一种可变径盘铣刀刀柄工具的制作方法

本申请属于机械加工技术领域，特别涉及一种可变径盘铣刀刀柄工具。

背景技术：

在机械加工中，大面积的平面铣削加工是最常见的加工应用场景。目前多采用大直径的盘铣刀经过往复多次铣削而成，往复次数由加工面宽度/(盘铣刀直径-刀路重叠量)决定。由于可选择使用的刀盘直径为固定值，在编制程序时需要大量用于修光平面和转接r的刀路，在每次加工深度恒定的情况下生产效率很难进一步提高。

在机械加工中转角r是必不可少的加工内容，刀盘半径在小于所需r半径时，需要使用编程手段进行圆弧插补铣削加工，由于有修光余量，加工面光洁度高精度高。如刀盘半径等于所需r半径时，则不需要进行圆弧插补补充加工，但由于没有修光余量，会有震动等因素影响，加工面光洁度较差，但可以得到最优的除料效率。如刀盘半径大于所需r半径时，则无法加工出所需r尺寸。

大型机械零件如钢梁、导轨、箱体等零组件的单件生产工时非常长，一次往复铣削所需的时间就长达十几分钟至几十分钟。由于可选择使用的盘铣刀都是固定直径的，加工所需的往复次数也是固定的，在每次加工深度恒定的情况下生产效率很难进一步提高。

在箱体加工中，型腔加工是必不可少的加工内容。如机床匹配的盘铣刀半径大于所需r尺寸，则需要更换小直径的刀具再次对r尺寸进行调整加工，增加了加工耗时。在实际生成过程中，由于产品品种多样，在编程中可供选择的盘铣刀直径对加工程序的编制有很大的影响，耗费大量的加工工时。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种可变径盘铣刀刀柄工具，以解决上述至少一方面的问题。

本申请公开了一种可变径盘铣刀刀柄工具，包括：

刀盘主体，包括能够与铣刀柄连接的中心柱体以及分布在所述中心柱体周侧的多个安装凸台，任一所述安装凸台上设置有通孔，所述通孔轴线与所述中心柱体的轴线在所述刀盘主体的朝向铣刀柄的一面相交；

机加刀杆，滑动设置在所述通孔内；

第一锁定机构，用于在所述机加刀杆移动到设定位置后进行固定。

优选的是，所述第一锁定机构包括固定螺钉，所述通孔侧壁开有螺纹孔，适配安装所述固定螺钉。

优选的是，所述通孔为方形孔，所述机加刀杆具有适配所述方形孔的方形杆体。

优选的是，所述机加刀杆的刀片可拆卸连接在所述机加刀杆的端部。

优选的是，所述安装凸台具有四个，均布在所述中心柱体周侧。

优选的是，所述通孔轴线与所述中心柱体的轴线的交角为25°～45°。

优选的是，所述通孔轴线与所述中心柱体的轴线的交角为30°～35°。

优选的是，还包括半径校准器，所述刀盘主体的背离中心柱体的一面设置有与所述中心柱体同轴的盲孔，所述半径校准器包括导杆、滑轨及能够在所述滑轨上滑动的滑块，所述滑轨的一端能够绕所述导杆旋转，所述导杆可拆卸安装在所述盲孔内，所述滑块在滑动到设定位置时，通过第二锁定机构锁紧。

优选的是，所述导杆与滑轨通过轴承连接。

优选的是，所述第二锁定机构包括锁紧螺钉，所述滑块上设置有通孔，以滑动套设在所述滑轨上，所述通孔侧壁开有第二螺纹孔，适配安装所述锁紧螺钉。

本申请机加刀杆的探出长度可配合不同读数的半径校准器微调出参差不同的半径值。由于机加刀杆是沿着通孔的倾斜角度方向滑动，不同的半径值相应的刀尖高度不同，以此可实现可变径盘铣刀刀盘主体在每转进给时不同切削深度的分层切削，以提高加工表面精度。由于机加刀杆探出长度不同，单把刀杆承担的切削量也不同，粗加工刀片磨损和精修刀片的磨损速度不同，大大提高了刀片的使用寿命。

附图说明

图1是本申请可变径盘铣刀刀柄工具的一优选实施例的结构示意图；

图2是本申请图1所示实施例的前视图；

图3是本申请图1所示实施例的零件爆炸示意图。

其中，1-刀盘主体，11-中心柱体，12-安装凸台，2-半径校准器，21-导杆，22-滑轨，23-滑块，3-固定螺钉，4-机加刀杆，5-铣刀柄。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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保护范围的限制。

下面结合附图1至图3对本申请的可变径盘铣刀刀柄工具做进一步详细说明。

本申请可变径盘铣刀刀柄工具，包括：

刀盘主体1，包括能够与铣刀柄5连接的中心柱体11以及分布在所述中心柱体11周侧的多个安装凸台12，任一所述安装凸台12上设置有通孔，所述通孔轴线与所述中心柱体11的轴线在所述刀盘主体1的朝向铣刀柄5的一面相交；

机加刀杆4，滑动设置在所述通孔内；

第一锁定机构，用于在所述机加刀杆4移动到设定位置后进行固定。

本实施例中，盘铣刀采用直柄式结构，如图1-图3，其刀盘主体1上具有转动安装柄，即中心柱体11，适用于标准铣刀柄与卡簧配合夹紧。本申请在可变径盘铣刀的刀盘主体1上加工有多个安装凸台12，之后在安装凸台上加工通孔，在一些可选实施方式中，如图1-图3所示，共计加工出四个安装凸台，对应加工有90°对称的四个方形斜孔，方形斜孔中心线过可变径盘铣刀刀盘主体1的侧母线，并倾斜于主轴旋转轴线。在方形斜孔中安装可更换刀片的机加刀杆4，机加刀杆4沿着方形斜孔倾斜方向滑动，当滑动到位时，通过第一锁紧机构进行锁紧，使机加刀杆4相对于刀盘主体1固定，由此确定了刀盘回转所需的半径。

本申请由于机加刀杆4是沿着方形斜孔倾斜角度方向滑动，不同的半径值相应的刀尖高度不同，以此实现可变径盘铣刀刀盘主体1在每转进给时不同切削深度的分层切削，以提高加工表面精度。由于机加刀杆4探出长度不同，单把刀杆承担的切削量也不同，粗加工刀片磨损和精修刀片的磨损速度不同，也大大提高了刀片的使用寿命。刀盘具有很强的通用性，可以快速校准、变更刀盘直径，应对新品尺寸频繁变化的零组件加工。

本实施例中，刀盘主体1为盘型圆柱体。上平面小端圆柱(中心柱体11)直径为ф32mm与标准铣刀柄5紧固连接。刀盘主体上加工4处90°对称并倾斜30°的切角用以减重和增加刀盘强度。大端直径为ф100mm，在刀盘主体大端加工出四个90°对称的方形斜孔，方形斜孔中心线过刀盘主体侧母线，并倾斜于主轴旋转轴线。

本实施中，铣刀柄5可选用任何具有直径为ф32mm直柄夹持能力的标准铣刀柄。在实际使用中，由于制作可变径盘铣刀刀盘主体的具体直径不同，刀盘主体的直柄夹持部分会发生变化，随需选择适用的标准铣刀柄或者选择制作刀体刀柄一体式的铣刀刀盘。

在一些可选实施方式中，所述第一锁定机构包括固定螺钉3，所述通孔侧壁开有螺纹孔，适配安装所述固定螺钉3。在一些可选实施方式中，所述通孔为方形孔，所述机加刀杆4具有适配所述方形孔的方形杆体。

备选实施方式中，也可以将通孔设置为带螺纹的圆形孔，以适配螺接具有外螺纹的机加刀杆4，从而通过转动调节方式作为第一锁定结构进行机加刀杆4相对于刀盘主体1的锁定。

在一些可选实施方式中，所述机加刀杆4的刀片可拆卸连接在所述机加刀杆4的端部，可根据实际加工情况选择应对实际产品需求的刀片。

在一些可选实施方式中，所述通孔轴线与所述中心柱体11的轴线的交角为25°～45°。

在一些可选实施方式中，所述通孔轴线与所述中心柱体(11)的轴线的交角为30°～35°。

方形斜孔倾斜角度的范围在25°～45°之间选择。选择较大的倾斜角度如45°时，机加刀杆4伸缩调整最为便捷，但是伸缩调整时因为刀盘夹持刀柄直径的干涉会影响刀杆探出行程。并且会有刀杆探出过长的问题，影响刀盘整体刚性，在黑色金属的加工中容易引起振动，零件表面的光洁度难以保证，但在加工有色金属时方形斜孔45°倾斜的可变径盘铣刀刀盘具有最大的调整行程范围。

当选择较小的倾斜角度如25°时，机加刀杆4伸缩行程不会被刀柄夹持部分直径限制。但是刀盘可调整的行程范围最小。在加工黑色金属和难加工材料时可保证足够的刚性和强度，粗糙度和尺寸都得以保证。经过反复实践方形斜孔倾斜角度范围在30°～35°之间刀杆强度与适用性最佳，加工尺寸稳定，具有很强的通用性与灵活性。在实践生产中多种倾斜角度的刀杆根据实际产品的需要灵活选择。

在一些可选实施方式中，还包括半径校准器2，所述刀盘主体1的背离中心柱体11的一面设置有与所述中心柱体11同轴的盲孔，所述半径校准器2包括导杆21、滑轨22及能够在所述滑轨22上滑动的滑块23，所述滑轨22的一端能够绕所述导杆旋转，所述导杆21可拆卸安装在所述盲孔内，所述滑块23在滑动到设定位置时，通过第二锁定机构锁紧。

在一些可选实施方式中，所述导杆21与滑轨22通过轴承连接。

在一些可选实施方式中，所述第二锁定机构包括锁紧螺钉，所述滑块23上设置有通孔，以滑动套设在所述滑轨22上，所述通孔侧壁开有第二螺纹孔，适配安装所述锁紧螺钉。

上述实施例中，刀盘主体1底部中心加工ф14mm圆孔深度15mm，在校准刀盘r半径时与半径校准器2连接。

半径校准器2包含导杆21，滑轨22及滑块23，滑轨22为长方形结构，在其一端加工有垂直连接直径为ф14mm的圆柱形连接杆(导杆21)用以在校准刀盘半径时与刀盘下端的ф14mm孔连接。在滑轨22侧面刻画有公制长度读数以在调整校准尺寸是进行定位。滑块23为长方体结构，在滑块23侧面加工方形槽用以在滑轨22上滑动以配合尺寸校准。半径校准器的锁紧螺钉用在半径校准器进行尺寸读数校准后锁紧半径校准器滑块。

在使用时，首先根据所需要的半径r值配合滑轨22上刻画的公制读数调整半径校准器滑动滑块23，调整到所需半径值后紧固半径校准器锁紧螺钉。

把调整好尺寸的半径校准器滑轨22上的导杆21插入可变径盘铣刀刀盘主体1底部ф14mm中心孔中。往可变径盘铣刀刀盘主体1上的方形斜孔中插入已安装好刀片的机加刀杆4，滑动机加刀杆4当刀头触碰到半径校准器的滑块23后紧固刀盘主体上的固定螺钉3紧固机加刀杆4。重复调整三次后四把机加刀杆4完全紧固在可变径盘铣刀刀盘主体1上，这时刀盘回转半径即为需要的r半径。

四把机加刀杆4的探出长度(半径r)可配合不同读数的半径校准器2微调出参差不同的半径值。由于机加刀杆4是沿着方形斜孔倾斜角度方向滑动，不同的半径值相应的刀尖高度不同，以此可实现可变径盘铣刀刀盘主体1在每转进给时不同切削深度的分层切削，以提高加工表面精度。由于机加刀杆4探出长度不同，单把刀杆承担的切削量也不同，粗加工刀片磨损和精修刀片的磨损速度不同，也大大提高了刀片的使用寿命。

本申请可变径盘铣刀刀盘的通用性很强，灵活性很高，解决了大型横梁、导轨、箱体类零件在加工中所需刀具直径多样性问题。由于该刀盘具有可变径、可交错深度铣削的特点，在大面积的加工中具有明显提高生产效率的特性。节约了在编制程序时大量用于修光平面和转接r的刀路，所以在加工时大大提高了生产效率。解决了在小批量加工时专用刀具订制时间长，费用高等问题。由于该可变径盘铣刀刀盘通用性强，操作简单，同时降低了对操作工人的技能要求，充分利用现有普通低价刀具保证了产品质量和提高生产效率。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。