CN117505953A - 一种机床用刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床用刀具，包括锥柄、刀盘、盘刀基体及刀粒座，刀粒座与盘刀基体、盘刀基体与刀盘、刀盘与锥柄均通过紧固螺栓固定连接，紧固螺栓上均套设有径向卡簧，刀粒座与盘刀基体之间、盘刀基体与刀盘之间、刀盘与锥柄之间均设置有轴向卡簧；刀粒座包括中心对称的第一刀粒座和第二刀粒座，第一刀粒座上安装有第一刀粒，第一刀粒的切削刃设置为平直棱角状，第二刀粒座上安装有第二刀粒，第二刀粒的切削刃设置为齿状。轴向卡簧的设置可以避免相邻两部件之间轴向晃动，径向卡簧可以避免相邻两部件之间径向晃动，第一刀粒和第二刀粒均可以对工件进行切削工作，第二刀粒的切削设置为齿状，切削工件也较为的省力。

Description

一种机床用刀具

技术领域

本发明涉及一种刀具技术领域，更具体地说，它涉及一种机床用刀具。

背景技术

刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。公开号为CN207402181U的专利，公开了一种精雕机用刀盘刀柄，它包括同轴设置的拉钉、锥柄、刀盘，刀盘呈圆柱状，其一端固定在锥柄的底端，另一端偏心设置有圆形安装槽，安装槽中安装有与安装槽形状相匹配的盘刀，盘刀包括盘刀基体和盘刀基体延伸出安装槽的一侧安装有刀粒，在刀盘对应刀粒的圆弧面上设有刻度，刀盘基体与刀盘通过调节螺栓进行固定连接，盘刀基体的周上设有弧形缺口，弧形缺口向刀盘方向延伸设有定位台阶，调节螺栓压紧在定位台阶上对刀盘基体进行固定，在刀盘的周向上设有动平衡调节调节螺丝，该刀柄的盘刀基体通过调节螺丝与刀盘进行定位，将调节螺丝松开则能够对盘刀基体进行角度调整，对于小件加工做出的高光效果较好。

但刀粒仅设置有一个，单个刀粒切削工件时，磨损量大，使用寿命较低，因此，亟待一种既要结构紧凑适应直径小、精准加工，又能够提高刀具使用寿命的机床用刀具。另外，采用调节螺栓固定相邻的两部件，螺纹配合的等级较高，也相对的导致加工成本也更加很多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：单个刀粒切削工件磨损快，使用寿命低，调节螺栓的精度要求高，加工成本居高不下，从而提供了一种机床用刀具，既保障刀具整体体积小，机构紧凑的情况下，增加一个特制的刀粒，以提高刀粒的使用寿命，再结合刀具结构的设计，降低调节螺栓的精度等级，降低刀具的整体加工成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种机床用刀具，包括锥柄、刀盘、盘刀基体及刀粒座，所述刀粒座与盘刀基体、盘刀基体与刀盘、刀盘与锥柄均通过紧固螺栓固定连接，

所述紧固螺栓上均套设有径向卡簧，所述刀粒座与盘刀基体之间、盘刀基体与刀盘之间、刀盘与锥柄之间均设置有轴向卡簧；

所述刀粒座包括中心对称的第一刀粒座和第二刀粒座，所述第一刀粒座上安装有第一刀粒，所述第一刀粒的切削刃设置为平直棱角状，所述第二刀粒座上安装有第二刀粒，所述第二刀粒的切削刃设置为齿状，且第二刀粒的切削刃转动周半径等于第一刀粒的切削刃转动周半径。

优选地：所述轴向卡簧设置为c形，其两端位于不同的平面上；

所述径向卡簧设置为c形，其两端位于同一平面上；

所述紧固螺栓包括头部、圆柱段及螺纹段，所述圆柱段位于头部与螺纹段之间，所述圆柱段的外径大于螺纹段的外螺纹的外径，所述圆柱段与螺纹段之间过渡部分设置有倒角。

优选地：所述第二刀粒远离刀粒座的一侧设置有弧形切削面，所述第二刀粒上开设有从正面延伸到弧形切削面的导削槽，所述导削槽在切削面上的楞形成弧形刃，所述导削槽设置有若干个，并且在第二刀粒的切削刃上形成若干个齿刃。

优选地：所述弧形切削面包括第一弧形面和第二弧形面，所述第一弧形面的一侧延伸至第二刀粒的切削刃，所述第二弧形面的一侧延伸至于第二刀粒的切削刃相对的侧楞，所述弧形刃位于第一弧形面上，所述第一弧形面的半径大于第二弧形面的半径，所述第一弧形面的弧心位于盘刀基体的轴心线上。

优选地:所述导削槽的横截面设置为半圆形、多边形或不规则形状。

优选地:所述第二刀粒的长度大于第一刀粒的长度，所述第二刀粒在刀粒座上凸出的部分长度可调节。

优选地:所述第二刀粒上沿其长度方向开设有腰形槽，所述腰形槽设置为阶梯状，其阶梯台面上开设有沿其长度方向排布的齿条，用于固定第二刀粒的螺钉上套设有垫片，所述垫片上设置有用于与齿条配合的齿牙。

优选地:所述锥柄、刀盘及盘刀基体上贯穿有冷却液通道，所述盘刀基体上安装刀粒座的一侧并且在位于冷却液通道出口处固定连接有用于将冷却液向四周分散的导流体。

优选地:所述导流体包括柱体和分散盘，所述柱体的一端与分散盘固定连接，另一端与冷却液通道的出口连接，所述柱体上开设有引流孔，所述分散盘的上端面设置若干个周向均分的流线型的分散片，所述引流孔的一端与冷却液通道相通，另一端延伸到分散片上。

优选地:所述刀盘的外圆周面上开设有调节螺纹孔，所述调节螺纹孔内螺纹连接有调节螺栓，所述调节螺栓包括平行间隔设置的第一调节螺栓和第二调节螺栓，所述第一调节螺栓与第二调节螺栓分布在第二刀粒座的两侧，所述第一调节螺栓的端头和第二调节螺栓的端头均与第二刀粒座的侧壁抵触，所述第一调节螺栓与第二调节螺栓均与第二刀粒座的径向垂直设置。

本发明的有益效果是:通过轴向卡簧的设置，可以有效地避免相邻两部件之间轴向晃动，通过径向卡簧的设置，可以有效地避免相邻两部件之间径向晃动，另外，第一刀粒和第二刀粒均可以对工件进行切削工作，第二刀粒的切削刃设置为齿状，切削工件也较为的省力。

附图说明

图1为机床用刀具的爆炸图；

图2为机床用刀具的装配图一；

图3为机床用刀具的装配图二；

图4为机床用刀具的仰视图；

图5为第二刀粒的示意图一；

图6为第二刀粒的示意图二；

图7为第二刀粒安装在第二刀粒座的示意图；

图8为调节螺栓控制第一刀粒座转动的示意图；

图9为轴向卡簧的示意图；

图10为径向卡簧的示意图；

图11为紧固螺栓的示意图；

图中：1、锥柄；2、刀盘；3、盘刀基体；4、刀粒座；41、第一刀粒座；411、第一刀粒；42、第二刀粒座；421、第二刀粒；4211、第一弧形面；4212、第二弧形面；4213、导削槽；4214、齿刃；4215、弧形刃；4216、腰形槽；5、垫片；6、调节螺栓；61、第一调节螺栓；62、第二调节螺栓；7、轴向卡簧；8、径向卡簧；9、紧固螺栓；10、分散盘；101、接触环。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

刀具主要适用于铣床、数控铣床及加工中心，用来工件的外轮廓铣削或工件的内孔铣削，铣削精度高。本申请以数控铣床为例：

根据图1-图4所示，刀具安装在数控铣床的主轴上，由主轴驱动一起旋转，刀具包括锥柄1、刀盘2、盘刀基体3及刀粒座4，锥柄1通过拉钩与主轴直接固定连接，刀粒座4与盘刀基体3、盘刀基体3与刀盘2、刀盘2与锥柄1均通过紧固螺栓9固定连接。

根据图1-图4所示，刀粒座4包括第一刀粒座41和第二刀粒座42，第一刀粒座41和第二刀粒座42在盘刀基体3上中心对称设置，第一刀粒座41上通过螺钉固定连接有第一刀粒411，第二刀粒座42上通过螺钉固定连接有第二刀粒421，第二刀粒421的切削刃转动周半径等于第一刀粒411的切削刃转动周半径。使用过程中，本申请中的第一刀粒411和第二刀粒421有三种实施方式。

实施例1

第一刀粒411的结构大小与第二刀粒421刀粒的结构大小一致，端面均设置为四边形，侧边设置为楔形，四边形的形状有菱形、矩形或梯形，切削刃均为平直棱角状。

实施例2

第一刀粒411的切削刃设置为平直棱角状，第二刀粒421的切削刃设置为齿状，该齿状由第二刀粒421上加工出若干个导削槽4213形成，以图5-图6所示第二刀粒421方向为例，第二刀粒421的下端面设置为弧形切削面，弧形切削面包括第一弧形面4211和第二弧形面4212，第一弧形面4211的右侧延伸至第二刀粒421的切削刃，第一弧形面4211的弧心落在盘刀基体3的中轴线上，第二弧形面4212是在第一弧形面4211的基础上打磨掉部分厚度后形成。第二刀粒421上从右侧面延伸到第一弧形面4211加工出导削槽4213，导削槽4213因为经过第二刀粒421的切削刃，所以，相邻两导削槽4213之间的切削刃形成齿刃4214，导削槽4213在第一弧形面4211上形成弧形刃4215。

实施例3

第一刀粒座41和第二刀粒座42上均安装第二刀粒421。第二刀粒421整体为长条状，切削刃变钝或断裂，可以通过重新打磨刀刃即可，使用寿命长，降低加工成本。

在实施例2的基础上，进一步表述第二刀粒421的结构，弧形刃4215到盘刀基体3的圆心直线与导削槽4213的轴线构成夹角为a，a为30-75°,a越大，弧形刃4215的弧长就越长，本申请中，a优选30°,另外，导削槽4213的横截面为拱形、半圆形、三角形或不规则形状。需要说明的是，本申请中的到削槽的横截面优选为半圆形。

第二刀粒421上沿其长度方向开设有腰形槽4216，腰形槽4216设置为阶梯状，其阶梯台面上开设有沿其长度方向排布的齿条，用于固定第二刀粒421的螺钉上套设有垫片5，垫片5上设置有用于与齿条配合的齿牙。因为，调节第二刀粒421的长度方式是利用齿条与垫片5配合，所以，打磨第二刀粒421的刀刃时，去除量应为齿条上相邻两齿牙的间距，再配合第一刀粒座41位置的调节螺栓6，使第一刀粒411和第二刀粒421保持同一旋转半径。

在刀盘2的侧壁上开设有调节螺纹孔，调节螺纹孔的轴线沿预设方向延伸，预设方向与刀盘2的径向在同一水平面上保持垂直状态，如图7-图8所示，调节螺栓6与第一刀粒座41相切，第一刀粒座41的侧壁上开设有避让缺口，加工避让缺口在第一刀粒座41的侧壁上形成两个端面，其中一个端面与第一刀粒座41的径向平行，另一个端面与第一刀粒座41的径向成夹角设置，与第一刀粒座41的径向平行的端面上半圆形镶件，调节螺栓6的端头与镶件相抵触，镶件与第一刀粒座41过盈配合，转动调节螺栓6时，调节螺栓6的端头与镶件为滚动摩擦，减少摩擦力的同时，还提高了第一刀粒座41和调节螺栓6的使用寿命，与第一刀粒座41的径向成夹角设置的端面打磨出坡度，为第一刀粒座41旋转提供避让空间，刀盘2相对锥柄1的另一端开设有供盘刀基体3放入的凹槽，调节螺纹孔与凹槽相通，盘刀基体3的侧壁上开设置有供调节螺栓6穿过的通孔，调节螺纹孔镜像设置有两段，每个调节螺纹孔中分别螺纹连接有一个第一调节螺栓61和第二调节螺栓62，其中第一调节螺栓61用于使第一刀粒座41正转，第二调节螺栓62用于使第一刀粒座41反转，第一刀粒座41转动区间为±5°。需要说明的是，转动第一刀粒座41前，需要先将固定第一刀粒座41的紧固螺栓9松动才可。

刀粒座4与盘刀基体3之间、盘刀基体3与刀盘2之间、刀盘2与锥柄1之间均设置有轴向卡簧7，轴向卡簧7设置为C形，其两端位于不同的平面上（如图9所示），刀粒座4与盘刀基体3、盘刀基体3与刀盘2、刀盘2与锥柄1均通过紧固螺栓9固定连接，紧固螺栓9上均套设有径向卡簧8，径向卡簧8设置为C形，其两端位于同一平面上（如图10所示），紧固螺栓9包括头部、圆柱段及螺纹段，圆柱段位于头部与螺纹段之间，圆柱段的外径大于螺纹段的外螺纹的外径，圆柱段与螺纹段之间过渡部分设置有倒角（如图11所示），此外，径向卡簧8可以搭配偏心圆环使用，径向卡簧8位于偏心圆环的内圈中，转动偏向圆环可以调整紧固螺栓9的中心位置，如紧固螺栓9的轴心与通孔（即供紧固螺栓9穿过用的通孔）的轴心向左偏移时，偏向圆环距离内圆中心远的一端向左转动，使紧固螺栓9的轴心与通孔的轴心在同一直线上，偏心圆环的内圈中心与偏心圆环的中心间距0.1-0.5MM。

盘刀基体3相对刀粒座4的一侧、刀盘2相对盘刀基体3的一侧，盘刀相对锥柄1的一侧均开设有用于放入轴向卡簧7的放置槽，放置槽的深度略小于轴向卡簧7的厚度，径向卡簧8直接套设在紧固螺栓9上即可，随着紧固螺栓9的拧紧，轴向卡簧7和径向卡簧8均产生形变，从而保障相连接的两部件之间的稳固性。

刀具在切削工件时，第一刀粒411、第二刀粒421及工件上均因为摩擦产生大量的热量，该热量会对工件和第一刀粒411与第二刀粒421的内部应力结构产生改变，影响使用性能，在切削时，对刀具和工件进行降温处理，降温的处理方式一种是采用干冰粉，另一种是采用冷却液，本申请以冷却液降温结构为例。

锥柄1、刀盘2及盘刀基体3上贯穿有冷却液通道，盘刀基体3上安装刀粒座4的一侧并且在位于冷却液通道出口处固定连接有用于将冷却液向四周分散的导流体。导流体包括柱体和分散盘10，柱体的一端与分散盘10固定连接，另一端与冷却液通道的出口连接，柱体上开设有引流孔，分散盘10的上端面设置若干个周向均分的流线型的分散片，引流孔的一端与冷却液通道相通，另一端延伸到分散片上。

冷却液被输送到分散盘10上，分散盘10是随刀具一起旋转，利用离心力加分散片的引导将冷却液甩向第一刀粒411、第二刀粒421及工件，不仅可以带走第一刀粒411、第二刀粒421及工件上的热量，而且甩出的冷却液激流还能够带走第一刀粒411、第二刀粒421及工件上的粉尘和切削下的废屑，分散盘10的设置方式有两种，一种是与盘刀基体3的底部贴合，利用相邻分散片之间的间隙将冷却液甩出，另一种是与盘刀基体3的底部间隔设置，分散盘10通过柱体与冷却通道的出口螺纹连接，冷却道的出口开设在盘刀基体3上，盘刀基体3的外边缘安装有接触环101，接触环101与分散盘10滚动摩擦，当刀具切削工件的外表面时，如铣削工件的平面，盘刀基体3可以通过接触环101用来与工件相抵触，起到稳固刀具的作用，如铣削工件的内圆时，盘刀基体3贴合在盘刀基体3底部设置。通过轴向卡簧7的设置，可以有效地避免相邻两部件之间轴向晃动，通过径向卡簧8的设置，可以有效地避免相邻两部件之间径向晃动，另外，第一刀粒411和第二刀粒421均可以对工件进行切削工作，第二刀粒421的切削刃设置为齿状，切削工件也较为的省力。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机床用刀具，包括锥柄（1）、刀盘（2）、盘刀基体（3）及刀粒座（4），所述刀粒座（4）与盘刀基体（3）、盘刀基体（3）与刀盘（2）、刀盘（2）与锥柄（1）均通过紧固螺栓（9）固定连接，其特征是：

所述紧固螺栓（9）上均套设有径向卡簧（8），所述刀粒座（4）与盘刀基体（3）之间、盘刀基体（3）与刀盘（2）之间、刀盘（2）与锥柄（1）之间均设置有轴向卡簧（7）；所述刀粒座（4）包括中心对称的第一刀粒座（41）和第二刀粒座（42），所述第一刀粒座（41）上安装有第一刀粒（411），所述第一刀粒（411）的切削刃设置为平直棱角状，所述第二刀粒座（42）上安装有第二刀粒（421），所述第二刀粒（421）的切削刃设置为齿状，且第二刀粒（421）的切削刃转动周半径等于第一刀粒（411）的切削刃转动周半径。

2.根据权利要求1所述的机床用刀具，其特征是：

所述轴向卡簧（7）设置为C形，其两端位于不同的平面上；

所述径向卡簧（8）设置为C形，其两端位于同一平面上；

所述紧固螺栓（9）包括头部、圆柱段及螺纹段，所述圆柱段位于头部与螺纹段之间，所述圆柱段的外径大于螺纹段的外螺纹的外径，所述圆柱段与螺纹段之间过渡部分设置有倒角。

3.根据权利要求1所述的机床用刀具，其特征是：所述第二刀粒（421）远离刀粒座（4）的一侧设置有弧形切削面，所述第二刀粒（421）上开设有从正面延伸到弧形切削面的导削槽（4213），所述导削槽（4213）在切削面上的楞形成弧形刃（4215），所述导削槽（4213）设置有若干个，并且在第二刀粒（421）的切削刃上形成若干个齿刃（4214）。

4.根据权利要求3所述的机床用刀具，其特征是：所述弧形切削面包括第一弧形面（4211）和第二弧形面（4212），所述第一弧形面（4211）的一侧延伸至第二刀粒（421）的切削刃，所述第二弧形面（4212）的一侧延伸至于第二刀粒（421）的切削刃相对的侧楞，所述弧形刃（4215）位于第一弧形面（4211）上，所述第一弧形面（4211）的半径大于第二弧形面（4212）的半径，所述第一弧形面（4211）的弧心位于盘刀基体（3）的轴心线上。

5.根据权利要求4所述的机床用刀具，其特征是：所述导削槽（4213）的横截面设置为半圆形、多边形或不规则形状。

6.根据权利要求5所述的机床用刀具，其特征是：所述第二刀粒（421）的长度大于第一刀粒（411）的长度，所述第二刀粒（421）在刀粒座（4）上凸出的部分长度可调节。

7.根据权利要求6所述的机床用刀具，其特征是：所述第二刀粒（421）上沿其长度方向开设有腰形槽（4216），所述腰形槽（4216）设置为阶梯状，其阶梯台面上开设有沿其长度方向排布的齿条，用于固定第二刀粒（421）的螺钉上套设有垫片（5），所述垫片（5）上设置有用于与齿条配合的齿牙。

8.根据权利要求1所述的机床用刀具，其特征是：所述锥柄（1）、刀盘（2）及盘刀基体（3）上贯穿有冷却液通道，所述盘刀基体（3）上安装刀粒座（4）的一侧并且在位于冷却液通道出口处固定连接有用于将冷却液向四周分散的导流体。

9.根据权利要求8所述的机床用刀具，其特征是：所述导流体包括柱体和分散盘（10），所述柱体的一端与分散盘（10）固定连接，另一端与冷却液通道的出口连接，所述柱体上开设有引流孔，所述分散盘（10）的上端面设置若干个周向均分的流线型的分散片，所述引流孔的一端与冷却液通道相通，另一端延伸到分散片上。

10.根据权利要求1所述的机床用刀具，其特征是：所述刀盘（2）的外圆周面上开设有调节螺纹孔，所述调节螺纹孔内螺纹连接有调节螺栓（6），所述调节螺栓（6）包括平行间隔设置的第一调节螺栓（61）和第二调节螺栓（62），所述第一调节螺栓（61）与第二调节螺栓（62）分布在第二刀粒座（42）的两侧，所述第一调节螺栓（61）的端头和第二调节螺栓（62）的端头均与第二刀粒座（42）的侧壁抵触，所述第一调节螺栓（61）与第二调节螺栓（62）均与第二刀粒座（42）的径向垂直设置。