[实用新型]一种超高精度刀柄

说明书

技术领域

本发明涉及刀柄，特别涉及一种CNC钻、铣数控机床上用于安装刀具的超高精度刀柄。

背景技术

目前，BT刀柄、BBT刀柄及HSK刀柄在CNC钻、铣数控机床上应用非常广泛，其中，BT刀柄的装配方式是以固定锥面角度的单锥面配合装配，根据BT刀柄的尺寸大小，BT刀柄包括BT20、BT30、BT40、BT50等系列。BT刀柄在与刀具配合时，主要有两种装夹方式标准：其一、以锥面方式压紧装夹刀具标准，即ER方式，根据弹簧夹头尺寸大小，包括ER8、ER11、ER16、ER20、ER25、ER32、ER40、ER50等系列；其二、以平面方式压紧装夹刀具标准，即SK方式，根据弹簧夹头尺寸大小，包括SK6、SK10、SK16、SK20、SK25等系列。

图1为ER刀柄结构图，图中刀柄的上部分为剖视图。如图1所示，该ER刀柄100包括刀柄本体110、弹簧夹头120及螺帽130；所述弹簧夹头120上端为60°锥面结构121，弹簧夹头120下端为16°锥面结构122；所述刀柄本体110上端轴芯具有16°锥孔111，该16°锥孔111与弹簧夹头120下端锥面配合；所述螺帽130上端内侧具有60°锥孔131，该60°锥孔131与弹簧夹头120上端锥面配合；所述螺帽130下端内侧设有内螺牙132，所述刀柄本体110上端外侧设有与内螺牙132相配合的外螺牙112。在装夹刀具（图中未示出刀具）时，先将弹簧夹头120下端置入刀柄本体110上端的锥孔111内，插入刀具，再旋上螺帽130，此时，螺帽130上端内侧与弹簧夹头120上端以60°锥面压紧，弹簧夹头120下端则与刀柄本体111上端轴芯以16°锥面配合压紧，最终弹簧夹头120通过螺帽130旋入压紧、固定刀具。

图2为SK刀柄结构图，图中刀柄的上部分为剖视图。如图2所示，该SK刀柄200包括刀柄本体210、弹簧夹头220及螺帽230；所述弹簧夹头220上端具有一环形槽221，该环形槽221下侧设受压平面2211；所述弹簧夹头220下端为8°锥面结构222；所述刀柄本体210上端轴芯具有8°锥孔211，该8°锥孔211与弹簧夹头220下端锥面配合；所述螺帽230上端内侧具有一凸环231，该凸环231下侧设按压平面2311，该按压平面2311与所述受压平面2211相配合，以便通过平面压紧方式往下压紧弹簧夹头220；所述螺帽230下端内侧设有内螺牙232，所述刀柄本体210上端外侧设有与内螺牙232相配合的外螺牙212。在装夹刀具（图中未示出刀具）时，先将弹簧夹头220上端扣住螺帽230上端，然后将弹簧夹头220下端置入刀柄本体210上端的锥孔211内，插入刀具，再旋上螺帽230，此时，螺帽凸环231的按压平面2311以平面压紧方式往下按压弹簧夹头环形槽221的受压平面2211，弹簧夹头220下端则与刀柄本体210上端轴芯以8°锥面配合压紧，最终弹簧夹头220通过螺帽230旋入压紧、固定刀具。

上述ER刀柄与SK刀柄在实际制造和应用过程中，具有以下特点：

（1）刀柄本体上端轴芯与弹簧夹头的配合均为锥面配合，锥面角度越小，则夹持力越高，刀具夹持越稳，因而SK刀柄的夹持力及夹持稳定性优于ER刀柄；

（2）由于ER刀柄的螺帽上端内侧与弹簧夹头上端是以60°锥面压紧，因而ER刀柄在夹持刀具高速旋转过程中，容易受到偏移力、晃动力等外力影响，同心度会受到偏移；

（3）由于SK刀柄的螺帽凸环按压平面是以平面压紧方式往下按压弹簧夹头环形槽受压平面，因而SK刀柄在夹持刀具高速旋转过程中，不易受到偏移力、晃动力等外力影响，同心度比较稳定；

（4）弹簧夹头锥度越小，则弹簧夹头与刀柄本体轴芯锥孔的配合锥面越长（参照图1、图2），但是，弹簧夹头锥面长度及相对应的刀柄本体锥面长度越长，则加工精度越难保证，因此，ER刀柄的加工精度优于SK刀柄。

在现有技术中，ER刀柄加工精度较易保证，但由于ER刀柄夹持力及夹持稳定性较差，且易受到偏移力、晃动力等外力影响，同心度会受到偏移，因此，在目前的工艺条件，ER刀柄，其刀柄与刀具的组合精度：高精度的为组合精度5μm内，普通精度的为组合精度5μm-10μm之间，而中国大陆生产的ER刀柄，其刀柄与刀具的组合精度则较为不稳定，一般只有10%的ER刀柄能将组合精度控制在5μm内，而30%的ER刀柄组合精度会在5μm-10μm之间，60%的ER刀柄的精度会在10μm以上。