CN109789491A - 包括阻尼装置的刀具本体和具有该刀具本体的加工刀具 - Google Patents

Abstract

刀具本体(2)包括阻尼装置，所述阻尼装置布置包括具有轴向通孔(10)的阻尼器块本体(9)和被接纳在所述通孔中同时被空腔(14)环绕的中心管(11)。弹性元件(15、16)布置在所述阻尼器块本体(9)的每一侧并且具有两个插口状部分(25、26)，这两个插口状部分轴向地延伸穿过两个盘状构件(19、20)的中心孔，所述两个盘状构件(19、20)将所述弹性元件(15、16)夹紧在所述两个盘状构件之间。这些插口状部分(25、26)在所述弹性元件(15、16)的静息状态下轴向地突出超过相应的所述盘状构件(19、20)的相应的轴向指向侧，并且在所述刀具本体(2)的组装状态下被压缩，以用于相对于外部密封所述空腔(14)。

Description

包括阻尼装置的刀具本体和具有该刀具本体的加工刀具

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的包括用于减弱加工刀具中的振动的阻尼装置的刀具本体以及具有这种刀具本体的加工刀具。

背景技术

引言中定义的类型的刀具本体通过WO 03/093696是已知的。该刀具本体包括阻尼装置，该阻尼装置包括圆柱形阻尼本体和在每一侧连接到圆形垫圈的圆柱形弹性元件。垫圈中的一个垫圈连接到阻尼本体并且垫圈中的另一个垫圈连接到在刀具本体内的端部件。阻尼本体和弹性元件与其垫圈均具有穿过其中的轴向钻孔，并且中心管延伸穿过该轴向钻孔。在该钻孔中，在管和阻尼本体之间存在空间，使得管形空腔被形成。该空腔填充有阻尼流体。

刀具本体设有这种阻尼装置，以用于减弱由这种加工刀具的加工动作而施加在刀具本体上的径向力和切向力，并且借此提高加工操作的精度和延长刀具的切削刃的寿命。阻尼装置的阻尼效果是阻尼本体(其为高密度材料，比如铅)和弹性元件之间的相互作用的结果。弹性元件在这种已知刀具中主要经受剪切力。

必须通过防止阻尼流体沿着相应的垫圈和阻尼本体以及端部件之间的交界面从空腔溢出，使空腔相对于外部密封。橡胶O形圈被手动地装配，以支承在一个垫圈和阻尼本体之间，以及支承在一个垫圈和端部件之间。这种手动组装意味着非紧密密封的固有风险，以及对劳力成本形式的生产成本的不可忽视的影响。

发明内容

本发明的目的是提供引言中定义的类型的刀具本体，其至少在一些方面中相对于已知的这种刀具本体得到改进。

根据本发明，该目的通过提供具有所附权利要求1的特征部分中列出的特征的这种刀具本体来获得。

因此，每一个盘状构件具有与弹性元件的中心孔对齐的中心孔，并且每一个所述弹性元件(15、16)具有两个插口状部分，所述插口状部分均轴向地延伸穿过一个所述盘状构件的中心孔(27)，其中在弹性元件的静息状态下，插口状部分突出超过相应的盘状构件的相应的所述轴向指向侧，并且在组装状态下，所述插口状部分通过在预张紧作用下分别支承在阻尼器块本体和刀具本体固定部件上而被压缩，并且借此相对于外部密封空腔。

这些特征意味着不需要O形圈，并且可以在无需任何手动工作的情况下进行阻尼器装置的组装，结果是较低的生产成本和尤其是所述空腔的更可靠的密封。仅必须确保的是，阻尼器块本体和在其相反侧上连接到每一对盘状构件的刀具本体固定部件朝向彼此移动得更多，使得弹性元件的突出的插口状部分分别被阻尼器块本体和刀具本体固定部件压缩。

弹性元件的这种构造的另一个优点是，相比使用O形圈时，可以更靠近空腔获得密封作用，O形圈需要在其中施加凹槽，并且为了这个缘故而必须布置在距离中心管一定距离处。

“插口状”被理解为包括与插口相似和相同的任何形状，例如圆柱形的中空突起。

“盘状”在此被理解为包括与盘相似和相同的这种构件的任何形状，而对其大表面的形状没有任何要求，但是圆形的这种表面将通常是优选的。这些盘状构件是坚硬的且优选由金属制成。

本发明不限于用于任何特定类型的加工的刀具本体和加工刀具，并且刀具本体可以例如具有用于通过车削、铣削、钻孔或镗孔对工件进行去屑加工的切削刀片的形式的构件，该构件具有固定至该构件的切削刃。因而，涵盖旋转加工刀具和非旋转加工刀具两者。

根据本发明的实施方式，相应的弹性元件的插口状部分是相对于外部密封空腔的仅有构件。由于这些插口状部分在被压缩时的可靠的密封作用，因此不需要其它密封装置。

根据本发明的实施方式，每一对盘状构件中的盘状构件通过使布置在所述一对盘状构件之间的弹性元件固定到所述一对盘状构件而固定到彼此，同时形成一个单个环状件。该环状件因此将具有带有插口状部分的厚垫圈或盘的形状，其中所述插口状部分覆盖盘状构件的中心通孔的孔壁并且从该环状件的两个大侧轴向地突出。为了具有每一对的盘状构件，用于阻尼作用的弹性元件以及还有用于密封作用的插口状部分作为一个单个件将便于刀具本体的组装。

根据本发明的实施方式，每一个弹性元件通过粘合剂固定到两个盘状构件。当构造所述环状件时，粘合剂于是可以被涂敷在一个盘状构件的指向另一个盘状构件的表面上，并且弹性材料(比如弹性体)可以被喷到在盘状构件之间的空间内并且当与粘合剂反应时固化，以用于将两个盘状构件和弹性元件保持在一起作为一个单个件。

根据本发明的实施方式，空腔填充有油形式的阻尼流体。

根据本发明的实施方式，中心管构造用以在操作中将冷却剂递送到一个所述加工刀具。换句话说，中心管是冷却剂管。

根据本发明的实施方式，阻尼器块本体具有圆柱形形状，具有按照所形成的圆柱体的中心轴线延伸的通孔。阻尼器块本体的这种形状对于阻尼装置的均匀振动阻尼作用来说是优选的。

根据本发明的实施方式，盘状构件具有圆形横截面。

本发明还涉及一种根据所附权利要求书的加工刀具、用于密封空腔的设备和刀具本体的用途，所附权利要求书分别涉及加工刀具、用于密封腔的设备和刀具本体的用途。

本发明的其它有利特征以及优点从下面的说明是明显的。

附图说明

参考附图，下面给出了作为示例引用的实施方式的具体说明。

在附图中：

图1显示了根据本发明的实施方式的刀具本体的透视图，具有用于车削的切削刀片的构件被固定到该刀具本体，

图2是在图1中的箭头II的方向上的图1中所示的刀具本体的视图，其中所述构件没有固定到刀具本体，

图3是沿图2的线III-III的图1中所示的刀具本体的横截面图，

图4是图1中所示的刀具本体的部件的分解图，

图5是图3中所示的刀具本体的环状件的一部分在组装刀具本体之前在其静息状态下的放大的横截面图，以及

图6和图7是对于根据本发明的两个不同实施方式的刀具本体的图5中的圆C的放大视图。

具体实施方式

现在将公开本发明的第一实施方式的刀具本体的构造，同时参考图1-4。用于车削的加工刀具1除刀具本体2之外还具有固定到刀具本体的构件3，该构件3带有切削刀片4。应指出，用于去屑加工的任何其它类型的这种构件可以固定到刀具本体的端部5，用于代替车削来执行例如铣削、钻孔和镗孔的形式的加工。本发明涉及刀具本体的设计，这是仅仅使加工刀具的所述构件在图1中示出的原因。

刀具本体包括用于减弱通过操作包括刀具本体的加工刀具产生的振动的阻尼装置6。该阻尼装置布置在由壳体8限定的刀具本体的内部空间7内。阻尼装置具有高密度材料(比如铅)的阻尼器块本体9。该本体设有轴向通孔10。用于在操作中将冷却流体输送到加工刀具的切削刃的中心管11刚性地连接到在该中心管每一端处的刀具本体固定部件12、13并且延伸穿过通孔10，同时在管和通孔之间留下环绕管的空腔14，使得中心管和阻尼器块本体分开。该空腔14容纳阻尼流体比如油。这种阻尼流体还可以存在于分开阻尼器块本体9和壳体8的内壁的空间中。

在阻尼器块本体9的每一个轴向端处，弹性元件15、16被定位，以允许阻尼器块本体与相应的刀具本体固定部件12、13以阻尼的方式相互作用(例如，通过剪切)。刚性盘状构件17-20(比如钢垫圈)被布置在每一个弹性元件的每一侧处，以用于将弹性元件夹紧在两个这样的盘状构件之间。这些构件17-20通过轴向指向侧21、22(参见图5)连接到阻尼器块本体，并且通过另一轴向指向侧连接到刀具本体固定部件。

图4中显示了一个单个环状件30如何通过具有布置在两个盘状构件19、20之间的弹性元件16的这两个盘状构件19、20形成，并且这种环状件通过在盘状构件的指向彼此的侧23、24上涂敷粘合剂并且然后将弹性体喷射或浇注到将这些盘状构件分开的空间内以在弹性体固化时形成一个单个件而形成。显示了弹性元件将如何通过这种铸造方法而具有两个插口状部分25、26，该两个插口状部分25、26轴向地延伸穿过每一个盘状构件19、20的中心孔27，其与由插口状部分限定的弹性元件的中心孔28对齐。插口状部分25、26在图5中所示的弹性元件的静息状态下轴向地突出超过相应的盘状构件19、20的相应的轴向指向侧21、22。

在所示的实施方式中，盘状构件的中心孔27具有略大于穿过阻尼器块本体9的孔10的直径。孔27的直径可以是插口状部分25、26的壁厚的约两倍。插口状部分25、26的内径可以与孔10的直径相同。因而，插口状部分25、26覆盖中心孔27的孔壁，并且用于管11的、具有恒定直径的通路设置穿过环状件和阻尼器块本体。插口状部分25、26的面向阻尼器块本体9的端表面环绕孔10抵接阻尼器块本体9。

当组装刀具本体时，在刀具本体的每一端处的刀具本体固定部件12、13将被朝向阻尼器块本体9轴向地移动，比如通过转动呈螺纹的这些刀具本体固定部件，以便在刀具本体的组装状态下移动每一个环状件30的相反侧21、22，以分别支承抵靠在阻尼器块本体9的轴向指向侧和刀具本体固定部件上，并且借此压缩弹性元件的所述插口状部分25、26并使它们在预张紧作用下分别支承在阻尼器块本体和刀具本体固定部件上，并且借此相对于外部有效地密封环绕中心管的空腔14并且防止空腔中容纳的阻尼流体离开空腔。

图6示出弹性元件16的外径与盘状构件20的外径相同的本发明的实施方式，而图7显示了在组装刀具本体之前在环状件的静息状态下弹性元件16’的外径略大于盘状构件20’的外径的实施方式。这于是也将在组装刀具本体时导致弹性元件的径向压缩，因为阻尼器块本体和刀具本体固定部件具有内径与盘状构件的外径相同的径向凹部，以用于在如图3中显示的组装状态下在该径向凹部中接纳盘状构件，并且限定这些凹部的壁于是也将达到弹性元件上并且使弹性元件径向压缩。

本发明当然不限于上面描述的本发明的实施方式，而是在不偏离如由所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，本发明的许多修改可能性对本领域技术人员来说将是明显的。

插口状部分的形状可以是与附图中显示的形状不同的其它形状，并且将由铸造盘状构件之间的弹性元件时使用的模子确定。

Claims (11)

1.一种刀具本体(2)，包括用于减弱加工刀具中的振动的阻尼装置，所述加工刀具包括所述刀具本体和带有至少一个切削刃的构件(3)，其中所述阻尼装置布置在所述刀具本体的内部空间(7)中并且包括：

·阻尼器块本体(9)，所述阻尼器块本体(9)具有轴向通孔(10)，

·中心管(11)，所述中心管(11)刚性地连接到刀具本体固定部件(12、13)并且延伸穿过所述通孔(10)，同时在所述管和所述通孔之间留下环绕所述管的空腔(14)，使得所述中心管(11)和所述阻尼器块本体(9)分开，其中所述空腔容纳阻尼流体，

·弹性元件(15、16)，所述弹性元件(15、16)处在所述阻尼器块本体的每一个轴向端处，所述弹性元件(15、16)构造用以允许所述阻尼器块本体(9)与刀具本体固定部件(12、13)以阻尼的方式相互作用并且具有中心孔(28)，所述中心管延伸穿过所述中心孔(28)，以及

·用于每一个弹性元件(15、16)的一对两个刚性盘状构件(17-20)，用于将该每一个弹性元件夹紧在所述一对两个刚性盘状构件(17-20)之间，并且所述一对两个刚性盘状构件通过背对所述弹性元件的一个轴向指向侧(21、22)连接到所述阻尼器块本体，并且通过另一轴向指向侧连接到刀具本体固定部件，

其特征在于，

·每一个盘状构件具有与所述弹性元件的所述中心孔对齐的中心孔(27)，

·每一个弹性元件(15、16)具有两个插口状部分(25、26)，所述插口状部分(25、26)均轴向地延伸穿过一个所述盘状构件的所述中心孔(27)，其中

·在所述弹性元件的静息状态下，所述插口状部分轴向地突出超过相应的所述盘状构件的相应的所述轴向指向侧，并且在组装状态下，所述插口状部分(25、26)通过在预张紧作用下分别支承在所述阻尼器块本体(9)和所述刀具本体固定部件(12、13)上而被压缩，并且借此相对于外部密封所述空腔(14)。

2.根据权利要求1所述的刀具本体，其特征在于，相应的所述弹性元件的所述插口状部分(25、26)是相对于外部密封所述空腔(14)的仅有构件。

3.根据权利要求1或2所述的刀具本体，其特征在于，每一对盘状构件中的所述盘状构件(17-20)通过使布置在所述一对盘状元件之间的所述弹性元件(15、16)固定到所述一对盘状构件而彼此固定，同时形成一个单个环状件(30)。

4.根据权利要求3所述的刀具本体，其特征在于，每一个所述弹性元件(15、16)通过粘合剂固定到两个盘状构件(17-20)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的刀具本体，其特征在于，所述空腔(14)填充有油形式的阻尼流体。

6.根据前述权利要求中任一项所述的刀具本体，其特征在于，所述中心管(11)构造用以在操作中将冷却剂递送到一个所述加工刀具。

7.根据前述权利要求中任一项所述的刀具本体，其特征在于，所述阻尼器块本体(9)具有圆柱形形状，其中所述通孔(10)按照所形成的圆柱体的中心轴线延伸。

8.根据前述权利要求中任一项所述的刀具本体，其特征在于，所述盘状构件(17-20)具有圆形横截面。

9.一种加工刀具，其特征在于，所述加工刀具具有根据前述权利要求中任一项所述的刀具本体(2)。

10.一种用于相对于外部密封空腔(14)的设备，所述空腔(14)环绕管(11)，所述管(11)延伸穿过用于减弱加工刀具中的振动的阻尼装置的阻尼器块本体(9)的通孔(10)，所述设备包括两个盘状构件(17-20)，所述盘状构件(17-20)将弹性元件(15、16)夹紧在所述盘状构件之间并且具有用于允许所述管延伸穿过所述盘状构件的中心孔(27)，其特征在于，所述弹性元件(15、16)具有两个插口状部分(25、26)，所述插口状部分(25、26)轴向地延伸穿过所述中心孔(27)，并且突出超过相应的所述盘状构件(19)的背对另一个盘状构件(20)的轴向指向侧(21、22)。

11.根据权利要求1-8中任一项所述的刀具本体的用途，用于在操作中减弱加工刀具中的振动。