[发明专利]用于热缩夹头刀座的调整装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于在热缩夹头刀座中对带柄刀具进行轴向支承的调整装置以及一种如权利要求17所述包含这种调整装置的热缩夹头刀座。

背景技术

热缩夹头具有刀具更换简便、能传递较大转矩、细长结构形式和自身同轴度精度较高等特点。这种夹紧技术的原理相当简单。夹紧部具有用于收纳带柄刀具的孔，这个孔的直径相对于刀具的柄直径尺寸不足。夹紧部受热(例如通过感应加热)膨胀，便可将刀柄插入收纳孔中。夹紧部冷却后收缩并与刀柄形成高强度的摩擦连接。热缩夹头中用来轴向支承带柄刀具的元件通常是长度调整螺钉，借助这种螺钉可以连续调整刀具在热缩夹头中的轴向位置。

在上述加热及收缩过程中，夹紧部的径向尺寸和轴向尺寸都会改变。结果是，在膨胀状态下插入的带柄刀具在收缩过程中不但受到径向力的作用，还会由于夹紧部的轴向缩短而受到轴向力的作用，从而被压靠在长度调整螺钉上。如果长度调整螺钉的止动面和/或刀具柄端存在微米级的平整度误差，或者如果调整螺钉或夹头的螺纹线与旋转轴线不同轴，热缩夹头的上述轴向力中的一部分就会经刀具传递到长度调整螺钉上，并在柄端处转化为径向分力，从而使带柄刀具的轴线发生相对于旋转轴线的倾斜和/或偏移。由此产生同轴度误差，刀具越长，这种误差就越大。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种即使在刀具或夹头存在制造误差的情况下，也能实现较高同轴度精度的调整装置和热缩夹头刀座。

在调整装置方面，本发明用来达成上述目的的解决方案是权利要求1的特征，在热缩夹头刀座方面是权利要求18的特征。

根据本发明，所述调整装置在其面向带柄刀具的一端具有用于补偿或者至少用于减小带柄刀具因收缩而产生的位置变化和/或方向变化的补偿部。据此，本发明的调整装置具有专门的部分，这个部分可以吸收或补偿带柄刀具的前述轴向位置变化以及由此而产生的作用于所述调整装置的轴向力，从而避免该轴向力转化为径向分力。没有了这个径向分力或者该径向分力被限制在最低程度，刀具轴线也就不会发生相对于热缩夹头的旋转轴线的倾斜。所述调整装置的这种补偿功能可以进一步改善热缩夹头原本就已相当高的同轴度精度，因为各零件哪怕有再小的平整度误差或同轴度误差，也能通过所述调整装置得到补偿。

从属权利要求涉及的是本发明调整装置的其他优选改进方案。

如果所述补偿部具有比所述热缩夹头刀座、所述调整部和所述带柄刀具更小的硬度和/或弹性，所述补偿部就能在收缩所引起的位置变化和/或方向变化导致夹头或刀座中产生应力之前对这些位置变化和/或方向变化进行补偿，而这样的应力整体上会对装置的同轴度精度产生影响。

此外，所述补偿部所采用的尺寸应确保，至少所述补偿部的轴向长度大于所述刀具因收缩而产生的轴向位置变化。这样可保证补偿部能够将全部的轴向位置变化及其所引起的轴向力吸收，从而防止存在平整度误差的部件发生碰撞和径向偏斜。

可以采用调整螺钉作为本发明调整装置的调整部，这样一来，现有技术中所使用的长度调整螺钉就可用作为本发明调整装置的部件，因此，现有的热缩夹头系统无需采取结构修改措施便可与本发明的调整装置共同作用。

所述调整部和所述补偿部优选实施为一体，以便尽量减少热缩夹头系统的配件数目。连接这两个部分的一种特别简单的方案是，所述补偿部由所述调整部的涂层部构成。所述涂层可以采用任何一种根据具体应用情况以及热缩夹头带柄刀具和调整部具体所用的材料，能够确保上述补偿功能得以实现的材料。铝和黄铜是特别适合的材料。作为可选方案，用作所述补偿部的材料也可通过其他方式(例如通过焊接或粘接)与所述调整部相连接。

所述补偿部实施为单独部件，所述带柄刀具可通过该单独部件间接支承在所述调整部上，这种方案的最大优点是可以继续使用至今所用的调整螺钉，只需要在调整装置中增设本发明的补偿部件。这样可以随时对现有系统进行改装。

在所述单独部件由可塑性变形的材料构成的情况下，虽然该部件只能使用一次或少数几次，但是该部件的塑性变形可以使带柄刀具的全部的轴向位移被吸收，塑性变形后不会再有明显的轴向力作用于调整部。使用弹性部件时，弹性材料的压缩虽然会让调整螺钉仍然受到轴向力的作用，但是该部件可以反复使用多次，这样在更换刀具时可以不必同时更换补偿部。

除了上述材料以外，所述单独部件的材料尤其还可以采用塑料和橡胶，这两种材料的材料特性范围较广，能够针对本发明调整装置的任何一种用途提供想要的补偿功能。

也可以采用布置在所述调整部前面的弹性元件(特别是碟形弹簧)作为所述补偿部。