CN105228781B - 刀架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种刀架(1)，该刀架具有基体(4)和接纳销(5)，在该接纳销上能够安装带有相对应的接纳孔(6)的旋转刀具(2)，其中，在刀架(1)中设有至少一条通到接纳销的外周上的、用于输送冷却剂或润滑剂的通道(9)。为了能够在无需大的制造成本的情况下冷却旋转刀具(2)的切削刃，在接纳销(5)的外周上设有至少一个用于沿接纳销(5)的纵向引导冷却剂或润滑剂的纵槽。

Description

刀架
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的刀架/刀夹和根据权利要求11前序部分所述的刀具装置。
背景技术
DE 40 19 506 A1公开了一种本类型的刀架。该刀架具有基体和接纳销，在接纳销上可以安装具有相应接纳孔的构造为刀头的旋转刀具。在刀架中设有通到接纳销的外周上的、用于输送冷却剂或润滑剂的通道。通过刀头中的多个冷却剂孔，冷却剂或润滑剂然后被引导至刀头的切削刃片。在此借助于螺钉固定旋转刀具，该螺钉在接纳销的前端侧上被旋入到在该接纳销中相应居中布置的配对螺纹中且由此相对于刀架将旋转刀具夹紧。为将冷却剂或润滑剂一直引导至旋转刀具的切削刃，在接纳销的位于内螺纹与外周之间的环形接片中设有至少一条用于冷却剂或润滑剂的通道。恰恰是在较小的、且其接纳销直径较小的刀架中，由于该冷却通道或润滑通道而额外明显降低了其刚性和坚固性，因此无法可靠地避免发生断裂。要制造这种通道，还必须要在接纳销中斜向开孔，这耗费非常大。而且还由于在冷却剂孔的区域中的小的壁厚而给通常所必须的、对接纳销的硬化处理造成困难，因为会容易出现应力裂纹。
发明内容
本发明的任务是，实现一种低成本、易制造的刀架和一种具有这类刀架的刀具装置，由此无需高制造成本就能够实现对旋转刀具的切削刃的冷却。
该任务通过具有权利要求1特征的刀架和具有权利要求11特征的刀具装置实现。本发明的有利的实施方案在从属权利要求中给出。
根据本发明的刀架的特征在于，在接纳销的外周上设有至少一个用于沿接纳销的纵向将冷却剂或润滑剂引导至其前端侧的纵槽。这些纵槽可以平行于接纳销的纵向延伸，但也可以螺旋状延伸。对这种横截面优选构造为圆弓形的纵槽的加工可以明显比现有技术所能实现的通常斜向的孔的加工更简单。
该至少一条通道优选通到接纳销与基体之间的过渡处/衔接处。这确保了接纳销的绝大部分的横截面都不会被减少，从而不会由于该至少一条通道而被削弱。
为给冷却剂或润滑剂实现尤其摩擦小且有利于流动的过渡处，优选规定，所述至少一条通道通到纵槽中。
在一种特别优选的实施方式中，在接纳销的外周处可以设置多个纵槽，这些纵槽通过沿接纳销周向延伸的环形槽相连。通过该环形槽能够实现冷却剂或润滑剂的分配。这一点尤其在仅以少数通道向槽引导润滑剂，并且然后能在该处分配润滑剂的情况下是有利的。又由于通道数目更少，所以对接纳销的削弱小。为给冷却剂或润滑剂实现尤其摩擦小且有利于流动的过渡处，优选规定，所述至少一条通道通到该环形槽中。该环形槽可以连贯地或逐段地布置在接纳销的外周处。然后从环形槽开始可以进行冷却剂或润滑剂在纵槽上的进一步分配。
所述接纳销可以在其外周上具有环绕的定心接片。该定心接片布置用于以力锁合的方式与旋转刀具密封地相互作用，以便在定心接片处阻止冷却剂或润滑剂穿过。由此可以实现可靠地密封。
为避免冷却剂或润滑剂意外溢出，纵槽和环形槽可以布置在接纳销的刀具侧的前端侧与定心接片之间。这样能够实现接纳销与旋转刀具之间的可靠密封，并确保了向设有切削刃的旋转刀具端侧的方向的冷却剂流或润滑剂流。接纳销的刀具侧的前端侧是接近于可装上的旋转刀具的那个自由侧。
为进一步改进流动引导，可以在接纳销上布置有环形的薄壁式的中间套筒，该中间套筒至少部分地覆盖纵槽和环形槽。
优选的是，中间套筒可以力锁合地与接纳销密封连接，以便无关于旋转刀具地将冷却剂或润滑剂一直引导到接纳销的所述端侧上。这一点例如通过如下方式实现，即将中间套筒压紧或热压套装到接纳销上。除了所述的摩擦配合连接外，也可以通过粘接、螺栓连接和类似方式将中间套筒与刀架固定地或可松脱地连接。作为中间套筒的材料可以使用钢、黄铜、铝、塑料等。
在另一种优选实施方式中，中间套筒可以在其外周上具有用于给旋转刀具定心的定心凸起部。该定心凸起部随旋转刀具的安装而弹性变形，因此可以给旋转刀具定心，并且还起到消音减振作用。
在一种有利的实施方式中，在中间套筒的内周上也可以设有用于引导冷却剂或润滑剂的纵槽和/或周向槽/环槽。
这类中间套筒可简单且有利地制造，并且由此使得能够以简单的方式在刀架上构造冷却剂通道或润滑剂通道。
同样还主张权利的是根据本发明的具有上述类型的刀架和旋转刀具的刀具装置，所述旋转刀具带有接纳孔。根据本发明提出，在接纳孔的内周上构造有至少一个刀具侧的纵槽，用于沿旋转刀具的纵向输送冷却剂或润滑剂。由此加大了冷却剂或润滑剂的流动横截面，而并未减小接纳销的横截面及其稳定性。
优选提出，刀架的至少一条通道通到旋转刀具的至少一个刀具侧的纵槽中。由此能够实现冷却剂或润滑剂的更有利于流动的输送。旋转刀具的纵槽同样也可以至少部分地与刀架的刀具侧的纵槽或环形槽重合，由此加大了流动通道横截面，这同样对流动有利。所述至少一个刀具侧的纵槽可以平行于旋转刀具的纵向延伸，但也可以螺旋式延伸。
附图说明
本发明的其他特征和优势由下面借助附图对优选实施例的说明得出。附图示出：
图1以纵剖图示出根据本发明的具有旋转刀具的刀架；
图2示出图1的带有旋转刀具的刀架的细节图；
图3示出根据本发明的刀架的透视图；
图4以纵剖图示出带有旋转刀具的刀架的另一种实施方式的细节图；
图5以纵剖图示出带有旋转刀具的刀架的另一实施方式的细节图；
图6以纵剖图示出带有旋转刀具的刀架的另一实施方式的细节图；
图7示出带有旋转刀具和附加的中间套筒的刀架的另一实施方式；和
图8示出图7的中间套筒的细节图。
具体实施方式
图1中示出了刀架1，在其上利用夹紧螺钉3固定着旋转刀具2。该刀架1具有基体4，在基体的刀具侧的前端部上设有接纳销5。旋转刀具2由刀头构成并具有与接纳销5相对应的接纳孔6，从而旋转刀具2能够被插到刀架1上并通过接纳销5沿径向被保持和定心。
在刀架1的远离旋转刀具2的一侧上，设计有空心锥柄-接口(HSK)形式的夹紧面，用于将刀架1固定在机床的未示出的转轴中。通过中央的冷却通道孔7将冷却剂或润滑剂从转轴引导至刀头2的切削刃8。从中央的冷却通道孔7开始设有径向孔9形式的通道，它们在接纳销5的外周上通到接纳销5向刀架1的基体4中的过渡处。
图2中示出了刀架1的另一实施方式的细节图。从径向孔9开始，为进一步引导冷却剂或润滑剂而在接纳销5的外周上设有径向的纵槽10，以便在接纳销5和刀头2之间引导冷却剂或润滑剂。在刀头2的内部设有环形室11，纵槽10通到其中并从该环形室开始由径向的输送孔12将冷却剂或润滑剂直接引导至刀头2的切削刃8。
图3中以刀架1的透视图示出纵槽10的走向。像径向孔9一样，纵槽10也均匀分布地布置在接纳销5的周边上并沿接纳销5的纵向取向。纵槽10此外与径向孔9的出口对准。为改善冷却剂或润滑剂的分配，还设有径向环绕的环形槽13，其直接布置在接纳销5向基体4中的过渡处中。环形槽13能使得各纵槽10之间的压力平衡和冷却剂或润滑剂向纵槽10上的均匀分配。
同样在图3中还示出了各种用于抗转动地紧固刀头的部件。刀头2通常具有径向的横槽，在与刀架1组装时刀架1的保持元件14接合到该横槽中。为额外还沿纵向使刀头2固定，设有夹紧螺钉3，该夹紧螺钉相对于刀架1的基体将刀头2夹紧。由于带有横槽的刀头2的标准化构造，在环形槽13中可以额外布置有未示出的密封元件，用于阻止冷却剂或润滑剂经由刀头2的横槽在保持元件14旁意外溢出。替代于此也可以在保持元件区域中中断环形槽13，来阻止冷却剂或润滑剂意外溢出。
图4中示出了刀架的另一实施方式，其中，所述径向孔9虽然同样通到接纳销5的外周中，但却与接纳销5的向基体4中的过渡处错位。由此可以在位于接纳销5上的径向孔9的出口与接纳销5向基体4中的过渡处之间设置位于接纳销5的外周上的定心接片15。该定心接片15径向环绕地设计并且可以弹性变形。定心接片15相对于刀头2的接纳孔6的内直径具有过大尺寸，从而产生力锁合的密封效果，并且可靠地避免了冷却剂或润滑剂朝向基体4溢出。纵槽10和环形槽13在此布置在接纳销5的刀具侧的前端侧16与定心接片15之间。通过定心接片15的弹性变形此外还实现了刀头2在刀架1上的良好定心。
图5中示出了刀架的另一实施方式的细节图。与图4中的实施方式不同，刀头2在接纳孔6中具有刀具侧的纵槽17，该纵槽与接纳销5的纵槽10相对置。整体上因而得到了用于冷却剂或润滑剂的加大的流动横截面，而并未减小接纳销5的横截面。在一种在此未示出的实施方式中，在刀头2中的刀具侧的纵槽17还可以在周向上与接纳销5的纵槽10错位。在此情况下可以像在图3中的环形槽13那样通过在刀头2或接纳销5中的一个或多个环形槽实现冷却剂或润滑剂向刀具侧的纵槽17上的分配。
图6中示出另一中实施方式，其中，虽然刀头2的接纳孔6具有刀具侧的纵槽17，但与之前的实施方式相比，在接纳销5中不存在纵槽。由此不会减小接纳销5的横截面并因而也不会减小其强度。
图7中示出了带有旋转刀具2的刀架1的另一实施方式。该结构原则上等同于图4中的实施方式，但不同的是在接纳销5与接纳孔6之间设有中间套筒18。
图8中以细节图示出了中间套筒18的结构。同样如在图4中所示的实施方式那样，接纳销5也具有定心接片15。中间套筒18被推到该定心接片15上并由于略小于算定尺寸而相对于接纳销5力锁合地密封。在中间套筒18中设有纵槽20，该纵槽与接纳销5的纵槽10相对置(可对比图5的实施例)。为改进冷却剂或润滑剂的分配，在中间套筒18中还设有环绕的环形槽19。为使旋转刀具2相对于中间套筒18定心，该中间套筒在外周上具有定心凸起部21，该定心凸起部能够弹性变形并起到消音减振效果，在此该定心凸起部在与旋转刀具2的组装过程中会由于过大尺寸而受到稍许挤压。
虽然在说明书和附图中一直引用刀头作为旋转刀具2，但本发明并不局限于此。在本发明意义上，旋转刀具涉及所有可转动的、旋转对称的、带有用于安装刀架的接纳销的接纳孔并且为切削面供给冷却剂和/或润滑剂的加工工具。其中尤其包括铣削工具和钻孔工具。
中间套筒既可以与根据本发明的接纳销一起使用，但也可以用在已经公开的接纳销中。在用于后者中时，对密封效应的考虑是第二位的，更多要考虑的是中间套筒的有利的消音减振和定心的效果。

Claims (11)

1.一种刀架(1)，该刀架具有基体(4)和接纳销(5)，在该接纳销上能够安装带有相对应的接纳孔(6)的旋转刀具(2)，其中，在刀架(1)中设有至少一条通到接纳销(5)的外周上的、用于输送冷却剂或润滑剂的通道(9)，其特征在于，在接纳销(5)的外周上设有至少一个用于沿接纳销(5)的纵向引导冷却剂或润滑剂的纵槽(10)，在接纳销(5)上布置有环形的薄壁式的中间套筒(18)，该中间套筒至少部分地覆盖纵槽(10)和沿接纳销(5)周向延伸的环形槽(13)，所述中间套筒(18)在其外周上具有用于给旋转刀具(2)定心的定心凸起部(21)。
2.根据权利要求1所述的刀架，其特征在于，所述至少一条通道(9)通到接纳销(5)与基体(4)之间的过渡处。
3.根据权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述至少一条通道(9)通到纵槽(10)中。
4.根据权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，多个纵槽(10)通过所述环形槽(13)相连。
5.根据权利要求4所述的刀架，其特征在于，所述至少一条通道(9)通到环形槽(13)中。
6.根据权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述接纳销(5)在外周上具有环绕的定心接片(15)。
7.根据权利要求6所述的刀架，其特征在于，所述纵槽(10)和环形槽(13)布置在接纳销(5)的前端侧(16)与定心接片(15)之间。
8.根据权利要求1所述的刀架，其特征在于，所述中间套筒(18)力锁合地与接纳销(5)密封连接。
9.一种刀具装置，该刀具装置具有根据权利要求1至8之一所述的刀架和带有接纳孔(6)的旋转刀具(2)，其特征在于，所述接纳孔(6)在内周上具有至少一个刀具侧的纵槽(17)，用于沿旋转刀具(2)的纵向引导冷却剂或润滑剂。
10.根据权利要求9所述的刀具装置，其特征在于，刀架(1)的至少一条通道(9)通到旋转刀具(2)的至少一个刀具侧的槽(17)中。
11.根据权利要求9或10所述的刀具装置，其特征在于，旋转刀具(2)的至少一个刀具侧的槽(17)至少部分地与刀架(1)的纵槽(10)和/或环形槽(13)重合。
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