CN108972037A - 一种cfrp加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄 - Google Patents

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付鹏强
蒋银红
王义文
许成阳
薛军旗
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Abstract

本发明公开了一种CFRP加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄，该刀柄包括刀柄本体、刀柄壳体、弹簧夹头及锁紧螺母；所述的刀柄本体上安装有滚动轴承、耐磨环和密封圈，并设计有轴肩和凹槽；所述的刀柄本体内设计有中央排屑孔道和8个均布的内排屑孔道，中央排屑孔道和内排屑孔道连通设置；所述的刀柄壳体上设有三个螺纹孔，其中，一个螺纹孔安装电磁铁固定装置，一个螺纹孔安装气动接头，用于连接吸气负压装置，另一个螺纹孔安装负压检测表。本发明设计的刀柄，既有良好的密封性，又可以在CFRP加工时监测刀柄本体和刀柄壳体间密封腔的负压，且能使切削加工时产生的切屑及时排出，提高刀柄工作效率。

Description

一种CFRP加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄
技术领域
本发明涉及一种机床加工用刀柄，具体涉及一种CFRP加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄。
背景技术
碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP），因其比强度高、比模量大、耐腐蚀等特点被广泛应用于航空、航天和汽车等机械制造领域，但CFRP在切削过程中会产生大量的粉末状切屑，针对这个问题，本发明设计了一种与CFRP加工用自排屑刀具配合使用的高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄，既有良好的密封性，又可以在CFRP加工时监测刀柄壳体和刀柄本体间密封腔的负压，且能使切削加工时产生的切屑及时排出，提高刀柄工作效率，实现碳纤维复合材料的绿色高效钻削加工。
发明内容
本发明设计了一种CFRP加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄，其目的是为了保证良好的密封性，且能使CFRP切削加工时产生的切屑及时排出，提高刀柄的工作效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种CFRP加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄，包括刀柄本体（1）、刀柄壳体（7）、弹簧夹头（4）及锁紧螺母（5）；所述的刀柄本体（1）上设有轴肩、凹槽，并安装有滚动轴承a（19）和滚动轴承b（12），滚动轴承a（19）外侧安装有垫圈（20），并由轴肩固定，滚动轴承a（19）内侧由卡簧a（18）固定，并安装有耐磨环a（17）、滑环式密封圈组a（16）及卡簧b（15），滚动轴承b（12）内侧由卡簧c（11）固定，并安装有耐磨环b（10）、滑环式密封圈组b（9）及卡簧d（8），滚动轴承b（12）外侧由刀柄壳体（1）和卡簧e（13）固定，刀柄壳体（1）套在刀柄本体（7）上，弹簧夹头（4）夹持刀具装入刀柄本体（1）内，并用锁紧螺母（5）锁紧。
所述的刀柄本体（1）内部设计有便于CFRP切屑排出用的中央排屑孔道（14）和与其配合使用的8个均布的内排屑孔道（24），中央排屑孔道（14）和内排屑孔道（24）连通设置，能够使切削加工时产生的切屑及时排出。
所述的刀柄本体（1）上设计有与滚动轴承a（19）和滚动轴承b（12）配合使用的滑环式密封圈组a（16）和滑环式密封圈组b（9），滑环式密封圈组包括X形圈（23）、密封滑环（22）和O形圈（21），其中 X形圈（23）在密封滑环（22）内，O形圈（21）在密封滑环（22）外。
所述的刀柄壳体（7）上设计有三个螺纹孔，其中，螺纹孔a（25）连接电磁铁固定装置（6），螺纹孔b（26）安装气动接头（2），用于连接吸气负压装置，螺纹孔c（27）安装负压检测表（3）。
本发明具有以下有益效果：本发明设计的刀柄，通过在刀柄本体上安装有滚动轴承，并设有与滚动轴承配合使用的滑环式密封圈组，保证了刀柄腔内良好的密封性；本发明设计的刀柄，通过在刀柄本体内部设计有便于CFRP排屑的中央排屑孔道和与其配合使用的内排屑孔道，使得切削加工时产生的切屑能够及时排出，提高了刀柄的工作效率；本发明设计的刀柄，通过在刀柄壳体上安装有负压检测表，可以监视CFRP切削加工时刀柄壳体和刀柄本体之间密封腔的负压；本发明设计的刀柄，使用电磁铁固定装置，便于刀柄的装夹与固定。
附图说明
图1为本发明设计的刀柄整体结构图；
图2为本发明设计的刀柄剖视图；
图3为图2中A部分的结构放大图；
图4为本发明设计的刀柄本体结构图；
图5为本发明设计的刀柄壳体结构图及剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示，为本发明设计的一种CFRP加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄，包括刀柄本体（1）、刀柄壳体（7）、弹簧夹头（4）及锁紧螺母（5）；首先，如图2所示，依次将垫圈（20）、滚动轴承a（19）、卡簧a（18）、耐磨环a（17）、滑环式密封圈组a（16）、卡簧b（15）、卡簧d（8）、滑环式密封圈组b（9）、耐磨环b（10）、卡簧c（11）、滚动轴承b（12）、卡簧e（13）安装在刀柄本体（7）上，并将刀柄壳体（1）套在刀柄本体（7）上；其次，如图1、5所示，在刀柄壳体（1）的螺纹孔a（25）上安装电磁铁固定装置（6），螺纹孔b（26）上安装气动接头（2），并在气动接头（2）上连接吸气负压装置，螺纹孔c（27）上安装负压检测表（3）；最后，将弹簧夹头（4）夹持刀具装入刀柄本体（1）内，并用锁紧螺母（5）锁紧。
进行CFRP钻削加工时，机床主轴带动刀柄本体（1）及与其相连的滚动轴承a（19）和滚动轴承b（12）转动，刀柄壳体（7）采用电磁铁（6）固定在机床上，同时吸气负压装置工作，通过气动接头（2）在刀柄壳体（7）和刀柄本体（1）间的密封腔内产生负压，将切削时产生的切屑由刀柄本体（1）上的中央排屑孔道（14）和内排屑孔道（24）排出；刀柄壳体（7）上安装的负压检测表（3），能够实时监测刀柄壳体（7）和刀柄本体（1）间密封腔的负压。

Claims (4)

1.一种CFRP加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄，其特征在于：包括刀柄本体、刀柄壳体、弹簧夹头及锁紧螺母；所述的刀柄本体上设计有轴肩、凹槽，并安装有两套滚动轴承，上滚动轴承外侧由轴肩固定，内侧由卡簧固定，且安装有耐磨环和密封圈，下滚动轴承内侧安装有密封圈和耐磨环，其内外侧均由卡簧固定，刀柄壳体套在刀柄本体上，弹簧夹头夹持刀具装入刀柄本体内，并用锁紧螺母锁紧。
2.根据权利要求1所述的一种CFRP加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄，其特征在于：所述的刀柄本体内部设计有便于CFRP切屑排出用的中央排屑孔道和与其配合使用的8个均布的内排屑孔道，中央排屑孔道和内排屑孔道连通设置，能够使切削加工时产生的切屑及时排出。
3.根据权利要求1所述的一种CFRP加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄，其特征在于：所述的刀柄本体上安装有滚动轴承，并设计有与滚动轴承配合使用的滑环式密封圈组，滑环式密封圈组包括X形圈、密封滑环和O形圈，其中 X形圈在密封滑环内，O形圈在密封滑环外。
4.根据权利要求1所述的一种CFRP加工用高效密封负压可视吸气式内排屑刀柄，其特征在于：所述的刀柄壳体上设有三个螺纹孔，其中，一个螺纹孔连接电磁铁固定装置，一个螺纹孔安装气动接头，用于连接吸气负压装置，另一个螺纹孔安装负压检测表。
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