CN104384574A - 可重复装卸的旋转刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可重复拆卸的旋转刀具，包括夹持部件和安装在夹持部件上的切削部件，夹持部件包括夹持柄部和夹持头部，切削部件包括切削头部和切削尾部，切削尾部设有夹持凸起，夹持凸起上设有外螺纹，夹持头部的端面上开设有夹持凹进，夹持凹进上设有与夹持凸起上的外螺纹配合的内螺纹，外螺纹包括牙型角不相同的内圈凸牙和外圈凸牙，外圈凸牙具有凸牙顶，相邻的内圈凸牙之间具有凸牙底，内螺纹包括内圈凹牙和外圈凹牙，外圈凹牙具有凹牙顶，相邻的内圈凹牙之间具有凹牙底，凸牙顶与凹牙底之间的径向间隙为d1，凸牙底与凹牙顶之间的径向间隙为d2，且0≤d1≤0.05mm，0≤d2≤0.05mm，本发明具有抗冲击能力强且连接稳定等优点。

Description

可重复装卸的旋转刀具

技术领域

本发明涉及切削刀具，尤其涉及一种可重复装卸的旋转刀具。

背景技术

旋转刀具在加工过程中只有切削部分参与切削，夹持柄部并不参与切削，为了避免切削部分损坏造成整个旋转刀具的报废，延长旋转刀具的使用寿命，行业内将旋转刀具的切削部和夹持柄部独立设置，切削部、夹持柄部通过普通螺纹等连接方式实现切削部分在夹持柄部上的重复装卸，但随着制造业的快速发展，刀具的长径比不断增大，因此对刀具的结构强度提出了更高的强度及刚性要求，为了使该类可重复装卸的旋转刀具和整体式刀具的性能接近，刀具可选用硬质合金或和与硬质合金性能接近的材料制作，但是普通螺纹连接内螺纹和外螺纹在刀具周向的接触面积较小，尤其在精加工刀具和大悬长刀具中，普通螺纹连接难以保证定位的准确性和刚性。

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，提供一种刚度高且连接稳定性好的可重复装卸的旋转刀具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种可重复装卸的旋转刀具，包括夹持部件和安装在所述夹持部件上的切削部件，所述夹持部件包括夹持柄部和夹持头部，所述切削部件包括切削头部和切削尾部，所述切削尾部设有夹持凸起，所述夹持凸起上设有外螺纹，所述夹持头部的端面上开设有夹持凹进，所述夹持凹进上设有与所述夹持凸起上的外螺纹配合的内螺纹，所述外螺纹包括牙型角不相同的内圈凸牙和外圈凸牙，所述外圈凸牙具有凸牙顶，相邻的内圈凸牙之间具有凸牙底，所述内螺纹包括内圈凹牙和外圈凹牙，所述外圈凹牙具有凹牙顶，相邻的内圈凹牙之间具有凹牙底，所述凸牙顶与所述凹牙底之间的径向间隙为d1，所述凸牙底与所述凹牙顶之间的径向间隙为d2，且0≤d1≤0.05mm，0≤d2≤0.05mm。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述内圈凸牙与所述内圈凹牙接触配合，所述外圈凸牙与所述内圈凹牙不接触，所述内圈凸牙与所述外圈凹牙不接触。

所述内圈凸牙的牙型角为α，所述外圈凸牙的牙型角为β，且10°≤α≤120°，10°≤β≤120°，10°≤β-α≤40°。

所述外螺纹的螺距为P，所述凸牙顶的宽度为W，且0.15P≤W≤0.3P。

所述夹持凸起上的外螺纹的外径为D，且0.15D≤P≤0.4D。

所述内圈凸牙的径向深度为L1，所述外圈凸牙的径向深度为L2，且0.02D≤L1≤0.15D ，0.003D≤L2≤0.01D。

所述夹持凸起包括位于所述外螺纹和切削头部之间的锥形台，所述锥形台靠近所述外螺纹的一端的直径小于靠近所述切削头部的一端的直径，所述夹持凹进包括远离所述夹持柄部的锥形凹进，所述锥形凹进和锥形台接触配合。

所述切削头部和切削尾部之间设有台阶面，所述夹持头部的端面与所述台阶面抵触配合。

所述外螺纹和内螺纹为多头螺纹。

所述切削头部的外周面上设有用于装卸所述切削部件的第一扭矩面和第二扭矩面。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的可重复装卸的旋转刀具包括夹持部件和安装在夹持部件上的切削部件，夹持部件包括夹持柄部和夹持头部，切削部件包括切削头部和切削尾部，切削尾部设有夹持凸起，夹持凸起上设有外螺纹，夹持头部的端面上开设有夹持凹进，夹持凹进上设有与夹持凸起上的外螺纹配合的内螺纹，外螺纹包括牙型角不相同的内圈凸牙和外圈凸牙，外圈凸牙具有凸牙顶，相邻的内圈凸牙之间具有凸牙底，内螺纹包括内圈凹牙和外圈凹牙，外圈凹牙具有凹牙顶，相邻的内圈凹牙之间具有凹牙底，凸牙顶与凹牙底之间的径向间隙为d1，凸牙底与凹牙顶之间的径向间隙为d2，且0≤d1≤0.05mm，0≤d2≤0.05mm，即凸牙顶与凹牙底、凸牙底与凹牙顶基本接触，增大了内螺纹和外螺纹在刀具周向的接触面积，提高了可重复装卸的旋转刀具的刚度和定位准确性，提高刀具的径向抗冲击能力，尤其适用于精加工刀具和大悬长刀具。

附图说明

图1是本发明可重复装卸的旋转刀具的立体结构图。

图2是本发明可重复装卸的旋转刀具的主视图。

图3是图2的A-A视图。

图4是图3中B处的放大图。

图5是本发明夹持部件的主视图。

图6是图5的C-C视图。

图7是本发明切削部件的立体结构图。

图8是本发明切削部件的主视图。

图9是本发明图8的E-E视图。

图中各标号表示：

1、夹持部件；11、夹持柄部；12、夹持头部；121、夹持凹进；1211、内圈凹牙；1212、外圈凹牙；1213、凹牙顶；1214、凹牙底；122、锥形凹进；2、切削部件；21、切削头部；211、第一扭矩面； 212、第二扭矩面； 22、切削尾部；221、夹持凸起；2211、内圈凸牙；2212、外圈凸牙；2213、凸牙顶；2214、凸牙底；222、锥形台；24、台阶面。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1至图9示出了本发明可重复装卸的旋转刀具的一种实施例，该可重复装卸的旋转刀具包括夹持部件1和安装在夹持部件1上的切削部件2，夹持部件1包括夹持柄部11和夹持头部12，切削部件2包括切削头部21和切削尾部22，切削尾部22设有夹持凸起221，夹持凸起221上设有外螺纹，夹持头部12的端面上开设有夹持凹进121，夹持凹进121上设有与夹持凸起221上的外螺纹配合的内螺纹，外螺纹包括牙型角不相同的内圈凸牙2211和外圈凸牙2212，外圈凸牙2212具有凸牙顶2213，相邻的内圈凸牙2211之间具有凸牙底2214，内螺纹包括内圈凹牙1211和外圈凹牙1212，外圈凹牙1212具有凹牙顶1213，相邻的内圈凹牙1211之间具有凹牙底1214，凸牙顶2213与凹牙底1214之间的径向间隙为d1，凸牙底2214与凹牙顶1213之间的径向间隙为d2，且0≤d1≤0.05mm，0≤d2≤0.05mm，本实施例中，d1= d2=0.03mm，即凸牙顶2213与凹牙底1214、凸牙底2214与凹牙顶1213基本接触，增大了内螺纹和外螺纹在刀具周向的接触面积，提高了可重复装卸的旋转刀具的刚度和定位准确性，提高刀具的径向抗冲击能力，尤其适用于精加工刀具和大悬长刀具，d1和d1控制在0.05mm以下，既能满足刚度和定位精度要求，又能降低对加工精度的要求。

本实施例中，内圈凸牙2211与内圈凹牙1211接触配合，外圈凸牙2212与内圈凹牙1211不接触，内圈凸牙2211与外圈凹牙1212不接触，可以有效避免切削尾部22和夹持头部12的配合接触发生在内螺纹和外螺纹的螺牙边缘上，而由内圈凸牙2211与内圈凹牙1211接触配合，既能有效提高切削部件2的抗冲击性又能避免螺牙边缘的崩缺，延长了可重复装卸的旋转刀具的使用寿命，同时在反复的装卸过程中，即使外圈凸牙2212和外圈凹牙1212有一定的磨损，但因外圈凸牙2212对内圈凸牙2211、外圈凹牙1212对内圈凹牙1211有一定的保护作用，可避免内圈凸牙2211和内圈凹牙1211的磨损，从而保证了夹持部件1和切削部件2连接的稳定性，并延长了刀具的使用寿命。

内圈凸牙2211的牙型角为α，外圈凸牙2212的牙型角为β，且10°≤α≤120°，10°≤β≤120°，10°≤β-α≤40°，内圈凸牙2211和外圈凸牙2212设置为本实施例中的结构，外螺纹和内螺纹的螺牙边缘为避空结构，能保证d1和d2无限趋近0，即凸牙顶2213与凹牙底1214、凸牙底2214与凹牙顶1213基本接触，从而既能保证可重复装卸的旋转刀具连接强度又降低制作难度，本实施例中，α=55°，β=80°，

为了方便可重复装卸的旋转刀具安装，夹持凸起221上的外螺纹的外径为D，螺距为P，且0.15D≤P≤0.4D，本实施例中，P=0.3D。

为了避免可重复装卸的旋转刀具连接处切削部件2的螺牙崩缺，凸牙顶2213的宽度为W，且0.15P≤W≤0.3P，本实施例中，W=0.2P。

当可重复装卸的旋转刀具当夹持部件1的内圈凹牙1211角部没有完全清根时，为了保证夹持部件1的夹持凹进121的内圈凹牙1211和切削部件2的内圈凸牙2211接触良好，外圈凸牙2212的径向深度为L2， 0.003D≤L2≤0.01D，本实施例中，L2=0.006D，进一步地，为了提供给切削部件2中足够的夹持力并抑制切削部件2的切削振动，内圈凸牙2211的径向深度为L1，且0.02D≤L1≤0.15D，本实施例中，L1=0.07D。

本实施例中，夹持凸起221包括位于外螺纹和切削头部21之间的锥形台222，锥形台222靠近外螺纹的一端的直径小于靠近切削头部21的一端的直径，夹持凹进121包括远离夹持柄部11的锥形凹进122，锥形凹进122和锥形台222接触配合，切削头部21和切削尾部22之间设有台阶面24，夹持头部12的端面与台阶面24抵触配合，通过锥形凹进122和锥形台222接触配合以及夹持头部12的端面与台阶面24的抵触配合，进一步提高可重复装卸的旋转刀具的抗冲击性和稳定性。

本实施例中，外螺纹和内螺纹为多头螺纹，提高夹持部件1和的切削部件2的连接强度。

本实施例中，切削头部21的外周面上设有用于装卸切削部件2的第一扭矩面211和第二扭矩面212，装卸工具作用于第一扭矩面211和第二扭矩面212，方便切削部件2在夹持部件1上的装卸。

上述实施例中，夹持部件1上的内螺纹和切削部件2上的外螺纹都为直线型牙形，且两边牙形角相等，本发明不仅限于此，根据工艺要求和实际工况不同，也可以将牙形设计弧形等形状，同时也可以将两边牙形设有成不同形状。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。 

Claims (10)

1.一种可重复装卸的旋转刀具，包括夹持部件（1）和安装在所述夹持部件（1）上的切削部件（2），所述夹持部件（1）包括夹持柄部（11）和夹持头部（12），所述切削部件（2）包括切削头部（21）和切削尾部（22），所述切削尾部（22）设有夹持凸起（221），所述夹持凸起（221）上设有外螺纹，所述夹持头部（12）的端面上开设有夹持凹进（121），所述夹持凹进（121）上设有与所述夹持凸起（221）上的外螺纹配合的内螺纹，其特征在于：所述外螺纹包括牙型角不相同的内圈凸牙（2211）和外圈凸牙（2212），所述外圈凸牙（2212）具有凸牙顶（2213），相邻的内圈凸牙（2211）之间具有凸牙底（2214），所述内螺纹包括内圈凹牙（1211）和外圈凹牙（1212），所述外圈凹牙（1212）具有凹牙顶（1213），相邻的内圈凹牙（1211）之间具有凹牙底（1214），所述凸牙顶（2213）与所述凹牙底（1214）之间的径向间隙为d1，所述凸牙底（2214）与所述凹牙顶（1213）之间的径向间隙为d2，且0≤d1≤0.05mm，0≤d2≤0.05mm。

2.根据权利要求1所述的可重复装卸的旋转刀具，其特征在于：所述内圈凸牙（2211）与所述内圈凹牙（1211）接触配合，所述外圈凸牙（2212）与所述内圈凹牙（1211）不接触，所述内圈凸牙（2211）与所述外圈凹牙（1212）不接触。

3.根据权利要求2所述的可重复装卸的旋转刀具，其特征在于：所述内圈凸牙（2211）的牙型角为α，所述外圈凸牙（2212）的牙型角为β，且10°≤α≤120°，10°≤β≤120°，10°≤β-α≤40°。

4.根据权利要求1所述的可重复装卸的旋转刀具，其特征在于：所述外螺纹的螺距为P，所述凸牙顶（2213）的宽度为W，且0.15P≤W≤0.3P。

5.根据权利要求4所述的可重复装卸的旋转刀具，其特征在于：所述夹持凸起（221）上的外螺纹的外径为D，且0.15D≤P≤0.4D。

6.根据权利要求5所述的可重复装卸的旋转刀具，其特征在于：所述内圈凸牙（2211）的径向深度为L1，所述外圈凸牙（2212）的径向深度为L2，且0.02D≤L1≤0.15D ，0.003D≤L2≤0.01D。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的可重复装卸的旋转刀具，其特征在于：所述夹持凸起（221）包括位于所述外螺纹和切削头部（21）之间的锥形台（222），所述锥形台（222）靠近所述外螺纹的一端的直径小于靠近所述切削头部（21）的一端的直径，所述夹持凹进（121）包括远离所述夹持柄部（11）的锥形凹进（122），所述锥形凹进（122）和锥形台（222）接触配合。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的可重复装卸的旋转刀具，其特征在于：所述切削头部（21）和切削尾部（22）之间设有台阶面（24），所述夹持头部（12）的端面与所述台阶面（24）抵触配合。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的可重复装卸的旋转刀具，其特征在于：所述外螺纹和内螺纹为多头螺纹。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的可重复装卸的旋转刀具，其特征在于：所述切削头部（21）的外周面上设有用于装卸所述切削部件（2）的第一扭矩面（211）和第二扭矩面（212）。