具有冷却剂凹槽构造的旋转夹头制造技术

旋转夹头(10)包括整体沿着旋转夹头(10)的柄接收孔(16)的冷却剂凹槽构造(26)。凹槽构造(26)限定与孔前端部和孔后端部(20,22)流体连通的流动路径。凹槽构造(26)包括一个或多个倾斜凹槽部(32)，所述一个或多个倾斜凹槽部(32)朝旋转夹头(10)的夹头前端部(12)开口并且朝向该夹头前端部(12)向内倾斜。

Rotating chuck having coolant groove structure

The rotating chuck (10) comprises a coolant groove structure (26) integrally receiving a bore (16) along the shank of the rotating chuck (10). The groove structure (26) defines a flow path that is in fluid communication with the front end of the hole and the back end of the hole (20,22). The groove structure (26) includes one or more inclined recess portions (32), the one or more inclined recess portions (32) open toward the front end (12) of the chuck of the rotating chuck (10) and inwardly tilt toward the front end portion (12) of the chuck.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有冷却剂凹槽构造的旋转夹头
本申请的主题涉及旋转夹头(chuck)，其包括凹槽构造，该凹槽构造沿着构造成用于接收和夹持刀具的柄的柄接收孔一体成型。更特别地，穿过柄接收孔并且离开旋转夹头的流动路径仅通过刀具的轴和形成在柄接收孔上的凹槽构造限定。
技术介绍
美国专利文献2011/0156363公开了具有冷却剂凹槽构造的夹头。在一些实施方式中，存在穿过仅通过刀具的轴和凹槽构造限定的柄接收孔的冷却剂流动路径。美国专利文献5,358,360公开了具有冷却剂凹槽的夹头。然而，除了刀具和凹槽构造(图3)之外，冷却剂流动路径还包括呈可拆卸的喷嘴环形式的额外部件，其紧固在夹头的前端部上(第二栏的第一整段)。喷嘴环或喷嘴的可拆卸性被说明用于允许使用者针对各种各样的刀具有利地选择性地引导冷却剂流(
技术介绍
部分最后一段和第二栏的第五整段)。本申请的目的是提供一种新的改进的旋转夹头。
技术实现思路
根据本申请的主题的第一方面，提供一种旋转夹头，其包括沿着夹头的柄接收孔一体成型的凹槽构造。凹槽构造限定与柄接收孔的孔前端部和孔后端部流体连通的流动路径。该凹槽构造包括一个或多个倾斜凹槽部，所述倾斜凹槽部朝夹头的夹头前端部开口并且朝向夹头的夹头前端部向内倾斜。应理解的是，与公开至少部分地用可拆卸的喷嘴环限定的流动路径的美国专利文献5,358,360不同，根据本申请的主题的旋转夹头通过沿着柄接收孔一体成型的凹槽构造限定流动路径。换言之，凹槽构造的所有部分都形成在旋转夹头的具有整体单件构造的部分上。根据本申请的主题的第二方面，提供一种旋转夹头，其包括：夹头前端部；以及柄接收孔，其朝夹头前端部开口并且从夹头前端部向后延伸。柄接收孔通过周向延伸的孔表面限定，并且：具有延伸穿过柄接收孔的中心并限定正方向和反方向的孔轴线；并且包括接近夹头的夹头前端部的孔前端部以及在孔前端部后面的孔后端部。孔表面包括：限定孔径的一个或多个柄邻接次表面；以及凹进柄接收孔的凹槽构造，其比一个或多个柄邻接次表面离中心孔轴线更远。该凹槽构造限定与孔前端部和孔后端部流体连通的流动路径，并且包括：在孔后端部处的环形入口凹槽；一个或多个倾斜凹槽部，其朝夹头前端部开口并且朝向夹头前端部向内倾斜；以及一个或多个中间凹槽，其连接环形入口凹槽与一个或多个倾斜凹槽部；其中包括凹槽构造的柄接收孔形成在旋转夹头的具有单件整体构造的部分上。应理解的是，根据本申请的主题的凹槽构造可以是有利的，例如这样的构造可以有利于：-适当引导的冷却剂流，其一方面充分向内引导以对抗向外的离心力，而另一方面使旋转夹头离开足够靠近柄接收孔的中心的位置，以使得所需的倾斜角度不至于大到在接触由旋转夹头夹持的刀具时引起冷却剂显著偏向，从而允许相对更大部分的刀具被冷却；和/或-因部件更少而制造被简化(例如，没有美国专利文献5,358,360中公开类型的可拆卸的喷嘴环)；应理解的是，尽管形成朝夹头前端部开口的中间凹槽部和倾斜凹槽部对制造有一定复杂性要求(其可能需要以具有4个自由度而非标准的三个自由度的更稀少的加工中心来加工部件)，但是这种制造难度被认为可能小于与额外部件(例如喷嘴环)的制造和组装有关的难度。这样的凹槽构造被认为对于铣削应用特别有益，特别是使用整体端铣刀(solidendmill)进行的那些应用。认为其对加工诸如因康镍合金(Inconel)等的将加工工具加热到极其高的温度的加工工件材料特别有利。根据本申请的主题的第三方面，提供一种旋转夹头，其包括沿着夹头的柄接收孔一体成型的凹槽构造。凹槽构造限定与柄接收孔的孔前端部和孔后端部流体连通的流动路径。凹槽构造包括朝夹头的夹头前端部开口并且朝向夹头前端部向内倾斜的一个或多个倾斜凹槽部。凹槽构造还包括从孔表面延伸到夹头的外表面的纵向凹槽部。换言之，纵向凹槽部可以同时朝孔表面和夹头的外表面开口。根据本申请的主题的第四方面，提供一种夹头组件，其包括根据前述方面的夹头以及用于夹持夹头的刀架。刀架包括用于接收夹头的刀架孔。刀架孔包括刀架内表面，其在夹头的外表面处密封纵向凹槽部。应理解的是，第一方面和第二方面涉及设计为直接通过CNC机器夹持的夹头，而第三方面涉及设计为通过刀架夹持的夹头，而刀架又由CNC机器夹持。为了详细说明，第三方面与已知的夹头(例如，具有朝夹头的外表面开口的纵向凹槽部的柱状夹头)的不同之处主要在于：其还进一步形成有向内倾斜的倾斜凹槽部。尽管在总生产时间方面将材料从孔表面移除到外表面比仅从孔表面移除较少量的材料需要更多加工，但是这样可以使已有的夹头转换为具有本申请的主题的优点。例如，夹头的凹槽构造一体成型，而无需额外的部件，例如喷嘴环。尽管需要刀架来阻止离开纵向凹槽部的流体，但是这样的刀架在任何情况下都是需要的而且是标准(未被改造的)部件，因此引导的冷却剂流仍然可以以简化的制造来实现。根据第五方面，提供一种改造夹头的方法，其包括在夹头的夹头前端部处铣削倾斜凹槽部，优选多个倾斜凹槽部的步骤。应理解的是，上述内容是概要，上面的任何方面还可以包括下文描述的任何特征。具体地，下述单独或结合的特征可适用于上述任何方面。A.一个或多个倾斜凹槽部可各自相对于正方向成倾斜角度α倾斜，倾斜角度α在下述范围内：2°≤α≤20°。优选地，倾斜角度α在下述范围内：4°≤α≤12°。B.在具有多个倾斜凹槽部的旋转夹头中，每个倾斜凹槽部的倾斜角度α可以相同。尽管旋转夹头将不被构造为冷却所选择的刀具的不同部分，或可针对不同尺寸的刀具进行调节，但是认为由单个角度提供的制造的简化性可弥补这样的缺点。C.凹槽构造包括的倾斜凹槽部可以比纵向凹槽部多。应理解的是，制造位于夹头的端部附近的相对较少的凹槽部更简便，而无需每个凹槽部都具有相关的纵向凹槽部。D.一个或多个中间凹槽可以包括与中心孔轴线平行延伸的一个或多个纵向凹槽部。一个或多个中间凹槽可以仅朝孔表面向内开口或同时朝孔表面和旋转夹头的外表面开口。更确切而言，在中间凹槽包括一个或多个纵向凹槽部的情况下，一个或多个纵向凹槽部可以仅朝孔表面开口或可以同时朝孔表面和夹头的外表面开口。E.垂直于孔轴线，每个纵向凹槽部可以具有恒定的截面面积。这样的设计可以为一部分流体流动路径保持均匀的压力。纵向凹槽部与倾斜凹槽一起可以限定具有“弯曲”形状的流动路径。F.一个或多个中间凹槽还可以包括在孔前端处与倾斜凹槽部流体连通的环形出口凹槽。环形出口凹槽还可以与一个或多个纵向凹槽部流体连通。G.环形出口凹槽可以比倾斜凹槽部和/或纵向凹槽部更远地径向向外延伸到孔表面内。H.凹槽构造还可以包括在孔后端部处的环形入口凹槽。I.垂直于孔轴线，越接近夹头前端部，每个倾斜凹槽部的截面面积可以越小。J.在夹头前端部处，至少一个或每个倾斜凹槽部可以具有径向尺寸最大的中心截面区域。至少一个或每个倾斜凹槽部可以具有径向尺寸小于最大径向尺寸的截面区域。例如，至少一个或每个倾斜凹槽部可以包括端部截面区域，该端部截面区域离中心截面区域的距离越大截面面积越小。端部截面区域可以与中心截面区域相邻。可以存在位于中心截面区域的相对侧上的两个端部截面区域。K.在夹头前端部的端视图中，至少一个或每个倾斜凹槽部可以具有月牙形状。L.在夹头前端部的端视图中，一个或每个倾斜凹槽部的最大径向尺寸DMR可以在满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转夹头，包括：夹头前端部；以及柄接收孔，其朝夹头前端部开口并且从夹头前端部向后延伸；柄接收孔通过周向延伸的孔表面限定，并且：具有延伸穿过柄接收孔的中心并限定正方向和反方向的孔轴线；并且包括接近夹头的夹头前端部的孔前端部以及在孔前端部后面的孔后端部；孔表面包括：限定孔径的一个或多个柄邻接次表面；以及凹进柄接收孔的凹槽构造，其比一个或多个柄邻接次表面离中心孔轴线更远；凹槽构造限定与孔前端部和孔后端部流体连通的流动路径，并且包括：在孔后端部处的环形入口凹槽；一个或多个倾斜凹槽部，其朝夹头前端部开口并且朝向夹头前端部向内倾斜；以及一个或多个中间凹槽，其连接环形入口凹槽与一个或多个倾斜凹槽部，所述一个或多个中间凹槽仅向内朝孔表面开口或者同时朝旋转夹头的孔表面和外表面开口；其中包括凹槽构造的柄接收孔形成在旋转夹头的具有单件整体构造的部分上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.05 US 14/614,9581.一种旋转夹头，包括：夹头前端部；以及柄接收孔，其朝夹头前端部开口并且从夹头前端部向后延伸；柄接收孔通过周向延伸的孔表面限定，并且：具有延伸穿过柄接收孔的中心并限定正方向和反方向的孔轴线；并且包括接近夹头的夹头前端部的孔前端部以及在孔前端部后面的孔后端部；孔表面包括：限定孔径的一个或多个柄邻接次表面；以及凹进柄接收孔的凹槽构造，其比一个或多个柄邻接次表面离中心孔轴线更远；凹槽构造限定与孔前端部和孔后端部流体连通的流动路径，并且包括：在孔后端部处的环形入口凹槽；一个或多个倾斜凹槽部，其朝夹头前端部开口并且朝向夹头前端部向内倾斜；以及一个或多个中间凹槽，其连接环形入口凹槽与一个或多个倾斜凹槽部，所述一个或多个中间凹槽仅向内朝孔表面开口或者同时朝旋转夹头的孔表面和外表面开口；其中包括凹槽构造的柄接收孔形成在旋转夹头的具有单件整体构造的部分上。2.根据权利要求1所述的旋转夹头，其中，一个或多个倾斜凹槽部各自相对于正方向成倾斜角度α倾斜，倾斜角度α在下述范围内：2°≤α≤20°。3.根据权利要求2所述的旋转夹头，其中，倾斜角度α在下述范围内：4°≤α≤12°。4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转夹头，其中，一个或多个倾斜凹槽部是多个倾斜凹槽部；并且每个倾斜凹槽部的倾斜角度α相同。5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转夹头，其中，一个或多个中间凹槽包括与中心孔轴线平行延伸的一个或多个纵向凹槽部。6.根据权利要求5所述的旋转夹头，其中，凹槽构造包括的倾斜凹槽部比纵向凹槽部多。7.根据权利要求5或6所述的旋转夹头，其中，每个纵向凹槽部具有垂直于孔轴线的恒定的截面面积。8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转夹头，其中，一个或多个中间凹槽还包括在孔前端部处与倾斜凹槽部流体连通的环形出口凹槽。9.根据权利要求8所述的旋转夹头，其中，一个或多个中间凹槽还包括一个或多个纵向凹槽部；并且环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈诺赫·居伊，
申请(专利权)人：伊斯卡有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL