阅读说明：本技术 一种用于立式数控车床的万向刀夹及方法 (Universal tool holder and method for vertical numerically controlled lathe ) 是由 杨海涛 康建铭 赵凤来 张懿霏 任海 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于立式数控车床的万向刀夹及方法,包括所述刀架夹持部、刀具夹持部和角度样板,刀架夹持部为“T”形,刀具夹持部固定在“T”形刀架夹持部的水平段的底部；刀具夹持部底部开设有凹槽,凹槽的对称面与刀架夹持部的对称面重合；所述凹槽具有两个侧面,用于刀具的夹持；凹槽的两个侧面相对开设有多个同心的螺纹孔,夹紧螺钉将刀具固定在凹槽内；所述角度样板设置在凹槽内,展开成不同角度,对刀具角度进行辅助定位。立式数控车床使用该万向刀夹及方法,可以解决复杂度面与斜向凹槽无法使用标准刀具加工的难题,减少对专用非标刀具依赖,达到在立式数控车床使用标准刀具进行复杂度面与斜向凹槽加工的目标。(The invention relates to a universal tool holder and a method for a vertical numerically controlled lathe, which comprises a tool holder clamping part, a tool clamping part and an angle sample plate, wherein the tool holder clamping part is T-shaped, and the tool clamping part is fixed at the bottom of the horizontal section of the T-shaped tool holder clamping part; the bottom of the tool clamping part is provided with a groove, and the symmetrical surface of the groove is superposed with the symmetrical surface of the tool rest clamping part; the groove is provided with two side surfaces and used for clamping a cutter; two side surfaces of the groove are oppositely provided with a plurality of concentric threaded holes, and the clamping screw fixes the cutter in the groove; the angle sample plate is arranged in the groove and is unfolded to different angles, and the angle of the cutter is positioned in an auxiliary mode. The universal tool holder and the method for the vertical numerically controlled lathe can solve the problem that a complex surface and an oblique groove cannot be machined by using a standard tool, reduce the dependence on a special non-standard tool and achieve the aim of machining the complex surface and the oblique groove by using the standard tool on the vertical numerically controlled lathe.)

一种用于立式数控车床的万向刀夹及方法

技术领域

本发明属于车削加工技术领域，尤其涉及一种用于立式数控车床的万向刀夹及方法。

背景技术

现代的航空机匣零件具有造价高、尺寸大、形状复杂、加工困难、加工周期长等特点。目前针对复杂角度面与角度斜向凹槽结构零件，主要采用根据零件形状专门定制的专用非标刀具进行数控车削加工。专门定制的非标刀具，设计制造周期长、造价高、适应性较差、只能用于特定角度零件的车削加工。由于加工复杂角度面与角度斜向凹槽的专用非标刀具，只能用于加工特定零件的加工无法通用，造成在新件研制及小批生产的过程中专用非标刀具无法满足需求，导致用于车削加工复杂角度面与角度斜向凹槽的专用非标刀具时常成为困扰生产有序进行的瓶颈问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，为实现在立式数控车床使用标准刀具进行复杂角度面与角度斜向凹槽加工的目标，本发明提供一种用于立式数控车床的万向刀夹及方法，能够使用标准刀具进行航空机匣复杂度面与斜向凹槽的数控车削加工。立式数控车床使用该万向刀夹及方法，可以解决复杂度面与斜向凹槽无法使用标准刀具加工的难题，减少对专用非标刀具依赖,达到在立式数控车床使用标准刀具进行复杂度面与斜向凹槽加工的目标。

一种用于立式数控车床的万向刀夹，包括所述刀架夹持部、刀具夹持部和角度样板，所述刀架夹持部为“T”形，刀具夹持部固定在“T”形刀架夹持部的水平段的底部；所述刀具夹持部底部开设有凹槽，凹槽的对称面与刀架夹持部的对称面重合,刀夹可以水平翻转180°使用；所述凹槽具有两个侧面，用于刀具的夹持；凹槽的两个侧面相对开设有多个同心的螺纹孔，夹紧螺钉将刀具固定在凹槽内；所述角度样板设置在凹槽内，展开成不同角度，对刀具角度进行辅助定位。

所述凹槽的底面为向下凸出的长斜向定位面与短水平定位面,长斜向定位面与短水平定位面设有强磁铁,强磁铁用于吸附角度样板或刀具。

所述长斜向定位面与短水平定位面的夹角为135°。

所述角度样板设置有角度样板上部、角度样板下部与螺纹销钉,角度样板上部与角度样板下部用于分度,螺纹销钉固定在角度样板上部与角度样板下部的端部。

上述的一种用于立式数控车床的万向刀夹的使用方法，具体包括以下步骤：

步骤一：根据加工目的，将万向刀夹装夹在立式数控车床的滑枕刀架的垂直方向或水平方向；

步骤二：根据具体的尺寸要求，将角度样板上部与角度样板下部调整到所需角度,所需角度样板上部与角度样板下部夹角＝180°-(长斜向定位面与短水平定位面的夹角)-刀具理论倾角，拧紧螺纹销钉，将角度样板的展开角度固定；

步骤三：将角度样板安装到万向刀夹的凹槽内，使角度样板上部与长斜向定位面紧密贴合；

步骤四：将刀具的上部与角度样板下部紧密贴合，此时将刀具调整到工艺规程要求的加工角度，用夹紧螺钉夹紧刀具10，保证不少于3个夹紧螺钉对刀具10进行夹紧；

步骤五：检测刀具的倾斜角度是否满足加工需求；

步骤六：将万向刀夹上没有用于夹紧刀具的螺纹孔内拧紧夹紧螺钉，然后进行加工。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种用于立式数控车床的万向刀夹及方法，扩展了立式数控车床的功能，可以在立式数控车床上使用标准刀具替代专用非标刀具，进行复杂角度面与角度斜向凹槽的车削加工，可以使标准刀具在该刀夹上有更大范围的调整空间，解决了复杂度面与斜向凹槽必须使用专用非标刀具进行数控车削加工的难题。本发明可从提高产品质量水平、缩短零件加工周期、降低专用非标刀具采购成本、减少刀具装夹调整时间等方面为企业带来经济效益。

附图说明

图1为本发明中用于立式数控车床的万向刀夹的示意图(其中图(a)为主视图，图(b)为侧视图，图(c)为剖视图)；

图2为本发明中用的角度样板示意图(其中图(a)为角度样板的三视图，图(b)为角度样板上部的三视图，图(c)为角度样板下部的三视图，图(d)为角度样板的展开状态)；

图3为本发明中用的角度样板的使用状态示意图；

图4为本发明中的万向刀夹的工作状态示意图一(其中图(a)为主视图，图(b)为侧视图，图(c)为剖视图视图，图(d)为后视图)；

图5为本发明中的万向刀夹的工作状态示意图二(其中图(a)为主视图，图(b)为后视图)；

图6为本发明中的万向刀夹在立式数控车床滑枕刀架垂直方向安装示意图；

图7为本发明中的万向刀夹在立式数控车床滑枕刀架水平方向安装示意图；

其中，

1-万向刀夹，2-刀架夹持部，3-刀具夹持部，4-凹槽，5-长斜向定位面，6-短水平定位面，7-强磁铁，8-滑枕刀架，9-夹紧螺钉，10-刀具,11-角度样板,12-角度样板上部,13-角度样板下部，14-螺纹销钉。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。

如图1-3所示，一种用于立式数控车床的万向刀夹1，包括所述刀架夹持部2和刀具夹持部3，所述刀架夹持部2为“T”形，在增加刀夹夹持的长度的同时，极大增加了刀夹的刚性与稳定性。刀具夹持部3固定在“T”形刀架夹持部2的水平段的底部。所述刀具夹持部3底部开设有凹槽4，凹槽4的对称面与刀架夹持部2的对称面重合,刀夹可以水平翻转180°使用。所述凹槽4具有两个侧面，用于刀具10的夹持；凹槽4的两个侧面相对开设有多个同心的螺纹孔，夹紧螺钉9将刀具10固定在凹槽4内。所述角度样板11设置在凹槽4内，展开成不同角度，对刀具10角度进行辅助定位。

所述角度样板11设置有角度样板上部12、角度样板下部13与螺纹销钉14,角度样板上部12与角度样板下部13用于分度,螺纹销钉14固定在角度样板上部12与角度样板下部13的端部，,用于固定角度样板上部12与角度样板下部13的展开角度。

多个螺纹孔保证保证刀具10装夹成任意角度时，都可以有不少于三个夹紧螺钉9对其进行固定，满足刀具10的装夹需求；另外其余位置可以用夹紧螺钉9夹紧，以达到增加刀夹刚性及辅助刀具10定位的目的。

本实施例中所述凹槽4的两个侧面相对开设有多个螺纹孔。

所述凹槽4的底面为向下凸出的长斜定位面5与短水平定位面6，所述长斜定位面5与短水平定位面6包括两个有夹角的斜面。长斜定位面5加大了刀具夹持部3分的长度，可以使刀具10在刀夹上装夹时拥有更大的调整空间的同时，刀夹仍然拥有足够的刚性。所述长斜向定位面与短水平定位面设有强磁铁,强磁铁用于吸附角度样板或刀具。

本实施例中的长斜定位面5与短水平定位面6的夹角为135°，因此可以保证刀具10在270度的范围内任意调整角度。

上述一种用于立式数控车床的万向刀夹1的使用方法，具体包括以下步骤：

步骤一：根据加工目的，将万向刀夹1装夹在立式数控车床的滑枕刀架8的垂直方向或水平方向，如图6-7所示。

步骤二：根据具体的尺寸要求，将角度样板上部12与角度样板下部13调整到所需角度,本实施例中所需角度样板上部与角度样板下部夹角＝45°-刀具理论倾角，拧紧螺纹销钉14，如图2所示，将角度样板11的展开角度固定。

步骤三：将角度样板11安装到万向刀夹的凹槽4内,使角度样板上部12与长斜向定位面5紧密贴合，如图3所示。

步骤四：将刀具10的上部与角度样板下部14紧密贴合，如图3所示，此时将刀具调整到工艺规程要求的加工角度，用夹紧螺钉9夹紧刀具10,保证不少于3个夹紧螺钉对刀具10进行夹紧，如图4-5所示。

步骤五：检测刀具的倾斜角度是否满足加工需求；

步骤六：将万向刀夹上没有用于夹紧刀具的螺纹孔内拧紧夹紧螺钉，然后进行加工。

本发明结构新颖、调整范围大、方便操作、装夹可靠、成本低廉、应用效果明显。