CN109570598B - 一种内冷螺旋立铣刀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了内冷螺旋立铣刀，包括刀体、切削刃和内冷调节端盖，切削刃包括端刃和螺旋侧刃，刀体具有端刃冷却通道和侧刃冷却通道，刀体后端具有一沉台，端盖可卡设于沉台内，沉台底面具有中心圆凹面、端刃圆凹面、过渡圆凹面和侧刃圆凹面，中心圆凹面与端刃冷却通道连通，侧刃圆凹面与侧刃冷却通道连通，端刃圆凹面、过渡圆凹面和侧刃圆凹面位于中心圆凹面的周向，且端刃圆凹面和过渡圆凹面均与中心圆凹面连通，侧刃圆凹面与过渡圆凹面连通，端盖上设有堵头和通孔，堵头与中心圆凹面配合，端盖在旋转时，通孔可分别与端刃圆凹面或过渡圆凹面导通，堵头与中心圆凹面之间具有导通间隙。本发明具有可实现端刃和侧刃分开冷却的优点。
Description
技术领域
本发明涉及金属切削刀具，尤其涉及一种内冷螺旋立铣刀。
背景技术
金属切削加工过程会产生大量的切削热，而具有内冷结构的切削刀具可以通过冷却液带走大量的切削热，保护刀具及加工表面、延长刀具寿命。螺旋立铣刀是一种多功能高效加工刀具，可以利用端刃进行面铣加工，或利用侧刃进行侧铣加工，也可以同时利用端刃及侧刃进行方肩铣削加工。在利用不同的切削刃进行加工时，现有的内冷螺旋立铣刀只能对端刃和侧刃同时进行冷却，在部分切削刃未参与切削时，对这部分切削刃的冷却将会造成切削液和冷却压力的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可实现端刃和侧刃分开冷却的内冷螺旋立铣刀。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种内冷螺旋立铣刀，包括刀体、切削刃和内冷调节端盖，所述切削刃包括设于刀体前端面上的端刃和设于刀体前端周面上的螺旋侧刃，所述刀体内部具有端刃冷却通道和侧刃冷却通道，所述刀体后端端面具有一沉台，所述内冷调节端盖可卡设于沉台内，所述沉台底面具有中心圆凹面、端刃圆凹面、过渡圆凹面和侧刃圆凹面，所述中心圆凹面与端刃冷却通道连通，所述侧刃圆凹面与侧刃冷却通道连通，所述端刃圆凹面、过渡圆凹面和侧刃圆凹面位于中心圆凹面的周向，且端刃圆凹面和过渡圆凹面均与中心圆凹面连通，侧刃圆凹面与过渡圆凹面连通，所述内冷调节端盖上设有堵头和位于堵头一侧的通孔，所述堵头与中心圆凹面相互配合，所述内冷调节端盖在旋转时，所述通孔可分别与端刃圆凹面或过渡圆凹面导通，所述堵头外侧壁与中心圆凹面内侧壁之间具有导通间隙，所述导通间隙用于使中心圆凹面每次只能与其周向上的一个凹面导通。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述侧刃冷却通道设置为两个，两个侧刃冷却通道对称设于端刃冷却通道的两侧，所述端刃圆凹面、过渡圆凹面和侧刃圆凹面均设置两个，沿着中心圆凹面周向布置，且两个端刃圆凹面位于同一直线上，两个过渡圆凹面位于同一直线上，两个侧刃圆凹面位于同一直线上，且两个侧刃圆凹面分别与两个过渡圆凹面连通，所述通孔也设置为两个，对称设于堵头的两侧，所述导通间隙对称设置两个。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述堵头外侧壁上具有两个对称的切面，所述切面与中心圆凹面内侧壁之间形成所述导通间隙。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述切面为平面。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述端刃冷却通道与刀体同轴。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述端刃圆凹面和过渡圆凹面与中心圆凹面之间通过导通槽连接，所述侧刃圆凹面与过渡圆凹面之间通过导通槽连接。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述端刃圆凹面、过渡圆凹面和侧刃圆凹面的直径相等，所述通孔直径小于端刃圆凹面直径，二者差值为1 mm～3mm。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述内冷调节端盖具有内六方沉台。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述内冷调节端盖为弹性端盖。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述沉台的直径小于刀体的直径，且沉台的深度为2 mm～10mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的内冷螺旋立铣刀，通过内冷调节端盖可对内冷位置及状态进行调节，可分别实现无冷却、端刃冷却、侧刃冷却、端刃+侧刃冷却的四种冷却模式，以适应不同加工形式，从而减少了在非必要的冷却位置浪费切削液及冷却压力。
附图说明
图1是本发明实施例1的立体结构示意图。
图2是本发明实施例1的主视结构示意图。
图3是本发明实施例1中沉台的结构示意图。
图4是本发明实施例1中内冷调节端盖的结构示意图。
图5是本发明实施例1中端刃冷却状态主视示意图。
图6是本发明实施例1中端刃冷却状态轴向视示意图。
图7是本发明实施例1中端刃+侧刃冷却状态主视示意图。
图8是本发明实施例1中端刃+侧刃冷却状态轴向视示意图。
图9是本发明实施例1中侧刃冷却状态主视视示意图。
图10是本发明实施例1中侧刃冷却状态轴向示意图。
图11是本发明实施例2中各圆凹面的结构示意图。
图12是本发明实施例3中各圆凹面的结构示意图。
图13是本发明实施例4中各圆凹面的结构示意图。
图中各标号表示：
1、刀体；11、端刃冷却通道；12、侧刃冷却通道；2、切削刃；21、端刃；22、螺旋侧刃；3、内冷调节端盖；32、堵头；31、通孔；33、内六方沉台；4、沉台；41、中心圆凹面；42、端刃圆凹面；43、过渡圆凹面；44、侧刃圆凹面；45、导通槽；5、导通间隙；51、切面。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1至图10所示，本实施例的内冷螺旋立铣刀，包括刀体1、设于刀体1前端的切削刃2和设于刀体1后端的内冷调节端盖3，切削刃2包括设于刀体1前端面上的端刃21和设于刀体1前端周面上的螺旋侧刃22，刀体1内部具有端刃冷却通道11和侧刃冷却通道12，刀体1后端端面具有一沉台4，内冷调节端盖3可卡设于沉台4内，沉台4底面具有中心圆凹面41、端刃圆凹面42、过渡圆凹面43和侧刃圆凹面44，中心圆凹面41与端刃冷却通道11连通，侧刃圆凹面44与侧刃冷却通道12连通，端刃圆凹面42、过渡圆凹面43和侧刃圆凹面44位于中心圆凹面41的周向，且端刃圆凹面42和过渡圆凹面43均与中心圆凹面41连通，侧刃圆凹面44与过渡圆凹面43连通，内冷调节端盖3上设有堵头32和位于堵头32一侧的通孔31，堵头31与中心圆凹面41相互配合，内冷调节端盖3在旋转时，通孔31可分别与端刃圆凹面42或过渡圆凹面43导通，堵头31外侧壁与中心圆凹面41内侧壁之间具有导通间隙5，导通间隙5用于使中心圆凹面41每次只能与其周向上的一个凹面导通。
其中，侧刃冷却通道12设置为两个，两个侧刃冷却通道12对称设于端刃冷却通道11的两侧，端刃圆凹面42、过渡圆凹面43和侧刃圆凹面44均设置两个，沿着中心圆凹面41周向布置，且两个端刃圆凹面42位于同一直线上，两个过渡圆凹面43位于同一直线上，两个侧刃圆凹面44位于同一直线上，且两个侧刃圆凹面44分别与两个过渡圆凹面43连通，如图3所示。同理，通孔31也设置为两个，对称设于堵头32的两侧，导通间隙5对称设置两个。
两个通孔32接入冷却液，通过旋转堵头32，两个通孔31与任意一对周向上的凹面导通，堵头3旋转同时使得导通间隙5旋转，中心圆凹面41要么与两个端刃圆凹面42导通，要么与两个过渡圆凹面43导通，或者中心圆凹面41与两个端刃圆凹面42部导通，以此来使得端刃冷却通道11和侧刃冷却通道12分开工作或者同时工作，本发明通过内冷调节端盖3可对内冷位置及状态进行调节，可分别实现无冷却、端刃冷却、侧刃冷却、端刃+侧刃冷却的四种冷却模式，以适应不同加工形式，从而减少了在非必要的冷却位置浪费切削液及冷却压力。具体工作过程详见下述工作原理部分。
本实施例中，堵头32外侧壁上具有两个对称的切面51，切面51与中心圆凹面41内侧壁之间形成导通间隙5。切面51为平面。除本实施例外，切面51也可以为弧面或者槽型面。
本实施例中，端刃冷却通道11与刀体1同轴。端刃圆凹面42、过渡圆凹面43和侧刃圆凹面44的直径相等，通孔31直径小于端刃圆凹面42直径，二者差值为1 mm～3mm内的任意一值，通孔31小的目的在于可防止泄漏。端刃圆凹面42和过渡圆凹面43与中心圆凹面41之间通过导通槽45连接，侧刃圆凹面44与过渡圆凹面43之间通过导通槽45连接。导通槽45的宽度为端刃圆凹面42直径的0.3倍，
本实施例中，沉台4的直径小于刀体1的直径，且沉台4的深度为2 mm～10mm内的任意一个值，内冷调节端盖3为弹性端盖，可压紧在沉台4内，内冷调节端盖3具有内六方沉台33，用于扳手对接，方便旋转端盖。
工作原理：
图5和图6所示为仅端刃处于冷却状态下，冷却液从内冷调节端盖3的通孔31进入刀体1内，内冷调节端盖3上两个通孔31与两个端刃圆凹面42对接连通，堵头32上的两个切面51正对两个端刃圆凹面42，导通间隙5使得两个端刃圆凹面42与中心圆凹面41相通，冷却液从端刃圆凹面42进入，经导通间隙5流入中心圆凹面41中（如图6中箭头所示），通过端刃冷却通道11对端刃21进行冷却，而堵头32完整的部分将两个过渡圆凹面43封住（如图6中X所示），冷却液无法进入过渡圆凹面43。因此该状态仅对端刃21具有冷却功能，适合于进行平面加工状态。
图7和图8展示的为端刃+侧刃的处于冷却状态下，冷却液从32通孔进入刀体1内，内冷调节端盖3上两个通孔31与两个过渡圆凹面43对接连通，堵头32上的两个切面51正对两个过渡圆凹面43，导通间隙5使得两个过渡圆凹面43与中心圆凹面41相通，由于过渡圆凹面43与侧刃圆凹面44和中心圆凹面41均是相通的，因此，冷却液从过渡圆凹面43进入，经导通间隙5流入中心圆凹面41中（如图8中箭头所示），通过端刃冷却通道11对端刃21进行冷却，同时冷却液也流入了两个侧刃圆凹面44内（如图8中箭头所示），通过侧刃冷却通道12对螺旋侧刃22进行冷却，而堵头32完整的部分将两个端刃圆凹面42封住（如图8中X所示），冷却液无法进入端刃圆凹面42。这一状态实现了对端刃+侧刃的同时冷却，适合于进行方肩加工状态。
如图9和图10所示展示的为在螺旋侧刃处于冷却状态下，内冷调节端盖3上两个通孔31与两个侧刃圆凹面44对接连通，堵头32上的两个切面51正对两个侧刃圆凹面44，此时导通间隙5远离端刃圆凹面42和过渡圆凹面43，因此端刃圆凹面42和过渡圆凹面43被堵头32完整的部分封住（图10中X所示），冷却液从侧刃圆凹面44进入，通过侧刃冷却通道12对螺旋侧刃22进行冷却，虽然冷却液可以进入过渡圆凹面43，但是过渡圆凹面43与中心圆凹面41是断开的，因此冷却液无法进入中心圆凹面41，这一状态实现仅对螺旋侧刃21的具有冷却功能，适合于进行侧铣加工状态。
实施例2
如图11所示，本实施例的内冷螺旋立铣刀，与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
本实施例中，侧刃冷却通道12设置为一个，相应的端刃圆凹面42、过渡圆凹面43和侧刃圆凹面44均设置一个，通孔31和导通间隙5也各设置为一个。其工作原理与实施例1相同，此处不再赘述。
实施例3
如图12所示，本实施例的内冷螺旋立铣刀，与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
本实施例中，侧刃冷却通道12设置为两对四个，相应的，侧刃圆凹面44也设置为两对四个，端刃圆凹面42和过渡圆凹面43还是为一对。相对于实施例1多增加了两个侧刃圆凹面44，多增加的这两个侧刃圆凹面44也与过渡圆凹面43连通。其工作原理与实施例1相同，此处不再赘述。
实施例4
如图13所示，本实施例的内冷螺旋立铣刀，与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
本实施例中，侧刃冷却通道12设置为两对四个，相应的，侧刃圆凹面44也设置为两对四个，端刃圆凹面42和过渡圆凹面43还是为一对。相对于实施例1多增加了两个侧刃圆凹面44，但是其连通方式与实施例3又略不同，本实施例中，多增加的这两个侧刃圆凹面44与原有的侧刃冷却通道12连通。其工作原理与实施例1相同，此处不再赘述。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种内冷螺旋立铣刀，其特征在于：包括刀体(1)、切削刃(2)和内冷调节端盖(3)，所述切削刃(2)包括设于刀体(1)前端面上的端刃(21)和设于刀体(1)前端周面上的螺旋侧刃(22)，所述刀体(1)内部具有端刃冷却通道(11)和侧刃冷却通道(12)，所述刀体(1)后端端面具有一沉台(4)，所述内冷调节端盖(3)可卡设于沉台(4)内，所述沉台(4)底面具有中心圆凹面(41)、端刃圆凹面(42)、过渡圆凹面(43)和侧刃圆凹面(44)，所述中心圆凹面(41)与端刃冷却通道(11)连通，所述侧刃圆凹面(44)与侧刃冷却通道(12)连通，所述端刃圆凹面(42)、过渡圆凹面(43)和侧刃圆凹面(44)位于中心圆凹面(41)的周向，且端刃圆凹面(42)和过渡圆凹面(43)均与中心圆凹面(41)连通，侧刃圆凹面(44)与过渡圆凹面(43)连通，所述内冷调节端盖(3)上设有堵头(31)和位于堵头(31)一侧的通孔(32)，所述堵头(31)与中心圆凹面(41)相互配合，所述内冷调节端盖(3)在旋转时，所述通孔(32)可分别与端刃圆凹面(42)或过渡圆凹面(43)导通，所述堵头(31)外侧壁与中心圆凹面(41)内侧壁之间具有导通间隙(5)，所述导通间隙(5)用于使中心圆凹面(41)每次只能与其周向上的一个凹面导通。
2.根据权利要求1所述的内冷螺旋立铣刀，其特征在于：所述侧刃冷却通道(12)设置为两个，两个侧刃冷却通道(12)对称设于端刃冷却通道(11)的两侧，所述端刃圆凹面(42)、过渡圆凹面(43)和侧刃圆凹面(44)均设置两个，沿着中心圆凹面(41)周向布置，且两个端刃圆凹面(42)位于同一直线上，两个过渡圆凹面(43)位于同一直线上，两个侧刃圆凹面(44)位于同一直线上，且两个侧刃圆凹面(44)分别与两个过渡圆凹面(43)连通，所述通孔(32)也设置为两个，对称设于堵头(31)的两侧，所述导通间隙(5)对称设置两个。
3.根据权利要求2所述的内冷螺旋立铣刀，其特征在于：所述堵头(31)外侧壁上具有两个对称的切面(51)，所述切面(51)与中心圆凹面(41)内侧壁之间形成所述导通间隙(5)。
4.根据权利要求3所述的内冷螺旋立铣刀，其特征在于：所述切面(51)为平面。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的内冷螺旋立铣刀，其特征在于：所述端刃冷却通道(11)与刀体(1)同轴。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的内冷螺旋立铣刀，其特征在于：所述端刃圆凹面(42)和过渡圆凹面(43)与中心圆凹面(41)之间通过导通槽(45)连接，所述侧刃圆凹面(44)与过渡圆凹面(43)之间通过导通槽(45)连接。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的内冷螺旋立铣刀，其特征在于：所述端刃圆凹面(42)、过渡圆凹面(43)和侧刃圆凹面(44)的直径相等，所述通孔(32)直径小于端刃圆凹面(42)直径，二者差值为1mm～3mm。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的内冷螺旋立铣刀，其特征在于：所述内冷调节端盖(3)具有内六方沉台(33)。
9.根据权利要求1至4任意一项所述的内冷螺旋立铣刀，其特征在于：所述内冷调节端盖(3)为弹性端盖。
10.根据权利要求1至4任意一项所述的内冷螺旋立铣刀，其特征在于：所述沉台(4)的直径小于刀体(1)的直径，且沉台(4)的深度为2mm～10mm。
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