CN212169794U - 具有流体分配装置的切削工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了具有流体分配装置的切削工具，包括侧面设有刀片的刀体，刀体上设有与流体分配装置相连通的流体通道；流体分配装置内设通孔，通孔的一端设有V型槽，V型槽内设有排出口，排出口的截面为非圆曲线；通孔的另一端与流体通道相连接；通孔内设有分配孔，分配孔的两端分别设有第一阻挡区和第二阻挡区。本实用新型能够将流体呈均匀的一字形排出，可以更好地覆盖刀片，提高冷却效果，并且本切削工具结构简单，加工成本低，适合大规模批量推广使用。

Description

具有流体分配装置的切削工具

技术领域

本实用新型涉及切削工具技术领域，特别涉及一种具有流体分配装置的切削工具。

背景技术

在大量的金属切削应用中，切削工具都需要引入流体对切削区域进行冷却、润滑、冲屑，通常引入流体的方式有外部管路和切削工具内部管路两种方式，而又以切削工具内部管路使用效果更理想而越来越得到广泛应用。为了使流体能够对切削区域进行更充分和均匀的冷却，就需要对流体的排出孔进行精确的控制，这种控制需根据切削刃区域的长度匹配。

公告号为CN203197356U和CN203253988U的中国实用新型专利公布了普通圆孔式流体排出孔，这种孔排出的流体无法覆盖切削刃区域，切削刃不能得到充分冷却。

公告号为CN105436589B的中国发明专利公布了多个流体排出孔对切削刃进行冷却，但是其增加了多个孔，加工难度增加，且冷却效果不能得到保证，因为孔间隙太近不容易制造，间隙太远又会在切削刃上部分区域无法冷却。

公告号为CN109661288A和CN109530735A和CN109249189A的中国发明专利申请文件中公布了异形流体排出孔，包括长条形状、三角形状能配合切削刃形状设计，其采用3D打印的方式来制造切削工具本体，其有以下缺点：1、目前3D打印技术还不够成熟，成本过高；2、流体排出孔位置、大小在切削工具本体制造时已完成，后期不可根据实际切削工况调整，无法快速满足客户个性化需求。

综上所述，在提高切削工具的冷却效果、降低加工成本方面还存在诸多问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种具有流体分配装置的切削工具，能够解决上述现有技术问题中的一种或几种。

根据本实用新型的一个方面，提供了具有流体分配装置的切削工具，包括刀体，刀体的侧面设有多个刀片；刀体上设有流体通道，流体通道与流体分配装置相连通；流体分配装置的一端设有V型槽，流体分配装置内设有通孔，通孔的一端设有排出口，排出口设于V型槽内，排出口沿流体分配装置径向的截面为非圆曲线，排出口与刀片相对设置；通孔的另一端与流体通道相连接；通孔内设有分配孔，分配孔的两端分别设有第一阻挡区和第二阻挡区。第一阻挡区设于流体通道与分配孔之间，第二阻挡区设于分配孔与排出口之间。

本实用新型的有益效果是，流体通过刀体内的流体通道进入流体分配装置内的通孔，经过分配孔前后的第一阻挡区和第二阻挡区改变流动方向，在经排出口均匀喷洒在刀片上，对刀片进行冷却降温处理。排出口沿流体分配装置径向的截面为非圆曲线，基本上为类似于橄榄球形状的非圆曲线，可以排出一字形的流体，可以直接对长条状的刀片刃口进行冷却，覆盖面积大，冷却效果好。另外，本切削工具结构简单，方便加工，适合大规模化生产。

在一些实施方式中，所述第一阻挡区的夹角和第二阻挡区的夹角均大于排出口的夹角。其有益效果是，可以保证流体从排出口喷洒出来时的有效面积足够大，使得流体能够覆盖刀片上的整个切削刃区域，防止冷却不均匀。

在一些实施方式中，第一阻挡区的夹角为40°～140°；所述第二阻挡区的夹角为90°～140°；所述排出口的夹角为15°～60°。由此，有利于让流体经过第一阻挡区以及第二阻挡区时形成固定夹角的反射。

在一些实施方式中，第一阻挡区的夹角为40°～120°；所述第二阻挡区的夹角为90°～120°。其有益效果是，对第一阻挡区的夹角以及第二阻挡区的夹角进一步进行限定，优化流体的流动路径，保证冷却效果。

在一些实施方式中，分配孔的长度为分配孔直径的1至2倍。其有益效果是，可以充分利用分配孔的空间，控制流体的分配效果。如果分配孔的长度相较于其直径过小，流体无法在流体分配孔内充分反射分配，如果长度过大，流体在流体分配孔多次反射后角度不可控，也浪费了流体分配装置的长度空间。

在一些实施方式中，通孔上远离排出口的一端还设有进入孔，所述进入孔的一端能够与所述流体通道相配合，所述进入孔的另一端与所述分配孔相连，所述第一阻挡区设于所述进入孔与所述分配孔之间。其有益效果是，可以适用于小流量模式下的流体，增强实用性。通过进入孔对低流量的流体进行引导，可以控制流体进入分配孔内时的流速，保证冷却效果。

在一些实施方式中，进入孔的直径是分配孔的1.5至3倍。其有益效果是，低流量的流体在通过进入孔进入分配孔时，可以提高流体的流速和压力，从而保证流体的喷洒面积足够覆盖刀片的刃口，利用高压冲击切屑，有利于切屑迅速排出。

在一些实施方式中，流体通道与所述流体分配装置螺纹连接。其有益效果是，装置整体结构简单，方便安装，简化加工过程。一般在流体通道内设置内螺纹，在流体分配装置的外部设置与之相配合的外螺纹，流体分配装置通过与流体通道螺纹连接固定在刀体上。另外，V型槽可以充当流体分配装置安装在刀体上时的驱动槽，方便安装，用一字螺丝刀放进V型槽中驱动流体分配装置旋转拧入刀体上的流体通道中。

在一些实施方式中，流体为切削液或切削油，流体为气体或者油气混合体。其有益效果是，可以根据刀具的结构以及具体的应用场景选择不同种类以及不同配比的流体进行冷却降温，在保证良好的冷却效果的前提下，尽可能的降低成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的具有流体分配装置的切削工具的流体分配装置的立体图；

图2为图1所示具有流体分配装置的切削工具的流体分配装置的俯视图；

图3为图1所示具有流体分配装置的切削工具的流体分配装置沿A-A线的剖视图；

图4为图1所示具有流体分配装置的切削工具的流体分配装置沿B-B线的剖视图；

图5为图1所示具有流体分配装置的切削工具的使用状态示意图；

图6为图5所示具有流体分配装置的切削工具C部的局部放大图；

图7为本实用新型另一实施方式的具有流体分配装置的切削工具的流体分配装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

图1～图6示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的具有流体分配装置的切削工具。如图所示，该切削工具包括刀体1，刀体1的侧面设有多组螺旋排列的长条形刀片5。多个刀片5与多个流体分配装置6对应设置。本工具中所使用的用于冷却的流体为液态的切削液，通过流体分配装置6将刀体1内部的切削液喷洒到刀片5的刃口51上，从而可以达到对刀片5进行冷却降温的目的，延长刀片5的使用寿命，保证切削效果。

刀体1内设有与外界连通的流体通道101，流体通道101内侧设有内螺纹102。流体分配装置6为圆柱状，其外侧设有外螺纹62。流体通道101上的内螺纹102能够与流体分配装置6上的外螺纹62相配合，流体分配装置6与流体通道101螺纹连接，从而可以将流体分配装置6安装在刀体1上。

流体分装装置的一端设有V型槽61，流体分配装置6内设有通孔，通孔的一端设有进入孔63和分配孔65，进入孔63的一端与流体通道101相连接，进入孔63的另一端与分配孔65相连接。分配孔65的长度与其直径相等，从而可以充分利用分配孔65内的空间使得流体得到反射分配，并且可以节约空间。进入孔63的直径是分配孔65直径的1.5倍，从而可以提高流体的流速。

通孔的另一端设有排出口60，排出口60设于分配孔65上远离流体通道101的一端，并且排出口60设于V型槽61内。排出口60沿流体分配装置6径向的截面为非圆曲线，其截面轮廓为类似于橄榄球形状的非圆曲线。排出口60与刀体1侧面上的刀片5相对应，排出的流体可以喷洒在刀片5上。

分配孔65的两端分别设有第一阻挡区64和第二阻挡区66。第一阻挡区64设于进入孔63与分配孔65之间，第二阻挡区66设于分配孔65与排出口60之间。沿通孔内流体的流向观察，第一阻挡区64与第二阻挡区66均为前宽后窄的孔状结构。第一阻挡区64的夹角α为140°；第二阻挡区66的夹角β为140°；排出口60的夹角γ为60°，夹角α与夹角β均大于夹角γ。

如此，由流体通道101流入进入孔63的流体经过第一阻挡区64进入分配孔65内，由于进入孔63的直径大于分配孔65的直径，流体进入分配孔65后流速提高。另外，由于第一阻挡区64的阻挡作用，流体的流向也进行了调整。进入分配孔65的流体在经过第二阻挡区66时，再一次进行流向调整后经排出口60排出。由于排出口60具有基本上为弧形的截面，在加上流体在及分配孔65内进行了反射分配，流向经过调整之后，从排出口60可以排出一字形的流体，并且流体可以直接冲向长条状刀片5的刃口51，对刀片5进行冷却。一字形的流体可以完全覆盖长条状的刀具刃口51，这是普通圆孔不能做到的。

刀体1上的多个刀片5可以分别与多个流体分配装置6相对应，通过这种方式让刀体1上所有刀片5的切削刃都能得到均匀的冷却，以提升刀具寿命。

本切削工具在使用时能够有效降低刀片5切削时的温度，覆盖面积大，冷却效果好。另外，本切削工具的结构简单，组装工件数量少，并且加工工艺也不复杂，适合大规模推广应用。

实施例2

图7示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的具有流体分配装置的切削工具，与实施例1的不同之处在于：流体分配装置6的通孔内没有设置进入孔63，而是由分配孔65直接与流体通道101相连接。第一阻挡区64设于流体通道101与分配孔65之间。如此，流体从流体通道101可以直接进入分配孔65进行反射分配。本实施例的具有流体分配装置的切削工具可以适用于流体流量较大时，不需要对流体的流速进行调整即可以进行利用。另外，本实施例中，第一阻挡区64的夹角α为120°，第二阻挡区66的夹角β为120°，排出口60的夹角γ为50°；分配孔65的长度是其直径的2倍，进入分配孔65的流体可以进行充分的反射分配，保证流体从排出口60排出时能够覆盖刀片5的刃口51。

另外，本实施例中使用的流体为切削油，为液态。

实施例3

本实施例的具有流体分配装置的切削工具其构造与实施例1基本相同，可参照图1～图6，与实施例1的不同之处在于：第一阻挡区64的夹角α为40°，第二阻挡区66的夹角β为90°，排出口60的夹角γ为15°；分配孔65的长度是其直径的1.5倍，从而可以充分利用分配孔65内的空间使得流体得到反射分配。进入孔63的直径是分配孔65直径的3倍，从而流体有进入孔63流入分配孔65时可以提高流体的流速，提高流体由排出口60排出时的压力，利用高压冲击切屑，有利于切屑迅速排出。

另外，本实施例中使用的流体为润滑油与压缩空气的混合体。

当使用切削工具的机床配置、工件、流体等存在差异时，可能刀片5冷区时所需的流体种类、流速等都有所区别，这时候可以更换不同直径的排出孔、调整分配孔65的长度等，改变流体喷洒时的流速以及喷洒角度，有利于于达到最佳的切削效果。

又比如，某切削工具沿轴向排列多个刀片5，但是在某些工况下只能用到其中的几个刀片5，如果让所有刀片5均对应一个流体分配装置6进行冷区处理显然有些浪费，这时候可以在未工作的刀片5对应的流体通道101内，以螺纹连接的方式安装上堵头，一方面能够达到节能减排的目的，另一方面还可以提高工作的刀片5所承受的流体压力，增强冷却效果。

上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.具有流体分配装置的切削工具，包括刀体(1)，所述刀体(1)的侧面设有刀片(5)，其特征在于，所述刀体(1)上设有流体通道(101)，所述流体通道(101)与流体分配装置(6)相连通；

所述流体分配装置(6)的一端设有V型槽(61)，所述流体分配装置(6)内设有通孔，所述通孔的一端设有排出口(60)，所述排出口(60)设于所述V型槽(61)内，所述排出口(60)沿所述流体分配装置(6)径向的截面为非圆曲线，所述排出口(60)与所述刀片(5)相对设置；

所述通孔的另一端能够与所述流体通道(101)相连接；所述通孔内设有分配孔(65)，所述分配孔(65)的两端分别设有第一阻挡区(64)和第二阻挡区(66)。

2.根据权利要求1所述的具有流体分配装置的切削工具，其特征在于，所述第一阻挡区(64)的夹角α和第二阻挡区(66)的夹角β均大于排出口(60)的夹角γ。

3.根据权利要求2所述的具有流体分配装置的切削工具，其特征在于，所述第一阻挡区(64)的夹角α为40°～140°；所述第二阻挡区(66)的夹角β为90°～140°；所述排出口(60)的夹角γ为15°～60°。

4.根据权利要求3所述的具有流体分配装置的切削工具，其特征在于，所述第一阻挡区(64)的夹角α为40°～120°；所述第二阻挡区(66)的夹角β为90°～120°。

5.根据权利要求2所述的具有流体分配装置的切削工具，其特征在于，所述分配孔(65)的长度为所述分配孔(65)直径的1至2倍。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的具有流体分配装置的切削工具，其特征在于，所述通孔上远离排出口(60)的一端还设有进入孔(63)，所述进入孔(63)的一端能够与所述流体通道(101)相配合，所述进入孔(63)的另一端与所述分配孔(65)相连，所述第一阻挡区(64)设于所述进入孔(63)与所述分配孔(65)之间。

7.根据权利要求6所述的具有流体分配装置的切削工具，其特征在于，所述进入孔(63)的直径是所述分配孔(65)的1.5至3倍。

8.根据权利要求6所述的具有流体分配装置的切削工具，其特征在于，所述流体通道(101)与所述流体分配装置(6)螺纹连接。

9.根据权利要求1、2、3、4、5、7或8所述的具有流体分配装置的切削工具，其特征在于，所述流体为切削液或切削油，所述流体为液体、气体或者油气混合体。

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