一种可换头切削刀具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属切削刀具，尤其涉及一种可换头切削刀具。
【背景技术】
[0002]在金属切削中，使用可换头切削刀具时，能有效的降低换刀时间，提高效率。同时特别是在大直径(直径在30mm以上)、长柄部(柄部在250mm以上)的切削刀具中，使用头部可换的结构可以有效的降低刀具使用成本。现有技术中采用的连接定位方式大多是圆柱加销钉定位、圆柱加键槽定位、多变形定位等，其定位结构都需要通过磨削或精密车削、铣削来保证达到精确的尺寸要求，才能保证其定位结构的定位精度。然而，往往实际生产中很难达到定位精度，从而造成可换部分的重复定位精度不高，或者达到精确的尺寸但成本很高，从而丧失了经济效益。此外，现有技术中还需采用多个螺钉靠边布置的设计，以保证可换头部有足够的空间来满足刀片槽的结构布置，这样造成了拆卸的不方便，很大程度上了丧失了降低换刀时间的功效。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种便于生产、连接稳定可靠、安装拆卸方便、定位精确的可换头切削刀具。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种可换头切削刀具，包括夹持部件、可换部件和紧固螺钉，所述夹持部件的头端设有锥形定位槽，所述夹持部件的外壁设有与锥形定位槽连通的安装槽，所述锥形定位槽的底面设有定位凹槽，所述定位凹槽内设有螺纹孔，所述可换部件的尾端设有扁平状锥形定位体，所述扁平状锥形定位体的底面设有与所述紧固螺钉的头部配合的紧固凹槽，所述可换部件设有与紧固凹槽连通的扳手通过孔，所述扁平状锥形定位体穿过所述安装槽进入锥形定位槽内并且旋转一定角度以使扁平状锥形定位体的锥形外壁与所述锥形定位槽的锥形内壁相配合，所述紧固螺钉装设于螺纹孔内且头部顶推于所述紧固凹槽内。
[0005]作为上述技术方案的进一步改进:
所述紧固螺钉的头部与紧固凹槽之间为圆锥配合、圆柱配合和球面配合中的一种。
[0006]所述螺纹孔的轴线C2与锥形定位槽的轴线Cl之间具有偏心距L，2_ <L< 8mm。
[0007]所述扁平状锥形定位体的锥形外壁与所述扁平状锥形定位体的轴线C3之间的夹角为β，3.5° <β< 15.5° ο
[0008]所述扁平状锥形定位体的底面与锥形定位槽的底面之间具有间隙bl，0.2 mm<bl
<3 mm，所述夹持部件的头端与可换部件的尾端之间具有间隙b2，0.1 mm < b2 < 2 mm。
[0009]所述安装槽设置为燕尾槽状或直槽状。
[0010]所述螺纹孔设置为两个，所述两个螺纹孔关于锥形定位槽的轴线Cl对称设置。
[0011]所述安装槽设置为两个，两个安装槽关于锥形定位槽的轴线Cl对称设置。
[0012]所述两个螺纹孔与两个安装槽不在同一直线上。
[0013]所述可换部件上设有刀片安装槽。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点在于:
本发明的可换头切削刀具，通过旋转紧固螺钉，使其头部顶推于扁平状锥形定位体底面的定位凹槽，在紧固螺钉的抵推作用下，扁平状锥形定位体向右靠紧锥形定位槽，从而使锥形外壁与锥形内壁形成楔紧配合;可换部件和夹持部件通过锥面楔合，连接稳定可靠，可换部件上的锥形定位体和夹持部件上的锥形定位槽都不必通过精密的尺寸控制就能起到精确的定心作用，便于生产；同时，在可换部件上设置与紧固凹槽连通的扳手通过孔，这样可换部件上只需要留有一个较小的扳手伸入空间即可实现紧固紧固螺钉，对可换部件的结构破坏较低;此外，只需通过紧固螺钉就可以实现可换部件和夹持部件的紧固功能，安装和拆卸操作简单，方便快速。
[0015]进一步地，本发明的可换头切削刀具，安装紧固螺钉的螺纹孔的轴线相对锥形定位槽的轴线存在偏心，即可以实现可换部件圆周方向精确定位，同时可换部件的夹紧力可以得到很大程度的提升，可以有效防止可换部件的周向旋转，安全可靠。
【附图说明】
[0016]图1是本发明可换头切削刀具实施例1的立体分解示意图。
[0017]图2是本发明可换头切削刀具实施例1的结构示意图。
[0018]图3是本发明可换头切削刀具实施例1的可换部件的正视图。
[0019]图4是图3的仰视图。
[0020]图5是本发明可换头切削刀具实施例1的夹持部件的结构示意图。
[0021]图6是本发明可换头切削刀具实施例1的两个螺纹孔的结构示意图。
[0022]图7是本发明可换头切削刀具实施例1的安装过程示意图。
[0023]图8是本发明可换头切削刀具实施例2的结构示意图。
[0024]图9是本发明可换头切削刀具实施例2的夹持部件的立体示意图。
[0025]图10是本发明可换头切削刀具实施例3的结构示意图。
[0026]图中各标号表不:
1、夹持部件；11、安装槽；12、锥形定位槽；121、锥形内壁；13、定位凹槽；14、螺纹孔;2、可换部件;21、扁平状锥形定位体;211、锥形外壁;212、紧固凹槽;22、扳手通过孔;23、刀片安装槽;3、紧固螺钉;31、头部。
【具体实施方式】
[0027]以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0028]实施例1
如图1至图7所示，本实施例的可换头切削刀具，包括夹持部件1、可换部件2和紧固螺钉3，夹持部件I的头端设有锥形定位槽12，夹持部件I的外壁设有与锥形定位槽12连通的安装槽11，锥形定位槽12的底面设有定位凹槽13，定位凹槽13内设有螺纹孔14，可换部件2的尾端设有扁平状锥形定位体21，扁平状锥形定位体21的底面设有与紧固螺钉3的头部31配合的紧固凹槽212，可换部件2设有与紧固凹槽212连通的扳手通过孔22，扁平状锥形定位体21穿过安装槽11进入锥形定位槽12内并且旋转一定角度以使扁平状锥形定位体21的锥形外壁211与锥形定位槽12的锥形内壁121相配合，紧固螺钉3装设于螺纹孔14内且头部31顶推于紧固凹槽212内。夹持部件I一般在指切削刀具的刀体部分，可换部件2—般指切削刀具的的刀头部分。扁平状锥形定位体21的宽度小于或等于安装槽11的最小宽度，以保证扁平状锥形定位体21能穿过安装槽11进入锥形定位槽12内。本实施例旋转一定角度是指在0°至180°的范围内的任一值均可，不包括0°和180°。
[0029]装配时，首先将紧固螺钉3安装于螺纹孔14内，并使其头部31位于定位凹槽13内，然后调整可换部件2的位置，移动可换部件2使扁平状锥形定位体21穿过安装槽11进入锥形定位槽12内，然后旋转一定角度，使扁平状锥形定位体21的锥形外壁211与锥形定位槽12的锥形内壁121配合，此时紧固螺钉3、紧固凹槽212和扳手通过孔22位于同一直线内，然后将扳手(图中未示出)伸入扳手通过孔22内，旋转紧固螺钉3，使其头部31向右顶推于扁平状锥形定位体21底面的紧固凹槽212内，在紧固螺钉3的抵推作用下，扁平状锥形定位体21向右靠紧锥形定位槽12，从而使锥形外壁211与锥形内壁121形成楔紧配合。本实施例的可换头切削刀具，可换部件2和夹持部件I通过锥面楔合，连接稳定可靠，可换部件2上的扁平状锥形定位体21和夹持部件I上的锥形定位槽12都不必通过精密的尺寸控制就能起到精确的定心作用，便于生产；同时，在可换部件2上设置与紧固凹槽212连通的扳手通过孔22，这样可换部件上只需要留有一个较小的扳手伸入空间即可实现紧固紧固螺钉3，对可换部件2的结构破坏较低;此外，只需通过紧固螺钉3就可以实现可换部件2和夹持部件I的紧固功能，安装和拆卸操作简单，方便快速。
[0030]本实施例中，紧固螺钉3的头部31具有内六角孔，以方便扳手操作。除本实施例外，紧固螺钉3的头部31还可以是内三角孔或其他形式的孔，可根据操作的扳手型号来选择。
[0031]本实施例中，可换部件2上设有刀片安装槽23。由于可换部件2上只需要留有一个直径较小的扳手通过孔22，从而给可换部件2上的刀片安装槽23的结构设计留下了更大的空间。
[0032]本实施例中，紧固螺钉3的头部31与紧固凹槽212之间为圆锥面配合。紧固凹槽212采用锥形结构，对应的紧固螺钉3的头部31也采用锥形的结构，这样在抵推力作用下紧固凹槽212与紧固螺钉3的头部31楔紧配合，不仅使可换部件2在圆周方向的定位更加的精确，而且重复安装时的周向位置差更小。
[0033]螺纹孔14的轴线C2与锥形定位槽12的轴线Cl之间具有偏心距L，2mm< LS 8mm，适量的偏心距L可以实现可换部件2圆周方向精确定位，同时可换部件的夹紧力可以得到很大程度的提升，可以有效防止可换部件2的周向旋转，安全可靠;根据可刀片安装槽23的结构不同，偏心距L可以适当调整，本实施例中取L=4mm;紧固螺钉3安装位置取同样的偏心距L，这样紧固螺钉3完成抵推时，摩擦力和偏心力矩共同产生固定作用，锥形外壁211与锥形内壁121楔紧更加牢靠。
[0034]扁平状锥形定位体21的锥形外壁211与扁平状锥形定位体21的轴线C3之间的夹角为β，3.5° 15.5°。通过调整夹角β的大小可以有效调整锥形定位槽12的锥形内壁121的径向力与轴向力的比例，β根据切削刀具的实际尺寸选择，同时需保证夹持部件I的强度。本实施例中取β=10°。锥形外壁211在受到推力时，合力的方向在轴线C3上，这样的结构定心精确，而且对锥形外壁211的尺寸要求相对较低，在实际生产非常有利。
[0035]扁平状锥形定位体21的底面与锥形定位槽12的底面之间具有间隙bl，0.2mm<bl<3 mm，该间隙可保证扁平状锥形定位体21拆卸时具有一定空间，本实施例中，bl=0.5 mm；夹持部件I的头端与可换部件2的尾端之间具有间隙b2，0.1 mm < b2 < 2 mm，该间隙可保证锥形外壁211与锥形内壁121楔紧时，不会被扁平状锥形定位体21的底面干涉，保证可换部件2被压紧固定于夹持部件I上，同时安装拆卸方便，本实施例中，b2=0.2 mm。
[0036]本实施例中，安装槽11设置为燕尾槽状。
[0037]本实施例中，螺纹孔14设置为两个，两个螺纹孔14关于锥形定位槽12的轴线Cl对称设置。安装槽11设置为两个，两个安装槽11关于锥形定位槽12的轴线Cl对称设置。两个螺纹孔14与两个安装槽11不在同一直线上。由于本实施例中两个螺纹孔14的布置方向与两个安装槽11的布置方向垂直，因此，在旋转扁平状锥形定位体21，旋转的角度为90°，从而能确保扁平状锥形定位体21的锥形外壁211与锥形定位槽12的锥形内壁121相配合。
[0038]实施例2
如图8和图9所示，本实施例的可换头切削刀具与实施例1基本相同，区别仅在于:安装槽11为直槽状，如图8所示，从而简化了安装槽11的加工;紧固螺钉3的头部31与紧固凹槽212之间为球面配合，即紧固螺钉3的头部31采用球形，如图9所示。安装槽11为直槽状，这样有利于夹持部件I的生产，同时提高了夹持部件I的刚性。该结构在载荷较小的使用场合下具有优势。
[0039]实施例3
如图10所示，本实施例的可换头切削刀具与实施例1基本相同，区别仅在于:紧固螺钉3的头部31与紧固凹槽212之间为圆柱面配合，即紧固螺钉3的头部31采用圆柱形，相应的紧固凹槽212也是圆柱形，加工更简单，该结构在载荷较大、周向定位要求较低的使用场合下具有优势。
[0040]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。
【主权项】
1.一种可换头切削刀具，包括夹持部件(I)、可换部件(2)和紧固螺钉(3)，其特征在于:所述夹持部件(I)的头端设有锥形定位槽(12)，所述夹持部件(I)的外壁设有与锥形定位槽(12)连通的安装槽(11)，所述锥形定位槽(12)的底面设有定位凹槽(13)，所述定位凹槽(13)内设有螺纹孔(14)，所述可换部件(2)的尾端设有扁平状锥形定位体(21)，所述扁平状锥形定位体(21)的底面设有与所述紧固螺钉(3)的头部(31)配合的紧固凹槽(212)，所述可换部件(2)设有与紧固凹槽(212)连通的扳手通过孔(22)，所述扁平状锥形定位体(21)穿过所述安装槽(11)进入锥形定位槽(12)内并且旋转一定角度以使扁平状锥形定位体(21)的锥形外壁(211)与所述锥形定位槽(12)的锥形内壁(121)相配合，所述紧固螺钉(3)装设于螺纹孔(14)内且头部(31)顶推于所述紧固凹槽(212)内。2.根据权利要求1所述的可换头切削刀具，其特征在于:所述紧固螺钉(3)的头部(31)与紧固凹槽(212)之间为圆锥面配合、圆柱面配合和球面配合中的一种。3.根据权利要求1所述的可换头切削刀具，其特征在于:所述螺纹孔(14)的轴线C2与锥形定位槽(12)的轴线Cl之间具有偏心距L，2mm< L < 8mm。4.根据权利要求1至3任意一项所述的可换头切削刀具，其特征在于:所述扁平状锥形定位体(21)的锥形外壁(211)与所述扁平状锥形定位体(21)的轴线C3之间的夹角为β，3.5°<β< 15.5° ο5.根据权利要求1至3任意一项所述的可换头切削刀具，其特征在于:所述扁平状锥形定位体(21)的底面与锥形定位槽(12)的底面之间具有间隙bl，0.2 mm < bl < 3 mm，所述夹持部件(I)的头端与可换部件(2)的尾端之间具有间隙b2，0.1 mm<b2<2 mm。6.根据权利要求1至3任意一项所述的可换头切削刀具，其特征在于:所述安装槽(11)设置为燕尾槽状或直槽状。7.根据权利要求1至3任意一项所述的可换头切削刀具，其特征在于:所述螺纹孔(14)设置为两个，所述两个螺纹孔(14)关于锥形定位槽(12)的轴线Cl对称设置。8.根据权利要求7所述的可换头切削刀具，其特征在于:所述安装槽(11)设置为两个，两个安装槽(11)关于锥形定位槽(12)的轴线Cl对称设置。9.根据权利要求8所述的可换头切削刀具，其特征在于:所述两个螺纹孔(14)与两个安装槽(11)不在同一直线上。10.根据权利要求1至3任意一项所述的可换头切削刀具，其特征在于:所述可换部件(2)上设有刀片安装槽(23)。
【专利摘要】本发明公开了一种可换头切削刀具，包括夹持部件、可换部件和紧固螺钉，夹持部件的头端设有锥形定位槽，夹持部件的外壁设有与锥形定位槽连通的安装槽，锥形定位槽的底面设有定位凹槽，定位凹槽内设有螺纹孔，可换部件的尾端设有扁平状锥形定位体，扁平状锥形定位体的底面设有与所述紧固螺钉的头部配合的紧固凹槽，可换部件设有与紧固凹槽连通的扳手通过孔，扁平状锥形定位体穿过所述安装槽进入锥形定位槽内并且旋转一定角度以使扁平状锥形定位体的锥形外壁与所述锥形定位槽的锥形内壁相配合，紧固螺钉装设于螺纹孔内且头部顶推于所述紧固凹槽内。本发明具有便于生产、连接牢靠、安装拆卸方便、定位精确的优点。
【IPC分类】B23B27/00
【公开号】CN105710398
【申请号】CN201610190082
【发明人】项兴东, 江爱胜
【申请人】株洲钻石切削刀具股份有限公司