[发明专利]一种热收缩卡盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于夹具中的卡盘，该卡盘借助于过盈配合来进行工作，并且具有一个卡盘体，该卡盘体能够被固定到一台机床的工作主轴上，并且在该卡盘体中构造有一个中央插孔，该中央插孔用于容置一个待卡持工具的轴。

背景技术

这种类型的卡盘在许多应用领域中都是公知的，用于将一个工具的轴，比如一个钻头的轴或者铣刀的轴，固定到一台相应机床的工作主轴中。尤其是利用它们来卡持小型工具。

用于夹具中并且借助于过盈配合来进行工作的普通卡盘通常包括有一个由金属制成的卡持体，该卡持体可以被安装到相应机床的工作主轴上，并且具有一个中央插孔，用于容置待卡持工具的轴。插孔的直径以这样一种方式进行确定，即其直径略微小于待卡持工具的轴的直径。为了对所述工具进行卡持，至少在插孔区域处对卡持体进行加热，直至插孔发生足够的热膨胀，使得所述工具的轴能够插入到其中。通过后续进行冷却，插孔再次发生收缩，从而借助于压配合或者过盈配合来将所述工具的轴固定在插孔中(DE 3925641 C2)。

已经证明，这种所谓的热收缩卡盘在实际应用中是十分成功的。但是，由于对轴进行硬性卡持(hard clamping)，会在使用过程中产生挠曲效应，并且最终会导致所述工具经过完全碳化的轴发生断裂。

对本发明的概述

因此，本发明的目的在于，以这样一种方式构造一种前述类型的卡盘，即至少在很大程度上能够防止所述工具的轴在工作过程中产生挠曲效应。

根据本发明，这个目的这样来实现，即所述中央插孔被构造成非圆形状，并且沿其圆周具有多个卡持区域和阻尼区域(damping regions)，其中卡持区域相互间隔排布，并且具有共同的直径，借助于这些卡持区域来对所述轴进行卡持；而所述阻尼区域具有较大的直径，并且位于所述卡持区域之间。根据本发明，一根轴因此仅被固定在卡持区域中，与此同时，位于这些卡持区域之间的阻尼区域具有较大的直径，以便它们仅仅松弛地置靠在所述轴上，从而在插孔的侧壁与所述轴之间形成间隙。这种构造使得对所述工具的轴的卡持作用较为“柔和”，从而消除或者在很大程度上防止产生“螺旋桨轴效应”，因为对所述轴进行硬性卡持，往往会在现有技术中产生这种“螺旋桨轴效应”，并且这种“螺旋桨轴效应”会导致所述工具发生断裂。

根据本发明的一个实施例，对于形成所述插孔的卡盘体内周轮廓而言，将其构造成包括有多个(尤其是三个)略微拱起的圆周区段，用于形成卡持区域，和位于这些卡持区域之间的相应数目的过渡圆弧，用于形成阻尼区域。尤其是，用于形成所述插孔的圆周轮廓可以是多边形或者带有弯曲区段的多边形构造。这些实施例的优点在于，所述圆周轮廓易于制造。

对附图的简述

至于本发明的其它优选实施例，读者可以通过参考从属权利要求和下面参照所附附图对一个示例性实施例的描述而得出，其中：

附图1以剖视图形式示出了一个根据本发明的热收缩卡盘，该热收缩卡盘处于未卡持状态；而

附图2示出了附图1中所示的热收缩卡盘，此时在该卡盘中卡持有一个工具的轴。

对优选实施例的描述

附图1和2描绘出了一个根据本发明的热收缩卡盘实施例，该热收缩卡盘用于夹具中，并且借助于过盈配合来进行工作。该卡盘包括有一个卡盘体1，该卡盘体1由尺寸稳定的材料(在本实施例中是钢)制成，在该卡盘体1的一个端部区域处具有一个中央插孔2，在对插孔2进行加热并且该插孔2随之发生了膨胀之后，可以将一个工具的圆柱形轴3，比如一个钻头或者铣刀的圆柱形轴，插入到其中，并且该卡盘体1的另外一个端部区域，可以以公知的方式卡入到一台机床的旋转性驱动工作主轴之内。

根据本发明，插孔2具有非圆形构造；在所描绘出的示例性实施例中，插孔2呈多边形形状，带有三个略微拱起的圆周区段4和三个位于这些圆周区段4之间的过渡圆弧5。略微拱起的圆周区段4形成了多个卡持区域，利用这些卡持区域在压力作用下对一根插入到插孔2内的轴3进行固定，这些压力作用是由于插孔的直径略微小于所述轴的直径而产生的，与此同时，位于这些卡持区域之间的过渡圆弧5具有较大的直径，并且形成多个阻尼区域，在这些阻尼区域中，插孔的侧壁仅仅松弛地置靠在轴3上，或者与轴3间隔开来形成一些间隙6。存在有这些阻尼区域5的结果是，使得卡持位置处的卡盘体1更为柔软，以便缓冲在工作过程中产生的振颤现象。从而，还可以防止工具轴3发生断裂，由于硬性卡持作用和与此伴生的螺旋桨轴效应，往往会在普通卡盘上发生工具轴断裂现象。