[發(fā)明專(zhuān)利]一種低溫冷卻潤(rùn)滑專(zhuān)用內(nèi)冷車(chē)刀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710358711.X
• 申請(qǐng)日: 2017-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106984840A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉二亮;齊金;魏旭東;王寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23B27/10
• 分類(lèi)號(hào): B23B27/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 高志光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫冷卻潤(rùn)滑專(zhuān)用內(nèi)冷車(chē)刀。

背景技術(shù)

在難加工材料(如不銹鋼、鈦合金和高溫合金等)的切削過(guò)程中，一是切削力過(guò)大，切削溫度過(guò)高引起刀具的磨損、破損嚴(yán)重，降低了表面完整性，增加了生產(chǎn)成本；二是外置式冷卻潤(rùn)滑方式無(wú)法對(duì)切削區(qū)域進(jìn)行有效冷卻潤(rùn)滑，不能有效改善摩擦狀態(tài)，造成斷屑困難，刀具易破損，影響已加工表面質(zhì)量，降低了生產(chǎn)效率，而且頻繁使用切削液會(huì)產(chǎn)生很多負(fù)面影響：1、造成對(duì)環(huán)境嚴(yán)重污染；2、危害人類(lèi)身體健康；3、使用成本昂貴。如能有效降低切削區(qū)域切削溫度，將會(huì)大大延長(zhǎng)刀具使用壽命，提高加工性能。針對(duì)上述難加工材料，采用低溫切削加工方法，將液氮、液態(tài)二氧化碳低溫流體通過(guò)內(nèi)冷刀具的不同射流斜孔噴向刀尖切削區(qū)的前刀面、主后刀面、副后刀面，能夠有效降低切削溫度，增加潤(rùn)滑效果，降低刀具磨損，改善已加工表面質(zhì)量，有效地延長(zhǎng)刀具的使用壽命，同時(shí)，此狀態(tài)下切屑的脆性增加，而塑韌性減小，易于折斷，利于排屑。

在內(nèi)冷刀具的冷卻液通道設(shè)計(jì)中，如果通道的空間結(jié)構(gòu)出現(xiàn)數(shù)目過(guò)多、彎曲或者盲孔，過(guò)于復(fù)雜，會(huì)造成加工困難和影響刀頭強(qiáng)度等問(wèn)題，通道直徑不易過(guò)大否則會(huì)影響射流壓強(qiáng)。所以，應(yīng)該合理地設(shè)計(jì)通道形狀，控制通道數(shù)目及通道截面直徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有車(chē)刀在車(chē)削難加工材料時(shí)，冷卻潤(rùn)滑能力不足，導(dǎo)致切削液不能充分噴射到切削區(qū)域，斷屑困難，刀具易破損，影響已加工表面質(zhì)量，降低了生產(chǎn)效率的問(wèn)題，進(jìn)而提出一種低溫冷卻潤(rùn)滑專(zhuān)用內(nèi)冷車(chē)刀。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是：

一種低溫冷卻潤(rùn)滑專(zhuān)用內(nèi)冷車(chē)刀包括刀柄、刀頭和刀片，刀頭固接在刀柄的前端，刀片嵌裝在刀頭上端面的前端，刀片通過(guò)緊固機(jī)構(gòu)與刀頭固接，刀頭的下端面上設(shè)有螺紋盲孔，刀頭通過(guò)螺紋盲孔與低溫管道連接，刀頭的上部設(shè)有噴孔，刀頭的下部設(shè)有第一射流斜孔和第二射流斜孔，噴孔朝向刀片的前刀面設(shè)置，第一射流斜孔朝向刀片的副后刀面設(shè)置，第二射流斜孔朝向刀片的主后刀面設(shè)置，刀頭內(nèi)設(shè)有冷卻液通道，噴孔、第一射流斜孔和第二射流斜孔通過(guò)冷卻液通道與螺紋盲孔連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比包含的有益效果是：

1、與常規(guī)冷卻相比，本發(fā)明采用低溫內(nèi)冷車(chē)刀加工，有效降低了切削區(qū)域的切削熱，改善了摩擦條件，提高切削潤(rùn)滑效果，降低了刀具磨損，延長(zhǎng)了刀具使用壽命，保證了已加工表面完整性，同時(shí)還使得切屑脆性增加，易于折斷，便于排屑，提高了已加工表面的精度，生產(chǎn)成本降低了40％以上。

2、本發(fā)明采用多角度射流斜孔的設(shè)計(jì)，相比傳統(tǒng)單方向射流噴口冷卻方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)刀尖切削區(qū)更加全面的冷卻潤(rùn)滑效果。噴孔置于前刀面后上方，低溫射流噴向刀尖前刀面，降低前刀面的切削溫度，改善摩擦，延長(zhǎng)刀具使用壽命，使切屑脆性增加，易于折斷，便于排屑。第一射流斜孔置于副后刀面斜下方，低溫射流噴向刀尖副后刀面，對(duì)副后刀面有效降溫，改善摩擦，減緩副后刀面磨損，提高難加工材料零件已加工表面質(zhì)量。第二射流斜孔置于主后刀面斜下方，低溫射流對(duì)主后刀面降溫，改善摩擦，減緩后刀面磨損，刀具使用壽命延長(zhǎng)80％以上。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的爆炸圖；

圖3是圖2中的X處放大圖；

圖4是本發(fā)明中刀柄1和刀頭2的后視圖；

圖5是本發(fā)明中刀柄1和刀頭2的俯視圖；

圖6是圖5中的A-A向剖視圖；

圖7是圖5中的B-B向剖視圖；

圖8是圖5中的C-C向剖視圖；

圖9是圖5中的D-D向剖視圖；

圖10是圖5中的E-E向剖視圖；

圖11是圖5中的F-F向剖視圖；

圖12是本發(fā)明中第四端面22的垂線方向與豎直方向之間的第四夾角δ；

圖13是本發(fā)明中第三端面21的垂線方向與豎直方向之間的第三夾角γ；

圖14是本發(fā)明中可拆卸噴嘴33的軸線與刀頭2的上端面之間的第二夾角β；

圖15是圖14中的Y處放大圖；

圖16是本發(fā)明中冷卻液通道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是本發(fā)明中第二內(nèi)六角螺柱19的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18是本發(fā)明中第一內(nèi)六角螺柱18的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19是本發(fā)明中可拆卸噴嘴33的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式