CN117983852A - 一种可调节刀杆及其刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可调节刀杆，用于装夹刀片，包括刀头部和压块，所述压块铰接于刀头部上，所述刀头部上设有支撑所述刀片的装夹面，所述装夹面上设有嵌入刀片的支撑定位凸起，所述压块上设有压紧所述刀片的压紧面，所述压紧面上设有嵌入刀片的压紧定位凸起，所述装夹面和压紧面之间形成刀片装夹槽，通过使压块绕铰接点旋转，可改变刀片装夹槽的开口大小，以适应不同厚度的刀片装夹。本发明将夹持刀片的刀杆分体设计为刀头部和压块，铰接在刀头部的压块可根据实时安装的刀片自由调整刀片装夹槽的开口大小，压块的角度调整并不产生弹性变形，可真正实现刀片的稳定装夹目的，保证加工精度，此外通过调节压块角度可自适应刀片厚度尺寸，通用性强。

Description

一种可调节刀杆及其刀具

技术领域

本发明涉及刀具设计技术领域，具体地，涉及一种可调节刀杆及其刀具。

背景技术

车削刀具包含刀片和刀杆，刀杆用于装夹刀片，车削刀具通过刀杆安装至机床上，实现其切削作用。

目前市面上绝大多数车削刀具的刀杆为一体成型式设计，刀杆在刀头部开槽，形成上夹持部和下夹持部，上夹持部可弹性地下压，通过紧固螺栓将上夹持部和下夹持部紧固，即实现刀片在刀杆开槽空间内的装夹，通过弹力夹紧。例如公告号为CN206492978U的专利公开一种槽刀，该槽刀包括刀柄、与刀柄一体成型的夹持部和刀头，所述夹持部包括固定部、第一夹持块和高度低于第一夹持块的第二夹持块，所述固定部与刀柄连接，所述第一夹持块和第二夹持块之间形成夹持刀头的夹持空间，且相邻面上分别设有一卡块，所述刀头两侧分别设有供卡块卡入的卡槽，所述固定部中间设有一贯穿两侧用于产生形变的凹槽，所述凹槽底部扩张形成一第一减压槽，所述固定部上与凹槽垂直设置一紧固螺栓，固定部一侧上设有与紧固螺栓配合的螺纹孔，一侧设有供紧固螺栓穿过的通孔。

根据上述专利技术方案中的记载，通过刀头上卡槽与卡块的配合，通过紧固螺栓与固定部的螺纹配合，增强刀杆对刀头的夹持效果；达到方便安装或更换刀头的效果；在刀杆夹持刀头的夹持空间或是刀片加工稍有误差时，具有操作弹性的第一夹持块也能保证刀片顺利放置在夹持空间内，或即使刀片与夹持空间四周存在空隙，也可避免刀头在切削过程中晃动。

然而，经市场验证，上述这种刀杆通过弹力夹紧夹持刀片的设计具有如下弊端：

1)金属材料存在塑性疲劳，刀杆上主要起弹性作用的第一夹持块会随着使用寿命的延长而产生变形或弹性失效，此时将影响刀片在刀杆上的稳定装夹定位，严重时第一夹持块甚至会发生断裂问题，导致刀片装夹形同虚设，在加工过程中刀片发生刀片飞出的现象；

2)由于刀杆一般和刀片配套设计，刀杆上用于装夹刀片的夹持空间尺寸是设置好了的，但刀片在生产过程中存在加工误差，可能会存在厚度不一的情况，刀片厚度误差本身不会影响刀片自身的使用，但一旦刀片厚度误差大，过高时将无法装夹进刀杆的夹持空间，过矮时则很可能导致刀片在夹持空间内夹持不稳而飞出；

3)由于上述弹性疲劳和装夹空间不匹配等问题的存在，刀片装夹不紧，会直接影响刀具的加工精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术的缺陷，提供一种能稳定装夹刀片且适应刀片加工误差的可调刀杆。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种可调节刀杆，用于装夹刀片，包括刀头部和压块，所述压块铰接于刀头部上，所述刀头部上设有支撑所述刀片的装夹面，所述装夹面上设有嵌入刀片的支撑定位凸起，所述压块上设有压紧所述刀片的压紧面，所述压紧面上设有嵌入刀片的压紧定位凸起，所述装夹面和压紧面之间形成刀片装夹槽，通过使压块绕铰接点旋转，可改变刀片装夹槽的开口大小，以适应不同厚度的刀片装夹。

进一步地，所述刀杆还包括设置在压块上，并向压块施加压力使刀片稳定装夹的压紧结构。

更进一步地，所述压紧结构为螺钉，所述压块上开孔供螺钉贯穿，所述刀头部上开设螺纹孔供螺钉旋入。

更进一步地，所述压块和刀头部的铰接形式为：所述压块具有铰接端，所述铰接端上设有转轴，所述刀头部上设有孔供转轴嵌插。

进一步地，所述支撑定位凸起和压紧定位凸起沿平行于刀杆的长度方向布置，所述支装夹上还设有至少一组嵌入刀片的定位凸起组，所述定位凸起组包括沿刀杆宽度方向分布的第一定位凸起和第二定位凸起，所述第一定位凸起、第二定位凸起分别延伸至靠近或贯穿所述装夹面的两侧。

更进一步地，所述第一定位凸起的顶部和第二定位凸起的顶部在所述装夹面上的投影共轴线设置。

更进一步地，所述支撑定位凸起和/或压紧定位凸起为V型凸起。

更进一步地，所述第一定位凸起和/或第二定位凸起为圆柱面凸起。

更进一步地，所述刀头部在刀片装夹槽的槽底还设有嵌入刀片的凸部，所述凸部周围设避空面。

本发明同时提供一种设有如上所述的可调节刀杆的刀具。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:

颠覆传统刀杆一体成型的理念，将夹持刀片的刀杆分体设计为刀头部和压块，铰接在刀头部的压块可根据实时安装的刀片自由调整刀片装夹槽的开口大小，待刀片放置及被压块压紧到位后，再通过压紧结构进一步实现压紧装夹效果。一方面压块的角度调整并不产生弹性变形，不会发生疲劳断裂后果，另一方面压块可灵活贴合刀片上表面进行压紧，真正实现刀片的稳定装夹目的，保证加工精度，再一方面通过调节压块角度可自适应刀片厚度尺寸，通用性强。

附图说明

图1为实施例1所述的刀杆的立体结构图；

图2为实施例1所述的车削刀片的立体结构图；

图3为实施例1所述的车削刀片的主视图；

图4为实施例1所述的车削刀片的侧视图；

图5为实施例1所述的车削刀片的俯视图；

图6为实施例1所述的槽刀的立体结构图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本技术方案进行详细阐述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1

本实施例提供一种槽刀，其包括如图1所示的刀杆2和安装在刀杆上的如图2所示的槽加工车削刀片1，车削刀片(以下简称刀片)整体呈长条形状，包括前面11、后面12、左侧面13、右侧面14、上表面15和下表面16，上表面15和下表面16分别为将刀片1安装至刀杆2上时的压紧面和定位面；刀杆2为可调节刀杆，其包括刀头部22和压块23，压块23和刀头部22为分体式设计，压块23铰接于刀头部22上，刀头部22上设有支撑刀片1的装夹面，该装夹面和刀片的下表面16贴合，装夹面上设有嵌入刀片的支撑定位凸起24，压块23上设有压紧刀片1的压紧面，该压紧面和刀片的上表面15贴合，压紧面上设有嵌入刀片的压紧定位凸起，装夹面和压紧面之间形成刀片装夹槽25，通过使压块23绕铰接点旋转，可改变刀片装夹槽25的开口大小，以适应因加工误差导致刀片厚度有差异的情况下不同厚度刀片的装夹。压块23的厚度尺寸可以根据槽刀的实际情况适当设计得大一些，以增加压块的结构强度。

压块23和刀头部22的铰接形式可以有多种，本实施例中，压块设置铰接端231，在铰接端上设置转轴232，刀头部22上开设孔供转轴232嵌插，此时可通过手动抬起或下压压块23来实现压块的旋转，铰接宜选用硬铰接方式，以保证压块23在不借用外力的情况下也能稳定压紧刀片1。

槽刀在加工时，刀片1受力较大，为进一步确保刀片的稳定压紧，刀杆2还包括设置在压块上、并向压块施加压力压紧刀片的压紧结构26，压紧结构26优选为螺钉，压块23上开孔供螺钉贯穿，刀头部22上开设螺纹孔供螺钉旋入。螺钉在刀杆上的设置和传统一体成型刀杆上设置螺钉以压紧刀片的设计相同。

刀杆通过这种压块式设计能有效规避传统刀杆装夹刀片时面临的变形或弹性失效或断裂等问题，真正稳定装夹定位刀片，保证加工精度，再者又能通过灵活调节压块角度自适应刀片厚度尺寸，通用性强。

刀片的结构如图2～5所示，前面11设有切削刃，上表面15、下表面16、左侧面13、右侧面14连接后面12，前面11和后面12为对称结构，即后面也设有切削刃，刀片为可转位刀片，刀片的上表面15设有第一定位凹槽151、下表面16设有第二定位凹槽161，第一定位凹槽151和第二定位凹槽161均遵循：一端延伸至靠近前面11、另一端延伸至靠近后面12；刀杆装夹面上的支撑定位凸起24即嵌入刀片的第二定位凹槽161，压紧面上的压紧定位凸起嵌入刀片第一定位凹槽151。

下表面还设置至少一组定位凹槽组17，本实施例针对刀片的可转位设计，设置了两组定位凹槽组17，在刀片1上均匀分布，分别对应刀片的前面和后面，即一组定位凹槽组是在刀片的前面作为加工刃时定位使用，另一组定位凹槽组是在刀片转位后由后面作为加工刃时定位使用；参见图5，定位凹槽组17包括端部延伸至靠近或贯穿左侧面13的第三定位凹槽171和端部延伸至靠近或贯穿右侧面14的第四定位凹槽172，如定义刀片从左侧面至右侧面的方向为横向，则第三定位凹槽171和第四定位凹槽172的槽底在下表面上的投影的朝向设置为横向，且第三定位凹槽171、第四定位凹槽172均与第二定位凹槽161连通。刀杆装夹面上还对应刀片上的定位凹槽组17设有定位凸起组27，定位凸起组包括沿刀杆宽度方向分布的第一定位凸起和第二定位凸起，第一定位凸起、第二定位凸起分别延伸至靠近或贯穿所述装夹面的两侧，当刀片1装夹到刀杆2上时，由第一定位凹槽151和第二定位凹槽161所形成的槽面对刀片1进行沿其长度方向的纵向定位，由第三定位凹槽171和第四定位凹槽172所形成的槽面对刀片1进行横向定位，从而全方位稳定定位刀片，使刀片1既可顺利地纵向进刀，也可安全地横向切削，有效避免高速切削过程中发生脱离刀杆飞出的危险，同时还能显著提升刀片在横向切削时对工件的加工精度。

为简化刀片自身的加工工艺，优选地，如图5所示，可将刀片上第三定位凹槽171和第四定位凹槽172的槽底在下表面上的投影设置为共轴线，且该两个凹槽贯通刀片的左侧面13和右侧面14。和刀片上第三定位凹槽、第四定位凹槽相适应地，刀杆上的第一定位凸起的顶部、第二定位凸起的顶部在装夹面上的投影也共轴线设置，即第一定位凸起和第二定位凸起相互连接且分别延伸至贯穿装夹面的两侧。

上述各凹槽的槽型结构可以有多种选择，规则的锥形、矩形等槽型可以满足要求，或者不规则的曲面形、多边形也可以满足要求，尤其第三定位凹槽和第四定位凹槽的槽型，使之和刀杆在横向有线性接触即可满足要求；为进一步确保刀片装夹切削过程中相应槽面受力均匀，优选将第一定位凹槽和第二定位凹槽的槽型结构作相同设置，将第三定位凹槽和第四定位凹槽的槽型结构作相同设置，本实施例中，第一定位凹槽和第二定位凹槽设置为V型槽，V型槽的槽型角度取90°～160°，刀杆上的支撑定位凸起、压紧定位凸起均为和刀片上V型槽相适配的V型凸起，第三定位凹槽和第四定位凹槽设置为如图5所示的圆柱面槽，刀杆上第一定位凸起、第二定位凸起均为和刀片上圆柱面槽相适配的圆柱面凸起。

本发明这种独立压块式设计的刀杆不仅适用于槽刀，也适用于其它类型刀片的装夹，在此不再一一列举。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：因刀片本身在加工制作时会存在加工误差，例如其前面、后面的相关尺寸误差会导致刀片的整体长度不一，而刀片装夹在刀杆上时，其前面或后面是需要和刀杆的装夹部位处抵接的，在刀杆更换刀片时，可能存在由于刀片长度稍长或稍短的问题而与刀杆发生干涉，并最终导致刀片装夹不稳，因此，如图2和图4所示，还可在刀片前面、后面的后角处分别设置定位结构，同时如图6所示在刀杆上开设有与该定位结构适配的抵接结构，通过定位结构对刀片进行纵向辅助定位，规避刀片本身制作误差所带来的装夹干涉风险。具体地，定位结构为在刀片前面和后面开设的定位槽，定位槽的结构大小设置只需满足刀片抵接定位即可。

图6为刀片安装在刀杆上的结构示意，抵接结构设置在刀片装夹槽的槽底，抵接结构为嵌入上述定位槽的凸部，凸部周围设避空面。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于：压块采用卡扣结构和刀头部铰接，在将压块旋转到位后，卡扣结构扣合，实现压块对刀片的压紧操作。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调节刀杆，用于装夹刀片，其特征在于，包括刀头部和压块，所述压块铰接于刀头部上，所述刀头部上设有支撑所述刀片的装夹面，所述装夹面上设有嵌入刀片的支撑定位凸起，所述压块上设有压紧所述刀片的压紧面，所述压紧面上设有嵌入刀片的压紧定位凸起，所述装夹面和压紧面之间形成刀片装夹槽，通过使压块绕铰接点旋转，可改变刀片装夹槽的开口大小，以适应不同厚度的刀片装夹。

2.根据权利要求1所述的可调节刀杆，其特征在于，所述刀杆还包括设置在压块上，并向压块施加压力使刀片稳定装夹的压紧结构。

3.根据权利要求2所述的可调节刀杆，其特征在于，所述压紧结构为螺钉，所述压块上开孔供螺钉贯穿，所述刀头部上开设螺纹孔供螺钉旋入。

4.根据权利要求2所述的可调节刀杆，其特征在于，所述压块和刀头部的铰接形式为：所述压块具有铰接端，所述铰接端上设有转轴，所述刀头部上设有孔供转轴嵌插。

5.根据权利要求1所述的可调节刀杆，其特征在于，所述支撑定位凸起和压紧定位凸起沿平行于刀杆的长度方向布置，所述装夹面上还设有至少一组嵌入刀片的定位凸起组，所述定位凸起组包括沿刀杆宽度方向分布的第一定位凸起和第二定位凸起，所述第一定位凸起、第二定位凸起分别延伸至靠近或贯穿所述装夹面的两侧。

6.根据权利要求5所述的可调节刀杆，其特征在于，所述第一定位凸起的顶部和第二定位凸起的顶部在所述装夹面上的投影共轴线设置。

7.根据权利要求5所述的可调节刀杆，其特征在于，所述支撑定位凸起和/或压紧定位凸起为V型凸起。

8.根据权利要求5所述的可调节刀杆，其特征在于，所述第一定位凸起和/或第二定位凸起为圆柱面凸起。

9.根据权利要求1所述的可调节刀杆，其特征在于，所述刀头部在刀片装夹槽的槽底还设有嵌入刀片的凸部，所述凸部周围设避空面。

10.一种刀具，其特征在于，设有如权利要求1～9任意一项所述的可调节刀杆。