专利名称：一种可调节切削回转半径的刀具组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及切削刀具的刀夹，尤其涉及可调节切削回转半径的刀具组件。
背景技术：
人们为了提高刀具加工效率和降低刀具制造成本，外径可调刀夹旋转类刀具广泛应用于可转位钻削刀具中。一般地，外径可调刀夹是通过一种特殊的结构将机床动力传递到切削部件，该刀夹除了可以直接和机床联接传递动力，还具有中心可调装置，即通过调整切削部件中心轴和刀夹中心轴之间的距离，从而实现切削部件相对于刀夹中心轴的回转半径的改变。该种刀夹较不具有中心可调的刀夹而言，具有结构复杂、附件数量多、质量大、悬伸长的特点，在切削过程中由于悬伸长、质量大造成一般机床主轴功力供应不足，从而在加工过程中造成加工表面质量不佳、加工尺寸波动较大、加工精度较低。另外，一般的中心可调的装置是采用具有内外不同心的圆柱面结构的变径套或内为椭圆结构外为柱面结构的变径套，其原理都是通过改变变径套和切削部件柄部接触处至刀夹本体的的中心轴之间的距离，从而改变切削部件切削刀片相对于中心轴的回转半径，前者的缺陷主要是无法调整切削回转半径，如需要不同的切削回转半径就必须更换不同的变径套，其成本太高；后者的缺陷主要是椭圆结构与柱面结构的接触为线接触，刀夹本体对切削部件的夹持力较小，在高效切削时，因夹持力小而受力较大容易产生振动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种切削回转半径可任意调节，且调节简单方便、夹持稳定可靠的可调节切削回转半径的刀具组件。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案
一种可调节切削回转半径的刀具组件，包括刀夹本体和装设于刀夹本体上的切削部件，所述刀夹本体的夹持部设有沿轴向开设的型腔和沿周向分布的两个以上径向螺纹孔，所述径向螺纹孔与所述型腔相通，各径向螺纹孔内均装设有紧固螺钉，所述切削部件的定位部分置于型腔内并通过紧固螺钉压紧定位。所述型腔内设有一块以上压紧块，所述切削部件的定位部分设有至少一个定位平面，所述压紧块和定位平面的总数量与所述径向螺纹孔的数量相等，各径向螺纹孔与一压紧块或一定位平面对应，所述紧固螺钉作用于压紧块和定位平面上对所述切削部件的定位部分压紧定位。所述定位平面设有一个，与所述定位平面对应的径向螺纹孔旁设有刻度标记，装设于该径向螺纹孔内的紧固螺钉在其端表面设有刻度盘。所述切削部件的切削刀头内侧镶有内刀片，所述切削刀头外侧镶有外刀片，所述外刀片具有一径向外切削刃，所述径向外切削刃正交于定位平面。所述切削部件的定位部分设有回转面，所述压紧块包括刚性压块和弹性压块中的至少一种，所述刚性压块设有与所述回转面配合的一个内周面；所述弹性压块设有与所述回转面配合的多个内周面，且相邻两内周面之间设有间隙面，所述内周面、间隙面与回转面均为圆柱面，所述内周面与回转面具有共同的半径R1，所述间隙面的半径为R2，且Rl >R2。所述径向螺纹孔和紧固螺钉均设有四个，所述压紧块设有三块，所述定位平面设有一个，三块压紧块中，位于定位平面对面的压紧块为刚性压块，其它两块压紧块为弹性压块。所述型腔内设有压紧块，所述压紧块的数量和位置与径向螺纹孔的数量和位置一一对应，所述紧固螺钉作用于压紧块上对所述切削部件的定位部分压紧定位。 所述紧固螺钉中有一件在其端表面设有刻度盘，与该紧固螺钉对应的径向螺纹孔旁设有刻度标记。所述型腔的内壁设有压紧块安装槽，所述压紧块置于压紧块安装槽内，压紧块上设有螺纹孔，连接到压紧块上的紧固螺钉呈阶梯状，其小径段与所述螺纹孔连接，大径段与所述径向螺纹孔连接，且大径段螺距大于小径段螺距。所述径向螺纹孔的孔中心轴线与刀夹本体的中心轴线共面。与现有技术相比，本发明的优点在于
本发明的可调节切削回转半径的刀具组件通过调节紧固螺钉的拧入深度使刀夹本体的中心轴线与切削部件的中心轴产生相对距离，从而改变切削部件的加工外径，这种调节方式简单方便，切削回转半径可任意调节，且刀夹本体通过紧固螺钉能够对切削部件形成可靠有力的夹持，保证切削部件偏置后的切削质量。通过刻度盘与刻度标记配合，实现调整紧固螺钉时可对切削部件的偏心距离定量调整，从而达到精确控制切削部件加工外径的目的，其它紧固螺钉主要是使刀夹本体和切削部件紧密联接，加大刀夹本体对切削部件夹紧力，保证刀夹本体可将动力有效传递到切削部件。切削刀头的外刀片具有一径向外切削刃，径向外切削刃正交于定位平面，通过带刻度盘的紧固螺钉对定位平面的位置进行定量调节时，切削部件的运动方向为带刻度盘的紧固螺钉的轴线方向，使外切削刃正好在切削深度方向上作出同步等量的位置调节，从而更容易控制实际切削回转半径。压紧块包括刚性压块和弹性压块中的至少一种，刚性压块更容易与切削部件的回转面紧密接触，弹性压块在偏心调整时具有更好的自适应能力，本发明可将径向螺纹孔和紧固螺钉均设四个，压紧块设三块，定位平面设一个，三块压紧块中，位于定位平面对面的压紧块为刚性压块，其它两块压紧块为弹性压块，当调整切削部件的加工外径值Λ d，带刻度盘的紧固螺钉和该紧固螺钉对面的刚性压块均需相对刀夹本体的中心轴线调整Λ d/2，这时刚性压块与定位部分形成完全接触，而弹性压块则通过弹性变形与定位部分完全接触，增加其接触面积，保持良好的夹持稳定性。连接到压紧块上的紧固螺钉呈阶梯状，其小径段与所述螺纹孔连接，大径段与所述径向螺纹孔连接，且大径段螺距大于小径段螺距，在该螺距差的作用下，紧固螺钉被拧紧的过程中，压紧块与压紧块安装槽之间的距离逐渐增大，并通过压紧块压紧切削部件的定位部分；拧松紧固螺钉时压紧块释放对定位部分的夹持，使得切削部件可以从刀夹本体上取下，压紧块由于与紧固螺钉保持螺纹连接而不会脱落，方便再次夹持切削部件，使切削部件的更换和拆卸更简便。
图I是本发明的主视结构示意 图2是本发明的立体拆分结构示意图；
图3是本发明的刀夹本体主视 图4是图3的B — B剖视 图5是本发明中的切削部件主视 图6是本发明中的刚性压块第一立体 图7是本发明中的刚性压块第二立体 图8是本发明中的弹性压块第一立体 图9是本发明中的弹性压块第二立体 图10是本发明中的刻度紧固螺钉立体 图11是本发明中无刻度的紧固螺钉立体 图12是图I的A —A剖视 图13是本发明另一实施例的立体结构示意 图14是本发明另一实施例中切削部件的主视 图15是本发明另一实施例中压紧块的安装结构示意图。图中各标号表不
100、刀夹本体；101、本体尾部;102、夹持部;103、动力面；104、光顺面；105、工艺平面；106、孔中心轴线；107、径向螺纹孔;108、型腔;109、刻度标记;110、压紧块安装槽；111、中心轴线；200、紧固螺钉；201、端表面；202、六边形凹进；203、刻度盘；300、压紧块；300a、刚性压块；300b、弹性压块；301、内周面；302、间隙面；303、螺纹孔;400、切削部件;401a、内刀片;401b、外刀片;402、排屑槽;403、中心轴;404、回转面;405、定位部分;406、切削刀头；407、基准平面；408、径向外切削刃；409、定位平面。
具体实施例方式图I至图12示出了本发明的一种可调节切削回转半径的刀具组件实施例，该刀具组件包括刀夹本体100和装设于刀夹本体100上的切削部件400，刀夹本体100包括本体尾部101和夹持部102，刀夹本体100的夹持部102设有沿轴向开设的型腔108和沿周向分布的两个以上径向螺纹孔107，径向螺纹孔107与型腔108相通，各径向螺纹孔107内均装设有紧固螺钉200，切削部件400的定位部分405置于型腔108内，定位部分405与型腔108的内壁之间设有间隙，定位部分405通过紧固螺钉200压紧定位于型腔108内，本实施例中，本体尾部101设有锥形结构的动力面103，该动力面103用于与机床连接，并将机床产生的扭矩传递到刀夹本体100，夹持部102外表面为光顺面104，在光顺面104上均布若干工艺平面105，以便在夹持部102上开设径向螺纹孔107。通过调节紧固螺钉200的拧入深度使刀夹本体100的中心轴线111与切削部件400的中心轴403产生相对距离，从而改变切削部件400的加工外径，这种调节方式简单方便，切削回转半径可任意调节，且刀夹本体100通过紧固螺钉200能够对切削部件400形成可靠有力的夹持，保证切削部件400偏置后的切削质量。本实施例中，型腔108内设有至少一块压紧块300，切削部件400的定位部分405设有至少一个定位平面409，压紧块300和定位平面409的总数量与径向螺纹孔107的数量相等，各径向螺纹孔107与一压紧块300或定位平面409对应，紧固螺钉200外端设有用于插入扳手的六边形凹进202，紧固螺钉200拧紧后作用于压紧块300和定位平面409上对切削部件400的定位部分405压紧定位。本实施例中，径向螺纹孔107和紧固螺钉200设有四个，径向螺纹孔107的孔中心轴线106与刀夹本体100的中心轴线111共面，压紧块300设有三块，定位平面409设有一个，与定位平面409对应的径向螺纹孔107旁设有刻度标记109，装设于该径向螺纹孔107内的紧固螺钉200在其端表面201设有刻度盘203，刻度盘203与刻度标记109配合，实现调整紧固螺钉200时可对切削部件400的偏心距离定量调整，从而达到精确控制切削部件400加工外径的目的，而其它紧固螺钉200主要是使刀夹本体100和切削部件400紧密联接，加大刀夹本体100对切削部件400夹紧力，保证刀夹 本体100可将动力有效传递到切削部件400。在外径调整过程中，先松开无刻度盘203的紧固螺钉200，通过有刻度盘203的紧固螺钉200来调整切削外径，当刻度盘203的O刻度处和刻度标记109对齐时，切削部件400的切削回转半径调整值为零，通过旋转该带刻度盘203的紧固螺钉200可实现外径调整的增加和减少，具体调整量根据刻度盘203与刻度标记109的相对位置来确定，调整到位后，再交替缓慢调整无刻度盘203的紧固螺钉200，实现刀夹本体100对切削部件400的定位部分405的有效夹持。本实施例中，切削部件400的切削刀头406设有排屑槽402，切削刀头406内侧镶有内刀片401a，切削刀头406外侧镶有外刀片401b，外刀片401b具有一径向外切削刃408，径向外切削刃408正交于定位平面409，因此，通过该带刻度盘203的紧固螺钉200对定位平面409的位置进行定量调节时，切削部件400的运动方向为该带刻度盘203的紧固螺钉200的轴线方向，使径向外切削刃408正好在切削深度方向上作出同步等量的位置调节，从而更容易控制使实际切削回转半径。本实施例中，型腔108的内壁设有压紧块安装槽110，压紧块300置于压紧块安装槽110内，压紧块300上设有螺纹孔303，连接到压紧块300上的紧固螺钉200呈阶梯状，其小径段与螺纹孔303连接，大径段与径向螺纹孔107连接，且大径段螺距大于小径段螺距，在该螺距差的作用下，紧固螺钉200被拧紧的过程中，压紧块300与压紧块安装槽110之间的距离逐渐增大，并通过压紧块300压紧切削部件400的定位部分405 ;拧松紧固螺钉200时压紧块300释放对定位部分405的夹持，使得切削部件400可以从刀夹本体100上取下，压紧块300由于与紧固螺钉200保持螺纹连接而不会脱落，方便再次夹持切削部件400，使切削部件400的更换和拆卸更简便。切削部件400的定位部分405设有回转面404，压紧块300为刚性压块300a或弹性压块300b，刚性压块300a设有与回转面404配合的内周面301 ;弹性压块300b设有与回转面404配合的多个内周面301，且相邻两内周面301之间设有间隙面302，内周面301、间隙面302与回转面404均为圆柱面，内周面301与回转面404具有共同的半径R1，能够最大化刚性压块300a对定位部分405的压紧力；间隙面302的半径为R2，且Rl > R2，此外，间隙面302还可以为相对于内周面301内凹的任意曲面。本实施例的三块压紧块300中，位于定位平面409对面的压紧块300为刚性压块300a，其它两块压紧块300为弹性压块300b。当调整切削部件400的加工外径值Λ d时，带刻度盘203的紧固螺钉200和该紧固螺钉200对面的刚性压块300a均需相对刀夹本体100的中心轴线111调整Λ d/2，这时若其它两块压紧块300也为刚性压块300a则不能与定位部分405形成完全接触，而本实施例中采用的弹性压块300b则可通过弹性变形与定位部分405完全接触，增加其接触面积，保持良好的夹持稳定性。
图13至图15示出了本发明的另一种可调节切削回转半径的刀具组件实施例，本实施例与上述实施例基本相同，区别仅在于型腔108内设有四块压紧块300，切削部件400的定位部分405未设定位平面409，在靠近定位部分405处设有与外刀片401b的径向外切削刃408正交的基准平面407，四块压紧块300中，位于基准平面407侧和基准平面407对面侧的压紧块300为刚性压块300a，其它两块压紧块300为弹性压块300b ;四个紧固螺钉200分别作用于一块压紧块300上对切削部件400的定位部分405压紧定位，其中一件紧固螺钉200在其端表面201设有刻度盘203，与该紧固螺钉200对应的径向螺纹孔107旁设有刻度标记109，安装时该紧固螺钉200垂直于基准平面407，以便进行定量偏心调整。上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种可调节切削回转半径的刀具组件，包括刀夹本体(100)和装设于刀夹本体(100)上的切削部件(400)，其特征在于所述刀夹本体(100)的夹持部(102)设有沿轴向开设的型腔(108)和沿周向分布的两个以上径向螺纹孔(107)，所述径向螺纹孔(107)与所述型腔(108)相通，各径向螺纹孔(107)内均装设有紧固螺钉(200)，所述切削部件(400)的定位部分(405)置于型腔(108)内并通过紧固螺钉(200)压紧定位，所述型腔(108)内设有压紧块(300)，所述压紧块(300)的数量和位置与径向螺纹孔(107)的数量和位置一一对应，所述紧固螺钉(200)作用于压紧块(300)上对所述切削部件(400)的定位部分(405)压紧定位，所述紧固螺钉(200)中有一件在其端表面(201)设有刻度盘(203)，与该紧固螺钉(200)对应的径向螺纹孔(107)旁设有刻度标记(109)，所述切削部件(400)的定位部分(405)设有回转面(404)，所述压紧块(300)包括刚性压块(300a)和弹性压块(300b)中的至少一种，所述刚性压块(300a)设有与所述回转面(404)配合的一个内周面(301);所述弹性压块(300b)设有与所述回转面(404)配合的多个内周面(301)，且相邻两内周面(301)之间设有间隙面(302)，所述内周面(301)、间隙面(302)与回转面(404)均为圆柱面，所述内周面(301)与回转面(404)具有共同的半径R1，所述间隙面(302)的半径为R2，且Rl > R2。
2.根据权利要求I所述的可调节切削回转半径的刀具组件，其特征在于所述型腔(108 )的内壁设有压紧块安装槽(110)，所述压紧块(300 )置于压紧块安装槽(110 )内，压紧块(300)上设有螺纹孔(303)，连接到压紧块(300)上的紧固螺钉(200)呈阶梯状，其小径段与所述螺纹孔(303)连接，大径段与所述径向螺纹孔(107)连接，且大径段螺距大于小径段螺距。
3.根据权利要求2所述的可调节切削回转半径的刀具组件，其特征在于所述径向螺纹孔(107)的孔中心轴线(106)与刀夹本体(100)的中心轴线(111)共面。
全文摘要
本发明公开了一种可调节切削回转半径的刀具组件，包括刀夹本体和装设于刀夹本体上的切削部件，所述刀夹本体的夹持部设有沿轴向开设的型腔和沿周向分布的两个以上径向螺纹孔，所述径向螺纹孔与所述型腔相通，各径向螺纹孔内均装设有紧固螺钉，所述切削部件的定位部分置于型腔内并通过紧固螺钉压紧定位。该可调节切削回转半径的刀具组件具有切削回转半径可任意调节，且调节简单方便、夹持稳定可靠的优点。
文档编号B23B51/00GK102773526SQ20121028787
公开日2012年11月14日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者刘敏, 易为, 杨志平, 江爱胜, 王社权, 马晓魁 申请人:株洲钻石切削刀具股份有限公司