CN102317013A - 具有可缩回喷嘴的切削工具 - Google Patents

Abstract

切削工具包括冷却剂传输构件，以在切削操作期间提供冷却剂流体至切削区域。冷却剂传输构件包括具有在其中形成的流体通道的构件本体以及喷嘴，所述喷嘴传输并喷出通过其的冷却剂流体。喷嘴相对于构件本体可在第一延伸位置和第二缩回位置之间移动。例如在切削操作期间采用的延伸位置中，喷嘴从构件本体向外且向前延伸，通过从其通过的冷却剂流体的持续流动而稳定，从而强制喷嘴向前。例如在冷却剂流体不流动通过冷却剂传输构件或以低速率流动时采用的缩回位置中，喷嘴可至少部分地被适纳在流体通道中，以例如允许转位或更换切削刀件。

Description

具有可缩回喷嘴的切削工具

技术领域

本发明涉及切削工具，所述切削工具具有冷却剂传输构件以将冷却剂流体传输至切削区域，所述冷却剂传输构件具有可缩回喷嘴。

背景技术

在剧烈金属切削操作的执行期间，例如在车削硬金属期间，执行该操作的切削刀件由于与机加工工件的持续相互作用而积聚过量的热量。如果不存在用于驱散过量热量的装置，那么切削刀件例如将逐渐可能变形以及最终损坏工件。

对上述问题的已知方案包括在切削操作期间向切削区域提供持续流动的冷却剂流体。冷却剂流体例如使用冷却剂传输构件供应到切削区域，所述冷却剂传输构件可整体地形成在切削工具的本体中或者包括独立单元，其在外部附接到切削工具的本体。冷却剂传输构件通常包括喷嘴，其从冷却剂传输构件的本体向外突出且延伸到切削刀件上方，例如至切削刃附近，以便将冷却剂流体引导并从其喷出，通常直接且精确地到切削区域上。通过这种冷却剂传输构件提供冷却剂流体例如有助于有效地驱散积聚在切削区域中的大量热量，并且附加地获得在切削操作期间形成的工件碎屑的期望破裂，因此改进被机加工的工件的表面质量。

然而，通过延伸到切削刀件上方，喷嘴阻止进入将切削刀件固定到位的夹持部件并且阻碍释放夹持部件，因此使得切削刀件的转位或更换复杂化。

因此，为了能够进入到将切削刀件固定到位的夹持部件，一些切削工具（例如，其包括可移除地附接到切削工具的独立冷却剂传输构件）需要将冷却剂传输构件从其操作位置拆卸并完全移除。其他切削工具（例如，其包括与其整体地形成的冷却剂传输构件）具有用于将切削刀件固定到位的特殊布置，从而允许在存在冷却剂传输构件的情况下便利地进入到夹持部件。然而，这些夹持布置向切削刀件提供不合适的固定并且例如对于需要显著坚固地固定切削刀件的剧烈切削操作而言不足够。

本发明的目的在于提供一种切削工具及用于其的冷却剂传输构件，其显著地减少或克服上述缺陷。

发明内容

本发明的一些实施例包括切削工具，其具有：柄部部分；包含刀件凹口的头部部分，所述刀件凹口具有可释放地保持在其中的切削刀件，所述切削工具包括冷却剂传输构件，以将冷却剂流体例如直接且精确地提供给切削刀件与机加工工件的相互作用的区域（切削区域）。冷却剂传输构件可整体地形成在切削工具的本体中或者包括独立可分离单元，其可外部附接到切削工具的本体。

在一些实施例中，冷却剂传输构件包括构件本体，其具有在其中内部地形成的流体通道，以接收并传输从其通过的冷却剂流体。冷却剂传输构件附加地包括可缩回喷嘴，其接合到构件本体，以从流体通道接收冷却剂流体、将冷却剂流体传输通过在其中形成的内部通道、以及将冷却剂流体喷出通过例如在其前端形成的一个或多个喷嘴出口。喷嘴具有纵轴A和后部部分，流体通道具有用于接收进入到流体通道中的冷却剂流体的入口部分，且后表面形成在后部部分中的至少下部部分与纵轴A形成锐角。

在一些实施例中，构件本体具有基部部分和与其可分离地连接的安装部分，且喷嘴至少接合到安装部分。

在一些实施例中，喷嘴相对于构件本体可在第一延伸位置与第二缩回位置之间移动。

在第一位置，喷嘴从构件本体向外突出并延伸例如大致至切削区域的附近。例如，在此位置，喷嘴的至少一部分延伸在夹持部件的上方，所述夹持部件将切削刀件固定到位。喷嘴例如在切削操作期间（例如，当冷却剂传输构件将冷却剂流体传输至切削区域时）采用第一位置。喷嘴例如可仅通过从其通过的冷却剂流体的持续流动而稳定在该位置，在朝向一个或多个喷嘴出口流动时强制喷嘴从构件本体向外且向前。

在第二缩回位置中，喷嘴被至少部分地适纳在构件本体的流体通道中，即，喷嘴在第一位置中从构件本体向外延伸的至少一部分在第二位置中被适纳在流体通道中。例如当切削工具休止且没有冷却剂流体流动通过冷却剂传输构件时，可采用第二位置。在第二位置中，例如喷嘴的所有部分都不延伸在夹持部件上方，例如以便允许合适的接近夹持构件。从而，缩回喷嘴允许舒适地转位或更换切削刀件，例如而不必要从切削工具拆卸或完全移除冷却剂传输构件或者不必要向切削刀件提供不合适的固定。

附图说明

为了更好地理解本发明以及示出本发明如何在实践中实施，现将参照附图，在附图中：

图1是根据本发明一些实施例的切削工具的透视图，其具有冷却剂传输构件以通过其传输冷却剂流体；

图2是根据本发明其它实施例的切削工具的头部部分的透视图，其包括冷却剂传输构件以通过其传输冷却剂流体，其中冷却剂传输构件整体地形成在切削工具的本体中；

图3是根据本发明又其它实施例的切削工具的头部部分的侧视图，其具有冷却剂传输构件用于通过其传输冷却剂流体，所述冷却剂传输构件包括基部部分和安装部分；

图4是根据本发明一些实施例的如图1所示的切削工具的头部部分的透视俯视图，其中冷却剂传输构件的喷嘴处于第一延伸位置；

图5是如图4所示的头部部分的透视俯视图，其中冷却剂传输构件的喷嘴处于第二缩回位置；

图6是如图4所示的喷嘴的透视前视图；

图7是如图6所示的喷嘴的后视图；

图8是如图4所示的冷却剂传输构件的俯视图；

图9是如图8所示的冷却剂传输构件沿着图8中的线IX-IX截取的截面图；

图10是根据本发明一些实施例在图8中示出的冷却剂传输构件的构件本体的俯视图；以及

图11是根据本发明一些实施例如图10所示的构件本体沿着图10中的线XI-XI的截面图。

将理解的是为了简明和清楚示意目的，在附图中示出的元件不必要精确地绘制或按比例绘制。例如，为了清楚起见一些元件的尺寸可相对于其它元件被放大，或者若干物理部件可被包括在一个功能块或元件中。此外，在合适考虑时，在附图中可重复附图标记以指示对应或类似的元件。

具体实施方式

在下述描述中，将描述本发明的各个方面。为了说明目的，阐述具体配置和细节以提供本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说还将显而易见的是，本发明可在不存在本文所提供的具体细节的情况下进行实践。此外，为了不使得本发明晦涩难懂，已知的特征可被省除或简化。

虽然本文的一些附图示出了车削工具，但是本发明不局限于该方面。例如，本发明的实施例可指代其它切削工具，例如开槽工具、分隔工具或具有可释放地保持在其中的一个或多个切削刀件的其它金属切削工具。

此外，虽然本文的一些附图示出了具有大致菱形形状的切削刀件，但是本发明不局限于该方面。例如，本发明的实施例可包括或可指代具有大致三角形、正方形、矩形或平行四边形形状、大致多边形形状、大致圆形形状或其它形状的切削刀件。

参照图1，其示出了根据一些实施例的切削工具10。

在一些实施例中，切削工具10具有前端12、后端14、工具本体16、柄部部分18以及头部部分20，头部部分20包括切削部分22。切削部分22包括刀件凹口24，其具有可释放地保持在其中的切削刀件26。切削刀件26包括切削刃28和中心孔30，中心孔30具有插入到其中的夹持部件32（例如，刀件螺钉）以将切削刀件26固定地夹持在刀件凹口24中。

切削工具10包括冷却剂传输构件34，以将冷却剂流体例如传输到切削区域，例如以便驱散积聚在其中的过量热量。冷却剂传输构件34包括构件本体36，以经由在其中内部地形成的流体通道38接收并传输从其通过的制冷剂流体。构件本体36可传输制冷剂流体至喷嘴40，所述喷嘴可移动地接合到构件本体上，如将在下文详细描述的。

参照图2-11，示出了根据本发明多个实施例的切削工具10的多个部分。

例如如图2所示，在一些实施例中，构件本体36整体地形成在工具本体16中。例如如图1、图4和图5所示，在其它实施例中，制冷剂传输构件34是可分离地附接到工具本体16的独立单元，例如使用一个或多个固定螺钉42或其它接合装置。在又其它实施例中，例如如图3所示，构件本体36包括基部部分44以及可分离地连接到其上的安装部分46，其中基部部分44可整体地形成在工具本体16中或者是独立单元，外部地附接到工具本体16。在这些又其它实施例中，流体通道38可单独形成在安装部分46中或延伸通过安装部分46以及基部部分44。根据这些实施例的一些，安装部分46可从基部部分44拆卸，例如以允许用不同的安装部分46来更换该安装部分，例如以便顺应冷却需求或所执行具体切削操作所需的其它需求。构件本体36可传输冷却剂流体至喷嘴40，且喷嘴40可移动地接合到安装部分46。

在一些实施例中，例如如图7所示，喷嘴40包括在其中内部地形成的内部通道48，以将冷却剂流体从流体通道38朝向一个或多个喷嘴出口50传输，所述一个或多个喷嘴出口50例如形成在喷嘴40的前端，以将通过其的冷却剂流体直接喷出例如到切削区域上。喷嘴40沿着限定前后方向的纵轴A延伸，如图4、图5和图8所示。喷嘴40可移动地接合到构件本体36，并且可相对于其例如沿着轴线A在第一延伸位置和第二缩回位置之间移动，如在下文详细描述的。构件本体36具有纵轴B，其也限定前后方向，且喷嘴40在其在第一位置与第二位置之间移动时沿着纵轴B移动。在一些实施例中，喷嘴的纵轴A与构件本体的纵轴B重合，至少在喷嘴40处于第一延伸位置时如此。

在一些实施例中，例如在如图4所示的第一位置中，喷嘴40从构件本体36大致向外且向前突出例如至基本最大程度，从而将一个或多个喷嘴出口50定位成大致相邻于切削区域。当切削工具10执行切削操作且冷却剂流体通过喷嘴传输时，喷嘴40例如可采用第一位置。喷嘴40可仅通过从其通过的冷却剂流体的持续流动而稳定在第一位置，所述持续流朝向所述一个或多个喷嘴出口50流动，如下文所述的。

喷嘴40例如包括形成在内部通道48的前端的内前表面52以及形成在喷嘴40后部部分56上的向后面向后表面54。喷嘴入口51形成在后表面54中。通过流体通道38以及经由喷嘴入口51进入到内部通道48中的冷却剂流体的持续流动施加基本上向前的压力到内前表面52以及到后表面54上，所述两个表面都基本上横向于在与其接触的相应区域处冷却剂流体的大致流动方向。

构件本体36包括具有在其中形成的前部开口59的前表面57。前部开口59与构件本体36内的腔60连通。在一些实施例中，喷嘴40的形状允许其经由前部开口59插入到腔60中，而在其它实施例中喷嘴40可经由构件本体后部开口61插入。在构件本体36可从切削工具10的其余部分分离的一些实施例中，喷嘴40可放置在工具本体16上的合适位置中，且构件本体36放置在其上以及固定到工具本体16。

在一些实施例中，构件本体36包括向后面向内前端表面58，其用作在冷却剂流动通过喷嘴40时的止挡件，以阻止喷嘴40的向前运动。在一些实施例中，喷嘴后部部分56的周长例如大于前部开口59的周长，例如以便在采用第一位置时防止喷嘴40从构件本体36分离。因此在第一位置中，强制喷嘴40向前的冷却剂流体强制在后部部分56上形成的向前面向的外围表面62抵接向后面向内前端表面58，例如如图9所示。例如外围表面62和前端表面58采用互补截头圆锥形状或其它合适形状，以便彼此抵接以及获得其间的基本上密封的接合。该基本上密封的接合可基本防止冷却剂流体通过腔60的不期望泄漏。

在一些实施例中，在例如如图5所示的第二缩回位置中，喷嘴40被至少部分地适纳在流体通道38的喷嘴适纳部分64中。例如，喷嘴40在第一位置从构件本体36突出并延伸出的至少一部分在第二位置中被适纳在喷嘴适纳部分64中。例如当切削工具10不执行切削操作且冷却剂流体不流动通过冷却剂传输构件34或例如以十分低的速率流动时可采用第二缩回位置，使得制冷剂所施加的力不足以将喷嘴40保持在延伸位置。

在第二位置中，喷嘴40可基本全部缩回至喷嘴适纳部分64中或例如仅部分地缩回允许合适地进入夹持部件32的程度。在一些实施例中，在后部分56和喷嘴适纳部分64是大致互补形状，以允许喷嘴40例如在延伸位置与缩回位置之间滑动通过喷嘴适纳部分64。当冷却剂流体不流动通过制冷剂传输构件34或以十分低的速率流动时，喷嘴40可例如使用一个或多个手指被向内按压，以采用缩回位置。

例如在一些实施例中，当喷嘴40处于缩回位置时，开始流动通过流体通道38的冷却剂流体强制流出喷嘴40，以向前滑动通过喷嘴适纳部分64从而采用延伸位置。例如在一些实施例中，如图9所示，流体通道38包括入口部分66，以接收进入到流体通道38中的冷却剂流体。从入口部分66出现的冷却剂流体经由喷嘴入口51进入到喷嘴40的内部通道48中。

在一些实施例中，入口部分66大致垂直于纵轴A和B延伸，例如将冷却剂流体以大致向上方向引入到本体构件36中，横向于喷嘴40的纵轴A和本体构件36的B。因此例如为了允许在喷嘴40处于缩回位置时冷却剂流体从入口部分66进入到喷嘴40中的初始流动，在一些实施例中后表面54的至少下部部分68相对于纵轴A倾斜，例如与其形成锐角α（例如45度），或其它合适角度。这允许入口部分66的冷却剂流体的初始部分传送通过喷嘴入口51，至少部分地形成在后表面54的下部部分68中，并且例如当喷嘴处于缩回位置时进入到内部通道48中。在其它实施例中，入口部分66与喷嘴40大致对齐，例如在冷却剂流体通常从后面被供应到冷却剂传输构件34的情况下。

虽然已经参考一个或多个具体实施例描述了本发明，但是该说明旨在总体上是示意性的且被认为不将本发明限制于所示的实施例中。要理解的是，本领域技术人员可想到在本文未具体示出但落入本发明范围内的各种变型。

Claims (7)

1. 一种切削工具（10），包括：

柄部部分（18）；

头部部分（20），其包括刀件凹口（24），所述刀件凹口具有可释放地保持在其中的切削刀件（26）；和

冷却剂传输构件（34），其定位成相邻于头部部分，以提供冷却剂流体至切削区域，所述冷却剂传输构件包括：

构件本体（36），其配置成接收并传输冷却剂流体通过流体通道（38），流体通道（38）形成于其中；和

喷嘴（40），所述喷嘴接合到构件本体，以传输并从其喷出接收自流体通道的冷却剂流体，其中喷嘴相对于构件本体可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，喷嘴从构件本体向外且向前延伸以便至少部分地延伸在将切削刀件固定到位的夹持部件（32）上方；在第二位置中，喷嘴缩回到流体通道中，使得喷嘴在第一位置从构件本体向外延伸的至少一部分在第二位置中被适纳在流体通道中，且喷嘴的所有部分都不延伸在夹持部件上方；其中：

喷嘴通过从其通过的冷却剂流体的持续流动而稳定在第一位置，强制喷嘴从构件本体向外且向前。

2. 根据权利要求1所述的切削工具，包括工具本体（16），所述工具本体包括头部部分和柄部部分，其中，冷却剂传输构件（34）的构件本体（36）与工具本体整体地形成。

3. 根据权利要求1所述的切削工具，包括工具本体（16），所述工具本体包括头部部分和柄部部分，其中，冷却剂传输构件（34）的构件本体（36）是独立单元，可从工具本体分离。

4. 根据权利要求1所述的切削工具，其中：

构件本体（36）包括基部部分（44）和可分离地连接于其的安装部分（46）；以及

喷嘴至少接合到安装部分。

5. 根据权利要求1所述的切削工具，其中：

喷嘴包括纵轴（A）和后部部分（56）；

流体通道包括入口部分（66），用于接收进入到流体通道中的冷却剂流体；以及

后表面（54）形成在后部部分中的至少下部部分（68）与纵轴（A）形成锐角。

6. 一种切削工具冷却剂传输构件（34），包括：

构件本体（36），其配置成经由在其中形成的流体通道（38）接收并传输冷却剂流体；和

喷嘴（40），所述喷嘴可移动地接合到构件本体，以传输并从其喷出接收自流体通道的冷却剂流体，其中喷嘴相对于构件本体可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，喷嘴在冷却剂流体从其传送通过时从构件本体向外且向前延伸；在第二位置中，喷嘴缩回到流体通道中，使得喷嘴在第一位置从构件本体向外延伸的至少一部分在第二位置中被适纳在流体通道中；其中：

喷嘴通过从其通过的冷却剂流体的持续流动而稳定在第一位置，强制喷嘴从构件本体（36）向外且向前。

7. 根据权利要求6所述的切削工具冷却剂传输构件（34），其中：

喷嘴包括后部部分（56）；

流体通道包括入口部分（66），用于接收进入到流体通道中的冷却剂流体；以及

后部部分的后表面（54）的至少下部部分（68）与喷嘴的纵轴（A）形成锐角。

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