一种装配刀片用紧固结构制造技术

本发明专利技术公开了一种装配刀片用紧固结构，包括紧固栓和与该紧固栓相配合的刀座，紧固栓主要由与刀片安装孔相配合的上工作部、中间的连接部和与刀座相配合的下工作部组成，下工作部呈腰圆台状，过下工作部的旋转轴线且与其横截面腰圆长轴垂直的方向开设有一锁紧力缓冲槽，在下工作部的侧面上且与其横截面腰圆短轴平行方向对称设有两个限定平面；紧固栓顶面开设有一力矩驱动腔；刀座上开设有一与紧固栓相配合的辅助锁紧型腔，辅助锁紧型腔主要由容置所述紧固栓连接部的上部直槽腔和与紧固栓下工作部相配合的下部锥槽工作腔组成。本发明专利技术的紧固结构具有自锁紧功能，且具有拆装快速、加工效率高、生产成本低、能够量化锁紧力等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种切削刀具用的附属零件，尤其涉及一种用于紧固刀片的零件。
技术介绍
在金属切削加工行业中，切削刀具的加工效率对公司的利润往往产生较大的影响，提高切削加工效率是整个制造行业不断追求的目标。可转位数控刀具受刀片与刀体的配装形式的限制，在刀片需要更换时多采用人工进行手动更换，更换的时间势必要记入到产品的加工时间，因此减少刀片的装卸时间可以间接地减少产品的加工时间，从而提高产品的加工效率。 目前切削刀具的锁紧方式多为直接或间接地采用螺纹结构，对刀片进行锁紧程度的验证多采用力矩扳手，但大多数制造厂家都是采用人工锁紧，锁紧程度也多因人而异，对刀片产生的预紧力也就无法进行量化，刀具实际应用的效果与刀具的设计意图就会产生一定的偏差，甚至会影响刀具加工的稳定性。尤其在大型模具行业的机械加工中，由于大型工件连续加工时间较长，对刀具可使用时间的预测必须非常精确，在加工过程中如果发生刀片崩刃，更换刀片势必会影响被加工工件的加工精度，因此刀具的稳定性也就尤为重要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种拆装快速、具有自锁紧功能、加工效率高、生产成本低、且能够量化锁紧力的装配刀片用紧固结构。 为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为一种装配刀片用紧固结构，包括紧固栓和与该紧固栓相配合的刀座，其特征在于 所述紧固栓主要由与刀片安装孔相配合的上工作部、中间的连接部和与刀座相配合的下工作部组成，所述下工作部呈腰圆台状(也可为椭圆台或其他与椭圆台近似的长条形状)，过该下工作部的旋转轴线且与其横截面椭圆长轴垂直(无需严格垂直，可偏离一定角度)的方向开设有一锁紧力缓冲槽，在下工作部的侧面上且与其横截面椭圆短轴平行方向对称设有两个限定平面；所述紧固栓顶面开设有一力矩驱动腔，该力矩驱动腔主要用于定位力矩扳手，以便于旋紧该紧固栓； 所述刀座上开设有一与所述紧固栓相配合的辅助锁紧型腔，所述辅助锁紧型腔主要由容置所述紧固栓连接部的上部直槽腔和与所述紧固栓下工作部相配合的下部锥槽工作腔组成。 上述的装配刀片用紧固结构中，所述紧固栓的上工作部的形状并无严格限制，只需满足其与刀片的安装孔能够相配合即可，但考虑一般刀片的安装孔为圆孔，为保证紧固栓的上工作部能够有效、稳固地作用于刀片上，该上工作部优选设置为倒圆台状，这样上工作部便能有效压紧于刀片的安装孔中。如果上工作部设为倒圆台状，则紧固栓的连接部优选设置为圆柱状，该圆柱状的横截面不应过大，以能够刚好通过刀片安装孔和所述辅助锁紧型腔的直槽腔为宜。所述下工作部可以设置为一规则的椭圆台或与椭圆台近似的长条形腰圆台状，但从加工、应用方便的角度考虑，该下工作部优选为两平行避空面、两限定平面对称截去一圆台相互垂直的四个侧部后的剩余体(即近似呈腰圆台状)，该平行避空面优选为与所述连接部的圆柱面相切的两平面，限定平面与平行避空面近似垂直。平行避空面的设置主要是便于紧固栓能够有效插入到辅助锁紧型腔中。而该限定平面的设置主要是考虑到当旋紧紧固栓且完成刀片的安装后，紧固栓的下工作部与锥槽工作腔之间可能是曲面与平面的接触，这种接触的稳定性较差，刀片在恶劣工况条件下，有可能因紧固栓反转失控而致使刀片弹出，影响加工时的稳定性；如果将紧固栓与锥槽工作腔相接触的工作面(即与截面腰圆长轴相交的两侧面)设置为两个对称的限定平面后，该限定平面的两条棱边处便能产生应力集中或者直接转化成平面与平面的接触，从而起到限定反转的效果。 上述改进后的装配刀片用紧固结构中，考虑到所述直槽腔应当能够容置所述紧固栓的连接部，且还应当能够供紧固栓的下工作部通过，因此所述直槽腔优选设置为一腰圆柱状型腔(即直槽腔的横截面为一腰圆形)。当下工作部设置为上述的剩余体时，所述直槽腔的侧面则可以是由两平行对称的侧平面和两对称分布的圆弧柱面光滑连接而成，这样便能使所述紧固栓在安装时顺利通过直槽腔，而在旋紧后却不会从直槽腔中滑出。所述锥槽工作腔为所述直槽腔向下带一锥度延伸后形成的腔体，其截面轮廓线也相应为腰圆形，这样该锥槽工作腔便能与所述紧固栓下工作部形成配合，紧固栓旋紧后，刀座便能有效压紧在紧固栓的下工作部上。 上述的各装配刀片用紧固结构中，紧邻所述的锥槽工作腔下方还可设置一锥槽避空腔，该锥槽避空腔的锥度应大于所述锥槽工作腔的锥度。通过增设一锥槽避空腔是为了减少紧固栓的下工作部与锥槽工作腔的接触面积，进而降低转动紧固栓所需的力矩。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于 1、能够实现刀片的快速拆卸采用现有的螺钉压紧的方式，一般螺钉与刀座的连接在五个螺距以上，即拆装刀片时扳手需转动1800° (即5圈)以上；而如果采用本专利技术所述的紧固结构，力矩扳手转动的角度可以在不超过90。(即l/4圈)的条件下即可完成刀片的锁紧工作； 2、对刀片具有自锁紧的功能在切削力较大的工作条件下，刀片有脱离刀座而向外飞弹的趋势，由于本专利技术紧固栓下工作部的工作面为一类锥面，当紧固栓在高度方向上随刀片有一上升趋势时，作用在紧固栓下工作部上的作用力也随之加大，即锁紧力不断增大；同时，由于紧固栓锁紧力缓冲槽的作用，在高度方向上发生微小位移的情况下，紧固栓有自动恢复的效果，从而防止紧固栓飞出，提高了刀片使用过程中的稳定性和安全性； 3、刀片的预紧力能够量化目前能够对刀片预紧力进行间接量化的只有力矩扳手，但机床操作人员在更换刀片时，很少会采用力矩扳手，从而间接导致刀片切削性能不稳定；而本专利技术的紧固结构是通过机械定位的方式确定了紧固栓的最终位置，其预紧力的作用效果完全可由刀具厂家的设计决定，不会受机床操作人员更换操作的影响，从而有效提高了刀具加工的稳定性。附图说明 图1为本专利技术实施例中紧固栓的立体 图2为本专利技术实施例中紧固栓的主视图3为图2的右视图；图4为图2中A-A处剖视图5为本专利技术实施例中辅助锁紧型腔的结构示意图(立体图)图6为本专利技术实施例中辅助锁紧型腔的仰视图7为图6中B-B处剖视图8为本专利技术实施例中的紧固结构在安装前的初始状态图9为图8在C-C处的剖视图10为本专利技术实施例中的紧固结构在安装后的工作状态图11为图IO在D-D处的剖视图。图例说明1、紧固栓11、上工作部12、连接部13、下工作部131、平行避空面132、子工作面133、锥面134、限定平面14、帽盖15、力矩驱动腔16、锁紧力缓冲槽2、刀座21、辅助锁紧型腔211、直槽腔212、锥槽工作腔213、锥槽避空腔214、斜平面215、圆弧柱面216、侧平面3、刀片具体实施例方式实施例 —种如图1 图11所示的本专利技术的紧固结构，包括一个紧固栓1和与该紧固栓1相配合的刀座2。 如图1 图4所示，该紧固栓1呈一类哑铃状(并不是严格意义上的哑铃状，近似于上、下两头相对粗大、中部细长的形状均可)，其主要由一倒圆台状的上工作部11、中间呈圆柱状的连接部12和呈腰圆台状的下工作部13组成。上工作部11的上方为帽盖14，帽盖14的顶面(即紧固栓1的顶面)开设有一复杂的力矩驱动腔15以容置力矩扳手，便于旋紧紧固栓l，该力矩驱动腔15受配用力矩扳手的形式限制。上工作部11的侧面为一倒锥面，该倒锥面主要作用于刀片3的安装孔中，以便于 紧刀片3，因此该倒锥面的锥角受刀片3的安装孔的形式及尺寸的限制。腰圆台状的下工作部13实质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装配刀片用紧固结构，包括紧固栓（１）和与该紧固栓（１）相配合的刀座（２），其特征在于：所述紧固栓（１）主要由与刀片（３）安装孔相配合的上工作部（１１）、中间的连接部（１２）和与刀座（２）相配合的下工作部（１３）组成，所述下工作部（１３）呈腰圆台状，过该下工作部（１３）的旋转轴线且与其横截面腰圆长轴垂直的方向开设有一锁紧力缓冲槽（１６），在所述下工作部（１３）的侧面上且与其横截面腰圆短轴平行方向对称设有两个限定平面（１３４）；所述紧固栓（１）顶面开设有一力矩驱动腔（１５）；所述刀座（２）上开设有一与所述紧固栓（１）相配合的辅助锁紧型腔（２１），所述辅助锁紧型腔（２１）主要由容置所述紧固栓（１）连接部（１２）的上部直槽腔（２１１）和与所述紧固栓（１）下工作部（１３）相配合的下部锥槽工作腔（２１２）组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文学，
申请(专利权)人：株洲钻石切削刀具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]