[发明专利]前端装夹旋转环刀具

说明书

发明领域

本发明涉及用于通过例如端面铣削或端面滚切这样的加工过程来切削齿轮、联轴节之类的切削刀具。具体来说，本发明涉及一种用于将刀具环与刀具座固定的前端装夹旋转环刀具和装置。

发明背景

如所周知，在齿轮、联轴节之类的生产中是采用一种被称为旋转环刀具的切削刀具。这种刀具包括设置在一环上的材料切削装置，该环可与一机床主轴固定，如Wildhaber的美国专利第2129077号所示；或者可与一刀具座固定，如McMullen的美国专利第2828672号所示。包含材料切削装置的环的出现使得不再需要通过将各片刀片在刀具座中定位，并可通过简单地更换刀具座从而方便地更换已磨耗或损坏了的刀片或磨轮表面。

对于刀具环来说，最基本的是环必须在刀具座上对中，以便绕刀具轴线旋转时很少或没有径向径向跳动或轴向窜动。尤其重要的是刀具可适应于环的直径因如温度波动而变动，从而使环保持在一基本上无跳动状态。

Pedersen等在美国专利第5197231号中示出了将刀具环精确地装设在刀具座上的一种方式。该刀具座包括一与旋转轴线同心并与刀具座的外缘隔开的壁面。该刀具环在直径方向扩大以使其外表面与刀具座的壁面接触，并由此而将其在刀具座上对中。该刀具环的膨胀是通过一具有一圆锥外表面的圆盘实现的，该圆锥外表面被沿刀具环的圆锥内表面施加负荷以使环膨胀。该环中或可设有一切缝以便环的膨胀。

在另一实例中，Ball等在美国专利第5137402号中提供了一种具有一对中盘的刀具座，该对中盘被装设在刀具座上作为一种安装刀具环的装置。对中盘包括一与刀具环的圆锥内表面互补的圆锥外表面。当将刀具环放在对中盘上时，通过在取决于环的直径的外表面上的定位而使环本身在对中盘的圆锥外表面上对中。尽管环的直径有变动，刀具环本身将在对中盘的圆锥外表面上对中，并因此而无跳动地绕刀具轴线旋转。

在美国专利5137402的较佳实施例中，刀具环是通过从刀具座延伸到刀具环基座内的螺丝与刀具座固定的。虽然这种固定环的方式在性能上并无缺点，但由于必须将整个刀具组件从机床上卸下再翻转过来接近螺丝以将刀具环卸下，故这种配置并不适用于快速更换。

本发明的一个目的在于提供用于以一种刀具为前端装夹的方式将一刀具环与一刀具座安装和固定的装置。即，可将刀具环装夹到刀具座上而无需将刀具座从机床上卸下。

本发明内容

本发明涉及用于切削齿轮、联轴器之类的前端装夹旋转刀具。

这种刀具包括一盘形刀具座，该刀具座具有相对的第一和第二侧面、  一旋转轴线、一圆周表面，以及至少一个贯通开口。这种刀具还包括一位于刀具座上的盘形对中盘，该对中盘具有相对的第一和第二侧面、以及一圆锥外表面。对中盘的第二侧面与刀具座的第一侧面邻接。

这种刀具还包括一刀具环，该刀具环具有至少一个与一圆形底部一体的材料切削面，该底部包括一与所述刀具座的第一侧面相邻的底面，一外表面，以及一圆锥内环表面，该对中盘的圆锥外表面与刀具环的圆锥内环表面紧靠并互补，从而使刀具环在刀具座上对中，故使刀具环能无跳动地围绕旋转轴线旋转。

该旋转刀具的特点是该刀具环底部包括一与底面相对的顶面，该底部从材料切削面朝刀具环的圆锥内环表面径向向内延伸。该刀具环包括多个从顶面穿过向内延伸底部并与所述刀具座接合以将刀具环与其固定的紧固装置。

在另一实施例中，该旋转刀具的特点是该圆锥内环表面包括一靠近材料切削面的环形肩部。该对中盘包括一位于靠近圆锥外表面的第一表面的环形肩部。该环形肩部一起形成一环形槽。该槽包含一夹紧环，该夹紧环包括多个从夹紧环延伸穿过对中盘并与刀具座接合以将刀具环与刀具座固定的紧固装置。

在又一实施例中，该刀具环被通过一夹紧装置与刀具座固定，该夹紧装置包括多个从刀具座的第一侧面延伸的圆头榫钉。该圆头榫钉被插入位于刀具环底面的T-形槽中。该圆头榫钉可从一用于将刀具环与刀具座固定的夹紧位置轴向移动到一用于将刀具环与刀具座脱开的拆卸位置。

在另一实施例中，刀具座的至少一部分圆周表面包含有螺纹，而刀具环底部的外表面则包括一具有一夹紧表面的凸缘。该刀具环通过一螺纹夹紧环与刀具座固定，该螺纹夹紧环与凸缘夹紧表面接触并可与刀具座圆周上的螺纹接合以将该刀具环与刀具座固定。