CN205021262U - 两种材质的刀柄结构及其加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两种材质的刀柄结构及其加工设备，包括相互固定连接的刀柄安装部和刀具夹持部，刀柄安装部材料为合金钢，刀具夹持部材料为铝合金，刀柄安装部的一端为与刀座固定的椎体部，另一端为与刀具夹持部固定的焊接部，焊接部面向刀具夹持部的端面轴心设有凹槽，凹槽的槽壁设有多个通孔，凹槽通过通孔与焊接部外部连通，凹槽的槽底设有多个槽口，刀具夹持部面向刀柄安装部的一侧端面设有与凹槽的凸起，通孔和槽口内填充有凸起。从上述结构可知，本实用新型的两种材质的刀柄结构，将刀柄安装部的材料为合金钢，刀具夹持部的材料为铝合金，不仅能够保证到刀柄的强度，而且还能够降低刀柄的重量，从而减少了刀柄质量对刀具加工精度的不良影响。

Description

两种材质的刀柄结构及其加工设备

技术领域

本实用新型涉及机床刀柄的领域，具体涉及一种两种材质的刀柄结构及其加工设备。

背景技术

高精密数控加工中心的加工过程中，刀柄的锥部与机床主轴配合并连接在一起，刀柄前端的工具部通过螺钉将刀具安装在刀柄上，刀柄做为加工过程中的关键零件，是加工中心精度控制的最后环节之一，为了使得刀柄具有高硬度、高韧性以保证其在长期使用时必须具有高耐磨性、高尺寸精度稳定性、高耐冲击性，高精密数控加工中心刀柄传统制造方法是由材料是15CrMoA表面渗碳淬火、其他多道热处理与机械加工相结合，整体制造而成，由于高精密数控加工中心刀柄不同部位的硬度要求不同，使得高精密数控加工中心刀柄的热处理过程复杂、制造难度大、生产周期长、生产成本高，即使这样废品率仍高达50％。为了降低生产难度、缩短生产周期、降低生产成本，急需要一种新的刀柄结构，以及一种新的加工设备来进行生产。

发明内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种两种材质的刀柄结构，将刀柄安装部的材料为合金钢，刀具夹持部的材料为铝合金，不仅能够保证到刀柄的强度，而且还能够降低刀柄的重量，从而减少了刀柄质量对刀具加工精度的不良影响；通过摩擦焊的方式将刀柄的刀柄安装部与刀具夹持部固定，保证了固定连接的强度；通过在刀柄的刀柄安装部的凹槽侧壁和槽底分别设有通孔和槽口，并在槽口的槽底处设有环形槽，进一步提高了摩擦焊的连接强度。

还提供一种加工两种材质的刀柄结构的加工设备，实现了两种材质的刀柄结构的连续性加工，提高了生产效率；并且通过滑板的作用，不仅可以保证铝合金圆杆转动不会发生抖动，保证加工质量；还可以适用于不同长度的铝合金圆杆进行加工，提高了设备的适用性；通过顶部所设的备件槽的作用，保证操作工的连续生产，以免操作工频繁的取备件而影响生产效率。

本实用新型所采取的技术方案是：

两种材质的刀柄结构，包括相互固定连接的刀柄安装部和刀具夹持部，所述刀柄安装部的材料为合金钢，刀具夹持部的材料为铝合金，所述刀柄安装部的一端为与刀座固定的椎体部，另一端为与刀具夹持部固定的焊接部，所述焊接部面向刀具夹持部的端面轴心设有凹槽，所述凹槽的槽壁设有多个通孔，所述凹槽通过通孔与焊接部外部连通，所述凹槽的槽底设有多个槽口，所述刀具夹持部面向刀柄安装部的一侧端面设有与凹槽的凸起，所述通孔和槽口内填充有凸起。

本实用新型进一步改进方案是，所述槽口的底部侧壁同轴设有环形槽，所述环形槽的直径大于槽口的直径。

本实用新型更进一步改进方案是，所述槽口以凹槽的轴心为中心成中心对称分布。

本实用新型更进一步改进方案是，所述通孔均匀分布于焊接部的侧壁表面。

加工上述两种材质的刀柄结构的加工设备，包括基座，所述基座上的一端设有主轴箱，另一端设有刀柄安装部的夹持座，所述主轴箱内转动连接有主轴，所述主轴面向夹持座的一端端部固定有卡盘A，所述卡盘A固定有铝合金圆杆，所述夹持座背向主轴箱的一侧设有活塞，所述活塞通过固定座固定于基座，所述活塞的活塞杆端部与夹持座固定，夹持座在活塞的作用下在主轴箱和活塞之间移动，所述夹持座固定的刀柄安装部与卡盘A同轴设置。

本实用新型更进一步改进方案是，基座上位于卡盘A与主轴箱之间设有限位座，所述铝合金圆杆的端部穿过限位座，并通过限位座内的卡盘B与限位座转动连接。

本实用新型更进一步改进方案是，所述限位座通过滑板与基座的顶部滑动连接，所述限位座固定于滑板的顶部，所述夹持座活动连接于滑板的顶部。

本实用新型更进一步改进方案是，所述滑板顶部一侧、位于限位座与夹持座之间设有加工刀座，所述加工刀座通过滑动鞍座与滑板滑动连接。

本实用新型更进一步改进方案是，所述卡盘B设有两个，分别设于限位座的两侧壁位置处。

本实用新型更进一步改进方案是，所述卡盘B通过轴承与限位座转动连接。

本实用新型更进一步改进方案是，所述主轴箱和固定座的顶部对应设有多个备件放置槽，所述备件放置槽上放置有铝合金圆杆备件。

本实用新型的有益效果在于：

第一、本实用新型的两种材质的刀柄结构，将刀柄安装部的材料为合金钢，刀具夹持部的材料为铝合金，不仅能够保证到刀柄的强度，而且还能够降低刀柄的重量，从而减少了刀柄质量对刀具加工精度的不良影响。

第二、本实用新型的两种材质的刀柄结构，通过摩擦焊的方式将刀柄的刀柄安装部与刀具夹持部固定，保证了固定连接的强度。

第三、本实用新型的两种材质的刀柄结构，通过在刀柄的刀柄安装部的凹槽侧壁和槽底分别设有通孔和槽口，并在槽口的槽底处设有环形槽，进一步提高了摩擦焊的连接强度。

第四、本实用新型的加工两种材质的刀柄结构的加工设备，实现了两种材质的刀柄结构的连续性加工，提高了生产效率；并且通过滑板的作用，不仅可以保证铝合金圆杆转动不会发生抖动，保证加工质量；还可以适用于不同长度的铝合金圆杆进行加工，提高了设备的适用性。

第五、本实用新型的加工两种材质的刀柄结构的加工设备，通过顶部所设的备件槽的作用，保证操作工的连续生产，以免操作工频繁的取备件而影响生产效率。

附图说明：

图1为加工两种材质的刀柄结构的加工设备的主视局部剖视示意图。

图2为图1中铝合金圆杆端部加工结构的主视放大示意图。

图3为图1中刀柄安装部的主视放大示意图。

图4为图1中刀柄安装部的侧视局部剖视放大示意图。

图5为两种材质的刀柄结构的主视放大示意图。

具体实施方式：

结合图2~5可知，本实用新型包括相互固定连接的刀柄安装部5和刀具夹持部32，所述刀柄安装部5的材料为合金钢，刀具夹持部32的材料为铝合金，所述刀柄安装部5的一端为与刀座固定的椎体部51，另一端为与刀具夹持部32固定的焊接部52，所述焊接部52面向刀具夹持部32的端面轴心设有凹槽53，所述凹槽53的槽壁设有多个通孔54，所述凹槽53通过通孔54与焊接部52外部连通，所述凹槽53的槽底55设有多个槽口56，所述刀具夹持部32面向刀柄安装部5的一侧端面设有与凹槽53的凸起31，所述通孔54和槽口56内填充有凸起31；所述槽口56的底部侧壁同轴设有环形槽57，所述环形槽57的直径大于槽口56的直径；所述槽口56以凹槽53的轴心为中心成中心对称分布；所述通孔54均匀分布于焊接部52的侧壁表面。

如图1可知，加工上述刀柄结构的加工设备，包括基座1，所述基座1上的一端设有主轴箱8，另一端设有刀柄安装部5的夹持座4，所述主轴箱8内转动连接有主轴，所述主轴面向夹持座4的一端端部固定有卡盘A2，所述卡盘A2固定有铝合金圆杆3，所述夹持座4背向主轴箱8的一侧设有活塞6，所述活塞6通过固定座9固定于基座1，所述活塞6的活塞杆端部与夹持座4固定，夹持座4在活塞6的作用下在主轴箱8和活塞6之间移动，所述夹持座4固定的刀柄安装部5与卡盘A2同轴设置；基座1上位于卡盘A2与主轴箱8之间设有限位座7，所述铝合金圆杆5的端部穿过限位座7，并通过限位座7内的卡盘B13与限位座7转动连接；所述限位座7通过滑板10与基座1的顶部滑动连接，所述限位座7固定于滑板10的顶部，所述夹持座4活动连接于滑板10的顶部；所述滑板10顶部一侧、位于限位座7与夹持座4之间设有加工刀座11，所述加工刀座11通过滑动鞍座12与滑板10滑动连接；所述卡盘B13设有两个，分别设于限位座7的两侧壁位置处；所述卡盘B13通过轴承与限位座7转动连接；所述主轴箱8和固定座9的顶部对应设有多个备件放置槽，所述备件放置槽上放置有铝合金圆杆备件14。

本实用新型设备进行加工的时候，将刀柄安装部5的椎体部51固定于夹持座4，根据铝合金圆杆3的长度，调节滑板10的位置，使夹持座7靠近铝合金圆杆3端部，利用加工刀座11的刀具将铝合金圆杆3的端部加工出凸起31，所述凸起31的直径与刀柄安装部5的凹槽53内径匹配，所述凸起31的凸出距离大于槽口56的槽底与凹槽53的槽口距离；主轴带动铝合金圆杆高速转动，同时活塞6的活塞杆伸出活塞6，使夹持座4向铝合金圆杆3的方向移动，当铝合金圆杆3的凸起31的端面与凹槽53的槽底接触的时候，由于有相对转动，所以凸起31的端面和凹槽53的槽底会产生摩擦而发热，当摩擦发热的达到一定温度之后，材料为铝合金的凸起31开始变软，在活塞6的持续压力作用下，凸起31与凹槽53紧密结合，并且进入槽口56、环形槽57，以及通过通孔54向外挤出；当凸起31全部进入凹槽53之后，主轴停止转动，利用加工刀座11将刀具夹持部32从铝合金圆杆3上切下；最后将刀柄安装部5从夹持座4上取下，夹持座4在活塞杆的作用下回复到起始位置处。

Claims (10)

1.两种材质的刀柄结构，包括相互固定连接的刀柄安装部（5）和刀具夹持部（32），其特征在于：所述刀柄安装部（5）的材料为合金钢，刀具夹持部（32）的材料为铝合金，所述刀柄安装部（5）的一端为与刀座固定的椎体部（51），另一端为与刀具夹持部（32）固定的焊接部（52），所述焊接部（52）面向刀具夹持部（32）的端面轴心设有凹槽（53），所述凹槽（53）的槽壁设有多个通孔（54），所述凹槽（53）通过通孔（54）与焊接部（52）外部连通，所述凹槽（53）的槽底（55）设有多个槽口（56），所述刀具夹持部（32）面向刀柄安装部（5）的一侧端面设有与凹槽（53）的凸起（31），所述通孔（54）和槽口（56）内填充有凸起（31）。

2.如权利要求1所述的两种材质的刀柄结构，其特征在于：所述槽口（56）的底部侧壁同轴设有环形槽（57），所述环形槽（57）的直径大于槽口（56）的直径。

3.如权利要求1或2所述的两种材质的刀柄结构，其特征在于：所述槽口（56）以凹槽（53）的轴心为中心成中心对称分布。

4.如权利要求1所述的两种材质的刀柄结构，其特征在于：所述通孔（54）均匀分布于焊接部（52）的侧壁表面。

5.加工如权利要求1~4其中任意一项所述刀柄结构的加工设备，其特征在于：包括基座（1），所述基座（1）上的一端设有主轴箱（8），另一端设有刀柄安装部（5）的夹持座（4），所述主轴箱（8）内转动连接有主轴，所述主轴面向夹持座（4）的一端端部固定有卡盘A（2），所述卡盘A（2）固定有铝合金圆杆（3），所述夹持座（4）背向主轴箱（8）的一侧设有活塞（6），所述活塞（6）通过固定座（9）固定于基座（1），所述活塞（6）的活塞杆端部与夹持座（4）固定，夹持座（4）在活塞（6）的作用下在主轴箱（8）和活塞（6）之间移动，所述夹持座（4）固定的刀柄安装部（5）与卡盘A（2）同轴设置。

6.如权利要求5所述的刀柄结构的加工设备，其特征在于：基座（1）上位于卡盘A（2）与主轴箱（8）之间设有限位座（7），所述铝合金圆杆（5）的端部穿过限位座（7），并通过限位座（7）内的卡盘B（13）与限位座（7）转动连接。

7.如权利要求6所述的刀柄结构的加工设备，其特征在于：所述限位座（7）通过滑板（10）与基座（1）的顶部滑动连接，所述限位座（7）固定于滑板（10）的顶部，所述夹持座（4）活动连接于滑板（10）的顶部。

8.如权利要求7所述的刀柄结构的加工设备，其特征在于：所述滑板（10）顶部一侧、位于限位座（7）与夹持座（4）之间设有加工刀座（11），所述加工刀座（11）通过滑动鞍座（12）与滑板（10）滑动连接。

9.如权利要求6所述的刀柄结构的加工设备，其特征在于：所述卡盘B（13）设有两个，分别设于限位座（7）的两侧壁位置处。

10.如权利要求5所述的刀柄结构的加工设备，其特征在于：所述主轴箱（8）和固定座（9）的顶部对应设有多个备件放置槽，所述备件放置槽上放置有铝合金圆杆备件（14）。