CN1369344A - 刀夹 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种去屑加工用的切削刀片(13)的刀夹,刀夹包括一个具有两个侧面(9a,9b)的刀片座(3),当切削刀片(13)设置在刀片座(3)上的时候,切削刀片(13)的侧边紧靠在刀片座的两个侧面(9a,9b)上,刀夹还有可以将切削刀片(13)在刀片座(3)中夹紧的部件或者用来接收切削刀片(13)夹紧部件(15,18)的部件(19)。本发明的特征是:在靠近刀片座(3)的地方有一个狭槽(22),狭槽(22)大致沿着一个侧面(9b)的方向伸展,侧面(9a,9b)设置在狭槽(22)的纵向两侧。

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，刀夹包括一个有两个侧面的刀片座，当切削刀片设置在刀片座上的时候，切削刀片的侧边紧靠在刀片座的两个侧面上，刀夹还具有将切削刀片在刀片座中夹紧的部件或者用来安置切削刀片夹紧部件的部件。
背景技术
在来自ISCAR的印刷品中，介绍了“用于仿型工具的ISCAR新型夹持系统”这一现有技术，如本发明附图9A和9B所示，该技术的改进见本发明的附图9C。
如图9A和9B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9A，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9A所示，在切削刀片S和弹性侧表面之间形成一个角度δ1。参考图9B，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9B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9C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表面，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。
一种切削刀片的刀夹已经被EP0184818所公开，这种刀夹具有一个能容纳切削刀片的刀片座。在刀片座的一个侧面上设有一个圆形的段状部件，该段状部件可以旋转，侧面确定了刀片座，该部件在朝向切削刀片的面上有两个接触点。原理上，根据EP0184818的装置与图9C中现有技术中的装置以类似的方式工作。
发明内容
本发明的基本目的是描述一种上述类型的刀夹，尽管切削刀片会在例如仿形车削中受到不同载荷的作用，切削刀片仍然能在刀片座中被精确的夹紧。这样的结果是增加了在刀夹使用过程中的尺寸精度。
本发明的另一个目的是通过所谓的四点接触而保证切削刀片被固定在刀片座中。
本发明的再一个目的是刀片座可以根据刀片的磨损来进行再调整。
至少本发明的基本目的可以通过具有随后独立权利要求1所述特征的刀夹来达到。本发明的优选实施例在从属权利要求中给出。
附图简介
下面将描述本发明所述刀夹的一个优选实施例，参照下面的附图：
图1是本发明的刀夹的平面图；
图2是图1中的刀夹的侧视图；
图3是图1中的刀夹的分解透视图；
图4是图1中沿着IV-IV线的剖面图；
图5是图1中沿着V-V线的剖面图；
图6是刀夹头部的平面图，其中去掉了带有夹紧部件的切削刀片；
图7是图6中沿着VII-VII线的剖面图；
图8是刀夹头部的平面图，其中切削刀片位于刀片座上，并示出了理想的四点接触；
图9A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9B是一个平面视图，示意性显示了图9A所示现有技术，然而切削刀片经受一个相反方向力；
图9C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1-5所示的根据本发明的刀夹包括轴1，轴的一端上有一个头部2，在头部中有刀片座3。刀片座3包括一个底面5、一个设置在底面5中央的第一内螺纹孔6、一个第一侧面7a、一个第二侧面7b、一个第三侧面9a和一个第四侧面9b。第一和第二侧面7a和7b紧靠在垫板10的两侧边上，垫板也通过第一螺钉11靠在底面5上，第一螺钉11插入位于垫板10上的第二中心通孔12中，也穿过底面5上的第一内螺纹孔6中。第三和第四侧面9a和9b紧靠在切削刀片13的侧面来完成去屑加工，本发明中的切削刀片13还带有第三中心通孔14。在本发明中使用一个夹具15来夹紧切削刀片13，在切削刀片上作用一个背离垫板10/底面15的垂直力，还有一个向内朝向侧面7a、9a和7b、9b之间的假想交点的径向力。夹具15有一个前端16，在夹具15的安装位置，前端16向下伸入切削刀片13的第三中心通孔14和第四通孔17中，如图4所示，在第四通孔17中还容纳了第二螺钉18，螺钉18穿过夹具15上的第四孔17，并穿过轴1的第五内螺纹孔19中，孔19靠近刀片座3中。在本申请中，该类型的夹具被称作顶孔夹具15。
如图2所示，当顶孔夹具15位于刀夹1上的工作位置时，第一倾斜面20设置在靠近顶孔夹具15的后端。具有相同斜度的第二倾斜面21设置在顶孔夹具15的后端。当拧动螺钉18使顶孔夹具15进入工作位置的时候，上述表面20和21结合在一起。这样，顶孔夹具15在远离刀片座3的方向上与底面5平行设置，同时顶孔夹具15沿着朝向底面5的方向垂直于底面5设置。因此，如上所述，顶孔夹具15就会驱动切削刀片13，驱动力将切削刀片13拉入刀片座3中并紧靠在侧面9a和9b上，还有一个力将切削刀片13压到垫板10上。上述刀夹1和刀片座3的设计可以在现有技术中找到。
根据本发明，头部2在顶端有一个狭槽22，在本实施例中，狭槽大致上与第二和第四侧面7b和9b平行。狭槽22的设置还确定了头部2上的一个翼部23。狭槽22的底部大体上与刀片座3的底面5处在一个平面上。翼部23不应该过于细长，那样就要求狭槽22的宽度应该小于翼部23的宽度/厚度。最好是，狭槽22的宽度大致上等于翼部23的宽度/厚度的一半。在翼部23的短边上，分别设置了第一和第三侧面7a和9a，上述侧面7a和9a与翼部23的纵向形成一定角度。侧面7a和9a的长度应该大致上等于切削刀片13边长的一半。
翼部23带有一个第六通孔24，通孔24垂直穿过狭槽22/翼部23的纵向。第六孔24具有一个埋头孔25，并且最好不带螺纹。就在第六孔24的背面，头部2上设有一个第七内螺纹孔26。第六孔24和第七孔26共有一个纵向中心轴线，其最好不是垂直于图5剖面图中的埋头孔25的底面。孔24和26的纵向中心轴线与垂直于埋头孔25底面的参考线所成的角度为大于0°小于5°。上述角度在图5中表示。第三螺钉27位于孔24和26中。当螺钉27的头部29插入埋头孔25中的时候，螺钉27的螺纹部分28与第七内螺纹孔26相啮合。
当使用上述刀夹的时候，应遵循下列步骤。首先，将垫板10安装在刀片座3上，这可以通过将第一螺钉11穿过垫板10上的第二孔12并将第一螺钉11固定在刀片座3底面5的第一孔6中来得到。这样，垫板10的两个侧边就分别紧靠在第一和第二侧面7a和7b上。然后，将切削刀片13安装到刀片座3上，切削刀片13通过顶孔夹具15固定在刀片座3上，顶孔夹具15的前端16与切削刀片13的中心通孔14相结合。顶孔夹具15被第二螺钉18夹紧在头部2上，第二螺钉18通过顶孔夹具15进入第五内螺纹孔19中。拧紧第二螺钉18就可以保证顶孔夹具15将切削刀片13固定在刀片座3上，这样，在切削刀片13与第三和第四侧面9a和9b之间就会出现所谓的四点接触，四点接触取决于狭槽的安置，狭槽保证了第一侧面9a可以弯曲一定角度并能自动调整来适应切削刀片13的侧边，切削刀片的侧边紧靠在上述第一侧表面9a上。作为一个预防措施，可以通过拧紧第三螺钉27来对第一侧面9a进行再调整，这样翼部23就可以在切削刀片13的侧边方向上移动，切削刀片的侧边紧靠在第一侧面9a上。因此，在切削刀片13和第一侧面9a之间就可以形成两点接触。如上所述，孔26的纵向中心轴线和螺钉27的第三纵向中心轴线C相对于垂直于埋头孔25底部所在的平面而延伸的参考线R形成了角γ。这就保证了第三螺钉27与图5中顶部的埋头孔25相接触，考虑到螺钉27施加到翼部23上的力矩(长力矩臂)这一点是有益的。
第一侧面9a的再调整也会影响第一侧面9a的磨损补偿和切削刀片13的公差补偿。
在拧紧第三螺钉27的时候，翼部23就会发生一定的位移，如图6和7所示的角α和β。当拧紧第三螺钉27的时候，如果角α开始就小于切削刀片13前部的角度，则角α将增加来保证切削刀片13能确定侧面9a上的第四接触点。这个四点接触如图8所示。切削刀片13通过夹具15固定在刀片座中，夹具在图8中用虚线来表示。如图7所示，角度β将会在拧紧第三螺钉27的过程中增大。而且，在侧面9a和切削刀片13之间的间隙也会增大，这样就可以提高四点接触的对称性。
为了进一步保证四点接触，图8中的侧面9a和9b在各自表面的中心带有槽8a和8b，这样就确定了四个明显的接触区域。
在本实施例中的切削刀片13是菱形的切削刀片，其用于仿形车削。这时，图8中的角度εr是30°＜εr＜60°。发明的可行性修改
在上述实施例中，第三螺钉27穿过翼部23，藉此可通过第三螺钉27来完成对翼部23的再调整，如上所述。然而，在本发明的范围内，也可以省略第三螺钉27，这时翼部23不能做得太细长，但是翼部23可以有一定的挠性，这样当切削刀片13固定在刀片座3上的时候，切削刀片13就可以确定翼部23侧面9a上的第四接触点。
在上述实施例中，切削刀片13通过顶孔夹具15而固定在刀片座3中。然而，在本发明的范围内，切削刀片13也可以有其它的固定部件，作为举例说明而非限定，可以采用摆动销。
在上述实施例中，刀片座3用来安置一个阴性的切削刀片13。然而本发明的原理也可以使刀片座可以接收阳性的切削刀片。
在上述的实施例中，垫板10插入刀片座3中。然而在本发明的范围内，刀夹也可以没有垫板，也就是说安置切削刀片13的底面与第三和第四侧面9a和9b的底边处于一个水平位置。
根据本发明的刀夹主要用于菱形的所谓车削刀。然而，在本发明的范围内，刀夹也可以用在三角形和方形的切削刀片。
附图标记列表
1 轴
2 头部
3 刀片座
5 底面
6 第一内螺纹孔
7a 第一侧面
7b 第二侧面
8a 第三侧面上的槽
8b 第四侧面上的槽
9a 第三侧面
9b 第四侧面
10 垫板
11 第一螺钉
12 第二中心孔
13 切削刀片
14 第三中心孔
15 顶孔夹具
16 前部
17 第四通孔
18 第二螺钉
19 第五内螺纹孔
20 第一倾斜面
21 第二倾斜面
22 狭槽
23 翼部
24 第六通孔
25 埋头孔
26 第七内螺纹孔
27 第三螺钉
28 螺纹部分
29 螺钉27的头部

Claims (8)

1、一种切削加工中切削刀片(13)所用的刀夹，刀夹包括一个带有两个侧面(9a，9b)的刀片座(30)，当切削刀片(13)设置在刀片座(3)上的时候，切削刀片(13)的侧边紧靠在刀片座的两个侧面(9a，9b)上，刀夹还具有将切削刀片(13)在刀片座(3)中夹紧的部件或者用来接收切削刀片(13)夹紧部件(15，18)的部件(19)，在靠近刀片座(3)的地方有一个狭槽(22)，在狭槽(22)纵向的两侧有侧面(9a，9b)，其特征在于：有支撑切削刀片(13)的支撑面(10)，上述支撑面沿着切削刀片(13)的侧面(9a，9b)伸展，狭槽(22)的底面大致与刀片座(3)的底面(5)位于同一平面。
2、如权利要求1所述的刀夹，其特征在于：狭槽(22)确定了刀夹头部(2)的翼部(23)，位于头部一端/短边的翼部(23)确定了切削刀片(13)的侧面(9a)。
3、如权利要求2所述的刀夹，其特征在于：螺钉(27)垂直于翼部(23)的纵向而延伸，螺钉(27)的螺纹部分伸入与翼部(23)对置的狭槽(22)上的螺纹孔(26)中。
4、如权利要求3所述的刀夹，其特征在于：螺钉(27)的头部(29)与翼部(23)的埋头孔(25)啮合，螺钉(27)的纵向中心轴线与垂直于埋头孔(25)底面所在平面的参考线形成一个角度。
5、如权利要求4所述的刀夹，其特征在于：上述角度大于0°并小于5°。
6、如上述任一权利要求所述的刀夹，其特征在于：刀片座(3)包括附加的侧面(7a，7b)，垫板(10)的侧边紧靠在所述侧面上。
7、如上述任一权利要求所述的刀夹，其特征在于：狭槽(22)的宽度小于翼部(23)的宽度/厚度。
8、如权利要求7所述的刀夹，其特征在于：狭槽(22)的宽度大致等于翼部(23)的宽度/厚度的一半。
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