专利名称：夹持刀架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种夹持刀架。更具体的，本发明涉及这样一种夹持刀架，其用于将刀头可释放地固定在该夹持刀架上。
背景技术：
典型的，刀架机构利用一种其轴偏置于锁定销容纳孔螺纹部分的锥形孔来使锁定销倾斜，以与切割刀头相邻接。这种设计对于机器来说很难，因为如果要实现该锁定销的预定倾斜，该锥形孔的位置必须保持在一相对精密的公差范围内。
另外，许多刀架利用一种弹性件，例如弹簧，来当夹具在夹紧螺钉的作用下向后方移动时向前方推动该夹具。这种设计需要高精度并包括了不必要的组件，从而导致制造成本的增加。因此，就需要提供一种用来夹紧刀头的刀架，其易于制造并具有改进的制造公差，同时仅需要较少的组件。
发明概述本发明的目的是提供一种刀架，其用于在刀架体内可释放地夹紧刀头。
对于本发明的一个方面，一种刀架体包括形成在其前端的刀头容纳穴，该刀头容纳穴具有一底面和至少一个侧壁。在该刀头容纳穴的底面内具有内螺纹安装孔。该刀架包括形成在一个斜面与该刀头容纳穴之间的内螺纹夹具固定孔。一种夹具位于该刀架体上。该夹具包括一底面，该底面具有一突出部分和一对衬垫。该夹具具有贯穿其自身的螺纹孔。一种夹紧螺钉被插入该夹具的螺纹孔内。该夹紧螺钉具有一螺纹部分，可将该螺纹部分拧入该刀架体的内螺纹夹具固定孔内以及该夹具的螺纹孔内，以使该夹具与刀头压配合。当该夹具与该刀头压配合时，该夹具的突出部分仅与该刀头的安装孔的后内侧面接合，以及该夹具的一对衬垫仅与该刀头的后顶面接合。
就本发明的另一方面，该刀架包括刀架体，该刀架体包括形成在其前端的刀头容纳穴，该刀头容纳穴具有用于容纳刀头的一底面和至少一个侧壁。在该刀头容纳穴的底面内具有一种内螺纹安装孔。该刀架包括形成在一个斜面与该刀头容纳穴之间的内螺纹夹具固定孔。夹具位于该刀架体上。该夹具包括一底面，该底面具有一突出部分和一对衬垫。该夹具具有贯穿其自身的螺纹孔。夹紧螺钉被插入该夹具的螺纹孔内。该夹紧螺钉具有一螺纹部分，可将该螺纹部分拧入该刀架体的内螺纹夹具固定孔内以及该夹具的螺纹孔内，以使该夹具与刀头压配合。当该夹具与该刀头压配合时，该夹具仅与该刀头的顶面及刀头的孔接合。
就本发明的又一方面，一种用于夹紧刀头的刀架包括一种刀架体，该刀架体包括形成在其前端的一刀头容纳穴，该刀头容纳穴具有一底面和至少一个侧壁。在该刀头容纳穴的底面内具有一种内螺纹安装孔。该刀架包括形成在一个斜面与该刀头容纳穴之间的一种内螺纹夹具固定孔。该刀架体还包括形成在刀架内的一种销容纳孔。一种夹具位于该刀架体上。该夹具包括一底面，该底面具有一突出部分和至少一个衬垫。该夹具具有贯穿其自身的一种螺纹孔以及一种形成在其内的销容纳孔。一种夹紧螺钉被插入该夹具的螺纹孔内。该夹紧螺钉具有一螺纹部分，可将该螺纹部分拧入该刀架体的内螺纹夹具固定孔内，以使该夹具与刀头压配合。一种定位销可容纳于该刀架体的销容纳孔及该夹具的销容纳孔内。当该夹具与该刀头压配合时，利用该定位销来引导该夹具。
就本发明的再一方面，提供了一种将刀头夹紧到刀架上的方法，包括步骤(a)提供一种刀架体，该刀架体包括在其前端形成的一种刀头容纳穴，该刀头容纳穴具有一底面和至少一个侧壁，在该刀头容纳穴的底面内具有一种内螺纹安装孔，该刀架包括形成在一个斜面与该刀头容纳穴之间的一种内螺纹夹具固定孔，该刀头容纳穴可用来容纳刀头，所容纳的刀头具有贯穿其自身的安装孔；(b)提供一种夹具，该夹具位于该刀架体上，该夹具包括一底面，该底面具有一突出部分和一对衬垫，该夹具具有贯穿其自身的螺纹孔；(c)将一种夹紧螺钉插入该夹具的该孔内，该夹紧螺钉具有一螺纹部分，可将该螺纹部分拧入该刀架的内螺纹夹具固定孔内，以使该夹具与该刀头压配合，由此，当所述夹具与所述刀头压配合时，所述夹具的突出部分就仅与所述刀头的安装孔的后内侧面接合，以及所述夹具的一对衬垫就仅与所述刀头的后顶面接合。
附图的简要说明虽然说明了本发明的多种实施例，但所表示的特定实施例并不是用来限制权利要求书。可预料到的是，在不脱离本发明范围的情况下，可作出各种变化和修改。
图1是根据本发明的该夹持刀架体的分解侧透视图。
图2是根据本发明的该夹持刀架体的侧透视图，其中，夹具与刀头相啮合。
图3是根据本发明的该夹持刀架体的部分切除横截面图，其中，夹具未与刀头相啮合。
图4是根据本发明的该夹持刀架体的部分切除横截面图，其中，夹具与刀头相啮合。
图5是夹具与刀头相啮合的侧透视图。
图6是夹具与刀头相啮合的顶视图。
图7是根据本发明另一实施例的该夹持刀架体的部分切除横截面图，其中，夹具与刀头相啮合。
优选实施例的详细描述图1-6表示夹持刀架100的一种实施例。该夹持刀架100包括刀架体102，在该刀架体102前端部分的一角处、其上表面106内形成有刀头容纳穴104。该刀头容纳穴104具有一个底面108和相互成一定角度的侧壁110。一种刀头112设置在该穴104的底面108上，且一种座件116插在该刀头112与该底面108之间，该刀头112形成有贯穿其自身的一种安装孔114。虽然该刀头112可以为任何形状，但所表示的该刀头112大致为正方形，并具有一顶面112a。在该穴104的底面108内形成有一种内螺孔118，同时，穿过该座件116形成有一种孔120，该孔120的上部分向下逐渐变细。利用插入该孔120并拧入该螺孔118内的一种埋头螺钉122，将该座件116牢牢地固定在该刀头容纳穴104内。
在一种可替换的实施例中，可将该刀头112设置在该穴104的底面108上，而不使用该座件116和埋头螺钉122。在这种可替换的实施例中，刀架体102内就不需要具有该螺孔118。
如图3所示，在该刀架体的上表面106上、该刀架体相对于该穴104的后方处形成有一种向内倾斜的斜面124。该斜面124最好相对于该孔118的轴成指定角。在该刀架100内形成有一种用于固定夹具的内螺孔126，且该内螺孔126位于该斜面124与该刀头容纳穴104之间。该夹具固定孔126最好相对于该孔118的轴成一指定的倾斜锐角θ。
该刀架100还包括形成于其内的一种销容纳孔128。当在该刀头112上向下且向后压夹具130时，利用该销容纳孔来保持该夹具与刀架对准。如图3和4所示，该销容纳孔128位于该斜面124与夹具固定孔126之间。可替换的，该斜面124可以位于该销容纳孔128与夹具固定孔126之间，如图7所示。优选的，该销容纳孔128相对于该孔114的轴成一斜角θ1，该斜角θ1几乎等于该夹具固定孔126和孔118的轴之间限定的斜角θ。换句话说，该销容纳孔128与该夹具固定孔126基本上相互平行。应注意的是，该斜面124相对于孔118的角可几乎等于或者不等于该夹具固定孔126相对于孔118的指定角。
一种夹具130位于该刀架体102的上表面106上。如图3所示，该夹具130在侧视图中通常为C形，且具有锥形的前部分132和锥形的侧部分132a，132b，从而具有一种低轮廓设计。该低轮廓设计便于在切削过程中除去碎片。在该夹具130的中央形成有一孔134，该孔134的直径近似等于该刀架100的夹具固定孔126的直径。如图1所示，这样形成该孔134，使其轴与该夹具固定孔126的轴同心。
如图3所示，在该夹具130前部分132的下面具有一种拱形突出部分136，该突出部分136与刀头112安装孔114的侧面相啮合。该突出部分136还具有一种凹入或者凹口部分136a，以促使该突出部分136与该刀头112的安装孔114相啮合。该夹具130具有一前底面137和一后底面138。该前底面137具有一对或多对衬垫137a，137b，用于与该刀头112的顶面112a相啮合。该衬垫137a，137b有助于分配该夹具130作用在该刀头112顶面112a上的向下力及向后力。应意识到的是，本发明并不限制该衬垫137a，137b的数量。例如，该前底面137可包括第三衬垫，以形成一种三角形衬垫布置。另外，也可省去该衬垫137a，137b。该后底面138是这样形成的，将其设置成位置较高于前底面137，以当该衬垫137a，137b与刀头112的顶面112a相啮合时，其不与该刀头112相接合，如图4和5所示。
在该夹具130的末端处形成有一个斜面140，该斜面140相对于孔118向下且向后伸出。优选的，该斜面140的角度近似等于刀架体102的斜面124的角度，从而使该斜面124，140作为一种滑道，且当使夹具130与刀头112压配合时，能更容易地向下且向后滑动该夹具130。作为一种滑道的该斜面124，140为本发明提供了一个决定性的“回拉”特征。
应注意的是，可“调整”该夹具固定孔126与该斜面124，140之间的相对角度，以在刀头112上提供预定的向下力和/或向后力。优选的，该夹具固定孔126与该斜面124，140之间的相对角度相对于垂直轴V的角度近似为40度，从而提供给该刀头112的向下力略大于向后力。但是，应意识到的是，该夹具固定孔126与该斜面124，140之间的相对角度也可以为40度或者不同于40度的任何预定值。例如，该斜面124，140相对于该垂直轴V为0度，该夹具固定孔126相对于该垂直轴V为40度或者更大。
利用具有相对螺纹部分144，146的一种双头夹紧螺钉142将该夹具130固定在刀架体102上，该螺纹部分144，146插入孔134中并拧入夹具固定螺纹孔126及该夹具130的孔134内。该螺纹部分144及孔134的螺纹与该螺纹部分146及刀架体102的夹具固定孔126的螺纹相反。例如，该刀架体102的孔126可以具有右旋螺纹，而该夹具130的孔134具有左旋螺纹。该夹具固定孔126的锐斜角θ使得当拧紧夹紧螺钉142时，该夹具130可以向下且向后移动。使用双头夹紧螺钉142使得可以更快地定位夹具130，其速度是采用弹簧机构或其类似物的传统刀架的两倍，从而缩短了停工时间，同时加长了生产时间。应意识到的是，该孔134及孔126的螺纹可略大于该夹紧螺钉142的螺纹，以考虑到设计上的变化，即该刀架100的制造公差。
该夹具130的底面138还包括一个位于斜面140与孔134之间的销容纳孔148。如图3，4和7所示，夹具130的该销容纳孔148是这样形成的，其轴基本上与刀架体102的销容纳孔128的轴同心。一种定位销150位于该销容纳孔128，148内，以防止当转动夹紧螺钉142以松开或者拧紧夹具130时，该夹具130沿轴向(垂直于该夹紧螺钉142行进的方向)旋转或者扭转。尽管该定位销150可以由一种硬性销构成，但考虑到设计变化和对刀架100的磨损，该定位销150最好由一种可弯曲、膨胀或者压缩的方榫式弹簧销构成。特别的，该方榫式弹簧销150可以弯曲，以维持孔134、孔126、销容纳孔128以及销容纳孔148之间的相对位置，从而补偿由制造公差和刀架体102的磨损所导致的斜角θ1的变化，以及安装孔114和夹具130的变化(即对准滑移)。该定位销150可压固定在刀架体102的销容纳孔128内。选择该定位销150的长度，从而可以使该夹具130离开刀头112，同时防止该夹具130沿轴向旋转或者扭转。
优选的，该销容纳孔148的直径可以略大于定位销150的直径，以允许该定位销150可以在该销容纳孔148内自由移动。另外，该销容纳孔128的直径可以略大于定位销150的直径。应意识到的是，通过使斜面124，140形成为凸形，凹形或者轮廓互补形表面，可省去该销容纳孔148和定位销150。相对地，在对传统刀架进行改装时，可省去该斜面124，140，或者使该斜面124，140与定位销150成为一体，或者将它们作为一个单独的部件附装在刀架上。
参照图3和4，现在将描述使用该夹具130的刀架100的夹紧操作。由于通常仅在用新刀头更换切削刀头时需要夹紧操作，因此如图3所示并不需要自该夹具130的位置起向上移动该夹具130。从而可提供一种制动件(未表示)来防止夹紧螺钉142比图3所示的状态进一步地松开。
自图3所示该夹紧螺钉142被松开的状态起，首先，将该夹紧螺钉142拧入夹具固定孔126内，以使夹具130相对于刀头112向下且向后移动。当该夹具130沿刀架体102的销容纳孔128的轴向下且向后移动时，利用定位销150来引导该夹具130。
当通过转动夹紧螺钉142进一步地拧紧该夹具130时，必然会将该夹具130的前部分132移入刀头112的安装孔114内，而不接触该刀头112的上表面。接着，突出部分136将该刀头112压向穴104的底面108和侧壁110。随着该夹具的进一步拧紧，衬垫137a，137b压向该刀头112的顶面112a。另外，斜面124，140作为一种滑道，使得该夹具130向下且向后地压向该刀头112，进一步地将该刀头112固定在穴104内。
本发明的一个重要方面在于，当使夹具130与刀头112压配合时，该夹具130仅接触安装孔114的内表面及该刀头112的顶面112a。特别是，该夹具130的突出部分136仅与该安装孔114的后内表面相接合，如图4和5所示。一旦该突出部分136与该安装孔114的内表面相接合，衬垫137a，137b仅与该刀头112顶面112a的后部分相接合，如图6所示。
本发明的另一重要方面在于，当使夹具130与刀头112压配合时，该夹具130的底面138不与该刀头112相接合，该底面138形成在比该突出部分136更高的高度上，如图4所示。
应意识到的是，本发明并不限制刀头112的种类和形状，本发明可应用于任何特定形状及种类的刀头。例如，当该刀头112为三角形而不是正方形或者矩形时，容纳穴104也可以为三角形，以适应该刀头112的形状。
当要从刀架体102上移除该刀头112时，转动夹紧螺钉142以使该夹具130沿斜面106倾斜地移动，同时向上推动夹具130，这样就可解除该夹具130的突出部分136作用给该刀头112的压力。随着该夹具130被进一步松开，滑动面140与斜面124相分离，如图3所示。在该解除状态下，该夹具130的突出部分136位于刀头112的上方，这样就能容易地移除该刀头112，并用一个新刀头112来替换。相应的，该夹具130被这样地解除，就可有效地完成刀头112的更换操作。
如上所述，利用双头夹紧螺钉142来使该夹具130向下且向后移动，以仅与安装孔114的内侧面及刀头112的后顶面112a相接合。该操作使得刀头112与回拉夹持刀架100的底面108和侧面110压配合，从而向该刀头112施加均匀的夹紧力。为防止在拧紧或者松开夹具130的过程中，该夹具130扭转，利用夹紧螺钉142及定位销150来保持该夹具130与刀架体102之间的准确对齐。
在此引入所参考的专利及出版物以供参考。
目前已经描述了本发明的优选实施例，本发明还体现在所附权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种刀架，用于可释放地固定刀头，包括(a)刀架体，在所述刀架体的前端处形成有用来容纳所述刀头的刀头容纳穴，所述刀头容纳穴具有一底面和至少一个侧壁，在所述刀头容纳穴的底面内具有内螺纹安装孔，所述刀架包括在一个斜面与所述刀头容纳穴之间形成的内螺纹夹具固定孔；(b)夹具，位于所述刀架体上，所述夹具包括一底面，所述底面具有一突出部分和至少一个衬垫，所述夹具具有贯穿其自身的螺纹孔；以及(c)夹紧螺钉，其被插入所述夹具的螺纹孔内，所述夹紧螺钉具有一螺纹部分，所述螺纹部分可以拧入所述刀架体的内螺纹夹具固定孔内以及所述夹具的螺纹孔内，以使所述夹具与所述刀头压配合，其特征在于，当所述夹具与所述刀头压配合时，所述夹具的突出部分仅与所述刀头的安装孔的后内侧面接合，所述夹具的至少一个衬垫仅与所述刀头的后顶面接合。
2.根据权利要求1所述的刀架，其特征在于，所述刀架包括一斜面，所述斜面相对于所述刀架的安装孔为一指定角度；所述夹具还包括一形成在其末端的斜面，所述斜面相对于所述刀架的安装孔也为一指定角度，且该角度近似等于所述刀架斜面的角度。
3.根据权利要求2所述的刀架，其特征在于，所述刀架的斜面与所述夹具的斜面之间的角度不同于所述刀架的安装孔与夹具固定孔之间的角度。
4.根据权利要求1所述的刀架，其特征在于，所述刀架还包括形成在其内的销容纳孔，以及所述夹具也包括形成在其内的销容纳孔。
5.根据权利要求4所述的刀架，其特征在于，还包括一种定位销，所述定位销可容纳于所述刀架的销容纳孔和所述夹具的销容纳孔内。
6.根据权利要求4所述的刀架，其特征在于，所述刀架的销容纳孔和所述夹具的销容纳孔的形成角度近似等于所述刀架的安装孔与夹具固定孔之间形成的角度。
7.根据权利要求1所述的刀架，其特征在于，所述夹紧螺钉为一种双头夹紧螺钉，所述双头夹紧螺钉具有第一螺纹部分及螺纹方向与第一螺纹部分相反的第二螺纹部分，所述第一螺纹部分可以拧入所述夹具的螺纹孔内，所述第二螺纹部分可以拧入所述内螺纹夹具固定孔内。
8.一种夹持刀架，用于可释放地固定刀头，所述刀头具有一顶面和一通孔，所述刀架包括(a)刀架体，所述刀架体具有形成在其前端的刀头容纳穴以及位于所述刀头容纳穴后面的斜面，所述刀架体包括形成在所述斜面与所述刀头容纳穴之间的内螺纹夹具固定孔；(b)夹具，位于所述刀架体上，所述夹具包括一底面，所述底面具有一突出部分和至少一个衬垫，所述夹具具有贯穿其自身的螺纹孔；以及(c)夹紧螺钉，其被插入所述夹具的螺纹孔内，所述夹紧螺钉具有一螺纹部分，所述螺纹部分可以拧入所述刀架体的内螺纹夹具固定孔内以及所述夹具的螺纹孔内，以使所述夹具与所述刀头压配合，其特征在于，当所述夹具与所述刀头压配合时，所述夹具仅与所述刀头的后顶面以及所述孔的后内面接合。
9.根据权利要求8所述的刀架，其特征在于，所述刀架包括一斜面，所述斜面相对于所述刀架的安装孔为一指定角度；所述夹具还包括一形成在其末端的斜面，所述斜面相对于所述刀架的安装孔也为一指定角度，且该角度近似等于所述刀架斜面的角度。
10.根据权利要求9所述的刀架，其特征在于，所述刀架的斜面与所述夹具的斜面之间的角度不同于所述刀架的安装孔与夹具固定孔之间的角度。
11.根据权利要求8所述的刀架，其特征在于，所述刀架还包括形成在其内的销容纳孔，以及所述夹具也包括形成在其内的销容纳孔。
12.根据权利要求11所述的刀架，其特征在于，还包括一种定位销，所述定位销可容纳于所述刀架的销容纳孔和所述夹具的销容纳孔内。
13.根据权利要求12所述的刀架，其特征在于，所述刀架的销容纳孔和所述夹具的销容纳孔的形成角度近似等于所述刀架的安装孔与夹具固定孔之间形成的角度。
14.根据权利要求8所述的刀架，其特征在于，所述夹紧螺钉为一种双头夹紧螺钉，所述双头夹紧螺钉具有第一螺纹部分及螺纹方向与第一螺纹部分相反的第二螺纹部分，所述第一螺纹部分可以拧入所述夹具的螺纹孔内，所述第二螺纹部分可以拧入所述内螺纹夹具固定孔内。
15.一种用于夹紧刀头的刀架，包括(a)刀架体，在所述刀架体的前端处形成有用于容纳所述刀头的刀头容纳穴，所述刀头容纳穴具有一底面和至少一个侧壁，在该底面内具有内螺纹安装孔，所述刀架包括在一斜面与所述刀头容纳穴之间形成的内螺纹夹具固定孔，所述刀架体还包括形成在所述刀架体内的销容纳孔；(b)夹具，位于所述刀架体上，所述夹具包括一底面，所述底面具有一突出部分和至少一个衬垫，所述夹具具有贯穿其自身的螺纹孔和形成在其内的销容纳孔；(c)夹紧螺钉，其被插入所述夹具的孔内，所述夹紧螺钉具有一螺纹部分，所述螺纹部分可以拧入所述刀架的内螺纹夹具固定孔内，以使所述夹具与所述刀头压配合；(d)定位销，所述定位销可容纳于所述刀架体的销容纳孔和所述夹具的销容纳孔内，其特征在于，当使所述夹具与所述刀头压配合时，利用所述定位销来引导所述夹具。
16.根据权利要求15所述的刀架，其特征在于，所述刀架的销容纳孔和所述夹具的销容纳孔的形成角度近似等于所述刀架的安装孔与夹具固定孔之间形成的角度。
17.根据权利要求15所述的刀架，其特征在于，所述刀架包括一斜面，所述斜面相对于所述刀架的安装孔为一指定角度；所述夹具还包括一形成在其末端的斜面，所述斜面相对于所述刀架的安装孔也为一指定角度，且该角度近似等于所述刀架斜面的角度。
18.根据权利要求17所述的刀架，其特征在于，所述刀架的斜面与所述夹具的斜面之间的角度不同于所述刀架的安装孔与夹具固定孔之间的角度。
19.根据权利要求15所述的刀架，其特征在于，所述夹紧螺钉为一种双头夹紧螺钉，所述双头夹紧螺钉具有第一螺纹部分及螺纹方向与第一螺纹部分相反的第二螺纹部分，所述第一螺纹部分可以拧入所述夹具的螺纹孔内，所述第二螺纹部分可以拧入所述内螺纹夹具固定孔内。
20.一种将刀头夹紧到刀架上的方法，包括步骤(a)提供刀架体，所述刀架体包括在其前端形成的刀头容纳穴，所述刀头容纳穴具有一底面和至少一个侧壁，在该底面内具有内螺纹安装孔，所述刀架包括形成在一斜面与所述刀头容纳穴之间的内螺纹夹具固定孔，所述刀头容纳穴可用来容纳刀头，该刀头具有贯穿其自身的安装孔；(b)提供夹具，所述夹具位于所述刀架体上，所述夹具包括一底面，所述底面具有一突出部分和一对衬垫，所述夹具具有贯穿其自身的螺纹孔；(c)将夹紧螺钉插入所述夹具的孔内，所述夹紧螺钉具有一螺纹部分，所述螺纹部分可以拧入所述刀架的内螺纹夹具固定孔内，以使所述夹具与所述刀头压配合，由此，当所述夹具与所述刀头压配合时，所述夹具的突出部分仅与所述刀头的安装孔的后内侧面接合，所述夹具的一对衬垫仅与所述刀头的后顶面接合。
全文摘要
一种夹持刀架(100)，包括刀架体(102)及用于夹紧切削刀头(112)的夹具(130)。该夹具(130)使切削刀头(112)压向刀架体(102)的刀头容纳穴(104)的底面及侧壁；该刀架体(102)具有沿离开刀头容纳穴(104)的方向且向内倾斜的斜面(124)；该夹具(130)具有斜面(140)，该斜面(140)与刀架体(102)的斜面(124)一起作为一种滑道；定位销(150)用于防止在拧紧或者松开夹具(130)的过程中，该夹具(130)扭转；当夹紧螺钉(142)被拧紧时，夹具仅与安装孔的后内侧面及切削刀头(112)的后顶面接合。
文档编号B23B27/16GK1449318SQ01814578
公开日2003年10月15日 申请日期2001年7月13日 优先权日2000年8月24日
发明者林·R·安德拉斯, 李·E·约特尔斯 申请人:钴碳化钨硬质合金公司