基于涡旋线控制刀头可拆可调的车镗铣刀具

技术领域

本发明涉及车镗铣刀具，更具体地说，涉及一种基于涡旋线控制刀头可拆可调的车镗铣刀具。

背景技术

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。车床是金属切削机床中最主要的一种切削机床，在一般的机器制造工厂中以车床为主数量最多，也称之为工作母机。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床的功用是对各种大小不同形状不同的旋转表面，以及螺旋表面进行切削加工。

镗床主要用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削。通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。镗床是大型箱体零件加工的主要设备，擅长螺纹及加工外圆和端面等加工。

铣床主要指用铣刀对工件多种表面进行加工的机床。通常以铣刀的旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动。铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面(水平面、垂直面)、沟槽(键槽、T形槽、燕尾槽等)、分齿零件(齿轮、花键轴、链轮)、螺旋形表面(螺纹、螺旋槽)及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刃断续切削，因而铣床的生产率较高。简单来说，铣床是可以对工件进行铣削、钻削和镗孔加工的机床。

现有技术中，车镗铣刀具的刀头与刀柄以及刀柄座通常为一体成型结构，不便于根据实际使用场所或材料去进行拆卸、更换适用材料与尺寸的刀头，使刀具使用受限，适用范围小，尤其是铣刀的需求量较大，其刀头一损坏就需要整体更换，造成资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于涡旋线控制刀头可拆可调的车镗铣刀具，以解决上述背景技术中提出的刀头与刀柄以及刀柄座为一体成型，不便于根据实际使用场所或材料去进行刀头的拆卸、更换，使刀具使用受限，适用范围小的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于涡旋线控制刀头可拆可调的车镗铣刀具，包括：

刀具座，侧壁设有旋钮，内部设有主动锥形轮和从动锥齿轮，旋钮和主动锥形轮连接，从动锥齿轮和主动锥形轮啮合；所述从动锥齿轮远离齿的一面上开设有由中心向外扩散的涡旋线槽；

限位盘，贴合设置于所述从动锥齿轮远离齿的一面；所述限位盘中间开设有一安装槽；

刀柄座，数量为两个，滑动安装在限位盘的安装槽内，所述刀柄座靠近涡旋线槽的一面上插接安装有导向柱，导向柱的另一端卡入涡旋线槽内并可沿涡旋线槽移动；以及

刀柄本体，数量为两个，分别安装在两个刀柄座上，用于卡紧刀头。

在其中一个实施例中，所述刀柄座靠近涡旋线槽的一面上设置有滑块，所述限位盘上设置有与滑块相适配以实现滑动的滑槽。

在其中一个实施例中，所述刀柄本体和刀柄座滑动连接，刀柄本体可沿刀柄座轴向推进，用于调整所述刀头的轴向深度。

进一步的，所述刀柄座与刀柄本体的贴合面上、沿轴向设置有波浪纹槽。优选的，所述波浪纹槽包括若干个沿轴向等间距分布的单槽，相邻所述单槽之间的距离不小于1mm。

在其中一个实施例中，所述刀具座远离涡旋线槽的一面设置有顶尖座，所述顶尖座上设置有夹持柄。

在其中一个实施例中，所述刀柄本体端部固定有用于配合其卡紧刀头的压板。当所述刀头呈伞状，其伞面背面开设有卡紧用卡槽。

在其中一个实施例中，所述刀具座的轴向中心设置有调节组件，所述调节组件包括顶针，所述顶针的一端设置有用于抵住刀头的顶头，所述顶针的另一端设置有调节块，所述顶针外部套接有弹簧。

优选的，所述旋钮设有刻度盘。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明在刀柄座与刀柄本体的贴合面上、沿其轴向设置有波浪纹槽，波浪纹槽一方面可增加两者之间的接触面积，提高两者之间的咬合力，使两者能够更加紧密牢固的贴合，相互配合便于实现刀头的精准定位，提高刀头的抗冲击力和抗震力；另一方面，波浪纹槽可调节两者之间的咬合位置，从而便于刀头轴向深度的调整，提高铣刀对不同刀头的适用性；

2.本发明刀头可拆卸可调整，便于根据使用场所或材质不同更换不同材质的刀头，降低了一体成型铣刀因刀头磨损需要整机维修、更换的频率，停机率以及调试加工风险；

3.本发明通过从动锥齿轮、主动锥形轮、导向柱与涡旋线槽实现刀头的可调可控，当主动锥形轮带动从动锥齿轮转动时，在导向柱与涡旋线槽的作用下，两个刀柄座会沿限位盘相向靠近或者背离，用于调整车镗铣刀径向开合尺寸以适用于不同尺寸刀头，提高其适用性；

4.本发明设置有调节组件，通过弹簧能调整顶针的位置，从而更可靠地抵住刀头，有效减少震动，提高加工质量。

附图说明

图1为一实施例中刀具整体的三维结构示意图；

图2为一实施例中刀具整体的透视结构示意图；

图3为一实施例中主动锥形轮与从动锥齿轮的啮合关系示意图；

图4为一实施例中涡旋线和导向柱的结构示意图；

图5为图4未装配刀柄座的结构示意图；

图6为一实施例中刀柄座、刀柄本体与压板的装配示意图；

图7为一实施例中调节组件与刀头的装配示意图。

图中：1、刀具座；11、旋钮；12、主动锥形轮；13、从动锥齿轮；131、涡旋线槽；2、刀头；21、卡槽；22、伞柄；3、限位盘；31、滑槽；4、刀柄座；41、滑块；42、导向柱；43、波浪纹槽；5、刀柄本体；6、压板；7、顶尖座；71、夹持柄；8、调节组件；81、顶针；82、调节块；83、顶头；84、弹簧。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1-7，本发明提供一种基于涡旋线控制刀头可拆可调的车镗铣刀具，包括刀具座1，刀具座1采用锥齿轮座，刀具座1内开设凹槽，凹槽内安装有从动锥齿轮13，刀具座1侧壁开孔，孔外侧安装旋钮11，孔内安装主动锥形轮12，旋钮11连接主动锥形轮12，主动锥形轮12与从动锥齿轮13啮合连接；可选的，旋钮11内焊接一连接轴，该连接轴贯穿刀具座1的侧壁与主动锥形轮12固定连接；

从动锥齿轮13远离齿的一面上开设有由中心向外扩散的涡旋线槽131；靠近涡旋线槽131的一面上固定有两个限位盘3，两个限位盘3关于刀具座1的中心对称设置；

两个限位盘3之间有一定预览空间，形成一安装槽，槽内卡合有两个可沿槽滑动以相向靠拢或相背远离的刀柄座4，用于调整车镗铣刀径向开合尺寸以适用于不同尺寸刀头2；优选的，旋钮11安装有刻度盘，通过刻度盘旋钮能够清楚的了解到顺时针或逆时针拧动角度，从而清楚两个刀柄座4的开合尺寸；

刀柄座4靠近涡旋线槽131的一面插接安装有导向柱42，且导向柱42的另一端卡入涡旋线槽131内并可沿其移动；

刀柄座4上设置有刀柄本体5，两个刀柄本体5相配合对刀头2进行卡紧；优选的，刀柄本体5可沿轴向推进，用于调整刀头2的轴向深度。

通过上述结构，刀头2可拆卸，便于根据使用场所或材质不同更换不同材质的刀头2，避免一体成型铣刀刀头2磨损需要整机维修、更换，提高停机率与调试加工风险。

作为优选的实施方式，刀柄座4靠近涡旋线槽131的一面上设置有滑块41，限位盘3上设置有与滑块41相适配以实现滑动的滑槽31，便于两个刀柄座4的滑动开合。

进一步的，刀柄座4与刀柄本体5的贴合面上、沿轴向设置有波浪纹槽43，两个波浪纹槽43相适配咬合以实现刀柄座4与刀柄本体5的紧密贴合；波浪纹槽43一方面可提高两者之间的接触面积和咬合力，使两者能够更加紧密牢固的贴合，相互配合便于实现刀头2的精准定位，同时也有利于提高刀头2的抗冲击力和抗震力；另一方面，波浪纹槽43可调节两者之间的咬合位置，从而便于刀头2轴向深度的调整，提高刀具盘对不同刀头2的适用性。

优选的，波浪纹槽43包括若干个沿刀具轴向等间距分布的单槽，相邻单槽之间的距离不小于1mm，便于操作人员计算每推进或推出一个单槽其尺寸调整了多少。

更进一步的，刀柄本体5上还设置有用于配合其卡紧刀头2的压板6，本实施例中，刀头2呈伞状，其伞面背部设置有卡紧用卡槽21，刀柄本体5压紧伞柄22的同时，压板6伸入刀头2背面的卡槽21内，对刀头2进行双重固定，提高刀头2安装的牢固性。

在上述结构的基础上，刀具座1远离涡旋线槽131的一面设置有顶尖座7，顶尖座7上设置有夹持柄71。刀具座1、刀柄座4的轴向中心位置还设置有调节组件8，调节组件8包括顶针81，顶针81穿过从动锥齿轮13，其顶头83抵住刀头2的伞柄22末端，顶针81的另一端连接调节块82，顶针81外部还套接有弹簧84，通过弹簧84调整顶针81的位置，从而确保顶头83抵住刀头2，有效减少震动，提高加工质量。

当主动锥形轮(12)转动时，从动锥齿轮(13)随动，此时，从动锥齿轮(13)背部的刀柄座(4)会在导向柱(42)的牵引下沿涡旋线槽(131)移动。由于刀柄座(4)和导向柱(42)的左右向被限位盘(3)限定；同时，由于涡旋线轨迹从中心向远端延伸扩散，两条涡旋线之间的螺旋槽也是从近到远延伸的，该螺旋槽能够将两个导向柱(42)挤压或推开，使得刀柄座(4)整体表现为上下方向的移动，即两个刀柄座4沿限位盘3的安装槽相向或者背离，用于调整车镗铣刀径向开合尺寸以适用于不同尺寸刀头2。

锥齿轮和涡旋线的尺寸参数根据实际调节精度/灵敏度需求进行设计，具体的，涡旋线槽(131)应采用阿基米德螺线，根据阿基米德螺线的极坐标方程式r＝a+bθ，θ＝0时，a为起点到极坐标原点的距离，

根据主动锥形轮(12)和从动锥齿轮(13)的齿数确定两者的配合减速比，再结合阿基米德螺线的控制规则，确定涡旋线参数。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。