CN106583773A - 一种通用型内孔切削工具 - Google Patents

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Abstract

一种通用型内孔切削工具，包括刀柄和L形刀头，L形刀头设有夹持孔槽；夹持孔槽中设有销轴；销轴上旋转设有上颚；夹持孔槽包括底颚、槽后壁；上颚在销轴一侧具有夹紧部和抵接部，在销轴另一侧具有顶紧斜面；刀片夹持在夹紧部和底颚之间；槽后壁设有螺纹孔，楔紧机构设置在螺纹孔中；楔紧机构顶紧在上颚顶紧斜面上提供顶紧力F紧固；螺纹孔的轴线所在平面高于销轴轴线所在平面的高度为H锁紧，楔紧机构为上颚的夹紧部提供绕销轴的压紧力矩M咬合＝F紧固×H锁紧。所述通用型内孔切削工具，既设计出与刀柄整体的水平底颚结构，同时又在底颚上方的孔槽中提供了锁紧结构，兼有刀具夹持的整体性，又为通用刀片和自制刀具提供了夹紧的选择，大大提高了内孔切削工具的通用性和夹持能力。

Description

一种通用型内孔切削工具
技术领域
本发明涉及切削加工工具的技术领域，具体涉及一种通用型内孔切削工具。
背景技术
内孔切削工具是孔加工中不可缺少的重要工具。可更换的刀片通过螺钉固定在刀柄上成为刀具。但是一直一来，刀片都是规则定制好的，只能满足通常形状的加工要求，并不能适应现实加工中各种加工形状的刀具定制。比如，内孔中加工槽，刀具厂买了的昂贵刀片一般只能加工特定宽度的矩形槽，要想加工出不规则的槽，如锥形槽，则通用刀具是不行的，只能由工人自己磨刀，装夹在通常的刀柄上完成加工。
伊斯卡有限公司的CN1157765A公开了一种具有可更换适配器的切削工具，就是内孔车刀，刀柄的前端开槽33，槽33中设有螺孔，然后用螺钉固定一夹持件2(适配器)，该夹持件包括开口撑孔26和刀片夹持口11，刀片夹持口11的下颚作为支撑导轨，上颚由紧固螺栓的锥面挤压开口撑孔26而发生夹紧力F以夹紧夹持口11中的刀片8。刀片8由刀片夹持件以垂直于刀柄轴线方向夹持刀片8，使得刀片8的刃口12向内孔壁延伸，从而在工件内孔切出最小宽度为刃口12宽度的槽。刀片8是刀具厂家提供的昂贵硬质合金刀片，具有上下夹持V形槽和前后两个刃口12；上颚和下颚分别卡在刀片的上下夹持V形槽中。这样的具有可更换适配器的切削工具只适合通用刀片，有两个缺点：①由于刀片夹持件是以螺栓为支点的悬臂梁，切削时易受到工件沿刀柄轴向力的冲击而使刀片和夹持件沿刀柄轴向向前或向后发生变形而影响尺寸的精确；②硬质合金刀片包括前后刃口12和V形槽对应的，在磨损掉V形槽两侧的前后刃口尺寸后，该刀片即废弃扔掉，浪费了昂贵的主体部分的硬质合金。
日本京株式会社的JP2016-64466A公开了一种整体式内孔沟槽切削工具，将刀柄头部做成L形，并将L形头部中间加工切口间隙，L形直部加工螺孔用螺钉紧固夹紧；L形水平延伸部作为以切口间隙分开的具有上颚15和下颚17的夹持件9，夹持件9中夹持通用刀片。虽然整体式L形头部克服了悬臂梁的变形，但是只能夹持通用刀片，并不能夹持自制的刀片，缺乏应用的通用性。
如何能开发一种通用型内孔切削工具，既能方便夹持通用刀片，又能方便夹持自制成型刀片或刀头成为行业发展的共性难题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种通用型内孔切削工具。
本发明的目的是这样实现的，一种通用型内孔切削工具，包括刀柄和L形刀头，L形刀头与刀柄一体连接，所述L形刀头设有夹持孔槽；夹持孔槽中设有销轴；销轴上旋转设有上颚；夹持孔槽包括底颚、槽后壁；
上颚在销轴一侧具有夹紧部和抵接部，在销轴另一侧具有顶紧斜面；
刀片夹持在夹紧部和底颚之间；
槽后壁设有螺纹孔，楔紧机构设置在螺纹孔中；楔紧机构顶紧在所述上颚顶紧斜面上提供顶紧力F紧固；
在上颚咬合状态，夹紧部压紧在刀片顶部的凹槽中，抵接部抵靠在刀片的前侧面；
所述螺纹孔的轴线所在平面高于销轴轴线所在平面的高度为H锁紧，所述楔紧机构为上颚的夹紧部提供绕销轴的压紧力矩M咬合为M咬合＝F紧固×H锁紧。
进一步地，所述抵接部包括抵接孔，抵接孔中螺旋配合有抵接柱，抵接柱具有抵接面，所述抵接面具有与所述刀片的后侧面相同的斜度，在上颚咬合状态，所述抵接面可调节地抵接在所述后侧面上。
进一步地，所述楔紧机构包括紧固螺栓和顶紧块，夹持孔槽中设有顶紧台阶，顶紧台阶高于底颚，顶紧块滑动设置在顶紧台阶中，紧固螺栓螺旋配合在螺纹孔中，紧固螺栓顶压在顶紧块上，顶紧块抵接在顶紧斜面上。
进一步地，底颚垂直于刀柄轴线水平向外延伸距离L夹持，所述侧挡壁也随底颚水平向外延伸，但侧挡壁前端比所述底颚短3-10mm。
进一步地，销轴由L形刀头的前端沿刀柄轴向穿设在夹持孔槽中。
一种通用型内孔切削工具，包括刀柄和L形刀头，L形刀头与刀柄一体连接，所述L形刀头的平直部垂直于刀柄轴线沿水平方向向外延伸，所述平直部设有夹持孔槽；所述夹持孔槽包括锁紧锥部和直孔部，锁紧锥部和直孔部具有相同的底颚，锁紧锥部具有斜顶面，斜顶面连接在直孔部的水平顶面上；
自制刀头滑动设置在夹持孔槽中；所述自制刀头包括刀头本体部；
所述刀头本体部包括斜尾部和直方部，斜尾部具有顶紧斜面；
L形刀头顶部设有螺纹孔，楔紧机构设置在螺纹孔中；楔紧机构顶紧在顶紧斜面上，斜尾部的顶面抵接在所述斜顶面上。
进一步地，斜尾部的顶面及斜顶面与底颚的夹角为夹持角在30°～60°之间。
进一步地，所述斜尾部开有间隙割槽，所述间隙割槽与所述斜顶面平行延伸。
进一步地，所述夹持孔槽为矩形或正方形槽，直孔部的底颚设有导向部，直方部包括导向槽，导向槽滑动配合在所述导向部中。
进一步地，所述楔紧机构包括紧固螺栓和顶紧块，顶紧块旋转活动连接所述紧固螺栓中，紧固螺栓螺旋配合在螺纹孔中，紧固螺栓顶压在顶紧块上，顶紧块抵接在顶紧斜面上。
所述通用型内孔切削工具，为了解决“既能方便夹持通用刀片，又能方便夹持自制成型刀片或刀头”的技术难题，通过以下技术手段：
1)整体L形刀头2开设夹持孔槽3
这样的设计既保持了夹持部位与刀柄的整体性，同时也为夹持功能提供了水平向外延伸的底颚，为刀片或自制刀头的夹持提供了与刀柄一体的水平支撑。
2)铰接上颚锁紧
对于刀片，在夹持孔槽3中提供了绕销轴转动的上颚，并通过高于销轴的楔紧机构提供楔紧力矩。
3)孔槽斜顶面锁紧
对于自制刀具，夹持孔槽3提供斜顶面，自制刀具的锁紧锥部抵接在所述斜顶面上锁紧。
整体L形刀头2开设夹持孔槽3为夹持提供了与刀柄一体的水平底颚，底颚与上颚的配合，底颚与孔槽斜顶面的配合为刀具提供了锁紧功能，因此三者具有相互的协同作用。
所述通用型内孔切削工具，既设计出与刀柄整体的水平底颚结构，同时又在底颚上方的孔槽中提供了锁紧结构，兼有刀具夹持的整体性，又为通用刀片和自制刀具提供了夹紧的选择，大大提高了内孔切削工具的通用性和夹持能力。
附图说明
图1为本发明通用型内孔切削工具的实施例一的俯视图。
图2为本发明通用型内孔切削工具的图1的A-A主剖视图。
图3为本发明通用型内孔切削工具的实施例一的右视图。
图4为本发明通用型内孔切削工具的实施例二的刀头部位主剖视图。
图5为本发明通用型内孔切削工具的图4的B-B主剖视图。
上述图中的附图标记：
1刀柄，2L形刀头，3夹持孔槽，4侧挡壁，5底颚，6顶紧台阶，7刀片夹持导向部，8顶紧块，9槽后壁,，10紧固螺栓，11销轴，12上颚，13顶紧斜面，14抵接柱，15锁紧锥部，16直孔部，17斜顶面，18自制刀头，19刀头本体部，20切削刃部
2.1螺纹孔，6.1燕尾槽，8.1顶块顶紧斜面
12.1夹紧部，12.2断削面，12.3抵接部,12.4抵接孔
14.1抵接面，13.1后侧面，13.2前后刃口
19.1斜尾部，19.2直方部，19.3导向槽
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
如图1-3所示，一种通用型内孔切削工具，包括刀柄1、L形刀头2，L形刀头2与刀柄1一体连接；所述L形刀头2设有夹持孔槽3，所述夹持孔槽3包括侧挡壁4、底颚5、槽后壁9和顶紧台阶6，底颚5设有刀片夹持导向部7，顶紧台阶6高于底颚5，顶紧台阶6设有燕尾槽6.1，顶紧块8滑动设置在燕尾槽6.1中；所述顶紧块8具有顶块顶紧斜面8.1和顶紧传力颈部8.2，槽后壁9设有螺纹孔2.1，紧固螺栓10配合在螺纹孔2.1中；紧固螺栓10的头部端面10.1顶压在所述顶紧传力颈部8.2上；夹持孔槽3中设有销轴11，销轴11由L形刀头2的前端沿刀柄轴向穿设在夹持孔槽3中；销轴11上旋转设有上颚12，上颚12具有上颚顶紧斜面13，上颚顶紧斜面13抵接在所述顶紧块8的顶块顶紧斜面8.1上。所述螺纹孔2.1的轴线X1所在平面高于销轴11轴线Y1所在平面的高度为H锁紧。假设由紧固螺栓10提供的压紧力F紧固，从而由紧固螺栓10提供给上颚12的压紧力矩M咬合为M咬合＝F紧固×H锁紧。在上颚12和底颚5之间夹持有刀片21。所述上颚12具有夹紧部12.1、抵接部12.3，所述夹紧部12.1配合在刀片21的V形夹持槽中。底颚5垂直于刀柄1轴线水平向外延伸距离L夹持，所述侧挡壁4也随底颚水平向外延伸，但侧挡壁前端比所述底颚5短3-10mm。
夹紧部12.1还包括断削面12.2，在上颚12和底颚5之间装设刀片21的咬合状态，所述断削面12.2与底颚15的夹角为120°～150°。
所述抵接部12.3包括抵接孔12.4，抵接孔12.4中螺旋配合有抵接柱14，抵接柱14具有抵接面14.1，所述抵接面14.1具有与所述刀片21的后侧面21.1相同的斜度，在咬合状态，所述抵接面14.1抵接在刀片21的后侧面21.1上。刀片21还具有前后刃口21.2。
所述侧挡壁4前端比所述底颚5短一定距离，以避让零件内壁，以免发生干涉。
在咬合状态，上颚5压紧在刀片21上的压紧力M咬合为M咬合＝F紧固×H锁紧，由抵接柱14提供抵接力F抵接，二者共同抵抗来自工件被刃口21.2切入时的材料反弹力，同时由侧挡壁4抵接在所述刀片的侧边上。
所述通用型内孔切削工具，以L形刀头的槽底作为下颚，以绕销轴11旋转夹紧的上颚12夹持刀片，同时以与刀柄一体的L形刀头的夹持孔槽3的侧挡壁4作为对刀片侧面的抵接，以增强夹紧能力。
实施例二
如图4-5所示，一种通用型内孔切削工具，包括刀柄1、L形刀头2，L形刀头2设有夹持孔槽3，所述夹持孔槽3为矩形或正方形槽，所述夹持孔槽3包括锁紧锥部15和直孔部16，锁紧锥部15和直孔部16具有相同的底颚5，锁紧锥部15具有斜顶面17，斜顶面17与底颚5的夹角为夹持角α在30°～60°之间。斜顶面17连接在直孔部16的水平顶面16.1上；直孔部16的底颚5设有导向部16.2。自制刀头18设置在夹持孔槽3中；所述自制刀头18包括刀头本体部19和切削刃部20，所述切削刃部20一体焊接在所述刀头体部19上；
所述刀头本体部19包括斜尾部19.1和直方部19.2，直方部19.2包括导向槽19.3，导向槽19.3滑动配合在所述导向部16.2中；斜尾部19.1具有顶紧斜面13。L形刀头2开设有螺纹孔2.1，紧固螺栓10螺旋配合在螺纹孔2.1中；所述紧固螺栓10的前端抵接在顶紧块8上，所述顶紧块8具有顶块顶紧斜面8.1。顶紧斜面13抵接在所述顶紧块8的顶块顶紧斜面8.1上。
所述斜尾部19.1开有间隙割槽19.4，所述间隙割槽19.4与所述斜顶面17平行延伸。通过间隙割槽19.4的设置，可调节自制刀头18伸出夹持孔槽的距离。
所述通用型内孔切削工具，以L形刀头的槽底作为下颚，以顶块8顶紧抵靠在刀头本体部19上，刀头本体部19抵靠在斜顶面17上而锁紧自制刀头18，同时以与刀柄一体的L形刀头的夹持孔槽3的侧挡壁4作为对刀头侧面的抵接，大大增强夹紧能力和对自制刀头的适应能力。

Claims (10)

1.一种通用型内孔切削工具，包括刀柄(1)和L形刀头(2)，L形刀头(2)与刀柄(1)一体连接，其特征在于，
所述L形刀头(2)设有夹持孔槽(3)；夹持孔槽(3)中设有销轴(11)；销轴(11)上旋转设有上颚(12)；夹持孔槽(3)包括侧挡壁(4)、底颚(5)、槽后壁(9)；
上颚(12)在销轴一侧具有夹紧部(12.1)和抵接部(12.3)，在销轴另一侧具有顶紧斜面(13)；
刀片(21)夹持在夹紧部(12.1)和底颚(5)之间；
槽后壁(9)设有螺纹孔(2.1)，楔紧机构(30)设置在螺纹孔中；楔紧机构顶紧在所述上颚顶紧斜面(13)上提供顶紧力F紧固；
在上颚咬合状态，夹紧部(12.1)压紧在刀片顶部的凹槽中，抵接部抵靠在刀片的前侧面；
所述螺纹孔(2.1)的轴线(X1)所在平面高于销轴(11)轴线(Y1)所在平面的高度为H锁紧，所述楔紧机构(30)为上颚的夹紧部提供绕销轴的压紧力矩M咬合为M咬合＝F紧固×H锁紧。
2.如权利要求1所述的一种通用型内孔切削工具，其特征在于，所述抵接部(12.3)包括抵接孔(12.4)，抵接孔(12.4)中螺旋配合有抵接柱(14)，抵接柱(14)具有抵接面(14.1)，所述抵接面具有与所述刀片(21)的后侧面(21.1)相同的斜度，在上颚咬合状态，所述抵接面(14.1)可调节地抵接在所述后侧面(21.1)上。
3.如权利要求1所述的一种通用型内孔切削工具，其特征在于，所述楔紧机构(30)包括紧固螺栓(10)和顶紧块(8)，夹持孔槽(3)中设有顶紧台阶(6)，顶紧台阶(6)高于底颚(5)，顶紧块(8)滑动设置在顶紧台阶(6)中，紧固螺栓(10)螺旋配合在螺纹孔(2.1)中，紧固螺栓(10)顶压在顶紧块(8)上，顶紧块(8)抵接在顶紧斜面(13)上。
4.如权利要求1所述的一种通用型内孔切削工具，其特征在于，底颚(5)垂直于刀柄(1)轴线水平向外延伸距离L夹持，侧挡壁(4)也随底颚水平向外延伸，但侧挡壁前端比所述底颚(5)短3-10mm。
5.如权利要求1所述的一种通用型内孔切削工具，其特征在于，销轴(11)由L形刀头(2)的前端沿刀柄轴向穿设在夹持孔槽(3)中。
6.一种通用型内孔切削工具，包括刀柄(1)和L形刀头(2)，L形刀头(2)与刀柄(1)一体连接，其特征在于，
所述L形刀头(2)的平直部垂直于刀柄(1)轴线沿水平方向向外延伸，所述平直部设有夹持孔槽(3)；所述夹持孔槽(3)包括锁紧锥部(15)和直孔部(16)，锁紧锥部和直孔部具有相同的底颚(5)，锁紧锥部(15)具有斜顶面(17)，斜顶面(17)连接在直孔部(16)的水平顶面(16.1)上；
自制刀头(18)滑动设置在夹持孔槽(3)中；所述自制刀头包括刀头本体部(19)；
所述刀头本体部(19)包括斜尾部(19.1)和直方部(19.2)，斜尾部(19.1)具有顶紧斜面(13)；
L形刀头(2)顶部设有螺纹孔(2.1)，楔紧机构(30)设置在螺纹孔中；楔紧机构顶紧在顶紧斜面(13)上，斜尾部(19.1)的顶面抵接在所述斜顶面(17)上。
7.如权利要求6所述的一种通用型内孔切削工具，其特征在于，斜尾部(19.1)的顶面及斜顶面(17)与底颚(5)的夹角为夹持角(α)在30°～60°之间。
8.如权利要求7所述通用型内孔切削工具，其特征在于，所述斜尾部(19.1)开有间隙割槽(19.4)，所述间隙割槽(19.4)与所述斜顶面(17)平行延伸。
9.如权利要求6所述的一种通用型内孔切削工具，其特征在于，所述夹持孔槽(3)为矩形或正方形槽，直孔部(16)的底颚(5)设有导向部(16.2)，直方部(19.2)包括导向槽(19.3)，导向槽(19.3)滑动配合在所述导向部(16.2)中。
10.如权利要求6所述的一种通用型内孔切削工具，其特征在于，所述楔紧机构(30)包括紧固螺栓(10)和顶紧块(8)，顶紧块(8)旋转活动连接所述紧固螺栓中，紧固螺栓(10)螺旋配合在螺纹孔(2.1)中，紧固螺栓(10)顶压在顶紧块(8)上，顶紧块(8)抵接在顶紧斜面(13)上。
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