CN204672991U - 数控机床的刀杆装置 - Google Patents

Abstract

一种数控机床的刀杆装置，包括与主轴相接的刀杆，与刀杆相接的刀头，刀杆的头部插装在主轴中，刀杆的尾部呈倒锥形，该尾部与刀头相接，尾部的端部直径与刀头的直径的比值小于等于1.7：1。主轴端部的直径与刀杆的头部的直径的比值小于等于1.5：1。刀杆的头部的锥度小于等于2度。刀杆的尾部的锥度小于等于10度且大于等于3度。刀杆的尾部的长度与刀头露出刀杆的部位的长度的比值小于等于2.5：1。刀头表面覆盖有超微粒层。本实用新型具有结构简单合理、操作灵活、工作效率高和使用寿命长的特点。

Description

数控机床的刀杆装置

技术领域

本实用新型涉及一种数控机床，特别是一种数控机床的刀杆装置。

背景技术

中国专利文献号CN 102059408 A于2011年05月18日公开了一种数控滚齿机的主轴装置，该主轴装置包括刀杆组件、刀杆组件卡紧机构和换刀机构，刀杆组件由刀杆、滚刀、调刀垫，轴套、锁紧螺母和刀杆拉钉构成。刀杆组件卡紧机构由方键和瓣爪组件构成，换刀机构由拉杆、活塞杆、碟形弹簧、油缸体、法兰盘、支架、旋转接头和限位开关构成。这种数控滚齿机工作时，对于细微的地方难于加工，令用户不太满意。

现有加工圆孔时，见图1所示，需要先用中心钻10钻中心孔，然后用钻头20钻圆孔，最后用铰刀30休整孔内壁，以提高加工精度。这种加工方法步骤比较多，费时费力。

以往加工沟槽时，见图2所示，刀头沿图中的点画线直线前进，这种情况下的刀头的切削负荷时刻处于变动中，且在沟槽的底部，刀头容易受损。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、工作效率高、使用寿命长的数控机床的刀杆装置，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种数控机床的刀杆装置，包括与主轴相接的刀杆，与刀杆相接的刀头，其结构特征是刀杆的头部插装在主轴中，刀杆的尾部呈倒锥形，该尾部与刀头相接，尾部的端部直径与刀头的直径的比值小于等于1.7：1。

进一步，所述主轴端部的直径与刀杆的头部的直径的比值小于等于1.5：1。

进一步，所述刀杆的头部的锥度小于等于2度。

进一步，所述刀杆的尾部的锥度小于等于10度且大于等于3度。

进一步，所述刀杆的尾部的长度与刀头露出刀杆的部位的长度的比值小于等于2.5：1；或者，刀头露出刀杆的部位的长度小于等于刀头直径的四倍。

进一步，所述刀头表面覆盖有超微粒层。

进一步，所述超微粒层为超微粒氮化铝钛ALTIN层、超微粒氮化铝硅钛AlTiSiN层或超微粒氮化钛TIN层。

一种数控机床的刀杆装置的操作方法，其特征是在加工零部件时，刀头的走刀轨迹与被加工零件成型的形状相似；刀头沿被加工零件的加工面的等高线运动；

在加工孔时，刀头选用的直径比孔的孔径小，刀头沿孔的形状按螺旋线渐进的方式，由上至下的加工孔；

在加工沟槽时，刀头选用的直径比沟槽的宽度小，刀头沿沟槽的形状按螺旋线渐进的方式，由上至下的加工沟槽。

所述刀头选用的直径与被加工零部件的孔径的比值为0.55～0.8。

所述刀头选用的直径与被加工零部件的沟槽的最小直径的比值为0.55～0.8。

本实用新型将刀杆的头部插装在主轴中，刀杆的尾部呈倒锥形，该尾部与刀头相接，尾部的端部直径与刀头的直径的比值小于等于1.7：1；使得刀头可以进入到相对较窄的加工区域，并能保持刀头的加工强度。

本实用新型在刀头表面覆盖有超微粒层，提高了刀头的表面硬度及耐剥离性，从而提高了刀头的加工性能，能对热处理模具直接进行粗加工到精加工，减少换刀次数，提高数控机床的加工效率，降低制作成本。

本实用新型中的主轴端部的直径与刀杆的头部的直径的比值小于等于1.5：1；刀杆的头部的锥度小于等于2度；在加工时，能够有效防止刀杆的头部相对于主轴端部产生摆动，从而确保加工质量。

本实用新型中的刀杆的倒锥形部位的长度与刀头露出刀杆的部位的长度的比值小于等于2.5：1；或者，刀头露出刀杆的部位的长度小于等于刀头直径的四倍；可以提高刀头的刚性，防止刀头在加工中因变形而影响加工质量。

采用本实用新型提供的技术方案后，在加工时，刀头沿直径方向或轴线方向都采用浅入进刀，故而，刀头不容易崩裂，排屑也较为容易，即时在面对无刚性的超薄加工件也能取得较高的加工品质，且能极大的延长刀头的使用寿命。

本实用新型具有结构简单合理、操作灵活、工作效率高和使用寿命长的特点。

附图说明

图1为现有加工圆孔的示意图。

图2为现有加工沟槽的走刀示意图。

图3为本实用新型一实施例的局部剖切示意图。

图4为本实用新型加工圆孔时的走刀的示意图。

图5为本实用新型加工沟槽时的走刀的示意图。

图6为本实用新型加工沟槽时的走刀轨迹俯视示意图。

图7为本实用新型加工沟槽时的走刀轨迹示意图。

图中：1为主轴，2为刀杆，2.1为尾部，3为刀头，10为中心钻，20为钻头，30为铰刀。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图3，本数控机床的刀杆装置，包括与主轴1相接的刀杆2，与刀杆2相接的刀头3，刀杆2的头部插装在主轴1中，刀杆2的尾部2.1呈倒锥形，该尾部2.1与刀头3相接，尾部2.1的端部直径D5与刀头3的直径D6的比值小于等于1.7：1。

在本实施例中，主轴1端部的直径D1与刀杆2的头部的直径D2的比值小于等于1.5：1。

刀杆2的头部的锥度α小于等于2度。

刀杆2的尾部2.1的锥度β小于等于10度且大于等于3度。

刀杆2的尾部2.1的长度L1与刀头3露出刀杆2的部位的长度L2的比值小于等于2.5：1。；或者，刀头3露出刀杆2的部位的长度L2小于等于刀头3直径的四倍

刀头3表面覆盖有超微粒层。在本实施例中，超微粒层可以为超微粒氮化铝钛ALTIN层、超微粒氮化铝硅钛AlTiSiN层或超微粒氮化钛TIN层。

本实用新型在确保刀杆强度的基础上，通过控制刀杆2的形状及在刀头3表面覆盖有超微粒层，可以对热处理模具直接进行粗加工到精加工，减少换刀次数，提高数控机床的加工效率，切实降低制作成本。

在本实施例中，参见图4-图5，数控机床的刀杆装置的操作方法，是在加工零部件时，刀头3的走刀轨迹与被加工零件成型的形状相似；刀头3沿被加工零件的加工面的等高线运动。具体为：在加工孔时，刀头3选用的直径比孔的孔径小，刀头3沿孔的形状按螺旋线渐进的方式，由上至下的加工孔；在加工沟槽时，刀头3选用的直径比沟槽的宽度小，刀头3沿沟槽的形状按螺旋线渐进的方式，由上至下的加工沟槽。

所述刀头3选用的直径与被加工零部件的孔径的比值为0.55～0.8。

所述刀头3选用的直径与被加工零部件的沟槽的最小直径的比值为0.55～0.8。

参见图6-图7，从该加工沟槽时的走刀轨迹俯视示意图及加工沟槽时的走刀轨迹示意图，我们可以很直观的看出本实用新型所表达的意思，并能很快的应用到具体实践中。

采用本实用新型提供的操作方法，可以由以前的四个加工步骤，包括粗加工、热处理、放电加工和抛光，缩减为一个步骤，也就是说，可以一步到位，将经过热处理后的钢材在数控机床上一次性加工到抛光后的精度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种数控机床的刀杆装置，包括与主轴（1）相接的刀杆（2），与刀杆（2）相接的刀头（3），其特征是刀杆（2）的头部插装在主轴（1）中，刀杆（2）的尾部（2.1）呈倒锥形，该尾部（2.1）与刀头（3）相接，尾部（2.1）的端部直径（D5）与刀头（3）的直径（D6）的比值小于等于1.7：1。

2.根据权利要求1所述的数控机床的刀杆装置，其特征是所述主轴（1）端部的直径（D1）与刀杆（2）的头部的直径（D2）的比值小于等于1.5：1。

3.根据权利要求1所述的数控机床的刀杆装置，其特征是所述刀杆（2）的头部的锥度（α）小于等于2度。

4.根据权利要求1所述的数控机床的刀杆装置，其特征是所述刀杆（2）的尾部（2.1）的锥度（β）小于等于10度且大于等于3度。

5.根据权利要求1所述的数控机床的刀杆装置，其特征是所述刀杆（2）的尾部（2.1）的长度（L1）与刀头（3）露出刀杆（2）的部位的长度（L2）的比值小于等于2.5：1；或者，刀头（3）露出刀杆（2）的部位的长度（L2）小于等于刀头（3）直径的四倍。