可調節切削迴轉半徑的刀具組件的製作方法

2023-04-23 06:14:31

專利名稱：可調節切削迴轉半徑的刀具組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及切削刀具的刀夾，尤其涉及可調節切削迴轉半徑的刀具組件。
背景技術：
人們為了提高刀具加工效率和降低刀具製造成本，外徑可調刀夾旋轉類刀具廣泛 應用於可轉位鑽削刀具中。一般地，外徑可調刀夾是通過一種特殊的結構將工具機動力傳遞 到切削部件，該刀夾除了可以直接和工具機聯接傳遞動力，還具有中心可調裝置，即通過調整 切削部件中心軸和刀夾中心軸之間的距離，從而實現切削部件相對於刀夾中心軸的迴轉半 徑的改變。該種刀夾較不具有中心可調的刀夾而言，具有結構複雜、附件數量多、質量大、懸 伸長的特點，在切削過程中由於懸伸長、質量大造成一般工具機主軸功力供應不足，從而在加 工過程中造成加工表面質量不佳、加工尺寸波動較大、加工精度較低。另外，一般的中心可 調的裝置是採用具有內外不同心的圓柱面結構的變徑套或內為橢圓結構外為柱面結構的 變徑套，其原理都是通過改變變徑套和切削部件柄部接觸處至刀夾本體的的中心軸之間的 距離，從而改變切削部件切削刀片相對於中心軸的迴轉半徑，前者的缺陷主要是無法調整 切削迴轉半徑，如需要不同的切削迴轉半徑就必須更換不同的變徑套，其成本太高；後者的 缺陷主要是橢圓結構與柱面結構的接觸為線接觸，刀夾本體對切削部件的夾持力較小，在 高效切削時，因夾持力小而受力較大容易產生振動。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種切削迴轉半徑可任意 調節，且調節簡單方便、夾持穩定可靠的可調節切削迴轉半徑的刀具組件。為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案
一種可調節切削迴轉半徑的刀具組件，包括刀夾本體和裝設於刀夾本體上的切削部 件，所述刀夾本體的夾持部設有沿軸向開設的型腔和沿周向分布的兩個以上徑向螺紋孔， 所述徑向螺紋孔與所述型腔相通，各徑向螺紋孔內均裝設有緊固螺釘，所述切削部件的定 位部分置於型腔內並通過緊固螺釘壓緊定位。所述型腔內設有一塊以上壓緊塊，所述切削部件的定位部分設有至少一個定位平 面，所述壓緊塊和定位平面的總數量與所述徑向螺紋孔的數量相等，各徑向螺紋孔與一壓 緊塊或一定位平面對應，所述緊固螺釘作用於壓緊塊和定位平面上對所述切削部件的定位 部分壓緊定位。所述定位平面設有一個，與所述定位平面對應的徑向螺紋孔旁設有刻度標記，裝 設於該徑向螺紋孔內的緊固螺釘在其端表面設有刻度盤。所述切削部件的切削刀頭內側鑲有內刀片，所述切削刀頭外側鑲有外刀片，所述 外刀片具有一徑向外切削刃，所述徑向外切削刃正交於定位平面。所述切削部件的定位部分設有迴轉面，所述壓緊塊包括剛性壓塊和彈性壓塊中的 至少一種，所述剛性壓塊設有與所述迴轉面配合的一個內周面；所述彈性壓塊設有與所述迴轉面配合的多個內周面，且相鄰兩內周面之間設有間隙面，所述內周面、間隙面與迴轉面 均為圓柱面，所述內周面與迴轉面具有共同的半徑R1，所述間隙面的半徑為R2，且Rl >R2。所述徑向螺紋孔和緊固螺釘均設有四個，所述壓緊塊設有三塊，所述定位平面設 有一個，三塊壓緊塊中，位於定位平面對面的壓緊塊為剛性壓塊，其它兩塊壓緊塊為彈性壓 塊。所述型腔內設有壓緊塊，所述壓緊塊的數量和位置與徑向螺紋孔的數量和位置 一一對應，所述緊固螺釘作用於壓緊塊上對所述切削部件的定位部分壓緊定位。所述緊固螺釘中有一件在其端表面設有刻度盤，與該緊固螺釘對應的徑向螺紋孔 旁設有刻度標記。所述型腔的內壁設有壓緊塊安裝槽，所述壓緊塊置於壓緊塊安裝槽內，壓緊塊上 設有螺紋孔，連接到壓緊塊上的緊固螺釘呈階梯狀，其小徑段與所述螺紋孔連接，大徑段與 所述徑向螺紋孔連接，且大徑段螺距大於小徑段螺距。所述徑向螺紋孔的孔中心軸線與刀夾本體的中心軸線共面。與現有技術相比，本發明的優點在於
本發明的可調節切削迴轉半徑的刀具組件通過調節緊固螺釘的擰入深度使刀夾本體 的中心軸線與切削部件的中心軸產生相對距離，從而改變切削部件的加工外徑，這種調節 方式簡單方便，切削迴轉半徑可任意調節，且刀夾本體通過緊固螺釘能夠對切削部件形成 可靠有力的夾持，保證切削部件偏置後的切削質量。通過刻度盤與刻度標記配合，實現調整 緊固螺釘時可對切削部件的偏心距離定量調整，從而達到精確控制切削部件加工外徑的目 的，其它緊固螺釘主要是使刀夾本體和切削部件緊密聯接，加大刀夾本體對切削部件夾緊 力，保證刀夾本體可將動力有效傳遞到切削部件。切削刀頭的外刀片具有一徑向外切削刃， 徑向外切削刃正交於定位平面，通過帶刻度盤的緊固螺釘對定位平面的位置進行定量調節 時，切削部件的運動方向為帶刻度盤的緊固螺釘的軸線方向，使外切削刃正好在切削深度 方向上作出同步等量的位置調節，從而更容易控制實際切削迴轉半徑。壓緊塊包括剛性壓 塊和彈性壓塊中的至少一種，剛性壓塊更容易與切削部件的迴轉面緊密接觸，彈性壓塊在 偏心調整時具有更好的自適應能力，本發明可將徑向螺紋孔和緊固螺釘均設四個，壓緊塊 設三塊，定位平面設一個，三塊壓緊塊中，位於定位平面對面的壓緊塊為剛性壓塊，其它兩 塊壓緊塊為彈性壓塊，當調整切削部件的加工外徑值Δ d，帶刻度盤的緊固螺釘和該緊固螺 釘對面的剛性壓塊均需相對刀夾本體的中心軸線調整Δ d/2，這時剛性壓塊與定位部分形 成完全接觸，而彈性壓塊則通過彈性變形與定位部分完全接觸，增加其接觸面積，保持良好 的夾持穩定性。連接到壓緊塊上的緊固螺釘呈階梯狀，其小徑段與所述螺紋孔連接，大徑段 與所述徑向螺紋孔連接，且大徑段螺距大於小徑段螺距，在該螺距差的作用下，緊固螺釘被 擰緊的過程中，壓緊塊與壓緊塊安裝槽之間的距離逐漸增大，並通過壓緊塊壓緊切削部件 的定位部分；擰鬆緊固螺釘時壓緊塊釋放對定位部分的夾持，使得切削部件可以從刀夾本 體上取下，壓緊塊由於與緊固螺釘保持螺紋連接而不會脫落，方便再次夾持切削部件，使切 削部件的更換和拆卸更簡便。


圖1是本發明的主視結構示意5圖2是本發明的立體拆分結構示意圖； 圖3是本發明的刀夾本體主視圖； 圖4是圖3的B—B剖視圖； 圖5是本發明中的切削部件主視圖； 圖6是本發明中的剛性壓塊第一立體圖； 圖7是本發明中的剛性壓塊第二立體圖； 圖8是本發明中的彈性壓塊第一立體圖； 圖9是本發明中的彈性壓塊第二立體圖； 圖10是本發明中的刻度緊固螺釘立體圖； 圖11是本發明中無刻度的緊固螺釘立體圖； 圖12是圖1的A —A剖視圖； 圖13是本發明另一實施例的立體結構示意圖； 圖14是本發明另一實施例中切削部件的主視圖； 圖15是本發明另一實施例中壓緊塊的安裝結構示意圖。圖中各標號表示
100、刀夾本體；101、本體尾部；102、夾持部；103、動力面；104、光順面；105、工藝平面； 106、孔中心軸線；107、徑向螺紋孔；108、型腔；109、刻度標記；110、壓緊塊安裝槽；111、中 心軸線；200、緊固螺釘；201、端表面；202、六邊形凹進；203、刻度盤；300、壓緊塊；300a、剛 性壓塊；300b、彈性壓塊；301、內周面；302、間隙面；303、螺紋孔；400、切削部件；401a、內 刀片；401b、外刀片；402、排屑槽；403、中心軸；404、迴轉面；405、定位部分；406、切削刀 頭；407、基準平面；408、徑向外切削刃；409、定位平面。
具體實施例方式圖1至圖12示出了本發明的一種可調節切削迴轉半徑的刀具組件實施例，該刀具 組件包括刀夾本體100和裝設於刀夾本體100上的切削部件400，刀夾本體100包括本體 尾部101和夾持部102，刀夾本體100的夾持部102設有沿軸向開設的型腔108和沿周向 分布的兩個以上徑向螺紋孔107，徑向螺紋孔107與型腔108相通，各徑向螺紋孔107內均 裝設有緊固螺釘200，切削部件400的定位部分405置於型腔108內，定位部分405與型腔 108的內壁之間設有間隙，定位部分405通過緊固螺釘200壓緊定位於型腔108內，本實施 例中，本體尾部101設有錐形結構的動力面103，該動力面103用於與工具機連接，並將工具機 產生的扭矩傳遞到刀夾本體100，夾持部102外表面為光順面104，在光順面104上均布若 幹工藝平面105，以便在夾持部102上開設徑向螺紋孔107。通過調節緊固螺釘200的擰入 深度使刀夾本體100的中心軸線111與切削部件400的中心軸403產生相對距離，從而改 變切削部件400的加工外徑，這種調節方式簡單方便，切削迴轉半徑可任意調節，且刀夾本 體100通過緊固螺釘200能夠對切削部件400形成可靠有力的夾持，保證切削部件400偏 置後的切削質量。本實施例中，型腔108內設有至少一塊壓緊塊300，切削部件400的定位部分405 設有至少一個定位平面409，壓緊塊300和定位平面409的總數量與徑向螺紋孔107的數 量相等，各徑向螺紋孔107與一壓緊塊300或定位平面409對應，緊固螺釘200外端設有用於插入扳手的六邊形凹進202，緊固螺釘200擰緊後作用於壓緊塊300和定位平面409上 對切削部件400的定位部分405壓緊定位。本實施例中，徑向螺紋孔107和緊固螺釘200 設有四個，徑向螺紋孔107的孔中心軸線106與刀夾本體100的中心軸線111共面，壓緊塊 300設有三塊，定位平面409設有一個，與定位平面409對應的徑向螺紋孔107旁設有刻度 標記109，裝設於該徑向螺紋孔107內的緊固螺釘200在其端表面201設有刻度盤203，刻 度盤203與刻度標記109配合，實現調整緊固螺釘200時可對切削部件400的偏心距離定 量調整，從而達到精確控制切削部件400加工外徑的目的，而其它緊固螺釘200主要是使刀 夾本體100和切削部件400緊密聯接，加大刀夾本體100對切削部件400夾緊力，保證刀夾 本體100可將動力有效傳遞到切削部件400。在外徑調整過程中，先鬆開無刻度盤203的 緊固螺釘200，通過有刻度盤203的緊固螺釘200來調整切削外徑，當刻度盤203的0刻度 處和刻度標記109對齊時，切削部件400的切削迴轉半徑調整值為零，通過旋轉該帶刻度盤 203的緊固螺釘200可實現外徑調整的增加和減少，具體調整量根據刻度盤203與刻度標記 109的相對位置來確定，調整到位後，再交替緩慢調整無刻度盤203的緊固螺釘200，實現刀 夾本體100對切削部件400的定位部分405的有效夾持。本實施例中，切削部件400的切 削刀頭406設有排屑槽402，切削刀頭406內側鑲有內刀片401a，切削刀頭406外側鑲有外 刀片401b，外刀片401b具有一徑向外切削刃408，徑向外切削刃408正交於定位平面409， 因此，通過該帶刻度盤203的緊固螺釘200對定位平面409的位置進行定量調節時，切削部 件400的運動方向為該帶刻度盤203的緊固螺釘200的軸線方向，使徑向外切削刃408正 好在切削深度方向上作出同步等量的位置調節，從而更容易控制使實際切削迴轉半徑。本實施例中，型腔108的內壁設有壓緊塊安裝槽110，壓緊塊300置於壓緊塊安裝 槽110內，壓緊塊300上設有螺紋孔303，連接到壓緊塊300上的緊固螺釘200呈階梯狀，其 小徑段與螺紋孔303連接，大徑段與徑向螺紋孔107連接，且大徑段螺距大於小徑段螺距， 在該螺距差的作用下，緊固螺釘200被擰緊的過程中，壓緊塊300與壓緊塊安裝槽110之間 的距離逐漸增大，並通過壓緊塊300壓緊切削部件400的定位部分405 ；擰鬆緊固螺釘200 時壓緊塊300釋放對定位部分405的夾持，使得切削部件400可以從刀夾本體100上取下， 壓緊塊300由於與緊固螺釘200保持螺紋連接而不會脫落，方便再次夾持切削部件400，使 切削部件400的更換和拆卸更簡便。切削部件400的定位部分405設有迴轉面404，壓緊塊300為剛性壓塊300a或彈 性壓塊300b，剛性壓塊300a設有與迴轉面404配合的內周面301 ；彈性壓塊300b設有與回 轉面404配合的多個內周面301，且相鄰兩內周面301之間設有間隙面302，內周面301、間 隙面302與迴轉面404均為圓柱面，內周面301與迴轉面404具有共同的半徑R1，能夠最大 化剛性壓塊300a對定位部分405的壓緊力；間隙面302的半徑為R2，且Rl > R2，此外，間 隙面302還可以為相對於內周面301內凹的任意曲面。本實施例的三塊壓緊塊300中，位於 定位平面409對面的壓緊塊300為剛性壓塊300a，其它兩塊壓緊塊300為彈性壓塊300b。 當調整切削部件400的加工外徑值Δ d時，帶刻度盤203的緊固螺釘200和該緊固螺釘200 對面的剛性壓塊300a均需相對刀夾本體100的中心軸線111調整Δ d/2，這時若其它兩塊 壓緊塊300也為剛性壓塊300a則不能與定位部分405形成完全接觸，而本實施例中採用的 彈性壓塊300b則可通過彈性變形與定位部分405完全接觸，增加其接觸面積，保持良好的 夾持穩定性。
圖13至圖15示出了本發明的另一種可調節切削迴轉半徑的刀具組件實施例，本 實施例與上述實施例基本相同，區別僅在於型腔108內設有四塊壓緊塊300，切削部件400 的定位部分405未設定位平面409，在靠近定位部分405處設有與外刀片401b的徑向外切 削刃408正交的基準平面407，四塊壓緊塊300中，位於基準平面407側和基準平面407對 面側的壓緊塊300為剛性壓塊300a，其它兩塊壓緊塊300為彈性壓塊300b ；四個緊固螺釘 200分別作用於一塊壓緊塊300上對切削部件400的定位部分405壓緊定位，其中一件緊固 螺釘200在其端表面201設有刻度盤203，與該緊固螺釘200對應的徑向螺紋孔107旁設有 刻度標記109，安裝時該緊固螺釘200垂直於基準平面407，以便進行定量偏心調整。上述只是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制。雖然本發明 已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫 離本發明技術方案範圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許 多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案 的內容，依據本發明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落 在本發明技術方案保護的範圍內。
權利要求
一種可調節切削迴轉半徑的刀具組件，包括刀夾本體(100)和裝設於刀夾本體(100)上的切削部件(400)，其特徵在於所述刀夾本體(100)的夾持部(102)設有沿軸向開設的型腔(108)和沿周向分布的兩個以上徑向螺紋孔(107)，所述徑向螺紋孔(107)與所述型腔(108)相通，各徑向螺紋孔(107)內均裝設有緊固螺釘(200)，所述切削部件(400)的定位部分(405)置於型腔(108)內並通過緊固螺釘(200)壓緊定位。
2.根據權利要求1所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在於所述型腔 (108)內設有一塊以上壓緊塊(300)，所述切削部件(400)的定位部分(405)設有至少一個 定位平面(409)，所述壓緊塊(300)和定位平面(409)的總數量與所述徑向螺紋孔(107)的 數量相等，各徑向螺紋孔(107)與一壓緊塊(300)或一定位平面(409)對應，所述緊固螺釘 (200 )作用於壓緊塊(300 )和定位平面(409 )上對所述切削部件(400 )的定位部分(405 )壓 緊定位。
3.根據權利要求2所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在於所述定位平 面(409 )設有一個，與所述定位平面(409 )對應的徑向螺紋孔(107 )旁設有刻度標記(109 )， 裝設於該徑向螺紋孔(107)內的緊固螺釘(200)在其端表面(201)設有刻度盤(203)。
4.根據權利要求3所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在於所述切削部 件(400)的切削刀頭(406)內側鑲有內刀片(401a)，所述切削刀頭(406)外側鑲有外刀片 (401b)，所述外刀片(401b)具有一徑向外切削刃(408)，所述徑向外切削刃(408)正交於定 位平面(409)。
5.根據權利要求4所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在於所述切削部 件(400 )的定位部分(405 )設有迴轉面(404)，所述壓緊塊(300 )包括剛性壓塊(300a)和彈 性壓塊(300b)中的至少一種，所述剛性壓塊(300a)設有與所述迴轉面(404)配合的一個內 周面(301)；所述彈性壓塊(300b)設有與所述迴轉面(404)配合的多個內周面(301)，且相 鄰兩內周面(301)之間設有間隙面(302)，所述內周面(301)、間隙面(302)與迴轉面(404) 均為圓柱面，所述內周面(301)與迴轉面(404)具有共同的半徑R1，所述間隙面(302)的半 徑為R2，且Rl > R2。
6.根據權利要求5所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在於所述徑向 螺紋孔(107)和緊固螺釘(200)均設有四個，所述壓緊塊(300)設有三塊，所述定位平面 (409)設有一個，三塊壓緊塊(300)中，位於定位平面(409)對面的壓緊塊(300)為剛性壓 塊(300a)，其它兩塊壓緊塊(300)為彈性壓塊(300b)。
7.根據權利要求1所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在於所述型腔 (108)內設有壓緊塊(300)，所述壓緊塊(300)的數量和位置與徑向螺紋孔(107)的數量和 位置一一對應，所述緊固螺釘(200 )作用於壓緊塊(300 )上對所述切削部件(400 )的定位部 分(405)壓緊定位。
8.根據權利要求7所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在於所述緊固螺 釘(200)中有一件在其端表面(201)設有刻度盤(203)，與該緊固螺釘(200)對應的徑向螺 紋孔(107)旁設有刻度標記(109)。
9.根據權利要求8所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在於所述切削部 件(400)的定位部分(405)設有迴轉面(404)，所述壓緊塊(300)包括剛性壓塊(300a)和彈 性壓塊(300b)中的至少一種，所述剛性壓塊(300a)設有與所述迴轉面(404)配合的一個內周面(301)；所述彈性壓塊(300b)設有與所述迴轉面(404)配合的多個內周面(301)，且相 鄰兩內周面(301)之間設有間隙面(302)，所述內周面(301)、間隙面(302)與迴轉面(404) 均為圓柱面，所述內周面(301)與迴轉面(404)具有共同的半徑R1，所述間隙面(302)的半 徑為R2，且Rl > R2。
10.根據權利要求2至9中任一項所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在 於所述型腔(108)的內壁設有壓緊塊安裝槽(110)，所述壓緊塊(300)置於壓緊塊安裝槽 (110)內，壓緊塊(300)上設有螺紋孔(303)，連接到壓緊塊(300)上的緊固螺釘(200)呈階 梯狀，其小徑段與所述螺紋孔(303)連接，大徑段與所述徑向螺紋孔(107)連接，且大徑段 螺距大於小徑段螺距。
11.根據權利要求1至9中任一項所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在 於所述徑向螺紋孔(107)的孔中心軸線(106)與刀夾本體(100)的中心軸線(111)共面。
12.根據權利要求10所述的可調節切削迴轉半徑的刀具組件，其特徵在於所述徑向 螺紋孔(107)的孔中心軸線(106)與刀夾本體(100)的中心軸線(111)共面。
全文摘要
本發明公開了一種可調節切削迴轉半徑的刀具組件，包括刀夾本體和裝設於刀夾本體上的切削部件，所述刀夾本體的夾持部設有沿軸向開設的型腔和沿周向分布的兩個以上徑向螺紋孔，所述徑向螺紋孔與所述型腔相通，各徑向螺紋孔內均裝設有緊固螺釘，所述切削部件的定位部分置於型腔內並通過緊固螺釘壓緊定位。該可調節切削迴轉半徑的刀具組件具有切削迴轉半徑可任意調節，且調節簡單方便、夾持穩定可靠的優點。
文檔編號B23B51/00GK101927367SQ20101026779
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月31日 優先權日2010年8月31日
發明者劉敏, 易為, 楊志平, 江愛勝, 王社權, 馬曉魁 申請人:株洲鑽石切削刀具股份有限公司