CN108213535B - 一种可拆分式三面刃刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可拆分式三面刃刀具,包括连接部件、可换刀盘、紧固螺钉和切削刀片,所述可换刀盘设有刀片槽,所述切削刀片安装于刀片槽内,所述连接部件包括一体成型的安装托盘和连接柄部,所述安装托盘具有第一凸台和设于第一凸台上的第二凸台,所述可换刀盘具有第一定位孔和第二定位孔,所述第一凸台设于第一定位孔内,所述第二凸台设于第二定位孔内,所述第一凸台具有轴向定位面和径向定位面,所述第一定位孔具有分别与所述轴向定位面和径向定位面紧密配合的定位侧面和定位底面,所述第二定位孔为通孔,所述安装托盘与可换刀盘之间通过紧固螺钉连接。本发明具有结构简单、成本低、降低刀片振动、提高了刀具连接强度的优点。

Description

一种可拆分式三面刃刀具
技术领域
本发明涉及金属切削刀具,尤其涉及一种可拆分式三面刃刀具。
背景技术
在一些复杂零件的沟槽铣削加工中,常需要一系列直径、切宽不同的三面刃刀具。三面刃刀具刀具的结构特点是直径较大,宽度较小,成扁平状。在一些工况下,为满足切深的要求, 三面刃刀具的连接轴的直径往往受到限制。三面刃刀具的切削位置一般较深,散热、排屑困难。尤其在一些深槽切削中,刀具直径很大,切削位置很深,一般的外冷却方式无法达到实际切削位置,效果有限。在现有技术中,为实现较小的连接轴直径, 三面刃刀具采用K类接口方式与刀柄连接。这种连接方式采用刀体上的内孔与刀柄芯轴定位,刀柄芯轴上设有键槽,安装平键传动。刀柄芯轴端部设有螺纹,紧固螺帽通过螺纹连接把刀体固定在刀柄上。这种连接方式,定位芯轴靠近轴心,远离切削刀片,加工振动大。同时现有技术的连接方式实现内冷困难,需要加工与安装刀片等数量的细长孔。例如直径400mm的三面刃刀具,需要加工若干个(由安装刀片的数量决定)50-80倍径的深孔。这样的孔加工困难,成本昂贵。
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,提供一种结构简单、成本低、降低刀片振动、提高了刀具连接强度的可拆分式三面刃刀具。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种可拆分式三面刃刀具,包括连接部件、可换刀盘、紧固螺钉和切削刀片,所述可换刀盘设有刀片槽,所述切削刀片安装于刀片槽内,所述连接部件包括一体成型的安装托盘和连接柄部,所述安装托盘具有第一凸台和设于第一凸台上的第二凸台,所述可换刀盘具有第一定位孔和第二定位孔,所述第一凸台设于第一定位孔内,所述第二凸台设于第二定位孔内,所述第一凸台具有轴向定位面和径向定位面,所述第一定位孔具有分别与所述轴向定位面和径向定位面紧密配合的定位侧面和定位底面,所述第二定位孔为通孔,所述安装托盘与可换刀盘之间通过紧固螺钉连接。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述第一凸台的径向定位面上设有连接螺纹孔,所述可换刀盘上设有沉孔,所述紧固螺钉穿过沉孔伸入连接螺纹孔内。
所述第一凸台与第二凸台之间设有第三凸台,所述第一定位孔与第二定位孔之间设有过渡孔,所述第三凸台设于过渡孔内,并与过渡孔之间形成封闭的环形冷却槽。
所述连接柄部内设有轴向冷却通道,所述安装托盘内设有径向冷却通道,所述刀片槽内设有刀片冷却通道,所述轴向冷却通道与径向冷却通道连通,所述径向冷却通道、刀片冷却通道均与环形冷却槽连通。
所述第一定位孔的定位底面与第一凸台的径向定位面之间紧密贴合,所述第三凸台具有径向台阶面,所述过渡孔具有径向密封面,所述径向台阶面与径向密封面配合,且二者之间具有配合间隙S,满足,0≤S≤0.2mm。
所述第一定位孔的定位底面与第一凸台的径向定位面之间设有对环形冷却槽进行密封的密封圈,所述过渡孔的径向密封面与第三凸台的径向台阶面之间设有对环形冷却槽进行密封的密封圈。
所述径向冷却通道的直径为d1,数量为m,所述刀片冷却通道的直径为d2,数量为n,满足:d1>d2,4≤n≤4m。
所述连接柄部的直径为d3,所述第一凸台的直径为d4,所述可换刀盘的直径为D,满足:d3≤d4≤2d3,0.5D≤d4≤0.8D。
一种可拆分式三面刃刀具,包括连接部件、可换刀盘、紧紧固螺钉和切削刀片,所述可换刀盘设有刀片槽,所述切削刀片安装于刀片槽内,所述连接部件包括一体成型的安装托盘和连接柄部,所述安装托盘具有第一凸台和设于第一凸台上的第二凸台,所述可换刀盘具有第一定位孔和第二定位孔,所述第一凸台设于第一定位孔内,所述第二凸台设于第二定位孔内,所述第一凸台具有径向定位面,所述第二凸台具有轴向定位面,所述第一定位孔具有定位底面,所述第二定位孔具有定位侧面,所述径向定位面与定位底面紧密配合,所述轴向定位面与定位侧面紧密配合,所述第二定位孔为通孔,所述安装托盘与可换刀盘之间通过紧固螺钉连接。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述第一定位孔的定位底面设有第一环槽,所述第一凸台的径向定位面设有第二环槽,所述第一环槽与第二环槽之间形成封闭的环形冷却槽。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明的可拆分式三面刃刀具,第一凸台与第一定位孔定位配合,轴向定位面设置在安装托盘的最外周,更靠近切削刀片切削位置,从而有效抑制刀片振动,提高表面加工质量;第二定位孔为通孔,即可换刀盘是环形的,节省刀具制作材料40%以上;其连接柄部和安装托盘是一个整体,这种设置可以在相同柄部直径的情况下大幅提高连接强度;同时,轴向上,切削刀片处于最外端,可以避免轴向干涉;此外,安装托盘与可换刀盘之间通过紧固螺钉连接,通过更换可换刀盘可以适用不同的切削范围。
(2)本发明的可拆分式三面刃刀具,轴向冷却通道、径向冷却通道、环形却槽和刀片冷却通道是依次相通连接,构成一个完整的、组合式的内冷通道,实现刀具的内冷,相比与现有技术中,刀片冷却通道从刀盘最外端开通至最内端而言,刀片冷却通道的长度大大缩短了,降低了制作难度。
附图说明
图1是本发明实施例1的立体结构示意图。
图2是本发明实施例1中可换刀盘的立体结构示意图。
图3是本发明实施例1的主视结构示意图。
图4是本发明实施例1中内冷通道的结构示意图。
图5是本发明实施例1中定位部分的配合关系示意图。
图6是本发明实施例2中定位部分的配合关系示意图。
图中各标号表示:
100、连接部件;110、连接柄部;111、轴向冷却通道;120、安装托盘;121、第一凸台;122、第二凸台;123、轴向定位面;124、径向定位面;125、连接螺纹孔;126、第三凸台;127、径向冷却通道;128、径向台阶面;200、可换刀盘;201、刀片槽;202、沉孔;203、刀片冷却通道;210、第一定位孔;211、定位侧面;212、定位底面;220、第二定位孔;230、过渡孔;231、径向密封面;300、紧固螺钉;400、切削刀片;500、环形冷却槽;510、第二环槽;520、第一环槽;600、密封圈;700、螺钉。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1至图5所示,本实施例的可拆分式三面刃刀具,包括连接部件100、可换刀盘200、紧固螺钉300和切削刀片400,可换刀盘200设有刀片槽201,切削刀片400安装于刀片槽201内,连接部件100包括一体成型的安装托盘120和连接柄部110,安装托盘120具有第一凸台121和设于第一凸台121上的第二凸台122,可换刀盘200具有第一定位孔210和第二定位孔220,第一凸台121设于第一定位孔210内,第二凸台122设于第二定位孔220内,第一凸台121具有轴向定位面123和径向定位面124,第一定位孔210具有分别与轴向定位面123和径向定位面124紧密配合的定位侧面211和定位底面212,第二定位孔220为通孔,安装托盘120与可换刀盘200之间通过紧固螺钉300连接。
本实施例中,第一凸台121与第一定位孔210定位配合,轴向定位面123设置在安装托盘120的最外周,更靠近切削刀片400切削位置,从而有效抑制刀片振动,提高表面加工质量;第二定位孔220为通孔,即可换刀盘200是环形的,节省刀具制作材料40%以上;其连接柄部110和安装托盘120是一个整体,这种设置可以在相同柄部直径的情况下大幅提高连接强度;同时,轴向上,切削刀片处于最外端,可以避免轴向干涉;此外,安装托盘120与可换刀盘200之间通过紧固螺钉300连接,通过更换可换刀盘200可以适用不同的切削范围。
本实施例中,第二定位孔220孔径小于第一定位孔210的孔径。连接部件100设置了一个JT50的标准锥柄,以便于刀具和机床的连接。
本实施例中,第一凸台121的径向定位面124上设有连接螺纹孔125,可换刀盘200上设有沉孔202,紧固螺钉300穿过沉孔202伸入连接螺纹孔125内。切削刀片400安装于刀片槽201内,通过螺钉700紧固。
本实施例中,第一凸台121与第二凸台122之间设有第三凸台126,第一定位孔210与第二定位孔220之间设有过渡孔230,第三凸台126设于过渡孔230内,并与过渡孔230之间形成封闭的环形冷却槽500。连接柄部110内设有轴向冷却通道111,安装托盘120内设有径向冷却通道127,刀片槽201内设有刀片冷却通道203,轴向冷却通道111与径向冷却通道127连通,径向冷却通道127、刀片冷却通道203均与环形冷却槽500连通。
轴向冷却通道111、径向冷却通道127、环形冷却槽500和刀片冷却通道203是依次相通连接,构成一个完整的、组合式的内冷通道,实现刀具的内冷,相比与现有技术中,刀片冷却通道203从刀盘最外端开通至最内端而言,刀片冷却通道203的长度大大缩短了,降低了制作难度。
在具体应用实例中,径向冷却通道127的直径为d1,数量为m,刀片冷却通道203的直径为d2,数量为n,满足:d1>d2,4≤n≤4m。本实施例中取d1=6mm,m=4,d2=3mm,n=12。只设置了4个径向冷却通道127,满足12个刀片槽201的冷却流量需求,刀具连接部件100上的内冷孔数量少,是可换刀盘200上内冷孔的数量的1/4,这进一步简化了制作;并且,刀具连接部件100上的内冷孔孔径大,可换刀盘200刀片槽201上的内冷孔孔径小,可以实现加压作用,有利于冷却和排屑。
本实施例中,第一定位孔210的定位底面212与第一凸台121的径向定位面124之间紧密贴合,第三凸台126具有径向台阶面128,过渡孔230具有径向密封面231,径向台阶面128与径向密封面231配合,且二者之间具有配合间隙S,满足,0≤S≤0.2mm。本实施例S取0.1mm,通过设置配合间隙S,在装配时保证定位底面212与径向定位面124之间能紧密贴合。
本实施例中,第一定位孔210的定位底面212与第一凸台121的径向定位面124之间设有对环形冷却槽500进行密封的密封圈600,过渡孔230的径向密封面231与第三凸台126的径向台阶面128之间设有对环形冷却槽500进行密封的密封圈600。即环形冷却槽500两侧有缝隙的地方设置密封圈600,确保环形冷却槽500的密封性。
在具体应用实例中,连接柄部110的直径为d3,第一凸台121的直径为d4,可换刀盘200的直径为D,满足:d3≤d4≤2d3,0.5D≤d4≤0.8D。本实施例中取d3=100mm,d4=340 mm,D=400 mm,可换刀盘200的宽度为70mm,节省材料42%,实现径向切深100mm。
实施例2
如图6所示,本实施例的可拆分式三面刃刀具与实施例1基本相同,不同之处仅在于:
本实施例的可拆分式三面刃刀具,第一凸台121设于第一定位孔210内,第二凸台122设于第二定位孔220内,第一凸台121具有径向定位面124,第二凸台122具有轴向定位面123,第一定位孔210具有定位底面212,第二定位孔220具有定位侧面211,径向定位面124与定位底面212紧密配合,轴向定位面123与定位侧面211紧密配合,第二定位孔220为通孔,安装托盘120与可换刀盘200之间通过紧固螺钉300连接。
本实施例中,通过直径更小的第二定位孔220与第二凸台122实现定位配合,且第二定位孔220为通孔。这种定位结构降低了可换刀盘200上的第一定位孔210的制作难度。
本实施例中,第一定位孔210的定位底面212设有第一环槽520,第一凸台121的径向定位面124设有第二环槽510,第一环槽520与第二环槽510之间形成封闭的环形冷却槽500。通过定位底面212和径向定位面124之间紧密配合,使得第一环槽520与第二环槽510结合环形冷却槽500两侧没有缝隙,因此可以不用设置密封圈600,结构更简单。
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)

1.一种可拆分式三面刃刀具,包括连接部件(100)、可换刀盘(200)、紧固螺钉(300)和切削刀片(400),所述可换刀盘(200)设有刀片槽(201),所述切削刀片(400)安装于刀片槽(201)内,其特征在于:所述连接部件(100)包括一体成型的安装托盘(120)和连接柄部(110),所述安装托盘(120)具有第一凸台(121)和设于第一凸台(121)上的第二凸台(122),所述可换刀盘(200)具有第一定位孔(210)和第二定位孔(220),所述第一凸台(121)设于第一定位孔(210)内,所述第二凸台(122)设于第二定位孔(220)内,所述第一凸台(121)具有轴向定位面(123)和径向定位面(124),所述第一定位孔(210)具有分别与所述轴向定位面(123)和径向定位面(124)紧密配合的定位侧面(211)和定位底面(212),所述第二定位孔(220)为通孔,所述安装托盘(120)与可换刀盘(200)之间通过紧固螺钉(300)连接。
2.根据权利要求1所述的可拆分式三面刃刀具,其特征在于:所述第一凸台(121)的径向定位面(124)上设有连接螺纹孔(125),所述可换刀盘(200)上设有沉孔(202),所述紧固螺钉(300)穿过沉孔(202)伸入连接螺纹孔(125)内。
3.根据权利要求1所述的可拆分式三面刃刀具,其特征在于:所述第一凸台(121)与第二凸台(122)之间设有第三凸台(126),所述第一定位孔(210)与第二定位孔(220)之间设有过渡孔(230),所述第三凸台(126)设于过渡孔(230)内,并与过渡孔(230)之间形成封闭的环形冷却槽(500)。
4.根据权利要求3所述的可拆分式三面刃刀具,其特征在于:所述连接柄部(110)内设有轴向冷却通道(111),所述安装托盘(120)内设有径向冷却通道(127),所述刀片槽(201)内设有刀片冷却通道(203),所述轴向冷却通道(111)与径向冷却通道(127)连通,所述径向冷却通道(127)、刀片冷却通道(203)均与环形冷却槽(500)连通。
5.根据权利要求4所述的可拆分式三面刃刀具,其特征在于:所述第一定位孔(210)的定位底面(212)与第一凸台(121)的径向定位面(124)之间紧密贴合,所述第三凸台(126)具有径向台阶面(128),所述过渡孔(230)具有径向密封面(231),所述径向台阶面(128)与径向密封面(231)配合,且二者之间具有配合间隙S,满足,0≤S≤0.2mm。
6.根据权利要求5所述的可拆分式三面刃刀具,其特征在于:所述第一定位孔(210)的定位底面(212)与第一凸台(121)的径向定位面(124)之间设有对环形冷却槽(500)进行密封的密封圈(600),所述过渡孔(230)的径向密封面(231)与第三凸台(126)的径向台阶面(128)之间设有对环形冷却槽(500)进行密封的密封圈(600)。
7.根据权利要求4至6任意一项所述的可拆分式三面刃刀具,其特征在于:所述径向冷却通道(127)的直径为d1,数量为m,所述刀片冷却通道(203)的直径为d2,数量为n,满足:d1>d2,4≤n≤4m。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的可拆分式三面刃刀具,其特征在于:所述连接柄部(110)的直径为d3,所述第一凸台(121)的直径为d4,所述可换刀盘(200)的直径为D,满足:d3≤d4≤2d3,0.5D≤d4≤0.8D。
9.一种可拆分式三面刃刀具,包括连接部件(100)、可换刀盘(200)、紧紧固螺钉(300)和切削刀片(400),所述可换刀盘(200)设有刀片槽(201),所述切削刀片(400)安装于刀片槽(201)内,其特征在于:所述连接部件(100)包括一体成型的安装托盘(120)和连接柄部(110),所述安装托盘(120)具有第一凸台(121)和设于第一凸台(121)上的第二凸台(122),所述可换刀盘(200)具有第一定位孔(210)和第二定位孔(220),所述第一凸台(121)设于第一定位孔(210)内,所述第二凸台(122)设于第二定位孔(220)内,所述第一凸台(121)具有径向定位面(124),所述第二凸台(122)具有轴向定位面(123),所述第一定位孔(210)具有定位底面(212),所述第二定位孔(220)具有定位侧面(211),所述径向定位面(124)与定位底面(212)紧密配合,所述轴向定位面(123)与定位侧面(211)紧密配合,所述第二定位孔(220)为通孔,所述安装托盘(120)与可换刀盘(200)之间通过紧固螺钉(300)连接。
10.根据权利要求9所述的可拆分式三面刃刀具,其特征在于:所述第一定位孔(210)的定位底面(212)设有第一环槽(520),所述第一凸台(121)的径向定位面(124)设有第二环槽(510),所述第一环槽(520)与第二环槽(510)之间形成封闭的环形冷却槽(500)。
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