專利名稱：高硬度合成刀桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加工刀桿，例如用于擴(kuò)大和實(shí)現(xiàn)鉆孔的鏜桿或鉸刀桿，特別涉及一種高硬度合成刀桿，其由高硬度金屬材料以及具有特定高硬度和吸震能力的合成材料制成，從而在進(jìn)行開鑿操作時(shí)，防止由于震動(dòng)帶來的彎曲現(xiàn)象，防止在器件待加工表面產(chǎn)生的噪音，以及提高機(jī)械加工的性能。
背景技術(shù)：
用于安裝刀具的刀桿用于拉長及拉細(xì)以加工深孔，如大多現(xiàn)有的鏜桿和鉸刀桿。由于這種結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致低彎曲強(qiáng)度和硬度，在進(jìn)行開鑿操作時(shí)，可能產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象，使得加工精度降低，并且由于較低的自然頻率在加工器件表面會(huì)產(chǎn)生噪音。因此，切削速度和進(jìn)料速度的上限很低，并且不可能加工深孔。所以，為了克服這種缺陷，出現(xiàn)了各種形狀的刀具和用于安裝所述刀具的刀桿，并且在發(fā)達(dá)國家，出現(xiàn)了很多其他用于安裝刀具的、用具有十分優(yōu)異的硬度和剛度特性的硬質(zhì)合金和工具鋼制造的刀桿。然而，因?yàn)楹茈y加工燒結(jié)硬質(zhì)合金，使得制造具有最佳性能的刀桿具有制造成本十分高昂的缺陷。而且，由于硬質(zhì)合金和工具鋼的高密度導(dǎo)致鏜桿或鉸刀桿的自然頻率較低，從而限制了刀具的切削速度的提升。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種使用高硬度合成材料做成的、可以取代現(xiàn)有的用硬質(zhì)合金和工具鋼做成的鏜桿和鉸刀桿的高硬度合成刀桿。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案在于，提供一種刀桿，包括與驅(qū)動(dòng)裝置連接的轉(zhuǎn)接器，用于安裝刀具的主體以及由工件支撐的凸片。所述主體安裝一個(gè)或多個(gè)刀具，其中所述轉(zhuǎn)接器和凸片由金屬材料做成，所述主體由具有高硬度的合成材料做成，由合成材料做成的主體圍繞至少部分的轉(zhuǎn)接器和部分的凸片，并且所述金屬材料做成的轉(zhuǎn)接器和凸片和所述合成材料做成的主體在其相互鄰接的內(nèi)表面緊密結(jié)合。
另外，依照本發(fā)明，提供了一種用于加工工件的裝有刀具的刀桿，包括占據(jù)所述刀桿一部分長度的金屬桿，占據(jù)所述刀桿另一部分長度的合成桿，以及圍繞所述金屬桿和合成桿圓周面的并將所述金屬桿和合成桿相互固定的連接組件。
本發(fā)明的刀桿具有比現(xiàn)有刀桿高的硬度、自然頻率和阻尼比率，從而在加工時(shí)可以提高切割速度和提高加工精度。此外本發(fā)明的刀桿的切割穩(wěn)定度、切割速度以及加工精度得到提高，從而能夠形成深孔。另外，由本發(fā)明刀桿加工的工件的表面狀況也優(yōu)于使用常規(guī)硬質(zhì)合金和工具鋼的刀桿加工的表面。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的部分刀桿的透視圖。
圖2是圖1所示刀桿的縱向剖視圖。
圖3是圖1所示刀桿的主體的軸向剖視圖。
圖4是圖1所示刀桿的分解透視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的部分刀桿的透視圖。
圖6是圖5所示刀桿的主體的軸向剖視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的部分刀桿的透視圖。
圖8是圖7所示刀桿的分解透視圖。
圖9是與圖8相似的視圖，其中，在加工程序中使用的薄墊片與刀桿一起示出。
圖10是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的部分刀桿的透視圖。
圖11是本發(fā)明第五實(shí)施例具有硬度梯度的加工刀桿的剖視圖。
圖12是圖11所示加工刀桿的組件間的組裝關(guān)系示意圖。
圖13是本發(fā)明第六實(shí)施例具有硬度梯度的加工刀桿的剖視圖。
圖14是圖13所示加工刀桿的組件間的組裝關(guān)系的示意圖。
圖15是金屬桿、合成桿和連接組件的示意圖，其中，階梯部用于保證圖13所示的加工刀桿的金屬桿、合成桿和連接組件之間的連接可靠。
具體實(shí)施例方式
通過閱讀下面的結(jié)合附圖的本發(fā)明的最佳實(shí)施例的描述，本發(fā)明的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)可以得到更好體現(xiàn)。
圖1至圖4示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例的刀桿。
如圖1所示，刀桿100從功能上分為與驅(qū)動(dòng)裝置連接的轉(zhuǎn)接器110，用于安裝刀具的主體120，以及通過工件支撐的凸片130。所述主體120可與多個(gè)刀具組裝。這里，給出了刀桿100的例子，所述刀桿100可以與五把刀具T01～T05在所述主體120的縱向軸上組裝。
本實(shí)施例的所述刀桿100的轉(zhuǎn)接器110和凸片130是由工具鋼制成，所述主體120具有高硬度的碳素纖維合成材料制成。然而，刀桿100的轉(zhuǎn)接器110和凸片130的材料不限于工具鋼，也可以使用其它只要具有適當(dāng)硬度和剛度的金屬材料。另外，所述主體120的材料也不限于碳素纖維合成材料，也可以使用其它具有相同性能(包括在固化狀態(tài)下的硬度、剛度和密度)的合成材料。
如圖2所示，所述轉(zhuǎn)接器110和凸片130分別具有接合突起111，113。所述轉(zhuǎn)接器110的接合突起111在所述主體120的一端插入所述主體120，并且用合成材料可靠接合，從而連結(jié)所述主體120。所述凸片130的接合突起113在所述主體120的另一端插入所述主體120，用合成材料可靠接合，從而連結(jié)所述主體120。
如圖3所示，所述主體120的內(nèi)部122由合成材料構(gòu)成，并且在所述主體表面涂上一層鉻或鎳合金的加強(qiáng)硬度的涂層123。這樣的涂層123的設(shè)置增加了合成材料的表面硬度，并且防止?jié)駳鉂B入所述的合成材料中。
所述主體120開鑿有十個(gè)用于安裝前面所述的十把刀具的孔洞121。刀具T01至T05可以安裝至主體上，例如，通過將刀具的末端從孔洞一側(cè)的入口插入到對(duì)應(yīng)的孔洞中，在將螺釘B01至B05從孔洞的另一側(cè)的入口插入到孔洞中，然后將螺釘擰入刀具末端形成的螺母中。如圖2和圖4所示，除了上緊刀具T01至T05末端的第一排螺釘B01至B05外，所述刀具還進(jìn)一步通過與第一排螺釘相差90°設(shè)置的第二排螺釘來上緊。從而，若刀具通過兩個(gè)方向的螺釘緊固，那么即使刀具T01至T05的直徑與孔洞120的直徑差異很大，刀具T01至T05也可以沒有晃動(dòng)地安裝在孔洞內(nèi)。除了上述的方法外，也可以使用其他不同的安裝方法。然而，因?yàn)榇祟惏惭b方法并不是本發(fā)明所要解決的問題，所以這里不作詳細(xì)描述。
在本實(shí)施例的刀桿100的生產(chǎn)過程中，所述分別具有接合突起111，131的轉(zhuǎn)接器110和凸片130以主體120總長度為間距的第一間隔相互分開，使得接合突起111，131相對(duì)設(shè)置，并且主體120的兩側(cè)包裹所述接合突起111，131，并在其中使用未焊接的合成材料形成適當(dāng)厚度層。在固化過程中，所述合成材料緊密連接所述接合突起111，131的表面。然而，如果所述接合突起111，131的表面粗糙、粘附物或者可以增加合成材料的接合作用的材料附加在其表面，則它們之間的接合強(qiáng)度會(huì)得到提高。
關(guān)于所述主體120的成型方法，主要用到將卷筒裝置上卷折合成材料薄片的方法。關(guān)于固化彎折后的合成材料的方法，主要用到真空包成型方法。因?yàn)檫@些成型方法在使用合成材料形成構(gòu)造框架的方法已經(jīng)被廣泛的認(rèn)識(shí)，所以在這里省略其詳細(xì)描述。
接著，所述固化后的主體120打磨得比所述凸片130薄，在所述主體的第一排方向開鑿設(shè)置五個(gè)孔洞121，并且在與第一排相差90°的第二排方向開鑿設(shè)置五個(gè)孔洞，并且有需要的時(shí)候在孔洞內(nèi)設(shè)置用于螺栓連接的螺紋。通過在所述已經(jīng)打磨得比所述凸片130薄的主體120的表面涂上一層鉻或鎳基的合金，完成涂層后的主體120，使得涂層后的主體具有與所述凸片130相同的直徑。
圖5和圖6示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的刀桿200。本實(shí)施例的刀桿200除了所述轉(zhuǎn)接器210和凸片230為一體成型的，并通過工具鋼做成的長桿224相連之外，具有與第一實(shí)施例的刀桿100相同的結(jié)構(gòu)。在圖5和圖6中，指定元器件的引用標(biāo)號(hào)的最后兩位與圖1至圖4中第一實(shí)施例刀桿100的相同元器件的最后兩位相同。在下文中，省略了與第一實(shí)施例的刀桿100的相同的元器件的描述。在本實(shí)施例的刀桿200的主體220中，所述工具鋼長桿224設(shè)置在所述主體的中心，合成材料層222層積在所述工具鋼長桿224上，并且一鉻或鎳基合金涂層223層積在所述合成材料層222上，如圖6所示。
在本實(shí)施例的刀桿200的制造中，其制造方法除了用具有一體成型結(jié)構(gòu)并通過精制的工具鋼長桿224連接轉(zhuǎn)接器210和凸片230，取代了具有接合突起111，131的轉(zhuǎn)接器110和凸片130之外，與第一實(shí)施例的刀桿100的制造方法相同。
圖7至圖9示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的刀桿300。本實(shí)施例的所述刀桿300具有與第二實(shí)施例的刀桿200相同的結(jié)構(gòu)，除了工具鋼長桿324與轉(zhuǎn)接器210和凸片230不是一體成型，而由長桿324、轉(zhuǎn)接器210和凸片230等分離元件并通過過盈配合組裝。在圖7至圖9中，指定元器件的引用標(biāo)號(hào)的最后兩位與圖5和圖6中第二實(shí)施例刀桿200的相同元器件的最后兩位相同。在下文中，省略與第二實(shí)施例的刀桿200的相同的元器件的描述。
在本實(shí)施例的刀桿300的制造中，其制造方法與第二實(shí)施例的刀桿200的制造方法相同，除了分開成型的長桿324，以及分開成型的轉(zhuǎn)接器210和分開成型的凸片230并開鑿有容接長桿324的孔312，332，所述長桿324通過干涉配合并裝設(shè)在孔312，332內(nèi)，取代了用具有一體成型結(jié)構(gòu)并通過精制的工具鋼長桿224連接的所述轉(zhuǎn)接器210和凸片230。
關(guān)于本實(shí)施例的刀桿300的進(jìn)一步的制造方法，如圖9所示，在所述長桿324的外表面覆蓋合成材料層322之前，預(yù)先在所述長桿324的對(duì)應(yīng)位置開鑿用于安裝前述刀具的孔321的孔洞，例如，在孔內(nèi)裝入鋼墊片S01至S10。在合成材料層322層積固化后取出墊片S01至S10，并且不需要單獨(dú)的開鑿操作而形成刀具安裝孔。這個(gè)方法可以用于前面所述第二實(shí)施例的制造刀桿200的方法中。
圖10示出了本發(fā)明第四實(shí)施例的刀桿400。本實(shí)施例的所述刀桿400具有與第一實(shí)施例的刀桿100相同的結(jié)構(gòu)，除了轉(zhuǎn)接器410不是一整體元件，而是為兩個(gè)元件構(gòu)成，該兩元件包括與轉(zhuǎn)接器410主體分離設(shè)置的柄413。在圖10中，指定元器件的參考標(biāo)號(hào)的最后兩位與圖1至圖4中第一實(shí)施例刀桿100的相同元器件的最后兩位相同。在下文中，省略與第一實(shí)施例的刀桿100的相同的元器件的描述。本實(shí)施例中的刀桿400的轉(zhuǎn)接器410的主體形成有供所述柄413插入的孔414。所述柄413的直徑與主體420的直徑相同。關(guān)于所述柄413與孔414組裝方法，可以使用一種在孔414內(nèi)加工出螺母，在柄413上加工螺紋，然后螺紋連接或干涉連接的方法進(jìn)行組裝。
制造本實(shí)施例的刀桿400時(shí)，除了在主體420完全成型后，柄413與轉(zhuǎn)接器410的主體的孔414組裝之外，其制造方法與第一實(shí)施例的刀桿100的加工方法相同。因?yàn)楸?13具有與主體420相同的直徑，與在真空包中成型具有不同直徑的整體的轉(zhuǎn)接器410相比，其成型十分容易。
同時(shí)，第五和第六實(shí)施例的高硬度合成刀桿將在下面進(jìn)行描述。
在附圖中，圖11是本發(fā)明第五實(shí)施例具有硬度梯度的加工刀桿的剖視圖，以及圖12是圖11所示的加工刀桿的組件間的組裝關(guān)系的示意圖。
如圖11和圖12所示，具有硬度梯度的刀桿500包括具有高靜態(tài)硬度的金屬材料部分520，其作為固定工具安裝部分510的部分，以及在所述刀桿500相應(yīng)末端、具有特殊高硬度的供刀具安裝的合成材料部分530。
所述金屬材料部分520包括由高靜態(tài)硬度材料(例如，硬質(zhì)合金)制成的圓柱形金屬桿521。所述金屬桿521的一末端安裝固定在刀具安裝部分510，并且所述合成材料部分530固定設(shè)置在所述金屬桿521的另一端。
所述合成材料部分530包括具有用特殊高硬度合成材料制成的圓柱形合成桿531。所述合成桿531的一末端放置在所述金屬桿521相對(duì)應(yīng)的另一末端的位置，并且所述合成桿531和金屬桿521用粘合劑相互粘合固定。
在該狀態(tài)下，一連接元件541圍繞所述合成桿531和金屬桿521的圓周設(shè)置。在桿體和圍繞所述金屬桿521和合成桿531的連接元件541之間使用粘合劑，使連接元件541和兩桿體521，531相互粘合固定。
同時(shí)，通過完全固化使得用真空包成型方法形成的不完整的刀桿實(shí)現(xiàn)刀桿加工。完整的刀桿安裝在刀具安裝部分510內(nèi)。所述刀桿500的金屬材料部分520安裝固定在刀具安裝部分510，并且所述合成材料部分530通過鉆孔或開鑿固定孔，使得刀具殼椅固定在所述刀桿500上。
在所述包括金屬材料部分520和合成材料部分530的刀桿500中，由于在合成材料部分530上開鑿孔或鉆孔已經(jīng)在前面的實(shí)施例中描述，因此省略加工合成材料部分530以允許刀具安裝在刀桿500上的詳細(xì)描述。
在下文中，將對(duì)本發(fā)明第六實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
第六實(shí)施例的刀桿與第五實(shí)施例的刀桿相比較，雖然第五實(shí)施例的刀桿包括一金屬材料部分和一合成材料部分，除了具有多個(gè)金屬材料部分和合成材料部分外，第六實(shí)施例的元件與第五實(shí)施例的元件相同或相似。因此，在第六實(shí)施例中，省略與第五實(shí)施例中相同或相似元件的詳細(xì)描述。
在附圖中，圖13是本發(fā)明第六實(shí)施例具有硬度梯度的加工刀桿的剖視圖，以及圖14是圖13所示的加工刀桿的組件間的組裝關(guān)系的示意圖。圖15是金屬桿、合成桿和連接組件的示意圖，其中，階梯部用于保證圖13所示的加工刀桿的金屬桿、合成桿和連接組件之間的連接可靠。
如圖13和14所示，刀桿600具有比第五實(shí)施例的刀桿500長的硬度梯度。
由高靜態(tài)硬度材料(例如硬質(zhì)合金)制成的圓柱形金屬桿621a、612b分別放置在所述刀桿600的一末端并與刀桿安裝部分610接合，以及刀桿600的中部并沿著刀桿600的縱向方向。更進(jìn)一步的，多個(gè)具有特殊高硬度的合成桿631放置在與刀具安裝部分610連接的金屬桿621a與另一金屬桿621b之間。
同時(shí)，由普通金屬(例如鋼)做成的連接元件641a分別設(shè)置在桿621a，621b和631之間，以連接設(shè)于每一連接元件的兩端的兩相鄰的桿621a，621b和631。每一連接桿641a連接一圓柱形桿，并且具有在連接桿的兩端面中央部分縱向形成的圓形凹坑643。每一圓形凹坑643具有與所述具有相等長度的金屬桿621a，621b和合成桿631的長度的一半相對(duì)應(yīng)深度。每一圓形凹坑的內(nèi)徑與金屬桿621a，621b和合成桿631的直徑相等。因此，當(dāng)任一金屬桿621a，621b和合成桿631的一端插入任一連接元件641a的圓形凹坑643，并且其另一端插入另一連接元件641a的圓形凹坑643時(shí)，所述金屬桿621a或621b或合成桿631放置在兩連接元件641a內(nèi)，而不外露。
此時(shí)，每一連接元件641a較金屬桿621a，621b和合成桿631長。從而，在連接元件641a內(nèi)的圓形凹坑643內(nèi)與連接元件641a的縱向中部644之間不存在空隙。
同時(shí)，如圖13和圖14所示，放置在所述刀桿600的自由末端的最后的連接元件641b比其他連接元件641a短。最后的連接元件641b只有一個(gè)供金屬桿621b插入的圓形凹坑，從而沒有其他圓形凹坑。
在所述金屬桿621a、621b、合成桿631和連接元件641a、641b的連接關(guān)系中，在其組裝表面設(shè)有粘合劑，從而金屬桿621a，621b，合成桿631和連接元件641a，641b通過粘合劑相互固定連接。
同時(shí)，更適宜的，以預(yù)定的深度在每一金屬桿621a，621b和合成桿631的兩端面的圓周部分開鑿形成階梯部652，如圖15所示。更進(jìn)一步地，與所述階梯部652相對(duì)應(yīng)的(即與所述階梯部652表面接觸)，在每一連接元件641a，642b的圓形凹坑643的內(nèi)側(cè)底部側(cè)面形成一階梯突出651。
因此，當(dāng)所述金屬桿621a、621b和合成桿631插入所述連接元件641a、641b的圓形凹坑643時(shí)，所述階梯部652與所述階梯突出651聯(lián)結(jié)。設(shè)置階梯部652和階梯突出651的原因是當(dāng)所述金屬桿621a、621b和合成桿631插入所述連接元件641a、641b的圓形凹坑643時(shí)，如果連接元件的厚度很薄，則可以保證桿子621a、621b和631和連接元件641a、641b的軸向隊(duì)列，并且防止由于應(yīng)力集中引起的連接元件641a、641b的破裂。更適宜的，階梯部652和階梯突出651為錐形的，以保證其平滑組裝并形成軸向隊(duì)列。
此外，在每一連接元件641a、641b的兩末端形成階梯部分653、654。在每一連接元件的一末端沿著圓形凹坑643的內(nèi)緣形成階梯部分653，在每一連接元件的另一末端沿著每一連接元件641a、641b的外緣形成階梯部分654。當(dāng)多個(gè)連接元件641a、641b在軸向依次連接，在任一連接元件641a另一末端形成的所述階梯部分654插入并與在另一連接元件641b的一末端形成的階梯部分653相匹配。這樣的階梯部分653、654擴(kuò)大了聯(lián)結(jié)面積，并且從而保證可靠的聯(lián)結(jié)。
在這種狀態(tài)下，其中所述金屬桿621a、621b、合成桿631和連接元件641a、641b通過如下的方法相互固定連接，在每一連接元件641a的縱向中央設(shè)有供刀具固定的固定孔。所述連接部分641a的中部通過鉆孔或開鑿形成固定孔。這里，每一連接部分641a、641b的中部對(duì)應(yīng)放置在兩端的圓形凹坑之間。即使所述連接元件641a的中部644鉆孔或鑿孔，所述鉆孔或鑿孔的位置不在所述合成桿631放置的位置，從而防止合成桿631的破裂。更進(jìn)一步的，由于刀具可以安裝在由普通金屬材料(如鋼)做成的連接元件631上，因此其可穩(wěn)定地固定。
同時(shí)，第六實(shí)施例的刀桿的構(gòu)造在使用粘合劑相互粘合固定所述金屬桿621a、621b、合成桿631和連接元件641a、641b中已經(jīng)描述。可是，在所述金屬桿621a、621b、合成桿631和連接元件641a、641b的連接關(guān)系中，所述金屬桿和合成桿可以以干涉方式相互固定，其中，加熱連接元件641a、641b使圓形凹坑熱膨脹，并且將金屬桿621a、621b和合成桿631插入圓形凹坑然后冷卻。這樣也可以有效的達(dá)到本發(fā)明的目的和效果。
同時(shí)，如圖13所示，在所述刀桿600中可能產(chǎn)生噪音，與其直徑相比，其與長度更相關(guān)。為了防止這些噪音，在刀桿600的中部可以安裝一支架660。更適宜的，所述刀桿600的金屬桿621a、621b分別放置在刀桿的一末端并插入刀具安裝部610，以及與支架660相應(yīng)的刀桿的中部。所述的支架660可以為常規(guī)的襯套或軸承。在使用襯套的情況下，所述刀桿600插入襯套的中空部分，同樣的，在使用軸承的情況下，所述刀桿600安裝在軸承的內(nèi)側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，與常規(guī)的使用硬質(zhì)合金和工具鋼相反，所述刀桿的主體使用合成材料做成，并且所述轉(zhuǎn)接器和凸片使用工具鋼做成。因此，本發(fā)明的刀桿具有比現(xiàn)有刀桿高的硬度、自然頻率和阻尼比率，從而在加工時(shí)可以提高切割速度和提高加工精度。因此，可以促進(jìn)機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展。
進(jìn)一步的，因?yàn)榫哂杏捕忍荻鹊牡稐U包括具有高靜態(tài)硬度金屬材料和具有特殊高硬度合成材料，所以其自然頻率和吸震能力得到提高。因而，在加工時(shí)，切割穩(wěn)定度、切割速度以及加工精度得到提高。因而，能夠形成深孔。
通常的，碳素纖維合成材料是一種具有特殊高硬度、剛度以及高吸震能力的材料。由于硬質(zhì)合金和工具鋼的密度分別為碳素纖維的十倍和五倍；具有相同拉伸硬度的由碳素纖維材料制成的加工刀桿的自然頻率大約為由硬質(zhì)合金和工具鋼制成刀桿的2.2至2.3倍。進(jìn)一步的，由于吸震能力的提高，與常規(guī)用硬質(zhì)合金合工具鋼做成的刀桿相比，其在切割時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)會(huì)減少。因此，由本發(fā)明刀桿加工的工件的表面狀況優(yōu)于使用常規(guī)硬質(zhì)合金和工具鋼的刀桿加工的表面。從而，當(dāng)具有上好的特殊硬度和吸震能力的碳素纖維合成材料，和具有高靜態(tài)硬度的金屬材料(如硬質(zhì)合金)適當(dāng)?shù)呐帕泄┑毒叩挚康陌惭b位置時(shí)，刀桿的軸向硬度、自然頻率和吸震能力可以同時(shí)提高。
同時(shí)，用于安裝刀具的刀桿的切割穩(wěn)定性與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定度成比例的，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定度是與刀桿的靜態(tài)硬度和吸震能力成比例的。因而，將用于安裝刀具的刀桿制造成具有硬度梯度的，從而提高動(dòng)態(tài)穩(wěn)定度，即切割穩(wěn)定性，由于靜態(tài)硬度和吸震能力的提高，甚至具有大長度與直徑比率的刀桿也可以完成精密加工。
此外，用于安裝刀具的刀桿的最大工作轉(zhuǎn)動(dòng)速度與刀具的自然頻率成比例的，用于安裝刀具的制造成具有硬度梯度地刀桿的最大工作轉(zhuǎn)動(dòng)速度也是可以提高的。此外，在通過在刀具安裝部分放置常規(guī)金屬(鋼)生產(chǎn)出用于安裝刀具的刀桿之后，鉆孔或開孔形成刀具安裝孔可以直接在由金屬做成的刀具安裝部分上形成。此外，可以防止由于施加在刀具上的切割壓力所造成的合成材料損壞。
盡管本發(fā)明的高硬度合成刀桿的技術(shù)精神已經(jīng)在上面結(jié)合附圖進(jìn)行了描述，在此僅示例性給出了本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施方式，并不是作為本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可輕易在不脫離如權(quán)利要求所述的發(fā)明范圍和精神內(nèi)對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行替換和修改。
權(quán)利要求
1.一種高硬度合成刀桿，其特征在于，包括與驅(qū)動(dòng)裝置連接的轉(zhuǎn)接器、安裝刀具的主體以及由工件支撐的凸片，所述主體安裝有一把或多把刀具，其中，所述轉(zhuǎn)接器和凸片是由金屬材料制成；所述主體是由具有高硬度的合成材料制成；所述合成材料構(gòu)成的主體圍繞至少部分的轉(zhuǎn)接器和部分的凸片；并且所述金屬材料制成的轉(zhuǎn)接器和凸片和所述合成材料制成的主體在其相互鄰接的內(nèi)表面緊密結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接器和凸片分別具有接合突出，所述轉(zhuǎn)接器的接合突出在所述主體的一端插入所述主體，并且與合成材料構(gòu)成的主體固定接合，并且所述凸片的接合突出在所述主體的另一端插入所述主體，并與合成材料構(gòu)成的主體固定接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接器和凸片通過金屬制成的長桿連接，并且一合成材料層覆蓋在所述長桿的外表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述長桿、所述轉(zhuǎn)接器和所述凸片為分離的元件，并且通過干涉方式相互組裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接器為兩元件組成，包括主體和柄，并且所述的柄插入并緊固安裝在形成在所述轉(zhuǎn)接器的主體上的孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述高硬度合成刀桿，其特征在于，一由鉻或鎳基合金做成的硬度加強(qiáng)涂層涂在所述合成材料構(gòu)成的主體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述主體在縱軸的截面方向開設(shè)有用于安裝刀具的孔洞。
8.一種安裝有刀具的高硬度合成刀桿，其用于加工工件，包括一占據(jù)所述刀桿一部分長度的金屬桿；一占據(jù)所述刀桿的剩余長度的合成桿，以及一連接元件，其圍繞所述金屬桿和合成桿圓周并且將所述金屬桿和合成桿相互固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述金屬桿和合成桿分別包括至少兩分離的桿體，并且所述金屬桿和合成桿沿著所述刀桿的長度方向排列，且一金屬桿放置在最外側(cè)的位置上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述連接元件包括至少兩分離的元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述連接元件為中空桿狀元件，其孔在縱向方向設(shè)置，以及所述金屬桿和合成桿插入并安裝在所述的孔內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述連接元件的孔由中部的墻體分割。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述高硬度合成刀桿，其特征在于，插入到所述連接元件的凹坑內(nèi)的所述金屬桿和合成桿通過粘合劑相互粘合組裝。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述金屬桿和合成桿通過干涉方式插入并與所述連接元件的凹坑相組裝。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述高硬度合成刀桿，其特征在于，設(shè)置在所述刀桿一末端的所述中空連接元件的一末端是封閉的，使所述金屬桿和合成桿插入并安裝在所述連接元件另一末端的孔內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求16所述高硬度合成刀桿，其特征在于，沿所述金屬桿和合成桿兩側(cè)端面外圓周部分形成階梯部分，以及所述連接元件的分割其孔的墻體的表面形成與所述階梯部分的階梯表面相接觸的階梯突出。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述高硬度合成刀桿，其特征在于，所述連接元件的長度方向的中部形成供刀具安裝在其中的安裝孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用高硬度合成材料制造以提高機(jī)械加工性能的加工刀桿。根據(jù)本發(fā)明，所述刀桿包括與驅(qū)動(dòng)裝置連接的轉(zhuǎn)接器110，安裝刀具的主體120以及由工件支撐的凸片130，所述主體120安裝有一把或多把刀具，其中，所述轉(zhuǎn)接器110和凸片130是由金屬材料做成；所述主體120是由具有高硬度的合成材料做成；所述合成材料構(gòu)成的主體120圍繞至少部分的轉(zhuǎn)接器110和部分的凸片130；并且所述金屬材料做成的轉(zhuǎn)接器110和凸片130和所述合成材料做成的主體120在其相互鄰接的內(nèi)表面緊密結(jié)合。本發(fā)明的刀桿具有比現(xiàn)有刀桿高的硬度、自然頻率和阻尼比率，從而在加工時(shí)可以提高切割速度和提高加工精度。
文檔編號(hào)B23B29/02GK1533314SQ02814463
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2002年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月23日
發(fā)明者李大吉, 金鎮(zhèn)國, 黃熙允, 尹英沼, 金相坤 申請(qǐng)人:韓國科學(xué)技術(shù)院, 視創(chuàng)科技有限公司