CN215509020U - 带有内冷却结构的反面切削工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了带有内冷却结构的反面切削工具，包括刀杆、喷嘴和刀片；刀片与喷嘴均配置于刀杆头部；喷嘴的流体排出孔与刀片相对设置；刀杆内部与喷嘴内部配置有连通的冷却通道；冷却通道在流体排出孔一端的延长线与刀片的刀尖相交；喷嘴的底部与刀片面接触，并且喷嘴的底部设有向下突出的圆柱凸台，圆柱凸台能够嵌入刀片的刀片孔内；刀片为正三角形；刀片的主偏角为98°～110°。本实用新型内冷却液经过冷却通道直达刀尖切削区域，提高排屑及冷却效果。通过喷嘴对刀片进行双重锁紧，提升安装精度。刀片为正三角形，可以缩短刀杆头部的长度，本切削工具可用于反侧端面的切削，去除毛刺。

Description

带有内冷却结构的反面切削工具

技术领域

本实用新型涉及切削工具技术领域，特别涉及带有内冷却结构的反面切削工具。

背景技术

随着国内制造业越来越完善，各行各业竞争加剧，如何在竞争中保持自己的优势，是各行各业生存的关键，在生产中考虑如何提升产品质量、提升生产效率、降低生产成本，这些是提升竞争力的关键。

以汽车产业为例，各类汽车零部件每年降价，但对其品质的要求逐年提升，这些是汽车制造整车企业、零部件设计及制造企业均面临的压力。

例如授权公告号为CN102284708B的中国发明专利，公开了一种汽车轮毂轴承单元外圈，其制造过程包括锻造、软车、钻孔、热处理、硬车或磨削至少5大工序。按目前传统设计理念和加工理念，该外圈的软车加工需两台车床正反两序配合加工，这样需要两台数控车床、分两次装夹完成。从品质上说，两序装夹容易出现两边的加工尺寸之间的跳动、平行度误差较大；从效率上说，两次装夹没有一次装夹效率高；从成本上说，使用两台机床加工，设备、人员、时间投入均需大幅提升。

如若需要实现一台机床完成一个轮毂轴承单元外圈的加工，需要借助于特殊形状的刀具，专门用来车削反面。然而现有市场上可以车削反面的刀具均有各自的问题，无法适应。

例如，授权公告号为CN207887898U的中国实用新型专利，公开了一种车削工具，无内冷却功能，可能正面车刀也没有内冷却，但是正面刀杆加工时从刀塔喷头上喷射出来的冷却液有一部分到达切削区域。而反面车刀的切削区域被工件和刀具挡住，切削区域无冷却的状态下刀具会过早损坏，还会出现尺寸不稳定、缠铁屑、切屑不断等问题。

在一些切削工具中还存在刀头尺寸过长的问题，需要夹持工件的夹具伸出距离大，工件的反侧端面与夹具距离足够大才能容下这么长的刀头尺寸，如此一来又可能造成夹具的夹持力下降的问题。并且，目前常用的切削工具在车削反侧端面时经常出现端面毛刺，影响产品品质。

实用新型内容

本实用新型提供了一种带有内冷却结构的反面切削工具，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，提供了带有内冷却结构的反面切削工具，包括刀杆、喷嘴和刀片；刀杆包括固定连接的刀杆头部和刀杆主体；刀片与喷嘴均配置于刀杆头部；喷嘴的流体排出孔与刀片相对设置；刀杆的内部与喷嘴的内部配置有连通的冷却通道；

冷却通道在流体排出孔一端的延长线与刀片的刀尖相交；

喷嘴的底部与刀片面接触，并且喷嘴的底部设有向下突出的圆柱凸台，圆柱凸台能够嵌入刀片的刀片孔内；

刀片为正三角形；刀片的主偏角为98°～110°。

本实用新型的切削工具可广泛应用于带法兰的环形工件，能提升这类工件两端面的平行度，内径相对于端面的垂直度等精度，提升生产效率，降低生产成本。本实用新型的有益效果在于，喷嘴的流体排出孔与刀片相对设置，冷却液通过刀杆以及喷嘴内部的冷却通道可以精准地喷射至刀片的刀尖处。当使用一定压力的冷却液时可达到断屑的效果，防止切屑缠在刀杆上，可以提升刀具的寿命以及稳定性。

喷嘴对刀片进行下压以及后拉的双重锁紧的夹紧方式，提升了刀片的安装精度，夹持力稳定，保持切削中的长期精度，能够承受大的切削深度，提升加工效率。喷嘴既能压紧刀片又能输送冷却介质，不增加空间占用，辅件数量少。

刀片为正三角形，一般可选用TNMG刀片，可大大节省刀杆头部上刀片占用的长度，为喷嘴及其它辅件留下放置空间。正三角形刀片有60度刀尖角，刀片强健，可承受更大的切削深度或进给。

主偏角是指基面中测量的主切削刃与假定进给运动方向之间的夹角(toolcutting edgeangle)。控制刀片的主偏角，应用于较大切削深度时，可满足从端面直径小的地方向直径大的地方车削；应用于较小切削深度时，可满足从端面直径大的地方向直径小的地方车削，可防止外倒角处产生毛刺。

在一些实施方式中，喷嘴上设有螺栓通孔；喷嘴螺栓的尾端能够穿过螺栓通孔并将喷嘴固定在刀杆上；

喷嘴的底部设有流体进入孔，流体进入孔与刀杆内部的冷却通道相连通，流体进入孔与刀杆之间设有平面密封结构；

圆柱凸台的中心与后端中心的连线为喷嘴中轴线，流体进入孔与喷嘴螺栓分别设于喷嘴中轴线的两侧。

其有益效果在于，喷嘴的安装通过一个喷嘴螺栓即可，安装辅件少。流体进入孔与刀杆之间设有平面密封，且流体进入孔与螺栓通孔两者左右错开，可以节省喷嘴长度，以些降低刀杆头部的长度。

在一些实施方式中，刀杆头部上远离刀杆主体的末端与刀片的刀尖之间的距离小于或等于30mm。

其有益效果在于，在保证刀杆头部强度的情况下，使刀杆头部的长度尽量缩短，如此，在对工件进行车削时，工件的反侧端面与夹具之间的距离可以缩短，从而保证夹具对工件的加持力度，保证车削效果。

在一些实施方式中，刀杆主体为近似圆柱体结构；刀杆主体上靠近刀片的一侧设有第一避让部，第一避让部的中部设有第二避让部；

第一避让部与第二避让部均为圆弧柱形的凸起结构；

第一避让部的外表面距离刀杆主体中轴线的距离小于刀杆主体的半径，第二避让部的外表面距离刀杆主体中轴线的距离小于第一避让部的外表面距离刀杆主体中轴线的距离。

其有益效果在于，刀杆主体上设有第一避让部与第二避让部，从而在对工件进行车削时，刀杆主体的表面与工件之间有两种长度的避让距离，可以避开工件中间部位的滚道挡边，又可以增强刀杆强度。

在一些实施方式中，刀片的刀尖距离刀杆主体中轴线的距离为刀具切削半径，刀具切削半径大于刀杆主体的半径。

其有益效果在于，刀杆主体半径小于刀具切削半径，刀片的刀尖从刀杆上稍稍向外突出，如此刀杆不会影响刀片对工件的车削。

进一步的，采用反面切削工具对工件的反侧端面进行车削，反面切削工具的刀具切削半径小于工件的最小内孔半径；并且刀杆主体上第一避让部的末端与刀尖之间的距离大于工件正反两端面之间的距离。如此，车削时，反面切削工具的刀杆主体能够在工件的内孔内顺畅运作，保证车削效果。

在一些实施方式中，第一避让部的半径为刀具切削半径的1.0～1.8倍。

在一些实施方式中，第二避让部的半径为刀具切削半径的0.8～1.2倍。

其有益效果在于，在保证刀杆主体的强度的前提下，增强第一避让部与第二避让部的避让效果，防止刀杆表面与工件接触。

在一些实施方式中，第二避让部的半径与刀具切削半径相等。

在一些实施方式中，刀杆头部与刀杆主体的连接处配置有容屑槽；容屑槽为位于刀片附近的缺口。

其有益效果在于，容屑槽可以容纳车削过程中产生的切屑，容屑槽为刀杆上的缺口，便于快速排屑。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的带有内冷却结构的反面切削工具的立体结构示意图；

图2为图1所示带有内冷却结构的反面切削工具的爆炸结构示意图；

图3为图1所示带有内冷却结构的反面切削工具的喷嘴的结构示意图；

图4为图1所示带有内冷却结构的反面切削工具的正视图；

图5为图1所示带有内冷却结构的反面切削工具的侧视图；

图6为图1所示带有内冷却结构的反面切削工具的另一角度侧视图，及其沿A-A线的剖面图；

图7为图1所示带有内冷却结构的反面切削工具与工件的配合示意图。

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7示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的带有内冷却结构的反面切削工具。如图所示，该装置包括刀杆201、喷嘴10和刀片261。刀杆201包括一体式固定连接的刀杆头部211和刀杆主体212，刀杆主体212上远离刀杆头部211的一端还设有刀杆尾部213。

本实施例的反面切削工具可广泛应用于带法兰的环形工件，能提升这类工件两端面的平行度，内径相对于端面的垂直度等精度，提升生产效率，降低生产成本。

刀杆头部211的一端设有安装平面202，刀片261和喷嘴10都安装在安装平面202上。安装平面202的末端设有刀片槽207，刀片261配置于刀片槽207内，喷嘴10与刀片261相对设置。刀杆头部211上远离刀杆主体212的末端到刀尖260之间的距离为30mm。

刀杆主体212与刀杆头部211的安装平面202的连接处设有多个缺口110,111,112,113，多个缺口110,111,112,113组成的空间为容屑槽，可以容纳切屑，并且可以引导切屑快速脱离刀杆201。

刀杆201内部与喷嘴10内部设有可以连通的冷却通道8。刀杆201内部的冷却通道8从刀杆尾部213的第一冷却孔217延伸到刀片槽207附近的第二冷却孔209；喷嘴10内部的冷却通道8从喷嘴10后端的流体进入孔1延伸至喷嘴10前端的流体排出孔6。

第二冷却孔209的周围设有密封沉孔208，密封沉孔208与第二冷却孔209同心设置。流体进入孔1配置于喷嘴底面19上；流体进入孔1与第二冷却孔209的连接处配置有密封圈268。流体进入孔1与第二冷却孔209之间为平面密封，可以保证冷却液的流通性良好。

流体排出孔6与刀片261相对设置，冷却通道8在流体排出孔6一端的延长线与刀片261的刀尖260相交，如此，冷却液从第一冷却孔217进入刀杆201内部的冷却通道8，在经由第二冷却孔209、流体进入孔1流入喷嘴10内部的冷却通道8，最终经流体排出孔6喷射到刀尖260上。冷却液可以精准的喷射向刀尖260的切削区域，以降低切削温度，保护刀片261。冷却液冲击切屑可以使其折断，便于快速排屑。

喷嘴10具有前端、后端和喷嘴底面19，喷嘴10前端配置有从喷嘴底面19向下突出的圆柱凸台16，圆柱凸台16能够嵌入刀片261上的刀片孔264内。圆柱凸台16与喷嘴底面19之间还设有压紧凸台14，压紧凸台14能够与刀片261面接触；喷嘴10的前端与后端之间配置有垂直于喷嘴底面19的螺栓通孔12；螺栓通孔12从喷嘴底面19一直延伸到与喷嘴底面19相对的顶面，喷嘴螺栓270的尾端能够穿过螺栓通孔12并固定在刀杆头部211螺钉孔204内，从而可以将喷嘴10固定在刀杆201上。喷嘴螺栓270可以与弹簧267相配合，便于喷嘴10的安装与拆卸。

喷嘴底面19设有定位槽3，刀杆头部211设有定位孔216，安装喷嘴10时，通过销轴257的两端连接定位槽3与定位孔216可以对安装位置进行精准定位。

喷嘴10上圆柱凸台16的中心与喷嘴10后端中心的连线为喷嘴中轴线，喷嘴底面19的流体进入孔1与喷嘴10通孔分别设于喷嘴中轴线的两侧，喷嘴10内部的冷却通道8为随形通道，这样喷嘴10长度方向的尺寸可以更小，对刀杆头部211的尺寸要求更小。

喷嘴10能精确的向刀尖260喷射冷却液，而喷嘴10又同时起固定刀片261的作用，又不会让刀杆头部211长度很长，整个切削工具结构简单、紧凑。

刀片261为正三角形的TNMG刀片，有60°刀尖角，比55°或35°菱形刀片261相比更强健，可承受更大的切削深度或进给；相比80°菱形刀片261或90°正方形刀片261有更高可达性，在一定主偏角A104的情况下，可以从工件301端面直径小向直径大的方向车削，也可以从工件301端面由直径大向直径小的方向车削。

刀片261安装时还可以与垫片250相配合。

刀片261的主偏角A104为110°，粗加工时可以大切深从直径小的地方向直径大的地方车削，半精加工或精加工时为抑制端面外倒角产生毛刺，采用小切深从工件301端面直径大向直径小的方向车削。本实施例中的反面切削工具可以加工小于或等于20°的反侧端面外倒角，以去除毛刺。

刀杆主体212为近似圆柱体结构，刀杆主体212上靠近刀片261的一侧设有第一避让部106，第一避让部106的中部设有第二避让部107；第一避让部106与第二避让部107均为圆弧柱形的凸起结构。

第一避让部106的外表面距离刀杆主体212中轴线的距离小于刀杆主体212的半径，第二避让部107的外表面距离刀杆主体212中轴线的距离小于第一避让部106的外表面距离刀杆主体212中轴线的距离。即第二避让部107的外表面比第一避让部106的外表面靠近刀杆主体212中轴线。

如此，第一避让部106的外表面与刀片261的刀尖260之间形成第一避让距离L102，第二避让部107的外表面与刀片261的刀尖260之间形成第二避让距离L103，第一避让距离L102小于第二避让距离L103。在对工件301进行车削时，刀杆主体212的表面与工件301之间有两种长度的避让距离，可以避开工件301中间部位的滚道挡边，又可以保证刀杆201强度。

刀片261的刀尖260距离刀杆主体212中轴线的距离为刀具切削半径W105，刀具切削半径W105大于刀杆主体212的半径。采用反面切削工具对工件301的反侧端面进行车削，反面切削工具的刀具切削半径W105小于工件301的最小内孔半径；并且刀杆主体212上第一避让部106的末端与刀尖260之间的距离大于工件301正反两端面之间的距离。第一避让部106的半径为刀具切削半径W105的1.2倍。第二避让部107的半径与刀具切削半径W105相等。如此，车削时，反面切削工具的刀杆主体212能够在工件301的内孔内顺畅运作，保证车削效果。

实施例2

本实施例中反面切削工具与实施例1的不同之处在于，

刀杆头部211上远离刀杆主体212的末端到刀尖260之间的距离为25mm；

刀片261的主偏角A104为103°；

第一避让部106的半径与刀具切削半径W105相等。第二避让部107的半径为刀具切削半径W105的0.8倍。

实施例3

本实施例中反面切削工具与实施例1的不同之处在于，

刀杆头部211上远离刀杆主体212的末端到刀尖260之间的距离为20mm；

刀片261的主偏角A104为98°；

第一避让部106的半径为刀具切削半径W105的1.8倍。第二避让部107的半径为刀具切削半径W105的1.2倍。

以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.带有内冷却结构的反面切削工具，其特征在于，包括刀杆(201)、喷嘴(10)和刀片(261)；所述刀杆(201)包括固定连接的刀杆头部(211)和刀杆主体(212)；所述刀片(261)与所述喷嘴(10)均配置于所述刀杆头部(211)；所述喷嘴(10)的流体排出孔(6)与所述刀片(261)相对设置；所述刀杆(201)的内部与所述喷嘴(10)的内部配置有连通的冷却通道(8)；

所述冷却通道(8)在所述流体排出孔(6)一端的延长线与所述刀片(261)的刀尖(260)相交；

所述喷嘴(10)的底部与所述刀片(261)面接触，并且所述喷嘴(10)的底部设有向下突出的圆柱凸台(16)，所述圆柱凸台(16)能够嵌入所述刀片(261)的刀片孔(264)内；

所述刀片(261)为正三角形；所述刀片(261)的主偏角(A104)为98°～110°。

2.根据权利要求1所述的带有内冷却结构的反面切削工具，其特征在于，所述喷嘴(10)上设有螺栓通孔(12)；喷嘴螺栓(270)的尾端能够穿过所述螺栓通孔(12)并将所述喷嘴(10)固定在所述刀杆(201)上；

所述喷嘴(10)的底部设有流体进入孔(1)，所述流体进入孔(1)与所述刀杆(201)内部的冷却通道(8)相连通，所述流体进入孔(1)与所述刀杆(201)之间设有平面密封结构；

所述流体进入孔(1)与所述喷嘴螺栓(270)分别设于喷嘴中轴线的两侧。

3.根据权利要求2所述的带有内冷却结构的反面切削工具，其特征在于，所述刀杆头部(211)远离所述刀杆主体(212)的末端与所述刀片(261)的刀尖(260)之间的距离小于或等于30mm。

4.根据权利要求1所述的带有内冷却结构的反面切削工具，其特征在于，所述刀杆主体(212)为近似圆柱体结构；所述刀杆主体(212)上靠近所述刀片(261)的一侧设有第一避让部(106)，所述第一避让部(106)的中部设有第二避让部(107)；

所述第一避让部(106)与所述第二避让部(107)均为圆弧柱形的凸起结构；

所述第一避让部(106)的外表面距离所述刀杆主体(212)中轴线的距离小于所述刀杆主体(212)的半径，所述第二避让部(107)的外表面距离所述刀杆主体(212)中轴线的距离小于所述第一避让部(106)的外表面距离所述刀杆主体(212)中轴线的距离。

5.根据权利要求4所述的带有内冷却结构的反面切削工具，其特征在于，所述刀片(261)的刀尖(260)距离所述刀杆主体(212)中轴线的距离为刀具切削半径(W105)，所述刀具切削半径(W105)大于所述刀杆主体(212)的半径。

6.根据权利要求5所述的带有内冷却结构的反面切削工具，其特征在于，所述第一避让部(106)的半径为所述刀具切削半径(W105)的1.0～1.8倍。

7.根据权利要求5所述的带有内冷却结构的反面切削工具，其特征在于，所述第二避让部(107)的半径为所述刀具切削半径(W105)的0.8～1.2倍。

8.根据权利要求7所述的带有内冷却结构的反面切削工具，其特征在于，所述第二避让部(107)的半径与所述刀具切削半径(W105)相等。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的带有内冷却结构的反面切削工具，其特征在于，所述刀杆头部(211)与所述刀杆主体(212)的连接处配置有容屑槽；

所述容屑槽为位于所述刀片(261)附近的缺口。

Images