CN101391311B - 可转位刀片专用刀夹 - Google Patents

Abstract

一种可转位刀片专用刀夹，包括刀座、夹紧螺栓和夹持件，刀座上设可转位刀片安装部和螺栓安装孔，夹持件置于刀座上方，夹持件上设通孔，夹紧螺栓套于通孔内并与螺栓安装孔螺纹连接，夹紧螺栓上套设压缩弹簧，压缩弹簧位于刀座与夹持件之间，刀座后端与夹持件相接的部位设第一斜面组，夹持件后端与刀座相接的部位设可与刀座上第一斜面组啮合的第二斜面组，第一斜面组包括两个互成角度α的第一倾斜面，第二斜面组包括两个互成角度β的第二倾斜面，角度α与角度β的范围在110°～150°之间，两者关系为0°≤|α-β|≤5°。该可转位刀片专用刀夹具有确保所夹持的可转位刀片被向下且向内推动，将可转位刀片牢固的夹紧在刀座上，并且夹持力分布均匀的优点。

Description

可转位刀片专用刀夹

技术领域

本发明涉及机械切削加工技术，尤其涉及在切削加工中使用的可转位刀片专用刀夹。

背景技术

目前，存在着多种形状的采用硬质合金材料或陶瓷材料制成的可转位切削刀片，如菱形、偏菱形和三角形的可转位刀片，此类刀片通常是通过机械夹持刀夹固定。现有用于固定可转位刀片的刀夹有多种形式，通常使用的刀夹包括刀座、夹持件、销和用于强制销朝刀夹向内转动运动的装置，然而，此种刀夹的缺点是，切削刀片的前端尖端部分有离开放在刀片下面垫板的趋势，这种趋势有时会导致刀片损坏，并且此种刀夹不方便更换刀片。

专利号为ZL01814578.7的发明专利公开了一种夹持刀夹，该刀夹的夹持件使切削刀片压向刀座的刀头容纳穴的底面及侧壁，刀座具有沿离开刀头容纳穴的方向且向内倾斜的斜面，与夹持件上的斜面一起配合作为一种滑道，夹紧螺钉被拧紧时，夹持件与切削刀片安装孔的后内侧面及切削刀片的后顶面接合，此种夹持刀夹在刀座内可释放的夹紧刀片，能够较好的解决前述刀夹存在的问题。但是，夹持件将刀片压紧时，夹持件的斜面与刀座的斜面接合，夹持力较为集中，在大阻力切削时易造成夹具损坏；另外，该夹持刀夹由于刀座上的夹持件固定孔与刀片定位孔成一斜角，加工不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种确保所夹持的可转位刀片被向下且向内推动，将可转位刀片牢固的夹紧在刀座上，并且夹持力分布均匀的可转位刀片专用刀夹。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种可转位刀片专用刀夹，包括刀座、夹紧螺栓和夹持件，所述刀座上设有可转位刀片安装部和螺栓安装孔，所述夹持件置于刀座上方，夹持件上设有通孔，夹紧螺栓套于通孔内并与螺栓安装孔螺纹连接，夹紧螺栓上套设有压缩弹簧，该压缩弹簧位于刀座与夹持件之间，所述刀座后端与夹持件相接的部位设有第一斜面组，所述夹持件后端与刀座相接的部位设有可与刀座上第一斜面组啮合的第二斜面组，第一斜面组包括两个互成角度α的第一倾斜面，第二斜面组包括两个互成角度β的第二倾斜面，角度α与角度β的范围均在110°～150°之间，两者关系为0°≤|α-β|≤5°。

所述两个第一倾斜面之间由过渡凹弧面连接，所述两个第二倾斜面之间由过渡凸弧面连接，过渡凸弧面啮合于过渡凹弧面内。

所述各个第一倾斜面与螺栓安装孔的中心轴线的夹角为γ，各个第二倾斜面与螺栓安装孔的中心轴线的夹角为θ，夹角γ与角度θ的范围均在30°～50°之间，两者关系为θ°≤|γ-θ|≤5°。

所述夹持件的前端下表面上设有适于与可转位刀片中心定位孔的孔壁邻接的柱状突出部，夹持件的下表面与柱状突出部相邻的部位设有至少一个衬垫部。

所述柱状突出部与夹持件的下表面相接触的部位设有避空斜面，所述避空斜面与可转位刀片的中心定位孔的中心轴线的夹角为ω，夹角ω的范围在2°～7°之间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：夹持件后端与刀座相接的部位设有可与刀座上第一斜面组啮合的第二斜面组，当夹紧螺栓拧紧时，夹持件上的第二斜面组与刀座上的第一斜面组邻接，并成为一种滑道，使夹持件对可转位刀片产生的压力能更容易地驱使可转位刀片向下且向后移动；并且由于是多面成组啮合，使夹紧力平均分配在两侧，即使在大阻力切削时夹持件也不会轻易被损坏，并且使得对可转位刀片的夹持更为牢固。本发明还可以通过设置过渡凹弧面和过渡凸弧面进一步提高本发明的性能，在夹紧螺栓拧紧过程中，过渡凸弧面和过渡凹弧面的接触配合确保夹持件不随夹紧螺栓转动，起到局部限位作用兼导向作用。本发明还可以在与柱状突出部相邻的部位设置衬垫部，该衬垫部与可转位刀片的定位顶面相啮合时，夹持件下表面的中间部分不与可转位刀片或刀座相接触，有助于合理分配夹持件作用在可转位刀片的定位顶面上的力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的拆分结构示意图；

图3是本发明松施状态的剖视结构示意图；

图4是本发明夹紧状态的剖视结构示意图；

图5是夹持件的侧视结构示意图；

图6是夹持件的立体结构示意图。

图中各标号表示：

1、刀座          2、夹紧螺栓

3、夹持件        4、压缩弹簧

5、可转位刀片    6、垫板

7、定位销        11、可转位刀片安装部

12、第一倾斜面   13、过渡凹弧面

14、螺栓安装孔    111、垫板定位孔

141、容置孔       31、通孔

32、第二倾斜面    33、柱状突出部

34、衬垫部        35、避空斜面

36、过渡凸弧面    51、中心定位孔

52、定位顶面      53、下底面

具体实施方式

本发明的可转位刀片专用刀夹适于固定菱形、偏菱形和三角形的可转位刀片5，该类可转位刀片5可由硬质合金材料或陶瓷材料制成，且具有一个平坦的下底面53、一个定位顶面52和一个中心定位孔51。下面以适用于夹持菱形可转位刀片的刀夹为例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

如图1至图6所示，本发明的用于固定可转位刀片的刀夹包括刀座1、夹紧螺栓2、夹持件3、压缩弹簧4、垫板6和定位销7。刀座1前端设有用于容纳、安装多边形可转位刀片5的可转位刀片安装部11，刀座1中部设有螺栓安装孔14，螺栓安装孔14上段为用于容纳压缩弹簧4的容置孔141，下段为螺纹部分。刀片安装部11两侧壁的夹角根据所夹持可转位刀片5的形状设置，刀片安装部11底面设有垫板定位孔111，垫板6置于刀片安装部11的底面上，定位销7穿过垫板6的中心孔61并插入刀片安装部11的垫板定位孔111内，定位销7是一种可弯曲、膨胀或者压缩的弹簧销，用于维持垫板6与刀座1的相对位置，可转位刀片5的下底面53置于垫板6上，可转位刀片5的两相邻的侧壁与刀片安装部11的两侧壁相接触。本发明还可将可转位刀片5直接设置在刀片安装部11的底面上，而不使用垫板6和定位销7，在这种可替换的实施例中，刀片安装部11的底面上就不需要设置垫板定位孔111。夹持件3置于刀座1上方，夹持件3上设有通孔31，夹持件3用于将可转位刀片5夹持在刀座1的刀片安装部11中，夹持件3由夹紧螺栓2驱动，夹紧螺栓2的上段为头部，头部往下是直径稍小的圆柱部分，圆柱部分延伸到下段为螺纹部分，夹紧螺栓2头部直径大于通孔31的直径，圆柱部分直径小于通孔31的直径，夹紧螺栓2的圆柱部分延伸穿过夹持件3上的通孔31，螺纹部分与刀座1上的螺栓安装孔14螺纹连接，夹紧螺栓2上套设有压缩弹簧4，该压缩弹簧4沿夹紧螺栓2的圆柱部分延伸，其两端分别抵压在刀座1与夹持件3上，并且抵压在刀座1的一端安放在容置孔141内，夹紧螺栓2拧紧时，其头部的下表面与夹持件3的顶面邻接，其下部螺纹部分与刀座1的螺栓安装孔14的螺纹部分啮合，螺栓安装孔14的中心轴线C1平行于所述可转位刀片5的中心定位孔51的中心轴线C2，便于对螺栓安装孔14、垫板定位孔111和中心定位孔51进行加工定位。刀座1后端与夹持件3相接的部位设有第一斜面组，第一斜面组包括两个互成角度α的第一倾斜面12，角度α的范围在110°～150°之间，本实施例中角度α取值为135°，两个第一倾斜面12通过设于其间的过渡凹弧面13连接。夹持件3后端相对于通孔31向下且向后伸出，在与刀座1相接的部位形成可与刀座1上第一斜面组啮合的第二斜面组，第二斜面组包括两个互成角度β的第二倾斜面32，角度β的范围在110°～150°之间，且0°≤|α-β|≤5°，本实施例中角度β取值为133°，两个第二倾斜面32通过设于其间的、可与过渡凹弧面13啮合的过渡凸弧面36连接。各个第一倾斜面12与螺栓安装孔14的中心轴线C1的夹角为γ，夹角γ的范围在30°～50°之间，本实施例中夹角γ取值为40°，各个第二倾斜面32与螺栓安装孔14的中心轴线C1的夹角为θ，夹角θ的范围在30°～50°之间，且0°≤|γ-θ|≤5°，本实施例中夹角θ取值为39°。当夹紧螺栓2拧紧时，夹持件3上的第二斜面组与刀座1上的第一斜面组邻接，过渡凸弧面36啮合于过渡凹弧面13内，使第一斜面组、第二斜面组成为一种滑道，使夹持件3对可转位刀片5产生的压力，能更容易地驱使可转位刀片5向下且向后移动，并且由于成组啮合，使夹紧力平均分配在两侧，夹紧更为牢固，即使在大阻力切削时夹持件3也不会轻易被损坏。在夹紧螺栓2拧紧过程中，过渡凸弧面36和过渡凹弧面13的接触配合确保夹持件3在夹紧螺栓2拧紧时不转动，起到局部限位作用兼导向作用。夹持件3的前端下表面上设有适于与可转位刀片中心定位孔51的孔壁邻接的柱状突出部33，夹持件3的下表面与柱状突出部33相邻的部位设有两个衬垫部34，衬垫部34用于与可转位刀片5的定位顶面52相啮合，当衬垫部34与可转位刀片5的定位顶面52相啮合时，夹持件3下表面的中间部分不与可转位刀片5或刀座1相接触，衬垫部34有助于合理分配夹持件3作用在可转位刀片5的定位顶面52上的力。衬垫部34也可省去，即直接用夹持件3前端的底面与可转位刀片5的定位顶面52相啮合。柱状突出部33具有上下两部分，上部分与夹持件3的下表面相接触的部位设有避空斜面35，避空斜面35与中心定位孔51轴线的夹角为ω，夹角ω的范围在2°～7°之间，本实施例中夹角ω取值为5°。避空斜面35避免了以下情况的发生：由于本发明所用夹持件3多为铸造件，其工艺细节会对柱状突出部33与可转位刀片中心定位孔51的孔壁邻接造成干涉。

Claims (4)

1.一种可转位刀片专用刀夹，包括刀座(1)、夹紧螺栓(2)和夹持件(3)，所述刀座(1)上设有可转位刀片安装部(11)和螺栓安装孔(14)，所述夹持件(3)置于刀座(1)上方，夹持件(3)上设有通孔(31)，夹紧螺栓(2)套于通孔(31)内并与螺栓安装孔(14)螺纹连接，夹紧螺栓(2)上套设有压缩弹簧(4)，该压缩弹簧(4)位于刀座(1)与夹持件(3)之间，其特征在于：所述刀座(1)后端与夹持件(3)相接的部位设有第一斜面组，所述夹持件(3)后端与刀座(1)相接的部位设有可与刀座(1)上第一斜面组啮合的第二斜面组，第一斜面组包括两个互成角度α的第一倾斜面(12)，第二斜面组包括两个互成角度β的第二倾斜面(32)，角度α与角度β的范围均在110°～150°之间，两者关系为0°≤|α-β|≤5°，所述各个第一倾斜面(12)与螺栓安装孔(14)的中心轴线(C1)的夹角为γ，各个第二倾斜面(32)与螺栓安装孔(14)的中心轴线(C1)的夹角为θ，所述夹角γ与角度θ的范围均在30°～50°之间，两者关系为0°≤|γ-θ|≤5°。

2.根据权利要求1所述的可转位刀片专用刀夹，其特征在于：所述两个第一倾斜面(12)之间由过渡凹弧面(13)连接，所述两个第二倾斜面(32)之间由过渡凸弧面(36)连接，过渡凸弧面(36)啮合于过渡凹弧面(13)内。

3.根据权利要求1或2所述的可转位刀片专用刀夹，其特征在于：所述夹持件(3)前端的下表面上设有适于与可转位刀片(5)的中心定位孔(51)的孔壁邻接的柱状突出部(33)，夹持件(3)的下表面与柱状突出部(33)相邻的部位设有至少一个衬垫部(34)。

4.根据权利要求3所述的可转位刀片专用刀夹，其特征在于：所述柱状突出部(33)与夹持件(3)的下表面相接触的部位设有避空斜面(35)，所述避空斜面(35)与可转位刀片(5)的中心定位孔(51)的中心轴线(C2)的夹角为ω，夹角ω的范围在2°～7°之间。

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