CN209578836U - 一种拉刀刀柄组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拉刀刀柄组件，包括拉刀和刀柄夹紧装置；所述拉刀包括拉刀刀柄，所述拉刀刀柄具有一带有锥度的条状拉刀柄；所述刀柄夹紧装置用于夹紧条状拉刀柄以实现对拉刀的装夹固定，承受拉削切削力。本设计对于较小直径的拉刀，在拉刀刀柄上不需要开槽，提高了刀柄强度，精度稳定性良好，刀柄不容易断。

Description

一种拉刀刀柄组件

技术领域

本实用新型涉及拉床部件领域，特别是涉及一种拉刀刀柄组件。

背景技术

对于拉床，环形槽刀柄已被列入国家标准，是非常成熟的技术，但是，随着自动化技术的发展，小孔径的拉削越来越多，由于环形槽刀柄在工作时是依靠槽锥面受力定心，锥面太小受力差，精度稳定性差，锥面增大，刀柄颈部直径减小，强度也减小了，刀柄容易断。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本实用新型提出一种拆卸更换简单的拉刀刀柄组件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种拉刀刀柄组件，包括拉刀和刀柄夹紧装置；所述拉刀包括拉刀刀柄，所述拉刀刀柄具有一带有锥度的条状拉刀柄；所述刀柄夹紧装置用于夹紧条状拉刀柄以实现对拉刀的装夹固定，承受拉削切削力。

进一步，所述条状拉刀柄的锥面斜角为β，β取值范围为[-5°， 15°]；所述条状拉刀柄向端部延伸且半径变大时，β为正值。

进一步，β取值范围为[0，1°]。

进一步，所述条状拉刀柄外端设置有轴径大于条状拉刀柄的卡轴，所述卡轴与所述条状拉刀柄的轴径差不超过1.6mm。

进一步，所述刀柄夹紧装置包括夹紧机构和弹簧涨套；所述弹簧涨套中部设有第二空腔用于插入拉刀刀柄，所述弹簧涨套上端设有用于抱紧条状拉刀柄的夹紧部；所述夹紧机构用于给夹紧部施力来抱紧固定条状拉刀柄。

进一步，所述刀柄夹紧装置还包括卡刀体；所述卡刀体中部设有第一空腔且空腔内壁设置有第一凸缘，所述第一凸缘之间的间隙形成第一轴向槽；所述弹簧涨套下端设有卡块，所述卡块之间的间隙形成可供第一凸缘穿过的第二轴向槽，所述卡块径向向外凸出而成并在其上方形成一与第一凸缘匹配的环切槽；所述卡块沿第一轴向槽插入第一空腔内，并越过第一凸缘后转动弹簧涨套使第一凸缘卡入环切槽内，以实现弹簧涨套的轴向固定。

进一步，所述夹紧机构包括滑套；所述滑套同轴套设在卡刀体外并可沿卡刀体轴向移动，所述夹紧部突出卡刀体上端且外壁呈锥形，所述滑套上端设置有与夹紧部外壁对应并与其紧贴的锥形孔。

进一步，所述滑套内部具有一活塞腔，所述卡刀体包括与活塞腔匹配的第二轴，所述第二轴将活塞腔分为上下两个腔，所述活塞腔上下两端分别设置有向外延伸并与外界连通的第一进油孔和第二进油孔；所述滑套在锥形孔和活塞腔之间设置有第一腔，所述卡刀体还包括第一轴和第三轴，所述活塞腔下端为开口且开口处安装有一端盖，所述第一轴、第二轴和第三轴从上到下依次设置，所述第一轴与第一腔匹配用于对活塞腔上端进行密封，所述端盖与第三轴匹配且套装在第三轴上以实现对活塞腔下端的密封。

进一步，还包括锁位装置，所述锁位装置用于将第一凸缘卡入环切槽状态下的弹簧涨套的周向固定。

进一步，所述锁位装置包括卡环和固位插块，所述卡刀体空腔内壁设置有与多个第一凸缘轴向对齐的多个第二凸缘和多个第三凸缘，所述第二凸缘之间以及第三凸缘之间分别形成第三轴向槽和第四轴向槽，所述第二凸缘和第三凸缘处于第一凸缘下方并依次间隔设置，所述卡环周向设置有能穿过第四轴向槽并旋转卡入第二凸缘和第三凸缘之间的间隙的卡齿，所述固位插块可通过第三轴向槽和第四轴向槽插装入第二轴向槽内对弹簧涨套实现周向定位。

进一步，所述锁位装置包括锁位螺钉，所述弹簧涨套设置有可供锁位螺钉端部上下移动的限位槽，所述锁位螺钉安装在滑套上且卡入限位槽内。

本实用新型的有益效果是：

1，对于较小直径的拉刀，在拉刀刀柄上不需要开槽，提高了刀柄强度，精度稳定性良好，刀柄不容易断；

2，弹簧涨套插入卡刀体内先等卡块越过第一凸缘后，再旋转，使得第一凸缘卡入的环切槽内，实现弹簧涨套的固定安装，拆除时，也只需要旋转弹簧涨套即可，拆卸安装方便，不需要将整个拉刀夹刀装置拆卸，降低更换拉刀的劳动强度，减少换产时间，提高了辅夹头更换的安全性；

3，弹簧涨套松开后刀柄与弹簧涨套孔之间具有足够的间隙，方便每次拉削时拉刀拔出和插入。当弹簧涨套夹紧拉刀刀柄后这一间隙完全消除，减少了被拉削工件外径对拉削孔的径向跳动值，提高了被加工产品的精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型使用状态结构示意图；

图2是本实用新型的安装结构示意图；

图3是本实用新型的分解状态剖视图；

图4是本实用新型的安装状态内部剖视图；

图5是弹簧涨套的结构示意图；

图6是一种卡刀体的剖视图；

图7是一种拉刀的结构示意图；

图8是一种拉刀与弹簧涨套的连接结构示意图；

图9是另一种拉刀的结构示意图；

图10是另一种拉刀与弹簧涨套的连接结构示意图；

图11是一种锁位装置与弹簧涨套的分解状态示意图；

图12是一种锁位装置的连接结构示意图；

图13是一种锁位装置的剖视图；

图14是一种锁位装置另一种连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

参照图1至图14，本实用新型的一种拉刀刀柄组件，包括拉刀9 和刀柄夹紧装置；所述拉刀9包括拉刀刀柄91，所述拉刀刀柄91具有一带有锥度的条状拉刀柄93，条状拉刀柄93垂直轴向截面为圆、椭圆或多边形，此实施例优选为圆截面；所述刀柄夹紧装置用于夹紧条状拉刀柄93以实现对拉刀9的装夹固定。具体的，所述条状拉刀柄93的锥面斜角(母线与中心线夹角)为β，β取值范围为[-5°， 15°]；所述条状拉刀柄93向端部延伸且半径变大时，β为正值，如图9所示为正角，从内向外端延伸并直径变大的锥度为正，反之则为负。β为负值时，如β为-2°时，此时条状拉刀柄93完全依靠刀柄夹紧装置的摩擦力进行夹紧固定。但是β的负值不取过大，过大的话，摩擦力可能不足以提供拉刀的拉力，如β为-5°时，刀柄夹紧装置对条状拉刀柄93还能实现夹紧固定并进行加工。当β为0时，此时条状拉刀柄呈直圆柱状，也是完全依靠摩擦力提供拉力，当然随着β正值越来越大，夹紧固定越牢固，例如β为5°时，夹紧力度足够拉刀 9完成大拉力的作业了。

所述条状拉刀柄93外端设置有轴径大于条状拉刀柄93的卡轴 92，所述卡轴92与所述条状拉刀柄93的轴径差不超过1.6mm，其实如图7所示，该形状与国标的刀柄类似，条状拉刀柄93其实就是环切槽的槽底轴部分，两端都有直径大于条状拉刀柄93的轴段，其中一段为卡轴92，环切槽的槽深优选为：槽深浅到接近于0，当然，最小深度在0～0.8mm也可以被夹紧进行加工。还有与国标的区别就是条状拉刀柄93可以具有一定的锥度，不受国标槽深的限制，主要的提供拉力的途径是摩擦力或/和锥度提供的卡紧力。

下面具体介绍刀柄夹紧装置的优选实施方式。

所述刀柄夹紧装置包括卡刀体1、夹紧机构和弹簧涨套3。所述卡刀体1中部设有第一空腔且空腔内壁设置有第一凸缘16，所述第一凸缘16之间的间隙形成第一轴向槽18，第一空腔与卡刀体1同轴设置。所述弹簧涨套3中部设有第二空腔用于插入拉刀刀柄91，所述弹簧涨套3上端设有用于抱紧条状拉刀柄93的夹紧部31。为了防止弹簧涨套3由于条状拉刀柄93的锥度过大，导致弹性变形太大而损坏，β取值范围优选为[0，1°]，例如，在一实施例中，β为0.5°，弹簧涨套3的变形量适中，不会由于变形量过大而导致损坏，在另一实施例中，β为1°，此时弹簧涨套3的变形量将近极限，此时夹紧力度大，弹簧涨套3的变形量也不足以造成弹簧涨套3过快损坏。所述弹簧涨套3下端设有卡块32，所述卡块32之间的间隙形成可供第一凸缘16穿过的第二轴向槽37，同样的，第一轴向槽18可供卡块 32通过，所述卡块32径向向外凸出而成并在其上方形成一与第一凸缘16匹配的环切槽33；所述卡块32沿第一轴向槽18插入第一空腔内，并越过第一凸缘16后转动弹簧涨套3使第一凸缘16卡入环切槽 33内，以实现弹簧涨套3的轴向固定，卡块32此时与第一凸缘16 轴向对齐；具体的，所述卡块32绕轴线间隔设有多个，所述第一凸缘16绕轴线间隔设置多个，多个所述第一凸缘16之间具有多个对应卡块32的第一轴向槽18，所述卡块32可通过第一轴向槽18的间隙越过第一凸缘16。优选的，第一轴向槽18与卡块32匹配，第一凸缘16和第二轴向槽37匹配，即多个卡块32与多个第一凸缘16的截面相互嵌合，可拼成一个完整的圆。本实施例中，如图5所示，所述卡块32绕轴线间隔设有两个，对应的，所述第一凸缘16绕轴线间隔设置有两个，两个所述第一凸缘16之间具有两个对应卡块32的第一轴向槽18，第一轴向槽18可供卡块32穿过。另外环切槽33与第一凸缘16匹配是指，第一凸缘16的厚度与环切槽33的厚度匹配，进一步第一凸缘16的内径与环切槽33槽底圆柱面直径也匹配，实现轴向和径向的定位卡死。当然在其他实施例中，卡刀体1甚至都可以省略或替换，例如1所示，本设计使用的时候，弹簧涨套3可直接安装在刀夹座8上，可进行可拆卸连接固定或直接焊接都可以，可拆卸连接可有很多种方式，例如可以在弹簧涨套3底部设置一段螺纹轴，利用阶梯轴和螺纹轴安装螺母将刀夹座8夹紧固定以实现弹簧涨套3的固定。

弹簧涨套3优选结构为，所述弹簧涨套3包括套筒35，所述套筒35上端与夹紧部31连接，所述套筒35下端向外轴向延伸设置有直径小于套筒35的端轴36，所述卡块32设置在端轴36上，所述环切槽33形成在卡块32和套筒35之间，即环切槽33由卡块32和套筒35与端轴36和套筒35直径差造成的。所述套筒35外壁上设置有多个应力孔351，所述夹紧部31外周设置有多个分割槽311，所述分割槽311与应力孔351连通，分割槽311和应力孔351组成一个开口向上的开口槽，夹紧部31被多个开口槽隔成多个夹爪312，夹爪312 环绕而成在中间形成一个环形开口用于放入拉刀，通过对夹爪312施加向心力，使夹爪夹紧条状拉刀柄93。所述夹紧机构即用于给夹紧部31施力来抱紧固定拉刀。

下面具体描述下夹紧机构的优选结构，所述夹紧机构包括滑套2；所述滑套2同轴套设在卡刀体1外并可沿卡刀体1轴向移动，所述夹紧部31突出卡刀体1上端且外壁呈锥形，所述滑套2上端设置有与夹紧部31外壁对应并与其紧贴的锥形孔21，本实施例中，锥形孔21和卡刀体1外壁均是向上延伸直径变大的锥形。当需要夹紧时，只需要驱动滑套2向上移动，推动锥形孔21挤压夹紧部31，使夹紧部31 的各个夹爪312向中心收缩，夹紧条状拉刀柄93。当需要更换其他规格的弹簧涨套3和拉刀时，推动滑套2向下移动即可松开对弹簧涨套3和拉刀进行更换。推动滑套2的方式有很多种，滑套2可以直接和伸缩气缸或液压缸连接进行伸缩滑动，伸缩气缸或液压缸固定在刀夹座8或拉床机架上，伸缩端与滑套2连接。本实施例采用类似油缸的结构，滑套2作为油缸体，卡刀体1作为活塞杆，卡刀体1固定不动，滑套2相对卡刀体1上下移动，具体的，所述滑套2内部具有一活塞腔22，所述卡刀体1包括与活塞腔22匹配的第二轴12，所述第二轴12将活塞腔22分为上下两个腔，所述活塞腔22上下两端分别设置有向外延伸并与外界连通的第一进油孔221和第二进油孔222，上下两个腔分别连通有第一进油孔221和第二进油孔222。进一步，活塞腔22的密封结构优选的，所述滑套2在锥形孔21和活塞腔22 之间设置有第一腔23，滑套2的中心腔即由锥形孔21、第一腔23和活塞腔22依次同轴连通而成，第一腔23直径小于活塞腔22。所述卡刀体1还包括第一轴11和第三轴13，所述活塞腔22下端为开口且开口处安装有一端盖4，所述第一轴11、第二轴12和第三轴13从上到下依次设置，所述第一轴11与第一腔23匹配用于对活塞腔22 上端进行密封，所述端盖4与第三轴13匹配且套装在第三轴13上以实现对活塞腔22下端的密封，端盖4中心设置有与第三轴13匹配的中心孔以便套装在第三轴13上。为了密封，第一轴11与第一腔23 内壁之间、端盖4与第三轴13之间、第二轴12与活塞腔22内壁之间均设置有密封圈，如图6所示，第二轴12中部开有安装槽121以安装密封圈。第一进油孔221和第二进油孔222分别接入液压油泵即可实现滑套2的上下移动。为了第一进油孔221与活塞腔22的连接结构合理，活塞腔22顶端内壁向上凹陷有一预留腔223，预留腔223 与第一进油孔221连通。

为了让弹簧涨套3装入卡刀体1后不因为旋转而脱离卡刀体1，为此，本设计还包括锁位装置，所述锁位装置用于将第一凸缘16卡入环切槽33状态下的弹簧涨套3的周向固定，第一凸缘16卡入环切槽33后，锁位装置开始发挥作用，使得弹簧涨套3不能绕其轴线转动，锁死其旋转。

本实施例中，所述锁位装置包括锁位螺钉5，所述弹簧涨套3设置有可供锁位螺钉5端部上下移动的限位槽34，所述锁位螺钉5安装在滑套2上且卡入限位槽34内，由于限位槽34具有可供锁位螺钉 5插入端上下移动的空间，所以滑套2的上下移动不会受到锁位螺钉5的干扰，锁位螺钉5的仅限制弹簧涨套3绕其轴线转动。

在其他实施例中，锁位装置还可以有其他形式，例如如图6、图 11、图12、图13和图14所示，所述锁位装置包括卡环101和固位插块104，所述卡刀体1空腔内壁设置有与多个第一凸缘16轴向对齐的多个第二凸缘20和多个第三凸缘17，优选的，第一凸缘16与第二凸缘20和第三凸缘17的截面相同。第一凸缘16与第二凸缘20 的轴向间隙可容纳卡块32。

所述第二凸缘20之间以及第三凸缘17之间分别形成第三轴向槽 201和第四轴向槽171，所述第二凸缘20和第三凸缘17处于第一凸缘16下方并依次间隔设置，所述卡环101周向设置有能穿过第四轴向槽171并旋转卡入第二凸缘20和第三凸缘17之间的间隙的卡齿1011，第二凸缘20与第三凸缘17之间的间隔设置有与卡齿1011匹配的容置空间19。所述固位插块104可通过第三轴向槽201和第四轴向槽171插装入第二轴向槽37内对弹簧涨套3实现周向定位，第二凸缘20和第三凸缘17的间隙与卡齿1011厚度匹配以实现其轴向定位。具体的，固位插块104插装固定方式有多种方式，优选可通过图12的方式与卡环101固定，即卡环101上方连接一个螺杆102，螺杆102便于旋转安装卡环101，螺杆102上套有一限位筒105，所述固位插块104向外水平固定延伸设置有连接块1041，连接块1041 固定在限位筒105和卡环101之间并通过螺杆102固定，为了实现预紧以及将固位插块104向上顶使其插入第二轴向槽37，连接块1041 底部与卡环101之间设置有第一预紧弹簧103，卡环101对应第一预紧弹簧103处设置有供其安装的容置槽1012，连接块1041底部设置有相应的槽，当需要拆卸弹簧涨套3时，只需要将限位筒105下按，将固位插块104脱离弹簧涨套3即可。当然固位插块104的固定方式还可以如图13和图14所示，连接块1041与卡环101底部通过螺栓106连接固定，且螺栓106上套设有第二预紧弹簧107，第二预紧弹簧107与第一预紧弹簧103作用相同，其中螺杆102中心为空心并装有一解锁杆108，解锁杆108底部与连接块1041相抵，当需要解锁弹簧涨套3时，只需要将解锁杆108往下顶即可将固位插块104脱离弹簧涨套3，对弹簧涨套3进行拆卸。

拉刀夹刀装置使用时，如图1所示，卡刀体在第三轴13下端还同轴延伸设置有直径依次变小的第四轴14和第五轴15，第五轴15 表面设有螺纹，安装时，第四轴14卡入机床的刀夹座8的孔上，刀夹座8上表面与第四轴14轴肩抵靠，下表面通过第五轴15安装螺母 7实现夹紧固定。

对于传统拉床来说，通常对于不同直径的刀柄，刀夹头只能一一对应，当更换不同刀柄直径的拉刀时需要更换刀夹头，由于刀夹头重量都在10kg以上，受拉床主卡刀座强度和结构影响，更换空间狭窄，特别是立式下拉式拉床空间更小，更换劳动强度大，换产时间长；辅刀夹头更换需要登高作业，容易脱落，具有一定的危险性，更换劳动强度大。另外，现有结构的拉刀夹刀装置，每次拉削时拉刀都必须拔出和插入夹刀体孔，所有刀柄与孔之间必须有一定的间隙，方便每次拔出和插入，这一间隙往往会影响到被拉削工件外径对拉削孔的径向跳动，降低被加工产品的精度。且对于较小直径的拉刀，在拉刀刀柄上开槽，会降低刀柄强度。槽太浅会影响拉刀夹不紧而导致拉刀损坏。

而本设计拆卸更换弹簧涨套3或拉刀时不需要像其他结构那样，要拧开螺母7，将刀柄夹紧装置全部进行更换，本设计只需要驱动滑套2松开弹簧涨套3，取出拉刀对拉刀进行更换，如果还有更换弹簧涨套3的话，则还要拆开锁位装置，旋转弹簧涨套3即可。拆卸的劳动强度大大减轻，更换时间大大缩短，提高了工作效率。而且，因螺母7不需要经常拆装，使夹刀头的安装精度保持出厂时的精度，不会因更换拉刀和相应的夹持装置放弃部分精度；另外对于较小直径的拉刀，在拉刀刀柄上不需要开槽，提高了刀柄强度，精度稳定性良好，刀柄不容易断。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种拉刀刀柄组件，其特征在于：包括拉刀(9)和刀柄夹紧装置；所述拉刀(9)包括拉刀刀柄(91)，所述拉刀刀柄(91)具有一带有锥度的条状拉刀柄(93)；

所述刀柄夹紧装置用于夹紧条状拉刀柄(93)以实现对拉刀(9)的装夹固定。

2.根据权利要求1所述的拉刀刀柄组件，其特征在于：所述条状拉刀柄(93)的锥面斜角为β，β取值范围为[-5°，15°]；所述条状拉刀柄(93)向端部延伸且半径变大时，β为正值。

3.根据权利要求2所述的拉刀刀柄组件，其特征在于：β取值范围为[0，1°]。

4.根据权利要求1至3任一项所述的拉刀刀柄组件，其特征在于：所述条状拉刀柄(93)外端设置有轴径大于条状拉刀柄(93)的卡轴(92)，所述卡轴(92)与所述条状拉刀柄(93)的轴径差不超过1.6mm。

5.根据权利要求1所述的拉刀刀柄组件，其特征在于：所述刀柄夹紧装置包括夹紧机构和弹簧涨套(3)；

所述弹簧涨套(3)中部设有第二空腔用于插入拉刀刀柄(91)，所述弹簧涨套(3)上端设有用于抱紧条状拉刀柄(93)的夹紧部(31)；所述夹紧机构用于给夹紧部(31)施力来抱紧固定条状拉刀柄(93)。

6.根据权利要求5所述的拉刀刀柄组件，其特征在于：所述刀柄夹紧装置还包括卡刀体(1)；

所述卡刀体(1)中部设有第一空腔且空腔内壁设置有第一凸缘(16)，所述第一凸缘(16)之间的间隙形成第一轴向槽(18)；

所述弹簧涨套(3)下端设有卡块(32)，所述卡块(32)之间的间隙形成可供第一凸缘(16)穿过的第二轴向槽(37)，所述卡块(32)径向向外凸出而成并在其上方形成一与第一凸缘(16)匹配的环切槽(33)；

所述卡块(32)沿第一轴向槽(18)插入第一空腔内，并越过第一凸缘(16)后转动弹簧涨套(3)使第一凸缘(16)卡入环切槽(33)内，以实现弹簧涨套(3)的轴向固定。

7.根据权利要求6所述的拉刀刀柄组件，其特征在于：所述夹紧机构包括滑套(2)；

所述滑套(2)同轴套设在卡刀体(1)外并可沿卡刀体(1)轴向移动，所述夹紧部(31)突出卡刀体(1)上端且外壁呈锥形，所述滑套(2)上端设置有与夹紧部(31)外壁对应并与其紧贴的锥形孔(21)。

8.根据权利要求7所述的拉刀刀柄组件，其特征在于：所述滑套(2)内部具有一活塞腔(22)，所述卡刀体(1)包括与活塞腔(22)匹配的第二轴(12)，所述第二轴(12)将活塞腔(22)分为上下两个腔，所述活塞腔(22)上下两端分别设置有向外延伸并与外界连通的第一进油孔(221)和第二进油孔(222)；所述滑套(2)在锥形孔(21)和活塞腔(22)之间设置有第一腔(23)，所述卡刀体(1)还包括第一轴(11)和第三轴(13)，所述活塞腔(22)下端为开口且开口处安装有一端盖(4)，所述第一轴(11)、第二轴(12)和第三轴(13)从上到下依次设置，所述第一轴(11)与第一腔(23)匹配用于对活塞腔(22)上端进行密封，所述端盖(4)与第三轴(13)匹配且套装在第三轴(13)上以实现对活塞腔(22)下端的密封。

9.根据权利要求6所述的拉刀刀柄组件，其特征在于：还包括锁位装置，所述锁位装置用于将第一凸缘(16)卡入环切槽(33)状态下的弹簧涨套(3)的周向固定。

10.根据权利要求9所述的拉刀刀柄组件，其特征在于：所述锁位装置包括卡环(101)和固位插块(104)，所述卡刀体(1)空腔内壁设置有与多个第一凸缘(16)轴向对齐的多个第二凸缘(20)和多个第三凸缘(17)，所述第二凸缘(20)之间以及第三凸缘(17)之间分别形成第三轴向槽(201)和第四轴向槽(171)，所述第二凸缘(20)和第三凸缘(17)处于第一凸缘(16)下方并依次间隔设置，所述卡环(101)周向设置有能穿过第四轴向槽(171)并旋转卡入第二凸缘(20)和第三凸缘(17)之间的间隙的卡齿(1011)，所述固位插块(104)可通过第三轴向槽(201)和第四轴向槽(171)插装入第二轴向槽(37)内对弹簧涨套(3)实现周向定位。