一種利用液性塑料補償離心膨脹的高速刀柄制造技術

一種利用液性塑料補償離心膨脹的高速刀柄，它的刀柄為兩段式，一段為夾頭，另一段為刀柄主體，夾頭與刀柄主體用螺釘進行聯接，刀柄主體前端設有V型退刀槽，刀柄主體為空心結構，在空腔的中部和后端設有錐形槽，空腔內部設有芯軸、碟形彈簧和液性塑料，所述芯軸的一端設有拉釘孔，在靠近拉釘孔兩側設有大、小凸臺，在大、小凸臺外曲面中部設有環形溝槽，溝槽內均設有O型密封圈，芯軸插入刀柄主體后形成一個封閉的空腔，通過大凸臺的螺紋通孔注入液性塑料，螺紋通孔用油塞進行密封，在刀柄主體后端小凸臺旁邊設有碟形彈簧，機床上的拉桿通過設在該拉釘孔內的拉釘拉緊刀柄。本發明專利技術能夠明顯提高極限轉速、聯接剛度高、結構簡單、易于實現、適合于高速加工。

A high-speed tool handle that compensates for centrifugal expansion by liquid plastic

A high speed handle using liquid plastic centrifugal expansion compensation, its handle is divided into two sections, a chuck, another to handle the main body, and the chuck holder main body with the screw connection, the handle body is arranged at the front end of the V slot, the main handle is a hollow structure, conical grooves are arranged in the empty cavity the middle and rear cavity is arranged inside the core shaft, disc spring and liquid plastic, wherein one end of the core shaft is provided with a pulling nail hole, near the pull nail holes are arranged on both sides of the big and small boss, an annular groove is arranged on the large and small convex surface outside the central groove are provided with O type sealing ring the core shaft is inserted into the holder main body, to form a closed cavity, injecting liquid plastic screw through a through hole of the big boss, a thread through hole plug oil seal, disc spring is arranged beside the holder main body rear small boss rod on the machine by The pulling nail tensioning handle is arranged in the nail pulling hole. The invention can obviously increase the limit speed, the connection rigidity is high, the structure is simple, and the utility model is easy to realize, and is suitable for high-speed machining.

【技術實現步驟摘要】
一種利用液性塑料補償離心膨脹的高速刀柄
本專利技術屬于機械加工領域,特別涉及一種高速刀柄。
技術介紹
高速加工是最近幾十年發展起來的一種高效的先進制造技術，由于高速切削加工可以有效地提高加工效率，減小切削力，提高加工精度和表面質量，對機械制造業快速發展有著極其重要的意義。高速加工工具系統是高速切削機床的關鍵組成部分，工具系統主要指主軸、刀柄、夾頭、刀具和夾緊機構組成的主軸與刀柄聯接系統。作為聯接刀具與主軸的紐帶，刀柄發揮了極為重要的作用。在普通的切削加工中廣泛使用的是BT刀柄，BT刀柄是一種靠錐面進行定位的單面定位刀柄，刀柄錐面較長且為實心，在低速時加工效果良好。但隨著轉速的提高，BT刀柄和主軸錐孔都會發生離心膨脹，由于主軸錐孔的離心膨脹量大于BT刀柄的離心膨脹量，導致刀柄錐面與主軸錐孔之間產生徑向間隙，刀柄錐面與主軸錐孔的接觸面積下降，接口的剛度和徑向定位作用下降，所以BT刀柄不能用于高速加工。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種能夠明顯提高極限轉速、聯接剛度高、結構簡單、易于實現、適合于高速加工的利用液性塑料補償離心膨脹的高速刀柄。本專利技術主要是將現有的BT刀柄設計為兩段式，一段為夾頭，另一段為刀柄主體，夾頭與刀柄主體之間通過螺釘聯接，刀柄主體前端設有V型退刀槽，刀柄主體為空心結構，在刀柄主體空腔的中部和后端分別設有一段錐形槽，使得刀柄主體外錐面形成兩段膨脹壁，在刀柄主體的空腔內部設有芯軸、碟形彈簧和液性塑料，所述芯軸的一端設有拉釘孔，在靠近拉釘孔一側上設有小凸臺，在另一側設有大凸臺，在大、小凸臺外曲面的中部設有環形溝槽，溝槽內均設有O型密封圈，在大凸臺的徑向端面上設有對稱布置的兩個螺紋通孔，芯軸插入刀柄主體后形成一個封閉的空腔，通過大凸臺的螺紋通孔注入液性塑料，兩個通孔通過油塞進行密封，密封空腔內充滿液性塑料，在刀柄主體后端小凸臺旁邊設有碟形彈簧，機床上的拉桿通過設在該拉釘孔內的拉釘拉緊刀柄。靜態時芯軸在受到碟形彈簧的彈力、拉刀力、液性塑料對芯軸兩端凸臺端面的壓力共四個力的作用下處于平衡，高速加工時刀柄主體錐面與主軸錐孔之間出現徑向間隙，液性塑料所受的壓強減小，由于芯軸前端大凸臺的直徑大于后端小凸臺的直徑，液性塑料對前端大凸臺端面的壓力的減小量大于液性塑料對后端小凸臺端面的壓力的減小量，芯軸原有的平衡被打破，芯軸將向右移動，液性塑料原來所處的密閉空腔體積減小，膨脹壁膨脹，使其在高速加工過程中對主軸錐孔和刀柄主體錐面出現的徑向間隙實現補償。本專利技術與現有技術相比具有如下優點：1、保留了BT40刀柄的外形尺寸，與現有的7/24錐度主軸具有良好的互換性能。2、制造時只要將錐角加工到高精度即可保證聯接的精度，所以成本比較低，而且使用可靠。3、能夠彌補刀柄錐面與主軸錐孔出現的徑向間隙，保證了刀柄和主軸在高轉速下的聯接剛度和定位精度，提高了刀柄的極限轉速。4、液性塑料除具有不可壓縮、均勻傳遞壓力的特性外，又具有密封性好、抗氧化性能好，能夠長期使用的優點。附圖說明圖1為本專利技術刀柄的示意簡圖。圖2為本專利技術芯軸的示意簡圖。圖中：1-夾頭、2-螺釘、3-V型退刀槽、4-油塞、5-O型密封圈1、6-液性塑料、7-芯軸、8-刀柄主體、9-O型密封圈2、10-碟形彈簧、11-拉釘孔、12-螺紋通孔1、13-螺紋通孔2、14-環形溝槽一、15-環形溝槽二。具體實施方式在圖1和圖2所示的一種利用液性塑料補償離心膨脹的高速刀柄示意圖中，刀柄分為兩段式，一段為夾頭1，另一段為刀柄主體8，夾頭與刀柄主體之間通過螺釘2聯接，刀柄主體前端設有V型退刀槽3，刀柄主體為空心結構，在刀柄主體空腔的中部和后端分別設有一段錐形槽，使得刀柄主體外錐面形成兩段膨脹壁，在刀柄主體的空腔內部設有芯軸7、碟形彈簧10和液性塑料6，所述芯軸的一端設有拉釘孔11，在靠拉釘孔一側上設有小凸臺，在另一側設有大凸臺，在大、小凸臺外曲面的中部設有環形溝槽一14和環形溝槽二15，溝槽內均設有O型密封圈5、9，在大凸臺的徑向端面上設有對稱布置的兩個螺紋通孔12、13，芯軸插入刀柄主體后形成一個封閉的空腔，通過大凸臺的一個螺紋通孔注入液性塑料，另一個螺紋通孔為出氣孔，兩個螺紋通孔通過油塞4進行密封，碟形彈簧設在刀柄主體后端小凸臺旁邊,機床上的拉桿通過設在拉釘孔內的拉釘拉緊刀柄。安裝時首先將碟形彈簧、O型密封圈與芯軸進行裝配，然后將裝配好的芯軸裝入刀柄主體內，將液性塑料從一個螺紋通孔注入到刀柄主體與芯軸形成的密閉空腔內，從另一個螺紋通孔可以看出液性塑料是否充滿整個密閉空腔，在液性塑料充滿整個空腔后，將油塞分別裝入兩個螺紋通孔內進行密封。芯軸右段設有用于安裝拉釘進行拉緊的拉釘孔，機床上的拉桿通過設在該拉釘孔內的拉釘拉動芯軸向右移動，最終使得刀柄主體的外錐面與主軸錐孔接觸，再將夾頭與刀柄主體之間用螺釘聯接，最終完成安裝。靜態時芯軸在受到碟形彈簧的彈力、拉刀力、液性塑料對芯軸兩端凸臺端面的壓力共四個力的作用下處于平衡，高速工作時，在離心力的作用下主軸錐孔、刀柄主體發生不同程度的彈性膨脹，其中主軸錐孔的膨脹大于刀柄主體的膨脹。刀柄主體與主軸錐孔之間產生徑向間隙，液性塑料所受的壓強減小，由于芯軸前端大凸臺的直徑大于后端小凸臺的直徑，液性塑料對前端大凸臺端面的壓力的減小量大于液性塑料對后端小凸臺端面的壓力的減小量，在拉刀力的作用下使得芯軸向右移動，液性塑料原來所處的空腔體積減小。由于液性塑料具有不可壓縮性和均勻傳遞壓力的特性，所以使得刀柄主體膨脹壁均勻膨脹，彌補刀柄錐面與主軸錐孔之間出現的徑向間隙，從而保證了刀柄-主軸有更高的聯接性能，提高了刀柄的極限轉速。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用液性塑料補償離心膨脹的高速刀柄，其包括刀柄、夾頭、碟形彈簧以及芯軸，其特征在于：所述刀柄為兩段式，一段為夾頭，另一段為刀柄主體，夾頭與刀柄主體之間通過螺釘聯接，刀柄主體前端設有V型退刀槽，刀柄主體為空心結構，在刀柄主體空腔的中部和后端分別設有一段錐形槽，使得刀柄主體外錐面形成兩段膨脹壁，在刀柄主體的空腔內部設有芯軸、碟形彈簧和液性塑料，所述芯軸的一端設有拉釘孔，在靠近拉釘孔一側上設有小凸臺，在另一側設有大凸臺，在大、小凸臺外曲面的中部設有環形溝槽，溝槽內均設有O型密封圈，在大凸臺的徑向端面上設有對稱布置的兩個螺紋通孔，芯軸插入刀柄主體后形成一個封閉的空腔，通過大凸臺的螺紋通孔注入液性塑料，兩個通孔通過油塞進行密封，密封空腔內充滿液性塑料，在刀柄主體后端小凸臺旁邊設有碟形彈簧，機床上的拉桿通過設在該拉釘孔內的拉釘拉緊刀柄。

【技術特征摘要】
1.一種利用液性塑料補償離心膨脹的高速刀柄，其包括刀柄、夾頭、碟形彈簧以及芯軸，其特征在于：所述刀柄為兩段式，一段為夾頭，另一段為刀柄主體，夾頭與刀柄主體之間通過螺釘聯接，刀柄主體前端設有V型退刀槽，刀柄主體為空心結構，在刀柄主體空腔的中部和后端分別設有一段錐形槽，使得刀柄主體外錐面形成兩段膨脹壁，在刀柄主體的空腔內部設有芯軸、碟形彈簧和液性塑料，所述芯軸的一端設有拉...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王軍，郭好明，范運杰，趙連松，王慧宇，徐幸，胡瑋，
申請(專利權)人：燕山大學，
類型：發明
國別省市：河北,13