專利名稱：一種用于固定可轉位刀片的刀夾的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械切削加工技術，尤其涉及用于固定可轉位刀片的刀夾。
背景技術：
目前，存在著多種形狀的采用硬質合金材料或陶瓷材料制成的可轉位切削刀片， 如菱形、偏菱形和三角形的可轉位刀片，此類刀片通常是通過機械夾持刀夾固定?，F在用于 固定可轉位刀片的刀夾有多種形式，例如，專利號為ZL95193314.0的實用新型專利公開了 一種用于固定轉位式刀片的刀夾，該刀夾的夾緊裝置夾緊刀片時，夾持件與刀座之間沒有 有效的限位裝置及夾持件移動引導裝置，夾緊螺栓與夾持件之間的摩擦會造成夾持件左右 轉動，很可能使刀片產生偏移，影響刀片的精準定位；并且，該夾緊裝置與刀片中心定位孔 內壁為一點接觸或小段圓弧線接觸，夾緊裝置作用在刀片上的橫向夾持力集中在該點，受 力點面積較小，造成接觸點位置應力集中，刀片受力不均勻，刀片有沿受力點破裂趨勢，可 能產生整個刀具系統不穩定的現象。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種在刀片安裝過程 中對夾持件進行導向和限位，使刀片的夾持定位更加精準牢固的用于固定可轉位刀片的刀夾。 為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案 —種用于固定可轉位刀片的刀夾，包括刀座、夾緊螺栓和夾持件，所述刀座上設有 可轉位刀片安裝部和螺栓安裝孔，所述夾持件置于刀座上方，夾持件上設有通孔，夾緊螺栓 套于通孔內，并與螺栓安裝孔螺紋連接，夾緊螺栓上套設有壓縮彈簧，該壓縮彈簧位于刀座 與夾持件之間，所述夾持件后端設有與刀座相接的夾持件配合傾斜面，所述夾持件配合傾 斜面的兩側設有一對后突出部，所述刀座后端設有與夾持件相接的刀座配合傾斜面，所述 刀座配合傾斜面上設有一對容置凹槽，所述后突出部置于容置凹槽內。 所述后突出部呈方肩狀，所述容置凹槽為長條狀，后突出部與容置凹槽的大小關
系滿足0. 15mm < W-L < 0. 5mm，且0. 5mm < L「W! < lmm，其中W！為后突出部的寬度，W為一
對后突出部之間的距離，為容置凹槽的寬度，L為一對容置凹槽之間的距離。 所述夾持件前端的下表面上設有適于與轉位刀片中心定位孔的孔壁鄰接的柱狀
突出部，所述夾持件前端下表面處與柱狀突出部相鄰的部位設有適于與轉位刀片定位頂面
形成線接觸的襯墊部。 所述柱狀突出部上設有兩段適于與轉位刀片中心定位孔的孔壁形成軸向線接觸
的斜圓柱面，所述斜圓柱面與通孔的軸線成P角延伸，3°《13《5° 。 與現有技術相比，本實用新型的優點在于夾持件的夾持件配合傾斜面的兩側設
有一對向內向下延伸的后突出部，刀座的刀座配合傾斜面上設有一對向內向下延伸的容置
凹槽，后突出部置于容置凹槽內，在刀片安裝過程中通過后突出部與容置凹槽之間的配合，對夾持件的移動進行導向，并且在夾緊刀片時對夾持件限位，使刀片的夾持更加牢固，定位 更加精準，提高了刀片重復定位的精度；同時在拆卸更換刀片的過程中，在容置凹槽和后突 出部配合作用、以及壓縮彈簧的彈力作用下，能有效地避免了夾持件左右晃動或是繞夾緊 螺栓轉動，而且，可在不完全旋開夾緊螺栓的情況下可實現可轉位刀片的更換和轉位，節省 了刀片的更換時間，提高了加工效率。后突出部呈方肩狀，容置凹槽呈長條狀，二者的長度 方向與夾持件夾緊轉位刀片過程中的移動方向一致，在旋緊夾緊螺栓緊固刀片時，后突出 部置于容置凹槽內，夾持件沿容置凹槽相對于刀座向后移動，同時通過后突出部與容置凹 槽共同作用下，夾持件與刀座之間不發生偏移，有效的對夾持件進行限位，實現夾持件對刀 片的穩固、準確定位。在夾持件前端的下表面上設有柱狀突出部，夾持件前端下表面處與柱 狀突出部相鄰的部位設有襯墊部，在夾緊刀片時夾持件的襯墊部與轉位刀片定位頂面實現 線接觸，避免刀片中心定位孔的周邊出現應力集中點，有效減少刀片中心定位孔周邊位置 的破裂趨勢。在柱狀突出部上設有兩段斜圓柱面，使用夾持件夾緊轉位刀片時，斜圓柱面與 轉位刀片形成軸向線接觸，兩處線接觸之間形成避空結構，使刀片中心孔處更加穩定的受 到向后的拉應力。

[0010]圖1是本實用新型的拆分結構示意圖；圖2是 本實用新型夾持件夾緊狀態剖面視圖；圖3是本實用新型夾持件松開狀態剖面視圖；圖4是本實用新型刀座的俯視結構示意圖；圖5是本實用新型夾持件的立體結構示意圖；圖6是本實用新型夾持件的側視圖；圖7是本實用新型夾持件的仰視圖。圖中各標號表示1、刀座；2、夾緊螺栓；3、夾持件；4、壓縮彈簧；5、可轉位刀片；6、墊板；7、擋墊
11、可轉位刀片安裝部；12、螺栓安裝孔；13、刀座配合傾斜面；14、墊板定位孔；15、側壁； 16、容置凹槽；21、扳手孔；31、壓縮彈簧容置孔；32、通孔；33、柱狀突出部；34、夾持件配合 傾斜面；35、后突出部；36、襯墊部；37、斜圓柱面；51、中心定位孔；52、定位頂面；53、定位 底面；61、中心孔；121、容置孔；122、螺紋段；M1、第一中心軸線；M2、第二中心軸線；M3、中 心法線。
具體實施方式本實用新型涉及用于固定可轉位刀片的刀夾，適用于固定菱形、偏菱形和三角形 等可轉位刀片5，該類可轉位刀片5可由硬質合金材料或陶瓷材料制成，具有一個平坦的定 位底面53、一個定位頂面52和一個中心定位孔51。下面以適用于固定菱形轉位刀片的刀 夾為例對本實用新型的技術方案作進一步詳細說明。 如圖1至圖7所示，本實用新型的用于固定可轉位刀片的刀夾，包括刀座1、夾持 件3、夾緊螺栓2、壓縮彈簧4、墊板6和擋墊7。刀座1上設有可轉位刀片5的可轉位刀片 安裝部11和螺栓安裝孔12，螺栓安裝孔12上段為容置孔121，下段為螺紋段122，可轉位刀片安裝部11兩側壁的夾角根據所夾持的可轉位刀片5的形狀設置，可轉位刀片安裝部 11底面設有墊板定位孔14，墊板6置于可轉位刀片安裝部11的底面上，且與可轉位刀片安 裝部11兩側壁15接合，擋墊7穿過墊板6的中心孔61并置于可轉位刀片安裝部11的墊 板定位孔14內，起到對墊板6固定的作用，可轉位刀片5置于墊板6上，可轉位刀片5的兩 相鄰的側壁與可轉位刀片安裝部11的兩側壁15相接合。夾持件3置于刀座1上方，夾持 件3上設有通孔32，通孔32下端為壓縮彈簧容置孔31，壓縮彈簧4套設于夾緊螺栓2上， 并位于刀座1與夾持件3之間，壓縮彈簧4下端置于容置孔121內，上端置于壓縮彈簧容置 孔31內。夾持件3后端設有與刀座1相接的夾持件配合傾斜面34，夾持件配合傾斜面34 的兩側設有一對向內向下延伸的后突出部35，刀座1后端設有與夾持件3相接的刀座配合 傾斜面13，刀座配合傾斜面13上設有一對向內向下延伸的容置凹槽16，在刀夾夾緊可轉位 刀片5時，刀座配合傾斜面13與夾持件配合傾斜面34接觸配合，后突出部35置于容置凹 槽16內，通過后突出部35與容置凹槽16之間的配合，可引導夾持件3沿容置凹槽16相對 于刀座1向后移動，并且在夾緊刀片時對夾持件3限位，限制夾持件3在夾緊或松開刀片時 產生轉動，使刀片的夾持更加牢固，定位更加精準，提高了刀片重復定位的精度。夾緊螺栓 2套于通孔32和螺栓安裝孔12的容置孔121內，并與螺栓安裝孔12的螺紋段122螺紋連 接，夾緊螺栓2的上段為頭部，頭部往下是直徑稍小的圓柱部分，圓柱部分延伸到底部端面 為螺紋部分，夾緊螺栓2頭部直徑大于夾持件3的通孔32直徑，圓柱部分直徑小于通孔32 的直徑，在擰緊夾緊螺栓2時，夾緊螺栓2頭部的頂面高于夾持件3的上表面，這種設置使 得在圓柱部分和通孔32之間存在著特定的間隙，從而在擰緊夾緊螺栓2時保證夾持件3不 會輕易轉動。該夾緊螺栓2的第一中心軸線Ml平行于可轉位刀片5的中心定位孔51的第 二中心軸線M2，夾緊螺栓2的第一中心軸線Ml相對于刀夾的中心法線M3以夾角a延伸， 7°《a《10° ，本實施例中a取8° 23'。夾緊螺栓2頭部和底部均設有扳手孔21，能 夠實現從刀座1底部或頂部對夾持件3進行裝卸，使刀片的裝夾和拆卸更為靈活簡便。本 實施例中，夾持件3上的后突出部35呈方肩狀，刀座1上的容置凹槽16為長條狀，且二者 長度方向與夾持件3夾緊可轉位刀片5過程中的移動方向一致，后突出部35與容置凹槽16 的大小關系滿足0. 15mm < W-L < 0. 5mm，且0. 5mm < L「W! < lmm，其中W！為后突出部35的 寬度，W為一對后突出部35之間的距離，為容置凹槽16的寬度，L為一對容置凹槽16之 間的距離。本實施例中，W-L = 0. 2mm， L「W! = 0. 6mm。這種設置保證后突出部35與容置 凹槽16保持特定的配合關系，在旋緊夾緊螺栓2緊固可轉位刀片5時，夾持件3的后突出 部35置于容置凹槽16內，因此，即使在夾緊螺栓2頭部的摩擦力作用下，夾持件3也不會 產生左右偏擺或轉動，但呈長條狀的容置凹槽16又能夠允許夾持件3隨后突出部35相對 于刀座1向后移動，能有效引導夾持件3對可轉位刀片5準確定位，實現可轉位刀片5的精 確夾固。夾持件3的前端下表面上設有向下、向內傾斜的柱狀突出部33，該柱狀突出部33 適于與可轉位刀片5的中心定位孔51的孔壁鄰接，柱狀突出部33上設有兩段斜圓柱面37， 斜圓柱面37與通孔32的軸線成13角延伸，3°《13《5° ，本實施例中13取3° 。在使 用夾持件3夾緊可轉位刀片5時，斜圓柱面37與轉位刀片形成軸向線接觸，使刀片中心孔 51處更加穩定的受到向后的拉應力。夾持件3下表面與柱狀突出部33相鄰的部位設有適 于與轉位刀片定位頂面52形成線接觸的襯墊部36，該襯墊部36為類似于三角形的凸臺，并 由柱狀突出部33邊緣延伸至刀座1兩側，同時避開刀片中心孔51的周邊位置，當擰緊夾緊螺栓2時，這種設置保證可轉位刀片5的定位頂面52受到向下的夾緊壓力，而且襯墊部36 與定位頂面52形成足夠長度的線接觸，避免刀片的中心定位孔51的邊沿出現應力集中點， 有效減少中心定位孔51周邊位置的破裂趨勢，使夾持件3的襯墊部36與刀片的定位頂面 52接觸面積更大，實現襯墊部36與刀片的定位頂面52均勻受力。 工作原理將可轉位刀片5安裝于本實用新型的用于固定可轉位刀片的刀夾時， 先用擋墊7將墊板6固定在刀座1的可轉位刀片安裝部ll，將壓縮彈簧4置于螺栓安裝孔 12的容置孔121內，將夾持件3置于刀座1上方，并將壓縮彈簧4置于壓縮彈簧容置孔31 內，再將夾緊螺栓2穿過夾持件3和壓縮彈簧4與螺栓安裝孔12的螺紋段122嚙合至如圖 3所示抬起狀態，將可轉位刀片5置于可轉位刀片安裝部11內，使可轉位刀片5的定位底面 53與墊板6貼緊，使可轉位刀片5的一對相鄰側面與可轉位刀片安裝部11的兩側壁15相 接觸。逐漸擰入夾緊螺栓2，夾緊螺栓2的頭部逐漸下壓夾持件3，壓縮彈簧4被壓縮夾緊， 夾持件3的后突出部35置于刀座1的容置凹槽16內，同時夾持件3前端的襯墊部36與可 轉位刀片5的定位頂面52接觸，此時夾持件3上的夾持件配合傾斜面34與刀座1上的刀 座配合傾斜面13接觸，在此過程中，夾持件3在刀座容置凹槽16與后突出部35的配合約 束下，產生沿容置凹槽16長度方向相對于刀座1的可轉位刀片安裝部11向后的移動，同時 被限制沿容置凹槽16寬度方向移動或僅僅產生可忽略的、微小的位移和偏轉。繼續擰緊夾 緊螺栓2，此時夾持件3在夾持件配合傾斜面34約束下，產生向后、向下的移動和少量彈性 變形，使夾持件3前端的襯墊部36對可轉位刀片5的定位頂面52產生向下壓力，同時，使 夾持件3的柱狀突出部33的兩段斜圓柱面37與可轉位刀片5的中心定位孔51形成軸向 線接觸，并在接觸位置對可轉位刀片5的中心定位孔51產生向后的夾緊力，由兩段斜圓柱 面37所施加的夾緊力穩定、分散、均勻，對可轉位刀片5的夾持更加牢固可靠，相對于其他 刀具夾緊系統，本實用新型的用于固定可轉位刀片的刀夾具有更優異的夾緊剛性和刀片轉 位精度。進一步擰緊夾緊螺栓2，夾持件3的彈性變形增大，產生的夾持力增大，最終可轉位 刀片5的一對相鄰側面與可轉位刀片安裝部11的兩側壁15貼緊，可轉位刀片5的定位底 面53與墊板6貼緊，實現刀夾對可轉位刀片5的牢固夾持。同時，夾持件3前端的柱狀突 出部33容納在可轉位刀片5的中心定位孔51內，可避免其被金屬加工過程中產生的切屑 磨損。轉位使用可轉位刀片5或更換可轉位刀片5之前，需將可轉位刀片5從刀座1上卸 下，擰松夾緊螺栓2，在壓縮彈簧4所產生的沿夾緊螺栓2軸線向上的彈力作用下，夾持件 3被逐漸抬起并脫離可轉位刀片5的中心定位孔51，夾持件3的夾持件配合傾斜面34與刀 座1的刀座配合傾斜面13脫離，后突出部35與容置凹槽16相互配合作用，夾持件3抬離 至圖3所示狀態，夾持件3的柱狀突出部33完全被抬離可轉位刀片5的中心定位孔51，此 時即可實現可轉位刀片5的轉位或更換。在此過程中，在容置凹槽16和后突出部35配合 作用、以及壓縮彈簧4的彈力作用下，能有效地避免了夾持件3左右晃動或是繞夾緊螺栓2 轉動，而且，可在不完全旋開夾緊螺栓2的情況下可實現可轉位刀片5的更換和轉位，節省 了刀片的更換時間，提高了加工效率。 上述實施例僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型的原理的前提下，還可以作出若干等同變換，這些等同變換 均應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求一種用于固定可轉位刀片的刀夾，包括刀座(1)、夾緊螺栓(2)和夾持件(3)，所述刀座(1)上設有可轉位刀片安裝部(11)和螺栓安裝孔(12)，所述夾持件(3)置于刀座(1)上方，夾持件(3)上設有通孔(32)，夾緊螺栓(2)套于通孔(32)內，并與螺栓安裝孔(12)螺紋連接，夾緊螺栓(2)上套設有壓縮彈簧(4)，該壓縮彈簧(4)位于刀座(1)與夾持件(3)之間，其特征在于所述夾持件(3)后端設有與刀座(1)相接的夾持件配合傾斜面(34)，所述夾持件配合傾斜面(34)的兩側設有一對后突出部(35)，所述刀座(1)后端設有與夾持件(3)相接的刀座配合傾斜面(13)，所述刀座配合傾斜面(13)上設有一對容置凹槽(16)，所述后突出部(35)置于容置凹槽(16)內。
2. 根據權利要求1所述的用于固定可轉位刀片的刀夾，其特征在于所述后突出部 (35)呈方肩狀，所述容置凹槽(16)為長條狀，后突出部(35)與容置凹槽(16)的大小關系 滿足O. 15mm < W-L < 0. 5mm，且0. 5mm < — W: < lmm，其中W:為后突出部(35)的寬度， W為一對后突出部(35)之間的距離，1^為容置凹槽(16)的寬度，L為一對容置凹槽(16)之 間的距離。
3. 根據權利要求1或2所述的用于固定可轉位刀片的刀夾，其特征在于所述夾持件 (3)前端的下表面上設有適于與轉位刀片中心定位孔(51)的孔壁鄰接的柱狀突出部(33)， 所述夾持件(3)前端下表面處與柱狀突出部(33)相鄰的部位設有適于與轉位刀片定位頂 面(52)形成線接觸的襯墊部(36)。
4. 根據權利要求3所述的用于固定可轉位刀片的刀夾，其特征在于所述柱狀突出 部(33)上設有兩段適于與轉位刀片中心定位孔(51)的孔壁形成軸向線接觸的斜圓柱面 (37)，所述斜圓柱面(37)與通孔(32)的軸線成13角延伸，3°《P《5° 。
專利摘要本實用新型公開了一種用于固定可轉位刀片的刀夾，包括刀座、夾緊螺栓和夾持件，所述刀座上設有可轉位刀片安裝部和螺栓安裝孔，所述夾持件置于刀座上方，夾持件上設有通孔，夾緊螺栓套于通孔內，并與螺栓安裝孔螺紋連接，夾緊螺栓上套設有壓縮彈簧，該壓縮彈簧位于刀座與夾持件之間，所述夾持件后端設有與刀座相接的夾持件配合傾斜面，所述夾持件配合傾斜面的兩側設有一對后突出部，所述刀座后端設有與夾持件相接的刀座配合傾斜面，所述刀座配合傾斜面上設有一對容置凹槽，所述后突出部置于容置凹槽內。該用于固定可轉位刀片的刀夾具有可在刀片安裝過程中對夾持件進行導向和限位，使刀片的夾持定位更加精準牢固的優點。
文檔編號B23B29/04GK201500789SQ200920066150
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月30日 優先權日2009年9月30日
發明者宋吉, 張穎, 李屏, 李明, 王社權 申請人:株洲鉆石切削刀具股份有限公司