CN103722228A - 一种数控铣床铣刀刀柄及铣刀的安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控铣床铣刀刀柄，包括上部的锥形连接部和下部的铣刀固定部，在所述的铣刀固定部内部还开设有与铣刀刀柄旋转轴同轴的轴向固定孔，轴向固定孔的内径小于铣刀的外径，两者直径差为0.02mm至0.05mm之间，铣刀固定部的高度大于上部锥形连接部的高度；本发明将铣刀刀柄下部设置成倒圆锥形，使得铣刀刀柄整体为一个陀螺形状，简化了刀柄的整体结构，加工更加方便，工作时相当于快速转动起来的刚体，具有高精度、高稳定和进动性好的特点。

Description

一种数控铣床铣刀刀柄及铣刀的安装方法
技术领域
本发明涉及数控铣床技术，具体是一种数控铣床铣刀刀柄及铣刀的安装方法。
背景技术
CNC数控铣床中铣刀是通过刀柄安装在铣床上的，刀柄上部与铣床连接部分采用标准化的锥形结构，而刀柄下部用于固定铣刀的铣刀固定部结构则多种多样，目前采用较多的为夹爪结构，这种固定参考钻夹头的结构，铣刀的固定和安装非常方便，但这种夹头固定方式精度不高，不适合用于加工高精度的模具；还有一种如专利号为2010206152128，名称为数控铣床刀柄夹紧机构，这种结构虽然精度有所提高，由于铣刀和夹紧机构非整体结构，高速旋转时的稳定性和进动性等方面仍无法满足高标准的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数控铣床铣刀刀柄及铣刀的安装方法，将铣刀刀柄下部设置成倒圆锥形，使得铣刀刀柄整体为一个陀螺形状，简化了刀柄的整体结构，加工更加方便，工作时相当于快速转动起来的刚体，具有高精度、高稳定和进动性好的特点。
为实现上述目的采用以下技术方案：
一种数控铣床铣刀刀柄，包括上部的锥形连接部和下部的铣刀固定部，其特征在于：在所述的铣刀固定部内部还开设有与铣刀刀柄旋转轴同轴的轴向固定孔，轴向固定孔的内径小于铣刀的外径，两者直径差为0.02mm至0.05mm之间，铣刀固定部的高度大于上部锥形连接部的高度。
所述的轴向固定孔（下端口）的壁厚为1.5-10mm。
所述的铣刀固定部呈倒圆锥形结构并与上部的锥形连接部为一体结构。
倒圆锥形的表面呈光滑的弧形。
所述的铣刀固定部包括固定部和连接套，固定部与锥形连接部为一体结构，所述的轴向固定孔设置在连接套内部，并自上而下贯穿连接套，连接套包括上部的连接部和下部的延伸部，连接部容置于固定部底部的容置孔内，连接部的中间部分呈锥形，锥形部分的锥度为4度到7度，容置孔的形状与连接部形状相匹配；轴向固定孔的上部设有内螺纹，在铣刀刀柄上部的锥形连接部内部也开设有与轴向固定孔同轴的轴向通孔，轴向通孔与容置孔之间设有阻档部，有一螺母穿过阻档部旋接在轴向固定孔的内螺纹上并将连接套紧固在容置孔内。
一种数控铣床铣刀的安装方法，其特征在于：将上述铣刀刀柄或连接套和铣刀同轴固定在对装机的滑块上，然后通过加热装置对铣刀刀柄的铣刀固定部加热，使铣刀固定部的温度上升至300-400度，然后驱动固定铣刀的滑块向铣刀刀柄移动，使得铣刀的刀柄部分慢慢插入到铣刀固定部的轴向固定孔内，铣刀移动到位后撤去加热装置，待铣刀固定部冷却后，铣刀与铣刀刀柄连为一体，取上装配好工件即可。
本发明将轴向固定孔的内径稍小于铣刀的外径，应用加热膨胀方式将铣刀固定，相对于现有机械夹紧方式，本发明这种固定方式连接更加可靠，同轴度更好，同时铣刀刀柄的结构更加简单，加工更加方便，工作时的精度更高，稳定性更好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明分体结构的内部结构示意图；
图4为本发明分体结构的内部分解结构示意图。
具体实施方式
如图1-4所示，一种数控铣床铣刀刀柄，包括上部的锥形连接部1和下部的铣刀固定部2，在所述的铣刀固定部2内部还开设有与铣刀刀柄旋转轴同轴的轴向固定孔21，轴向固定孔21的内径小于铣刀的外径，两者径差为0.02mm至0.05mm之间，所述的铣刀固定部2呈倒圆锥形结构并与锥形连接部为一体结构，倒圆锥形的侧部呈光滑的弧形，倒圆锥形的高度大于上部锥形连接部的高度，
本发明采用一体结构的铣刀刀柄，整体形状为一个陀螺，下部倒圆锥形结构,并且倒圆锥形的高度大于上部锥形连接部的高度，较高的高度使得倒圆锥形为细长的形状，可以为铣刀提供良好的刚性，由于铣刀刀柄整体表面光滑，外部没有紧固件，高速运转时阻力更小，稳定性更好，整体形状为陀螺形状，能保证工作时的进动性。
本发明铣刀的安装方法如下：将上述结构的铣刀刀柄和铣刀一起同轴固定在对装机的滑块上，然后通过加热装置对铣刀刀柄的倒圆锥形部分进行加热，使铣刀固定部的温度上升至300-400度，然后驱动固定铣刀的滑块向铣刀刀柄移动，使得铣刀的刀柄部分慢慢插入到铣刀固定部的轴向固定孔内，铣刀移动到位后撤去加热装置，待铣刀固定部冷却后，铣刀与铣刀刀柄连为一体，取上装配好工件即可，本发明通过自然冷却收缩紧固，保证了铣刀固定后的同轴度，同时固定的可靠性更好，不用担心松动等问题。
另外本发明还可以将铣刀固定部设置成分体结构，所述的铣刀固定部包括固定部22和连接套23，固定部22与锥形连接部1为一体结构，所述的轴向固定孔21设置在连接套23内部，并自上而下贯穿连接套23，连接套23包括上部的连接部231和下部的延伸部232，连接部231容置于固定部22底部的容置孔221内，其中连接部231的中间部分呈锥形233，锥形部分的锥度为4度到7度，容置孔221的形状与连接部23形状相匹配；轴向固定孔21的上部设有内螺纹，在铣刀刀柄上部的锥形连接部1内部也开设有与轴向固定孔同轴的轴向通孔11，轴向通孔11与容置孔221之间设有阻档部12，有一螺母3穿过阻档部12旋接在轴向固定孔21的内螺纹上并将连接套23紧固在容置孔221内。
本发明分体结构的连接套通过轴向的螺母穿过轴向通孔和轴向固定孔旋接固定的，其中连接部的中间部分呈锥形，锥形部分的锥度为4度到7度，锥形结构使得连接套与螺母旋接时，锥形与容置孔内壁紧密配合，保证连接套固定的同轴度，同时锥度为4度到7度受到铣刀刀柄整体体积限制，锥度增大会使铣刀刀柄体积增大，而锥度过小可能无法达到紧密配合的效果；分体结构铣刀刀柄，更换铣刀时可以将连接套与铣刀一起从铣刀刀柄上卸下，重新换上新的带铣刀的连接套即可，更换也比较方便，该结构更换铣刀后只要螺母与连接套连接紧固，即可保证铣刀的同轴度，对操作工人要求较低，连接套结构简单，成本较低。
本发明无论是一体的铣刀刀柄还是分体的铣刀刀柄，当铣刀损坏时，都可以将铣刀刀柄的倒圆锥形部分进行加热，使铣刀固定部的温度上升至300-400度，利用铣刀固定部和铣刀不同的热膨胀系数差将铣刀移出铣刀固定部，再更换上新的铣刀，实现铣刀刀柄的重复利用。

Claims (6)

1.一种数控铣床铣刀刀柄，包括上部的锥形连接部和下部的铣刀固定部，其特征在于：在所述的铣刀固定部内部还开设有与铣刀刀柄旋转轴同轴的轴向固定孔，轴向固定孔的内径小于铣刀的外径，两者直径差为0.02mm至0.05mm之间，铣刀固定部的高度大于上部锥形连接部的高度。
2.如权利要求1所述的一种数控铣床铣刀刀柄，其特征在于：所述的铣刀固定部呈倒圆锥形结构并与上部的锥形连接部为一体结构。
3.如权利要求2所述的一种数控铣床铣刀刀柄，其特征在于：倒圆锥形的表面呈光滑的弧形。
4.如权利要求2所述的一种数控铣床铣刀刀柄，其特征在于：所述的铣刀固定部包括固定部和连接套，固定部与锥形连接部为一体结构，所述的轴向固定孔设置在连接套内部，并自上而下贯穿连接套，连接套包括上部的连接部和下部的延伸部，连接部容置于固定部底部的容置孔内，连接部的中间部分呈锥形，锥形部分的锥度为4度到7度，容置孔的形状与连接部形状相匹配；轴向固定孔的上部设有内螺纹，在铣刀刀柄上部的锥形连接部内部也开设有与轴向固定孔同轴的轴向通孔，轴向通孔与容置孔之间设有阻档部，有一螺母穿过阻档部旋接在轴向固定孔的内螺纹上并将连接套紧固在容置孔内。
5.如权利要求1至4任意一项所述的一种数控铣床铣刀刀柄，其特征在于：所述的轴向固定孔下端口的壁厚为1.5-10mm。
6.一种数控铣床铣刀的安装方法，其特征在于：将权利要求1至5任意一项所述铣刀刀柄或连接套和铣刀同轴固定在对装机的滑块上，然后通过加热装置对铣刀刀柄的铣刀固定部加热，使铣刀固定部的温度上升至300-400度，然后驱动固定铣刀的滑块向铣刀刀柄移动，使得铣刀的刀柄部分慢慢插入到铣刀固定部的轴向固定孔内，铣刀移动到位后撤去加热装置，待铣刀固定部冷却后，铣刀与铣刀刀柄连为一体，取上装配好工件即可。
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