一种内冷刀杆及铣削刀具的制作方法

本发明涉及刀具，尤其涉及一种内冷刀杆及铣削刀具。

背景技术：

1、铣削刀具包括刀杆、刀片和刀盘，刀杆和刀盘固定相连，刀盘上安装有周向间隔布置的多个刀片。

2、铣削过程中刀盘高速转动，刀杆会发生弯曲变形，以致切削过程中产生振动。特别是加工薄壁的大箱体零部件时，需要采用较长的刀杆，这无疑会使切削过程中的振动问题尤为明显和突出，而切削振动会造成加工工件表面产生振纹、加工表面有划痕等表面质量问题。此外，切削振动还会使刀盘上各个位置的刀片出现受力不均问题，使刀片受到不规则的冲击力，从而使刀具寿命大幅下降。

3、为此，现有技术提出采用内部设置减振阻尼器的减振刀杆，设置减振阻尼器虽然可以显著改善切削振动的情况，但由于减振刀杆内部设置减振阻尼器的配置成本远远高于常规刀杆的成本，一般能够达到常规刀杆成本的八倍以上。此外，受限于刀杆切削内冷的使用需求和刀杆自身尺寸的限制，将减振阻尼器设于冷却通道内，以致铣削刀具工作时，减振阻尼器始终浸泡于冷却液中，从而导致减振阻尼器极易被腐蚀以致损坏，因此需要不定期地对减振阻尼器进行维护和更换，这无疑导致减振刀杆的成本进一步提高。

4、因此，亟需一种内冷刀杆，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种内冷刀杆及铣削刀具，能够在减小切削振动的同时，大幅降低内冷刀杆的成本。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种内冷刀杆，包括刀杆本体，所述刀杆本体上设有：

4、冷却进液流道；

5、阻尼流道，所述阻尼流道的下端与所述冷却进液流道的下端连通；

6、冷却过渡流道，所述冷却过渡流道的上端于预设位置与所述阻尼流道的上端连通，所述预设位置低于所述阻尼流道的最高点，使位于所述预设位置和所述阻尼流道的最高点之间的所述阻尼流道形成空气减振腔。

7、作为上述内冷刀杆的一种优选技术方案，所述阻尼流道包括沿所述刀杆本体轴向延伸的阻尼主流道，所述阻尼主流道的下端与所述冷却进液流道的下端连通，所述阻尼主流道的上端与所述冷却过渡流道的上端连通；

8、沿所述刀杆本体轴向，所述阻尼流道的轴向长度为h5，且所述预设位置和所述阻尼流道的最高点之间的轴向间隔为h7，6h7≥h5。

9、作为上述内冷刀杆的一种优选技术方案，所述冷却进液流道与所述刀杆本体同轴；

10、所述阻尼流道设有多个，多个所述阻尼流道周向间隔地围设于所述冷却进液流道的外侧；

11、所述冷却过渡流道设有多个，多个所述冷却过渡流道周向间隔地围设于所述冷却进液流道外侧。

12、作为上述内冷刀杆的一种优选技术方案，所述刀杆本体上设有多个连通流道，多个所述连通流道与多个所述阻尼流道一一对应，所述冷却进液流道通过所述连通流道与对应的所述阻尼流道连通；

13、所述冷却过渡流道包括由上至下依次布置且连通的第一流道、u形流道和第二流道，所述u形流道的开口方向垂直于所述刀杆本体的径向，所述连通流道穿过对应的所述u形流道。

14、作为上述内冷刀杆的一种优选技术方案，所述刀杆本体上设有与其均同轴设置的过渡槽和安装孔，所述过渡槽位于所述冷却过渡流道的下方且位于所述安装孔的上方，每个所述冷却过渡流道的下端均与所述过渡槽连通，所述安装孔用于安装刀盘，所述过渡槽用于通过所述刀盘上的铣削冷却流道为安装于所述刀盘上的刀片提供冷却液。

15、作为上述内冷刀杆的一种优选技术方案，所述过渡槽的内径大于所述安装孔的内径。

16、作为上述内冷刀杆的一种优选技术方案，所述安装孔的下端连接有与所述安装孔同轴设置的避让孔，所述避让孔的下端延伸至所述刀杆本体的底部端面，所述避让孔的内径大于所述安装孔的内径。

17、作为上述内冷刀杆的一种优选技术方案，所述刀杆本体上设有排液孔，所述排液孔的一端与所述阻尼流道的下端连通，所述排液孔的另一端延伸至所述刀杆本体的外周面，所述排液孔内安装有用于启闭所述排液孔的堵塞。

18、作为上述内冷刀杆的一种优选技术方案，所述堵塞为密封螺钉，所述密封螺钉与所述排液孔螺纹连接。

19、为了实现上述目的，本发明还提供了一种铣削刀具，包括多个刀片、刀盘及如上述任一方案所述的内冷刀杆，所述内冷刀杆安装于所述刀盘的上端，所述刀盘的下端安装有多个周向间隔布置的所述刀片；

20、所述刀盘上设有铣削冷却流道，所述铣削冷却流道包括与所述冷却过渡流道的下端连通的铣削冷却主流道，及与所述铣削冷却主流道的末端均连通的多个铣削冷却支流道，多个所述铣削冷却支流道与多个所述刀片一一对应设置，每个所述铣削冷却支流道的出口朝向对应的所述刀片。

21、本发明有益效果：本发明提供的内冷刀杆和铣削刀具，由于预设位置低于阻尼流道的最高点使预设位置和阻尼流道的最高点之间的阻尼流道形成空气减振腔，在冷却液由预设位置进入冷却过渡流道内的过程中，空气减振腔内的空气无法排出，阻尼流道内冷却液挤压空气减振腔内的空气，利用空气的体积可压缩性产生类似空气阻尼的优异的吸振缓冲效果，继而实现对内冷刀杆进行减振和缓冲的作用，使该内冷刀杆具有自减振效果。试验发现与常规刀杆相比，该内冷刀杆的振动幅值能够减小15％左右，能够在最大限度地改善内冷刀杆减振性能的同时，避免直接使用减振阻尼器所带来的成本负担，降低了铣削刀具的使用成本。

22、该内冷刀杆通过刀杆本体内部的冷却流道结构，实现减小内冷刀杆工作时的切削振动，显著改善加工工件表面的振纹、加工表面划痕等表面质量问题；此外，刀杆切削振动的大幅减小，会使刀盘上各个位置的刀片受力更加均匀，能够显著改善刀片受到的不规则冲击力，延长刀片的使用寿命，显著缓解刀片的损耗过程，降低刀片的更换频率，提高切削加工效率，而且刀片更换的工时和刀片损耗的大幅减少，能够显著节约损耗和铣削加工成本。

技术特征：

1.一种内冷刀杆，其特征在于，包括刀杆本体(1)，所述刀杆本体(1)上设有：

2.根据权利要求1的所述内冷刀杆，其特征在于，所述阻尼流道(12)包括沿所述刀杆本体(1)轴向延伸的阻尼主流道(121)，所述阻尼主流道(121)的下端与所述冷却进液流道(11)的下端连通，所述阻尼主流道(121)的上端与所述冷却过渡流道(13)的上端连通；

3.根据权利要求1的所述内冷刀杆，其特征在于，所述冷却进液流道(11)与所述刀杆本体(1)同轴；

4.根据权利要求3的所述内冷刀杆，其特征在于，所述刀杆本体(1)上设有多个连通流道(17)，多个所述连通流道(17)与多个所述阻尼流道(12)一一对应，所述冷却进液流道(11)通过所述连通流道(17)与对应的所述阻尼流道(12)连通；

5.根据权利要求3的所述内冷刀杆，其特征在于，所述刀杆本体(1)上设有与其均同轴设置的过渡槽(15)和安装孔(16)，所述过渡槽(15)位于所述冷却过渡流道(13)的下方且位于所述安装孔(16)的上方，每个所述冷却过渡流道(13)的下端均与所述过渡槽(15)连通，所述安装孔(16)用于安装刀盘(200)，所述过渡槽(15)用于通过所述刀盘(200)上的铣削冷却流道(201)为安装于所述刀盘(200)上的刀片(300)提供冷却液。

6.根据权利要求5的所述内冷刀杆，其特征在于，所述过渡槽(15)的内径大于所述安装孔(16)的内径。

7.根据权利要求5的所述内冷刀杆，其特征在于，所述安装孔(16)的下端连接有与所述安装孔(16)同轴设置的避让孔(19)，所述避让孔(19)的下端延伸至所述刀杆本体(1)的底部端面，所述避让孔(19)的内径大于所述安装孔(16)的内径。

8.根据权利要求1至7任一项的所述内冷刀杆，其特征在于，所述刀杆本体(1)上设有排液孔(18)，所述排液孔(18)的一端与所述阻尼流道(12)的下端连通，所述排液孔(18)的另一端延伸至所述刀杆本体(1)的外周面，所述排液孔(18)内安装有用于启闭所述排液孔(18)的堵塞(2)。

9.根据权利要求8的所述内冷刀杆，其特征在于，所述堵塞(2)为密封螺钉，所述密封螺钉与所述排液孔(18)螺纹连接。

10.一种铣削刀具，其特征在于，包括多个刀片(300)、刀盘(200)及如权利要求1至9任一项所述的内冷刀杆(100)，所述内冷刀杆(100)安装于所述刀盘(200)的上端，所述刀盘(200)的下端安装有多个周向间隔布置的所述刀片(300)；

技术总结本发明涉及刀具技术领域，公开了一种内冷刀杆及铣削刀具，预设位置低于阻尼流道的最高点使预设位置和阻尼流道的最高点之间的阻尼流道形成空气减振腔，在冷却液由预设位置进入冷却过渡流道内的过程中，空气减振腔内的空气无法排出，阻尼流道内冷却液挤压空气减振腔内的空气，利用空气的体积可压缩性产生类似空气阻尼的优异的吸振缓冲效果，继而实现对内冷刀杆进行减振和缓冲的作用，使该内冷刀杆具有自减振效果。试验发现与常规刀杆相比，该内冷刀杆的振动幅值能够减小15％左右，能够在最大限度地改善内冷刀杆减振性能的同时，避免直接使用减振阻尼器所带来的成本负担，降低了铣削刀具的使用成本。技术研发人员：陈友梁,刘章龙,李友生,李晓星,缪挺,姜涛,林亮亮,袁文浩,陈逢标,潘冬根受保护的技术使用者：厦门金鹭特种合金有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13