專利名稱：用于冷卻劑有效傳送的金屬切削系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在圖3中所示的一個(gè)第三實(shí)施方案在頂部件18上加入了 多個(gè)噴口 33。這些噴口 33是附加的冷卻劑管道，以增加冷卻劑流速 并且有效地將更多流體引導(dǎo)至刀具-切屑界面。這些噴口 33從儲(chǔ)存區(qū) 34延伸至頂部件18的夾具側(cè)20上的一個(gè)排放點(diǎn)，在那里可以將冷卻 劑引導(dǎo)到刀具/切屑界面上。
[00241在圖4和圖6中示出了本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施方案。在這 個(gè)實(shí)施方案中，實(shí)現(xiàn)了最高冷卻劑流速以提供側(cè)刀面和前刀面的冷卻。 在這個(gè)組件中， 一個(gè)墊片3位于刀夾具1的凹座29中，該刀夾具具有 一個(gè)刀夾具銷孔7。墊片3具有一個(gè)墊片孔口 4以及一個(gè)墊片銷孔5。 墊片銷6是有螺紋的并且延伸穿過墊片銷孔5進(jìn)入刀夾具銷孔7，該 刀夾具銷孔也是有螺紋的。這種安排保持塾片3相對于凹座29對齊。 在刀夾具1與墊片3之間形成了一個(gè)高容量側(cè)面冷卻通道35。部分高 容量側(cè)面冷卻通道35是由墊片3的底側(cè)36內(nèi)的一個(gè)凹槽形成的。這 個(gè)凹槽還可以在刀夾具1的凹座29內(nèi)形成。該凹槽由刀夾具1的凹座 29封閉以形成用于傳送冷卻劑的一個(gè)通路。高容量側(cè)面冷卻通道35 從墊片孔口 4開始沿刀夾具1與墊片3之間的界面延伸了一部分，然 后朝向鑲片IO的側(cè)刀面12或側(cè)邊緣32伸出穿過墊片3的本體，以在 墊片3的拐角處的一個(gè)第二排放孔28終止，該拐角最接近鑲片10的 切削刃16或切削拐角17。
[0025鑲片10具有楔形的側(cè)刀面12以及側(cè)邊緣32，以允許適 當(dāng)?shù)睦鋮s劑沖洗第二排放孔28。 一個(gè)鑲片孔口 ll與墊片孔口 4對齊。 鑲片底面14坐在墊片3上以形成一個(gè)流體嚴(yán)密的密封。鑲片凹陷15 是截頭圓錐形的并且與頂部件18的鑲片側(cè)19匹配以形成一個(gè)流體嚴(yán) 密的密封。頂部件18的鑲片側(cè)19也是截頭圓錐形的。儲(chǔ)存區(qū)位于鑲片側(cè)19的中心部位內(nèi)并且與鑲片孔口 ll對齊。儲(chǔ)存區(qū)ll、鑲片孔口 11、墊片孔口 4以及冷卻劑通路2的對齊形成了一個(gè)室，冷卻劑可以 從該室自由地流到高容量側(cè)刀面冷卻劑通路35、前刀面冷卻通道21 以及噴口 33。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，前刀面冷卻通道21從儲(chǔ)存區(qū) 34延伸至切削刃16或切削拐角17的大約0.100英寸之內(nèi)。在與儲(chǔ)存 區(qū)34相對的前刀面冷卻通道21的末端，在頂部件18的鑲片側(cè)19上 存在一個(gè)尖端42。尖端42是從該鑲片側(cè)突出的一個(gè)隆起部，當(dāng)冷卻 劑離開主要排放縫隙27時(shí)該隆起部干擾冷卻劑流。在圖9中最清楚地 示出了尖端24的一個(gè)視圖。尖端42致使冷卻劑從主要排放縫隙27 以一個(gè)寬的形式噴出，而不是在沒有尖端42時(shí)發(fā)生的一個(gè)不夠理想的 集中的液流。前刀面冷卻通道的尺寸被確定為要足夠大以使流動(dòng)最大 化而不允許切屑進(jìn)入到該通道。兩個(gè)噴口 33從儲(chǔ)存區(qū)34延伸至夾具 側(cè)20上的排放點(diǎn)處，這些排放點(diǎn)將冷卻劑導(dǎo)向切削刃16或切削拐角 17。在夾具側(cè)20上存在一個(gè)頂部件凹陷22。夾具23具有一個(gè)夾頭24， 該夾頭接合頂部件凹陷22以使鑲片IO入座并且保持所有冷凍劑通道 的流體嚴(yán)密的密封。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中， 一個(gè)夾緊螺釘25在頂部 件18的方向上對夾頭24施加壓力。 一個(gè)夾緊銷26保持夾頭24的對 齊。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，盡管在
圖1至6以及8中示出了一種具體的夾緊組件， 但是能夠?qū)⒃擁敳考㈣偲琁O以及墊片3牢固地夾持在凹座29中的 任何適當(dāng)?shù)膴A緊組件都將是足夠的。這些夾緊組件中許多是可商購的 并且是行業(yè)中為人所熟知的。
[0026在優(yōu)選實(shí)施方案中，所有冷卻劑通路的總流量應(yīng)該不小于 來自一個(gè)不受限制的泛流噴嘴的可能流量的80%。
[0027應(yīng)認(rèn)識(shí)到，當(dāng)頂部件18被固定到夾具23上時(shí)已經(jīng)見到了 一些操作性益處。這種安排減少了操作者在移除或安裝該組件時(shí)無意 中掉落該頂部件的機(jī)會(huì)。將頂部件18固定到夾具23上最有效的手段 是使用一個(gè)有槽的彈性銷39。有槽的彈性銷39被插入一個(gè)夾具孔40 以及一個(gè)頂部件孔41之中，如圖8中所示它們是對齊的。盡管將這些 部件緊固在一起的其他手段也是可能的，但是使用一個(gè)有槽的彈性銷39允許頂部件18圍繞有槽的彈性銷39的主軸線有一些轉(zhuǎn)動(dòng)。這種安 排允許頂部件18與鑲片10的不同取向?qū)R。
0028在頂部件18與鑲片IO之間可以包括一個(gè)定中心嵌銷43。 定中心嵌銷43坐入儲(chǔ)存區(qū)34中并且延伸進(jìn)入鑲片孔口 11。該定中心 嵌銷的形狀符合儲(chǔ)存區(qū)34與鑲片孔口 11的邊界，這樣，定中心嵌銷 43起到一個(gè)對齊裝置的作用。該定中心嵌銷具有一個(gè)內(nèi)部開口，這樣 冷卻劑流動(dòng)不受限制。圖9示出了安裝在頂部件18的儲(chǔ)存區(qū)34中的 一個(gè)定中心嵌銷并且圖10是一個(gè)定中心嵌銷的一個(gè)單獨(dú)視圖。為了展 示的目的，在圖9中未示出鑲片10。
[0029所提及的這些文件、專利和專利申請?zhí)卮送ㄟ^引用結(jié)合在此。
[0030雖然本發(fā)明已經(jīng)聯(lián)系某些特定的實(shí)施方案進(jìn)行了具體描 述，應(yīng)該理解這是作為說明而不是作為限制，并且應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有技術(shù)所 允許的條件下盡可能寬地解釋所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種金屬切削系統(tǒng)，包括一個(gè)刀夾具，該刀夾具具有一個(gè)凹座以及用于傳送流體的一個(gè)冷卻劑通路；一個(gè)坐入該凹座之中的鑲片，該鑲片包括至少一個(gè)切削刃以及一個(gè)前刀面，該鑲片具有一個(gè)凹陷，該凹陷低于該前刀面的其余部分以及該至少一個(gè)切削刃；一個(gè)頂部件，該頂部件包括一個(gè)夾具側(cè)以及一個(gè)鑲片側(cè)，該鑲片側(cè)相適合地構(gòu)形為安裝在該鑲片凹陷中并且在該頂部件與該鑲片凹陷之間協(xié)同地形成一個(gè)冷卻通道用于將流體傳送到至少一個(gè)切削刃上；以及一個(gè)夾具，該夾具用于相對于該刀夾具牢固地夾持該頂部件以及該鑲片，其中，該冷卻通道與該冷卻劑通路以及一個(gè)主要排放縫隙相連通以便流體傳送至該切削刃上，并且其中該主要排放縫隙被定位于該至少一個(gè)切削刃之下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中該鑲片是可 轉(zhuǎn)位的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該主要排 放縫隙是在該切削刃的大約0.100英寸之內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該頂部件 進(jìn)一步包括至少一個(gè)噴口 ，該噴口用于將額外的冷卻劑引導(dǎo)至該切削 刃處。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該頂部件 被固定在該夾具上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該頂部件 進(jìn)一步包括一個(gè)尖端，該尖端從該頂部件的鑲片側(cè)突出并且在與該鑲 片孔口相對的該前刀面冷卻通道的一個(gè)遠(yuǎn)端處進(jìn)入該前刀面冷卻通道。
7. —種金屬切削系統(tǒng)，包括一個(gè)刀夾具，該刀夾具具有一個(gè)凹座以及用于傳送流體的冷 卻劑通路；一個(gè)墊片，該墊片包括在凹座中抵靠該刀夾具的一個(gè)底側(cè)、 與該底側(cè)相對的頂側(cè)以及一個(gè)墊片孔口 ，該墊片孔口與該冷卻劑通路 對齊并且從該底側(cè)跨越到該頂側(cè)；一個(gè)鑲片，該鑲片具有一個(gè)前刀面、 一個(gè)鑲片底面、 一個(gè)鑲 片側(cè)面以及一個(gè)側(cè)邊緣，其中該側(cè)面是斜切的并且該側(cè)邊緣與該側(cè)面 在相同的方向上是斜切的，該鑲片底面重疊在該墊片的頂側(cè)上；一個(gè)側(cè)刀面冷卻通道，該冷卻通道形成在該墊片與該鑲片之 間，以指向該切削刃或側(cè)刀面的一個(gè)第二排放孔為終結(jié)，其中該側(cè)刀 面冷卻通道與該冷卻劑通路相連通，以及一個(gè)夾具，該夾具用于將該鑲片以及該墊片牢固地夾持在該 刀夾具中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該鑲片是 可轉(zhuǎn)位的并且進(jìn)一步包括至少一個(gè)切削刃以及至少 一個(gè)切削拐角。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種金屬切削系統(tǒng)，包括一個(gè)頂部件，至少一個(gè)噴口，該噴口位于該夾具與該鑲片之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該頂部件 被固定在該夾具上。
11. 一種金屬切削系統(tǒng)，包括一個(gè)刀夾具，該刀夾具具有一個(gè)凹座以及用于傳送流體的一 個(gè)冷卻劑通路，一個(gè)墊片，該墊片包括在凹座中抵靠該刀夾具的一個(gè)底側(cè)、 與該底側(cè)相對的頂側(cè)以及一個(gè)墊片孔口 ，該墊片孔口與該冷卻劑通路 對齊并且從該底側(cè)跨越到該頂側(cè)，一個(gè)鑲片，該鑲片具有一個(gè)前刀面、 一個(gè)鑲片底面、至少一個(gè)斜切的側(cè)刀面，以及與該側(cè)刀面在相同的方向上是斜切的至少一個(gè) 切削拐角，該鑲片底面重疊在該墊片的頂側(cè)上，一個(gè)側(cè)刀面冷卻通道，該冷卻通道初始形成在該墊片與該刀夾具之間并且部分地延伸穿過該墊片，由此該側(cè)刀面冷卻通道以指向 該切削刃或側(cè)刀面的 一個(gè)第二排放孔為終結(jié)，并且其中該側(cè)刀面冷卻通道與該刀夾具的冷卻劑通路相連通；以及一個(gè)夾具，該夾具用于將該鑲片以及該墊片牢固地夾持在該 刀夾具中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中該鑲片是可 轉(zhuǎn)位的。
13. —種金屬切削系統(tǒng)，包括一個(gè)刀夾具，該刀夾具具有一個(gè)凹座以及用于傳送流體的一 個(gè)冷卻劑通路，一個(gè)墊片，該墊片包括在凹座中抵靠該刀夾具的一個(gè)底側(cè)、 與該底側(cè)相對的一個(gè)頂側(cè)以及一個(gè)墊片孔口 ，該墊片孔口與該冷卻劑 通路對齊并且從該底側(cè)跨越到該頂側(cè)，一個(gè)鑲片，該鑲片具有一個(gè)前刀面，該前刀面具有一個(gè)鑲片 凹陷，該鑲片凹陷低于該前刀面的其余部分；至少兩個(gè)切削刃，這兩 個(gè)切削刃相交以形成至少一個(gè)切削拐角； 一個(gè)鑲片底面；至少一個(gè)側(cè) 刀面，該側(cè)刀面是斜切的；至少一個(gè)側(cè)邊緣，該側(cè)邊緣與該側(cè)刀面在 相同的方向上是斜切的；以及一個(gè)鑲片孔口，該鑲片孔口從該鑲片底 面跨越到該前刀面，其中該鑲片底面重疊在該墊片的頂側(cè)上，一個(gè)側(cè)刀面冷卻通道，該冷卻通道形成在該墊片與該鑲片之 間，以指向該切削刃或側(cè)刀面的一個(gè)第二排放孔為終結(jié)，其中該側(cè)刀 面冷卻通道與該冷卻劑通路相連通；一個(gè)頂部件，該頂部件包括一個(gè)夾具側(cè)以及一個(gè)鑲片側(cè)，該 鑲片側(cè)相適合地構(gòu)形為安裝在該鑲片凹陷中并且在該頂部件與該鑲片 凹陷之間協(xié)同地形成為一個(gè)冷卻通道用于將冷卻劑傳送到一個(gè)切削拐 角或一個(gè)切削刃上，其中該冷卻通道與該冷卻劑通路以及一個(gè)主要排放縫隙相連通以將冷卻刑傳送到該切削拐角上，其中該主要排放縫隙被定位于該至少一個(gè)切削拐角之下；以及一個(gè)夾具，該夾具用于將該鑲片以及該墊片牢固地夾持在該 刀夾具中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中該鑲片是可 轉(zhuǎn)位的。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該頂部件 進(jìn)一步包括至少一個(gè)噴口，該噴口用于將額外的冷卻劑引導(dǎo)至該切削 刃或該切削拐角處。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該主要排 放縫隙是在該切削拐角的大約0.100英寸之內(nèi)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該頂部件 被固定在該夾具上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該頂部件 進(jìn)一步包括一個(gè)尖端，該尖端從該頂部件的鑲片側(cè)突出并且在與該鑲 片孔口相對的該前刀面冷卻通道的一個(gè)遠(yuǎn)端處進(jìn)入該前刀面冷卻通 道。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的金屬切削系統(tǒng)，其中，該刀夾具進(jìn)一 步包括一個(gè)夾緊螺釘孔以及夾緊銷孔，該頂部件進(jìn)一步包括在該頂部 件的夾具側(cè)之中的一個(gè)頂部件凹陷，并且該夾具進(jìn)一步包括與該頂部 件凹陷接合的一個(gè)夾頭，用于將該夾頭連接到該刀夾具上的一個(gè)夾緊 螺釘以及從該夾頭延伸進(jìn)入該夾緊銷孔以保持該夾頭的對齊的一個(gè)夾 緊銷。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的金屬切削系統(tǒng)，其中，該刀夾具進(jìn)一 步包括一個(gè)刀夾具銷孔，并且該墊片進(jìn)一步包括一個(gè)墊片銷孔以及墊 片銷，該墊片銷穿過該墊片銷孔進(jìn)入該刀夾具銷孔以保持該墊片與該 刀夾具的對齊。
21. —種金屬切削系統(tǒng)，包括一個(gè)刀夾具，該刀夾具具有一個(gè)凹座以及用于傳送流體的一個(gè)冷卻劑通路，一個(gè)墊片，該墊片包括在凹座中抵靠該刀夾具的一個(gè)底側(cè)、 與該底側(cè)相對的一個(gè)頂側(cè)以及一個(gè)墊片孔口 ，該墊片孔口與該冷卻劑 通路對齊并且從該底側(cè)跨越到該頂側(cè)，一個(gè)鑲片，該鑲片具有一個(gè)前刀面，該前刀面具有一個(gè)鑲片凹陷，該鑲片凹陷低于該前刀面的其余部分；至少一個(gè)切削刃； 一個(gè) 鑲片底面；至少一個(gè)側(cè)刀面，該側(cè)刀面是斜切的；至少一個(gè)側(cè)邊緣， 該側(cè)邊緣與該側(cè)刀面在相同的方向上是斜切的；以及一個(gè)鑲片孔口 ， 該鑲片孔口從該鑲片底面跨越到該前刀面，該鑲片底面重疊在該墊片 的頂側(cè)上，一個(gè)側(cè)刀面冷卻通道，該冷卻通道初始形成在該墊片與該刀 夾具之間并且部分地延伸穿過該墊片，由此該側(cè)刀面冷卻通道以指向 該切削刃或側(cè)刀面的一個(gè)第二排放孔為終結(jié)，并且其中該側(cè)刀面冷卻 通道與該刀夾具的冷卻劑通路相連通以傳送流體到該側(cè)刀面上；一個(gè)頂部件，該頂部件包括一個(gè)夾具側(cè)以及一個(gè)鑲片側(cè)，該 鑲片側(cè)相適合地構(gòu)形為安裝在該鑲片凹陷中并且在該頂部件與該鑲片 凹陷之間協(xié)同地形成一個(gè)冷卻通道用于將流體傳送到 一個(gè)切削拐角或 一個(gè)切削刃上，其中該冷卻通道與該冷卻劑通路以及一個(gè)主要排放縫 隙相連通以將冷卻劑傳送到該切削刃或切削拐角，其中該主要排放縫 隙被定位在該切削刃之下；以及一個(gè)夾具，該夾具用于將該頂部件、該鑲片以及該墊片牢固 地夾持在該刀夾具中。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該主要排 放縫隙是在該切削刃的大約0.100英寸之內(nèi)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的金屬切削系統(tǒng)，其中，該刀夾具進(jìn)一 步包括一個(gè)夾緊螺釘孔以及夾緊銷孔，該頂部件進(jìn)一步包括在該頂部 件的夾具側(cè)之中的一個(gè)頂部件凹陷，并且該夾具進(jìn)一步包括與該頂部 件凹陷接合的一個(gè)夾頭，用于將該夾頭附接到該刀夾具上的一個(gè)夾緊 螺釘以及從該夾頭延伸進(jìn)入該夾緊銷孔以保持該夾頭的對齊的一個(gè)夾緊銷。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的金屬切削系統(tǒng)，其中，該刀夾具進(jìn)一 步包括一個(gè)刀夾具銷孔，并且該墊片進(jìn)一步包括一個(gè)墊片銷孔以及墊 片銷，該墊片銷穿過該墊片銷孔進(jìn)入該刀夾具銷孔以保持該墊片與該 刀夾具的對齊。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的金屬切削系統(tǒng)，其中該鑲片進(jìn)一步包 括至少 一個(gè)切削刃以及至少一個(gè)切削拐角，并且其中該頂部件進(jìn)一步 包括至少一個(gè)噴口，該噴口用于將額外的冷卻劑引導(dǎo)至該切削刃或該 切削拐角處。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的金屬切削系統(tǒng)，其中，該頂部件被固 定在該夾具上。
27. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的金屬切削系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)儲(chǔ)存 區(qū)，該儲(chǔ)存區(qū)在該頂部件的鑲片側(cè)之中，以及一個(gè)定中心嵌銷，該定 中心嵌銷位于該儲(chǔ)存區(qū)與該鑲片孔口之間以便將該儲(chǔ)存區(qū)與該鑲片孔 口對齊，該定中心嵌銷整體上是圓柱形的但是穿過其中心是開放的并 且?guī)浴肺闹猎撉暗睹胬鋮s通道以及這些噴口 。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的一種金屬切削系統(tǒng)，其中，該頂部件 進(jìn)一步包括一個(gè)尖端，該尖端從該頂部件的鑲片側(cè)突出并且在與該鑲 片孔口相對的該前刀面冷卻通道的一個(gè)遠(yuǎn)端處進(jìn)入該前刀面冷卻通 道。
全文摘要
一種金屬切削系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個(gè)刀夾具(1)、一個(gè)墊片(3)、帶有一個(gè)頂部凹陷的一個(gè)鑲片(10)、一個(gè)頂部件(18)以及一個(gè)夾具。在頂部件(18)與該鑲片內(nèi)的凹陷(15)之間形成了用于傳送流體的一個(gè)前刀面冷卻通道(21)。在前刀面冷卻通道(21)的末端的一個(gè)主要排放縫隙(27)從該鑲片的切削刃(16)之下傳送流體。用于將流體傳送到側(cè)刀面(12)的一個(gè)第二冷卻通道(9)形成于鑲片(10)與墊片之間，或者形成于墊片(3)與刀夾具(1)之間，使該冷卻通道的一部分穿過墊片(3)。
文檔編號(hào)B32B27/04GK101600569SQ200780050111
公開日2009年12月9日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月18日
發(fā)明者L·R·安德拉斯, P·D·普里查德, T·R·馬薩 申請人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司