CN219093749U - 一种便于更换刀头的多功能夹持刀杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于更换刀头的多功能夹持刀杆，属于机械加工刀具技术领域。所述多功能夹持刀杆包括夹持柄、刀体和螺钉，所述夹持柄的一端设有刀体，所述刀体的顶端开设有安装槽，所述安装槽的两侧设有固定块，所述固定块开设有过桥螺销孔，刀头通过所述螺钉穿过所述过桥螺销孔安装在安装槽内，并与固定块相抵触；所述过桥螺销孔包括螺纹孔和圆销孔，所述螺纹孔位于其中一个固定块上，圆销孔位于另一个固定块上；所述圆销孔为圆柱形的通孔，圆销孔的孔口处设置有沉台。本实用新型能够锁紧直径相对较大的刀杆而不发生松动现象，并且螺钉与具有沉台的圆销孔连接时不容易抱死，方便拧动螺钉，继而可以实现快速便捷地更换刀头。

Description

一种便于更换刀头的多功能夹持刀杆

技术领域

本实用新型涉及一种便于更换刀头的多功能夹持刀杆，属于机械加工刀具技术领域。

背景技术

传统的钻头和铣刀的材质一般为高速钢或者硬质合金。高速钢的钻头和铣刀加工精度低，寿命低，效率低；硬质合金，是由贵金属钨、钴以及微量稀有元素构成，不可再生，由于整体硬质合金的钻头和铣刀成本高，要消耗非常多的硬质合金，造价昂贵，经济价值较低，因此应用范围较小。现有技术设计出了可以拆卸更换的钻头和铣刀，解决了成本高等问题，具有很好的价格优势。可拆卸更换的钻头和铣刀，一般是由硬质合金的刀头和钢制刀杆组成，大大降低了成本，但是也普遍存在以下问题：一些靠变形夹持的刀杆，在使用过程中，每更换10～20次新刀头就需要更换一支新刀杆。由于加工过程中的高温、高负荷会导致其过早达到疲劳寿命极限，刀头夹不紧，从而影响加工精度、使用寿命，也影响加工稳定性，如果不及时更换刀杆会导致在加工过程中发生折断，损坏零件，严重时还会损坏机床主轴，造成非常严重的后果。还有一些刀杆虽然夹持可靠，但其都是通过过盈配合来实现的，这类刀杆不仅制造要求更高，难度更高，而且更换刀头也不方便；更关键的是目前可换刀头的钻头、铣刀的钢制刀杆部分，都是独自分开，无法通用。

在前期研究过程中，发明人开发了一种多功能夹持刀杆(专利号2021115338519，公告日2022-03-04)，所述刀杆包括夹持柄和刀体，所述夹持柄设有中心孔；所述刀体上开设有至少一个螺旋槽，刀体的顶端开设有安装槽，所述安装槽的两侧设有固定块，所述固定块开设有内冷孔和过桥螺销孔，所述内冷孔与中心孔贯通，刀头通过螺钉穿过所述过桥螺销孔安装在安装槽内，并与固定块相抵触；所述安装槽包括底面；所述固定块靠近安装槽的一侧设有第一定位面和第二定位面，所述第一定位面和第二定位面与底面之间设有退刀槽。本实用新型既可以装钻刀头又可以装铣刀头，具有高精度、高效率、快换刀头等优点，适用于高转速、高进给钻削加工，同时适用于平面、键槽、各种成型面等铣削加工，应用广泛。

然而在实际应用过程中，结合市场消费者反馈情况，发现刀头通过螺钉穿过其过桥螺销孔安装在安装槽内时，其使用的过桥螺销孔的圆销孔为锥形孔，锥形的圆销孔在实际使用过程中存在以下问题：(1)锥形的圆销孔锁紧直径相对较大的刀杆(30MM以上)时有松动的现象，锁紧不牢固；(2)直径相对较大的刀杆在加工结束后换刀头时，螺钉的锥面和锥形的圆销孔容易抱死，容易出现螺钉松不下来的现象，不便于更换刀头。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便于更换刀头的多功能夹持刀杆，该刀杆将原来过桥螺销孔的锥形的圆销孔改为圆柱形的圆销孔，并在圆销孔的孔口处设置有沉台，使得刀头通过螺钉穿过其过桥螺销孔安装在安装槽内时，能够锁紧直径相对较大的刀杆而不发生松动现象，并且螺钉与具有沉台的圆销孔连接时不容易抱死，方便拧动螺钉，继而可以实现快速便捷地更换刀头。

本实用新型提供了一种便于更换刀头的多功能夹持刀杆，包括夹持柄、刀体和螺钉，所述夹持柄的一端设有刀体，所述刀体的顶端开设有安装槽，所述安装槽的两侧设有固定块，所述固定块开设有过桥螺销孔，刀头通过所述螺钉穿过所述过桥螺销孔安装在安装槽内，并与固定块相抵触；所述过桥螺销孔包括螺纹孔和圆销孔，所述螺纹孔位于其中一个固定块上，圆销孔位于另一个固定块上；所述圆销孔为圆柱形的通孔，圆销孔的孔口处设置有沉台。

本实用新型的一种实施方式中，所述夹持柄为圆柱体，夹持柄和刀体的轴心线相同；所述夹持柄设有中心孔，所述固定块还开设有内冷孔，所述内冷孔与中心孔贯通。

本实用新型的一种实施方式中，所述安装槽包括底面，所述固定块靠近安装槽的一侧设有第一定位面和第二定位面，所述第一定位面和第二定位面与底面之间设有退刀槽，所述底面与刀体的轴心线垂直；所述第一定位面的面积大于所述第二定位面的面积，所述第一定位面与第二定位面之间的夹角为120°至170°。

本实用新型的一种实施方式中，所述刀体上开设有至少一个螺旋槽，所述螺旋槽的一端延伸到刀体靠近夹持柄的端部，另一端延伸到安装槽，并与第二定位面相交。

本实用新型的一种实施方式中，所述固定块、第一定位面和第二定位面的数量均为两个，两个第一定位面之间相互平行，两个第二定位面之间相互平行，两个第一定位面之间的距离与两个第二定位面之间距离相等且均等于安装槽的槽宽；所述槽宽为刀体直径的0.2～0.5倍，所述安装槽的槽深为刀体直径的0.3～0.5倍。

本实用新型的一种实施方式中，所述中心孔的直径为刀体直径的0.1倍至0.4倍，所述内冷孔的直径为刀体直径的0.05倍至0.2倍。

本实用新型的一种实施方式中，所述过桥螺销孔贯穿两个第一定位面，所述过桥螺销孔的轴心线与第一定位面的夹角为15°至45°，且平行于底面，过桥螺销孔的孔心到底面的距离为刀体直径的0.2倍至0.4倍。

本实用新型的一种实施方式中，所述沉台的直径为刀体直径的0.1倍至0.4倍，所述沉台的厚度为刀体直径的0.05倍至0.2倍，螺纹孔的中心线与圆销孔的中心线相对于底面有±0.2毫米的落差，所述螺纹孔的直径为M2至M10，所述圆销孔的直径为刀体直径的0.1倍至0.3倍。

本实用新型的一种实施方式中，所述螺钉为内六角螺钉，所述螺钉包括圆柱头、圆柱销和螺纹，所述圆柱头上有内六角；所述圆柱头、圆柱销和螺纹的轴心线同轴；所述圆柱头的直径为刀体直径的0.1倍至0.4倍，所述圆柱头的厚度为刀体直径的0.05倍至0.2倍，所述圆柱头上内六角的范围为1MM至8MM，所述圆柱销的直径为刀体直径的0.1倍至0.3倍，所述螺纹的直径为M2至M10，所述螺纹的长度为刀体直径的0.2倍至0.4倍，所述螺钉的总长度为刀体直径的0.8倍至0.95倍。

本实用新型的一种实施方式中，所述多功能夹持刀杆与刀头为间隙配合。

有益效果

1.本实用新型将原来过桥螺销孔的锥形的圆销孔改为圆柱形的圆销孔，并在圆销孔的孔口处设置有沉台，使得刀头通过螺钉穿过其过桥螺销孔安装在安装槽内时，能够锁紧直径相对较大的刀杆而不发生松动现象，并且螺钉与具有沉台的圆销孔连接时不容易抱死，方便拧动螺钉，继而可以实现快速便捷地更换刀头。

2.本实用新型的刀杆既可以装钻刀头又可以装铣刀头，并且具有高精度、高效率、快换刀头等优点，适用于高转速、高进给的钻削加工，同时也适用于平面、键槽、各种成型面等铣削加工，应用广泛。

3.本实用新型螺旋槽的一端延伸到刀体靠近夹持柄的端部，通过此种设计可以避免刀头切削产生的碎屑卡在固定块上，所述固定块头部倾斜设置，即保证切削的角度，又方便碎屑输送至螺旋槽中，在切削过程中，碎屑在螺旋槽中的运动方向发生变化，使碎屑更容易断裂并排出。

4.本实用新型设置的两个内冷孔均与中心孔贯通，所述中心孔的直径为刀体直径的0.2倍至0.4倍，所述内冷孔的直径为刀体直径的0.05倍至0.2倍，可以使冷却液从中心孔分别通过两个内冷孔进入到刀头的两侧，实现对刀头进行冷却降温的效果，并且冷却效果好，冷却液流量稳定，使碎屑更容易跟随冷却液一起排出孔外。

5.本实用新型第一定位面的面积大于所述第二定位面的面积，所述第一定位面与第二定位面之间的夹角为120°至170°，可以更好的跟刀头贴合，刀头可以抵靠在第一定位面与第二定位面上以抵消切削力。

6.本实用新型退刀槽的深度为0～1毫米，退刀槽高度等于过桥螺销孔孔心到底面的距离，设置的退刀槽可以方便快捷地装卸刀头。

7.本实用新型刀体的直径为12毫米至52毫米，12毫米以下的刀杆，越小的刀杆制造成本反而会加大，而且跟整体硬质合金的刀具比较没有优势；52毫米以上的刀杆，安装在刀杆上的刀头，直径越大刀头的价格越昂贵，失去了经济价值，而且已经被一些模块化的刀具所取代。

8.本实用新型刀头与多功能夹持刀杆的安装槽相适应，刀头与多功能夹持刀杆的安装槽为间隙配合，间隙范围为单边0.001至0.05毫米。所述刀头上开设有过桥孔，螺钉圆柱销与刀头的过桥孔也是间隙配合，间隙范围为单边0.001至0.2毫米。安装时，刀头放入安装槽中，与底面贴平，通过两个第一定位面、两个第二定位面和底面来定位。在锁紧螺钉过程中，安装槽会有一个向刀杆轴心线的变形，因此第一定位面与第二定位面之间的夹角为120°至170°可以更好的跟刀头贴合，而过桥螺销孔的圆销孔中心线与螺纹孔的中心线有落差，所以圆柱销就产生了一个向下的力可以使刀头的底面与安装槽的底面更充分贴实，使刀头跟刀杆有非常可靠的锁紧，而这种径向锁紧方式，可以使刀杆在不离开机床的情况下，更换刀头，实现快换刀头。

附图说明

图1为本实用新型多功能夹持刀杆的立体图。

图2为本实用新型多功能夹持刀杆又一视角的立体图。

图3为本实用新型多功能夹持刀杆的主视图。

图4为本实用新型多功能夹持刀杆、刀头与螺钉的装配示意图。

图5为本实用新型多功能夹持刀杆的螺钉的立体图。

其中：1、夹持柄；2、中心孔；3、螺钉；31、圆柱头；32、圆柱销；33、螺纹；5、螺旋槽；6、刀体；7、安装槽；71、底面；72、退刀槽；8、过桥螺销孔；9、内冷孔；10、固定块；101、第一定位面；102、第二定位面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

一种便于更换刀头的多功能夹持刀杆，如图1-5所示，包括夹持柄1、螺钉3和刀体6，所述夹持柄1为圆柱体，夹持柄1的底部设有中心孔2，夹持柄1的一端设有刀体6，所述夹持柄1和刀体6的轴心线相同。

进一步地，所述刀体6的表面上开设有两条螺旋槽5，刀体6的顶端开设有安装槽7，所述安装槽7的两侧设有固定块10，所述固定块10的顶端开设有内冷孔9，所述内冷孔9与中心孔2贯通；固定块10的侧边开设有过桥螺销孔8，刀头通过所述螺钉3穿过过桥螺销孔8安装在安装槽7内，并与固定块10相抵触；所述安装槽7包括底面71，所述底面71与刀体6的轴心线垂直；所述固定块10靠近安装槽7的一侧设有第一定位面101和第二定位面102，所述第一定位面101和第二定位面102与底面71之间设有退刀槽72。

进一步地，所述螺旋槽5的一端延伸到刀体6靠近夹持柄1的端部，此处螺旋槽5的螺旋角度为0°至20°；螺旋槽5的另一端延伸到安装槽7，并与第二定位面102相交，此处螺旋槽5的螺旋角度为20°至60°。通过此种设计可以避免刀头切削产生的碎屑卡在固定块10上，所述固定块10头部倾斜设置，即保证切削的角度，又方便碎屑输送至螺旋槽5中，在切削过程中，碎屑在螺旋槽5中的运动方向发生变化，使碎屑更容易断裂并排出。

进一步地，所述固定块10、第一定位面101和第二定位面102的数量均为两个，两个第一定位面101之间相互平行，两个第二定位面102之间相互平行，两个第一定位面101之间的距离与两个第二定位面102之间距离相等且均等于安装槽7的槽宽；所述槽宽为刀体6直径的0.2～0.5倍，所述安装槽7的槽深为刀体6直径的0.3～0.5倍。

进一步地，所述内冷孔9的数量也为两个，设置的两个内冷孔9均与中心孔2贯通，所述中心孔2的直径为刀体6直径的0.1倍至0.4倍，所述内冷孔9的直径为刀体6直径的0.05倍至0.2倍，可以使冷却液从中心孔2分别通过两个内冷孔9进入到刀头的两侧，实现对刀头进行冷却降温的效果，并且冷却效果好，冷却液流量稳定，使碎屑更容易跟随冷却液一起排出孔外。

进一步地，所述第一定位面101的面积大于所述第二定位面102的面积，所述第一定位面101与第二定位面102之间的夹角为120°至170°，刀头可以抵靠在第一定位面101与第二定位面102上以抵消切削力，所述第一定位面101与第二定位面102跟刀体6的轴心线允许有±5°的偏差。

进一步地，所述过桥螺销孔8贯穿两个第一定位面101，所述过桥螺销孔8的轴心线与第一定位面101的夹角为15°至45°，且平行于底面71，过桥螺销孔8的孔心到底面71的距离为刀体6直径的0.2倍至0.4倍，过桥螺销孔8包括螺纹孔和圆销孔，所述螺纹孔位于其中一个固定块10上，圆销孔位于另一个固定块10上；所述圆销孔为圆柱形的通孔，所述圆销孔的孔口处设置有沉台，所述沉台的直径为刀体6直径的0.1倍至0.4倍，所述沉台的厚度为刀体6直径的0.05倍至0.2倍，螺纹孔的中心线与圆销孔的中心线相对于底面71有±0.2毫米的落差。可选地，所述螺纹孔的直径为M2至M10，所述圆销孔的直径为刀体6直径的0.1倍至0.3倍。

可选地，所述退刀槽72深度为0～1毫米，设置的退刀槽72可以方便快捷地装卸刀头。

可选地，所述刀体6的直径为12毫米至52毫米，12毫米以下的刀杆，越小的刀杆制造成本反而会加大，而且跟整体硬质合金的刀具比较没有优势；52毫米以上的刀杆，安装在刀杆上的刀头，直径越大刀头的价格越昂贵，失去了经济价值，而且已经被一些模块化的刀具所取代。

可选地，所述螺钉3为内六角螺钉，所述螺钉3包括圆柱头31、圆柱销32和螺纹33，所述圆柱头31上有内六角；所述圆柱头31、圆柱销32和螺纹33的轴心线同轴；所述圆柱头31的直径为刀体6直径的0.1倍至0.4倍，所述圆柱头31的厚度为刀体6直径的0.05倍至0.2倍，所述圆柱头31上内六角的范围为1MM至8MM，所述圆柱销32的直径为刀体6直径的0.1倍至0.3倍，所述螺纹33的直径为M2至M10，所述螺纹33的长度为刀体6直径的0.2倍至0.4倍，所述螺钉3的总长度为刀体6直径的0.8倍至0.95倍。

实施例2

如图4所示，本实施例公开了一种安装在便于更换刀头的多功能夹持刀杆上的铣刀头，所述刀头的与便于更换刀头的多功能夹持刀杆的安装槽7相适应，刀头与便于更换刀头的多功能夹持刀杆的安装槽7为间隙配合，间隙范围为单边0.001至0.02毫米。所述刀头上开设有过桥孔，螺钉圆柱销与刀头的过桥孔也是间隙配合，间隙范围为单边0.02至0.04毫米。安装时，刀头放入安装槽7中，与底面71贴平，通过两个第一定位面101、两个第二定位面102和底面71来定位。在锁紧螺钉3过程中，安装槽7会有一个向刀体6轴心线的变形，因此第一定位面101与第二定位面102之间的夹角为120°至170°可以更好的跟刀头贴合，而过桥螺销孔8的圆销孔中心线与螺纹孔的中心线有落差，所以圆柱销就产生了一个向下的力可以使刀头的底面与安装槽7的底面71更充分贴实，使刀头跟刀杆有非常可靠的锁紧，而这种径向锁紧方式，可以使刀杆在不离开机床的情况下，更换刀头，实现快换刀头。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同更换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便于更换刀头的多功能夹持刀杆，其特征在于，包括夹持柄(1)、刀体(6)和螺钉(3)，所述夹持柄(1)的一端设有刀体(6)，所述刀体(6)的顶端开设有安装槽(7)，所述安装槽(7)的两侧设有固定块(10)，所述固定块(10)开设有过桥螺销孔(8)，刀头通过所述螺钉(3)穿过所述过桥螺销孔(8)安装在安装槽(7)内，并与固定块(10)相抵触；所述过桥螺销孔(8)包括螺纹孔和圆销孔，所述螺纹孔位于其中一个固定块(10)上，圆销孔位于另一个固定块(10)上；所述圆销孔为圆柱形的通孔，圆销孔的孔口处设置有沉台。

2.根据权利要求1所述的便于更换刀头的多功能夹持刀杆，其特征在于，所述夹持柄(1)为圆柱体，夹持柄(1)和刀体(6)的轴心线相同；所述夹持柄(1)设有中心孔(2)，所述固定块(10)还开设有内冷孔(9)，所述内冷孔(9)与中心孔(2)贯通。

3.根据权利要求1所述的便于更换刀头的多功能夹持刀杆，其特征在于，所述安装槽(7)包括底面(71)，所述固定块(10)靠近安装槽(7)的一侧设有第一定位面(101)和第二定位面(102)，所述第一定位面(101)和第二定位面(102)与底面(71)之间设有退刀槽(72)，所述底面(71)与刀体(6)的轴心线垂直；所述第一定位面(101)的面积大于所述第二定位面(102)的面积，所述第一定位面(101)与第二定位面(102)之间的夹角为120°至170°。

4.根据权利要求3所述的便于更换刀头的多功能夹持刀杆，其特征在于，所述刀体(6)上开设有至少一个螺旋槽(5)，所述螺旋槽(5)的一端延伸到刀体(6)靠近夹持柄(1)的端部，另一端延伸到安装槽(7)，并与第二定位面(102)相交。

5.根据权利要求4所述的便于更换刀头的多功能夹持刀杆，其特征在于，所述固定块(10)、第一定位面(101)和第二定位面(102)的数量均为两个，两个第一定位面(101)之间相互平行，两个第二定位面(102)之间相互平行，两个第一定位面(101)之间的距离与两个第二定位面(102)之间距离相等且均等于安装槽(7)的槽宽；所述槽宽为刀体(6)直径的0.2～0.5倍，所述安装槽(7)的槽深为刀体(6)直径的0.3～0.5倍。

6.根据权利要求2所述的便于更换刀头的多功能夹持刀杆，其特征在于，所述中心孔(2)的直径为刀体(6)直径的0.1倍至0.4倍，所述内冷孔(9)的直径为刀体(6)直径的0.05倍至0.2倍。

7.根据权利要求5所述的便于更换刀头的多功能夹持刀杆，其特征在于，所述过桥螺销孔(8)贯穿两个第一定位面(101)，所述过桥螺销孔(8)的轴心线与第一定位面(101)的夹角为15°至45°，且平行于底面(71)，过桥螺销孔(8)的孔心到底面(71)的距离为刀体(6)直径的0.2倍至0.4倍。

8.根据权利要求1所述的便于更换刀头的多功能夹持刀杆，其特征在于，所述沉台的直径为刀体(6)直径的0.1倍至0.4倍，所述沉台的厚度为刀体(6)直径的0.05倍至0.2倍，螺纹孔的中心线与圆销孔的中心线相对于底面(71)有±0.2毫米的落差，所述螺纹孔的直径为M2至M10，所述圆销孔的直径为刀体(6)直径的0.1倍至0.3倍。

9.根据权利要求1所述的便于更换刀头的多功能夹持刀杆，其特征在于，所述螺钉(3)为内六角螺钉，所述螺钉(3)包括圆柱头(31)、圆柱销(32)和螺纹(33)，所述圆柱头(31)上有内六角；所述圆柱头(31)、圆柱销(32)和螺纹(33)的轴心线同轴；所述圆柱头(31)的直径为刀体(6)直径的0.1倍至0.4倍，所述圆柱头(31)的厚度为刀体(6)直径的0.05倍至0.2倍，所述圆柱头(31)上内六角的范围为1MM至8MM，所述圆柱销(32)的直径为刀体(6)直径的0.1倍至0.3倍，所述螺纹(33)的直径为M2至M10，所述螺纹(33)的长度为刀体(6)直径的0.2倍至0.4倍，所述螺钉(3)的总长度为刀体(6)直径的0.8倍至0.95倍。

10.根据权利要求1-9任一项所述的便于更换刀头的多功能夹持刀杆，其特征在于，所述多功能夹持刀杆与刀头为间隙配合。

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