CN113458437B - 一种槽刀的刚性装夹系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种槽刀的刚性装夹系统，包括槽刀和用于固定槽刀的夹具，槽刀包括装夹部以及设置在装夹部上的夹紧部，装夹部与夹紧部为一体结构，装夹部包括侧定位面、斜定位面和下定位面，槽刀相对于侧定位面还设置有与其平行的外侧面、槽刀相对于下定位面还设置有与其平行的上平面，下定位面和上平面上均设置有夹紧部；夹紧部的两侧均设置有切削部，斜定位面设置在切削部上，夹具与内定位面、斜定位面和下定位面抵持固定，夹具还对夹紧部进行固定；定位面和夹紧面分开设计，保证夹紧力足够大，刀片刚性较好实现刀片更广泛的应用，以解决现有槽刀应用范围窄和不利于生产的问题，具有装夹方便，能为客户减少刀具库存的效果。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种槽刀的刚性装夹系统。
背景技术
工装夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、槽刀片、工件保持正确相对位置的工艺装置；传统的用于安装槽刀片的夹具一般由头部和柄部两部分经过螺丝连接固定组成，在连续的加工过程中由于切削反作用力和震颤，容易导致螺丝松动，使头部和柄部相对位置发生变化。如果螺丝松动较小，头部和柄部的相对位置发生微小的变化工人很难马上发现，不能马上进行处理，导致产品的精度降低，次品率较高，如果螺丝松动较大，会直接导致槽刀片断裂报废，严重影响槽刀片的使用寿命；
针对于此，专利申请号为CN201821017339.2的专利文件中，公开了一种用于装夹槽刀片的夹具，夹具的头部和柄部不会因长时间的加工而发生松动，槽刀片装夹稳固，能充分保证产品的精度；虽然能够一定程度上解决螺丝松动的问题，但是其定位面偏少，在对槽刀的固定过程中，由于定位面少，容易导致刀片在加工过程中断刀。同样的现有技术中，经常采用V型槽对槽刀进行装夹，通过V型槽加紧槽刀，定位和夹紧采用同一面，夹紧力偏小，刚性差，不能进行重型切削，对刀片的装夹尺寸要求较高，刀片变形大在加工过程中容易断刀，应用范围较窄；因此，急需要一种能够对槽刀进行多点多面定位，并且具有足够夹紧力的槽刀的刚性装夹系统。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种槽刀的刚性装夹系统，改变原有的装夹方式，定位面和夹紧面分开设计，保证夹紧力足够大，刀片刚性较好实现刀片更广泛的应用，以解决现有槽刀应用范围窄和不利于生产的问题，具有应用范围广，装夹方便，制造简单，能为客户减少刀具库存，降低刀具费用的效果。
为实现上述目的，本发明提供一种槽刀的刚性装夹系统，包括槽刀和用于固定所述槽刀的夹具，所述槽刀包括装夹部以及设置在所述装夹部上的夹紧部，所述装夹部与所述夹紧部为一体结构，所述装夹部包括侧定位面、斜定位面和下定位面，所述槽刀相对于所述侧定位面还设置有与其平行的外侧面、所述槽刀相对于所述下定位面还设置有与其平行的上平面，所述下定位面和上平面上均设置有所述夹紧部；所述夹紧部的两侧均设置有切削部，所述斜定位面设置在所述切削部上，所述夹具与所述内定位面、斜定位面和下定位面抵持固定，所述夹具还对所述夹紧部进行固定。改变原有的装夹方式，定位面和夹紧面分开设计，保证夹紧力足够大，刀片刚性较好实现刀片更广泛的应用，以解决现有槽刀应用范围窄和不利于生产的问题。具有应用范围广，装夹方便，制造简单，能为客户减少刀具库存，降低刀具费用的效果。
目前槽刀装夹方式大多采用V型槽定位，V型槽夹紧，定位夹紧采用同一面，夹紧力偏小，刚性差，不能进行重型切削，对刀片的装夹尺寸要求较高，刀片变形大在加工过程中容易断刀，应用范围较窄。而现在这种槽刀的刚性装夹系统改变原有的装夹方式，定位面和夹紧面分开设计。保证夹紧力足够大，刀片刚性较好实现刀片更广泛的应用；通过侧定位面、斜定位面和下定位面这三个面实现槽刀的6点定位，通过夹紧部实现对槽刀的固定夹紧。安装时只需将槽刀对应放入夹具中，然后通过压爪即可实现对槽刀的多方位固定，槽刀与夹具的定位点多，且定位点分布在不同平面上，因此能够承受多个角度的外力，且在受力时不易折断；夹紧部采用CNC压机制造，易于生产并且尺寸精度高方便装夹；侧定位面、斜定位面和下定位面采用普通磨床磨制，生产简便易用操作，磨制定位面更容易提高刀具的装夹精度。从而提高刀具使用强度，达到提高刀具使用寿命。采用普通的生产方式能够实现装夹简便，装夹精度高，夹持力大，刀具刚性好的特点分别适用于轻型切削，中型切削和重型切削，达到使用范围广，能为提高刀具的利用率，降低客户成本。
优选的，所述夹具上设置有固定槽，所述固定槽包括相互邻接的第一固定面、第二固定面和固定斜面，所述第一固定面与所述侧定位面抵持固定，所述第二固定面与所述下定位面抵持固定，所述固定斜面与所述斜定位面抵持固定。通过侧定位面、斜定位面和下定位面分别与第一固定面、第二固定面和固定斜面对应抵持，实现对刀片的6点定位，定位方式简单实用。3面6点定位，能够分散切削阻力，提高刀具寿命。
优选的，所述第一固定面和第二固定面相互垂直，所述侧定位面与所述下定位面也相互垂直。能够确保刀片能够更加准确的定位。
优选的，所述第二固定面上设置有与所述夹紧部对应的固定部，所述夹具还包括用于固定所述上平面的夹紧部的压爪，进而对槽刀进行限位。能够对槽刀进行限位固定，防止槽刀在加工过程中产生滑动。压爪为活动拆卸式。
优选的，所述夹紧部为凹陷结构，且所述凹陷结构相对于所述上平面与所述侧定位面的交线存在夹角，所述夹角为0-180°之间，且不包括0°、90°和180°，所述上平面和下定位面的夹紧部的夹角不同；所述第二固定面和所述压爪上均设置有与所述凹陷结构适配的凸台。上下相反的夹紧部能够防止槽刀在加工过程中从旁边滑出。还能够防止刀具在大进给加工中发生振动。
优选的，所述上平面的夹紧部的夹角与所述下定位面的夹角之和为180°。上平面的夹紧部与下定位面的夹紧部的结构相同，设置角度相反。通过斜交叉的方式对槽刀进行完全固定。在放入槽刀的时候，沿着放入槽刀的方向，下定位面上的凸台与固定斜面的距离逐渐减小。
优选的，所述凸台两侧设置有平滑坡度，所述平滑坡度的坡面斜度为20°-30°之间，所述上平面的夹紧部的夹角为45°-55°之间，所述下定位面的夹紧部的夹角为125°-135°之间。平滑坡度的坡面斜度为24°，上平面的夹紧部的夹角为51°，下定位面的夹紧部的夹角为129°。
优选的，所述切削部的厚度小于所述内定位面和外侧面之间的间距。防止切削部触碰到夹具，造成槽刀的损坏。
优选的，所述切削部包括与所述上平面共面的前刀面，所述斜定位面一端与所述前刀面相接、另一端与所述下定位面相接，所述前刀面与所述斜定位面的交线上设置有切削刃，所述切削刃的一端设置有刀尖圆弧。
优选的，所述斜定位面的倾斜角度为50°-60°之间。斜定位面的倾斜角度为55°，55°斜定位面防止刀片在使用过程上翘和后移。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供一种槽刀的刚性装夹系统，包括槽刀和用于固定所述槽刀的夹具，所述槽刀包括装夹部以及设置在所述装夹部上的夹紧部，所述装夹部与所述夹紧部为一体结构，所述装夹部包括侧定位面、斜定位面和下定位面，所述槽刀相对于所述侧定位面还设置有与其平行的外侧面、所述槽刀相对于所述下定位面还设置有与其平行的上平面，所述下定位面和上平面上均设置有所述夹紧部；所述夹紧部的两侧均设置有切削部，所述斜定位面设置在所述切削部上，所述夹具与所述内定位面、斜定位面和下定位面抵持固定，所述夹具还对所述夹紧部进行固定。改变原有的装夹方式，定位面和夹紧面分开设计，保证夹紧力足够大，刀片刚性较好实现刀片更广泛的应用，以解决现有槽刀应用范围窄和不利于生产的问题。具有应用范围广，装夹方便，制造简单，能为客户减少刀具库存，降低刀具费用的效果。
附图说明
图1为本发明的槽刀第一立体结构示意图；
图2为本发明的槽刀第二立体结构示意图；
图3为本发明的槽刀的俯视结构示意图；
图4为本发明的槽刀的正视结构示意图；
图5为本发明的槽刀的侧视结构示意图；
图6为本发明的整体结构示意图。
具体元素符号说明：
1、槽刀；2、夹具；21、压爪；101、斜定位面；102、侧定位面；103、下定位面；104、夹紧部；201、刀尖圆弧；202、切削刃；203、前刀面。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：请参阅图1至图6，本发明公开了一种槽刀的刚性装夹系统，包括槽刀1和用于固定所述槽刀1的夹具2，所述槽刀1包括装夹部104以及设置在所述装夹部104上的夹紧部104，所述装夹部104与所述夹紧部104为一体结构，所述装夹部104包括侧定位面102、斜定位面101和下定位面103，所述槽刀1相对于所述侧定位面102还设置有与其平行的外侧面、所述槽刀1相对于所述下定位面103还设置有与其平行的上平面，所述下定位面103和上平面上均设置有所述夹紧部104；所述夹紧部104的两侧均设置有切削部，所述斜定位面101设置在所述切削部上，所述夹具2与所述内定位面、斜定位面101和下定位面103抵持固定，所述夹具2还对所述夹紧部104进行固定。改变原有的装夹方式，定位面和夹紧面分开设计，保证夹紧力足够大，刀片刚性较好实现刀片更广泛的应用，以解决现有槽刀1应用范围窄和不利于生产的问题。具有应用范围广，装夹方便，制造简单，能为客户减少刀具库存，降低刀具费用的效果。
目前槽刀1装夹方式大多采用V型槽定位，V型槽夹紧，定位夹紧采用同一面，夹紧力偏小，刚性差，不能进行重型切削，对刀片的装夹尺寸要求较高，刀片变形大在加工过程中容易断刀，应用范围较窄。而现在这种槽刀1的刚性装夹系统改变原有的装夹方式，定位面和夹紧面分开设计。保证夹紧力足够大，刀片刚性较好实现刀片更广泛的应用；通过侧定位面102、斜定位面101和下定位面103这三个面实现槽刀1的6点定位，通过夹紧部104实现对槽刀1的固定夹紧。安装时只需将槽刀1对应放入夹具2中，然后通过压爪21即可实现对槽刀1的多方位固定，槽刀1与夹具2的定位点多，且定位点分布在不同平面上，因此能够承受多个角度的外力，且在受力时不易折断；夹紧部104采用CNC压机制造，易于生产并且尺寸精度高方便装夹；侧定位面102、斜定位面101和下定位面103采用普通磨床磨制，生产简便易用操作，磨制定位面更容易提高刀具的装夹精度。从而提高刀具使用强度，达到提高刀具使用寿命。采用普通的生产方式能够实现装夹简便，装夹精度高，夹持力大，刀具刚性好的特点分别适用于轻型切削，中型切削和重型切削，达到使用范围广，能为提高刀具的利用率，降低客户成本。
实施例2：请参阅图1至图6，本实施例的所述夹具2上设置有固定槽，所述固定槽包括相互邻接的第一固定面、第二固定面和固定斜面，所述第一固定面与所述侧定位面102抵持固定，所述第二固定面与所述下定位面103抵持固定，所述固定斜面与所述斜定位面101抵持固定。通过侧定位面102、斜定位面101和下定位面103分别与第一固定面、第二固定面和固定斜面对应抵持，实现对刀片的6点定位，定位方式简单实用。3面6点定位，能够分散切削阻力，提高刀具寿命。
实施例3：请参阅图1至图6，本实施例的所述第一固定面和第二固定面相互垂直，所述侧定位面102与所述下定位面103也相互垂直。能够确保刀片能够更加准确的定位。本实施例的所述第二固定面上设置有与所述夹紧部104对应的固定部，所述夹具2还包括用于固定所述上平面的夹紧部104的压爪21，进而对槽刀1进行限位。能够对槽刀1进行限位固定，防止槽刀1在加工过程中产生滑动。压爪21为活动拆卸式。
实施例4：请参阅图1至图6，本实施例的所述夹紧部104为凹陷结构，且所述凹陷结构相对于所述上平面与所述侧定位面102的交线存在夹角，所述夹角为0-180°之间，且不包括0°、90°和180°，所述上平面和下定位面103的夹紧部104的夹角不同；所述第二固定面和所述压爪21上均设置有与所述凹陷结构适配的凸台。上下相反的夹紧部104能够防止槽刀1在加工过程中从旁边滑出。还能够防止刀具在大进给加工中发生振动。本实施例的所述上平面的夹紧部104的夹角与所述下定位面103的夹角之和为180°。上平面的夹紧部104与下定位面103的夹紧部104的结构相同，设置角度相反。通过斜交叉的方式对槽刀1进行完全固定。在放入槽刀1的时候，沿着放入槽刀1的方向，下定位面103上的凸台与固定斜面的距离逐渐减小。
实施例5：请参阅图1至图6，本实施例的所述凸台两侧设置有平滑坡度，所述平滑坡度的坡面斜度为20°-30°之间，所述上平面的夹紧部104的夹角为45°-55°之间，所述下定位面103的夹紧部104的夹角为125°-135°之间。平滑坡度的坡面斜度为24°，上平面的夹紧部104的夹角为51°，下定位面103的夹紧部104的夹角为129°。本实施例的所述切削部的厚度小于所述内定位面和外侧面之间的间距。防止切削部触碰到夹具2，造成槽刀1的损坏。
实施例6：请参阅图1至图6，本实施例的所述切削部包括与所述上平面共面的前刀面203，所述斜定位面101一端与所述前刀面203相接、另一端与所述下定位面103相接，所述前刀面203与所述斜定位面101的交线上设置有切削刃202，所述切削刃202的一端设置有刀尖圆弧201。本实施例的所述斜定位面101的倾斜角度为50°-60°之间。斜定位面101的倾斜角度为55°，55°斜定位面101防止刀片在使用过程上翘和后移。
实施例7：请参阅图1至图6，操作流程如下：在安装槽刀1时，包括以下步骤：
S1：根据所需要槽刀1的尺寸，对夹具2和槽刀1进行加工；
S2：移开压爪21，并朝着靠近夹具2的第一固定面方向，将槽刀1的侧定位面102对着所述第一固定面放入固定槽中，直到第一固定面与侧定位面102完全贴合，斜定位面101与固定斜面完全贴合，第二固定面与下定位面103也完全贴合；由于凸台和凹陷结构为斜面结构，在放入槽刀1的时候，沿着放入槽刀1的方向，下定位面103上的凸台与固定斜面的距离逐渐减小；实现对槽刀15个方向的定位
S3：将压爪21固定到上平面的夹紧部104上，实现对6个方向的完全定位，并加强垂直方向上的固定效果；
在拆卸槽刀1时，包括以下步骤：
S1：移开压爪21，解除了对槽刀1一个方向上的定位，使得槽刀1能够沿着下定位面103上的凸台滑出；
S2：沿着下定位面103上的凸台，滑出槽刀1，实现对槽刀1的拆卸。
本发明的优势在于：
1)、通过侧定位面102、斜定位面101和下定位面103这三个面实现槽刀1的6点定位，3面6点定位，能够分散切削阻力，提高刀具寿命，并且通过夹紧部104实现对槽刀1的固定夹紧；安装时只需将槽刀1对应放入夹具2中，然后通过压爪21即可实现对槽刀1的多方位固定，槽刀1与夹具2的定位点多，且定位点分布在不同平面上，因此能够承受多个角度的外力，且在受力时不易折断；
2)、夹紧部104为凹陷结构，且凹陷结构相对于上平面与侧定位面102的交线存在夹角，夹角为0-180°之间，且不包括0°、90°和180°，上平面和下定位面103的夹紧部104的夹角不同；第二固定面和压爪21上均设置有与凹陷结构适配的凸台；上下相反的夹紧部104能够防止槽刀1在加工过程中从旁边滑出。还能够防止刀具在大进给加工中发生振动；
3)、采用普通的生产方式能够实现装夹简便，装夹精度高，夹持力大，刀具刚性好的特点分别适用于轻型切削，中型切削和重型切削，达到使用范围广，能为提高刀具的利用率，降低客户成本。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围，本发明的保护范围包括根据应用场合和工艺需求增、减传感器的数量、改变传感器的分布、调整传感器类型或优化改进摊凉装置结构，以上均应属于本专利柔性降温的保护范畴。
Claims (6)
1.一种槽刀的刚性装夹系统，其特征在于，包括槽刀(1)和用于固定所述槽刀(1)的夹具(2)，所述槽刀(1)包括装夹部以及设置在所述装夹部上的夹紧部(104)，所述装夹部与所述夹紧部(104)为一体结构，所述装夹部包括侧定位面(102)、斜定位面(101)和下定位面(103)，所述槽刀(1)相对于所述侧定位面(102)还设置有与其平行的外侧面、所述槽刀(1)相对于所述下定位面(103)还设置有与其平行的上平面，所述下定位面(103)和上平面上均设置有所述夹紧部(104)；所述装夹部的两侧均设置有切削部，所述斜定位面(101)设置在所述切削部上，所述夹具(2)与所述侧定位面、斜定位面(101)和下定位面(103)抵持固定，所述夹具(2)还对所述夹紧部(104)进行固定；
所述夹具(2)上设置有固定槽，所述固定槽包括相互邻接的第一固定面、第二固定面和固定斜面，所述第一固定面与所述侧定位面(102)抵持固定，所述第二固定面与所述下定位面(103)抵持固定，所述固定斜面与所述斜定位面(101)抵持固定；
所述第一固定面和第二固定面相互垂直，所述侧定位面(102)与所述下定位面(103)也相互垂直；所述第二固定面上设置有与所述夹紧部(104)对应的固定部，所述夹具(2)还包括用于固定所述上平面的夹紧部(104)的压爪(21)，进而对槽刀(1)进行限位；所述夹紧部(104)为凹陷结构，且所述凹陷结构相对于所述上平面与所述侧定位面(102)的交线存在夹角，所述夹角为0-180°之间，且不包括0°、90°和180°，所述上平面和下定位面(103)的夹紧部(104)的夹角不同；所述第二固定面和所述压爪(21)上均设置有与所述凹陷结构适配的凸台。
2.根据权利要求1所述的一种槽刀的刚性装夹系统，其特征在于，所述上平面的夹紧部(104)的夹角与所述下定位面(103)的夹角之和为180°。
3.根据权利要求2所述的一种槽刀的刚性装夹系统，其特征在于，所述凸台两侧设置有平滑坡度，所述平滑坡度的坡面斜度为20°-30°之间，所述上平面的夹紧部(104)的夹角为45°-55°之间，所述下定位面(103)的夹紧部(104)的夹角为125°-135°之间。
4.根据权利要求1所述的一种槽刀的刚性装夹系统，其特征在于，所述切削部的厚度小于所述侧定位面和外侧面之间的间距。
5.根据权利要求1所述的一种槽刀(1)的刚性装夹系统，其特征在于，所述切削部包括与所述上平面共面的前刀面(203)，所述斜定位面(101)一端与所述前刀面(203)相接、另一端与所述下定位面(103)相接，所述前刀面(203)与所述斜定位面(101)的交线上设置有切削刃(202)，所述切削刃(202)的一端设置有刀尖圆弧(201)。
6.根据权利要求1所述的一种槽刀的刚性装夹系统，其特征在于，所述斜定位面(101)的倾斜角度为50°-60°之间。
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