CN1446665A - 转动刀具以及组成该刀具的切削件 - Google Patents

转动刀具以及组成该刀具的切削件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于切屑去除加工的转动刀具,例如铣刀或钻头,该刀具包括轴、位于轴(1)上并与该轴一端相连接的锥形座(10)、具有外锥形部分的夹具(3)以及切削件(5),该夹具(3)具有用于安置切削件(5)的元件(14)以及沿轴(1)的轴向向夹具(3)施力的元件(9,11)。另外本发明还涉及一种切削件(5)。根据本发明的刀具的特征在于:夹具(3)具有轻微锥形的凹入部分(14),沿凹入部分(14)的敞开端方向,凹入部分(14)的横截面尺寸减小,切削件(5)具有轻微锥形的销(20),所述销被容置在所述凹入部分(14)内,沿销(20)自由端方向,销(20)的横截面尺寸增加,凹入部分(14)具有可变形形状。

Description

转动刀具以及组成该刀具的切削件
技术领域
本发明涉及一种转动刀具,尤其用于切屑去除加工,该刀具例如包括铣刀或钻头,并且包括:轴、位于该轴上并与其一端相连的锥形座、具有外锥形部分的夹具以及切削件,所述夹具具有用于安置该切削件的元件以及用于沿轴的轴向向该夹具施力的元件。另外本发明还涉及一种切削件,该切削件构成符合本发明刀具的一可更换部分。
背景技术
从SILMAX公司已知一种模铣***,它以商标SHUTTLE SYSTEM出售。该***包括一主轴,主轴上具有一轴向通孔,拉杆被设置在该通孔内。在所述拉杆一端配备有外螺纹部分,用于与轴向开槽的外锥形套筒上的内螺纹相互作用。当拉杆和开槽套筒一起转动时,它们将彼此相向地轴向移动。在套筒外部,所述套筒与锥形座配合。此外,所述开槽套筒具有大致圆柱形的内部,该圆柱形内部与铣削***的可更换切削头的圆柱形销相互作用。该可更换切削头最好由硬质合金制成。当开槽套筒在锥形座内轴向移动时,所述套筒将围绕圆柱形切削头的销受压,从而将切削头固定在主轴上。这里应该指出,当将切削头夹持在开槽套筒内时,圆柱形表面之间发生相互作用。
欧洲专利文献EPO 776 719A1介绍了一种公知的刀具,该刀具具有可更换的切削头,切削头具有肩部、一锥形部分以及一阳部分(male part),该阳部分用于形成一种燕尾型连接件的一部分。刀具柄上具有一止动面、一锥形座以及内螺纹,所述内螺纹与夹具上的外螺纹啮合,此外还具有***分(female part),它与燕尾型连接件成为一整体。在安装切削头时,最好利用键,切削头转动,切削头的肩部抵靠着轴的止动面,几乎在同时切削头的锥体部分抵靠着轴上的锥形座。所存在的问题是,公差不允许它们完全在同一时刻发生,这意味着或者肩部抵靠着止动面,或者锥形部分抵靠着锥形座。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种上述的转动刀具,尽管切削头是可拆卸的,但是它也具有良好的稳定性。
本发明的另一目的是提供一种能够保持可接受公差的适用于切屑去除加工的转动刀具。
本发明的另一个目的是根据本发明的一个最佳实施例,用于固定可拆卸切削头的元件在刀具的轴向上应该具有较短的尺寸。
利用具有独立权利要求1所述特征的转动刀具,至少可以实现本发明的主要目的。本发明的最佳实施例确定了从属权利要求。
附图简介
下文将结合附图介绍本发明的两个实施例,其中:
图1为显示组成刀具的元件的分解视图,其中组成该刀具的轴沿纵向被剖开;
图2是一个从组成图1所示刀具一部分的切削件的斜下方所看到的透视图;
图3是一个从组成图1所示刀具一部分的夹具的斜上方所看到的透视图;
图4是一个图1所示刀具的纵向剖视分解视图;
图5是一个通过图1所示刀具纵断面的视图,其中该刀具的各部分已经被组装完毕,也就是准备被使用;
图6显示了符合本发明另一实施例的刀具的纵断面;
图7显示了组成本发明刀具的切削件的另一实施例;
图8显示了被装配在图7所示切削件上的另一种夹具,该夹具被包含在根据本发明的刀具内。
具体实施方式
图1、4和5所示符合本发明的用于切屑去除加工的转动刀具包括轴1、夹具3以及切削件5。轴1具有端面2。仅仅示意性显示了切削件5的上部,也就是切削刃和容屑槽等没有被显示。
轴1具有轴向延伸的通孔7。从图4中可以更清楚地看到,其端部将容置夹具3和切削件5,轴1配备有内螺纹9以及位于螺纹9外部的锥形座10。内螺纹9直接邻接通孔7。
夹具3具有外螺纹部分11以及固定部分12,在固定部分12上具有4个轴向延伸的槽13,槽13的端部到达夹具3高度的一半。固定部分12的外侧大致是锥形的,因此沿从外螺纹部分11到固定部分12的方向,固定部分12的外横截面尺寸增大。在固定部分12内,设置一稍微锥形的凹入部分14,沿凹入部分14的敞开端方向,该凹入部分14的横截面尺寸递减。此外,凹入部分14具有两个相对的第一平面15,沿凹入部分14的敞开端方向,这两个平面趋向于彼此会聚。如图4所示,槽13轴向延伸穿过凹入部分14的底面16。
切削件5具有销20和头部21,仅仅示意性被显示的切削件5的某些部分即切削刃,以及其它被包含在切削几何形状内的部分被省略。在销20和头部21之间的过渡部分,切削件5配备有环形肩部22,在安装位置,所述肩部22将抵靠轴1的端面2。
包含在切削件5内的销20通常具有很小的锥度,在销20的自由端区域具有增大的横截面尺寸。销20的锥度与凹入部分14的锥度相适应,将在下文对此进行更详尽地介绍,同时在下文介绍符合本发明刀具的元件如何相互作用。销20还具有两个对角分布的第二平面23,沿朝向头部21的方向,这两个平面彼此略微分开。
切削件5还具有键槽24,利用所述键槽24,带动切削件5转动。
图1和4采用分解视图的方式显示了包含在符合本发明刀具内的元件。采用获得图5所示刀具的方式将这些元件彼此连接在一起。为了实现这个目的,将切削件5的销20推到夹具3的带槽的固定部分12内。在这种连接方式下,销20的第二平面23与凹入部分14的第一平面15准确地彼此相对。这是确保销20被推入凹槽14中的前提条件。在此阶段,固定部分12空载,这也是一种先决条件,以便确保销20被推进凹入部分14内。
销20的锥度与凹入部分14的锥度相适应,当各个元件彼此完全连接在一起时,一个重要的目的是实现最佳的锥度一致,如图5所示。
当切削件5的销20已经被推进凹入部分14内后,将夹具3的外螺纹部分11***轴1内,外螺纹部分11与内螺纹9啮合。通过转动切削件5和夹具3可以实现所述啮合,通过将键(未示出)压入切削件5的头部21上的键槽24内,实现所述切削件5和夹具3的转动。在转动切削件5时,由于凹入部分14上的平面15和销20上的平面23相互作用,从而驱动夹具3。
当外螺纹部分11已经进入内螺纹9内一定距离后,锥形也就是固定部分12的外部将与轴1的锥形座10接触。当切削件5和夹具3在轴1内连续地轴向向内运动时,由于固定部分12上设置有轴向延伸槽13,夹具3的固定部分12将稍微变形。通过锥形座10和固定部分12的外部锥形之间的接触,引起所述变形。
当切削件5连续转动时,在锥形座10和固定部分12的外部锥形之间建立更紧密的接触。在这种连接中,变形继续发生,固定部分12将围绕销20受压,这可以利用轴向延伸槽13的存在而实现。当切削件5被最后安装在轴1上时,头21的肩部22将与轴1的端面2邻接。从而实现将切削件5特别可靠地安装在轴1上,切削件5和轴1之间的接合采用一种令人满意的方式承受切削件5将要受到的载荷,例如弯曲载荷。当夹具3处于轴1内的最终位置时,如图5所示,销20固定在凹入部分14内,销20的锥度与凹入部分20的锥度一致。
当符合本发明的切削件5磨损后,采用与安装切削件5的步骤相反的步骤,拆卸切削件5。在这里利用键,切削件5沿与安装切削件时相反的方向转动,夹具3被移动,外螺纹部分11与内螺纹9脱离啮合。当磨损后的切削件5与夹具3一起从轴1上被拆卸后,将切削件5从夹具3上拆卸下。此后通过与上述方式相同的方式将销20推压入夹具3上的凹入部分14内,从而将一个新的切削件5安装在夹具3上。采用与上述相同的方式,将切削件5与夹具3一起安装在轴1上。
图6显示了符合本发明的刀具的一个纵向断面图。具体地说,图6所示刀具与图1、4和5所示刀具不同之处在于,夹具103与拉杆104是一体的,在拉杆104与夹具103相连端相反的一端上加工出外螺纹部分111。轴101上具有通孔107,拉杆104被容置在该通孔107内。具有内螺纹109的套筒118被容置在通孔107内。套筒118上与内螺纹109相反一端上加工出键槽119。最好利用被***键槽119内的六角套筒扳手使套筒118转动,从而内螺纹109与拉杆104的外螺纹部分111相互作用。在此,具有固定部分112的拉杆轴向运动,从而出现上述实施例所述的相互作用。
对于符合图6所示实施例的夹具103的固定部分112来说,它采用与固定部分12大致相同的方式被形成,也就是配备有轴向延伸槽113和锥形凹入部分114。
图6所示切削件5和上述实施例的切削件5相同。这意味着当采用与图1、4和5所示实施例大致相同的方式安装切削件5时,切削件5的销20与凹入部分114相互作用。同样当切削件5磨损后,将切削件5从图6所示的刀具上拆卸下。
图7显示了符合本发明另一个实施例的刀具内的切削件105,该切削件105与上述实施例内的切削件5之间的主要区别在于销120的设计不同,也就是切削件105的头部21可以与上述实施例内的切削件5的头部21相同。采用与切削件5相应的方式,切削件105的销120稍微有些锥形,然而在锥形包络面上没有任何平面。在销120的自由端具有四角形125,在所示实施例内,该自由端具有圆角。各对角设置的角之间的四角形125的横截面尺寸基本上等于销120自由端的直径,所述自由端就是四角形125与销120的连接部分。最好四角形125与销120整体形成。在所示实施例内,四角形125的轴向尺寸比销120的轴向尺寸小。
图8显示了符合本发明另一个实施例的刀具内的夹具103,该夹具103与上述实施例内的夹具3之间的主要区别在于固定部分112上的凹入部分114,也就是夹具103的外螺纹部分111可以与夹具3的外螺纹部分11相同。
凹入部分114具有底面116,所述底面116在其周围具有边界117,从底面116的平面视图上看,边界117具有与四角形125相同的四角形状。通常边界117和四角形125具有基本上相同的轴向尺寸。
当将切削件105的销120推压进入凹入部分114内时,应该确保四角形125与边界117所确定的间隙无定形地相匹配。此后切削件105和夹具103被安装在轴上,该轴可以与图1、4和5所示轴1相同。当切削件105转动时,由于四角形125和边界117相互作用时,夹具103移动。关于销120在凹入部分114内的夹紧,它以与上述实施例所述方式基本相同的方式实现。采用与上述实施例基本相同的方式拆卸切削件105。
在上述两个实施例内,术语“稍微锥形”涉及凹入部分14、114以及销20、120的的锥度。关于这个术语可以理解,锥角大于0°,但是小于或等于5°。本发明的可行性变型
在上述实施例内,夹具3和103的固定部分12和112配备有4个轴向延伸的槽13和113。但是在本发明的范围内,可以想象配备有更多或更少的槽。
在上述实施例的图7所示切削件105和图8所示夹具103内,切削件105具有四角形125,凹入部分114具有与该四角形125相适应的四角形边界117。然而在本发明范围内,销的自由端上可以设置具有其它几何形状的元件,边界的形状与其相适应。从示意性而非限制性的角度出发,可以具有三角形、五角形或六角形。然而在这种连接中,重要的是销可以被轻易地安装在凹入部分内,从而实现令人满意的结合,所述结合确保夹具和切削件一起移动。
在上述用于切屑去除加工的刀具的实施例中,轴1、101上具有通孔7、107,所述通孔被用作冷却通道。然而在本发明范围内,可以省略通孔7、107,而采用其它方式进行冷却。
在上述实施例中,夹具3、103是一个一体件。然而在本发明范围内,可以想象固定部分12、112可以例如由硬质合金制成,而夹具3、103的其它部分由钢制成。
附图标记清单:1;101    轴2;102    端面3;103    夹具104       拉杆5;105    切削件7;107    通孔9;109    内螺纹10;110   锥形座11;111   外螺纹部分12;112   固定部分13;113   槽14;114   凹入部分15        第一平面16;116   底面117       边界20;120   锥形销21        头22        肩部23        第二平面24        键槽125       四角形

Claims (10)

1、一种用于切屑去除加工的转动刀具,该刀具例如包括铣刀或钻头,并且包括:轴(1;101)、位于轴(1;101)上并与该轴一端相连接的锥形座(10;110)、具有外锥形部分的夹具(3;103)以及切削件(5;105),所述夹具(3)具有用于安置切削件(5;105)的元件(14;114)以及沿轴(1;101)的轴向向夹具(3;103)施加力的元件(9,11;109,111),其特征在于:所述夹具(3;103)具有轻微锥形的凹入部分(4;114),沿凹入部分(14;114)的敞开端方向,凹入部分(14;114)的横截面尺寸减小,所述切削件(5;105)具有轻微锥形的销(20;120),所述销被容置在所述凹入部分(14;114)内,沿销(20;120)自由端方向,所述销(20;120)的横截面尺寸增加,所述凹入部分(14;114)具有可变形形状。
2、根据权利要求1所述的刀具,其特征在于:通过使夹具(3;103)上具有与凹入部分(4;114)相连的轴向槽(13;113),从而获得所述凹入部分(4;114)的可变形形状,所述槽(13;113)穿过所述凹入部分(14;114)的界面。
3、根据权利要求1或2所述的刀具,其特征在于:所述凹入部分(14;114)和销(20;120)分别具有用于彼此驱动的元件(15,23;117,125)。
4、根据权利要求3所述的刀具,其特征在于:所述凹入部分(14)和销(20)分别具有对角设置的平面(15;23)。
5、根据权利要求3所述的刀具,其特征在于:所述凹入部分(114)具有一在平面视图上是四角形的边界(117),所述销(120)的自由端具有四角形(125),其形状与边界(117)相对应。
6、根据上述任一个或几个权利要求所述的刀具,其特征在于:所述夹具(3)具有螺纹部分(11),所述轴具有与螺纹部分(11)相作用的螺纹(9)。
7、根据上述任一个或几个权利要求所述的刀具,其特征在于:所述夹具(103)与拉杆(104)是一体的,在与夹具(103)相反的拉杆的端部具有螺纹部分(111),轴(101)具有与螺纹部分(111)相互作用的内螺纹(109)。
8、根据上述任一个或几个权利要求所述的刀具,其特征在于:所述切削件(5;105)具有环形肩部(22),在工作位置,所述肩部抵靠在轴(1;101)的端面(2;102)上。
9、一种切削件(5;105),它具有用于切屑去除加工的头(21),所述切削件(5;105)被设计成用于切屑去除加工的刀具的一部分,其特征在于:所述切削件(5;105)具有稍微锥形的销(20;120),沿所述销的自由端方向,所述销具有增加的横截面尺寸,所述切削件(5;105)具有环形肩部(22)。
10、根据权利要求9所述的切削件(5;105),其特征在于:在与销(20;120)连接时,所述肩部(22)被设置在头(21)上。
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