CN113020702A - 一种机夹式拉刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机夹式拉刀装置，通过在刀座上设置用于安装刀片和刀体的安装槽，将刀体设置于安装槽内，在刀体的一侧设置刀片定位台，采用分体式刀片和刀体结构，利用刀体作为刀片的支撑，能够增大刀片的受力面积，提高刀片的强度；在刀座的安装槽内两端分别固定一个定位挡块，定位挡块内侧为斜面，刀体的另一侧与另一个定位挡块端面接触，将楔形夹紧块与刀座的安装槽内的螺纹孔通过螺栓预紧，楔形夹紧块与定位挡块的斜面配合，构成楔形自锁机构，能够有效提高刀片和刀体的夹持安装夹紧度，利用刀片实现刀体的压紧，提高了刀体和刀片的装夹强度，本发明结构简单，采用分体式的刀片和刀体，大大降低了刀片的加工难度及成本，提高了经济性。

Description

一种机夹式拉刀装置

技术领域

本发明属于加工刀具领域，具体涉及一种机夹式拉刀装置。

背景技术

航空发动机和燃气轮机轮盘多采用钛合金、高温合金等难加工材料制成。由于考虑到材料的难加工特性和榫槽表面质量要求高以及榫槽拉削过程中载荷变化等特点，所以传统使用的高速钢拉刀在拉削过程中容易发生严重磨损和崩刃破坏等现象。这种现象造成榫槽表面质量差、加工效率低、生产成本高。现有的机夹式拉刀仅考虑榫槽加工效率、刀片的互换性和刀片的工艺性，直接将刀片安装于刀座上进行固定，加工过程中，刀片整体承受切削力，从而加剧了刀具的磨损和断裂的风险；并且忽略榫槽加工的刀具费用、刀具装夹刚度和刀具在加工工程中的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机夹式拉刀装置，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种机夹式拉刀装置，包括刀座、楔形夹紧块、刀片和刀体，刀座上设有用于安装刀片和刀体的安装槽，刀体设置于安装槽内，刀体的一侧设有刀片定位台，刀片的刀柄端部与刀片定位台接触，刀片的一侧与刀体的一侧接触，刀座的安装槽内两端分别固定有一个定位挡块，其中一个定位挡块内侧为斜面，刀体的另一侧与另一个定位挡块端面接触，刀座的安装槽内设有螺纹孔，楔形夹紧块上设有条形通孔，楔形夹紧块的一端端面与刀片的另一侧接触，楔形夹紧块通过压紧螺栓与螺纹孔配合固定于刀座的安装槽内，楔形夹紧块的另一侧底部的斜面与定位挡块内侧斜面接触；刀体的中部设有压肩，刀座的安装槽上端设于用于压紧刀体的刀片压板；刀片的切削刃上端与刀体上端高度差不大于刀片的最大切削深度。

进一步的，刀片的最大切削深度为切削刃的三分之一。

进一步的，刀座的安装槽内阵列有多组刀片组，相邻两组刀片组之间设有齿距调整垫块，刀片组包括一个刀片和一个刀体为一组。

进一步的，定位挡块的斜面与水平面的夹角不小于45°。

进一步的，定位挡块的斜面与水平面的夹角为45°。

进一步的，刀体的一侧设有刀片定位台，定位台采用平面或者凹槽结构。

进一步的，刀座的安装槽槽口上设有压板定位块，刀片压板的侧壁设有压板豁口，刀座的压板定位块位于刀片压板的压板豁口处。

进一步的，定位挡块与刀座的安装槽为一体结构，或者采用可拆卸结构。

进一步的，刀体的压肩平面与水平面夹角α大于0度。

进一步的，刀片压板与刀座的安装槽上端通过螺栓或螺钉固定连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种机夹式拉刀装置，通过在刀座上设置用于安装刀片和刀体的安装槽，将刀体设置于安装槽内，在刀体的一侧设置刀片定位台，刀片的刀柄端部与刀片定位台接触，采用分体式刀片和刀体结构，利用刀体作为刀片的支撑，能够增大刀片的受力，提高刀片的强度；通过在刀座的安装槽内两端分别固定一个定位挡块，其中一个定位挡块内侧为斜面，刀体的另一侧与另一个定位挡块端面接触，将楔形夹紧块与刀座的安装槽内的螺纹孔通过螺栓预紧，楔形夹紧块与定位挡块的斜面配合，构成楔形自锁机构，能够有效提高刀片和刀体的夹持安装夹紧度，利用刀片实现刀体的压紧，提高了刀体和刀片的装夹强度，提高了拉刀工作过程的装夹可靠性和稳定性，本发明结构简单，采用分体式的刀片和刀体，大大降低了刀片的加工难度及成本，提高了经济性，刀片的切削刃上端与刀体上端高度差不大于刀片的最大切削深度，能够确保刀片在加工过程中，能够与刀体最大程度的贴合。

进一步的，采用楔形定位夹紧能够使结构变得更加简单紧凑，提高刀体的接触受力面积。

进一步的，定位挡块的斜面与水平面的夹角不小于45°，提高机夹式拉刀工作过程中的装夹稳定性和可靠性。

进一步的，刀体的一侧设有刀片定位台，定位台采用平面或者凹槽结构，有利于刀片的定位安装。

进一步的，刀体的压肩平面与水平面夹角α大于0度，提高机夹式拉刀工作过程中的装夹稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例中拉刀装置整体结构示意图。

图2是本发明实施例中刀座结构示意图。

图3是本发明实施例中设有斜面结构的定位挡块结构示意图。

图4是本发明实施例中压板结构示意图。

图5是本发明实施例中刀体结构示意图。

图6是本发明实施例中刀体主视图。

图7是本发明实施例中刀片结构示意图。

图8是本发明实施例中定位挡块与刀座为一体的结构示意图。

图9是本发明实施例中楔形夹紧块结构示意图。

图10是本发明实施例中刀片和刀体结构示意图。

图中：1、夹紧挡块，2、刀座，3、楔形夹紧块，4、刀片，5、刀体，6、齿距调整垫块，7、定位块，8、刀片压板，9、螺纹孔，10、压紧螺栓，11、定位槽口，12、压板定位块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，一种机夹式拉刀装置，包括刀座2、楔形夹紧块3、刀片4和刀体5，刀座2上设有用于安装刀片和刀体的安装槽，刀体5设置于安装槽内，刀体5的一侧设有刀片定位台，刀片4的刀柄端部与刀片定位台接触，刀片4的一侧与刀体5的一侧接触，刀座2的安装槽内两端分别固定有一个定位挡块，其中一个定位挡块内侧为斜面，刀体5的另一侧与另一个定位挡块端面接触，刀座2的安装槽内靠近内侧为斜面的定位挡块一侧槽底设有螺纹孔9，如图9所示，楔形夹紧块3上设有条形通孔，楔形夹紧块3的一端端面与刀片4的另一侧接触，楔形夹紧块3通过压紧螺栓10固定于刀座2的安装槽，压紧螺栓10穿过楔形夹紧块3上的条形通孔与螺纹孔9螺纹连接，楔形夹紧块3的另一侧底部设有与其中一个定位挡块内侧斜面匹配接触的斜面，当上紧压紧螺栓10时，楔形夹紧块3与定位挡块内侧斜面配合，楔形夹紧块3沿刀座2的安装槽移动夹紧刀体5和刀片4；刀体5中部设有压肩，刀座2的安装槽上端设于用于压紧刀体5的刀片压板8；刀片4的切削刃上端与刀体5上端高度差不大于刀片4的最大切削深度。一般的，刀片4的最大切削深度为切削刃的三分之一。楔形夹紧块3与定位挡块的斜面配合，构成楔形自锁机构，通过调整压紧螺栓10实现刀体轴向夹紧或松开。刀片通过粘接的方式安装在刀体定位槽中，可以节省刀具材料又可以通过变换刀片和刀体材质的方式来改变刀具的工艺范围和制造工艺性，刀片可以采用硬质合金、PCD和PCBN等超硬材料，刀体可以采用硬质合金、高速工具钢等材料。

如图1所示，刀座2的安装槽内根据加工要求，可阵列多组刀片4和刀体5，一个刀片4和一个刀体5为一组，相邻两组之间设有齿距调整垫块6，利用齿距调整垫块6调整齿距，适用于不同加工要求。

如图3所示，定位挡块的斜面与水平面的夹角不小于45°，这样能够提高楔形夹紧块3与定位挡块斜面配合压紧过程中受到水平方向的阻力分量。优选的，定位挡块的斜面与水平面的夹角为45°，便于安装调整，适用性强。

如图1、图4所示，刀片压板8与刀座2的安装槽上端通过螺栓或螺钉固定连接，连接结构简单，安装方便；或者在刀座2的安装槽上沿安装槽长度方向开设燕尾槽，刀片压板8下端与燕尾槽配合，实现压紧，压紧结构稳定，要求精度高。

如图10所示，刀体5的一侧设有刀片定位台，定位台采用平面或者凹槽结构；采用平面结构，刀片4下端为平面，与定位台平面接触，实现定位；采用凹槽结构，刀片4下端为凸台，凸台位于凹槽内，实现刀片4的定位，刀片4的厚度大于刀片定位台的宽度，这样夹紧过程中，楔形夹紧块3端面能够与刀片4端面充分接触，提高夹紧稳定度。

如图8所示，定位挡块与刀座2的安装槽为一体结构，或者采用可拆卸结构；如图1、图2所示，采用可拆卸结构，所述定位块包括夹紧挡块1和定位块7，刀座2的安装槽上端设有两组垂直于安装槽长度方向的定位槽口11，夹紧挡块1两端设有与定位槽口11配合定位的阻挡部，夹紧挡块1的一侧设有斜面，与楔形夹紧块3的斜面贴合，夹紧挡块1两端的阻挡部位于定位槽口11内，上端通过刀片压板8压紧于刀座2的安装槽内，起到夹紧挡块1上下限位的作用，夹紧挡块1在阻挡部的作用下，沿刀座2的安装槽长度方向稳定；定位块7两端设有与定位槽口11配合定位的阻挡部，定位块7的端面与刀体5的一侧接触，定位块7两端的阻挡部位于定位槽口11内，上端通过刀片压板8压紧于刀座2的安装槽内，起到定位块7上下限位的作用，本申请采用可拆卸的定位挡块结构，根据加工要求的刀体5和刀片数量，更换不同规格长度的定位挡块，从而改变两个定位挡块之间用于夹持刀体和刀片数量的距离，实现不同数量刀片和刀体的安装。

如图1所示，刀座2的安装槽槽口上设有压板定位块12，刀片压板8的侧壁设有压板豁口，通过压板定位块12和压板豁口实现刀片压板8的定位。

如图5至图6所示，刀体5的压肩平面与水平面夹角α大于0度，采用斜面结构，与刀片压板8斜面接触，能够有效压紧固定刀体5，防止刀体5晃动。刀片4和刀体5均为对称结构，刀体5的两侧均设有压肩，两侧的压肩分别通过两个刀片压板8压紧固定；刀片压板8与刀座2上端面接触面为平面。

本发明一种机夹式拉刀装置，通过夹紧、定位挡块与刀座定位槽的型面配合实现夹紧、定位挡块在刀座中的准确装夹，提高夹紧、定位挡块在加工过程中的装夹可靠性和改善夹紧、定位挡块的加工工艺性，楔形夹紧块利用45゜斜面与夹紧挡块相配合面构成自锁机构，调整条形孔中螺栓的松紧实现刀具的轴向夹紧或松开，与刀体的面接触方式提高刀体的受力面积和夹紧稳定性，刀片压板U型定位槽与刀座定位块相配合，可以提高刀具压板的重复定位精度和降低压板螺钉所受的剪切应力，提高拉刀的装夹可靠性。

本发明采用刀片镶嵌在刀体上的方式，可以节省刀片材料，避免整体刀片的难加工问题，能够通过变换刀片和刀体的材质形成不同工艺性能的拉刀，增加拉刀的工艺范围，刀片可以采用硬质合金、PCD和PCBN等超硬材料，刀体可以采用硬质合金、高速工具钢等材料。

当然上述显示和描述只为说明本发明的技术构思和特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还有会有各种改进和变化，凡根据本发明作的改进、变化或修饰都要落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种机夹式拉刀装置，其特征在于，包括刀座(2)、楔形夹紧块(3)、刀片(4)和刀体(5)，刀座(2)上设有用于安装刀片和刀体的安装槽，刀体(5)设置于安装槽内，刀体(5)的一侧设有刀片定位台，刀片(4)的刀柄端部与刀片定位台接触，刀片(4)的一侧与刀体(5)的一侧接触，刀座(2)的安装槽内两端分别固定有一个定位挡块，其中一个定位挡块内侧为斜面，刀体(5)的另一侧与另一个定位挡块端面接触，刀座(2)的安装槽内设有螺纹孔(9)，楔形夹紧块(3)上设有条形通孔，楔形夹紧块(3)的一端端面与刀片(4)的另一侧接触，楔形夹紧块(3)通过压紧螺栓(10)与螺纹孔(9)配合固定于刀座(2)的安装槽内，楔形夹紧块(3)的另一侧底部的斜面与定位挡块内侧斜面接触；刀体(5)的中部设有压肩，刀座(2)的安装槽上端设于用于压紧刀体(5)的刀片压板(8)；刀片(4)的切削刃上端与刀体(5)上端高度差不大于刀片(4)的最大切削深度。

2.根据权利要求1所述的一种机夹式拉刀装置，其特征在于，刀片(4)的最大切削深度为切削刃的三分之一。

3.根据权利要求1所述的一种机夹式拉刀装置，其特征在于，刀座(2)的安装槽内阵列有多组刀片组，相邻两组刀片组之间设有齿距调整垫块(6)，刀片组包括一个刀片(4)和一个刀体(5)为一组。

4.根据权利要求1所述的一种机夹式拉刀装置，其特征在于，定位挡块的斜面与水平面的夹角不小于45°。

5.根据权利要求4所述的一种机夹式拉刀装置，其特征在于，定位挡块的斜面与水平面的夹角为45°。

6.根据权利要求1所述的一种机夹式拉刀装置，其特征在于，刀体(5)的一侧设有刀片定位台，定位台采用平面或者凹槽结构。

7.根据权利要求1所述的一种机夹式拉刀装置，其特征在于，刀座(2)的安装槽槽口上设有压板定位块(12)，刀片压板(8)的侧壁设有压板豁口，刀座(2)的压板定位块(12)位于刀片压板(8)的压板豁口处。

8.根据权利要求1所述的一种机夹式拉刀装置，其特征在于，定位挡块与刀座(2)的安装槽为一体结构，或者采用可拆卸结构。

9.根据权利要求1所述的一种机夹式拉刀装置，其特征在于，刀体(5)的压肩平面与水平面夹角α大于0度。

10.根据权利要求1所述的一种机夹式拉刀装置，其特征在于，刀片压板(8)与刀座(2)的安装槽上端通过螺栓或螺钉固定连接。

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