CN105414639A - 具有高压冷却剂盖的旋转切削工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有高压冷却剂盖的旋转切削工具，所述旋转切削工具包括刀体、冷却剂盖以及用于将冷却剂盖可拆卸地固定到所述刀体的固定环；冷却剂盖包括外表面、内表面以及在外表面与内表面之间延伸的大体圆柱形的外表面；固定环设置在刀体的固定环缺口内，使得在将高压冷却剂引入刀体中时冷却剂盖的外表面接触固定环而将冷却剂盖可拆卸地固定到刀体。

Description

具有高压冷却剂盖的旋转切削工具
技术领域
本发明涉及旋转切削工具领域。更具体地讲，本发明涉及一种旋转切削工具，所述旋转切削工具具有高压冷却剂盖以便将高压冷却剂流递送到安装于刀体上的切削刀片附近。
背景技术
用于铣削操作的铣刀是熟知的。此类铣刀通常包括刀体，所述刀体是在其外周边中具有多个凹座的大体圆形的环。切削刀片固定在每个凹座中。每个切削刀片包括主体和至少一个切削刃。主体直接固定在凹座中或固定到夹头，所述夹头固定在凹座中。
过去常常通过切削工具的主体中钻出的导管将切削流体输送到切削工具的切削刀片附近。通常使用拧入刀体中的多个螺纹紧固件诸如螺栓等，将冷却剂盖安装到刀体。遗憾的是，已经发现当将高压冷却剂流提供给切削工具时，螺纹紧固件可能失效，从而导致冷却剂在冷却剂盖与刀体之间泄漏。
因此，本领域需要能够将高压冷却剂流递送到切削刀片附近的改进切削工具。
发明内容
通过提供具有用于将冷却剂盖安装到刀体的固定环的冷却剂盖，而解决了将高压冷却剂流递送到安装在刀体上的切削刀片附近的问题。
在本发明的一个方面，切削工具包括刀体，所述刀体具有在刀体的正面中形成的凹陷表面。所述凹陷表面包括形成于其中的固定环缺口。冷却剂盖设置在刀体的凹陷表面内。冷却剂盖包括外表面、内表面以及在外表面与内表面之间延伸的圆柱形外表面。固定环设置在刀体的固定环缺口内，使得在将高压冷却剂引入刀体中时冷却剂盖的外表面接触固定环而将冷却剂盖可拆卸地固定到刀体。
在本发明的另一个方面，用于切削工具的冷却剂盖包括外表面、内表面以及在外表面与内表面之间延伸的圆柱形外表面。在将高压冷却剂引入刀体中时冷却剂盖的外表面接触固定环而将冷却剂盖可拆卸地固定到刀体。
附图说明
虽然示出了本发明的多个实施例，但是示出的具体实施例不应被解释为限制权利要求。预期可以在不脱离本发明范围的情况下进行各种变化和修改。
图1为根据本发明实施例的具有刀体、冷却剂盖以及用于将冷却剂盖可释放地固定到刀体上的固定环的切削工具的分解等轴视图；
图2为装配有通过固定环可释放地固定到刀体上的冷却剂盖的图1的切削工具的等轴视图；
图3是沿图2的线3-3截取的装配有冷却剂盖的切削工具的剖视图；
图4为图3的通过固定环可释放地固定到刀体上的冷却剂盖的放大局部剖视图，示出了冷却剂盖与刀体之间的冷却剂室；
图5为根据本发明实施例的冷却剂盖的等轴正视图；
图6为根据本发明实施例的冷却剂盖的等轴后视图；
图7为冷却剂盖的俯视图；以及
图8为沿着图7的线8-8截取的冷却剂盖的剖视图。
具体实施方式
现在参见图1-图4，其中在所有这几幅图中类似的数字表示类似的部件，示出了根据本发明优选实施例的旋转切削工具10。在图示实施例中，旋转切削工具10包括铣刀。一般来讲，铣刀10包括刀体12、冷却剂盖14和固定环20，所述冷却剂盖14提供于刀体12的中心，以便以有效方式从刀体12引导高压冷却剂流，所述固定环20用于将冷却剂盖14可释放地固定到刀体12上。
通常，使用固定螺钉15将刀体12安装到铣床(未示出)的可旋转轴、轴接头或主轴。任选地，可使用用于将刀体12安装到铣床的其他装置诸如螺纹紧固件等，代替固定螺钉15。固定螺钉15围绕铣刀10的旋转轴线16布置，所述旋转轴线16与其上安装有铣刀10的铣床的旋转轴线重合。固定螺钉15具有中心开口15a以允许冷却剂从中穿过。刀体12还具有相继限定于刀体12的外周边表面上的多个刀片接纳凹座17。每个凹座17具有规定的尺度。
例如由高速钢、粉末金属、碳化物或陶瓷制成的切削刀片18分别相继保持在凹座17内，而其间无中断或空隙。如图示实施例中所示，总共八(8)个切削刀片18安装于切削主体12中。然而，应当理解，本发明不受安装于刀体12中的切削刀片18的数量限制，并且本发明的原理可应用于其中可等轴地和/或正切地安装有任何所需数量的切削刀片18的刀体12。
如图3和图4所示，刀体12还包括在刀体12的正面12a中形成的大体圆形的凹陷表面22。如图3所示，凹陷表面22包括底部表面22a、从底部表面22a朝正面12a轴向地延伸(在旋转轴线16或x轴的方向上)的第一圆柱形表面22b、以及相对于第一圆柱形表面22b径向向外(在垂直于旋转轴线16或x轴的方向上)朝正面12a延伸的第二圆柱形表面22c。第二圆柱形表面22c包括形成于其中的固定环缺口22d。另外，凹陷表面22包括相对于底部表面22a径向向内延伸的弧形内表面22e、以及相对于弧形内表面22e径向向内延伸的固定螺钉安置表面22f。
在图示实施例中，底部表面22a、第一圆柱形表面22b、第二圆柱形表面22c、固定环缺口22d、弧形内表面22e和固定螺钉安置表面22f围绕中心轴线16同心地设置。
参见图5-图8，冷却剂盖14为大体圆形的并且优选地由钢制成，以便能够承受高压冷却剂。如本文所用，高压冷却剂是压力在约900psi(62.0巴)至约3000psi(206.8巴)之间的冷却剂。冷却剂盖14具有大体平坦的外表面26、内表面28、在外表面26与内表面28之间延伸的圆柱形外表面29以及中心轴线30。
冷却剂盖16的外表面26包括基本上平坦的顶部外表面26a、相对于顶部外表面26a径向向外延伸的弧形外表面26b、以及从锥形外表面26b径向向外延伸到圆柱形外表面29的基本上平坦的底部外表面26c。顶部外表面26a、弧形外表面26b和底部外表面26c围绕冷却剂盖14的中心轴线30同心地设置。
冷却剂盖14的内表面28包括基本上平坦的底部内表面28a、和相对于底部内表面28a径向向外延伸的弧形内表面28b、以及从弧形内表面28b径向向外延伸到圆柱形外表面29的平坦顶部内表面28c。底部内表面28a、弧形内表面28b和顶部内表面28c围绕冷却剂盖14的中心轴线30同心地设置。应该指出的是，当冷却剂盖14安装到刀体12时，冷却剂盖14的中心轴线30与刀体12的中心轴线16基本上对准并平行。
如图8所示，冷却剂盖14的圆柱形外表面29包括从内表面28轴向地延伸(在中心轴线30或x轴的方向上)的第一圆柱形外表面部分29a。第一圆柱形外表面部分29a具有外径D1及其中形成的缺口31。缺口31被构造为容纳密封构件34，诸如O形环等(图3和图4)。密封构件34的目的是防止高压冷却剂在刀体12与冷却剂盖14之间泄漏。圆柱形外表面29还包括第二圆柱形外表面部分29b。第二圆柱形外表面部分29b具有外径D2，所述外径D2大于第一圆柱形外表面部分29a的外径D1。应该指出的是，第一圆柱形外表面部分29a的外径D1和第二圆柱形外表面部分29b的外径D2分别略微小于刀体12的凹陷表面22的第一圆柱形表面22b和第二圆柱形表面22c的外径，从而冷却剂盖14在设置到刀体12内时实现适贴配合，如图3和图4所示。
重新参见图3，冷却剂盖14可释放地固定到刀体12，使得冷却剂盖14的底部内表面28a定位成相对于固定螺钉15呈间隔关系。相似地，冷却剂盖14的弧形内表面28b定位成相对于刀体12的凹陷表面22的弧形内表面22e呈间隔关系。另外，冷却剂盖14的顶部内表面28c定位成相对于刀体12的凹陷表面的底部表面22a呈间隔关系。刀体12、固定螺钉15与冷却剂盖14之间的该间隔关系形成冷却剂室38，高压冷却剂诸如流体等通过该冷却剂室从铣床(未示出)的主轴引导到切削刀片18附近。具体地讲，高压冷却剂通过固定螺钉15的中心开口15a引导并且在箭头方向上流过冷却剂室38并进入刀体12中形成的多个冷却剂开口40(为了简便起见，图3中仅示出了一个冷却剂开口40)。冷却剂开口40以有效方式将高压冷却剂从冷却剂室38径向向外引导到切削刀片18附近。
在将高压冷却剂引入刀体12中时，冷却剂盖14的外表面26被推向切削主体12的正面12a，使得冷却剂盖14的外表面26、特别是底部外表面26c接触固定环20而将冷却剂盖14可拆卸地固定到刀体12。使用有限元分析(FEA)进行的模拟表明，本发明的冷却剂盖14能够引导高压冷却剂(即，压力在约900psi(62.0巴)至约3000psi(206.8巴)之间的冷却剂)而不会由于冷却剂盖14失效出现泄漏。因此，与常规冷却剂盖相比，本发明的冷却剂盖14能够将高压冷却剂更好地递送到切削刀片18附近。
本文所提到的专利和出版物据此以引用方式并入。
目前已经描述了优选的实施例，可以在所附权利要求的范围内以其他方式体现本发明。

Claims (13)

1.一种旋转切削工具，包括：
刀体，刀体具有在刀体的正面中形成的凹陷表面，凹陷表面包括形成于其中的固定环缺口；
冷却剂盖，冷却剂盖设置在刀体的凹陷表面内，冷却剂盖包括外表面、内表面以及在外表面与内表面之间延伸的圆柱形外表面；以及
固定环，固定环设置在刀体的固定环缺口内，使得在将高压冷却剂引入刀体中时冷却剂盖的外表面接触固定环而将冷却剂盖可拆卸地固定到刀体。
2.根据权利要求1所述的旋转切削工具，其中，冷却剂盖的外表面包括平坦的顶部外表面、相对于顶部外表面径向向外延伸的弧形外表面、以及从弧形外表面径向向外延伸到所述圆柱形外表面的平坦的底部外表面。
3.根据权利要求2所述的旋转切削工具，其中，在将高压冷却剂引入刀体中时固定环接触所述平坦的底部外表面。
4.根据权利要求1所述的旋转切削工具，其中，冷却剂盖的内表面包括平坦的底部内表面、相对于底部内表面径向向外延伸的弧形内表面、以及从弧形内表面径向向外延伸到所述圆柱形外表面的平坦的顶部内表面。
5.根据权利要求1所述的旋转切削工具，其中，所述凹陷表面包括底部表面、从底部表面朝刀体的正面轴向地延伸的第一圆柱形表面、以及从第一圆柱形表面径向向外地朝正面延伸的第二圆柱形表面。
6.根据权利要求5所述的旋转切削工具，其中，所述凹陷表面还包括相对于底部表面径向向内延伸的弧形内表面、以及相对于弧形内表面径向向内延伸的固定螺钉安置表面。
7.根据权利要求1所述的旋转切削工具，其中，冷却剂盖的内表面还包括基本上平坦的底部表面、相对于底部表面径向向外延伸的弧形内表面、以及从弧形内表面径向向外延伸到所述圆柱形外表面的顶部内表面。
8.根据权利要求1所述的旋转切削工具，其中，冷却剂盖可释放地固定到刀体，使得冷却剂盖的内表面定位成相对于刀体呈间隔关系，从而形成冷却剂室，高压冷却剂通过冷却剂室引导到安装于刀体上的切削刀片附近。
9.一种用于旋转切削工具的冷却剂盖，包括：
外表面；
内表面；以及
圆柱形外表面，圆柱形外表面在外表面与内表面之间延伸，
其中，在将高压冷却剂引入刀体中时冷却剂盖的外表面接触固定环而将冷却剂盖可拆卸地固定到刀体。
10.根据权利要求9所述的旋转切削工具，其中，冷却剂盖的外表面包括平坦的顶部外表面、相对于顶部外表面径向向外延伸的弧形外表面、以及从弧形外表面径向向外延伸到所述圆柱形外表面的平坦的底部外表面。
11.根据权利要求10所述的旋转切削工具，其中，在将高压冷却剂引入刀体中时固定环接触所述平坦的底部外表面。
12.根据权利要求9所述的冷却剂盖，其中，冷却剂盖的内表面包括平坦的底部内表面、相对于底部内表面径向向外延伸的弧形内表面、以及从弧形内表面径向向外延伸到所述圆柱形外表面的平坦的顶部内表面。
13.根据权利要求9所述的冷却剂盖，其中，冷却剂盖可释放地固定到刀体，使得冷却剂盖的内表面定位成相对于刀体呈间隔关系，从而形成冷却剂室，高压冷却剂通过冷却剂室引导到安装于刀体上的切削刀片附近。
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Application publication date: 20160323

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