本发明专利技术涉及一种工具夹具（１０），用于可绕一旋转轴线（Ｄ）旋转的工具，该工具夹具包括一张紧轴（１８），其在一轴端部具有一夹紧结构（１４），该夹紧结构包括一同心于旋转轴线（Ｄ）的容纳孔（１６）用以安装一工具的固定柄，其中在容纳孔（１６）的圆周表面上设置至少一个夹紧表面用于工具的固定柄的压配合固定。按照本发明专利技术，工具夹具（１０）在一构成一轴向张紧段（ＶＡ）的轴向部分内具有一张紧装置（２０），其至少在工具夹具（１０）的操作过程中对工具夹紧（１０）施加张紧力（ＶＫ），该张紧力包括一沿轴向方向作用的张紧分力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种工具夹具，用于一可绕旋转轴线旋转的工具，例如钻孔工具、铣刀、研磨工具或磨削工具，其中工具夹具包括一张紧轴，该张紧轴在其一端部区域具有一用以同心固定工具的夹紧结构而在其另一端部区域具有一用以同心连接于机床的连接结构。
技术介绍
这样的工具夹具例如作为卡盘或夹紧心轴在钻床、铣床、研磨机或磨床中亦即一般在采用旋转的几何确定的或不确定的刀刃切削加工的机床中一般是已知的。夹紧结构可以具有一同心于旋转轴线的容纳孔，用于容纳工具的固定柄。其中在容纳孔的圆周表面上可以设置至少一个夹紧表面，用以固定工具的固定柄。已知的工具夹具一般具有一定的轴向长度，这使其基本上容易受外激的振动的影响，各种各样的来源可以激起这些振动。例如众多的切削工具，其设定用于夹紧于这样的工具夹具中，在其外表面具有至少一个刀刃或沿其圆周均匀分布的许多刀刃，从而在工具旋转时周期性地至少一个刀刃切入工件体中，以便从其上切削掉一切屑。随着这样的刀刃在材料中的切入在刀刃上联系一反作用力，因为刀刃或多或少冲击式从一未切削的状态转入一切削的状态。这样的力冲击的周期性取决于存在的刀刃的数目和工具并从而工具夹具的转速。但也已知其他的振动影响，如其例如由于对相应的工具不适应的切削速度产生的，例如由于铣刀的振颤。由于这些影响可以激发工具夹具绕其理想的旋转轴线的扭转振动和/或在一包含旋转轴线的平面内的横向振动。也发生这些振动的混合形式。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，提供一种开头所述型式的工具夹具，其总的来说相对于现有技术不大容易受不符合要求的振动的影响并从而达到相关的较高的加工精度。本专利技术的该目的通过一种开头所述型式的工具夹具来达到，其特征在于，一张紧装置连接于张紧轴，该张紧装置在张紧轴的一轴向张紧段内施加一张紧力到张紧轴上，该张紧力包括一沿轴向方向作用的张紧分力，其中在张紧段内部件即张紧轴和张紧装置中的至少一个构成为套筒，其同心地包围相应另一部件。按照本专利技术，可将张紧力在任何方向施加到工具夹具上，只要其具有一沿轴向方向即沿旋转轴线的方向作用的张紧分力。但这被技术人员理解为，沿轴向方向作用的张紧分力在总张紧力中的分量愈大，则利用本专利技术的张紧装置可达到的作用愈大。连接结构可以涉及一传统的工具夹具连接的任何型式例如陡圆锥连接轴或空心轴连接(HSK连接)。夹紧结构也可以涉及工具夹具的任何型式，例如收缩卡盘容纳孔、用于圆柱柄的例如Weldon型或Whistle-Notch型的包括夹紧螺钉的工具容纳孔。但弹簧卡盘或所谓通用容纳孔或刀头容纳孔也是适用的。轴向张紧分力在轴向张紧段产生机械的轴向张紧，其总的来说相对于未机械张紧的状态改变特别是提高工具夹具的弹簧特性、特别是其在轴向部分并从而工具夹具的弹簧硬度。通过施加轴向张紧力可总体上有针对性改变、特别是提高工具夹具的弹簧刚度和与其相关的在工具夹具上可特别容易激发的振动形式及其配属的共振频率。如一般已知的，构件例如工具夹具的共振频率由弹簧刚度与质量的商的平方根决定。通过弹簧刚度的有针对性的改变不仅可以有针对性地影响扭转振动特性，亦即工具夹具有关绕旋转轴线的振动，而且可以有针对性地影响横向振动特性，亦即工具夹具有关在一包含旋转轴线的平面内的振动。工具夹具垂直于旋转轴线振动偏移。也已表明，在高机械张紧的情况下在金属材料的弹性范围内在个别情况下可以提高阻尼。通过张紧装置的套筒施加到工具夹具上的机械的轴向张紧力可以是拉力或压力。在这方面张紧段优选沿轴向方向设置在夹紧结构与连接结构之间，当夹紧结构伸出套筒之外并构成用于工具的收缩配合固定时尤其如此。通过这些措施达到，可以将连接结构和夹紧结构构成足够刚性的并且夹紧结构在必要时为了工具的压紧和松开可供感应加热装置接近。在第一方案中设定，套筒在其各端可彼此远离被施加拉力地支承在工具夹具上并且张紧轴可被施加压力地将连接结构与夹紧结构相连接。或者，套筒也可以在其各端可彼此相向被施加压力地支承在工具夹具上并且张紧轴可以包括一轴段，其可被施加拉力地将连接结构与夹紧结构相连接。为了套筒的可被施加拉力或压力的支承，在工具夹具上可以设置适当的环形凸肩。但套筒也可以在一端或其两端上例如通过熔焊或钎焊等固定连接于工具夹具。当然套筒也可以与连接结构或/和夹紧结构结合成一体的。这种方式的固定连接导致耐用的、可承受高负荷的工具夹具。特别是可以在张紧过程中例如通过焊接等施加事后的固定连接，这显著地简化工具夹具的结构。合乎目的的是，将工具夹具构成使张紧力是可改变的，从而张紧力按照应用情况，亦即考虑到在一切削工具上存在的刀刃的数目、工具夹具的转速等可以减少不符合要求的振动激发。为了改变张紧力，套筒或张紧轴的轴段的支承路径(Abstützweg)可以经由一轴向的螺纹连接操纵。代替螺纹连接也可以设置压配合连接，其通过外部的轴向压力允许轴向调整。最后也可以在支承路径中设置液压作用的压力室。在其中可调整液压力以便改变张紧力。张紧轴或/和套筒必须抗扭转地连接于连接结构和夹紧结构，以便可以向工具传递机床的驱动转矩。工具夹具相对其旋转轴线应该是抗弯的。这在足够的阻尼特性的同时可以这样达到，即将套筒支承在连接结构的一加强夹紧结构的环形凸肩上，特别是支承在连接结构的径向伸出的环形凸缘上或与该环形凸肩相连接。环形凸肩加强套筒的连接侧的区域。由于环形凸肩的外径通常大于夹紧结构的外径，套筒的外径或/和内径可以在其邻接连接结构的一端相对于另一端增大。按这种方式得出的接近圆锥形的套筒形状改进工具夹具的抗弯刚度。张紧轴的由套筒包围的轴段同样可以具有套筒形状。特别是套筒还可以包括本身使用的多个相互同心设置的套筒外壳，它们至少在其轴向长度的一分段内可以相互摩擦锁合地贴紧。这样产生的摩擦力阻尼地作用到其引起的振动运动上。也可以其中一个套筒外壳被施加压应力而另一套筒外壳被施加拉应力，从而内套筒外壳同时承担张紧轴的轴段的功能。此外，套筒但其至少一个套筒外壳在至少一个轴向端部区域、优选在两个轴向端部区域均通过阻尼件的中间设置而贴紧工具夹具。通过接触嵌接又使在套筒与阻尼件之间或/和在阻尼件与工具夹具之间的微观相对运动是可能的，从而抑制工具夹具与套筒之间的不符合要求的相对运动。这也阻止不符合要求的振动的发生。此外阻尼件保证缓和在工具夹具上的冲击，如其例如可起因于切削的工件加工。这在超出套筒与阻尼件或/和阻尼件与工具夹具的、仅有的贴紧的连接时也是无效的。但可选择地或附加地也可以将工具夹具构成使径向在套筒与轴段之间形成一环形空间，其用于处于压力下的材料、特别是一可流动的材料或一可塑性变形的或弹性的材料填满。优选设置压力改变装置，借其可改变在环形空间内的材料的压力。处于压力下的材料不仅影响轴向张紧力，而且在内部的摩擦时还可以提高阻尼作用。压力改变装置可以涉及用于改变空间容积的装置，例如可偏移进入空间容积内的调整螺钉或/和一可偏移的柱塞。上述张紧装置改变在操作中不仅遭受扭转振动而且遭受弯曲振动的工具夹具的弹簧特性并从而改变其振动特性。在个别情况下振动特性的改变已导致工具的切削特性的改善并从而导致工具工作寿命的改进。但当为工具夹具配置吸收能量或消耗能量的装置时可以达到工具夹具的阻尼特性的明显的改善。在本专利技术的一优选的实施形式中设定，产生张紧力的套筒至少在其本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种工具夹具，用于可绕旋转轴线（Ｄ）旋转的工具特别是钻孔工具、铣刀、研磨工具或磨削工具，该工具夹具包括一张紧轴，该张紧轴在其一端部区域具有一用以同心固定工具的夹紧结构（１４）而在其另一端部区域具有一用以同心连接于机床的连接结构（１２）；其特征在于，一张紧装置连接于该张紧轴，该张紧装置在张紧轴的一轴向张紧段内施加张紧力到该张紧轴上，该张紧力包括一沿轴向方向作用的张紧分力，其中在张紧段内各部件即张紧轴和张紧装置中的至少一个构成为套筒（２０），该套筒同心地包围相应另一部件（１８）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F海默，J海默，H科普，
申请(专利权)人：弗朗茨海默机械制造两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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