絲錐夾頭的制作方法
絲錐夾頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種絲錐夾頭，利用吸收工作機械的主軸的進給與旋轉(zhuǎn)的同步誤差的彈性體使壓縮側(cè)的彈性特性與拉伸側(cè)的彈性特性不同。所述絲錐夾頭具有保持絲錐（P）的裝夾機構(gòu)（20）和保持裝夾機構(gòu)（20）的夾頭主體（10），所述夾頭主體（10）使所述裝夾機構(gòu)（20）能夠沿旋轉(zhuǎn)軸心線（X）移動而且與所述裝夾機構(gòu)（20）同步旋轉(zhuǎn)，所述絲錐夾頭在拉伸方向和壓縮方向上分別具有彈性變形體（31、32、33），所述彈性變形體（31、32、33）在沿旋轉(zhuǎn)軸心線（X）的方向?qū)z錐（P）作用拉伸力或壓縮力時在裝夾機構(gòu)（20）與夾頭主體（10）之間變形，所述絲錐夾頭具有彈性變形體（31、32）的變形減小機構(gòu)（29），在配置在拉伸方向和壓縮方向上的彈性變形體（31、32、33）中的任一方向上的彈性變形體（31、32）上產(chǎn)生的沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線（X）的變形量，小于裝夾機構(gòu)（20）沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線（X）進行位移的量。
【專利說明】絲錐夾頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及保持絲錐的狀態(tài)下安裝于工作機械的主軸并隨著主軸的旋轉(zhuǎn)進行內(nèi)螺紋加工的絲錐夾頭。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)在工作機械中利用機械主軸的軸進給與旋轉(zhuǎn)的同步來進行攻絲加工時，控制主軸的旋轉(zhuǎn)及其軸進給移動量，使得它們同步并與絲錐的螺距相匹配。但是，在實際加工中，由于被稱作伺服延滯的現(xiàn)象等，存在絲錐的旋轉(zhuǎn)與軸進給不同步從而絲錐的螺距產(chǎn)生誤差的情況。以往，在絲錐夾頭的軸向兩側(cè)設(shè)置浮子以防止誤差產(chǎn)生，但是在近年來，由于機構(gòu)、控制技術(shù)的發(fā)展推動旋轉(zhuǎn)與軸進給的同步(同時性)精度提高，逐漸采用不具有所述浮子的成一體的結(jié)構(gòu)。
[0003]但是，雖然工作機械的同步精度提高，但是例如當(dāng)為了從被加工對象拔出絲錐而切換軸進給方向和旋轉(zhuǎn)方向時，由于主軸的旋轉(zhuǎn)與主軸的軸進給不一致，不能夠完全排除產(chǎn)生絲錐在軸向上進行微小移動的情況，因此存在絲錐的孔擴大或者加工面劣化等不良情況。
[0004]作為吸收上述的同步誤差的結(jié)構(gòu)，例如在專利文獻I中，提出了以下結(jié)構(gòu):即，在軸心線方向上經(jīng)由彈性體將裝夾機構(gòu)(絲錐筒夾)夾持在夾頭主體的安裝凹部的底面與緊固螺母上。若這樣配置彈性體，則在夾頭主體與裝夾機構(gòu)之間產(chǎn)生軸向上的微小移動，由此能夠吸收工作機械的主軸的軸進給與旋轉(zhuǎn)的同步誤差。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:W02008 / 105043號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]但是，在專利文獻I所記載的結(jié)構(gòu)中，如果絲錐受到向絲錐夾頭的頂端側(cè)的拉伸力或者向裝夾機構(gòu)的插入側(cè)的壓縮力從而裝夾機構(gòu)在軸心線方向上進行位移，則彈性體被與裝夾機構(gòu)的位移量相同程度地壓縮。因此，作用有朝向絲錐夾頭的頂端側(cè)的拉伸力時的彈性力與作用有朝向裝夾機構(gòu)的插入側(cè)的壓縮力時的彈性力相同，沒有考慮到加工開始時絲錐向加工物的切入和加工后對加工面的保護，結(jié)果，存在加工精度下降的情況。
[0010]本發(fā)明的目的在于在將與工作機械的主軸對應(yīng)的絲錐夾頭分成夾頭主體與裝夾機構(gòu)的結(jié)構(gòu)中提供如下的絲錐夾頭，即，所述絲錐夾頭利用吸收工作機械的主軸的進給與旋轉(zhuǎn)的同步誤差的彈性體，使得壓縮側(cè)的彈性特性與拉伸側(cè)的彈性特性不同。
[0011 ] 用于解決課題的方法
[0012]本發(fā)明的絲錐夾頭的第一特征結(jié)構(gòu)在于，具有:裝夾機構(gòu)，用于保持絲錐，夾頭主體，用于保持所述裝夾機構(gòu)，所述夾頭主體使所述裝夾機構(gòu)能夠沿旋轉(zhuǎn)軸心線移動，而且所述夾頭主體與所述裝夾機構(gòu)同步旋轉(zhuǎn)；而且在沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向?qū)λ鼋z錐作用有拉伸力或者壓縮力時在所述裝夾機構(gòu)與所述夾頭主體之間發(fā)生變形的彈性變形體，分別配置在拉伸方向和壓縮方向上，該絲錐夾頭具有所述彈性變形體的變形減小機構(gòu)，該變形減小機構(gòu)使在所述拉伸方向和所述壓縮方向上配置的所述彈性變形體中的至少一方向上的彈性變形體的沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線的變形量，小于所述裝夾機構(gòu)沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線進行位移的量。
[0013]如本結(jié)構(gòu)所述，絲錐夾頭具有變形減小機構(gòu)，在所述變形減小機構(gòu)中，在絲錐受到拉伸力或者壓縮力從而裝夾機構(gòu)進行了位移的情況下，為了允許或者停止所述裝夾機構(gòu)的位移而發(fā)生變形的彈性變形體的變形量，小于裝夾機構(gòu)沿旋轉(zhuǎn)軸心線的位移量。也就是說，通過使得彈性變形體中的至少一個方向上的彈性變形體難以變形，來使壓縮側(cè)的彈性特性與拉伸側(cè)的彈性特性之間具有差別。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠在開始加工時提高絲錐對加工物的切入性，而且從加工剛結(jié)束開始形成完好的螺紋部，在加工后拔出絲錐時，很好地確保絲錐在軸心線方向上的位移量，從而良好地保護加工對象物的加工形狀，結(jié)果獲得加工精度非常高的被加工物。
[0014]此外，此處的彈性特性是指絲錐受到壓縮力或者拉伸力時的、彈性力相對于絲錐的位移量的大小程度。
[0015]本發(fā)明的絲錐夾頭的第二特征結(jié)構(gòu)在于，當(dāng)所述裝夾機構(gòu)相對于所述夾頭主體向所述拉伸方向或者所述壓縮方向進行了位移時，在任一方向上，在所述裝夾機構(gòu)與所述夾頭主體之間能夠呈一列地配置多個彈性體，從而構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)。
[0016]通過如本結(jié)構(gòu)那樣能夠呈一列地配置多個彈性體，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定在裝夾機構(gòu)上作用有壓縮力時發(fā)揮作用的承壓面的位置所配置的彈性體的數(shù)量和在作用有拉伸力時發(fā)揮作用的承壓面的位置所配置的彈性體的數(shù)量。由此，能夠容易地設(shè)定壓縮力作用時和拉伸力作用時的彈性力。
[0017]另外，如果是呈一列地配置彈性體的結(jié)構(gòu)，則能夠使用具有相同尺寸的彈性體，因此能夠合理地構(gòu)成能夠應(yīng)對壓縮力和拉伸力的變化的絲錐夾頭。
[0018]本發(fā)明的絲錐夾頭的第三特征結(jié)構(gòu)在于，由止動件構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)，所述止動件為安裝在所述夾頭主體與所述裝夾機構(gòu)之間的筒狀構(gòu)件，在所述止動件上，以與所述夾頭主體的內(nèi)表面和所述裝夾機構(gòu)的外表面相抵接的方式沿相對于所述旋轉(zhuǎn)軸心線的周向設(shè)置有沿著所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向進行動作的多個球構(gòu)件。
[0019]如果是具有本結(jié)構(gòu)所述的形狀的止動件，則當(dāng)裝夾機構(gòu)沿著旋轉(zhuǎn)軸心線方向進行了位移時，止動件的球構(gòu)件一邊旋轉(zhuǎn)一邊向與裝夾機構(gòu)的位移方向相反的方向移動。由此，止動件的位移量小于裝夾機構(gòu)的位移量，例如止動件的位移量能夠等于裝夾機構(gòu)的位移量的一半，通過調(diào)整止動件在旋轉(zhuǎn)軸心線方向上的長度，能夠調(diào)整與止動件鄰接的彈性變形體在受到壓縮力或者拉伸力時在旋轉(zhuǎn)軸心線方向上的變形量。結(jié)果，能夠非常順利地調(diào)整沿旋轉(zhuǎn)軸心線方向的絲錐的位移，另外，能夠在夾頭主體與裝夾機構(gòu)之間的有限的空間內(nèi)高效地構(gòu)成這樣的功能和結(jié)構(gòu)，從而能夠構(gòu)成非常緊湊的絲錐夾頭。
[0020]本發(fā)明的絲錐夾頭的第四特征結(jié)構(gòu)在于，以與所述彈性變形體接觸的所述裝夾機構(gòu)的承壓面和所述夾頭主體的承壓面中的一個承壓面與所述旋轉(zhuǎn)軸心線垂直，另一個承壓面向所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向傾斜的方式，構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)。[0021]如本結(jié)構(gòu)所述，按壓彈性變形體的兩個承壓面中的一者與旋轉(zhuǎn)軸心線垂直，另一者朝向旋轉(zhuǎn)軸心線傾斜，由此，就容納所述彈性變形體的空間的體積而言，與兩個承壓面都與旋轉(zhuǎn)軸心線垂直的情況相比，空間的體積增大。也就是說，以傾斜的承壓面與彈性變形體抵接的位置為基準，在傾斜面相距彈性變形體較遠側(cè)的區(qū)域，在傾斜的承壓面與彈性變形體之間形成有大的空間。當(dāng)裝夾機構(gòu)與旋轉(zhuǎn)軸心線平行地向壓縮方向或拉伸方向位移時，容納所述彈性變形體的空間的體積由于裝夾機構(gòu)的位移而縮小。無論在傾斜的承壓面相對于旋轉(zhuǎn)軸心線是垂直還是傾斜的情況下，只要裝夾機構(gòu)的位移量相同，該縮小的容積相等。但是，如上所述，容納彈性變形體的初始體積在承壓面傾斜的情況下更大。由此，在承壓面傾斜的一側(cè)，彈性變形體受到壓縮的程度減小。反過來說，當(dāng)彈性變形體被壓縮到相同程度時，與承壓面垂直的情況相比，傾斜的情況下裝夾機構(gòu)的位移量更大。
[0022]由此，根據(jù)承壓面的角度也能夠使得彈性變形體的彈性特性在壓縮和拉伸裝夾機構(gòu)時不同，由此，能夠提高針對加工對象物的加工精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的絲錐夾頭的側(cè)視圖。
[0024]圖2是絲錐夾頭的側(cè)剖視圖。
[0025]圖3是壓縮力作用在裝夾機構(gòu)上的狀態(tài)下的絲錐夾頭的側(cè)剖視圖。
[0026]圖4是拉伸力作用在裝夾機構(gòu)上的狀態(tài)下的絲錐夾頭的側(cè)剖視圖。
[0027]圖5是第二實施方式的絲錐夾頭的側(cè)剖視圖。
[0028]圖6是示出第二實施方式中的拉伸力作用在裝夾機構(gòu)上的狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
[0029]圖7是示出第三實施方式中的拉伸力作用在裝夾機構(gòu)上的狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
【具體實施方式】
[0030]第一實施方式
[0031]以下，基于【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的絲錐夾頭的實施方式。
[0032][概要]
[0033]本實施方式的絲錐夾頭用于在具有絲錐同步進給機構(gòu)的工作機械上安裝絲錐。如圖1所示，絲錐夾頭具有:插入工作機械的主軸B來被該支主軸B支撐的夾頭主體10、形成于夾頭主體10的作為插入部側(cè)的后端部的拉拔螺栓(pull bolt) 11、以及在頂端保持絲錐P而且安裝在夾頭主體10的頂端側(cè)的裝夾機構(gòu)20。夾頭主體10能夠受到工作機械的主軸B所具有的未圖示的馬達驅(qū)動而繞作為“中心軸”的旋轉(zhuǎn)軸心線X旋轉(zhuǎn)。拉伸螺栓11的外周面以凹入方式形成，所述拉伸螺栓11被工作機械的主軸B側(cè)的夾鉗C把持。另外，夾頭主體10以與裝夾機構(gòu)20同步旋轉(zhuǎn)且止推(thrust)的方式保持裝夾機構(gòu)20，裝夾機構(gòu)20能夠相對于夾頭主體10沿旋轉(zhuǎn)軸心線X移動。以下，在絲錐夾頭中，將拉拔螺栓11側(cè)稱作“后端側(cè)”，將絲錐P側(cè)稱作“頂端側(cè)”。
[0034]如圖2所示，在裝夾機構(gòu)20的頂端側(cè)具有筒狀的緊固螺母21和筒狀的筒夾(Cokket)22?緊固螺母21可擰入地外套至裝夾機構(gòu)20。當(dāng)擰入緊固螺母21時，緊固螺母21沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向移動。筒夾22以能夠相對于緊固螺母21旋轉(zhuǎn)的方式與緊固螺母21卡止，而且以能夠沿旋轉(zhuǎn)軸心線X滑動的方式插入到裝夾機構(gòu)20的內(nèi)部。在筒夾22上，形成有多個沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向延伸的狹縫。通過擰入緊固螺母21，筒夾22不發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)地插入到裝夾機構(gòu)20，而且利用裝夾機構(gòu)20內(nèi)部的錐面帶來的楔效應(yīng)向圓心方向彎曲而半徑縮小。由于半徑縮小，能夠均勻地夾持插入到筒夾22內(nèi)部的絲錐P的整個周向。
[0035]在夾頭主體10上，在頂端側(cè)設(shè)置有外筒部12，在外筒部12上形成有裝夾機構(gòu)20的安裝凹部13。裝夾機構(gòu)20具有以與夾頭主體10的安裝凹部13的內(nèi)周面緊密接觸的狀態(tài)滑動地插入的軸部23和設(shè)于軸部23的頂端側(cè)的筒狀的裝夾機構(gòu)保持部24。另外，在夾頭主體10的內(nèi)部，形成有用于加壓輸送切削液的流路(未圖示)，該流路在安裝凹部13處形成開口。
[0036]在外筒部12的徑向上形成有從夾頭主體10的外筒部12的外表面向安裝凹部13貫通的通孔14。在從裝夾機構(gòu)20的軸部23的軸向的中間位置至頂端側(cè)配置有筒狀的支撐構(gòu)件25，在與設(shè)于夾頭主體10的通孔14對應(yīng)的位置上設(shè)有在徑向上貫通的通孔26。卡止構(gòu)件(未圖示)插穿通孔14和通孔26，來將支撐構(gòu)件25固定在夾頭主體10上。
[0037]在固定于夾頭主體10的支撐構(gòu)件25與裝夾機構(gòu)20的軸部23之間配設(shè)有鍵球27，其引導(dǎo)裝夾機構(gòu)20在軸心線方向上的滑動而且阻止裝夾機構(gòu)20相對于夾頭主體10旋轉(zhuǎn)。鍵球27嵌入沿支撐構(gòu)件25的筒部的內(nèi)周以規(guī)定間隔穿透設(shè)置的多個凹槽。
[0038]在裝夾機構(gòu)20的軸部23上，在支撐構(gòu)件25的后端側(cè)配置有止動件29。止動件29是安裝在夾頭主體10與裝夾機構(gòu)20之間的筒狀構(gòu)件。在軸部23的后端側(cè)利用軸心線方向上的螺紋構(gòu)件固定有直徑大于軸部23的外徑的環(huán)狀的止擋構(gòu)件30。
[0039]在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上，止擋構(gòu)件30的圓筒狀的承壓面30A與支撐構(gòu)件25的后端側(cè)的承壓面25B相向，支撐構(gòu)件25的頂端側(cè)的承壓面25A與裝夾機構(gòu)20的大徑部20a的后端側(cè)的承壓面20A相向。當(dāng)裝夾機構(gòu)20向朝向頂端側(cè)的拉伸方向進行了位移時，承壓面30A接近承壓面25B，當(dāng)裝夾機構(gòu)20向朝向后端側(cè)的壓縮方向進行了位移時，承壓面25A接近承壓面20A。
[0040]在止擋構(gòu)件30與止動件29之間以及止動件29與支撐構(gòu)件25之間，分別配設(shè)有作為彈性變形體的彈性體31、32。另外，在裝夾機構(gòu)20的軸部23的軸心線方向上，在支撐構(gòu)件25與軸部23的大徑部20a之間配設(shè)有作為彈性變形體的彈性體33。在沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向?qū)z錐P作用拉伸力或者壓縮力時，彈性體31、32、33使裝夾機構(gòu)20與夾頭主體10之間的相對位移減小。彈性體31、32、33是由尼龍等具有彈性的硬質(zhì)合成樹脂或橡膠等形成的構(gòu)件，例如由0型圈構(gòu)成。止動件29作為配設(shè)在相向的承壓面30A與承壓面25B之間的彈性體31、32間的隔離件發(fā)揮作用，而且能夠相對于夾頭主體10移動。
[0041]由此，在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上，在止擋構(gòu)件30與大徑部20a之間，從止擋構(gòu)件30側(cè)開始依次配置有彈性體31、止動件29、彈性體32、支撐構(gòu)件25以及彈性體33。在不對絲錐P作用外力，即所謂攻絲加工前的狀態(tài)下，如圖2所示，以彈性體31、32、33成為規(guī)定的壓縮狀態(tài)的方式安裝有彈性體31、32、33、止動件29以及支撐構(gòu)件25。
[0042][在軸心線方向上對裝夾機構(gòu)作用有壓縮力時的動作]
[0043]例如，在攻絲加工的初期等，當(dāng)安裝在絲錐夾頭上的絲錐P由于來自被加工物的反作用力而在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上受到壓縮力時，裝夾機構(gòu)20向朝向后端側(cè)的壓縮方向進行位移。此時，如圖3所示，承壓面20A接近承壓面25A，彈性體33發(fā)生變形。S卩，裝夾機構(gòu)20沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向朝向后端側(cè)的位移量Xl通過彈性體33變形被吸收，彈性體33的旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的變形量L3與裝夾機構(gòu)20的位移量Xl相等。
[0044][在軸心線方向上對裝夾機構(gòu)作用有拉伸力時的動作]
[0045]例如，在攻絲加工結(jié)束時等，為了從被加工物拔出安裝在絲錐夾頭上的絲錐P，切換軸進給方向和旋轉(zhuǎn)方向，從而絲錐P在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上受到拉伸力，此時，裝夾機構(gòu)20向朝向頂端側(cè)的拉伸方向進行位移。此時，如圖4所示，承壓面30A接近承壓面25B，止動件29沿著旋轉(zhuǎn)軸心線X方向移動，而且彈性體31、32大致均等地變形。即，裝夾機構(gòu)20沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向的朝向頂端側(cè)的位移量X2通過彈性體31、32變形被吸收，彈性體31、32的旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的各變形量L1、L2等于裝夾機構(gòu)20的位移量X2的一半。
[0046]當(dāng)切換軸進給方向和旋轉(zhuǎn)方向來從被加工物拔出絲錐P時，由于針對被加工物的攻絲加工結(jié)束，所以優(yōu)選作用于裝夾機構(gòu)20的拉伸力比壓縮力小。
[0047]在本實施方式中，當(dāng)絲錐P相對于裝夾機構(gòu)20進行了位移時，為了允許所述裝夾機構(gòu)20的位移而變形的彈性體31、32的各變形量L1、L2小于裝夾機構(gòu)20的位移量XI。由此，由于彈性體31、32的變形量L1、L2小于位移量XI，能夠?qū)椥泽w31、32設(shè)定為壓縮側(cè)的彈性特性與拉伸側(cè)的彈性特性不同。結(jié)果，能夠防止如下等的不良情況，提高加工精度，即，在開始加工時絲錐P相對于加工物的切入增強，而且在加工后拔出絲錐P時絲錐P過度切削加工對象品。
[0048]多個彈性體31、32以它們之間具有作為隔離件的止動件29的方式配置成一列。因此，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定在壓縮力作用在裝夾機構(gòu)20上時發(fā)揮作用的配置在承壓面的位置的彈性體的數(shù)量和在拉伸力作用時發(fā)揮作用的彈性體的數(shù)量。由此，能夠容易地設(shè)定壓縮力作用時和拉伸力作用時的彈性特性。
[0049]另外，如果是呈一列地配置多個彈性體的結(jié)構(gòu)，則能夠使用具有相同尺寸的彈性體，因此能夠合理地構(gòu)成能夠與壓縮力和拉伸力的變化相對應(yīng)的絲錐夾頭。
[0050]在本實施方式中，安裝在相向的承壓面30A、25B之間的多個彈性體31、32的彼此之間配置有止動件29，來構(gòu)成彈性體31、32的變形減小機構(gòu)。止動件29能夠相對于夾頭主體10在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上進行移動。因此，當(dāng)彈性體31、32沿旋轉(zhuǎn)軸心線X的方向受到壓縮力時，止動件29的面能夠以希望的角度與彈性體31、32抵接。在本實施方式中，止動件29的面相對于旋轉(zhuǎn)軸心線X方向呈直角。由此，假設(shè)當(dāng)以不設(shè)置作為隔離件的止動件29的方式安裝有多個彈性體31、32時，存在隨著彈性體31、32的變形，彈性體彼此之間在徑向上產(chǎn)生位置偏移的情況。但是，通過設(shè)置止動件29作為隔離件，能夠使彈性體31、32壓縮變形至合適的狀態(tài)而發(fā)揮希望的壓縮特性和拉伸特性。此外，作為隔離件的結(jié)構(gòu)并不僅限于止動件29，只要是安裝在在相向的承壓面30A、25B之間安裝的多個彈性體中的彼此之間而且能夠相對于夾頭主體10進行移動的結(jié)構(gòu)，可以具有任何形狀。
[0051]當(dāng)如本實施方式所示的那樣使用具有上述結(jié)構(gòu)的止動件29作為彈性體31與彈性體32之間的隔離件時，能夠使裝夾機構(gòu)20沿著旋轉(zhuǎn)軸心線X方向移動，通過調(diào)整止動件29在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的長度，能夠調(diào)整與止動件29接近的彈性變形體在受到壓縮力或者拉伸力時在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的變形量。結(jié)果，能夠非常順利地調(diào)整沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向的絲錐P的位移，另外，能夠在夾頭主體10與裝夾機構(gòu)20之間的有限的空間內(nèi)高效地構(gòu)成這樣的功能和結(jié)構(gòu)，從而能夠構(gòu)成非常緊湊的絲錐夾頭。
[0052](第二實施方式)[0053]在本實施方式中，如圖5所示，在拉伸方向上進行作用的彈性變形體只由彈性體31構(gòu)成。圖5的狀態(tài)示出了彈性體31和彈性體33還未受到外力的狀態(tài)，例如開始利用絲錐P對加工對象物進行加工的瞬間的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，在止動件29與支撐構(gòu)件25之間形成有空隙S。
[0054]在裝夾機構(gòu)20的軸部23中，在支撐構(gòu)件25的后端側(cè)配置有止動件29。止動件29是安裝在夾頭主體10與裝夾機構(gòu)20之間的筒狀構(gòu)件。在止動件29上，在沿相對于旋轉(zhuǎn)軸心線X的周向以規(guī)定間隔穿透設(shè)置的多個通孔中設(shè)有多個球構(gòu)件28。多個球構(gòu)件28與夾頭主體10的內(nèi)表面和裝夾機構(gòu)20的外表面抵接，而且一邊將裝夾機構(gòu)20保持成與夾頭主體10同軸心線狀，一邊使裝夾機構(gòu)20沿著旋轉(zhuǎn)軸心線X方向進行動作。
[0055]如圖6所示，例如當(dāng)裝夾機構(gòu)20向旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的頂端側(cè)位移時，止動件29也同樣向頂端側(cè)位移。此時，如果球構(gòu)件28不發(fā)生滑動，則球構(gòu)件28 —邊旋轉(zhuǎn)，一邊使止動件29朝向后端側(cè)移動。由此，止動件29的位移量小于裝夾機構(gòu)20的位移量X2。在本實施方式中，止動件29的位移量被設(shè)定為裝夾機構(gòu)20的位移量X2的一半。因此，彈性體31的旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的變形量LI也同樣是裝夾機構(gòu)20的位移量X2的一半。
[0056](第三實施方式)
[0057]在本實施方式中，如圖7所示，在與作為彈性變形體的彈性體31接觸的支撐構(gòu)件25的承壓面25B上形成向旋轉(zhuǎn)軸心線X方向傾斜的傾斜部25a，由此構(gòu)成變形減小機構(gòu)。
[0058]更具體地說，按壓彈性體31的兩個承壓面30A、25B中的一者30A與旋轉(zhuǎn)軸心線X垂直，而另一個承壓面25B相對于旋轉(zhuǎn)軸心線X傾斜。由此，容納彈性體31的空間的體積大于兩個承壓面30A、25B與旋轉(zhuǎn)軸心線X垂直時的空間的體積。也就是說，以傾斜的承壓面25B與彈性體31抵接的位置為基準，在傾斜部25a相距彈性體31較遠側(cè)的區(qū)域即旋轉(zhuǎn)軸心線X側(cè)，在傾斜的承壓面25B與彈性體31之間形成有大的空間。當(dāng)裝夾機構(gòu)20與旋轉(zhuǎn)軸心線X平行地向壓縮方向或拉伸方向位移時，容納彈性體31的空間的體積由于裝夾機構(gòu)20的位移而縮小。無論在傾斜的承壓面25B相對于旋轉(zhuǎn)軸心線X是垂直還是傾斜的情況下，只要裝夾機構(gòu)20的位移量相同，該縮小的容積相等。但是，如上所述，容納彈性體31的初始體積在承壓面傾斜時更大。由此，在傾斜的承壓面25B側(cè)，彈性體31受到壓縮的程度減小。反過來說，當(dāng)彈性體31被壓縮到相同程度時，與承壓面垂直的情況相比，傾斜時的裝夾機構(gòu)20的位移量更大。
[0059]由此，也能夠根據(jù)承壓面的角度使得彈性體31、33的彈性特性在壓縮和拉伸裝夾機構(gòu)20時不同，由此，能夠提高針對加工對象物的加工精度。
[0060]此外，傾斜部的形成位置也可以不是支撐構(gòu)件25的承壓面25B，也可以是裝夾機構(gòu)20側(cè)的承壓面30A。
[0061]如圖7所示，容納彈性體33而且彼此相向的承壓面20A、25A全都相對于旋轉(zhuǎn)軸心線X呈直角。關(guān)于此時的彈性特性，與上述傾斜的承壓面25B的情況相比，彈性體33的壓縮程度增大。通過所述結(jié)構(gòu)，能夠使得彈性特性在裝夾機構(gòu)20向壓縮側(cè)位移時和裝夾機構(gòu)20向拉伸側(cè)位移時不同。
[0062]另外，壓縮側(cè)與拉伸側(cè)的承壓面也可以都形成傾斜面。如果在該情況下使得二者的傾斜程度不同，則通常能夠在傾斜程度大的一側(cè)的彈性體發(fā)揮作用時裝夾機構(gòu)20的位移量設(shè)定得大。[0063][其他實施方式]
[0064](I)在上述實施方式中，示出了使用0型圈作為彈性變形體即彈性體31、32、33的例子，但是彈性體31、32、33的形狀并不僅限于0型圈，而是也可以是球狀、立方體、旋轉(zhuǎn)橢球體等各種形狀。但是，當(dāng)采用這些形狀時，需要在旋轉(zhuǎn)軸心線X的周向上均等地配置多個彈性體。另外，也可以利用具有不同硬度的材料構(gòu)成彈性體31、32和彈性體33。由此，能夠分別調(diào)整壓縮力作用在裝夾機構(gòu)20上時和拉伸力作用在裝夾機構(gòu)20上時的彈性變形體的彎曲情形。
[0065](2)在上述第一實施方式中，示出了以夾著隔離件(止動件)29的方式呈一列地配置彈性體31、32從而構(gòu)成彈性體31、32的變形減小機構(gòu)的例子，但是也可以通過不在彈性體31與彈性體32之間安裝隔離件而直接呈一列地配置二者來構(gòu)成變形減小機構(gòu)。
[0066](3)在上述實施方式中，當(dāng)絲錐P受到壓縮力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，彈性體33的變形量L3等于裝夾機構(gòu)20的位移量XI，當(dāng)絲錐P受到拉伸力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，彈性體31的變形量LI小于裝夾機構(gòu)20的位移量X2。這是鑒于在一般情況下絲錐P受到的拉伸力小于壓縮力，由此，采用減小了彈性體31的變形量的結(jié)構(gòu)，使得裝夾機構(gòu)20在絲錐P受到拉伸力時迅速進行位移。
[0067]當(dāng)絲錐P受到拉伸力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，承受拉伸力的彈性變形體的變形量小于裝夾機構(gòu)20的位移量X2，當(dāng)絲錐P受到壓縮力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，承受壓縮力的彈性變形體的變形量也小于裝夾機構(gòu)20的位移量XI。
[0068]此外，在該情況下，需要設(shè)定承受拉伸力而變形的彈性變形體的變形量和承受壓縮力而變形的彈性變形體的變形量，使得拉伸側(cè)的彈性變形體與壓縮側(cè)的彈性變形體的彈性特性不同。
[0069]另外，也可以:當(dāng)絲錐P受到壓縮力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，壓縮側(cè)的彈性變形體的變形量小于裝夾機構(gòu)20的位移量XI，當(dāng)絲錐P受到拉伸力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，拉伸側(cè)的彈性變形體的位移量與裝夾機構(gòu)20的位移量X2相等。
[0070](4)彈性變形體的變形減小機構(gòu)也可以如下設(shè)定:在承受壓縮力或者拉伸力的彈性變形體與裝夾機構(gòu)20的軸部23之間設(shè)置聯(lián)動構(gòu)件等，聯(lián)動構(gòu)件的彈性變形體一側(cè)靠近聯(lián)動構(gòu)件的擺動中心。
[0071]產(chǎn)業(yè)可用性
[0072]本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于具有能夠在頂端側(cè)安裝絲錐的裝夾機構(gòu)和裝夾機構(gòu)能夠沿轉(zhuǎn)動軸心線移動的夾頭主體的各種絲錐夾頭。
[0073]附圖標記的說明
[0074]10:夾頭主體；
[0075]20:裝夾機構(gòu)；
[0076]20A:承壓面；
[0077]25:支撐構(gòu)件；
[0078]25A、25B:承壓面；
[0079]25a:傾斜部；
[0080]29:止動件；
[0081]30:止擋構(gòu)件；[0082]30A:承壓面；
[0083]31、32、33:彈性體(彈性變形體)；
[0084]B，主軸；
[0085]L1、L2、L3:彈性變形體的變形量；
[0086]X:旋轉(zhuǎn)軸心線；
[0087]X1、X2:裝夾機構(gòu)的位移量；
[0088]P:絲錐。
【權(quán)利要求】
1.一種絲錐夾頭，其特征在于， 具有: 裝夾機構(gòu)，用于保持絲錐， 夾頭主體，用于保持所述裝夾機構(gòu)，所述夾頭主體使所述裝夾機構(gòu)能夠沿旋轉(zhuǎn)軸心線移動，而且所述夾頭主體與所述裝夾機構(gòu)同步旋轉(zhuǎn)；而且 在沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向?qū)λ鼋z錐作用有拉伸力或者壓縮力時在所述裝夾機構(gòu)與所述夾頭主體之間發(fā)生變形的彈性變形體，分別配置在拉伸方向和壓縮方向上， 該絲錐夾頭具有所述彈性變形體的變形減小機構(gòu)，該變形減小機構(gòu)使在所述拉伸方向和所述壓縮方向上配置的所述彈性變形體中的至少一方向上的彈性變形體的沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線的變形量，小于所述裝夾機構(gòu)沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線進行位移的量。
2.如權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其特征在于， 當(dāng)所述裝夾機構(gòu)相對于所述夾頭主體向所述拉伸方向或者所述壓縮方向進行了位移時，在任一方向上，在所述裝夾機構(gòu)與所述夾頭主體之間能夠呈一列地配置多個彈性體，從而構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其特征在于， 由止動件構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)，所述止動件為安裝在所述夾頭主體與所述裝夾機構(gòu)之間的筒狀構(gòu)件，在所述止動件上，以與所述夾頭主體的內(nèi)表面和所述裝夾機構(gòu)的外表面相抵接的方式沿相對于所述旋轉(zhuǎn)軸心線的周向設(shè)置有沿著所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向進行動作的多個球構(gòu)件。
4.如權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其特征在于， 以與所述彈性變形體接觸的所述裝夾機構(gòu)的承壓面和所述夾頭主體的承壓面中的一個承壓面與所述旋轉(zhuǎn)軸心線垂直，另一個承壓面向所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向傾斜的方式，構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)。
【文檔編號】B23G1/46GK103619521SQ201180071822
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月29日
【發(fā)明者】駿河宏和, 川下英盛 申請人:大昭和精機株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種絲錐夾頭，利用吸收工作機械的主軸的進給與旋轉(zhuǎn)的同步誤差的彈性體使壓縮側(cè)的彈性特性與拉伸側(cè)的彈性特性不同。所述絲錐夾頭具有保持絲錐（P）的裝夾機構(gòu)（20）和保持裝夾機構(gòu)（20）的夾頭主體（10），所述夾頭主體（10）使所述裝夾機構(gòu)（20）能夠沿旋轉(zhuǎn)軸心線（X）移動而且與所述裝夾機構(gòu)（20）同步旋轉(zhuǎn)，所述絲錐夾頭在拉伸方向和壓縮方向上分別具有彈性變形體（31、32、33），所述彈性變形體（31、32、33）在沿旋轉(zhuǎn)軸心線（X）的方向?qū)z錐（P）作用拉伸力或壓縮力時在裝夾機構(gòu)（20）與夾頭主體（10）之間變形，所述絲錐夾頭具有彈性變形體（31、32）的變形減小機構(gòu)（29），在配置在拉伸方向和壓縮方向上的彈性變形體（31、32、33）中的任一方向上的彈性變形體（31、32）上產(chǎn)生的沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線（X）的變形量，小于裝夾機構(gòu)（20）沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線（X）進行位移的量。
【專利說明】絲錐夾頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及保持絲錐的狀態(tài)下安裝于工作機械的主軸并隨著主軸的旋轉(zhuǎn)進行內(nèi)螺紋加工的絲錐夾頭。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)在工作機械中利用機械主軸的軸進給與旋轉(zhuǎn)的同步來進行攻絲加工時，控制主軸的旋轉(zhuǎn)及其軸進給移動量，使得它們同步并與絲錐的螺距相匹配。但是，在實際加工中，由于被稱作伺服延滯的現(xiàn)象等，存在絲錐的旋轉(zhuǎn)與軸進給不同步從而絲錐的螺距產(chǎn)生誤差的情況。以往，在絲錐夾頭的軸向兩側(cè)設(shè)置浮子以防止誤差產(chǎn)生，但是在近年來，由于機構(gòu)、控制技術(shù)的發(fā)展推動旋轉(zhuǎn)與軸進給的同步(同時性)精度提高，逐漸采用不具有所述浮子的成一體的結(jié)構(gòu)。
[0003]但是，雖然工作機械的同步精度提高，但是例如當(dāng)為了從被加工對象拔出絲錐而切換軸進給方向和旋轉(zhuǎn)方向時，由于主軸的旋轉(zhuǎn)與主軸的軸進給不一致，不能夠完全排除產(chǎn)生絲錐在軸向上進行微小移動的情況，因此存在絲錐的孔擴大或者加工面劣化等不良情況。
[0004]作為吸收上述的同步誤差的結(jié)構(gòu)，例如在專利文獻I中，提出了以下結(jié)構(gòu):即，在軸心線方向上經(jīng)由彈性體將裝夾機構(gòu)(絲錐筒夾)夾持在夾頭主體的安裝凹部的底面與緊固螺母上。若這樣配置彈性體，則在夾頭主體與裝夾機構(gòu)之間產(chǎn)生軸向上的微小移動，由此能夠吸收工作機械的主軸的軸進給與旋轉(zhuǎn)的同步誤差。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:W02008 / 105043號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]但是，在專利文獻I所記載的結(jié)構(gòu)中，如果絲錐受到向絲錐夾頭的頂端側(cè)的拉伸力或者向裝夾機構(gòu)的插入側(cè)的壓縮力從而裝夾機構(gòu)在軸心線方向上進行位移，則彈性體被與裝夾機構(gòu)的位移量相同程度地壓縮。因此，作用有朝向絲錐夾頭的頂端側(cè)的拉伸力時的彈性力與作用有朝向裝夾機構(gòu)的插入側(cè)的壓縮力時的彈性力相同，沒有考慮到加工開始時絲錐向加工物的切入和加工后對加工面的保護，結(jié)果，存在加工精度下降的情況。
[0010]本發(fā)明的目的在于在將與工作機械的主軸對應(yīng)的絲錐夾頭分成夾頭主體與裝夾機構(gòu)的結(jié)構(gòu)中提供如下的絲錐夾頭，即，所述絲錐夾頭利用吸收工作機械的主軸的進給與旋轉(zhuǎn)的同步誤差的彈性體，使得壓縮側(cè)的彈性特性與拉伸側(cè)的彈性特性不同。
[0011 ] 用于解決課題的方法
[0012]本發(fā)明的絲錐夾頭的第一特征結(jié)構(gòu)在于，具有:裝夾機構(gòu)，用于保持絲錐，夾頭主體，用于保持所述裝夾機構(gòu)，所述夾頭主體使所述裝夾機構(gòu)能夠沿旋轉(zhuǎn)軸心線移動，而且所述夾頭主體與所述裝夾機構(gòu)同步旋轉(zhuǎn)；而且在沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向?qū)λ鼋z錐作用有拉伸力或者壓縮力時在所述裝夾機構(gòu)與所述夾頭主體之間發(fā)生變形的彈性變形體，分別配置在拉伸方向和壓縮方向上，該絲錐夾頭具有所述彈性變形體的變形減小機構(gòu)，該變形減小機構(gòu)使在所述拉伸方向和所述壓縮方向上配置的所述彈性變形體中的至少一方向上的彈性變形體的沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線的變形量，小于所述裝夾機構(gòu)沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線進行位移的量。
[0013]如本結(jié)構(gòu)所述，絲錐夾頭具有變形減小機構(gòu)，在所述變形減小機構(gòu)中，在絲錐受到拉伸力或者壓縮力從而裝夾機構(gòu)進行了位移的情況下，為了允許或者停止所述裝夾機構(gòu)的位移而發(fā)生變形的彈性變形體的變形量，小于裝夾機構(gòu)沿旋轉(zhuǎn)軸心線的位移量。也就是說，通過使得彈性變形體中的至少一個方向上的彈性變形體難以變形，來使壓縮側(cè)的彈性特性與拉伸側(cè)的彈性特性之間具有差別。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠在開始加工時提高絲錐對加工物的切入性，而且從加工剛結(jié)束開始形成完好的螺紋部，在加工后拔出絲錐時，很好地確保絲錐在軸心線方向上的位移量，從而良好地保護加工對象物的加工形狀，結(jié)果獲得加工精度非常高的被加工物。
[0014]此外，此處的彈性特性是指絲錐受到壓縮力或者拉伸力時的、彈性力相對于絲錐的位移量的大小程度。
[0015]本發(fā)明的絲錐夾頭的第二特征結(jié)構(gòu)在于，當(dāng)所述裝夾機構(gòu)相對于所述夾頭主體向所述拉伸方向或者所述壓縮方向進行了位移時，在任一方向上，在所述裝夾機構(gòu)與所述夾頭主體之間能夠呈一列地配置多個彈性體，從而構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)。
[0016]通過如本結(jié)構(gòu)那樣能夠呈一列地配置多個彈性體，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定在裝夾機構(gòu)上作用有壓縮力時發(fā)揮作用的承壓面的位置所配置的彈性體的數(shù)量和在作用有拉伸力時發(fā)揮作用的承壓面的位置所配置的彈性體的數(shù)量。由此，能夠容易地設(shè)定壓縮力作用時和拉伸力作用時的彈性力。
[0017]另外，如果是呈一列地配置彈性體的結(jié)構(gòu)，則能夠使用具有相同尺寸的彈性體，因此能夠合理地構(gòu)成能夠應(yīng)對壓縮力和拉伸力的變化的絲錐夾頭。
[0018]本發(fā)明的絲錐夾頭的第三特征結(jié)構(gòu)在于，由止動件構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)，所述止動件為安裝在所述夾頭主體與所述裝夾機構(gòu)之間的筒狀構(gòu)件，在所述止動件上，以與所述夾頭主體的內(nèi)表面和所述裝夾機構(gòu)的外表面相抵接的方式沿相對于所述旋轉(zhuǎn)軸心線的周向設(shè)置有沿著所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向進行動作的多個球構(gòu)件。
[0019]如果是具有本結(jié)構(gòu)所述的形狀的止動件，則當(dāng)裝夾機構(gòu)沿著旋轉(zhuǎn)軸心線方向進行了位移時，止動件的球構(gòu)件一邊旋轉(zhuǎn)一邊向與裝夾機構(gòu)的位移方向相反的方向移動。由此，止動件的位移量小于裝夾機構(gòu)的位移量，例如止動件的位移量能夠等于裝夾機構(gòu)的位移量的一半，通過調(diào)整止動件在旋轉(zhuǎn)軸心線方向上的長度，能夠調(diào)整與止動件鄰接的彈性變形體在受到壓縮力或者拉伸力時在旋轉(zhuǎn)軸心線方向上的變形量。結(jié)果，能夠非常順利地調(diào)整沿旋轉(zhuǎn)軸心線方向的絲錐的位移，另外，能夠在夾頭主體與裝夾機構(gòu)之間的有限的空間內(nèi)高效地構(gòu)成這樣的功能和結(jié)構(gòu)，從而能夠構(gòu)成非常緊湊的絲錐夾頭。
[0020]本發(fā)明的絲錐夾頭的第四特征結(jié)構(gòu)在于，以與所述彈性變形體接觸的所述裝夾機構(gòu)的承壓面和所述夾頭主體的承壓面中的一個承壓面與所述旋轉(zhuǎn)軸心線垂直，另一個承壓面向所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向傾斜的方式，構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)。[0021]如本結(jié)構(gòu)所述，按壓彈性變形體的兩個承壓面中的一者與旋轉(zhuǎn)軸心線垂直，另一者朝向旋轉(zhuǎn)軸心線傾斜，由此，就容納所述彈性變形體的空間的體積而言，與兩個承壓面都與旋轉(zhuǎn)軸心線垂直的情況相比，空間的體積增大。也就是說，以傾斜的承壓面與彈性變形體抵接的位置為基準，在傾斜面相距彈性變形體較遠側(cè)的區(qū)域，在傾斜的承壓面與彈性變形體之間形成有大的空間。當(dāng)裝夾機構(gòu)與旋轉(zhuǎn)軸心線平行地向壓縮方向或拉伸方向位移時，容納所述彈性變形體的空間的體積由于裝夾機構(gòu)的位移而縮小。無論在傾斜的承壓面相對于旋轉(zhuǎn)軸心線是垂直還是傾斜的情況下，只要裝夾機構(gòu)的位移量相同，該縮小的容積相等。但是，如上所述，容納彈性變形體的初始體積在承壓面傾斜的情況下更大。由此，在承壓面傾斜的一側(cè)，彈性變形體受到壓縮的程度減小。反過來說，當(dāng)彈性變形體被壓縮到相同程度時，與承壓面垂直的情況相比，傾斜的情況下裝夾機構(gòu)的位移量更大。
[0022]由此，根據(jù)承壓面的角度也能夠使得彈性變形體的彈性特性在壓縮和拉伸裝夾機構(gòu)時不同，由此，能夠提高針對加工對象物的加工精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的絲錐夾頭的側(cè)視圖。
[0024]圖2是絲錐夾頭的側(cè)剖視圖。
[0025]圖3是壓縮力作用在裝夾機構(gòu)上的狀態(tài)下的絲錐夾頭的側(cè)剖視圖。
[0026]圖4是拉伸力作用在裝夾機構(gòu)上的狀態(tài)下的絲錐夾頭的側(cè)剖視圖。
[0027]圖5是第二實施方式的絲錐夾頭的側(cè)剖視圖。
[0028]圖6是示出第二實施方式中的拉伸力作用在裝夾機構(gòu)上的狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
[0029]圖7是示出第三實施方式中的拉伸力作用在裝夾機構(gòu)上的狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
【具體實施方式】
[0030]第一實施方式
[0031]以下，基于【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的絲錐夾頭的實施方式。
[0032][概要]
[0033]本實施方式的絲錐夾頭用于在具有絲錐同步進給機構(gòu)的工作機械上安裝絲錐。如圖1所示，絲錐夾頭具有:插入工作機械的主軸B來被該支主軸B支撐的夾頭主體10、形成于夾頭主體10的作為插入部側(cè)的后端部的拉拔螺栓(pull bolt) 11、以及在頂端保持絲錐P而且安裝在夾頭主體10的頂端側(cè)的裝夾機構(gòu)20。夾頭主體10能夠受到工作機械的主軸B所具有的未圖示的馬達驅(qū)動而繞作為“中心軸”的旋轉(zhuǎn)軸心線X旋轉(zhuǎn)。拉伸螺栓11的外周面以凹入方式形成，所述拉伸螺栓11被工作機械的主軸B側(cè)的夾鉗C把持。另外，夾頭主體10以與裝夾機構(gòu)20同步旋轉(zhuǎn)且止推(thrust)的方式保持裝夾機構(gòu)20，裝夾機構(gòu)20能夠相對于夾頭主體10沿旋轉(zhuǎn)軸心線X移動。以下，在絲錐夾頭中，將拉拔螺栓11側(cè)稱作“后端側(cè)”，將絲錐P側(cè)稱作“頂端側(cè)”。
[0034]如圖2所示，在裝夾機構(gòu)20的頂端側(cè)具有筒狀的緊固螺母21和筒狀的筒夾(Cokket)22?緊固螺母21可擰入地外套至裝夾機構(gòu)20。當(dāng)擰入緊固螺母21時，緊固螺母21沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向移動。筒夾22以能夠相對于緊固螺母21旋轉(zhuǎn)的方式與緊固螺母21卡止，而且以能夠沿旋轉(zhuǎn)軸心線X滑動的方式插入到裝夾機構(gòu)20的內(nèi)部。在筒夾22上，形成有多個沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向延伸的狹縫。通過擰入緊固螺母21，筒夾22不發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)地插入到裝夾機構(gòu)20，而且利用裝夾機構(gòu)20內(nèi)部的錐面帶來的楔效應(yīng)向圓心方向彎曲而半徑縮小。由于半徑縮小，能夠均勻地夾持插入到筒夾22內(nèi)部的絲錐P的整個周向。
[0035]在夾頭主體10上，在頂端側(cè)設(shè)置有外筒部12，在外筒部12上形成有裝夾機構(gòu)20的安裝凹部13。裝夾機構(gòu)20具有以與夾頭主體10的安裝凹部13的內(nèi)周面緊密接觸的狀態(tài)滑動地插入的軸部23和設(shè)于軸部23的頂端側(cè)的筒狀的裝夾機構(gòu)保持部24。另外，在夾頭主體10的內(nèi)部，形成有用于加壓輸送切削液的流路(未圖示)，該流路在安裝凹部13處形成開口。
[0036]在外筒部12的徑向上形成有從夾頭主體10的外筒部12的外表面向安裝凹部13貫通的通孔14。在從裝夾機構(gòu)20的軸部23的軸向的中間位置至頂端側(cè)配置有筒狀的支撐構(gòu)件25，在與設(shè)于夾頭主體10的通孔14對應(yīng)的位置上設(shè)有在徑向上貫通的通孔26。卡止構(gòu)件(未圖示)插穿通孔14和通孔26，來將支撐構(gòu)件25固定在夾頭主體10上。
[0037]在固定于夾頭主體10的支撐構(gòu)件25與裝夾機構(gòu)20的軸部23之間配設(shè)有鍵球27，其引導(dǎo)裝夾機構(gòu)20在軸心線方向上的滑動而且阻止裝夾機構(gòu)20相對于夾頭主體10旋轉(zhuǎn)。鍵球27嵌入沿支撐構(gòu)件25的筒部的內(nèi)周以規(guī)定間隔穿透設(shè)置的多個凹槽。
[0038]在裝夾機構(gòu)20的軸部23上，在支撐構(gòu)件25的后端側(cè)配置有止動件29。止動件29是安裝在夾頭主體10與裝夾機構(gòu)20之間的筒狀構(gòu)件。在軸部23的后端側(cè)利用軸心線方向上的螺紋構(gòu)件固定有直徑大于軸部23的外徑的環(huán)狀的止擋構(gòu)件30。
[0039]在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上，止擋構(gòu)件30的圓筒狀的承壓面30A與支撐構(gòu)件25的后端側(cè)的承壓面25B相向，支撐構(gòu)件25的頂端側(cè)的承壓面25A與裝夾機構(gòu)20的大徑部20a的后端側(cè)的承壓面20A相向。當(dāng)裝夾機構(gòu)20向朝向頂端側(cè)的拉伸方向進行了位移時，承壓面30A接近承壓面25B，當(dāng)裝夾機構(gòu)20向朝向后端側(cè)的壓縮方向進行了位移時，承壓面25A接近承壓面20A。
[0040]在止擋構(gòu)件30與止動件29之間以及止動件29與支撐構(gòu)件25之間，分別配設(shè)有作為彈性變形體的彈性體31、32。另外，在裝夾機構(gòu)20的軸部23的軸心線方向上，在支撐構(gòu)件25與軸部23的大徑部20a之間配設(shè)有作為彈性變形體的彈性體33。在沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向?qū)z錐P作用拉伸力或者壓縮力時，彈性體31、32、33使裝夾機構(gòu)20與夾頭主體10之間的相對位移減小。彈性體31、32、33是由尼龍等具有彈性的硬質(zhì)合成樹脂或橡膠等形成的構(gòu)件，例如由0型圈構(gòu)成。止動件29作為配設(shè)在相向的承壓面30A與承壓面25B之間的彈性體31、32間的隔離件發(fā)揮作用，而且能夠相對于夾頭主體10移動。
[0041]由此，在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上，在止擋構(gòu)件30與大徑部20a之間，從止擋構(gòu)件30側(cè)開始依次配置有彈性體31、止動件29、彈性體32、支撐構(gòu)件25以及彈性體33。在不對絲錐P作用外力，即所謂攻絲加工前的狀態(tài)下，如圖2所示，以彈性體31、32、33成為規(guī)定的壓縮狀態(tài)的方式安裝有彈性體31、32、33、止動件29以及支撐構(gòu)件25。
[0042][在軸心線方向上對裝夾機構(gòu)作用有壓縮力時的動作]
[0043]例如，在攻絲加工的初期等，當(dāng)安裝在絲錐夾頭上的絲錐P由于來自被加工物的反作用力而在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上受到壓縮力時，裝夾機構(gòu)20向朝向后端側(cè)的壓縮方向進行位移。此時，如圖3所示，承壓面20A接近承壓面25A，彈性體33發(fā)生變形。S卩，裝夾機構(gòu)20沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向朝向后端側(cè)的位移量Xl通過彈性體33變形被吸收，彈性體33的旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的變形量L3與裝夾機構(gòu)20的位移量Xl相等。
[0044][在軸心線方向上對裝夾機構(gòu)作用有拉伸力時的動作]
[0045]例如，在攻絲加工結(jié)束時等，為了從被加工物拔出安裝在絲錐夾頭上的絲錐P，切換軸進給方向和旋轉(zhuǎn)方向，從而絲錐P在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上受到拉伸力，此時，裝夾機構(gòu)20向朝向頂端側(cè)的拉伸方向進行位移。此時，如圖4所示，承壓面30A接近承壓面25B，止動件29沿著旋轉(zhuǎn)軸心線X方向移動，而且彈性體31、32大致均等地變形。即，裝夾機構(gòu)20沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向的朝向頂端側(cè)的位移量X2通過彈性體31、32變形被吸收，彈性體31、32的旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的各變形量L1、L2等于裝夾機構(gòu)20的位移量X2的一半。
[0046]當(dāng)切換軸進給方向和旋轉(zhuǎn)方向來從被加工物拔出絲錐P時，由于針對被加工物的攻絲加工結(jié)束，所以優(yōu)選作用于裝夾機構(gòu)20的拉伸力比壓縮力小。
[0047]在本實施方式中，當(dāng)絲錐P相對于裝夾機構(gòu)20進行了位移時，為了允許所述裝夾機構(gòu)20的位移而變形的彈性體31、32的各變形量L1、L2小于裝夾機構(gòu)20的位移量XI。由此，由于彈性體31、32的變形量L1、L2小于位移量XI，能夠?qū)椥泽w31、32設(shè)定為壓縮側(cè)的彈性特性與拉伸側(cè)的彈性特性不同。結(jié)果，能夠防止如下等的不良情況，提高加工精度，即，在開始加工時絲錐P相對于加工物的切入增強，而且在加工后拔出絲錐P時絲錐P過度切削加工對象品。
[0048]多個彈性體31、32以它們之間具有作為隔離件的止動件29的方式配置成一列。因此，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定在壓縮力作用在裝夾機構(gòu)20上時發(fā)揮作用的配置在承壓面的位置的彈性體的數(shù)量和在拉伸力作用時發(fā)揮作用的彈性體的數(shù)量。由此，能夠容易地設(shè)定壓縮力作用時和拉伸力作用時的彈性特性。
[0049]另外，如果是呈一列地配置多個彈性體的結(jié)構(gòu)，則能夠使用具有相同尺寸的彈性體，因此能夠合理地構(gòu)成能夠與壓縮力和拉伸力的變化相對應(yīng)的絲錐夾頭。
[0050]在本實施方式中，安裝在相向的承壓面30A、25B之間的多個彈性體31、32的彼此之間配置有止動件29，來構(gòu)成彈性體31、32的變形減小機構(gòu)。止動件29能夠相對于夾頭主體10在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上進行移動。因此，當(dāng)彈性體31、32沿旋轉(zhuǎn)軸心線X的方向受到壓縮力時，止動件29的面能夠以希望的角度與彈性體31、32抵接。在本實施方式中，止動件29的面相對于旋轉(zhuǎn)軸心線X方向呈直角。由此，假設(shè)當(dāng)以不設(shè)置作為隔離件的止動件29的方式安裝有多個彈性體31、32時，存在隨著彈性體31、32的變形，彈性體彼此之間在徑向上產(chǎn)生位置偏移的情況。但是，通過設(shè)置止動件29作為隔離件，能夠使彈性體31、32壓縮變形至合適的狀態(tài)而發(fā)揮希望的壓縮特性和拉伸特性。此外，作為隔離件的結(jié)構(gòu)并不僅限于止動件29，只要是安裝在在相向的承壓面30A、25B之間安裝的多個彈性體中的彼此之間而且能夠相對于夾頭主體10進行移動的結(jié)構(gòu)，可以具有任何形狀。
[0051]當(dāng)如本實施方式所示的那樣使用具有上述結(jié)構(gòu)的止動件29作為彈性體31與彈性體32之間的隔離件時，能夠使裝夾機構(gòu)20沿著旋轉(zhuǎn)軸心線X方向移動，通過調(diào)整止動件29在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的長度，能夠調(diào)整與止動件29接近的彈性變形體在受到壓縮力或者拉伸力時在旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的變形量。結(jié)果，能夠非常順利地調(diào)整沿旋轉(zhuǎn)軸心線X方向的絲錐P的位移，另外，能夠在夾頭主體10與裝夾機構(gòu)20之間的有限的空間內(nèi)高效地構(gòu)成這樣的功能和結(jié)構(gòu)，從而能夠構(gòu)成非常緊湊的絲錐夾頭。
[0052](第二實施方式)[0053]在本實施方式中，如圖5所示，在拉伸方向上進行作用的彈性變形體只由彈性體31構(gòu)成。圖5的狀態(tài)示出了彈性體31和彈性體33還未受到外力的狀態(tài)，例如開始利用絲錐P對加工對象物進行加工的瞬間的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，在止動件29與支撐構(gòu)件25之間形成有空隙S。
[0054]在裝夾機構(gòu)20的軸部23中，在支撐構(gòu)件25的后端側(cè)配置有止動件29。止動件29是安裝在夾頭主體10與裝夾機構(gòu)20之間的筒狀構(gòu)件。在止動件29上，在沿相對于旋轉(zhuǎn)軸心線X的周向以規(guī)定間隔穿透設(shè)置的多個通孔中設(shè)有多個球構(gòu)件28。多個球構(gòu)件28與夾頭主體10的內(nèi)表面和裝夾機構(gòu)20的外表面抵接，而且一邊將裝夾機構(gòu)20保持成與夾頭主體10同軸心線狀，一邊使裝夾機構(gòu)20沿著旋轉(zhuǎn)軸心線X方向進行動作。
[0055]如圖6所示，例如當(dāng)裝夾機構(gòu)20向旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的頂端側(cè)位移時，止動件29也同樣向頂端側(cè)位移。此時，如果球構(gòu)件28不發(fā)生滑動，則球構(gòu)件28 —邊旋轉(zhuǎn)，一邊使止動件29朝向后端側(cè)移動。由此，止動件29的位移量小于裝夾機構(gòu)20的位移量X2。在本實施方式中，止動件29的位移量被設(shè)定為裝夾機構(gòu)20的位移量X2的一半。因此，彈性體31的旋轉(zhuǎn)軸心線X方向上的變形量LI也同樣是裝夾機構(gòu)20的位移量X2的一半。
[0056](第三實施方式)
[0057]在本實施方式中，如圖7所示，在與作為彈性變形體的彈性體31接觸的支撐構(gòu)件25的承壓面25B上形成向旋轉(zhuǎn)軸心線X方向傾斜的傾斜部25a，由此構(gòu)成變形減小機構(gòu)。
[0058]更具體地說，按壓彈性體31的兩個承壓面30A、25B中的一者30A與旋轉(zhuǎn)軸心線X垂直，而另一個承壓面25B相對于旋轉(zhuǎn)軸心線X傾斜。由此，容納彈性體31的空間的體積大于兩個承壓面30A、25B與旋轉(zhuǎn)軸心線X垂直時的空間的體積。也就是說，以傾斜的承壓面25B與彈性體31抵接的位置為基準，在傾斜部25a相距彈性體31較遠側(cè)的區(qū)域即旋轉(zhuǎn)軸心線X側(cè)，在傾斜的承壓面25B與彈性體31之間形成有大的空間。當(dāng)裝夾機構(gòu)20與旋轉(zhuǎn)軸心線X平行地向壓縮方向或拉伸方向位移時，容納彈性體31的空間的體積由于裝夾機構(gòu)20的位移而縮小。無論在傾斜的承壓面25B相對于旋轉(zhuǎn)軸心線X是垂直還是傾斜的情況下，只要裝夾機構(gòu)20的位移量相同，該縮小的容積相等。但是，如上所述，容納彈性體31的初始體積在承壓面傾斜時更大。由此，在傾斜的承壓面25B側(cè)，彈性體31受到壓縮的程度減小。反過來說，當(dāng)彈性體31被壓縮到相同程度時，與承壓面垂直的情況相比，傾斜時的裝夾機構(gòu)20的位移量更大。
[0059]由此，也能夠根據(jù)承壓面的角度使得彈性體31、33的彈性特性在壓縮和拉伸裝夾機構(gòu)20時不同，由此，能夠提高針對加工對象物的加工精度。
[0060]此外，傾斜部的形成位置也可以不是支撐構(gòu)件25的承壓面25B，也可以是裝夾機構(gòu)20側(cè)的承壓面30A。
[0061]如圖7所示，容納彈性體33而且彼此相向的承壓面20A、25A全都相對于旋轉(zhuǎn)軸心線X呈直角。關(guān)于此時的彈性特性，與上述傾斜的承壓面25B的情況相比，彈性體33的壓縮程度增大。通過所述結(jié)構(gòu)，能夠使得彈性特性在裝夾機構(gòu)20向壓縮側(cè)位移時和裝夾機構(gòu)20向拉伸側(cè)位移時不同。
[0062]另外，壓縮側(cè)與拉伸側(cè)的承壓面也可以都形成傾斜面。如果在該情況下使得二者的傾斜程度不同，則通常能夠在傾斜程度大的一側(cè)的彈性體發(fā)揮作用時裝夾機構(gòu)20的位移量設(shè)定得大。[0063][其他實施方式]
[0064](I)在上述實施方式中，示出了使用0型圈作為彈性變形體即彈性體31、32、33的例子，但是彈性體31、32、33的形狀并不僅限于0型圈，而是也可以是球狀、立方體、旋轉(zhuǎn)橢球體等各種形狀。但是，當(dāng)采用這些形狀時，需要在旋轉(zhuǎn)軸心線X的周向上均等地配置多個彈性體。另外，也可以利用具有不同硬度的材料構(gòu)成彈性體31、32和彈性體33。由此，能夠分別調(diào)整壓縮力作用在裝夾機構(gòu)20上時和拉伸力作用在裝夾機構(gòu)20上時的彈性變形體的彎曲情形。
[0065](2)在上述第一實施方式中，示出了以夾著隔離件(止動件)29的方式呈一列地配置彈性體31、32從而構(gòu)成彈性體31、32的變形減小機構(gòu)的例子，但是也可以通過不在彈性體31與彈性體32之間安裝隔離件而直接呈一列地配置二者來構(gòu)成變形減小機構(gòu)。
[0066](3)在上述實施方式中，當(dāng)絲錐P受到壓縮力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，彈性體33的變形量L3等于裝夾機構(gòu)20的位移量XI，當(dāng)絲錐P受到拉伸力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，彈性體31的變形量LI小于裝夾機構(gòu)20的位移量X2。這是鑒于在一般情況下絲錐P受到的拉伸力小于壓縮力，由此，采用減小了彈性體31的變形量的結(jié)構(gòu)，使得裝夾機構(gòu)20在絲錐P受到拉伸力時迅速進行位移。
[0067]當(dāng)絲錐P受到拉伸力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，承受拉伸力的彈性變形體的變形量小于裝夾機構(gòu)20的位移量X2，當(dāng)絲錐P受到壓縮力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，承受壓縮力的彈性變形體的變形量也小于裝夾機構(gòu)20的位移量XI。
[0068]此外，在該情況下，需要設(shè)定承受拉伸力而變形的彈性變形體的變形量和承受壓縮力而變形的彈性變形體的變形量，使得拉伸側(cè)的彈性變形體與壓縮側(cè)的彈性變形體的彈性特性不同。
[0069]另外，也可以:當(dāng)絲錐P受到壓縮力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，壓縮側(cè)的彈性變形體的變形量小于裝夾機構(gòu)20的位移量XI，當(dāng)絲錐P受到拉伸力從而裝夾機構(gòu)20進行位移時，拉伸側(cè)的彈性變形體的位移量與裝夾機構(gòu)20的位移量X2相等。
[0070](4)彈性變形體的變形減小機構(gòu)也可以如下設(shè)定:在承受壓縮力或者拉伸力的彈性變形體與裝夾機構(gòu)20的軸部23之間設(shè)置聯(lián)動構(gòu)件等，聯(lián)動構(gòu)件的彈性變形體一側(cè)靠近聯(lián)動構(gòu)件的擺動中心。
[0071]產(chǎn)業(yè)可用性
[0072]本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于具有能夠在頂端側(cè)安裝絲錐的裝夾機構(gòu)和裝夾機構(gòu)能夠沿轉(zhuǎn)動軸心線移動的夾頭主體的各種絲錐夾頭。
[0073]附圖標記的說明
[0074]10:夾頭主體；
[0075]20:裝夾機構(gòu)；
[0076]20A:承壓面；
[0077]25:支撐構(gòu)件；
[0078]25A、25B:承壓面；
[0079]25a:傾斜部；
[0080]29:止動件；
[0081]30:止擋構(gòu)件；[0082]30A:承壓面；
[0083]31、32、33:彈性體(彈性變形體)；
[0084]B，主軸；
[0085]L1、L2、L3:彈性變形體的變形量；
[0086]X:旋轉(zhuǎn)軸心線；
[0087]X1、X2:裝夾機構(gòu)的位移量；
[0088]P:絲錐。
【權(quán)利要求】
1.一種絲錐夾頭，其特征在于， 具有: 裝夾機構(gòu)，用于保持絲錐， 夾頭主體，用于保持所述裝夾機構(gòu)，所述夾頭主體使所述裝夾機構(gòu)能夠沿旋轉(zhuǎn)軸心線移動，而且所述夾頭主體與所述裝夾機構(gòu)同步旋轉(zhuǎn)；而且 在沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向?qū)λ鼋z錐作用有拉伸力或者壓縮力時在所述裝夾機構(gòu)與所述夾頭主體之間發(fā)生變形的彈性變形體，分別配置在拉伸方向和壓縮方向上， 該絲錐夾頭具有所述彈性變形體的變形減小機構(gòu)，該變形減小機構(gòu)使在所述拉伸方向和所述壓縮方向上配置的所述彈性變形體中的至少一方向上的彈性變形體的沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線的變形量，小于所述裝夾機構(gòu)沿所述旋轉(zhuǎn)軸心線進行位移的量。
2.如權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其特征在于， 當(dāng)所述裝夾機構(gòu)相對于所述夾頭主體向所述拉伸方向或者所述壓縮方向進行了位移時，在任一方向上，在所述裝夾機構(gòu)與所述夾頭主體之間能夠呈一列地配置多個彈性體，從而構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其特征在于， 由止動件構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)，所述止動件為安裝在所述夾頭主體與所述裝夾機構(gòu)之間的筒狀構(gòu)件，在所述止動件上，以與所述夾頭主體的內(nèi)表面和所述裝夾機構(gòu)的外表面相抵接的方式沿相對于所述旋轉(zhuǎn)軸心線的周向設(shè)置有沿著所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向進行動作的多個球構(gòu)件。
4.如權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其特征在于， 以與所述彈性變形體接觸的所述裝夾機構(gòu)的承壓面和所述夾頭主體的承壓面中的一個承壓面與所述旋轉(zhuǎn)軸心線垂直，另一個承壓面向所述旋轉(zhuǎn)軸心線的方向傾斜的方式，構(gòu)成所述變形減小機構(gòu)。
【文檔編號】B23G1/46GK103619521SQ201180071822
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月29日
【發(fā)明者】駿河宏和, 川下英盛 申請人:大昭和精機株式會社
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