CN205218168U - 一种角度头 - Google Patents

Abstract

一种角度头，包括刀柄、角度头传动轴和芯轴刀杆，刀柄一端安装在机床主轴底端其另一端安装主动伞齿轮，角度头传动轴位于刀柄下方并安装有从动伞齿轮，主动伞齿轮和从动伞齿轮配合转动；角度头传动轴的一端固定有夹紧螺母；角度头传动轴沿其轴向设有通孔；芯轴刀杆穿设在通孔内部，芯轴刀杆的一端位于通孔内且固接有拉紧螺栓及与拉紧螺栓配合的夹紧螺母，芯轴刀杆的侧壁与角度头传动轴的内壁过盈配合，芯轴刀杆的另一端伸出角度头传动轴主轴外且连接有锯片铣刀，芯轴刀杆的轴线与刀柄的轴线垂直布置。本实用新型在保证精度的同时，满足片铣刀的铣削力的要求。通过芯轴导杆的外壁与角度头传动轴的内壁严密配合，获得足够大的接触摩擦力，保证铣削过程平稳顺利。

Description

一种角度头

技术领域

本实用新型涉及刀具领域，尤其涉及一种角度头。

背景技术

角度头的传统结构如图1所示，包括：拉紧刀杆用螺钉、刀柄2、主动伞齿轮4、从动伞齿轮5、角度头传动轴、3、拉紧螺栓7、夹紧螺母8、径向轴承10及推力轴承9。刀柄2安装在机床主轴1上。推力轴承9是轴向受力，一端靠着伞齿轮，另一端是压在刀杆体上，内孔不接触。径向轴承10套在角度头传动轴3上，角度头传动轴3内含ER型夹簧6，ER型夹簧6可以装夹钻头11及丝锥，进行90度方向钻孔及攻丝。标准90度精密角度头内装夹簧，能够装夹钻头及丝锥，主要用于钻攻90度方向的孔及螺纹，解决立式数控设备无法加工横向孔及螺纹的难题。

此种刀具内部结构复杂，优点是通过伞齿轮配合以实现换向，配合精巧。

缺点是不宜受力较大，容易损坏内部精密零件。因此此种刀具不适合铣削加工。尤其是对于工件圆周上的窄小且较深的槽，如数控立式加工中心设备在应用第四轴装夹加工圆柱类零件表面上的槽(例如，如果在一种军品零件外圆面上需要加工出0.5mm宽，槽深6mm，深宽比达到10∶1以上)时，此类刀具根本无法满足工艺要求。

实用新型内容

鉴于现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种角度头，该角度头是一种90度精密角度头，保留原角度头的刀柄、角度头传动轴、推力轴承、径向轴承等部件，利用刀轴芯杆代替ER夹簧，并安装锯片铣刀，使其适于铣削加工，尤其适于窄小且较深的槽的加工。通过利用整体刀轴芯杆代替ER夹簧，而不是用ER夹簧直接夹持片铣刀刀杆，在保证精度的同时，能够满足片铣刀的铣削力的要求。通过芯轴导杆的外壁与角度头传动轴的内壁严密配合，获得足够大的接触摩擦力，保证铣削过程平稳顺利。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种角度头，包括刀柄、角度头传动轴和芯轴刀杆，刀柄一端固定安装在机床主轴的底端，刀柄另一端安装有主动伞齿轮，角度头传动轴位于刀柄下方，角度头传动轴上安装有从动伞齿轮，主动伞齿轮和从动伞齿轮配合转动；角度头传动轴的一端固定有夹紧螺母；角度头传动轴沿着其轴向设有贯穿两端的通孔；芯轴刀杆穿设在通孔内部，芯轴刀杆的一端位于通孔内部且固定连接有拉紧螺栓及与拉紧螺栓配合的夹紧螺母，芯轴刀杆的侧壁与角度头传动轴的内壁过盈配合，芯轴刀杆的另一端伸出角度头传动轴外且连接有锯片铣刀，芯轴刀杆的轴线与刀柄的轴线垂直布置。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述角度头，是一种90度精密角度头，保留原角度头的刀柄、角度头传动轴、推力轴承、径向轴承等部件，利用刀轴芯杆代替ER夹簧，并安装锯片铣刀，使其适于铣削加工，尤其适于窄小且较深的槽的加工。通过利用整体刀轴芯杆代替ER夹簧，而不是用ER夹簧直接夹持片铣刀刀杆，在保证精度的同时，能够满足片铣刀的铣削力的要求。

因为铣削加工时，铣削力比较大，如果用现有技术中的角度头，只能采用ER夹簧夹持铣刀杆，由于ER夹簧夹持能力有范围要求，目前的ER夹簧只能夹持直径为7mm的刀杆，而直径是7mm的铣刀杆刚性肯定满足不了铣削力的要求。本实用新型所述的角度头，将ER夹簧去掉，用芯轴刀杆替代ER夹簧后，芯轴刀杆直径加大后刚性增加，可以很好的满足铣削要求。

通过芯轴导杆的外壁与角度头传动轴的内壁严密配合，获得足够大的接触摩擦力，保证铣削过程平稳顺利。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述芯轴刀杆伸出角度头传动轴通孔外的一端设有轴肩，所述轴肩一侧连接有锯片铣刀，在锯片铣刀外侧且沿着轴肩轴向方向依次设有压垫、垫片，锁紧螺母将压垫、垫片与锯片铣刀锁紧，压垫的一侧面与锯片铣刀紧贴，压垫的另一侧面与垫片的一侧面紧贴，垫片的另一侧面与锁紧螺母紧贴。

采用上述进一步方案的有益效果是：保证锯片铣刀运行时的平稳。

进一步，所述轴肩和锯片铣刀分别设有键槽，轴肩的键槽通过定位键与锯片铣刀的键槽连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：利用键槽与定位键进行装夹定位，形成较严的装配关系，保证锯片铣刀运行时的平稳。

进一步，所述角度头传动轴的一端呈锥形，所述芯轴刀杆在相应位置处设有与之匹配的锥部，所述锥部的尺寸、规格与角度头传动轴呈锥形的一端的内部的尺寸、规格匹配。

采用上述进一步方案的有益效果是：芯轴刀杆在加工制件过程中，芯轴刀杆与角度头角度头传动轴配合的锥度部分应按夹簧锥部的公差及粗糙度加工完成。这样才能保证芯轴刀杆的锥度部分外表面与角度头传动轴的锥度部分内表面更大更好地配合。

进一步，所述锯片铣刀的直径小于100mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：如果锯片铣刀的直径过大，运转后的偏摆值会越大，加工精度随之降低，采用合适的铣刀的直径有利于提高加工精度。

进一步，所述芯轴刀杆的材料为40Cr钢。

进一步，所述芯轴刀杆的淬火硬度在40HRC。

进一步，所述芯轴刀杆的粗糙度为0.8。

进一步，锯片铣刀的刃长刃磨尺寸超过有效切深5mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：保证足够的硬度以及加工精度，满足铣削加工的需要。

附图说明

图1为现有技术中的角度头的结构示意图；

图2为本实用新型所述角度头的结构示意图；

图3为芯轴导杆的结构示意图；

图4为利用本实用新型所述的角度头加工的槽的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机床主轴，2、刀柄，3、角度头传动轴，4、主动伞齿轮，5、从动伞齿轮，6、夹簧，7、拉紧螺栓，8、夹紧螺母，9、推力轴承，10、径向轴承，11、钻头，12、芯轴刀杆，13、锯片铣刀，14、轴肩，15、定位键，16、压垫，17、垫片，18、锁紧螺母，19、锥部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图2和图3所示，一种角度头，包括刀柄2、角度头传动轴3和芯轴刀杆12，所述刀柄2一端固定在机床主轴1底端，所述刀柄2另一端安装有主动伞齿轮4，所述角度头传动轴3位于刀柄2下方，所述角度头传动轴3上安装有从动伞齿轮5，主动伞齿轮4和从动伞齿轮5配合转动；角度头传动轴3的一端固定有夹紧螺母8；

角度头传动轴3沿着其轴向设有贯穿两端的通孔；所述芯轴刀杆12穿设在通孔内部，所述芯轴刀杆12的一端位于所述通孔内部且固定连接有拉紧螺栓7及与所述拉紧螺栓7配合的夹紧螺母8，所述芯轴刀杆12的侧壁与角度头传动轴3的内壁过盈配合，所述芯轴刀杆12的另一端伸出角度头传动轴3外且连接有锯片铣刀13，所述芯轴刀杆12的轴线与刀柄2的轴线垂直布置。

机床主轴1的轴线与刀柄2的轴线位于同一条直线上。

与现有技术相比，原有的机床主轴、刀柄、主动伞齿轮、从动伞齿轮、推力轴承、径向轴承、角度头传动轴等部位零件无需拆卸，保证了精度的以及更换的方便。只需将夹簧旋出，装入芯轴刀杆即可。

上述中，采用整体的芯轴刀杆代替了现有技术中的夹簧，增大了接触面积。而不是用夹簧直接夹持片铣刀刀杆(夹簧直径一般夹持7mm，作为片铣刀刀杆显然是太细了)，通过本实用新型的设置可以满足片铣刀的铣削力的要求。

所述芯轴刀杆12伸出角度头传动轴3通孔外的一端设有轴肩14，所述轴肩14一侧连接有锯片铣刀13，在锯片铣刀13外侧且沿着轴肩14轴向方向依次设有压垫16、垫片17，锁紧螺母18将压垫16、垫片17与锯片铣刀13锁紧，压垫16的一侧面与锯片铣刀13紧贴，压垫16的另一侧面与垫片17的一侧面紧贴，垫片17的另一侧面与锁紧螺母18紧贴。

所述轴肩14和锯片铣刀13分别设有键槽，轴肩14的键槽通过定位键15与锯片铣刀13的键槽连接。

通过轴肩14的设置，有利于装夹锯片铣刀13。

所述角度头传动轴3的一端呈锥形，所述芯轴刀杆12在相应位置处设有与之匹配的锥部19，所述锥部19的尺寸、规格与角度头传动轴3呈锥形的一端的内部的尺寸、规格匹配。

通过上述芯轴刀杆12与角度头传动轴3的严密配合，可以获得足够大的接触摩擦力，保证铣削过程平稳顺利。

所述锯片铣刀13的直径小于100mm，直径越大，运转后的偏摆值会越大，加工精度随之降低。锯片铣刀的厚度可按需要进行刃磨，刃长刃磨尺寸要超过有效切深5mm左右。

本实用新型可以根据使用的需要选择材质。当芯轴刀杆12的材料为40Cr钢、淬火硬度在40HRC左右时，意外的发现具有很好的效果。

所述芯轴刀杆12的粗糙度为0.8部位及相关形位公差部位由外圆磨保证。

使用时，将夹簧6旋出，将芯轴刀杆12的一端旋入拉紧螺栓7，拉紧螺栓7旋紧后，插入角度头传动轴3中。将拉紧螺栓7旋入夹紧螺母8中，而后转动夹紧螺母8，直至拉紧芯轴刀杆12为止。将压垫16及垫片17依次装在在芯轴刀杆12的另一端，拧紧锁紧螺母18。

之后，将本实用新型所述的角度头装入立式加工中心机床主轴1后，启动机床主轴转速为500转/分钟，用百分表测定片铣刀侧刃跳动，以整圈跳动＜0.05为宜。

工作过程：

上述结构在正常工作时，机床主轴1旋转后，通过刀柄2带动主动伞齿轮4，带动从动伞齿轮5，进一步带动角度头传动轴3旋转，角度头传动轴3带动与之配合的芯轴刀杆12旋转，由于锯片铣刀13通定位键15与压垫16、垫片17，锁紧螺母18固定在一起，从而带动锯片铣刀13旋转运动，进行工作。

本实用新型采用改进的芯轴导杆与原角度头传动轴配合取代夹簧的形式，利用键槽与锯片铣刀配合以及垫片、锁紧螺母压紧的结构，有效的加大了铣削能力，使精密角度头的功能的到了极大的提高。该结构在军品零件大批量生产中发挥了极大的优势。

如图4所示，利用本实用新型所述的角度头可以方便的加工出槽宽d为0.5mm且槽深h为6mm的槽。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种角度头，其特征在于，包括刀柄(2)、角度头传动轴(3)和芯轴刀杆(12)，所述刀柄(2)一端安装在机床主轴(1)的底端，所述刀柄(2)另一端安装有主动伞齿轮(4)，所述角度头传动轴(3)位于刀柄(2)下方，所述角度头传动轴(3)上安装有从动伞齿轮(5)，主动伞齿轮(4)和从动伞齿轮(5)配合转动；角度头传动轴(3)的一端固定有夹紧螺母(8)；

角度头传动轴(3)沿着其轴向设有贯穿两端的通孔；所述芯轴刀杆(12)穿设在通孔内部，所述芯轴刀杆(12)的一端位于所述通孔内部且固定连接有拉紧螺栓(7)及与所述拉紧螺栓(7)配合的夹紧螺母(8)，所述芯轴刀杆(12)的侧壁与角度头传动轴(3)的内壁过盈配合，所述芯轴刀杆(12)的另一端伸出角度头传动轴(3)外且连接有锯片铣刀(13)，所述芯轴刀杆(12)的轴线与刀柄(2)的轴线垂直布置。

2.根据权利要求1所述一种角度头，其特征在于，所述芯轴刀杆(12)伸出角度头传动轴(3)通孔外的一端设有轴肩(14)，所述轴肩(14)一侧连接有锯片铣刀(13)，在锯片铣刀(13)外侧且沿着轴肩(14)轴向方向依次设有压垫(16)、垫片(17)，锁紧螺母(18)将压垫(16)、垫片(17)与锯片铣刀(13)锁紧，压垫(16)的一侧面与锯片铣刀(13)紧贴，压垫(16)的另一侧面与垫片(17)的一侧面紧贴，垫片(17)的另一侧面与锁紧螺母(18)紧贴。

3.根据权利要求2所述一种角度头，其特征在于，所述轴肩(14)和锯片铣刀(13)分别设有键槽，轴肩(14)的键槽通过定位键(15)与锯片铣刀(13)的键槽连接。

4.根据权利要求3所述一种角度头，其特征在于，所述角度头传动轴(3)的一端呈锥形，所述芯轴刀杆(12)在相应位置处设有与之匹配的锥部(19)，所述锥部(19)的尺寸、规格与角度头传动轴(3)呈锥形的一端的内部的尺寸、规格匹配。

5.根据权利要求1至4任一项所述一种角度头，其特征在于，所述锯片铣刀(13)的直径小于100mm。

6.根据权利要求1至4任一项所述一种角度头，其特征在于，所述芯轴刀杆(12)的材料为40Cr钢。

7.根据权利要求6所述一种角度头，其特征在于，所述芯轴刀杆(12)的淬火硬度在40HRC。

8.根据权利要求7所述一种角度头，其特征在于，所述芯轴刀杆(12)的粗糙度为0.8。

9.根据权利要求8所述一种角度头，其特征在于，锯片铣刀(13)的刃长刃磨尺寸超过有效切深5mm。