CN107570773A - 一种铣削刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铣削刀具,包括刀柄、刀体和切削刀片,所述刀体一端设有刀片槽,所述切削刀片通过紧固螺钉固定在刀片槽内,所述刀体另一端为定位端面,所述定位端面沿轴向依次设有螺纹连接孔和定位孔,所述螺纹连接孔与定位孔连通,所述刀柄对应设有与螺纹连接孔配合的螺纹部和与定位孔配合的定位部。本发明具有可缩短刀具轴向长度、提高刀具刚性、降低刀具振动的优点。

Description

一种铣削刀具
技术领域
本发明涉及金属切削刀具,尤其涉及一种铣削刀具。
背景技术
在金属切削中,切削刀具的刚性是保证切削质量的重要因素,增加切削刀具的刚性是提升切削刀具使用寿命的有效途径。特别是一些直径不是很大(小于80mm)的铣削刀具,其***刚性对加工质量的影响尤为明显。现有技术中,直径在40mm 至80mm的铣削刀具,与刀柄之间基本上是采用行业通用圆柱定位孔、螺纹连接方式,并依靠键来传递扭矩,刀柄上的圆柱定位孔与切削刀具上的孔间隙配合定位,刀具的回转中心处采用单个螺钉与刀柄紧固(刀柄端部轴向设有螺钉,螺钉通过垫片与刀体压紧),该类连接方式在***刚性方面存在不足,紧固螺钉的直径受到定位圆柱定位孔直径的限制一般只能选用较小直径的螺纹型号。例如直径63mm的切削刀具,采用圆柱定位孔、螺纹连接结构时, 紧固螺钉一般只能采用M12的规格,极大的降低了螺纹连接强度。此外,削刀具的刀体上要为了提供足够的空间用于容纳紧固螺钉的头部和传动键槽,刀具的轴向应设有较大的长度。同时,因定位圆柱定位孔的孔靠近刀柄面即处于切削刀片背对的另一端,不仅刀具连接强度低、刚性差,特别是在大悬伸、断续切削的铣削过程中,刀具实际切削尺寸偏离非切削时尺寸,切削振动大、加工精度低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种可缩短刀具轴向长度、提高刀具刚性、降低刀具振动的铣削刀具。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种铣削刀具,包括刀柄、刀体和切削刀片,所述刀体一端设有刀片槽,所述切削刀片通过紧固螺钉固定在刀片槽内,所述刀体另一端为定位端面,所述定位端面沿轴向依次设有螺纹连接孔和定位孔,所述螺纹连接孔与定位孔连通,所述刀柄对应设有与螺纹连接孔配合的螺纹部和与定位孔配合的定位部。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述刀柄的轴线、刀体的轴线、螺纹连接孔的轴线和定位孔的轴线均在同一直线上。
所述螺纹连接孔的长度a,所述定位孔的长度b,满足:2mm≤b-a≤8mm。
所述刀体的轴向长度为L,满足:0.85L≤a+b<L。
所述定位孔与螺纹连接孔连接的一端设有用于对刀柄的定位部导向的斜倒角。
所述定位孔为圆柱定位孔。
所述定位孔为圆锥定位孔。
所述定位孔为通孔。
所述定位孔为盲孔。
所述刀体外周设有扳手槽。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明的铣削刀具,将螺纹连接孔靠近定位端面,定位孔靠近切削刀片一端,通过定位孔实现刀体的中心定位,通过螺纹连接孔的内螺纹与刀柄上的外螺纹配合实现刀体的轴向紧固,刀体的轴向长度仅依赖于螺纹连接孔和定位孔的长度,刀体的轴向长度缩短至普通刀具的60-75%,极大的提高的刀具的刚性;与现有的连接方式相比,本发明采用螺纹连接的方式,其强度不依赖于现有技术中螺钉的形状限制,且与刀柄时连接强度较普通刀具可以提高2至3倍;此外,决定刀体刚性的定位孔邻近切削刀片设置,在刀柄上使用时,可保证中心导向配合区域基本和切削刀片的切削区域处于平齐,即切削刀片距离刀柄刚性圆柱台(定位部)的悬伸基本为零,如此设计刀具最大程度提高切削区域的刚性,有效抑制振动(降低切削刀片的跳动幅度),提高表面加工质量。
(2)本发明的铣削刀具,定位孔与螺纹连接孔连接的一端设有用于对刀柄的定位部导向的斜倒角,螺纹连接孔的长度a小于定位孔的长度b,刀体在安装到刀柄时,刀柄上的定位部首先与定位孔上的斜倒角接触,产生预定心的作用,这样后续的螺纹配合就很容易对上牙型,装配简单,微间隙的预定位防止螺纹配合时发生倾斜造成旋入困难、螺纹崩缺,有效提高螺纹旋入效率和使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例1的刀体的主视图。
图3是本发明实施例1的刀体的立体结构示意图。
图4是本发明实施例2的刀体的主视图。
图5是本发明实施例2的刀体的立体结构示意图。
图中各标号表示:
1、刀体;11、刀片槽;12、扳手槽;13、螺纹连接孔;14、定位孔;141、斜倒角;15、定位端面;16、内冷通道;2、切削刀片;3、紧固螺钉;4、刀柄;41、螺纹部;42、定位部。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1至图3所示,本实施例的铣削刀具,包括刀柄4、刀体1和切削刀片2,刀体1一端设有刀片槽11,切削刀片2通过紧固螺钉3固定在刀片槽11内,刀体1另一端为定位端面15,定位端面15沿轴向依次设有螺纹连接孔13和定位孔14,螺纹连接孔13与定位孔14连通,刀柄4对应设有与螺纹连接孔13配合的螺纹部41和与定位孔14配合的定位部42。
本实施例中,刀体1与刀柄4安装连接时,刀柄4的定位部42先与定位孔14配合进行定位,然后刀柄4的螺纹部41与螺纹连接孔13拧紧配合,实现刀体1 的紧固,螺纹连接孔13靠近定位端面15,定位孔14靠近切削刀片2一端。本发明的铣削刀具,通过刀体1上的定位孔14实现刀体1的中心定位,通过螺纹连接孔13的内螺纹与刀柄4上的外螺纹配合实现刀体1的轴向紧固,刀体1的轴向长度仅依赖于螺纹连接孔13和定位孔14的长度,刀体1的轴向长度缩短至普通刀具的60-75%,极大的提高的刀具的刚性;与现有的连接方式相比,本发明采用螺纹连接的方式,其强度不依赖于现有技术中螺钉的形状限制,且与刀柄4时连接强度较普通刀具可以提高2至3倍;此外,决定刀体1刚性的定位孔14邻近切削刀片2设置,在刀柄4上使用时,可保证中心导向配合区域基本和切削刀片2的切削区域处于平齐,即切削刀片2距离刀柄4刚性圆柱台(定位部42)的悬伸基本为零,如此设计刀具最大程度提高切削区域的刚性,有效抑制振动(降低切削刀片2的跳动幅度),提高表面加工质量。
本实施例中,刀柄4的轴线、刀体1的轴线、螺纹连接孔13的轴线和定位孔14的轴线均在同一直线上。螺纹连接孔13的螺纹尾部设有退刀槽。
螺纹连接孔13的长度a,定位孔14的长度b,满足:2mm≤b-a≤8mm,本实施例中,具体为:a=12mm,b=16 mm,a-b=4 mm。定位孔14与螺纹连接孔13连接的一端设有用于对刀柄4的定位部42导向的斜倒角141。螺纹连接孔13的长度a小于定位孔14的长度b,相应的刀柄4上螺纹部41的外螺纹长度也小于定位轴的长度。 这样,刀体1在安装到刀柄4时,刀柄4上的定位部42首先与定位孔14上的斜倒角141接触,产生预定心的作用,这样后续的螺纹配合就很容易对上牙型,装配简单,微间隙的预定位防止螺纹配合时发生倾斜造成旋入困难、螺纹崩缺,有效提高螺纹旋入效率和使用寿命。
刀体1的轴向长度为L,满足:0.85L≤a+b<L。本实施例中,刀体1的轴向长度L=30mm,而现有技术的普通刀具驻欧洲采用A型、B型接口,轴向长度在40 mm,本实施例刀体1轴向长度缩短至普通刀具的75%,刚性很好。具体地,a+b=0.93L,定位孔14与刀柄4的定位部42的配合位置靠近刀体1安装切削刀片2的端面,可以有效抗震。斜倒角141的长度范围为:0.5mm~5mm,倾斜角度范围为:10°~80°。
刀体1的切削直径为D,螺纹连接孔13的螺纹小径d1,定位孔14的直径d2,0.3D≤d1,d2≤0.7D,0.05d1≤d1-d2≤0.2d1。本实施例中,D=63mm,d1=25.32mm,d2=22 mm,d1-d2=3.32 mm。螺纹连接孔13的螺纹小径达到25.32 mm,而现有技术普通刀具的连接螺纹的螺纹小径为10.5 mm,螺纹连接孔13直径达普通刀具的2.4倍,连接强度大幅提升。本实施例中,螺纹连接孔13上的螺纹为多头螺纹。
本实施例中,刀体1外周设有扳手槽12,扳手槽12采用四个削平槽在刀体1的周边均匀布置,方便扳手旋紧刀体1。
本实施例中,定位孔14为圆柱定位孔,且定位孔14为通孔,即延伸至刀体1一端的端部。除本实施例外,定位孔14还可以为圆锥定位孔。
实施例2
如图4和图5所示,本实施例与实施例1基本相同,不同之处仅在于:
本实施例中,定位孔14为盲孔。扳手槽12采用5个腰形孔在刀体1的端面均匀布置。
本实施例中,由于刀体1上设置了内冷通道16,将定位孔14设置为盲孔,即定位孔14未贯通刀体1。这样的布置有利于实现了刀具的内冷,从而使内冷部件少,结构简单。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种铣削刀具,包括刀柄(4)、刀体(1)和切削刀片(2),所述刀体(1)一端设有刀片槽(11),所述切削刀片(2)通过紧固螺钉(3)固定在刀片槽(11)内,其特征在于:所述刀体(1)另一端为定位端面(15),所述定位端面(15)沿轴向依次设有螺纹连接孔(13)和定位孔(14),所述螺纹连接孔(13)与定位孔(14)连通,所述刀柄(4)对应设有与螺纹连接孔(13)配合的螺纹部(41)和与定位孔(14)配合的定位部(42)。
2.根据权利要求1所述的铣削刀具,其特征在于:所述刀柄(4)的轴线、刀体(1)的轴线、螺纹连接孔(13)的轴线和定位孔(14)的轴线均在同一直线上。
3.根据权利要求1所述的铣削刀具,其特征在于:所述螺纹连接孔(13)的长度a,所述定位孔(14)的长度b,满足:2mm≤b-a≤8mm。
4.根据权利要求3所述的铣削刀具,其特征在于:所述刀体(1)的轴向长度为L,满足:0.85L≤a+b<L。
5.根据权利要求3所述的铣削刀具,其特征在于:所述定位孔(14)与螺纹连接孔(13)连接的一端设有用于对刀柄(4)的定位部(42)导向的斜倒角(141)。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的铣削刀具,其特征在于:所述定位孔(14)为圆柱定位孔。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的铣削刀具,其特征在于:所述定位孔(14)为圆锥定位孔。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的铣削刀具,其特征在于:所述定位孔(14)为通孔。
9.根据权利要求1至5任意一项所述的铣削刀具,其特征在于:所述定位孔(14)为盲孔。
10.根据权利要求1至5任意一项所述的铣削刀具,其特征在于:所述刀体(1)外周设有扳手槽(12)。
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