CN108655467A - 用于微量润滑系统的贴面冷却微型机加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种贴面冷却微型机加工刀具，适用于微量润滑系统，包括：于轴向设于一端的刀具刀刃部分以及设于另一端的刀具夹持柄，所述刀具夹持柄上开设有至少一内冷通道，且具有于径向凸出所述刀具刀刃部分的凸部，所述凸部上沿轴向开设有至少一内冷出口，所述内冷出口与所述内冷通道相连通且所述内冷出口指向所述刀具刀刃部分。微量润滑油雾自内冷通道通过内冷出口喷于加工区，不会分散，起到降温、润滑、冲屑、排屑的作用。具体地，贴面冷却微型机加工刀具比普通刀具更具优良的切削加工性能，特别适用于深孔加工，且减少了贴面冷却微型机加工刀具高速加工时的高热带来的对其自身及加工件外观的损伤，给机械加工行业带来高速高效的深孔加工工具。

Description

用于微量润滑系统的贴面冷却微型机加工刀具

技术领域

本发明属于机械加工刀具技术领域，特别是涉及一种用于深孔加工的、适用于微量润滑系统的、可降温、润滑、冲屑、排屑的贴面冷却微型机加工刀具。

背景技术

微量润滑(Minimum Quantity Lubricant，即MQL)切削技术是一种新型金属加工的润滑方式，即半干式切削也叫准干式切削，指将压缩气体与极其微量的切削油混合并汽化后，形成微米级别的液滴颗粒，高速喷射到切削区，对刀具和工件之间的加工部位进行有效的润滑的一种切削加工方法。

当前微量润滑技术已经广泛的在各大机械加工领域都有所推广，而微量润滑的使用目的之一，是提高刀具寿命，但是现有刀具的结构大部分都没有针对微量润滑技术进行改进和设计，所以致使刀具和微量润滑技术不能进行有效配合加工，无法达到良好的加工效果和刀具寿命；而微量润滑技术的原理是利用压缩空气作为动力将微量的润滑油吹散形成微米级的雾状颗粒后喷射到加工区域，微量润滑使用的油量极少，不像传统的切削液是浇注式冲刷，所以当使用微量润滑时，刀具如果结构设计不合理，油雾就不能大量粘附在刀具和工件上，从而导致无法进行有效润滑冷却。

例如各种零部件的深孔加工时，深孔通常是指深径比大于5倍的孔，但是在实际加工过程中大多数深径比超过了100倍，如发动机的油缸孔、轴的轴向油孔、空心主轴孔和液压阀孔等。深孔加工相比浅孔加工存在许多难点，比如排屑通道过长直径较小，排屑困难，无法及时排屑将导致切屑瘤的产生并会擦伤工件和极易损坏刀具，同时散热困难，刀具易因为孔内温度过高而加剧刀具的磨损速度、降低工件的表面精度。

因此，有必要提供一种用于深孔加工的、适用于微量润滑系统的、可降温、润滑、冲屑、排屑的刀具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于深孔加工的、适用于微量润滑系统的、可降温、润滑、冲屑、排屑的贴面冷却微型机加工刀具，能够使微量润滑使用于刀具上，在使用时达到应有的效果，提高刀具的使用寿命、工件的表面质量以及精度和机床的工作效率等。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种贴面冷却微型机加工刀具，适用于微量润滑系统，包括：于轴向设于一端的刀具刀刃部分以及设于另一端的刀具夹持柄，所述刀具夹持柄上开设有至少一内冷通道，且具有于径向凸出所述刀具刀刃部分的凸部，所述凸部上沿轴向开设有至少一内冷出口，所述内冷出口与所述内冷通道相连通且所述内冷出口指向所述刀具刀刃部分。

具体地，所述刀具刀刃部分具有螺旋形的两条刀刃，所述两条刀刃之间形成用于排屑的两条沟槽。

具体地，所述贴面冷却微型机加工刀具由合金制得。

具体地，所述刀具夹持柄呈圆柱状，且所述刀具夹持柄的直径大于所述刀具刀刃部分的直径。

具体地，所述刀具夹持柄由靠近所述刀具刀刃部分的第一部分及远离所述刀具刀刃部分的第二部分组成，所述第二部分呈圆柱状，且其直径大于所述刀具刀刃部分的直径，所述第一部分呈圆台状，其上表面与所述刀具刀刃部分相连且其上直径与所述刀具刀刃部分的直径相等，其下表面与所述第二部分相连且其下直径与所述第二部分的下直径相等。

具体地，所述内冷通道沿轴向开设于所述刀具夹持柄。

较佳地，所述内冷通道及所述内冷出口同轴线。

较佳地，所述内冷通道及所述内冷出口的横截面为圆形。

较佳地，所述刀具刀刃部分的表面设有一氮化钛涂层、氮碳化钛涂层、氮铝钛涂层、氮铬铝涂层或金刚石涂层，以更增加所述贴面冷却微型机加工刀具的耐用度和加工件尺寸的稳定性。

较佳地，所述内冷通道及所述内冷出口的个数均为4个。

本发明有益效果在于：

微量润滑油雾自内冷通道通过内冷出口喷于加工区，不会分散，起到降温、润滑、冲屑、排屑的作用。具体地，贴面冷却微型机加工刀具比普通刀具更具优良的切削加工性能，特别适用于深孔加工，且减少了贴面冷却微型机加工刀具高速加工时的高热带来的对其自身及加工件外观的损伤，给机械加工行业带来高速高效的深孔加工工具。更具体地，所述贴面冷却微型机加工刀具可以提高微量润滑油雾的使用率，使刀具刀刃部分都能得到油雾补给并提高润滑性能，减小刀具与切屑及工件的摩擦系数，有效的排除切屑，避免切屑瘤和二次切屑，减小切削力，提高刀具寿命、工件表面质量、机床加工效率和减少工件的报废率等。

附图说明

图1是本发明用于微量润滑系统的贴面冷却微型机加工刀具的主视图。

图2是本发明用于微量润滑系统的贴面冷却微型机加工刀具的侧视图。

图3是图1中贴面冷却微型机加工刀具沿轴向B-B截面的示意图。

图4是本发明贴喷内冷刀具安装后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，但并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1～3所示，本发明适用于微量润滑系统的、可降温、润滑、冲屑、排屑的贴面冷却微型机加工刀具1，能够使微量润滑使用于刀具上，在使用时达到应有的效果，提高贴面冷却微型机加工刀具1的使用寿命、工件的表面质量以及精度和机床的工作效率等。具体地，如图所示，贴面冷却微型机加工刀具1包括于轴向设于一端的刀具刀刃部分10以及设于另一端的刀具夹持柄20，将贴面冷却微型机加工刀具1分为多个部分仅为了便于描述，实际上贴面冷却微型机加工刀具1为一体机构。刀具刀刃部分10类似于麻花刀具，具有螺旋形的两条刀刃12，两条刀刃12之间形成用于排屑的两条沟槽14，当然，于其他实施例中，刀具刀刃部分10为扁刀具、深孔钻、扩孔钻、锪钻或中心钻均可，在此不作限制。刀具夹持柄20一般呈圆柱状，且刀具夹持柄20的直径大于刀具刀刃部分10的直径。当然，于其他实施例中，便于安装的其他形状亦适用于本发明。更佳地，刀具夹持柄20由靠近刀具刀刃部分10的第一部分21及远离刀具刀刃部分10的第二部分22组成，第二部分22呈圆柱状，且其直径大于刀具刀刃部分10的直径，第一部分21呈圆台状，其上表面与刀具刀刃部分10相连且其上直径与刀具刀刃部分10的直径相等，其下表面与第二部分22相连且其下直径与第二部分22的下直径相等。即第一部分21为过度部分，减少刀具刀刃部分10的晃动，使得加工性能更稳定。

继续参阅图1～3，刀具夹持柄20上开设有至少一内冷通道23，且具有于径向凸出刀具刀刃部分10的凸部24，凸部24上沿轴向开设有至少一内冷出口25，内冷出口25与内冷通道23相连通且内冷出口25指向刀具刀刃部分10。图示的内冷通道23沿轴向开设于刀具夹持柄20，与内冷出口25同轴线设置，且横截面为圆形，即内冷通道23和内冷出口25构成沿轴向贯穿刀具刀刃部分10的至少一通孔，且该至少一通孔与刀具刀刃部分10大致平行。于本实施例中，内冷通道23及内冷出口25的个数为4个，均匀地分布于刀具刀刃部分10的四周。当然，于其他实施例中，内冷通道23及内冷出口25的个数可根据需要调整，在此不作限制。另外，内冷通道23即内冷出口25的数量也可不一致，如，内冷通道23可为1个，且可不沿轴线设置，内冷出口25为沿轴线设置的若干个，只要内冷出口25与内冷通道23相贯通即可实现，亦不作限制。

较佳地，贴面冷却微型机加工刀具1由合金制得，且其表面设有一氮化钛涂层、氮碳化钛涂层、氮铝钛涂层、氮铬铝涂层或金刚石涂层，以更增加贴面冷却微型机加工刀具1的耐用度和加工件尺寸的稳定性。

综上，如图4所示，贴面冷却微型机加工刀具1安装于安装座30上，安装座30与切削机床的主轴40连接，主轴40中心具有一主轴通道42，安装座30中心具有一安装座通道32，且主轴通道42、安装座通道32、内冷通道23即内冷出口25相贯通。当贴面冷却微型机加工刀具1加工加工件50时，微量润滑油雾60自主轴通道42、安装座通道32及内冷通道23经过，然后从内冷出口25处喷出。内冷通道23及内冷出口25的孔径在不影响贴面冷却微型机加工刀具1整体强度的时候，越大效果越好，上限不能超过主轴通道42及安装座通道32的直径，因为孔径越大油雾60的输送量越大；孔径越靠近内冷出口25应越小，如此微量润滑油雾60的流速变快并使冲刷力变大，增强排屑效果。

本发明有益效果在于：微量润滑油雾60自内冷通道23通过内冷出口25喷于刀具刀刃部分10、加工件50的加工区，不会分散，起到降温、润滑、冲屑、排屑的作用。具体地，贴面冷却微型机加工刀具1比普通刀具更具优良的切削加工性能，特别适用于深孔加工，且减少了贴面冷却微型机加工刀具1高速加工时的高热带来的对其自身及加工件外观的损伤，给机械加工行业带来高速高效的深孔加工工具。更具体地，贴面冷却微型机加工刀具1可以提高微量润滑油雾60的使用率，使刀具刀刃部分10都能得到油雾60补给并提高润滑性能，减小刀具与切屑及工件的摩擦系数，有效的排除切屑，避免切屑瘤和二次切屑，减小切削力，提高刀具寿命、工件表面质量、机床加工效率和减少工件的报废率等。

上述实施方式只是发明的实施例，不是用来限制发明的实施与权利范围，凡依据本发明专利所申请的保护范围中所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明专利范围内。

Claims (10)

1.一种贴面冷却微型机加工刀具，适用于微量润滑系统，其特征在于，包括：于轴向设于一端的刀具刀刃部分以及设于另一端的刀具夹持柄，所述刀具夹持柄上开设有至少一内冷通道，且具有于径向凸出所述刀具刀刃部分的凸部，所述凸部上沿轴向开设有至少一内冷出口，所述内冷出口与所述内冷通道相连通且所述内冷出口指向所述刀具刀刃部分。

2.根据权利要求1所述的贴面冷却微型机加工刀具，其特征在于，所述刀具刀刃部分具有螺旋形的两条刀刃，所述两条刀刃之间形成用于排屑的两条沟槽。

3.根据权利要求1所述的贴面冷却微型机加工刀具，其特征在于，所述贴面冷却微型机加工刀具由合金制得。

4.根据权利要求1所述的贴面冷却微型机加工刀具，其特征在于，所述刀具夹持柄呈圆柱状，且所述刀具夹持柄的直径大于所述刀具刀刃部分的直径。

5.根据权利要求1所述的贴面冷却微型机加工刀具，其特征在于，所述刀具夹持柄由靠近所述刀具刀刃部分的第一部分及远离所述刀具刀刃部分的第二部分组成，所述第二部分呈圆柱状，且其直径大于所述刀具刀刃部分的直径，所述第一部分呈圆台状，其上表面与所述刀具刀刃部分相连且其上直径与所述刀具刀刃部分的直径相等，其下表面与所述第二部分相连且其下直径与所述第二部分的下直径相等。

6.根据权利要求1所述的贴面冷却微型机加工刀具，其特征在于，所述内冷通道沿轴向开设于所述刀具夹持柄。

7.根据权利要求1所述的贴面冷却微型机加工刀具，其特征在于，所述内冷通道及所述内冷出口同轴线。

8.根据权利要求1所述的贴面冷却微型机加工刀具，其特征在于，所述内冷通道及所述内冷出口的横截面为圆形。

9.根据权利要求1所述的贴面冷却微型机加工刀具，其特征在于，所述刀具刀刃部分的表面设有一氮化钛涂层、氮碳化钛涂层、氮铝钛涂层、氮铬铝涂层或金刚石涂层，以更增加所述贴面冷却微型机加工刀具的耐用度和加工件尺寸的稳定性。

10.根据权利要求1所述的贴面冷却微型机加工刀具，其特征在于，所述内冷通道及所述内冷出口的个数均为4个。