CN114951724A - 一种刀片夹持装置及夹持方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种刀片夹持装置，用于夹持刀片，包括主体和支撑组件：所述主体包括柄部和夹持头；所述夹持头包括夹持腭和刀片承接部，所述夹持头的前端设有刀片接收口，所述夹持腭和刀片承接部分别设于所述刀片接收口的上下两侧；所述夹持头在夹持状态时，所述夹持腭和刀片承接部能够弹性夹持设于所述刀片接收口的刀片；支撑组件，包括侧面作用件和支撑件，所述侧面作用件设于所述夹持头的侧面，能够作用于所述支撑件，使其向上顶起所述夹持腭。本发明的目的在于提供一种不易磨损失效、具有稳定夹持力和高效自锁夹持能力的夹持装置，以及使用该夹持装置的方法。

Description

一种刀片夹持装置及夹持方法

技术领域

本发明属于刀具装备领域，尤其涉及一种刀片夹持装置及夹持方法。

背景技术

在切槽、车削和切断加工中所使用的刀具领域内，存在许多切削刀具的实例，该切削刀具的刀片夹持在刀体头部的刀片槽中，该刀片槽具有上压紧部分和下支撑部分。这些刀具中的一些夹紧结构，包括螺钉上压式夹紧，销钉、侧面螺钉共同作用夹紧，弹性自锁夹紧等，刀具上压紧部分施加主动或者被动的夹持力，将切削刀片夹紧在上压紧部分和下支撑部分之间的刀片槽内，然后进行切削。

现有技术中存在一些切槽切断刀具，该刀具通过刀片槽上夹紧部分的弹性回弹，将切削刀片夹紧在刀具的刀片槽内，该切削刀具主体为薄片形状，强度较低，切槽、切断加工时容易发生变形，影响刀具的寿命及工件质量。刀具对刀片的夹紧过程，先通过夹紧辅助工具，例如扳手，与刀具变形孔的接触摩擦作用，将刀片槽张开到一定的高度，将刀片装入刀具刀片槽内，夹紧工具再次与刀具的变形孔再次摩擦作用，每次装入和取出刀片，重复此操作，经过一定时间使用后，刀具变形孔发生磨损及变形，继而影响夹紧工具对变形孔的作用能力。

现有技术中还存在一些槽加工刀具，其刀具头部有夹持销钉和螺钉结合形式的夹持部件，夹持销穿过刀具的上压紧部分和下支撑部分中的贯穿孔，下支撑部分的侧面具有螺纹孔，并且结合螺纹孔内的螺钉运动，带动销钉向下支撑部分运动，销钉向下压制刀具的上压紧部分，上压紧部分的前端压点向下运动，将切削刀片夹持在刀具头部的刀片槽中。此方案刀具的夹持销为非旋转体异形结构部件，制造难度大，成本高，且刀具的上压紧部分还需配合复杂的夹持销贯穿孔结构，刀具整体制造难度大；其次刀具通过夹持销和侧面的螺钉共同产生上压紧部分对刀片的夹紧，自锁夹紧力有限，侧面螺钉在加工过程中由于刀具的持续震动会产生松动趋势，减小对销钉的作用力，进而影响上压紧部分对刀片的夹紧力，产生不稳定夹紧。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种不易磨损失效、具有稳定夹持力和高效自锁夹持能力的夹持装置，以及使用该夹持装置的方法。

本申请方案提供一种刀片夹持装置，用于夹持刀片，包括：所述主体包括柄部和夹持头；所述夹持头包括夹持腭和刀片承接部，所述夹持头的前端设有刀片接收口，所述夹持腭和刀片承接部分别设于所述刀片接收口的上下两侧；所述夹持头在夹持状态时，所述夹持腭和刀片承接部能够弹性夹持设于所述刀片接收口的刀片；支撑组件，包括侧面作用件和支撑件，所述侧面作用件设于所述夹持头的侧面，能够作用于所述支撑件，使其相对所述刀片承接部向上顶起所述夹持腭。

进一步地，所述侧面作用件为侧面作用螺钉的形式，所述侧面作用螺钉向所述夹持头内旋进时，能够作用于所述支撑件，迫使其向上运动。

进一步地，所述侧面作用螺钉包括螺纹部和呈圆台状或圆锥形的旋进头；所述支撑件呈支撑轴的形式，包括位于上端的顶起部和位于下端的作用部，所述作用部的下端面从周边向中部逐渐凸起。

具体的，所述支撑轴为旋转体。

具体的，所述作用部的横截面呈向下凸起的半圆形、半椭圆形或梯形中的一种。

进一步地，所述夹持头的侧面设有容纳所述侧面作用件的侧面作用孔，所述夹持头设有容纳所述支撑件的支撑孔。

具体的，所述支撑孔设于所述夹持头的中部。

还提供一种使用上述刀片夹持装置的夹持刀片的方法，包括以下步骤：

S1：从所述夹持头的侧面对所述侧面作用件施加作用力，让所述侧面作用件接触并作用于所述支撑件，使其向上顶起所述夹持腭，直至所述刀片接收口能够容纳所述刀片；

S2：将到刀片放置到所述刀片接收口中，置于所述刀片承接部上；

S3：对所述侧面作用件施加与步骤S1方向相反的作用力，所述支撑件向下运动，所述夹持腭在弹性作用力下向所述刀片承接部合拢，直至所述夹持腭与所述所述刀片承接部从上下两侧夹持所述刀片。

进一步地，所述侧面作用件为侧面作用螺钉的形式，通过使用螺钉旋进工具控制所述侧面作用螺钉相对所述夹持头的旋进或旋出，进而控制所述支撑件的向上顶起或向下运动。

进一步地，具体包括：

S1：通过使用所述螺钉旋进工具控制所述侧面作用螺钉向内旋进，让所述侧面作用螺钉接触并作用于所述支撑件，使其向上顶起所述夹持腭，直至所述刀片接收口能够容纳所述刀片；

S3：通过使用所述螺钉旋进工具控制所述侧面作用螺钉向外旋出，所述支撑件向下运动并逐渐脱离于所述侧面作用螺钉的接触，所述夹持腭在弹性作用力下向所述刀片承接部合拢，直至所述夹持腭与所述所述刀片承接部从上下两侧夹持所述刀片。

本申请的改进带来如下优点：

(1)本申请提供的刀片夹持装置只需要从侧面作用件施加作用力，即可使支撑件顶起夹持腭，松紧机构(即支撑组件)简单可靠，不易磨损失效。

(2)本刀片夹持装置弹性夹持刀片，具有稳定的夹持力，实现了高效自锁夹持，在加工过程中刀片不易因持续震动而松动松脱。

附图说明

图1为本申请实施例一种刀片夹持装置的爆炸示意图；

图2为夹持头的俯视示意图；

图3为当侧面作用件向内旋进时，图2沿J-J的剖面图；

图4为当侧面作用件向外旋出时，图2沿J-J的剖面图；

图5为本申请实施例一种夹持刀片的方法进行步骤S100时的状态示意图；

图6为本申请实施例一种夹持刀片的方法进行步骤S200时的状态示意图；

图7为本申请实施例一种夹持刀片的方法进行步骤S300时的状态示意图；

其中，主体1，柄部11，夹持头12，夹持腭121，刀片承接部122，刀片接收口123，侧面作用孔124，支撑孔125，支撑组件2，侧面作用件21，支撑件22，螺纹部211，旋进头212，顶起部221，作用部222，刀片3。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

作为一个实施例，如图1和2所示，一种刀片夹持装置，包括主体1和支撑组件2，主体1包括柄部11和夹持头12，夹持头12包括夹持腭121和刀片承接部122，夹持头12的前端设有刀片接收口123，夹持腭121和刀片承接部122分别设于刀片接收口123的上下两侧；夹持头12在夹持状态时，夹持腭121和刀片承接部122能够弹性夹持设于刀片接收口123的刀片3；支撑组件2，包括侧面作用件21和支撑件22，侧面作用件21设于夹持头12的侧面，能够作用于支撑件22，使其相对刀片承接部122向上顶起夹持腭121。

其中，柄部11用于将刀片夹持装置安装连接到机床上，夹持头12用于夹持刀片3，刀片承接部122和夹持腭121分别是夹持头12的两个相对的夹持组件。通过侧面作用件21作用于支撑件22，可以控制夹持头12的张开与合拢，分别形成张开状态和夹持状态，以便放入刀片和牢固地夹持刀片。刀片承接部122和夹持腭121通过弹性部分连接，在夹持头12被迫张开后因弹性部分的弹性形变而具有夹持力，能够弹性夹持设于刀片接收口123的刀片。如图3所示，支撑件22能够相对刀片承接部122向上顶起夹持腭121，即夹持头12被迫张开，以容纳刀片，此时为张开状态。夹持头12的夹持状态是指：刀片承接部122与夹持腭121分别向上和向下对放置在刀片接收口123中的刀片施加作用力的状态，即夹持头12因弹性形变对刀片施加了夹持力。

相比于现有技术中的弹性夹持装置(例如背景技术中的切槽切断刀具)，本夹持装置不需要通过变形孔的变形来张开夹持头，因此就不存在变形孔磨损变形进而影响其张夹能力的问题。而且使用变形孔的的变形来张开夹持头12的弹性夹持装置，受变形孔限制，厚度较薄，夹持装置的强度较低。而本夹持装置则可以设计得较为厚实，结构强度高，进行作业加工时不易发生变形，提高了刀片刀具的寿命及对工件的加工质量。且因为本夹持装置则可以设计得较为厚实，则弹性夹持力可以更加强大，可以更加牢固地将刀片紧紧地固定在预设的夹持位置不发生偏移，减少刀片进行切削加工时发生的抖动，提高加工质量。

相比于现有技术中使用螺钉提供夹持力的夹持装置(例如背景技术中的槽加工刀具)，本夹持装置具有弹性夹持力，而不是通过螺钉的紧固来为夹持头提供夹持力。本实施例的夹持装置能高效自锁夹持放置在刀片承接部122上的刀片，自锁夹持能力好，不易因加工的持续震动产生松动。而且夹持头12的结构简单、制造成本低、使用寿命长。

作为一个实施例，如图1所示，夹持头12的侧面设有容纳侧面作用件21的侧面作用孔124，如图2-4所示，夹持头12设有容纳支撑件22的支撑孔125，且侧面作用孔124与支撑孔125相连通。具体的，支撑孔125设于夹持头12的中部，有利于支撑件22更有效地顶起夹持腭121。更加具体的，支撑孔125贯穿夹持腭121与刀片承接部122。

作为一个实施例，侧面作用件21可以为任意一种可以作用于支撑件22、迫使其向上顶起夹持腭121的形式，例如插销等。优选的，如图1、3、4所示，侧面作用件21为侧面作用螺钉，包括螺纹部211和旋进头212。具体的，旋进头212为向夹持头12内部方向逐渐缩小的圆台形或圆锥形。

优选的，如图1、3、4所示，支撑件22呈支撑轴的形式，包括位于上端的顶起部221和位于下端的作用部222，作用部222的下端面从周边向中部向下逐渐凸起。支撑轴为旋转体类部件。旋转体类部件制造难度相对较小，成本较低，有利于降低夹持装置的成本。优选的，顶起部221设于支撑轴的上端，由支撑轴的侧面呈阶梯状下沉形成。顶起部221可以与支撑孔125配合，向上运动时可以卡接顶起夹持腭121，而向下运动时则可以自由滑动。

具体的，作用部222的横截面可以为任何一种向下凸起的凸曲线形状。如图3、4所示，优选为向下凸起、侧面光滑的半圆形、半椭圆形或梯形中的一种，即作用部222呈现为半球形、类半球形或台型，如图1所示。其光滑的侧面有助于减少作用部222与旋进头212的摩擦，让侧面作用件21的旋进和旋出更加顺畅。而使用规则的半球形、类半球形或台型，由于可以通过侧面作用螺钉精确控制支撑件22的顶起高度，而规则形状的作用部222可以让这种精确控制易于计算和实现。

具体的，如图3、4所示，支撑孔125包括较小的上支撑孔和较大的下支撑孔，且上支撑孔设于夹持腭121；相应的，支撑件22的顶起部包括较小的上顶起部221和较大的下顶起部。在支撑件22被侧面作用件21向上顶起时，上顶起部先伸入上支撑孔；然后支撑件22继续被顶起，较大的下顶起部无法继续伸入较小的上支撑孔，被卡在上支撑孔与下支撑孔的连接部位，无法相对支撑孔125继续向上移动，只能被迫对支撑孔125的侧壁(即夹持腭121的一部分)施加向上的作用力，将夹持腭121向上顶起，从而使得夹持头12张开。

需要张开夹持头12时，使用扳手或其他工具转动侧面作用螺钉，使其沿着侧面作用孔124向夹持头12内部不断旋进，如图3所示，圆台形或圆锥形的旋进头212首先与支撑件22作用部222的下端面周边相接触，由于作用部222的下端面从周边向中部向下逐渐凸起，而圆台型或圆锥形的旋进头212则是从内向外逐渐变大，所以随着旋进头212的不断向内旋进，旋进头212不断挤压向下凸起的作用部222，对两者的接触面产生一个倾斜向上的作用力，迫使支撑件22在支撑孔125的约束下向上运动，进而支撑件22的顶起部221对夹持腭121施加一个向上的作用力，将夹持腭121相对刀片承接部向上顶起，夹持头12随之张开，如图5所示。夹持头12张开到需要的宽度后，即刀片接收口123的高度大于刀片的厚度，产生足以容纳刀片的空间后，如图6所示，将刀片放入到刀片接收口123中。然后反方向旋转侧面作用螺钉，如图4所示，使其沿着侧面作用孔124不断向外旋出，支撑件22在自身重力及夹持腭121的夹持力作用下向下运动，夹持腭121因弹性形变力的作用向着刀片承接部122不断合拢，直至稳固地夹持住刀片，如图7所示。

相比于现有技术中的弹性夹持装置，本实施例是使用侧面作用螺钉来张开和合拢夹持头12，不需要使用易被磨损的变形孔。而且使用变形孔的变形来张开夹持头12还存在一个问题：由于变形孔侧壁曲面的不规则、易打滑和磨损，使其不能精确地控制夹持头12的张开程度，经常会为了确保能容纳刀片，而将夹持头12张开过大，而不是张开到刚好能容纳刀片的程度。过度张开夹持头12容易导致夹持头12的弹性部分金属疲劳，降低其弹性形变的能力，减少其弹性夹持力，致使对刀片的夹持不牢固，容易松动。

而本实施例是使用侧面作用螺钉的旋进与旋出来控制夹持头12的张开与合拢，从上述侧面作用螺钉通过支撑件22顶起夹持腭121的作用过程可以看出，侧面作用螺钉的旋进长度与夹持头12的张开程度强相关，是一种机械连动关系。侧面作用螺钉旋进与旋出的程度可以做到精确控制，进而可以精确控制夹持头12的张开程度。例如，可以通过计算确定侧面作用螺钉旋转多少度或旋进多少距离，才能让夹持腭121向上张开单位距离；假设，通过计算后确定，侧面作用螺钉每逆时针旋转30°，则夹持腭121向上张开1mm；若此时需要夹持腭121向上张开3mm，刀片就恰好能够放入到刀片接收口123中，则只需要将侧面作用螺钉逆时针旋转90°即可让夹持腭121向上张开3mm。通过以上例子可以看出，本实施例通过侧面作用螺钉能够精确控制夹持头12的张开程度，减少夹持头12的弹性部分的金属疲劳，增强其夹持的稳定性，延长使用寿命。

相比于现有技术中使用螺钉提供夹持力的夹持装置，本实施例是使用侧面作用螺钉来张开夹持头12，然后通过弹性形变来提供夹持力夹持刀片，侧面作用螺钉并不为夹持头12提供夹持力，即便在加工过程中刀具持续震动让侧面作用螺钉产生松动，也不会影响夹持头12对刀片的夹持力度。

作为一个实施例，使用上述刀片夹持装置夹持刀片的方法，包括步骤S100-S300。

S100：如图5所示，从夹持头12的侧面对侧面作用件21施加作用力，让侧面作用件21接触并作用于支撑件22，使其向上顶起夹持腭121，直至刀片接收口123能够容纳刀片；

S200：如图6所示，将到刀片放置到刀片接收口123中，置于刀片承接部122上；

S300：如图7所示，对侧面作用件21施加与步骤S1方向相反的作用力，支撑件22向下运动，夹持腭121在弹性作用力下向刀片承接部122合拢，直至夹持腭121与刀片承接部122从上下两侧夹持刀片。

若需更换刀片，只需重复上述步骤S100-S300，并在进行步骤S100时取出旧刀片即可。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种刀片夹持装置，其特征在于，包括主体和支撑组件：所述主体包括柄部和夹持头；所述夹持头包括夹持腭和刀片承接部，所述夹持头的前端设有刀片接收口，所述夹持腭和刀片承接部分别设于所述刀片接收口的上下两侧；所述夹持头在夹持状态时，所述夹持腭和刀片承接部能够弹性夹持设于所述刀片接收口的刀片；所述支撑组件包括侧面作用件和支撑件，所述侧面作用件设于所述夹持头的侧面，能够作用于所述支撑件，使其向上顶起所述夹持腭。

2.根据权利要求1所述的一种刀片夹持装置，其特征在于，所述侧面作用件为侧面作用螺钉，所述侧面作用螺钉向所述夹持头内旋进时，能够作用于所述支撑件，迫使其向上运动。

3.根据权利要求2所述的一种刀片夹持装置，其特征在于，所述侧面作用螺钉包括螺纹部和呈圆台状或圆锥形的旋进头；所述支撑件呈支撑轴的形式，包括位于上端的顶起部和位于下端的作用部，所述作用部的下端面从周边向中部逐渐向下凸起。

4.根据权利要求3所述的一种刀片夹持装置，其特征在于，所述支撑轴为旋转体。

5.根据权利要求3所述的一种刀片夹持装置，其特征在于，所述作用部的横截面为向下凸起的半圆形、半椭圆形或梯形中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种刀片夹持装置，其特征在于，所述夹持头的侧面设有容纳所述侧面作用件的侧面作用孔，所述夹持头设有容纳所述支撑件的支撑孔。

7.根据权利要求6所述的一种刀片夹持装置，其特征在于，所述支撑孔设于所述夹持头的中部。

8.一种使用权利要求1所述的刀片夹持装置夹持刀片的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：从所述夹持头的侧面对所述侧面作用件施加作用力，让所述侧面作用件接触并作用于所述支撑件，使其向上顶起所述夹持腭，直至所述刀片接收口能够容纳所述刀片；

S2：将所述刀片放置到所述刀片接收口中，置于所述刀片承接部上；

S3：对所述侧面作用件施加与步骤S1方向相反的作用力，所述支撑件向下运动，所述夹持腭在弹性作用力下向所述刀片承接部合拢，直至所述夹持腭与所述所述刀片承接部从上下两侧夹持所述刀片。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述侧面作用件为侧面作用螺钉的形式，通过使用螺钉旋进工具控制所述侧面作用螺钉相对所述夹持头的旋进或旋出，进而控制所述支撑件的向上顶起或向下运动。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S1和S3具体包括：

S1：通过使用所述螺钉旋进工具控制所述侧面作用螺钉向内旋进，让所述侧面作用螺钉接触并作用于所述支撑件，使其向上顶起所述夹持腭，直至所述刀片接收口能够容纳所述刀片；

S3：通过使用所述螺钉旋进工具控制所述侧面作用螺钉向外旋出，所述支撑件向下运动并逐渐脱离于所述侧面作用螺钉的接触，所述夹持腭在弹性作用力下向所述刀片承接部合拢，直至所述夹持腭与所述所述刀片承接部从上下两侧夹持所述刀片。

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