CN107708900B - 具有带内部冷却剂通道的喷嘴的切削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刀具，其包括刀夹主体(2”)、切削刀片(5”)和喷嘴(10”)，所述喷嘴(10”)具有用于紧固构件(12”)的单一通孔(11”)，且所述喷嘴具有前端(13”)、后端(14”)和底面(15”)，所述通孔在所述底面和相反的顶面(16”)之间延伸，至少一个内部冷却剂通道(17”)设置在所述喷嘴中并且从第一开口(18”)延伸到第二开口(19”)，所述第一开口连接到所述刀夹主体中的冷却剂供应管道，所述第二开口用作在所述前端处的冷却剂的出口。所述至少一个冷却剂通道(17”)和第一开口(18”)与所述通孔(11”)间隔开。

Description

具有带内部冷却剂通道的喷嘴的切削刀具

技术领域

本发明涉及一种用于金属切屑去除加工的切削刀具，并且更具体地说，涉及具有内部冷却剂流动通道的这种切削刀具。

背景技术

有利的是，使用具有冷却剂供应源的切削刀具将冷却剂输送到靠近切削区域，以将冷却剂引导到切削刀片的切削刃，用于将由于切削刀片与加工工件的相互作用而积聚的热量最小化。用于向切削刀片的切削刃提供润滑和/或冷却剂的传统技术通常涉及经由切削刀片的刀夹中的开口或经由指向切削刃的喷射喷嘴引入冷却剂，例如US4，848，198。一些切削刀片包括形成在切削刀片中的通道，该通道与设置在刀夹本体中的通道流动连通并且有利于冷却剂从刀夹本体中的通道中引入。在切削刀片中设置这些冷却剂流动通道导致切削刀片的制造显著复杂化，并且通道能够使切削刀片弱化。

EP 2 789 415 A1、EP 0 656 239 A1和US 2011/311323 A1示出了具有冷却剂管道的各种切削刀具。

希望提供一种切削刀具，其便于将冷却剂引入切削刀片的切削刃，从而使制造复杂性最小化。还希望提供一种切削刀具，其便于将冷却剂引入切削刃，而基本上不影响切削刀片的强度。

发明内容

根据本发明的一方面，一种刀具包括刀夹主体、切削刀片和喷嘴，所述喷嘴具有用于紧固构件的单个通孔，所述喷嘴具有前端、后端和底面，所述通孔在所述底面和相反的顶面之间延伸，至少一个内部冷却剂通道设置在所述喷嘴中并且从第一开口延伸到第二开口，所述第一开口连接到所述刀夹主体中的冷却剂供应管道，所述第二开口用作在前端处的冷却剂的出口，其中至少一个内部冷却剂通道和第一开口与通孔间隔开，以避免与所述通孔干涉。

根据本发明的另一方面，喷嘴具有与通孔相交以能够用作杠杆的纵向轴线，并且喷嘴呈关于包含喷嘴的纵向轴线的平面呈镜像对称，以增加通用性。

根据本发明的另一方面，第一开口位于底面的一部分处，所述部分突出，使得垂直于通孔轴线的底面的切线与第一开口相交，以由此确保所述第一开口靠近冷却剂供应管道定位。

根据本发明的另一方面，喷嘴是用于车削应用的可移除喷嘴，其中冷却剂冷却切削刀片，并且刀具包括用以将喷嘴相对于刀夹主体以不漏冷却剂的方式密封的装置，以避免冷却剂泄漏。

根据本发明的另一方面，所述至少一个内部冷却剂通道遵循平滑路径，而没有突然的方向改变，由此增强冷却剂流动。

根据本发明的另一方面，内部冷却剂通道的至少第一部分在数学上平滑地过渡到内部冷却剂通道的第二部分，使得内部冷却剂通道的第一部分和第二部分是连续的，由此进一步增强冷却剂流动。

根据本发明的另一方面，具有在通孔的相反两侧处延伸的两个内部冷却剂通道，由此便于冷却剂流量增加，同时保持喷嘴坚固。

根据本发明的另一方面，第一开口位于通孔和后端之间，以为紧固装置提供更多的空间。

根据本发明的另一方面，第一开口位于通孔和前端之间，以减小刀具的空间需求。

根据本发明的另一方面，喷嘴的底面包括导向装置，诸如邻近于前端的突起或凹部，以通过使导向装置与在切削刀片或夹紧装置上的凹部或突起协作来设定喷嘴的方向。

根据本发明的另一方面，后端连接到带有第一开口的圆柱形踵部突起，用于产生在刀夹主体中拉动喷嘴的作用。

根据本发明的另一方面，内部冷却剂通道或第一开口由诸如O形环的密封包围。

根据本发明的另一方面，喷嘴是一件式单元，其优选地通过增材制造而制成，使得其没有堵塞(plugged)孔。

根据本发明的另一方面，所述紧固构件是沿刀夹主体中的孔延伸的螺钉，所述螺钉与切削刀片的上假想平面和下假想平面相交。

根据本发明的另一方面，喷嘴的底面在组装好的状态下与切削刀片间隔开，使得喷嘴可沿期望方向引导。

根据本发明的另一方面，喷嘴用作压靠于切削刀片的一部分的夹具。

根据本发明的另一方面，单个紧固构件或螺钉将切削刀片和喷嘴两者都固定。

附图说明

本发明的特征和优点通过阅读以下结合附图的详细说明很好理解，在附图中相似的附图标记表示类似的构件，并且在附图中：

图1A是根据本发明的一方面的切削刀具的透视图；

图1B是图1A中的切削刀具的喷嘴的侧视图；

图1C是喷嘴的俯视图；

图1D是喷嘴的正视图；

图1E是局部剖开的喷嘴的透视正视图；

图1F是包括根据本发明的一方面的切削刀具的图1B-1E的喷嘴的部件的分解侧视图；

图1G是部件的侧视图；

图1H是部件的仰视图；

图1I是部件的正视图；

图1J是包含在部件中的弹簧的侧视图和俯视图；

图1K是图1A的切削刀具的刀夹主体的俯视图；

图2A是根据本发明的一方面的切削刀具的透视侧视图；

图2B是图2A中所示的杠杆的透视图；

图2C是从图2A中所示的喷嘴、弹簧和紧固装置的下方观察的透视图；

图2D是图2A中所示的喷嘴、弹簧和紧固装置的透视侧视图；

图2E是图2A中所示的喷嘴、弹簧、紧固装置和杠杆的透视侧视图；

图2F是喷嘴的正视图；

图2G是喷嘴的侧视图；

图2H是没有切削刀片的情况下图2A中的切削刀具的透视侧视图；

图2I是喷嘴和杠杆的透视正视图；

图2J是没有切削刀片的情况下图2A中的切削刀具的透视正视图；

图2K是图2A中的切削刀具的透视正视图；

图2L是图2A中的切削刀具的俯视图；

图3A是根据本发明的一方面的切削刀具的俯视图；

图3B是图3A中的切削刀具的正视图；

图3C是沿图3A中的线C-C截取的剖视图；

图3D是沿图3A中的线D-D截取的剖视图；

图3E是沿图3A中的线E-E截取的剖视图；并且

图3F是沿图3A中的线F-F截取的剖视图。

为了便于理解，图1B、1C、1D和图2A、2E、2H、2J、2K和2L用至少部分透明的图示来描绘。然而，应该理解，刀具本身不是透明的。

具体实施方式

参考图1A-1K，其示出了根据本发明的切削刀具1。所示的切削刀具1可以是用于内部金属加工的车刀，并且包括具有刀片凹座3的刀夹主体2、呈锁定构件4的形状的夹紧装置以及导流器或喷嘴10。刀片凹座3是常规的，并且可具有底表面7和两个直立壁6A和6B。底表面7可具有用于容纳锁定构件4的凹部8。底表面可以设置有可移除的垫片(未示出)。凹部8在俯视图中为钥匙锁形状，例如，圆形和矩形的组合，并且可以具有在底表面7的大约中心下方的壁架(ledge)9。可转位切削刀片5借助于突入切削刀片的孔中的L形锁定构件4而被夹紧在刀片凹座中。在所示实施例中，切削刀片和刀片凹座通常为菱形，但也可以具有其它形状。L形锁定构件将切削刀片5的会聚侧压迫抵靠于直立壁6A和6B，直立壁6A和6B具有与切削刀片的侧面大致互补的形状。锁定构件形成有枢转地布置在刀夹2中的凹部8中的、L形中的一个腿部4B，该L形构件的另一个腿部4A延伸穿过切削刀片5的孔。锁定构件可具有安置在凹部8中的壁架9上的边沿4D。致动装置或紧固装置12设置用以使腿部4B向下移动，并由此引起锁定构件绕轴线以及绕边沿4D和壁架9的支点的枢转动作。所述轴线与腿部4B的延伸方向形成大致直角。在所示的实施例中，装置12呈可螺纹接合在刀夹2的孔12B中的螺钉12A的形式。螺钉12A可以具有单个螺纹端部，并且可以具有布置用以当螺钉12A转动时与L形锁定构件4的腿部4B的自由端4C接合的端部，以引起锁定构件绕形成在刀夹2中的支点的所述枢转动作。腿部4A穿过刀夹中的凹部8，开口的形状和尺寸被确定为不妨碍腿部的期望枢转运动。锁定构件腿部4A延伸到切削刀片中的中心孔中，并用于将切削刀片可拆卸地固定在刀片凹座3中。腿部4A的枢转运动引起切削刀片5向壁6A和6B移动并夹紧到壁6A和6B上。

螺钉12A可沿刀夹主体2中的孔12B延伸。螺钉与切削刀片的上(P1)和下(P2)假想平面相交。平面P1和P2可以是平行的，并且每个平面可以分别接触切削刀片的上表面和下表面的至少两个角部，优选地是三个角部或四个角部。喷嘴10关于包含喷嘴的纵向轴线A的第一平面P3呈镜像对称，如例如在图1D中可以看出的那样。喷嘴可以是一件式单元。喷嘴包括前端13、后端14和底面15。底面15包括第一表面15A和第二表面15B，第一表面相对于第二表面大致凹进。单个通孔11在底面15或第二表面15B与相反的顶面16之间延伸。单个通孔11可被在顶面16处的扩大腔11A包围。至少一个内部冷却剂通道17设置在喷嘴中，其从第一开口18延伸到第二开口19，并且优选地没有任何强度降低的孔或堵塞的孔，诸如有止挡螺钉在孔中。术语“内部冷却剂通道”在这里主要是指其中通道的壁在喷嘴内的自包含式通道。第一开口18可连接到刀夹主体中的冷却剂供应管道20。第一开口18位于底面15的第二表面15B处。第二表面15B突出，使得与面向切削刀片5的第一表面15A相切并垂直于通孔轴线的切线T与第一开口或者所述内部冷却剂通道17相交。第一开口18位于通孔11和后端13之间，并且可包括与第二开口19流动连通的腔室26。第二开口19用作冷却剂在前端13处的出口。所述至少一个内部冷却剂通道17和第一开口18与通孔11间隔开，即：没有与通孔11接触。该至少一个内部冷却剂通道17可遵循平滑路径，而没有突然的方向变化，使得冷却剂流不被阻塞。内部冷却剂通道17的至少第一部分21在数学上平滑或者连续地过渡到内部冷却剂通道的第二部分22。内部冷却剂通道的第一和第二部分被设计成使得：如果它们的下周界被看作是例如如图1C的俯视图所示的数学曲线，则其一阶导数是连续的。因此，当使用油雾作为冷却剂时，将会降低油阱(oil traps)的风险。

适当地是，喷嘴10通过精密铸造或增材制造(诸如使用粘合剂的金属3D印刷工艺或者如选择性激光烧结(SLS)或直接金属激光烧结(DMLS)的完全致密金属工艺)而制成。后一种技术使用高功率激光器将小颗粒的金属粉末熔合到具有所述三维形状的喷嘴中。激光器通过扫描粉末床表面上的由三维建模程序产生的横截面(或层)来选择性地熔化粉末金属。在每个横截面扫描后，粉末床下降一层厚度。然后，新的材料层被施加在顶部上，并且该过程重复，直到喷嘴完成为止。

喷嘴10可以通过紧固构件12、优选地是通过螺钉12A保持到刀夹主体。单个通孔11接纳紧固构件12，该紧固构件12携带弹簧30并且螺纹地固定到刀夹主体中的孔12B。空腔11A底部11B旨在用作诸如例如不锈钢的多波形压缩弹簧的弹簧30的底座。多波形压缩弹簧可用于其中空间长度问题排除使用普通压缩弹簧的选项的应用。弹簧30在图1J中更放大地示出。可以使用诸如橡胶垫圈的其它弹簧装置。喷嘴没有与切削刀片的通孔的孔壁接合的前突起。冷却剂通过穿过刀夹主体的管道进行引导，并且需要连接通道和可变形的密封，以将冷却剂引导至排出口19。

紧固构件12可以具有头部12C，头部12C具有可以作用在弹簧30上并且将喷嘴朝向刀夹推压的下侧。诸如O形环的密封元件25可以固定到喷嘴，或通过喷嘴松弛地保持，或者固定到包围刀夹主体2中的管道20开口的凹腔20A或通过凹腔20A松弛地保持。密封元件25可在拧紧紧固构件的过程中在喷嘴与刀夹主体之间被压缩，从而以不漏冷却剂的方式密封管道20的开口。

在将切削刀片5安装到刀夹主体2上时，锁定构件4通过边沿4D和壁架9的相互作用以常规方式坐置于凹部8中。螺钉12A穿过弹簧装置30和喷嘴孔11并且被旋拧穿过刀夹主体2中的孔12B。适当地是，喷嘴绕螺钉12旋转到其不与安装切削刀片所需的空间相干涉的位置。螺钉12A的端部将抵靠腿部4B，并且由此引起腿部4A的枢转运动。如果切削刀片5安装在刀片凹座3中，则腿部4A将沿朝向直立壁6A和6B的方向推压切削刀片。当切削刀片已经安装好时，喷嘴绕螺钉旋转到期望位置。螺钉的头部12C将作用在弹簧装置30上，并迫使喷嘴沿朝向刀夹主体的方向。通过为弹簧装置30选择正确弹性性质和选择喷嘴的正确方向，喷嘴将经由密封25和凹腔20A的相互作用而变成夹靠在刀夹主体上。在组装好的状态下，喷嘴第一表面15A与切削刀片5间隔开，即：不与切削刀片5接触。刀夹主体和/或喷嘴可以设置有用于将喷嘴引导到期望方向的装置，例如周向地作用在喷嘴上的突起，或中心地作用在切削刀片上并且在喷嘴的前端中的至少一个突起。本实施例中的喷嘴并不意味着夹紧在切削刀片上，但例如如果使用更厚的O形环来代替所示的O形环25的话，则可以这样做。在后一种情况下，喷嘴将绕垂直于长度轴线A的轴线倾斜，并且其前端将接触切削刀片。

在使用中，所示刀具将车削金属工件，同时冷却剂可以顺序地流经刀夹主体2、冷却剂供应管道20、密封30、流体通道17并且从出口19流动到至少一个作用切削刃。

换言之，单个紧固构件12或螺钉12A固定切削刀片5和喷嘴10两者。

图2A至2L示出了根据本发明的一方面的切削刀具1’。所示切削刀具1’可以是用于内部金属加工的车刀，并且包括具有刀片凹座3’的刀夹主体2’、呈锁定构件4’的形状的夹紧装置以及导流器或喷嘴10’。刀片凹座3’是常规的并且可具有底表面7’和两个直立壁6A’和6B’。底表面7’可具有用于容纳锁定构件4’的凹部8’。底表面可以设置有可移除的垫片(未示出)。凹部8’在俯视图中为钥匙锁形状，例如，圆形和矩形的组合，并且可以具有在底表面7’的大约中心下方的壁架9’。凹部8’可以仅在直立壁6B’的下方延伸，以避免与冷却剂供应管道20’的任何期望空间相干涉。可转位切削刀片5’通过突出到切削刀片的孔中的L形锁定构件4’而被夹紧在刀片凹座中。在所示实施例中，切削刀片具有大致菱形形状。L形锁定构件起初将切削刀片5’的一侧推压抵靠于直立壁6B’，并且然后抵靠于直立壁6A’，直立壁6A’、6B’两者均具有与切削刀片的侧面大致互补的形状。锁定构件具有枢转地布置在刀夹2’中的凹部8’中的、L形中的一个腿部4B’，该L形构件的另一个腿部4A’延伸穿过切削刀片5’的孔。腿部4A’的自由端具有诸如盲孔的凹部29’。锁定构件可具有安置在凹部8’中的壁架9’上的边沿4D’。致动装置或紧固装置12’设置成使腿部4B’向下移动，并由此引起锁定构件绕轴线以及绕边沿4D’和壁架9’的支点的枢转动作。所述轴线与腿部4B’的延伸方向形成大致直角。在所示的实施例中，装置12’呈可螺纹地接合在刀夹2’的孔12B’中的螺钉12A’的形式。螺钉12A’可以具有单个螺纹端部，并且可以具有布置用以当螺钉12A’转动时接纳L形锁定构件4’的腿部的自由端4C’的腰部12D’，以引起锁定构件绕形成在刀夹2’中的支点的所述枢转动作。腿部4B’穿过刀夹中的凹部8’，开口的形状和尺寸被确定为不妨碍腿部的期望枢转运动。锁定构件腿部4A’延伸到切削刀片的中心孔中并用于将切削刀片可拆卸地固定在刀片凹座3’中。腿部4A’的枢转运动引起切削刀片5’朝向壁6A’和6B’移动并被夹紧到壁6A’和6B’上。螺钉12A’可沿刀夹主体2’中的至少部分带螺纹的孔12B’延伸。螺钉可与切削刀片的上下假想平面相交。平面可以是平行的，并且每个平面可以分别接触切削刀片的上表面和下表面的至少两个角部，优选是三个角部或四个角部。

喷嘴10’关于包含喷嘴的纵向轴线A’的第一平面P3’呈镜像对称，例如在图2F中可以看出的那样。喷嘴可以是一件式单元。喷嘴包括前端13’、后端14’和底面15’。底面15’包括第一表面15A’和第二表面15B’，第一表面相对于第二表面大致凹进。单个通孔11’在底面15’和相反的顶面16’之间延伸。至少一个内部冷却剂通道17’设置在喷嘴中，其从第一开口18’延伸到第二开口19’，并且优选地没有任何强度降低的孔或堵塞的孔，诸如有止挡螺钉在孔中。第一开口18’可连接到刀夹主体中的冷却剂供应管道20’。第一开口18’位于底面15’的第二表面15B’处。第二表面15B’突出，使得与面向切削刀片5’的第一表面15A’相切并垂直于通孔轴线的切线T’与第一开口或者所述内部冷却剂通道17’相交。第一开口18’位于通孔11’和前端13’之间，并且可包括与第二开口19’流动连通的腔室26’。第二开口19’用作冷却剂在前端13’处的出口。所述至少一个内部冷却剂通道17’和第一开口18’与通孔11间隔开，即：不与通孔11接触。该至少一个内部冷却剂通道17’可遵循平滑路径，而没有突然的方向变化，使得冷却剂流不阻塞。通道可以是直的或者具有类似于上述内部冷却剂通道17的路径。单个通孔11’可被在顶面16处的扩大腔11A’包围。

喷嘴10’可以通过传统加工、精密铸造或者诸如选择性激光烧结(SLS)的增材制造来制成。

喷嘴10’可以通过螺钉构件27’保持到刀夹主体2’。单个通孔11’是沉孔并接纳螺纹地固定到刀夹主体中的孔28’的螺钉构件27’。螺钉构件27’可以具有头部27C’，该头部具有可以作用在通孔11’中的腔底11B’上的下侧。孔28’具有用于容纳诸如螺旋压缩弹簧的弹簧30’的扩大部28A’。

喷嘴的底面15’包括诸如突起或凹部的、靠近前端13’或位于前端13’处的导向装置23’，以通过使导向装置可释放地与在切削刀片上或位于诸如锁定构件4’的夹紧装置处的凹部或突起协作来引导喷嘴并由此引导冷却剂射流。喷嘴具有导向装置诸如与前端13’相邻的突起23’，以优选地松弛地接合锁定构件4’的凹部29’。突起23’可以是前端13’的一部分，或者与前端13’间隔开小于喷嘴一半长度的距离。优选地是，突起形成为靠近前端，如例如图2G中所示的那样，以获得最佳的冷却剂引导。

冷却剂通过穿过刀夹主体2’的管道进行引导，并且需要连接通道和可变形的密封元件25’，以将冷却剂引导至排出口19’。诸如O形环的密封元件25’可以固定于喷嘴或者通过喷嘴松弛地保持，或者固定于刀夹主体或者通过刀夹主体松弛地保持。

在将切削刀片5’安装到刀夹主体2’上时，锁定构件4’通过边沿4D’与壁架9’的相互作用以常规方式位于凹部8’中。螺钉12A’穿过喷嘴孔11’并且螺纹穿过刀夹主体2’中的孔12B’。以与结合本发明的前一实施例所描述(即螺钉12A的自由端)的类似的方式，螺钉12A’的腰部12D’将带动腿部4B’，并由此引起腿部4A’的枢转运动。如果切削刀片5’安装在刀片凹座3’中，则腿部4A’将沿朝向直立壁6A’和6B’的方向推压切削刀片。而且，螺钉的头部27C’将作用在空腔11’的底部上，并迫使喷嘴沿朝向刀夹主体的方向抵靠于弹簧装置30。通过选择喷嘴的正确方向，即，使得突起23’通常与孔29’对齐，使得轴线A’可与切削刀片的角部平分线重合，则喷嘴将经由密封25’和凹腔20A’的相互作用而变成夹靠在刀夹主体上并且通过突起23’/凹部29’的交界面来引导。由此，喷嘴设置有用于将其引导到期望方向上的装置。当然，突起23’比孔29’的深度短，以使冷却剂密封有效。引导也可以以其它方式实现，诸如在喷嘴前端中的至少一个突起，其大致居中地作用在切削刀片上。在组装好的状态下，喷嘴的底面15A’与切削刀片5’间隔开，即：不与切削刀片5’接触。由于在切削刀片和底面15’之间存在间隙，因此该实施例中的喷嘴并不意味着夹紧在切削刀片上，但可以这样做。在后一种情况下，虽然突起与锁定构件或切削刀片接触，但突起可以是弹性的或有有弹力的，以允许密封。

在使用中，所示刀具将车削金属工件，同时冷却剂可以顺序地流过夹持主体2’、冷却剂供应管道20’、密封25’、流体通道17’并从出口19’流向至少一个作用切削刃。

现参照图3A-3F，其示出了根据本发明的切削刀具1”。所示切削刀具1”可以是用于内部金属加工的车刀，并且包括具有刀片凹座3”的刀夹主体2”、呈锁定构件4”的形状的夹紧装置以及导流器或喷嘴10”。刀片凹座3”是常规的并且可具有如前面所述的底表面和两个直立壁。底表面设置有可移除的垫片。可转位切削刀片5”通过夹持到切削刀片的孔中的喷嘴10”而被夹紧在刀片凹座中。在所示实施例中，切削刀片具有大致菱形形状。喷嘴10”用于将切削刀片5”的会聚侧推压抵靠于直立壁，该直立壁具有与切削刀片的侧面大致互补的形状。致动装置或紧固装置12”设置用以使喷嘴10”沿图3A中的线C-C所示的路径移动。在所示的实施例中，装置12”呈可螺纹地接合在刀夹2”的孔12B”中的螺钉12A”的形式。

刀夹主体2”设有一个凹形或V形空腔32”，其底部可垂直于图3A中的轴线或线C-C，该线可以与切削刀片的作用切削角部的平分线重合。空腔32”设置在距刀片凹座3”一定距离处。导向孔31”与空腔32”相交。导向孔31”可以是圆柱形的并且与在刀夹主体中延伸的冷却剂供应管道20”流体连通。螺纹孔12B”设置在空腔和刀片凹座之间。导向孔31”具有与切削刀片孔的中心轴线形成锐角的中心轴线。所述角度在35至50度之间。导向孔中心轴线与螺纹孔12B”中心轴线形成更小的锐角。所述角度在对应于图3C的平面上测得。

喷嘴10”关于包含喷嘴的纵向轴线C-C的第一平面呈镜像对称。喷嘴可以是一件式单元。喷嘴包括前端13”、后端14”和底面15”。底面15”包括第一表面15A”和第二表面15B，第一表面相对于第二表面大致凹进。如图3C最佳所示的那样，喷嘴10”的前端13”的底面15”包括以常规方式保持与切削刀片5”的孔接合的唇部33”。

单个通孔11”在底面15”和相反的顶面16”之间延伸或部分地从第一和第二表面15A”和15B”两者延伸至顶面16”。第二表面15B”可具有与最靠近切削刀片的V形空腔的腿部互补的形状。单个通孔11”因具有伸长或椭圆形的横截面而是非圆柱形的，以允许通孔11”相对于螺钉12”的垂直移动。单个通孔11”可被在顶面16处的扩大腔11A”包围。至少一个内部冷却剂通道17”设置在喷嘴中，其从第一开口18”延伸到第二开口19”，并且优选地没有任何强度降低的孔或堵塞的孔，诸如有止挡螺钉在孔中。第一开口18”可连接到刀夹主体中的冷却剂供应管道20”。喷嘴的后端14”连接到踵部突起24”，在其自由端处带有第一开口18”。第一开口18”位于底面15”的一部分或第二表面15B”。在所示实施例中，在自由端处有两个开口18”。踵部突起24”优选地是圆柱形的并且具有用于接纳诸如O形环的密封元件25”的周向凹槽。踵部突起24”的直径略小于导向孔31”的直径，以允许进入其中，同时密封元件变成被压缩。踵部突起24”具有与切削刀片孔的中心轴线形成锐角的轴线。所述角度在35至50度之间。踵部突起轴线与通孔11”的中心轴线形成更小的锐角。所述角度在对应于图3C的平面上测得。

第二表面15B”突出，使得与面向切削刀片5”的第一表面15A”相切并且垂直于切削刀片通孔轴线的切线T”(图3F)与内部冷却剂通道17”相交，并且通常还与踵部突起24”相交。第一开口18”可以包括类似于上面讨论的与第二开口19”流动连通的腔室(未示出)。第二开口19”用作冷却剂在前端13”处的出口。所述至少一个内部冷却剂通道17”和第一开口18”与通孔11”间隔开，即：不与通孔11”接触。所述至少一个内部冷却剂通道17”示出为包括例如图3F中的两个直的部分，但是可以遵循平滑的路径，而没有突然的方向变化，使得冷却剂流不被阻塞，以降低油阱的风险，如前面所述的那样。喷嘴10”可以通过传统加工、精密铸造或者增材制造或者其任何组合来制造。

螺钉12A”可以具有单个螺纹端部，并且可以在每一端或仅一端具有键槽(keygrip)。唇部33”延伸到切削刀片中的中心孔中并用于将切削刀片可拆卸地固定在刀片凹座3中。喷嘴的运动导致切削刀片5”朝向直立的刀片凹座壁和垫片35”或刀片凹座底表面移动并被夹紧到刀片凹座壁和垫片35”或刀片凹座底表面上。螺钉12A”可沿刀夹主体2”中的孔12B”延伸。螺钉与切削刀片的上(P1)和下(P2)假想平面相交。平面P1和P2可以是平行的，并且每个平面可以分别接触切削刀片的上表面和下表面的至少两个角部，优选是三个角部或四个角部。

喷嘴10”可以通过紧固构件12”，优选地是通过单个螺钉12A”，保持到刀夹主体。单个通孔11”接纳紧固构件12”，紧固构件12”可具有处在切线T”下方的横截面收缩部，以形成用于夹子34”的底座，夹子34”用于在拧松螺钉12A”期间提升喷嘴。

在切削刀具1”初始组装时，切削刀片5”以常规方式定位在刀夹本体2”的刀片凹座中。螺钉12A”穿过喷嘴孔11”并且夹子34”被固定到喷嘴下方的收缩部。螺钉12A”沿伸长通孔11”向后推动，使得螺钉12A”和踵部突起可分别进入导向孔31”和孔12B”，并且唇部33”在切削刀片孔中对齐。然后，螺钉12A”拧紧在刀夹主体2”的孔12B”中。螺钉的头部12C”将作用在空腔11A”的底部，并迫使喷嘴沿分别由导向孔31”轴线和孔12B”轴线限定的、朝向刀夹主体的两个方向。螺钉头部12C”将在空腔11A”的底部上朝向伸长孔11”的前端滑动，同时切削刀片被夹紧。第二表面15B”和踵部突起可以与V形空腔32”和导向孔31”协作，以产生拉动喷嘴的作用。因此，切削刀片将变成被夹紧在刀片凹座中。当转位新切削刃或新切削刀片时，螺钉12A”不需要完全松开就足以给出操作切削刀片的空间。冷却剂通过穿过刀夹主体的管道进行引导，并且需要连接通道，以将冷却剂引导至排出口19”。管道阵列在切削刀片转位时不会被打断。

在使用中，所示刀具将车削金属工件，同时冷却剂可以顺序地流过夹持主体2”、冷却剂供应管道20”、流体通道17”并从出口19”流向至少一个作用切削刃。

换言之，单个紧固构件12”或螺钉12A”固定切削刀片5”和喷嘴10”两者。

刀具寿命通常会随着冷却剂供应压力的增加而增加。这可以归因于高压冷却剂提升切屑的能力并且更接近切削界面的能力。这种作用导致咬死(seizure)区域减少，从而降低了摩擦系数，这又引起切削温度和切削力降低。优选地是，所讨论的实施例中使用的压力是大于30bar，优选地是大于100bar的冷却剂压力。

在本申请中，诸如“包括(including)”的术语的使用是开放式的并意味着具有与诸如“包含(comprising)”的术语一样的意思且不排除存在其它结构、材料或动作。类似地是，虽然诸如“能够”或“可以”的术语的使用意味着是开放式的且反映出结构、材料或动作不是必要的，但是不使用这些术语不意味着反映出结构、材料或动作是必要的。就目前被认为是必要的结构、材料或动作来说，它们被这样确认。诸如“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”和“后”等术语指的是如当前的附图中所示和技术人员所感知的特征。

虽然已根据优选实施例说明和描述了本发明，但应认识到，可在其中进行各种变动和更改，而不会偏离如权利要求书所述的本发明。

本申请要求优先权的EP专利申请号15174661.7和15174654.2中的公开内容以引用的方式并入本文。

Claims (18)

1.一种刀具，包括刀夹主体(2；2’；2”)、切削刀片(5；5’；5”)和喷嘴(10；10’；10”)，所述喷嘴(10；10’；10”)具有用于紧固构件(12；12’；12”)的单个通孔(11；11’；11”)，且所述喷嘴具有前端(13；13’；13”)、后端(14；14’；14”)和底面(15；15’；15”)，所述通孔在所述底面和相反的顶面(16；16’；16”)之间延伸，至少一个内部冷却剂通道(17；17’；17”)设置在所述喷嘴中并且从第一开口(18；18’；18”)延伸到第二开口(19；19’；19”)，所述第一开口连接到所述刀夹主体中的冷却剂供应管道，所述第二开口用作冷却剂在所述前端处的出口，其特征在于，所述至少一个内部冷却剂通道(17；17’；17”)和所述第一开口(18；18’；18”)与所述通孔(11；11’；11”)间隔开，单个紧固构件(12；12”)将所述切削刀片(5；5”)和所述喷嘴(10；10”)两者都固定，并且所述喷嘴能够不夹紧在所述切削刀片上。

2.如权利要求1所述的刀具，其中，所述喷嘴(10；10’；10”)具有与所述通孔(11；11’；11”)相交的纵向轴线(A；A”)，并且其中所述喷嘴关于包含所述喷嘴的纵向轴线(A；A”；C-C)的平面呈镜像对称。

3.如权利要求1或2所述的刀具，其中，所述第一开口(18；18’；18”)位于所述底面(15；15’；15”)的一部分或所述底面(15；15’；15”)的第二表面(15B；15B’；15B”)处，所述部分突出，使得与面向所述切削刀片(5；5’；5”)的所述底面相切且垂直于通孔轴线(C)的切线(T)与所述第一开口或所述内部冷却剂通道(17；17’；17”)相交。

4.如权利要求1或2所述的刀具，其中，所述喷嘴(10；10’；10”)是用于车削应用的可移除喷嘴，并且其中所述刀具包括用以将所述喷嘴相对于所述刀夹主体(2；2’；2”)以不漏冷却剂方式密封的装置(25；25’；25”)。

5.如权利要求1或2所述的刀具，其中，所述至少一个内部冷却剂通道(17；17’)遵循平滑路径，而没有突然的方向变化。

6.如权利要求5所述的刀具，其中，至少所述内部冷却剂通道(17；17’)的第一部分(21)在数学上平滑地过渡到所述内部冷却剂通道的第二部分(22)，使得所述内部冷却剂通道的所述第一部分和所述第二部分是连续的。

7.如权利要求1或2所述的刀具，其中，具有在所述通孔(11；11’；11”)的相反两侧处延伸的两个内部冷却剂通道(17；17’；17”)。

8.如权利要求1或2所述的刀具，其中，所述第一开口位于所述通孔(11；11’；11”)与所述后端(14；14’；14”)之间。

9.如权利要求1或2所述的刀具，其中，所述第一开口位于所述通孔(11；11’；11”)与所述前端(13；13’；13”)之间。

10.如权利要求1或2所述的刀具，其中，所述喷嘴的所述底面(15；15’；15”)包括导向装置，以通过使所述导向装置与在所述切削刀片或夹紧装置上的凹部或突起协作来设定所述喷嘴的方向。

11.如权利要求10所述的刀具，其中，所述导向装置是邻近于所述前端(13；13’；13”)的突起或凹部。

12.如权利要求1或2所述的刀具，其中，所述后端(14”)连接到圆柱形踵部突起(24”)，其带有所述第一开口(18”)。

13.如权利要求1或2所述的刀具，其中，所述内部冷却剂通道(17；17’；17”)或所述第一开口(18；18’；18”)由密封件包围。

14.如权利要求13所述的刀具，其中，所述密封件是O形环(25；25’；25”)。

15.如权利要求1或2所述的刀具，其中，所述喷嘴是一件式单元。

16.如权利要求1或2所述的刀具，其中，所述紧固构件(12；12’；12”)是沿所述刀夹主体(2；2’；2”)中的孔(12B)延伸的螺钉(12A；12A’；12A”)，所述螺钉与所述切削刀片的上假想平面(P1)和下假想平面(P2)相交。

17.如权利要求1或2所述的刀具，其中，在组装好的状态下，所述喷嘴的底面(15A；15A’；15A”)与所述切削刀片(5；5’；5”)间隔开。

18.如权利要求16所述的刀具，其中，单个螺钉(12A；12A”)将所述切削刀片(5；5”)和所述喷嘴(10；10”)两者都固定。

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