刀具加工基座

摘要

描述了一种刀具加工基座，所述刀具加工基座是以如下形式对现有设计的改进：简化的零件数量、较容易制造的零件，并且能够通过气动、其它计算机控制装置以及手动而被致动，以夹紧和释放刀具加工固定装置。所述刀具加工基座使用弹簧加载的夹紧固定装置，以将夹板压入到对准柱上的凹部中，所述对准柱将任何种类的刀具加工固定装置固定和保持到所述基座上。

权利要求

1.一种用于将刀具加工固定装置以可移除的方式对准并附接到机床的工作表面的刀具加工基座，包括：

a)基座外壳，所述基座外壳被附接到所述机床的工作表面，所述基座外壳具有顶表面、底表面、多个竖直侧表面、内部，和在所述顶表面中的刀具加工孔，所述刀具加工孔与至少一个对准柱配合，所述至少一个对准柱中的每个对准柱都具有凹口，并且所述对准柱被附接到所述刀具加工固定装置，

b)夹紧固定装置，所述夹紧固定装置配合在所述基座外壳内，并被固定到所述多个竖直侧表面中的一个竖直侧表面，

所述夹紧固定装置包括至少一个锥形区域，所述至少一个锥形区域被确定尺寸和成形为配合所述至少一个对准柱上的所述凹口，并且所述至少一个锥形区域当被挤压并保持在所述凹口上时将所述对准柱锁定到位，所述夹紧固定装置还包括至少一个弹簧，所述弹簧的第一端接触所述夹紧固定装置，并且所述弹簧的第二端压靠在所述刀具加工基座的多个竖直侧表面中的一个竖直侧表面上，并且所述弹簧提供力，以将所述夹紧固定装置的所述至少一个锥形区域挤压并保持在所述至少一个对准柱上的所述凹口上，由此将所述对准柱在所述刀具加工基座内锁定到位，并且

所述夹紧固定装置还包括接触表面，所述接触表面当被挤压时压缩所述弹簧，并且使所述夹紧固定装置上的所述至少一个锥形区域与所述对准柱上的所述凹口分离，并且使所述对准柱从所述刀具加工基座释放，以及c)凸轮，所述凸轮通过致动器沿着轴以滑动运动的方式移动，使得当所述凸轮在第一方向上移动时，所述凸轮上的表面压靠在所述夹紧固定装置上的所述接触表面上，压缩所述弹簧并将所述对准柱从所述刀具加工孔释放，并且当所述凸轮通过所述致动器在与所述第一方向相反的第二方向上移动时，释放所述夹紧固定装置上的所述接触表面上的压力，并且由此导致所述夹紧固定装置的至少一个锥形区域被挤压到所述对准柱上的所述凹口中，并且由此将所述对准柱在所述刀具加工基座内锁定到位。

2.根据权利要求1所述的刀具加工基座，所述夹紧固定装置还包括腔室，所述至少一个弹簧的第一端配合到所述腔室中，并且由此维持所述弹簧的第一端与所述夹紧固定装置的对准。

3.根据权利要求1所述的刀具加工基座，其中，所述致动器是气动致动器。

4.根据权利要求1所述的刀具加工基座，其中，所述致动器是机电致动器。

5.根据权利要求1所述的刀具加工基座，其中，所述致动器是偏置凸轮，所述偏置凸轮被附接到轴，使得当所述轴在第一方向上转动时，所述偏置凸轮使所述凸轮升高，并且由此将所述对准柱从所述刀具加工基座释放，并且当所述轴在第二方向上旋转时，所述偏置凸轮使所述凸轮降低，并且由此使所述对准柱在所述刀具加工基座内夹紧到位。

6.根据权利要求3所述的刀具加工基座，其中，所述气动致动器包括：a)活塞，所述活塞包括圆盘，所述圆盘具有顶表面、底表面、周缘，以及中心定位孔，所述中心定位孔将所述顶表面连接到所述底表面，并且b)所述活塞位于所述刀具加工基座中的圆筒内，所述圆筒具有圆筒壁，并且所述活塞的周缘与所述圆筒壁形成密封，以及c)流体，所述流体在所述圆筒内被保持在所述活塞上方和下方，所述流体在所述活塞的任一侧上都具有内部压力，使得当所述流体在所述活塞的底部上的压力大于所述活塞的顶部上的压力时，所述活塞在从底部到顶部的方向上移动，并且由此接触所述凸轮并在所述第一方向上移动所述凸轮，并且由此移动所述致动器使得所述对准柱被从所述刀具加工基座释放，并且

当所述流体在所述活塞的顶部上的压力大于所述活塞的底部上的压力时，所述活塞在所述第二方向上移动，并且由此移动所述致动器使得对准柱在所述刀具加工基座内被夹紧到位。

7.根据权利要求6所述的刀具加工基座，其中，所述流体是空气。

8.根据权利要求6所述的刀具加工基座，其中，所述流体是液压流体。

9.根据权利要求6所述的刀具加工基座，所述活塞还包括沟槽和O形环，所述沟槽位于所述活塞的周缘中，所述O形环配合在所述沟槽内，所述O形环在所述活塞的周缘和所述圆筒的壁之间提供密封。

说明书

刀具加工基座

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 不适用

[0003] 关于联邦政府资助的研究或开发的声明

[0004] 不适用

技术领域

[0005] 本发明涉及一种用于附接各种刀具加工固定装置的气动致动的刀具加工基座，该刀具加工固定装置将工件保持到工作表面以用于加工。该基座允许所述固定装置和工件被
移除并以机器人方式被重新附接，同时维持配准精度。

背景技术

[0006] 在复杂的加工(诸如5轴加工)期间，使用刀具加工固定装置来保持工件。固定装置系统要求工件被牢固且精确地固定，并使机床刀具能够触及工件的所有面。优选地，能够准
备原材料并且容易且以可移除的方式将该材料安装在固定装置中，以呈现给机床从而创建
零件。通常，刀具加工固定装置被直接安装到铣床的床身或工作表面。然而，在许多情况下，
有必要在不同的机床上加工零件，从而要求从一台机床移除零件，在别处加工或处理并返
回第一台机床。重要的是，在重新安装时，将零件到刀具加工固定装置再到机床的配准维持
在非常严格的公差范围内。该问题的解决方案是刀具加工基座。刀具加工基座是一种附接
到铣削或其它加工装置，并且与该装置精确地配准的系统。然后将老虎钳或其它固定装置
附接到刀具加工基座，再次与刀具加工基座精确配准，并且由此与加工装置精确配准。刀具
加工基座还提供了在维持精确配准的同时拆卸和重新附接刀具加工固定装置的装置。刀具
加工基座是已知的，诸如在美国专利8708323和美国专利申请20040256780中所描述的那些
刀具加工基座。然而，已知的刀具加工基座的内部设计，特别是被用于将刀具加工固定装置
夹紧到基座和从基座释放的机构是复杂并且难以制造的。在某些情况下，精密零件被设计
成使得它们需要机加工、热处理，并且然后在热处理之后进行附加的加工，以补偿热处理期
间的尺寸变化。在其它情况下，该机构由大量精密零件制成，所述大量精密零件需要多个表
面以配合在一起，以确保精确配准。

[0007] 在某些情况下，需要一种能够自动致动的刀具加工基座。需要一种内部夹紧和释放机构，其能够使用由各种装置提供的动力而被致动。需要一种刀具加工基座，其能够由任
何一系列非限制性装置来致动，包括压缩空气并因此被气动致动以及其它不可压缩的流体
并被液压操作，并且能够通过机电机构和/或手动来致动。需要改进刀具加工基座的设计，
使其易于制造，具有很少的零件并且仍然保持刀具加工固定装置到刀具加工基座以及刀具
加工基座到机床的精确配准，并且使得能够使用自动化实现刀具加工固定装置的移除和重
新附接。需要一种刀具加工固定装置，其能够容易地适于精确地定位多种类型和数目的刀
具加工固定装置。

发明内容

[0008] 本文描述了一种用于解决现有技术设计的缺陷的刀具加工基座的改进设计。

附图说明

[0009] 在所有附图中都等效地对部件进行编号。

[0010] 图1是示出了将要附接到刀具加工基座的刀具加工固定装置的顶部透视图。

[0011] 图2是示出了图1的刀具加工基座的内部元件的视图。

[0012] 图3示出了容纳多个刀具加工固定装置的刀具加工基座。

[0013] 图4A示出了本发明的刀具加工基座的零件的附加细节。

[0014] 图4B示出了图4A的刀具加工基座，该基座经修改以适合将较软的材料用于基座。

[0015] 图5示出了图4A和4B的刀具加工基座的内部部件的第一实施例的细节。

[0016] 图6示出了刀具加工基座的内部部件的第二实施例的细节。

[0017] 图7示出了使用内部部件的第三实施例的刀具加工基座。

[0018] 图8示出了图7的刀具加工基座的内部部件。

[0019] 图9示出了为了自动致动而设计的刀具加工基座的实施例。

[0020] 图10示出了图9的刀具加工基座的底视图。

[0021] 图11示出了能够被自动致动的刀具加工基座中的内部部件的分解图。

[0022] 图12‑15示出了能够被自动致动的刀具加工基座的夹紧和释放机构的各种视图。

[0023] 图16示出了用于气动致动的刀具加工基座的部件的分解图。

[0024] 图17示出了图16的刀具加工基座的内部气动致动器的附加细节。

具体实施方式

[0025] 参考图1，其中示出了刀具加工固定装置。刀具加工基座101包括基座平台102，基座平台102被附接到需要精确配准的铣削或其它加工机床的工作表面107。通过使用本领域
中已知的对准销和螺栓孔108进行附接。基座还包括对准柱105插入其中的多个刀具加工孔
103。旋转螺钉插座104，操作内部夹具，以将对准柱105夹紧在刀具加工孔103中，并且由此
将刀具加工固定装置106配准到基座。使用本领域已知的刀具加工销(未示出)和螺栓(未示
出)将基座平台102配准到铣削或其它加工机床。可以通过致动螺钉插座104并从刀具加工
基座上提起而移除刀具加工固定装置106。刀具加工基座保持夹紧并被配准到加工机床。固
定装置可以重新插入到基座，并且在致动时，经由对准柱105将螺钉夹紧到刀具加工基座
上，并且更新对基座的配准。因此，刀具加工固定装置可以被重复地附接到刀具加工基座和
从刀具加工基座移除，并且每次重新附接时，都维持配准。尽管示出为老虎钳，但是刀具加
工固定装置可以是使用对准柱105的任何种类或构造的保持装置。

[0026] 图2示出了图1的刀具加工基座的内部部件。相同附图标记指的是相同的零件。基座101包括一对夹紧固定装置201、203，它们通过螺纹轴202相互连接。该轴在任一端带有右
螺纹和左螺纹，使得旋转螺钉插座导致夹紧固定装置在致动螺钉插座104时同时移开(如双
头箭头205所示)或一起移动。夹紧固定装置201、203包括在每个端部处的锥形区域204，其
与对准柱上的凹口206接合，并且当锥形区域204完全紧固在对准柱上时，导致对准柱被夹
紧在刀具加工孔(图1的103)的内壁上，并且使刀具加工固定装置与基座配准。应注意，在该
实施例中，操作单螺钉插座导致所有四个对准柱的同时夹紧。夹紧固定装置201、203和互连
螺纹轴202在基座内部的区域内是松弛的，并且具有由刀具加工基座内部的止挡(稍后详细
示出)确定的游隙度。刀具加工基座、刀具加工固定装置和机床的精确配准是通过对准柱与
刀具加工孔103的内壁的接触实现的。夹紧机构中的有限的游隙度导致机构需要较少移动
零件，并且降低了对精度和精确性的要求，同时维持了刀具加工固定装置到刀具加工基座
的配准的精确性和精度，并且因此维持了与基座所附接的机床的配准的精确性和精度。

[0027] 图3示出了刀具加工基座301，刀具加工基座301包括附接多个刀具加工固定装置303的位置。所述刀具加工固定装置不需要都是相同的。所述刀具加工固定装置每个都包括
附接有对准柱304的刀具加工孔(不可见)，所述对准柱304包括凹口306，当螺钉插座302被
致动时，凹口306通过内夹紧固定装置(不可见)接合。由此，所述刀具加工固定装置303中的
每个刀具加工固定装置303都可以被独立地夹紧到刀具加工基座302和从刀具加工基座302
移除。刀具加工基座能够包括多种构造(比较图1和图3)，并且保持多个也具有多种构造的
刀具加工固定装置。

[0028] 图4A示出了具有共同发明机构的刀具加工基座的又另一种构造。刀具加工基座401包括刀具加工销(未示出)和螺栓孔402，所述刀具加工销和螺栓孔402被用于将刀具加
工基座夹紧到铣削机床或其它加工装置的工作表面。应注意，在另一实施例中，可以堆叠多
个基座。图4的基座能够为被附接到图3的基座301的多个固定装置303中的一个固定装置。
加工基座401还包括被配合在狭槽412内的夹紧固定装置405、406，所述固定装置能够在所
述狭槽内朝向和远离彼此移动。所述固定装置各自包括与螺纹轴403配合的螺纹孔411。螺
纹轴的旋转导致夹紧固定装置朝向彼此或远离彼此地移动。当朝向彼此移动时，固定装置
移动以夹紧刀具加工孔407内的对准柱(未示出)，并且由此将附接到对准柱的固定装置与
刀具基座对准。在该实施例中，所述夹紧固定装置各自还包括狭槽404，销410配合到狭槽
404中。所述销和所述狭槽被用作止挡。被附接到螺纹轴403的固定附接装置在狭槽412内在
平行于轴的方向上自由移动一段距离，该距离是狭槽404长度。当轴在第一方向上旋转时，
固定装置通过螺纹轴403在螺纹孔411中的旋转被朝向彼此拉动。所述固定装置中的每个固
定装置上的锥形端部408、409(仅标记一个固定装置上的端部)与凹口(参见示例306，图3)
接合，并将对准柱夹紧在刀具加工孔407的壁上，并且由此将固定装置(未示出)与基座对
齐。螺纹轴在与第一方向相反的第二方向上的旋转导致对准固定装置移开，由此将对准柱
从刀具加工孔释放。在一个实施例中，刀具加工基座由钢制成。在图4B中所示的另一实施例
中，刀具加工基座由相对软的材料制成，并且刀具加工孔衬有相对硬的衬套413。较软材料
的非限制性示例包括铝、铁、注塑塑料、增强塑料和填充塑料。用于衬套的较硬材料的非限
制性示例包括钢、钛、陶瓷和填充或增强材料，其硬度等级高于用于基座的材料的硬度等
级。

[0029] 在图5中示出了图4的刀具加工基座的内部部件的细节。刀具加工基座包括通过螺纹轴501互连的一对夹紧固定装置503。右螺纹和左螺纹502配合到螺纹孔504中，使得轴在
第一方向上的旋转导致夹紧固定装置朝向彼此移动，并且该轴在第二方向上的旋转导致所
述夹紧固定装置远离彼此移动。在该实施例中，所述夹紧固定装置中的每个夹紧固定装置
都包括锥形端部507，锥形端部507接合对准柱(未示出)上的凹口，并且由此将所述对准柱
对准并夹紧到刀具加工基座。在该实施例中，止挡被合并到所述夹紧固定装置中的每个夹
紧固定装置中。所述止挡包括狭槽505以及柱506，狭槽505被铣削到夹紧固定装置的表面
中，柱506配合在狭缝内并限制该夹紧固定装置的移动到狭槽的长度。该图还示出了被合并
在螺纹轴501上的脊508。所述脊在其它实施例中被用作止挡，并且在所示实施例中不需要。

[0030] 图6示出了刀具加工基座的内部部件的第二实施例。所述部件包括夹紧固定装置607，夹紧固定装置607通过螺纹孔602被配合到螺纹轴601。轴603、605上的螺纹包括左螺纹
和右螺纹，使得所述轴的旋转导致夹紧固定装置朝着彼此和远离彼此移动。在该实施例中，
所述夹紧固定装置的每个端部609都呈锥形，以接合在对准柱610上的凹口，由此在轴旋转
以使夹紧固定装置朝向彼此移动时，将对准柱夹紧到位。刀具加工基座还包括止挡。该止挡
由被合并在轴和圆筒形立柱608上的一对脊604组成，圆柱形立柱608配合在所述脊之间，并
且由此将对准固定装置和轴的结合组件的移动限制在脊604之间的区域的宽度。应注意，在
该实施例中，由螺纹轴601的旋转导致的对准固定装置的先前一次移动导致四个对准柱610
同时夹紧和释放。

[0031] 在图7中示出了刀具加工基座的第三实施例。刀具加工基座701包括基座，该基座被配准并夹紧到本领域已知的铣削或其它加工机床上，并且该基座包括刀具加工孔702，对
准柱703被配合到刀具加工孔702中。该实施例包括至少一个螺纹轴(在示例中示出了两
个)，当旋转时，螺纹轴导致夹紧固定装置(如图8中最佳地示出)接合对准柱，并且将所述对
准柱夹紧在基座的刀具加工孔702中的适当位置。刀具加工基座还包括由至少一个立柱705
组成的止挡，立柱705被拧到刀具加工基座701中，并且延伸到内部并配合在螺纹杆704上的
一对脊内。

[0032] 图8示出图7的刀具加工基座的内部部件的细节。该刀具加工基座包括至少一个螺纹轴801、802(这里示出两个)，所述螺纹轴包括螺纹区域803。夹紧固定装置804包括螺纹孔
(未标记)，并且被拧到所述轴的每个端部上。螺纹轴和夹紧固定装置上的右螺纹和左螺纹
导致当轴在第一方向上旋转时，轴上的对准固定装置朝向彼此移动，并且当轴在第二相反
方向上旋转时，轴上的对准固定装置远离彼此移动。夹紧固定装置包括至少一个锥形区域
805，锥形区域805与位于基座的刀具加工孔中的对准柱(在先前的图中示出)上的凹口相互
作用，使得当轴旋被转并且夹紧固定装置朝向对准柱移动并牢固地接触对准柱时，所述对
准柱被锁定在刀具加工孔内的适当位置，由此相对于刀具加工基座精确地定位被附接到对
准柱的刀具加工固定装置。刀具加工基座还包括止挡，所述止挡限制了螺纹杆和所附接的
夹紧固定装置的运动。在所示实施例中，该止挡包括一对脊807和立柱806，这对脊807位于
螺纹轴801、802中的每个螺纹轴上，立柱806穿过刀具加工基座上的孔配合，并且配合在螺
纹轴上的脊之间，使得螺纹轴在平行于螺纹轴的轴线的方向上的移动受限于所述脊之间的
空间的宽度。止挡将螺纹轴的行进限制于预选距离，该距离由螺纹轴上的脊之间的空间的
宽度确定。在图中所示的优选实施例中，脊807是螺纹轴上的筒形脊。在另一实施例(未示
出)中，脊仅位于其中将接触立柱806的区域中。在另一实施例中，与上文所示的实施例类
似，止挡由狭槽808和销809组成，狭槽808切入到夹紧固定装置804的表面中，销809穿过刀
具加工基座被附接，并且配合在狭槽中，使得夹紧固定装置在平行于螺纹轴的轴线的方向
上的移动受限于狭槽的长度。夹紧固定装置的数目可以根据应用而变化。在所示实施例中，
存在两个螺纹轴和四个夹紧固定装置。螺纹轴独立地操作。在另一实施例(未示出)中，存在
单个螺纹轴以及被配合到该螺纹轴的第一端的单个夹紧固定装置。在存在单个螺纹轴和两
个夹紧固定装置的另一实施例中，在所述螺纹轴的每个端部上拧有一个夹紧固定装置。在
上文示出的实施例中，使用单个螺纹轴操作两个夹紧固定装置，使得每个夹紧固定装置都
夹紧所述对准柱中的两个对准柱。通常，存在至少一个螺纹轴和至少一个夹紧固定装置，所
述至少一个螺纹轴包括止挡，所述至少一个夹紧固定装置在螺纹轴旋转时将至少一个对准
柱夹紧在适当位置。当被释放时，夹紧固定装置不接合对准柱，并且螺纹轴可以相对于基座
移动由止挡中的间隙或狭槽所限定的量。系统中的这种游隙使得能够产生更易于制造的简
化夹紧机构，同时维持刀具加工固定装置到刀具加工基座的配准的精确性和精度。现有技
术的系统所使用的夹紧机构要么使用明显更多的移动零件，要么轴和夹紧机构被刚性固
定，由此在制造夹紧机构时需要更高的精确性和额外的步骤与费用。

[0033] 在图9中所示的另一实施例中，刀具加工基座901包括图9‑17中所述的部件，所述部件使得能够手动或自动操作刀具加工基座。在优选实施例中，可以使用压缩空气来气动
致动该刀具加工基座，以激活内部夹紧机构，该内部夹紧机构使用对准柱105将刀具加工固
定装置106以可释放的方式保持到基座901，对准柱105通过后面的图中所示的夹具固定装
置被夹紧在基座上。夹紧固定装置接合对准柱105上的凹口206，以将刀具加工固定装置保
持在基座901上。如图所示的基座901具有矩形盒形状，其具有刀具加工固定装置106将被附
接到的顶表面902，底表面903以及多个竖直侧表面904、905、906(仅标出其中三个)。所述顶
表面包括孔907和孔913，从而以螺栓或其它方式将刀具加工基座901固定至加工床(未示
出)，销105被插入孔907中。在一个实施例中，顶表面902包括孔口912，孔口912被连接到压
缩气体供应源，用于将压缩气体吹过顶表面902，并且由此清洁顶表面902上的碎屑。位于刀
具加工基座901的相反侧上的竖直侧表面904、905包括可移除的面板区段909(这里被示出
为矩形)，其被固定到刀具加工基座901。在所示示例中，使用螺钉910将面板909固定到基
座。竖直侧表面904还包括端口911，以提供动力从而激活刀具加工基座内的夹紧机构(在后
面的图中示出)。在优选实施例中，端口911被用于以压缩空气的形式向刀具加工基座的内
部供应动力，包括向夹紧机构和孔口912两者供应压缩空气。在其它实施例中，端口911向基
座供电，基座包括机电致动器。如图所示，基座901包括基座的第一竖直侧表面904上的端
口，但该端口也能够位于基座901的任何表面上，诸如基座901的相反竖直侧表面905或相邻
竖直侧表面906或顶表面902或底表面903。基座901的可替代视图如图10中所示。图10示出
了基座的底表面903，该底表面903包括被夹紧到该基座的面板1001，并且在气动地操作该
基座的情况下形成与基座的气密密封。被供应到基座的用于自动操作的压缩空气通常由本
领域已知的计算机致动阀供应。该版本还示出了一个实施例，其中用于向基座供应动力以
致动夹紧和释放机构的端口1003位于基座面板1001内。图10中所示的附加特征包括螺钉
910，螺钉910将面板909固定到基座901的竖直侧表面905。基座还包括调节螺钉1002，调节
螺钉1002被用于调节用于夹紧机构的弹簧力。应注意，竖直侧表面905上的面板909在与竖
直侧表面905相反的竖直侧表面904(参见图9)上具有相同的配对部分。

[0034] 图11中示出图9和图10的基座的内部部件。所有附图中相同编号的零件都是相同的。基座的内部部件被示出在基座901下方，并且不按比例。内部部件包括致动器1101，致动
器1101使锥形凸轮1104在竖直方向1105上上下移动。当向上移动时，锥形凸轮1104接合在
一对夹紧固定装置1102上的接触表面1103(仅标记两个中的一个)，并且随着锥形凸轮被向
上和向下移动，锥形表面在凸轮上的接合导致固定装置分别在水平方向1107、向外方向和
向内方向上移动，这种移动导致夹紧固定装置1102上的锥形夹板1106分别分离和接合对准
柱105上的凹口206，并且将刀具加工固定装置106解锁和锁定到基座901。锥形凸轮1104具
有至少一个锥形表面，该锥形表面接合夹紧固定装置的接触表面1103。所示示例包括凸轮
上的两个锥形表面1207。夹紧固定装置1102是弹簧加载的，使得默认位置是朝向凸轮1104
向内挤压，并且由此将夹板1106锁定在对准柱105上，以将刀具加工固定装置106保持到刀
具加工基座901。致动器1101在向上位置上移动，由此提升凸轮1104并将夹紧固定装置向外
推离凸轮，导致夹板1106脱离对准柱105，并将刀具加工固定装置1096从基座901释放。

[0035] 致动器1101是选自气动缸、螺钉、机电致动器和轴上的凸轮中的任何一个，当轴被扭转或水平滑动时，该致动器接合并提升凸轮1104。

[0036] 在一个实施例中，轴是双螺纹螺钉，如上面的图5‑9中所述。该轴可以被自动致动或延伸超过基座，并且可以手动致动。在优选实施例中，致动器如图16和图17中所述。

[0037] 在图12‑15中示出了夹紧固定装置1102的细节及其与凸轮1104的相互作用。参考图12，凸轮1104是锥形圆筒，其具有中心开口1201，轴1202延伸穿过该中心开口。当通过致
动器1101接合时，凸轮1104通过在轴1202上滑动而上下移动。在优选实施例中，轴是中空
的，并且还包括端口1203和调节螺钉1204，当转动时，调节螺钉1204调节在轴1202的底部处
引入和在端口1203处引出的空气流。在图16和图17的气动致动器的情况下，调节螺钉的转
动也调节活塞致动器之上和之下的压差。当致动器向上移动1208时，凸轮1104上的表面
1207接合夹紧固定装置1102上的表面1103，并导致夹紧固定装置在向外1206方向上移动。
在优选实施例中，表面1103是滚子轴承表面，由此有效地减少或消除表面1207和1103的滑
动摩擦与磨损。凸轮1104是锥形圆筒，在圆筒的顶部1209处具有比在圆筒的底部1210处更
小的直径。凸轮1104还包括至少一个锥形表面1207，其与夹紧固定装置1102的表面1103接
合。在所示示例中，凸轮上有两个锥形表面1207，其接合两个夹紧固定装置。在其它实施例
中，基座901可包括单个夹紧固定装置1102或多个夹紧固定装置。在所示的示例中，表面
1207是平面的，导致夹紧固定装置1102在垂直于表面1207的平面的方向1206上移动。在其
它实施例中，表面1207还可以包括曲率，使得夹紧固定装置1102的移动1206可以更复杂。在
非限制性示例中，表面1207可以具有斜面，使得夹紧固定装置的移动包括垂直于1206并且
平行于(在图像的平面之外)表面1207的移动。在优选实施例中，刀具加工基座包括单个凸
轮1104和一对夹紧固定装置1102。在其它实施例中，存在单个夹紧固定装置1102和单个凸
轮1104。在另一实施例(未示出)中，刀具加工基座901包括多个夹紧固定装置1102，其单独
接合多个凸轮1104，所述凸轮1104全部都被封闭在单个刀具加工基座901中。在一个实施例
中，多个凸轮由单个致动器致动。在另一实施例中，多个凸轮由多个致动器单独致动，使得
多个刀具加工固定装置106可以被保持在刀具加工基座上并且被单独地附接和释放。

[0038] 夹紧固定装置1102是抵靠面板909加载的弹簧，在图13‑15中更清楚地示出，所述弹簧在凸轮向下(相反1208)移动时提供力，以向内(相反1206)移动夹紧固定装置。夹紧固
定装置1102的向内运动导致夹板1106接合对准柱105，并且将刀具加工固定装置106夹紧到
基座901。

[0039] 参考图13，夹紧固定装置1102包括主体1301，主体1301包括夹板1106。通过压缩至少一个弹簧1304(示出四个)使主体1301保持抵靠背板909张紧，通过转动与螺纹孔1303接
合的螺钉1002来调节弹簧上的张力。在夹紧固定装置1102和背板909之间存在间隙1305。随
着夹板1104向上移动(图13中的页面外)，表面1207接合表面1103，并导致夹紧固定装置挤
压并压缩弹簧1304并且闭合间隙1305。可以使用调节螺钉1002预加载所述弹簧，使得间隙
1305的尺寸被调节成使得夹板1106远离刀具加工销105，并且使得刀具加工固定装置可以
从基座移除。相同的调节也改变了向上移动凸轮所需的力，并且由此释放刀具加工固定装
置。该力根据由特定致动器1101所施加的力定制。也就是说，该系统可调节夹板1106施加在
对准柱105上的夹紧力以及释放力(以压缩弹簧)，以移动夹紧固定装置和夹板1106，从而释
放刀具加工固定装置106。

[0040] 在图14的视图中示出夹紧固定装置的附加细节。通过一组螺钉910，保持背板909抵靠在刀具加工基座(未示出)上。在该实施例中看与弹簧1304的最外侧同心的调节螺钉
1002穿过夹紧固定装置的主体1301，并且螺纹穿过被容纳在板1302中的孔1303。也被附接
到板1302的是支架1401，支架1401保持接触表面1103，在该实施例中，接触表面1103为滚子
轴承。图15的视图示出了以下列实施例，其中所述弹簧1304中的每个弹簧都通过配合在位
于夹紧固定装置1301中的腔室1501内而保持到位。已经移除了一个弹簧以示出腔室。

[0041] 在图16和图17中示出了致动器的优选实施例。已经讨论的零件编号一致。气动致动器包括配合在圆筒1701内的活塞1601。活塞1601骑在轴1202上。当顶表面1603和底表面
1604之间存在由压缩空气或其它流体提供的压差，并且底表面上的压力超过顶表面上的压
力指定余量时，活塞在轴上向上移动并向上推动凸轮1104。如果所述压差足以克服摩擦力
和由弹簧1304提供的弹簧力，则凸轮通过接触表面1103的表面1207接合夹紧固定装置，并
且迫使该夹紧固定装置分开并从基座901释放刀具加工固定装置106。在优选实施例中，活
塞1601包括外边缘上的沟槽1605和沟槽内的O形环(未示出)，该O形环与圆筒1701的壁接合
从而形成密封。在所示实施例中，压缩空气或其它流体由圆筒1701的壁中的端口供应。当组
装基座时，孔1702位于活塞的底表面1604之下。在其它实施例中，通过位于刀具加工基座
901的底板1001中的端口配件1003供应压缩空气或其它流体。基座1001还包括腔室1606，腔
室1606保持轴1202与活塞1601和凸轮1104的中心对准。在所示实施例中，轴1202是中空的，
并且当组装时，轴1202引导压缩空气穿过处于轴的底部处并位于活塞1601之下的端口
1602。轴1202的顶部处的端口包括放气螺钉1204，其控制压缩空气向上流向轴并流出端口
912，以维持空气流过刀具加工基座的顶表面902。通过输入压力和通过端口1602穿过轴排
出的空气量调节压缩空气或其它流体的力。致动刀具加工基座的释放所需的力由平表面
1207相对于竖直方向的角度、能够经由螺钉1002调节的角度、弹簧1304上的张力，以及弹簧
1304的弹簧常数确定。

[0042] 总结

[0043] 本文描述了一种刀具加工基座，其是以如下形式对现有设计的改进：简化的零件的数目、较容易制造零件，并且能够通过气动、其它计算机控制装置以及手动而被致动，以
用于夹紧和释放刀具加工固定装置。刀具加工基座使用弹簧加载的夹紧固定装置，以将夹
板压入到对准柱上的凹部中，对准柱将任何种类的刀具加工固定装置定位和保持到基座。

[0044] 本领域技术人员应明白，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，能够构造优选实施例的各种改变和修改。因此，应理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以以不同于
本文中具体描述的方式实施。