刀柄及切削刀具

文档序号:41772 发布日期:2021-09-28 浏览:47次 >En<

阅读说明:本技术 刀柄及切削刀具 (Knife handle and cutting tool ) 是由 张展龙 于 2020-03-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种刀柄及具有该刀柄的切削刀具。所述刀柄包括本体、液体、刀片夹和调节螺丝;本体从后端朝着前端沿中心轴延伸,且具有设于其前端外周的凹槽和设于所述凹槽后方的型腔;液体填充所述型腔;刀片夹可安装刀片;所述刀片夹安装在所述凹槽中,与所述液体相接触,并可在所述液体的液压力作用下沿所述中心轴的方向前后移动;所述刀片夹与所述液体的接触面具有第一面积;调节螺丝一端与所述液体相接触;所述调节螺丝与所述液体的接触面具有第二面积。本发明可以方便地前后调整刀片夹的位置,以实现刀片前后位置的调整。(The invention provides a cutter handle and a cutting tool with the same. The knife handle comprises a body, liquid, a blade clamp and an adjusting screw; the body extends from the rear end to the front end along a central shaft and is provided with a groove arranged on the periphery of the front end of the body and a cavity arranged behind the groove; filling the cavity with a liquid; the blade clamp can be provided with a blade; the blade clamp is arranged in the groove, is in contact with the liquid and can move back and forth along the direction of the central shaft under the action of the hydraulic pressure of the liquid; the contact surface of the blade clamp and the liquid has a first area; one end of the adjusting screw is in contact with the liquid; the contact surface of the adjusting screw and the liquid has a second area. The invention can conveniently adjust the position of the blade clamp back and forth to realize the adjustment of the back and forth position of the blade.)

刀柄及切削刀具

技术领域

本发明涉及刀具

技术领域

,特别涉及一种刀柄及切削刀具。

背景技术

切削刀具中,刀片相对刀柄的位置精度是反映刀具精度的重要参数,在机床不能通过对刀操作消除刀具误差的场合,上述参数会影响加工工件的尺寸和加工面的表面质量等。由于刀片、刀柄存在制造上的误差,为了消除这些制造误差,为了将刀片高精度地固定在刀柄设定的位置上,通常在刀柄上设置刀片位置调整装置,以通过调整刀片的位置而提高刀具的形状精度。

中国发明专利申请CN108284244A,介绍了一种用于切削刀具调节刀片的机构。其包含刀柄本体,安装刀片的刀片夹,在刀片夹的后端设置调整用的楔形块,调整楔形块通过螺丝固定在刀柄上,拧紧螺丝带动楔形块向里移动,所述楔形块的斜面压紧刀片夹,推动刀片夹向上移动,进而实现刀片调整的目的。该方案中,利用楔形块调整,通过改变楔形块的斜面角度,可以实现精度较高的调整。但是刀片只能往一个方向调整,如调多了想往回调的话,需要拆卸部件,重新安装调整,操作不便、调整效率低。另外,该调整方案存在零件数多、成本高、操作繁琐、方便性不足等问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种方便前后调整刀片位置的刀柄。

本发明的另一个目的在于提供一种具有上述刀柄的切削刀具。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

根据本发明的一个方面,本发明提供一种刀柄,包括本体、液体、刀片夹和调节螺丝;本体从后端朝着前端沿中心轴延伸,且具有设于其前端外周的凹槽和设于所述凹槽后方的型腔;液体填充所述型腔;刀片夹可安装刀片;所述刀片夹安装在所述凹槽中,与所述液体相接触,并可在所述液体的液压力作用下沿所述中心轴的方向前后移动;所述刀片夹与所述液体的接触面具有第一面积;调节螺丝一端与所述液体相接触;所述调节螺丝与所述液体的接触面具有第二面积。

根据本发明的另一个方面,本发明还提供一种切削刀具,包括刀片和如上所述的刀柄,所述刀片可拆卸地安装于所述刀片夹上。

根据本发明的又一个方面,本发明还提供一种切削刀具,包括刀片和如上所述的刀柄,所述刀片与所述刀片夹为一体结构。

由上述技术方案可知,本发明至少具有如下优点和积极效果:本发明的刀柄中,可以通过对调节螺丝的操作,利用液体进行作用力的传递,实现刀片夹相对于本体的前后移动,从而调整刀片的前后位置。刀片夹的前后移动均能快速响应,调整方便。根据液体各向压力相等的特性,本发明中,调节螺丝与液体接触即可起到调节作用,从而调节螺丝具有很高的位置自由度,可以布置在方便操作的方位,提高操作的便利性。

附图说明

图1是本发明切削刀具第一实施例的立体结构示意图。

图2是图1中其中一刀片夹与本体的配合结构示意图。

图3是在图2基础上对刀片夹进行剖视的结构示意图。

图4是图1中刀片夹的立体结构示意图。

图5是图4是正视图,并在刀片夹上套设有密封圈。

图6是图1进行刀片位置调整的原理示意图。

图7是本发明切削刀具第二实施例的立体结构示意图。

图8是图7中其中一刀片夹与本体的配合结构示意图。

图9是图7进行刀片位置调整的原理示意图。

图10是本发明切削刀具第三实施例的立体结构示意图。

图11是本发明切削刀具第四实施例的立体结构示意图,图中进行了局部剖视。

图12是图11中A处局部放大示意图。

附图标记说明如下:10/10a/10b/10c、切削刀具;20、调节工具;

1/1a/1b/1c、刀柄;

11/11a/11b/11c、本体;111、凹槽;112/112a/112c、型腔;113、锁固孔;114a、调节孔;115c、通道;

12/12a/12c、液体;

13/13a/13b/13c、刀片夹;131、刀片安装部;132、刀片安装槽;133、刀片紧固孔;134、调节腔;135、调节孔;136、开槽;137、锁固面;

14/14a/14b/14c、调节螺丝;145、操作孔;141b、粗调调节螺丝;142b、精调调节螺丝;

15/15a/15c、锁紧螺丝;

16、第一密封圈;

17、第二密封圈;

2/2a/2c、刀片;

3、刀片紧固螺丝。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化,其皆不脱离本发明的范围,且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用,而非用以限制本发明。

本发明提供一种刀柄以及具有该刀柄的切削刀具。该切削刀具在使用时,该刀柄安装至机床上,利用刀柄上的刀片对工件进行加工。

为便于表述,定义切削刀具在使用时靠近机床的一端为“后端”,对应地,远离机床的一端为“前端”。

图1至图6示意了本发明切削刀具10第一实施例的结构。

参阅图1,本实施例的切削刀具10为面铣刀盘结构,其包括刀柄1和安装于该刀柄1上的多个刀片2。多个刀片2均匀地分布在刀柄1前端的外周。

较佳地,刀片2通过刀片紧固螺丝3固定安装在刀柄1上。从而,本实施例的刀片2可以更换,例如在刀片2磨损或达到使用寿命后,可将刀片2拆下再更换新的刀片2。刀片2的形式可以根据实际需求进行适应性设计,在此不做限定。

参阅图1和图2,刀柄1主要包括本体11、液体12、刀片夹13、调节螺丝14、锁紧螺丝15、第一密封圈16及第二密封圈17。本体11为刀柄1的主要结构件,其被配置为可安装至机床上,并用以收容固定上述液体12、刀片夹13、调节螺丝14、锁紧螺丝15、第一密封圈16及第二密封圈17。

本体11整体上为一回转零件,其从后端朝着前端沿中心轴L延伸。该中心轴L沿前后方向延伸,其也为切削刀具10在加工时的旋转中心轴。

本体11具有设于其前端外周的多个凹槽111、对应设于凹槽111后方的多个型腔112,以及设于其外周的多个锁固孔113。其中,本实施例中,多个型腔112之间相互隔离,不连通。

凹槽111沿前后方向延伸,用于安装刀片夹13。型腔112用于填充液体12,本实施例中,型腔112与凹槽111一一对应并相连通。型腔112大致为圆柱形,其轴线与中心轴L平行。各个锁固孔113也一一与各个凹槽111对应相通,以供锁紧螺丝15穿入。

其中,凹槽111的前端贯通本体11的前端面,凹槽111的侧面贯通本体11的外周面,并在本体11的外周面形成有开口(图中未标号)。本实施例中,在沿本体11的径向上,凹槽111呈内部空间较大而开口处较小的结构。如图1,凹槽111内部的截面大致呈圆形,凹槽111内部的宽度也即圆形的直径为D1,开口的宽度为D2,其中,D1>D2。该开口尺寸较小,可以在径向上对刀片夹13形成止挡作用,防止刀片夹13径向飞出,提高安全性。

液体12填充于本体11的型腔112中。液体12可为水、液压油等流体。

参阅图2至图5,刀片夹13可安装刀片2,其主体部分大致呈圆柱状,其前端周向突伸出一刀片安装部131以供刀片2安装。具体地,如图4所示,该刀片安装部131上设有用于收容刀片2的刀片安装槽132及供刀片紧固螺丝3紧固配合的刀片紧固孔133。

刀片夹13的主体部分适配地安装在本体11的凹槽111中。刀片夹13的后端伸入型腔112中,与液体12相接触,并可在液体12的液压力作用下前后移动,其前后移动的方向与中心轴L平行。刀片夹13与液体12的接触面具有第一面积S1。本实施例中,该第一面积S1即为刀片夹13的端面面积,也是型腔112的截面积。

本实施例中,刀片夹13内还设有调节腔134,该调节腔134贯通刀片夹13的后端面,从而与型腔112相连通,而可以接纳液体12。刀片夹13内在该调节腔134的前方设有调节孔135;该调节孔135与调节腔134连通,并贯通刀片夹13的前端面。

刀片夹13后端的外周环绕地开设有一开槽136,以通过密封圈16与型腔112密封配合。刀片夹13的外周还形成有呈平面的一锁固面137,该锁固面137面向本体11的锁固孔113,用以与锁紧螺丝15相配合而锁紧刀片夹13的位置。

参阅图2和图3,调节螺丝14安装于刀片夹13内,调节螺丝14的头部容纳于调节孔135中,调节螺丝14的杆部从调节孔135伸入调节腔134中而与液体12相接触。调节螺丝14可以是与调节孔135螺纹配合连接,也可以是与调节腔134螺纹配合连接。通过调节螺丝14的旋进或旋出可以调整液体12的运动方向,从而驱动刀片夹13前后移动。

本实施例中,调节螺丝14从刀片夹13的前端安装于刀片夹13内,调节螺丝14的头部设有操作孔145,其暴露于刀片夹13的前端端面,可方便操作者从切削刀具10的前端进行调节,方便操作。该操作孔145可为内六角孔或是其他便于工具操作的结构形式。

其中,调节螺丝14的螺距为d,调节螺丝14与液体12的接触面具有第二面积S2。本实施例中,该第二面积S2也即调节腔134的截面面积和调节螺丝14的后端面面积。本较佳实施例中,第二面积S2<第一面积S1。

结合图1和图2,锁紧螺丝15螺接于本体11的锁固孔113内,与刀片夹13的锁固面137相对。在切削刀具10进行加工时,锁紧螺丝15的内端抵接刀片夹13的锁固面137,将刀片夹13固定在本体11中。当需要调整刀片夹13的前后位置时,可以松开锁紧螺丝15,使其不再抵接刀片夹13。

需要说明的是,本领域技术人员公知,当切削刀具10进行加工时,必须固定刀片2与刀柄1的位置,而具体在本实施例中,即需要使刀片夹13与本体11固定,而具体的固定方式在相关技术可以有多种实现形式。本实施例中,当刀片夹13的前后位置完成调整后,不限于采用何种固定方式将刀片夹13与本体11相固定。

参阅图2至图5,第一密封圈16套设在刀片夹13的外周,第二密封圈17套设在调节螺丝14的外周,分别起到移动密封的作用。第一密封圈16和第二密封圈17均可采用橡胶类弹性材料制成。

对于套设在刀片夹13上的第一密封圈16而言,第一密封圈16套设在刀片夹13的开槽136中,并被型腔112的内周壁挤压弹性变形,从而与刀片夹13的外周面以及型腔112的内周壁紧密接触,保持刀片夹13与型腔112之间的密封。

而同样地,调节螺丝14上套设的第二密封圈17与调节螺丝14的外周面以及调节腔134的内周壁紧密接触,保持调节螺丝14与调节腔134之间的密封。

基于上述的描述,参阅图6,本实施例的刀柄1中,刀片夹13的前后位置调整过程大致如下。

将刀柄1放置于一平台上,刀柄1的前端朝上。将需要调整的刀片夹13所对应的锁紧螺丝15松开。

此时,调节螺丝14的操作孔145朝上,可以利用合适的调节工具20伸入操作孔145中,旋转调节工具20而带动调节螺丝14旋转,使得调节螺丝14相对于本体11向上或向下移动。在本实施例中,对应于操作孔145的内六角孔,调节工具20可为六角扳手。

当调节螺丝14向下移动时,调节螺丝14向液体12施加向下的作用力,使得调节腔134内的液体12向下进入型腔112。由于液体12的体积变化量十分有限,相比于刀片夹13的位置调整,液体12的体积变化量可以忽略不计,可以认为液体12体积不变。当调节腔134内的液体12进入型腔112时,型腔112需要扩容以容纳新进入的液体12,从而,液体12将推动刀片夹13向上移动,实现刀片夹13相对于本体11向前移动的位置调整。

当调节螺丝14向上移动时,调节腔134内的容积增大,型腔112内的液体12进入调节腔134中,型腔112内的液体12对刀片夹13产生抽吸的作用,带动刀片夹13向下移动,以使型腔112缩容从而维持液体12的总体积不变,此时,即实现刀片夹13相对于本体11向后移动的位置调整。

刀片夹13位置调整达到预定位置后,将其对应的锁紧螺丝15再次拧紧,将刀片夹13与本体11相固定。

根据上述调整过程可见,本实施例中,刀片夹13的前后位置调整利用调节螺丝14旋进或旋出来实现,通过调节螺丝14对液体12的作用力,根据液体体积不变的特性,使得液体12向前推动或向后抽吸刀片夹13,刀片夹13随即前后移动完成实现位置调整。刀片夹13的前后移动均能快速响应,调节方便快捷。

假设调节螺丝14旋转1周,刀片夹13移动的距离为Δh。

调节螺丝14旋转1周时,其直线移动的距离即为其螺距d,其与液体12的接触面面积为第二面积S2,则其旋转1周引起的体积变化量为d×S2。刀片夹13与液体12的接触面面积为第一面积S1,则其移动Δh所引起的体积变化量为Δh×S1。

由于液体体积不变,调节螺丝14旋转1周引起的体积变化量必须等于刀片夹13移动引起的体积变化量。因此,下述等式成立:d×S2=Δh×S1。

由此,Δh=d×S2÷S1。由此可知,刀片夹13的位置调整精度与S2/S1、螺距d正相关。

而在本实施例中,进一步具有以下条件:S2<S1,从而,调节螺丝14旋转1周带来的刀片夹13的移动量Δh小于螺距d,即可以实现更小距离的调节,获得更高的调整精度。在实际应用中,还可以合理地设计S2与S1的比值获得所需的调整精度。而调节螺丝14的螺距d可以选择为更大的数值,提高调节螺丝14的强度以及降低调节螺丝14的加工难度。

图7至图9示意了本发明切削刀具10a第二实施例的结构。

参阅图7和图8,本第二实施例的切削刀具10a与第一实施例的切削刀具10的结构基本相同,区别在于:本第二实施例中,刀柄1a上调节螺丝14a所设置的位置不同。

具体地,本第二实施例中,调节螺丝14a安装于刀柄1a的本体11a上。本体11a的外周面设置调节孔114a。调节螺丝14a从本体11a的外周安装在本体11a上,与调节孔114a螺接配合,调节螺丝14a的内端伸入型腔112a中,与液体12a相接触。相应地,刀片夹13a上无需再设置调节腔134和调节孔135。

本第二实施例中其他结构可参考上述第一实施例的描述,此处不再重复描述。

参阅图9,本第二实施例的切削刀具10a在调节刀片夹13a位置时,将刀柄1a安装在刀具调节设备上,刀柄1a的前端朝上。此时,操作者可松开待调的刀片夹13a对应的锁紧螺丝15a,通过调节工具20从本体11a外周对调节螺丝14a进行旋转调节,从而使得刀片夹13a上下移动。调整原理与第一实施例相同,此处不再详细介绍。

图10示意了本发明切削刀具10b第三实施例的结构。

本第三实施例与上述第一实施例、第二实施例的区别在于:对应于同一刀片夹13b,调节螺丝14b设置有两个,分别为具有第一螺距d1的粗调调节螺丝141b和具有第二螺距d2的精调调节螺丝142b。

本第三实施例中,粗调调节螺丝141b的安装方式参照上述第一实施例中调节螺丝14的安装方式,精调调节螺丝142b的安装方式参照上述第二实施例中调节螺丝14a的安装方式。刀片夹13b与本体11b的结构相应地参照上述第一实施例和第二实施例的结构

粗调调节螺丝141b与液体(图10中未示出)的接触面具有第二粗调面积S21,精调调节螺丝142b与液体的接触面具有第二精调面积S22;第一螺距d1与第二粗调面积S21的乘积大于第二螺距d2与第二精调面积S22的乘积。

基于上文所介绍的原理,粗调调节螺丝141b和精调调节螺丝142b的旋转移动所引起的体积变化量均对应地与刀片夹13b前后移动所引起的体积变化量相同。粗调调节螺丝141b旋转1周时,刀片夹13b前后移动的距离为Δh1,则Δh1=d1×S21÷S1;精调调节螺丝142b旋转1周时,刀片夹13b前后移动的距离为Δh2,则Δh2=d2×S22÷S1。由于d1×S21>d2×S22,因此,Δh1>Δh2。

由此,当刀片夹13b需要调节的距离较大时,可通过粗调调节螺丝141b进行调节,以快速调整;而当刀片夹13b需要调节的距离较小时,可通过精调调节螺丝142b进行调节,实现较高的精度。通过设置不同的调节螺丝14b可以适应于不同调节场合,操作更为便捷灵活。

粗调调节螺丝141b和精调调节螺丝142b的螺距大小,以及分别与液体接触面的大小,可以根据实际情况进行设计,使两者螺距与第二面积的乘积具有差别即可实现对刀片夹13b的差别化调节。

需要说明的是,粗调调节螺丝141b和精调调节螺丝142b的安装位置并不限于图10所示的方式。例如,两者的位置可以对调,或者在结构允许的情况下,两者可以均安装在本体11b上,或者均安装在刀片夹13b上,只需使它们均与液体接触即可。

图11和图12示意了本发明切削刀具10c第四实施例的结构。

本第四实施例与第二实施例的主要区别在于:本第四实施例中,本体11c内的所有型腔112c连通为一体。

具体参阅图12,本体11c在相邻的两个型腔112c之间设有通道115c,将两个型腔112c连通为一体。而在本体11c上,所有的型腔112c通过这样的通道115c连通起来形成一个环形的腔体,液体12c填充整个腔体。

各刀片夹13c分别对应地伸入一型腔112c中与液体12c相接触,并各自通过一锁紧螺丝15c与本体11c相固定。

调节螺丝14c仅设置一个,伸入其中一个型腔112c中与液体12c相接触。

当需要调整刀片夹13c的前后位置时,可以是批量对所有刀片夹13c进行调整,也可以是单独对特定的刀片夹13c进行调整。

批量调整的大致过程如下。

松开所有刀片夹13c的锁紧螺丝15c,将切削刀具10c放置在水平的平台上,刀柄1c的前端朝下。突出量大的刀片夹13c上安装的刀片2c先接触水平台,在重力的作用下,突出量大的刀片夹13c往后移动,刀片夹13c压缩其后端型腔112c的液体12c向其他型腔112c流动。对于突出量小的刀片夹13c上安装的刀片2c,由于没有接触到水平台,刀片夹13c没有受力,其后端型腔112c接收其他型腔112c挤压过来的液体12c,向前移动。最终,达到所有的刀片夹13c上的刀片2c与水平台都接触的目的,实现所有刀片2c突出量一致的调整目标。调整后,如果刀片2c的前后位置还需进一步调整,可以旋转调节螺丝14c,通过调节螺丝14c移动引起的体积量变化再驱使刀片夹13c前后移动。

单独调整的大致过程如下。

松开需要调整的刀片夹13c对应的锁紧螺丝15c,旋转调节螺丝14c,由于型腔112c均连通,液体12c带动刀片夹13c前后移动。

基于第四实施例的结构,调节螺丝14c还可以是设置为多个,设置在不同的位置,方便从不同的部位进行调节。多个调节螺丝14c可以分别实现粗调和精调的功能,在所需调整的距离不同时,采用不同的调节螺丝14c进行调节。调节螺丝14c还可以设置为伸入通道115c内与液体12c相接触。

进一步地,在其他一些可行的实施例中,也不限于所有的型腔112c均连通为一体,可以是仅其中两个或更多的型腔112c连通为一体,通过调节螺丝14c对对应的两个或更多刀片夹13c进行位置调整。

上述几个实施例的切削刀具中,均是以刀片可拆卸地安装于刀柄的刀片夹上进行说明的,可以理解的是,在其他一些未示出的实施例中,刀片也可以是与刀柄的刀片夹为一体结构,在此不再细述。

基于上述各个实施例的描述可知,本发明的切削刀具和刀柄中,可以通过对调节螺丝的操作,利用液体进行作用力的传递,实现刀片夹相对于本体的前后移动,从而调整刀片的前后位置。刀片夹的前后移动均能快速响应,调整方便。根据液体各向压力相等的特性,本发明中,调节螺丝与液体接触即可起到调节作用,从而调节螺丝具有很高的位置自由度,可以布置在方便操作的方位,提高操作的便利性。

进一步地,通过设定调节螺丝、刀片夹与液体接触的面积大小,还可以获得很高的调整精度。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明,但应当理解,所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质,所以应当理解,上述实施方式不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

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