CN102085609B - 自吸式内冷刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自吸式内冷刀具，包括由能与机床配接的连接部、尺寸调节装置、芯轴、保持套和安装在保持套前端滚槽中的滚针组成，所述连接部、芯轴制有连通滚槽的冷却液通道，其中：连接部套配有齿轮泵，齿轮泵包括密封盖合配装的上盖和下盖以及螺旋蜗轮，所述螺旋蜗轮设置在上盖和下盖盖合形成的工作腔中，螺旋蜗轮固定与连接部套装配合并能相对工作腔自由转动；所述齿轮泵制有连通工作腔的冷却液进液口和排液口，且排液口与冷却液通道相连通。该刀具具有冷却效果好、性能稳定等优点。适于对轴类零件的外圆滚压加工，达到光洁修正的目的。

Description

自吸式内冷刀具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其是一种用于车床上对轴类零件的外圆的滚压加工工具，具体地说是自吸式内冷刀具。

背景技术

为了提高工件搞疲劳性和耐腐蚀性，降低金属表面的粗糙度，加工出镜面精度的零件，人们普遍采用滚压工艺，它是利用金属在常温状态的冷塑性特点，利用滚压刀具对工件表面施加一定的压力，使工件表层金属产生塑性流动，从而达到光洁修正的目的，滚压是一种无切削的塑性加工方法，因此这种方法可同时达到光整加工及强化两种目的，是磨削、车削所无法做到的。由于工件在高速、高压的滚压下会产生大量的热量，因此工件表面会有烧蚀现象，并且刀具受热也会降低使用寿命。为解决冷却和润滑问题，人们采用对工件表面喷洒冷却液的方法，但是这种方法会因滚压工具的高速转动产生的离心力，使冷却液飞溅导致冷却效果不佳，而且冷却液还需要外加动力供液系统，不仅增加了操作难度和产品制造成本，也使设备体积增大，因此很不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供结构紧凑、性能稳定、冷却效果好并能自动供液的一种自吸式内冷刀具。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：自吸式内冷刀具，包括由能与机床配接的连接部、尺寸调节装置、芯轴、保持套和安装在保持套前端滚槽中的滚针组成，所述连接部、芯轴制有连通滚槽的冷却液通道，其中：连接部套配有齿轮泵，齿轮泵包括密封盖合配装的上盖和下盖以及螺旋蜗轮，所述螺旋蜗轮设置在上盖和下盖盖合形成的工作腔中，螺旋蜗轮固定与连接部套装配合并能相对工作腔自由转动；所述齿轮泵制有连通工作腔的冷却液进液口和排液口，且排液口与冷却液通道相连通。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的冷却液进液口设置在齿轮泵下盖上，且冷却液进液口与外部冷却液源相连通。

上述的连接部的中部制有凸缘台体，凸缘台体卡装有上垫片；所述齿轮泵配装在凸缘台体上方，所述的连接部的下部外表面制有调节螺纹，其内沿中心轴线制有连接部冷却液通道，且连接部冷却液通道制有内螺纹。

上述的芯轴与保持套套装配合，芯轴上部与连接部冷却液通道制有的内螺纹螺旋连接，芯轴沿中心轴线制有芯轴冷却液通道，所述芯轴冷却液通道与连接部冷却液通道相连通。

上述的保持套上部制有装配凸缘体，且装配凸缘体卡配有下垫片；所述尺寸调节装置上部与连接部调节螺纹螺旋套配安装，下部与保持套装配凸缘体相配合。

上述的尺寸调节装置包括尺寸调节外壳和配装在尺寸调节外壳中的齿轮组、轴承以及压力调节弹簧；所述压力调节弹簧经下垫片顶压与装配凸缘体套装配合，所述齿轮组螺旋与调节螺纹相配装，所述轴承配装在齿轮组下方，且轴承下表面与装配凸缘体顶面相压配。

上述的滚针纵向配装等弧度均匀分布，滚针能在滚槽限定的空间内自由转动。

与现有技术相比，本发明的连接部套配有齿轮泵，齿轮泵内安装有螺旋蜗轮，螺旋蜗轮与连接部固定安装，螺旋蜗轮在连接部带动下高速旋转，实现泵液，从而实现了刀具的冷却液自供，冷却液通过齿轮泵排液口、内部冷却液通道和滚针喷洒在工件表面，达到冷却的作用，由于冷却液从滚针中均匀喷洒，因此提高了冷却效果和冷却液的利用率，冷却液在冷却的同时，还能起到冲洗和润滑作用，能有效地减少滚针与工件表面的磨擦，提高刀具的使用寿命，冷却液在带走大量的热量时，还能冲涮掉工件表面的杂物、碎屑等，因此本发明具有更高的使用价值，其结构简洁，安装方便，冷却效果好，能替代磨削工艺，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1的立体结构示意图；

图3是图1的立体分解装配结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图3所示为本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：连接部1、凸缘台体11、上垫片12、调节螺纹13、连接部冷却液通道14、尺寸调节装置2、尺寸调节外壳21、齿轮组22、轴承23、压力调节弹簧24、芯轴3、芯轴冷却液通道31、保持套4、装配凸缘体41、下垫片42、滚针5、齿轮泵6、工作腔6a、冷却液进液口6b、上盖61、下盖62、螺旋蜗轮63、滚槽7。

如图1至图3所示，本发明的自吸式内冷刀具，包括由能与机床配接的连接部1、尺寸调节装置2、芯轴3、保持套4和安装在保持套4前端滚槽7中的滚针5组成，连接部1、芯轴3制有连通滚槽7的冷却液通道，连接部1的上部伸入到机床的卡头内与机床固定卡接，并在机床带动下旋转，连接部1带动尺寸调节装置2、芯轴3、保持套4转动对工件表面进行滚压加工，为了能使工件表面起到冷却、润滑和冲洗作用，提高滚压过程的冷却效果，连接部1套配有齿轮泵6，齿轮泵6包括密封盖合配装的上盖61和下盖62以及螺旋蜗轮63，螺旋蜗轮63设置在上盖61和下盖62盖合形成的工作腔6a中，螺旋蜗轮63固定与连接部1套装配合并能相对工作腔6a自由转动；齿轮泵6制有连通工作腔6a的冷却液进液口6b和排液口，且排液口与冷却液通道相连通。本发明直接将齿轮泵6安装在连接部1的柄部上，并利用连接部1的高速转动带动螺旋蜗轮63在工作腔6a内旋转，螺旋蜗轮63通过其在工作腔6a中的转动位移变化实现吸排冷却液的工作，冷却液在螺旋蜗轮63的作用下，通过排液口沿冷却液通道至滚槽7并通过滚针5喷洒在工件的表面。

实施例中，冷却液进液口6b设置在齿轮泵下盖62上，且冷却液进液口6b与外部冷却液源相连通。上盖61相对较薄盖配在下盖62上，能起到方便装配安装的作用，冷却液进液口6b可以通过管道与冷却液源相连接，始终保持冷却液的供应。

本发明的连接部1中部制有凸缘台体11，凸缘台体11卡装有上垫片12；齿轮泵6配装在凸缘台体11上方的柄部，凸缘台体11起到定位的作用，能防止齿轮泵6向下移动，在凸缘台体11下方的连接部1的外表面制有调节螺纹13，其内沿中心轴线制有连接部冷却液通道14，且连接部冷却液通道14制有内螺纹。

实施例中，芯轴3与保持套4套装配合，芯轴3安装在保持套4内，芯轴3上部的连接部分伸入到连接部冷却液通道14内与冷却液通道14制有的内螺纹螺旋连接，芯轴3沿中心轴线制有芯轴冷却液通道31，芯轴冷却液通道31与连接部冷却液通道14相连通。

如图1、图3所示，保持套4上部制有装配凸缘体41，且装配凸缘体41卡配有下垫片42；所述尺寸调节装置2上部与连接部调节螺纹13螺旋套配安装，下部与保持套装配凸缘体41相配合。

本发明的尺寸调节装置2包括尺寸调节外壳21和配装在尺寸调节外壳21中的齿轮组22、轴承23以及压力调节弹簧24；尺寸调节外壳21分为上外壳和下外壳，实施例中，压力调节弹簧24经下垫片42顶压与装配凸缘体41套装配合，齿轮组22螺旋与调节螺纹13相配装，所述轴承23配装在齿轮组22下方，且轴承23下表面与装配凸缘体41顶面相压配。

实施例中，滚针5纵向配装等弧度均匀分布，滚针5能在滚槽7限定的空间内自由转动。保持套4主要起到滚针5状态保持。

本发明的工作原理是：齿轮泵里的螺旋蜗轮在连接部的高速、高压转动下，齿轮泵的工作腔内充满冷却液，冷却液通过内冷刀柄部的冷却通道进入芯轴的冷却口通过滚针将冷却液喷洒在工件的表面，从而达到冷却润滑的作用，在滚针挤压工件表面的同时，使工件金属表面产生塑性流动，达到光洁修正的目的。

本发明的优点是：1、冷却液进入芯轴冷却液通道，通过滚针将冷却液喷洒在工件表面，提高了冷却液的充分利用和冷却效果。2、减少了滚针与工件表面的摩擦，冷却液带走了大量的热量，提高的刀具的使用寿命。3、保证了更高的尺寸加工要求，滚压后的效果更加明显。4、提高了工件的表面硬度，使工件表面的受力变形消除。5、齿轮泵与刀具组合配装在一起，实现了刀具自吸式供液，无需外加动力供液系统。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (7)

1.自吸式内冷刀具，包括能与机床配接的连接部(1)、尺寸调节装置(2)、芯轴(3)、保持套(4)和安装在保持套(4)前端滚槽(7)中的滚针(5)，所述连接部(1)、芯轴(3)制有连通滚槽(7)的冷却液通道，其特征是：所述的连接部(1)套配有齿轮泵(6)，齿轮泵(6)包括密封盖合配装的上盖(61)和下盖(62)以及螺旋蜗轮(63)，所述螺旋蜗轮(63)设置在上盖(61)和下盖(62)盖合形成的工作腔(6a)中，螺旋蜗轮(63)固定与连接部(1)套装配合并能相对工作腔(6a)自由转动；所述齿轮泵(6)制有连通工作腔(6a)的冷却液进液口(6b)和排液口，且排液口与冷却液通道相连通。

2.根据权利要求1所述的自吸式内冷刀具，其特征是：所述的冷却液进液口(6b)设置在齿轮泵下盖(62)上，且冷却液进液口(6b)与外部冷却液源相连通。

3.根据权利要求2所述的自吸式内冷刀具，其特征是：所述的连接部(1)的中部制有凸缘台体(11)，凸缘台体(11)卡装有上垫片(12)；所述齿轮泵(6)配装在凸缘台体(11)上方，所述的连接部(1)的下部外表面制有调节螺纹(13)，其内沿中心轴线制有连接部冷却液通道(14)，且连接部冷却液通道(14)制有内螺纹。

4.根据权利要求3所述的自吸式内冷刀具，其特征是：所述的芯轴(3)与保持套(4)套装配合，芯轴(3)上部与连接部冷却液通道(14)制有的内螺纹螺旋连接，芯轴(3)沿中心轴线制有芯轴冷却液通道(31)，所述芯轴冷却液通道(31)与连接部冷却液通道(14)相连通。

5.根据权利要求4所述的自吸式内冷刀具，其特征是：所述的保持套(4)上部制有装配凸缘体(41)，且装配凸缘体(41)卡配有下垫片(42)；所述尺寸调节装置(2)上部与连接部调节螺纹(13)螺旋套配安装，下部与保持套装配凸缘体(41)相配合。

6.根据权利要求5所述的自吸式内冷刀具，其特征是：所述的尺寸调节装置(2)包括尺寸调节外壳(21)和配装在尺寸调节外壳(21)中的齿轮组(22)、轴承(23)以及压力调节弹簧(24)；所述压力调节弹簧(24)经下垫片(42)顶压与装配凸缘体(41)套装配合，所述齿轮组(22)螺旋与调节螺纹(13)相配装，所述轴承(23)配装在齿轮组(22)下方，且轴承(23)下表面与装配凸缘体(41)顶面相压配。

7.根据权利要求6所述的自吸式内冷刀具，其特征是：所述的滚针(5)纵向配装等弧度均匀分布，滚针(5)能在滚槽(7)限定的空间内自由转动。

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