用于拉刀的固定器 |
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| 申请号 | CN201880066158.5 | 申请日 | 2018-10-05 | 公开(公告)号 | CN111372710A | 公开(公告)日 | 2020-07-03 |
| 申请人 | 硬质金属工具厂保罗霍恩有限公司; | 发明人 | 安德烈亚斯·坎茨; 马赛厄斯·卢伊克; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及用于拉刀的 固定器 ，以及带有包括切削刃(20)的 切削刀具 (2)和用于固定切削刀具(2)的所述固定器(1)的拉刀。固定器(1)具有夹持区域(10)和固定区域(11)，其中固定区域(11)在其远离夹持区域(10)的端部处包括用于切削刀具(2)的支座(13)，支座被配置和布置为当切削刀具(2)安装在支座(13)中时，其切削刃(20)突出至固定区域(11)的圆周表面之外。固定区域(11)在其圆周表面(15)上还包括用于切削刀具的支承件(16)。冷却剂通道(40)在固定器(1)内部延伸，冷却剂通道包括两个出口(43、44)，这两个出口如在圆周方向上所看到的，侧向邻近支承件(16)和/或布置在支承件(16)的侧向表面(161、163)中。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于拉刀的固定器(1)，所述拉刀具有包括切削刃(20)的切削刀具(2)，并且具有用于固定所述切削刀具(2)的所述固定器(1)， |
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| 说明书全文 | 用于拉刀的固定器技术领域[0001] 本发明涉及一种用于拉刀的固定器和这种拉刀。 背景技术[0002] 拉削是一种以各种形式在工件中形成纵向槽的机加工方法。在拉削中，拉刀执行线性前进运动，即工作冲程。随后，拉刀从工件上移开，并产生不进行机加工的回程。通过使拉刀逐渐移位直到实现期望的轮廓深度和/或轮廓宽度，来进行用于去除材料的进给运动。 [0003] 这种拉刀从EP2212041A1已知。这种拉刀包括具有切削刃的切削刀具以及用于固定切削刀具的固定器。固定器包括用于夹持到机床中的夹持区域和用于固定切削刀具的固定区域。固定区域在其远离夹持区域的端部处包括用于切削刀具的支座，支座例如具有端面凹陷的形式，支座被配置和布置成使得当切削刀具安装在支座中时，切削刀具的切削刃突出至固定区域的圆周表面之外。固定区域在其圆周表面上配备有用于切削刀具的支承件，支承件吸收加工过程中作用在切削刀具上的力，从而支承切削刀具。 [0004] 机加工工艺的冷却和润滑在拉削时也是重要的。然而，当拉削孔内的内槽时对机加工点供应冷却润滑剂(在此简称为冷却剂)尤为困难。在这种情况下，经常使用的经由软管和管线供应外部冷却剂的方法无法将冷却剂充分引导至机加工点。因此，具有内部冷却剂供应的拉刀也用于拉削内槽。然而，已知的解决方案没有提供适当和可靠的冷却/润滑。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种拉刀和用于这种拉刀的固定器，其确保冷却/润滑的改善和可靠。 [0006] 该目的是通过如权利要求1所述的用于拉刀的固定器来实现的，所述固定器的特征在于，冷却剂通道在固定器的内部中延伸，冷却剂通道包括两个出口，这两个出口如在圆周方向上所看到的那样，被布置为与支承件侧向地相邻，和/或布置在支承件的侧向表面中。 [0007] 该目的还通过这样一种拉刀实现：所述拉刀包括具有切削刃的切削刀具和根据本发明提出的、用于固定切削刀具的固定器。 [0008] 在根据本发明的固定器中，冷却剂在固定器中流动，其中，冷却剂通过冷却剂通道的引流被配置为使冷却剂在侧向邻近支承件的位置处流出，和/或在支承件处流出，即在紧邻切削刀具处流出。因此，一方面确保了冷却剂在从出口流出之后，到达机加工点不必行进很长的距离，且因此可靠地对切削刀具产生明显作用。此外，对于孔中的长距离加工深度也可以确保可靠的冷却和润滑。在加工过程开始时冷却剂也可靠地作用于机加工点，即例如在拉刀在孔的起点处执行加工过程以及在孔内已经不止一次地加工了一定长度的情况下，冷却剂可靠地作用于机加工点。最后，这还防止了在机加工点和出口之间的切屑阻止冷却剂对机加工点起作用这一问题，因为冷却剂从切削刀具两侧对其起作用，而在该处形成切屑的风险通常较低。 [0009] 在一个优选的改进方案中提供的是，这些出口离支座的距离小于离夹持区域的距离。这实现了能够达到的最佳冷却和润滑，即，排出的冷却剂尽可能准确地作用于机加工点。 [0010] 在进一步的改进方案中提供的是，冷却剂通道和/或这些出口被配置和布置成使得流出的冷却剂作用于切削刃、和/或与切削刃(也称为主切削刃)邻接的侧翼、和/或切削刀具的位于切削刃与这些侧翼之间的拐角。因此，可以具体地确定润滑剂将要作用于切削刀具的哪些点。与已知刀具相比，可以因此而提供的是，冷却剂特别作用于切削刀具的这些侧翼(也称为辅助切削刃)和/或拐角，以便在那里进行即时冷却，这有助于延长寿命以及减少磨损。 [0011] 在一个改进方案中进一步提供的是，冷却剂通道包括第三出口，第三出口被布置在支承件的上侧。第三出口优选地被配置和布置为使第三出口与切削刃对齐，这样使得从第三出口流出的冷却剂优选地直接冷却切削刃，而两个侧向出口对齐于侧翼/辅助切削刃、和/或侧翼与切削刃之间的拐角。 [0012] 在一个改进方案中提供的是，冷却剂通道包括延伸穿过夹持区域的主通道，以及在固定区域中从主通道分叉的两个侧向通道，这两个侧向通道通向侧向出口。这描述了冷却剂通道的一个简单的改进方案，其能够以节约成本的方式生产。 [0013] 在进一步的改进方案中提供的是，主通道并入至第三侧向通道中，第三侧向通道通向支承件的上侧处的第三出口。 [0014] 主通道和侧向通道之间的过渡可以以不同的方式配置。在一个改进方案中提供的是，侧向通道成角度地穿过固定区域，从在内部布置在中央处的主通道延伸至相应的出口。可替代性提供的是，主通道与侧向通道之间设置有横向通道，横向通道布置成横向于(具体地，垂直于)固定器的纵向轴线或主通道，且主通道通入所述横向通道，且侧向通道从横向通道中分叉。出于结构考虑，例如，提供横向通道可以有利于使这些侧向通道中的冷却剂流的流出方向与侧翼/辅助切削刃对齐。如果主通道的直径不大于支承件的宽度，则直接连接到主通道的侧向通道将产生被向外引导的冷却剂流，所述冷却剂流不会到达在侧向邻近主切削刃的侧翼。此处，横向通道在指定出口方向时提供了灵活性。然而，这两种变形的最终功能实质上是相同的。 [0016] 本发明的示例性实施例被示出在附图中，并且将在下面的描述中进行更详细的说明。在附图中： [0017] 图1是根据本发明的拉刀的分解立体图； [0018] 图2是根据本发明的拉刀在组装状态下的立体图； [0019] 图3是从前方观察的根据本发明的拉刀的立体图； [0020] 图4是根据本发明的拉刀的立体图，其带有冷却通道的第一改进方案的内部视图； [0021] 图5是根据本发明的拉刀的图4所示实施例的侧向剖视图； [0022] 图6是根据本发明的拉刀的图4所示实施例的平面图；以及 [0023] 图7是根据本发明的拉刀的立体图，其带有冷却通道的第二改进方案的内部视图。 具体实施方式[0024] 图1示出了根据本发明的拉刀的实施例的分解立体图。图2和图3以有角度的立体图(图2)和前立体图(图3)的形式示出了组装状态下的该实施例。拉刀大体包括固定器1和切削刀具2。固定器1包括：用于使固定器1夹持到机床中的夹持区域10(例如，心轴)；用于固定切削刀具2的固定区域11；以及位于夹持区域10和固定区域11之间的凸缘12。固定区域11在其远离夹持区域10的端面上包括支座13，其中切削刀具2可以被容纳和紧固在支座13中。支座13由在固定区域11的端面14中以及圆周表面15中开口的凹部而形成。所述凹部包括起始于凹陷基部130的支座壁131，支座壁131从凹陷基部130开始朝向固定区域11的圆周表面 15以彼此发散开的方式延伸。因此，在所示实施例中，用于切削刀具2的支座13的容纳空间具有V形截面。 [0025] 支座13的后端表面132与支承件16(也称为支承主体)的支承表面160位于共同的平面中，使得支承表面160形成支座13的后端表面132的直接延续。因此，可为紧固在支座13上的切削刀具2形成连续的平面接触表面，所述接触表面与支承件16的支承表面160在径向上接续并超出固定区域11的外圆周。 [0026] 支承件16在固定区域11的圆周表面15上形成为一体的、沿径向突出的支承主体。在这种情况下，该实施例中的支承件16具有块的形状，其被朝向其上侧或外侧略微倒角，并且除了倒角161之外，其上侧162和侧向表面163具有大致方形的截面。具体地，支承件用于经由在作用点的紧邻位置处的突出的支承件将切削力和由切削力所产生的扭矩引入固定区域4，这有助于减小作用在切削刀具2上的负荷扭矩。 [0027] 切削刀具2具有主切削刃20，通过主切削刃例如可以在孔内拉削内槽。在其与主切削刃20相对的后侧上，切削刀具2具有平面接触表面，当切削刀具2容纳在支座13中时，所述平面接触表面以形状配合的方式抵靠后端表面132和径向连续的支承表面160。如图1中可见，用于夹紧螺钉3的螺纹孔17位于端表面132与支承表面160之间的过渡区域处，所述夹紧螺钉在形式上是埋头螺钉，所述埋头螺钉穿过切削刀具2中的通孔22，借助于埋头螺钉可以将切削刀具2牢固地夹紧在支座13上。然后，切削刀具2的紧固部分21被定位成其侧向壁23与侧向壁131侧向接触，并且，切削刀具2的与主切削刃20相邻的切削部分24抵靠支承件16的支承表面160。 [0028] 如在图1至图3中同样可见的，被配置成块形状的切削刀具2的紧固部分21大致具有楔形形状，所述楔形形状适配于支座13的V形容纳截面，其中本实施例中的楔形形状在下顶点区域25中是圆形的。紧固部分21的以发散的方式从顶点区域25延伸的侧向壁23具有偏离平面结构的表面区域或特定球形设计，以与支座壁131以最佳方式接触。支座壁131在凹陷基部130处的端部通过具有局部孔形式的切口彼此分开，使得在凹陷基部130处产生在固定器1与被容纳在支座13中的切削刀具2的顶点区域25之间的间隙。 [0029] 根据本发明，设置有在固定器1的内部延伸的冷却剂通道40。冷却剂通道40以第一实施例在图4至图6中示出，示出为有角度的立体图(图4示出)、截面图(图5)以及平面图(图6)。图7以有角度的立体图示出了冷却剂通道40的第二实施例。冷却剂通道40包括主通道41和至少两个侧向通道42、43。主通道41在中心延伸穿过夹持区域10并且优选短距离地延伸到固定区域11中。在那里，两个侧向通道42、43从主通道41分叉。这两个侧向通道42、43成角度地延伸穿过固定区域并且通入出口44、45中，根据本发明，出口44、45被布置成，如在圆周方向上所看到的，侧向地邻近支承件16，和/或布置在所述支承件的侧向表面163中。因此，出口44、45优选地被布置成完全处于邻近支承件16的位置(在固定区域11的圆周表面15中)或完全处于侧向表面163中。然而，还可以设置成，出口44、45各自被布置成部分地邻近支承件16，即部分地位于固定区域11的圆周表面15中，并且部分地位于支承件16的相邻侧向表面163中(或表面163上)。 [0030] 因此，从入口49流入主通道41的冷却剂流过主通道41和侧向通道42、43，直到其在出口44、45流出。由于这些出口44、45被布置在切削刀具2的紧邻位置处，因而冷却剂可靠地作用于其切削部分24，以便在机加工点处进行期望的冷却或润滑。 [0031] 在这种情况下，优选地设置成，这些出口44、45被布置成尽可能靠近支座13。此外优选地设置成，这些侧向通道42、43和/或这些出口44、45被配置和布置成使得：例如，它们具有穿过固定区域11的这种路线以及这样的开口结构，使得排出的冷却剂作用于切削刃20、和/或邻接切削刃20的侧翼26(或位于该处的辅助切削刃)、和/或切削工具2的位于切削刃20和侧翼26之间的拐角27。这确保了切削刀具2的侧翼(辅助切削刃)和切削拐角/半径得以良好冷却和润滑，甚至对于孔中的长距离加工深度也能确保良好冷却和润滑。 [0032] 此外优选地设置成，冷却剂通道40包括第三侧向通道46，第三侧向通道通向第三出口47。第三侧向通道46优选地同样从主通道41分叉，并且成角度延伸穿过固定部分11，其中它优选地通向支承件16的上侧162上的第三出口47中。在这种情况下，第三侧向通道46和/或第三出口47优选地配置和布置成使得排出的冷却剂优选地作用于切削刃20，以便在该处的机加工点处进行间接冷却和润滑。 [0033] 与图4至图6所示的实施例相比，在图7所示的冷却剂通道40的实施例中的侧向通道42、43不直接从主通道41分叉；而是在该处提供了横向通道48，该横向通道横向于主通道41(优选地，垂直于主通道41)延伸(并且垂直于固定器1的纵向延伸的方向)并且从主通道 41分叉出去，并且至少侧向通道42、43依次从横向通道48分叉出去。这不会导致在功能方面的任何实质性改变，但它确实能够提供固定器1中的冷却剂通道40的可选的制造方法，并且对于确定侧向通道43、44的方向，并从而确定冷却剂从侧向通道42、43的流出方向来说可能是一个更好的选择。 [0034] 借助于根据本发明提出的固定器和具有根据本发明提出的这种固定器的拉刀，实现了对切削刀具(特别是对于其切削刃以及邻接切削刃的侧翼(辅助切削刃)以及切削拐角或切削半径)的、改善的冷却和润滑。 [0035] 当然，本发明不限于所示的示例性实施例。许多不同的变化，例如关于切削刀具的改进(例如切削刃和切削拐角的布置、结构和数量)，是直接可以想到的。因此，冷却剂通道或其出口的数量和布置也可以变化以实现期望的目的。固定器内的整个冷却剂通道的路线也可以具有与如图所示出的配置不同的配置。 |
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