CN107999843B - 一种可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀，属于机械加工领域，包括刀体和可安装于刀体上的刀片组件，通过在刀体上间隔开设一定数量的刀片安装槽，并对应刀片组件设置可相互匹配的定位组件和固定组件，由定位组件来对刀片组件进行定位，再由固定组件对定位组件进行固定，并通过改变固定组件的匹配深度来实现定位组件的锁定或解除锁定，有效实现了刀片组件的快速定位安装和快速拆卸更换。本发明桥壳密齿坡口铣刀，不仅结构简单，装卸便捷，设置成本较低，还有效避免了传统刀片安装孔易磨损破坏的风险，实现了刀片组件的快速更换，保证了刀体加工的稳定性和连续性，大大提升了加工的效率和精度，降低了铣刀加工的应用成本。

Description

一种可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀。

背景技术

在对管道类机械结构进行焊接前，需要采用坡口铣刀对焊件的待焊部位进行加工并将其装配成具有一定几何形状的沟槽(坡口)，以保证管道的焊接强度。

现有技术中，为获得较为理想的焊接坡口质量，通常是采用坡口铣刀来对管道的焊接面进行加工处理；而现有的坡口铣刀通常包括刀体和铣刀刀片等，传统的铣刀刀片是通过螺钉固定在刀体上，在拆装刀片是都需要完全拆除螺钉，换刀效率低，而且随着换刀次数的增加，螺钉安装孔的内部螺纹磨损严重且难以修复，使得刀片无法稳固安装，需要更换刀体，这势必会增加铣刀的使用成本；而且现有的坡口铣刀大都只有一个或一层(数个)铣刀刀片，在加工过程中，刀盘与工件的接触是不连续的，使得刀片耐用度降低，加工成本增加，同时上述加工方式是断断续续的，其切削会产生较大的噪音，影响工作环境的舒适性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀，其中通过在刀体上间隔开设一定数量的刀片安装槽，并对应刀片组件设置可相互匹配的定位组件和固定组件，以其实现刀片组件的快速安装和更换，增加刀体上的刀片安装数量，提高刀片的更换效率和铣刀的使用寿命，降低铣刀的使用成本。

为实现上述目的，本发明提供一种可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀，包括刀体和可固定安装于所述刀体上的刀片组件，其特征在于，

所述刀体的一端为可连接主轴的连接端，其另一端为可安装所述刀片组件的刀片安装端，所述刀片安装端的外周壁周向上设置有呈环形的刀片安装面，且该刀片安装面的背离所述连接端的一侧端面直径小于另一侧端面直径，使得所述刀片安装面呈在轴向上具有一定倾斜角度的坡形面；

所述刀片安装面上间隔开设有多个刀片安装槽，各所述刀片安装槽的侧壁上分别开设有定位孔，在所述刀片安装端上对应各所述定位孔分别开设有可与其连通的固定孔，所述固定孔的轴线与其对应的所述定位孔轴线相交，且对应所述定位孔和所述固定孔分别设置有可相互对应匹配的定位组件和固定组件，所述定位组件可与所述刀片组件匹配后插入所述定位孔中以实现所述刀片组件在所述刀片安装槽侧壁上的定位，且所述固定组件可通过改变其插入所述固定孔中的匹配深度来实现其与所述定位组件的分离与锁紧，从而实现所述刀片组件在所述刀体上的快速换刀。

作为本发明的进一步改进，所述定位组件包括定位销和定位弹簧，所述定位销可与所述固定组件匹配，其一端设置有端帽，所述端帽可在所述定位销与所述定位孔匹配后将所述刀片组件定位在所述刀片安装槽的侧壁上，所述定位销的另一端可插入所述定位孔中并与所述定位弹簧匹配以使得所述定位弹簧可在所述固定组件解除对所述定位销的锁定后将其弹出，且所述定位销可与所述定位弹簧匹配的一端外周壁上沿轴向开设有一定长度的导轨，并在所述导轨靠近所述端帽的一侧开设有弧形凹槽，继而所述固定组件可匹配嵌入其中以实现对所述定位销的固定。

作为本发明的进一步改进，所述固定组件包括可依次匹配装设于所述固定孔中的钢珠、固定弹簧和螺钉，所述固定孔为变内径通孔，其与所述定位孔匹配连通的端部内径小于其与所述螺钉匹配连接的端部内径，以使得所述钢珠可从所述固定孔一端放入且不会从另一端滚出，继而所述钢珠可在所述螺钉旋紧时嵌入所述弧形凹槽中以锁定所述定位销。

作为本发明的进一步改进，所述刀片安装槽为呈L型的开槽，且靠近所述连接端一侧的开槽宽度大于背离所述连接端一侧的开槽宽度。

作为本发明的进一步改进，所述装设在刀片安装面上的刀片组件包括设置在各L型开槽的较窄部分的侧壁上的内层刀片及设置在较宽部分的侧壁上的外层刀片，所述内层刀片及所述外层刀片分别组成的环形刀片组同轴布置，以用于不同深度或口径的管端加工。

作为本发明的进一步改进，所述固定孔可开设在各L型开槽的侧壁上，也可开设在所述刀片安装面上。

作为本发明的进一步改进，所述刀片安装槽在环向上均匀间隔开设在所述刀片安装面上。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀，通过设置可相互匹配的固定组件和定位组件，由定位组件来对刀片组件进行定位，再由固定组件对定位组件进行固定，并通过改变固定组件的匹配深度来实现定位组件的锁定或解除锁定，有效实现了刀片组件的快速定位安装和快速拆卸更换，避免了传统刀片安装孔易磨损破坏的风险，不仅保证了刀片组件的工作稳定性，还有效提升了刀体的使用寿命，降低了运用其加工工件的使用成本；

(2)本发明的可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀，通过将刀片安装面设置成坡面，并在刀片安装面上间隔开设有多个刀片安装槽，继而将刀片组件安装在刀片安装槽的侧壁上，增加了刀体上的刀片组件数量，使刀片组件与工件的接触加工连续进行，大大提升工件的加工精度，增加刀片组件的使用寿命，降低工件的加工成本；

(3)本发明的可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀，通过将刀片组件设置为内层刀片和外层刀片，使刀体加工工件时可在进刀方向连续加工，减少加工过程中的噪音，提升加工的精度和稳定性；

(4)本发明的可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀，结构简单，装卸便捷，设置成本较低，能有效实现刀片组件的快速更换，并有效保证刀体加工的稳定性和连续性，大大提升了加工的效率和精度，降低了铣刀加工的应用成本。

附图说明

图1是本发明实施例中可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中刀片组件、定位组件和固定组件的匹配关系分解图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.刀体，2.定位组件，201.定位销，2011.弧形凹槽，2012.导轨，202.定位弹簧，203.定位孔；3.固定组件，301.螺钉，302.固定弹簧，303.钢珠，304.固定孔；4.刀片组件，401.内层刀片，402.外层刀片，403.刀片安装孔，5.刀片安装槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明优选实施例中的可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀如图1和图2所示，其中，图1是本发明实施例中可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀的整体结构示意图；图2是本发明实施例中刀片组件、定位组件和固定组件的匹配关系分解图。

进一步地，优选实施例中的桥壳密齿坡口铣刀如图1中所示，其包括刀体1和通过定位组件2和固定组件3安装固定在刀体1上的刀片组件4。

进一步地，优选实施例中的刀体1的加工部位为坡口，即大体呈圆台结构，该圆台结构的侧周面刚好作为刀片组件4中刀片的切削工作面，即刀体1上刀片组件4的工作面为坡面，该坡面与刀体1的径向呈一定角度的夹角，坡面的顶部连接刀体1的端面，其底部连接刀体的外侧周面，刀体1的端面直径小于刀体1的外周直径；进一步地，在上述呈圆台结构的刀体1上，在侧周面上沿周向间隔开设有连通该圆台结构顶面和底面的刀片安装槽5，其可为呈长方体的开槽，也可优选开设为附图1中所示的L形开槽；进一步优选地，刀片安装槽5可开设为如图1所示的外侧宽度大，里侧(靠近端面的一侧)宽度窄的开槽结构，也可开设为外侧宽度小，里侧宽度大的L形开槽，刀片安装槽5的形状可根据加工需要的进行优选。

进一步地，在刀片安装槽5的一侧侧壁上竖向安装有刀片组件4，优选实施例中的刀片组件4包括设置在靠近端面一侧的内层刀片401和背离端面的外层刀片402，如图1中所示；进一步具体地，优选实施例中刀片组件4中的刀片优选为方形结构，并在其中部开设有中通的刀片安装孔403，用于与定位组件2和固定组件3匹配后将其定位固定在刀片安装槽5的侧壁上；进一步地，刀片组件4安装固定后其上端面突出刀体1的外周面，以用于刀体1旋转时刀片组件4可以加工代加工的零部件；进一步优选地，内层刀片401和外层刀片402安装完成后，其上端面处于同一平面上，以使得刀体1的加工面为同一环形周面。

进一步优选地，在刀体1外周上间隔开设的刀片安装槽5的数量为10组，即相对地，设置的刀片组件4也为10组，分别有10个内层刀片401和10个外层刀片402；而本领域的技术人员应当了解，对于刀片安装槽5的开设数量，不局限于上述所说的10组，也可为6组、8组、9组、12组、15组等，这可根据实际需要进行优选。

进一步地，优选实施例中对于刀片组件4的定位与固定分别设置有定位组件2和固定组件3，定位组件2和固定组件3可相互匹配从而实现刀片组件4的稳固安装。

进一步地，优选实施例中的定位组件2如图2中所示，其包括可穿过刀片上的刀片安装孔403并将刀片限位在刀体1上定位销201，定位销201优选包括端帽和定位轴，定位轴的外径与刀片安装孔403的内径相匹配，端帽的外径略大于定位轴的外径，使得端帽可将刀片定位；进一步地，定位销201的长度与刀片安装槽5的宽度相适应，以使得定位销201可将刀片定位在刀片安装槽5的侧壁上。

进一步地，在刀体1上的刀片安装槽5的一侧竖向壁面上设置有内径与定位销201的定位轴外径相匹配的定位孔203，定位销201穿过刀片上的刀片安装孔403后插入定位孔203中，继而将刀片压紧在刀片安装槽5的侧壁面上，完成刀片的定位；进一步地，在定位孔203内设置有定位弹簧202，其可与定位销201的端部匹配接触，可方便于定位销201的快速弹出，从而实现刀片的快速更换；进一步优选地，定位销201与定位弹簧202匹配连接的端部设置为圆弧状，以充分和定位弹簧202接触匹配。

进一步地，定位销201在背离端帽一端的外周上沿轴线方向开设有长条形导轨2012，导轨2012靠近端帽的一端设置有圆弧形的弧形凹槽2011，弧形凹槽2011与导轨2012相互连通，用以匹配固定组件3来完成定位销201的固定；进一步地，在定位孔203的一侧设置有与其轴线垂直的固定孔304，固定孔304将刀片安装槽5的侧壁与定位孔203贯穿；进一步地，对应固定孔304设置有固定组件3，其包括螺钉301、固定弹簧302和钢珠303，螺钉301和固定孔304之间优选以螺纹匹配连接；进一步地，固定孔304为变径通孔，其靠近壁面一侧的内径大于靠近定位孔203一侧的内径，且靠近定位孔203一侧的内径略小于钢珠303的外径，从而使得固定组件3置于固定孔304中后钢珠303不至于从固定孔304的另一端滚出且钢珠303的一侧周面可突出该固定孔304的端面并与定位销201上的弧形凹槽2011相互匹配，从而实现定位销201的固定。

本发明实施例中的刀片组件4安装时，以内层刀片401的安装为例，在安装内层刀片401前，将固定组件3以钢珠303、固定弹簧302、螺钉301的顺序依次装配在固定孔304中，将螺钉301旋进到一定位置但不将其旋到底，即此时固定弹簧302未处于压紧状态，钢珠303的表面突出固定孔304的端面但也可通过压缩固定弹簧302而在固定孔304轴线上往回移动一定距离。

进一步地，将定位组件2的定位弹簧202置于定位孔203中，并用定位销201穿过刀片安装孔403后伸入定位孔203中与定位弹簧202匹配，且定位销201定位轴的外周壁面与钢珠303的表面接触，旋转定位销201，使钢珠303落入导轨2012中，继续将定位销201往定位孔203内部推动，直至钢珠303与弧形凹槽2011匹配，此时定位销201的端帽刚好将内层刀片401定位在刀片安装槽5的侧壁面上，继而旋紧螺钉301使固定弹簧302处于压缩状态，使定位销201不可再进行绕轴旋转，从而完成其对内层刀片401的定位，实现内层刀片401的快速安装。

进一步，若需要对上述内层刀片401进行换刀，则只需将螺钉301旋松，再旋转定位销201，使钢珠303脱离弧形凹槽2011，继而在定位弹簧202的作用下可快速将定位销201取出，实现内层刀片401的快速更换；相应地，优选实施例中对刀体1上的外层刀片402的安装与更换也可按照上述过程来进行。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀，包括刀体(1)和可固定安装于所述刀体(1)上的刀片组件(4)，其特征在于，

所述刀体(1)的一端为可连接主轴的连接端，其另一端为可安装所述刀片组件(4)的刀片安装端，所述刀片安装端的外周壁周向上设置有呈环形的刀片安装面，且该刀片安装面的背离所述连接端的一侧端面直径小于另一侧端面直径，使得所述刀片安装面呈在轴向上具有一定倾斜角度的坡形面；

所述刀片安装面上间隔开设有多个刀片安装槽(5)，各所述刀片安装槽(5)分别为呈L型的开槽，其靠近所述连接端一侧的开槽宽度大于背离所述连接端一侧的开槽宽度，且所述装设在刀片安装面上的刀片组件(4)包括设置在各L型开槽的较窄部分的侧壁上的内层刀片(401)及设置在较宽部分的侧壁上的外层刀片(402)，所述内层刀片(401)及所述外层刀片(402)分别组成的环形刀片组同轴布置，以用于不同深度或口径的管端加工；

所述刀片安装槽(5)的侧壁上分别开设有定位孔(203)，在所述刀片安装端上对应各所述定位孔(203)分别开设有可与其连通的固定孔(304)，所述固定孔(304)的轴线与其对应的所述定位孔(203)轴线相交，且对应所述定位孔(203)和所述固定孔(304)分别设置有可相互对应匹配的定位组件(2)和固定组件(3)，所述定位组件(2)可与所述刀片组件(4)匹配后插入所述定位孔(203)中以实现所述刀片组件(4)在所述刀片安装槽(5)侧壁上的定位，且所述固定组件(3)可通过改变其插入所述固定孔(304)中的匹配深度来实现其与所述定位组件(2)的分离与锁紧；

所述定位组件(2)包括定位销(201)和定位弹簧(202)，所述定位销(201)可与所述固定组件(3)匹配，其一端设置有端帽，所述端帽可在所述定位销(201)与所述定位孔(203)匹配后将所述刀片组件(4)定位在所述刀片安装槽(5)的侧壁上，所述定位销(201)的另一端可插入所述定位孔(203)中并与所述定位弹簧(202)匹配以使得所述定位弹簧(202)可在所述固定组件(3)解除对所述定位销(201)的锁定后将其弹出，且所述定位销(201)可与所述定位弹簧(202)匹配的一端外周壁上沿轴向开设有一定长度的导轨(2012)，并在所述导轨(2012)靠近所述端帽的一侧开设有弧形凹槽(2011)，继而所述固定组件(3)可匹配嵌入其中以实现对所述定位销(201)的固定；

所述固定组件(3)包括可依次匹配装设于所述固定孔(304)中的钢珠(303)、固定弹簧(302)和螺钉(301)，所述固定孔(304)为变内径通孔，其与所述定位孔(203)匹配连通的端部内径小于其与所述螺钉(301)匹配连接的端部内径，以使得所述钢珠(303)可从所述固定孔(304)一端放入且不会从另一端滚出，继而所述钢珠(303)可在所述螺钉(301)旋紧时嵌入所述弧形凹槽(2011)中以锁定所述定位销(201)。

2.根据权利要求1所述的可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀，其中，所述固定孔(304)可开设在各L型开槽的侧壁上，也可开设在所述刀片安装面上。

3.根据权利要求1或2所述的可快速换刀的桥壳密齿坡口铣刀，其中，所述刀片安装槽(5)在环向上均匀间隔开设在所述刀片安装面上。