一种切削设备及其模块式回转刀具的制作方法

本实用新型涉及零件加工技术领域，更具体地说，涉及一种模块式回转刀具。此外，本实用新型还涉及一种包括上述模块式回转刀具的切削设备。

背景技术：

数控机床等加工设备通过刀具对工件进行切削加工，现有技术中，加工设备配备的刀具通常包括刀柄和切削刀具，二者通过键槽和独立的传动键进行配合，实现装配固定。

然而，由于加工设备在工作过程中需要控制刀具高速旋转，传动键和键槽在传递转矩的过程中容易破坏动平衡，导致刀柄和切削刀具在径向上出现跳动，二者的回转轴发生偏离，影响刀具的加工精度和加工效果。

综上所述，如何提高刀具的加工精度，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种模块式回转刀具，其能够消除传动键和键槽引起的动平衡问题，保障切削刀具的加工效果。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述模块式回转刀具的切削设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种模块式回转刀具，包括：

切削刀具，所述切削刀具一端设有用于切削工件的切削刃、另一端设有锥状部，所述锥状部的外侧壁设有沿轴向延伸的棱边结构；

刀柄，所述刀柄的端部设有与所述锥状部外侧壁贴合的锥孔，且所述刀柄设有固定所述切削刀具轴向位置的固定部。

优选的，所述棱边结构沿轴向的投影呈圆弧形。

优选的，所述锥状部的侧壁设有三个所述棱边结构。

优选的，三个所述棱边结构沿所述锥状部的周向均匀分布。

优选的，所述锥孔的底面与所述锥状部的端面贴合相抵。

优选的，所述锥状部的锥度为1:20。

优选的，所述刀柄为高速钢刀柄；和/或所述切削刃为钨钢刃。

优选的，所述锥状部远离所述切削刃的一端设有定位圆柱，所述刀柄的端部设有与所述定位圆柱贴合的圆柱形内孔，以提高所述刀柄与所述切削刀具的同轴度。

优选的，所述固定部包括紧定螺钉，所述紧定螺钉从所述刀柄的外侧壁延伸至所述圆柱形内孔中、并与所述定位圆柱固定。

一种切削设备，包括上述任意一种模块式回转刀具。

本实用新型提供的模块式回转刀具包括切削刀具和刀柄，其中，切削刀具端部设置有锥状部，锥状部的外侧壁设有棱边结构，且棱边结构从锥状部的一端向另一端延伸；刀柄的端部设有锥孔，锥孔的侧壁与锥状部的外侧壁贴合。

本申请提供的模块式回转刀具中，锥孔与锥状部配合，二者贴合能够定位切削刀具的轴向位置及径向位置，固定部对切削刀具的轴向位置进行固定。同时，棱边结构能够限制锥状部的周向转动，其替代现有技术中的传动键实现无滑动的转矩传递，消除了因传动键和键槽引起的动平衡问题。

本申请还提供了一种切削设备，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的刀柄的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的切削刀具的结构示意图。

图1至2中的附图标记为：1-刀柄、2-圆柱形内孔、3-锥孔、4-定位圆柱、5-锥状部、6-切削刃、7-紧定螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种模块式回转刀具，其能够消除传动键和键槽引起的动平衡问题，保障切削刀具的加工效果。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述模块式回转刀具的切削设备。

请参考图1至图2，图1为本实用新型所提供的刀柄的结构示意图；图2为本实用新型所提供的切削刀具的结构示意图。

本实用新型提供了一种模块式回转刀具，包括切削刀具和刀柄1；其中，切削刀具一端设有用于切削工件的切削刃6、另一端设有锥状部5，锥状部5的外侧壁设有沿轴向延伸的棱边结构；刀柄1的端部设有与锥状部5外侧壁贴合的锥孔3，且刀柄1设有固定切削刀具轴向位置的固定部。

具体的，切削刀具的主体部分为切削刃6，在工作过程中切削刃6进行高速转动，来实现工件废料的切除；切削刃6优选采用钨钢或其他硬度较高的材料制成。

锥状部5位于切削刃6的一端，二者保持固定连接，同时锥状部5的轴线与切削刃6的旋转轴线共线；锥状部5为轴向跨度较小的短锥结构，其截面从端部向远离切削刃6的方向逐渐减小，其锥度优选为1:20。

棱边结构位于锥状部5的外侧壁，并从锥状部5的一端向另一端延伸，另外，由于锥状部5自身具有锥度，因此棱边结构在锥状部5的径向方向具有较小的跨度。

刀柄1的一端为呈截面为圆形或其他形状的柱体结构，工作时与刀架连接；刀柄1的另一端设置有锥孔3，锥孔3的锥度与锥状部5的锥度保持一致。在生产过程中，优选刀柄1采用高速钢制成。

本申请提供的模块式回转刀具设置有锥状部5和锥孔3，在装配状态下，锥孔3的内侧壁与锥状部5的外侧壁贴合相抵，切削刀具和刀柄1相贴合的面为定位面，锥形的定位面能够对切削刀具的轴向和径向进行定位，且锥形结构能够增大定位面的面积，使定位更精准。另外，由于锥状部5外侧具有棱边结构，棱边结构能够避免锥状部5转动，其替代现有技术中的传动键实现无滑动的转矩传递，消除了因传动键和键槽引起的动平衡问题，实现了提高加工精度的效果。

另外，由于切削刃6和刀柄1之间通过锥状部5进行连接，而锥状部5不进行工件的切削加工，因此在保障强度刚度的基础上，锥状部5和切削刃6可以采用不同材料制成，用户可以结合加工成本选用价格更为低廉的材料制作锥状部5，降低切削刀具钨钢的材料成本。同时，本申请提供的技术方案中，刀柄1和切削刀具的结构简单、设计合理、定位精确、安全可靠，能快速适应小批、单件生产的多规格、多品种刀具的需要。

进一步的，为了优化模块式回转刀具的加工效果，本申请提供的一种实施例中，棱边结构沿轴向的投影呈圆弧形。具体的，相比于沿轴向投影呈尖角状的棱边结构，圆弧形的棱边结构能够增大切削刀具与刀柄1间定位面的面积，同时避免棱边结构处的应力过于集中，从而优化棱边结构的转矩传递效果。

可选的，为了优化模块式回转刀具的加工效果，本申请提供的一种实施例中，锥状部5的侧壁设有三个棱边结构。具体的，锥状部5呈三棱柱状结构，其截面类似三角形，但是三角形的尖角处呈圆弧形。相比于四个棱边结构的锥状部5，三个棱边结构对切削刀具的径向定位更加精准。另外，在实际使用时，优选各个棱边结构沿锥状部5的周向均匀分布，使锥状部5受力更加均匀。

可选的，为了加强刀柄1对切削刀具的定位效果，本实施例中，锥孔3的底面与锥状部5的端部贴合相抵。即切削刀具与刀柄1采用锥形定位面与端面同时接触的方式进行定位。

进一步的，为了提高刀柄1与切削刀具的同轴度，本实施例中，锥状部5远离切削刃6的一端设有定位圆柱4，刀柄1的端部设有与定位圆柱4贴合的圆柱形内孔2。具体的，定位圆柱4与锥状部5的轴线共线，在装配状态下，定位圆柱4位于刀柄1的圆柱形内孔2中，且二者的侧壁贴合；同时锥状部5位于锥孔3中、并保持侧壁贴合。定位圆柱4与圆柱形内孔2配合起到定位作用，以保证同轴度。

可选的，本申请提供的一种固定部的实施例中，固定部包括紧定螺钉7，紧定螺钉7从刀柄1的外侧壁延伸至圆柱形内孔2中、并与定位圆柱4固定。即紧定螺钉7沿径向贯穿刀柄1的侧壁，并与定位圆柱4相抵或螺纹固定，实现切削刀具的轴向固定。

除了上述模块式回转刀具，本实用新型还提供一种包括上述模块式回转刀具的切削设备，该切削设备的刀架上固定有上述任意一种模块式回转刀具，因此其加工精度较高。该切削设备的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的切削设备及其模块式回转刀具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。