TW200800445A - Deep-hole drilling apparatus - Google Patents

Description

200800445 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關像所謂 BTA(Bowling Trepanning Association)系統，於切削加工中產生之切屑以外部供應方 式與供應切削部的冷卻劑^起通過搪桿內部而向外部排出 之稞孔切削裝置。 【先前技術】 一般，深孔加工之切削效率比工具系的能力，更依賴 加工中於切削孔內部產生之切屑向外部排出的能力。因 此，在深孔切削裝置使用空心狀搪桿，同時如第4圖所示， 在連結於此搪桿前端之搪刀頭31的前端部，設置切刃 3 2a，3 2c並於切刃32b分別面臨而開口設置排出用開口部 33a，33b，使切屑能與供應切削部之冷卻劑一起從排出用 開口部3 3 a，3 3b，通過該搪桿內部向外部排出。此外，圖 中之34係設置於搪刀頭31外周前端側的引導墊，而35係 設置於同一外周稍偏中間的夾板（clamp)溝槽。 然而，在如此深孔切削裝置中的冷卻劑對切削部之供 應，有像第5(B)圖所示之所謂BTA系統的外部供應方式（單 管方式），與第5(A)圖所示之所謂頂出銷（ejector)系統的 內部供應方式（雙管方式），又，切削加工有使搪桿側旋 轉的情況，與被削材側旋轉的情況。 前述內部供應方式之冷卻劑，係如第5 (A)圖箭頭所 示，在雙重筒狀之搪桿41基部側導入於內外筒42，43間 的冷卻劑供應路40a，而從在前部側設置於搪刀頭3 1之周 壁的冷卻劑導出口 36---流出外側而供應切削部側，與在切 200800445 削部產生之切屑一起從搪刀頭31之排出用開口部33a，33b ' 流入在內筒42內側構成之排出路40b而向外部排出。因 此，該方式在切削加工中之冷卻劑供應側的流路阻力不改 變，所以即使切削孔Η變深也不影響切屑的排出性。 相對於此，前述外部供應方式之冷卻劑，係如第5(B) 圖箭頭所示，通過搪桿41與切削孔Η內周的間隙Τ向切削 部供應，同樣地與在切削部產生之切屑一起從搪刀頭3 1的 排出用開口部33a，33b由搪桿41內的切屑排出路40而向 φ 外部排出，但隨著加工的進行因爲供應路徑變長所以只造 成由於流路阻力使壓損增加。因此，在此方式切削孔Η越 深透過冷卻劑的切屑排出能力越降低，所以有切削能力惡 化的難點，又，爲了補償前述壓損有需要將冷卻劑的供應 壓力設定爲高，因此，有設備成本及能源成本增大的問 題。 【發明內容】 【發明所欲解決之課題】 φ 本發明有鑑於上述情況，提供一種冷卻劑從外部供應 方式供應切削部之深孔切削裝置，即使不將冷卻劑的供應 壓力設定爲高，亦可提高切屑從切削部之排出性，即使切 削孔變深時亦可達成高的切削效率爲目的。 【用以解決課題之手段】 爲了達成上述目的，申請專利範圍第1項之發明係一 種深孔切削裝置，其構成若附以圖面之參考符號來表示 時，在將內部作爲切屑排出路10之空心狀搪桿1的前端， 於切刃3a〜3c側安裝具有與切屑排出路10連通之排出用開 200800445 口部4a，4b之筒狀的搪刀頭2，而從外部朝切削部側供應 之冷卻劑C通過該搪桿1的外周面與切削孔Η之內周面的 間隙而供應切刃3a〜3c側，使切削時產生之切屑S與該冷 卻劑C 一同從該排出用開口部4a ’ 4b通過該切屑排出路 10而排出外部，其中於該搪刀頭2之周壁部21的周方向複 數處具備斜行之旁通孔5---，其係透通內外且外側開口部 5 a係比內側開口部5b更接近刀頭前端側之位置，從外部朝 切削部側供應之該冷卻劑的一部分從旁通孔5---朝搪刀頭 2內部流入而產生向排出側的引導力，藉由此引導力，能 促進切屑S排出。 申請專利範圍第2項之發明，係如該申請專利範圍第 1項之深孔切削裝置，其中該各旁通孔5在搪刀頭2與被削 材W之相對旋轉時，係斜行成爲外側開口部5a比內側開口 部5b更位於該搪刀頭2之旋轉方向的前位側。 【發明效果】 根據申請專利範圍第1項發明之深孔切削裝置時，於 切削加工中，從外部通過搪桿與切削孔之內周面的間隙而 供應切削部的冷卻劑之一部分雖從該旁通孔流入搪刀頭內 部’但因其流入方向朝後方側斜行而於切屑排出路內向排 出側產生引導力，藉由此引導力能促進從切削部排出切 屑。因此’隨著切削的進行即使切削孔Η變深時，亦可充 分確保從切削部之切屑排出性而達成高的切削效率，特別 是不需要提高冷卻劑的供應壓力，可避免設備成本及能源 成本的增大。 根據申請專利範圍第2項之發明時，該各旁通孔係斜 200800445 … 行成爲外側開口部比內側開口部更位於該搪刀頭之相對旋 ' 轉方向的前位側，所以其加工時可促進隨著相對旋轉通過 各旁通孔從外側朝內側之冷卻劑的流動同時在內部產生渦 流，在切屑排出路內之朝排出側的引導力更增大，因此， 切屑的排出性更提高而可達成更高的切削效率。 【發明之最佳實施形態】 以下，有關本發明之深孔切削裝置的一實施形態，將 參考圖面具體的說明。第1圖係該深孔切削裝置的搪刀 φ 頭，第2圖係切削加工中該深孔切削裝置的搪刀頭側，第 3圖係分別顯示依據該深孔切削裝置的切削加工狀態。 如第1 (A) (B)圖所示，此深孔切削裝置的搪刀頭2略 呈圓筒狀而前端形成鈍角的圓錐狀，從前端面開口 一直到 側面而從前端面看具有略呈扇形狀之大小2個排出用開口 部4a，4b，該等排出用開口部4a，4b與後端面開放之中心 孔20連通，在大排出用開口部4a的邊面安裝有中央部切 刃3 a及周邊部切刃3b，而於小排出用開口部4b的邊面藉 φ 由焊接固裝有中間部切刃3c。此外，該等切刃3a〜3c係由 超硬合金而成，刀尖大致沿著相同半徑方向而配置。 此搪刀頭2與習知的同樣，於外徑稍大之前部2a的外 周，位於兩排出用開口部4a，4b間之靠近前端固裝有引導 墊6，6，同時靠近中間位置形成夾板溝槽7，7，又，在基 部2c的外周雖刻設有陽螺紋8，但，更在中間部2b的周方 向複數處（例示爲4處）穿設有旁通孔5-—使周壁部21的 內外透通。而各旁通孔5如第2 (A) (B)圖所示，外側開口 部5a比內側開口部5b更位於搪刀頭的前端側，而且當該 200800445 〜 搪刀頭2加工時會斜行成爲位於相對旋轉方向（箭 ' 之前位側的位置。 一方面，該深孔切削裝置的空心狀搪桿1，如負 圖所示’爲圓管狀而內部構成排出路10，藉由將搪 之基部2c側的陽螺紋8螺合鎖緊於前端部內周設置 紋11 ’將該搪刀頭2保持同心狀地連結於前端部。 結之搪刀頭2,其前部2a成爲從搪桿1之前端突出任 但中間部2b的外周與搪桿1的前端部12內周之間 φ 狀間隙9，旁通孔5---藉此而與外部連通。 依據該深孔切削裝置之深孔切削加工，係將於 持搪刀頭2之搪桿1的基部側，透過圖示省略之工 與工具機之心軸等連結而旋轉驅動，或相反地藉由 材W側旋轉而執行。此時，因爲冷卻劑係外部供應 如第3圖所示，用冷卻劑供應水套1 3將空心狀搪桿 地包圍，而將此水套1 3透過封口 1 4押接於被削材 態下，將冷卻劑C藉由高壓從導入口 1 5供應該水套 φ 從搪桿1的外周面與切削孔Η的內周面之間隙T向 2的前端側供應，該冷卻劑C與在切削部產生之切 起從搪刀頭2的排出用開口部4a，4b流入搪桿1內 排出路1 0而排出外部。 ‘ 在此深孔切削加工，通過搪桿1的外周面與· 的內周面之間隙T送到深內之冷卻劑C，如第2 示，其一部分在搪桿1的前端位置從旁通孔5---: 頭2的內部，其餘的則流向搪刀頭2前端的切削 後，各旁通孔5因爲斜行使外側開口部5 a係比內 頭C) I 2 (B) 刀頭2 之陰螺 而被連 狀態， 構成環 前端保 具夾頭 使被削 方式， 1油密 W的狀 13內， 搪刀頭 屑S — 的切屑 卜削孔Η (Β)圖所 :入搪刀 〖位。然 J開口部 -10- 200800445 ^ 5b更接近搪刀頭前端側之位置，所以藉由從該等旁通孔 5---流入之冷卻劑C的流動’在中心孔20內進而在切屑排 出路1 0內產生向排出側的引導力。而且，各旁通孔5如第 2 (A)圖所示，因爲斜行使外側開口部5a係比內側開口部 5b更位於該搪刀頭2之旋轉方向的前位側位置，所以隨著 搪桿1及搪刀頭2的相對旋轉（圖示箭頭Y方向），可促 進從外側通過旁通孔5-—向內側流入之冷卻劑C的流動， 同時在中心孔20內部產生渦流令向排出側的引導力更增 ⑩ 大。 因此，隨著切削產生之切屑S，藉由在搪刀頭2內作 用向排出側的強引導力，與向切削部位供應之冷卻劑C 一 起立即從排出用開口部4a，4b朝向中心孔20內移動，通 過切屑排出路1 0而極有效地排出。 如此，根據本發明之深孔切削裝置時，隨著切削的進 行即使切削孔Η變深，可充分地確保來自切削部之切屑S 的排出性，因此可以高的切削效率執行高精度的深孔切削 φ 加工。又，此深孔切削裝置，不需要像習知由於流路阻力 之壓損的增大而配合提高冷卻劑C的供應壓力，可減低設 備成本及能源成本。 此外，前述實施形態雖例示搪刀頭2具備熔接固装3 個切刃3a〜3c及2個排出用開口部4a，4b，但本發明係搪 刀頭以單一的切刃具備1個排出用開口部者，具備切刃5 個以上的奇數個之2個排出用開口部者，切刃由用後即棄 式刀片（throwaway tip)形成者，切刃與搪刀頭一體形成者等 同樣可適用。又，亦可採用搪刀頭與實施形態相反的內螺 -11 - 200800445 * 紋型對搪桿外嵌螺合的構成。更’在本發明關於旁通孔5- — * 的數目及形成位置，引導墊的數目及安裝位置，夾板溝槽 的有無及數目等細部的構成，可作實施形態以外的各種設 計變更。 【圖式簡單說明】 第1(A)，（B)圖係顯示有關本潑明之一實施形態之深孔切 削裝置的搪刀頭，第1(A)圖係俯視圖，第1(B)圖係側視圖。 第2(A)，（B)圖係顯示依據同一深孔切削裝置之深孔切 φ 削加工中搪刀頭的附近，第2(A)圖係垂直於軸方向的剖面 圖，第2(B)圖係沿著軸方向的剖面圖。 第3圖係顯示依據同深孔切削裝置之深孔切削加工狀 態的縱斷側面圖。 第4圖係習知之深孔切削裝置之搪刀頭的俯視圖。 第5(A)，（B)圖係顯示依據習知之深孔切削裝置之深孔 切削加工中搪刀頭的附近，第5 (A)圖係冷卻劑內部供應方 式沿著軸方向的剖面圖，第5(B)圖係冷卻劑外部供應方式 φ 沿著軸方向的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 搪桿 10 切屑排出路 2 搪刀頭 20 中心孔 21 周壁部 3 a~ 3c 切刃 4a，4 b 排出用開口部 -12- 200800445 5 旁通孔 5 a 外側開口部 5b 內側開口部 C 冷卻劑 H 切削孔 T 間隙 S 切屑 W 被削材

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Claims (1)

1. 200800445 十、申請專利範圍： 1 · 一種深孔切削裝置，其在以內部作爲切屑排出路之空心 狀搪桿的前端，在切刃側安裝具有與該切屑排出路連通 之排出用開口部之筒狀的搪刀頭，從外部將冷卻劑通過 該搪桿的外周面與切削孔之內周面的間隙而供應切刃 側’使切削時產生之切屑與該冷卻劑一同從該排出用開 口部通過該切屑排出路而排出外部， 在該搪刀頭之周壁部的周方向複數處具備有斜行之旁 Φ 通孔，其係透通內外且外側開口部比內側開口部更接近 刀頭前端側之位置， 而從外部朝切削部側供應之該冷卻劑的一部分從旁通 孔朝搪刀頭內部流入而產生向排出側的引導力，藉由此 引導力可促進切屑排出。 2.如申請專利範圍第1項之深孔切削裝置，其中，該各旁 通孔在搪刀頭與被削材之相對旋轉時，係斜行成爲外側 開口部比內側開口部更位於該搪刀頭之旋轉方向的前位 ^ 側。 • 14-