用于低温冷却的镗刀制造技术

一种低温冷却的镗刀设计减小了低温冷却剂由冷却剂泄漏和冷却剂排出对工件引起的影响。刀具本体具有用于保持切削刀具刀片的刀架，以及通过刀具本体和刀架来将低温冷却剂供应至刀具刀片的冷却剂供应通路。进料传递管将刀具本体中的冷却剂供应通路连接到刀架中的冷却剂供应通路。隔热管对刀具本体和刀架中的冷却剂供应通路的部分进行内衬。进料传递管和隔热管的收缩率引起隔热管的压配，以在低温冷却剂流过供应通路时收紧隔热管与进料传递管之间的密封。用于沸腾的制冷剂的刀具上的排出端口保持在工件开孔外。

Temperature management of boring cutter used for low temperature cooling

A cryogenic cooling boring cutter design reduces the influence of coolant coolant leakage and coolant discharge on the workpiece. The tool body has a tool holder for holding the cutting tool blade, and a coolant supply path to supply the cryogenic coolant to the tool blade through the tool body and the tool holder. The feed transfer pipe connects the coolant supply path in the tool body to the coolant supply path in the tool carrier. The heat insulation pipe is lined with the parts of the coolant supply passage of the cutter body and the tool carrier. The shrinkage rate of the feed transfer tube and the heat insulation pipe causes the pressure distribution of the heat insulation pipe to tighten the seal between the heat insulation pipe and the feed transfer tube when the cryogenic coolant flows through the supply path. The discharge port on the cutting tool used for boiling the refrigerant remains outside the workpiece opening.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于低温冷却的镗刀的温度管理
本装置涉及用于低温冷却的镗刀以减小工件的热相关的开孔几何变形的温度管理。
技术介绍
将低温冷却剂应用到切削刀具以减小切削刃磨损已证明在铣削、车削和其他金属切削过程中是有利的。已经发现，在例如缸镗的镗孔操作中使用低温冷却的切削刀具可导致开孔变形，这由来自刀具的低温冷却剂与缸壁发生接触引起，该接触由从刀具排至环境的冷却剂，以及来自刀具内的冷却剂流路的低温冷却剂泄漏引起。关于刀具本体内的冷却剂流路中的泄漏，难以密封切刀本体与保持切削刀片的可调节的刀架之间的界面。将有利的是开发出不会将冷却剂排入开孔中的使用低温冷却剂来用于镗孔操作的切削刀具。还将有利的是开发其中最大程度地减小来自刀具内的冷却剂流路的冷却剂泄漏的使用低温冷却剂来用于镗孔操作的切削刀具。附图说明图1为镗刀的端部透视图。图2为工件的圆柱形开孔中的图1的镗刀的侧视图。图3为保持切削刀具刀片的刀架的透视图。图4为切削刀具刀片的底面的透视图。图5为刀片的顶面的透视图。图6为镗刀的前部的部分剖切的详细透视图。图7为镗刀的前部的侧截面视图。图8为图7中指定的截面8的详图。图9为图8中所示的连接管的详图。具体实施方式图1为大体上由参考标号10指出的镗刀的前端的端部透视图。镗刀10可具有刀具本体11，其带有大体上圆柱形的外表面12、用于将刀具联接到旋转驱动器上的柄端13，以及接合工件的前端14。前端14可支承多个切削刀具刀片16。镗刀10可具有刀具内的冷却剂流路15，其包括从柄端13延伸到镗刀10的前端14用于将冷却剂传导到切削刀具刀片16的刀具本体中的冷却剂供应通路17，以及用于将冷却剂从刀片16传导回柄端13的多个内部排出通路18。如下文更完整地描述，冷却剂流路15还包括刀具本体中的径向进料通路52，以及切削刀具刀片16安装在其中的刀架30中的刀架进料通路55。冷却剂供应通路17可沿刀具的旋转轴线20定位，且内部排出通路18可定位在刀具的供应通路17与外表面12之间。内部排出通路18可与刀具本体11的外表面12间隔开，以减小冷却剂对刀具本体11的外表面12的冷却效果。使用的冷却剂可为低温冷却剂，例如液氮(LN2)，或用于工业机加工操作的任何其他低温冷却剂。冷却剂供应通路17和内部排出通路18两者可衬有低温相容的隔热材料21，例如塑料。在优选实施例中，使用了聚四氟乙烯(PTFE)的管或衬层，但可使用其他材料。镗刀10可具有围绕刀具的前端14的外圆周间隔开的多个切削刀具刀片16。各个刀片16均可具有活动切削刃39，其在切削操作期间接合工件。在所示的实施例中，存在五个切削刀具刀片16，但可如期望提供更多或更少的切削刀具刀片16。图2为圆柱形开孔中(例如，工件23（诸如内燃机）的缸孔24中)的图1的镗刀的侧视图。各个内部排出通路18联接到形成于切削刀具本体11的外表面12上的排出端口26上。排出端口26远离切削刀具刀片16而定位在切削刀具本体11上，以便在刀具本体11的前部上的切削刀具刀片16的活动切削刃39通过缸孔24且如图所示在圆柱形开孔24外的外侧时，端口26在圆柱形开孔24的外侧。因此，镗刀10设计成以便排出端口26与切削刀具刀片16的活动切削刃之间的轴向距离27大于其中将使用刀具10的开孔24的深度28。图3为保持切削刀具刀片16的刀架30的详图。刀架30可具有一个或多个安装孔31，其可接收未示出的刀架安装螺栓，以用于将刀架30安装在刀具的前端14，以及径向调节螺钉35，其弯曲刀架30以通过调节切削刀具刀片16的活动切削刃39的位置而调节刀具10的切削直径。刀架30可形成有接收切削刀具刀片16的腔穴32。切削刀具刀片16可由刀片安装螺栓34保持抵靠腔穴32的后壁33。刀片安装螺栓34可穿过刀片安装螺栓孔36，其可在刀片的顶面37与刀片16的底面38之间延伸。图4为切削刀具刀片16的底面38的透视图。底面38可具有围绕刀片16的外周延伸的升高的外沿41，以及围绕刀片安装螺栓孔36的升高的内沿42。升高的外沿41和升高的内沿42位于公共平面中。通道43可形成在刀片16的升高的外沿41与升高的内沿42之间。如下文更完整地描述，当切削刀具刀片16安装在刀架30中时，刀片的升高的外沿41和升高的内沿42抵靠腔穴32的后壁33，且通道43和后壁33形成冷却剂腔45。刀片排出端口47可形成在刀片16的两侧上。刀片排出端口47与形成在刀片的底面38上的通道43连通，且可在刀片16安装在刀架腔穴32中时，与形成在刀架30中的刀架排出通路49对齐。图5为图4中的切削刀具刀片16的顶面37的透视图。图6为局部剖切的镗刀10的前部透视图，示出了刀具的前端14的上半部分，而图7为刀具的前端14的上半部分的侧截面视图。刀架30安装在刀具本体11的前端14上的承座表面51上，且切削刀具刀片16安装在刀架30中。冷却剂流路15包括刀具本体中的轴向冷却剂供应通路17和径向进料通路52，以及刀架30中的刀架进料通路55。刀具本体11中的径向进料通路52终止于承座表面51处。进料传递管54可插入径向进料通路52的上部中，且可使径向进料通路52与形成在刀架30中的刀架进料通路55联接。如下文更完整地描述，刀架进料通路55可将冷却剂输送到刀片16中的冷却剂腔45。进料传递管54可具有延伸到刀架30中的部分62，且可具有拧入刀具本体11中的螺纹部分60。刀架排出通路49形成在刀架30中，且可从腔穴32延伸到刀架30的底面57。排出物传递管58使刀架排出通路49与径向排出通路59联接，径向排出通路59从形成在刀具本体11中的承座表面51延伸到形成在刀具本体11中的内部排出通路18。内部排出通路18可在轴向方向上沿镗刀10朝向刀具的柄端13延伸，且可与如图1和2中所示的排出端口26中的一个连通。内部排出通路18可衬有低温相容的隔热件，以最大程度地减小内部排出通路18中的冷却剂与刀具本体11之间的热传递。排出端口26可定位在刀具本体的外表面12上，以便其在刀具本体11如图2中所示完全插入开孔24中时保持在工件23的圆柱形开孔24外。如图8和9中最佳所见，进料传递管54可具有螺纹部分60，且可拧入刀具本体11中。进料传递管54可具有任一端上的接套。第一接套61可压配到对径向进料通路52进行内衬的第一隔热管66中，且第二接套62可压配到可对刀架进料通路55进行内衬的第二隔热管67中。进料传递管54可由金属形成，且在优选实施例中，使用了不锈钢。可使用其他材料或金属。第一隔热管66和第二隔热管67相应可包括低温相容的隔热材料，例如塑料或尼龙。在优选实施例中，使用了PTFE管。可使用其他材料。参考回图6和7，排出物传递管58可在第一端上与刀具本体11中的径向排出通路59连通，且在第二端上与形成在刀架30中的刀架排出通路49连通。排出物传递管可由金属形成，且在构造上类似于进料传递管54，但可为不同尺寸以适应排出流的流动要求。排出物传递管58可有螺纹，且可拧入刀具本体11中。排出物传递管58可具有任一端上的接套。第一接套63可压配到对径向排出通路59进行内衬的第三隔热管68中，且第二接套64可压配到对刀架排出通路49进行内衬的第四隔热管69中。第三隔热管68和第四隔热管6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温冷却的镗刀设计，其减小低温冷却剂由于冷却剂泄漏和冷却剂排出引起的对工件的影响，所述镗刀包括：具有用于保持切削刀具刀片的至少一个刀架的刀具本体；用于将低温冷却剂供应至所述切削刀具刀片的所述刀具本体内的冷却剂流路，以及用于将冷却剂从所述切削刀具刀片引导至环境的所述刀具本体内的至少一个内部排出通路；所述冷却剂流路包括所述切削刀具本体中的进料通路，以及所述刀架中的进料通路；用于使所述切削刀具本体中的进料通路与所述刀架中的进料通路连接的进料传递管；以及对所述切削刀具本体中的所述进料通路的至少一部分进行内衬的第一隔热管，以及对所述刀架中的所述进料通路的至少一部分进行内衬的第二隔热管，其中所述进料传递管压配在所述第一隔热管和所述第二隔热管的端部中，以及其中所述进料传递管和所述第一隔热管和第二隔热管的收缩率引起所述隔热管的压配，以在低温冷却剂流过所述冷却剂流路时收紧所述隔热管与所述进料传递管之间的密封，以防止低温冷却剂从所述冷却剂流路泄漏。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.12 US 62/2544071.一种低温冷却的镗刀设计，其减小低温冷却剂由于冷却剂泄漏和冷却剂排出引起的对工件的影响，所述镗刀包括：具有用于保持切削刀具刀片的至少一个刀架的刀具本体；用于将低温冷却剂供应至所述切削刀具刀片的所述刀具本体内的冷却剂流路，以及用于将冷却剂从所述切削刀具刀片引导至环境的所述刀具本体内的至少一个内部排出通路；所述冷却剂流路包括所述切削刀具本体中的进料通路，以及所述刀架中的进料通路；用于使所述切削刀具本体中的进料通路与所述刀架中的进料通路连接的进料传递管；以及对所述切削刀具本体中的所述进料通路的至少一部分进行内衬的第一隔热管，以及对所述刀架中的所述进料通路的至少一部分进行内衬的第二隔热管，其中所述进料传递管压配在所述第一隔热管和所述第二隔热管的端部中，以及其中所述进料传递管和所述第一隔热管和第二隔热管的收缩率引起所述隔热管的压配，以在低温冷却剂流过所述冷却剂流路时收紧所述隔热管与所述进料传递管之间的密封，以防止低温冷却剂从所述冷却剂流路泄漏。2.根据权利要求1所述的低温冷却的镗刀设计，其特征在于，还包括：所述进料传递管上的第一接套，其中所述第一接套压配到对所述刀具本体中的进料通路的至少一部分进行内衬的所述第一隔热管中；以及所述进料传递管上的第二接套，其中所述第二接套压配到对所述刀架中的进料通路的至少一部分进行内衬的所述第二隔热管中。3.根据权利要求2所述的低温冷却的镗刀设计，其特征在于，还包括：所述进料传递管上的螺纹部分，其中所述螺纹部分拧入所述刀具本体中。4.根据权利要求1所述的低温冷却的镗刀，其特征在于，还包括：所述内部排出通路，其包括所述切削刀具本体中的冷却剂排出通路，以及所述刀架中的刀架排出通路；用于将所述切削刀具本体中的冷却剂排出通路连接到所述刀架中的刀架排出通路上的排出物传递管；对所述刀具本体中的内部排出通路的至少一部分进行内衬的第三隔热管；以及对所述刀架中的刀架排出通路的至少一部分进行内衬的第四隔热管，其中所述排出物传递管压配到所述第三隔热管和所述第四隔热管的端部中，以及其中所述排出物传递管与所述第三隔热管和第四隔热管的收缩率引起所述隔热管的压配，以在低温冷却剂流过所述冷却剂排出通路时收紧所述隔热管与所述排出物传递管之间的密封，以防止低温冷却剂从所述内部排出通路泄漏。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：G诺尔日欧，D阿佐帕迪，
申请(专利权)人：五ME埃普有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US