CN102513563B - 一种具有内冷结构的切削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有内冷结构的切削刀具，包括刀具柄部、刀体、中心紧固件、冷却套和刀片，所述刀片通过刀片紧固件固定于刀体上，所述刀体上设有一贯穿刀体的型腔，所述冷却套设有冷却套中心孔，所述中心紧固件的大径端压设于所述冷却套上，所述中心紧固件的小径端依次穿过冷却套中心孔和型腔，并与刀具柄部连接固定。该具有内冷结构的切削刀具结构简单、使用方便、冷却效果好、使用寿命长。

Description

一种具有内冷结构的切削刀具

技术领域

本发明涉及金属加工用切削刀具，尤其涉及具有内冷结构的切削刀具。

背景技术

人们已经发现旋转类刀具加工中，具有内冷切削的切削刀具可以有效改善切削工况，降低切削区域的温度，快速清除碎屑，提高加工表面质量，延长刀具寿命。由于内冷切削刀具具有以下特点，具有内冷的旋转类切削刀具被广泛使用。

此类具有内冷的切削刀具一般采用如图1所示结构，切削刀具由刀具柄部2、刀体3、中心紧固件4、刀片6、刀片紧固件8和冷却套5组成，刀体3上设有一穿过刀体3的型腔7，型腔7侧面由头部的芯轴孔段72和尾部的夹持凹进段71组成，夹持凹进段71侧面上设有指向刀片6的冷却孔733，中心紧固件4中心设有一通道41，冷却套5设置在夹持凹进段71的端部，刀体3通过连接件31使刀体3和冷却套5密封，冷却介质从刀体3的芯轴孔段72流入，通过中心紧固件4的通道41，穿过冷却孔733抵达刀体3的切削区域，从而实现冷却介质对切削刀具的冷却。

此种结构冷却介质虽然可以有效从柄部抵达切削刀具的切削区域，但是冷却套通过连接件和刀体相连，装卸切削刀具的中心紧固件时，需先卸除冷却套，操作及不方便。另外，此种结构的冷却套一般为薄壁碟状件，受冷却介质挤压时容易变形，变形后很难保证刀体和冷却套的密封性，从而冷却介质极可能从刀体和冷却套的间隙泄出，影响切削刀具的冷却效果，降低切削刀具的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、冷却效果好、使用寿命长的具有内冷结构的切削刀具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种具有内冷结构的切削刀具，包括刀具柄部、刀体、中心紧固件、冷却套和刀片，所述刀片通过刀片紧固件固定于刀体上，所述刀体上设有一贯穿刀体的型腔，所述冷却套设有冷却套中心孔，所述中心紧固件的大径端压设于所述冷却套上，所述中心紧固件的小径端依次穿过冷却套中心孔和型腔，并与刀具柄部连接固定。

所述冷却套包括底面和柱状连接段和密封接口段，所述柱状连接段一端与底面连接，另一端与密封接口段连接，所述底面和柱状连接段插设于所述型腔的夹持凹进段，所述密封接口段与所述夹持凹进段密封连接。

所述夹持凹进段设有第一密封锥面，所述密封接口段上设有与第一密封锥面配合的第二密封锥面。

所述第一密封锥面的锥度角为α，所述第二密封锥面的锥度角为β，0.5°≤|β-α|≤5。

所述型腔还设有与夹持凹进段相通的芯轴孔段，所述夹持凹进段与芯轴孔段相接处设有分流底面，所述分流底面上设有分流槽和沿分流底面周边设置的沟槽，所述分流槽连通芯轴孔段与沟槽，所述沟槽上设有穿过刀体指向刀片的冷却孔。

所述刀具柄部设有芯轴、柄部中心孔和流体通道，所述柄部中心孔与芯轴同轴设置，所述芯轴与所述芯轴孔段插接，所述中心紧固件与柄部中心孔连接，所述流体通道连通柄部中心孔与芯轴孔段。

所述刀具柄部、冷却套和刀体通过沿周向布置的辅助紧固件连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的具有内冷结构的切削刀具通过中心紧固件将刀体、冷却套和刀具柄部连接在一起，维护检修时只须卸下中心紧固件即可实现刀体、冷却套和刀具柄部的分离，其结构简单、操作方便；中心紧固件的大径端压设在冷却套上，避免了中心紧固件和刀体直接接触，有效消除装卸中心紧固件时，中心紧固件刮伤刀体，延长了刀体的使用寿命，降低了切削刀具的使用成本。冷却套为设有柱状连接段的柱形结构，可以承受较大的冷却介质压力而不易变形，避免冷却介质泄漏。刀体和冷却套采用锥面连接，可利用冷却套的弹性变形消除刀体和冷却套之间的间隙，有效抑制冷却介质的泄漏，延长刀具的使用寿命。

附图说明

图1是现有技术中的切削刀具的立体结构示意图。

图2是本发明实施例的立体结构示意图。

图3是本发明实施例的刀体主视图。

图4是沿图3的A－A剖视图。

图5是本发明第一实施例的冷却套俯视图。

图6是本发明另一实施例的立体结构示意图。

图7是本发明另一实施例的刀体结构示意图。

图8是本发明另一实施例的冷却套立体结构示意图。

图中各标号表示：

1、中心轴；2、刀具柄部；3、刀体；4、中心紧固件； 5、冷却套；6、刀片；7、型腔；8、刀片紧固件；9、辅助紧固件；21、芯轴；22、柄部中心孔；23、流体通道；31、连接件；41、通道；51、底面；52、柱状连接段；53、密封接口段；54、冷却套中心孔；71、夹持凹进段；72、芯轴孔段；73、分流底面；531、第二密封锥面；711、第一密封锥面；731、分流槽；732、沟槽；733、冷却孔。

具体实施方式

图2至图5示出了本发明的一种具有内冷结构的切削刀具实施例，该切削刀具工作时绕中心轴1旋转，包括刀具柄部2、刀体3、中心紧固件4、冷却套5和刀片6，刀片6通过刀片紧固件8固定于刀体3上，刀体3上设有一贯穿刀体3的型腔7，冷却套5设有冷却套中心孔54，中心紧固件4的大径端压设于冷却套5上，中心紧固件4的小径端依次穿过冷却套中心孔54和型腔7，并与刀具柄部2连接固定，维护检修时只须卸下中心紧固件4即可实现刀体3、冷却套5和刀具柄部2的分离，其结构简单、操作方便；中心紧固件4的大径端压设在冷却套5上，避免了中心紧固件4和刀体3直接接触，有效消除装卸中心紧固件4时，中心紧固件4刮伤刀体3，延长了刀体3的使用寿命，降低了切削刀具的使用成本。

本实施例中，冷却套5包括底面51、柱状连接段52和密封接口段53，柱状连接段52一端与底面51连接，另一端与密封接口段53连接，柱状连接段52的柱形结构，可以承受较大的冷却介质压力而不易变形，避免冷却介质泄漏；底面51和柱状连接段52插设于型腔7的夹持凹进段71，密封接口段53与夹持凹进段71密封连接，夹持凹进段71设有第一密封锥面711，密封接口段53上设有与第一密封锥面711配合的第二密封锥面531，第一密封锥面711的锥度角为α，第二密封锥面531的锥度角为β，0.5°≤|β-α|≤5，本实施例中，|β-α|=3°，这样容易保证第一密封锥面711与第二密封锥面531完全接触，刀体3和冷却套5采用锥面连接，可利用冷却套5的弹性变形消除刀体3和冷却套5之间的间隙，有效抑制冷却介质的泄漏，延长刀具的使用寿命。

本实施例中，型腔7还设有与夹持凹进段71相通的芯轴孔段72，夹持凹进段71与芯轴孔段72相接处设有分流底面73，分流底面73上设有分流槽731，沿分流底面73周边设置有沟槽732，分流槽731连通芯轴孔段72与沟槽732，沟槽732上设有穿过刀体3指向刀片6的冷却孔733。刀具柄部2设有芯轴21、柄部中心孔22和流体通道23，柄部中心孔22与芯轴21同轴设置，芯轴21与芯轴孔段72插接，中心紧固件4与柄部中心孔22连接，流体通道23连通柄部中心孔22与芯轴孔段72。

本实施例的切削刀具工作时，冷却介质从刀具柄部2的柄部中心孔22流入，并从流体通道23流出至刀体3的芯轴孔段72内，在冷却套5与刀体3的密封连接作用下，冷却介质被迫使经分流底面73上的分流槽731流向沟槽732，再通过沟槽732上的冷却孔733朝向刀片6喷射，从而使冷却介质抵达切削刀具的切削区域，完成切削冷却。

图6至图8示出了本发明的另一种具有内冷结构的切削刀具实施例，该实施例与上一实施例基本相同，区别仅在于，中心紧固件4周边设有辅助紧固件9，刀具柄部2、冷却套5和刀体3通过沿周向布置的四个辅助紧固件9进一步加强连接固定，从而降低中心紧固件4的负载，延长中心紧固件4的使用寿命。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种具有内冷结构的切削刀具，包括刀具柄部（2）、刀体（3）、中心紧固件（4）、冷却套（5）和刀片（6），所述刀片（6）通过刀片紧固件（8）固定于刀体（3）上，所述刀体（3）上设有一贯穿刀体（3）的型腔（7），其特征在于：所述冷却套（5）设有冷却套中心孔（54），所述中心紧固件（4）的大径端压设于所述冷却套（5）上，所述中心紧固件（4）的小径端依次穿过冷却套中心孔（54）和型腔（7），并与刀具柄部（2）连接固定，所述冷却套（5）包括底面（51）、柱状连接段（52）和密封接口段（53），所述柱状连接段（52）一端与底面（51）连接，另一端与密封接口段（53）连接，所述底面（51）和柱状连接段（52）插设于所述型腔（7）的夹持凹进段（71），所述密封接口段（53）与所述夹持凹进段（71）密封连接。

2.根据权利要求1所述的具有内冷结构的切削刀具，其特征在于：所述夹持凹进段（71）设有第一密封锥面（711），所述密封接口段（53）上设有与第一密封锥面（711）配合的第二密封锥面（531）。

3.根据权利要求2所述的具有内冷结构的切削刀具，其特征在于：所述第一密封锥面（711）的锥度角为α，所述第二密封锥面（531）的锥度角为β，0.5°≤|β-α|≤5。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的具有内冷结构的切削刀具，其特征在于：所述型腔（7）还设有与夹持凹进段（71）相通的芯轴孔段（72），所述夹持凹进段（71）与芯轴孔段（72）相接处设有分流底面（73），所述分流底面（73）上设有分流槽（731）和沿分流底面（73）周边设置的沟槽（732），所述分流槽（731）连通芯轴孔段（72）与沟槽（732），所述沟槽（732）上设有穿过刀体（3）指向刀片（6）的冷却孔（733）。

5.根据权利要求4所述的具有内冷结构的切削刀具，其特征在于：所述刀具柄部（2）设有芯轴（21）、柄部中心孔（22）和流体通道（23），所述柄部中心孔（22）与芯轴（21）同轴设置，所述芯轴（21）与所述芯轴孔段（72）插接，所述中心紧固件（4）与柄部中心孔（22）连接，所述流体通道（23）连通柄部中心孔（22）与芯轴孔段（72）。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的具有内冷结构的切削刀具，其特征在于：所述刀具柄部（2）、冷却套（5）和刀体（3）通过沿周向布置的辅助紧固件（9）连接。

7.根据权利要求5所述的具有内冷结构的切削刀具，其特征在于：所述刀具柄部（2）、冷却套（5）和刀体（3）通过沿周向布置的辅助紧固件（9）连接。

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