专利名称：一种用于槽加工切削刀片的刀夹的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属切削加工领域，尤其涉及一种用于槽加工切削刀片的刀夹。
背景技术：
用于槽加工切削刀片的刀夹对刀体上下方向的定位，是通过刀体的上下定位面来实现的，根据刀片的定位面形状，刀体的上下定位面一般为凹面或者凸面，该类刀体制作简单，使用方便；同时上下定位面为凹面增大了刀体定位面的有效接触面积，加强刀体在侧面和端面承受载荷的能力，保证刀体的使用寿命；另外，刀体定位面的大面积接触可以使切削刀具在承受较大的负载时，定位面只发生微小的变形，有效保证切削刀具在静态和加工过程中尺寸精度的一致性，提高了切削刀具不同工况下的稳定性。由于用于槽加工切削刀片的刀夹采用上下凹面接触具有上述优点，此种结构被广泛应用于槽类加工切削刀具中。虽然用于槽加工切削刀片的刀夹采用凹面的上下定位面的定位结构有很多优点， 但是存在一些问题。由于切削刀具制造误差、检测夹具加工误差、检测误差以其刀片烧结变形的存在；同时刀体夹持刀片切削加工过程中，上下定位面承受变化较大的载荷，刀体的上下定位面很难完全与刀片接触定位，从而在切削过程中，刀体的上下凹面和刀片的定位基本上是边缘线接触或刀片变形的突出部位接触。刀体和刀片的线接触位置在上下凹面的中间位置和边缘位置，当线接触处于刀体的中侧面位置时，刀体将失去侧面方向的定位效果， 切削刀具在侧向切削时，刀体夹持不稳，会造成刀体快速磨损或疲劳损坏；当线接触处于刀体的侧平面的边缘时，刀体上下凹面边缘载荷过大，由于刀体上下凹面和侧面之间壁厚过小，刀体上下凹面向侧面的剪应力过大，极容易造成刀片上下凹面向侧面塑性变形。当刀体上下凹面和刀片的突出部位起定位作用时，刀体夹持不稳定，切削时刀片脱离刀体，刀体代替刀片参与切削造成刀体损坏，降低刀具的使用寿命。
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，提供一种可自动调整定位位置和角度、结构稳定、能有效抑制刀体塑性变形、使用寿命长的用于槽加工切削刀片的刀夹。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案
一种用于槽加工切削刀片的刀夹，包括刀夹本体和紧固件，所述刀夹本体的夹持部由上卡紧部和下支承部构成，所述上卡紧部的上定位面和下支承部的下定位面围成一刀片夹持槽，所述刀片夹持槽的后端设有后支撑面和弹性延伸段，所述弹性延伸段向后延伸至刀夹本体的颈部，所述紧固件穿过弹性延伸段连接上、下两个部分，所述上定位面上设有M个不连续的上定位台，所述下定位面上设有N个不连续的下定位台，2 < 6,2 ^ 6ο设平行于所述夹持部的两侧面、且到两侧面的距离相等的平面为中平面，所述夹持部的宽度为D，所述上定位台与相邻的所述侧面之间的最小距离为LI，所述上定位台与所述中平面之间的最小距离为LI’，所述下定位台与相邻的所述侧面之间的最小距离为L2，所述下定位台与所述中平面之间的最小距离为L2’，0. 05D ^ LI ^ O. ID,0. 05D ( L1’ ( 0. 1D，0. 05D ≤ L2 ≤ 0. 1D，0. 05D ≤ L2’ ≤0. ID。所述中平面两侧的上定位台之间的夹角为a，所述中平面两侧的下定位台之间的 夹角为P，80。≤a≤160。，80。≤0≤160。。所述上定位台相对于上定位面的高度为H1，0. 3L1≤HI≤0. 5L1， 0. 3L1’ ^ H1 ^ 0. 5L1’，所述下定位台相对于下定位面的高度为H2，0. 3L2≤ H2 ≤ 0. 5L2， 0. 3L2’ ≤ H2 ≤0. 5L2’。所述上定位台设有位于内侧的第一上平面和位于外侧的第二上平面，所述中平面 两侧的上定位台的第一上平面之间的夹角为a 1、所述中平面两侧的上定位台的第二上平 面之间的夹角为 a 1’，80。≤ a 1 ≤ 160。，80。( a 1’≤ 160。，且 0. 3。≤(a l’-a 1)
(3°。所述下定位台设有位于内侧的第一下平面和位于外侧的第二下平面，所述中平面 两侧的下定位台的第一下平面之间的夹角为01、所述中平面两侧的下定位台的第二下平 面之间的夹角为e 1’，80。彡e 1彡160。，80。( P 1’≤160。，且0. 3。≤(P 1’-运1)
(3°。所述上定位台和所述下定位台分别设为两个，所述两个上定位台沿所述中平面对 称设置，所述两个下定位台沿所述中平面对称设置。与现有技术相比，本发明的优点在于
1、本发明的用于槽加工切削刀片的刀夹，在刀夹本体的上定位面和下定位面上分别设 有一定数量的上定位台或下定位台，通过设置上定位台和下定位台可以有效控制刀夹上下 方向参与刀片定位的区域，对刀片的夹持定位更加精确、稳定；准确设置上定位台和下定位 台的数量和大小，可以抑制刀片的变形，防止在实际切削加工的过程中引起刀夹本体定位 接触面积减少，提高刀夹本体承受切削力和抗塑性变形的能力、增加切削刀具的定位稳定 性。2、准确设计上定位台和下定位台与相邻的侧面之间的距离，使刀夹本体在一定范 围内可自动调整上定位台和下定位台的定位位置和角度，当刀片与刀夹本体的接触发生在 上、下定位台的外侧边缘时，可减少上、下定位面向侧面方向的剪应力，有效抑制上定位面 和下定位面的塑性变形；当刀片与刀夹本体的接触发生在上、下定位台的内侧时，可以防止 刀片与刀夹本体的中平面上，以保证切削刀具在侧面方向上可以传递较大的切削力，防止 刀体因夹持不稳而造成切削刀具快速磨损。3、准确设计上定位台和下定位台中对应平面间的角度，可使刀夹本体的上定位面 和下定位面发生弹性变形时，可自动调整上定位台和下定位台的定位位置和角度，降低了 刀具的精度要求，同时保持了刀夹本体接触部位和侧面之间的壁厚，确保夹持部分的强度。
图1是本发明第一实施例的立体结构示意图。图2是本发明第一实施例的端视图。图3是图2中A处的放大图。图4是本发明的刀夹对应的刀片的立体结构示意图。图5是本发明第二实施例的端视图。
图6是图5中B处的放大图。图7是本发明第三实施例的立体结构示意图。图8是本发明第三实施例的端视图。图中各标号表:
I、刀夹本体；2、紧固件；3、刀片夹持槽；4、侧面；5、中平面；6、刀片；11、颈部；12、上卡紧部；13、下支承部；31、后支撑面；61、上V型面；62、下V型面；63、刀片端面；121、上定位面；122、上定位台；131、下定位面；132、下定位台；311、弹性延伸段；1221、第一上平面； 1222、第二上平面；1321、第一下平面；1322、第二下平面。
具体实施例方式图I至图3示出了本发明的第一种用于槽加工切削刀片的刀夹的实施例，它包括刀夹本体I和紧固件2，刀夹本体I的夹持部由上卡紧部12和下支承部13构成，上卡紧部 12的上定位面121和下支承部13的下定位面131围成一刀片夹持槽3，刀片夹持槽3的后端设有后支撑面31和弹性延伸段311，弹性延伸段311向后延伸至刀夹本体I的颈部11， 紧固件2穿过弹性延伸段311连接上、下两个部分，上定位面121和下定位面131在安装刀片6的方向上向内凹陷，上定位面121上设有M个不连续的上定位台122，下定位面131上设有N个不连续的下定位台132，2<M<6，2<N<6，在刀夹本体I的上定位面121和下定位面131上分别设有一定数量的上定位台122、下定位台132，通过设置上定位台122和下定位台132可以有效控制刀夹上下方向参与刀片定位的区域，对刀片6的夹持定位更加精确、稳定；准确设置上定位台122和下定位台132的数量和大小，可以抑制刀片6的变形， 防止在实际切削加工的过程中引起刀夹本体I定位接触面积减少，提高刀夹本体I承受切削力和抗塑性变形的能力，增加切削刀具的定位稳定性。设平行于夹持部的两侧面4、且到两侧面4的距离相等的平面为中平面5，本实施例中，上定位台122设为两个，下定位台132为两个，为了制造和使用方便，两个上定位台 122沿中平面5对称设置，两个下定位台132沿中平面5对称设置，但是本发明不仅限于此， 根据实际工况和应用不同，在其它实施例中，刀夹本体I的上定位台122、下定位台132可以设计成不关于中平面5对称的结构。设夹持部的宽度为D，上定位台122与相邻的侧面4之间的最小距离为LI，上定位台122与中平面5之间的最小距离为LI’，下定位台132与相邻的侧面4之间的最小距离为L2，下定位台132与中平面5之间的最小距离为L2’，为了使刀夹本体I的上定位面121和下定位面131承受较小的向侧面4方向的剪应力、并抑制上定位面121和下定位面131的塑性变形，上定位台122和下定位台132均需要与侧面14之间设置合适的壁厚，故将LI和L2的取值范围设置为O. 05D彡LI彡O. 1D，0. 05D彡L2彡O. ID ; 为了保证刀夹本体I在侧面4方向上可以传递较大的切削力，防止刀夹本体I因夹持不稳而快速磨损，故将LI’和L2’的取值范围设置为O. 05D彡LI’彡O. 1D，0. 05D ( L2’彡O. 1D， 根据实际工况的不同LI、L2、L1’、L2’的值可以在上述范围内选取，本实施例中，LI= L2= LI’ =L2’ =0. 07D。进一步的，两个上定位台122之间的夹角为α，两个下定位台132之间的夹角为β，为了保证刀夹本体I在侧面4、上定位台122和下定位台132方向都可以承受较大的由刀片传递的切削力，80°彡α彡160° ,80°彡β彡160°，本实施例中，α=140°、β=140°。上定位台122相对于上定位面121的高度为Η1，下定位台132相对于下定位面 131的高度为Η2，在切削过程中，由于制造和检查误差的存在，刀夹本体I的上定位台122 和下定位台132的α、β实际使用值和理论值有一定的偏差，同时，根据加工工况的不同， 上定位台122、下定位台132的受力不同也可造成角度α、β和理论值的偏差，当角度α、 β实际值和理论值存在偏差时，刀夹本体I的上定位台122、下定位台132没有全部参与定位，而是自动调整上定位台122、下定位台132的定位位置和角度,为了防止上定位台122、 下定位台132的内侧或外侧定位时，刀夹本体I的上定位面121、下定位面131不干涉上定位台122、下定位台132的内侧或外侧的定位，O. 3L1彡Hl ( O. 5L1，0. 3L1，彡Hl ( O. 5L1，， O. 3L2 彡 H2 彡 O. 5L2，0. 3L2，彡 H2 彡 O. 5L2’，本实施例中，Hl= H2=0. 4L1。图5和图6示出了本发明的第二种用于槽加工切削刀片的刀夹的实施例，本实施例与第一实施例基本相同，区别仅在于，上定位台122设有位于内侧的第一上平面1221和位于外侧的第二上平面1222，两个上定位台122的第一上平面1221之间的夹角为α I、两个上定位台122的第二上平面1222之间的夹角为α I’，下定位台132设有位于内侧的第一下平面1321和位于外侧的第二下平面1322，两个下定位台132的第一下平面1321之间的夹角为β I、两个下定位台132的第二下平面1322之间的夹角为βΓ，为了保证刀夹本体I在侧面4、上定位台122和下定位台132方向都可以承受由刀片传递的较大的切削力， 80° 彡 α I 彡 160。,80° 彡 α I，彡 160° ,80° 彡 β I 彡 160。,80° 彡 β I，彡 160。，本实施例中，α 1=α 1’ = β 1=β 1’=140° ;切削刀具在切削过程中，刀夹本体I的上定位台122 和下定位台132均发生弹性变形并向外张开，为了使刀夹本体I的上定位台122、下定位台 132能自动调整位置和角度，需使O. 3°彡(α ’-α )彡3° ,0. 3°彡(β ’-β )彡3°， 本实施例中，α1’-α1=1.5°，β1’-β1=1.5°。另外，还可以在其它实施例中，在上定位台122和下定位台132上分别设置多组不同夹角的平面，以满足上定位台122和下定位台132定位要求。图4示出了一种与本发明的刀夹对应的刀片6，该刀片6通过三个定位面来定位， 刀片6的上下方向的定位是通过上V型面61和下V型面62来定位，而端部由刀片6的刀片端面63来定位，上V型面61用于与上定位台122接触配合，下V型面62用于与下定位台132接触配合，刀片端面63用于与后支撑面31接触配合，该刀片6可适用第一实施例和第二实施例中的刀夹。图7和图8示出了本发明的第三种用于槽加工切削刀片的刀夹的实施例，本实施例中，上定位面121和下定位面131向安装刀片的方向上向内凸起,上定位台122和下定位台132 分别设有四个，且均采用对称布置的结构，这样的设计可以加强刀片的强度，防制刀片崩缺，并可延长切削刀具的使用寿命。在其它实施例中，可采用向内凸起的上定位面121与向内凹陷的下定位面131组合，还可以采用向内凹陷的上定位面121与向内凸起的下定位面131组合。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
1.一种用于槽加工切削刀片的刀夹，包括刀夹本体(I)和紧固件(2)，所述刀夹本体(I)的夹持部由上卡紧部(12)和下支承部(13)构成，所述上卡紧部(12)的上定位面(121) 和下支承部(13)的下定位面(131)围成一刀片夹持槽(3)，所述刀片夹持槽(3)的后端设有后支撑面(31)和弹性延伸段(311)，所述弹性延伸段(311)向后延伸至刀夹本体(I)的颈部(II)，所述紧固件(2)穿过弹性延伸段(311)连接上、下两个部分，其特征在于所述上定位面(121)上设有M个不连续的上定位台(122)，所述下定位面(131)上设有N个不连续的下定位台(132),2彡M彡6，2彡N彡6。
2.根据权利要求I所述的用于槽加工切削刀片的刀夹，其特征在于设平行于所述夹持部的两侧面(4)、且到两侧面(4)的距离相等的平面为中平面(5)，所述夹持部的宽度为D，所述上定位台(122)与相邻的所述侧面(4)之间的最小距离为LI，所述上定位台 (122)与所述中平面(5)之间的最小距离为LI’，所述下定位台(132)与相邻的所述侧面(4)之间的最小距离为L2，所述下定位台(132)与所述中平面(5)之间的最小距离为L2’， O. 05D 彡 LI 彡 O. 1D，0. 05D ( LI’ ( O. ID,O. 05D 彡 L2 彡 O. 1D，0. 05D ( L2’ ( O. ID。
3.根据权利要求2所述的用于槽加工切削刀片的刀夹，其特征在于所述中平面(5)两侧的上定位台(122)之间的夹角为α，所述中平面(5)两侧的下定位台(132)之间的夹角为 β ,80° ^ a ^ 160。,80° ^ β ^ 160。。
4.根据权利要求2所述的用于槽加工切削刀片的刀夹，其特征在于所述上定位台 (122)相对于上定位面(121)的高度为Hl,O. 3L1彡Hl彡O. 5L1，0. 3L1，彡Hl彡O. 5L1’， 所述下定位台(132)相对于下定位面(131)的高度为H2，0. 3L2 ^ H2 ^ O. 5L2，O.3L2’ 彡 H2 彡 O. 5L2’。
5.根据权利要求2所述的用于槽加工切削刀片的刀夹，其特征在于所述上定位台 (122)设有位于内侧的第一上平面(1221)和位于外侧的第二上平面(1222)，所述中平面(5)两侧的上定位台(122)的第一上平面(1221)之间的夹角为αI、所述中平面(5)两侧的上定位台(122)的第二上平面(1222)之间的夹角为α I’，80° ^ α I ^ 160°， 80° 彡 α I’ 彡 160。，且 O. 3。彡(α I’ - α I)彡 3。。
6.根据权利要求2所述的用于槽加工切削刀片的刀夹，其特征在于所述下定位台 (132)设有位于内侧的第一下平面(1321)和位于外侧的第二下平面(1322)，所述中平面(5)两侧的下定位台(132)的第一下平面(1321)之间的夹角为β I、所述中平面(5)两侧的下定位台(132)的第二下平面(1322)之间的夹角为β I’，80° ^ β I ^ 160°， 80° 彡 β I’ 彡 160。，且 O. 3。彡(β I’ - β I)彡 3。。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的用于槽加工切削刀片的刀夹，其特征在于所述上定位台(122)和所述下定位台(132)分别设为两个，所述两个上定位台(122)沿所述中平面(5)对称设置，所述两个下定位台(132)沿所述中平面(5)对称设置。
全文摘要
本发明公开了一种用于槽加工切削刀片的刀夹，包括刀夹本体和紧固件，所述刀夹本体的夹持部由上卡紧部和下支承部构成，所述上卡紧部的上定位面和下支承部的下定位面围成一刀片夹持槽，所述刀片夹持槽的后端设有后支撑面和弹性延伸段，所述弹性延伸段向后延伸至刀夹本体的颈部，所述紧固件穿过弹性延伸段连接上、下两个部分，所述上定位面上设有M个不连续的上定位台，所述下定位面上设有N个不连续的下定位台，2≤M≤6，2≤N≤6。该用于槽加工切削刀片的刀夹可自动调整定位位置和角度、结构稳定、能有效抑制刀体塑性变形、使用寿命长。
文档编号B23B29/04GK102601403SQ20121007568
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者刘敏, 江爱胜 申请人:株洲钻石切削刀具股份有限公司