TWI530346B - A tool holder for quick replacement of the tool holder - Google Patents

Description

可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置

本發明涉及一種銑床用刀桿，尤其是一種可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置。

一般銑床可分為傳統銑床及CNC數值控制銑床兩種，一般為傳統銑床操作上多以手控為主，而CNC數值控制銑床以自動控制為主，可加快工作速度減少工時，改進以往許多費時費工的操作程序，如更換刀具、工件定位等，皆須花費許多時間來操作，而其中以更換刀具最為麻煩，而且次數繁多，浪費了不少時間。而一般傳統銑床或CNC數值控制銑床更換刀桿，主要在銑床主軸頭內設有刀桿筒夾，可用於將刀桿夾緊固定或鬆開更換。

其中，刀桿又可分為傳統銑床用的NT刀桿及CNC數值控制銑床用的BT刀桿，其差別在於BT刀桿上增設一環形夾槽以供自動換刀系統上的夾爪夾持來更換刀桿。

而常見的刀桿依夾固刀具方式常用可分為三種：

一、熱脹式刀桿：其刀桿一體成型並於頭部設一軸孔，利用一加熱器對刀桿加熱，使刀桿的軸孔部位在受熱時產生擴孔情形而將刀具直接插入軸孔中，並待刀具夾頭冷 卻後且軸孔回復原狀據以達成夾固刀具之目的，其中刀具可為銑刀、搪孔刀、鑽頭…等，由於刀桿必須經過熱漲冷縮的反覆變化，且必須對刀具提供良好的夾固效果，因此，刀桿本身所選用的材質較為特殊通常以熱模合金鋼材質製成，成本較高。

二、筒夾式刀桿：如圖10所示，其以一刀桿40搭配一彈性筒夾50，並以該彈性筒夾50結合刀具，其中，該刀桿40具有一呈貫穿狀的軸孔41，該筒夾50設置於該刀桿01之軸孔41內，該彈性筒夾50於上段具有一螺孔51，且具有複數個呈外張之壓板52，該彈性筒夾50利用與一螺栓53鎖接，且該彈性筒夾50之外周面與該軸孔41內壁面密貼，如此使得該彈性筒夾50能夠以各壓板52呈夾合狀以夾持刀具。

三、螺鎖式刀桿：如圖11所示，其以一刀桿60搭配一鎖緊螺桿70而結合一刀具80，其中，於刀桿60前端凸出形成有一套柱61，並於套柱61之端面中央凹設有一結合螺孔611，而刀具80於後端則凹設有一內徑大於該套柱61外徑之一套孔81，以使該刀具80透過該套孔81對應套設於該刀桿60之套柱61上，再以該鎖固螺栓70穿過該套孔81將該刀具80鎖固於刀桿60之結合螺孔611中，使該刀桿60與該刀具80迫緊結合穩固組裝。

於上述的各種刀桿中，無論是傳統銑床用的NT刀桿或數值控制銑床用的BT刀桿，均需針對不同加工須更換整支的刀桿及不同尺寸大小規格的刀具，除了拆裝更換速度慢、浪費時間外，而且適用性低及成本較高，實 有改善之必要。

為了解決現有的刀桿均需針對不同加工須更換整支的刀桿及不同尺寸大小規格的刀具，導致拆裝更換速度慢、浪費時間、適用性低及成本較高等問題，本發明的主要目的在於提供一種可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置。

本發明所運用的技術手段在於提供一種可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，包括有一刀桿本體及一刀具夾持件；其中，一刀桿本體，其於一端形成一組裝部，於該組裝部凹設有一容置槽，並於該組裝部圍繞該容置槽開設有一個以上的鎖固孔，於各鎖固孔分別對應結合有一鎖固件；一刀具夾持件，其設置結合於該組裝部，並包括有一抵靠座部及一刀具安裝部，該抵靠座部於中段位置環繞形成一環緣，於該環緣頂面開設有一個以上的滑動孔，於各滑動孔的一端形成一可供各鎖固件穿入之穿孔，該刀具夾持件於下方凸設有一對應於該容置槽的凸部，該刀具安裝部一體連接於該抵靠座部並朝前延伸，於該刀具安裝部開設有一刀具孔，該刀具夾持件以該凸部對應插入該刀桿本體之容置槽，再以該抵靠座部之穿孔對應套設相對應的鎖固件，並轉動該刀具夾持件使各鎖固件分別卡入相對應的滑動孔中。

前述可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，其中該刀具安裝部以熱脹冷縮的方式夾持一刀具，該刀具 之直徑在常溫下大於該刀具孔之直徑。

前述可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，其中該刀具安裝部為側固式夾持，於該刀具安裝部外周緣開設有一個以上連通至該刀具孔的迫緊孔，並於各迫緊孔分別結合一迫緊件。

前述可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，其中該刀具安裝部為筒夾式夾持，且該刀具夾持件進一步包括有一筒夾及一迫緊環，該刀具孔為錐形孔，並於該刀具安裝部的前端外周設有螺紋，該筒夾對應設置於該刀具孔中，該迫緊環對應蓋合該筒夾並螺合於該螺紋。

前述可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，其中該刀具安裝部為螺鎖式夾持，該刀具夾持件呈階梯狀，且該刀具孔為螺孔。

前述可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，其中各鎖固件為螺栓並具有一螺紋部及直徑較該螺紋部更大的頭部，各滑動孔為呈彎弧狀的沉頭長孔，其中各滑動孔分別具有一大直徑與一小直徑，各滑動孔之大直徑相同於各鎖固件之頭部直徑，各滑動孔之小直徑相同於各鎖固件之螺紋部直徑。

本發明利用所提供的可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，可以獲得的功效增進包括有：

1、透過本發明所設計之刀桿本體，無論是應用於傳統銑床用的NT刀桿或數值控制銑床用的BT刀桿，均可針對不同加工來快速更換不同規格形狀的刀具夾持件，而不用更換整支刀桿本體，並且，單獨替換刀具夾持件的好 處除了裝上、拆解更換速度快節省時間外，也具有適用性高及降低成本的優點。

2、於本發明的刀具夾持件上設有可快速組裝的滑動孔及穿孔，只要將刀桿本體上的鎖固件旋鬆而不必完全拆下，即可轉動刀具夾持件使鎖固件對正穿孔後，快速地進行拆裝更換的作業，加工效率極高。

10‧‧‧刀桿本體

11‧‧‧夾持部

12‧‧‧組裝部

121‧‧‧容置槽

122‧‧‧鎖固孔

13‧‧‧鎖固件

131‧‧‧螺紋部

132‧‧‧頭部

20、20A、20B、20C‧‧‧刀具夾持件

21‧‧‧抵靠座部

210‧‧‧環緣

211‧‧‧滑動孔

212‧‧‧穿孔

213‧‧‧凸部

22、22A、22B、22C‧‧‧刀具安裝部

221、221A、221B‧‧‧刀具孔

222‧‧‧迫緊孔

223‧‧‧迫緊件

224‧‧‧螺紋

23‧‧‧筒夾

24‧‧‧迫緊環

30、30A、30B、30C‧‧‧刀具

31‧‧‧螺栓

40‧‧‧刀桿

41‧‧‧軸孔

50‧‧‧彈性筒夾

51‧‧‧螺孔

52‧‧‧壓板

53‧‧‧螺栓

60‧‧‧刀桿

61‧‧‧套柱

611‧‧‧結合螺孔

70‧‧‧鎖緊螺桿

80‧‧‧刀具

81‧‧‧套孔

圖1本發明的第一較佳實施例的外觀圖。

圖2本發明的第一較佳實施例的分解圖。

圖3本發明的第二較佳實施例的外觀圖。

圖4本發明的第二較佳實施例的分解圖。

圖5本發明的第三較佳實施例的外觀圖。

圖6本發明的第三較佳實施例的分解圖。

圖7本發明的第四較佳實施例的外觀圖。

圖8本發明的第四較佳實施例的分解圖。

圖9本發明的第四較佳實施例的剖面圖。

圖10為現有筒夾式刀桿的剖面圖。

圖11為現有螺鎖式刀桿的分解圖。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：

本發明一種可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，請參閱圖1及圖2的第一較佳實施例，其包括有 一刀桿本體10、一刀具夾持件20及一刀具30。

如圖1及圖2所示，該刀桿本體10是沿前、後方向延伸且具有兩端的長形桿體，該刀桿本體10於一端形成錐狀的夾持部11，並於相異端凸出形成一呈圓柱狀的組裝部12，於該組裝部12凹設有一容置槽121，並於該組裝部12圍繞該容置槽121開設有複數個鎖固孔122，各鎖固孔122為螺孔，各鎖固孔122分別對應結合有一鎖固件13，各鎖固件13為螺栓並具有一螺紋部131及直徑較該螺紋部131更大的頭部132，各鎖固件13以該螺紋部131對應鎖合於各鎖合孔122中，並可旋轉調整上、下作動。

該刀具夾持件20對應設置於該刀桿本體10，該刀具夾持件20包括有一抵靠座部21及一刀具安裝部22，該抵靠座部21於外周環繞形成一環緣210，該抵靠座部21於前側面開設有複數個滑動孔211，各滑動孔211為呈彎弧狀的沉頭長孔，各滑動孔211分別具有一大直徑與一小直徑，各滑動孔211之大直徑相同於各鎖固件13之頭部132直徑，各滑動孔211之小直徑相同於各鎖固件13之螺紋部131直徑，於各滑動孔211的同一端部形成一連通至該滑動孔211的穿孔212，該穿孔212之直徑大於各滑動孔之小直徑211，且該穿孔212之直徑相同於各鎖固件13之頭部132之直徑，該刀具夾持件20於下端朝下凸設有一呈圓柱狀的凸部213，且該凸部213為直徑相同於該容置槽121之直徑，該刀具夾持件20以該凸部213對應設置於該容置槽121內，該刀具安裝部22以熱 脹冷縮的方式夾持刀具，並一體連接於該抵靠座部21並朝前延伸，於該刀具安裝部22開設有一供刀具穿設的刀具孔221。

該刀具30對應固設於該刀具孔221，該刀具30之直徑在常溫下大於該刀具孔221之直徑，該刀具安裝部22藉由加熱器加熱後，使該刀具孔221膨脹，再使該刀具30能夠對應插入該刀具孔221，待該刀具安裝部22冷卻後，即可冷卻收縮並束緊該刀具30。

本發明較佳實施例的使用方式如圖1及圖2所示，該刀具30可藉由加熱方式固定於該刀具夾持件20之刀具安裝部22，該刀具夾持件20以各穿孔212對應套設各鎖固件13後，並旋轉該刀具夾持件20使各鎖固件13之頭部132卡入各滑動孔211內，並鎖緊各鎖固件13即可將該刀具夾持件20迫緊固定於該刀桿本體10；同樣地，在拆卸的時候，可先鬆脫各鎖固件13後，再將該刀具夾持件20以旋轉的方式取下，如此一來，即可達到快速替換該刀具夾持件20的目的。

本發明之第二較佳實施例如圖3及圖4所示，其與第一較佳實施例大致相同，差異在於該刀具安裝部22A為側固式夾持，該刀具30A可為銑刀，且對應設置於該刀具夾持件20A。

其中，該刀具安裝部22A之刀具孔221A直徑等於該刀具30的直徑，於該刀具安裝部22A外周緣開設有複數個連通至該刀具孔221A的迫緊孔222，並於各迫緊孔222分別結合一迫緊件223，以各迫緊件223迫緊抵 靠於該刀具30的側邊，使刀具30固定於該刀具夾持件20A，該刀具夾持件20A與該刀桿本體10拆、裝的方式均與第一較佳實施例中相同，故在此不加以說明。

本發明之第三較佳實施例如圖5及圖6所示，其與第一較佳實施例大致相同，差異在於該刀具安裝部22B為筒夾式夾持，該刀具30B可為鑽頭或搪孔刀，且對應設置於該刀具夾持件20B。

其中，該刀具夾持件20B進一步包括有一筒夾23及一迫緊環24，該刀具安裝部22B之刀具孔221B為錐形孔，並於該刀具安裝部22B的前端外周設有螺紋224，該筒夾23對應設置於該刀具孔221B中，該迫緊環24對應蓋合該筒夾23並螺合於該螺紋224，該刀具30B對應穿設於該筒夾23內，並透過該迫緊環24螺鎖迫緊，使該刀具30B能夠固定於該刀具夾持件20B內，至於該刀具夾持件20B與該刀桿本體10拆、裝的方式均與第一較佳實施例中相同，故在此不加以說明。

本發明之第四較佳實施例如圖7至圖9所示，其與第一較佳實施例大致相同，差異在於該刀具安裝部22C為螺鎖式夾持，該刀具30C為平面銑刀且對應設置於該刀具夾持件20C。

其中，該刀具安裝部22C呈階梯狀，且該刀具孔221C為螺孔，該刀具30C對應裝合於該刀具夾持件20C的前端，並以一螺栓31穿設該刀具30C並對應螺鎖於該刀具孔221C，使該刀具30C能夠固定於該刀具夾持件20C上，該刀具夾持件20B與該刀桿本體10拆、裝 的方式均與第一較佳實施例中相同，故在此不加以說明。

本發明於刀桿本體10的前端形成組裝部12，並於組裝部12設置有鎖固件13，該刀具夾持件20、20A、20B、20C以旋轉方式固定於鎖固件13及該組裝部12，再鎖緊鎖固件13來迫緊該刀具夾持件20、20A、20B、20C，如此一來，即能夠在加工過程中，不需要更換該刀桿本體10，僅需直接拆裝該刀具夾持件20、20A、20B、20C來替換不同的刀具即可，也可適用於多種不同的刀具夾持件及刀具，也可降低重新購置不同的刀具的成本，相當地實用便利。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術特徵的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，均仍屬於本發明技術特徵的範圍內。

10‧‧‧刀桿本體

20‧‧‧刀具夾持件

30‧‧‧刀具

Claims (5)

1. 一種可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，包括：一刀桿本體，其於一端形成一組裝部，於該組裝部凹設有一容置槽，並於該組裝部圍繞該容置槽開設有一個以上的鎖固孔，於各鎖固孔分別對應結合有一鎖固件，各鎖固件為螺栓並具有一螺紋部及直徑較該螺紋部更大的頭部；一刀具夾持件，其設置結合於該組裝部，並包括有一抵靠座部及一刀具安裝部，該抵靠座部於中段位置環繞形成一環緣，於該環緣頂面開設有一個以上的滑動孔，各滑動孔為呈彎弧狀的沉頭長孔，其中各滑動孔分別具有一大直徑與一小直徑，各滑動孔之大直徑相同於各鎖固件之頭部直徑，各滑動孔之小直徑相同於各鎖固件之螺紋部直徑，於各滑動孔的大直徑一端形成一供各鎖固件穿入之穿孔，該刀具夾持件於下方凸設有一對應於該容置槽的凸部，該刀具安裝部一體連接於該抵靠座部並朝前延伸，於該刀具安裝部開設有一刀具孔，該刀具夾持件以該凸部對應插入該刀桿本體之容置槽，再以該抵靠座部之穿孔對應套設相對應的鎖固件，並轉動該刀具夾持件使各鎖固件分別卡入相對應的滑動孔中。
2. 如請求項1所述可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，其中該刀具安裝部以熱脹冷縮的方式夾持一刀具，該刀具之直徑在常溫下大於該刀具孔之直徑。
3. 如請求項1所述可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿 裝置，其中該刀具安裝部為側固式夾持，於該刀具安裝部外周緣開設有一個以上連通至該刀具孔的迫緊孔，並於各迫緊孔分別結合一迫緊件。
4. 如請求項1所述可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，其中該刀具安裝部為筒夾式夾持，且該刀具夾持件進一步包括有一筒夾及一迫緊環，該刀具孔為錐形孔，並於該刀具安裝部的前端外周設有螺紋，該筒夾對應設置於該刀具孔中，該迫緊環對應蓋合該筒夾並螺合於該螺紋。
5. 如請求項1所述可快速替換刀具夾持件的銑床刀桿裝置，其中該刀具安裝部為螺鎖式夾持，該刀具夾持件呈階梯狀，且該刀具孔為螺孔。