[發明專利]一種基于3D打印成型的內含螺旋冷卻流道的銑刀

在審

• 申請號: 201810059348.6
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108188460A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 王迪;付凡;楊永強;吳世彪;宋長輝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B23C5/28
• 分類號: B23C5/28
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡克永

本發明公開了一種基于3D打印成型的內含螺旋冷卻流道的銑刀，包括刀體及刀柄；刀體與刀柄為分體式連接結構；刀體的內部沿其軸向方向設有多條貫通刀體端部的螺旋狀冷卻流道；這種螺旋狀流道通過銑刀旋轉時的離心力作用，加速了往銑刀頂端出口方向的流動速度，進一步強化了熱傳導能力，大大提高了銑刀的使用壽命。運用激光選區熔化SLM增材制造技術成型內含螺旋冷卻流道的銑刀刀體部分，而刀柄部分仍為傳統的機械加工方式。SLM增材制造技術與傳統機械加工技術的融合，能夠更好地讓SLM增材制造技術應用于成熟的工業生產制造領域，從而能夠得到廣泛應用。

技術領域

本發明涉及銑刀設計與制造，尤其涉及一種基于3D打印成型的內含螺旋冷卻流道的銑刀。

背景技術

刀具是機械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。絕大多數的刀具都是機用的，機械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料。硬質合金切削刀具在我國也已經成為加工企業所需的主力刀具，被廣泛地應用在汽車及零部件生產、模具制造、航空航天等重工業領域。高性能、更長的使用壽命、更快的運轉速度，是刀具制造的三大追求方向。在刀具制造領域，刀具的制造主要采用的還是傳統的機械加工技術，這使得刀具在設計自由度、結構尺寸、刀具壽命及運轉速度等方面受到了諸多限制。

SLM增材制造技術是融合了計算機輔助設計、材料加工與成形技術、以數字模型文件為基礎，通過軟件與數控系統將專用的金屬材料，按照熔融的方式逐層堆積，制造出實體物品的制造技術。相對于傳統的、對原材料去除－切削、組裝的加工模式不同，是一種“自下而上”、從無到有的，通過材料累加的制造方法。作為一種新型的制造技術，SLM增材制造技術正在越來越深入地應用到工業生產中。代表性的金屬SLM增材制造技術也已經投入工業應用。與此同時，對于SLM增材制造技術與傳統制造工藝結合的研究也越來越多。

在認識到傳統機械加工技術制造刀具的局限性，結合現在發展勢頭良好的SLM增材制造技術，刀具制造正在從傳統的機械加工制造策略轉變為機械加工與增材制造相結合的策略。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種基于3D打印成型的內含螺旋冷卻流道的銑刀。

本發明通過下述技術方案實現：

一種基于3D打印成型的內含螺旋冷卻流道的銑刀，包括刀體1及刀柄2；刀體1與刀柄2為分體式連接結構；刀體1的內部沿其軸向方向設有多條貫通刀體1端部的螺旋狀冷卻流道3；

刀柄2內部開設有冷卻液體流道22，冷卻液體流道22的出口端通過匯集口31與各螺旋狀冷卻流道3連通；冷卻液體流道22入口端23開設在刀柄2的裝夾槽24兩側，用于與冷卻液供給系統連通。

所述各螺旋狀冷卻流道3分別分布在刀體1的刀刃根部，并與刀體1的刀槽32相互平行。

所述分體式連接結構為螺紋連接結構。

所述刀體1采用3D打印機打印成型；所述刀柄2由機械加工成型。

本發明相對于現有技術，具有如下的優點及效果：

本發明在刀體1內開設有數條螺旋冷卻流道，大大降低了銑刀在工作過程的溫度；螺旋冷卻流道沿著刀體1的刀刃根部延伸，這種螺旋狀流道通過銑刀旋轉時的離心力作用，加速了往銑刀頂端出口方向的流動速度，進一步強化了熱傳導能力，大大提高了銑刀的使用壽命。

本發明在刀體1與刀柄2為拆卸時結構，便于更換刀體1。

本發明將刀體1及其內部的螺旋冷卻流道通過3D打印機打印成型(SLM增材制造技術)，刀柄2由機械加工成型。

本發明將3D打印及機械加工技術有機整合，應用于本領域具有如下優勢：