CN102806368B - 一种端面环槽切削加工用组合刀具及其刀片安装架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种端面环槽切削加工用组合刀具及其刀片安装架，组合刀具包括刀片安装架以及后端可拆卸固定在刀片安装架上的具有内凹面和外凸面的瓦片状刀片，所述刀片安装架包括沿前后方向延伸的刀杆，刀杆的前端部具有通过固定机构与所述刀片固连的支撑结构，所述支撑结构设有与刀片的外凸面吻合配合的圆弧形支撑面，所述固定机构包括对刀片进行限位的螺钉销、以及压装在刀片的内凹面上的压块，所述压块具有与刀片的内凹面顶压配合的顶压面。刀片作为整个组合刀具的切削部分，而刀片安装架作为整个组合刀具的载体，两者采用分体结构，更换刀片时只需要将刀片从刀片安装架上拆掉即可，避免了浪费。
Description
技术领域
本发明涉及工件的端面环槽的切削加工，具体涉及一种切削加工用组合刀具。
背景技术
传统刀具一般由刀体和切削部分构成，其中切削部分是刀具的关键结构，如图1、图2、图3所示的一种刀具，切削部分101的截面为弧形结构、并与刀体102一体设置，在切削工件103的端面环槽时，端面环槽依靠切削部分101加工形成，因此，切削部分的结构、材料强度都影响着端面环槽的加工效果。传统刀具的材料采用聚晶金刚石或硬质合金，或者是刀体采用硬质合金、切削部分采用聚晶金刚石，两种材料均为高硬度材料，由于切削部分与刀体一体设置，切削部分与刀体不管选择哪种材料，均使得刀具的制造难度较大，另外，由于切削部分为易损件，当更换切削部分时需要连同刀体一起换掉，造成材料的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种端面环槽切削加工用组合刀具，用以解决现有刀具的切削部分与刀体一体设置造成的制造难度大、同时在更换切削部分时需要连同刀体一起更换造成浪费的问题，同时提供了该组合刀具的刀片安装架。
本发明的端面环槽切削加工用组合刀具采用如下技术方案：一种端面环槽切削加工用组合刀具，包括刀片安装架以及后端可拆卸固定在刀片安装架上的具有内凹面和外凸面的瓦片状刀片，所述刀片安装架包括沿前后方向延伸的刀杆，刀杆的前端部具有通过固定机构与所述刀片固连的支撑结构，所述支撑结构设有与刀片的外凸面吻合配合的圆弧形支撑面，所述支撑结构包括设置在刀杆前端部的三条依次间隔布置的沿所述支撑面轴向延伸的两侧位置的支撑楞和中间位置的支撑楞，所述支撑面由分别设置在三条支撑楞上的与刀片的外凸面外切的圆弧形定位面通过三点定位形成，所述支撑面的半径大小根据刀片的外凸面的半径大小来调节，所述固定机构包括对刀片进行限位的螺钉销、以及压装在刀片的内凹面上的压块，所述压块具有与刀片的内凹面顶压配合的顶压面；所述位于两侧位置的支撑楞与所述刀杆配合形成一个矩形槽，矩形槽的槽底面上开设有沿所述支撑面轴向延伸的滑槽，滑槽内导向移动装配有沿支撑面径向运动的滑块，所述位于中间位置的支撑楞为所述滑块的凸出矩形槽的槽底面部分，所述螺钉销具有沿支撑面径向旋入刀杆内的用于顶推滑块运动的螺纹段、以及穿设在滑块与刀片之间的用于对刀片进行限位的定位段。所述滑块对应的定位面上开设有沿所述支撑面径向延伸的容纳槽，容纳槽内嵌装有弹性钢丝。
所述顶压面为沿所述支撑面轴向延伸的与所述刀片的内凹面内切的弧面。
本发明的刀片安装架采用如下技术方案：一种刀片安装架，包括沿前后方向延伸的刀杆，刀杆的前端部具有通过固定机构用于与瓦片状刀片固连的支撑结构，所述支撑结构设有与刀片的外凸面吻合配合的圆弧形支撑面，所述支撑结构包括设置在刀杆前端部的三条依次间隔布置的沿所述支撑面轴向延伸的两侧位置的支撑楞和中间位置的支撑楞，所述支撑面为分别设置在三条支撑楞上的与刀片的外凸面外切的圆弧形定位面通过三点定位形成，所述支撑面的半径大小根据刀片的外凸面的半径大小来调节，所述固定机构包括对刀片进行限位的螺钉销、以及压装在刀片的内凹面上的压块，所述压块具有与刀片的内凹面顶压配合的顶压面；所述位于两侧位置的支撑楞与所述刀杆配合形成一个矩形槽，矩形槽的槽底面上开设有沿所述支撑面轴向延伸的滑槽，滑槽内导向移动装配有沿支撑面径向运动的滑块，所述位于中间位置的支撑楞为所述滑块的凸出矩形槽的槽底面部分，所述螺钉销具有沿支撑面径向旋入刀杆内的用于顶推滑块运动的螺纹段、以及穿设在滑块与刀片之间的用于对刀片进行限位的定位段。所述滑块对应的定位面上开设有沿所述支撑面径向延伸的容纳槽，容纳槽内嵌装有弹性钢丝。
所述顶压面为沿所述支撑面轴向延伸的与所述刀片的内凹面内切的弧面。
采用上述结构的端面环槽切削加工用组合刀具及其刀片安装架，由于刀片可拆卸固定在刀片安装架上，刀片作为整个组合刀具的切削部分，而刀片安装架作为整个组合刀具的载体，因此，两者采用分体结构，更换刀片时只需要将刀片从刀片安装架上拆掉即可，避免了浪费；而刀片采用瓦片状结构，在保证刀片的强度同时，与刀片的外凸面吻合配合的支撑面可以保证刀片的稳定性，在螺钉销的限位作用以及压块的压紧作用下，使刀片牢牢的固定在刀片安装架上，而且刀片的安装和拆卸更方便。
另外，支撑面由三个依次间隔布置的弧形定位面衔接形成隐性的内凹面，通过三点确定一个圆弧面的原理，使刀片的安装更加稳定。
所述滑块在螺钉销的顶推作用下，沿支撑面的径向(即滑槽的深度方向)运动，可以根据刀片的外凸面的半径大小，来调节支撑面的半径大小，使得整个组合刀具能够满足不同刀片的安装。
附图说明
图1为传统刀具的结构示意图；
图2为图1中的刀具的工作状态示意图；
图3为图1中的刀具的切削部分的工作状态示意图；
图4为本发明的端面环槽切削加工用组合刀具的实施例的结构示意图；
图5为图4的右视图；
图6为图4的局部剖视图；
图7为图6的A-A向剖视图；
图8为图4中的刀杆的结构示意图；
图9图4中的刀片的结构示意图；
图10为图9的右视图；
图11为图4中的滑块的结构示意图；
图12为图11的左视图；
图13为图4中的压块的结构示意图；
图14为图13的左视图；
图15为图4中的螺钉销的结构示意图。
具体实施方式
本发明的端面环槽切削加工用组合刀具的实施例：如图4-15所示，采用分体结构，由刀片安装架和刀片4构成，刀片4采用瓦片结构，具有圆弧形内凹面和圆弧形外凸面，可提高刀片的强度，刀片4可拆卸装配在刀片安装架上。
刀片安装架包括刀杆1，刀杆1的前端面上一体设置有刀片安装座3，刀片安装座3的一个侧壁上开设有延伸方向偏离前后方向的矩形槽，矩形槽的两个槽内壁与槽口所在的侧壁之间分别倒圆角形成两个圆弧面。在矩形槽的槽底面上开设有延伸方向与矩形槽的延伸方向一致的滑槽，滑槽内填装有条状结构的滑块5，滑块5的后端面与刀杆1的前端面顶接、后端面与刀片安装座3的前端面平齐，滑块5的背向滑槽的槽底面的侧面为高出矩形槽的槽底面的外凸的圆弧面。所述刀片4担设在矩形槽的两个槽壁上、且外凸面同时与矩形槽的两个槽壁上的圆弧面以及滑块上的圆弧面外切，与刀片4的外凸面外切的三个弧面依次衔接配合形成一个隐性的圆弧形内凹面，该隐性的内凹面为供刀片安装的支撑面，三个弧面为对刀片4进行定位支撑的定位面，同时刀片4的后端面与刀杆的前端面顶接、前端伸出刀片安装座的前端面。
在刀片安装座3、滑块5和刀片4之间连接有两个沿矩形槽延伸方向间隔布置的螺钉销6，螺钉销6为阶梯状，其中大直径段为螺纹段61、小直径段为光滑段62，刀片安装座3上的供螺钉销装配的孔为开设在滑槽的槽底面上的与螺钉销的螺纹段61螺纹配合螺纹孔，滑块5和刀片4上的供螺钉销6装配的孔为与螺钉销的光滑段62间隙插设配合的光滑孔，这样两个螺钉销对刀片4进行限位。光滑孔的孔径小于螺纹孔的孔径，螺钉销6的台阶面与滑块5顶接，通过旋拧螺钉销6可以驱动滑块5在滑槽的深度方向移动，进而可以根据刀片的外凸面的半径大小，调节支撑面的半径大小。
螺钉销6在限位的同时通过压装在刀片的内凹面上的压块2进行压紧，压块2由与刀片4压紧配合的顶压段和与刀杆1固连的固定段构成，顶压段和固定段之间形成台阶结构，顶压段的与刀片4接触的侧面为与刀片的内凹面内切的圆弧面，在固定段和刀杆4之间通过紧固螺钉7固定连接。由于支撑面由三个圆弧形定位面依次衔接配合形成，为了保证刀片最大限度的压紧，压块2和刀片4之间的接触位置的法线与滑块5和刀片之间的接触位置的法线重合。
在滑块5的圆弧面上还开设有径向延伸的容纳槽，容纳槽内嵌装有弹性钢丝8，当刀片4与滑块5顶紧时，弹性钢丝8提供弹性缓冲力，从而保证支撑面的稳定。
所述压块2和两个螺钉销6共同形成了对刀片4进行固定限位的固定机构，所述刀片安装座3和滑块5共同形成了对刀片进行支撑的支撑结构。
上述实施例具体操作时，先将两个螺钉销6分别旋入刀片安装座3内，然后依次安装滑块5和刀片4，再将压块2通过紧固螺钉7固定在刀杆1上，通过旋拧螺钉销6顶推滑块5，使滑块5推动刀片4朝向压块2移动直至滑块与刀片顶紧，最后拧紧紧固螺钉7使压块牢牢压紧在刀片4上，便可进行切削加工。
上述实施例中，支撑面由矩形槽的两个槽壁上的定位面与滑块上的定位面依次衔接配合形成，采用三点确定一个圆弧面的原理，在其它实施例中，也可以直接在刀片安装座上开设一个弧形槽，弧形槽的槽底面也可以作为支撑面。
上述实施例中，滑块在滑槽深度方向上的运动是为了调节支撑面的半径，以使支撑面与刀片的外凸面吻合，在其它实施例中，滑块也可以与刀片安装座一体设置，只要保证三个定位面形成的支撑面能够正好与刀片的外凸面吻合即可，当然，也可以在矩形槽的槽底面上一体设置一条支撑楞。
当然，在其它实施例中，矩形槽可以由凸设在刀片安装座的侧面上的两条并列设置的支撑楞形成，而滑块的高出矩形槽的槽底面部分同样为凸设在刀片安装座的侧面上的一条支撑楞，三个定位面分别设置在三个支撑楞上。
本发明的刀片安装架的实施例：如图4-15所示，刀片安装架的结构与上述实施例中的刀片安装架的结构一致，其内容在此不再赘述。
Claims (6)
1.一种端面环槽切削加工用组合刀具，其特征在于：包括刀片安装架以及后端可拆卸固定在刀片安装架上的具有内凹面和外凸面的瓦片状刀片，所述刀片安装架包括沿前后方向延伸的刀杆，刀杆的前端部具有通过固定机构与所述刀片固连的支撑结构，所述支撑结构设有与刀片的外凸面吻合配合的圆弧形支撑面，所述支撑结构包括设置在刀杆前端部的三条依次间隔布置的沿所述支撑面轴向延伸的两侧位置的支撑楞和中间位置的支撑楞，所述支撑面由分别设置在三条支撑楞上的与刀片的外凸面外切的圆弧形定位面通过三点定位形成，所述支撑面的半径大小根据刀片的外凸面的半径大小来调节，所述固定机构包括对刀片进行限位的螺钉销、以及压装在刀片的内凹面上的压块，所述压块具有与刀片的内凹面顶压配合的顶压面；所述位于两侧位置的支撑楞与所述刀杆配合形成一个矩形槽，矩形槽的槽底面上开设有沿所述支撑面轴向延伸的滑槽，滑槽内导向移动装配有沿支撑面径向运动的滑块，所述位于中间位置的支撑楞为所述滑块的凸出矩形槽的槽底面部分，所述螺钉销具有沿支撑面径向旋入刀杆内的用于顶推滑块运动的螺纹段、以及穿设在滑块与刀片之间的用于对刀片进行限位的定位段。
2.根据权利要求1所述的端面环槽切削加工用组合刀具，其特征在于：所述滑块对应的定位面上开设有沿所述支撑面径向延伸的容纳槽，容纳槽内嵌装有弹性钢丝。
3.根据权利要求1或2所述的端面环槽切削加工用组合刀具，其特征在于：所述顶压面为沿所述支撑面轴向延伸的与所述刀片的内凹面内切的弧面。
4.一种刀片安装架，其特征在于：包括沿前后方向延伸的刀杆，刀杆的前端部具有通过固定机构用于与瓦片状刀片固连的支撑结构，所述支撑结构设有与刀片的外凸面吻合配合的圆弧形支撑面，所述支撑结构包括设置在刀杆前端部的三条依次间隔布置的沿所述支撑面轴向延伸的两侧位置的支撑楞和中间位置的支撑楞，所述支撑面为分别设置在三条支撑楞上的与刀片的外凸面外切的圆弧形定位面通过三点定位形成，所述支撑面的半径大小根据刀片的外凸面的半径大小来调节，所述固定机构包括对刀片进行限位的螺钉销、以及压装在刀片的内凹面上的压块，所述压块具有与刀片的内凹面顶压配合的顶压面；所述位于两侧位置的支撑楞与所述刀杆配合形成一个矩形槽，矩形槽的槽底面上开设有沿所述支撑面轴向延伸的滑槽，滑槽内导向移动装配有沿支撑面径向运动的滑块，所述位于中间位置的支撑楞为所述滑块的凸出矩形槽的槽底面部分，所述螺钉销具有沿支撑面径向旋入刀杆内的用于顶推滑块运动的螺纹段、以及穿设在滑块与刀片之间的用于对刀片进行限位的定位段。
5.根据权利要求4所述的刀片安装架，其特征在于：所述滑块对应的定位面上开设有沿所述支撑面径向延伸的容纳槽，容纳槽内嵌装有弹性钢丝。
6.根据权利要求4或5所述的刀片安装架，其特征在于：所述顶压面为沿所述支撑面轴向延伸的与所述刀片的内凹面内切的弧面。
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