CN109108313A - 用于刀架的夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“用于刀架的夹具”。本发明公开了一种用于刀架的夹具。夹紧刀架包括主体，所述主体具有插入件接收凹座和带有冷却剂开口的螺纹夹具接收镗孔，用于接收来自冷却剂源的加压冷却剂。夹具包括螺纹孔，所述螺纹孔从顶部表面延伸到与冷却剂集管流体连通的底部表面和冷却剂通道。将夹具螺杆螺纹旋入所述夹具的所述螺纹孔中。所述夹具螺杆包括与所述主体的所述冷却剂开口流体连通的多个冷却剂通道，以及与所述冷却剂通道流体连通的至少一个冷却剂管道。来自所述冷却剂源的冷却剂进入所述主体的所述冷却剂开口，行进进入所述夹具螺杆，行进进入所述夹具的每个冷却剂通道，并然后在朝向切削插入件工件界面的方向上离开所述夹具。

Description

用于刀架的夹具
技术领域
本发明涉及刀架和用于夹紧切削插入件的夹具。更具体地讲，本发明涉及用于刀架的夹具，该夹具具有用于将冷却剂递送至切削插入件工件界面的多个冷却剂孔。
背景技术
在切削操作诸如例如开槽操作中，开槽或切削插入件接合工件以从工件移除材料。在一些切削组件中，上部座椅和下部座椅保持切削插入件。
材料移除操作可在切削插入件和工件之间的界面处产生热。通常，有利的是将冷却剂提供到切削插入件和工件之间的界面附近处。
尽管常规布置结构递送冷却剂，但仍然高度期望的是提供一种刀架，该刀架将冷却剂以高效的方式递送到切削插入件和工件之间的界面。这对于其中切削插入件在用于切削沟槽的外径(即，在工件表面之外)处接合工件表面的切削操作而言尤其如此。在切削操作期间，随着沟槽深度的增加，将冷却剂递送至切削插入件工件界面的难度增大。如可理解的那样，将非常有利的是提供这样的刀架：即使在切削操作期间沟槽的深度增大，也可将冷却剂递送到切削插入件工件界面。
发明内容
通过提供用于刀架、具有用于将冷却剂递送至切削插入件工件界面的多个冷却剂孔的夹具解决了将冷却剂递送至切削插入件工件界面的问题。冷却剂孔可被布置成以最有效的方式(诸如扇状图案等)将冷却剂递送至切削插入件工件界面。
在本发明的一个方面，刀架包括主体，该主体包括形成在其前端处的插入件接收凹座。插入件接收凹座具有底部和至少一个侧壁用于接收切削插入件。前端具有螺纹夹具接收镗孔，该镗孔具有用于接收来自冷却剂源的加压冷却剂的冷却剂开口。夹具包括主体部分、颈部部分和锥形鼻部部分。主体部分包括顶部表面和底部表面。螺纹孔从顶部表面延伸到底部表面。夹具还包括与螺纹孔流体连通的多个冷却剂通道。每个冷却剂通道均具有出口端口。夹具螺杆被螺纹旋到夹具的螺纹孔中，并且被至少部分地接收在刀架主体的螺纹夹紧固定镗孔中。夹具螺杆包括与主体的冷却剂开口流体连通的冷却剂通道，以及与冷却剂通道流体连通的至少一个冷却剂管道。来自冷却剂源的冷却剂进入冷却剂开口，行进进入夹具螺杆，行进进入冷却剂通道，行进进入夹具螺杆的至少一个冷却剂管道，行进进入夹具的多个冷却剂通道中的每个冷却剂通道，并然后在朝向切削插入件工件界面的方向上通过每个出口端口离开。
在本发明的另一方面，用于刀架的夹具包括主体部分、颈部部分和锥形鼻部部分，该主体部分包括顶部表面和底部表面、从顶部表面延伸到底部表面的螺纹孔，夹具还包括与螺纹孔流体连通的多个冷却剂通道，每个冷却剂通道具有用于向切削插入件工件界面提供冷却剂的出口端口。
附图说明
虽然示出了本发明的各种实施方案，但是示出的实施方案不应视为对权利要求的限制。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是根据本发明的实施方案的具有夹具的刀架的侧视图；
图2是图1的刀架和夹具的前视图；
图3是图1的刀架和夹具的俯视图；
图4是沿图3的线4-4截取的刀架和夹具的剖视图；
图5是沿图3的线5-5截取的刀架和夹具的剖视图，其中为清楚起见移除了夹具螺杆；
图6是根据本发明实施方案的夹具螺杆的等轴视图；
图7是图6的夹具螺杆的俯视图；
图8是图6的夹具螺杆的侧视图；
图9是沿图7的线9-9截取的夹具螺杆的剖视图；
图10是沿图8的线10-10截取的夹具螺杆的剖视图；
图11是根据本发明实施方案的具有多个冷却剂孔的夹具的侧视图；
图12是沿图11的线12-12截取的夹具的剖视图；
图13是图11的夹具的等轴后视图；
图14是图11的夹具的前视图；
图15是图11的夹具的俯视图；并且
图16是沿图15的线16-16截取的夹具的剖视图。
具体实施方式
现在参见图1至5，示出了根据本发明实施方案的刀架10。刀架10包括具有头部部分13的主体12，该头部部分在其前端17的拐角19处具有形成于其上表面16中的插入件接收凹座14。插入件接收凹座14具有底部18和后支撑壁20。
在所例示的实施方案中，切削插入件22具有顶部表面23和大致三角形形状。然而，应当理解，切削插入件可具有任何多边形形状，诸如菱形、矩形、五边形等。任选的座椅构件26可设置在切削插入件22和凹座14的底部18之间，以便在安装在凹座14中时支撑切削插入件22。座椅构件26可通过螺纹紧固件(未示出)诸如螺杆等被紧固地固定至插入件接收凹座14。在另选的实施方案中，插入件22可设置在凹座14的底部18上，而无需使用座椅构件26和螺纹紧固件。
如图4和图5所示，具有中心纵向轴线30的内螺纹夹具固定镗孔28形成在刀架10的主体12的上表面16中。中心轴线30基本上垂直于主体12的上表面16。螺纹夹具固定镗孔28包括形成在主体12的底部表面32中的冷却剂入口开口31。冷却剂入口开口31从底部表面32延伸到主体12的头部部分13的上表面16。冷却剂入口开口31与冷却剂源34流体连通，该冷却剂入口开口以示意性方式示出，其中冷却剂源34通常处于压力下。
现在参见图6至图10，示出了根据本发明实施方案的夹具螺杆40。夹具螺杆40大致为圆柱形的，并且包括上部部分42、下部部分44和中间部分46。在例示的实施方案中，中间部分46具有比上部部分42和下部部分44更小的直径。上部部分42可具有与下部部分44相同的直径或不同的直径。上部部分42具有实心端部48，该实心端部具有用于容纳工具诸如艾伦扳手等的六边形凹槽48a。上部部分42和下部部分44分别具有螺纹外表面42a、44a。
夹具螺杆40的下部部分44具有中空端部50，其中冷却剂开口50a与主体12的冷却剂开口31流体连通，并且冷却剂通道52沿夹具螺杆40的中心纵向轴线54从冷却剂开口50a延伸到夹具螺杆40的上部部分42。冷却剂通道52形成于夹具螺杆40中，使得其中心纵向轴线54在组装到刀架10时基本上与夹具固定镗孔28的中心纵向轴线30同心。此外，冷却剂通道52与一个或多个冷却剂管道54流体连通，所述一个或多个冷却剂管道通过形成在夹具螺杆40的上部部分42中的相应冷却剂端口56来提供冷却剂。每个冷却剂管道54具有基本上垂直于夹具螺杆40的中心纵向轴线54的轴线58。然而，应当理解，每个冷却剂管道54的轴线58可以不垂直于夹具螺杆40的中心纵向轴线54的方式形成。
在例示的实施方案中，夹具螺杆40具有总共四个冷却剂管道54(和冷却剂端口56)，所述冷却剂管道相对于彼此以大约90度(360/4)的角度A取向，如图10所示。然而，应当理解，本发明不受冷却剂管道54(和冷却剂端口56)的数量的限制，并且可采用使足够的冷却剂流过夹具螺杆40的任何期望数量的冷却剂管道54(和冷却剂端口56)来实施本发明。例如，夹具螺杆40可具有总共三个冷却剂管道54(和冷却剂端口56)，所述冷却剂管道(和冷却剂端口)相对于彼此以大约120度(360/3)的角度A取向。在另一个示例中，夹具螺杆40可具有总共六个冷却剂管道54(和冷却剂端口56)，所述冷却剂管道(和冷却剂端口)相对于彼此以大约60度(360/6)的角度A取向。
如图11至图16所示，示出了根据本发明实施方案的夹具60。本发明的夹具60起到双重作用：1)将切削插入件22牢固地夹紧在凹座14中，以及2)向切削插入件工件界面提供冷却剂。一般来讲，夹具60具有主体部分62、颈部部分64和锥形鼻部部分66。夹具60还具有前端61和后端63。主体部分62包括顶部表面60a、底部表面60b和后表面60c。夹具60的主体部分62具有带有中心纵向轴线67的螺纹孔65，该中心纵向轴线从顶部表面60a延伸到底部表面60b。如图4所示，螺纹孔64形成于夹具60中，使得其中心纵向轴线65在组装到夹紧刀架10时基本上与夹具固定镗孔28的中心纵向轴线30同心。
重新参见图11至图16，锥形鼻部部分66具有用于接合插入件22的顶部表面23的下面部66a(即，当切削插入件安装在凹座中时切削插入件的面朝上的表面)和一对侧面66b、66c。鼻部部分66的向前的下面部66a有助于将夹具60的向下和向后力分布在插入件22的顶部表面23上。夹具60的螺纹孔65包括具有一个或多个开口69的冷却剂集管68。冷却剂集管68通常为圆柱形，其直径大于螺纹孔65的直径，以允许将冷却剂收集于其中，然后通过一个或多个开口69提供。
本发明的一个方面是，夹具60包括多个冷却剂通道70，其中第一区段70a形成在与冷却剂集管68流体连通的颈部部分64中，并且第二区段70b从第一区段70b延伸到出口端口70c，如图12和图16所示。在例示的实施方案中，每个冷却剂通道70的第一区段70a相对于夹具60的中心纵向轴线67基本上垂直，并且第二区段70b相对于中心纵向轴线67不垂直。然而，应当理解，第一区段70a和第二区段70b均可形成为垂直或不垂直于中心纵向轴线67。
每个冷却剂通道70优选地由3-D打印技术形成，所述技术允许一个或多个冷却剂通道70具有相同的横截面形状或不同的横截面形状。即，一个或多个冷却剂通道70可具有相同的横截面积或不同的横截面积。这样，可对冷却剂流经冷却剂通道70中的每一个的流动进行最优化。例如，冷却剂通道70可具有圆形的横截面形状、椭圆形的横截面形状、卵形的横截面形状、多边形的横截面形状等。此外，每个冷却剂通道70的尺寸可相同或不同。例如，在其中冷却剂通道70具有基本上圆形的横截面形状的实施方案中，每个冷却剂通道70可具有相同的直径，或者一个或多个冷却剂通道70可具有不同的直径。在一个实施方案中，例如，每个冷却剂通道70具有直径为约0.034英寸(0.84mm)的圆形的横截面形状。换句话讲，每个冷却剂通道70具有基本上相同的横截面积。
此外，可能的是第一区段70a可具有不同于第二区段70b的横截面形状。例如，第一区段70a可具有基本上圆形的横截面形状，并且第二区段70b可具有基本上椭圆形的横截面形状。第一区段70a和第二区段70b的横截面形状的其它组合在本发明的范围内。
另外，在一个实施方案中，每个冷却剂通道70的第一区段70a和第二区段70b可基本上平行于彼此延伸。在另一个实施方案中，冷却剂通道48的第一区段70a可基本上平行于彼此延伸，并且第二区段70b基本上彼此不平行，但在出口端口70c之前彼此分开。在该实施方案中，冷却剂通道70可以扇状图案将冷却剂提供至切削插入件工件界面。在又一个实施方案中，每个冷却剂通道70的第一区段70a和第二区段70b可彼此分开，从而以扇状图案将冷却剂提供至切削插入件工件界面。
应当理解，可采用具有冷却剂集管的夹具螺杆40而非夹具60来实施本发明。在该实施方案中，将去除夹具60的冷却剂集管68，并且夹具螺杆40将包括冷却剂集管如夹具60的冷却剂集管68，该冷却剂集管为形成于上部部分42的螺纹外表面42a中的圆周凹槽(未示出)的形式。另外，夹具螺杆40中的冷却剂集管将与冷却剂管道54流体连通，并且冷却剂端口56将被去除。
在操作中，来自冷却剂源34的冷却剂在压力下进入冷却剂开口31。冷却剂向上行进至冷却剂开口31并进入夹具螺杆40的冷却剂开口50a中。然后冷却剂向上行进至冷却剂通道52并进入夹具螺杆40的横向冷却剂通道54中。然后冷却剂行进进入夹具60的冷却剂集管68并进入夹具60的多个冷却剂通道70中的每一个。然后，冷却剂在朝向切削插入件工件界面的方向上离开每个出口端口。应当指出的是，夹紧刀架10不需要用于防止加压冷却剂渗漏的密封构件诸如O形环等。相反，夹具螺杆40和夹具60之间的螺纹连接防止冷却剂泄漏，从而提供与常规刀架相比简化的设计。
本文所提到的专利和出版物据此以引用方式并入。
虽然当前已描述了优选实施方案，但本发明在所附权利要求书的范围内可以其他方式体现。

Claims (20)

1.一种刀架，包括：
主体，所述主体包括形成在其前端处的插入件接收凹座，所述插入件接收凹座具有底部和至少一个侧壁以便接收切削插入件，所述前端具有螺纹夹具接收镗孔，所述镗孔具有用于接收来自冷却剂源的加压冷却剂的冷却剂开口；
夹具，所述夹具包括主体部分、颈部部分和锥形鼻部部分，所述主体部分包括顶部表面和底部表面、从所述顶部表面延伸到所述底部表面的螺纹孔，所述夹具还包括与所述螺纹孔流体连通的多个冷却剂通道，每个冷却剂通道具有出口端口；和
夹具螺杆，所述夹具螺杆被螺纹旋到所述夹具的所述螺纹孔中并且被至少部分地接收在所述刀架主体的所述螺纹夹具固定镗孔中，所述夹具螺杆包括与所述主体的所述冷却剂开口流体连通的冷却剂通道，以及与所述冷却剂通道流体连通的至少一个冷却剂管道，
其中来自所述冷却剂源的冷却剂进入所述冷却剂开口，行进进入所述夹具螺杆，行进进入所述冷却剂通道，行进进入所述夹具螺杆的所述至少一个冷却剂通道，行进进入所述夹具的所述多个冷却剂通道中的每个冷却剂通道，并然后在朝向切削插入件工件界面的方向上通过每个出口端口离开。
2.根据权利要求1所述的刀架，其中每个冷却剂通道包括形成在所述颈部部分中的第一区段，以及从所述第一区段延伸到所述出口端口的第二区段。
3.根据权利要求2所述的刀架，其中每个冷却剂通道的所述第一区段和每个冷却剂通道的所述第二区段彼此平行。
4.根据权利要求2所述的刀架，其中每个冷却剂通道的所述第一区段彼此平行，并且其中每个冷却剂通道的所述第二区段彼此分开，从而以扇状图案向所述切削插入件工件界面提供冷却剂。
5.根据权利要求2所述的刀架，其中每个冷却剂通道的所述第一区段和每个冷却剂通道的所述第二区段彼此分开，从而以扇状图案向所述切削插入件工件界面提供冷却剂。
6.根据权利要求2所述的刀架，其中每个冷却剂通道的所述第一区段相对于所述夹具的中心纵向轴线垂直，并且其中所述第二区段相对于所述中心纵向轴线不垂直。
7.根据权利要求1所述的刀架，其中至少一个冷却剂通道具有圆形的横截面形状。
8.根据权利要求1所述的刀架，其中至少一个冷却剂通道具有非圆形的横截面形状。
9.根据权利要求1所述的刀架，其中所述多个冷却剂通道通过3D打印技术形成。
10.根据权利要求1所述的刀架，其中所述夹具还包括具有至少一个开口的冷却剂集管。
11.一种用于刀架的夹具，包括主体部分、颈部部分和锥形鼻部部分，所述主体部分包括顶部表面和底部表面、从所述顶部表面延伸到所述底部表面的螺纹孔，所述夹具还包括与所述螺纹孔流体连通的多个冷却剂通道，每个冷却剂通道具有用于向切削插入件工件界面提供冷却剂的出口端口。
12.根据权利要求11所述的夹具，其中每个冷却剂通道包括形成在所述颈部部分中的第一区段，以及从所述第一区段延伸到所述出口端口的第二区段。
13.根据权利要求12所述的夹具，其中每个冷却剂通道的所述第一区段和每个冷却剂通道的所述第二区段彼此平行。
14.根据权利要求12所述的夹具，其中每个冷却剂通道的所述第一区段彼此平行，并且其中每个冷却剂通道的所述第二区段彼此分开，从而以扇状图案向所述切削插入件工件界面提供冷却剂。
15.根据权利要求12所述的夹具，其中每个冷却剂通道的所述第一区段和每个冷却剂通道的所述第二区段彼此分开，从而以扇状图案向所述切削插入件工件界面提供冷却剂。
16.根据权利要求12所述的夹具，其中每个冷却剂通道的所述第一区段相对于所述夹具的中心纵向轴线垂直，并且其中所述第二区段相对于所述中心纵向轴线不垂直。
17.根据权利要求11所述的夹具，其中至少一个冷却剂通道具有圆形的横截面形状。
18.根据权利要求11所述的夹具，其中至少一个冷却剂通道具有非圆形的横截面形状。
19.根据权利要求11所述的夹具，其中所述多个冷却剂通道通过3D打印技术形成。
20.根据权利要求11所述的夹具，其中所述夹具还包括具有至少一个开口的冷却剂集管。
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