用於通用數控工具機加工延伸外擺線錐齒輪的銑刀盤刀柄的製作方法

2023-05-03 01:35:26 12

用於通用數控工具機加工延伸外擺線錐齒輪的銑刀盤刀柄的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於通用數控工具機加工延伸外擺線錐齒輪的銑刀盤刀柄，由刀柄過渡部分和刀柄主體一體形成的；刀柄過渡部分是由頭部圓錐臺和大圓柱一體形成的，頭部圓錐臺的頭部端面中心處設有銑刀盤固定螺紋孔，頭部圓錐臺上設有與銑刀盤中心錐孔配合的銑刀盤定位錐面；大圓柱的外端面為銑刀盤軸向定位平面，在銑刀盤軸向定位平面上設有銑刀盤周向定位鍵鍵槽；刀柄主體是由尾部圓錐臺和小圓柱一體形成的，尾部圓錐臺的尾部端面中心處設有拉釘孔，小圓柱的圓柱面上設有工具機主軸端面鍵的鍵槽。本實用新型可以實現在通用數控工具機主軸上安裝標準延伸外擺線錐齒輪銑刀盤，進而實現用數控工具機對延伸外擺線錐齒輪的加工。
【專利說明】用於通用數控工具機加工延伸外擺線錐齒輪的銑刀盤刀柄
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種專用數控刀柄，具體涉及加工延伸外擺線錐齒輪銑刀盤刀柄，它是一種在通用數控工具機主軸上安裝延伸外擺線錐齒輪銑刀盤的刀柄。屬於工具機附屬裝置領域。
【背景技術】
[0002]延伸外擺線錐齒輪作為高效、平穩、高載的傳動部件，廣泛用於輪船、飛機、直升機、汽車、動力機械等設備，其需求量非常之大。延伸外擺線錐齒輪製造的原理比較複雜，在早期延伸外擺線錐齒輪製造是在帶有搖臺機構的機械式工具機上進行的。用於製造延伸外擺線錐齒輪的刀具是一種特殊的圓盤狀帶多組刀齒的銑刀盤(EN刀盤)。在這種工具機上，銑刀盤是直接安裝在工具機主軸上的。由於傳統機械式延伸外擺線錐齒輪加工設備的專用性、功能局限性而被逐步淘汰，而採用全數控理論和技術實現延伸外擺線錐齒輪數位化加工是當前製造業發展的大趨勢。
[0003]新推出的用於延伸外擺線錐齒輪數控加工的工具機都是一些專門針對延伸外擺線錐齒輪製造的專用數控工具機。在數控化改造後的工具機和新推出的專用數控工具機上，延伸外擺線錐齒輪銑刀盤仍然是直接安裝在工具機主軸上的。而這樣的專機只能加工齒輪，在工具機空閒時，不能用這類專機再加工其它普通零件，其工具機加工柔性不高，工具機利用率低，不適合錐齒輪小批量生產需求。
[0004]通用的多軸聯動數控工具機被廣泛用於製造各種複雜的機械零件，連接刀具和工具機主軸的刀柄也已經標準化。利用通用多軸聯動數控工具機來進行延伸外擺線錐齒輪的數控加工，能減少企業專用工具機的數量和購置費用，並且多軸聯動數控工具機能實現刀具相對於工件的一般運動，為延伸外擺線錐齒輪的加工優化和修形提供了可能。當前，延伸外擺線錐齒輪專用標準化銑刀盤由於缺乏合適的刀柄無法在通用數控工具機上直接使用。

【發明內容】

[0005]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種用於通用數控工具機加工延伸外擺線錐齒輪的銑刀盤刀柄，該刀柄能夠實現標準延伸外擺線錐齒輪銑刀盤在通用數控工具機主軸上的安裝，進而實現標準延伸外擺線錐齒輪在通用數控工具機上的加工。
[0006]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是:一種用於通用數控工具機加工延伸外擺線錐齒輪的銑刀盤刀柄，其特徵在於，該刀柄是由與標準延伸外擺線錐齒輪銑刀盤連接的刀柄過渡部分和與通用數控工具機主軸連接的刀柄主體一體形成的；所述刀柄過渡部分是由頭部圓錐臺和大圓柱一體形成的，所述頭部圓錐臺的頭部端面中心處設有銑刀盤固定螺紋孔，所述頭部圓錐臺上設有與銑刀盤中心錐孔配合的銑刀盤定位錐面；所述大圓柱的外端面為銑刀盤軸向定位平面，在所述銑刀盤軸向定位平面上設有銑刀盤周向定位鍵鍵槽，在所述銑刀盤周向定位鍵鍵槽內設有固定鍵的螺紋孔；所述刀柄主體是由尾部圓錐臺和小圓柱一體形成的，所述尾部圓錐臺的尾部端面中心處設有拉釘孔，所述小圓柱的圓柱面上設有工具機主軸端面鍵的鍵槽。
[0007]所述大圓柱的圓柱面上設有兩個對稱布置的平面，所述平面上設有螺釘孔。
[0008]本實用新型具有的優點和積極效果是:利用本實用新型提供的專用刀柄可以實現在通用數控工具機主軸上安裝標準延伸外擺線錐齒輪銑刀盤(EN刀盤)，進而實現用數控工具機對延伸外擺線錐齒輪的加工，並且無需對工具機設備進行改造，即可實現延伸外擺線錐齒輪的中小批量的生產，降低了加工成本，具有很好的經濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結構主視圖；
[0010]圖2是本實用新型的結構右視圖；
[0011]圖3是本實用新型的結構立體示意圖。
[0012]圖中:A、刀柄過渡部分，B、刀柄主體，1、長錐面，2、拉釘孔，3、尾部圓錐臺，4、小圓柱，5、大圓柱，6、銑刀盤軸向定位平面，7、銑刀盤定位錐面，8、頭部圓錐臺，9、螺釘孔，10、銑刀盤固定螺紋孔，11、銑刀盤周向定位鍵鍵槽，12、固定鍵的螺紋孔，13、工具機主軸端面鍵的鍵槽，14、平面。
【具體實施方式】
[0013]為能進一步了解本實用新型的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下:
[0014]請參閱圖1?圖3，一種用於通用數控工具機加工延伸外擺線錐齒輪的銑刀盤刀柄，該刀柄是由與標準延伸外擺線錐齒輪銑刀盤連接的刀柄過渡部分A和與通用數控工具機主軸連接的刀柄主體B —體形成的。
[0015]所述刀柄過渡部分A是由頭部圓錐臺8和大圓柱5 —體形成的,所述頭部圓錐臺8的頭部端面中心處設有銑刀盤固定螺紋孔10，所述頭部圓錐臺8上設有與銑刀盤中心錐孔配合的銑刀盤定位錐面7 ;所述大圓柱5的外端面為銑刀盤軸向定位平面6，在所述銑刀盤軸向定位平面6上設有銑刀盤周向定位鍵鍵槽11，在所述銑刀盤周向定位鍵鍵槽11內設有固定鍵的螺紋孔12。
[0016]所述刀柄主體B是由尾部圓錐臺3和小圓柱4 一體形成的，所述尾部圓錐臺3的尾部端面中心處設有拉釘孔2，所述小圓柱4的圓柱面上設有工具機主軸端面鍵的鍵槽13。
[0017]上述過渡部分A中用於安裝延伸外擺線錐齒輪銑刀盤的定位面由銑刀盤軸向定位平面6和銑刀盤定位錐面7組成。銑刀盤軸向定位平面6上有一個銑刀盤周向定位鍵鍵槽11。為防止銑刀盤周向定位鍵移動，在銑刀盤周向定位鍵鍵槽11上設有固定鍵的螺紋孔12。大圓柱5上對稱布置有2個平面14，在平面14上設有螺釘孔9，以便於在人工或叉車等起吊刀盤時，能夠通過擰入螺釘來抓緊刀柄。
[0018]在本實施例中，銑刀盤周向定位鍵鍵槽11寬25.5mm，深8mm，該鍵槽靠近大圓柱5中心的一側為一圓頭，其中心與大圓柱5中心的最短距離為76.35mm,該鍵槽中心線與螺釘孔9中心線的夾角為45°。為防止鍵鬆動，在鍵槽的中心線上設有固定鍵的螺紋孔12，可以採用螺釘把定位鍵固定在鍵槽內，螺紋孔12的直徑為6mm，深度12mm，其中心線與大圓柱5中心線的距離為86mm。銑刀盤定位錐面7大端直徑為130.07mm，錐度為1:4，長度為21.5mm，銑刀盤定位錐面7需用專業環規塗色檢驗，與銑刀盤接觸面不少於90%。刀柄過渡部分A上的銑刀盤固定螺紋孔10為一標準的帶螺紋的60°中心孔，該螺紋孔直徑為24mm，深65mm。大圓柱5的直徑為210mm，長度為30mm。大圓柱5圓柱面上的螺釘孔9的直徑IOmm,深度18mm。上述刀柄主體B為一符合標準JIS B6339規定的BT50號錐柄，但考慮到所安裝的銑刀盤直徑和重量均較大，不適合在通用數控工具機上換刀，因此在小圓柱4上未加工V形槽。尾部圓錐臺3上的長錐面I比頭部圓錐臺上的銑刀盤定位錐面長，故稱之為長錐面。刀柄主體B可以通過安裝在拉釘孔2內的標準拉釘、長錐面I其錐度為7:24及小圓柱4上的工具機主軸端面鍵的鍵槽13安裝在BT50號數控主軸上。長錐面I的大端直徑為69.85mm,拉釘孔2的直徑為24mm,深度45mm。在小圓柱4上對稱布置的2個工具機主軸端面鍵的鍵槽13的寬為25.7mm，鍵槽底面到小圓柱4中心的距離為35.4mm。上述刀柄可以在數控工具機BT50號主軸錐孔上安裝中心錐孔為130.07mm的標準延伸外擺線錐齒輪銑刀盤。該刀柄和所連接的銑刀盤兩者總體重量大於40Kg，同時一般通用數控工具機刀庫的刀具空間直徑小於200mm，因此該刀柄不適合在通用數控工具機上進行換刀操作，在小圓柱4上未設置標準V型槽，能夠減少該刀柄的製造成本。考慮到通用數控工具機的主軸啟動力矩小、工具機主軸方向運行行程的限制和提高刀柄的剛性，將刀柄過渡部分A與刀柄主體B做成一個整體，中間無其它連接部分。拉釘孔2、尾部圓錐臺3、小圓柱4、工具機主軸端面鍵的鍵槽13的尺寸及公差與標準JIS B6339所規定的錐柄的相應尺寸及公差相同。
[0019]數控工具機主軸系統通過安裝在拉釘孔2內的拉釘對刀柄主體B施加沿軸線方向的拉力，使得刀柄主體B上的長錐面I與數控工具機主軸錐孔緊密配合，實現刀柄在數控工具機主軸上的軸向定位。刀柄在數控工具機主軸上的周向定位是通過刀柄主體B的小圓柱4上的工具機主軸端面鍵的鍵槽13與數控工具機主軸上的端面鍵配合來保證的。將銑刀盤的中心錐孔套裝在刀柄過渡部分A的銑刀盤定位錐面7上，並用擰緊在銑刀盤固定螺紋孔13內的螺釘將銑刀盤鎖緊，從而實現銑刀盤在刀柄上的軸向定位。銑刀盤在刀柄上的周向定位是通過在銑刀盤的背面和銑刀盤軸向定位平面之間設置一個標準定位鍵來保證的，標準定位鍵固定安裝在銑刀盤周向定位鍵鍵槽11內。
[0020]本實用新型結構簡單，避免了針對通用數控工具機重新設計延伸外擺線錐齒輪銑刀盤。利用本實用新型，標準延伸外擺線錐齒輪銑刀盤EN刀盤能在通用數控工具機上直接用於延伸外擺線錐齒輪的加工。
[0021]儘管上面結合附圖對本實用新型的優選實施例進行了描述，但是本實用新型並不局限於上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬於本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於通用數控工具機加工延伸外擺線錐齒輪的銑刀盤刀柄，其特徵在於，該刀柄是由與標準延伸外擺線錐齒輪銑刀盤連接的刀柄過渡部分(A)和與通用數控工具機主軸連接的刀柄主體(B) —體形成的； 所述刀柄過渡部分(A)是由頭部圓錐臺(8)和大圓柱(5)—體形成的，所述頭部圓錐臺(8)的頭部端面中心處設有銑刀盤固定螺紋孔(10)，所述頭部圓錐臺(8)上設有與銑刀盤中心錐孔配合的銑刀盤定位錐面(7);所述大圓柱(5)的外端面為銑刀盤軸向定位平面(6)，在所述銑刀盤軸向定位平面(6)上設有銑刀盤周向定位鍵鍵槽(11)，在所述銑刀盤周向定位鍵鍵槽(11)內設有固定鍵的螺紋孔(12)； 所述刀柄主體(B)是由尾部圓錐臺(3)和小圓柱(4) 一體形成的，所述尾部圓錐臺(3)的尾部端面中心處設有拉釘孔(2)，所述小圓柱(4)的圓柱面上設有工具機主軸端面鍵的鍵槽(13)。
2.根據權利要求1所述的用於通用數控工具機加工延伸外擺線錐齒輪的銑刀盤刀柄，其特徵在於，所述大圓柱的圓柱面上設有兩個對稱布置的平面(14)，所述平面(14)上設有螺釘孔(9)。
【文檔編號】B23F23/00GK203566000SQ201320729273
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】王太勇, 王勇, 林福訓, 盧志理, 王冬, 吳開發, 劉清建, 劉恆麗, 張玥 申請人:天津大學