CN109226797A - 一种新型组合式刀杆 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种新型组合式刀杆，包括热缩刀杆、刀具、刀柄和套筒；热缩刀杆的一端设有第一锥面，另一端设有第二锥面，内部开有通孔；刀具的一端插设在通孔中，另一端伸出通孔；刀柄内部设有与第一锥面配合的第一锥形孔；套筒内部设有与第二锥面配合的第二锥形孔；所述套筒与刀柄为可拆卸式连接，并使第一锥形孔的内壁紧贴第一锥面,第二锥形孔的内壁紧贴第二锥面。通过将第一锥形孔紧贴第一锥面，第二锥形孔紧贴第二锥面，将整个热缩刀杆紧固，提高结合面的性能，组件之间的匹配更稳定，增强了刀具系统的刚性。并且刀柄与套筒为可拆卸式连接，只需拆出套筒，即可将热缩刀杆取出，为热缩刀杆的装卸甚至是刀具更换都带来极大的便利性。

Description

一种新型组合式刀杆

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种新型组合式刀杆。

背景技术

在高速切削加工中，常用刀柄-热缩刀杆-刀具所组成的刀具系统，对具有深型腔结构的零部件进行加工。热缩刀杆是一种连接刀柄和刀具的中间夹持元件。热缩刀杆具有结构简单、夹持精度高、高夹持稳定性、高夹紧强度和抗弯刚度、高回转平衡性以及易于接近工件、适应与深型腔加工等特点，而热缩刀杆与刀柄的配合是刀具夹持系统研究的重要组成部分。

如图1所示，传统的刀柄300与热缩刀杆100通过锥面及连接螺钉400紧固相配合，这样破坏了刀具夹持系统的连续性，而刀具系统的动态性能又受到结合面与其组件性能的共同影响，并且热缩刀杆100较长，在切削加工时会产生较大振动，甚至因而使刀具200断裂。因此如何提高结合面的性能，提高刀具至刀柄整体结构的刚度，使之相互匹配，降低对整个刀具夹持系统性能的削弱是结合面设计中值得考虑的重要问题。

另外，由于热缩刀杆100的末端设有连接螺钉400，若要取出热缩刀杆100装卸刀具200，就需要利用工具旋转连接螺钉400，才能取出热缩刀杆100。而连接螺钉400设置在刀柄300内部，对热缩刀杆100的装卸很不方便。此外，一旦刀具200断裂，也很难从热缩刀杆100中取出刀具200。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种不仅能提高整个刀具夹持系统的性能而且还装卸简便的新型组合式刀杆。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种新型组合式刀杆，包括热缩刀杆、刀具和刀柄，还包括套筒；所述热缩刀杆的一端设有第一锥面，另一端设有第二锥面，并且内部沿轴线方向开设有通孔；所述刀具的一端通过热缩配合插设在通孔中，另一端外伸出通孔；所述刀柄的内部开设有与第一锥面相配合的第一锥形孔；所述套筒的内部开设有与第二锥面相配合的第二锥形孔；所述套筒与刀柄为可拆卸式连接，并使第一锥形孔的内壁紧贴第一锥面,第二锥形孔的内壁紧贴第二锥面。

本发明的更进一步优选方案是：所述刀柄的一端设有外螺纹，所述套筒的一端设有与所述外螺纹相配合的内螺纹。

本发明的更进一步优选方案是：所述刀柄和套筒的外轮廓呈锥形。

本发明的更进一步优选方案是：所述套筒靠近内螺纹的一端还设有便于将所述套筒和刀柄锁紧的外六角结构。

本发明的更进一步优选方案是：所述刀柄靠近外螺纹的一端还设有便于刀柄与机床主轴连接的环形凸起。

本发明的更进一步优选方案是：所述新型组合式刀杆还包括用于与机床拉爪相连的拉钉；所述刀柄的另一端开设有与所述拉钉配合的螺纹孔；所述拉钉安装在所述螺纹孔中。

本发明的更进一步优选方案是：所述热缩刀杆为中间外径大于两端外径的双锥形结构。

本发明的更进一步优选方案是：所述第一锥面的斜度比第二锥面的斜度大；所述第一锥面的长度比第二锥面的长度小。

本发明的更进一步优选方案是：所述通孔呈阶梯状结构，所述通孔的内径从设有刀具的一端开始逐级增大。

本发明的更进一步优选方案是：所述刀具的一端设有凸台，另一端设有刀刃；所述凸台位于通孔内；所述刀刃外伸出第二锥形孔。

本发明的有益效果在于，通过将刀柄中的第一锥形孔的内壁紧贴热缩刀杆的第一锥面，套筒中的第二锥形孔紧的内壁贴热缩刀杆的第二锥面，将整个热缩刀杆紧固，提高了结合面的性能，使得组件之间的匹配更稳定，减少了加工时产生的刀具振动，极大地增强了刀具系统的刚性。并且刀柄与套筒之间为可拆卸式连接，只需拆出套筒，即可将整个热缩刀杆取出，为热缩刀杆的装卸甚至是刀具的更换都带来极大的便利性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术提供的刀具系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的新型组合式刀杆的立体示意图；

图3是本发明实施例的新型组合式刀杆的剖视图；

图4是本发明实施例的热缩刀杆的立体示意图；

图5是本发明实施例的刀具的立体示意图；

图6是本发明实施例的刀柄的立体示意图；

图7是本发明实施例的刀柄的剖视图；

图8是本发明实施例的套筒的立体示意图；

图9是本发明实施例的套筒的剖视图；

图10是本发明实施例的拉钉的立体示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图2-5所示，本实施例的新型组合式刀杆包括热缩刀杆1、刀具2和刀柄3和套筒4；所述热缩刀杆1的一端设有第一锥面11，另一端设有第二锥面12，并且内部沿轴线方向开设有通孔13；所述刀具2的一端通过热缩配合插设在通孔13中，另一端外伸出通孔13；所述刀柄3的内部开设有与第一锥面11相配合的第一锥形孔31，并通过第一锥形孔31套设在第一锥面11上；所述套筒4的内部开设有与第二锥面12相配合的第二锥形孔41，并通过第二锥形孔41套设在第二锥面12上；所述套筒4与刀柄3为可拆卸式连接，连接后使第一锥形孔31的内壁紧贴第一锥面11,第二锥形孔41的内壁紧贴第二锥面12。通过将刀柄3内的第一锥形孔31的内壁紧贴热缩刀杆1的第一锥面11，套筒4内的第二锥形孔41的内壁紧贴热缩刀杆1的第二锥面12，整个热缩刀杆1被包围、紧固，提高了结合面的性能，使得组件之间的匹配更紧凑、稳定，并且套筒4靠近加工的刀具2，刀具2在加工时产生的振动得以被削弱，极大地提高了整个刀具系统的刚性。更佳的，刀柄3与套筒4之间为可拆卸式连接，只需拆出套筒4，即可将整个热缩刀杆1取出，为热缩刀杆1的装卸甚至是刀具2的更换都带来极大的便利性。

如图6-9所示，具体地，所述刀柄3和套筒4的外轮廓均呈锥形。刀柄3外径大的一端设有外螺纹32，所述套筒4外径大的一端设有与所述外螺纹32相配合的内螺纹42。其中，为了方便拧紧套筒4与刀柄3，套筒4靠近内螺纹42的一端还设有外六角结构43。

一同参考图10，刀柄3靠近外螺纹32的一端还设有便于刀柄3与机床主轴(图未示)连接的环形凸起33。所述新型组合式刀杆还包括用于与机床拉爪(图未示)相连的拉钉5；拉钉5安装在该螺纹孔34中。通过所述拉钉5的一端与机床相连，另一端与刀柄3固接，实现对刀柄3的拉紧，同时机床主轴对刀柄3进行夹紧，主轴的前端顶靠环形凸起33。同理，由于新型组合式刀杆无需像图1那样需要使用连接螺钉400，因此所述拉钉5与刀柄3亦可设计成一体式结构，如将刀柄3的末端加工成“工”字型结构。

继续参考图2、3，进一步地，所述热缩刀杆1为中间粗、两端渐小的双锥形结构。外表面的第一锥面11的斜度比第二锥面12的斜度大，第一锥面11的长度比第二锥面12的长度小。其内部的通孔13呈阶梯状结构，所述通孔13的内径从设有刀具2的一端开始逐级增大。而插设在热缩刀杆1一端的刀具2，其一端设有凸台21，另一端设有刀刃22；所述凸台21位于通孔13中；所述刀刃22外伸出第二锥形孔41。

组装时，热缩刀杆1通过加热，将刀具2固定在热缩刀杆1中。再将热缩刀杆1放到套筒4中并套上刀柄3，通过扳手(图未示)旋转套筒4，并驱使热缩刀杆1向刀柄3贴近。热缩刀杆1斜度小的第二锥面12和套筒4中的第二锥形孔41内壁相结合，斜度大的第一锥面11和刀柄3中的第一锥形孔31的内壁相结合，且第一锥面11的端面与第一锥形孔31之间留有余量，保证结合面能稳固匹配，而且套筒4设置在热缩刀杆1的外面，靠近加工的刀具2，这种结构可以提高高速加工中刀杆-热缩刀杆-刀具组合结构的刚性，切削更加平稳。当需要拆卸时，通过反向旋转套筒4，即可很方便地卸下热缩刀杆1，十分便捷。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型组合式刀杆，包括热缩刀杆(1)、刀具(2)和刀柄(3)其特征在于：还包括套筒(4)；所述热缩刀杆(1)的一端设有第一锥面(11)，另一端设有第二锥面(12)，并且内部沿轴线方向开设有通孔(13)；所述刀具(2)的一端通过热缩配合插设在通孔(13)中，另一端外伸出通孔(13)；所述刀柄(3)的内部开设有与第一锥面(11)相配合的第一锥形孔(31)；所述套筒(4)的内部开设有与第二锥面(12)相配合的第二锥形孔(41)；所述套筒(4)与刀柄(3)为可拆卸式连接，并使第一锥形孔(31)的内壁紧贴第一锥面(11),第二锥形孔(41)的内壁紧贴第二锥面(12)。

2.根据权利要求1所述的新型组合式刀杆，其特征在于：所述刀柄(3)的一端设有外螺纹(32)，所述套筒(4)的一端设有与所述外螺纹相配合的内螺纹(42)。

3.根据权利要求1所述的新型组合式刀杆，其特征在于：所述刀柄(3)和套筒(4)的外轮廓呈锥形。

4.根据权利要求2所述的新型组合式刀杆，其特征在于：所述套筒(4)靠近内螺纹(42)的一端还设有便于将所述套筒(4)和刀柄(3)锁紧的外六角结构(43)。

5.根据权利要求2所述的新型组合式刀杆，其特征在于：所述刀柄(3)靠近外螺纹(32)的一端还设有便于刀柄(3)与机床主轴连接的环形凸起(33)。

6.根据权利要求5所述的新型组合式刀杆，其特征在于：所述新型组合式刀杆还包括用于与机床拉爪相连的拉钉(5)；所述刀柄(3)的另一端开设有与所述拉钉(5)配合的螺纹孔(34)；所述拉钉(5)安装在所述螺纹孔(34)中。

7.根据权利要求1-6任一所述的新型组合式刀杆，其特征在于：所述热缩刀杆(1)为中间外径大于两端外径的双锥形结构。

8.根据权利要求7所述的新型组合式刀杆，其特征在于：所述第一锥面(11)的斜度比第二锥面(12)的斜度大；所述第一锥面(11)的长度比第二锥面(12)的长度小。

9.根据权利要求8所述的新型组合式刀杆，其特征在于：所述通孔(13)呈阶梯状结构，所述通孔(13)的内径从设有刀具(2)的一端开始逐级增大。

10.根据权利要求9所述的新型组合式刀杆，其特征在于：所述刀具(2)的一端设有凸台(21)，另一端设有刀刃(22)；所述凸台(21)位于通孔(13)内；所述刀刃(22)外伸出第二锥形孔(41)。