CN109352038A - 一种内冷却钻铰锪一体化刀具及包括该刀具的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内冷却钻铰锪一体化刀具及包括该刀具的系统，刀具包括刀柄和刀头，在所述的刀头部分设有钻削部、铰削部和锪削部，且在所述的刀柄和刀头部分设有内冷道，位于刀头部分的内冷道随着刀头部分的螺旋槽的螺旋方向或/和与螺旋方向相反的方向呈螺旋状分布；所述的系统还包括冷却装置，所述的冷却装置包括储液桶、冷却管和环套，所述的环套套装在刀柄部分，所述的环套内圈与刀柄外圈形成一个环状的冷却液通道，所述的冷却液通道与所述的径向内冷道连通，在所述的环套上设有进液口，所述的储液桶通过冷却管与换套上的进液口相连。
Description
技术领域
本发明涉及刀具技术领域，具体为一种内冷却钻铰锪一体化刀具及包括该刀具的系统。
背景技术
在机械加工生产中，一般普通刀具通常只能用在一种加工工艺中，比如，钻刀、铣刀、铰刀以及锪刀等。在一些重要部件的加工时，更换刀具分步加工容易对加工精度造成影响。尤其是在航空航天领域中铝合金、钛合金和复合材料组成的叠层结构中，在制孔过程中由于材料性能不同，加工时容易产生偏差，而且刀具在对高硬度结构层加工时，会产生大量的热，钻头位置较深，外喷式冷却液很难到达切削刃处，因此会导致刀具切削性能下降，寿命降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内冷却钻铰锪一体化刀具及包括该刀具的系统，以解决上述背景技术中提出的钻头热量大以及换刀的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明所公开的一种内冷却钻铰锪一体化刀具，包括刀柄和刀头，在所述的刀头部分设有钻削部、铰削部和锪削部，且在所述的刀柄和刀头部分设有内冷道，位于刀头部分的内冷道随着刀头部分的螺旋槽的螺旋方向呈螺旋状分布。
作为进一步的限定，位于刀柄部分的内冷道包括相互连通的轴向内冷道和径向内冷道，所述的轴向内冷道的轴线与刀具的轴线重合，径向内冷道的轴线与刀具的轴线垂直。
作为进一步的限定，位于刀头部分的内冷道包括两条，两条内冷道的螺旋方向相同。
作为进一步的限定，所述的锪削部、铰削部和钻削部沿着刀柄到刀头的方向依次设置。
本发明还公开的一种包括所述内冷却钻铰锪一体化刀具的系统，所述的系统包括冷却装置，所述的冷却装置包括储液桶、冷却管和环套，所述的环套套装在刀柄部分，所述的环套内圈与刀柄外圈形成一个环状的冷却液通道，所述的冷却液通道与所述的径向内冷道连通，在所述的环套上设有进液口，所述的储液桶通过冷却管与换套上的进液口相连。
作为进一步的限定，所述的冷却液通道形成方式一：在所述的环套内圈上下设有两个环状凸起，两个环状凸起之间形成环状的冷却液通道。
作为进一步的限定，所述的冷却液通道形成方式二：在所述的环套内圈上下设有两个环状凹槽，两个环状凹槽与两个密封圈配合，上下两个密封圈与环套之间形成环状的冷却液通道。
作为进一步的限定，在所述的环套顶部和底部设有挡圈，主要是为了对环套实现上下定位。
作为进一步的限定，在所述的刀柄上设有上定位部和下定位部，所述的环套顶部和底部通过上定位部和下定位部进行定位，主要是为了对环套实现上下定位。
作为进一步的限定，所述冷却管上设有阀门，通过设置阀门实现对冷却液的控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.该钻铰锪一体化刀具采用的刀具设置有钻削部、铰削部和锪削部，可以对工件进行钻铰锪一体化加工；
2.刀具设有特殊结构的内冷道(螺旋式内冷道)，可以直接将冷却液输送至钻头切削刃处，对刀具进行散热，扇热效果好，可以很好的降低切削刃温度，避免刀具工作过热而导致切削性能降低。
3.本发明通过巧妙的设计了环状冷却通道，解决了冷却液如何进入到刀具内部的问题，实现了冷却液的输入。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的A处放大图；
图3为本发明的刀具局部放大图。
图中：1支撑架，2机床，3储液桶，31进液口，32控制阀，4转接头，5固定杆，6导管，7钻头座，8环套，81环套进液口，82挡圈，83橡胶圈，9刀柄，91轴向内冷道，92锪削部，93铰削部，94钻削部，95螺旋内冷道，96径向内冷道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
正如背景技术所介绍的，机械加工生产中，一般普通刀具通常只能用在一种加工工艺中，比如，钻刀、铣刀、铰刀以及锪刀等。在一些重要部件的加工时，更换刀具分步加工容易对加工精度造成影响。尤其是在航空航天领域中铝合金、钛合金和复合材料组成的叠层结构中，在制孔过程中由于材料性能不同，加工时容易产生偏差，而且刀具在对高硬度结构层加工时，会产生大量的热，钻头位置较深，外喷式冷却液很难到达切削刃处，因此会导致刀具切削性能下降，寿命降低。
为了解决如上的技术问题，本发明所公开的一种内冷却钻铰锪一体化刀具，具体的如图1、图2、图3所示，包括刀柄和刀头，为了解决本申请提出的第一个问题，本申请在刀头部分设有钻削部94、铰削部93和锪削部92；所述的锪削部92、铰削部93和钻削部94沿着刀柄到刀头的方向依次设置，刀具上设置有钻削部94，可以对工件进行钻削工作；刀具上还设置有铰削部93，可以对工件进行铰削工作；刀具4设置有锪削部92，可以对工件进行锪削工作；具体参见图3，分别实现锪、铰、钻功能，钻削部由一条横刃、两条主切削刃和两条副切削刃构成，主切削刃为直线切削刃，刃上各点的前角是一样的，后角也是一样的，在前刀面上设置有断屑槽；铰削部由两条螺旋切削刃组成；锪窝部由两条螺旋切削刃组成。
为了解决本申请提出的第二个问题，本申请在刀柄和刀头部分设有内冷道，位于刀头部分的内冷道随着刀头部分的螺旋槽的螺旋方向或/和与螺旋方向相反的方向呈螺旋状分布，形成如图所示的螺旋内冷道95，这种螺旋式内通道相对于直线式的通道其冷却路径长，冷却效果好，因此本申请采用了螺旋式的冷却通道。
作为进一步的限定，位于刀柄部分的内冷道包括相互连通的轴向内冷道91和径向内冷道96，所述的轴向内冷道91的轴线与刀具的轴线重合，径向内冷道96的轴线与刀具的轴线垂直。
作为进一步的限定，位于刀头部分的螺旋内冷道95包括两条，两条内冷道的螺旋方向相同,主要是为了实现对刀头部分更好的冷却。
本发明还公开的一种包括前面所述内冷却钻铰锪一体化刀具的系统，所述的系统包括冷却装置和驱动装置。
冷却装置包括安装在支撑架1上的储液桶3；储液桶3与冷却管6相连，冷却管6和环套8相连通，环套8套装在刀柄部分，所述的环套8内圈与刀柄外圈形成一个环状的冷却液通道，所述的冷却液通道与所述的径向内冷道连通，在所述的环套上设有进液口，所述的储液桶通过冷却管与换套上的进液口相连。
作为进一步的限定，冷却液通道形成方式包括两种，第一种方式是在所述的环套内圈上下设有两个环状凸起，两个环状凸起之间形成环状的冷却液通道。第二种方式是在所述的环套内圈上下设有两个环状凹槽，两个环状凹槽与两个密封圈8配合，上下两个密封圈8与环套之间形成环状的冷却液通道，该实施方式在附图2中给出了，具体的参见附图2。
作为进一步的限定，在所述的环套顶部和顶部设有挡圈82，主要是为了对环套实现上下定位，该实施方式在附图2中给出了，具体的参见附图2。
作为进一步的限定，还可以在所述的刀柄上直接设置上定位部和下定位部，省去挡圈82，所述的环套顶部和底部通过上定位部和下定位部进行定位，主要是为了对环套实现上下定位。
作为进一步的限定，冷却管6上设有阀门32，通过设置阀门32实现对冷却液的控制。
具体使用时，将刀柄安装在钻头座7上，钻头座7与机床2相连，支撑架1的上端固定连接有储液桶3，储液桶3与冷却管6相连，冷却管6和环套8相连通，通过进液口31可以对储液桶3内加入切削液，在工作时，当储液桶3中切削液压力不足时可以通过进液口31继续加切削液提高储液桶3中切削液的压力；
内冷道会将冷却液输送至钻头切削刃处；储液桶3下端的水管上设有阀门32，阀门32可以控制储液桶3内切削液进出，冷却管6通过转接头4实现转向，且通过固定杆固定其位置。
本发明在具体实施时：当需要对工件进行加工时，启动机床2，机床2工作，机床2带动刀具转动，刀具设置的钻削部45、铰削部44和锪削部43可以分别对工件进行钻削、铰削和锪削工作，可以实现对工件钻铰锪一体化加工，避免分步加工造成加工精度降低；同时将储液桶3下方的阀门32打开将切削液输送至刀具内。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种内冷却钻铰锪一体化刀具，其特征在于，包括刀柄和刀头，在所述的刀头部分设有钻削部、铰削部和锪削部，且在所述的刀柄和刀头部分均设有内冷道，位于刀头部分的内冷道随着刀头部分的螺旋槽的螺旋方向呈螺旋状分布。
2.如权利要求1所述的一种内冷却钻铰锪一体化刀具，其特征在于，位于刀柄部分的内冷道包括相互连通的轴向内冷道和径向内冷道，所述的轴向内冷道的轴线与刀具的轴线重合，径向内冷道的轴线与刀具的轴线垂直。
3.如权利要求1所述的一种内冷却钻铰锪一体化刀具，其特征在于，位于刀头部分的内冷道包括两条，两条内冷道的螺旋方向相同。
4.一种包括权利要求2-3所述的所述内冷却钻铰锪一体化刀具的系统，其特征在于，所述的系统还包括冷却装置，所述的冷却装置包括储液桶、冷却管和环套，所述的环套套装在刀柄部分，所述的环套内圈与刀柄外圈形成一个环状的冷却液通道，所述的冷却液通道与所述的径向内冷道连通，在所述的环套上设有进液口，所述的储液桶通过冷却管与换套上的进液口相连。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，在所述的环套内圈上下设有两个环状凸起，两个环状凸起之间形成所述的环状的冷却液通道。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，在所述的环套内圈上下设有两个环状凹槽，两个环状凹槽与两个密封圈配合，上下两个密封圈与环套之间形成环状的冷却液通道。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，在所述的环套顶部和底部设有挡圈。
8.如权利要求4所述的系统，其特征在于，在所述的刀柄上设有上定位部和下定位部，所述的环套顶部和底部通过上定位部和下定位部进行定位。
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