CN112916967B - 一种可变螺距快换刀架式螺纹铣刀 - Google Patents

Abstract

一种可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，涉及机加工工具技术领域，包括刀具本体，刀具本体上绕中轴线绕设有多个铣刀机构，铣刀机构沿刀具本体的长度方向上依次包括固定式铣刀片组件以及多个可移动式铣刀片组件，固定式铣刀片组件与可移动式铣刀片组件之间、可移动式铣刀片组件与可移动式铣刀片组件之间的螺距一致，每个螺距沿刀具本体的长度方向上可同步进行调整，且每次调整的距离大小均相同，本发明的螺纹铣刀更换不同的快换刀架以及不同的铣刀片，可以实现多种牙型标准螺纹加工，无需定制多个不同螺距的丝锥，一把刀具可以实现加工不同牙型标准螺纹，且加工精度高，加工效率更高，生产制造成本低，有效降低零件制造成本。

Description

一种可变螺距快换刀架式螺纹铣刀

技术领域

本发明涉及机加工工具技术领域，具体涉及到一种可变螺距快换刀架式螺纹铣刀。

背景技术

中国大型装备，如大型矿用挖掘机、隧道盾构机、核电、风电、大飞机、特高压、重型吊机、水轮发电机组，已经成为中国装备制造业“走出去”的名片，在全球市场稳定占领一席之地。大型装备中很多大型零件装配链接会使用很多孔径超大、螺距超大的螺纹。传统螺纹采用丝锥切削方式加工大螺距大孔径螺纹时，很难实现一次成型，往往需要一攻、二攻、三攻，三次攻丝的方法，操作步骤繁琐，加工效率低。丝锥是一种加工内螺纹的工具，是制造业操作者在攻丝时采用的最主流的加工工具，因此，大螺距丝锥定制价格高，制造难度也高。另外，丝锥是定螺距刀具，每次工件加工过程中的螺纹孔螺距发生变化时，就必须重新定制新的丝锥，此种加工方式会造成生产成本浪费，库存成本高，因此，存在待改进之处，本发明提出一种可变螺距快换刀架式螺纹铣刀。

发明内容

针对现有技术所存在的不足，本发明目的在于提出一种可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，无需定制多个不同螺距的丝锥，一把刀具可以实现加工不同牙型标准螺纹，加工效率高，成本降低，具体方案如下：

一种可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，包括刀具本体，所述刀具本体上绕中轴线绕设有多个铣刀机构，所述铣刀机构沿所述刀具本体的长度方向上依次包括固定式铣刀片组件以及多个可移动式铣刀片组件，所述固定式铣刀片组件与所述可移动式铣刀片组件之间、所述可移动式铣刀片组件与所述可移动式铣刀片组件之间的螺距一致，每个所述螺距沿所述刀具本体的长度方向上可同步进行调整，且每次调整的距离大小均相同。

进一步的，所述固定式铣刀片组件包括第一铣刀片以及第一快换刀架，所述第一铣刀片可拆卸安装在所述第一快换刀架上，且所述第一快换刀架安装在所述刀具本体上；

所述可移动式铣刀片组件包括第二铣刀片、第二快换刀架、滑移锁止结构以及精度位移结构，所述精度位移结构可沿所述刀具本体的长度方向进行位移，且所述精度位移结构与所述第二快换刀架传动连接，所述第二快换刀架可相对所述刀具本体移动设置且通过所述滑移锁止结构进行固定，所述第二铣刀片可拆卸安装在所述第二快换刀架上。

进一步的，所述精度位移结构设置为微调精度螺丝，所述微调精度螺丝与所述第二快换刀架螺纹连接，远离所述固定式铣刀片组件设置的所述微调精度螺丝与所述刀具本体抵接，其他的所述微调精度螺丝与相邻设置的所述第二快换刀架抵接。

进一步的，所述微调精度螺丝的精度为0.01mm以内。

进一步的，所述滑移锁止结构包括紧固螺栓、开设在所述刀具本体上的螺纹连接孔以及开设在所述第二快换刀架上的调节条孔，所述紧固螺栓穿设所述调节条孔与所述螺纹连接孔连接。

进一步的，所述第一铣刀片与所述第一快换刀架之间螺纹连接有刀片锁紧螺丝，所述第二铣刀片也与所述第二快换刀架之间螺纹连接有所述刀片锁紧螺丝。

进一步的，所述刀具本体沿中轴线开设有内冷孔，且所述刀具本体上对应每个所述第一铣刀片、第二铣刀片开设有冷却液流通斜孔，所述冷却液流通斜孔与所述内冷孔连通设置。

进一步的，所述第二快换刀架上对应所述冷却液流通斜孔开设有扩位凹槽，所述扩位凹槽的长度方向与所述刀具本体的长度方向平行设置。

进一步的，所述刀具本体采用模具钢制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明中，刀具本体通过紧固螺栓锁定第一快换刀架、第二快换刀架，第一铣刀片、第二铣刀片分别通过刀片锁紧螺丝锁定在第一快换刀架、第二快换刀架上。对工件加工螺纹时，若需要调整螺距，松开紧固螺栓，推动第二快换刀架相对刀具本体移动，调整第一铣刀片与第二铣刀片之间、第二铣刀片与第二铣刀片之间的螺距的大小，调整好以后，轻轻锁紧紧固螺栓，再利用工具旋转处于最边缘的微调精度螺丝，微调精度螺丝相对第二快换刀架逐渐旋出，从而使得第二快换刀架依次做相对远离的运动，从而再次调整螺距的大小，将螺距的尺寸精度调整到0.1mm以内，然后再完全锁紧紧固螺栓，继续进行螺纹加工。综述，本发明的螺纹铣刀可以按照不同牙型标准更换不同的快换刀架以及不同的铣刀片，可以实现多种牙型标准螺纹加工，无需定制多个不同螺距的丝锥，一把刀具可以实现加工不同牙型标准螺纹，且加工精度高，加工效率更高，生产制造成本低，有效降低零件制造成本。

(2)本发明通过设置内冷孔以及冷却液流通斜孔，实现内冷结构设计，可以实现对铣刀片的切削部位充分润滑，充分冷却，同时实现切屑排出更顺畅，避免切屑和刀尖挤压，造成刀尖崩刃损坏风险；

(3)本发明实现一种可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，制造技术高超，采用可以快换刀架，可以实现多种牙型标准螺纹加工，微调精度螺丝机构可以把螺距精度调整到0.01mm以内，实现一把刀具加工多种牙型标准多种螺距的螺纹，生产精度高，加工质量问题，生产制造成本低，有效降低零件制造成本。

附图说明

图1为本发明的实施例的整体示意图；

图2为本发明展示可移动式铣刀片组件具体结构的示意图；

图3为沿图2中A-A线剖开的剖面示意图；

图4为本发明展示内冷孔位置的侧视图。

附图标记：1、刀具本体；2、安装凸起部；3、固定式铣刀片组件；31、第一铣刀片；32、第一快换刀架；4、可移动式铣刀片组件；5、第二铣刀片；6、第二快换刀架；7、滑移锁止结构；71、紧固螺栓；72、螺纹连接孔；73、调节条孔；8、微调精度螺丝；9、刀片锁紧螺丝；10、内冷孔；11、冷却液流通斜孔；12、扩位凹槽。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

如图1所示，一种可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，包括刀具本体1，刀具本体1整体呈长条的圆柱体，一端的外径大于另一端的外径，在其外径较小的一端上，刀具本体1上绕中轴线绕设有多个铣刀机构，本实施例中，铣刀机构设置为三个，为提高刀具本体1的适用性，铣刀机构上铣刀之间的螺距可调，便于用于加工不同螺距的螺纹孔。本实施例中，刀具本体1采用模具钢制成，降低材料成本，且便于加工。

现有的刀具上，铣刀基本都是固定安装在刀具本体1上，且铣刀之间的螺距尺寸同样为固定的尺寸，无法使用同一把刀具加工不同螺距的螺纹孔。然而本发明中，铣刀机构沿刀具本体1的长度方向上依次包括固定式铣刀片组件3以及多个可移动式铣刀片组件4，为便于描述，本发明中可移动式铣刀片组件4设置为两个，最终使得每个铣刀机构中存在三个铣刀片。固定式铣刀片组件3与可移动式铣刀片组件4之间、可移动式铣刀片组件4与可移动式铣刀片组件4之间的螺距一致，每个螺距沿刀具本体1的长度方向上可同步进行调整，且每次调整的距离大小均相同，从而实现进行不同螺纹的加工。

如图4所示，详述的，刀具本体1的外壁上绕自身中轴线一体形成有三个安装凸起部2，安装凸起部2与刀具本体1之间呈夹角设置，形成一个凹槽，夹角为钝角，便于安装固定式铣刀片组件3以及可移动式铣刀片组件4。刀具本体1与安装凸起部2相对设置的两个侧面均为平滑面，摩擦力较小，且增大安装时的接触面积，减小松动的可能性，且调节螺距时，便于实现可移动式铣刀片组件4相对刀具本体1移动。

如图1所示，固定式铣刀片组件3包括第一铣刀片31以及第一快换刀架32，第一铣刀片31可拆卸安装在第一快换刀架32上，且第一快换刀架32安装在刀具本体1上。具体的，由于凹槽的设置，第一快换刀架32处于凹槽中，通过穿设固定螺栓与刀具本体1可拆卸连接，第一快换刀架32上形成有一个卡紧槽，第一铣刀片31卡接与卡紧槽中，其高度较高，相对安装凸起部2呈凸出设置，且第一铣刀片31与第一快换刀架32之间螺纹连接有刀片锁紧螺丝9，在刀片锁紧螺丝9的作用下，可调整第一铣刀片31在第一快换刀架32上的位置。

结合图1和图2，可移动式铣刀片组件4包括第二铣刀片5、第二快换刀架6、滑移锁止结构7以及精度位移结构。具体的，由于凹槽的设置，第二快换刀架6处于凹槽中，第二快换刀架6、第二铣刀片5的结构与第一快换刀架32、第一铣刀片31相同，第二铣刀片5也与第二快换刀架6之间螺纹连接有刀片锁紧螺丝9，且第二快换刀架6与第二铣刀片5的连接方式与第一快换刀架32与第一铣刀片31的连接方式一致。第二快换刀架6可相对刀具本体1移动设置且通过滑移锁止结构7进行固定，滑移锁止结构7包括紧固螺栓71、开设在刀具本体1上的螺纹连接孔72以及开设在第二快换刀架6上的调节条孔73，调节条孔73呈腰形状，紧固螺栓71穿设调节条孔73与螺纹连接孔72连接。当紧固螺栓71处于拧紧状态时，紧固螺栓71无法在调节条孔73中移动，第二快换刀架6处于固定状态，保证工作时的稳定性。当紧固螺栓71处于松动状态时，第二快换刀架6在外力的推动下可相对刀具本体1在凹槽中滑动，同时调节条孔73移动，使得紧固螺栓71相对调节条孔73的位置发生变动，从而使得第二铣刀片5的位置变动。

本实施例中，第一铣刀片31与第二铣刀片5之间，第二铣刀片5与第二铣刀片5之间的距离为螺距的尺寸，螺距的尺寸是加工零件图纸上螺距自然数的整数倍。对工件加工螺纹时，若需要调整螺距，松开紧固螺栓71，推动第二快换刀架6相对刀具本体1移动，调整第一铣刀片31与第二铣刀片5之间、第二铣刀片5与第二铣刀片5之间的螺距的大小，直至合适，锁紧紧固螺栓71便可继续工作。

优化的，为减小加工的误差以及提高加工精度，本发明中设置有精度位移结构，用于对螺距进行二次调整，且调整的精度提高。精度位移结构可沿刀具本体1的长度方向进行位移，且精度位移结构与第二快换刀架6传动连接。具体的，精度位移结构设置为微调精度螺丝8，微调精度螺丝8的精度为0.01mm以内。微调精度螺丝8与第二快换刀架6螺纹连接，远离固定式铣刀片组件3设置的微调精度螺丝8与刀具本体1抵接，为提高微调精度螺丝8的位置稳定性，刀具本体1的表面形成有与微调精度螺丝8头部适配的限位槽，其他的微调精度螺丝8与相邻设置的第二快换刀架6抵接，同理，第二快换刀架6的表面也可开设限位槽。

通过紧固螺栓71进行一次调整后，轻轻锁紧紧固螺栓71，再利用工具旋转处于最边缘的微调精度螺丝8，微调精度螺丝8相对第二快换刀架6逐渐旋出，第二快换刀架6可推动另一个第二快换刀架6移动，从而使得第二快换刀架6依次做相对远离的运动，从而再次调整螺距的大小，将螺距的尺寸精度调整到0.1mm以内，然后再完全锁紧紧固螺栓71，继续进行螺纹加工。

本实施例中，每个第二快换刀架6移均对应设置有微调精度螺丝8，处于最边缘的微调精度螺丝8处于静止状态时，处于中间的微调精度螺丝8可独立旋转而继续工作，从而调整整个刀具处于中间位置的螺距大小，便于实现对一些特殊的螺纹孔进行不同螺距的螺纹加工。另外，本发明中通过滑移锁止结构7进行一次螺距调整的方式是通过直接对第二快换刀架6进行位移控制，且每次调整第二快换刀架6的位移较大，精度较低，难以一次性完成精准调整螺距，通过精度位移结构进行二次螺距调整的方式是通过拧动微调精度螺丝8，调整微调精度螺丝8相对于第二快换刀架6露出的长度，微调精度螺丝8反向推动第二快换刀架6运动，从而实现第二快换刀架6的位移控制，且每次调整第二快换刀架6的位移较小，主要是为了辅助调整螺距，精度高，因此，这两种方式作用不同，本发明调整螺距的方式与现有能够想到多次调整第二快换刀架6的位置而实现螺距调整的方式存在很大的区别，操作高效，节省操作时间，提高螺距调整的精度，减小加工误差。

综述，由于第一铣刀片31与第一快换刀架32、第二铣刀片5与第二快换刀架6可拆卸连接，第一快换刀架32、第二快换刀架6与刀具本体1可拆卸连接，本发明的螺纹铣刀可以按照不同牙型标准更换不同的快换刀架以及不同的铣刀片，可以实现多种牙型标准螺纹加工，一把刀具可以实现加工不同牙型标准螺纹，提高适用性。

结合图1和图3，由于高速旋转，与加工零件之间会产生热量，刀具本体1工作长时间工作之后容易造成刀片崩刃，刀具本体1中设有内冷结构设计，刀具本体1沿中轴线开设有内冷孔10，用于流通冷却或者润滑液，且刀具本体1上对应每个第一铣刀片31、第二铣刀片5开设有冷却液流通斜孔11，冷却液流通斜孔11与内冷孔10连通设置。冷却液流通斜孔11对准铣刀片设置，由于第二快换刀架6具有一定的运动范围，第二快换刀架6上对应冷却液流通斜孔11开设有扩位凹槽12，扩位凹槽12的长度方向与刀具本体1的长度方向平行设置。若在调整螺距后第二快换刀架6的位置发生变化，冷却液流通斜孔11中的冷却液可先进入扩位凹槽12，再流动至铣刀片的表面，起到作用，实现对铣刀片的切削部位充分润滑，充分冷却，同时实现切屑排出更顺畅，避免切屑和刀尖挤压，造成刀尖崩刃损坏风险。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，包括刀具本体(1)，其特征在于，所述刀具本体(1)上绕中轴线绕设有多个铣刀机构，所述铣刀机构沿所述刀具本体(1)的长度方向上依次包括固定式铣刀片组件(3)以及多个可移动式铣刀片组件(4)，所述固定式铣刀片组件(3)与所述可移动式铣刀片组件(4)之间、所述可移动式铣刀片组件(4)与所述可移动式铣刀片组件(4)之间的螺距一致，每个所述螺距沿所述刀具本体(1)的长度方向上可同步进行调整，且每次调整的距离大小均相同。

2.根据权利要求1所述的可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，其特征在于，所述固定式铣刀片组件(3)包括第一铣刀片(31)以及第一快换刀架(32)，所述第一铣刀片(31)可拆卸安装在所述第一快换刀架(32)上，且所述第一快换刀架(32)安装在所述刀具本体(1)上；

所述可移动式铣刀片组件(4)包括第二铣刀片(5)、第二快换刀架(6)、滑移锁止结构(7)以及精度位移结构，所述精度位移结构可沿所述刀具本体(1)的长度方向进行位移，且所述精度位移结构与所述第二快换刀架(6)传动连接，所述第二快换刀架(6)可相对所述刀具本体(1)移动设置且通过所述滑移锁止结构(7)进行固定，所述第二铣刀片(5)可拆卸安装在所述第二快换刀架(6)上。

3.根据权利要求2所述的可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，其特征在于，所述精度位移结构设置为微调精度螺丝(8)，所述微调精度螺丝(8)与所述第二快换刀架(6)螺纹连接，远离所述固定式铣刀片组件(3)设置的所述微调精度螺丝(8)与所述刀具本体(1)抵接，其他的所述微调精度螺丝(8)与相邻设置的所述第二快换刀架(6)抵接。

4.根据权利要求3所述的可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，其特征在于，所述微调精度螺丝(8)的精度为0.01mm以内。

5.根据权利要求2所述的可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，其特征在于，所述滑移锁止结构(7)包括紧固螺栓(71)、开设在所述刀具本体(1)上的螺纹连接孔(72)以及开设在所述第二快换刀架(6)上的调节条孔(73)，所述紧固螺栓(71)穿设所述调节条孔(73)与所述螺纹连接孔(72)连接。

6.根据权利要求2所述的可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，其特征在于,所述第一铣刀片(31)与所述第一快换刀架(32)之间螺纹连接有刀片锁紧螺丝(9)，所述第二铣刀片(5)也与所述第二快换刀架(6)之间螺纹连接有所述刀片锁紧螺丝(9)。

7.根据权利要求2所述的可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，其特征在于，所述刀具本体(1)沿中轴线开设有内冷孔(10)，且所述刀具本体(1)上对应每个所述第一铣刀片(31)、第二铣刀片(5)开设有冷却液流通斜孔(11)，所述冷却液流通斜孔(11)与所述内冷孔(10)连通设置。

8.根据权利要求7所述的可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，其特征在于，所述第二快换刀架(6)上对应所述冷却液流通斜孔(11)开设有扩位凹槽(12)，所述扩位凹槽(12)的长度方向与所述刀具本体(1)的长度方向平行设置。

9.根据权利要求1所述的可变螺距快换刀架式螺纹铣刀，其特征在于，所述刀具本体(1)采用模具钢制成。

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