CN217143086U - 具有短型直柄接口的刀座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了具有短型直柄接口的刀座。该具有短型直柄接口的刀座包括机床侧接口和工具侧接口，所述工具侧接口包括圆柱外径和圆柱内孔，圆柱外径、圆柱内孔、机床侧接口的柄径三者同轴心设置，圆柱外径的长度为小于圆柱外径的直径，长径比小于或等于0.8，圆柱内孔的有效长度小于圆柱内孔202的直径，长径比小于1.0。本实用新型具有刀座整体长度缩短，使得安装刀杆后悬伸缩短、刚性增加、安装切削工具时允许仅使用一个螺钉，具有安装和拆卸方便和刀座上内冷却介质通道更短更可靠的效果。

Description

具有短型直柄接口的刀座

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及具有短型直柄接口的刀座。

背景技术

随着国内制造业越来越完善，自动化设备日趋成熟，在车削加工线、铣削加工线上的无人化值守连线制造中，现面临巨大挑战，这一挑战来自于设备的长时间运行稳定性。

凡是切削加工的制造工序，必然面临切屑处理的问题，短的、碎片的切屑相对容易处理，这类切屑不易缠绕在刀杆、刀塔、工件、主轴上，但可能在车削内径时在孔内堆积，造成内孔表面质量不良甚至工件报废、刀杆或刀片报废。这类切屑已是非常好的状态，需要考虑的仅是切屑的排出问题。

为了做好切屑的处理，除了选用具有合适断屑槽的刀片外，还应该选择更大的切削深度和进给速度，这不仅更容易断屑，还提升了加工效率，所谓一箭双雕。为了获得更大的切削深度和进给速度，必须要对整个工艺系统进行加强处理，让工艺系统刚性更强。包括使用尺寸更大的主轴、功率更大的主轴电机、更强壮的夹具、丝杠、导轨、刀塔、刀杆、刀座等。加强后的工艺系统能更好的进行切削加工，也能使整个系统更稳定。

更强壮的刀杆、刀座，包括增加刀具直径、降低刀具悬伸长度，使用强度更高的材料或热处理方式等。

为了做好切削的处理，需要使用具有高压力的冷却介质精确对准切削区域喷射，使长切屑变成短的切屑，还要能更好的及时的排出去。这就需要使用带精准内冷却的刀杆、刀座配合。

为了做好排屑的处理，需要使用具有高压力的冷却介质精确对准切削区域喷射，使长切屑变成短的切屑，通过高压冷却介质冲击把切屑顺畅及时的排出去。

为了让自动化设备更稳定的运行，根据以上几个挑战项目，此处就增加刀座和切削工具的刚度、强度、冷却介质的排出方式而谈谈现有技术的缺点：

目前，在数控车床刀塔装置中，采用DIN标准的VDI刀塔使用量增加。虽然该刀塔使用不同的刀座可以转接多种类型的车刀或铣刀，应用种类丰富，但是，转接刀座为满足通用性而悬伸较长，这样在进行重切削时刚性不足，这样影响切削效率。

以安装圆柱柄车刀的E型刀座为例，从刀塔与刀座的定位端面至刀座外端面长度较长，如果安装了圆柱柄的内径刀杆，则整个车刀杆悬伸长度较大。

此外，以目前市场上现有技术的刀座的内冷却孔存在弯道过多或钻孔复杂。例如授权公告号为CN 207533982 U的刀座，为使来自端面的冷却介质进入刀座，选择了从端面冷却入孔的反面钻孔过来，孔深较大，中间还存在交叉孔，不利于加工。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供了具有短型直柄接口的刀座，包括机床侧接口1和工具侧接口2，所述工具侧接口2包括第一圆柱外径201 和圆柱内孔202，所述第一圆柱外径201、所述圆柱内孔202、机床侧接口 1的柄径101三者同轴心设置，第一圆柱外径201的长度为L211小于第一圆柱外径的直径D212，长径比小于或等于0.8，圆柱内孔202的有效长度L214小于圆柱内孔202的直径，长径比小于1.0。

上述的具有短型直柄接口的刀座，其有益效果是，其中机床侧接口的柄径、长度、齿排等为DIN标准的现有技术，保证能与现有技术的VDI 刀塔能互换安装；刀座整体长度缩短，使得安装刀杆后悬伸缩短，刚性增加。

在一些实施方式中，第一圆柱外径201的长度L211与第一圆柱外径的直径D212的比例为小于或等于0.6。

在一些实施方式中，圆柱内孔202的有效长度L214与圆柱内孔202 的比例小于或等于1.0。

在一些实施方式中，圆柱内孔202的有效长度L214与圆柱内孔202 的比例小于或等于0.8。

其有益效果是，假设第一圆柱外径201的长度为L211，第一圆柱外径的直径为D212，第一圆柱外径的长度L211与第一圆柱外径的直径D212 的比值由原DIN标准刀座的大于1.0大幅缩小到小于0.8，甚至小于0.6，大幅降低了车刀杆安装后的整体长度，提升刀具刚性，提升加工效率。

在一些实施方式中，工具侧接口2上设有第一螺纹孔204和第二螺纹孔204’，所述第一螺纹孔204和第二螺纹孔204’与圆柱内孔202相贯通，第一螺纹孔204和第二螺纹孔204’中能够至少安装一个螺钉来紧固刀杆。其有益效果是，两螺纹孔用于安装螺钉来紧固刀杆，实际使用中允许最少仅一个螺钉锁紧。

在一些实施方式中，第一圆柱外径201靠近机床侧接口1的端面上设有第一孔103，在第一孔103底部有一个第二孔205，第二孔205的直径小于第一孔103，在第一圆柱外径201上有一个第三孔206，与第二孔205 和圆柱内孔202相贯通，第三孔206靠近第一圆柱外径201的一侧设置有内螺纹，内螺纹可以安装螺钉堵头，冷却介质可以从第一孔103到第二孔205，到第三孔206，进入圆柱内孔202。其有益效果是，这样方便了冷却介质从第一孔103到第二孔205，到第三孔206，进入圆柱内孔202，而后冷却介质从圆柱内孔202经过刀杆内部通孔直达切削区域。

在一些实施方式中，在所述圆柱内孔202靠近工具侧侧接口2的端面213，设置有用于密封的倒角208。其有益效果是，倒角208有利于圆柱刀杆柄部的安装，同时，也作为冷却介质的密封面，与安装于刀杆上的密封圈7贴合，防止冷却介质泄漏。

在一些实施方式中，工具侧接口2的内侧设有圆柱内孔202，所述圆柱内孔202为盲孔，在其孔底有另一盲孔209。其有益效果是，圆柱内孔 202为盲孔，在其孔底有另一盲孔209，另一盲孔209的直径小于圆柱内孔202，设置另一盲孔209的目的是，先使用钻孔类刀具先加工成另一盲孔209，再使用镗、铰、磨之类工艺加工成圆柱内孔202。

在一些实施方式中，刀座上的第一距离L210和切削工具3上的第二距离L306两者基本尺寸相同，采用不同偏差，两者形成落差，第一距离 L210大于第二距离L306，切削工具与刀座可以紧密的连接。其有益效果是，两者形成落差，第一距离L210>第二距离L306，这样刀杆与刀座可以紧密的连接在一起。切削工具的刀杆和刀座采用最小间隙为0的间隙配合，保证两者间配合精度。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的具有短型直柄接口的刀座的整体结构示意图；

图2为图1所示具有短型直柄接口的刀座的侧面结构示意图；

图3为图1所示具有短型直柄接口的刀座的顶面结构示意图；

图4为图2所示具有短型直柄接口的刀座的A-A结构示意图；

图5为图3所示具有短型直柄接口的刀座的B-B结构示意图；

图6为刀座与切削工具的装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1～图6示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的具有短型直柄接口的刀座。如图所示，该具有短型直柄接口的刀座包括机床侧接口1和工具侧接口2，其中机床侧接口的柄径、长度、齿排等为DIN标准的现有技术，保证能与现有技术的VDI刀塔能互换安装。

而工具侧接口的包括第一圆柱外径201、圆柱内孔202，其中第一圆柱外径201、圆柱内孔202、机床侧接口的柄径101三者同轴心设置。

在第一圆柱外径201上面有一削平面203，削平面203与齿排102在同侧平行，在削平面203上有第一螺纹孔204，第一螺纹孔204与圆柱内孔202相贯通。

与第一圆柱外径201为基准，在其圆周上360°两等分阵列有削平面 203’和第二螺纹孔204’，第二螺纹孔204’与圆柱内孔202相贯通。

两螺纹孔用于安装螺钉来紧固刀杆，实际使用中允许最少仅一个螺钉锁紧。

在第一圆柱外径201靠近机床侧接口的端面上有一个基于现有技术的第一孔103，在第一孔103底部有一个第二孔205，第二孔205的直径小于第一孔103。

在圆柱外径上有一个第三孔206，与第二孔205和圆柱内孔202相贯通，第三孔206靠近第一圆柱外径201的一侧设置有内螺纹，内螺纹可以安装螺钉堵头。这样方便了冷却介质从第一孔103到第二孔205，到第三孔206，进入圆柱内孔202，而后冷却介质从圆柱内孔202经过刀杆内部通孔直达切削区域。

在圆柱内孔202靠近工具侧的端面213，设置有倒角208，倒角208 有利于圆柱刀杆柄部的安装，同时，也作为冷却介质的密封面，与安装于刀杆上的密封圈7贴合，防止冷却介质泄漏。

圆柱内孔202为盲孔，在其孔底有另一盲孔209，另一盲孔209的直径小于圆柱内孔202，设置另一盲孔209的目的是，先使用钻孔类刀具先加工成另一盲孔209，再使用镗、铰、磨之类工艺加工成圆柱内孔202。

第一螺纹孔204和第二螺纹孔204’与第一圆柱外径201靠近工具侧端面的距离为第一距离L210，本刀座上的第一距离L210采用正偏差，与之相配合的刀杆上孔与端面的距离采用负偏差，两者形成落差，这样刀杆与刀座可以紧密的连接在一起。

刀杆和刀座采用最小间隙为0的间隙配合，保证两者间配合精度。

假设第一圆柱外径201的长度为L211，第一圆柱外径的直径为D212，第一圆柱外径的长度L211与第一圆柱外径的直径D212的比值由原DIN 标准刀座的大于1.0大幅缩小到小于0.8，甚至小于0.6，大幅降低了车刀杆安装后的整体长度，提升刀具刚性，提升加工效率。

圆柱内孔202的有效长度L214小于圆柱内孔202的直径，长径比小于1.0。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.具有短型直柄接口的刀座，其特征在于，包括机床侧接口(1)和工具侧接口(2)，所述工具侧接口(2)包括第一圆柱外径(201)和圆柱内孔(202)，所述第一圆柱外径(201)、所述圆柱内孔(202)、机床侧接口(1)的柄径(101)三者同轴心设置，第一圆柱外径(201)的长度(L211)小于第一圆柱外径的直径(D212)，长径比小于或等于0.8，圆柱内孔(202)的有效长度(L214)小于圆柱内孔(202)的直径，长径比小于1.0。

2.根据权利要求1所述的具有短型直柄接口的刀座，其特征在于，所述第一圆柱外径(201)的长度(L211)与第一圆柱外径的直径(D212)的比例为小于或等于0.6。

3.根据权利要求1所述的具有短型直柄接口的刀座，其特征在于，所述圆柱内孔(202)的有效长度(L214)与圆柱内孔(202)的直径的比例小于或等于0.8。

4.根据权利要求1所述的具有短型直柄接口的刀座，其特征在于，所述工具侧接口(2)上设有第一螺纹孔(204)和第二螺纹孔(204’)，所述第一螺纹孔(204)和第二螺纹孔(204’)与圆柱内孔(202)相贯通，第一螺纹孔(204)和第二螺纹孔(204’)中能够至少安装一个螺钉来紧固刀杆。

5.根据权利要求1所述的具有短型直柄接口的刀座，其特征在于，在所述圆柱外径(201)靠近机床侧接口(1)的端面上设有第一孔(103)，在第一孔(103)底部有一个第二孔(205)，第二孔(205)的直径小于第一孔(103)，在圆柱外径(201)上有一个第三孔(206)，与第二孔(205)和圆柱内孔(202)相贯通，第三孔(206)靠近圆柱外径(201)的一侧设置有内螺纹，内螺纹可以安装螺钉堵头，冷却介质可以从第一孔(103)到第二孔(205)，到第三孔(206)，进入圆柱内孔(202)。

6.根据权利要求1所述的具有短型直柄接口的刀座，其特征在于，在所述圆柱内孔(202)靠近工具侧接口(2)的端面(213)，设置有用于密封的倒角(208)。

7.根据权利要求1所述的具有短型直柄接口的刀座，其特征在于，所述工具侧接口(2)的内侧设有圆柱内孔(202)，所述圆柱内孔(202)为盲孔，在其孔底有另一盲孔(209)。

8.根据权利要求1所述的具有短型直柄接口的刀座，其特征在于，刀座上的第一距离(L210)大于切削工具(3)上的第二距离(L306)，切削工具(3)与刀座紧密的连接。

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