CN104259495B - 一种自冷却立式刀具 - Google Patents

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周勇
杨纪村
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    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
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Abstract

本发明公开了一种自冷却立式刀具，包括刀体，刀体中设置有多条密闭螺旋状腔体，上述腔体彼此之间相互缠绕，每条腔体一端延伸至刀体的刃口处且另一端延伸至刀体的尾部，各腔体内灌注有低沸点换热液，各腔体内低沸点换热液的体积为腔体容积的0.2-0.3，各腔体内壁设有多条沿腔体延伸方向分布槽体。本发明所公开的自冷却立式刀具，其冷却效果好，且对环境友好。

Description

一种自冷却立式刀具
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域，尤其涉及一种自冷却立式刀具。
背景技术
目前，在机械加工领域，机加工工艺向着高速度、大深度方向发展，在这一发展趋势下，加工过程中更多的机械能转化为热能，从而使得刀具与工件接触面产生的热量大幅增加，如果这些热量不能及时传递出去，将导致刀具的刀刃和工件加工表面温度急剧升高，导致刀具损伤和工件损伤。现有技术中，通常是向加工区域喷射冷却液的方式，带走加工过程中产生的热量，但是上述冷却方式存在以下缺陷：1、随着工件的加工深度增加和复杂程度增加，使得冷却液的喷射效率降低以及喷射结构越来越复杂；2、冷却液的大量使用，带来成本的增加并容易对环境造成不利影响。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种自冷却立式刀具，实现了对刀具结构的改良，其冷却效果好，且对环境友好。
本发明提出的一种自冷却立式刀具，包括刀体，刀体中设置有多条密闭螺旋状腔体，上述腔体彼此之间相互缠绕，每条腔体一端延伸至刀体的刃口处且另一端延伸至刀体的尾部，各腔体内灌注有低沸点换热液，各腔体内低沸点换热液的体积为腔体容积的0.2-0.3，各腔体内壁设有多条沿腔体延伸方向分布槽体。
优选地，各腔体位于刀体尾部一端相通且交汇于同一点。
优选地，各腔体从远离刀体尾部一端向另一端，横截面积逐渐减小。
优选地，各腔体内低沸点换热液的体积为腔体容积的0.25。
优选地，刀体中设置的密闭螺旋状腔体数量为3-5条。
本发明中的自冷却立式刀具，由于刀体内设置有腔体，同时，每条腔体一端延伸至刀体的刃口处且另一端延伸至刀体的尾部，各腔体内灌注有低沸点换热液，当刀具进行加工时，刃口处产生的热量传递至腔体靠近刃口一端，使得腔体内低沸点换热液吸热升温而沸腾产生气体，上述气体在压力作用下，向腔体远离刀刃一端运动，在上述运动过程中，由于腔体内壁的温度逐渐变低，气体温度降低逐渐冷凝为液态而顺着腔体内壁的槽体向腔体靠近刃口一端流动，从而通过低沸点换热液的气化-液化转变将刀体刃口处的热量向刀体尾部方向传递，同时，刀体刃口处热量产生速度越快，低沸点换热液的气化的气压越大，热量传递速度越快，因此，刀具冷却效果好，同时，避免了冷却液的大量使用和排放，对环境友好。
附图说明
图1为本发明提出的一种自冷却立式刀具的结构示意图；
图2为图1中a处的示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，图1为本发明提出的一种自冷却立式刀具的结构示意图；图2为图1中a处的示意图。
参照图1并结合图2，在一种实施例中，本发明提出的一种自冷却立式刀具，包括刀体1，刀体1中设置有多条密闭螺旋状腔体11，上述腔体11彼此之间相互缠绕，每条腔体11一端延伸至刀体1的刃口13处且另一端延伸至刀体1的尾部12，各腔体11内灌注有低沸点换热液，各腔体11内低沸点换热液的体积为腔体11容积的0.25，各腔体11内壁设有多条沿腔体11延伸方向分布槽体14，其中，刀体1中设置的密闭螺旋状腔体11数量为3条。
在上述技术方案中，由于刀体1内设置有腔体11，同时，每条腔体11一端延伸至刀体1的刃口13处且另一端延伸至刀体1的尾部12，各腔体11内灌注有低沸点换热液，当刀具进行加工时，刃口13处产生的热量传递至腔体11靠近刃口13一端，使得腔体11内低沸点换热液吸热升温而沸腾产生气体，上述气体在压力作用下，向腔体11远离刀刃一端运动，在上述运动过程中，由于腔体11内壁的温度逐渐变低，气体温度降低逐渐冷凝为液态而顺着腔体11内壁的槽体14向腔体11靠近刃口13一端流动，从而通过低沸点换热液的气化-液化转变将刀体1刃口13处的热量向刀体1尾部12方向传递，同时，刀体1刃口13处热量产生速度越快，低沸点换热液的气化的气压越大，热量传递速度越快，因此，刀具冷却效果好，同时，避免了冷却液的大量使用和排放，对环境友好。
在进一步改进的技术方案中，各腔体11位于刀体1尾部12一端相通且交汇于同一点，从而使得各腔体11之间空间连通，有利于刀体1刃口13不同方向产生热量不同时，腔体11之间可产生相互协同的效果。
在进一步改进的技术方案中，各腔体11从远离刀体1尾部12一端向另一端，横截面积逐渐减小，从而加长了低沸点换热液气化后产生气体的行程，有利于增加热传导能力的上限。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自冷却立式刀具，其特征在于，包括刀体(1)，刀体(1)中设置有多条密闭螺旋状腔体(11)，上述腔体(11)彼此之间相互缠绕，每条腔体(11)一端延伸至刀体(1)的刃口(13)处且另一端延伸至刀体(1)的尾部(12)，各腔体(11)内灌注有低沸点换热液，各腔体(11)内低沸点换热液的体积为腔体(11)容积的0.2-0.3，各腔体(11)内壁设有多条沿腔体(11)延伸方向分布槽体(14)；
各腔体(11)位于刀体(1)尾部(12)一端相通且交汇于同一点。
2.根据权利要求1所述的自冷却立式刀具，其特征在于，各腔体(11)从远离刀体(1)尾部(12)一端向另一端，横截面积逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的自冷却立式刀具，其特征在于，各腔体(11)内低沸点换热液的体积为腔体(11)容积的0.25。
4.根据权利要求1所述的自冷却立式刀具，其特征在于，刀体(1)中设置的密闭螺旋状腔体(11)数量为3-5条。
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