[發明專利]一種高速刀具的刀柄結構及其制造工藝

有效

• 申請號: 202010859617.4
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112059652B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 湯映波
• 申請（專利權）人: 常州正河源數控工具有限公司
• 主分類號: B23Q3/00
• 分類號: B23Q3/00;B23P15/00;B24B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種高速刀具的刀柄結構，涉及高速加工刀具領域，其包括刀柄本體和筒夾，所述刀柄本體包括相連的一級配合段和二級配合段，所述一級配合段呈錐形且其錐角遠離二級配合段方向設置，所述二級配合段遠離一級配合段的表面開設有配合孔，所述筒夾設置于配合孔內，所述配合孔為內錐孔，所述配合孔的較小底面靠近一級配合段設置，所述筒夾呈錐形且其外表面與配合孔的內壁側面貼合，且配合孔與筒夾之間斜楔夾緊設置。本申請還涉及一種高速刀具的刀柄結構的制造工藝，包括粗加工步驟、刀柄本體第一精加工步驟、配合孔精加工步驟及刀柄本體第二精加工步驟。本申請具有提高刀柄本體和筒夾之間連接穩定性的效果。

技術領域

本申請涉及高速加工刀具領域，尤其是涉及一種高速刀具的刀柄結構及其制造工藝。

背景技術

目前，高速加工技術的發展位高速加工機床的研發和應用提供了重要保障，同時高速切削技術也對機床提出了各式各樣的新的要求。與傳統數控機床相比，高速加工機床在結構和性能上都發生了較大的變化，其主要組成部分是高速回轉主軸單元系統、高速進給系統、高速機床支承部件、高速工具系統、高速數控系統、高速加工監測系統及輔助系統等。其中，高速工具系統就是指機床主軸與刀具的連接系統。

相關技術中的高速工具系統一般包括主軸、刀柄、夾緊機構和刀具，夾緊機構用于連接刀柄和刀具，傳統的刀柄和夾緊機構之間一般在連接的端面處通過螺栓進行緊固連接。

針對上述中的相關技術，發明人認為在實際使用的過程中，相關技術中的刀柄和夾緊機構之間的連接結構難以滿足精度要求，尤其是在使用螺栓進行連接時，多個螺栓之間細微的不平衡在高速轉動下會產生巨大的離心力，從而引起系統急劇震動而導致加工過程不平穩，嚴重影響零件加工后的精度以及表面質量，且容易造成刀具和主軸的損壞。

發明內容

為了解決相關技術中刀柄和夾緊機構之間連接穩定性差的問題，本申請提供一種高速刀具的刀柄結構及其制造工藝。

第一方面，本申請提供一種高速刀具的刀柄結構，采用如下的技術方案：

一種高速刀具的刀柄結構及其制造工藝，包括刀柄本體和筒夾，所述刀柄本體包括相連的一級配合段和二級配合段，所述一級配合段呈錐形且其錐角遠離二級配合段方向設置，所述二級配合段遠離一級配合段的表面開設有配合孔，所述筒夾設置于配合孔內，所述配合孔為內錐孔，所述配合孔的較小底面靠近一級配合段設置，所述筒夾呈錐形且其外表面與配合孔的內壁側面貼合，且配合孔與筒夾之間斜楔夾緊設置。

通過采用上述技術方案，筒夾與配合孔之間通過斜楔夾緊的方式實現相互固定，本申請中的筒夾即為相關技術中的夾緊機構，與相關技術中的刀柄與筒夾之間的固定方式相比，其結構更加簡單，操作方式也更加簡便，在進行固定時只需將筒夾插入至配合孔中，并對筒夾施加軸向力，使得筒夾和配合孔之間相互抵緊，即可實現筒夾和刀柄本體之間的相互固定。使用斜楔夾緊的方式進行固定，由于筒夾與配合孔相接觸的整個表面上都會均勻受力，從而使得刀柄本體在帶動筒夾進行轉動時，筒夾具有較高的動平衡性能，從而使得連接在筒夾上的刀具的軸向穩定性更好，能有效提高加工精度和加工后工件的表面質量。

優選的，所述刀柄本體和筒夾均由304不銹鋼制成，且兩者相接觸的表面均經鏡面處理，刀柄本體和筒夾相接觸的表面的摩擦系數大小范圍為0.1-0.15，所述筒夾的斜楔升角為1-10°。

通過采用上述技術方案，為滿足斜楔夾緊的自鎖條件，斜楔升角需大于刀柄本體和筒夾的兩個相接觸的表面的摩擦角之和，由于刀柄本體和筒夾的兩個相接觸的表面的摩擦系數范圍為0.1-0.15，故刀柄本體和筒夾的兩個相接觸的表面的摩擦角大小范圍為5.7-8.3，兩個摩擦角相加的大小范圍為11.4-16.6，故取筒夾的斜楔升角為1-10°，可以在絕大部分的情況下滿足斜楔夾緊的自鎖條件，使得刀柄本體和筒夾之間不易因為外力作用而發生脫離的情況。

優選的，筒夾的斜楔升角為1-3°。