切削刀具制造技术

本发明专利技术涉及一种可旋转驱动的切削刀具，优选被设计成带有集成的冷却／润滑剂供给系统的精加工刀具，所述刀具用于加工孔，优选用于加工通孔。例如被设计成铰刀的所述刀具具有切削部分（３２４），在所述切削部分上形成多个刀刃或者说切削刃与多个排屑槽（３３０），刀具还具有刀杆（３２６），所述刀杆在背对切削部分的一侧形成夹紧部分。为了更加有效地给刀刃供给冷却／润滑剂，同时提高制造工艺的经济性，在夹紧部分中形成多个与排屑槽数量相同的冷却／润滑剂通道（３３８），所述冷却／润滑剂通道各自具有一个轴向排出口（３４２）并且沿着刀杆通向切削部分的相应排屑槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分所述的可旋转驱动的切削刀具，优选为精加工刀具，比如铰刀。这类刀具必须要满足各种不同的要求。 一方面要求这种刀具具有越来越高的加工精度，这是以在刀刃与刀杆受到动态负荷时刀刃定位的高尺寸稳定性以及高的稳定性为前提。另一方面，要求这种刀具具有越来越高的耐用度，因此在这种刀具中往往集成有冷却/润滑剂供给系统。集成到刀具中的冷却/润滑剂供给系统在这里应当保证刀具在使用时受到最高负荷的区域在任何时候都被足量地供给冷却/润滑剂。
技术介绍
在现有技术中有各种各样带有集成的冷却/润滑剂供给系统的这类刀具的构造方案。在文献DE 10347755 Al中示出了 一种高效4交刀形式的这类刀具，在所述高效铰刀中，与刀杆部分不可相对转动且轴向固定地连接的刀头是通过位于刀杆中的中央冷却/润滑剂供给通道与位于与刀头连接的接口之中或之上的径向通道系统^皮供给冷却/润滑剂，所述刀头由硬质材料制成，例如由烧结材料制成。径向通道系统位于径向外部的出口被冷却剂导套盖住，所述冷却剂导套朝着刀尖的方向延伸至排屑槽的出口区域，并且由此确保可以将所输送的冷却/润滑剂以尽可能低的损耗供给到排屑槽中。公开的集成到带杆刀具中的冷却/润滑剂供给系统也适用于所谓的MMS(最小量冷却润滑)技术，根据所述技术，冷却/润滑剂——与所谓的湿式加工，，相反——在压缩空气流中以极其低的浓度被输送给刀刃。因此润滑介质在加工期间作为气溶胶被输送至刀刃， 以便在紧挨切削刃的地方形成充分的润滑膜。但是，在MMS技术中非常重要的一点是，要以精确的剂量以 及尽可能保持不变的浓度将润滑剂引导至刀刃。为了在降低刀具制 造工艺成本的同时解决该任务，在文献DE 202004008566 Ul中描述 了一种高效铰刀，在所述高效铰刀中，位于夹紧部分上的套筒延伸 至刀具的排屑槽出口区域，其中，套筒与夹紧部分一体形式，并且 把铰刀刀杆容纳在其内部，以形成轴向冷却/润滑剂通道。沿轴向延 伸的润滑剂通道由位于夹紧部分中的中央润滑剂通道提供，使得冷 却通道获得从刀杆末端至排屑槽出口区域恒定不变的横截面。在公开的两种情况中，刀刃的冷却/润滑剂供给系统都只能通 过相应高的刀具制造成本才能实现。此外，所公开的刀具是由不同 的部件组装而成的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提出一种本文开头所述类型的可旋 转驱动的切削刀具，该刀具在刀具结构简化的情况下保证目前所要 求的刀刃耐用度。本专利技术的另外一个目的在于，提出一种新方法， 利用所述新方法，在湿式加工与干式加工(MMSl支术)中都可以以 很低的成本但过程安全并且以足够的量将冷却/润滑剂输送到这类刀具受到高负荷的刀刃。该目的在刀具方面通过;^又利要求1的特;f正来实现，而在方法方 面通过权利要求17的特征来解决。根据本专利技术，冷却/润滑剂通道是以如下方式集成到刀具的夹 紧部分中，即，乂人这些冷却/润滑剂通道中轴向流出的冷却/润滑剂在 延伸至切削部分的刀杆的外侧上分别被输送至切削部分的 一个排屑 槽。试验表明，不管是在所谓的湿式加工中，也就是说是在用液态 冷却/润滑剂时，还是在根据MMS技术的所谓干式加工中，利 用这种刀具结构，即使冷却/润滑剂的工作压力保持在一个易于控制(例如5巴以上)的水平上，在排屑槽区域中以及在对于耐用度起 关键作用的刀刃的表面还是都可以被稳定供给润滑剂。对沿着刀具轴线(也就是从夹紧部分到刀尖)的冷却/润滑剂 流进行的研究表明，即使从冷却/润滑剂通道中流出的流体射流在所 产生的离心力的作用下而在没有径向外部限制的条件下必须朝着刀 头的方向经过相当大的轴向长度，该流体射流在刀具沉入要进行精 加工的孔特别是通孔中的时刻还是具有足够大的高流速的核心区 域。随着刀刃在通孔中的作用长度的增加，甚至会在由排屑槽与孔 壁限定的各个流动通道中形成越来越稳定的流动4仑廓。由此保证， 刀刃特别是在特别重要的区域中被供给足量的冷却/润滑剂。因为随 着离工件表面的距离的增加，在这些流道中的流动轮廓越来越鲜明， 因此即使是靠近刀尖的承受相对较高负荷的刀刃也可以有效地被冷 却或润滑，这样可以把刀具耐用度保持在高的水平上。此外，通过本专利技术的技术方案还可以得出如下优点，即，从位 于夹紧部分中的端面排出口流出的冷却/润滑剂射流可以被考虑特别 有效地用于朝着刀具的进给方向排出切屑。这开辟了给高效精加工 刀具(例如高效铰刀)配备上述的集成的冷却/润滑剂供给系统的可 能性。这类高效铰刀以相当大的切削速度进行工作。但已经表明，从 轴向排出口流出的各个射流即使在数量级为大约5巴的相对较小流 质压力下也足够稳定，以便即使在有相当大的离心力作用于流体射 流的情况下也能产生前面所述的效果，即过程安全地充满由处于作 用状态中的切削部分的排屑槽限定的流动通道，所述数量级是指在 常规冷却/润滑剂供给单元的工作压力范围内无困难地变动的流质压 力的数量级。总之，通过本专利技术的刀具结构构思可以得出如下优点， 即，通过在外部输送冷却/润滑剂可以大大提高排屑槽中的绝对的冷 却/润滑剂量。将冷却/润滑剂输送到对刀具来说非常重要的位置的输 送过程的损耗很少，因为避免了冷却/润滑剂流动的转向。因此，根 据本专利技术的构思不仅适用于湿式加工，而且还适用于所谓的干式加工或者说最小量冷却润滑(MMS技术)。此外，冷却/润滑剂在排屑 槽或排屑室中沿轴向的通过本专利技术的刀具结构而提高的流速可以有 效地用于排屑。此外，根据本专利技术把冷却/润滑剂供给系统集成到刀具中开辟 了以单件的方式并且以很小重量来构造刀具的可能性。这在如下情 况下是特别有利的，即刀具至少在夹紧部分以及与之相接的刀杆区 域是由可烧结的硬质材料制成的，例如由整体硬质合金或金属陶瓷 材料制成。如果要制造额定直径为8毫米的VHM (整体硬质合金) 铰刀，那么在原材料方面，将可以节省20%以上。因为根据本专利技术 的集成到刀具中的冷却/润滑剂供给系统的结构大大降低了刀具在刀 杆与夹紧部分的体积，因此在制造刀具时还可获得材料去除率降低 的另一个经济性方面的优点。例如，只需对位于切削部分区域内的 排屑槽进行磨削就够了。在刀具的其它区域内，也就是说在刀杆与 夹紧部分的区域内，可以完全取消切削加工过程。在夹紧部分中的 位于内部的冷却/润滑剂通道以及必要时在刀杆上的位于外部的导向 槽可以在制造烧结型坯时就已经几乎具有最终尺寸。在方法方面，利用权利要求17的特征可以解决本专利技术的目的。 已经表明，如果以5巴以上(迄今通用)的压力来输送冷却/润滑剂， 就已经可以使上述根据本专利技术的方案即在关键位置给切削部分供给 足够的冷却/润滑剂的得到保证。可以通过改变系统压力来考虑刀具 的相应应用领域的特点，例如通过随着刀杆长度的增加和/或作用到 各冷却/润滑剂射流上的离心力的增加而相应地提高系统压力来加以 考虑。本专利技术的有利设计方案是从属权利要求的对象。如果在夹紧部分中的冷却/润滑剂通道各自在形成于刀杆中的 一个导向槽中延续，所述导向槽通向切削部分的相应排屑槽，那么 各个冷却/润滑剂射流在流向排屑槽的路途上就会更加稳定，由此， 进一步提高了在切削部分中的冷却/润滑剂通过量，从而进一步提高 本文开头所述的刀刃冷却效果以及排屑效果。同时，如果刀具是由可烧结的材料制本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有集成的冷却／润滑剂供给系统的可旋转驱动的切削刀具，特别是精加工刀具，比如铰刀，所述刀具用于加工孔，优选加工通孔，所述刀具包括切削部分（２４；１２４；２２４；３２４；４２４），在所述切削部分上形成多个刀刃（２８；１２８；２２８；３２８；４２８）或者说切削刃与多个排屑槽（３０；１３０；２３０；３３０；４３０），并且所述刀具还具有刀杆（２６；１２６；２２６；３２６；４２６），所述刀杆在背对所述切削部分（２４；１２４；２２４；３２４；４２４）的一侧形成夹紧部分（２２；１２２；２２２；３２２；４２２），其特征在于，在所述夹紧部分（２２；１２２；２２２；３２２；４２２）中形成多个与排屑槽（３０；１３０；２３０；３３０；４３０）数量相同的冷却／润滑剂通道（３８；１３８；２３８；３３８；４３８），这些通道各自具有一个轴向排出口（４２；１４２；２４２；３４２；４４２）并且沿着所述刀杆通向所述切削部分（２４；１２４；２２４；３２４；４２４）的相应排屑槽（３０；１３０；２３０；３３０；４３０）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-5-20 102007023167.01.带有集成的冷却/润滑剂供给系统的可旋转驱动的切削刀具，特别是精加工刀具，比如铰刀，所述刀具用于加工孔，优选加工通孔，所述刀具包括切削部分(24；124；224；324；424)，在所述切削部分上形成多个刀刃(28；128；228；328；428)或者说切削刃与多个排屑槽(30；130；230；330；430)，并且所述刀具还具有刀杆(26；126；226；326；426)，所述刀杆在背对所述切削部分(24；124；224；324；424)的一侧形成夹紧部分(22；122；222；322；422)，其特征在于，在所述夹紧部分(22；122；222；322；422)中形成多个与排屑槽(30；130；230；330；430)数量相同的冷却/润滑剂通道(38；138；238；338；438)，这些通道各自具有一个轴向排出口(42；142；242；342；442)并且沿着所述刀杆通向所述切削部分(24；124；224；324；424)的相应排屑槽(30；130；230；330；430)。2. 根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述冷却/润滑剂 通道(38; 138; 238; 338; 438 )各自在刀杆(26; 126; 226; 326; 426)形成的一个导向槽(44; 144; 244; 344; 444)中延续，所述 导向槽通向所述切削部分(24; 124; 224; 324; 424)的相应排屑 槽(30; 130; 230; 330; 430)。3. 根据权利要求1或2所述的刀具，其特征在于，所述冷却/ 润滑剂通道(38; 138; 338 )在所述夹紧部分(22; 122; 322)中 周边是封闭的。4. 根据权利要求1或2所述的刀具，其特征在于，所述冷却/ 润滑剂通道(238; 438 )在所述夹紧部分(222; 422)中是径向敞 开的。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的刀具，其特征在于，在 所述夹紧部分(22; 122; 222; 322; 422)中的所述冷却/润滑剂通 道(38; 138; 238; 338; 438 )的相应轴向排出口 (42; 142; 242;342; 442)具有一个与相应排屑槽(30; 130; 230; 330; 430)的 横截面相配的横截面。6. 根据权利要求5所述的刀具，其特征在于，所述轴向排出口 (42; 142; 242; 342; 442)的横截面与相应排屑槽(30; 130; 230)至少在槽底(36; 136; 236; 336; 436)和通向所述刀刃(28; 128; 228; 328; 428 )的侧面(32; 132; 232; 332; 432)的区域中的几 何结构基本一致。7. 根据权利要求5或6所述的刀具，其特征在于，所述轴向排...

【专利技术属性】
技术研发人员：G克莱纳，
申请(专利权)人：钴领无限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]