CN105643332B - 一种用于数控铣床的铣刀结构 - Google Patents

Abstract

一种用于数控铣床的铣刀夹具和铣刀，属于工业设备技术领域，目的是解决当前铣刀在工作过程中承受突变载荷时，刚性的铣刀夹具不能够为刀头提供足够的保护，同时对于同一工件相同部位进行不同工艺的机械加工时需要频繁的更换刀具，降低了工作效率的问题。在进行铣刀的装夹时，多功能铣刀首先通过手轮旋转带动外螺纹滑动套沿着导向柱向锥柄内部滑动，弹性锥套与滑动套连接，当弹性套夹紧锥卡在负压仓锥孔端时实现了对铣刀的机械夹紧，然后通过旋转增压螺钉，增大负压仓体积形成负压实现对铣刀的二次夹紧。

Description

一种用于数控铣床的铣刀结构

技术领域

本发明涉及工业设备技术领域，具体地说是一种用于数控铣床的铣刀结构。

背景技术

在进行机械加工的过程中，会用到各种类型的铣刀，目前各类数控加工中心使用的铣刀大多是单杆单刀，即一根刀柄上安装一把铣刀，在对同一个零件不同部位或者同一个部位不同平面进行切削或者铣削加工时，往往需要更换刀具或者翻转零件使其待加工面与刀具轴线垂直，很明显，对于结构复杂的零件，这样的加工方式是非常耗费时间的，同时每次零件的翻转都需要对铣刀重新找零点，这对于零件的加工精度也会产生不利影响。另外，近来，在金属机加工的领域中，通过有效地控制生产成本的上升来变得有竞争力已经变成一个重要的问题。而且，对于变得有竞争力而言，提高生产率是关键的因素。为了提高生产率，必须增加切削操作期间每个切削刃的进刀量。目前所有的铣刀夹具与铣刀之间的连接都是刚性连接，当进行大进给量的切削时，铣刀头会承受很大的负载力，容易发生断刀的现象。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种用于数控铣床的铣刀结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于数控铣床的铣刀结构，铣刀结构包括铣刀夹具和铣刀，在进行铣刀的装夹时，铣刀首先通过机械夹紧机构进行第一次夹紧，然后通过负压夹紧机构进行二次夹紧，负压夹紧机构包括夹具锥柄锥形部分的排气孔和增压孔，排气孔一端与刀头导向孔相连通，另一端安装排气单向阀，增压孔一端与刀头导向孔相连通，另一端安装增压螺钉，机械夹紧机构包括弹性锥套，弹性锥套一端为弹性套夹紧锥，另一端为弹性套导向锥，在弹性套夹紧锥和弹性套导向锥外表面加工有套夹切口，铣刀包括U型的第一刀臂和第二刀臂，第一刀臂和第二刀臂的整体尺寸均与铣刀仓相适应，铣刀仓用于容纳第一刀臂和第二刀臂；弹性锥套安装在外螺纹滑动套内，外螺纹滑动套外圆面加工有导向槽，导向槽与保持架上的导向柱滑动配合，刀头导向孔是位于夹具中用于铣刀导向的孔。

夹具锥柄一端为锥形，另一端为圆柱形，中间加工有夹持槽，圆柱部分外圆直径和深沟球轴承内径相同，圆柱端面加工有阵列分布的保持架安装孔，铣刀仓为圆柱形，中间加工有矩形槽，刀臂一端加工有光孔，另一端安装铣刀，刀臂上安装定位螺钉，保持架为圆环状，圆环端面加工有阵列排布的定位孔和第一导向柱,第二导向柱，第三导向柱和第四导向柱，外螺纹滑动套外圆面加工有螺纹并与手轮螺母内螺纹配合，外螺纹滑动套端面加工有第一导向槽、第二导向槽、第三导向槽和第四导向槽。

第一导向柱,第二导向柱，第三导向柱和第四导向柱末端加工有紧定孔，密封端盖通过螺钉和导向柱连接。

本发明的有益之处在于：（1）采用机械夹持装置对刀杆进行预压紧，再采用负压夹紧机构进行二次压紧，整个工作过程只需要一个内六角扳手，再不使用复杂工具的前提下，能够保证刀杆获得足够大的夹紧力。（2）在加工的过程中，当刀头承受突变载荷时，刀柄能够沿着负压仓向上移动，使得负压仓内压力增大，仓内的压缩空气在高压的作用下通过排气单向阀被挤出到外界，避免了铣刀遭受刚性载荷的破坏还而产生断刃。（3）在工作的过程中，当需要对同一工件位置进行不同工序的加工时，只需要松开紧定螺钉，将当前刀具向上旋入刀仓，然后从刀仓中选择目标刀具向下旋出紧定即可，避免了更换铣刀夹具和铣刀的麻烦，提高了加工效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

附图1是本发明结构铣刀夹具主视图；

附图2是本发明结构铣刀夹具三维装配体；

附图3是本发明结构铣刀夹具三维爆炸图；

附图4是本发明结构弹性锥套三维图；

附图5是本发明结构保持架三维图；

附图6是本发明结构铣刀三维图；

附图7是本发明结构铣刀主视图；

图中： 1、夹具锥柄，1a、夹持槽，2、排气孔，3、排气单向阀，4、增压孔，5、增压螺钉，6、负压仓，7、深沟球轴承，8、保持架，8a、第一导向柱, 8b、第二导向柱，8c、第三导向柱，8d、第四导向柱，9、保持架紧定螺钉，10、弹性锥套，10a、弹性套夹紧锥，10b、套夹切口，10c、弹性套导向锥，11、手轮螺母，12、第一外螺纹滑动套，13、密封端盖，14、铣刀，14a、第一紧定螺钉，14b、第二紧定螺钉，14c、第三紧定螺钉，14d、第四紧定螺钉，15、第二外螺纹滑动套，15a、第一导向槽，15b、第二导向槽，15c、第三导向槽，15d、第四导向槽，16、铣刀仓，17、紧定螺纹孔，18、销轴把手，19、紧定螺钉，20、第一刀臂，21、第一铣刀，22、第二刀臂，23、第二铣刀，24、销轴

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

一种用于数控铣床的铣刀结构，在进行铣刀的装夹时，刀头首先通过机械夹紧机构进行第一次夹紧，然后通过负压加紧机构进行二次夹紧，负压夹紧机构包括加工在夹具锥柄1锥形部分的排气孔2和增压孔4，排气孔一端与刀头导向孔6相连通，另一端安装排气单向阀3，增压孔4一端与刀头导向孔6相连通，一端安装增压螺钉5，机械夹紧机构包括弹性锥套10，弹性锥套一端为弹性套夹紧锥10a，一端为弹性套导向锥10c，在弹性套夹紧锥10a和弹性套导向锥10c外表面加工有套夹切口10b，刀头包括U型的第一刀臂20和第二刀臂22，刀臂的整体尺寸和铣刀仓16的尺寸相同，第一刀臂20和第二刀臂22能够在所述铣刀仓16内转进和转出；弹性锥套10安装在外螺纹滑动套内，外螺纹滑动套由第一外螺纹滑动套12和第二外螺纹滑动套15组合而成，外螺纹滑动套外圆面加工有导向槽，导向槽与保持架8上的导向柱滑动配合。

夹具锥柄1一端为锥形，另一端为圆柱形，中间加工有夹持槽1a，圆柱部分外圆直径和深沟球轴承7内径相同，圆柱端面加工有阵列分布的保持架安装孔1b，铣刀仓16为圆柱形，中间加工有矩形槽，刀臂一端加工有光孔，另一端安装铣刀，刀臂上安装定位螺钉，保持架8为圆环状，圆环端面加工有阵列排布的定位孔和第一导向柱8a,第二导向柱8b，第三导向柱8c和第四导向柱8d，第一外螺纹滑动套12和第二外螺纹滑动套15外圆面加工有螺纹并与与手轮螺母11内螺纹配合，滑动套端面加工有第一导向槽15a、第二导向槽15b、第三导向槽15c和第四导向槽15d；的第一导向柱8a,第二导向柱8b，第三导向柱8c和第四导向柱8d末端加工有紧定孔，密封端盖13通过螺钉和导向柱连接。

在铣刀夹紧的过程中，首先使用内六角扳手将增压螺钉5沿着增压孔4下旋

孔低端，然后面向密封端盖13顺时针旋转手轮螺母11，使得弹性锥套10向外伸出，然后将铣刀仓16刀柄端穿过弹性套导向锥10c，插入到弹性套夹紧锥10a此时逆时针旋转手轮螺母11，弹性锥套10向内缩回，当手轮拧紧后，使用内六角扳手将增压螺钉5沿着增压孔4上旋孔顶端，使得负压仓6内的空间增大，内部气压降低形成负压，此时由于弹性锥套10在外螺纹滑动套12的带动下已经卡紧在负压仓6的锥形入口端无法再向内部前进，则在负压的吸力作用下铣刀仓16刀柄有向负压仓6内部移动的趋势，使得弹性套夹紧锥10a膨胀，此时铣刀仓16便可牢固的加紧在铣刀夹具中，然后将带有刀具的铣刀夹具装入加工中心的气动夹具中，通过夹持槽1a夹紧。

在对铣刀进行安装时，首先顺时针旋转销轴把手18将销轴24从铣刀仓16螺纹孔中旋出，将需要的U型刀具穿过销轴24后，逆时针旋转销轴把手18将销轴24旋入铣刀仓16螺纹孔中紧定。选中需要的铣刀旋出刀仓并通过紧定螺钉19将铣刀和铣刀仓16紧定在一起。

在加工的过程中，铣刀14沿着工件的表面进行铣削作业，当刀头承受突变载荷时，刀柄能够沿着负压仓6向上移动，使得负压仓6内压力增大，仓内的压缩空气在高压的作用下通过排气单向阀被挤出到外界，避免了铣刀遭受刚性载荷的破坏还而产生断刃。

在加工的过程中，当需要对同一工件位置进行不同工序的加工时，只需要松开紧定螺钉19，将当前刀具绕着销轴24 向上旋入刀仓，然后从刀仓中选择目标刀具向下旋出紧定即可，避免了更换铣刀夹具和铣刀的麻烦，提高了加工效率。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域技术人员可以在本发明的指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (3)

1.一种用于数控铣床的铣刀结构，铣刀结构包括铣刀夹具和铣刀，在进行铣刀的装夹时，铣刀首先通过机械夹紧机构进行第一次夹紧，然后通过负压夹紧机构进行二次夹紧，其特征在于，所述负压夹紧机构包括夹具锥柄（1）锥形部分的排气孔（2）和增压孔（4），所述排气孔一端与刀头导向孔（6）相连通，另一端安装排气单向阀（3），所述增压孔（4）一端与刀头导向孔（6）相连通，另一端安装增压螺钉（5），所述机械夹紧机构包括弹性锥套（10），所述弹性锥套一端为弹性套夹紧锥（10a），另一端为弹性套导向锥（10c），在所述弹性套夹紧锥（10a）和弹性套导向锥（10c）外表面加工有套夹切口（10b），所述铣刀包括U型的第一刀臂（20）和第二刀臂（22），所述第一刀臂（20）和第二刀臂（22）的整体尺寸均与铣刀仓（16）相适应，铣刀仓（16）用于容纳所述第一刀臂（20）和第二刀臂（22）；所述弹性锥套（10）安装在外螺纹滑动套内，所述外螺纹滑动套外圆面加工有导向槽，所述导向槽与保持架（8）上的导向柱滑动配合，所述刀头导向孔（6）是位于夹具中用于铣刀导向的孔。

2.根据权利要求1所述一种用于数控铣床的铣刀结构，其特征在于，所述夹具锥柄（1）一端为锥形，另一端为圆柱形，中间加工有夹持槽（1a），所述圆柱部分外圆直径和深沟球轴承（7）内径相同，圆柱端面加工有阵列分布的保持架安装孔（1b），所述铣刀仓（16）为圆柱形，中间加工有矩形槽，所述刀臂一端加工有光孔，另一端安装铣刀，刀臂上安装定位螺钉，所述保持架（8）为圆环状，圆环端面加工有阵列排布的定位孔和第一导向柱（8a）,第二导向柱（8b），第三导向柱（8c）和第四导向柱(8d)，所述外螺纹滑动套外圆面加工有螺纹并与手轮螺母（11）内螺纹配合，所述外螺纹滑动套端面加工有第一导向槽（15a）、第二导向槽（15b）、第三导向槽（15c）和第四导向槽（15d）。

3.根据权利要求2所述一种用于数控铣床的铣刀结构，其特征在于，所述的第一导向柱（8a）,第二导向柱（8b），第三导向柱（8c）和第四导向柱(8d)末端加工有紧定孔，密封端盖（13）通过螺钉和所述导向柱连接。