CN103586735A - 一种内冷却刀柄 - Google Patents

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马可
张静辉
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    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/10—Cutting tools with special provision for cooling

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Abstract

本发明公开了一种内冷却刀柄，包括刀柄壳，刀柄壳内部为中空结构，形成真空状态密闭空腔；刀柄壳上下内壁贴附有吸液芯；所述吸液芯中含有用于冷却吸热的液态工质；空腔沿刀柄轴向分为三段，依次为：靠近刀尖的蒸发段、中间部分的绝热段、远离刀尖的冷凝段；液态工质在蒸发段、绝热段、冷凝段之间进行反复地蒸发和冷凝的循环，将刀尖的热量传递至冷凝段端的刀柄壳向外传出。本发明提供的一种内冷却刀柄，能使切削过程中产生的切削热经刀柄壳传入吸液芯，并被吸液芯内的液态工质通过液汽相变传热快速传递到刀柄另一端，避免切削热积聚引起的切削温度过高，从而延长刀片寿命并避免切削表面烧伤；避免了传统切削液对环境的污染。

Description

一种内冷却刀柄
技术领域
本发明涉及一种内冷却刀柄，属于切削加工技术领域。
背景技术
目前，在如今的机械加工领域，切削工艺向着高切削速度、大切削深度的高效切削加工方向发展，而车削加工是最重要的金属切削方法之一，广泛应用于各种零件尤其是回转体类零件的加工。切削速度的提高以及切削深度的增大使更多的机械能转化为热能，从而使车刀与工件接触面产生的切削热大幅增加，如果这些切削热不能及时疏导出去，将引起刀尖以及工件加工表面的急剧温升，导致车刀失效和工件烧伤。
传统的向切削区喷射冷却液的方法存在很大不足，首先由于切削深度的增大，使切削加工区面积更大，其密闭程度更高，切削液很难真正进入切削区进行冷却；其次，过多的使用切削液不但增加了成本，而且其造成的环境污染也很严重，不符合当前节能减排以及绿色制造的趋势。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种内冷却刀柄，通过车刀自身结构快速疏导切削热，以降低切削温度。 
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种内冷却刀柄，包括刀柄壳，其特征在于：所述刀柄壳内部为中空结构，形成真空状态密闭空腔；刀柄壳上下内壁贴附有吸液芯；所述吸液芯中含有用于冷却吸热的液态工质。
所述的一种内冷却刀柄，其特征在于：所述空腔沿刀柄轴向分为三段，依次为：靠近刀尖的蒸发段、中间部分的绝热段、远离刀尖的冷凝段；液态工质在蒸发段、绝热段、冷凝段之间进行反复地蒸发和冷凝的循环，将刀尖的热量传递至冷凝段端的刀柄壳向外传出。
作为优选方案，所述的一种内冷却刀柄，其特征在于：所述液态工质为蒸馏水。
有益效果：本发明提供的一种内冷却刀柄，能使切削过程中产生的切削热经刀柄壳传入空腔，并被吸液芯内的液态工质通过液汽相变传热快速传递到刀柄另一端，避免切削热积聚引起的切削温度过高，从而延长刀片寿命并避免切削表面烧伤；空腔处于真空封闭状态，且优选液态工质为蒸馏水，避免了传统切削液对环境的污染。 
附图说明
图1为本发明所述的一种内冷却刀柄的剖视图；
其中：1内冷却刀柄；2刀柄壳；3空腔；4吸液芯；5液态工质；6冷凝段；7绝热段；8蒸发段。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种内冷却刀柄1，包括刀柄壳2、空腔3、吸液芯4、液态工质5；空腔3设置于刀柄壳2内，吸液芯4附着于刀柄壳2内壁之上，液态工质5存于吸液芯4内；所述空腔3沿刀柄轴向分为三段，靠近刀尖装有液态工质5的一段为蒸发段8，远离刀尖的一段为冷凝段6，中间部分为绝热段7；所述液态工质5为蒸馏水。 
在切削加工时，切削区（刀尖）产生的大量切削热通过刀柄壳2传至空腔3的蒸发段8，引起吸液芯4内的液态工质5蒸发、沸腾，转化成的蒸汽，蒸汽在压力差作用下将经过空腔的绝热段7到达冷凝段6，在此过程中蒸汽会不断释放热量而冷凝为液体，热量通过冷凝段6一端的刀柄壳2向外传出；冷凝后的液体在吸液芯4的毛细作用下又回流至蒸发段8，这样液态工质5就在蒸发段8和冷凝段6之间进行反复地蒸发和冷凝的循环，切削热就不断的通过内冷却刀柄1疏导出去，从而达到降低切削温度的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种内冷却刀柄，包括刀柄壳，其特征在于：所述刀柄壳内部为中空结构，形成真空状态密闭空腔；刀柄壳上下内壁贴附有吸液芯；所述吸液芯中含有用于冷却吸热的液态工质。
2.根据权利要求1所述的一种内冷却刀柄，其特征在于：所述空腔沿刀柄轴向分为三段，依次为：靠近刀尖的蒸发段、中间部分的绝热段、远离刀尖的冷凝段；液态工质在蒸发段、绝热段、冷凝段之间进行反复地蒸发和冷凝的循环，将刀尖的热量传递至冷凝段端的刀柄壳向外传出。
3.根据权利要求1或2所述的一种内冷却刀柄，其特征在于：所述液态工质为蒸馏水。
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