CN115194654B - 一种刃具产品强力磨削工艺内冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刃具产品强力磨削工艺内冷却装置，涉及刃具制造设备技术领域，包括导套座，所述导套座底部设置有沉头孔，所述导套座顶部有封闭式的上盖，所述导套座和上盖构成了水平设置的导套安装孔，所述导套安装孔内设置有导套，所述导套座和上盖右端安装有后盖，导套座前设置有防止导套旋转的顶丝和高压冷却油进油口，所述上盖上设置有磨削槽；导套与导套安装孔构成了环形密闭空间，所述环形密闭空间与沉头孔、高压冷却油进油口、磨削槽连通；本发明工作时，高压冷却油进油口→沉头孔→环形空间→砂轮磨削槽直接喷在了砂轮磨削区，高压油包裹了砂轮，使磨削区完全与空气隔离，防止了磨削热引起的磨削表面氧化。

Description

一种刃具产品强力磨削工艺内冷却装置

技术领域

本发明涉及刃具制造设备技术领域，更具体的是涉及刃具产品强力磨削工 艺内冷却装置技术领域。

背景技术

沟槽加工是刃具产品(包括麻花钻、铣刀、丝锥等)最重要的生产工序， 也是该行业生产难点。近十几年来，该行业普遍采用先淬火生产出毛坯，在硬 度为HRC64～67的圆棒料上直接强力磨削(高速主轴、树脂砂轮、大吃刀一次 成型)工艺，摒弃了原来先铣沟再单序加工的老工艺。新工艺完全解决了热处 理变形对刃具制造的致命影响，具有生产效率高，生产工序短，产品精度高等极大优势。但强力磨削由于砂轮线速度极高(每秒钟60米以上)，为了保持沟 槽形状，砂轮硬度高不易脱粒，磨削过程中会产生大量的磨削热，虽然采用了 高压(出口压力大于15兆帕)并添加了冷却添加剂的冷却油，但一直采用结 构复杂、调整困难的喷淋式冷却方式(见图4)，经常出现刃口黑线，沟槽发黄等问题。这些缺陷经工人用软砂轮抛光或草酸浸泡进行掩盖，实际上是刀具刃 口已经产生了磨削热引起的表面退火和氧化，经维氏硬度检测，刃具刃口硬度 损失达到HRC 1～1.5。这种损失对刃具的使用寿命是致命的。更有甚者冷却 不好的刃具沟尾表面由于磨削热引起龟裂(经酸洗可完全暴露)，这种缺陷的产品在自然放置过程中裂纹会不断加深，即使不断裂在用户使用中由于外力的影 响也可能产生断裂。所以冷却方式问题一直困扰着刃具生产。

目前，行业一直采用的喷淋式刃具磨削冷却机构(见图4)。导套座底部的 安装凸键由大内六角螺钉固定在机床安装槽上，上部敞开式导套安装在导套座 上由两个夹紧螺钉紧固在导套座上，导套座中间开有弹性槽，便于夹紧导套， 同时在卸导套时中间顶丝会使安装导套微座张开便于卸下导套。导套中间敞开 是为了给砂轮和冷却油留有空间，两头整圆为了工件导向和在导套座上夹紧固 定。和砂轮平行方向装有前后两个喷油嘴，和砂轮垂直方向装有里外两个喷油嘴，这四个喷油嘴由一个高压冷却油管供油。由(图4)可以看出，这种冷却 机构存在如下缺陷：

(1)导套夹紧力不可靠。由于导套夹紧完全依赖于套和孔之间的摩擦力， 在强大的磨削力作用下，导套会出现后窜和转动，导套壁厚直接参与了磨削， 突然增加的磨削量会使砂轮爆裂，毁坏机床部件。

(2)四个喷嘴，高压冷却油一分为四，管路分散且长压力损失增大，喷口 压力必然减小。

(3)喷嘴喷出的高压油在砂轮高速旋转形成的气流扰动下，实际喷入磨削 区的冷却油会大大减少，冷却效率大打折扣。

(4)喷嘴安装调整困难，离砂轮近了砂轮会磨漏油嘴，离远了冷却效果急 剧下降。特比别是藏于砂轮里侧的里喷油嘴，由于砂轮的遮挡，无法目测，只 能凭手感调整。各油嘴每次要经过反复调整才能达到好的冷却效果。

(5)这种冷却方式对冷却嘴出口的形状要求很严，鸭嘴式冷却效果最好， 但制作成本较高。但由于安装调整不当经常磨漏使油嘴报废，所以大都采用便 于折弯的铜管敞口由操作者自己安装，压力损失很大，要达到好的冷却效果只 有增加供油流量和压力，冷却成本增加。

(6)每次更换规格或导套，喷嘴必须让出空间，安装后再调整，使机床使 用效率下降。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决传统强力磨削工艺喷淋式冷却结构复杂、调 整困难和冷却效果差的技术问题，本发明提供一种刃具产品强力磨削工艺内冷 却装置。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种刃具产品强力磨削工艺内冷却装置，包括导套座和设置在导套座底部 的且安装在机床安装槽上的凸键，所述导套座底部设置有沉头孔，所述沉头孔 内设置有将导套座紧固在机床上的大内六角螺钉，所述导套座顶部有封闭式的 上盖，所述导套座和上盖构成了水平设置的导套安装孔，所述导套安装孔内设 置有导套，所述导套座和上盖右端安装有与导套端面接触且防止导套后串的后 盖，导套座前侧纵向设置有与导套抵紧且防止导套旋转的顶丝，所述上盖上设置有磨削槽，所述导套座前侧设置有纵向设置的高压冷却油进油口；

所述导套为中间轴向空刀的哑铃型结构，导套装入导套安装孔时，导套的 中间空刀处与导套安装孔构成了环形密闭空间，所述环形密闭空间下部和导套 座中下部的沉头孔连通，所述环形密闭空间一侧与高压冷却油进油口相通，所 述环形密闭空间上部和上盖上磨削槽相通。

进一步地，所述导套座和上盖之间通过四个内六角螺钉锁紧。进一步地， 所述导套座右部钻有和沉头孔相通的且被后盖堵住的水平辅助孔，所述后盖上 设置有与导套内孔连通的连通孔，所述水平辅助孔通过连通孔和导套内孔连通。

本发明的有益效果如下：

1、本申请中的刃具产品强力磨削工艺内冷却装置彻底解决了导套的旋转 和后串问题，杜绝了砂轮爆裂引发的机床毁伤。

2、本申请中的内冷却装置结构简单，制作成本低，装卸方便。

3、本申请中的内冷却装置高压冷却油路超短，压力损失小，高压油直接进 入砂轮磨削区，冷却效果大大提升，同时减少了压力损失带来的能源消耗。

4、本申请中的内冷却装置更换规格时直接更换导套就可以了，不用操作者 反复调整冷却嘴，生产效率提高。

附图说明

图1是发明一种刃具产品强力磨削工艺内冷却装置的结构示意图；

图2为图3的俯视图；

图3为图1的局部结构示意图；

图4是现有技术中的四嘴喷淋结构示意图；

图5为图4中A-A方向的剖视图；

附图标记：1-导套座，2-顶丝，3-上盖，4-导套，5-后盖，6-内六角 螺钉，7-连通孔，8-水平辅助油孔，9-环形空间，10-沉头孔，11-高压冷却 油进油口，12-凸键，13-大内六角螺钉，14砂轮磨削槽，15-内六角螺钉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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， 所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附 图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要 求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某 一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解 释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗 示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”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，或者是该发明产品 使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。

实施例1

如图1到3所示，本实施例提供一种刃具产品强力磨削工艺内冷却装置， 包括导套座1和设置在导套座1底部的且安装在机床安装槽上的凸键12，所述 导套座1底部设置有沉头孔，所述沉头孔内设置有将导套座1紧固在机床上的 大内六角螺钉13，所述导套座1顶部有封闭式的上盖3，所述导套座1和上盖 3构成了水平设置的导套安装孔，所述导套安装孔内设置有导套4，所述导套座 1和上盖3右端安装有与导套4端面接触且防止导套4后串的后盖5，导套座1 前侧纵向设置有与导套4抵紧且防止导套4旋转的顶丝2，所述上盖3上设置有磨削槽14，所述导套座1前侧设置有纵向设置的高压冷却油进油口11；

所述导套4为中间轴向空刀的哑铃型结构，导套4装入导套安装孔时，导 套4的中间空刀处与导套安装孔构成了环形密闭空间，所述环形密闭空间下部 和导套座1中下部的沉头孔连通，所述环形密闭空间一侧与高压冷却油进油口 11相通，所述环形密闭空间上部和上盖上磨削槽14相通。

以上措施彻底解决了导套的旋转和后串问题，这个导套安装孔是用线切割 将整体的方料从孔的水平中心平面切割一分为二为导套座和上盖，既保证了孔 的尺寸精度，又使导套装入后在导套座和上盖之间留有一个线切割线径的间隙，

工作时，冷却油通过高压冷却油进油口→沉头孔→环形空间→砂轮磨削槽 直接喷在了砂轮磨削区，高压油包裹了砂轮，使磨削区完全与空气隔离，磨削 区得到接触式充分冷却同时防止了磨削热引起的磨削表面氧化。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是：

所述导套座1和上盖3之间通过四个内六角螺钉锁紧。当用四个内六角螺 钉将上盖紧固在座体上时，由于间隙的存在，座体和上盖会紧紧抱死导套外壁， 形成预紧力。

实施例3

本实施例是在实施例1或2的基础上做了进一步优化，具体是：

所述导套座1右部钻有和沉头孔相通的且被后盖5堵住的水平辅助孔8， 所述后盖5上设置有与导套内孔连通的连通孔7，所述水平辅助孔8通过连通 孔7和导套内孔连通。

上述机构是为了进一步增加冷却效果，工作时，冷却油通过高压冷却油进 油口→沉头孔→水平辅助油孔→连通孔→导套内孔→工件端面→工件已磨成沟 槽→顺着砂轮高速旋转方向进入磨削区，形成了更好的冷却效果。

Claims (3)

1.一种刃具产品强力磨削工艺内冷却装置，包括导套座(1)和设置在导套座(1)底部的且安装在机床安装槽上的凸键(12)，所述导套座(1)底部设置有沉头孔，所述沉头孔内设置有将导套座(1)紧固在机床上的大内六角螺钉(13)，其特征在于，所述导套座(1)顶部有封闭式的上盖(3)，所述导套座(1)和上盖(3)构成了水平设置的导套安装孔，所述导套安装孔内设置有导套(4)，所述导套座(1)和上盖(3)右端安装有与导套(4)端面接触且防止导套(4)后串的后盖(5)，导套座(1)前侧纵向设置有与导套(4)抵紧且防止导套(4)旋转的顶丝(2)，所述上盖(3)上设置有磨削槽(14)，所述导套座(1)前侧设置有纵向设置的高压冷却油进油口(11)；

所述导套(4)为中间轴向空刀的哑铃型结构，导套(4)装入导套安装孔时，导套(4)的中间空刀处与导套安装孔构成了环形密闭空间，所述环形密闭空间下部和导套座(1)中下部的沉头孔连通，所述环形密闭空间一侧与高压冷却油进油口(11)相通，所述环形密闭空间上部和上盖上磨削槽(14)相通。

2.根据权利要求1所述的一种刃具产品强力磨削工艺内冷却装置，其特征在于，所述导套座(1)和上盖(3)之间通过四个内六角螺钉锁紧。

3.根据权利要求1所述的一种刃具产品强力磨削工艺内冷却装置，其特征在于，所述导套座(1)右部钻有和沉头孔相通的且被后盖(5)堵住的水平辅助孔(8)，所述后盖(5)上设置有与导套内孔连通的连通孔(7)，所述水平辅助孔(8)通过连通孔(7)和导套内孔连通。