CN111570882A - 一种大直径刀具自定心装夹结构 - Google Patents

一种大直径刀具自定心装夹结构 Download PDF

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魏兆成
郭锴强
赵丹阳
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Dalian University of Technology
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/02—Connections between the shanks and detachable cutting heads

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  • Milling Processes (AREA)

Abstract

本发明提供一种大直径刀具自定心装夹结构，包括：通用刀柄和铣刀刀头，铣刀刀头的下端面与通用刀柄的上端面接触；通用刀柄与铣刀刀头同轴；铣刀刀头内开设有贯穿中心孔，由圆柱孔和锥形孔构成，锥形孔与通用刀柄上的圆柱凸台间形成锥形间隙，锥形间隙中置有锥形涨紧套，锥形涨紧套内开有贯穿通孔；锥形涨紧套的外表面与锥形孔的内表面贴紧，无间隙配合连接；通孔的内表面与圆柱凸台的外表面贴紧，无间隙配合连接；锥形涨紧套的顶部置有垫片，垫片上连接有螺栓，螺栓拧入圆柱凸台中。本发明可实现铣刀刀头与通用刀柄的自定心配合，采用锥形涨紧套实现中心和端面双定位，可以在不改变传统刀柄结构的情况下实现铣刀刀头与通用刀柄之间严格同轴。

Description

一种大直径刀具自定心装夹结构
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体而言，尤其涉及一种大直径刀具自定心装夹结构。
背景技术
现有大直径铣刀与通用刀柄之间的安装方式为：采用直孔、端面、限位块进行定位，采用螺栓进行夹紧。
直孔的作用是限制铣刀沿X轴、Y轴的平移自由度，即用来确定铣刀的中心位置；端面的作用是限制铣刀沿Z轴的平移自由度和绕X轴、Y轴的旋转自由度；限位块的作用是限制铣刀绕Z轴的旋转自由度。采用螺栓进行夹紧，以保证定位关系保持不变。
现有大直径铣刀与通用刀柄之间是通过直孔来确定铣刀的中心位置。为了方便铣刀的拆装、同时考虑到铣刀实际制造中可能存在的误差，铣刀与通用刀柄之间的孔轴配合一般采用间隙配合。这就导致了铣刀与刀柄之间不完全同轴，限制了此类刀具一般只能用于零件的粗加工。
发明内容
根据上述提出的现有大直径铣刀与通用刀柄之间通过直孔来确定铣刀的中心位置，为了方便铣刀的拆装、同时考虑到铣刀实际制造中可能存在的误差，铣刀与通用刀柄之间的孔轴配合一般采用间隙配合，因此导致了铣刀与刀柄之间不完全同轴，限制了此类刀具一般只能用于零件的粗加工的技术问题，而提供一种大直径刀具自定心装夹结构。本发明主要利用锥形涨紧套实现中心和端面双定位，可以在不改变传统刀柄结构的情况下实现铣刀刀头与刀柄之间严格同轴；通过简便易行且有效的方式，提高了此类铣刀的加工精度，扩大了此类刀具的应用场景，使其可以应用于零件的精加工。
本发明采用的技术手段如下：
一种大直径刀具自定心装夹结构，包括：通用刀柄和铣刀刀头，所述铣刀刀头安装于所述通用刀柄的上方，所述铣刀刀头的下端面与所述通用刀柄的上端面接触连接；所述通用刀柄与所述铣刀刀头同轴；
所述铣刀刀头内开设有贯穿中心孔，所述中心孔为渐缩式阶梯孔，由圆柱孔和锥形孔构成，所述通用刀柄上端面上设有圆柱凸台，所述圆柱凸台***所述锥形孔中，所述锥形孔与所述圆柱凸台间形成锥形间隙，所述锥形间隙中置有锥形涨紧套，所述锥形涨紧套内开有贯穿通孔；所述锥形涨紧套的外表面与所述锥形孔的内表面贴紧连接，为无间隙配合连接；所述通孔的内表面与所述圆柱凸台的外表面贴紧连接，为无间隙配合连接；
所述锥形涨紧套的顶部置有位于所述圆柱孔中的垫片，所述垫片上连接有螺栓，所述螺栓拧入所述圆柱凸台中，将所述通用刀柄与所述铣刀刀头锁紧连接。
进一步地，所述锥形孔、所述锥形涨紧套和所述圆柱凸台同轴。
进一步地，所述锥形涨紧套的外径从上至下渐缩，顶部的外径大于底部的外径，所述锥形涨紧套的外表面与所述铣刀刀头的锥形孔接触，内表面与所述通用刀柄的圆柱凸台接触；所述铣刀刀头的底部与所述通用刀柄的上端面贴紧连接，为无间隙配合。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的大直径刀具自定心装夹结构，实现铣刀刀头与通用刀柄的自定心配合，该铣刀中心孔为锥形孔，采用锥形涨紧套实现中心和端面双定位，使得刀具夹持更可靠，可以在不改变传统刀柄结构的情况下实现铣刀刀头与刀柄之间严格同轴。
2、本发明提供的大直径刀具自定心装夹结构，通过简便易行且有效的方式，提高了此类铣刀的加工精度和安装精度，扩大了此类刀具的应用场景，使其可以应用于零件的精加工。
综上，应用本发明的技术方案能够解决现有技术中的现有大直径铣刀与通用刀柄之间通过直孔来确定铣刀的中心位置，为了方便铣刀的拆装、同时考虑到铣刀实际制造中可能存在的误差，铣刀与通用刀柄之间的孔轴配合一般采用间隙配合，因此导致了铣刀与刀柄之间不完全同轴，限制了此类刀具一般只能用于零件的粗加工的问题。
基于上述理由本发明可在机械加工等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明自定心铣刀的***图。
图3为本发明自定心铣刀的剖视图。
图中：1、通用刀柄；2、铣刀刀头；3、锥形涨紧套；4、垫片；5、螺栓。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明提供了一种大直径刀具自定心装夹结构，包括：通用刀柄1和铣刀刀头2，所述铣刀刀头2安装于所述通用刀柄1的上方，所述铣刀刀头2的下端面与所述通用刀柄1的上端面贴紧连接；所述通用刀柄1与所述铣刀刀头2同轴。
所述铣刀刀头2内中轴线上开设有贯穿中心孔，所述中心孔为渐缩式阶梯孔，由圆柱孔和锥形孔构成，圆柱孔位于锥形孔的上方，且圆柱孔的内径大于锥形孔的内径，所述通用刀柄1上端面上设有圆柱凸台，所述圆柱凸台***所述锥形孔中，所述锥形孔与所述圆柱凸台间形成锥形间隙，所述锥形间隙中置有锥形涨紧套3，所述锥形涨紧套3内中轴线上开有贯穿通孔；所述锥形涨紧套3的外表面与所述锥形孔的内表面贴紧连接，为无间隙配合连接；所述通孔的内表面与所述圆柱凸台的外表面贴紧连接，为无间隙配合连接。
所述锥形涨紧套3的顶部置有位于所述圆柱孔中的垫片4，所述垫片4上连接有螺栓5，所述螺栓5穿过垫片4拧入所述圆柱凸台中，将所述通用刀柄1与所述铣刀刀头2锁紧连接。
所述锥形孔、所述锥形涨紧套3和所述圆柱凸台同轴。
所述锥形涨紧套3的外径从上至下渐缩，逐渐减小，顶部的外径大于底部的外径，所述锥形涨紧套3的外表面与所述铣刀刀头2的锥形孔接触，内表面与所述通用刀柄1的圆柱凸台接触；所述铣刀刀头2的底部与所述通用刀柄1的上端面贴紧连接，为无间隙配合。
铣刀刀头2的中心孔设有锥形孔，通过锥形涨紧套3间接与通用刀柄1进行配合。在螺栓5拧紧之后，锥形涨紧套3的内壁紧贴通用刀柄1、外壁紧贴铣刀刀头2，保证铣刀刀头2、锥形涨紧套3和通用刀柄1三者之间在X轴和Y轴方向没有间隙，可以保证铣刀刀头2与通用刀柄1之间的同轴度。
使用时，首先将铣刀刀头2安装在通用刀柄1上，然后将锥形涨紧套3安装在铣刀刀头2与通用刀柄1之间的锥形间隙中以消除铣刀刀头2与通用刀柄1之间的间隙，最后将螺栓5安装到通用刀柄1上并通过垫片4将锥形涨紧套3压紧，以保证安装关系稳定可靠。
本发明通过增设锥形涨紧套3，使得顶面压紧的同时，实现中心和端面双定位，使得刀具夹持更可靠。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种大直径刀具自定心装夹结构，其特征在于，包括：通用刀柄(1)和铣刀刀头(2)，所述铣刀刀头(2)安装于所述通用刀柄(1)的上方，所述铣刀刀头(2)的下端面与所述通用刀柄(1)的上端面接触连接；所述通用刀柄(1)与所述铣刀刀头(2)同轴；
所述铣刀刀头(2)内开设有贯穿中心孔，所述中心孔为渐缩式阶梯孔，由圆柱孔和锥形孔构成，所述通用刀柄(1)上端面上设有圆柱凸台，所述圆柱凸台***所述锥形孔中，所述锥形孔与所述圆柱凸台间形成锥形间隙，所述锥形间隙中置有锥形涨紧套(3)，所述锥形涨紧套(3)内开有贯穿通孔；所述锥形涨紧套(3)的外表面与所述锥形孔的内表面贴紧连接，为无间隙配合连接；所述通孔的内表面与所述圆柱凸台的外表面贴紧连接，为无间隙配合连接；
所述锥形涨紧套(3)的顶部置有位于所述圆柱孔中的垫片(4)，所述垫片(4)上连接有螺栓(5)，所述螺栓(5)拧入所述圆柱凸台中，将所述通用刀柄(1)与所述铣刀刀头(2)锁紧连接。
2.根据权利要求1所述的大直径刀具自定心装夹结构，其特征在于，所述锥形孔、所述锥形涨紧套(3)和所述圆柱凸台同轴。
3.根据权利要求1或2所述的大直径刀具自定心装夹结构，其特征在于，所述锥形涨紧套(3)的外径从上至下渐缩，顶部的外径大于底部的外径，所述锥形涨紧套(3)的外表面与所述铣刀刀头(2)的锥形孔接触，内表面与所述通用刀柄(1)的圆柱凸台接触；所述铣刀刀头(2)的底部与所述通用刀柄(1)的上端面贴紧连接，为无间隙配合。
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