[发明专利]微小型高转速刀柄

说明书

技术领域

本发明涉及一种微小型高转速刀柄，属于机电一体化领域。

背景技术

高速加工工具系统主要是指机床主轴与刀具的连接系统，包括主轴、刀柄、刀具以及夹紧机构等，其关键是高速刀具与机床的接口技术。连接刀柄作为此关键技术的核心技术，到目前为止在国外已有了不少研究，目前广泛用于高速加工工具系统的主要产品有德国的HSK工具系统、美国的KM工具系统、日本的NC5工具系统、瑞典的CAPTO工具系统等；国内主要集中于HSK刀柄的研究。以上均为常规尺寸工具系统，对于微小型高转速加工工具系统，尤其是微小型高转速刀具与机床主轴的接口——微小型刀柄的研究基本无资料可循，目前唯有瑞士IBAG公司有可以满足功能的产品，但价格昂贵，且其锥柄的锥度为非标准值，与其它刀柄的兼容性差。

面对日益兴盛的微小型金属机械加工技术与加工设备的需求，为提高其加工生产效率和精度，微小型自动换刀系统以及微小型刀柄的研究、产品必须跟上设备发展的步伐，以填补国内微小型刀柄的空白，从而使微小型机械加工设备具备高效换刀的能力，减少换刀的辅助时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微小型高转速刀柄。本发明提供的微小型高转速刀柄目前在国内还未见类似的研究成果，该微小型高转速刀柄能用于金属切削机床微小型零件的加工，实现微小型刀具的手动和(或)自动换刀功能。

本发明的微小型高转速刀柄，包括如下特征：转速可达60,000转/分以上；由锥柄和拉钉组成，锥柄和拉钉之间通过螺纹连接；刀柄随主轴的转动由锥柄外圆锥面和主轴心轴内锥孔面之间的摩擦实现；刀柄工作状态时其锥柄外圆锥面与主轴心轴的内锥孔面配合，锥柄法兰端面与主轴心轴端面刀柄配合，形成过定位；通过弹簧卡头和锁紧螺母卡紧刀具，卡紧刀具的范围为0.5mm～7mm；锥柄锥度为7∶24；在法兰外圆远离拉钉的方向加工有V形卡槽，使得与主轴端面接触部分厚度稍大。

基于上述技术方案，本发明的微小型高转速刀柄能够实现微小型刀具的自动换刀技术，从而大大减少换刀辅助时间。

附图说明

图1：微小型高转速刀柄卡刀局部剖面结构图，

图2：微小型高转速刀柄局部剖面图；

图3：微小型高转速主轴剖视图；

图中标号：1-拉钉  2-锥柄  3-锁紧螺母  4-弹簧卡头  5-刀具  6-锥柄外圆锥面7-法兰  8-V形卡槽  9-主轴心轴  10-主轴拉杆

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

刀柄由锥柄2和拉钉1螺纹连接而成，在机床外把刀具5装入刀柄，安装时先把弹簧卡头4装进锥柄2端部的锥孔，然后插入刀具5，最后拧好锁紧螺母3，整个刀具5、弹簧卡头4、螺母3、锥柄2、拉钉1组成一个刀具模块。

刀柄插入主轴时，刀柄的锥柄2的外锥面6和主轴心轴9的内锥孔面配合(图3所示)，主轴拉杆10在拉紧装置的作用下，往右(主轴尾端)移动，拉杆头部拉爪压缩拉住刀柄的拉钉1并拉紧，此时锥柄法兰端面与主轴心轴9端面接触，形成锥面一端面过定位。如此，刀柄径向、轴向均精确定位，满足高转速运动的需求。依靠主轴心轴9内锥孔面与锥柄2的外圆锥面6之间的摩擦力实现刀柄的转动。

刀柄拔出主轴时，主轴拉杆10在气压/液压装置下往左(主轴端部)移动，拉杆头部拉爪张开，此时即可拔出刀柄。锥柄2的锥度为7∶24，法兰7的V形卡槽8位置不在法兰7径向中心处，而在偏左(主轴端部)的位置，远离拉钉，以使与主轴心轴9端面接触部分的法兰厚度稍大一些，加大强度，防止由于端面接触受力造成的应力变形。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。