專利名稱：一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄的制作方法
技術領域：
本發明涉及通用數控刀柄，具體涉及一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄，它是一種在通用數控機床主軸上安裝標準螺旋錐齒輪銑刀盤的刀柄。屬于金屬切削工裝技術領域。
背景技術：
螺旋錐齒輪設計和制造的原理比較復雜，在早期，其制造是在一種復雜的帶有搖臺的機械式機床上進行的。用于制造螺旋錐齒輪的刀具是一種特殊的圓盤狀帶多組刀齒的銑刀盤。在這種機床上，銑刀盤是直接安裝在機床主軸上的。經過長期的生產實踐，用于螺旋錐齒輪加工的銑刀盤已經標準化。隨著數控技術的發展，人們開始對這種大量使用的機械式機床的傳動和控制系統進行數控化改造，實現了螺旋錐齒輪加工的數控化。新推出的用于螺旋錐齒輪數控加工的機床都是一些專門針對螺旋錐齒輪制造的專用數控機床。在數控化改造后的機床和新推出的專用數控機床上，螺旋錐齒輪銑刀盤仍然是直接安裝在機床主軸上的。通用的多軸聯動數控機床被廣泛用于制造各種復雜的機械零件，連接刀具和機床主軸的刀柄也已經標準化。利用通用多軸聯動數控機床來進行螺旋錐齒輪的數控加工，一是能減少企業專用機床的數量和購置費用；二是多軸聯動數控機床能實現刀具相對于工件的一般運動，為螺旋錐齒輪的加工優化和修形提供了可能。隨著對螺旋錐齒輪設計和制造原理的深入研究，基于通用數控機床來進行螺旋錐齒輪的加工和修形的技術難題已經得到了初步解決。在通用數控機床上利用通用刀具加工螺旋錐齒輪在加工效率上無法和專用的螺旋錐齒輪數控機床相比。在通用數控機床上利用專用標準化銑刀盤來進行螺旋錐齒輪的加工既能實現專用數控機床的加工效率又能充分利用通用數控機床的萬能運動特性來實現螺旋錐齒輪的高級修形。當前，螺旋錐齒輪專用標準化銑刀盤由于缺乏合適的刀柄無法在通用數控機床上直接使用。

發明內容
1、目的:本發明的目的是提供一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄，它克服了現有技術的不足，其結構簡單，可以實現在通用數控機床主軸上安裝標準螺旋錐齒輪銑刀盤來進行螺旋錐齒輪的加工。2、技術方案:本發明一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄，它包括與通用數控機床主軸連接的錐柄(A)和與標準螺旋錐齒輪銑刀盤連接的頭部(B)。錐柄(A)與頭部(B)通過圓柱(3)連接并構成一個整體。所述錐柄(A)是由圓錐臺I (I)與法蘭盤(2)結合而成，圓錐臺I (I)的一端面中心部設有中心螺紋孔I (11)，法蘭盤(2)上設有兩個對稱布置的鍵槽I (21)和一個V形槽(22)。該錐柄(A)中心螺紋孔I (11)、圓錐臺I (I)、法蘭盤(2)、鍵槽I (21)和V形槽(22)的尺寸及公差與標準JIS B6339和標準GB/T10944.1所規定的錐柄的相應的尺寸及公
差相同。所述頭部(B)是由倒角圓柱(4)和不同尺寸的圓錐臺2 (5)和圓錐臺3 (6)同軸線相互結合而成，該頭部(B)的端頭中心部設有中心螺紋孔2 (62)。該頭部(B)包含兩個用于安裝螺旋錐齒輪銑刀盤的定位面:一個由大端面(42)和大錐面(51)組成；另一個由小端面(52)和小錐面(61)組成。不同的定位面能分別與不同尺寸的標準螺旋錐齒輪銑刀盤配合。每個定位面的端面上有至少一組周向均布的螺紋孔和一個定位鍵鍵槽。大端面(42)設有螺紋孔I (43)和螺紋孔2 (44)及鍵槽2 (45);小端面(52)設有螺紋孔3(53)和鍵槽3 (54)。該頭部(B)中心螺紋孔2 (62)、小錐面(61)、螺紋孔3 (53)、鍵槽3 (54)、大錐面(51)螺紋孔I (43)、螺紋孔2 (44)和鍵槽2 (45)的尺寸及公差符合標準JB/T8359的要求。所述圓柱(3)—端與錐柄(A)連接，另一端與頭部(B)的倒角圓柱(4)連接，且倒角圓柱(4)與圓柱(3)連接端的倒角為45度角。其中，頭部(B)也可以在圓錐臺2(5)和圓錐臺3(6)的基礎上再增加一個圓錐臺，從而能與三種不同尺寸的標準螺旋錐齒輪銑刀盤配合；其中，頭部(B)也可以從圓錐臺2(5)和圓錐臺3(6)中減少一個圓錐臺，從而僅能與一種尺寸的標準螺旋錐齒輪銑刀盤配合。本發明的工作原理及工況簡介如下:所述錐柄(A)的中心螺紋孔I (11)為一標準的拉釘孔，其上可以安裝標準拉釘。數控機床主軸系統通過該中心螺紋孔I (11)上安裝的拉釘對錐柄(A)施加沿軸線方向拉力，使得錐柄(A)的長錐面 (12)與數控機床主軸錐孔緊密配合，實現刀柄在數控機床主軸上的軸向定位。所述錐柄(A)的法蘭盤(2)上的鍵槽I (21)與數控機床主軸上的端面鍵配合，從而實現刀柄在數控機床主軸上的周向定位。所述頭部(B)的刀盤安裝定位面的錐面與銑刀盤中心錐孔配合，并通過刀盤安裝定位面的端面上的螺紋孔及頭部(B)的中心螺紋孔2 ￠2)上安裝的螺釘將銑刀盤壓緊在頭部(B)上，從而實現銑刀盤在刀柄上的軸向定位。所述頭部(B)的刀盤安裝定位面的端面上的鍵槽與銑刀盤背面上的端面鍵鍵槽通過一個標準定位鍵配合，從而保證銑刀盤在刀柄上的周向定位。3、優點及功效:本發明和已有技術相比所具有的有益效果:現有的通用刀柄無法連接標準螺旋錐齒輪銑刀盤和通用數控機床主軸。利用本發明提供的刀柄可以實現在通用數控機床主軸上安裝標準螺旋錐齒輪統刀盤來進行螺旋錐齒輪的加工。


圖1本發明結構立體示意圖；圖2本發明結構主視圖；圖3本發明所述設有鍵槽的法蘭盤斷面剖視圖；圖4本發明結構右視圖。圖中符號說明如下:
A、錐柄；B、頭部；1、圓錐臺I ;11、中心螺紋孔I ;12、長錐面；2、法蘭盤；21、鍵槽I ;22、V形槽；3、圓柱；4、倒角圓柱；41、45度倒角；42、大端面；43、螺紋孔I ;44、螺紋孔2 ;45、鍵槽2 ;5、圓錐臺2 ;51、大錐面；52、小端面；53、螺紋孔3 ;54、鍵槽3 ;6、圓錐臺3 ;61、小錐面；62、中心螺紋孔2。
具體實施例方式結合附圖對本發明作進一步說明:如圖1-4所示，本發明一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄，它包括與通用數控機床主軸連接的錐柄A和與銑刀盤連接的頭部(B)，錐柄A與頭部(B)通過圓柱(3)連接并構成一個整體。本發明刀柄的錐柄A為一符合標準JIS B6339規定的BT40號錐柄。因此,本發明的刀柄是一標準的BT40號刀柄，可以通過中心螺紋孔I (11)上安裝的標準拉釘、長錐面12(其錐度為7:24)及法蘭盤2上的鍵槽I (21)安裝在BT40號數控主軸上。本發明的刀柄頭部(B)包含有兩個刀盤安裝定位面:一個定位面由大端面(42)和大錐面(51)組成，另一個定位面由小端面(52)和小錐面(61)組成。所述頭部(B)端頭中心部設有一個中心螺紋2 ￠2)。其中，大端面(42)上設有兩組(每組4個)周向均布的直徑IOmm深30mm的螺紋孔I (43)和螺紋孔2 (44)。螺紋孔I (43)中心所在圓周的直徑為106.4_，螺紋孔2 (44)中心所在圓周的直徑為81.4_。螺紋孔I (43)和螺紋孔2 (44)沿圓周方向錯開30°角。大端面(42)上設有一個寬12.7mm,深8mm的定位鍵槽2 (45),該鍵槽2 (45)距大端面(42)中心一側為一圓頭，其中心與大端面(42)中心的最短距離為38mm，該鍵槽中心線與螺紋孔I (43)中心線的夾角為30°。大錐面(51)大端直徑為58.196mm,錐度為1:24，長度為22mm。小端面(52)上設 有周向均布的直徑8mm深15mm的螺紋孔3 (53)。小端面(52)上有一個寬11.2mm，深5mm的定位鍵槽3 (54)，該鍵槽3 (54)距小端面(52)中心一側為一圓頭，其中心與小端面(52)中心的最短距離為14mm，該鍵槽3 (54)中心線與螺紋孔3 (53)中心線的夾角為45°。小錐面(61)的大端直徑為25.4mm，錐度為1: 12，長度為14mm。所述頭部(B)中心螺紋孔2 (62)為一標準的帶螺紋的60°中心孔，該螺紋孔直徑為 12mm,深 40mm η所述圓柱(3)的直徑為50mm,長度為60mm。本發明一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄，可以在數控機床BT40號主軸錐孔上安裝中心錐孔為58.196mm和25.4mm的兩種標準的標準螺旋錐齒輪銑刀盤。由于標準JIS B6339和標準GB/T10944.1所規定的7:24錐度錐柄有多種，并且標準JB/T8359規定的標準螺旋錐齒輪銑刀盤也有以中心錐孔直徑來區分的不同尺寸規格。為了實現在不同的數控機床上安裝不同規格的標準螺旋錐齒輪銑刀盤，本發明的刀柄也有對應的多種型號。同時為了減少本發明刀柄型號的具體數量，可以考慮在頭部(B)的倒角圓柱(4)上連接三個圓錐臺，形成三種尺寸的定位面，從而可以用一種刀柄來安裝三種不同規格的標準螺旋錐齒輪銑刀盤。另一方面，考慮到刀柄制造工藝的復雜性，為減少刀柄的結構要素(相應地減少了工藝步驟)，可以將頭部(B)精簡成在倒角圓柱(4)一端僅連接一個圓錐，即僅包含一個定位面，從而形成對應單一標準刀盤的專用刀柄。
作為一個可選的具體實施例，錐柄(A)為符合標準JIS B6339規定的BT45號錐柄。因此，本發明的刀柄是一標準的BT45號刀柄，可以通過中心螺紋孔I (11)上安裝的標準拉釘、長錐面(12)(其錐度為7:24)及法蘭盤(2)上的鍵槽I (21)安裝在BT45號數控主軸上。頭部(B)僅含一個刀盤安裝定位面，其錐面大端直徑為126.96mm，錐度為1:24，長度為18mm。因此，該刀柄可用于BT45號主軸上安裝中心錐孔直徑為126.96mm的標準螺旋錐齒輪銑刀盤。作為第二個可選的具體實施例，錐柄(A)為符合標準GB/T10944.1規定的50號柄。因此，本發明的刀柄是一標準的IT50號刀柄，可以通過中心螺紋孔I (11)上安裝的標準拉釘、長錐面(12)(其錐度為7:24)及法蘭盤(2)上的鍵槽I (21)安裝在IT50號數控主軸上。頭部(B)帶有三個刀盤安裝定位面，其錐面的大端直徑分別為126.96mm, 58.196mm和25.4mm;錐度分別為1:24，1:24和I:12 ;錐面長度分別為18mm，22mm和14mm。因此，該刀柄可用于IT50號主軸上安裝中心錐孔直徑分別為126.96mm, 58.196mm和25.4mm三種標準螺旋錐齒輪銑刀盤。依本實施例做出的具體設計僅用于說明本發明，而非用于限定本發明。利用本發明，可以實現在不同的數控機床主軸上安裝不同規格的標準螺旋錐齒輪銑刀盤。本發明結構簡單，避免了針對通用數控機床重新設計螺旋錐齒輪銑刀盤。利用本發明，符合標準JB/T8359規定的標準螺旋錐齒輪銑刀盤都能在通用數控機床上直接用于螺旋錐齒輪的加工。
權利要求
1.一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄，其特征在于:它包括與通用數控機床主軸連接的錐柄(A)和與標準螺旋錐齒輪銑刀盤連接的頭部(B)，錐柄(A)與頭部(B)通過圓柱(3)連接并構成一個整體； 所述錐柄(A)是由圓錐臺I (I)與法蘭盤(2)結合而成，圓錐臺I (I)的一端面中心部設有中心螺紋孔I (11)，法蘭盤(2)上設有兩個對稱布置的鍵槽I (21)和一個V形槽(22);該錐柄(A)中心螺紋孔I (11)、圓錐臺I (I)、法蘭盤(2)、鍵槽I (21)和V形槽(22)的尺寸及公差與標準JIS B6339和標準GB/T10944.1所規定的錐柄的相應的尺寸及公差相同； 所述頭部(B)是由倒角圓柱(4)和不同尺寸的圓錐臺2 (5)和圓錐臺3 (6)同軸線相互結合而成，該頭部(B)的端頭中心部設有中心螺紋孔2 (62);該頭部(B)包含兩個用于安裝螺旋錐齒輪銑刀盤的定位面:一個由大端面(42)和大錐面(51)組成；另一個由小端面(52)和小錐面(61)組成；不同的定位面能分別與不同尺寸的標準螺旋錐齒輪銑刀盤配合，每個定位面的端面上有至少一組周向均布的螺紋孔和一個定位鍵鍵槽；大端面(42)設有螺紋孔I (43)和螺紋孔2 (44)及鍵槽2 (45);小端面(52)設有螺紋孔3(53)和鍵槽3 (54);該頭部(B)中心螺紋孔2 (62)、小錐面(61 )、螺紋孔3 (53)、鍵槽3 (54)、大錐面(51 )、螺紋孔I (43)、螺紋孔2 (44)和鍵槽2 (45)的尺寸及公差符合標準JB/T8359的要求； 所述圓柱(3) —端與錐柄(A)連接,另一端與頭部(B)的倒角圓柱(4)連接。
2.根據權利要求1所述的一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄，其特征在于:頭部(B)在圓錐臺2(5)和圓錐臺3(6)的基礎上再增加一個圓錐臺，能與三種不同尺寸的標準螺旋錐齒輪銑刀盤配合。
3.根據權利要求1所述的一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄，其特征在于:頭部(B)從圓錐臺2(5)和圓錐臺3(6)中減少一個圓錐臺，能與一種尺寸的標準螺旋錐齒輪銑刀盤配合。
4.根據權利要求1所述的一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄，其特征在于:倒角圓柱(4)與圓柱(3 )連接端的倒角為45度角。
全文摘要
一種螺旋錐齒輪銑刀盤刀柄，它包括與通用數控機床主軸連接的錐柄(A)和與標準螺旋錐齒輪銑刀盤連接的頭部(B)，錐柄(A)與頭部(B)通過圓柱體(3)連接并構成一個整體；該錐柄(A)是由圓錐臺1(1)與法蘭盤(2)結合而成，該頭部(B)是由倒角圓柱(4)和不同尺寸的圓錐臺2(5)和圓錐臺3(6)同軸線相互結合而成；該圓柱(3)一端與錐柄(A)連接，另一端與頭部(B)的倒角圓柱(4)連接，且倒角圓柱(4)與圓柱(3)連接端的倒角為45度角。本發明結構簡單實用，可以實現在通用數控機床主軸上安裝標準銑刀盤來進行螺旋錐齒輪的加工。
文檔編號B23F21/22GK103203503SQ20131014229
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月23日 優先權日2013年4月23日
發明者張以都, 王鵬, 吳瓊, 郜浩冬, 呂田 申請人:北京航空航天大學