[實用新型]高彈性錐體高速刀柄

有效

• 申請號: 201520778305.5
• 申請日: 2015-10-09
• 公開（公告）號: CN204997099U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 王軍;李現華;高延婷;馬燦;唐海洋
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B23B31/00
• 分類號: B23B31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域本實用新型屬于機械加工領域，特別涉及一種應用于高速加工的刀柄。

背景技術由于高速切削加工可以有效地提高加工效率，減小切削力，提高加工精度和表面質量，降低切削溫度，以及可加工各種難加工材料等特性，對機械制造業快速發展有著極其重要的意義。高速加工工具系統主要是指機床主軸與刀具的連接系統，由主軸、刀柄、刀具、和夾緊機構等組成，其核心是連接刀柄。由于傳統的7:24BT工具系統離心膨脹，已無法滿足高速加工較高的系統精度、剛度和動平衡性能。

為滿足高速加工的要求，國外進行了高速工具系統開發。其主要是：替代型：采用新型中空短錐結構，如德國的HSK工具系統，美國的KM工具系統，瑞士的CAPTO工具系統；改進型：如日本的BIG-PLUS和3LOCK工具系統。其中HSK刀柄是應用最為廣泛，采用1:10錐度的空心短錐結構，有利于實現換刀輕型化、高速化模式，采用錐面和法蘭端面雙面定位和夾緊，進而提高了主軸/刀柄的聯接性能，同時也存在不足之處：過盈量小，極限轉速低；空心薄壁結構，強度剛度低；受損后修復重磨比較困難，經濟性不好；中空結構，刀具懸伸量大等。

綜合可見，現有高速刀柄存在問題主要是主軸/刀柄聯接問題，即主軸與刀柄離心膨脹導致其配合面出現膨脹間隙，從而影響到主軸/刀柄的聯接剛度和定位精度。

發明內容本實用新型目的在于提供一種能夠提高極限轉速和高速性能的高彈性錐體高速刀柄。

本實用新型主要是在現有刀柄外形尺寸的基礎上進行結構設計，通過錐面上開直-環交替槽實現的。其技術方案如下：

本實用新型是錐度為1:10的實心短錐雙面定位刀柄，在其錐面上開直-環交替槽，直槽沿錐柄母線方向且周向對稱，環形槽沿刀柄圓周方向，其截面垂直于刀柄錐面，直槽與環槽的底部均為半圓弧狀，最終形成多個小錐體，并由它們形成虛擬接觸錐面，本刀柄尾部設有用于安裝標準拉釘進行拉緊的拉釘孔，機床上拉桿通過設在該拉釘孔內的拉釘拉緊刀柄。在刀柄與主軸配合時，刀柄小錐體產生彎曲與壓縮彈性變形，其中主要是壓縮變形。

本實用新型具有如下優點：

1.本實用新型與現有的高速加工工具系統兼容。

2.本實用新型是實心結構，可減小刀具懸伸量。

3.本實用新型增大了主軸錐孔和刀柄錐面配合的過盈量，提高了刀柄的極限轉速和高速性能。

附圖說明圖1為本實用新型三維示意圖。

圖2為本實用新型主視局剖示意圖。

具體實施方式如圖1和圖2示的高彈性錐體高速刀柄示意圖中，該刀柄1為實心短錐刀柄，其錐面錐度為1:10，在刀柄錐面上開有直-環交替槽4，其槽深為4mm、槽寬為2mm、環槽數目為4、直槽數目為20，V型換刀槽6用于自動換刀。柄體尾部設有用于安裝標準拉釘進行拉緊的拉釘孔3。機床上拉桿通過設在該拉釘孔內的拉釘拉緊刀柄，使與主軸配合，即刀柄錐面5和端面2雙面定位。通過刀柄錐體上去除材料，增加錐體的彈性，通過彈性變形的方式增大配合過盈量，高速加工時，較大的過盈量可彌補一定的主軸和刀柄錐面的膨脹間隙，提高極限轉速和高速性能。