专利名称：一种切削机床的模块式工具接口的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及切削机床工具部件技术领域，特别涉及一种切削机床的模块式工
具接口。
背景技术：
用于切削的刀具一般通过工具接口固接于机床主轴，以便通过该工具接口更换刀具。随着科技的进步，世界机床行业正在朝着高速化、高精度化和高可靠性发展；由于 高速切削加工时离心力、切削负荷和振动的影响，工具接口的连接稳固性对刀具的结构安 全性和加工精度的影响至关重要；工具接口必须使工具稳定固接于机床。目前，国内外的工具制造商生产的工具接口大多数是“直柄型”，直柄接口的孔与 轴的配合有一定的间隙，间隙配合的接口有精度差、刚性差等缺点。随着锥度配合在孔轴配合中的应用，现有的工具接口也有采用孔轴锥度配合的套 接连接方式，即通过锥轴套入锥孔配合而完成连接；为保证连接稳固性，需要在锥孔与锥轴 之间设置锁紧装置，具体做法一般是，开设贯通锥孔与锥轴的锁紧槽，通过外力在锁紧槽内 打入锁紧销钉，从而使刀具等工具固定于机床。但是，由于锁紧销钉的加工和装配误差，以 及在切削加工过程中的磨损、疲劳变形等因素，锁紧销钉易松动滑移，从而使锁紧失效，造 成工具颤动，易出现打刀等现象，造成工具损坏或加工精度下降等事故。
发明内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种用于切削机床的操作简 便、连接稳固性强、适用范围广的模块式工具接口。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案。一种切削机床的模块式工具接口，它包括锥度配合的锥孔和锥轴，以及径向贯穿 所述锥孔和锥轴的锁紧装置，所述锥孔孔壁径向开设有销孔，所述锥轴对应销孔的位置径 向开设有连接孔，所述锁紧装置贯穿所述销孔和连接孔，所述锁紧装置包括一拉紧螺栓，和 螺接于所述拉紧螺栓端部的锥销，所述锥销表面为锥形面，锥销轴心轴向开设有与所述拉 紧螺栓配合的内螺纹孔，所述锥销的锥形面开设有沿锥销轴向分布的导向槽，所述销孔内 壁凸设有与所述导向槽相匹配的导向块；锁紧时所述锥销伸入所述连接孔。本实用新型包括以下进一步技术方案。所述拉紧螺栓为双头牙螺钉式的拉紧螺栓，所述拉紧螺栓两端螺牙反向设置，所 述拉紧螺栓的两端分别螺接有所述锥销。其中，所述连接孔靠近锥轴周缘面的部分为与所述锥销的锥形面相匹配的锥形 孔，锁紧时所述锥形孔内壁与所述锥销的锥形面紧密贴合。进一步地，所述锥轴小端径向开设有连通所述连接孔的开口槽，所述开口槽槽体 宽度不小于所述拉紧螺栓直径，并不大于所述锥销伸入连接孔部分的最大口径。[0013]其中，所述销孔为与所述锥销锥形面锥度一致的锥形销孔，锁紧时所述销孔内壁 与所述锥销的锥形面紧密贴合。其中，所述销孔内壁开设有缺口槽，所述导向块可拆卸地固定于所述缺口槽。进一步地，所述缺口槽沿所述销孔轴线方向设置，所述导向块螺接于所述缺口槽， 所述锥销的导向槽为与所述导向块周缘面相匹配的圆弧形导向槽，锁紧时所述导向块紧抵 所述导向槽槽底。根据以上所述的，所述锥轴大端沿锥轴径向凸设有台阶面，锁紧时所述台阶面紧 抵所述锥孔端部。本实用新型有益效果为本切削机床的模块式工具接口包括锥度配合的锥孔和 锥轴，以及径向贯穿所述锥孔和锥轴的锁紧装置，所述锥孔孔壁径向开设有销孔，所述锥轴 对应销孔的位置径向开设有连接孔，所述锁紧装置贯穿所述销孔和连接孔，所述锁紧装置 包括一拉紧螺栓，和螺接于所述拉紧螺栓端部的锥销，所述锥销表面为锥形面，锥销轴心轴 向开设有与所述拉紧螺栓配合的内螺纹孔，所述锥销的锥形面开设有沿锥销轴向分布的导 向槽，所述销孔内壁凸设有与所述导向槽相匹配的导向块；锁紧时所述锥销伸入所述连接 孔；装配时，拉紧螺栓贯穿锥轴和锥孔，并在端部螺接锥销，拧动拉紧螺栓，锥销沿拉紧螺栓 轴向移动而伸入锥轴的连接孔，使所述连接孔与所述锥销的锥形面接触处在锥形面的径向 推力作用下，推动锥轴向锥孔内移动，从而使锥轴紧密贴合于锥孔内壁而固定，装配操作简 单，锥孔与锥轴为锥度配合，配合无间隙，固定效果好；切削加工过程中，由于拉紧螺栓与锥 销的螺牙配合的自锁作用，锁紧装置不易松动，连接稳固性强。
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的 任何限制。图1是本实用新型的一种切削机床的模块式工具接口的内部结构示意图。图2是本实用新型的一种切削机床的模块式工具接口的分解示意图。图3是本实用新型的一种切削机床的模块式工具接口的锁紧装置和锥轴的结构 示意图。图1、图2和图3包括1——锥孔11——销孔12——导向块2——锥轴21——连接孔22——开口槽23——台阶面3——锁紧装置 31——拉紧螺栓32——锥销321——导向槽 。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。这是本实用新型的较佳实施例。见图1、图2、图3所示，一种切削机床的模块式工具接口，包括锥度配合的锥孔1 和锥轴2，以及径向贯穿所述锥孔1和锥轴2的锁紧装置3，所述锥孔1孔壁径向开设有销 孔11，所述锥轴2对应销孔11的位置径向开设有连接孔21，所述锁紧装置3贯穿所述销孔 11和连接孔21，所述锁紧装置3包括一拉紧螺栓31，和螺接于所述拉紧螺栓31端部的锥销32，所述锥销32表面为锥形面，锥销32轴心轴向开设有与所述拉紧螺栓31配合的内螺纹 孔，所述锥销32的锥形面开设有沿锥销32轴向分布的导向槽321，所述销孔11内壁凸设有 与所述导向槽321相匹配的导向块12 ；锁紧时所述锥销32伸入所述连接孔21。见图1和图2所示，本实用新型应用于工具装配，工具固定于锥轴2大端，锥孔1 开设于机床主轴输出端。装配工具时，将所述锥轴2套入所述锥孔1，使所述连接孔21与 所述销孔11位于同一轴线，将拉紧螺栓31穿过销孔11和连接孔21，从而贯穿锥轴2和锥 孔1，再在所述拉紧螺栓31端部螺接锥销；拧动拉紧螺栓31，锥销沿拉紧螺栓31轴向移动 而伸入锥轴2的连接孔21 ；由于锥销表面为锥形面，伸入连接孔21的锥销截面直径逐渐变 大，使所述连接孔21与所述锥销32的锥形面接触处在锥形面的径向推力作用下，推动锥轴 2向锥孔1内沿如图1所示的N向移动，最后使锥轴2紧密贴合于锥孔1内壁而固定。本实 用新型装配操作简单，锥孔1与锥轴2为锥度配合，配合无间隙，固定效果好；切削加工过程 中，由于拉紧螺栓31与锥销32的螺牙配合的自锁作用，锁紧装置3不易松动，连接稳固性 强。本实用新型可以应用于镗刀、车刀等各种刀具，以及其它加工工具与切削机床的 固定连接，适用范围广。需要拆卸并更换工具时，只需反向拧动拉紧螺栓31，使所述锥销32退出所述连接 孔21，从而解除锁紧状态，并最终使锥轴2可以脱离锥孔1，以便于在机床主轴上连接不同 的工具。见图2和图3所示，本实用新型所述拉紧螺栓31为双头牙螺钉式的拉紧螺栓，所 述拉紧螺栓31两端螺牙反向设置，所述拉紧螺栓31的两端分别螺接有所述锥销32。具体 地，所述锥销32的内螺纹孔为轴向贯穿锥销32的孔，拉紧螺栓31两端的螺牙规格相同，旋 向相反。这样，装配过程中，拧动拉紧螺栓31，则螺接于拉紧螺栓31两端的锥销32同步相 向沿拉紧螺栓31轴向，即如图1所示的F向移动。这种结构的锁紧机构在装配过程中，锥 销32从所述连接孔21的两端分别同时伸入，推动锥轴2在N向移动过程中受力均衡，移动 平稳，进而使孔轴配合效果更好。较优选地，所述连接孔21靠近锥轴2周缘面的部分为与所述锥销32的锥形面相 匹配的锥形孔，锁紧时所述锥形孔内壁与所述锥销32的锥形面紧密贴合。这样，完成装配， 锥轴2锁紧于锥孔1后，所述锥销32的锥形面与所述连接孔21配合无间隙，增加了连接强 度和连接刚度，增强了工具的使用可靠性。更优选地，所述销孔11为与所述锥销32锥形面锥度一致的锥形销孔11，锁紧时所 述销孔11内壁与所述锥销32的锥形面紧密贴合。同理，这亦增加了连接强度和刚度。见图2和图3所示，本实用新型所述锥轴2小端径向可以开设有连通所述连接孔 21的开口槽22，所述开口槽22槽体宽度不小于所述拉紧螺栓31直径，并不大于所述锥销 32伸入连接孔21部分的最大口径。这样，在装配过程中，可以先将锁紧装置3插入所述锥 孔1的连接孔21，再将锥轴2的开口槽22正对所述拉紧螺栓31，并将锥轴2推入所述锥孔 1内，使拉紧螺栓31穿过所述开口槽22而进入所述连接孔21，再拧紧拉紧螺栓31而实现 锁紧固定。这提高了装配便利性，提高了工具装配效率。其中，所述销孔11内壁开设有缺口槽，所述导向块12可拆卸地固定于所述缺口 槽。这样便于拆卸或更换导向块12，一方面使装配更方便，另一方面可以更换磨损而与导向槽321配合不良的导向块12，提高了本实用新型的连接稳固性。具体地，所述缺口槽可以沿所述销孔11轴线方向设置，所述导向块12螺接于所述 缺口槽，所述锥销32的导向槽321为与所述导向块12周缘面相匹配的圆弧形导向槽321， 锁紧时所述导向块12紧抵所述导向槽321槽底。见图3所示，所述锥轴2大端沿锥轴2径向凸设有台阶面23，锁紧时所述台阶面 23紧抵所述锥孔1端部。这样，完成装配后，锥轴2与锥孔1锥度配合而无间隙装配，且所 述台阶面23与锥孔1端面紧密贴合，共同约束锥轴2与锥孔1的相对位置，使装配更稳固，
可靠性更高。以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述 的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
权利要求1.一种切削机床的模块式工具接口，它包括锥度配合的锥孔和锥轴，以及径向贯穿所 述锥孔和锥轴的锁紧装置，所述锥孔孔壁径向开设有销孔，所述锥轴对应销孔的位置径向 开设有连接孔，所述锁紧装置贯穿所述销孔和连接孔，其特征在于所述锁紧装置包括一拉 紧螺栓，和螺接于所述拉紧螺栓端部的锥销，所述锥销表面为锥形面，锥销轴心轴向开设有 与所述拉紧螺栓配合的内螺纹孔，所述锥销的锥形面开设有沿锥销轴向分布的导向槽，所 述销孔内壁凸设有与所述导向槽相匹配的导向块；锁紧时所述锥销伸入所述连接孔。
2.根据权利要求1所述的一种切削机床的模块式工具接口，其特征在于所述拉紧螺 栓为双头牙螺钉式的拉紧螺栓，所述拉紧螺栓两端螺牙反向设置，所述拉紧螺栓的两端分 别螺接有所述锥销。
3.根据权利要求2所述的一种切削机床的模块式工具接口，其特征在于所述连接孔 靠近锥轴周缘面的部分为与所述锥销的锥形面相匹配的锥形孔，锁紧时所述锥形孔内壁与 所述锥销的锥形面紧密贴合。
4.根据权利要求3所述的一种切削机床的模块式工具接口，其特征在于所述锥轴小 端径向开设有连通所述连接孔的开口槽，所述开口槽槽体宽度不小于所述拉紧螺栓直径， 并不大于所述锥销伸入连接孔部分的最大口径。
5.根据权利要求4所述的一种切削机床的模块式工具接口，其特征在于所述销孔为 与所述锥销锥形面锥度一致的锥形销孔，锁紧时所述销孔内壁与所述锥销的锥形面紧密贴合。
6.根据权利要求5所述的一种切削机床的模块式工具接口，其特征在于所述销孔内 壁开设有缺口槽，所述导向块可拆卸地固定于所述缺口槽。
7.根据权利要求6所述的一种切削机床的模块式工具接口，其特征在于所述缺口槽 沿所述销孔轴线方向设置，所述导向块螺接于所述缺口槽，所述锥销的导向槽为与所述导 向块周缘面相匹配的圆弧形导向槽，锁紧时所述导向块紧抵所述导向槽槽底。
8.根据权利要求1 7任意一项所述的一种切削机床的模块式工具接口，其特征在于 所述锥轴大端沿锥轴径向凸设有台阶面，锁紧时所述台阶面紧抵所述锥孔端部。
专利摘要一种切削机床的工具连接机构，包括锥孔、锥轴和锁紧装置，锥孔开设有销孔，锥轴开设有连接孔，锁紧装置贯穿销孔和连接孔，锁紧装置包括一拉紧螺栓，和螺接于拉紧螺栓端部的锥销，锥销表面为锥形面，锥销轴心轴向开设有与拉紧螺栓配合的内螺纹孔，锥销的锥形面开设有沿锥销轴向分布的导向槽，销孔内壁凸设有与导向槽相匹配的导向块；锁紧时锥销伸入连接孔；拧动拉紧螺栓，销锥沿拉紧螺栓轴向移动而伸入锥轴的连接孔，推动锥轴向锥孔内移动，使锥轴紧密贴合于锥孔内壁而固定，装配操作简单，锥孔与锥轴配合无间隙，固定效果好；切削加工过程中，由于拉紧螺栓与锥销的螺牙配合的自锁作用，锁紧装置不易松动，连接稳固性强。
文档编号B23Q3/12GK201889658SQ20102058388
公开日2011年7月6日 申请日期2010年10月30日 优先权日2010年10月30日
发明者陆卓君 申请人:东莞市亚肯精密机械有限公司