一种动平衡刀柄构件的制作方法

本发明涉及机床加工技术领域，尤其是涉及一种动平衡刀柄构件。

背景技术

刀柄用于连接机床主轴和刀具，刀柄的结构能够影响刀柄在工作过程中动态平衡的好坏，从而影响与其连接的刀具的加工精度。

现有的刀柄结构，由于主轴带动刀柄旋转时会出现转动不平衡的现象，如此容易导致刀具与刀柄连接后，影响刀具的加工精度，同时也影响刀柄的使用寿命。

基于此，本发明提供了一种动平衡刀柄构件以解决上述的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种动平衡刀柄构件，以解决现有技术中由于主轴旋转过程中存在转动不平衡，从而导致加工精度差，刀柄寿命短的技术问题。

基于上述目的，本发明提供了一种动平衡刀柄构件，包括动平衡环和柄本体；

所述动平衡环包括环体，所述环体具有内侧面和外侧面；所述环体的上设置有多个配重孔，所述配重孔由所述外侧面沿着所述环体的径向贯穿至所述内侧面；

所述柄本体的第一端用于与机床主轴连接，第二端用于与刀具连接；所述柄本体靠近第二端的位置上设置有第一台阶；所述第一台阶用于定位所述动平衡环。

可选的，上述动平衡刀柄构件，所述第二端与刀具相接触的面的直径小于所述第一台阶的直径。

可选的，上述动平衡刀柄构件，所述第二端与刀具相接触的面的外沿与所述第一台阶的外沿通内凹的弧面连接。

第一台阶的外沿直径小于动平衡环的外环直径，第二端与刀具相接触的面的直径小于第一台阶的直径，使柄本体的整体重心靠近动平衡环，以便于动平衡环对柄本体进行动态平衡调节。

可选的，上述动平衡刀柄构件，所述柄本体上还设置有第二台阶；

所述第二台阶的台阶高度小于所述第一台阶的台阶高度。

动态平衡环的安装方向是由柄本体的第一端进入，然后卡接在第一台阶上，在第一台阶和第一端之间设置了第二台阶，有利于动平衡环的进入，同时也有利于使柄本体的整体重心靠近动平衡环，进一步方便动平衡环调节。

可选的，上述动平衡刀柄构件，还包括调节装置；

所述调节装置安装于所述配重孔中。

可选的，上述动平衡刀柄构件，所述配重孔具有内螺纹。

可选的，上述动平衡刀柄构件，所述调节装置为第一柱状体，所述第一柱状体具有外螺纹；

所述外螺纹用于与所述内螺纹配合。

通过调节装置以实现重心的调节。调节装置与配重孔之间的连接方式在本实施例中为螺纹连接。动平衡环与柄本体之间的连接方式间隙配合，并可在环体上对称的两个配重孔中安装调节装置，以实现动平衡环柄本体的固定连接。

可选的，上述动平衡刀柄构件，所述配重孔内设置有卡槽；

所述调节装置为第二柱状体，所述第二柱状体的外表面上设置有弹性卡扣；

所述弹性卡扣用于与所述卡槽配合。

可选的，上述动平衡刀柄构件，所述第一柱状体的长度不大于所述环体的环宽。

第一柱状体的长度不大于环体的环宽，因此在第一柱状体在装入到配重孔之后，能够保证第一柱状体完全位于配重孔中而不外露，降低意外事故发生。

可选的，上述动平衡刀柄构件，多个所述配重孔沿所述环体的周向均布设置。

配重孔的数量可以为15～30个，该实施例中，以配重孔的数量为20个具体说明其分布情况，相邻两个配重孔之间所对的圆心角为20°。

本发明提供的所述动平衡刀柄构件，包括动平衡环和柄本体；所述动平衡环包括环体，所述环体具有内侧面和外侧面；所述环体的上设置有多个配重孔，所述配重孔由所述外侧面沿着所述环体的径向贯穿至所述内侧面；所述柄本体，第一端用于与机床主轴连接，第二端用于与刀具连接；所述柄本体靠近第二端的位置上设置有第一台阶；所述第一台阶用于定位所述动平衡环。本发明提供的动平衡刀柄构件，在柄本体上设置了动平衡环，动平衡环上设置有多个配重孔，使用前可通过在配重孔上增加配重来调节柄本体旋转时的动态平衡，进而降低与柄本体第一端连接的刀具的加工精度。

基于此，本发明较之原有技术，具有提高刀柄动态平衡性能的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的动平衡刀柄构件拆解的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的动平衡刀柄构件的第一视角的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为本发明实施例提供的动平衡刀柄构件的第二视角的结构示意图。

图标：100-动平衡环；101-环体；1011-内侧面；1012-外侧面；102-配重孔；200-柄本体；201-第一端；202-第二端；203-第一台阶；204-第二台阶；205-弧面。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

图1为本发明实施例提供的动平衡刀柄构件拆解的结构示意图；图2为本发明实施例提供的动平衡刀柄构件的第一视角的结构示意图；图3为图2的剖视图；图4为本发明实施例提供的动平衡刀柄构件的第二视角的结构示意图。

如图1所示，在本实施例中提供了一种动平衡刀柄构件，所述动平衡刀柄构件包括动平衡环100和柄本体200；

所述动平衡环100包括环体101，所述环体101具有内侧面1011和外侧面1012；所述环体101的上设置有多个配重孔102，所述配重孔102由所述外侧面1012沿着所述环体101的径向贯穿至所述内侧面1011；

所述柄本体200，第一端201用于与机床主轴连接，第二端202用于与刀具连接；所述柄本体200靠近第二端202的位置上设置有第一台阶203；所述第一台阶203用于定位所述动平衡环100。

本发明提供的所述动平衡刀柄构件，其中，环体101呈圆环状，环体101还具有相对的两个环面，环面与环体101的轴线垂直。而内侧面1011和外侧面1012均与环体101的轴线平行，且环体101的直径垂直于内侧面1011和外侧面1012。使用时，通过将刀柄的柄本体200穿过安装孔，以实现动平衡环100的安装。配重孔102为圆形孔；配重孔102的轴线穿过环体101的环心。配重孔102贯穿内侧面1011和外侧面1012。将柄本体200与刀盘装配形成一体后，再将动平衡环100安装于柄本体200上，然后通过在动平衡环100的配重孔102中安装物体，从而实现调节刀柄、刀盘和动平衡环100形成的整体的重心的空间位置，以使其保持在刀柄的旋转轴线上，从而有利于维持转动过程中的平衡状态，提高加工精度，减少机械故障的发生。

基于此，本发明较之原有技术，具有动平衡性能好的优点。

本实施例的可选方案中，所述第二端202与刀具相接触的面的直径小于所述第一台阶203的直径。

在上述技术方案中，进一步的，所述第二端202与刀具相接触的面的外沿与所述第一台阶203的外沿通内凹的弧面205连接。

具体的，第一台阶203的外沿直径小于动平衡环100的外环直径，第二端202与刀具相接触的面的直径小于第一台阶203的直径，使柄本体200的整体重心靠近动平衡环100，以便于动平衡环100对柄本体200进行动态平衡调节。上述内凹的弧面205具有环体连接部和平滑弧面部，其中环体连接部也可套设平衡环，当平衡环套设在环体连接部的位置上，平滑连接部可限制其转动时发生向上的移动。

本实施例的可选方案中，所述柄本体200上还设置有第二台阶204；

所述第二台阶204的台阶高度小于所述第一台阶203的台阶高度。

动态平衡环的安装方向是由柄本体200的第一端201进入，然后卡接在第一台阶203上，在第一台阶203和第一端201之间设置了第二台阶204，有利于动平衡环100的进入，同时也有利于使柄本体200的整体重心靠近动平衡环100，进一步方便动平衡环100调节。

本实施例的可选方案中，还包括调节装置；

所述调节装置安装于所述配重孔102中。

在上述技术方案中，进一步的，所述配重孔102具有内螺纹。

在上述技术方案中，进一步的，所述调节装置为第一柱状体，所述第一柱状体具有外螺纹；

所述外螺纹用于与所述内螺纹配合。

具体而言，通过调节装置以实现重心的调节。调节装置与配重孔102之间的连接方式在本实施例中为螺纹连接。动平衡环100与柄本体200之间的连接方式为间隙配合，并在环体101上对称的两个配重孔102中安装调节装置，以实现动平衡环100与刀柄的固定连接。

在上述技术方案中，进一步的，所述第一柱状体的长度不大于所述环体101的环宽。

第一柱状体的长度不大于环体101的环宽，因此在第一柱状体在装入到配重孔102之后，能够保证第一柱状体完全位于配重孔102中而不外露，降低意外事故发生。

在上述技术方案中，进一步的，多个所述配重孔102沿所述环体101的周向均布设置。

具体而言，配重孔102的数量可以为15～36个，该实施例中，以配重孔102的数量为24个具体说明其分布情况，相邻两个配重孔102之间所对的圆心角为15°。

实施例二

本实施例提供的所述动平衡刀柄构件，是对实施例一提供的所述动平衡刀柄构件的进一步改进，实施例一所描述的技术方案也属于该实施例。

具体而言，在本实施例中提供了一种动平衡刀柄构件，所述动平衡刀柄构件包括动平衡环100和柄本体200；

所述动平衡环100包括环体101，所述环体101具有内侧面1011和外侧面1012；所述环体101的上设置有多个配重孔102，所述配重孔102由所述外侧面1012沿着所述环体101的径向贯穿至所述内侧面1011；

所述柄本体200，第一端201用于与机床主轴连接，第二端202用于与刀具连接；所述柄本体200靠近第二端202的位置上设置有第一台阶203；所述第一台阶203用于定位所述动平衡环100。

本发明提供的所述动平衡刀柄构件，其中，环体101呈圆环状，环体101还具有相对的两个环面，环面与环体101的轴线垂直。而内侧面1011和外侧面1012均与环体101的轴线平行，且环体101的直径垂直于内侧面1011和外侧面1012。使用时，通过将刀柄的柄本体200穿过安装孔，以实现动平衡环100的安装。配重孔102为圆形孔；配重孔102的轴线穿过环体101的环心。配重孔102贯穿内侧面1011和外侧面1012。将柄本体200与刀盘装配形成一体后，再将动平衡环100安装于柄本体200上，然后通过在动平衡环100的配重孔102中安装物体，从而实现调节刀柄、刀盘和动平衡环100形成的整体的重心的空间位置，以使其保持在刀柄的旋转轴线上，从而有利于维持转动过程中的平衡状态，提高加工精度，减少机械故障的发生。

本实施例的可选方案中，所述配重孔102内设置有卡槽；

所述调节装置为第二柱状体，所述第二柱状体的外表面上设置有弹性卡扣；

所述弹性卡扣用于与所述卡槽配合。

具体的，在第二柱状体的外表面上设置弹性卡扣，安装时只需将第二柱状体插入到配重孔102中，使弹性卡扣与卡槽配合便能实现固定，安装方便。

实施例三

本实施例提供了一种应用在实施例一或实施例二上的动平衡环。实施例一或实施例二中对动平衡环的描述部分也属于本实施例。

在前述实施例的技术方案中，进一步的，配重孔102的孔径与环体101的外径、环体101的轴向长度和环体101的环宽线性相关，通过实验测算，当线性相关时，便于配置相应的调节装置，且有利于快速的调节平衡。

具体而言，配重孔102的孔径满足以下公式：

d＝0.5l+0.02d+0.2w+0.1，

其中，d表示配重孔的孔径，d1表示环体的外径，d2表示环体的内径，l表示环体的轴向长度，w表示环体的环宽。

动平衡环的设计包括以下几个步骤：

(1)确定环体的外径d1,环体的外径d1等于1.1～1.3倍刀柄外径；

(2)确定环体的内径d2，环体的内径d2与刀柄外径间隙配合，公差等级为h8或者h10；

(3)确定环体的宽度w，2w＝d1-d2；

(4)确定环体的轴向长度l，环体的轴向长度等于0.10-0.13刀柄的轴向长度；

(5)确定配重孔的孔径d，d＝0.5l+0.02d+0.2w+0.1。

以配重孔的数量为30个为例，采用动平衡环调整刀柄/刀盘重心的方法包括如下步骤：

(1)将动平衡环套装在刀柄上，并与刀柄间隙配合；

(2)将4个0.3g的顶丝安装于配重孔内，每隔90度角安装一个，由于间隙配合，顶丝顶住刀柄还起到将平衡环固定于刀柄的作用；

(3)使用重心测试仪测试刀柄组件/刀盘组件的重心，令第一次测试测出的偏重位置为第一偏重位置，第一次测出的偏重量为第一偏重量；

(4)根据测出的第一偏重位置处的第一偏重量，若第一偏重位置在步骤2安装的4个顶丝中的某一个位置，那么拆掉对应在此处的顶丝，使用重心测试仪测试刀柄组件/刀盘组件的重心，令第二次测试测出的偏重量为第二偏重量；根据第二偏重量的大小对应组合安装或者拆卸五种重量规格的顶丝；

(5)根据测出的第一偏重位置处的偏重量，若第一偏重位置不在步骤2安装的4个顶丝中的任何一个位置，那么根据第一偏重量在第一偏重位置处的对面安装相应规格的顶丝；

(6)重复步骤4、步骤5直至刀柄组件/刀盘组件的重心与刀柄轴向重合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。