CN201799629U - 具有内部流体通道的圆柱形转动刀具 - Google Patents

具有内部流体通道的圆柱形转动刀具 Download PDF

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Abstract

一种具有内部流体通道的圆柱形转动刀具，包括具有形成在其内部的内部流体通道的主直径部分、设在主直径部分的前面的小直径部分和连接至小直径部分的前面的尖端。当从中心轴线后方观察的时候，内部流体通道的出口的内圆周与小直径部分的外圆周相交。在出口的位置上，所述小直径部分的外圆周表面上形成有凹口。所述凹口的倾斜部分倾斜地形成，以使得在所述小直径部分的进一步向前的方向上的所述中心轴线到所述倾斜部分的距离变得大于在所述出口的整个圆周上最靠近所述中心轴线的位置上的所述中心轴线到所述倾斜部分的距离。所述倾斜部分在所述小直径部分的径向方向上，对从所述出口向前涌出的所述冷却液的部分流动进行向外导向。

Description

具有内部流体通道的圆柱形转动刀具
技术领域
本实用新型涉及转动刀具，尤其涉及一种具有内部流体通道的圆柱形转动刀具，所述转动刀具连接至机床，以对工件进行加工。
背景技术
日本已公布的专利No.7-051982描述了一种技术，其中通过将冷却液喷嘴连接至转动刀具、并从所述冷却液喷嘴在刀具的加工点上喷射冷却液(切削液)来对刀具或工件进行冷却或润滑。
在日本已公布的专利No.7-051982中描述的转动刀具可能使得冷却液喷嘴连接至所述转动刀具，以用来喷射冷却液。强大的离心力作用在通常为高速转动(例如，2000到10000转/分钟)的转动刀具上。
因此，很难从远离所述刀具的外圆周表面的位置将足够的冷却液供应至刀具的外圆周表面和加工点。此外，必须将冷却液喷嘴作为分离的部件连接至所述刀具。因此，刀具的结构可能会变得很复杂，并且当移动刀具来进行刀具更换或者加工时，存在分离的部件引起物理干扰的风险。
作为另一个背景技术，转动刀具之中的端铣刀或钻头可以具有形成在其内部的内部流体通道，以允许冷却液流动(日本已公布的专利No.2007-313574)。
然而，由于难以将足够的从内部流体通道排出的冷却液供应至刀具的外圆周表面和切削刃的加工点，因此冷却效果十分低下。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题包括，如何使得刀具的外圆周表面和尖端被有效地冷却。已经构思来解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有内部流体通道的圆柱形转动刀具，其能够通过以下方式而有效地对刀具的外圆周表面和尖端进行冷却：使得从内部流体通道的出口向前排出的冷却液流过刀具的外圆周表面，其像弯曲扇一样蔓延，而没有沿着径向方向向外扩散，并使得冷却液供应至所述尖端。
本实用新型为了解决其技术问题采用的技术方案包括：为了达到上述目的，根据本发明的一个方面的具有内部流体通道的圆柱形转动刀具包括：主直径部分、小直径部分和尖端，所述主直径部分具有至少一个允许冷却液流动的内部流体通道，所述小直径部分设在所述主直径部分的前面，所述尖端连接至所述小直径部分的前面，所述刀具为以中心轴线为中心的圆柱形，
其中当从所述中心轴线后方观察的时候，所述内部流体通道的出口的内圆周与所述小直径部分的外圆周相交，
在所述出口的位置上，所述小直径部分的外圆周表面上形成有凹口，
所述凹口具有设在所述出口的前面的倾斜部分，
所述倾斜部分倾斜地形成，以使得在所述小直径部分的进一步向前的方向上的所述中心轴线到所述倾斜部分的距离变得大于在所述出口的整个圆周上最靠近所述中心轴线的位置上的所述中心轴线到所述倾斜部分的距离，并且
所述倾斜部分在所述小直径部分的径向方向上，对从所述出口向前涌出的冷却液的部分流动进行向外导向。
优选地，从所述内部流体通道的出口向前涌出的冷却液分为具有较大量的主冷却液和具有较小量的副冷却液，所述主冷却液沿着所述刀具的径向方向在外部位置上流动，所述副冷却液沿着所述刀具的径向方向在内部位置上流动，从而被所述倾斜部分导向，
所述主冷却液沿着大致平行于所述中心轴线的所述尖端的方向进行流动，并且
所述副冷却液被所述倾斜部分导向，以将流动方向改变至沿着所述小直径部分的径向方向向外，并且所述副冷却液与所述主冷却液相碰撞，从而所述副冷却液被所述主冷却液弹回来，并流过所述小直径部分的外圆周表面，其类似弯曲扇那样蔓延，而没有沿着所述小直径部分的径向方向向外扩散，并且该副冷却液被供应至所述尖端。
优选地，所述主直径部分具有三个形成在其内部的内部流体通道，该三个内部流体通道均匀地沿着以所述中心轴线为中心的圆周方向布置，
在每个所述内部流体通道的出口的位置上，所述凹口形成在所述小直径部分的所述外圆周表面上，并且
所述凹口具有倾斜表面，该倾斜表面构成所述倾斜部分，并且该倾斜表面设在所述出口的前方。
优选地，构成所述倾斜部分的倾斜表面形成为平的或者如同凹槽的形状。
转动工件利用所述刀具而被加工。
优选地，具有面的所述尖端具有至少一个形成在所述尖端的前端的面出口，该面出口与所述内部流体通道连通，并且沿着所述尖端的径向方向而向外开口，并且
在所述面出口处沿着所述尖端的径向方向而向外排出的面冷却液供应至所述面上的至少一个加工点。
优选地，所述尖端具有设在所述尖端的前端的中心处的紧固件，从而将所述尖端紧固至所述小直径部分，
所述紧固件具有多个面出口，所述多个面出口均匀地在绕所述中心轴线的圆周方向上形成，并且
内部副流体通道形成在所述小直径部分和所述紧固件的每一者的内部，以使得所述面冷却液从所述主直径部分的所述内部流体通道流动至所述尖端的所述面出口。
为了达到上述目的，使用了根据本发明的一个方面的圆柱形转动刀具的加工方法包括：通过转动上述的圆柱形转动刀具来对工件进行加工的步骤。
所述方法对刀具进行转动，以对非转动工件(或者转动工件)进行加工。
本发明中的“圆柱形转动刀具”表示绕中心轴线转动的圆柱形刀具。待被圆柱形转动刀具加工的工件可以是转动的或者非转动的。
由于具有内部流体通道的圆柱形转动刀具和使用根据本发明的刀具的加工方法被配置成上述的方式，因此，从内部流体通道的出口向前排出的冷却液流过所述刀具的外圆周表面，其像弯曲扇一样蔓延，而没有沿着径向方向向外扩散，并且冷却液供应至所述尖端。因此，本实用新型的有益效果包括，所述刀具的外圆周表面和所述尖端被有效地冷却。
附图说明
图1A描述了本发明的第一实施例，该图1A是显示了非转动工件被圆柱形转动刀具切削的示意性解释图；
图1B至图6描述了本发明的第二实施例，图1B是显示了转动工件被圆柱形转动刀具加工的示意性解释图；
图2是圆柱形转动刀具的立体图；
图3是圆柱形转动刀具的立体透视图；
图4是沿着图3的IV线取得的放大的截面图；
图5是沿着图4的V-V线取得的截面图；
图6是相当于图2的根据第二实施例的示例性变型的圆柱形转动刀具的立体图；
图7至图9绘出了本发明的第三个实例。图7是相当于图2的圆柱形转动刀具的立体图；
图8是相当于图3的圆柱形转动刀具的立体图；
图9是显示了被圆柱形转动刀具加工的工件的放大图；
图10是显示被根据第三示例性实施例的变型的圆柱形转动刀具加工的工件的放大图；以及
图11是沿着图10的XI-XI线的箭头上的视图。
具体实施方式
根据本发明的具有内部流体通道的圆柱形转动刀具包括：主直径部分、小直径部分和尖端，所述主直径部分具有至少一个形成在其内部的允许冷却液流动的内部流体通道，所述小直径部分设在所述主直径部分的前面，所述尖端连接至所述小直径部分的前面。所述刀具为以中心轴线为中心的圆柱形。当从所述刀具的中心轴线后方观察的时候，所述内部流体通道的出口的内圆周与所述小直径部分的外圆周相交。
在所述出口的位置上，所述小直径部分的外圆周表面上形成有凹口。所述凹口具有设在所述出口的前面的倾斜部分。该倾斜部分倾斜地形成，以使得在所述小直径部分的进一步向前的方向上的所述中心轴线到所述倾斜部分的距离变得大于在所述出口的整个圆周上最靠近所述中心轴线的位置上的所述中心轴线到所述倾斜部分的距离。所述倾斜部分在所述小直径部分的径向方向上，对从所述出口向前涌出的冷却液的部分流动(以下描述的副冷却液)进行向外导向。
因此，从内部流体通道的出口处向前排出的冷却液流过所述刀具的外圆周表面，其像弯曲扇一样蔓延(亦即，当冷却液进一步向刀具的前方流动的时候，像弯曲带一样逐渐蔓延得更宽)，而没有沿着径向方向向外扩散，并且冷却液供应至所述尖端。因此，达到了所述刀具的外圆周表面和所述尖端被有效地冷却的目的。
根据本发明的圆柱形转动刀具除了是用于加工中心的刀具之外，还是用于诸如多轴车削中心、车床和车削中心的机床中的刀具。
以下将参考图1A至图11来描述根据本发明的实施例。图1A描述了第一实施例，图1B至图6描述了第二实施例，图7至图11描述了第三实施例。
(第一实施例)
图1A是显示了非转动工件被圆柱形转动刀具切削的示意性解释图。
在图1A当中，根据第一实施例的机床1是加工中心。机床1的主轴头可转动地支撑主轴2。圆柱形转动刀具(以下称为“刀具”)3具有内部流体通道(以下称为“流体通道”)4。第一实施例中提供的情况是刀具3为端铣刀，该端铣刀是一种圆柱形转动刀具。
刀具3安装在刀具托架5上，该刀具托架5可拆卸地连接至主轴2。主轴2被控制成相对于工作台6上的工件7而沿着三个垂直轴线(X、Y和Z轴线)移动。安装在工作台6上的工件7然后通过对工件3进行转动而被切削，其如箭头B所示。
此处，在刀具3(以及以下描述的圆柱形转动刀具3a、3b、3c、3d)当中，主轴2的方向和相反方向分别称为后方和前方。
刀具3包括主直径部分20、小直径部分21和尖端28，并且该刀具3具有以中心轴线CL为中心的圆柱形。在主直径部分20内，用于使得冷却液L流动的至少一个(在本实施例中为三个)流体通道4平行于中心轴线CL而形成。作为除了液体切削油以外的示例性变型，冷却液L可以是用于近干燥加工的薄雾切削油或者冷却空气。
小直径部分21设在主直径部分20的前面。尖端28连接至小直径部分21的前面。当从中心轴线CL后方观察的时候，流体通道4的出口23的内圆周与小直径部分21的外圆周24相交(图5)。
在出口23的位置上，凹口25形成在小直径部分21的外圆周表面上。该凹口25具有设在出口23的前面的倾斜部分30。所述倾斜部分30倾斜地形成，以使得在所述小直径部分21的进一步向前的方向上的中心轴线CL到倾斜部分30的距离变得大于在出口23的整个圆周上最靠近中心轴线CL的位置P1(图2)上的所述中心轴线CL到倾斜部分30的距离。倾斜部分30在小直径部分21的径向方向上，对从出口23向前涌出的冷却液L的部分流动(以下称为副冷却液L1的流动)进行向外导向。
因此，从流体通道4的出口23向前排出的冷却液(副冷却液L1，其为冷却液L的一部分)流过刀具3的外圆周表面，其像弯曲扇一样蔓延，而没有沿着径向方向向外扩散，并且冷却液供应至尖端28。
在本发明中，“像弯曲扇一样的方式”表示当冷却液在刀具3(或者以下描述的刀具3a、3b和3c)的前方流动的时候，逐渐蔓延得更宽的弯曲带形状的方式。
因此，刀具3的外圆周表面和尖端28被有效地冷却。因为足以在小直径部分21的外圆周表面上形成凹口25，因此不必将分离的部件连接至刀具，所述分离的部件诸如为日本已公布专利No.7-051982的技术当中使用的冷却液喷嘴或其类似物。因此，不会存在分离的刀具部件引起物理干扰的风险。由于具有足够流量的冷却液L供应至尖端28，因此可以获得由冷却液L发挥的有效的冷却性能和润滑性能。
根据本发明，从流体通道4的出口23向前涌出的冷却液L被倾斜部分30分成主冷却液L2和副冷却液L1。尽管作为整体来看，主冷却液L2和副冷却液L1是流体通道4当中的单一流动，由于倾斜部分30的存在，它们在从出口23被排放之后被分成不同的流动。
主冷却液L2是具有较大量的沿着刀具3的径向方向在外部位置上(亦即远离中心轴线CL的位置)流动的那部分。主冷却液L2沿着大致平行于中心轴线CL的尖端28的方向进行流动。
副冷却液L1是具有较小量的沿着刀具3的径向方向在内部位置上(亦即靠近中心轴线CL的位置)流动的那部分，并且副冷却液L1被倾斜部分30导向来改变流动方向。
从出口23向前排出的冷却液L的副冷却液L1被倾斜部分30导向，以沿着倾斜部分30进行流动。因为在副冷却液L1外部流动的主冷却液L2在倾斜部分30的位置外部流动，因此，主冷却液L2大致直线流动，而不受到倾斜部分30的影响。
副冷却液L1被倾斜部分30导向，从而将流动方向改变至沿着小直径部分21的径向方向向外，并且副冷却液L1与主冷却液L2碰撞。然而，对于具有小流量(亦即动量和动能)的副冷却液L1而言，具有较大流量(亦即动量和动能)的主冷却液L2的存在就像一堵墙。
因此，副冷却液L1与主冷却液L2相碰撞并被弹回来。接着，副冷却液L1流过小直径部分21的外圆周表面，像弯曲扇那样沿着横向方向蔓延，而不再沿着小直径部分21的径向方向向外扩散，并且副冷却液L1被供应至尖端28。因此，副冷却液L1的宽阔、弯曲和扇形区域与小直径部分21的外圆周表面和尖端28相接触，从而对小直径部分21和尖端28进行冷却。
另一方面，从出口23向前排出的主冷却液L2由于与副冷却液L1相碰撞而轻微改变了流动方向。然而，主冷却液L2的流量(动量和动能)大于副冷却液L1的流量(动量和动能)。
因此，主冷却液L2沿着小直径部分21的外圆周表面向前流动，而没有明显改变流动方向。
接下来将描述使用刀具3来对工件7进行加工的操作。
首先，将刀具3连接至刀具托架5，接着，托架5安装在主轴2上。主轴2被旋转驱动，从而使得刀具3与托架5一同转动。置于工作台6上的工件7处在非转动状态下。
用来供应冷却液L的装置提前设置成操作状态，并通过主轴2和托架5而将冷却液L供应至刀具3的流体通道4。在该状态下，主轴2相对于工件7而沿着三个垂直轴线(X、Y和Z轴线)的方向进行移动。接着，工件7被转动刀具3切削。
在切削的同时，冷却液L流经形成在主直径部分20当中的三个内部流体通道4的每一个，并从每个出口23中涌出。由于凹口25的倾斜部分30的存在，从出口23向前排出的冷却液L被分成主冷却液L2和副冷却液L1。
由于沿着刀具3的径向方向在外部位置上具有较大流量的主冷却液L2并未受到倾斜部分30的影响，因此主冷却液L2沿着大致平行于中心轴线CL的尖端28的方向进行流动。
相反，沿着刀具3的径向方向在内部位置上具有较小流量的副冷却液L1被倾斜部分30导向而将流动方向改变至沿着小直径部分21的径向方向向外。换言之，倾斜部分30类似于跳台那样，将副冷却液L1从小直径部分21向外排出。
向外排出的副冷却液L1与刚刚流出其外部的具有大流量的主冷却液L2相碰撞。然而，由于主冷却液L2的流量大于副冷却液L1的流量，因此它的动量和动能也更大。从而，主冷却液L2像一堵墙一样阻挡了副冷却液L1的流动，将副冷却液L1弹回去。
与主冷却液L2相碰撞并被主冷却液L2弹回的副冷却液L1沿着小直径部分21的外圆周表面而像弯曲扇那样蔓延，而不再沿着小直径部分21的径向方向向外扩散。
如所述的那样，副冷却液L1流过小直径部分21的外圆周表面，像弯曲扇一样蔓延，并被供应至尖端28。从出口23排放的主冷却液L2也流过小直径部分21的外圆周表面并被供应至尖端28。
因此，小直径部分21的外圆周表面和尖端28被副冷却液L1和主冷却液L2所冷却。三个出口23形成在刀具3上，所述冷却液从每个出口23中涌出。因此，三股副冷却液L1均匀地并充分地供应到小直径部分21的外圆周表面和尖端28上。因此，小直径部分21的整个外圆周表面和整个尖端28被有效并均匀地冷却。
(第二实施例)
图1B是显示被圆柱形转动刀具(以下称为“刀具”)3a或3b加工的转动工件7a的示意性解释图。图2和图3分别是刀具3a的立体图和立体透视图，图4是沿着图3的IV线取得的放大截面图，图5是沿着图4中的V-V线取得的截面图。
如图1B所示，机床1a如箭头B所示的那样转动刀具3a(或3b)，该机床1a如箭头C所示的那样对转动工件7a进行加工。该机床1a是多轴车削中心，其具有作为基础结构的车床。除了可转动支撑工件7a的机头座8以外，机床1a具有主轴2，该主轴2在支撑刀具3a或3b的同时进行转动。
工件7a被夹盘9夹紧并转动，该夹盘9被机头座8转动驱动。工件7a的端部11被中心10以自由可转动方式进行支撑。主轴2被控制成分别沿着平行于机头座8的中心轴线CL1的Z轴方向和垂直于Z轴方向的Y轴方向移动。
当加工的时候，对主轴2进行驱动以转动刀具3a或3b，驱动机头座8来转动工件7a。接着，主轴2被控制成沿着两个垂直轴线的方向(Z轴和Y轴方向)移动。
利用这种方式，工件7a被刀具3a或3b加工。因为刀具3a和3b具有供应到其上的冷却液L，因此刀具3a和3b被冷却液L冷却。
如图1B至图5所示，刀具3a包括主直径部分20、小直径部分21和尖端22，并且该刀具3具有以中心轴线CL为中心的圆柱形。在主直径部分20内，用于使得冷却液L流动的至少一个(在本实施例中为三个)流体通道4平行于中心轴线CL而形成。
小直径部分21设在主直径部分20的前面。尖端22连接至小直径部分21的前面。当从中心轴线CL后方观察的时候，流体通道4的出口23的内圆周与小直径部分21的外圆周24相交(图5)。
当从中心轴线CL后方观察的时候，流体通道4的整个截面在出口23处向前开口。在出口23处，在内圆周表面上的预定位置P1是最靠近中心轴线CL的点。
在出口23的位置上，凹口25形成在小直径部分21的外圆周表面26上。该凹口25具有设在出口23的前面的倾斜部分30。所述倾斜部分30倾斜地形成，以使得在所述小直径部分21的进一步向前的方向上的中心轴线CL到倾斜部分30的距离变得大于在出口23的整个圆周上最靠近中心轴线CL的位置P1上的所述中心轴线CL到倾斜部分30的距离。倾斜部分30在小直径部分21的径向方向上，对从出口23向前涌出的冷却液L的部分流动(副冷却液L1的流动)进行向外导向。
因此，从流体通道4的出口23向前排出的冷却液(副冷却液L1，其为冷却液L的一部分)流过刀具(刀具3a的小直径部分21)的外圆周表面26，其像弯曲扇一样蔓延，而没有沿着径向方向向外扩散，并且冷却液供应至尖端22。因此，刀具(刀具3a的小直径部分21)的外圆周表面26和尖端22被有效地冷却。
因为足以在小直径部分21的外圆周表面26上形成凹口25，因此不必将分离的部件连接至刀具，所述分离的部件诸如为日本已公布专利No.7-051982的技术当中使用的冷却液喷嘴或其类似物。从而不会存在分离的刀具部件引起物理干扰的风险。此外，由于具有足够流量的冷却液L供应至尖端22，因此可以获得由冷却液L发挥的有效的冷却性能和润滑性能。
主直径部分20具有柄部31和凸缘32，该主直径部分20呈圆柱形并以中心轴线CL为中心。柄部31安装在托架5上，该柄部31具有比小直径部分21大的直径。
凸缘32整体(或分离地)固定至柄部31，且凸缘32用于刀具3a在刀具托架5上的定位操作。凸缘32的操作部分33具有形成于其上的平的部分，该平的部分在使得刀具3a绕中心轴线CL转动的时候进行使用。
小直径部分21整体(或分离地)固定至主直径部分20，且小直径部分21为圆柱形，并以中心轴线CL为中心。小直径部分21是支撑尖端22的主体，该尖端22可拆卸地连接至小直径部分21的前面。
从凸缘32的前面到小直径部分21的后面的部分大致为圆锥形。该部分的外圆周表面是弯曲的，并相对于所述圆锥轻微下陷。
尖端22与小直径部分21同心设置，并通过螺钉34固定至小直径部分21的前面的安装部。环形的尖端22通过它前端表面35的外圆周边缘上的切削刃36来对工件7a进行加工。
在本发明当中，从流体通道4的出口23向前涌出的冷却液L被倾斜部分30分成主冷却液L2和副冷却液L1。尽管作为整体来看，主冷却液L2和副冷却液L1是流体通道4当中的单一流动，由于倾斜部分30的存在，它们在从出口23被排放之后被分成不同的流动。
主冷却液L2是具有较大量的沿着刀具3a的径向方向在外部位置上(亦即远离中心轴线CL的位置)流动的那部分。主冷却液L2沿着大致平行于中心轴线CL的尖端22的方向进行流动。
副冷却液L1是具有较小量的沿着刀具3a的径向方向在内部位置上(亦即靠近中心轴线CL的位置)流动的那部分，并且副冷却液L1被倾斜部分30导向来改变流动方向。
从出口23向前排出的冷却液L的副冷却液L1被倾斜部分30导向，以沿着倾斜部分30进行流动。因为在副冷却液L1外部流动的主冷却液L2在倾斜部分30的位置外部流动，因此，主冷却液L2大致直线流动，而不受到倾斜部分30的影响。
副冷却液L1被倾斜部分30导向，从而将流动方向改变至沿着小直径部分21的径向方向向外，并且副冷却液L1与主冷却液L2碰撞。然而，对于具有小流量(亦即动量和动能)的副冷却液L1而言，具有较大流量(亦即动量和动能)的主冷却液L2的存在就像一堵墙。
因此，副冷却液L1与主冷却液L2相碰撞并被弹回来。接着，副冷却液L1流过小直径部分21的外圆周表面26，像弯曲扇那样沿着横向方向蔓延，而不再沿着小直径部分21的径向方向向外扩散，并且副冷却液L1被供应至尖端22。因此，副冷却液L1的宽阔、弯曲和扇形区域与小直径部分21的外圆周表面26和尖端22的外圆周表面相接触，从而对小直径部分21和尖端22进行冷却。
另一方面，从出口23向前排出的主冷却液L2由于与副冷却液L1相碰撞而轻微改变了流动方向。然而，主冷却液L2的流量(动量和动能)大于副冷却液L1的流量(动量和动能)。
因此，主冷却液L2沿着小直径部分21的外圆周表面26和尖端22的外圆周表面向前流动，而没有明显改变流动方向。
在关于本发明的试验当中，对刀具3a的倾斜部分30的形状、尺寸和倾斜角度θ进行调节，从而使得副冷却液L1和主冷却液L2的流量大致相同。然而，在这种情况下，当副冷却液L1与主冷却液L2碰撞之后，副冷却液L1和主冷却液L2在中途混合并转变为湍流。因此，副冷却液L1没有像弯曲扇那样蔓延。
相反，对刀具3a的倾斜部分30的形状、尺寸和倾斜角度θ进行调节，从而使得主冷却液L2的流量大于副冷却液L1的流量。在这种方式下，在副冷却液L1与主冷却液L2碰撞之后，副冷却液L1被弹回来，并在副冷却液L1中产生涡流。已经观察到，副冷却液L1进一步流过小直径部分21的外圆周表面26，其像弯曲扇那样蔓延，并当然到达了尖端22。
根据本实施例的刀具3a的主直径部分20具有形成在其内部的三个内部流体通道4，它们均匀地绕中心轴线CL隔开120度。在每个流体通道4的出口23处，凹口25形成在小直径部分21的外圆周表面26上。每个凹口25具有倾斜表面(本实施例中为平的倾斜表面37)，该倾斜表面构成了倾斜部分30，并设在出口23的前方。
由于三个流体通道4均匀地形成在刀具3a当中，因此冷却液L均匀地分别从三个出口23向前涌出到小直径部分21的外圆周表面上。
接着，每个冷却液L的副冷却液L1被倾斜部分30导向，从而将流动方向改变至沿着小直径部分21的径向方向向外，并且副冷却液L1与主冷却液L2碰撞。接着，副冷却液L1被主冷却液L2弹回来，并且流过小直径部分21的外圆周表面26，其像弯曲扇那样蔓延，并到达尖端22。
因此，副冷却液L1足以供应至外圆周表面26和尖端22。从而，小直径部分21的整个外圆周表面26的大部分和尖端22的几乎整个圆周被副冷却液L1有效地冷却。
因为冷却液L被供应至尖端22的整个外圆周表面，因此能够有效地去除在加工点产生的碎屑。特别而言，分别从三个出口23涌出的三股主冷却液L2具有大的流量，并以类似束的方式高速大致直线向前流动，从而能够有效地产生碎屑去除效果。
平的倾斜表面37形成为使得当凹口25直至最靠近中心轴线CL的位置P1顶着中心轴线CL以直角方向被切开之后，上述的位置P1被暴露出来。
倾斜表面37与表面S1之间呈预定角度θ倾斜(例如，θ＝3到10度)，该表面S1平行于中心轴线CL。因此，整个出口23在凹口25处暴露。
当从上方观察的时候，凹口25大约为三角形，从侧面观察的时候，大约为L形。因为凹口25的形状非常简单，因此即使刀具3a由刚性材料制成，也能够非常容易地形成凹口25。
倾斜表面37为等腰三角形，该等腰三角形具有前顶点P2，其中出口23在三角形底边的中心(位置P1)处开口。因此，从出口23向外涌出的冷却液L的副冷却液L1被倾斜表面37导向，将流动方向改变至沿着小直径部分21的径向方向向外，并且副冷却液L1与向外流动的主冷却液L2碰撞。
接着，主冷却液L2充当一堵墙来抵抗副冷却液L1的流动，并将副冷却液L1弹回并改变副冷却液L1的流动方向，从而副冷却液L1不再沿着小直径部分21的径向方向向外流动。
因此，副冷却液L1从倾斜表面37的顶点P2和连接至顶点P2的三角形的两条边的边缘而向前流动，其像弯曲扇那样沿着小直径部分21的圆柱形圆周侧面26三维蔓延。
可能存在这种情况：其中副冷却液L1像弯曲扇那样在小直径部分21的外圆周表面26上蔓延，从而通过改变副冷却液L1的流动方向，一部分主冷却液L2与副冷却液L1一同像弯曲扇那样蔓延。在这种情况下，由于流过小直径部分21的外圆周表面26的冷却液的流量增大，因此小直径部分21的外圆周表面26和尖端22被更有效地冷却。
图1B和图2描绘了从三个出口23的其中一个中涌出的副冷却液L1和主冷却液L2的示例性流动。此处，从其它两个出口23中涌出的副冷却液L1和主冷却液L2的流动与从所示的其中一个出口23的流动相同。
当从刀具3a的中心轴线CL后方观察的时候，出口23的内圆周(亦即出口23在中心轴线CL侧面的一部分横截面)与小直径部分21的外圆周24相交(图5)。为了获得这种相交，流体通道4被设置成靠近中心轴线CL。换言之，流体通道4设置成使得在出口23中最靠近中心轴线CL的位置P1比小直径部分21的外圆周24的位置更靠近中心轴线CL。从而，当从中心轴线CL后方观察的时候，出口23的一部分与小直径部分21的外圆周24重叠。
因为凹口25形成在出口23的位置上，因此倾斜部分30能够形成在出口23的前方。所述倾斜部分30倾斜地形成，以使得在所述小直径部分21的进一步向前的方向上的中心轴线CL到倾斜部分30的距离变得大于在出口23的整个圆周上最靠近中心轴线CL的位置P1上的所述中心轴线CL到倾斜部分30的距离。
因此，从出口23向前涌出的冷却液L被分成副冷却液L1和主冷却液L2，该副冷却液L1的流动方向被倾斜部分30改变，该主冷却液L2在副冷却液L1外面流动，从而不受到倾斜部分30的影响。
图6是相当于图2的根据第二实施例的示例性变型的刀具3b的立体图。
图6中所示的刀具3b具有以中心轴线CL为中心的圆柱形。该刀具3b包括主直径部分20、小直径部分21和尖端22，所述主直径部分20在其内部具有至少一个(在本实施例中为三个)用于使得冷却液L流动的流体通道4，所述小直径部分21设在主直径部分20的前面，所述尖端22连接至小直径部分21的前面。当从中心轴线CL后方观察的时候，流体通道4的出口23的内圆周与小直径部分21的外圆周24相交(图5)。
在出口23的位置处，凹口25a形成在小直径部分21的外圆周表面26上。该凹口25a具有凹槽状的倾斜部分30a，该倾斜部分30a设在出口23的前面。
所述倾斜部分30a倾斜地形成，以使得在所述小直径部分21的进一步向前的方向上的中心轴线CL到倾斜部分30a的距离变得大于在出口23的整个圆周上最靠近中心轴线CL的位置P1上的所述中心轴线CL到倾斜部分30a的距离。倾斜部分30a在小直径部分21的径向方向上，对从出口23向前涌出的冷却液L的部分流动(副冷却液L1的流动)进行向外导向。
从流体通道4的出口23向前排出的冷却液L被倾斜部分30a分成主冷却液L2和副冷却液L1。主冷却液L2是具有较大量的沿着刀具3b的径向方向在外部位置上流动的那部分。副冷却液L1是具有较小量的沿着刀具3b的径向方向在内部位置上流动的被倾斜部分30a导向那部分。
主冷却液L2沿着大致平行于中心轴线CL的尖端28的方向进行流动。副冷却液L1被倾斜部分30a导向，从而将流动方向改变至沿着小直径部分21的径向方向向外，并且副冷却液L1与主冷却液L2碰撞。
接着，副冷却液L1被充当墙的主冷却液L2弹回来。被弹回的副冷却液L1流过小直径部分21的外圆周表面26，其像弯曲扇那样蔓延，而不沿着小直径部分21的径向方向向外扩散，并且副冷却液L1被供应至尖端22。因此施加了与上述实施例相同的操作效果。
主直径部分20具有在其内部形成三个流体通道4，它们均匀地以中心轴线CL为中心布置在圆周方向上。在流体通道4的每个出口23的位置处，凹口25a形成在小直径部分21的外圆周表面26上。凹口25a具有倾斜表面37a，该倾斜表面37a构成倾斜部分30a且设在出口23的前面。倾斜表面37a形成为具有U形截面的凹槽状。
从出口23排出的副冷却液L1的导向方式是被凹槽状的倾斜表面37a包围。因此，副冷却液L1改变了几乎所有的流量方向，并与主冷却液L2碰撞，而没有向外围扩散。
被主冷却液L2弹回的副冷却液L1流过小直径部分21的外圆周表面26，其像弯曲扇那样蔓延，而不沿着径向方向向外扩散，并且被供应至尖端22。因此，小直径部分21的外圆周表面26和尖端22被有效冷却。
图6(和图7)描绘了从三个出口23的其中一个中涌出的副冷却液L1和主冷却液L2的流动。注意到，从其它两个出口23中涌出的副冷却液L1和主冷却液L2的流动与从图6(和图7)所示的其中一个出口23的流动相同。
作为另一个示例性变型，可以通过在刀具3a和3b的每个出口23的位置处增加罩盖(图中未示)或类似物来提供倾斜部分。
作为再一个示例性变型，除了三个流体通道4外，可以在刀具3a和3b当中，沿着中心轴线CL的方向而在刀具3a和3b的中心形成另一个内部流体通道，以将冷却液L通过该内部流体通道而供应至中心。在这种方式中，刀具3a和3b的外圆周表面和内部都被冷却液L冷却。因此，刀具的外圆周表面和尖端能够被更有效地进行冷却。
接下来将参考图1B至图6来描述使用刀具3a或3b来对工件7进行加工的操作。
首先，将刀具3a或3b连接至刀具托架5，托架5安装在主轴2上。主轴2被旋转驱动，从而使得刀具3a或3b与托架5一同转动。被机头座8驱动并被夹盘9和中心10支撑的工件7a正在转动。
用来供应冷却液L的装置提前设置成操作状态，并通过主轴2和托架5而将冷却液L供应至刀具3a或3b的流体通道4。在该状态下，主轴2相对于工件7a而沿着二个垂直轴线(Y和Z轴线)的方向进行移动。接着，工件7a被转动刀具3a或3b加工。
在加工的同时，冷却液L流经形成在主直径部分20当中形成的三个流体通道4的每一个，并从每个出口23中涌出。由于凹口25、25a的倾斜部分30、30a的存在，从出口23向前涌出的冷却液L被分成主冷却液L2和副冷却液L1。
由于沿着刀具3a或3b的径向方向在外部位置上具有较大流量的主冷却液L2并未受到倾斜部分30、30a的影响，因此主冷却液L2沿着大致平行于中心轴线CL的尖端22的方向进行流动。
相反，沿着刀具3a或3b的径向方向在内部位置上具有较小流量的副冷却液L1被倾斜部分30、30a导向而将流动方向改变至沿着小直径部分21的径向方向向外。换言之，倾斜部分30、30a类似于跳台那样，将副冷却液L1从小直径部分21向外排出。
向外排出的副冷却液L1与刚刚流出其外部的具有大流量的主冷却液L2相碰撞。然而，由于主冷却液L2的流量大于副冷却液L1的流量，因此它的动量和动能也更大。从而，主冷却液L2像一堵墙一样阻挡了副冷却液L1的流动，将副冷却液L1弹回去。
与主冷却液L2相碰撞并被主冷却液L2弹回的副冷却液L1沿着小直径部分21的外圆周表面而像弯曲扇那样蔓延，而不再沿着小直径部分21的径向方向向外扩散。
如所述的那样，副冷却液L1流过小直径部分21的外圆周表面26，像弯曲扇一样蔓延，并被供应至尖端22。从出口23排放的主冷却液L2也流过小直径部分21的外圆周表面26并被供应至尖端22。
因此，小直径部分21的外圆周表面26和尖端22被副冷却液L1和主冷却液L2所冷却。
因为三个出口23分别形成在刀具3a和3b上，冷却液L从每个出口23中涌出，所以三股副冷却液L1均匀地并充分地供应到小直径部分21的外圆周表面26和尖端22。因此，小直径部分21的整个外圆周表面26和尖端22的整个外圆周表面被有效并均匀地冷却。
如此所述，机床1a在转动刀具3a或3b的同时对转动工件7a进行加工，与传统车床相比，加工速度增大，并且生产率得到了极大提高。此外，由于刀具3a和3b转动，与不转动的刀具相比较，尖端22的切削刃36总是被冷却。从而显著延长了刀具3a和3b的使用寿命。
由于转动刀具3a和3b，机床1a能够对很难车削的工件7a进行加工，例如镍合金或耐热合金，并且机床1a能够在加工的同时压制振动来进行高精度加工。通过执行控制来使得主轴2和机头座8同步，诸如椭圆形加工的复杂加工也变得可能，从而增加了加工类型。
在机床1a中使用刀具3a和3b时，与横向力施加到传统的车刀相比较，力沿着柄部方向施加到刀具3a和3b。因此，刀具3a、3b的刚度比传统的车刀增强了很多，从而允许了更强的切削。
如此所述，通过在机床1a中使用刀具3a和3b，可以打破传统车刀单点车削的固有局限。
注意到通过利用主轴2将刀具在非转动状态下支撑，机床1a能够利用刀具来对转动工件7a进行车削。
(第三实施例)
图7至图11描绘了本发明的第三实施例。图7是相当于图2的圆柱形转动刀具3c的立体图。图8是相当于图3的刀具3c的立体透视图。图9是显示了被刀具3c加工的工件7、7a的放大图。
在刀具3c中，相同的附图标记表示与刀具3、3a和3b相同或者相对应的部件，其描述被省略。
刀具3c是以中心轴线CL为中心的圆柱形的转动刀具。刀具3c可以被转动，从而对非转动工件7进行加工(图1A)，并且另外能够对转动工件7a进行加工(图1B)。
刀具3c包括主直径部分20、小直径部分21和尖端29，所述主直径部分20具有在其内部形成的用于使得冷却液L流动的至少一个内部流体通道(内部流体通道)4、4c，所述小直径部分21设在主直径部分20的前面，所述尖端29连接至小直径部分21的前面。
尖端29是插入件。该尖端29具有位于前端39的面40以及位于外圆周上的侧面41。主直径部分20具有形成在其中的三个内部流体通道4和单一的内部流体通道4c，所述三个内部流体通道4均匀地沿着圆周方向设置，所述单一的内部流体通道4c与中心轴线CL同心形成在中心。
当从刀具3c的中心轴线CL后方观察的时候，均匀地沿着圆周方向设置的三个流体通道4的每个出口23的内圆周与小直径部分21的外圆周24相交(图5)。在出口23的位置处，凹口25(或者图6所示的凹口25a)形成在小直径部分21的外圆周表面上。
凹口25具有设在出口23前面的倾斜部分30(或者图6所示的倾斜部分30a)。
所述倾斜部分30倾斜地形成，以使得在所述小直径部分21的进一步向前的方向上的中心轴线CL到倾斜部分30的距离变得大于在出口23的整个圆周上最靠近中心轴线CL的位置P1上的所述中心轴线CL到倾斜部分30的距离。倾斜部分30在小直径部分21的径向方向上，对从出口23向前涌出的冷却液L的部分流动(副冷却液L1的流动)进行向外导向。
从流体通道4的出口23向前涌出的冷却液L被倾斜部分30分成主冷却液L2和副冷却液L1。
主冷却液L2是具有较大量的沿着刀具3c的径向方向在外部位置上(亦即远离中心轴线CL的位置)流动的那部分。主冷却液L2沿着大致平行于中心轴线CL的尖端29的方向进行流动。副冷却液L1是具有较小量的沿着刀具3c的径向方向在内部位置上(亦即靠近中心轴线CL的位置)流动的那部分，并且副冷却液L1被倾斜部分30导向来改变流动方向。
从出口23向前涌出的冷却液L的副冷却液L1被倾斜部分30导向，以沿着倾斜部分30的倾斜表面37(或者图6中所示的倾斜表面37a)进行流动。
因为在副冷却液L1外部流动的主冷却液L2在倾斜部分30的位置外部流动，因此，主冷却液L2大致直线流动，而不受到倾斜部分30的影响。
副冷却液L1被倾斜部分30导向，从而将流动方向改变至沿着小直径部分21的径向方向向外，并且副冷却液L1与主冷却液L2碰撞。因此，副冷却液L1与主冷却液L2相碰撞并被弹回来。接着，副冷却液L1流过小直径部分21的外圆周表面，像弯曲扇那样沿着横向方向蔓延，而不再沿着小直径部分21的径向方向向外扩散，并且副冷却液L1被供应至尖端29。
因此，副冷却液L1的宽阔、弯曲和扇形区域与小直径部分21的外圆周表面和尖端29相接触，从而对小直径部分21和尖端29进行冷却。
刀具3c的主直径部分20具有形成在其内部的三个内部流体通道4，它们均匀地绕中心轴线CL隔开120度。在每个流体通道4的出口23处，凹口25(或凹口25a)形成在小直径部分21的外圆周表面26上。
每个凹口25具有倾斜表面37，该倾斜表面37构成了倾斜部分30，并设在出口23的前方。倾斜部分30的倾斜表面37形成为平的形状。在图6中所示的凹口25a当中，构成倾斜部分30a的倾斜表面37a形成为凹槽状。
在刀具3c中，从流体通道4的出口23向前涌出的副冷却液L1流过刀具3c的外圆周表面，其像弯曲扇一样蔓延，而没有沿着径向方向向外扩散，并且副冷却液L1被供应至尖端29。
此外，从出口23向前涌出的主冷却液L2大致直线流动，而没有受到倾斜部分30的干扰，并被供应至尖端29。因此，刀具3c的外圆周表面26和尖端29的侧面41被有效地冷却。
具有面40的尖端29具有至少一个(在本实施例中为两个)面出口42。面出口42形成在尖端29的前端39，并与内部流体通道4c在主直径部分20的中心相连通，且该面出口42沿着尖端29的径向方向向外开口。
在面出口42处沿着尖端29的径向方向被向外排出的面冷却液L3被供应至面40上的至少一个加工点43。在该加工点43上，在加工的时候产生了碎屑44。
尖端29具有紧固件45。该紧固件45设在尖端29的前端39的中心，以将尖端29紧固至小直径部分21。紧固件45具有多个(在本实施例中为两个)面出口42，它们均匀地围绕中心轴线CL而沿着圆周方向形成，并且它们沿着尖端29的径向方向向外开口。
紧固件45具有头部47和螺钉48，该头部47与尖端29的前端39按压接触。螺钉48与头部47一体形成并从头部47中突出，该螺钉48旋拧到小直径部分21的母螺钉49当中，从而将尖端29可拆卸地紧固至小直径部分21。
内部副流体通道46形成在小直径部分21和紧固件45的每一者当中。该副流体通道46是使得面冷却液L3从在主直径部分20的中心处的流体通道4c流动至尖端29的面出口42的流体通道。
副流体通道46具有形成在小直径部分21当中的第一流体通道50和形成在紧固件45当中的至少一个(在本实施例中为两个)第二流体通道51。
第一流体通道50在中心处与小直径部分21的中心轴线CL同心形成，该第一流体通道50在主直径部分20的中心处与流体通道4c连通。第二流体通道51以L形的方式形成在紧固件45当中。该第二流体通道51在上游处与小直径部分的第一流体通道50相连通，并在下游处与面出口42连通。两个第二流体通道51均匀地围绕紧固件45的中心轴线CL而隔开180度。
图10是显示被根据第三示例性实施例的变型的圆柱形转动刀具3d加工的工件7、7a的放大图，图11是沿着图10的XI-XI线的箭头上的视图。
图10和11中所示的刀具3d是以中心轴线CL为中心的圆柱形的转动刀具。除了小直径部分21d的内部流体通道和尖端29d的布置，刀具3d与第三实例的刀具3c一样。
刀具3d包括主直径部分20(图7和图8)、小直径部分21d和尖端29d，所述主直径部分20具有在其内部形成的内部流体通道4和4c，所述小直径部分21d设在主直径部分20的前面，所述尖端29d连接至小直径部分21d的前面。
尖端29d是插入件，该尖端29d具有位于前端39d的面40d以及位于外圆周上的侧面41d。在刀具3d当中，尖端29d本身具有至少一个形成在其内部的面出口42d。尖端29d通过紧固件(例如简单的螺栓)45d而固定至小直径部分21d。
当从刀具3d的中心轴线CL后方观察的时候，均匀地沿着圆周方向设置的三个流体通道4的每个出口23的内圆周与小直径部分21d的外圆周24相交(图5)。在出口23的位置处，凹口25(或者图6所示的凹口25a)形成在小直径部分21d的外圆周表面上。
凹口25具有设在出口23前面的倾斜部分30(或者图6所示的倾斜部分30a)。所述倾斜部分30倾斜地形成，以使得在所述小直径部分21d的进一步向前的方向上的中心轴线CL到倾斜部分30的距离变得大于在出口23的整个圆周上最靠近中心轴线CL的位置P1上的所述中心轴线CL到倾斜部分30的距离。倾斜部分30在小直径部分21d的径向方向上，对从出口23向前涌出的冷却液L的部分流动(副冷却液L1的流动)进行向外导向。
从流体通道4的出口23向前涌出的冷却液L被倾斜部分30分成主冷却液L2和副冷却液L1。主冷却液L2和副冷却液L1的操作和效果均与第三实施例相同。因此，刀具3d的外圆周表面和尖端29d的侧面41d都被有效地冷却。
具有面40d的尖端29d具有至少一个(在本实施例中为四个)面出口42d。面出口42d形成在尖端29d的前端39d，并在主直径部分20的中心处与流体通道4c相连通，且该面出口42d沿着尖端29d的径向方向向外开口。
在出口42d处沿着尖端29d的径向方向被向外排出的面冷却液L3至少被供应至面40d上的加工点43。在该加工点43上，在加工的时候产生了碎屑44。
尖端29d具有紧固件45d。该紧固件45d设在尖端29d的前端39d的中心，以将尖端29d紧固至小直径部分21d。
尖端29d具有多个(本实施例中为四个)出口42d，它们均匀地围绕中心轴线CL而沿着圆周方向形成并沿着尖端29d的径向方向向外开口，所述尖端还具有多个(本实施例中为四个)凹槽52，它们径向形成并与出口42d连通。尖端29d的凹槽52是用来将从出口42d排出的所述面冷却液L3导向至面40d的凹槽。
紧固件45d具有头部47d和螺钉48d，所述头部47d与尖端29d按压接触，所述螺钉48d与紧固件45d一体形成，该紧固件45d将尖端29d可拆卸地紧固至小直径部分21d。
内部副流体通道46d形成在小直径部分21d和尖端29d的每一者当中。该副流体通道46d是使得面冷却液L3从在主直径部分20的中心处的流体通道4c流动至尖端29d的出口42d的流体通道。副流体通道46d具有形成在小直径部分21d当中的第一内部流体通道50d和形成在尖端29d当中的第二内部流体通道51d。
第一流体通道50d在中心处与小直径部分21d的中心轴线CL同心形成，该第一流体通道50在主直径部分20的中心处与流体通道4c连通。第二流体通道51d形成尖端29d当中，该第二流体通道51d在上游处与小直径部分的第一流体通道50d相连通，并在下游处与出口42d连通。
以下将描述使用刀具3c或3d来对工件7、7a进行加工的操作。
主轴2被旋转驱动，以使得刀具3c或3d与刀具托架5一同转动。冷却液L通过主轴2和托架5而被供应至刀具3c或3d的流体通道4和4c。
工件7、7a被转动刀具3c或3d进行加工。在加工的同时，冷却液L流经形成在主直径部分20上的三个流体通道4当中的每一个流体通道，并从每个出口23向前涌出。因此，小直径部分21或21d的外圆周表面26以及尖端29或29d的侧面41或41d被主冷却液L2和副冷却液L1冷却。
当在刀具3c上加工的时候，冷却液L向前流动在主直径部分20的中心穿过流体通道4c，并穿过小直径部分21的第一流体通道50。随后，当被分成紧固件45的两个第二流体通道51之后，冷却液L大约进行直角拐弯，并在两个面出口42处沿着尖端29的径向方向向外涌出。
从两个出口42的每一个排出的面冷却液L3被供应至面40上的加工点43，并与加工点43和面40上产生的碎屑44之间的边界进行碰撞。
因为刀具3c在转动，它的离心力引起面冷却液L3与边界强硬碰撞。从而，当刀具3c转动一圈的时候，面冷却液L3供应到加工点43两次。因此，面40被润滑和冷却，其中碎屑44在面40上与尖端29接触。
另一方面，在加工的时候，冷却液L向前流动，在主直径部分20的中心处穿过流体通道4c，并穿过刀具3d内的小直径部分21d的第一流通道50d。随后，当冷却液L已经向前流动穿过尖端29d的第二流体通道51d、并已经与紧固件45d的头部47d碰撞并且已经大约进行直角拐弯之后，冷却液L从第四出口42d穿过凹槽52而沿着尖端29d的径向方向向外涌出。
这样从四个出口42d中的每个出口排出的面冷却液L3流过凹槽52，并被供应至面40d上的加工点43，并与加工点43和面40d上产生的碎屑44之间的边界相碰撞。
因为刀具3d在转动，它的离心力引起冷却液L3与边界强硬碰撞。从而，当刀具3d转动一圈的时候，面冷却液L3供应到加工点43四次。因此，面40d被润滑和冷却，其中碎屑44在面40d上与尖端29d接触。
如此所述，尖端29、29d的外圆周的侧面41、41d和面40、40d的加工点43同时被刀具3c、3d中的冷却液L1、L2、L3冷却。此外，可以防止碎屑44的焊接沉积逐渐粘着至面40、40d的缺陷。
因此，由于利用刀具3c、3d，尖端29、29d的圆周表面和面40、40d同时被冷却，因此可以实现高效加工和尖端29、29d的寿命延长。此外，通过改善加工条件，能够改善很难加工的(难加工材料)工件或者耐热合金的生产率。刀具3c、3d还与前述的实例一样施加了同样的操作和效果。
(第一到第三实施例)
在图1A所示的机床1(加工中心)和图1B所示的机床1a(多轴车削中心)当中，刀具3、3a至3d转动。因此，将注意力集中在了尖端22的切削刃36的一个点上(尖端28、29和29d的切削刃的一个点)，由于通过加工点的切削刃的一个点而对工件7、7a进行切削所产生的热量引起了温度升高(例如500到800度)。
尽管切削刃的一个点在离开加工点并转动一次之后，再次返回至加工点，但因为同时没有热量产生，因此它被自然冷却。此外，刀具3、3a至3d的小直径部分21、21d的整个外圆周表面26和整个尖端22、28、29、29d均被有效地并均匀地被冷却液L冷却。因此，由于尖端22、28、29、29d的切削刃的一个点在其再次返回至加工点的时候已经被足够冷却，因此它能够理想地在加工点上对工件7、7a进行加工。
如此所述，因为本发明能够防止刀具3、3a至3d的切削刃的一个点的温度升得太高，因此可以减少刀具3、3a至3d的磨损，从而延长刀具的寿命。相反地，如果刀具3、3a至3d使用传统的寿命限度，能够通过提高加工条件来进一步改进生产率。
在图1A至图11中所示的实施例和其示例性变型当中，刀具3、3a至3d的尖端22、28、29、29d的圆周表面能够被有效地冷却。因此，可以减少供应至刀具3、3a至3d的冷却液L的量。从而，可以缩小用来供应冷却液L的装置的尺寸，从而可以减少由于冷却液L所导致的环境负担。
在具有流体通道4的刀具3、3a至3d当中，只有凹口25、25a形成在流体通道4的出口23的位置处。因此，与某些部件另外添加至转动刀具的情形相比，在刀具3、3a至3d上的加工过程变得十分容易，并且完成的结构也很简单。此外，由于刀具3、3a至3d天然具有的简单的圆柱形外观，因此，在其上形成凹口25、25a的过程也很容易。
因为刀具3、3a至3d在转动的同时对工件进行加工，因此小直径部分21、21d和尖端22、28、29、29d的温度总体升高。然而，根据本发明，供应了冷却液L，使其均匀分布在整个小直径部分21、21d和尖端22、28、29、29d上，而不管刀具3、3a至3d的转动速度如何。因此，整个小直径部分21、21d和尖端22、28、29、29d被有效和均匀地冷却。
根据本发明的具有内部流体通道的圆柱形转动刀具除了能够应用至用于加工中心的刀具之外，还是能够应用至用于诸如多轴车削中心、车床和车削中心的机床中的转动刀具。
尽管以上描述了本发明的实施例(包括示例性变型，下同)，但是本发明并不限制于上述实施例，各种类型的变型、附加等等也是可行的，并在本发明的主题的范围当中。
附图中相同的附图标记表示相同或相对应的部分。

Claims (7)

1.一种具有内部流体通道的圆柱形转动刀具(3、3a至3d)，其特征在于，所述刀具包括主直径部分(20)、小直径部分(21、21d)和尖端(22、28、29、29d)，所述主直径部分(20)具有至少一个允许冷却液(L)流动的内部流体通道(4、4c)，所述小直径部分(21、21d)设在所述主直径部分的前面，所述尖端(22、28、29、29d)连接至所述小直径部分的前面，所述刀具为以中心轴线(CL)为中心的圆柱形，
其中当从所述中心轴线(CL)后方观察的时候，所述内部流体通道(4)的出口(23)的内圆周与所述小直径部分(21、21d)的外圆周(24)相交，
在所述出口(23)的位置上，所述小直径部分(21、21d)的外圆周表面(26)上形成有凹口(25、25a)，
所述凹口(25、25a)具有设在所述出口(23)的前面的倾斜部分(30、30a)，
所述倾斜部分(30、30a)倾斜地形成，以使得在所述小直径部分(21、21d)的进一步向前的方向上的所述中心轴线(CL)到所述倾斜部分(30、30a)的距离变得大于在所述出口(23)的整个圆周上最靠近所述中心轴线(CL)的位置(P1)上的所述中心轴线(CL)到所述倾斜部分(30、30a)的距离，并且
所述倾斜部分(30、30a)在所述小直径部分(21、21d)的径向方向上，对从所述出口(23)向前涌出的所述冷却液(L)的部分流动(L1)进行向外导向。
2.如权利要求1所述的具有内部流体通道的圆柱形转动刀具(3、3a至3d)，
其特征在于，从所述内部流体通道(4)的所述出口(23)向前涌出的所述冷却液(L)分为具有较大量的主冷却液(L2)和具有较小量的副冷却液(L1)，所述主冷却液(L2)沿着所述刀具的径向方向在外部位置上流动，所述副冷却液(L1)沿着所述刀具的径向方向在内部位置上流动，从而被所述倾斜部分(30、30a)导向，
所述主冷却液(L2)沿着平行于所述中心轴线(CL)的所述尖端(22、28、29、29d)的方向进行流动，并且
所述副冷却液(L1)被所述倾斜部分(30、30a)导向，以将流动方向改变至沿着所述小直径部分(21、21d)的径向方向向外，并且所述副冷却液(L1)与所述主冷却液(L2)相碰撞，从而所述副冷却液(L1)被所述主冷却液(L2)弹回来，并流过所述小直径部分(21、21d)的所述外圆周表面(26)，其类似弯曲扇那样蔓延，而没有沿着所述小直径部分(21、21d)的径向方向向外扩散，并且该副冷却液(L1)被供应至所述尖端(22、28、29、29d)。
3.如权利要求1或2所述的具有内部流体通道的圆柱形转动刀具(3、3a至3d)，
其特征在于，所述主直径部分(20)具有三个形成在其内部的所述内部流体通道(4)，该三个内部流体通道均匀地沿着以所述中心轴线(CL)为中心的圆周方向布置，
在每个所述内部流体通道(4)的所述出口(23)的位置上，所述凹口(25、25a)形成在所述小直径部分(21、21d)的所述外圆周表面(26)上，并且
所述凹口(25、25a)具有倾斜表面(37、37a)，该倾斜表面(37、37a)构成所述倾斜部分(30、30a)，并且该倾斜表面(37、37a)设在所述出口(23)的前方。
4.如权利要求3所述的具有内部流体通道的圆柱形转动刀具(3、3a至3d)，
其特征在于，构成所述倾斜部分(30、30a)的所述倾斜表面(37、37a)形成为平的或者如同凹槽的形状。
5.如权利要求1或2所述的具有内部流体通道的圆柱形转动刀具(3a至3d)，其特征在于，转动工件(7a)利用所述刀具而被加工。
6.如权利要求1或2所述的具有内部流体通道的圆柱形转动刀具(3c、3d)，
其特征在于，具有面(40、40d)的所述尖端(29、29d)具有至少一个形成在所述尖端的前端(39、39d)的面出口(42、42d)，该面出口(42、42d)与所述内部流体通道(4c)连通，并且沿着所述尖端的径向方向而向外开口，并且
在所述面出口处沿着所述尖端(29、29d)的径向方向而向外排出的面冷却液(L3)供应至所述面(40、40d)上的至少一个加工点(43)。
7.如权利要求6所述的具有内部流体通道的圆柱形转动刀具(3c、3d)，
其特征在于，所述尖端(29、29d)具有设在所述尖端的前端(39、39d)的中心处的紧固件(45、45d)，从而将所述尖端紧固至所述小直径部分(21、21d)，
所述紧固件(45、45d)具有多个所述面出口(42、42d)，所述多个面出口(42、42d)均匀地沿着绕所述中心轴线(CL)的圆周方向上形成，并且
内部副流体通道(46、46d)形成在所述小直径部分(21、21d)和所述紧固件(45、45d)的每一者的内部，以使得所述面冷却液(L3)从所述主直径部分(20)的所述内部流体通道(4c)流动至所述尖端的所述面出口(42、42d)。
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