CN1533314A - 高硬度合成刀杆 - Google Patents

高硬度合成刀杆 Download PDF

Info

Publication number
CN1533314A
CN1533314A CNA028144635A CN02814463A CN1533314A CN 1533314 A CN1533314 A CN 1533314A CN A028144635 A CNA028144635 A CN A028144635A CN 02814463 A CN02814463 A CN 02814463A CN 1533314 A CN1533314 A CN 1533314A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bar
main body
synthetic
high stiffness
adapter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA028144635A
Other languages
English (en)
Inventor
李大吉
金镇国
黄熙允
尹英沼
金相坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Vision Innovation Technology Co Ltd
Original Assignee
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Vision Innovation Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR10-2001-0044095A external-priority patent/KR100441386B1/ko
Priority claimed from KR10-2002-0039629A external-priority patent/KR100441251B1/ko
Application filed by Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST, Vision Innovation Technology Co Ltd filed Critical Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Publication of CN1533314A publication Critical patent/CN1533314A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B29/00Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/03Boring heads
    • B23B29/034Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
    • B23B29/03403Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable before starting manufacturing
    • B23B29/03407Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable before starting manufacturing by means of screws and nuts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B29/00Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/02Boring bars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2226/00Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/27Composites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2226/00Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/27Composites
    • B23B2226/275Carbon fibre reinforced carbon composites
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10S408/705Drilling deep holes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/76Tool-carrier with vibration-damping means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/78Tool of specific diverse material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89Tool or Tool with support
    • Y10T408/907Tool or Tool with support including detailed shank
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/94Tool-support
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00Turning
    • Y10T82/25Lathe
    • Y10T82/2585Tool rest

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Knives (AREA)

Abstract

本发明提供一种使用高硬度合成材料制造以提高机械加工性能的加工刀杆。根据本发明,所述刀杆包括与驱动装置连接的转接器110,安装刀具的主体120以及由工件支撑的凸片130,所述主体120安装有一把或多把刀具,其中,所述转接器110和凸片130是由金属材料做成;所述主体120是由具有高硬度的合成材料做成;所述合成材料构成的主体120围绕至少部分的转接器110和部分的凸片130;并且所述金属材料做成的转接器110和凸片130和所述合成材料做成的主体120在其相互邻接的内表面紧密结合。本发明的刀杆具有比现有刀杆高的硬度、自然频率和阻尼比率,从而在加工时可以提高切割速度和提高加工精度。

Description

高硬度合成刀杆
技术领域
本发明涉及一种加工刀杆,例如用于扩大和实现钻孔的镗杆或铰刀杆,特别涉及一种高硬度合成刀杆,其由高硬度金属材料以及具有特定高硬度和吸震能力的合成材料制成,从而在进行开凿操作时,防止由于震动带来的弯曲现象,防止在器件待加工表面产生的噪音,以及提高机械加工的性能。
背景技术
用于安装刀具的刀杆用于拉长及拉细以加工深孔,如大多现有的镗杆和铰刀杆。由于这种结构可导致低弯曲强度和硬度,在进行开凿操作时,可能产生弯曲现象,使得加工精度降低,并且由于较低的自然频率在加工器件表面会产生噪音。因此,切削速度和进料速度的上限很低,并且不可能加工深孔。所以,为了克服这种缺陷,出现了各种形状的刀具和用于安装所述刀具的刀杆,并且在发达国家,出现了很多其他用于安装刀具的、用具有十分优异的硬度和刚度特性的硬质合金和工具钢制造的刀杆。然而,因为很难加工烧结硬质合金,使得制造具有最佳性能的刀杆具有制造成本十分高昂的缺陷。而且,由于硬质合金和工具钢的高密度导致镗杆或铰刀杆的自然频率较低,从而限制了刀具的切削速度的提升。
发明内容
因而,本发明所要解决的技术问题在于,提供一种使用高硬度合成材料做成的、可以取代现有的用硬质合金和工具钢做成的镗杆和铰刀杆的高硬度合成刀杆。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案在于,提供一种刀杆,包括与驱动装置连接的转接器,用于安装刀具的主体以及由工件支撑的凸片。所述主体安装一个或多个刀具,其中所述转接器和凸片由金属材料做成,所述主体由具有高硬度的合成材料做成,由合成材料做成的主体围绕至少部分的转接器和部分的凸片,并且所述金属材料做成的转接器和凸片和所述合成材料做成的主体在其相互邻接的内表面紧密结合。
另外,依照本发明,提供了一种用于加工工件的装有刀具的刀杆,包括占据所述刀杆一部分长度的金属杆,占据所述刀杆另一部分长度的合成杆,以及围绕所述金属杆和合成杆圆周面的并将所述金属杆和合成杆相互固定的连接组件。
本发明的刀杆具有比现有刀杆高的硬度、自然频率和阻尼比率,从而在加工时可以提高切割速度和提高加工精度。此外本发明的刀杆的切割稳定度、切割速度以及加工精度得到提高,从而能够形成深孔。另外,由本发明刀杆加工的工件的表面状况也优于使用常规硬质合金和工具钢的刀杆加工的表面。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的部分刀杆的透视图。
图2是图1所示刀杆的纵向剖视图。
图3是图1所示刀杆的主体的轴向剖视图。
图4是图1所示刀杆的分解透视图。
图5是根据本发明第二实施例的部分刀杆的透视图。
图6是图5所示刀杆的主体的轴向剖视图。
图7是根据本发明第三实施例的部分刀杆的透视图。
图8是图7所示刀杆的分解透视图。
图9是与图8相似的视图,其中,在加工程序中使用的薄垫片与刀杆一起示出。
图10是根据本发明第四实施例的部分刀杆的透视图。
图11是本发明第五实施例具有硬度梯度的加工刀杆的剖视图。
图12是图11所示加工刀杆的组件间的组装关系示意图。
图13是本发明第六实施例具有硬度梯度的加工刀杆的剖视图。
图14是图13所示加工刀杆的组件间的组装关系的示意图。
图15是金属杆、合成杆和连接组件的示意图,其中,阶梯部用于保证图13所示的加工刀杆的金属杆、合成杆和连接组件之间的连接可靠。
具体实施方式
通过阅读下面的结合附图的本发明的最佳实施例的描述,本发明的目的、特征以及优点可以得到更好体现。
图1至图4示出了本发明的第一实施例的刀杆。
如图1所示,刀杆100从功能上分为与驱动装置连接的转接器110,用于安装刀具的主体120,以及通过工件支撑的凸片130。所述主体120可与多个刀具组装。这里,给出了刀杆100的例子,所述刀杆100可以与五把刀具T01~T05在所述主体120的纵向轴上组装。
本实施例的所述刀杆100的转接器110和凸片130是由工具钢制成,所述主体120具有高硬度的碳素纤维合成材料制成。然而,刀杆100的转接器110和凸片130的材料不限于工具钢,也可以使用其它只要具有适当硬度和刚度的金属材料。另外,所述主体120的材料也不限于碳素纤维合成材料,也可以使用其它具有相同性能(包括在固化状态下的硬度、刚度和密度)的合成材料。
如图2所示,所述转接器110和凸片130分别具有接合突起111,113。所述转接器110的接合突起111在所述主体120的一端插入所述主体120,并且用合成材料可靠接合,从而连结所述主体120。所述凸片130的接合突起113在所述主体120的另一端插入所述主体120,用合成材料可靠接合,从而连结所述主体120。
如图3所示,所述主体120的内部122由合成材料构成,并且在所述主体表面涂上一层铬或镍合金的加强硬度的涂层123。这样的涂层123的设置增加了合成材料的表面硬度,并且防止湿气渗入所述的合成材料中。
所述主体120开凿有十个用于安装前面所述的十把刀具的孔洞121。刀具T01至T05可以安装至主体上,例如,通过将刀具的末端从孔洞一侧的入口插入到对应的孔洞中,在将螺钉B01至B05从孔洞的另一侧的入口插入到孔洞中,然后将螺钉拧入刀具末端形成的螺母中。如图2和图4所示,除了上紧刀具T01至T05末端的第一排螺钉B01至B05外,所述刀具还进一步通过与第一排螺钉相差90°设置的第二排螺钉来上紧。从而,若刀具通过两个方向的螺钉紧固,那么即使刀具T01至T05的直径与孔洞120的直径差异很大,刀具T01至T05也可以没有晃动地安装在孔洞内。除了上述的方法外,也可以使用其他不同的安装方法。然而,因为此类安装方法并不是本发明所要解决的问题,所以这里不作详细描述。
在本实施例的刀杆100的生产过程中,所述分别具有接合突起111,131的转接器110和凸片130以主体120总长度为间距的第一间隔相互分开,使得接合突起111,131相对设置,并且主体120的两侧包裹所述接合突起111,131,并在其中使用未焊接的合成材料形成适当厚度层。在固化过程中,所述合成材料紧密连接所述接合突起111,131的表面。然而,如果所述接合突起111,131的表面粗糙、粘附物或者可以增加合成材料的接合作用的材料附加在其表面,则它们之间的接合强度会得到提高。
关于所述主体120的成型方法,主要用到将卷筒装置上卷折合成材料薄片的方法。关于固化弯折后的合成材料的方法,主要用到真空包成型方法。因为这些成型方法在使用合成材料形成构造框架的方法已经被广泛的认识,所以在这里省略其详细描述。
接着,所述固化后的主体120打磨得比所述凸片130薄,在所述主体的第一排方向开凿设置五个孔洞121,并且在与第一排相差90°的第二排方向开凿设置五个孔洞,并且有需要的时候在孔洞内设置用于螺栓连接的螺纹。通过在所述已经打磨得比所述凸片130薄的主体120的表面涂上一层铬或镍基的合金,完成涂层后的主体120,使得涂层后的主体具有与所述凸片130相同的直径。
图5和图6示出了本发明第二实施例的刀杆200。本实施例的刀杆200除了所述转接器210和凸片230为一体成型的,并通过工具钢做成的长杆224相连之外,具有与第一实施例的刀杆100相同的结构。在图5和图6中,指定元器件的引用标号的最后两位与图1至图4中第一实施例刀杆100的相同元器件的最后两位相同。在下文中,省略了与第一实施例的刀杆100的相同的元器件的描述。在本实施例的刀杆200的主体220中,所述工具钢长杆224设置在所述主体的中心,合成材料层222层积在所述工具钢长杆224上,并且一铬或镍基合金涂层223层积在所述合成材料层222上,如图6所示。
在本实施例的刀杆200的制造中,其制造方法除了用具有一体成型结构并通过精制的工具钢长杆224连接转接器210和凸片230,取代了具有接合突起111,131的转接器110和凸片130之外,与第一实施例的刀杆100的制造方法相同。
图7至图9示出了本发明第三实施例的刀杆300。本实施例的所述刀杆300具有与第二实施例的刀杆200相同的结构,除了工具钢长杆324与转接器210和凸片230不是一体成型,而由长杆324、转接器210和凸片230等分离元件并通过过盈配合组装。在图7至图9中,指定元器件的引用标号的最后两位与图5和图6中第二实施例刀杆200的相同元器件的最后两位相同。在下文中,省略与第二实施例的刀杆200的相同的元器件的描述。
在本实施例的刀杆300的制造中,其制造方法与第二实施例的刀杆200的制造方法相同,除了分开成型的长杆324,以及分开成型的转接器210和分开成型的凸片230并开凿有容接长杆324的孔312,332,所述长杆324通过干涉配合并装设在孔312,332内,取代了用具有一体成型结构并通过精制的工具钢长杆224连接的所述转接器210和凸片230。
关于本实施例的刀杆300的进一步的制造方法,如图9所示,在所述长杆324的外表面覆盖合成材料层322之前,预先在所述长杆324的对应位置开凿用于安装前述刀具的孔321的孔洞,例如,在孔内装入钢垫片S01至S10。在合成材料层322层积固化后取出垫片S01至S10,并且不需要单独的开凿操作而形成刀具安装孔。这个方法可以用于前面所述第二实施例的制造刀杆200的方法中。
图10示出了本发明第四实施例的刀杆400。本实施例的所述刀杆400具有与第一实施例的刀杆100相同的结构,除了转接器410不是一整体元件,而是为两个元件构成,该两元件包括与转接器410主体分离设置的柄413。在图10中,指定元器件的参考标号的最后两位与图1至图4中第一实施例刀杆100的相同元器件的最后两位相同。在下文中,省略与第一实施例的刀杆100的相同的元器件的描述。本实施例中的刀杆400的转接器410的主体形成有供所述柄413插入的孔414。所述柄413的直径与主体420的直径相同。关于所述柄413与孔414组装方法,可以使用一种在孔414内加工出螺母,在柄413上加工螺纹,然后螺纹连接或干涉连接的方法进行组装。
制造本实施例的刀杆400时,除了在主体420完全成型后,柄413与转接器410的主体的孔414组装之外,其制造方法与第一实施例的刀杆100的加工方法相同。因为柄413具有与主体420相同的直径,与在真空包中成型具有不同直径的整体的转接器410相比,其成型十分容易。
同时,第五和第六实施例的高硬度合成刀杆将在下面进行描述。
在附图中,图11是本发明第五实施例具有硬度梯度的加工刀杆的剖视图,以及图12是图11所示的加工刀杆的组件间的组装关系的示意图。
如图11和图12所示,具有硬度梯度的刀杆500包括具有高静态硬度的金属材料部分520,其作为固定工具安装部分510的部分,以及在所述刀杆500相应末端、具有特殊高硬度的供刀具安装的合成材料部分530。
所述金属材料部分520包括由高静态硬度材料(例如,硬质合金)制成的圆柱形金属杆521。所述金属杆521的一末端安装固定在刀具安装部分510,并且所述合成材料部分530固定设置在所述金属杆521的另一端。
所述合成材料部分530包括具有用特殊高硬度合成材料制成的圆柱形合成杆531。所述合成杆531的一末端放置在所述金属杆521相对应的另一末端的位置,并且所述合成杆531和金属杆521用粘合剂相互粘合固定。
在该状态下,一连接元件541围绕所述合成杆531和金属杆521的圆周设置。在杆体和围绕所述金属杆521和合成杆531的连接元件541之间使用粘合剂,使连接元件541和两杆体521,531相互粘合固定。
同时,通过完全固化使得用真空包成型方法形成的不完整的刀杆实现刀杆加工。完整的刀杆安装在刀具安装部分510内。所述刀杆500的金属材料部分520安装固定在刀具安装部分510,并且所述合成材料部分530通过钻孔或开凿固定孔,使得刀具壳椅固定在所述刀杆500上。
在所述包括金属材料部分520和合成材料部分530的刀杆500中,由于在合成材料部分530上开凿孔或钻孔已经在前面的实施例中描述,因此省略加工合成材料部分530以允许刀具安装在刀杆500上的详细描述。
在下文中,将对本发明第六实施例进行详细描述。
第六实施例的刀杆与第五实施例的刀杆相比较,虽然第五实施例的刀杆包括一金属材料部分和一合成材料部分,除了具有多个金属材料部分和合成材料部分外,第六实施例的元件与第五实施例的元件相同或相似。因此,在第六实施例中,省略与第五实施例中相同或相似元件的详细描述。
在附图中,图13是本发明第六实施例具有硬度梯度的加工刀杆的剖视图,以及图14是图13所示的加工刀杆的组件间的组装关系的示意图。图15是金属杆、合成杆和连接组件的示意图,其中,阶梯部用于保证图13所示的加工刀杆的金属杆、合成杆和连接组件之间的连接可靠。
如图13和14所示,刀杆600具有比第五实施例的刀杆500长的硬度梯度。
由高静态硬度材料(例如硬质合金)制成的圆柱形金属杆621a、612b分别放置在所述刀杆600的一末端并与刀杆安装部分610接合,以及刀杆600的中部并沿着刀杆600的纵向方向。更进一步的,多个具有特殊高硬度的合成杆631放置在与刀具安装部分610连接的金属杆621a与另一金属杆621b之间。
同时,由普通金属(例如钢)做成的连接元件641a分别设置在杆621a,621b和631之间,以连接设于每一连接元件的两端的两相邻的杆621a,621b和631。每一连接杆641a连接一圆柱形杆,并且具有在连接杆的两端面中央部分纵向形成的圆形凹坑643。每一圆形凹坑643具有与所述具有相等长度的金属杆621a,621b和合成杆631的长度的一半相对应深度。每一圆形凹坑的内径与金属杆621a,621b和合成杆631的直径相等。因此,当任一金属杆621a,621b和合成杆631的一端插入任一连接元件641a的圆形凹坑643,并且其另一端插入另一连接元件641a的圆形凹坑643时,所述金属杆621a或621b或合成杆631放置在两连接元件641a内,而不外露。
此时,每一连接元件641a较金属杆621a,621b和合成杆631长。从而,在连接元件641a内的圆形凹坑643内与连接元件641a的纵向中部644之间不存在空隙。
同时,如图13和图14所示,放置在所述刀杆600的自由末端的最后的连接元件641b比其他连接元件641a短。最后的连接元件641b只有一个供金属杆621b插入的圆形凹坑,从而没有其他圆形凹坑。
在所述金属杆621a、621b、合成杆631和连接元件641a、641b的连接关系中,在其组装表面设有粘合剂,从而金属杆621a,621b,合成杆631和连接元件641a,641b通过粘合剂相互固定连接。
同时,更适宜的,以预定的深度在每一金属杆621a,621b和合成杆631的两端面的圆周部分开凿形成阶梯部652,如图15所示。更进一步地,与所述阶梯部652相对应的(即与所述阶梯部652表面接触),在每一连接元件641a,642b的圆形凹坑643的内侧底部侧面形成一阶梯突出651。
因此,当所述金属杆621a、621b和合成杆631插入所述连接元件641a、641b的圆形凹坑643时,所述阶梯部652与所述阶梯突出651联结。设置阶梯部652和阶梯突出651的原因是当所述金属杆621a、621b和合成杆631插入所述连接元件641a、641b的圆形凹坑643时,如果连接元件的厚度很薄,则可以保证杆子621a、621b和631和连接元件641a、641b的轴向队列,并且防止由于应力集中引起的连接元件641a、641b的破裂。更适宜的,阶梯部652和阶梯突出651为锥形的,以保证其平滑组装并形成轴向队列。
此外,在每一连接元件641a、641b的两末端形成阶梯部分653、654。在每一连接元件的一末端沿着圆形凹坑643的内缘形成阶梯部分653,在每一连接元件的另一末端沿着每一连接元件641a、641b的外缘形成阶梯部分654。当多个连接元件641a、641b在轴向依次连接,在任一连接元件641a另一末端形成的所述阶梯部分654插入并与在另一连接元件641b的一末端形成的阶梯部分653相匹配。这样的阶梯部分653、654扩大了联结面积,并且从而保证可靠的联结。
在这种状态下,其中所述金属杆621a、621b、合成杆631和连接元件641a、641b通过如下的方法相互固定连接,在每一连接元件641a的纵向中央设有供刀具固定的固定孔。所述连接部分641a的中部通过钻孔或开凿形成固定孔。这里,每一连接部分641a、641b的中部对应放置在两端的圆形凹坑之间。即使所述连接元件641a的中部644钻孔或凿孔,所述钻孔或凿孔的位置不在所述合成杆631放置的位置,从而防止合成杆631的破裂。更进一步的,由于刀具可以安装在由普通金属材料(如钢)做成的连接元件631上,因此其可稳定地固定。
同时,第六实施例的刀杆的构造在使用粘合剂相互粘合固定所述金属杆621a、621b、合成杆631和连接元件641a、641b中已经描述。可是,在所述金属杆621a、621b、合成杆631和连接元件641a、641b的连接关系中,所述金属杆和合成杆可以以干涉方式相互固定,其中,加热连接元件641a、641b使圆形凹坑热膨胀,并且将金属杆621a、621b和合成杆631插入圆形凹坑然后冷却。这样也可以有效的达到本发明的目的和效果。
同时,如图13所示,在所述刀杆600中可能产生噪音,与其直径相比,其与长度更相关。为了防止这些噪音,在刀杆600的中部可以安装一支架660。更适宜的,所述刀杆600的金属杆621a、621b分别放置在刀杆的一末端并插入刀具安装部610,以及与支架660相应的刀杆的中部。所述的支架660可以为常规的衬套或轴承。在使用衬套的情况下,所述刀杆600插入衬套的中空部分,同样的,在使用轴承的情况下,所述刀杆600安装在轴承的内侧。
根据本发明,与常规的使用硬质合金和工具钢相反,所述刀杆的主体使用合成材料做成,并且所述转接器和凸片使用工具钢做成。因此,本发明的刀杆具有比现有刀杆高的硬度、自然频率和阻尼比率,从而在加工时可以提高切割速度和提高加工精度。因此,可以促进机械加工业的发展。
进一步的,因为具有硬度梯度的刀杆包括具有高静态硬度金属材料和具有特殊高硬度合成材料,所以其自然频率和吸震能力得到提高。因而,在加工时,切割稳定度、切割速度以及加工精度得到提高。因而,能够形成深孔。
通常的,碳素纤维合成材料是一种具有特殊高硬度、刚度以及高吸震能力的材料。由于硬质合金和工具钢的密度分别为碳素纤维的十倍和五倍;具有相同拉伸硬度的由碳素纤维材料制成的加工刀杆的自然频率大约为由硬质合金和工具钢制成刀杆的2.2至2.3倍。进一步的,由于吸震能力的提高,与常规用硬质合金合工具钢做成的刀杆相比,其在切割时产生的震动会减少。因此,由本发明刀杆加工的工件的表面状况优于使用常规硬质合金和工具钢的刀杆加工的表面。从而,当具有上好的特殊硬度和吸震能力的碳素纤维合成材料,和具有高静态硬度的金属材料(如硬质合金)适当的排列供刀具抵靠的安装位置时,刀杆的轴向硬度、自然频率和吸震能力可以同时提高。
同时,用于安装刀具的刀杆的切割稳定性与动态稳定度成比例的,动态稳定度是与刀杆的静态硬度和吸震能力成比例的。因而,将用于安装刀具的刀杆制造成具有硬度梯度的,从而提高动态稳定度,即切割稳定性,由于静态硬度和吸震能力的提高,甚至具有大长度与直径比率的刀杆也可以完成精密加工。
此外,用于安装刀具的刀杆的最大工作转动速度与刀具的自然频率成比例的,用于安装刀具的制造成具有硬度梯度地刀杆的最大工作转动速度也是可以提高的。此外,在通过在刀具安装部分放置常规金属(钢)生产出用于安装刀具的刀杆之后,钻孔或开孔形成刀具安装孔可以直接在由金属做成的刀具安装部分上形成。此外,可以防止由于施加在刀具上的切割压力所造成的合成材料损坏。
尽管本发明的高硬度合成刀杆的技术精神已经在上面结合附图进行了描述,在此仅示例性给出了本发明的最优实施方式,并不是作为本发明的限制。本领域的技术人员可轻易在不脱离如权利要求所述的发明范围和精神内对上述实施例进行替换和修改。

Claims (17)

1、一种高硬度合成刀杆,其特征在于,包括与驱动装置连接的转接器、安装刀具的主体以及由工件支撑的凸片,所述主体安装有一把或多把刀具,其中,
所述转接器和凸片是由金属材料制成;
所述主体是由具有高硬度的合成材料制成;
所述合成材料构成的主体围绕至少部分的转接器和部分的凸片;
并且所述金属材料制成的转接器和凸片和所述合成材料制成的主体在其相互邻接的内表面紧密结合。
2、根据权利要求1所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述转接器和凸片分别具有接合突出,所述转接器的接合突出在所述主体的一端插入所述主体,并且与合成材料构成的主体固定接合,并且所述凸片的接合突出在所述主体的另一端插入所述主体,并与合成材料构成的主体固定接合。
3、根据权利要求1所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述转接器和凸片通过金属制成的长杆连接,并且一合成材料层覆盖在所述长杆的外表面。
4、根据权利要求3所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述长杆、所述转接器和所述凸片为分离的元件,并且通过干涉方式相互组装。
5、根据权利要求2所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述转接器为两元件组成,包括主体和柄,并且所述的柄插入并紧固安装在形成在所述转接器的主体上的孔内。
6、根据权利要求1至5中任一项所述高硬度合成刀杆,其特征在于,一由铬或镍基合金做成的硬度加强涂层涂在所述合成材料构成的主体上。
7、根据权利要求1至5中任一项所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述主体在纵轴的截面方向开设有用于安装刀具的孔洞。
8、一种安装有刀具的高硬度合成刀杆,其用于加工工件,包括:
一占据所述刀杆一部分长度的金属杆;
一占据所述刀杆的剩余长度的合成杆,以及
一连接元件,其围绕所述金属杆和合成杆圆周并且将所述金属杆和合成杆相互固定。
9、根据权利要求8所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述金属杆和合成杆分别包括至少两分离的杆体,并且所述金属杆和合成杆沿着所述刀杆的长度方向排列,且一金属杆放置在最外侧的位置上。
10、根据权利要求9所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述连接元件包括至少两分离的元件。
11、根据权利要求9或10所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述连接元件为中空杆状元件,其孔在纵向方向设置,以及所述金属杆和合成杆插入并安装在所述的孔内。
12、根据权利要求11所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述连接元件的孔由中部的墙体分割。
13、根据权利要求12所述高硬度合成刀杆,其特征在于,插入到所述连接元件的凹坑内的所述金属杆和合成杆通过粘合剂相互粘合组装。
14、根据权利要求12所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述金属杆和合成杆通过干涉方式插入并与所述连接元件的凹坑相组装。
15、根据权利要求11所述高硬度合成刀杆,其特征在于,设置在所述刀杆一末端的所述中空连接元件的一末端是封闭的,使所述金属杆和合成杆插入并安装在所述连接元件另一末端的孔内。
16、根据权利要求16所述高硬度合成刀杆,其特征在于,沿所述金属杆和合成杆两侧端面外圆周部分形成阶梯部分,以及所述连接元件的分割其孔的墙体的表面形成与所述阶梯部分的阶梯表面相接触的阶梯突出。
17、根据权利要求15所述高硬度合成刀杆,其特征在于,所述连接元件的长度方向的中部形成供刀具安装在其中的安装孔。
CNA028144635A 2001-07-23 2002-07-23 高硬度合成刀杆 Pending CN1533314A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0044095A KR100441386B1 (ko) 2001-07-23 2001-07-23 고강성 복합재료 라인보링바 및 그 제조방법
KR200144095 2001-07-23
KR200239629 2002-07-09
KR10-2002-0039629A KR100441251B1 (ko) 2002-07-09 2002-07-09 강성 구배를 갖는 가공용 공구바 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1533314A true CN1533314A (zh) 2004-09-29

Family

ID=26639254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA028144635A Pending CN1533314A (zh) 2001-07-23 2002-07-23 高硬度合成刀杆

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6935816B2 (zh)
EP (1) EP1453629A4 (zh)
JP (1) JP4083680B2 (zh)
CN (1) CN1533314A (zh)
WO (1) WO2003009957A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102672217A (zh) * 2012-05-24 2012-09-19 山东大学 涂层阻尼减振刀杆及其减振测试方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1533314A (zh) 2001-07-23 2004-09-29 韩国科学技术院 高硬度合成刀杆
KR100548964B1 (ko) * 2003-09-23 2006-02-03 비젼이노텍(주) 바이트 결합을 위한 복합재료 공구용 바
GB2459635A (en) * 2007-02-22 2009-11-04 Richard Theriault Novel composite tool holders and boring tools
US20080217377A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-11 Alcoa Inc. Fracture Resistant Friction Stir Welding Tool
US9120152B2 (en) * 2007-08-15 2015-09-01 Gregory James Kay Composite compositions and new and novel machine and contact tools
US20090047082A1 (en) 2007-08-15 2009-02-19 Gregory James Kay Novel composite compositions and new and novel machine and contact tools
US7793816B2 (en) * 2007-09-07 2010-09-14 Alcoa Inc. Friction stir welding apparatus
US7854362B2 (en) 2008-03-14 2010-12-21 Alcoa Inc. Advanced multi-shouldered fixed bobbin tools for simultaneous friction stir welding of multiple parallel walls between parts
JP5383421B2 (ja) * 2009-10-16 2014-01-08 三菱重工業株式会社 中ぐり工具
US10040127B2 (en) 2014-03-14 2018-08-07 Kennametal Inc. Boring bar with improved stiffness
US9579730B2 (en) 2014-06-30 2017-02-28 Kennametal Inc. Vibration absorber with high viscous dampening
US9533357B2 (en) 2014-06-30 2017-01-03 Kennametal Inc Optimized vibration absorber
US20230182212A1 (en) * 2021-12-14 2023-06-15 Iscar, Ltd. Insert holder having weight-reducing voids and cutting tool

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3820422A (en) * 1973-05-29 1974-06-28 E Rivin Cantilever tool mandrel
US3865502A (en) * 1973-10-19 1975-02-11 Raymond Lee Organization Inc Tool extension
GB1578342A (en) * 1976-02-05 1980-11-05 Nat Res Dev Boring bars
US4072084A (en) * 1976-12-17 1978-02-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Graphite fiber reinforced structure for supporting machine tools
US4160616A (en) * 1977-10-03 1979-07-10 Winblad Michael E Drill containing minimum cutting material
JPS58102604A (ja) * 1981-12-10 1983-06-18 Toshiba Corp 切削工具装置
JPS59105334U (ja) * 1982-12-29 1984-07-16 株式会社大隈鉄工所 工作機械の主軸
JPS60238202A (ja) * 1984-05-12 1985-11-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 超硬ラインバ−
JPH0429922Y2 (zh) * 1986-07-19 1992-07-20
US4998851A (en) * 1987-12-11 1991-03-12 Gte Valenite Corporation Vibration dampened boring bar
US4979851A (en) * 1988-10-24 1990-12-25 Gte Valenite Corporation Grooving or threading tool
AT395551B (de) * 1989-04-06 1993-01-25 Boehler Gmbh Maschinenbauteil mit hoher stabilitaet gegen schwingung, insbesondere werkzeughalter, und verfahren zu dessen herstellung
US5018915A (en) * 1989-09-08 1991-05-28 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Spindles of machine tools
JPH0531604A (ja) * 1991-07-22 1993-02-09 Honda Motor Co Ltd 回転切削工具
JPH0539806U (ja) * 1991-11-05 1993-05-28 ヤマザキマザツク株式会社 ボーリングバー
JP2702368B2 (ja) * 1992-12-11 1998-01-21 本田技研工業株式会社 穴加工工具
JPH07290305A (ja) * 1994-04-25 1995-11-07 Kobe Steel Ltd ボーリングバー
JPH08174313A (ja) * 1994-12-21 1996-07-09 Kobe Steel Ltd ボーリングバー
JP2941681B2 (ja) * 1995-02-22 1999-08-25 株式会社神戸製鋼所 ボーリングバー
JPH09277106A (ja) * 1996-04-17 1997-10-28 Kobe Steel Ltd ボーリングバー
EP0812641A1 (en) * 1996-06-10 1997-12-17 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Boring bar
SE511395C2 (sv) * 1996-07-08 1999-09-20 Sandvik Ab Svarvbom, förfarande för tillverkning av en svarvbom samt användning av densamma
CN1533314A (zh) 2001-07-23 2004-09-29 韩国科学技术院 高硬度合成刀杆
JP3847146B2 (ja) * 2001-11-16 2006-11-15 京セラ株式会社 工具用防振ホルダーの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102672217A (zh) * 2012-05-24 2012-09-19 山东大学 涂层阻尼减振刀杆及其减振测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1453629A4 (en) 2006-08-09
WO2003009957A8 (en) 2004-04-29
JP2004535942A (ja) 2004-12-02
WO2003009957A1 (en) 2003-02-06
US6935816B2 (en) 2005-08-30
JP4083680B2 (ja) 2008-04-30
US20040191019A1 (en) 2004-09-30
EP1453629A1 (en) 2004-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1533314A (zh) 高硬度合成刀杆
CN103003014B (zh) 主轴装置
CN201979328U (zh) 一种偏心套的夹具
CN1258424C (zh) 用于金属材料加工的刀具
CN1823239A (zh) 隔离减振皮带轮及其制造方法
US20050188792A1 (en) Disk cutter
CN1435345A (zh) 建筑机械用滚柱部件结构
CN201925442U (zh) 行星齿轮传动机构及其固定齿圈
KR100441386B1 (ko) 고강성 복합재료 라인보링바 및 그 제조방법
CN1219159C (zh) 动压轴承装置
CN1614830A (zh) 叠片式导电旋转滑环及其制造工艺
CN1372025A (zh) 用于支承开端纺纱转子的支承盘基体
CN201979303U (zh) 一种重型燃机压气机超大尺寸燕尾型榫槽拉削加工用夹具
CN113369591A (zh) 箱壁通孔正反面刮平刀具及装配方法
JP2004195699A (ja) 穴加工用複合工具
CN112008100A (zh) 一种环形端面槽加工刀具
CN217018903U (zh) 一种高精度多齿钻石v槽刀
CN217666701U (zh) 一种带有金刚涂层的高效合金铣刀
CN219667066U (zh) 一种具有加强结构的金刚石锯片
CN110653408A (zh) 一种用于蜂窝及复合材料高效加工的内吸式铣削刀具
CN219012496U (zh) 一种工程地质钻探的钻头
CN216882820U (zh) 一种齿轮轴打孔用定位工装
CN215817675U (zh) 一种外转子电机及其定子座
CN212657131U (zh) 一种自润滑新型铜套
CN210306764U (zh) 铝座夹头

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned
C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned