具有锯齿状联接部分的可更换工具头部及其工具保持器的制作方法

1.本技术的主题大体上涉及一种工具保持器，并且具体而言，涉及一种具有承载切割工具的可分离工具头部的工具保持器。


背景技术：

2.在金属切割的领域中，已知工具保持器具有可移除地连接于保持器刀具的切割器杆。紧固件用于将保持器刀具的安装表面夹持在切割器杆的凹槽的两个内壁之间。锯齿状表面设在凹槽的内壁上以及在安装表面上。例如，此类工具在cn209598226和cn106180773中公开。
3.还已知工具保持器，该工具保持器具有横跨柄部的端部经过的螺栓，允许在不移除螺栓的情况下组装。例如，此类工具在us4,575,293和us7,240,594中公开。
4.本技术的主题的目的在于提供工具保持器，该工具保持器具有快速移除机构，同时在工具头部与工具保持器之间提供改进的联接。


技术实现要素：

5.根据本技术的主题的第一方面，提供一种工具头部，其具有沿向后方向至向前方向延伸的纵向工具头部轴线，该工具头部包括：
6.顶部表面、底部表面，以及在它们之间延伸的外周表面，外周表面还包括：
7.第一侧壁，其沿着工具头部轴线延伸并且具有第一锯齿状部分；
8.第二侧壁，其在垂直于顶部表面获得的工具头部的俯视图中定位成关于工具头部轴线与第一侧壁相对，第二侧壁沿着工具头部轴线延伸并且具有第二锯齿状部分；
9.止动件侧壁，其沿向后方向面向并且横向于第二侧壁延伸，止动件侧壁包括止动件锯齿状部分；以及
10.后壁，其在工具头部的后端部处在第一侧壁与第二侧壁之间延伸；
11.刀片座位，其在工具头部的前端部处位于顶部表面和外周表面的相交部处；以及
12.联接凹部，其位于工具头部的后端部处，联接凹部向后壁、第一侧壁以及第二侧壁张开。
13.根据本技术的主题的第二方面，提供一种切割工具，该切割工具包括工具保持器、根据本技术的工具头部以及安装在工具头部的刀片座位中的切割刀片。
附图说明
14.为了更好地理解本技术且示出本技术可如何在实践中执行，现在将参照附图，在该附图中：
15.图1为根据本技术的工具头部的第一透视图；
16.图2为图1的工具头部的第二透视图；
17.图3为图1的工具头部的俯视图；
18.图4为按照图3的视角iv获得的图1的工具头部的第一侧视图；
19.图5为按照图3的视角v获得的图1的工具头部的第二侧视图；
20.图6为根据本技术的切割工具的透视图；
21.图7为图6的切割工具的分解图；
22.图8为图6的切割工具的俯视图；
23.图9为沿着图8的线ix-ix截取的图6的切割工具的截面视图；
24.图10a为根据本技术的另一实施例的切割工具的立视图；
25.图10b为图10a的切割工具的分解图；
26.图10c为图10a的切割工具的另一分解图；
27.图11a为根据本技术的又一实施例的切割工具的俯视分解图；以及
28.图11b为图11a的切割工具的立视分解图。
29.将认识到的是，为了说明的简单和清楚，图中示出的元件不必按比例绘制。例如，为了清楚，元件中的一些的尺寸可相对于其它元件被放大，或者若干物理构件可包括在一个功能块或元件中。此外，在认为适当的情况下，附图标记可在图之间重复，以指示对应或类似的元件。
具体实施方式
30.在下列描述中，将描述本技术的主题的各个方面。出于解释的目的，足够详细地阐述具体构造和细节，以提供本技术的主题的透彻理解。然而，对本领域技术人员而言，还将显而易见的是，本技术的主题可在没有本文中提出的具体构造和细节的情况下实践。
31.首先注意图1-5，示出根据本技术的工具头部10。工具头部10具有沿向后方向dr至向前方向df延伸的纵向工具头部轴线l，以及垂直于纵向工具头部轴线l且沿从向上方向du至向下方向dd延伸的竖直工具头部轴线v。工具头部10具有前端部20和后端部36，后端部36定位成沿着纵向工具头部轴线l与前端部20相对。
32.工具头部10包括顶部表面12、底部表面14，以及在它们之间延伸的外周表面16。竖直工具头部轴线v以大体上垂直的方向穿过顶部表面12和底部表面14。
33.外周表面16还包括第一侧壁22，其沿着工具头部轴线l延伸并且具有第一锯齿状部分24。在垂直于顶部表面12获得的工具头部10的俯视图中，第二侧壁26定位成关于工具头部轴线l与第一侧壁22相对。第二侧壁26沿着工具头部轴线l延伸，并且具有其上的第二锯齿状部分28。
34.止动件壁30沿向后方向dr面向，并且横向于第二侧壁26延伸。止动件壁30包括其上的止动件锯齿状部分32。在工具头部10的后端部36处，工具头部10的后壁34在第一侧壁22与第二侧壁26之间延伸。
35.工具头部10还包括在前端部20近侧的刀片固持部分17，以及连接于刀片固持部分17且在工具头部10的后端部36的方向上向后延伸的联接部分19。
36.刀片固持部分17包括刀片座位18，在工具头部10的前端部20处，刀片座位18位于顶部表面12和外周表面16的相交部处。
37.刀片座位可具有向刀片座位18张开的螺钉开孔56。
38.螺钉开孔56可朝向底部表面14延伸。
39.联接部分19包括向后延伸的顶部联接臂40和向后延伸的底部联接臂42，它们由联接凹部38沿着竖直轴线v与彼此间隔开，联接凹部38向位于工具头部10的后端部36处的后壁34张开。
40.第一侧壁22分成间隔开的顶部第一侧壁部分22a和底部第一侧壁部分22b，每个侧壁部分至少部分地形成在对应的顶部联接臂40或底部联接臂42上。第二侧壁26分成间隔开的顶部第二侧壁部分26a和底部第二侧壁部分26b，每个侧壁部分至少部分地形成在对应的顶部联接臂40或底部联接臂42上。因此，形成在第一侧壁22上的第一锯齿状部分24包括顶部锯齿状第一侧壁区段24a和底部锯齿状第一侧壁区段24b，它们至少部分地形成在对应的顶部联接臂40或底部联接臂42上。类似地，形成在第二侧壁26上的第二锯齿状部分28具有顶部锯齿状第二侧壁区段28a和底部锯齿状第二侧壁区段28b，它们至少部分地形成在对应的顶部联接臂40或底部联接臂42上。
41.止动件壁30可分成顶部止动件部分30a和底部止动件部分30b，每个止动件部分可至少部分地形成在对应的顶部联接臂40或底部联接臂42上。因此，止动件锯齿状部分32分成顶部止动件锯齿状区段50和底部止动件锯齿状区段52。
42.后壁34由联接凹部38分成顶部后壁部分34a和底部后壁部分34b，它们形成在对应的顶部联接臂40和底部联接臂42上。因此，联接凹部38向后壁34、第一侧壁22以及第二侧壁26张开，由此形成间隔开的顶部联接臂40和底部联接臂42。
43.如在图4和图5中最佳地看到的，第一锯齿状部分24和第二锯齿状部分28均包括多个锯齿凹槽33，其沿平行于纵向工具头部轴线l的方向延长。止动件锯齿状部分32还包括多个锯齿凹槽，其横向于纵向工具头部轴线l且横向于竖直工具头部轴线v延长。
44.如图3和图5中示出的，外周表面16包括工具头部10的前端部20处的前壁44。前支承壁46沿向后方向dr从前壁44延伸。
45.在本发明的一些实施例中，刀片座位18位于顶部表面12与前壁44和前支承壁46的相交部处。
46.在本发明的一些实施例中，如图1-9中示出的，工具头部10的联接部分19的后壁34缺少锯齿。
47.现在注意图6-9，示出根据本技术的实施例的切割工具100。切割工具100包括工具保持器102、工具头部10，以及安装在工具头部10的刀片座位18中的切割刀片62。工具保持器102具有沿向后方向dr至向前方向df延伸的纵向保持器轴线h，以及位于工具保持器102的保持器前端部106处的工具头部接收部分104。
48.工具头部接收部分104具有保持器止动件壁118，其沿向前方向df面向并且具有其上的工具保持器止动件锯齿状部分120。工具头部接收部分104还包括第一夹持臂108和第二夹持臂110。第一夹持臂108和第二夹持臂110位于保持器轴线h的相对侧上，并且由工具头部接收凹穴112间隔开。
49.第一夹持臂108具有面向工具头部接收凹穴112的第一内部锯齿状部分114，以及横向于保持器轴线h延伸的通孔122。第二夹持臂110具有面向工具头部接收凹穴112的第二内部锯齿状部分116，以及横向于保持器轴线h延伸的带螺纹开孔124。带螺纹开孔124和通孔122沿着共同的侧向轴线m延伸。
50.如图6、图8和图9中示出的，工具头部10与工具保持器102联接。为此，工具头部10
放置在工具头部接收部分104的前面(如在图7中)，并且沿着保持器轴线h在向后方向dr上移动。换句话说，工具头部10滑动地接合工具头部接收部分104。
51.在工具头部10插入在工具头部接收部分104中时，工具头部的第一锯齿状部分24与工具保持器的第一内部锯齿状部分114相互作用，工具头部的第二锯齿状部分28与工具保持器的第二内部锯齿状部分116相互作用，并且工具头部的止动件锯齿状部分32与工具保持器止动件锯齿状部分120相互作用。此类工具联接提供在工具保持器102与工具头部10之间沿着其多个表面(包括在它们的相应止动件壁30,118处)的锯齿状表面相互作用。锯齿状表面联接防止在工具保持器102与工具头部10之间在横向于锯齿的方向上(诸如在向上方向du至向下方向dd上)的相对移动。
52.夹持部件126穿过第一夹持臂108的通孔122，并且与第二夹持臂110的带螺纹开孔124部分地相互作用。夹持部件126还接收在工具头部10的联接凹部38内。
53.注意的是，针对顶部联接臂40和底部联接臂42在垂直于工具头部轴线l的方向上的移动，联接凹部38提供一定程度的灵活性。因此，在工具头部10前进到工具头部接收部分104中时，顶部联接臂40和底部联接臂42可在垂直于工具头部轴线l的方向上移动，从而允许在工具头部的第一锯齿状部分24与工具保持器的第一内部锯齿状部分114之间，以及在工具头部的第二锯齿状部分28与工具保持器的第二内部锯齿状部分116之间的平滑联接。
54.在工具头部10插入到工具头部接收部分104中之前，夹持部件126可插入到通孔122和带螺纹开孔124中。在此类情况下，联接凹部38在夹持部件126之上经过。更具体而言，工具头部的顶部联接臂40和底部联接臂42在夹持部件126的任一侧上(例如，分别在上方和下方)经过。
55.备选地，在工具头部10插入到工具头部接收部分104中之后，夹持部件126可插入到通孔122和带螺纹开孔124中。在此类情况下，夹持部件126沿着侧向轴线m滑动穿过联接凹部38。
56.在夹持部件126螺纹接合在带螺纹开孔124中时，第一夹持臂108和第二夹持臂110朝向彼此拉动，由此按压抵靠工具头部10并夹持工具头部10。
57.在工具头部的第一锯齿状部分24与工具保持器的第一内部锯齿状部分114之间的相互作用，以及在工具头部的第二锯齿状部分28与工具保持器的第二内部锯齿状部分116之间的相互作用沿着可重复且多个接触表面形成工具头部10与工具保持器102之间的接触。类似地，这适用于工具头部的止动件锯齿状部分32与工具保持器止动件锯齿状部分120之间的相互作用。
58.在一些实施例中，工具头部的止动件锯齿状部分32设在刀片座位18近侧。工具保持器止动件锯齿状部分120设在第二夹持臂110的前端部处，从而在刀片座位18附近形成可重复的接触。沿着止动件壁30的锯齿状接触在切割操作期间支承工具头部10，从而抵抗施加在切割刀片62上的机加工力。
59.将认识到的是，夹持部件126接收在联接凹部38内，而不接触工具头部10。因此，当夹持部件126从带螺纹开孔124部分地旋出时，第一夹持臂108和第二夹持臂110不再夹持工具头部10。在该状态下，工具头部10可从工具保持器102移除，而不完全地移除夹持部件126。类似地，并且如以上提到的，当夹持部件126已经部分地旋拧到带螺纹开孔124中时，工具头部10可安装到工具保持器102中。这提供用于将工具头部10与工具保持器102联接的快
速释放或快速调换机构。
60.如在本技术中公开的，此类模块化快速调换构造包含使用具有不同工具头部10的相同工具保持器102，同时工具保持器保持连接于机器的优点。不同工具头部10可具有切割刀片的各种切割构造，其不限于附图中示出的切割构造。即，不同工具头部10可具有不同刀片凹穴结构，用于承载不同切割刀片并执行不同切割操作。这提供模块化切割工具，从而允许在相同工具保持器仍然连接于机器的情况下，执行各种切割操作。
61.还参照图2、图3和图7-9，在本发明的一些实施例中，工具头部10的第一侧壁22具有其上的侧凹部48，侧凹部48沿轴向位于联接凹部38的前方。切割工具100的第一夹持臂108具有穿过其且向第一内部锯齿状部分114张开的固持开孔134。固持开孔134沿着固持开孔轴线b横向于保持器轴线h延伸。
62.固持部件128插入到固持开孔134中。当工具头部10安装在工具头部接收凹穴112中时，侧凹部48面向固持开孔134，并且因此面向固持部件128。
63.在一些实施例中，固持部件128包括壳体130和弹簧加载的球形部件132。如在图9中看到的，固持开孔134可包括连接于扩大的本体部分134b的窄颈部部分134a，扩大的本体部分134b构造并确定尺寸成接收固持部件128的壳体130。如图8-9中特别地示出的，球形部件132由弹簧(未示出)推进到工具头部的侧凹部48中。以该方式，球形部件132沿着固持开孔轴线b在工具头部10上施加固持力fr。工具头部10因此按压抵靠工具保持器102的第二夹持臂110。
64.由于由球形部件132施加的力，故甚至当夹持部件126不完全地旋拧在带螺纹开孔124中时，工具头部10在工具头部接收凹穴112内保持在适当位置。以该方式，固持部件128用于固持工具头部10，并且防止工具头部10通过沿着保持器轴线h从工具保持器102滑出而落出(甚至当不由夹持部件126完全地夹持时)。当向前方向df作为重力方向(即，向下)时，此类防掉落机构为特别有利的。
65.在一些实施例中，固持开孔134沿着保持器轴线h位于通孔122的前方。
66.在本发明的一些实施例中，工具头部10的止动件锯齿状部分32可具有沿着顶部表面12延伸的顶部止动件锯齿状区段50，以及沿着底部表面14延伸的底部止动件锯齿状区段52。底部止动件锯齿状区段52通过止动件壁凹口54与顶部止动件锯齿状区段50间隔开。止动件壁凹口54在其上不具有锯齿。这确保工具头部的止动件锯齿状部分32与工具保持器止动件锯齿状部分120之间的间隔开的、分开接触区域。
67.此外，工具保持器102的保持器止动件壁118可具有保持器止动件凹部136，其将工具保持器止动件锯齿状部分120分离成两个间隔开的部分。这形成用于将固持部件128插入到固持开孔134中的自由空间。即，保持器止动件凹部136提供沿着固持开孔轴线b(图7)至固持开孔134的不间断的通路，以使固持部件128可沿直线插入到固持开孔134中。
68.在本发明的一些实施例中，如例如在图3和图8中指示的，工具头部10的后壁34具有v形形状，其包括沿向后方向dr会聚的第一后壁部分58和第二后壁部分60。这可允许工具头部10较容易地插入到工具头部接收凹穴112中，因为工具头部10滑动地引导到工具头部接收凹穴112中，其中没有尖锐边缘在其后端部36处。
69.现在注意图10a、图10b和图10c，描绘根据本技术的另一实施例的切割工具200。切割工具200包括工具保持器202和工具头部210。除了保持器止动件壁的位置以外，工具保持
器202类似于工具保持器102。在该实施例中，保持器止动件壁118’位于工具头部接收凹穴112的内(后)端部处。
70.除了止动件壁的位置以外，工具头部210类似于工具头部10。在该实施例中，止动件壁30’位于工具头部210的后壁34上。在该情况下，止动件锯齿状部分32包括多个锯齿凹槽33(形成在后壁34上)，其在垂直于工具头部纵向轴线l和竖直工具头部轴线v的方向上延长。此外，如在图10c中看到的，止动件锯齿状部分32位于顶部联接臂40和底部联接臂42两者上的第一锯齿状部分24和第二锯齿状部分28之间。此外，在该实施例中，顶部止动件锯齿状区段50和底部止动件锯齿状区段52通过联接凹部38与彼此竖直地间隔开。
71.工具头部210与工具保持器202的联接类似于以上关于工具头部10和工具保持器102在本文中描述的联接。差别在于，工具头部的止动件锯齿状部分32与工具保持器止动件锯齿状部分120之间的相互作用发生在工具头部接收凹穴112的内(后)端部处。在实践中，该实施例为图1-9中示出的实施例的备选方案，从而通过还在工具保持器202和工具头部210的止动件表面处维持工具保持器202和工具头部210之间的锯齿状表面相互作用，导致工具联接的相同技术效果。
72.还注意图11a和图11b，示出根据本技术的又一实施例的切割工具300。切割工具300包括工具保持器302和工具头部310。与工具保持器102相比，工具保持器302还包括位于第一夹持臂108与第二夹持臂110之间的中心夹持臂312。中心夹持臂312从工具头部接收凹穴112的内(后)端部在向前方向df上沿纵向延伸。中心夹持臂312具有保持器中心锯齿状部分314。
73.在工具头部310中，顶部联接臂40分成与彼此间隔开的第一顶部联接臂部分316和第二顶部联接臂部分318。同样地，底部联接臂42分成与彼此间隔开的第一底部联接臂部分320和第二底部联接臂部分322。联接臂部分316,318,320和322具有工具头部中心锯齿状部分324。
74.工具头部310与工具保持器302的联接类似于以上关于工具头部10和工具保持器102在本文中描述的联接(即，以下列方式)。工具头部310沿着保持器轴线h在向后方向dr上插入到工具头部接收凹穴112中。工具保持器302的中心夹持臂312接收在第一顶部联接臂部分316与第二顶部联接臂部分318之间，以及第一底部联接臂部分320与第二底部联接臂部分322之间的空间中。
75.工具保持器302的保持器中心锯齿状部分314与工具头部310的工具头部中心锯齿状部分324相互作用。这提供工具头部310与工具保持器302之间的强联接，这是由于它们之间的扩大的锯齿状接触区域。
76.尽管本技术的主题在一定程度的特殊性上被描述，但是应当理解的是，可作出各种改变和修改，而不脱离如下文中要求权利的本发明的精神或范围。