CN1267222C - 刀夹 - Google Patents

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Abstract

用于切削加工中刀片(26)的刀夹,所述刀夹包括:头部(2;2’),以及侧面(11a,11b),当刀片(26)安置在刀夹中时,刀片(26)的侧边将抵靠在所述侧面上,其中一个侧面(11a)是弹性的,并且刀夹具有接收紧固元件(29)的元件(27,28),该紧固元件(29)用于紧固刀片(26)或用于紧固用于紧固刀片(26)的元件。根据本发明的刀夹的特征在于,所述两个侧面(11a,11b)被安置在一个板状部件(9)上,板状部件(9)可拆卸地安置在所述头部(2)上。

Description

刀夹
技术领域
本发明涉及一种切削加工中切削刀片所用的刀夹,该刀夹包含头部和侧面,当将刀片安装在刀夹上时,刀片侧边缘邻接上述侧面,其中一个侧面是弹性表面,刀夹具有用于接收夹紧元件的元件,该夹紧元件用于夹紧刀片或用于夹紧用于夹紧刀片的元件。
背景技术
在来自ISCAR的一种印刷品中,介绍了“用于仿型工具的ISCAR新夹持系统”这一现有技术,其内容在本申请说明书的图6A和6B中被显示,在本申请说明书图6C中显示了在现有技术中对上述技术所做的改进。
如图6A和6B所示,在现有技术中是三点接触问题。当刀片S承受来自右侧的力FCl时,参考图6A,刀片S将邻接硬表面上的两个点和弹性表面上一个点。如图6A所示,在刀片S和弹性侧面之间形成一个角度1。参考图6B,当刀片S承受来自左侧的力FC2时,刀片S将邻接硬表面上的一个点和弹性表面上两个点。如图6B所示,在切削刀片S和硬表面之间形成一个角度2。对切削刀片S的夹紧通常应用所谓“摆动销”而实现,并可能结合一个顶夹。对于某些应用来说这是无法令人满意的,即切削刀片在刀夹上固定位置的精度不足够高。具体地说,对于这种细长切削刀片,在诸如仿型车削情况下,如果切削刀片承受不同方向的变化的载荷,由于所述切削刀片在刀夹上固定位置的精度不高,切削刀片会出现极大的移动。
从图6C所示现有技术中可以看到,在刀片座上设置一个可自动调节的楔块,该楔块邻接切削刀片的侧面,该楔块是可移动的且通过调节楔块以适应切削刀片,从而获得四点接触。由于可自动调节的楔块是可移动的,在此情况下,切削刀片在刀片座上的固定在特定的应用中将是不充分的。
从德国专利DE3714055中可以获知一种具有可更换的可转位切削刀片的车刀。在根据德国专利DE3714055的车刀的一个实施例中,抵靠着可转位刀片的一个平的楔块具有一个狭槽,一个紧固螺钉插入狭槽中。平的楔块与可转位刀片上的两个点接触。上述狭槽具有一个面向平的楔块的自由侧面的敞开端,即该侧面向外翻卷。通过拧紧紧固螺钉,狭槽将变宽,藉此可以调节两个接触点与可转位刀片的毗邻。这种已知车刀的缺点是,如果与所述刀具为一整体的刀片座的侧面被破坏或磨损,则整个车刀不得不被更换,这一点从费用的角度看是不利的。至于从可转位刀片传输至平的楔块上的两个接触点的力,该力在最靠近可转位刀片的中央处最大。该力将扩散到平的楔块,然后作用在包括敞开端的狭槽上。确实一个螺钉被设置在狭槽上,但是这种结构使得螺钉只有通过与狭槽侧壁的线性接触而将力传输。因为狭槽与螺钉之间的表面压力会变得特别高,所以在与螺钉的接触区域中,平的楔块显然存在发生一定变形的危险。
发明内容
本发明的基本目的是描述一种上述类型的刀夹,可获得刀片在刀片座中的特别精确的固定,尽管在例如仿型车削加工中,刀片受到变化的载荷和/或载荷方向的作用。结果在刀夹的应用过程中能够提高尺寸精度。
本发明的另一个目的是保证刀片通过所谓的四点接触而固定在刀片座上。
本发明还有一个目的是保证根据刀片座的磨损,刀片座可以自动地进行一定的调整。
本发明公开了一种用于切削加工中刀片的刀夹,所述刀夹包括:头部,以及侧面,当刀片安置在刀夹中时,刀片的侧边将抵靠在所述侧面上,其中一个侧面是可变形的,刀夹具有接收紧固元件的元件,该紧固元件用于紧固刀片或用于紧固用于紧固刀片的元件,所述两个侧面被安置在一个刀片安装板上,所述刀片安装板可拆卸地安置在头部上,刀片安装板具有第一和第二指状部分,它们之间确定出一个槽,第一指状部分具有一个狭槽,其特征在于,具有一个用于支撑刀片的支持表面,所述支持表面垂直于侧面延伸,并且每个所述侧面在两个外侧接触点之间具有槽。
附图说明
下面将参照附图描述根据本发明的刀夹的一个优选实施例,其中:
图1显示了符合本发明的刀夹和具有垫板的刀片的分解透视图,其中刀片和垫板将安装在刀夹中;
图2示出了一种根据本发明刀夹沿着与图1相反方向的透视图;
图3示出了根据本发明的刀夹的头部的平面图,其中一个刀片被安装在头部的刀片座中;
图4示出了根据图3的平面图,其中在可转位刀片的最终装配位置上标记出可转位刀片和刀片座之间的接触点;
图5示出了头部的另一个实施例的平面图,其中头部与刀片安装板配合;
图6A是一个平面视图,示意性显示了现有技术的原理,即在将刀片保持在刀夹期间,刀片经受一个力;
图6B是一个平面视图,示意性显示了图6A所示现有技术,然而刀片经受一个相反方向的力;
图6C是一个平面视图,示意性显示了对刀片保持在刀夹上的现有技术所作的改进。
具体实施方式
图1所示的根据本发明的刀夹包括轴1,其一端具有头部2,固定的装配位置3位于头部2上。固定的装配位置3包括底表面5、安置在底表面5上的第一内螺纹中央孔6、第一侧面7a以及第二侧面7b。根据本发明的刀夹还包括一个可拆卸的刀片安装板9,其具有一个槽10,槽10由第三侧面11a和第四侧面11b所确定。侧面11a和11b的其中每个均确定了一个槽8,槽8将接触表面11a和11b分隔成两个接触区域,请参考下面结合图4所作的描述。侧面11a和11b之间确定出一个锐角。除了槽10,刀片安装板9还具有一个平面形状,它对应于安装刀片安装板9的头部2部分的平面形状。
如图2所示,刀片安装板9的面向头部2的一侧具有第一锯齿12,当刀片安装板9安装在头部2上时,该第一锯齿12大致地沿着轴1的纵向延伸。
如图1所示,用于容纳刀片安装板9的头部2的主要部分具有第二锯齿13,它大致沿着轴1的纵向延伸。头部2的较小的部分14毗邻第一侧面7a并且不带有锯齿,原因将在下面描述。如图2所示,当刀片安装板9被安装在头部2上时,第一锯齿12和第二锯齿13彼此配合。如图1一图3所示,刀片安装板9具有若干第二通孔15,第一螺钉16将被安置在第二通孔15中,从而将刀片安装板9固定在头部2上。为此,头部2设有若干第三内螺纹孔17,当刀片安装板9固定在头部2上时,第三内螺纹孔17正好与第二孔15对置。图2示出了第一螺钉16是如何被安装到第二孔15中的。当第一螺钉16最终固定在第三孔17中时,第一和第二锯齿12和13分别处于彼此啮合的位置,藉此刀片安装板9就被特别安全且精确的地固定在头部2中,也就是说,该固定具有非常好的在刀片安装板9和头部2之间传递力的性能。在所示的实施例中,刀片安装板9具有两个第二孔15,头部具有相应的两个第三孔17。
从图3中可以清楚地看出,刀片安装板9具有一个狭槽18,它与一个凹口19连通,凹口19进入槽10中。狭槽18和凹口19均延伸穿过刀片安装板9的整个高度。第一指状部分20和第二指状部分21由位于刀片安装板9中央的槽10和凹口19所确定。狭槽18位于第一指状部分20中,狭槽18大致垂直于第一指状部分20的纵向而延伸。从图1中可清楚地看出,狭槽18位于一个具有通腔22的中间部分中,通腔22用于容纳一个第二螺钉23。腔22具有一个锥形埋头孔,当第二螺钉23处于工作位置时,即当螺钉23的第二螺纹部分被容纳在第四内螺纹孔24中时,埋头孔容纳着第二螺钉23的锥形头。
当刀片安装板9最后被安装在头部2上时,垫板25和可转位刀片26可以位于一个固定位置3,首先使垫板25与底表面5相接触,从而首先将垫板25安装上。然后,安装可转位刀片26,使得它抵靠在垫板25上,从而确保垫板25的第一中心孔27与可转位刀片26的第二中心孔28大致对置,但是第一中心孔27最好相对于第二中心孔28有一点偏移,这一点被描述在下面第7页第1-7行中。垫板25和可转位刀片26通过第三螺钉29而位于固定位置3上,螺钉29延伸通过中心孔27和28以及底表面5上的中心孔6。因此,可转位刀片26以一种令人满意的方式被固定在刀片安装板9的槽10中,可转位刀片26毗邻刀片安装板9的第三侧面11a和第四侧面11b。最好是,刀片26的高度等于刀片安装板9的高度/厚度。在所述的实施例中所描述的刀片26是一种用于仿型车削加工的菱形刀片。这时,图3中角度ε1适宜为30°<ε1<60°。
刀片安装板9的这种设计允许第三侧面11a的位置的再调整。在这一点上,应当注意到:当刀片安装板9安装在头部2上时,毗邻第三侧面11a的较小部分14不具有锯齿。因为抵靠着较小部分14的刀片安装板9的锯齿部分12能够相对于平面的所述部分14偏移,所以可以通过拧紧第二螺钉23而对侧面11a的位置进行调整。
为了描述可转位刀片26和第三及第四侧面11a和11b之间的四点接触,参考图4。如图4所示,其示出了可转位刀片26和第三及第四侧面11a和11b之间的四个接触点CP1、CP2、CP3和CP4。
为了保证在刀片26和刀片安装板9的第三和第四侧面11a和11b之间产生令人满意的接触,底表面5的第一中心孔6被如此地设置,即使得当刀片26被安置在刀片安装板9的槽10中时,刀片26的第三中心孔28相对于所述第一中心孔6而偏移。这样,第一中心孔6比第三中心孔28就更加远离凹口19,从而当刀片通过第三螺钉29而固定在刀片安装板9的槽10中时,在刀片26中就产生了一个向内指向的预应力。
在图5中,示出了头部2’一个替换实施例,其中锯齿13’具有一个与图1所示的头部2上的锯齿不同的面积。锯齿13’向下延伸至第一侧面7’a,也就是说,较小的部分14’比图1中头部2的实施例具有一个更为限制的延伸。但是,刀片安装板9还是与图5中的头部2’相互配合,这是因为部分14’位于刀片安装板9的狭槽18的下方,也就是说,因为可以通过拧紧第二螺钉23而使抵靠部分14’的刀片安装板9的部分发生偏移,所以可以对第三侧面11a的位置进行再调整。
以下是本发明的可行性的变型。
在上述实施例中,头部2和2’的较小部分14和14’不具有锯齿13和13’,而在抵靠着刀片安装板9的所述部分14和14’的部分上设有锯齿12。但是,在本发明的范围内,可以使使抵靠着较小部分14和14’的刀片安装板9的部分没有锯齿,因此在这种情况下,两个平面部分彼此抵靠在一起。这时,所述部分没有彼此啮合,但是它们可以通过被拧紧的第二螺钉23而彼此相对地偏移,这一点是重要的。
在本发明范围内,也可以对刀片安装板9的第一指状物20区域进行变化,在面对头部2、2’的一侧上具有一个较小部分,在该部分上没有设置锯齿形突起,同时在与刀片安装板9相对的头部2、2’的整个表面上设置锯齿形突起。
虽然在头部2、2’和刀片安装板9上设置相互配合的纵向锯齿是本发明的优选实施例,但在本发明范围内,为了在头部2、2’和刀片安装板9之间进行必要的力的传递,也可以进行各种变化。对于某些类型应用来说,可以完全不使用锯齿形突起,也就是使用螺纹接合足以在头部2、2’和刀片安装板9之间进行必要的力的传递,也就是头部2、2’和刀片安装板9之间彼此邻接的表面是平面状的。根据另一种附加实施例,可以用销补充锯齿,该销桥接头部2、2’和刀片安装板9之间的交界面。在这一点上,销的作用是吸收作用在锯齿纵向的力,因此改善了头部2、2’和刀片安装板9之间相互位置的精确度。也可以用此方式形成锯齿,即也可以形成十字形锯齿,也就是它们形成一种格子花纹。从而锯齿可以吸收彼此垂直的两个方向的力,在此情况下,头部2、2’和刀片安装板9之间相互位置的精确度被改善了。另一种在头部和刀片安装板之间传递力的方式是利用键-槽布置,这种布置能实现在头部和刀片安装板之间的必要的力的传递。上述所有用于在刀片安装板9和头部2、2’之间传递力的装置都是用于举例说明的,并不限制本发明。
在以上实施例中,刀片安装板9具有一个狭槽18,所述狭槽18通向指状部分20和21之间的凹口19。但是,在本发明的范围内,也有可能使狭槽通向例如相应的指状部分20的外侧。
在上述示例中,利用穿过可转位刀片26中心孔的第三螺钉29将可转位刀片26固定在附属刀片座内。然而本发明原理也适用于这样的刀夹,即利用其它紧固件对可转位刀片26进行固定,作为一种示例性且非限制性方式,可以使用不同类型的顶夹持器。
在上述实施例中,垫板25安置在安装位置3上。然而在本发明范围内,刀夹上可以不设置上述安装位置和垫板,也就是说刀片26所停靠的底表面位于与头部2、2’用于接收刀片安装板9的平面处于同一个高度上。
符合本发明的刀夹主要用于菱形的所谓仿型刀片。然而在本发明范围内,本发明的原理也可以适用于用于三角形和正方形切削刀片的刀夹。
以下是附图标记的清单:
1       轴
2       头部
3       刀片座
5       底表面
6           第一内螺纹中心孔
7A          第一侧面
7B          第二侧面
8A          槽
9           刀片安装板
10          槽
11A         第三侧面
11B         第四侧面
12          第一锯齿形
13          第二锯齿形
14、14’    较小部分
15          第二通孔
16          第一螺钉
17          第三孔
18          狭槽
19          凹口
20          第一指状物部分
21          第二指状物部分
22          腔
23          第二螺钉
24          第四内螺纹孔
25          垫板
26         可转位刀片
27         第二中心孔
28         第三中心孔
29         第三螺钉

Claims (7)

1、一种用于切削加工中刀片(26)的刀夹,所述刀夹包括:头部(2,2’),以及侧面(11a,11b),当刀片(26)安置在刀夹中时,刀片(26)的侧边将抵靠在所述侧面上,其中一个侧面(11a)是可变形的,刀夹具有接收紧固元件(29)的元件(27,28),该紧固元件(29)用于紧固刀片(26)或用于紧固用于紧固刀片(26)的元件,所述两个侧面(11a,11b)被安置在一个刀片安装板(9)上,所述刀片安装板(9)可拆卸地安置在头部(2,2’)上,刀片安装板(9)具有第一和第二指状部分(20,21;20’,21’),它们之间确定出一个槽(10),第一指状部分(20)具有一个狭槽(18),其特征在于,具有一个用于支撑刀片(26)的支持表面(25),所述支持表面(25)垂直于侧面(11a,11b)延伸,并且每个所述侧面(11a,11b)在两个外侧接触点之间具有槽。
2、如权利要求1所述的刀夹,其特征在于,所述狭槽(18)与所述指状部分(20,21)之间的区域连通。
3、如权利要求1或2所述的刀夹,其特征在于,所述狭槽(18)具有一个腔(22),一个第二螺钉(23)被容纳在所述腔(22)中,所述第二螺钉(23)被固定在头部(2)的一个第四内螺纹孔(24)中。
4、如权利要求1所述的刀夹,其特征在于,一个凹口(19)在所述指状部分(20,21)之间形成一个单独的空间,所述狭槽(18)通入所述凹口(19)中。
5、如权利要求1所述的刀夹,其特征在于,所述刀片安装板(9)具有第一锯齿(12),所述头部(2;2’)具有第二锯齿(13;13’),当刀片安装板(9)安装在头部(2;2’)中时,所述第一锯齿(12)与所述第二锯齿相互配合。
6、如权利要求5所述的刀夹,其特征在于,头部(2;2’)面向刀片安装板(9)的一侧具有一个非锯齿形部分(14;14’)。
7、如权利要求5所述的刀夹,其特征在于,刀片安装板(9)面向头部(2;2’)的一侧具有一个非锯齿形部分。
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