CN112935360A - 一种可调刀具几何角度的铣床飞刀及铣床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调刀具几何角度的铣床飞刀及铣床，其技术方案为：包括飞刀盘本体，飞刀盘本体周向均匀开设多个组合槽，组合槽内安装调整组件；其中，所述调整组件包括前后角调整块、主副偏角调整块、刃倾角调整块，刃倾角调整块一侧吸附有刀杆，另一侧通过主副偏角调整块与前后角调整块连接。本发明能够调整包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角在内的刀具几何角度，且能够适应多种不同尺寸规格的刀杆。

Description

一种可调刀具几何角度的铣床飞刀及铣床

技术领域

本发明涉及刀具领域，尤其涉及一种可调刀具几何角度的铣床飞刀及铣床。

背景技术

铣床是主要用铣刀对工件进行加工的机床。而铣刀是一种铣削加工时所使用的单齿或多齿的回转刀具。铣削时，铣刀旋转为主运动，工件或铣刀的移动为进给运动，使得铣刀各齿依次间歇地去除工件的加工余量。铣床的工艺范围广泛，在铣床上可以加工各种平面(水平、垂直或倾斜面)、沟槽(键槽、T形槽、螺旋槽等)、分齿零件和螺旋形表面等。铣床采用多刃刀具断续切削，切削速度高，且能铣削较宽的表面。因此，铣床的生产效率较高，加工表面质量较好，在机械制造业中得到了广泛的应用。铣床飞刀可安装在铣床上铣削较大的平面，尤其适用于要求不允许有接刀痕的大平面加工。另外，粗铣刀刀头和精铣刀刀头组合的双刀头飞刀常用于加工余量较大、加工表面质量要求较高的工件，可大大缩短加工周期，提高加工质量。

切削加工时，切削力、切削温度、切削振动、切屑形态和刀具磨损等都与刀具几何角度有着直接的关系，从而影响刀具寿命、加工质量、生产效率和生产成本等。前角的大小决定切削刃的锋利与强固程度，后角的主要功用是减小切削过程中刀具后刀面与切削表面的摩擦。主偏角的大小不仅可调节轴向力和径向力之间的比例、改善切削振动，还影响刀尖部分的强度与散热条件；副偏角的主要功用是减小副切削刃、副后刀面与工件已加工表面之间的摩擦。刃倾角不仅控制切屑流向，影响刀头强度及断续切削时切削刃上受冲击的位置，而且影响切削刃的锋利程度。因此，在刀具材料、刀具结构一定的情况下，刀具的几何角度对刀具切削性能有着十分重要的影响。合理地选择刀具几何角度，可充分发挥刀具的切削性能，大大提高生产率。

目前，刀具均是以一定的几何角度安装在飞刀盘上，无法实现如前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角等刀具几何角度的同时调整，因而难以充分发挥刀具的切削性能。另外，现有的铣床飞刀盘仅可安装单种特定规格尺寸的刀杆，降低了其通用性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可调刀具几何角度的铣床飞刀及铣床，能够调整包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角在内的刀具几何角度，且能够适应多种不同尺寸规格的刀杆。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，包括飞刀盘本体，飞刀盘本体周向均匀开设多个组合槽，组合槽内安装调整组件；

其中，所述调整组件包括前后角调整块、主副偏角调整块、刃倾角调整块，刃倾角调整块一侧吸附有刀杆，另一侧通过主副偏角调整块与前后角调整块连接。

作为进一步的实现方式，所述前后角调整块一侧与组合槽贴合，另一侧开设有用于安装主副偏角调整块的第一安装槽。

作为进一步的实现方式，所述第一安装槽一侧开设有若干配合凹槽,配合凹槽内设有主副偏角调整凹槽。

作为进一步的实现方式，所述组合槽的横截面由V形段和圆弧段连接而成。

作为进一步的实现方式，所述主副偏角调整块的一侧表面与第一安装槽相适应，另一侧开设有用于安装刃倾角调整块的第二安装槽；

主副偏角调整块的端部开设第二定位孔，前后角调整块侧面具有与第二定位孔相对应的第一定位孔。

作为进一步的实现方式，所述第二定位孔两侧具有螺纹孔，所述螺纹孔与主副偏角调整凹槽通过紧固件相连。

作为进一步的实现方式，所述刃倾角调整块对应于第二安装槽的一侧设有刃倾角调整凹槽，刃倾角调整凹槽通过紧固件与第二安装槽连接；刃倾角调整块另一侧设有刀具滑槽，所述刀具滑槽内布置有若干磁铁。

作为进一步的实现方式，所述前后角调整块、主副偏角调整块、刃倾角调整块表面均设有刻度标尺。

作为进一步的实现方式，所述飞刀盘本体的底部端面开设有沉头孔，其顶部端面开设有定位槽，飞刀盘本体中心开始有中心定位孔。

第二方面，本发明实施例还提供了一种铣床，包括所述的铣床飞刀。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

(1)本发明的一个或多个实施方式通过安装在飞刀盘本体上的前后角调整块、主副偏角调整块和刃倾角调整块的协同工作，可同时调节切削刀具的几何角度，包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角，有利于充分发挥刀具在不同工况下的切削性能，有助于研究不同刀具几何角度对刀具寿命、刀具磨损、加工表面完整性等的影响规律和作用机理。

(2)本发明的一个或多个实施方式在刀具滑槽中通过与相应尺寸规格的调整垫块配合，可兼容安装不同尺寸规格的刀杆，提高了铣床飞刀盘的通用性；另外，刀杆在刀具滑槽中的悬伸长度可调，即刀盘直径可变，扩展了其加工范围，能够实现无接刀痕大平面的加工。

(3)本发明的一个或多个实施方式的铣床飞刀可同时安装多把刀具进行铣削，在一个旋转行程中可切削多次，提高了加工效率。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的主视图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的整体***图；

图3是本发明根据一个或多个实施方式的前后角调整块结构示意图；

图4是本发明根据一个或多个实施方式的主副偏角调整块结构示意图；

图5是本发明根据一个或多个实施方式的刃倾角调整块结构示意图；

其中，1-飞刀盘本体、2-沉头孔、3-定位孔、4-定位槽、5-组合槽、6-前后角调整块、7-第一紧固件、8-第一通孔、9-第一螺纹孔、10-第二紧固件、11-第二通孔、12-第二螺纹孔、13-第一安装槽、14-主副偏角调整块、15-第三紧固件、16-第一定位孔、17-第二定位孔、18-配合凹槽、19-主副偏角调整凹槽、20-第三螺纹孔、21-第二安装槽、22-刃倾角调整块、23-第四紧固件、24-刃倾角调整凹槽、25-第四螺纹孔、26-刀具滑槽、27-刀杆、28-第五紧固件、29-磁铁、30-第五螺纹孔、31-调整垫块、32-刻度标尺。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

实施例一：

本实施例提供了一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，如图1和图2所示，包括飞刀盘本体1、调整组件和刀杆27，飞刀盘本体1周向间隔均匀安装多个调整组件，所述刀杆27与调整组件连接，通过调整组件实现铣床飞刀前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角的调整，且能适应不同尺寸规格的刀杆27。

进一步的，调整组件包括前后角调整块6、主副偏角调整块14、刃倾角调整块22，刃倾角调整块22通过主副偏角调整块14与前后角调整块6相连，前后角调整块6与飞刀盘本体1相连。

具体的，飞刀盘本体1的底部端面(以飞刀使用状态时的方位为参考)开设有沉头孔2，沉头孔2用于飞刀盘本体1和铣床主轴间的联接。飞刀盘本体1的中心开设有中心定位孔3，中心定位孔3用于将飞刀盘本体1安装在铣床主轴时的中心定位，使飞刀盘本体1中心和铣床主轴中心同轴。飞刀盘本体1的顶部端面设有定位槽4，定位槽4用于将飞刀盘本体1安装在铣床主轴时的水平定位，使飞刀盘本体1与铣床工作台保持平行。

在本实施例中，飞刀盘本体1周向开设四个组合槽5，相邻组合槽5的轴线之间夹角为90°，相对设置的两个组合槽5的轴线重合。可以理解的，在其他实施例中，组合槽5也可以设置其他个数，具体根据飞刀盘安装刀杆27的个数而定。

进一步的，所述组合槽5为沿飞刀盘本体1底部向内开设的槽，其横截面由V形段和圆弧段连接而成，V形段和圆弧段的衔接位置处于中间位置。

前后角调整块6置于组合槽5内，如图3所示，为了便于定位，所述前后角调整块6整体呈圆柱形设置；其一侧开设有用于安装主副偏角调整块14的第一安装槽13，前后角调整块6另一侧外壁与组合槽5的V形段表面贴合进行对中定位。

进一步的，前后角调整块6的一端开设第一螺纹孔9，以组合槽5位于飞刀盘本体1外侧的一端为前端面，则第一螺纹孔9开设于前后角调整块6的后端面。第一螺纹孔9与飞刀盘本体1的沉头孔2中设置的第一通孔8对应，第一通孔8与第一螺纹孔9通过第一紧固件7连接。

在本实施例中，所述第一紧固件7为紧定螺钉，紧定螺钉通过第一紧通孔8与第一螺纹孔9配合，将前后角调整块6压紧在组合槽5的后端面，实现前后角调整块6沿其轴向方向的限位固定。因此，无论在旋转前后角调整块6调节角度的情况下，还是在铣床飞刀旋转铣削的工作状态下，均可有效防止前后角调整块6产生轴向位移，保证铣床飞刀的铣削加工精度。

进一步的，V形槽5侧面内壁开设第二螺纹孔12，第二螺纹孔12与第二通孔11连通，通过安装于第二通孔11内的第二紧固件10实现对前后角调整块6侧面的限位。

在本实施例中，第二紧固件10为紧定螺钉，紧定螺钉与第二螺纹孔12配合，通过压紧前后角调整块6的外圆柱面将其紧固在组合槽5内。当需要调整切削刀具的前角和后角时，松开紧定螺钉，将前后角调整块6旋转至合适的角度后，再拧紧紧定螺钉即可。

前后角调整块6能够以其外圆柱面的中心线为轴心旋转一定的角度，当旋转至合适的角度时，利用第一紧固件7和第二紧固件10紧固。当前后角调整块6旋转时，安装在其上的刀杆27与之旋转相应的角度，从而使切削刀具的前角和后角发生变化。

优选地，所述第一安装槽13的横截面呈半圆形，主副偏角调整块14套设于第一安装槽13中，并通过第三紧固件15紧固。主副偏角调整块14可以其外圆弧面的中心线为轴心在前后角调整块6上旋转至所需角度，由第三紧固件15紧固定位。当主副偏角调整块14旋转时，安装在其上的刀杆27与之旋转相应的角度，从而导致切削刀具的主偏角和副偏角发生改变。

在本实施例中，第三紧固件15分为定位销和紧定螺钉两种，定位销用于主副偏角调整块14绕以其中心线为轴心的旋转，紧定螺钉用于主副偏角调整块14的紧固。

如图3所示，所述前后角调整块6与飞刀盘本体1的第二螺纹孔12相对的一侧开设有第一定位孔16，主副偏角调整块14的一侧中心开有与第二定位孔17相对应的第二定位孔17，定位销和第一定位孔16、第二定位孔17配合，将主副偏角调整块14定位。

进一步的，前后角调整块6于第一定位孔16的同一侧开设配合凹槽18，在本实施例中，第一定位孔16两侧各开设一个配合凹槽18。优选地，配合凹槽18为方形槽。

所述配合凹槽18的内侧表面开设主副偏角调整凹槽19，主副偏角调整凹槽19为弧形槽，且两个主副偏角调整凹槽19的朝向彼此靠近的一侧弯曲。紧定螺钉通过主副偏角调整凹槽19与主副偏角调整块14侧面的第三螺纹孔20配合，将主副偏角调整块14固定在前后角调整块6上。当需要调整切削刀具的主偏角和副偏角时，松开紧定螺钉，将主副偏角调整块14旋转至合适的角度后，再拧紧紧定螺钉即可。

如图4所示，主副偏角调整块14整体呈半圆柱形，其一侧半圆柱面与第一安装槽13相适配；主副偏角调整块14另一侧面为矩形平面，矩形平面内开设有用于安装刃倾角调整块的第二安装槽21。

在本实施例中，所述第二安装槽21为圆柱形凹槽。所述第二安装槽21的偏心位置设有第四螺纹孔25。第二定位孔17与第三螺纹孔20开设于主副偏角调整块14的一侧端面，且第三螺纹孔20设置在第二定位孔17两侧的对称位置。

进一步的，如图5所示，刃倾角调整块22包括配合部和刀具安装部，所述配合部的形状与第二安装槽21相适应。配合部靠近边缘位置开设有刃倾角调整凹槽24，在本实施例中，刃倾角调整凹槽24具有两个，且对称设置；所述刃倾角调整凹槽24为弧形槽，两个刃倾角调整凹槽24朝向彼此靠近的一侧弯曲。

刃倾角调整凹槽24与第四螺纹孔25通过第四紧固件13连接，优选地，第四紧固件23为紧定螺钉，通过紧定螺钉将刃倾角调整块22与主副偏角调整块14紧固。当需要调整切削刀具的刃倾角时，松开紧定螺钉，将刃倾角调整块22旋转至工作位置后，再拧紧紧定螺钉即可。

进一步的，所述刀具安装部由两个对称设置的安装板组成，两个安装板之间形成刀具滑槽36。在本实施例中，安装板为矩形板，刀具滑槽36为U形槽。可以理解的，在其他实施例中，安装板也可以为其他形状。

刀杆27安装于刀具滑槽26内，并通过第五紧固件28紧固。在本实施例中，刀具滑槽26的上端面和一侧端面均设置磁铁29，通过磁力将刀杆27吸附在刀具滑槽26内，以便刀杆27在刀具滑槽26内的固定与调整。刀具滑槽26另一侧侧开有第五螺纹孔30。

在本实施例中，所述第五紧固件28为紧定螺钉，紧定螺钉与第五螺纹孔30配合并压紧在刀杆27的一侧端面，以实现刀杆27的固定。当需要调整切削刀具的加工范围时，松开紧定螺钉，沿刀具滑槽26的长度方向移动刀杆27进行位置调整，再拧紧紧定螺钉即可。另外，当需要更换不同尺寸规格的刀杆27时，松开紧定螺钉，加装相应的调整垫块31，再通过拧紧紧定螺钉将刀杆27固定在刀具滑槽26中即可。

进一步的，前后角调整块6的前端面、主副偏角调整块14的外圆周面以及刃倾角调整块22的外圆周面上均设有刻度标尺32，以分别表示前后角调整块6、主副偏角调整块14和刃倾角调整块22各自的旋转角度，从而连续调整切削刀具的前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。

实施例二：

本实施例提供了一种铣床，包括实施例一所述的铣床飞刀，所述铣床飞刀与铣床主轴相连。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，其特征在于，包括飞刀盘本体，飞刀盘本体周向均匀开设多个组合槽，组合槽内安装调整组件；

其中，所述调整组件包括前后角调整块、主副偏角调整块、刃倾角调整块，刃倾角调整块一侧吸附有刀杆，另一侧通过主副偏角调整块与前后角调整块连接。

2.根据权利要求1所述的一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，其特征在于，所述前后角调整块一侧与组合槽贴合，另一侧开设有用于安装主副偏角调整块的第一安装槽。

3.根据权利要求2所述的一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，其特征在于，所述第一安装槽一侧开设有若干配合凹槽,配合凹槽内设有主副偏角调整凹槽。

4.根据权利要求1或2所述的一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，其特征在于，所述组合槽的横截面由V形段和圆弧段连接而成。

5.根据权利要求3所述的一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，其特征在于，所述主副偏角调整块的一侧表面与第一安装槽相适应，另一侧开设有用于安装刃倾角调整块的第二安装槽；

主副偏角调整块的端部开设第二定位孔，前后角调整块侧面具有与第二定位孔相对应的第一定位孔。

6.根据权利要求5所述的一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，其特征在于，所述第二定位孔两侧具有螺纹孔，所述螺纹孔与主副偏角调整凹槽通过紧固件相连。

7.根据权利要求5所述的一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，其特征在于，所述刃倾角调整块对应于第二安装槽的一侧设有刃倾角调整凹槽，刃倾角调整凹槽通过紧固件与第二安装槽连接；刃倾角调整块另一侧设有刀具滑槽，所述刀具滑槽内布置有若干磁铁。

8.根据权利要求1所述的一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，其特征在于，所述前后角调整块、主副偏角调整块、刃倾角调整块表面均设有刻度标尺。

9.根据权利要求1所述的一种可调刀具几何角度的铣床飞刀，其特征在于，所述飞刀盘本体的底部端面开设有沉头孔，其顶部端面开设有定位槽，飞刀盘本体中心开始有中心定位孔。

10.一种铣床，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的铣床飞刀。

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