CN201776647U - 机床用刀具保持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机床用刀具保持装置。所述机床用刀具保持装置包括主轴、联接在所述主轴和刀具之间的接杆。所述接杆形成有容纳所述刀具的腔体，且所述接杆与所述刀具之间周向固定。其中，所述机床用刀具保持装置还包括刀具快换机构，所述刀具快换机构包括通孔、锁止件、以及通过外力推压或释放所述锁止件的弹性部件，所述通孔设于所述腔体，所述锁止件位于所述弹性部件和所述刀具之间，并经所述通孔抵压在所述刀具上，以轴向固定所述刀具，所以能够通过外力释放所述刀具，实现快速换刀。

Description

机床用刀具保持装置

技术领域

本实用新型涉及机床用刀具保持装置。具体而言，本实用新型涉及一种能够快速换刀的机床用刀具保持装置。

背景技术

在机床等设备切削或钻孔等加工过程中，会出现刀具的断裂和/或刀具磨损现象。在现有的机床用刀具保持装置中，设备上的刀具是通过接杆或筒夹及相应锁紧螺母配合使用实现装夹，刀具的夹紧与释放的过程是通过相应扳手拧紧或拧松相应锁紧螺母来实现。接杆通过平键、内六角紧定螺钉、及锁紧螺母周向固定及轴向位置固定；装卸接杆或换刀时需用扳手拧松内六角紧定螺钉或锁紧螺母方可。与机床的主轴由于专用机床设备只针对某道工序进行加工，加工工序比较集中，一次性钻孔和/或攻丝的孔较多，加工孔位、孔距密集程度不定，对断裂的刀具和/或磨损的刀具更换带来很大困难。多轴箱的主轴分布比较密集，更换刀具时相应扳手很难放入并卡住相应锁紧螺母，即使相应扳手能放入并卡住相应锁紧螺母，相应扳手拧紧或拧松相应锁紧螺母时的旋转动作将会受到周边主轴的干涉，所以更换刀具时占用很多工时，严重影响加工效率，而且筒夹及相应锁紧螺母的成本较高。如果为实现换刀速度快，将多根主轴稀疏分布，即将一道工序分解，那么将不能明显体现专用设备的好处。

实用新型内容

本实用新型为解决传统的机床用刀具保持装置换刀速度慢的技术问题，提供一种机床用刀具保持装置，其能够实现快速换刀，提高加工效率。

本实用新型的发明人基于机床用刀具保持装置应当尽量提高设备的换刀速度，同时经过详细的现场调查、分析，考虑改变相应组件的结构，完成了本实用新型。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是，构造一种机床用刀具保持装置，其包括主轴、联接在所述主轴和刀具之间的接杆，所述接杆形成有容纳所述刀具的腔体，且所述接杆与所述刀具之间周向固定，其中，所述机床用刀具保持装置还包括刀具快换机构，所述刀具快换机构包括通孔、锁止件、以及通过外力推压或释放所述锁止件的弹性部件，所述通孔设于所述腔体，所述锁止件位于所述弹性部件和所述刀具之间，并经所述通孔抵压在所述刀具上，以轴向固定所述刀具。

优选的是，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述弹性部件包括依次布置的第一止挡件、压簧、套筒、以及第二止挡件，所述套筒和所述压簧均套设在所述接杆上，所述压簧的一端抵压在所述第一止挡件上，所述压簧的另一端抵压在所述套筒的一端上，而所述套筒的另一端抵压在所述第二止挡件上，所述套筒的内侧形成有用于压紧所述锁止件的抵压面和用于释放所述锁止件的环形凹槽。

优选的是，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述套筒的抵压面和环形凹槽的底面之间设有用于缓冲的斜坡面。

优选的是，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述锁止件为球体，所述腔体的外表面与所述抵压面之间的距离同所述腔体的壁厚相加所得之和小于所述锁止件的直径，且所述环形凹槽的深度同所述腔体的壁厚相加所得之和大于所述锁止件的直径。

优选的是，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述第一止挡件和所述第二止挡件均为挡圈，所述接杆上分别设有与所述第一止挡件和所述第二止挡件匹配的环槽。

与传统的机床用刀具保持装置相比，本实用新型的机床用刀具保持装置设有刀具快换机构，所述刀具快换机构包括通孔、锁止件、以及通过外力推压或释放所述锁止件的弹性部件，所述通孔设于所述腔体，所述锁止件位于所述弹性部件和所述刀具之间，并经所述通孔抵压在所述刀具上，以轴向固定所述刀具，所以能够通过外力释放所述刀具，实现快速换刀。

本实用新型还提供了一种机床用刀具保持装置，其包括主轴、联接在所述主轴和刀具之间的接杆，所述主轴形成有容纳所述接杆的腔体，且所述接杆与所述主轴之间周向固定，其中，所述机床用刀具保持装置还包括刀具快换机构，所述刀具快换机构包括通孔、锁止件、以及通过外力推压或释放所述锁止件的弹性部件，所述通孔设于所述腔体，所述锁止件位于所述弹性部件和所述接杆之间，并经所述通孔抵压在所述接杆上，以轴向固定所述接杆。

优选的是，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述刀具快换机构还包括设于所述接杆的多个凹槽，所述多个凹槽与所述锁止件的形状和数量相应，所述锁止件经所述通孔进入所述接杆的所述多个凹槽。

优选的是，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述弹性部件包括依次布置的第一止挡件、压簧、套筒、以及第二止挡件，所述套筒和所述压簧均套设在所述主轴上，所述压簧的一端抵压在所述第一止挡件上，所述压簧的另一端抵压在所述套筒的一端上，而所述套筒的另一端抵压在所述第二止挡件上，所述套筒的内侧形成有用于压紧所述锁止件的抵压面和用于释放所述锁止件的环形凹槽。

优选的是，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述套筒的抵压面和环形凹槽的底面之间设有用于缓冲的斜坡面。

优选的是，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述锁止件为球体，所述腔体的外表面与所述抵压面之间的距离同所述腔体的壁厚相加所得之和小于所述锁止件的直径，且所述环形凹槽的深度同所述腔体的壁厚相加所得之和大于所述锁止件的直径。

优选的是，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述第一止挡件和所述第二止挡件均为挡圈，所述主轴上分别设有与所述第一止挡件和所述第二止挡件匹配的环槽。

优选的是，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述接杆上设有三排凹槽组，每组设有3个凹槽。

与传统的机床用刀具保持装置相比，本实用新型的机床用刀具保持装置设有刀具快换机构，所述刀具快换机构包括通孔、锁止件、以及通过外力推压或释放所述锁止件的弹性部件，所述通孔设于所述腔体，所述锁止件位于所述弹性部件和所述接杆之间，并经所述通孔抵压在所述接杆上，以轴向固定所述接杆，所以能够通过外力释放所述接杆和所述刀具，实现快速换刀。

通过结合附图，阅读以下对本实用新型的具体实施例的详细描述，可以进一步理解本实用新型的其它优点、特征以及方面。

附图说明

图1为作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的整体剖切示意图；

图2为作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的主轴处的局部剖切示意图；

图3为作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的接杆处的局部剖切示意图；

图4为作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的另一整体剖切示意图；

图5为作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的主轴的示意透视图；

图6为作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的接杆的一侧的示意透视图；

图7为作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的接杆的另一侧的示意透视图；

图8为作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的第一止挡件或第二止挡件的立体示意图；

图9为作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的压簧的立体示意图；

图10为作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的套筒的示意剖视图；

图11为用于显示作为本实用新型的优选实施例的刀具保持装置的换刀动作的示意图。

附图标记说明

11  主轴；        12  第一止挡件；

13  压簧；        14  锁止件；

15  套筒；        16  腔体；

17  平键；        18  第二止挡件；

21  接杆；        22  第一止挡件；

23  压簧；        24  锁止件；

25  套筒；        26  刀具；

27  第二止挡件；  28  腔体；

161 凹槽；        162 键槽；

211 环槽；        212 通孔；

213 环槽；        214 卡槽。

111 环槽；        112 通孔；

113 环槽；        114 键槽；

151 底面；        152 斜坡面；

153 抵压面；      X   换刀方向。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面参照附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。本文中，相同附图标记表示相同组成部分。

如图3所示，本实施例的机床用刀具保持装置，包括主轴11、接杆21。其中，接杆21联接在所述主轴11和刀具26之间。所述主轴为多轴箱主轴。顺带提及，接杆21的一个作用是连接主轴11与刀具26，并传递动力(或扭矩)；另一个作用是对刀具26的长度进行补偿，由于刀具调节的长度有限，在这有限的范围内，达不到工艺要求，那么就要调接杆(机床上有很多轴，长度不一)。而且攻丝加工中，接杆还有一个作用，即对刀具进给的补偿。如果没有接杆21，刀具26与主轴11直接连接，那么在装换刀具26时，周边的主轴11将会有干涉。另外，如果没有接杆21，主轴11损坏后，不可更换，有可能将造成机床的报废。所述机床可以进行钻孔加工，也可以进行攻丝等加工。

为将主轴11的动力传递给刀具26，所述接杆21形成有容纳所述刀具26的腔体28，且所述接杆21与所述刀具26之间通过刀柄与卡槽214的插接周向固定。所述刀具26的刀柄设有扁位，其与卡槽214的形状相匹配。

为实现快速换刀，所述机床用刀具保持装置设有刀具快换机构。在本实用新型的一个优选实施例中，如图3、图7、图8、图9、图10所示，所述刀具快换机构包括通孔212、锁止件24、以及借助外力推压或释放所述锁止件24的弹性部件。此外，外力为但不限于来自手动。所述通孔212设于所述腔体28，其穿透所述腔体28的壁。所述锁止件24位于所述弹性部件和所述刀具26之间，并经所述通孔212抵压在所述刀具26上。在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述锁止件24为球体或带球头的柱体。虽然此处所述锁止件214为金属珠，但其不限于此，其可以为短棒、滚针、锥体、带球头的柱体、旋转体、钩体等等。为实现轴向固定所述刀具26的功能，在本优选实施例中，所述锁止件24的直径大于所述腔体28的壁厚，且所述环形凹槽的深度与所述腔体28的壁厚之和大于所述锁止件24的直径。而且，所述腔体28的外表面与所述抵压面之间的距离同所述腔体28的壁厚相加所得之和小于所述锁止件24的直径，

在上述机床用刀具保持装置中，所述弹性部件包括依次布置的第一止挡22、压簧23、套筒25、以及第二止挡件27。所述套筒25和所述压簧23均套设在所述接杆21上，其结构与下述套筒15相同或类似。所述压簧23的一端抵压在所述第一止挡22上。所述压簧23的另一端抵压在所述套筒25的一端上，而所述套筒25的另一端抵压在所述第二止挡件27上，所述套筒25的内侧形成有用于通过逆着所述压簧23的推力滑动而释放所述锁止件24的环形凹槽。在上述机床用刀具保持装置中，所述套筒25在靠近所述压簧23的一侧具有用于缓冲的斜坡面，以便逐渐地释放所述锁止件24。亦即，用于缓冲的斜坡面设于所述套筒的抵压面和环形凹槽的底面之间，且所述斜坡面分别与所述环形凹槽的底面和抵压面相接。另外，在工作状态下，所述套筒25的抵压面153抵压在所述锁止件24上，使所述锁止件24抵压在所述刀具26，进而轴向固定所述刀具26。

在上述机床用刀具保持装置中，所述接杆21为夹持刀具26的接杆，所述第一止挡件22和第二止挡件27为轴用弹性挡圈，限制所述压簧23的轴向窜动，所述压簧23圆柱螺旋压缩弹簧，驱动所述套筒25的轴向运动，所述套筒25为限制所述锁止件24的径向运动，控制所述锁止件24的夹紧与释放。

所述套筒25受所述压簧23的驱动压紧下，所述锁止件24紧贴于所述套筒25的抵压面上，所述锁止件24处于压紧状态。另一方面，在外力作用下，所述压簧23被所述套筒25驱动压紧，所述锁止件24陷入所述套筒25的环形凹槽，所述锁止件24处于释放状态。刀具26通过压紧和释放所述锁止件24实现快速更换。

下面介绍装配第一止挡件22、压簧23、锁止件24、套筒25、第二止挡件27的步骤。然而，该步骤是示范性的，而非限制性的。将第一止挡件22装在接杆21的环槽211，将锁止件24分别装在接杆21的相应孔内，将压簧23、套筒25先后套在接杆21上，并保证锁止件24无遗漏，借助外力用套筒25抵压压簧23至与第二止挡件27相匹配的环槽213出现并将其装配。

如图11所示，在安装刀具时，通过沿换刀方向X对套筒25施加外力，使所述锁止件24处于释放状态，将刀具26放入所述接杆21的腔体28内，使刀具的刀柄完全卡入所述接杆21的卡槽214，消除外力，使所述压簧23释放，推动所述套筒25运动至终点，将锁止件24推入，夹紧刀具26。更换刀具时，施加外力，使所述锁止件24处于释放状态，刀具即可从所述接杆21内取出。

在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述第一止挡22和所述第二止挡件27均为挡圈，如图8所示。所述接杆21上分别设有与所述第一止挡22和所述第二止挡件27匹配的环槽211和环槽213。

另外，本实用新型还提供了一种机床用刀具保持装置，该机床用刀具保持装置与以上结合图3说明的机床用刀具保持装置工作原理相同。如图2所示，其包括主轴11、联接在所述主轴11和刀具26之间的接杆21。所述主轴11形成有容纳所述接杆21的腔体16。且所述接杆21与所述主轴11之间通过平键17周向固定，以传递动力。

其中，如图2所示，所述机床用刀具保持装置还包括刀具快换机构。如图2所示，所述刀具快换机构包括通孔112、锁止件14、以及借助外力推压或释放所述锁止件14的弹性部件。所述通孔112设于所述腔体16。所述锁止件14位于所述弹性部件和所述接杆21之间，并经所述通孔112抵压在所述接杆21上，以便轴向固定所述接杆21。

与有些实施例有所不同，在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述刀具快换机构还包括设于所述接杆21的多个凹槽161。所述多个凹槽161与所述锁止件141的形状和数量相应，所述锁止件141经所述通孔112进入所述接杆21的所述多个凹槽161，从而插入所述接杆21，进而更加可靠地轴向固定所述接杆21。

在上述机床用刀具保持装置的实施例中，所述弹性部件包括依次布置的第一止挡12、压簧13、套筒15、以及第二止挡件18。所述套筒15和所述压簧13均套设在所述主轴11上，所述压簧13的一端抵压在所述第一止挡12上，所述压簧13的另一端抵压在所述套筒15的一端上，而所述套筒15的另一端抵压在所述第二止挡件18上，所述套筒15的内侧形成有用于通过逆着所述压簧13的推力滑动而释放所述锁止件14的环形凹槽。

在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述套筒15在靠近所述压簧13的一侧具有用于缓冲的斜坡面152，所述斜坡面152与所述环形凹槽的底面151相接，以便逐渐地释放所述锁止件24。与图3所示刀具快换机构原理相同，为实现轴向固定所述接杆21的功能，所述锁止件14的直径大于所述腔体16的壁厚，且所述环形凹槽的深度与所述腔体16的壁厚之和大于所述锁止件14的直径。而且，所述腔体16的外表面与所述抵压面153之间的距离同所述腔体16的壁厚相加所得之和小于所述锁止件14的直径。

在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述第一止挡12和所述第二止挡件18均为挡圈，所述主轴11上分别设有与所述第一止挡12和所述第二止挡件18匹配的环槽111和环槽113。

在本实用新型的机床用刀具保持装置中，所述接杆21上设有三排凹槽组，每组设有3个凹槽161，以便调节接杆21的伸出的长度，同时保证接杆21被压紧。

在上述机床用刀具保持装置中，所述第一止挡件12和第二止挡件18为轴用弹性挡圈，限制所述压簧13的轴向窜动，所述压簧13为圆柱螺旋压缩弹簧，驱动所述套筒15的轴向运动，所述套筒15为限制所述锁止件14的径向运动，控制所述锁止件14的夹紧与释放。所述接杆21为夹持刀具26的零件。所述接杆结构上有凹槽161，当所述锁止件14陷入或脱离所述接杆21上的凹槽161时处于夹紧及释放状态，所述平键17限制所述接杆21相对于所述主轴11的相对转动。

在所述套筒15受所述压簧13的驱动压紧下，所述锁止件14紧贴于所述套筒15的抵压面153，所述锁止件14处于压紧状态。其中，用于释放所述锁止件14的所述斜坡面152位于所述抵压面153与所述环形凹槽的底面151之间。另一方面，在外力作用下，所述压簧13被所述套筒15压紧，所述锁止件14陷入所述套筒15的环形凹槽，所述锁止件14处于释放状态，可以从所述腔体16取出所述接杆21。所述接杆21和所述刀具26通过压紧和释放所述锁止件14实现快速更换，此时，接杆21和所述刀具26作为整体从所述腔体16内取出。

下面介绍装配第一止挡件12、压簧13、锁止件14、套筒15、第二止挡件18的步骤。然而，该步骤是示范性的，而非限制性的。将第一止挡件12装在主轴11的环槽111，将锁止件14分别装在主轴11的相应孔内，将压簧13、套筒15先后套在主轴11上，并保证锁止件14无遗漏，借助外力用套筒15抵压压簧13至与第二止挡件18相匹配的环槽113出现并将其装配。

在将所述接杆21和所述刀具26作为一个整体安装时，首先，将锁止件14放入通孔将平键17放入所述接杆21的键槽162内，然后，通过沿换刀方向X对套筒15施加外力，使所述锁止件14处于释放状态，并将所述接杆21与所述平键17同时放入所述主轴11的腔体16内，释放所述压簧13，推动所述套筒15运动至终点，并使得所述锁止件14陷入所述接杆21的凹槽161，此时若所述接杆21相对所述主轴11无轴向和径向运动，表明所述接杆21被夹紧。

更换刀具时，施加外力，使所述锁止件14处于释放状态，所述接杆21与所述平键17连接即可从所述主轴11的腔体16内取出。

本实用新型的机床用刀具保持装置中，主要是由压簧、套筒、锁止件配合使用来实现更换，更换或装夹刀具时只需用手推动套筒，让锁止件处于压紧或放松状态，即可完成零部件的更换动作，省时、省力。机床用刀具保持装置上所需要的这些零件相对于普通筒夹的弹性接杆及相应锁紧螺母成本低廉，节约成本。根据以上说明，本实用新型的机床用刀具保持装置中，机床用刀具保持装置的结构尺寸可根据所采用的接杆/刀具/零件尺寸的不同而变化。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.机床用刀具保持装置，包括主轴、联接在所述主轴和刀具之间的接杆，所述接杆形成有容纳所述刀具的腔体，且所述接杆与所述刀具之间周向固定，

其特征在于，所述机床用刀具保持装置还包括刀具快换机构，所述刀具快换机构包括通孔、锁止件、以及通过外力推压或释放所述锁止件的弹性部件，

所述通孔设于所述腔体，

所述锁止件位于所述弹性部件和所述刀具之间，并经所述通孔抵压在所述刀具上，以轴向固定所述刀具。

2.根据权利要求1所述的机床用刀具保持装置，其特征在于，所述弹性部件包括依次布置的第一止挡件、压簧、套筒、以及第二止挡件，

所述套筒和所述压簧均套设在所述接杆上，

所述压簧的一端抵压在所述第一止挡件上，所述压簧的另一端抵压在所述套筒的一端上，而所述套筒的另一端抵压在所述第二止挡件上，

所述套筒的内侧形成有用于压紧所述锁止件的抵压面和用于释放所述锁止件的环形凹槽。

3.根据权利要求2所述的机床用刀具保持装置，其特征在于，所述套筒的抵压面和环形凹槽的底面之间设有用于缓冲的斜坡面。

4.根据权利要求3所述的机床用刀具保持装置，其特征在于，所述锁止件为球体，所述腔体的外表面与所述抵压面之间的距离同所述腔体的壁厚相加所得之和小于所述锁止件的直径，且所述环形凹槽的深度同所述腔体的壁厚相加所得之和大于所述锁止件的直径。

5.根据权利要求4所述的机床用刀具保持装置，其特征在于，所述第一止挡件和所述第二止挡件均为挡圈，所述接杆上分别设有与所述第一止挡件和所述第二止挡件匹配的环槽。

6.机床用刀具保持装置，包括主轴、联接在所述主轴和刀具之间的接杆，所述主轴形成有容纳所述接杆的腔体，且所述接杆与所述主轴之间周向固定，

其特征在于，所述机床用刀具保持装置还包括刀具快换机构，

所述刀具快换机构包括通孔、锁止件、以及通过外力推压或释放所述锁止件的弹性部件，

所述通孔设于所述腔体，

所述锁止件位于所述弹性部件和所述接杆之间，并经所述通孔抵压在所述接杆上，以轴向固定所述接杆。

7.根据权利要求6所述的机床用刀具保持装置，其特征在于，所述刀具快换机构还包括设于所述接杆的多个凹槽，所述多个凹槽与所述锁止件的形状和数量相应，所述锁止件经所述通孔进入所述接杆的所述多个凹槽。

8.根据权利要求7所述的机床用刀具保持装置，其特征在于，所述弹性部件包括依次布置的第一止挡件、压簧、套筒、以及第二止挡件，

所述套筒和所述压簧均套设在所述主轴上，

所述压簧的一端抵压在所述第一止挡件上，所述压簧的另一端抵压在所述套筒的一端上，而所述套筒的另一端抵压在所述第二止挡件上，

所述套筒的内侧形成有用于压紧所述锁止件的抵压面和用于释放所述锁止件的环形凹槽。

9.根据权利要求8所述的机床用刀具保持装置，其特征在于，所述套筒的抵压面和环形凹槽的底面之间设有用于缓冲的斜坡面。

10.根据权利要求8所述的机床用刀具保持装置，其特征在于，所述锁止件为球体，所述腔体的外表面与所述抵压面之间的距离同所述腔体的壁厚相加所得之和小于所述锁止件的直径，且所述环形凹槽的深度同所述腔体的壁厚相加所得之和大于所述锁止件的直径。

11.根据权利要求8所述的机床用刀具保持装置，其特征在于，所述第一止挡件和所述第二止挡件均为挡圈，所述主轴上分别设有与所述第一止挡件和所述第二止挡件匹配的环槽。

12.根据权利要求8所述的机床用刀具保持装置，其特征在于，所述接杆上设有三排凹槽组，每组设有3个凹槽。

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