CN104607676A - 一种可调式精镗刀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可调式精镗刀，包括刀体、刀头和刀片，刀体头部设置有一组合孔，组合孔一端设置有内螺纹；刀体头部还设置有定位盘、微调螺杆和刻度盘，定位盘上设置有外螺纹，定位盘上的外螺纹与组合孔中的内螺纹相啮合，定位盘与刀体通过粘结剂相固定；组合孔中设置有螺套，螺套一端通过螺纹与铜螺母联结，螺套与刀头端面齿纹槽齿纹啮合；刀头外侧设置有轴向锁紧螺母，轴向锁紧螺母依次穿过刀头和螺套并将刀头和螺套相固定；微调螺杆一端与刻度盘联接，微调螺杆另一端与铜螺母通过精密配合的螺纹啮合。本发明涉及的精镗刀刚性强度和切削性能良好，可快速实现工作半径微调，提高镗孔切削精度和工作效率，保证精镗刀的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及数控刀具制造技术领域，特别涉及一种可调式精镗刀。
背景技术
精镗刀是镗削刀具的一种，可使用在镗床、车床或铣床上，用于对已有的孔进行半精加工或精加工，最常用的场合就是镗内孔加工、扩孔等。随着工业技术的快速发展，微调精镗刀被越来越多地应用到生产实践中。在镗孔时为了使孔获得高的尺寸精度，精加工用镗刀的工作半径需要准确地调整。但目前国内生产的微调精镗刀多数都是把现成的微调精镗单元简单地安装在刀体上制成，这种精镗刀由于受精镗单元的限制，致使调整范围小，而且调整精度也不高。显然这种微调精镗刀己不能满足人们对孔的加工精度提出的更高的要求。
与此同时，现有的各种型号的铣床及加工中心所用的微调精镗刀在使用一段时间后，微调机构与固定支撑机构之间的接触面、微调螺纹与微调螺母之间的螺纹均会产生磨损，从而影响到微调的精度。
基于上述分析，提供一种刚性强度和切削性能良好，可对精镗刀的工作半径进行快速、精确进行微调的可调式精镗刀，显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是，针对现有精镗刀整体强度差、切削性能差、微调精度差，且微调机构容易出现磨损等技术缺点，提供一种刚性强度和切削性能良好，可快速实现工作半径微调的精镗刀，提高镗孔切削精度和工作效率，保证精镗刀的使用寿命。
本发明通过以下技术方案实现：
一种可调式精镗刀，其特征在于，结构包括刀体（1）、刀头（2）和刀片（3），所述刀体头部设置有一组合孔（21），组合孔（21）一端设置有内螺纹；
所述刀体（1）侧面设置有与组合孔（21）母线平行的梯形槽（16）；
所述刀头（2）内侧靠近于组合孔（21）内部一侧设置有端面齿纹槽；
所述刀体（1）头部侧面设置有径向螺纹孔，径向锁紧螺钉（17）旋入径向螺纹孔中；
所述刀体（1）头部还设置有定位盘（9）、微调螺杆（7）和刻度盘（8），定位盘（9）上设置有外螺纹，定位盘（9）上的外螺纹与组合孔（21）中的内螺纹相啮合，定位盘（9）与刀体（1）通过粘结剂相固定；
所述刻度盘（8）与微调螺杆（7）通过螺纹联结并通过粘结剂进一步固定；
所述刻度盘（8）与定位盘（9）紧贴；
所述刻度盘（8）为弹性元件，通过调节刻度盘（8）与微调螺杆（7）的旋紧程度保证刻度盘（8）与定位盘（9）以及定位盘（9）与微调螺杆（7）之间无间隙接触并有一定预紧；
所述组合孔（21）中设置有螺套（4），螺套（4）中部安装有弹簧圈（5）；
所述螺套（4）侧面设置有一小孔，小孔中安装有楔形销（15），楔形销（15）一端顶在弹簧圈（5）上，楔形销（15）另一端***刀体（1）上的梯形槽（16）中，楔形销（15）两斜面与梯形槽（16）两侧面配合，并能延梯形槽（16）母线滑动；
所述螺套（4）一端通过螺纹与铜螺母（6）联结并通过粘结剂进一步固定，螺套（4）另一端设置有端面齿纹槽，设置于螺套（4）上的端面齿纹槽与设置于刀头（2）内侧的端面齿纹槽相配合，螺套（4）与刀头（2）端面齿纹槽齿纹啮合；
所述刀头（2）外侧设置有轴向锁紧螺母（10），轴向锁紧螺母（10）依次穿过刀头（2）和螺套（4）并将刀头（2）和螺套（4）相固定；
所述刻度盘（8）表面有TiN涂层，定位盘（9）表面有TiN涂层；
所述微调螺杆（7）一端与刻度盘（8）联接，微调螺杆（7）另一端与铜螺母（6）通过精密配合的螺纹啮合。
进一步，所述刀片（3）安装于设置于刀头（2）上的刀片槽内，并通过刀片压紧螺钉（11）加以固定。
进一步，所述螺套（4）侧面与径向锁紧螺钉（17）相对的位置设置有与组合孔（21）中心线成一定角度的斜扁（18），螺套（4）被径向锁紧螺钉（17）锁紧时，径向锁紧螺钉（17）前端顶在该斜扁（18）上。
进一步，所述刻度盘（8）上设置一环形圆弧槽，圆弧槽中安装有一圈钢球（12）。
进一步，所述微调螺杆（7）两端均设置有内六方孔。
进一步，所述刻度盘（8）表面设置有刻度线。
进一步，所述刀体（1）表面刻有零线、调节方向和精度标识。
进一步，所述铜螺母（5）选用铍青铜材料。
进一步，所述刀体（1）末端设置刀体接口（21），所述刀体接口为TMG21模块接口和面铣刀接口任意一种。
进一步，所述刀体（1）内设置有冷却通道（14），冷却通道（14）出口处连接万向喷嘴（19）。
本发明涉及一种可调式精镗刀，有益效果在于：
1、本发明中，螺套（4）侧面设置有一小孔，小孔中安装有楔形销（15），楔形销（15）一端顶在弹簧圈（5）上，楔形销（15）另一端***刀体（1）上的梯形槽（16）中，楔形销（15）两斜面与梯形槽（16）两侧面配合，并能延梯形槽（16）母线滑动，在弹簧圈（5）的作用下，楔形销（15）与梯形槽（16）始终保持有预紧的接触，使得螺套（4）在主体中不能转动；与此同时，弹簧圈（5）能有效的补偿楔形销（15）与梯形槽（16）之间因长期滑动发生的磨损。
2、本发明中，刀体（1）头部侧面设置有径向螺纹孔，径向锁紧螺钉（17）旋入径向螺纹孔中，螺套（4）侧面与径向锁紧螺钉（17）相对的位置设置有与组合孔（21）中心线成一定角度的斜扁（18），螺套（4）被径向锁紧螺钉（17）锁紧时，径向锁紧螺钉（17）前端顶在该斜扁（18）上，通过挤压斜扁（18）形成对螺套（4）的径向压紧力；此种设计结构，防止刀具使用时，微调螺杆（7）与铜螺母（6）之间形成的精密螺纹副因载荷过大而丧失精度。
3、本发明中，刻度盘与定位盘表面均有TiN涂层，保证刻度盘（8）与定位盘（9）之间，定位盘与微调螺杆（7）之间均有一层具有低摩擦系数高硬度的TIN涂层，有效地降低了刻度盘（8）与定位盘（9）之间，以及定位盘（9）与微调螺杆（7）之间的磨损。铜螺母（6）采用铍青铜材料，能有效地降低螺杆与铜螺母之间的磨损。通过以上两种方式提高了可调式精镗刀的使用寿命。
4、本发明在调节精镗刀的工作半径时，首先拧松径向锁紧螺钉（17），然后使用六角板手旋转微调螺杆（7），通过微调螺杆（7）与铜螺母（6）之间的螺纹带动螺套（4）、刀头（2）延径向运动将刀头（2）的工作半径调节至合适的位置，最后再压紧锁紧螺母，此种设计结构简单，且操作方便，调节效果好。
5、本发明中，螺套（4）侧面与径向锁紧螺钉（17）相对的位置设置有与组合孔（21）中心线成一定角度的斜扁（18），螺套（4）被径向锁紧螺钉（17）锁紧时，径向锁紧螺钉（17）前端顶在该斜扁（18）上，并产生朝向定位盘（9）的轴向分力，此种设计结构，保证了螺套（4）被径向锁紧螺钉（17）锁紧时，刀头（2）的工作半径不会发生改变。
6、本发明中刀体（1）内设置有冷却通道（14），冷却通道（14）出口处连接万向喷嘴（19），此种设计结构在进行精镗作业时，可有效对刀头（2）及刀片（3）进行快速降温处理提升精镗效率和精镗刀的使用寿命。
附图说明
图1为本发明涉及的可调式精镗刀主视结构示意图一。
图2为本发明涉及的可调式精镗刀主视结构示意图二。
图3为本发明涉及的可调式精镗刀主视结构示意图三。
图4为本发明中图2中A-A方向的剖视结构示意图。
图5为本发明涉及的可调式精镗刀剖视结构示意图。
图6为本发明中刀体的剖视结构示意图。
具体实施方式
参阅附图1、图2、图3、图4、图5及图6对本发明做进一步描述。
本发明涉及一种可调式精镗刀，其特征在于，结构包括刀体（1）、刀头（2）和刀片（3），所述刀体头部设置有一组合孔（21），组合孔（21）一端设置有内螺纹；
所述刀体（1）侧面设置有与组合孔（21）母线平行的梯形槽（16）；
所述刀头（2）内侧靠近于组合孔（21）内部一侧设置有端面齿纹槽；
所述刀体（1）头部侧面设置有径向螺纹孔，径向锁紧螺钉（17）旋入径向螺纹孔中；
所述刀体（1）头部还设置有定位盘（9）、微调螺杆（7）和刻度盘（8），定位盘（9）上设置有外螺纹，定位盘（9）上的外螺纹与组合孔（21）中的内螺纹相啮合，定位盘（9）与刀体（1）通过粘结剂相固定；
所述刻度盘（8）与微调螺杆（7）通过螺纹联结并通过粘结剂进一步固定；
所述刻度盘（8）与定位盘（9）紧贴；
所述刻度盘（8）为弹性元件，通过调节刻度盘（8）与微调螺杆（7）的旋紧程度保证刻度盘（8）与定位盘（9）以及定位盘（9）与微调螺杆（7）之间无间隙接触并有一定预紧；
所述组合孔（21）中设置有螺套（4），螺套（4）中部安装有弹簧圈（5）；
所述螺套（4）侧面设置有一小孔，小孔中安装有楔形销（15），楔形销（15）一端顶在弹簧圈（5）上，楔形销（15）另一端***刀体（1）上的梯形槽（16）中，楔形销（15）两斜面与梯形槽（16）两侧面配合，并能延梯形槽（16）母线滑动；
所述螺套（4）一端通过螺纹与铜螺母（6）联结并通过粘结剂进一步固定，螺套（4）另一端设置有端面齿纹槽，设置于螺套（4）上的端面齿纹槽与设置于刀头（2）内侧的端面齿纹槽相配合，螺套（4）与刀头（2）端面齿纹槽齿纹啮合；
所述刀头（2）外侧设置有轴向锁紧螺母（10），轴向锁紧螺母（10）依次穿过刀头（2）和螺套（4）并将刀头（2）和螺套（4）相固定；
所述刻度盘（8）表面有TiN涂层，定位盘（9）表面有TiN涂层；
所述微调螺杆（7）一端与刻度盘（8）联接，微调螺杆（7）另一端与铜螺母（6）通过精密配合的螺纹啮合。
优选地，作为改进，所述刀片（3）安装于设置于刀头（2）上的刀片槽内，并通过刀片压紧螺钉（11）加以固定。
优选地，作为改进，所述螺套（4）侧面与径向锁紧螺钉（17）相对的位置设置有与组合孔（21）中心线成一定角度的斜扁（18），螺套（4）被径向锁紧螺钉（17）锁紧时，径向锁紧螺钉（17）前端顶在该斜扁（18）上。
优选地，作为改进，所述刻度盘（8）上设置一环形圆弧槽，圆弧槽中安装有一圈钢球（12）。
进优选地，作为改进，所述微调螺杆（7）两端均设置有内六方孔。
优选地，作为改进，所述刻度盘（8）表面设置有刻度线。
优选地，作为改进，所述刀体（1）表面刻有零线、调节方向和精度标识。
优选地，作为改进，所述铜螺母（5）选用铍青铜材料。
优选地，作为改进，所述刀体（1）末端设置刀体接口（21），所述刀体接口为TMG21模块接口和面铣刀接口任意一种。
优选地，作为改进，所述刀体（1）内设置有冷却通道（14），冷却通道（14）出口处连接万向喷嘴（19）。
与现有技术相比，
本发明中，螺套（4）侧面设置有一小孔，小孔中安装有楔形销（15），楔形销（15）一端顶在弹簧圈（5）上，楔形销（15）另一端***刀体（1）上的梯形槽（16）中，楔形销（15）两斜面与梯形槽（16）两侧面配合，并能延梯形槽（16）母线滑动，在弹簧圈（5）的作用下，楔形销（15）与梯形槽（16）始终保持有预紧的接触，使得螺套（4）在主体中不能转动；与此同时，弹簧圈（5）能有效的补偿楔形销（15）与梯形槽（16）之间因长期滑动发生的磨损。
本发明中，刀体（1）头部侧面设置有径向螺纹孔，径向锁紧螺钉（17）旋入径向螺纹孔中，螺套（4）侧面与径向锁紧螺钉（17）相对的位置设置有与组合孔（21）中心线成一定角度的斜扁（18），螺套（4）被径向锁紧螺钉（17）锁紧时，径向锁紧螺钉（17）前端顶在该斜扁（18）上，通过挤压斜扁（18）形成对螺套（4）的径向压紧力；此种设计结构，防止刀具使用时，微调螺杆（7）与铜螺母（6）之间形成的精密螺纹副因载荷过大而丧失精度。
本发明中，刻度盘与定位盘表面均有TiN涂层，保证刻度盘（8）与定位盘（9）之间，定位盘与微调螺杆（7）之间均有一层具有低摩擦系数高硬度的TIN涂层，有效地降低了刻度盘（8）与定位盘（9）之间，以及定位盘（9）与微调螺杆（7）之间的磨损。铜螺母（6）采用铍青铜材料，能有效地降低螺杆与铜螺母之间的磨损。通过以上两种方式提高了可调式精镗刀的使用寿命。
本发明在调节精镗刀的工作半径时，首先拧松径向锁紧螺钉（17），然后使用六角板手旋转微调螺杆（7），通过微调螺杆（7）与铜螺母（6）之间的螺纹带动螺套（4）、刀头（2）延径向运动将刀头（2）的工作半径调节至合适的位置，最后再压紧锁紧螺母，此种设计结构简单，且操作方便，调节效果好。
本发明中，螺套（4）侧面与径向锁紧螺钉（17）相对的位置设置有与组合孔（21）中心线成一定角度的斜扁（18），螺套（4）被径向锁紧螺钉（17）锁紧时，径向锁紧螺钉（17）前端顶在该斜扁（18）上，并产生朝向定位盘（9）的轴向分力，此种设计结构，保证了螺套（4）被径向锁紧螺钉（17）锁紧时，刀头（2）的工作半径不会发生改变。
本发明中刀体（1）内设置有冷却通道（14），冷却通道（14）出口处连接万向喷嘴（19），此种设计结构在进行精镗作业时，可有效对刀头（2）及刀片（3）进行快速降温处理提升精镗效率和精镗刀的使用寿命。
本发明在使用过程中，利用楔形销（15）、梯形槽（16）、向锁紧螺钉（17）和斜扁（18）实现对螺套（4）的径向压紧和固定，避免螺套（4）转动；在轴向锁紧螺母（10）、铜螺母（6）及微调螺杆（7）的协同作用下，刀头（2）、螺套（4）、铜螺母（6）、微调螺杆（7）及刻度盘（8）组成具有一体式结构的微调***，进行微调***时，刻度盘（8）紧压于定位盘（9）上，刻度盘（8）上设置一环形圆弧槽，圆弧槽中安装有一圈钢球（12），刻度盘（8）可沿钢球（12）转动，避免刻度盘（8）与位盘（9）直接接触，造成磨损，缩短使用寿命。在调节精镗刀的工作半径时，首先拧松径向锁紧螺钉（17），然后使用六角板手旋转微调螺杆（7），通过微调螺杆（7）与铜螺母（6）之间的螺纹带动螺套（4）、刀头（2）延径向运动将刀头（2）的工作半径调节至合适的位置，最后再压紧锁紧螺母。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可调式精镗刀，其特征在于，结构包括刀体（1）、刀头（2）和刀片（3），所述刀体头部设置有一组合孔（21），组合孔（21）一端设置有内螺纹；
所述刀体（1）侧面设置有与组合孔（21）母线平行的梯形槽（16）；
所述刀头（2）内侧靠近于组合孔（21）内部一侧设置有端面齿纹槽；
所述刀体（1）头部侧面设置有径向螺纹孔，径向锁紧螺钉（17）旋入径向螺纹孔中；
所述刀体（1）头部还设置有定位盘（9）、微调螺杆（7）和刻度盘（8），定位盘（9）上设置有外螺纹，定位盘（9）上的外螺纹与组合孔（21）中的内螺纹相啮合，定位盘（9）与刀体（1）通过粘结剂相固定；
所述刻度盘（8）与微调螺杆（7）通过螺纹联结并通过粘结剂进一步固定；
所述刻度盘（8）与定位盘（9）紧贴；
所述刻度盘（8）为弹性元件，通过调节刻度盘（8）与微调螺杆（7）的旋紧程度保证刻度盘（8）与定位盘（9）以及定位盘（9）与微调螺杆（7）之间无间隙接触并有一定预紧；
所述组合孔（21）中设置有螺套（4），螺套（4）中部安装有弹簧圈（5）；
所述螺套（4）侧面设置有一小孔，小孔中安装有楔形销（15），楔形销（15）一端顶在弹簧圈（5）上，楔形销（15）另一端***刀体（1）上的梯形槽（16）中，楔形销（15）两斜面与梯形槽（16）两侧面配合，并能延梯形槽（16）母线滑动；
所述螺套（4）一端通过螺纹与铜螺母（6）联结并通过粘结剂进一步固定，螺套（4）另一端设置有端面齿纹槽，设置于螺套（4）上的端面齿纹槽与设置于刀头（2）内侧的端面齿纹槽相配合，螺套（4）与刀头（2）端面齿纹槽齿纹啮合；
所述刀头（2）外侧设置有轴向锁紧螺母（10），轴向锁紧螺母（10）依次穿过刀头（2）和螺套（4）并将刀头（2）和螺套（4）相固定；
所述刻度盘（8）表面有TiN涂层，定位盘（9）表面有TiN涂层；
所述微调螺杆（7）一端与刻度盘（8）联接，微调螺杆（7）另一端与铜螺母（6）通过精密配合的螺纹啮合。
2.根据权利要求1所述的可调式精镗刀，其特征在于，所述刀片（3）安装于设置于刀头（2）上的刀片槽内，并通过刀片压紧螺钉（11）加以固定。
3.根据权利要求1所述的可调式精镗刀，其特征在于，所述螺套（4）侧面与径向锁紧螺钉（17）相对的位置设置有与组合孔（21）中心线成一定角度的斜扁（18），螺套（4）被径向锁紧螺钉（17）锁紧时，径向锁紧螺钉（17）前端顶在该斜扁（18）上。
4.根据权利要求1所述的可调式精镗刀，其特征在于，所述刻度盘（8）上设置一环形圆弧槽，圆弧槽中安装有一圈钢球（12）。
5.根据权利要求1所述的可调式精镗刀，其特征在于，所述微调螺杆（7）两端均设置有内六方孔。
6.根据权利要求1所述的可调式精镗刀，其特征在于，所述刻度盘（8）表面设置有刻度线。
7.根据权利要求1所述的可调式精镗刀，其特征在于，所述刀体（1）表面刻有零线、调节方向和精度标识。
8.根据权利要求1所述的可调式精镗刀，其特征在于，所述铜螺母（5）选用铍青铜材料。
9.根据权利要求1所述的可调式精镗刀，其特征在于，所述刀体（1）末端设置刀体接口（21），所述刀体接口为TMG21模块接口和面铣刀接口任意一种。
10.根据权利要求1所述的可调式精镗刀，其特征在于，所述刀体（1）内设置有冷却通道（14），冷却通道（14）出口处连接万向喷嘴（19）。
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