CN1369343A - 刀夹 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于切削加工中切削刀片(26)所用的刀夹,该刀夹包含头部(2;2’)和侧面(11a,11b;11’a,11’b),当将切削刀片(26)安装在刀夹上时,切削刀片(26)的侧边邻接上述侧面,一个侧面(11a;11’a)是可弹性变形的,刀夹具有接收紧固元件(29)的元件(27,28),该紧固元件(29)用于紧固切削刀片(26)或用于紧固用于紧固切削刀片(26)的元件。符合本发明刀夹的特征在于:将两个侧面(11a,11b)设置在板型元件(9)上,该板型元件可拆卸地安装在头部(2)上。

Description

刀夹
发明领域
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，当将切削刀片安装在刀夹上时，切削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切削刀片或用于夹紧用于夹紧切削刀片的元件。
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10A和10B中被显示，在本申请说明书图10C中显示了在现有技术中对上述技术所做的改进。
如图10A和10B所示，在现有技术中是三点接触问题。当切削刀片S承受来自右侧的力Fc1时，参考图10A，切削刀片S将邻接硬表面上的两个点和弹性表面上一个点。如图10A所示，在切削刀片S和弹性侧面之间形成一个角度δ1。参考图10B，当切削刀片S承受来自左侧的力Fc2时，切削刀片S将邻接硬表面上的一个点和弹性表面上两个点。如图10B所示，在切削刀片S和硬表面之间形成一个角度δ2。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10C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DE37 14 055中可以获知一种具有可更换的可转位切削刀片的车刀。在该德国专利中，图4、4a和5显示一种符合德国专利DE37 14 055的车刀，在邻接可转位的切削刀片的平坦楔块上设置对置槽，槽的敞开端穿过平坦楔块的纵向侧面。平坦楔块以两个接触点邻接可转位切削刀片。这种公知车刀的缺点是，如果与车刀结合的刀片座侧面被损伤或磨损，必须更换整个车刀。从成本角度考虑，这是一种缺点。对于从可转位切削刀片传递到平坦楔块上两个接触点的力，该力将从槽的敞开端穿过，这意味着该槽在敞开端区域被压缩。因此，平坦楔块将屈服，因此当外力作用在刀片尖端上而使刀片转动时，不能给予切削刀片支撑。
发明内容
本发明的主要目的是介绍一种上述类型的刀夹，尽管切削刀片在诸如仿形车削期间所承受负载的大小和方向是变化的，仍能使切削刀片在刀夹上被准确地夹紧。通过使用这种刀夹，增加了尺寸精度。
本发明另一个目的是利用所谓的四点接触而将切削刀片固定在刀片座上。
本发明另一个目的是当将切削刀片固定在附属的刀片座上时，刀片座应该能自动对准切削刀片。
利用具有独立权利要求1特征的刀夹，至少能够实现本发明的主要目的。本发明优选实施例在从属权利要求中被体现。
附图简介
下文将参考附图来介绍本发明刀夹的优选实施例，其中：
图1显示了符合本发明的刀夹和具有垫板的切削刀片的分解透视图，其中切削刀片和垫板将安装在刀夹的刀片座上；
图2是一个透视图，从不同于图1的方向显示了符合本发明的刀夹和安装期间刀夹的刀片安装板；
图3显示了符合图2的刀片安装板的透视图；
图4显示了符合图3的刀片安装板的平面视图；
图5是一个平面视图，示意性显示了当将切削刀片安装在符合图5的刀片安装板上时切削刀片的初始位置；
图6类似于图5，显示了切削刀片的中间安装位置；
图7类似于图5，显示了切削刀片的最终安装位置；
图8显示了具有第二实施例刀片安装板的刀夹的平面视图；
图9显示了头部的另一个实施例的平面视图，该头部将与所示实施例中的刀片安装板配合；
图10A是一个平面视图，示意性显示了现有技术的原理，即在将切削刀片保持在刀夹期间，切削刀片经受一个力；
图10B是一个平面视图，示意性显示了图10A所示现有技术，然而切削刀片经受一个相反方向力；
图10C是一个平面视图，示意性显示了对切削刀片保持在刀夹上的现有技术所作的改进。
优选实施例的详细描述
图1所示符合本发明的刀夹包括一个轴1，在该轴一端具有一个头部2，在该头部上设置一个安装位置3。安装位置3包括底表面5、位于底表面5上的第一内螺纹中心孔6、第一侧面7a和第二侧面7b。符合本发明的刀夹还包括一可拆卸的刀片安装板9，在该板上具有槽10，如图4所示，槽10由第三侧面11a和第四侧面11b所确定。在侧面11a和11b上分别具有槽8a和8b，每个槽将侧面11a和11b分成两个接触区域，对此可以参考图5～7。侧面11a和11b在它们之间确定了一个锐角。除了槽10，刀片安装板9在平面视图上的形状与头部2上将要安装刀片安装板9的部分在平面视图上的形状相对应。
如图2所示，在刀片安装板9与头部2相对的表面上具有第一锯齿形突起12，如图2所示，在头部2上刀片安装板9的安装位置内，所述第一锯齿形突起12通常沿轴1纵向延伸。
如图1所示，在头部2的主要部分上，即用于接收刀片安装板9的部分上具有第二锯齿形突起13，该锯齿形突起也沿轴1的纵向延伸。头部2上邻近第一侧面7a的较小部分14上不存在锯齿形突起，其原因将在下文解释。如图2所示，当将刀片安装板9安装到头部2上时，第一锯齿形突起12和第二锯齿形突起13彼此配合。如图1～3所示，在刀片安装板9上存在多个第二通孔15，用于容纳第一螺钉16，以便将刀片安装板9固定在头部2上。为实现此目的，头部2上存在多个第三内螺纹孔17，当刀片安装板9处于头部2上的安装位置时，该螺纹孔17与刀片安装板9上的通孔15相对应。图2显示如何将第一螺钉16安装到第二孔15内。当第一螺钉16最终拧入第三螺纹孔17时，第一锯齿形突起12和第二锯齿形突起13分别彼此啮合，因此实现刀片安装板9在头部2上更安全和准确地固定，即这种固定具有特别好的在刀片安装板9和头部2之间传递力的能力。在所示实施例中，在刀片安装板9上存在两个第二孔15，而头部2上也相应存在两个第三孔17。
如图3更清晰地示出，刀片安装板9上具有通常为曲型的狭槽18，该狭槽18邻近刀片安装板9的第三侧面11a，如图4所示，刀片安装板9上也存在第四侧面11b。通常狭槽18沿第三侧面11a延伸，所述狭槽18的曲型是如此形式的，即与狭槽18中间部位相比，狭槽18端部更远离第三侧面11a。狭槽18最好在其整个长度上具有相同宽度。狭槽18的长度比弹性侧面11a的长度小。狭槽18最好相对于弹性侧面11a而对中，即狭槽18的中间部位正好与弹性侧面11a的中间部位相对。如图3和4所示，在狭槽18和第三侧面11a之间形成一条通道30。根据所示实施例，该通道大约与狭槽18中间部分交汇。狭槽18和通道30沿刀片安装板9的整个高度延伸。具有附属通道30的狭槽18增加了第三侧面11a的弹性。
刀片安装板9还具有凹口19，该凹口19与槽10相通。凹口19在高度方向上贯穿整个刀片安装板9。槽10和凹口19确定了刀片安装板9的第一指状物部分20和第二指状物部分21，槽10和凹口19沿刀片安装板9的中心线分布。狭槽18位于第一指状物部分20内，因而狭槽18沿第一指状物部分20的第三侧面11a延伸。
当最终将刀片安装板9安装在头部2上时，可以将垫板25和可转位刀片26安置在安装位置3上，首先将垫板25安置在底表面5上，然后安装可转位刀片26，确保垫板25上的第一中心孔27对着可转位刀片26上的第二中心孔28，但是最好第一中心孔27相对于第二中心孔28有一些偏移，将在第7页第7～17行中对此进行解释。通过使第三螺钉29穿过第一和第二中心孔27和28并进入底表面5上的中心孔6，将垫板25和可转位刀片26固定在安装位置3上。因此，用一种令人满意的方式将可转位刀片26固定在刀片安装板9的槽10内，可转位刀片26邻接刀片安装板9的第三和第四侧面11a、11b。优选切削刀片26的高度等于刀片安装板9的高度/厚度。所述实施例中所示的切削刀片26是一种用于仿型车削的菱形切削刀片。在这一点上，图5所示角度εr最好满足关系式30°＜εr＜60°。
具有狭槽18和通道30的刀片安装板9的设计确保第三侧面11a具有一定弹性。图5～7示意性显示了这种弹性。首先当使切削刀片26邻近第一指状物部分20的第三侧面11a和第二指状物部分21的第四侧面11b时，图5所示位置出现了，即第二指状物部分21用两个接触点CP1和CP2支撑切削刀片26，CP1和CP2之间距离较远，同时第一指状物部分20用两个接触点CP3和CP4支撑切削刀片26，CP3和CP4之间距离较近。如图6和7所示，在对切削刀片26进行附加的夹持时，CP3和CP4将彼此相背运动，图7显示了切削刀片26被最终固定到刀片安装板9的槽10内时CP3和CP4的位置。狭槽18和通道30所引起侧面11a的弹性导致接触点CP3和CP4彼此相背运动。
为了保证切削刀片26分别和刀片安装板9的第三、第四侧面11a、11b之间存在令人满意的邻接，这样设置底表面5上的第一中心孔6，即当将切削刀片26安置在刀片安装板9的槽10内时，切削刀片26的第三中心孔28相对于所述第一中心孔6稍微偏移。与切削刀片26上的第三中心孔28相比，第一中心孔6与凹口19的距离更远，从而当使用第三螺钉29将切削刀片26固定在刀片安装板9的槽10内时，在切削刀片26上产生一个向内的预应力。
在这一点上可以发现，当刀片安装板9安装在头部2上时邻近第三侧面11a的较小部分14上并没有锯齿形突起。在安装刀片安装板9时，所述较小部分14位于狭槽18下方，由于刀片安装板9上邻接较小部分14的锯齿形突起17可以相对于平面形的较小部分14而发生位移，因此可以对第三侧面11a的位置进行调节。
图8所示第二实施例的刀片安装板9’与刀片安装板9的区别在于，狭槽18’上并没有通道30，因而使附属侧面11’a的弹性较差。
图9显示了另一种设计的头部2’，其中较小部分14’也就是没有锯齿形突起的部分沿第一侧面7’a延伸。本发明切实可行的修改
在上述实施例中，在头部2、2’的较小部分14、14’上没有设置锯齿形突起，而在邻接所述刀片安装板9、9’的较小部分14、14’上设置锯齿形突起12。然而，在本发明范围内，在邻接所述刀片安装板9、9’的较小部分14、14’上也可以不设置锯齿形突起，在这种情况下，两个平面部分彼此邻接。在这一点上，重要的是所述部分并不彼此接触，但是它们可以随着弹性侧面11a、11’a的位置调整而彼此相对移动。
在本发明范围内，也可以对刀片安装板9、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、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、9’上设置相互配合的纵向锯齿形突起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、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、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、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，可以用销补充锯齿形突起，该销桥接头部2、2’和刀片安装板9、9’之间的交界面。在这一点上，销的作用是吸收作用在锯齿形突起纵向的力，因此改善了头部2、2’和刀片安装板9、9’之间相互位置的精确度。也可以用此方式形成锯齿形突起，即也可以形成十字形锯齿形突起，也就是它们形成一种格子花纹。从而锯齿形突起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、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、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固定在刀片安装板9的槽10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，也就是说切削刀片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、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。
    附图标记清单
    1            轴
    2            头部
    3            安装位置
    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
8b                     槽
9                      刀片安装板
10                     槽
11a、11’a             第三侧面
11b、11’b             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、18’               狭槽
19                     第二狭槽
20、20’               第一指状物部分
21、21’               第二指状物部分
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
30                     通道

Claims (7)

1、用于切削加工中切削刀片(26)所用的刀夹，该刀夹包含头部(2；2’)和侧面(11a，11b；11’a，11’b)，当将切削刀片(26)安装在刀夹上时，切削刀片(26)的侧边邻接上述侧面，一个侧面(11a；11’a)是可弹性变形的，刀夹具有接收紧固元件(29)的元件(27，28)，该紧固元件(29)用于紧固切削刀片(26)或用于紧固用于紧固切削刀片(26)的元件，板型元件(9；9’)具有两个指状物部分(20，21；20’，21’)，其彼此面对的侧面构成用于切削刀片(26)的侧面(11a，11b；11’a，11’b)，其特征在于：一用于支撑刀片(26)的支撑表面25，该支撑表面在垂直于板型元件(9；9’)的两个侧面(11a，11b；11’a，11’b)的方向上延伸，每个侧面(11a，11b；11’a，11’b)具有槽，并且一狭槽(18；18’)沿可弹性变形侧面(11a；11’a)延伸。
2、一种根据权利要求1所述刀夹，其特征在于：狭槽(18，18’)具有这样一种曲型，即从板型元件(9；9’)的平面视图上看，与狭槽(18；18’)的中间部分相比，槽的端部与可弹性变形侧面(11a；11’a)的距离更大。
3、一种根据权利要求1或2所述刀夹，其特征在于：在槽(18)和可弹性变形侧面(11a)之间开设通道(30)，通道(30)与狭槽(18)的中间部分相连。
4、一种根据上述任一项权利要求所述刀夹，其特征在于：板型元件(9；，9’)具有第一锯齿形突起(12)，头部(2；2’)上具有第二锯齿形突起(13)，当将板型元件(9；9’)安装在头部(2；2’)上时，第二锯齿形突起(13)与第一锯齿形突起(12)结合。
5、一种根据权利要求1～4之一所述刀夹，其特征在于：凹口19在指状物部分(20，21)之间形成一个单独的空间。
6、一种根据权利要求4所述刀夹，其特征在于：与板型元件(9；9’)相对的头部(2；2’)的侧面上具有一部分(14；14’)，在该部分上没有设置锯齿形突起。
7、一种根据权利要求4所述刀夹，其特征在于：与头部(2；2’)相对的板型元件(9；9’)的侧面上具有一部分，在该部分上没有设置锯齿形突起(12)。
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