一种螺帽的制作方法

本发明涉及精密加工刀具技术领域，特别是涉及一种螺帽。

背景技术：

现有的数控加工中心采用了超声能量辅助的方式，结合机床的高速旋转，用于对硬脆材料进行加工。其中，所采用的刀柄系统主要是通过螺帽配合刀柄对夹头施加作用力，使夹头夹紧刀具。装夹时，先将夹头装入螺帽，再置入刀具，最后将装有夹头和刀具的螺帽轻轻拧在刀柄上，通过调节螺帽对夹头施加一定的作用力使得夹头夹紧，从而将刀具夹持。er螺帽与er夹头配合使用，er螺帽是er夹头的一种标准件。

目前的er螺帽与夹头的端面之间有缝隙，在生产加工过程中，产生的细小切屑、粉尘以及冷却液，容易从夹头与螺帽之间的缝隙中进入内部(螺帽的螺纹处或者进入夹头与刀柄的接触面内)，导致螺帽的螺纹处被切屑或粉尘卡死，影响刀柄和夹头的装配精度和运动平衡性，同时加快夹头与刀柄接触面的磨损，继而降低了刀柄使用寿命。

此外，在拆卸夹头时，由于夹头和螺帽之间存在过盈配合关系，需要用力才能将夹头从螺帽中拉出，在这个过程中拆卸不便而且容易使夹头受损，缩短夹头寿命。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术中的问题，本发明提供了一种螺帽，其能够防止切屑、粉尘以及冷却液等进入螺帽内部，避免影响刀柄和夹头的装配精度和运动平衡性，提高加工精度，延长刀柄使用寿命。

基于此，本发明提供了一种螺帽，包括螺帽主体，所述螺帽主体的后端设有带有内螺纹的安装孔，所述螺帽主体的前端设有防尘部，所述防尘部的中部设有供刀具穿过的刀具孔；

所述安装孔与所述刀具孔之间设有夹头固定槽；所述夹头固定槽靠近所述安装孔的一端设有卡槽，所述安装孔、卡槽、夹头固定槽和刀具孔依次相连通且同轴设置，所述卡槽与所述夹头固定槽之间连接有过渡面，且所述卡槽的内径小于所述夹头固定槽靠近所述安装孔的一端的内径。

作为优选方案，所述刀具孔内设有用于容置第一密封圈的第一密封槽。

作为优选方案，所述防尘部包括自所述螺帽主体的侧部向螺帽主体的中心轴线方向倾斜设置的倾斜段和垂直于所述螺帽主体的中心轴线的垂直段，所述刀具孔开设于所述垂直段的中部，所述倾斜段的前端和垂直段的后端相连接并形成为在所述螺帽主体的中心轴线上的突出部。

作为优选方案，所述夹头固定槽和所述刀具孔之间设有安装槽，所述夹头固定槽、安装槽和刀具孔依次相连通且同轴设置，所述刀具孔的内径小于所述安装槽的内径，所述安装槽的前端面设有用于安装弹性垫圈的卡接结构。

作为优选方案，所述螺帽主体为圆柱状，所述过渡面为倾斜面。

作为优选方案，所述夹头固定槽为锥形槽，所述锥形槽的内径沿着所述安装孔向所述刀具孔的方向逐渐减小，所述卡槽的内径小于所述锥形槽的最大内径。

作为优选方案，所述过渡面的形状为圆锥形曲面，所述过渡面的内径沿着从所述安装孔向所述刀具孔的方向逐渐增大。

作为优选方案，所述锥形槽的内径由其后端向前端逐渐减小；所述卡槽的后端平行于所述螺帽主体的中心轴线，所述卡槽的前端的内径逐渐增大并与所述锥形槽的后端连接。

作为优选方案，所述安装孔靠近其后端的内周壁设有用于容置第二密封圈的第二密封槽，所述第二密封槽的内径大于所述安装孔的内径。

作为优选方案，所述螺帽主体的后端的外周壁设有凸缘。

作为优选方案，所述凸缘为多边形凸缘。

作为优选方案，所述多边形凸缘为正六边形凸缘。

作为优选方案，所述螺帽主体的外周壁相对的两侧开设有与开口扳手相配合的槽口。

作为优选方案，所述安装孔和所述卡槽之间设有内退刀槽。

作为优选方案，所述刀具孔的内径与所述螺帽主体的外径的比例范围为1:11-5:11。

作为优选方案，所述安装孔的内螺纹的公称直径与所述螺帽主体的外径的比例范围为15:22-21:22。

作为优选方案，所述螺帽主体的前端的外周壁设有若干防滑槽，各所述防滑槽为环形槽且沿所述螺帽主体的轴向间隔分布。

作为优选方案，所述刀具孔和所述安装孔的外边缘均设有倒角。

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的螺帽，通过在螺帽主体的前端设置防尘部，可以有效防止切屑、粉尘以及冷却液进入螺帽主体的内部，避免影响刀柄和夹头的装配精度和运动平衡性，提高加工精度，同时避免夹头与刀柄接触面的磨损，继而延长了刀柄使用寿命；而且，通过在卡槽与夹头固定槽之间连接设有过渡面，卡槽的内径小于夹头固定槽靠近安装孔的一端的内径，在拆卸夹头时，向螺帽主体的后端拉动夹头，使夹头的头部靠近其中部环状凹槽的一端抵在过渡面上，继续拉动夹头后，通过夹头头部与过渡面的滑动配合能方便其退出夹头固定槽，从而便于夹头从螺帽主体的后端拆出，同时避免直接硬拉拆卸时损伤夹头。

进一步地，在刀具孔内设有第一密封槽，在第一密封槽内放置第一密封圈，可以有效防止切屑、粉尘以及冷却液进入螺帽主体的内部，增强螺帽的安装孔处的防水防尘性能。

进一步地，安装孔靠近螺帽主体的第一端的内周壁设有第二密封槽，第二密封槽用于放置第二密封圈，可以进一步增强螺帽的安装孔处的防水防尘性能。

进一步地，安装槽内安装有弹性垫圈，弹性垫圈具有供刀具穿过的通孔，通孔的内径小于刀具孔的内径，使得刀具与弹性垫圈过盈配合，从而进一步增强了螺帽的刀具孔处的防水防尘性能。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种螺帽的立体结构示意图；

图2是图1的纵向剖视图；

图3是本发明实施例一提供的一种螺帽与夹头的装配示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种螺帽的结构示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种螺帽的立体结构示意图；

图6是图5的纵向剖视图；

图7本发明实施例三的螺帽与变幅杆的装配示意图；

图8是本发明实施例四提供的一种螺帽的结构示意图。

其中，10、螺帽主体；11、安装孔；111、内螺纹；112、内退刀槽；113、第二密封槽；114、第一倒角；12、刀具孔；121、第一密封槽；122、第二倒角；13、夹头固定槽；131、过渡面；132、卡槽；14、安装槽；15、凸缘；16、防尘部；161、倾斜段；162、垂直段；17、槽口；18、防滑槽；19、卡接结构；21、第一密封圈；22、第二密封圈；3、变幅杆；4、弹性垫圈；5、夹头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

请参见图1和图2，示意性地示出了本发明的螺帽，其包括螺帽主体10，螺帽主体10的后端(图2的左端)设有供夹头伸入的安装孔11，安装孔11内设有内螺纹111，用于与刀柄或者变幅杆螺纹连接；螺帽主体10的前端(图2的右端)设有防尘部16，防尘部16的中部设有刀具孔12，该刀具孔12用于安装刀具，且安装孔11的内径大于刀具孔12的内径，螺帽主体10的内腔设有夹头固定槽13，夹头固定槽13用于固定夹头的头部，确保夹头与螺帽的相对稳固性。装夹时，先将夹头从安装孔11并通过夹头固定槽13装入螺帽，再将刀具穿进刀具孔12和夹头，最后将装有夹头和刀具的螺帽拧紧于刀柄或变幅杆上，使得夹头夹紧刀具。由于加工过程中刀具孔12正对着被加工件，防尘部16的设置可以阻止加工过程中产生的细小切屑、粉尘以及冷却液等杂质通过刀具孔12进入到螺帽的内部，从而避免因杂质进入螺帽而导致刀柄和夹头的装配精度和运动平衡性降低、以及刀柄使用寿命缩短等问题。

在上述结构的基础上，螺帽主体10为圆柱状，夹头固定槽13靠近安装孔11的一端设有卡槽132，安装孔11、卡槽132、夹头固定槽13和刀具孔12依次相连通且同轴的设置于螺帽主体10的内部，且卡槽132的内径小于夹头固定槽13靠近安装孔的一端的内径，如图3中所示，夹头5的头部安装进夹头固定槽13后，卡槽132落入夹头5中部的环状凹槽内，用于限制夹头5的轴向移动，以防止加工时夹头5从夹头固定槽13中脱出。而且，卡槽132与夹头固定槽13之间连接有过渡面131，过渡面131的设置为拆卸夹头时提供过渡结构，在向螺帽主体10的后端拉动夹头5时，夹头5的头部靠近其环状凹槽的一端抵在该过渡面131上，继续拉动夹头5后，通过夹头5的头部与过渡面131的滑动配合能方便其头部退出夹头固定槽13和卡槽132，从而便于夹头5从螺帽主体10的后端拆出，同时能避免直接硬拉拆卸时损伤夹头。优选地，在本实施例中，过渡面131为倾斜面，能使夹头5头部的后端平顺地从过渡面131上滑出，以便于从螺帽的夹头固定槽13中顺利拆卸出夹头。

优选地，刀具孔12内设有用于容置第一密封圈21的第一密封槽121，第一密封槽121设于刀具孔12的中部，将第一密封圈21放置到第一密封槽121内，使得第一密封圈21与刀具的尾端处于过盈配合状态，可以有效阻止加工过程中产生的细小切屑、粉尘以及冷却液等杂质通过刀具孔12进入到螺帽的内部，增强螺帽的安装孔处的防水防尘性能。

具体地，结合图1和图2所示，防尘部16包括自螺帽主体10的侧部向螺帽主体10的中心轴线方向倾斜设置的倾斜段161和垂直于螺帽主体10的中心轴线的垂直段162，刀具孔12开设于垂直段162的中部，倾斜段161的前端和垂直段162的后端相连接并形成为在螺帽主体10的中心轴线上的突出部。防尘部16的设置可以阻止加工过程中产生的细小切屑、粉尘以及冷却液等杂质通过刀具孔12进入到螺帽的内部，而且倾斜段161的设置，可以防止安装刀具时因为螺帽主体10的前端边缘尖锐或者存在毛刺误伤操作者的手部。

优选地，夹头固定槽13和刀具孔12之间设有安装槽14，夹头固定槽13、安装槽14和刀具孔12依次相连通且同轴设置。刀具孔12的内径小于安装槽14的内径，以将夹头的头部的位置限制在刀具孔12的后端，安装槽14的前端面设有用于安装弹性垫圈4的卡接结构19，弹性垫圈4的一侧贴合刀具孔12，其另一侧贴合夹头的端面，弹性垫圈4的内径优选的小于刀具孔12的内径，由于弹性垫圈4本身具有弹性，当刀具从刀具孔12进入夹头时，穿过弹性垫圈4的内孔，与弹性垫圈4形成过盈配合，进一步增强了螺帽的刀具孔12处的防水防尘性能。

在具体实施例中，如图3所示，夹头固定槽13为锥形槽，锥形槽用于与夹头5的头部的椎体相配合，该锥形槽的内径沿着安装孔11向刀具孔12的方向逐渐减小，卡槽132的内径小于锥形槽的最大内径，在将夹头5装入螺帽内时，夹头5的头部最大外径位置处的环状凹槽与卡槽132形成卡接配合，从而限制夹头向螺帽主体10的后端移动。

在本实施例中，如图2和图3所示，过渡面131的形状为圆锥形曲面，过渡面131的内径沿着从安装孔11向刀具孔12的方向逐渐增大，即卡槽132的前端与锥形槽的后端的连接部分的内径逐渐增大，而且夹头5的头部的后端通常会设有倒圆角结构，在拆卸夹头时，其头部的后端在圆锥形曲面的过渡面131处产生挤压，能够平顺地从圆锥形曲面上滑出，减少对夹头的损伤，从而便于将夹头从螺帽的夹头固定槽13中顺利拆卸出。

优选地，安装孔11的一侧设有内退刀槽112，内退刀槽112设于安装孔11的后端，且与卡槽132相接，内退刀槽112的设置利于在加工完安装孔11的内螺纹111后加工刀具能顺利从安装孔11中退出。

优选地，安装孔11的外边缘设有倒角，例如图2中的第一倒角114，防止安装夹头时因为尖锐的边缘或者存在毛刺而误伤操作者的手部。

实施例二：

请参见图4所示，本实施例中的螺帽与实施例一的区别在于，安装孔11靠近其后端的内周壁设有用于容置第二密封圈22的第二密封槽113，将第二密封圈22放置到第二密封槽113内，第二密封槽113的内径大于安装孔11的内径，放置有第二密封圈22的第二密封槽113能够增加螺帽的安装孔11处的防水防尘性能，进一步提高刀柄和夹头的装配精度以及运动平衡性，提高加工精度，延长刀柄使用寿命。

实施例三：

请参见图5和图6所示，本实施例中的螺帽与实施例二的区别在于，螺帽主体10的后端的外周壁设有凸缘15，实施例一和实施例二中的螺帽主体10均呈圆柱状，凸缘15优选地为多边形凸缘15，锁紧螺帽时，只能采用圆形滚珠扳手对螺帽主体10的圆柱面进行锁紧，但是当刀具的直径尺寸较大时，圆形滚珠扳手就无法从刀具的外端部穿过，并且锁紧螺帽后也无法取出圆形滚珠扳手，不便于锁紧螺帽，在本实施例中，通过在螺帽主体10的后端的外周壁设置多边形凸缘15，可以采用开口扳手从螺帽主体10的侧面卡入多边形凸缘15，并扭转开口扳手，将螺帽锁紧于刀柄或变幅杆上，从而实现刀具的夹紧，这种锁紧方式对于刀具的直径不受限制，更便于锁紧螺帽。进一步地，多边形凸缘15优选为正六边形凸缘。

以变幅杆为例，如图7所示，为螺帽与变幅杆的装配示意图，第一密封槽121和第二密封槽113内均放置有密封圈，分别为第一密封圈21和第二密封圈22，螺帽安装孔11的内螺纹111与变幅杆3前段外周壁上的外螺纹配合，实现螺纹连接，通过夹头实现刀具的夹持。

作为优选的实施方式，本例中，刀具孔12的内径与螺帽主体10的外径的比例范围为1:11-5:11。进一步地，刀具孔12的内径与螺帽主体10的外径的比例优选为3:11。安装孔11的内螺纹111的公称直径与螺帽主体的外径的比例范围为15:22-21:22。进一步地，安装孔11的内螺纹111的公称直径与螺帽主体的外径的比例优选为19:22。

优选地，螺帽主体10的前端的外周壁设有若干防滑槽18，各防滑槽18为环形槽且沿螺帽主体10的轴向间隔分布，防滑槽18的设置可以增大摩擦力，避免螺帽外周壁过于光滑发生打滑现象而影响刀具的安装，从而便于刀具的安装。

进一步地，刀具孔12的外边缘也设有倒角，如图6中示出的第二倒角122，防止安装刀具时因为尖锐的边缘或者存在毛刺误伤操作者的手部。

实施例四：

请参见图8所示，本实施例中的螺帽与实施例二和实施例三的区别在于，螺帽主体10的外周壁相对的两侧开设有供开口扳手插接的槽口17，同样可以在不便于采用圆形滚珠扳手时，采用开口扳手伸入螺帽主体10两侧的槽口17中，扭转扳手将螺帽锁紧于刀柄或变幅杆上，从而实现刀具的夹紧。

还需要说明的是，在本发明的描述中，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。

综上所述，本发明提供的螺帽在螺帽主体的前端设置防尘部，可以有效防止切屑、粉尘以及冷却液进入螺帽主体的内部，避免影响刀柄和夹头的装配精度和运动平衡性，提高加工精度，同时避免夹头与刀柄接触面的磨损，继而延长了刀柄使用寿命；而且，通过在卡槽与夹头固定槽之间连接设有过渡面，为拆卸夹头时提供过渡结构，在向螺帽主体的后端拉动夹头时，使夹头头部与过渡面形成滑动配合，能方便其平顺的退出卡槽，从而利于夹头从螺帽主体的后端拆出。

进一步地，在刀具孔内设有第一密封槽，在第一密封槽内放置第一密封圈，可以有效防止切屑、粉尘以及冷却液进入螺帽主体的内部，增强螺帽的安装孔处的防水防尘性能。

进一步地，安装孔靠近螺帽主体的后端的内周壁设有第二密封槽，第二密封槽用于放置第二密封圈，可以进一步增强螺帽的安装孔处的防水防尘性能。

进一步地，退夹头槽内安装有弹性垫圈，弹性垫圈具有供刀具穿过的通孔，通孔的内径小于刀具孔的内径，使得刀具与弹性垫圈过盈配合，从而进一步增强了螺帽的刀具孔处的防水防尘性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。