CN105705282B - 可更换的球磨机 - Google Patents

Abstract

公开了一种工具(1)，其包括可更换的切削部件(5)和接合器(3)，所述可更换切削部件适于可替换地安装至接合器。可更换切削部件(5)包括具有切削表面(5A)的大致球形的本体，该本体内设有阴螺纹(12)。接合器(3)设为具有构造和布置成用于在阴螺纹(12)中螺纹接合的阳螺纹部分(33)。冷却剂或润滑剂流体通路(15)设置在可更换切削部件(5)中。冷却剂或润滑剂流体通路(15)终止于球形部件的切削表面处。

Description

可更换的球磨机

技术领域

本文所公开的主题涉及用于金属切削机的切削工具。更具体而言，本文所公开的主题涉及包括接合器和可更换切削部分的切削工具，可更换切削部分可连接到接合器以用于机床或加工中心上的支撑。

背景技术

一些加工过程需要使用可更换的球形切削工具，其通过用于与机床的旋转心轴连接的支架支撑。图1示出了根据现有技术的可更换工具的侧视图，且图2示出图1的工具利用其间的工具架连接到机床的心轴。工具101包括切削部分103，其通常是球形的，即，具有至少一部分具有基本球形形状的切削表面。切削部分的切削表面设置有切削刃105，其设计用于通过切屑移除来对工件加工，例如用于加工涡轮机的叶轮。切削部分103是整体形成的，其中插头107具有螺纹部分109以用于螺纹连接到图2中所示的工具架111。工具101螺纹连接到工具架111，后者安装在旋转心轴113上，例如机床或加工中心的工作头的心轴。

根据现有技术的工具101制造成本昂贵。此外，在工具101的工作区输送冷却剂或润滑流体是困难的，尤其是在复杂工件(诸如叶轮静叶)的加工期间。

因此，需要一种切削工具，其至少部分地减少已知的切削工具的一种或多种缺点。

发明内容

根据一些实施例，提供了一种工具，其包括可更换切削部件和接合器，可更换切削部件适于可替换地安装至接合器。可更换切削部件包括具有切削表面的大致球形的本体，该本体内设有阴螺纹。接合器可以设有构造和布置成用于在阴螺纹中螺纹配合的阳螺纹部分。此外，至少一个冷却剂或润滑剂通路可以设置在可更换切削部件中。冷却剂或润滑剂流体通路终止于球形部件的切削表面处。冷却剂或润滑剂流体输送管道设置在接合器中，当可更换切削部件和接合器拧在一起时与冷却剂或润滑剂流体通路处于流体连通。此外，接合器可以优选地设有第一锥形表面，且可更换切削部件设有第二锥形表面，它们构造和布置成当接合器和可更换切削部件拧在一起时用于使接合器和可更换切削部件相互定心。

接合器可以进一步设有第一轴向邻接表面且可更换切削部件可以设有第二轴向邻接表面。第一轴向邻接表面和第二轴向邻接表面可相互接合以用于在可更换切削部件和接合器拧在一起时使可更换切削部件和接合器相对于彼此轴向定位。根据一些实施例，第一轴向邻接表面和第二轴向邻接表面与工具的旋转轴线正交。

根据本文所公开的主题的一些实施例，接合器上的第一锥形表面优选地为凹形的，且接合器的阳螺纹部分部分地布置在由凹形第一锥形表面形成的腔中且从其凸起。此外，可更换切削部件上的第二锥形表面可以是形成在可更换切削部件的凸起上的凸形表面，阴螺纹在所述凸起中延伸，当可更换切削切削部件和接合器拧在一起时，所述凸起构造成用于接合在由凹形第一锥形表面形成的腔中。

根据进一步的方面，本文公开的主题涉及一种工具组件，其包括上面所述的工具以及工具架，该工具的接合器包括与设置在所述工具架上的第二连接器共同作用的第一连接器部件。

特征和实施例在下面公开且在所附权利要求中进一步阐述，所附权利要求形成本说明书的组成部分。上述简要描述阐述了本发明的各种实施例的特征使得下面的详细描述可以被更好地理解且使得对本领域的贡献被更好地认识到。当然，本发明的其它特征将在下文中描述且其将在所附权利要求中阐述。在这方面，在详细解释本发明的几个实施例之前，可以理解的是，本发明的各种实施例并不限于其对构造的细节的应用以及在后面的说明书中阐述或在附图中示出的构件的布置。本发明能够具有其它实施例且以不同的方式实施和实现。而且，可以理解，本文所采用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制。

因此，本领域的技术人员将理解本公开内容基于的概念可容易地用作用于设计其它结构、方法和/或系统的基础以用于实现本发明的若干目的。因此，重要的是权利要求被认为包括这些等同结构，只要它们不脱离本发明的精神和范围。

附图说明

当结合附图来考虑时，通过参考下面的详细描述，本发明的公开实施例的更完整的认识和其许多伴随的优点将容易地获得，因为其变得更好地理解，其中：

图1示出的现有技术的切削工具的侧视图；

图2示出了在机床的电动心轴上的图1的切削工具的使用；

图3示出了根据本公开的一个实施例中的工具的接合器的侧视图和局部剖面；

图4和图5示出了根据图6的线IV-IV和V-V的侧视局部剖面图；

图6示出了根据图4的线VI-VI的正视图；

图7示出了根据图3至图6中的工具在组装状态下的侧视局部剖面图；

图8和图9示出了图3至图7中的工具定向90°的侧视图；

图10示出了根据本公开的第二实施例中的工具的接合器的侧视局部剖面图；

图11示出了根据第二实施例的工具的切削部件；

图12示出了图10和图11的工具侧视局部剖面图，其中具有附连到接合器的切削部件。

具体实施方式

以下对示例性实施例的详细描述参考了附图。不同附图中相同的参考标号标识相同或相似的元件。另外，附图不一定按比例绘制。同样，以下详细描述不限制本发明。而是，本发明的范围由所附的权利要求限定。

整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”或“一些实施例”的参考意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在公开的主题的至少一个实施例中。因此，在整个说明书的不同地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”或“在一些实施例中”不一定是指相同的实施例。此外，特定的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。

根据本公开的工具的第一实施例在图3至图9中示出。该工具作为一个整体标记为1。在一些实施例中工具1包括接合器3和切削部件5。在一些实施例中，切削部件5与接合器3彼此通过螺纹连接，如下面将更详细描述的那样。

切削部件5包括设有切削刃的外表面5A，仅在图7中的5E处示意性示出。

在本实施例中切削部件5的外切削表面5A具有大致球形的形状。

切削部件5包括凸起7，其从设置在切削部件5上的平坦环形表面9延伸。环形表面9与切削部件5的轴线A-A正交。

在一些实施例中，凸起7具有由螺纹孔11形成的腔，其内表面设置有阴螺纹12。

在一些实施例中冷却剂和/或润滑剂流体分配管道13设置在切削部件5的内部。冷却剂和/或润滑剂流体分配管道13优选地与切削部件5的轴线A-A平行且同轴，所述轴线对应于工具的旋转轴线。在一些实施例中，冷却剂和/或润滑剂流体分配管道13从螺纹孔11的底部延伸且以通向切削部件5的外表面5A的冷却剂和/或润滑剂流体通路15终止。

在一些实施例中，辅助或额外的冷却剂和/或润滑剂流体通路设置在切削部件5的本体内。在图1到图9中所示的在一些实施例中，设有四个这样额外的冷却剂和/或润滑剂流体通路17。冷却剂和/或润滑剂流体通路17从中心流体分配管道13朝切削部件5的表面5A延伸。

在一些实施例中，通路17围绕轴线A-A以规律的角度间隔分布，并优选地定向为成使得与工具的轴线A-A形成角度α，该角度不同于90°。特别地，通路17的倾斜优选地使得通路17在切削表面5A的与凸起7相反的半球部分中终止于切削部件5的外表面5A处。

在一些实施例中，接合器3包括中心体21，螺纹插头23从其延伸。螺纹插头23配置用于与支架连接，例如图2中所示的支架111。

在中心体21到插头23的端部上，接合器3设置有优选地平面的前表面25。前表面25可以是环形的并且围绕在中心体21内部延伸的内腔27。

在一些实施例中内腔27具有内侧表面29，其具有锥形台状的形式且以底部31终止。锥形台状表面29的倾斜与设置在凸起7外的外部锥形台状表面32的倾斜大致相同。

从接合器3的内腔27的底部31，阳螺纹部分33与锥形台状表面29同轴延伸且突出超过平坦环形表面25。

如可从图7更好地理解的那样，当切削部件5与接合器3连接时，接合器3的阳螺纹部分33与阴螺纹12螺纹接合，阴螺纹12设置在形成于切削部件5中的腔11的内表面上以便提供接合器3和切削部件5之间的连接。

切削部件5和接合器3拧在一起，直到环形平坦表面25抵靠设置在切削部件5上的环形平坦表面9，表面25和9分别提供第一邻接表面和第二邻接表面，它们在工具1的两个构件彼此连接时限定切削部件5相对于接合器3的相互轴向位置。

凹锥形台状表面29与凸锥形台状表面32在接合器3和切削部件5的螺纹连接期间共同作用以提供定心和支撑作用。

内腔27的深度和凸起7的延伸，以及阳螺纹部分33的长度和腔11的深度选择成使得在组装状态下(图7)切削部件25和接合器3仅沿两个锥形台状表面29和32处于相互接触，并且相互啮合的螺纹设置在阳螺纹部分33和腔11中。

在一些实施例中接合器3设有冷却剂和/或润滑剂流体输送管道35。在一些实施例中，冷却剂和/或润滑剂流体输送管道35与接合器3同轴，即，管道35的轴线与接合器3的轴线A-A重合且相应地与切削部件5和组装工具1的轴线A-A重合(见图7、图8和图9)。

冷却剂和/或润滑剂输送管道35从接合器3的一端延伸到其相对端。更具体地，冷却剂和/或润滑剂流体输送管道35从插头23的末端表面延伸到阳螺纹部分33的前表面。

当切削部件5与接合器3彼此螺纹连接时(图7)，建立了用于输送冷却剂或润滑剂流体的分配系统，其从插头23延伸到切削部件5的切削表面5A。冷却剂和/或润滑剂因此可以分配穿过支架111(其可以类似地设有贯穿通路)，越过接合器3和切削部件5，且最后输送到正好需要其的地方，即，切削表面5A与利用工具1加工的工件之间的接触区。因此冷却剂和/或润滑剂的输送在通过外部喷嘴输送冷却剂和/或润滑剂困难和苛刻之处的所有这些情况下变得更容易。例如在叶轮的静叶内部。

根据本公开的工具的第二实施例在图10至图12中示出。相同的参考数字被用来表示如图3至图9中所示相似、相同或等同的部分、构件或元件。

图10至图12的实施例中的接合器3也设有螺纹插头23和沿接合器3的整个轴向长度延伸的冷却剂和/或润滑剂流体输送管道35。

在中心体21的与插头23相反的一侧，接合器3设置有中间部分41，其形成外锥形台状表面43。台状表面43的较大的基部由平坦环形表面45围绕，其优选地与插头23和接合器3的本体21同轴。从锥形台状部分41的较小基部，标记为33的阳螺纹部分从接合器3凸出。

切削部件5包括内腔51，与切削部件5同轴延伸。腔51具有第一部分或区段，其具有锥形台状内侧表面53。锥形台状表面53具有与锥形台状凸表面43大致相同的形状以形成一对支撑和引导表面。

腔51在切削部件5的本体内进一步延伸以形成螺纹孔55，其中设有阴螺纹57。冷却剂和/或润滑剂流体通路15从孔55的底部朝切削部件5的表面延伸。

图12示出了其中切削部件5螺纹连接在接合器3上的第二实施例的工具1。两个锥形台状表面32和53相互共同作用，从而提供工具1的两个构件3和5之间的引导和定心动作。阳螺纹部分33螺纹接合在螺纹孔55中，阳螺纹接合阴螺纹57。环形平坦表面45形成与设置在切削部件5上的平坦环形表面59和周围的腔51的邻接共同作用。

腔51、孔55的深度，以及锥形部分41和接合器3的阳螺纹部分33的轴向长度选择成使得在组装状态下(图12)两个构件3和5仅在表面45和59处相互抵靠。

冷却剂和/或润滑剂流体从支架111穿过管道35输送到通路15。

在一些实施例中可提供额外的冷却剂和/或润滑剂流体通路61。在一些实施例中，这种额外的通路61可设置在接合器3中，例如在其本体21中。这些额外的通路61的倾斜使得冷却剂和/或润滑剂流体的射流被引向和围绕切削部件5以用于冷却和润滑的目的，以及用于从加工区域移除切屑。

虽然本文所描述的主题的公开实施例已经在附图中示出且结合若干示例性实施例以特殊性和细节在上文充分描述，但是对于本领域普通技术人员显而易见的是，在本质上不脱离本文阐述的新颖的教导、原理和概念以及所附权利要求中陈述的主题的优点的情况下可能有许多变型、修改和省略。因此，所公开的创新的合适范围应仅由所附权利要求的最宽泛解释确定，以便包含所有这样的变型、修改和省略。另外，根据备选实施例。任何过程或方法步骤的顺序或次序可以改变或重新排序。

Claims (11)

1.一种工具，所述工具包括可更换切削部件和接合器，所述可更换切削部件适于可替换地安装至所述接合器；其中：

所述可更换切削部件包括具有切削表面的大致球形的本体，所述本体内设有阴螺纹；

所述接合器设有构造和布置成用于在所述阴螺纹中螺纹接合的阳螺纹部分；

至少一个冷却剂或润滑剂流体通路设置在所述可更换切削部件中，所述冷却剂或润滑剂流体通路终止于所述球形部件的切削表面处；

冷却剂或润滑剂流体输送管道设置在所述接合器中，当所述可更换切削部件和所述接合器拧在一起时，所述冷却剂或润滑剂流体输送管道与所述冷却剂或润滑剂流体通路处于流体连通；

所述接合器设有第一锥形表面且所述可更换切削部件上设有第二锥形表面，它们构造和布置成当所述接合器和所述可更换切削部件拧在一起时用于使所述接合器和所述可更换切削部件相互定心，

所述接合器上的第一锥形表面是凹形的，且所述接合器的阳螺纹部分部分地布置在由所述凹形第一锥形表面形成的腔中且从其凸起，并且其中所述可更换切削部件上的第二锥形表面是形成在所述可更换切削部件的凸起上的凸形表面，当所述可更换切削部件和所述接合器拧在一起时，所述凸起构造用于接合在由所述凹形第一锥形表面形成的所述腔中。

2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述接合器设有第一轴向邻接表面，且所述可更换切削部件包括第二轴向邻接表面，当所述可更换切削部件和所述接合器拧在一起时，所述第一轴向邻接表面和所述第二轴向邻接表面可相互接合以用于使所述可更换切削部件和所述接合器相对于彼此轴向地定位。

3.根据权利要求2所述的工具，其特征在于，所述第一轴向邻接表面和所述第二轴向邻接表面与所述工具的旋转轴线正交。

4.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述阴螺纹在所述凸起中延伸。

5.根据权利要求2所述的工具，其特征在于，所述第二轴向邻接表面围绕所述可更换切削部件上的第二锥形表面的较大基部延伸，且所述第一轴向邻接表面布置在所述腔的入口处且围绕所述阳螺纹部分。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的工具，其特征在于，所述至少一个冷却剂或润滑流体通路与所述可更换切削部件的阴螺纹同轴。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的工具，其特征在于，所述至少一个冷却剂或润滑剂流体通路与所述工具的旋转轴线同轴。

8.根据权利要求7所述的工具，其特征在于，多个额外的冷却剂或润滑剂流体通路设置在所述可更换切削部件中，从中心流体分配管道朝所述球形部件的切削表面延伸并且围绕所述切削工具的旋转轴线布置。

9.根据权利要求1-5中的任一项所述的工具，其特征在于：所述第一锥形表面是形成在所述接合器的端部上的凸锥形表面；所述第二锥形表面是凹锥形表面；所述阳螺纹部分从所述接合器的端部凸出；且所述阴螺纹从形成在所述可更换切削部件中的所述凹锥形表面的底部延伸。

10.一种工具组件，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的工具以及工具架，所述工具的接合器包括与设置在所述工具架上的第二连接器部件共同作用的第一连接器部件。

11.根据权利要求10所述的工具组件，其特征在于，所述第一连接器部件和所述第二连接器部件包括螺纹。