[发明专利]一种切削刀具柄与机床主轴之间高精度联接的装置

说明书

技术领域：本发明涉及机械零件加工过程中，切削刀具柄在机床设备的主轴上安装与联接方面的问题，能提高由机床设备和切削刀具组成的加工工艺系统的联接刚度，保证加工精度，确保被加工零件的质量和设备使用安全，延长切削刀具的使用寿命。

背景技术：在铣床等机床设备上加工零件，具有长柄结构的切削刀具必须与设备的主轴牢固和精确联接，能有效保证加工工艺系统的联接刚度，提高零件的尺寸精度和表面质量，保证生产安全。

发明内容：本发明目的是：设计一种切削刀具柄与机床主轴之间高精度联接的装置，简称联接装置，下同。联接装置安装在机床主轴圆锥孔中。联接装置包括拉杆、弹性爪、螺纹圆柱销和刀具柄等结构。它们相互配合与联接，组成一个整体，保证机床主轴的轴线和刀具柄的轴线重合。刀具柄外圆锥面放置在机床主轴下端内圆锥孔中，弹性爪的外圆柱面放置在刀具柄的内圆柱孔中，弹性爪的内圆锥孔与拉杆的外圆锥面锥度相同，拉杆穿过弹性爪的内圆锥孔和机床主轴的长孔，螺纹圆柱销小端外螺纹和拉杆内螺纹相联接，螺纹圆柱销大端外螺纹和刀具柄内螺纹相联接。

安装联接装置时，给拉杆施加向上的拉力，拉杆下端的外圆锥面有向上移动的趋势，弹性爪通过内圆锥孔的摩擦阻力阻止拉杆向上移动，由于弹性爪壁厚小且是用弹性材料制成，弹性较高，容易变形，导致弹性爪的内圆锥孔直径增大，并促使弹性爪的外圆柱直径增大；由于刀具柄壁厚小，弹性较高，容易变形，弹性爪的外圆柱直径增大迫使刀具柄的内圆柱孔直径增大，结果使刀具柄的外圆锥面直径增大，从而使刀具柄的外圆锥面与机床主轴下端内圆锥孔配合更加紧密，并使刀具柄外部中间的台阶面与机床主轴下端面之间的距离t不断减小，直至t＝0，它们之间紧密配合，达到提高加工工艺系统刚度的目的，保证加工质量和安全。

本发明设计思路是：拉杆的向上拉力使弹性爪直径增大，从而迫使刀具柄的直径增大，导致刀具柄的外圆锥面与机床主轴下端内圆锥孔紧密配合，使刀具柄外部中间的台阶面与主轴下端面之间的距离t不断减小，使联接装置与机床主轴几乎接合为一体，提高了它们之间的联接刚度，保证了加工精度。

本发明主要结构：由刀具柄、弹性爪、拉杆和螺纹圆柱销组成。弹性爪安装在刀具柄的圆柱孔中，拉杆穿过弹性爪的内圆锥孔，且拉杆的外圆锥面与弹性爪的内圆锥孔相配合，螺纹圆柱销通过两端螺纹将拉杆和刀柄联接。刀具柄外圆锥面安装到机床主轴下端的内圆锥孔中。拉杆外形由外圆柱面和外圆锥面构成，外圆锥端面带一内螺纹孔，弹性爪由外圆柱面和内圆锥孔构成，并用弹性材料制成。螺纹圆柱销两端带有不同直径的细牙外螺纹。刀具柄一端由外圆锥面和内圆柱孔组成，外圆锥面的锥度与机床主轴下端内圆锥孔的锥度相同。拉杆外圆锥面的锥度与弹性爪的内圆锥孔的锥度相同。弹性爪的外圆柱面与刀具柄的内圆柱孔之间是间隙配合。

附图说明：附图1为本发明的结构示意图。图中：1为机床主轴，2为拉杆，3为弹性爪，4为螺纹圆柱销，5为刀具柄，t为刀具柄外部中间的台阶面与主轴下端面之间的距离。

具体实施方式：将螺纹圆柱销(4)大端螺纹旋入刀具柄(5)的螺纹孔中，将弹性爪(3)套在拉杆(2)的外圆锥面上，并保证拉杆(2)外圆锥面与弹性爪(3)内圆锥孔相配合，将弹性爪(3)外圆柱面放入刀具柄(5)的圆柱孔中，并保证螺纹圆柱销(4)小端螺纹旋入拉杆(2)螺纹孔中，这样拉杆(2)、弹性爪(3)、螺纹圆柱销(4)和刀具柄(5)组成一个整体的联接装置，再将拉杆(2)从机床主轴(1)下端穿入主轴的长孔中，并保证刀具柄(5)外圆锥面与机床主轴(1)内圆锥孔相配合。向上拉紧拉杆(2)，保证整个联接装置与机床主轴(1)联为一体，向上拉力越大，联接装置与机床主轴(1)联接的紧密程度越好，它们之间的联接刚度也越高；但向上拉力不宜过大，否则能损坏整个联接装置。