带有外部与内部冷却剂的拉力螺柱和方法技术

本发明专利技术涉及带有外部与内部冷却剂的拉力螺柱和方法。具体而言，该系统和方法包括使用拉力螺柱以用于将刀架连接到主轴中的夹头上。该拉力螺柱包括主体、密封环、弹簧和球体，该主体设置为用以接收刀架，该主体具有流通地连接至空腔的纵向通道，该空腔流通地连接至多个纵向通道；该密封环围绕纵向通道的末端布置，该密封环与空腔接触；该弹簧布置在空腔中；并且该球体与弹簧接触。该球体设置为，当从弹簧施加至球体的第一作用力小于由流过纵向通道的流体所施加的第二作用力时，可通过使球体与密封环失去接触而开放纵向通道的末端。第一作用力和第二作用力在施加方向上基本上相反。

【技术实现步骤摘要】

本文所公开的主题的实施例大体上涉及机械加工设备，并且更具体地说，涉及用于机械加工设备中的拉力螺柱(pull stud bolt)。
技术介绍
机械加工通常指一组用于从工件移除材料以获得所需形状或几何的工艺。机械加工常常在金属工件上执行以产生用于特定应用的工件。机械加工工艺的示例包括铣削、车削和钻孔。在铣削工艺中，刀具使切削表面靠着工件旋转以便移除金属。在车削工艺中，工件靠着刀具旋转。对于钻孔，通过旋转刀具而产生孔。历史上，这些机械加工工艺始于大体上手工的形式。随着关于动力产生和机械加工的技术进步，这些机械加工工艺通过例如凸轮的使用而变得更加自动化，其容许相同的形状或切削的大量生产。该技术已经从凸轮持续地向前发展，其中可编程机械如今是更现代的机械车间中的标准。可编程机械的一个示例将是计算机数控(CNC)机械，其容许单个机械能够执行可在任务之间重新编程的精密公差的机械加工。这些机械加工工艺使用刀具来从工件产生金属切屑，该金属切屑随后被移除。金属切屑的这种形成和移除在刀具和工件彼此接触时自它们之间的相对运动发生。刀具和工件通常相对于彼此以较高的速度操作，其除了形成切屑之外还产生热量。为了冷却和润滑刀具，常常使流体分布在操作区域中。取决于所使用的工艺和待执行的特定任务，可内部地或外部地输送流体(例如冷却剂)至刀具。当内部地应用冷却剂时，冷却剂常常被传送通过机械的内部部分，然后通过刀架，并且然后输送至刀具。对于外部冷却剂输送，可将冷却剂传送至刀架上的外部开口或凸缘，然后输送至刀具。图1中显示了这种情况的一个示例。刀架2被附连到拉力螺柱4 上。外部冷却剂6进入刀架2，并在离开刀架2和润滑刀具(未示出)之前流动通过通道8。 图2中显示了用于外部冷却剂系统中的传统的拉力螺柱4(也被称为“DIN69872/B”)的一个更详细示例。或者，还可经由冷却剂管线外部地输送冷却剂，该冷却剂管线不是机械主轴和/或刀架的部分。当内部地应用冷却剂时，冷却剂常常通过机械的内部部分而传送到刀架上，并且然后被输送至刀具。图3中显示了这种情况的一个示例。拉力螺柱302被附连到刀架304 上。冷却剂306进入拉力螺柱302，并流动通过通道308到刀架304中的通道310内。冷却剂306然后在到刀具(未示出)途中离开刀架304。图4中显示了用于内部冷却剂系统中的传统拉力螺柱302(也被称为“DIN69872/A”)的一个更详细示例。因为不同的机械加工任务可要求不同的冷却剂需求，所以，具有用于从内部冷却剂操作转变至外部冷却剂操作的必要部件并且然后执行这种转变可增加任务之间的停机时间并增加成本，这降低机械的总体操作效率。另外，如果用于内部冷却剂操作的拉力螺柱302与刀架2 —起使用以用于外部冷却剂操作，那么可发生由冷却剂导致的损坏，因为冷却剂可进入主轴并损坏需要保持干燥的电气部件。因此，需要用于改善机械效率的系统和方法。
技术实现思路
根据一示例性实施例，提供了一种拉力螺柱，其用于将刀架连接到主轴中的夹头 (collet)上。该拉力螺柱包括主体，其具有流通地连接至空腔的纵向通道，该空腔流通地连接至多个纵向通道；密封环，其布置在纵向通道的末端以及空腔之间；弹簧，其布置在空腔中；以及，球体，其设置为用以被弹簧偏置。该球体设置为，当从弹簧施加至球体的第一作用力小于由流过纵向通道的流体所施加的第二作用力时，可通过使球体与密封环失去接触而开放纵向通道的末端，其中，第一作用力和第二作用力在施加方向上基本上相反。根据另一示例性实施例，提供了一种用于组装拉力螺柱的方法，该拉力螺柱使用内部冷却剂路径和外部冷却剂路径。该方法包括配置主体以接收刀架，该主体具有流通地连接至空腔的纵向通道，该空腔流通地连接至多个纵向通道；将密封环布置在纵向通道的末端以及空腔之间；将弹簧布置在空腔中；并配置球体以便被弹簧偏置，该球体设置为，当从弹簧施加至球体的第一作用力小于由流过纵向通道的流体所施加的第二作用力时，可通过使球体与密封环失去接触而开放纵向通道的末端，其中，第一作用力和第二作用力在施加方向上基本上相反。根据另一示例性实施例，提供了一种计算机数控(CNC)机械，其具有至少两个冷却剂路径。该计算机数控机械包括主轴、刀架和拉力螺柱，主轴包括接合螺栓(drawing bolt)、内衬套和夹头。拉力螺柱包括主体、密封环、弹簧和球体，主体设置为用以接收刀架， 该主体具有流通地连接至空腔的纵向通道，空腔流通地连接至多个纵向通道，密封环布置在纵向通道的末端以及空腔之间，弹簧布置在空腔中，并且球体设置为用以被弹簧偏置。该球体设置为，当从弹簧施加至球体的第一作用力小于由流过纵向通道的流体所施加的第二作用力时，可通过使球体与密封环失去接触而开放纵向通道的末端，其中，第一作用力和第二作用力在施加方向上基本上相反。附图说明附图显示了示例性实施例，其中图1描绘了用于外部冷却剂应用中的刀架和拉力螺柱；图2显示了用于外部应用中的拉力螺柱；图3显示了用于内部冷却剂应用中的刀架和拉力螺柱；图4显示了用于内部冷却剂应用中的拉力螺柱；图5显示了根据示例性实施例的用于将刀架附连到主轴上的部件；图6显示了根据示例性实施例的用于内部与外部冷却剂操作中的拉力螺柱；图7示出了根据示例性实施例的与刀架相配合的拉力螺柱的末端；图8描绘了根据示例性实施例的拉力螺柱中的打开位置、关闭位置以及弹簧的行程；图9显示了根据示例性实施例的用于外部冷却剂操作的冷却剂流；图10显示了根据示例性实施例的用于内部冷却剂操作的冷却剂流；图11描绘了根据示例性实施例的拉力螺柱；图12示出了根据示例性实施例的与刀架相配合的拉力螺柱的末端；图13至图17显示了根据示例性实施例的被包括在拉力螺柱中的部件；图18显示了根据示例性实施例的用于利用内部冷却剂流或外部冷却剂流操作的方法的流程图；以及图19显示了根据示例性实施例的用于组装拉力螺柱的方法的流程图。 具体实施例方式下面详细描述的示例性实施例对附图进行了参考。不同图中的相同参考标号表示相同或相似的元件。另外，该图不一定是按比例绘制的。并且，下面的详细描述并不限制本专利技术。而是，本专利技术的范围由所附权利要求限定。整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的参考意味着，结合一个实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在所公开主题的至少一个实施例中。因而，用语“在一个实施例中”或“在一实施例中”在整个说明书的不同地方的出现并不一定指相同的实施例。 此外，特定特征、结构或特性可在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。如背景部分中所述的那样，对于在带有至少两个可能的冷却剂路径(例如内部与外部冷却剂路径)的环境中使用刀架和拉力螺柱的机械而言，需要用于改善机械效率的系统和方法。在描述可改善机械效率的示例性实施例之前，现在关于图5描述其中使用了刀架504和拉力螺柱502的环境。根据示例性实施例，机械主轴506可包含接合螺栓508、内衬套510和夹头512，夹头512用于夹紧和保持拉力螺柱502。机械主轴506可以是例如计算机数控(CNC)机械中所使用的机械主轴。拉力螺柱502可经由螺纹连接到刀架504上。刀具(未示出)被附连至刀架504 的末端，该末端与刀架504附连到拉力螺柱502上的末端是相对的。在该示例性实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于将刀架连接到主轴中的夹头上的拉力螺柱，所述拉力螺柱包括：主体，所述主体设置为用以接收刀架，所述主体具有流通地连接至空腔的纵向通道，所述空腔流通地连接至多个纵向通道；密封环，所述密封环布置在所述纵向通道的末端以及所述空腔之间；弹簧，所述弹簧布置在所述空腔中；以及球体，所述球体设置为用以被所述弹簧偏置，所述球体设置为，当从所述弹簧施加至所述球体的第一作用力小于由流过所述纵向通道的流体施加的第二作用力时，能通过使所述球体与所述密封环失去接触而开放所述纵向通道的末端，其中，所述第一作用力和所述第二作用力在施加方向上基本上相反。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：E·奇尼，M·多纳蒂，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内有限公司，
类型：发明
国别省市：IT