布朗夏普锥柄刀具顶出器及其顶出刀具的方法

摘要

一种机械加工刀具技术领域的布朗夏普锥柄刀具顶出器，包括一体成型且依次相连的六角头、柱状杆部、楔形凸台和顶出头，其中：楔形凸台的小端与顶出头相连，楔形凸台的大端与柱状杆部相连；所述的顶出头与布朗夏普锥柄刀具内的拉紧螺钉内六角头配合。本发明利用布朗夏普锥柄刀具已有结构设计的布朗夏普锥柄刀具顶出器，能够在不破坏布朗夏普装机刀柄、刀具和拉紧螺钉的基础上轻松地将刀具从布朗夏普装机刀柄中旋出，具有操作方便、安全可靠地优点，同时能够有效减少零部件损耗，控制生产成本。

权利要求

1.一种布朗夏普锥柄刀具顶出器的实现方法，其特征在于，所述布朗夏普锥柄刀具顶出器包括一体成型且依次相连的六角头、柱状杆部、楔形凸台和顶出头，其中：楔形凸台的小端与顶出头相连，楔形凸台的大端与柱状杆部相连；

所述的顶出头与布朗夏普锥柄刀具内的拉紧螺钉内六角头配合；

所述的方法，包括以下步骤：

S1，用内六角扳手将拉紧螺钉松开，退出2～3mm；

S2，将布朗夏普锥柄刀具顶出器旋入布朗夏普装机刀柄，直到球头顶在拉紧螺钉的内六角内锥面上；继续旋入布朗夏普锥柄刀具顶出器，直到布朗夏普装机刀柄内锥面与刀具外锥面配合脱开；

S3，反向旋转使布朗夏普锥柄刀具顶出器使之全部退出布朗夏普装机刀柄，之后用内六角扳手旋出拉紧螺钉，取下刀具。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的顶出头包括柱状凸台和球头，其中：顶出头总高L6与拉紧螺钉的内六角深度对应设置，柱状凸台和球头的直径 D3为拉紧螺钉的内六角对边距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的柱状杆部为非全牙螺纹结构，与布朗夏普装机刀柄中布朗夏普锥柄刀具顶出器插入端的内螺纹对应设置，其中：柱状杆部总长度为L2-10，光杆长度为L1+5，单位为mm；L1为布朗夏普装机刀柄中布朗夏普锥柄刀具顶出器插入端沉孔的深度，L2为布朗夏普装机刀柄中布朗夏普锥柄刀具顶出器插入端螺纹深度与沉孔深度之和。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的楔形凸台为非对称结构，小端端面直径为 楔形角度γ为30°。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的六角头头厚为L5，对边距离S为17mm。

说明书

布朗夏普锥柄刀具顶出器及其顶出刀具的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种机械加工刀具领域的技术，具体是一种布朗夏普锥柄刀具顶出器及其顶出刀具的方法。

背景技术

[0002] 布朗夏普装机刀柄适用于要求定心精确，传递扭矩大的成型铣刀。布朗夏普装机刀柄按GB1443、ISO296标准：锥度为0.0418279，半锥角只有1.198106428°，小于摩擦角，可自锁。由于加工精度很高，布朗夏普锥柄刀具的内外锥面配合后，端面只留出很小间隙，大小为0.3±0.1mm，如图3(a)所示。布朗夏普锥柄刀具拉紧后可实现布朗夏普装机刀柄锥面与刀具端面同时过定位接触，如图3(b)所示，使得定心更稳定、传递扭矩增大。

[0003] 由于布朗夏普锥柄刀具拉紧后刀具外锥面与布朗夏普装机刀柄内锥面有过盈量，致使刀具外锥面与布朗夏普装机刀柄内锥面咬合很紧。常用退出刀具的方法是将拉紧螺钉松开后，用力冲击敲打取出，此种操作费力，并常有损坏拉紧螺钉的情况发生；若端面间隙较大，则引起过盈量增大，需要的敲打冲击力就要更大，甚至发生过布朗夏普锥柄断裂、刀具损坏的情况。

发明内容

[0004] 本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种布朗夏普锥柄刀具顶出器及其顶出刀具的方法，能够在不损伤布朗夏普锥柄刀具的情况下实现刀具退出，完成拆卸。

[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的，

[0006] 本发明涉及一种布朗夏普锥柄刀具顶出器，包括：一体成型且依次相连的六角头、柱状杆部、楔形凸台和顶出头，其中：楔形凸台的小端与顶出头相连，楔形凸台的大端与柱状杆部相连。

[0007] 所述的顶出头与拉紧螺钉的内六角头配合。

[0008] 所述的顶出头包括柱状凸台和球头。

[0009] 所述的柱状杆部为非全牙螺纹结构，外螺纹与布朗夏普装机刀柄中内螺纹对应设置。

[0010] 本发明涉及利用上述装置顶出刀具的方法，包括以下步骤：

[0011] S1，用内六角扳手将拉紧螺钉松开，退出2～3mm；

[0012] S2，将布朗夏普锥柄刀具顶出器旋入布朗夏普装机刀柄内，直到球头顶在拉紧螺钉内六角内锥面上；继续旋入布朗夏普锥柄刀具顶出器，直到布朗夏普装机刀柄内锥面与刀具外锥面配合脱开；

[0013] S3，反向旋出布朗夏普锥柄刀具顶出器使之全部退出布朗夏普装机刀柄，之后用内六角扳手旋出拉紧螺钉，取下刀具。

[0014] 技术效果

[0015] 与现有技术相比，本发明利用布朗夏普锥柄刀具已有结构设计的布朗夏普锥柄刀具顶出器，能够在不破坏布朗夏普装机刀柄、刀具和拉紧螺钉的基础上轻松地拆卸各零件，具有操作方便、安全可靠的优点，能够有效减少零部件损耗，控制生产成本。

附图说明

[0016] 图1为本发明的结构图；

[0017] 图中：(a)为布朗夏普锥柄刀具顶出器结构图，(b)为布朗夏普锥柄刀具顶出器各部位参数图，(c)为布朗夏普锥柄刀具顶出器侧视图，(d)为布朗夏普锥柄刀具结构图；

[0018] 图2为本发明中布朗夏普锥柄刀具顶出器旋出刀具的准备图；

[0019] 图3为布朗夏普装机刀柄与刀具配合结构示意图，其中：(a)为未拉紧状态，(b)为拉紧状态；

[0020] 图中：布朗夏普锥柄刀具顶出器1、顶出头11、球头111、柱状凸台112、楔形凸台12、柱状杆部13、六角头14、布朗夏普装机刀柄2、拉紧螺钉3、刀具4。

具体实施方式

[0021] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0022] 实施例1

[0023] 如图1(a)和图1(b)所示，本实施例涉及一种布朗夏普锥柄刀具顶出器1，包括一体成型且依次相连的六角头14、柱状杆部13、楔形凸台12和顶出头11，其中：楔形凸台12的小端与顶出头11相连，楔形凸台12的大端与柱状杆部13相连；

[0024] 所述的顶出头11与拉紧螺钉3的内六角头配合。

[0025] 所述的顶出头11包括柱状凸台112和球头111，其中：顶出头11的总高为L6，柱状凸台112和球头111的直径为

[0026] 优选地，所述的顶出头总高L6与拉紧螺钉的内六角深度对应，进一步优选为10mm。

[0027] 优选地，所述的 其中：D3为拉紧螺钉3的内六角对边距离。

[0028] 优选地，所述的楔形凸台12为非对称结构，小端端面直径为 楔形角度γ为20°～40°。

[0029] 所述的柱状杆部13为非全牙螺纹结构，其中：柱状杆部13总长度为L2-10mm，光杆长度为L1+5mm，光杆直径 外螺纹直径规格D2与布朗夏普装机刀柄2对应配合，L1为布朗夏普装机刀柄2中布朗夏普锥柄刀具顶出器1插入端沉孔的深度，L2为布朗夏普装机刀柄2中布朗夏普锥柄刀具顶出器1插入端内螺纹深度与沉孔深度之和。

[0030] 优选地，所述的六角头头厚L5为12～15mm，对边距离S为17mm。

[0031] 所述的柱状杆部13和楔形凸台12的总长度为L7，L7＝L3-L4-3，单位为mm，其中：L3和L4分别选自表1中的关联尺寸。

[0032] 优选地，所述的布朗夏普锥柄刀具顶出器1总长度为L7+L5+L6。

[0033] 根据布朗夏普装机刀柄2的规格，与布朗夏普锥柄刀具顶出器1关联的实际尺寸如下表1所示：

[0034] 表1布朗夏普装机刀柄关联尺寸

[0035]

[0036] 本实施例涉及利用上述装置顶出刀具4的方法，包括以下步骤：

[0037] S1，用内六角扳手将拉紧螺钉3松开，退出3mm；

[0038] S2，用外六角套筒或扳手将布朗夏普锥柄刀具顶出器1旋入布朗夏普装机刀柄2，直到球头111顶在拉紧螺钉3内六角内锥面上，如图2所示；继续旋入布朗夏普锥柄刀具顶出器1，直到布朗夏普装机刀柄2内锥面与刀具4外锥面配合脱开；

[0039] S3，反向旋转外六角套筒或扳手使布朗夏普锥柄刀具顶出器1全部退出布朗夏普装机刀柄2；之后用内六角扳手旋出拉紧螺钉3，取下刀具4。

[0040] 本实施例以螺纹规格为M24的布朗夏普锥柄刀具顶出器1为例，对应的拉紧螺钉3的螺纹规格为M12，在布朗夏普锥柄刀具顶出器1与布朗夏普装机刀柄2配合后，分别比较拆卸时拉紧螺钉3的承载轴向力F01、布朗夏普锥柄刀具顶出器1的螺纹承载轴向力F02和轴向推力F的大小；

[0041] 一、计算轴向推力F：

[0042] 1)、径向过盈量δ＝2sinA×ΔL＝2sin1.1981°×(0.3+0.1)＝0.01669mm≈0.0167mm，其中：A为布朗夏普装机刀柄2的半锥角，取1.1981°；ΔL为配合后的端面间隙，取最大值(0.3+0.1)mm；

[0043] 2)、径向压强P＝[δ/d(C1/E1+C2/E2)]103Mpa，其中：材料弹性模量E1＝E2，取2 2 2 2 2 2 2
2000Mpa；材料刚性系数C1＝[(d +d1 )/(d –d1)]–μ，材料刚性系数C2＝[(d +d2)/(d –d22)]–μ，泊松系数μ＝0.3；d为大头和小头的配合公称直径；布朗夏普锥柄刀具为实心，故近似计算取被包容件的内径d1等于被包容件的外径d2，具体为：d＝(24.48+27.14)/2＝
25.81mm，d1＝d2＝d+2δ＝25.81+0.0167＝25.8267mm，C1＝C2≈-1544，P≈-420Mpa；

[0044] 3)、轴向推力F＝πdLPf＝1362Mpa≈136Kgf，其中：摩擦系数f＝0.1，轴向推进长度L＝0.3+0.1＝0.4mm，π取3.14159；径向压强P＝420Mpa。

[0045] 二、计算M12的拉紧螺钉3承载轴向力F01：

[0046] 1)、F01＝σs*AS＝30175MPa/mm2≈302kgf，其中：σs为材料屈服强度，取45#钢，350MPa；AS为拉紧螺钉3的应力截面积，参照GBT16823.1-1997螺纹紧固件应力截面积和承载面积计算公式AS＝π(d01－0.938*P11)2/4，其中：P11为M12的螺纹螺距，为1.75mm，d01为螺纹直径，为12mm；

[0047] 2)、拉紧螺钉3的承受轴向力F01大于轴向推力F，拆卸安全；

[0048] 三、计算M24的布朗夏普锥柄刀具顶出器1承载轴向力F02：

[0049] 1)、F02＝σs*AS＝123200MPa/mm2≈12320kgf，其中：σs为材料屈服强度，取45#钢，350MPa；AS为布朗夏普锥柄刀具顶出器1的应力截面积，AS＝π(d02－0.938*P12)2/4，其中：
P12为M24的螺纹螺距，为3mm，d02为螺纹直径，为24mm；

[0050] 2)、布朗夏普锥柄刀具顶出器1的承受轴向力F02大于轴向推力F，拆卸安全。