,其中加工工具经由沿着变径套筒中心轴线起作用并且阻碍加工工具从变径套筒拉出的任何拉动的形状配合联接到所述安全单元。在这种情况下,变径套筒尤其另外经由安全单元轴向地紧固在工具架中。这使得加工工具特别可靠地保持在工具架中。

替代地,变径套筒可以配备有密封单元,借助于所述密封单元,对设置在变径套筒上的所有冷却剂供应通道进行密封。然后,可以经由工具架向加工工具中的冷却剂供应通道供应冷却剂,或可以免除冷却剂供应,从而可以进行干式处理。

附图说明

下文参考附图中所示的各种示范性实施例来解释本发明。图式示出:

图1根据第一实施例的根据本发明的加工组件的分解图,其具有由根据本发明的模块化系统提供的变径套筒组件,并且包括根据本发明的变径套筒,

图2与图1相对应的根据第一实施例的加工组件的图示,其中变径套筒组件以剖视图示出,

图3根据一种变型设计的变径套筒的透视图示,

图4图3的变径套筒的另一透视图示,

图5图3和4的变径套筒的侧视图,

图6图5的变径套筒沿着VI-VI线的剖视图,

图7根据第二实施例的根据本发明的加工组件的分解图,其具有由根据本发明的模块化系统提供的变径套筒组件,并且包括根据本发明的变径套筒,

图8与图7相对应的根据第二实施例的加工组件的图示,其中组装了变径套筒组件并且以剖视图示出,

图9根据第三实施例的根据本发明的加工组件的分解图,其具有由根据本发明的模块化系统提供的变径套筒组件,并且包括根据本发明的变径套筒,

图10与图9相对应的根据第三实施例的加工组件的图示,其中组装了变径套筒组件并且以剖视图示出,

图11图7和8的根据本发明的加工组件的密封单元的独立透视图,

图12图9和10的根据本发明的加工组件的安全单元的独立透视图,以及

图13从不同角度看的图12的安全单元。

具体实施方式

图1和2示出了根据第一实施例的加工组件10。

所述加工组件包括设计为液压工具架的工具架12。

加工组件10还具有变径套筒组件13,所述变径套筒组件具有在组装状态下布置在工具架12中的变径套筒14。

另外,加工组件10包括具有工具轴18的加工工具16。在组装状态下,工具轴18容纳在变径套筒14的内部。

变径套筒14因此用于将加工工具16紧固在工具架12中。

为此目的,所述变径套筒包括沿着变径套筒中心轴线22延伸的变径套筒主体20。

所述变径套筒主体具有第一端24和与所述第一端24相对的第二端26。在这种情况下,在变径套筒14的夹紧状态下,第一端24是工具侧端,加工工具16经由所述工具侧端插入到变径套筒14中,并且第二端26是工具架侧端,变径套筒14经由所述工具架侧端插入到工具架12中。

在第一端24处,变径套筒14另外具有接触凸缘28,所述接触凸缘在组装状态下轴向,即相对于变径套筒中心轴线22,抵靠着工具架12。

变径套筒主体20还具有至少一个任选的基本上轴向延伸的狭槽20a,所述狭槽用于增加周向弹性。

此外,工具轴18的保持区30形成在变径套筒主体20的内部。在组装状态下,工具轴18借助于液压工具架12夹紧在保持区30中。

此外,变径套筒主体20具有多个冷却剂供应通道32,每个通道冷却剂供应通道由基本平行于变径套筒中心轴线22延伸的第一孔部分32a、基本相对于变径套筒中心轴线22径向延伸的第二孔部分32b、槽部分32c和第三孔部分32d构成。

由于槽部分32c是目前为止冷却剂供应通道32的最大部分,所以冷却剂供应通道32也可以简单地称为槽32e。

至少一个槽32e可以形成在变径套筒主体20的外侧,使得至少一个冷却剂供应通道32向径向外侧打开。当将变径套筒14插入工具架12时,相对应的槽32e被工具架12的内侧闭合,从而形成至少一个(周向闭合的)冷却剂供应通道32。

替代地,至少一个冷却剂供应通道32可嵌入在变径套筒主体20中。在这方面,相应的冷却剂供应通道32已经可以周向地闭合。

可以借助于冷却液供应通道32向未更详细地示出的加工区供应冷却剂。

冷却剂供应通道32全部在距变径套筒中心轴线22一定距离处延伸,即径向延伸到变径套筒中心轴线22。此外,冷却剂供应通道32基本上轴向延伸,即,平行于变径套筒中心轴线22延伸。

在这一点上,加工工具16被设计为其自身不具有冷却剂供应通道。

此外,变径套筒14配备有多功能接口34,将结合以下实施例对此进行更详细的解释。

图3至6示出了变径套筒14的变型。下文只论述与根据图1和2的变径套筒的差异。

根据变型的变径套筒14与先前解释的变径套筒14的不同之处在于冷却剂供应通道32的形状。

周向冷却剂供应槽32f设置在变径套筒主体20的外圆周上。可以经由相关联的工具架12的冷却剂供应通道(未更详细地示出)将冷却剂引入所述冷却剂供应槽中。

若干冷却剂供应狭槽32g沿着变径套筒中心轴线22从冷却剂供应槽32f延伸。所述冷却剂供应狭槽在变径套筒主体20上的径向方向上是连续的,并且通过将工具轴18插入到变径套筒主体20中而在内侧径向地密封,并且通过将变径套筒14插入到工具架12中而在外侧径向地密封。

在第一端24的区中,每个冷却剂供应槽32f由孔部分32h邻接,所述孔部分基本上平行于变径套筒中心轴线22延伸,并且可以经由所述孔部分将冷却剂引入未更详细地示出的加工区中。

在变径套筒14的冷却剂供应通道32不用于冷却剂供应的情况下,可以将例如O形环33a之类的密封元件插入到冷却剂供应槽32f中,使得冷却剂供应狭槽32g相对于工具架侧上的冷却剂供应以液密方式密封(参见图6)。

在这一点上,例如,其自身具有冷却通道的加工工具16可以容纳在变径套筒14中。

另外,独立于使用冷却剂供应通道32,可以提供O形环33b,在变径套筒的组装状态下,所述O形环以密封方式位于接触凸缘28与工具架12之间。O形环33b确保冷却剂仅经由所提供的冷却剂供应通道32排出,而不是有些经由形成在变径套筒14与工具架12之间的任何中间空间排出。

理所当然,O形环33b也可用于图1和2的变径套筒14中。

图7和8示出了根据第二实施例的加工组件10。下文仅论述与第一实施例的差异。至于其余部分,请参考上述解释。

现在,变径套筒14配备有密封单元36,借助于所述密封单元,对设置在变径套筒14上的所有冷却剂供应通道32进行密封。

密封单元36具有用于对冷却剂供应通道32进行液密密封的密封部分38。在密封单元36的组装状态下,所述密封部分尤其在轴向方向上,即沿着变径套筒中心轴线22,对冷却剂供应通道32进行密封。

另外,密封单元36具有基本上圆柱形的闩锁部分40。

在密封单元36的组装状态下,闩锁部分40的中心轴线基本上与变径套筒中心轴线22一致。

在闩锁部分40的外圆周上,还可以提供闩锁轮廓42,所述闩锁轮廓在所示实施例中由滚花或波纹形成。

密封单元36优选地由塑料制成。

密封单元36经由多功能接口34联接到变径套筒主体20。

为此目的,接口34包括内螺纹44(另外参见图2),所述内螺纹被设计成与密封单元36的闩锁部分40协作,所述闩锁部分充当用于此目的的对应物。

因此,内螺纹44同时表示变径套筒14的闩锁轮廓46。

换句话说,密封单元36闩锁到变径套筒主体20。

密封单元36可在图11中详细地看到。

图9和10示出了根据第三实施例的加工组件10。同样,只论述与已解释的实施例的差异。至于其余部分,请参考上述解释。

代替密封单元36,现在是安全单元48经由多功能接口34联接到变径套筒主体20。

在这一点上,安全单元48包括第一外螺纹50,在组装状态下所述第一外螺纹拧入接口的内螺纹44。安全单元48由此固定地连接到变径套筒主体20。具体地,这适用于变径套筒中心轴线22。

在组装状态下面向保持区30的安全单元48的轴向端处,还提供了倒角48a,所述倒角的倒角表面与锥形侧表面部分相对应。

在安全单元48的组装状态下,倒角48a抵靠着形成在变径套筒主体20上的止动表面48b(另外参见图2和6)。止动表面48b还被设计为锥形侧表面部分,使得倒角48a可以平靠在其上。

这使得安全单元48相对于变径套筒14精确对齐。这尤其涉及安全单元48的中心轴线和变径套筒中心轴线22的同轴度。这使得以此方式形成的变径套筒组件具有高同心度。

另外,安全单元48配备有第二外螺纹52,借助于所述外螺纹,可以将变径套筒14紧固到工具架12。变径套筒14因此可经由安全单元48拧入工具架12中,使得所述变径套筒被固定以免其沿着变径套筒中心轴线22从工具架12中被拉出。

安全单元48还具有拉出安全几何结构54,所述拉出安全几何结构被设计成与加工工具16形成沿着变径套筒中心轴线22起作用的形状配合。

为此目的,拉出安全几何结构54接合在设置在工具轴18上的相关联的反几何结构56中。

在所示的实施例中,拉出安全几何结构54由螺纹部分58形成,所述螺纹部分包括若干凸起或肋,所述凸起或肋在安全单元48的内圆周上以螺旋方式延伸并且形成螺纹部分58。

因此,反几何结构56由若干槽形成,所述槽在工具轴18的圆周上以螺旋方式延伸,并且螺纹部分58的凸起或肋接合在这些槽中。

因此,可以经由拉出安全几何结构54和反几何结构56将加工工具16拧到安全单元48上,以便以形状配合的方式将所述加工工具固定以防其从变径套筒14中被拉出。

在所示的实施例中,拉出安全几何结构54径向布置在第一外螺纹50内。

安全单元48的详细视图可见于图12和13中。

还可以在那里看到,安全单元48总共具有四个任选的轴向狭槽48a。

总之,变径套筒14、密封单元36和安全单元48形成用于提供变径套筒组件13的模块化系统。

密封单元36或安全单元48或两者中的任一个经由多功能接口34选择性地联接到变径套筒14。因此,取决于要使用的加工工具16,可以始终提供适当的变径套筒组件13。

此外,变径套筒组件13始终在上文描述的所有实施例中提供中心冷却剂供应通道60。所述冷却剂供应通道可用于将冷却剂供应到具有冷却剂供应通道的加工工具16。

在变径套筒14仅用于紧固加工工具16的情况下,中心冷却剂供应通道60由轴向打开的第二端26形成。

在使用密封单元36的情况下,中心冷却剂供应通道通过基本上轴向延伸且居中布置的开口来实现。这同样适用于安全单元48。

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