专利名称：一种可换式小锥柄刀具系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于切削加工工具技术领域，特别涉及一种可换式小锥柄刀具系统。
背景技术：
目前，在切削加工领域，空心短锥柄(HSK)已越来越普及，它比大锥度刀柄在精度、 刚性和适用于高的转速及换刀方便等方面有明显的优势，空心短锥柄(HSK)已经正式公布成为国际标准刀柄；BT刀柄是普通数控机床(包括加工中心)上普遍应用的一种刀柄联接， BT刀柄的锥度为7:24。现代切削技术把刀柄及刀具装夹视为切削系统的重要组成部分，关系着刀具加工效率的发挥和加工精度的好坏，HSK短锥柄、7: 空心锥柄连接的精度比一般的BT刀柄具有显著的提高，标准的HSK短锥柄的最小规格是HSK32，再小的刀具则不允许铰刀或铣刀卸下，且装夹精度、同心度和换刀精度难以保证。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种操作简单、使用可靠、装夹精度高的可换式小锥柄刀具系统。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种可换式小锥柄刀具系统，包括小锥柄刀具，所述小锥柄刀具通过双头螺钉与转接柄相连。所述双头螺钉芯部设有切削液通道，转接柄芯部设有中孔，中孔、切削液通道与小锥柄刀具的注水孔相连通。所述小锥柄刀具的锥柄锥度为1:5. 715，转接柄端部设有与锥柄相配的锥孔，锥孔与锥柄配磨，小锥柄刀具与转接柄的端面相接触。所述小锥柄刀具的锥柄端部设有对称平台，转接柄的锥孔底部设有与对称平台夹紧配合的对称凸台。所述小锥柄刀具为小锥柄铰刀，其刀头焊接有聚晶金刚石或立方氮化硼复合片作切削部分，切削部分的切削平面所在直线低于刀杆中心，前角a为2° 5°，副后角b为 5° 15° ；刀杆上和对应切削部分设有多个出水孔，正对切削部分的出水孔与刀杆轴线的夹角c为10° 20°，刀杆上的出水孔与刀杆轴线的夹角d为25° 30°。所述注水孔前端通过铜棒密封封堵；刀杆表面上轴向设有导向条。所述小锥柄刀具为小锥柄铣刀，其刀头焊接有聚晶金刚石或立方氮化硼复合片作切削部分，对应切削部分设有对称分布的出水孔，对称的两对出水孔与刀杆轴线的夹角e、f 分别为45°和60°。所述切削部分设有倒棱，倒棱为20° X0. 1 0. 13。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为1、本实用新型包括小锥柄刀具，小锥柄刀具通过双头螺钉与转接柄相连，适用于针对小孔系列、异型孔系列、小尺寸面的加工，安装操作简单，使用可靠，装夹精度高，能保
3证同心度和换刀精度小于3微米，刀具系统的精度高，允许铰刀或铣刀刀具卸下，更换刀具，实现高精度重新装入，避免重复定位。2、小锥柄刀具的锥柄锥度为1:5. 715，转接柄端部设有与锥柄相配的锥孔，锥柄及转接柄的锥孔精度高，锥度的联接能方便、高精度定位，能实现准确的轴向定位，安装简便； 小锥柄刀具端面与转接柄的端面相接触，两个端面的表面粗糙度达到RaO. 2 μ m，平面度达到0. 002mm，面面接触可提高可靠性、增强轴向联接精度，并且可提高联接刚度。3、在转接柄的锥孔底部设有与小锥柄刀具对称平台夹紧配合的对称凸台，用于定位和装夹，当转接柄与小锥柄刀具联接时，对称凸台与对称平台夹紧配合，防止双头螺钉旋转松动。4、在刀杆的表面上轴向设置有导向条，起切削导向作用，可防止切削后的缩孔现象。5、在小锥柄刀具上设有注水孔和出水孔，可有效降低切削温度，提高切削效率；出水孔对称分布，且出水孔与刀杆轴线具有一定夹角，可以冷却切削部分的不同位置，达到整体冷却效果，冷却效果好。6、本实用新型的坚固性和精度达到整体结构刀具的级别，其适用于HSK刀柄联接、直柄联接和BT刀柄联接，可夹持聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和涂层刀具等多种高精度刀具。
[0020]图1为本实用新型的结构示意图；[0021]图2为本实用新型中小锥柄铰刀的结构示意图[0022]图3为图2中注水孔与出水孔径向分布示意图[0023]图4为图2中刀杆截面示意图；[0024]图5为图1中小锥柄铣刀的结构示意图；[0025]图6为图5的左视图；[0026]图7为图5中的A-A剖视图；[0027]图8为图1中转接柄的结构示意图；[0028]图9为图8的左视图；[0029]图10为图1中双头螺钉的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的可换式小锥柄刀具系统，其包括小锥柄刀具1，小锥柄刀具1通过双头螺钉2与转接柄3相连。小锥柄刀具1可以是小锥柄铰刀，也可以是小锥柄铣刀。如图2、图3和图4所示，小锥柄刀具1具体选用小锥柄铰刀5，小锥柄铰刀5的锥柄51锥度为1 5. 715，锥柄51的表面粗糙度为RaO. 2 μ m,端面53的平面度为0. 002mm,要求和转接柄3配磨，用红丹粉检验贴合度达到80%。在锥柄51端部设有对称平台52，刀体芯部设有注水孔M，注水孔M的前端通过铜棒510密封封堵，在刀杆57的表面上轴向设置有导向条58，起切削导向作用，且可防止切削后的缩孔现象。在小锥柄铰刀5刀头焊接有0. 8mm厚的聚晶金刚石或立方氮化硼复合片作切削部分59，切削部分59的切削平面所在直线低于刀杆57中心0.11mm，形成的前角a为2° 5°，切削部分59主切削刃刃带宽度为 0. 2mm，副后角b为5° 15°。为了降低切削温度，提高切削效率，在刀杆57上和对应切削部分59分别设有出水孔55和出水孔56，正对切削部分59的出水孔56与刀杆57轴线的夹角c为10° 20°，刀杆57上的出水孔55与刀杆57轴线的夹角d为25° 30°。本实用新型中，导向条58的总宽度为0.8mm，为了加工平衡，正对着聚晶金刚石或聚晶立方氮化硼复合片的导向条半个部分宽度达到0. 5mm。如图5、图6和图7所示，小锥柄刀具1具体选用小锥柄铣刀6，其为整体硬质合金， 小锥柄铣刀6的锥柄61锥度为1:5. 715，锥柄61的表面粗糙度为RaO. 2，端面63的平面度为0. 002mm，要求和转接柄3配磨，用红丹粉检验贴合度达到80%。在锥柄61端部设有对称平台62，刀体芯部设有注水孔67。小锥柄铣刀6刀头焊接有聚晶金刚石或立方氮化硼复合片作切削部分64，切削部分64设有倒棱，倒棱为20° X0. 1 0. 13。对应切削部分64设有对称分布的出水孔65和出水孔66，出水孔65与刀杆轴线的夹角e为45°，出水孔66与刀杆轴线的夹角f为60°，以冷却切削部分的不同位置，达到整体冷却效果。如图8和图9所示，转接柄3可避免小锥柄刀具1与机床主轴直接联接，转接柄3 起到过渡联接作用，前端联接小锥柄刀具1、后端联接机床主轴。在转接柄3的芯部设有中孔31，转接柄3的端部设有与锥柄51或者锥柄61相配的锥孔32，锥孔32与锥柄51或者锥柄61配磨，小锥柄铰刀5的端面53或小锥柄铣刀6的端面63与转接柄3的端面34相接触。在转接柄3的锥孔32底部设有与对称平台52或对称平台62夹紧配合的对称凸台 33，用于定位和装夹，当转接柄3与小锥柄刀具1联接时，对称凸台33与对称平台52或对称平台62夹紧配合，防止双头螺钉2旋转松动。由于转接柄3的锥孔32和端面34的表面粗糙度影响轴向和径向的联接精度，因此，锥孔32的表面粗糙度为RaO. 2 μ m,端面34的平面度为0. 002mm,通过红丹粉检验贴合度达到80%。转接柄3的材质是整体硬质合金。如图10所示，双头螺钉2是联接标准件，联接小锥柄刀具1和转接柄3，双头螺钉 2两端的螺纹起到联接作用。在双头螺钉2的芯部设有切削液通道21，起注水孔作用。如图1所示，本实用新型使用时，首先，转接柄3与HSK刀柄4热缩装夹成为一个整体，然后双头螺钉2连接转接柄3与小锥柄铰刀5。双头螺钉2的切削液通道21、转接柄 3的中孔31与小锥柄铰刀5的注水孔讨相连通，以降低切削温度。同理，也可以在转接柄 3上通过双头螺钉2连接小锥柄铣刀6。本实用新型不仅适用于HSK刀柄联接，同样也适用于直柄联接和BT刀柄联接。
权利要求1.一种可换式小锥柄刀具系统，包括小锥柄刀具，其特征在于所述小锥柄刀具通过双头螺钉与转接柄相连。
2.如权利要求1所述的可换式小锥柄刀具系统，其特征在于所述双头螺钉芯部设有切削液通道，转接柄芯部设有中孔，中孔、切削液通道与小锥柄刀具的注水孔相连通。
3.如权利要求2所述的可换式小锥柄刀具系统，其特征在于所述小锥柄刀具的锥柄锥度为1 5. 715，转接柄端部设有与锥柄相配的锥孔，锥孔与锥柄配磨，小锥柄刀具与转接柄的端面相接触。
4.如权利要求3所述的可换式小锥柄刀具系统，其特征在于所述小锥柄刀具的锥柄端部设有对称平台，转接柄的锥孔底部设有与对称平台夹紧配合的对称凸台。
5.如权利要求1-4中任一所述的可换式小锥柄刀具系统，其特征在于所述小锥柄刀具为小锥柄铰刀，其刀头焊接有聚晶金刚石或立方氮化硼复合片作切削部分，切削部分的切削平面所在直线低于刀杆中心，前角a为2° 5°，副后角b为5° 15° ；刀杆上和对应切削部分设有多个出水孔，正对切削部分的出水孔与刀杆轴线的夹角c为10° 20°， 刀杆上的出水孔与刀杆轴线的夹角d为25° 30°。
6.如权利要求5所述的可换式小锥柄刀具系统，其特征在于所述注水孔前端通过铜棒密封封堵；刀杆表面上轴向设有导向条。
7.如权利要求1-4中任一所述的可换式小锥柄刀具系统，其特征在于所述小锥柄刀具为小锥柄铣刀，其刀头焊接有聚晶金刚石或立方氮化硼复合片作切削部分，对应切削部分设有对称分布的出水孔，对称的两对出水孔与刀杆轴线的夹角e、f分别为45°和60°。
8.如权利要求7所述的可换式小锥柄刀具系统，其特征在于所述切削部分设有倒棱， 倒棱为20° X0. 1 0.13。
专利摘要本实用新型公开了一种可换式小锥柄刀具系统，包括小锥柄刀具，所述小锥柄刀具通过双头螺钉与转接柄相连。该刀具系统安装操作简单，使用可靠，装夹精度高，能保证同心度和换刀精度小于3微米，刀具系统的精度高，允许铰刀或铣刀刀具卸下，更换刀具，实现高精度重新装入，避免重复定位。
文档编号B23C5/02GK202212653SQ20112029124
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者张凤鸣, 张嗣静, 徐华鸣 申请人:郑州市钻石精密制造有限公司