专利名称：用于刀具的防错方法和设备的制作方法
本申请为于2001年7月11日申请的美国临时申请No.60/304686的非临时申请。
本发明涉及一种用于刀具的防错方法和设备。更具体地说，本发明涉及这样一种用于刀具的防错方法和设备，从而确保了刀具在更换时以其正确径向取向设置在夹紧装置内。
背景技术：
已知有这样的机构，用于在使机构促动部件相对于刀夹柄部的纵向轴线和支撑部件孔横向对准时可拆卸地将刀夹柄部保持在支撑部件孔中。这种机构和物品用在对工件进行切削和成形中，其中不适宜使用刀具支撑部件与具有包含轴向对准动力驱动部件的孔的基底部件结合来在刀具支撑部件中轴向促动锁紧机构。在US4573824、US4575293、US4135418和US4736659中显示出利用了具有径向促动装置的可拆卸锁紧机构的刀夹和支撑部件的实施例。但是，在该领域中一直需要改进机构，用来使刀夹和夹紧装置对准。本发明确保了在刀夹和夹紧装置之间的同心对准配合。
发明概述简要地说，根据本发明提供一种用于使夹紧装置和刀夹对准以便于使刀具相对于工件正确定位的防错方法和设备。
附图的简要说明从下面的详细说明中并且参照以下附图将了解本发明的其它特征以及从中得出的优点。
图1为根据本发明的刀夹和夹紧装置的分解透视图；图2为图1的刀夹和夹紧装置的另一个分解透视图；图3为图1的夹紧装置的透视图；
图4为图3的夹紧装置的透视图；图5为图4的夹紧装置沿着线A-A剖开的剖视图；图6为图5的夹紧装置沿着线B-B剖开的剖视图；图7为图4的夹紧装置沿着线C-C剖开的剖视图；图8为图1的夹紧装置的放大局部透视图；图9为图1的刀夹的剖面侧视图；图10为图1的刀夹的端视图；图11为根据本发明的4-球锥形锁紧刀夹的剖视图；图12为图11的刀夹的另一个视图，显示出这些球的位置；图13为图11的刀夹的端视图；图14为根据本发明的4-球夹紧装置的透视图；图15为图14的夹紧装置的端视图；图16为图15的夹紧装置沿着线A-A剖开的剖视图；图17为图16的夹紧装置沿着线B-B剖开的剖视图；图18为图15的夹紧装置沿着线C-C剖开的剖视图；图19为根据本发明的另一个4-球夹紧装置的透视图；图20为图19的夹紧装置的端视图；图21为图20的夹紧装置沿着线A-A剖开的剖视图；并且图22为图19的夹紧装置的端视图。
优选实施方案的详细说明参照这些附图，其中相同的参考符号表示相同的元件，这里显示出一种用于刀具12的防错设备10以及使用该设备的方法。如现有技术中所公知的一样，刀具通常包括有可拆卸地固定在刀夹14上的切削嵌入件。这种刀具12可以用在机加工操作中，其中工件(未示出)相对于切削嵌入件旋转，从而通过使嵌入件的刀刃强有力地接合在旋转工件上来对工件进行开槽、打孔、成形或甚至切断操作。
防错指的是消除由机加工刀具操作人员在手动地使刀具和/或刀夹14相对于夹紧装置16取向中出现的错误。更具体地说，本发明涉及一种确保刀具12在进行更换时可以设置在其相对于夹紧装置16的筒18的正确径向取向中。
要理解的是，重要的是要提供刀具相对于工件的正确取向。例如，如在US4736659、US4723877和US4747735中所详细描述的一样，在可以从Kennametal Inc.中买到的4球KM产品的情况中重要的是，提供在刀夹14中的球道孔20相对于在夹紧装置16的筒18中的锁紧球的正确取向以便于刀具正确工作。
参照这些附图，本发明包括一个或多个位于夹紧装置16的筒18的一个侧面24上的凸起部22以及一个或多个位于筒的相对侧面上的凸起部22a。在优选实施方案中，筒18包括位于筒的一个侧面24上与在筒的相对侧面上的两个凸起部22a偏离大约180度的单个凸起部22。凸起部22和22a的尺寸如此选择，从而通过设计来平衡它们以便消除在使用期间由于刀夹14的高速旋转而出现的任何不均衡。刀夹14具有在内径28和刀夹的最后面的端部30的相交部分处机加工出的相应凹槽26。这些凹槽26优选在尺寸上与凸起部22和22a相配，从而刀夹14和刀具12可以只沿着一个径向方向取向，或者它们可以被如此机加工，从而刀夹和刀具可以设置在彼此相距大体上为180度的两个取向中。在两个情况中，通过设计使在刀夹14中的凹槽26均衡以便消除在旋转使用期间由于不均衡而导致的在刀具上的任何作用。可以理解的是，凹槽26也可以形成在筒18的外径32中，并且凸起部22和22a可以形成在刀夹14的内径28中并且作用相同。
参照如在US5209146中所示一样的夹紧装置16，可以理解的是，本发明并不影响锥形接触面积，这对于在刀具旋转期间提供恒定刚性是重要的。还要理解的是，上述单筒18设计也可以用于单取向刀具或双取向刀具。为了本发明正确工作，筒凸起部22和22a外径只需要每个侧面比刀夹14的内径大大约0.010英寸至大约0.020英寸。
在这里所涉及的文献、专利和专利申请由此被引用作为参考。
虽然已经对本发明的某些具体实施方案进行了详细说明，但是要理解的是，这只是采用距离说明的方式而不是进行限制，并且所附权利要求的范围应该在现有技术所许可的范围上进行解释。
权利要求
1.一种用于使包括筒的夹紧装置和包括刀具的刀夹对准的设备，由此该设备便于刀具相对于筒进行正确定位，该设备包括位于所述筒的一侧面上的一个或多个凸起部；以及位于刀夹的一侧面上的一个或多个相应凹槽，其中所述凹槽和凸起部其尺寸如此设定，从而刀夹和刀具可以只是沿着一个径向方向或沿着彼此偏离180度的两个方向取向。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述筒包括位于所述筒的一个侧面上与位于筒的相对侧面上的两个凸起部偏离大约180度的单个凸起部。
3.如权利要求2所述的设备，其中所述刀夹包括在尺寸上与所述凸起部对应的凹槽。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述凸起部位于筒的外径上，并且所述凹槽位于所述刀夹的内径上。
5.如权利要求1所述的设备，其中所述凸起部外径为每个侧面比所述刀夹内径大大约0.010英寸至大约0.020英寸。
6.一种用于使包括筒的夹紧装置和包括刀具的刀夹对准的设备，由此该设备便于刀具相对于筒进行正确定位，该设备包括位于所述筒的一侧面上的一个或多个凹槽；以及位于刀夹的一侧面上的一个或多个相应凸起部，其中所述凹槽和凸起部其尺寸如此设定，从而刀夹和刀具可以只是沿着一个径向方向或沿着彼此偏离180度的两个方向取向。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述刀夹包括位于所述刀夹的一个侧面上与位于刀夹的相对侧面上的两个凸起部偏离大约180度的单个凸起部。
8.如权利要求7所述的设备，其中所述筒包括在尺寸上与所述凸起部对应的凹槽。
9.如权利要求6所述的设备，其中所述凸起部位于刀夹的外径上，并且所述凹槽位于所述筒的内径上。
10.如权利要求6所述的设备，其中所述凸起部外径为每个侧面比所述刀夹内径大大约0.010英寸至大约0.020英寸。
11.一种用于使包括筒的夹紧装置和包括刀具的刀夹对准的设备，由此该设备便于刀具相对于筒进行正确定位，该设备包括位于所述筒的一个外径上的一个凸起部和位于筒的相对外径上与所述一个凸起部偏离大约180度的两个凸起部；以及位于刀夹的内径上并且彼此间隔180度的两个凹槽，其中所述凹槽和凸起部其尺寸如此设定，从而刀夹和刀具可以只是沿着一个径向方向或沿着彼此偏离180度的两个方向取向。
12.如权利要求11所述的设备，其中所述刀夹包括位于所述筒的一个侧面上与位于刀夹的相对侧面上的两个凸起部偏离大约180度的单个凸起部。
13.如权利要求12所述的设备，其中所述筒包括在尺寸上与所述凸起部对应的凹槽。
14.如权利要求11所述的设备，其中所述凸起部位于刀夹的外径上，并且所述凹槽位于所述筒的内径上。
15.如权利要求11所述的设备，其中所述凸起部外径为每个侧面比所述刀夹内径大大约0.010英寸至大约0.020英寸。
16.一种用于使包括筒的夹紧装置和包括刀具的刀夹对准的设备，由此该设备便于刀具相对于筒进行正确定位，该设备包括位于所述刀夹的一个外径上的一个凸起部和位于刀夹的相对外径上与所述一个凸起部偏离大约180度的两个凸起部；以及位于筒的内径上并且彼此间隔180度的两个凹槽，其中所述凹槽和凸起部其尺寸如此设定，从而刀夹和刀具可以只是沿着一个径向方向或沿着彼此偏离180度的两个方向取向。
17.如权利要求16所述的设备，其中所述刀夹包括位于所述刀夹的一个侧面上与位于刀夹的相对侧面上的两个凸起部偏离大约180度的单个凸起部。
18.如权利要求17所述的设备，其中所述刀夹包括在尺寸上与所述凸起部对应的凹槽。
19.如权利要求16所述的设备，其中所述凸起部位于筒的外径上，并且所述凹槽位于所述刀夹的内径上。
20.如权利要求16所述的设备，其中所述凸起部外径为每个侧面比所述刀夹内径大大约0.010英寸至大约0.020英寸。
全文摘要
一种用于使夹紧装置(16)和刀夹(14)对准以便于使刀具(12)相对于工件正确定位的设备和方法。
文档编号B23B31/113GK1633344SQ02813855
公开日2005年6月29日 申请日期2002年7月9日 优先权日2001年7月11日
发明者罗伯特·A·艾里克森, 肯尼思·R·马林斯 申请人:钴碳化钨硬质合金公司