專利名稱：大柔度錐面高速刀柄的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于聯接機床和刀具的刀柄，特別涉及一種用于高速 加工的刀柄。
背景技術：
刀柄是聯接主軸與刀具的關鍵部件。傳統(tǒng)刀柄為實心結構，錐度為 7 M，單面定位。在高轉速時主軸錐孔因離心力作用會發(fā)生“喇叭口”狀膨脹，主軸錐孔和刀 柄錐面間形成間隙，在刀柄拉桿拉緊力的作用下刀柄會發(fā)生軸向位移，導致其聯接剛度和 定位精度降低，傳統(tǒng)刀柄無法滿足高速加工的要求。為滿足高速加工需要，從上世紀八十年 代末期開始在國外相繼出現了幾種高速刀柄，典型的如HSK刀柄和KM刀柄，刀柄錐面錐度 為1:10，雙面定位，其均以增大刀柄錐體整體柔度為設計思想，通過空心短錐結構來增大刀 柄錐面的配合過盈量，從而提高刀柄的極限轉速。還有其它結構的高速刀柄，如三角體錐結 構、在圓柱刀柄本體上加錐形套、在刀柄端面加限位螺釘、在刀柄錐面安放滾珠等不同形式 的高速刀柄，這些新型刀柄在高速時的性能均好于傳統(tǒng)刀柄。它們的不足之處是空心結構 使刀柄錐面的柔度增加有限，而且空心結構會增加刀具的懸伸量；隨著轉速的進一步提高， 刀柄的聯接剛度和定位精度均會降低，在一定程度上限制了高速加工的發(fā)展。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高極限轉速、保證聯接剛度和定位 精度的大柔度錐面高速刀柄。本發(fā)明主要是通過在刀柄錐面上開出環(huán)形溝槽來實現的。本 發(fā)明的具體方案是該刀柄為實心短錐結構，刀柄錐面的錐度為1:10，在刀柄錐面上開設 2 6個環(huán)形溝槽，以增大柔度，該環(huán)形溝槽與刀柄軸線夾角為20° 45°、深度為3 8mm。溝槽寬度為2 3mm。上述環(huán)形溝槽軸向間距可不等，但最好相等。上述環(huán)形溝槽數 目及尺寸由刀柄規(guī)格及接觸剛度要求經計算確定。上述刀柄尾部(后端)設有用于安裝拉釘 的標準結構的拉釘孔，機床上拉桿通過設在該拉釘孔內的拉釘拉緊刀柄，使之與主軸錐孔 及主軸端面雙面接觸定位。刀柄錐部受到主軸錐孔擠壓而發(fā)生徑向收縮變形，此徑向收縮 變形是刀柄錐面壓縮彈性變形和其上環(huán)形實體彎曲彈性變形的疊加，此種結構能夠明顯提 高刀柄錐面的柔度。本發(fā)明與現有技術相比具有如下優(yōu)點
1、本發(fā)明可增大主軸錐孔與刀柄錐面間的配合過盈量，確保刀柄在更高轉速時與主軸 錐孔仍具有足夠的聯接剛度和定位精度，提高了刀柄極限轉速。2、與空心高速刀柄相比，實心結構還能夠減小刀具的懸伸量。3、此刀柄與現有典型高速刀柄兼容。


圖1本發(fā)明三維示意圖。圖2為本發(fā)明主視局剖示意圖。
具體實施例方式在圖1和圖2所示的大柔度錐面高速刀柄的示意圖中，該刀柄1為實心短錐刀柄， 其錐面的錐度為1 10，在刀柄錐面上開設4個軸向間距相等且兩側壁平行的環(huán)形溝槽2，溝槽與刀柄軸向夾角為40°，溝槽深度為6mm、溝槽寬度為2. 5mm。上述刀柄尾部設有標準結 構的拉釘孔3。機床上拉桿通過設在該拉釘孔內的拉釘拉緊刀柄，使之與主軸錐孔及主軸端 面雙面接觸，刀柄錐面4和刀柄端面5同時定位，即雙面定位。
權利要求
1.一種大柔度錐面高速刀柄，其特征在于該刀柄為實心短錐結構，刀柄錐面的錐度 為1:10，在刀柄錐面上開設2 6個環(huán)形溝槽，該環(huán)形溝槽與刀柄軸線夾角為20° 45°、 深度為3 8mm、寬度為2 3mm，該刀柄尾部設有標準結構的拉釘孔。
2.根據權利要求1所述的大柔度錐面高速刀柄，其特征在于上述環(huán)形溝槽軸向間距相等。
全文摘要
一種大柔度錐面高速刀柄，該刀柄為實心短錐結構。該刀柄錐面的錐度為110，在刀柄錐面上開設2～6個環(huán)形溝槽，該環(huán)形溝槽與刀柄軸線夾角為20°～45°、深度為3～8mm、寬度為2～3mm。該刀柄尾部設有標準結構的拉釘孔。機床上拉桿通過設在該拉釘孔內的拉釘拉緊刀柄，刀柄錐部受到主軸錐孔擠壓而發(fā)生徑向收縮變形，此徑向收縮變形是刀柄錐面壓縮彈性變形和其上環(huán)形實體彎曲彈性變形的疊加，此種結構能夠明顯提高刀柄錐面的柔度。本發(fā)明可增大主軸錐孔與刀柄錐面間的配合過盈量，確保刀柄在更高轉速時與主軸錐孔間仍具有足夠的聯接剛度和定位精度，提高了刀柄極限轉速。與空心高速刀柄相比，實心結構還能夠減小刀具的懸伸量。
文檔編號B23Q3/12GK102126147SQ20111004749
公開日2011年7月20日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權日2011年2月28日
發(fā)明者曹景陽, 王軍 申請人:燕山大學