CN220445907U - 一种具有液冷通道的刀具夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有液冷通道的刀具夹持装置，刀座主体内设置有第一给液通道，第一给液通道在与刀具安装孔的第一方向相交的方向上部分地置入所述刀座主体以用于将冷却液沿第一方向提供至刀座主体的第一端面；第一给液通道的远离第一端面的另一端连通至刀座主体的第二端面以将冷却液提供至所述刀具内部。第一给液通道处于刀座主体内的一端延伸形成第二给液通道，第二给液通道连接至设置在第一端面的球头喷嘴，使得冷却液通过第二给液通道和球头喷嘴提供至刀座主体的第一端面。本申请提供的刀具夹持装置能够在保证刀具连接稳定性的前提下，通过多出口的液冷通道为工件孔内和孔面提供冷却液，以在冲洗加工碎屑的同时对工件表面进行冷却降温。

Description

一种具有液冷通道的刀具夹持装置

技术领域

本发明涉及工装夹具领域，尤其涉及一种具有液冷通道的刀具夹持装置。

背景技术

随着机械行业的迅速发展，镗孔机越来越广泛地被应用于高精度孔加工环节中。一般来说，利用镗刀对工件已有的预制孔进行高精度加工前需要将镗刀装配于数控机床的刀架上，然后以镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动，从而对预制孔进行高精度的再加工，尤其是扩孔、仿形等孔精加工操作。除此之外，镗刀还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工操作，例如钻削、铣削、切削等。

如CN205111309U公开的一种弹性抱紧重载镗刀座，其座体中部开设有镗刀孔，座体上在镗刀孔两侧分别沿座体长度方向开设有第一通槽和第二通槽，第二通槽将座体侧壁分隔为上侧壁和下侧壁，并通过若干第一螺钉连接上侧壁和下侧壁。也即该实用新型是通过第一螺钉上下锁紧上侧壁和下侧壁的方式来使得镗刀孔“抱紧”镗刀杆的。

如CN207119810U公开的一种重载型镗刀座，其具有沿贯穿于刀座体的连接孔和设置于刀座体侧壁的镗刀杆锁紧孔，也就是说，该实用新型除了利用螺钉穿过连接孔“抱紧”镗刀杆之外，还可以利用螺钉穿过锁紧孔进一步“顶紧”镗刀杆。

可见，目前的立式镗床通常是通过刀座固定镗刀，并通过限位机构使得镗刀能够稳定保持于刀座中，限位机构例如由定位槽和定位螺栓配合形成的顶紧机构或抱紧机构。

诚然，现有技术中通过增加限位机构的装配数量和装配方向能够较好地解决镗刀和刀座连接稳定性的问题，但现有技术却忽略了镗孔过程中刀头与工件在高速旋转冲击下瞬时热量较大带来的种种后果，尤其是由于刀头切削而产生的过大的瞬时热量可能会使得工件受热变形，从而影响加工精度甚至导致工件报废。具体而言，现有技术并没有在刀座上预留液冷通道，使得加工时无法对工件表面进行即时降温，也无法及时对刀头和孔壁进行降温。另外，刀座上没有液冷通道也会使得镗孔产生的废屑无法在冷却液的冲刷下被即时排出，导致废屑跟随镗刀运动，最终造成废屑划伤工件加工面、影响工件表面粗糙度的结果。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种具有液冷通道的刀具夹持装置，在保证刀具连接稳定性的前提下，通过多出口的液冷通道为工件孔内和孔面提供冷却液，以在冲洗加工碎屑的同时对工件表面进行冷却降温。

优选地，本申请提供一种具有液冷通道的刀具夹持装置，包括用于固定刀具刀杆并稳定连接于刀架的刀座主体，刀座主体具有用于装配刀具的刀具安装孔，刀座主体内设置有第一给液通道，第一给液通道在与刀具安装孔的第一方向相交的方向上部分地置入刀座主体以用于将冷却液沿第一方向提供至所述刀座主体的第一端面；第一给液通道的远离第一端面的另一端连通至刀座主体的第二端面以将冷却液提供至刀具内部，从而实现工件多个部位均能受到冷却液的冲洗。

优选地，刀座主体的侧面贯穿设置有沿第一方向贯穿延伸以在第二方向将刀座主体划分为上座体和下座体的片型槽，上座体的顶面与第二端面的连接处设置有由若干斜面组成的过渡面。

优选地，下座体的下表面设置有允许冷却液沿第二方向流入第一给液通道的进液口。

优选地，第一给液通道处于刀座主体内的一端延伸形成第二给液通道，第二给液通道连接至设置在第一端面的球头喷嘴，使得冷却液通过第二给液通道和球头喷嘴提供至刀座主体的第一端面。

优选地，刀座主体面向刀具的第一端面上设置有以部分覆盖用于导出冷却液的球头喷嘴的方式布置的压紧螺钉，以在不影响冷却液从球头喷嘴中喷出的前提下压紧球头喷嘴，从而避免球头喷嘴被高速、高压射出的冷却液撬动，甚至冲击并损坏工件表面。

优选地，第一给液通道的远离第一端面的另一端从位于下座体侧面的第一接口穿出并连通至刀座主体的第二端面以将冷却液提供至刀具内部。

优选地，刀具安装孔在与第二端面对应的孔口处设置有用于接通连接软管并与刀具尾端相抵的第二接口，以使得冷却液能够由进液口流经第一给液通道、第一接口和连接软管后进入刀具内部。

优选地，刀座主体的两侧分别配置有若干个沿第二方向贯穿上座体和下座体的第一装配孔。

进一步地，刀座主体的底面设置有用于可拆卸地连接与刀架的装配凸台，装配凸台具有若干个沿第一方向贯穿以允许刀座主体沿第一方向被固定于刀架的第二装配孔。

更进一步地，上座体在设置有片型槽的一侧设置有一个或多个沿第二方向延伸并与第一装配孔间隔的第三装配孔，第三装配孔贯穿于上座体并部分地延伸至下座体。

优选地，当装配螺栓紧密固定于第一装配孔时，装配螺栓穿过第一装配孔并延伸至刀架以使得刀座主体能够在第二方向上被固定于刀架上；当装配螺栓紧密固定于第二装配孔时，装配螺栓穿过第二装配孔并延伸至刀架以使得装配凸台能够沿第一方向被固定于刀架上，也即刀座主体沿第一方向被固定于刀架上；当装配螺栓紧密固定于第三装配孔时，上座体和下座体相互靠近以挤压片型槽的方式缩小刀具装配孔的径向尺寸，从而使得刀具、尤其是其刀杆部位被“抱紧”于刀具装配孔中，以实现刀具的固定。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型能够将刀座沿两个方向稳定保持于刀架，并能同时实现刀具的稳定夹持，从而保证刀具在高速旋转切削时能够向加工件不偏移、不滑脱地平稳给进，进而保证加工精度，实现孔的高精度加工。

2、本实用新型在刀座主体内设置有多出口的液冷通道，通过冷却液的散热作用，使得在对工件进行加工时，针对工件作用面和刀具头部的即时降温能够同步进行。另外，加工过程产生的积攒于镗孔和工件孔口的废屑也能够在冷却液的冲刷下即时地被排出，减少废屑划伤工件加工面、影响工件表面粗糙度的情况的发生。

3、本实用新型在易与数控机床接触部设置的过渡面能够有效防止结构干涉，极大程度地降低换刀时刀座与数控机床的接触甚至是碰撞等情况而给刀座和数控机床带来的磨损。

附图说明

图1是本申请的刀具夹持装置与刀架的装配示意图；

图2是本申请的刀具夹持装置与刀具的装配示意图；

图3是本申请的刀具夹持装置的结构示意图之一；

图4是本申请的刀具夹持装置的结构示意图之二；

图5是本申请的刀具夹持装置的结构示意图之三；

图6是本申请的刀具夹持装置的俯视图；

图7是本申请的刀具夹持装置的侧视图；

图8是本申请的刀具夹持装置的剖视图。

附图标记列表

100：刀座主体；200：刀具；300：刀架；400：数控车床；110：上座体；120：下座体；130：装配凸台；140：第一端面；150：第二端面；160：过渡面；170：刀具安装孔；180：片型槽；111：第一装配孔；112：第二装配孔；121：进液口；122：第一接口；123：连接软管；124：第一给液通道；125：第二给液通道；131：第三装配孔；134：装配螺栓；141：球头喷嘴；142：压紧螺钉；151：第二接口。

具体实施方式

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件时，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”“水平的”“上”“下”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

为解决现有技术中刀座缺失冷却液供给结构的问题，本申请提供一种具有液冷通道的刀具夹持装置，如图1所示，本申请的刀具夹持装置主要包括用于装配刀具200的刀座主体100，刀座主体100可拆卸地安装于数控车床的刀架300上。特别地，本申请的夹持装置尤其适用于装夹空心镗刀，并尤其适用于镗刀车床。

根据一种优选的实施方式，如图2、图3、图4所示，刀具安装孔170以轴线基本垂直于刀座主体100端面的形式贯穿设置于刀座主体100内部，也即刀具安装孔170为贯穿于刀座主体100的通孔形式，以使得刀具200能在刀座主体100的固定下间接地连接于刀架300上。为方便描述，将刀具安装孔170的轴向方向定义为第一方向，将垂直于刀座主体100顶面的方向定义为第二方向；将刀座主体100由刀具200伸出的端面定义为第一端面140，将刀座主体100的另一端面定义为第二端面150；将刀座主体100与刀架300的配合面定义为底面，与底面相对的一面定义为顶面。

根据一种优选的实施方式，如图3所示，刀座主体100的侧面沿第一方向贯穿开设有片型槽180。该片型槽180在刀座主体100的高度方向(也即第二方向)上将其分割成上座体110和下座体120，也即上座体110和下座体120一体成型，二者彼此不可拆卸、不可滑动。进一步地，如图3所示，该片型槽180沿径向与刀具安装孔170相连通以使得刀具安装孔170的孔径具有一定的径向余量，从而使得操作人员将刀具200置入刀具安装孔170的过程中具有一定的调节空间，更便于刀具200的安装。

根据一种优选的实施方式，如图3所示，刀座主体100的底面靠近第一端面140处设置有用于将刀座主体100沿第一方向固定于刀架300的装配凸台130以限制刀座主体100于刀架300上的水平移动。

根据一种优选的实施方式，如图3、图4、图6所示，刀座主体100设置片型槽180的一侧具有若干个沿第二方向贯穿上座体110和下座体120的第一装配孔111。优选地，第一装配孔111包括与刀架300侧表面上的装配孔数量相对应的两个第一装配孔111。装配螺栓134经由第一装配孔111穿过刀座主体100并延伸至刀架300对应的装配孔中以使得刀座主体100沿第二方向安装于刀架300的顶面。

根据一种优选的实施方式，如图3、图6、图7所示，第二装配孔112贯穿设置于位于刀座主体100下方的装配凸台130，优选为与刀架300立面上的装配孔数量相对应的两个第二装配孔112，装配螺栓134经由第二装配孔112穿过装配凸台130并延伸至刀架300对应的装配孔中以使得刀座主体100沿第一方向安装于刀架300上。

进一步地，如图6、图7所示，刀座主体100设置片型槽180的一侧与第一装配孔111间隔设置有若干沿第二方向延伸的第三装配孔131。特别地，第三装配孔131贯穿设置于上座体110并部分地延伸至下座体120。具体而言，第三装配孔131部分地贯穿下座体120，并未从下座体120中穿出，即第三装配孔131朝向上座体110的一端开口，而其在下座体120中的一端闭合。当装配螺栓134装配至第三装配孔131中时，上座体110和下座体120通过挤压片型槽180的方式压紧刀具安装孔170内的刀具200刀杆。通过上述结构，刀座主体100能够在第一方向和第二方向上同时稳定保持于刀架300，从而保证刀具200在高速旋转切削时能够向加工件不偏移、不滑脱地平稳给进，进而保证加工精度。

根据一种优选的实施方式，如图5、图8所示，刀座主体100的下座体120内部的设置有第一给液通道124，第一给液通道124在与刀具安装孔的第一方向相交的方向上部分地置入刀座主体100以用于将冷却液沿第一方向提供至刀座主体100的第一端面140。进一步地，第一给液通道124处于刀座主体100内的一端延伸形成第二给液通道125，第一给液通道124从刀座主体100的侧面以基本垂直于刀座主体100轴向的方式部分地置入刀座主体100的下座体120中，第二给液通道125以基本平行于刀座主体100的轴向的方式几乎全部地置入刀座主体100的下座体120中。具体地，第一给液通道124一端与第二给液通道125相接，另一端从下座体120侧面的第一接口122处穿出。第二给液通道125一端与第一给液通道124相接，另一端以球头喷嘴141的形式从第一端面140连通于外界。也即如图8所示的第一端面140上可设置有用于导出冷却液的球头喷嘴141。特别地，为避免冷却液高压射出第一端面140撬动球头喷嘴141，压紧螺钉142以部分覆盖球头喷嘴141的形式抵接至刀座主体100的第一端面140的球头喷嘴141附近。

进一步地，用于导入冷却液的进液口121设置于下座体120的下表面并沿第二方向连通于第一给液通道124，以使得冷却液体能通过进液口121进入第一给液通道124和第二给液通道125。更进一步地，如图5所示，刀具主体100在其第二端面150的一侧具有由刀具安装孔170沿第一方向一体延伸贯通形成的第二接口151，第二接口151通过连接软管123与第一接口122连通。在刀具200工作时，冷却液通过进液口121进入第一给液通道124，并依次流经第一接口122、连接软管123和第二接口151，最终通入空心镗刀并从刀头喷出，以带走刀头切削时产生热量，对工件进行一定程度的降温冷却，从而避免受热变形。与此同时，镗刀镗孔时产生的废屑进入导屑槽后能够随着冷却液流动而被导出，避免废屑滞留划伤工件。

特别地，冷却液进入第一给液通道124后还会向第二给液通道125分流，通过第二给液通道125端口的球头喷嘴141喷出，以对工件作用面，尤其是工件的孔口作用面进行冲洗冷却，同时一定程度上清洗工件作用面上的废屑。

根据一种优选的实施方式，如图4所示，上座体110具有与第二端面150和顶面相连接的过渡面160。过渡面160由一个或多个彼此形成一定角度差的斜面构成，使得刀座主体100的顶面和第二端面150的拐角部位能够减少与数控机床之间的结构干涉，进而减少二者因此产生的磨损。

作为非限制性实例的说明，操作人员可按如下步骤装配本申请所提供的一种具有液冷通道的刀具200夹持装置：

首先，操作人员将刀座主体100置于刀架300对应凹槽处，并使刀座主体100上的装配凸台130与刀架300立面靠拢。然后，操作人员可先配置装配螺栓134于第一装配孔111，使得刀座主体100可拆卸地沿第二方向固定于刀架300；再配置装配螺栓134于第二装配孔112，使得刀座主体100可拆卸地沿第一方向固定于刀架300。刀座主体100安装完成后，在确保其安装完全平稳的前提下，操作人员安装刀具200于刀具安装孔170，刀具200在孔内的安装深度在数值上约为刀具200直径的4倍。刀具200安装完成后，操作人员将装配螺栓134旋紧于第三装配孔131，使得上座体110和下座体120间隙减小，从而使得上座体110尽可能地靠近下座体120，进而将刀具200被“抱紧”于刀具安装孔170中，最终使得刀具200能够稳定保持于刀座主体100中。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个有关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种具有液冷通道的刀具夹持装置，包括刀座主体(100)，所述刀座主体(100)具有用于装配刀具(200)的刀具安装孔(170)，其特征在于，

所述刀座主体(100)内设置有第一给液通道(124)，所述第一给液通道(124)在与所述刀具安装孔(170)的第一方向相交的方向上部分地置入所述刀座主体(100)以用于将冷却液沿第一方向提供至所述刀座主体(100)的第一端面(140)；

所述第一给液通道(124)的远离所述第一端面(140)的另一端连通至所述刀座主体(100)的第二端面(150)以将冷却液提供至所述刀具(200)内部；

所述第一给液通道(124)处于所述刀座主体(100)内的一端延伸形成第二给液通道(125)，所述第二给液通道(125)连接至设置在所述第一端面(140)的球头喷嘴(141)，使得冷却液通过所述第二给液通道(125)和所述球头喷嘴(141)提供至所述刀座主体(100)的第一端面(140)。

2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述刀座主体(100)的侧面贯穿设置有沿第一方向延伸以在第二方向将所述刀座主体(100)划分为上座体(110)和下座体(120)的片型槽(180)，其中，所述下座体(120)的下表面设置有允许冷却液沿第二方向流入所述第一给液通道(124)的进液口(121)。

3.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述第一给液通道(124)的远离所述第一端面(140)的另一端从位于所述下座体(120)侧面的第一接口(122)穿出并连通至所述刀座主体(100)的第二端面(150)以将冷却液提供至所述刀具(200)内部。

4.根据权利要求3所述的夹持装置，其特征在于，所述刀具安装孔(170)在与所述第二端面(150)对应的孔口处设置有用于接通连接软管(123)并与刀具尾端相抵的第二接口(151)，以使得冷却液能够由所述进液口(121)流经所述第一给液通道(124)、第一接口(122)和连接软管(123)后进入所述刀具(200)内部。

5.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述刀座主体(100)面向刀具(200)的第一端面(140)上设置有以部分覆盖用于导出冷却液的所述球头喷嘴(141)的方式布置的压紧螺钉(142)。

6.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述上座体(110)的顶面与第二端面(150)的连接处设置有由若干斜面组成的过渡面(160)。

7.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述刀座主体(100)的两侧配置有若干个沿第二方向贯穿所述上座体(110)和所述下座体(120)的第一装配孔(111)。

8.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述刀座主体(100)的底面设置有用于可拆卸地连接刀架(300)的装配凸台(130)，所述装配凸台(130)具有若干个沿第一方向贯穿以允许所述刀座主体(100)沿第一方向被固定于所述刀架(300)的第二装配孔(112)。

9.根据权利要求7所述的夹持装置，其特征在于，所述上座体(110)在设置有片型槽(180)的一侧设置有一个或多个沿第二方向延伸并与所述第一装配孔(111)间隔的第三装配孔(131)，所述第三装配孔(131)贯穿于所述上座体(110)并部分地延伸至所述下座体(120)。