专利名称：一种刀夹系统及夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机加工领域，更具体地说，涉及一种夹具。此外，本实用新型还涉及一种包括上述夹具的刀夹系统。
背景技术：
活塞是一种很重要的机械零件，对其外圆必须精密加工。当活塞的头部带有镶圈时，由于镶圈的材料(通常为镍铁)和活塞裙部的材料(通常为铝合金)不同，从而此时需要两把不同的刀具对活塞头部的镶圈和对活塞裙部进行加工，通常情况对活塞裙部的加工选用金刚石焊接刀，对活塞头部的加工选用氮化硼焊接刀。另外有时会加工迷宫槽，往往对迷宫槽的加工和对活塞外圆的加工一起进行，而迷宫槽为成型加工，所以还需要另外一把刀具。另一方面，活塞是一种精密的零件，根据性能要求的不同，不同的活塞其裙部有不同的刀纹技术要求。下面将对现有技术中的一种夹具进行详细的说明，请参考图1和图2，图 1为现有技术中一种夹具的结构示意图；图2为现有技术中一种刀夹系统的结构示意图。该现有技术中的夹具2为圆柱形结构；在其端面上分布着三个阶梯形状并且贯通的安装孔23，该安装孔23呈120°均勻分布在以夹具2的中心轴为圆心的一个圆上；在该端面上还形成了一个凸台，在该凸台端面上分布着三个刀具槽21，刀具槽21同样呈120° 均勻分布在以夹具2的中心轴为圆心的圆上，并且刀具槽21与相邻的两个安装孔23所成的夹角相同都为60°，这样对称的分布有利于夹具2受力；在夹具2的另一端面上还分布着与刀具槽21相对应的定位孔22，定位孔22与相对应的刀具槽21之间相互贯通，并且定位孔内设置有螺纹，以便安装定位调节螺钉32 ；在凸台的周面设置贯通刀具槽21的压紧孔 24,该压紧孔M的轴线通过夹具的中心轴线，并且内表面也有螺纹，以便安装压紧螺钉31。将刀具1安装于夹具2的刀具槽21内；定位调节螺钉32安装于定位孔22内，通过调节定位调节螺钉32的位置而起到调节刀具1位置的作用；在压紧孔M内安装压紧螺钉31，通过调节压紧螺钉31的位置起到对刀具1水平定位和压紧的作用；上述的夹具2安装在机床上，机床上有与安装孔23相对应的机床固定螺栓孔，通过固定螺栓33与安装孔23 和机床固定螺栓孔的配合实现夹具2与机床的固定。上述夹具2的结构决定了对刀具1的固定形式，即刀具1在夹具2内不能转动，使得刀具1的切削角度不能改变，因此只能切削出一种形状的刀纹，刀纹形状是不可调节的。由于不同型号活塞的裙部有不同的刀纹技术要求，因此对不同型号的活塞加工时需要不同的金刚石焊接刀，以满足活塞裙部的刀纹技术要求，这就使得在加工不同型号的活塞时必须频繁更换刀具，从而使得加工程序很繁琐、 严重的影响了加工效率，而且还导致刀具种类繁多，这给刀具的设计、制造、管理、使用和维护带来了很大的困难。在加工既带有镶圈也带有迷宫槽的活塞时，由于需要三把不同种类的刀具，从而一般会将上述夹具2与三把不同种类的刀具1配合，这种夹具2与三把不同种类的刀具1 配合的刀夹系统只能加工出特定的一种活塞，这就导致在对不同型号的活塞加工时换刀更加频繁。[0006]因此，如何使得夹具实现对刀具切削角度的调节，从而使得同一把刀具可以加工出不同的刀纹，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种夹具，该夹具可以实现对刀具切削角度的调节，进而实现对刀纹的调节。为实现上述目的，本实用新型提供一种夹具包括刀夹体和刀托；所述刀夹体形成弧形槽和压紧螺纹孔，所述弧形槽底面为延伸到所述刀夹体端面的弧形面，所述压紧螺纹孔的一端与所述弧形槽的侧壁相贯通；所述刀托一端形成刀具槽，在所述刀托的侧壁上设置与刀具槽相贯通的定位螺纹孔，所述刀托的另一端具有弧形凸起，所述弧形凸起与所述弧形槽相配合。优选地，所述弧形槽为弧形燕尾槽。优选地，所述刀夹体还包括沿着所述弧形燕尾槽的延伸方向贯穿所述弧形燕尾槽的弹性槽，所述弹性槽延伸到所述刀夹体的侧壁面。优选地，所述弹性槽的深度大于所述弧形燕尾槽的深度。优选地，在所述刀托的侧壁上设置有刀托定位槽，所述刀托定位槽与所述刀具槽相贯通。优选地，相对于一个弧形燕尾槽，所述刀夹体至少形成两个压紧螺纹孔。优选地，所述刀夹体形成至少两个所述弧形燕尾槽。优选地，所述刀夹体的形状为圆柱体，在所述刀夹体的端面上形成三个弧形燕尾槽，三个所述弧形燕尾槽均勻分布在刀夹体的中心轴线周围。一种刀夹系统，包括刀具、定位螺钉、压紧螺钉和上述任一种夹具，所述刀具安装于所述刀具槽内；所述定位螺钉安装于所述定位螺纹孔内，且前端与所述刀具相抵触并压紧所述刀具；所述压紧螺钉安装于所述压紧螺纹孔内，且前端与所述刀托相抵触并压紧所述刀托。相对上述背景技术，本实用新型还提供了一种夹具，包括刀夹体和刀托。刀夹体形成弧形槽，该弧形槽的底面为延伸到刀夹体端面的弧形面；在刀夹体的侧壁上设置与弧形槽的侧壁相贯通的压紧螺纹孔。刀托的一端形成刀具槽，该刀具槽的形状由所配合的刀具刀柄外形所决定；在刀托的侧壁上设置与刀具槽相贯通的定位螺纹孔；该刀托的另一端具有弧形凸起，该弧形凸起与弧形槽相配合。对于上述的弧形槽和弧形凸起，优选采用弧形燕尾槽和弧形燕尾凸起，由弧形燕尾槽与弧形燕尾凸起的结构决定了刀夹体与刀托的配合更加紧密，也起到了对刀托的定位作用。当进行切削加工时，需将夹具与刀具装配在一起，装配过程如下刀具的刀柄安装在刀托的刀具槽内，定位螺钉安装在刀托的定位螺纹孔内，并且定位螺钉拧紧，且前端与刀具的刀柄相抵触并压紧该刀具，这就完成了刀具在刀托上的安装；将上述安装好的整体安装在刀夹体上，即将刀托弧形凸起与刀夹体的弧形槽相配合，旋转刀托调整好一定角度后， 将压紧螺钉安装于刀夹体的压紧螺纹孔内，拧紧压紧螺钉，且前端与刀托相抵触并压紧该刀托，从而使得刀托固定，这就完成了刀托与刀夹体的装配。
4[0020]由于刀托可以沿着刀夹体弧形槽的弧形面转动，从而就可以改变刀托的角度，进而改变了刀具的角度，因此就可以改变切削纹的形状。当需要加工出不同的刀纹时，只需将压紧螺钉松开，旋转刀托，改变刀托的角度进而改变刀具的角度，然后将压紧螺钉拧好即可。由上可知该夹具可以实现对刀具切削角度的调节，进而实现对刀纹的调节，从而可以避免繁琐的换刀程序，从而提高了活塞的加工效率。
图1为现有技术中一种夹具的结构示意图；图2为现有技术中一种刀夹系统的结构示意图；图3为本实用新型实施例所提供的刀夹体的立体图；图4为本实用新型实施例所提供的刀托的立体图；图5为本实用新型实施例所提供的夹具及刀具组成刀夹系统的装配图；图6为图5中刀夹系统的B向视图；图7为图5中刀夹系统的C-C向剖视图；图8为图5中刀夹系统的D-D向剖视图。
具体实施方式
本实用新型的目的是提供一种夹具，该夹具可以实现对刀具切削角度的调节，进而实现对刀纹的调节。在提供上述夹具的基础上，本实用新型另一个目的是提供包括上述夹具的一种刀夹系统。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域中的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。请参考图3和图4，图3为本实用新型实施例所提供的刀夹体的立体图；图4为本实用新型实施例所提供的刀托的立体图。本实用新型所提供的夹具包括刀夹体6和刀托7。刀夹体6形成弧形槽，该弧形槽的底面为延伸到刀夹体6的端面的弧形面；通常情况可以将刀夹体6设置为圆柱形，在这种情况下即将弧形槽设置在刀夹体6的一端端面上，刀夹体6也可以设置为长方体结构，将弧形槽设置在长方体的一面上；在刀夹体6的侧壁上设置与弧形槽的侧壁相贯通的压紧螺纹孔63，对于一个弧形槽而言，压紧螺纹孔63的数量可以至少为两个，这样多个压紧螺纹孔和相应的压紧螺钉同时作用，可以有效地保证压紧作用，当然一般选择两个压紧螺纹孔63 就可以，这既保证了压紧作用，还避免使刀夹体6结构复杂，安装繁琐。刀托7的一端形成刀具槽72，该刀具槽72的形状由所配合的刀具4的刀柄的外形所决定；在刀托7的侧壁上设置与刀具槽72相贯通的定位螺纹孔，当刀具4安装于刀具槽 72后，将定位螺钉8安装在定位螺纹孔内并拧紧；刀托7的另一端具有弧形凸起，该弧形凸起与弧形槽配合，其外形由弧形槽的外形所决定；在刀托7上还可以设置刀托定位槽71，它具体可以设置在刀托7的侧壁上，并且与刀具槽72相贯通，这种设计是为了和刀具上在刀柄的周面设置的刀托定位销相配合。对于这种刀具4和刀托7配合时，将刀托定位销与刀托定位槽71相配合，可以更好的对刀具起到定位作用。请参考图5、图6和图7，图5为本实用新型实施例所提供的夹具及刀具组成的刀夹系统的装配图；图6为图5中刀夹系统的B向视图；图7为图5中刀夹系统的C-C向剖视图。当进行切削加工时，需将夹具与刀具装配在一起，装配过程如下首先，将刀具4 安装于刀托7的刀具槽72内，由于刀具槽72的形状与刀柄的形状相吻合，故配合紧密，为了使刀具4相对与刀具槽72不产生转动，通常将刀柄与刀具槽72的截面形状加工为类长方体；其次，将定位螺钉8安装于定位螺纹孔内，拧紧定位螺钉8，使定位螺钉8的前端与刀具4相抵触并压紧刀具4 ；然后，将刀托7安装在刀夹体6上，即将刀托的弧形凸起与刀夹体的弧形槽相配合；接下来将压紧螺钉9安装于刀夹体的压紧螺纹孔63内，拧紧压紧螺钉 9，使得压紧螺钉9的前端与刀托7相抵触并压紧刀托7，使得刀托7固定；最后将夹具与刀具4装配好的刀夹系统安装在与其配合使用的机床上。如果需要加工不同的刀纹时，只需将压紧螺钉9松开，刀托7就可以沿着刀托7的弧形凸起的弧形面与刀夹体6的弧形槽的弧形面转动，从而改变刀托7的角度，进而改变了刀具4的角度，因此就改变了切削纹的形状，当调整完毕后，将压紧螺钉9拧紧即可。通过上述对夹具简单方便的调整就可以改变所加工的活塞的刀纹形状。因此，本实用新型所提供的夹具可以实现对刀具切削角度的调节，从而可以利用一把刀具实现对刀纹调节的功能，进而减少了刀夹系统中刀具的种类，给刀具的设计、制造、管理、使用、维护等方面带来了很大的方便；而且更换切削刃、调节刀纹的操作过程方便、简单，避免了繁琐的换刀程序，从而提高了活塞的加工效率。对于上述所提供的实施例本领域的技术人员还可以对其作进一步的改进。请继续参考图3和图4，对于上述的弧形槽和弧形凸起，优选采用弧形燕尾槽61和弧形燕尾凸起73 ；当安装时，将弧形燕尾凸起73与弧形燕尾槽61相对应，然后对弧形燕尾凸起73施加一个很小的推力，弧形燕尾凸起73沿着弧形燕尾槽61的底面旋转进而滑入弧形燕尾槽61内；由于弧形燕尾槽61与弧形燕尾凸起73的配合具有定位的作用，因此还对刀托7起到了定位的作用，使刀托7与刀夹体6的固定更加可靠。另外，在刀夹体6沿着弧形燕尾槽61的延伸方向上设置贯穿弧形燕尾槽61的弹性槽62，弹性槽62 —直延伸到刀夹体6的侧壁面，当然弹性槽62不能太宽。在刀托7安装于弧形燕尾槽61后，将压紧螺钉63拧紧，由于弹性槽62的设置，压紧时刀夹体6侧壁也向内压紧，使得压紧更加牢固，刀托7的固定更加可靠；在压紧螺钉9松开后，由于弹性槽62 的设置，使得弧形燕尾凸起73相对于弧形燕尾槽61的旋转更加容易。优选地设置弹性槽 62的深度大于弧形燕尾槽的深度，这样可以更加有效地利用弹性槽62的弹力。另外，刀夹体6上还可以至少设置两个弧形燕尾槽61，当然相配合刀托7、定位螺钉8、压紧螺钉9和刀具4也得相应的增加。一般情况是将刀夹体6设为圆柱体结构，在其端面上设置三个弧形燕尾槽61，并均勻分布，即三个弧形燕尾槽61分布在刀夹体6的中心轴线周围。这样的设置既可以使夹具所能装配的刀具4的数量和种类较多，也不至于使刀夹体6的结构过于复杂，并且当加工既带有镶圈也带有迷宫槽的活塞时，可以使用不同种类的三把刀具，这样正好满足该种活塞对刀具种类的要求。对于本实用新型所提供的上述实施例不仅可以应用到活塞外圆的加工，还可以应用到其它产品外圆的加工。以上对本实用新型所提供的夹具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种夹具，其特征在于，包括刀夹体和刀托；所述刀夹体形成弧形槽和压紧螺纹孔， 所述弧形槽底面为延伸到所述刀夹体端面的弧形面，所述压紧螺纹孔的一端与所述弧形槽的侧壁相贯通；所述刀托一端形成刀具槽，在所述刀托的侧壁上设置与刀具槽相贯通的定位螺纹孔，所述刀托的另一端具有弧形凸起，所述弧形凸起与所述弧形槽相配合。
2.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述弧形槽为弧形燕尾槽。
3.如权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述刀夹体还包括沿着所述弧形燕尾槽的延伸方向贯穿所述弧形燕尾槽的弹性槽，所述弹性槽延伸到所述刀夹体的侧壁面。
4.如权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述弹性槽的深度大于所述弧形燕尾槽的深度。
5.如权利要求1至4任一项所述的夹具，其特征在于，在所述刀托的侧壁上设置有刀托定位槽，所述刀托定位槽与所述刀具槽相贯通。
6.如权利要求2至4任一项所述的夹具，其特征在于，相对于一个弧形燕尾槽，所述刀夹体至少形成两个压紧螺纹孔。
7.如权利要求2至4任一项所述的夹具，其特征在于，所述刀夹体形成至少两个所述弧形燕尾槽。
8.如权利要求2至4任一项所述的夹具，其特征在于，所述刀夹体的形状为圆柱体，在所述刀夹体的端面上形成三个弧形燕尾槽，三个所述弧形燕尾槽均勻分布在刀夹体的中心轴线周围。
9.一种刀夹系统，其特征在于，包括刀具、定位螺钉、压紧螺钉和上述权利要求1至8任一项所述的夹具，所述刀具安装于所述刀具槽内；所述定位螺钉安装于所述定位螺纹孔内， 且前端与所述刀具相抵触并压紧所述刀具；所述压紧螺钉安装于所述压紧螺纹孔内，且前端与所述刀托相抵触并压紧所述刀托。
专利摘要本实用新型涉及机加工领域，更具体地说，涉及一种夹具，包括刀夹体和刀托；所述刀夹体形成弧形槽和压紧螺纹孔，所述弧形槽底面为延伸到所述刀夹体端面的弧形面，所述压紧螺纹孔的一端与所述弧形槽的侧壁相贯通；所述刀托一端形成刀具槽，在所述刀托的侧壁上设置与刀具槽相贯通的定位螺纹孔，所述刀托的另一端具有弧形凸起，所述弧形凸起与所述弧形槽相配合。此外，本实用新型还涉及一种包括上述夹具的刀夹系统。由于刀托可以沿着刀夹体弧形槽的弧形面转动，就可以根据需要改变刀托的角度，进而改变了刀具的角度，从而就可以改变切削纹的形状，因此可以避免繁琐的换刀程序，提高了活塞的加工效率。
文档编号B23B29/24GK201940626SQ20102068161
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者刘明晖, 张志 , 王奕澍 申请人:湖南江滨机器(集团)有限责任公司