專利名稱：切削工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過去除切屑進(jìn)行加工的切削工具，該切削工具帶 有供給用于冷卻當(dāng)前切削加工區(qū)域的低溫氣流的供給裝置。
背景技術(shù)：
特別在切削加工金屬材料的情況下，在當(dāng)前切削加工區(qū)域中產(chǎn) 生大量的熱，導(dǎo)致了切削加工工具過早磨損或失效。為將該生熱保持 在一定限度內(nèi)，并同時(shí)改善從切削加工區(qū)域排出切屑的狀況，通常通 過供給冷卻劑來冷卻切削工具的當(dāng)前切削加工區(qū)域。其中冷卻劑可以 是氣體或液體，并且通過切削工具的內(nèi)部供給裝置或者外部供給裝置 引導(dǎo)到當(dāng)前切削加工區(qū)域。
例如，在W0 02/068142中描述了帶有用于供給液體冷卻劑的內(nèi) 部供給裝置的切削工具。
在DE 196 40 599 Al中描述了具有內(nèi)部冷卻劑供給裝置的切削 工具，其中利用低溫空氣冷卻當(dāng)前切削加工區(qū)域。該切削工具的一個(gè) 缺點(diǎn)是，低溫空氣不能在工具內(nèi)部產(chǎn)生，而是必須在工具外部產(chǎn)生， 因此，必須為此配備外部設(shè)備。
在根據(jù)焦耳-湯姆孫效應(yīng)通過供給壓縮氣體(優(yōu)選壓縮空氣)來 工作的低溫發(fā)生器中產(chǎn)生低溫氣體，這種技術(shù)在很久以前就是已知的 了。這種低溫發(fā)生器的原理基于渦流管的操作。其中，處于常溫和幾 巴壓力的壓縮空氣經(jīng)由渦流室中的氣體渦旋器供給到渦流管，并分成 低溫氣流和高溫氣流。經(jīng)由氣體渦旋器供給到渦流管中的壓縮空氣朝 著位于渦流管一端的高溫氣體噴嘴的方向沿著渦流管的內(nèi)壁移動(dòng)并 且高速循環(huán)。 一部分空氣作為高溫空氣流從高溫氣體噴嘴排出。沒有 排出的空氣被迫以低得多的速度沿著相反方向穿過在渦流管邊緣高 速通過的壓縮空氣流的中心朝向渦流管的另一端流回。該內(nèi)部的、速度較低的空氣流向外部的、速度較高的空氣流釋放熱量，并且在到達(dá)
低溫氣體噴嘴出口時(shí)，冷卻到-4(TC的溫度。
例如，這種低溫發(fā)生器記載在US 3 173 273或US 3 208 229 中，并且在多種場(chǎng)合下用作從外部向切削工具的當(dāng)前切削加工區(qū)域供 給低溫空氣的外部裝置。
在這種情況下的一個(gè)缺點(diǎn)是，必須將這種外部裝置單獨(dú)與每個(gè) 切削加工工具對(duì)準(zhǔn)，并且按照如下方式固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，即即?在切削加工工具執(zhí)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的情況下，也要保證可靠地將冷卻空氣 流供給到當(dāng)前的切削加工區(qū)域。但是，只有通過大量的資金投入才能 實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種通過低溫氣流冷卻當(dāng)前切削加 工區(qū)域的切削工具，其中，不需要用于準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)氣流的設(shè)備投入。
根據(jù)本發(fā)明，通過以下措施實(shí)現(xiàn)該目的，即切削工具具有集 成在工具主體內(nèi)的低溫發(fā)生器，并且具有供給低溫氣流的內(nèi)部通道系 統(tǒng)，所述低溫發(fā)生器包括細(xì)長(zhǎng)的渦流管，該渦流管用于將通過氣體渦 旋器供給的常溫壓縮氣體轉(zhuǎn)換成從位于渦流管一端的低溫氣體出口 排出的低溫氣流和從位于渦流管另一端的高溫氣體出口排出的高溫 氣流。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，令人意想不到的是，將到目前為止僅用于在外部進(jìn) 行操作的低溫發(fā)生器轉(zhuǎn)移到切削工具的工具主體內(nèi)部不會(huì)對(duì)切削工 具的操作產(chǎn)生不利影響。從低溫發(fā)生器通過切削工具內(nèi)的連續(xù)通道將 低溫氣流傳送到當(dāng)前切削加工區(qū)域，而不需要總是反復(fù)地設(shè)置和對(duì)準(zhǔn) 冷卻劑供給裝置。通過根據(jù)本發(fā)明的切削工具，不僅可以有效地冷卻 當(dāng)前切削加工區(qū)域本身，而且還可以冷卻低溫氣體所通過的整個(gè)工具 主體。在切削加工期間產(chǎn)生的熱量由此被極快地從切削刀頭排掉，從 而進(jìn)一步延長(zhǎng)了切削刀頭的工作壽命，并且減小了切削刃的切屑積 聚。
通過如下方式來將低溫發(fā)生器特別簡(jiǎn)單地安裝在切削工具中，艮口整個(gè)低溫發(fā)生器被安裝在工具主體中的相應(yīng)的接收孔中，用于傳 送低溫氣體、供給壓縮氣體和運(yùn)走高溫氣體的孔通向該接收孔。
特別有利的是，通過工具主體內(nèi)的與低溫發(fā)生器平行的孔供給 壓縮氣體。在這種條件下，可以容易地從切削工具端部進(jìn)行氣體供給。
特別有利的是，使用利用空氣操作的低溫發(fā)生器。從而在通常 情況下可以使用在各種生產(chǎn)制造中存在的壓縮空氣供給裝置。


下面參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的切削工具的部分剖視圖2示出了根據(jù)圖1的切削工具的細(xì)節(jié)的放大圖3示出了根據(jù)圖1的切削工具的另一個(gè)細(xì)節(jié)的放大圖4a、 4b示出了根據(jù)圖1的切削工具的低溫氣體出口的各種視
圖5示出了根據(jù)圖1的切削工具的高溫氣體出口。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了具有工具主體1的切削工具，該切削工具容納在工 具座20內(nèi)。低溫發(fā)生器2安裝在形成于工具主體1中的孔7內(nèi)。低 溫發(fā)生器2由細(xì)長(zhǎng)渦流管3構(gòu)成，渦流管3具有位于一端的低溫氣體 出口 5和位于另一端的高溫氣體出口 6。在圖2、 4a和4b中更詳細(xì) 地示出了低溫氣體出口 5。低溫氣體出口 5整體上是一個(gè)空心圓柱形 部件，其具有相對(duì)于彼此偏移的外徑不同的兩個(gè)部分。外徑較大的部 分與渦流管3直接鄰接，并且利用與渦流管3的內(nèi)徑大致對(duì)應(yīng)的孔形 成渦流室14。低溫氣體出口 5的與渦流管3鄰接的端部被環(huán)形面封 閉，該環(huán)形面帶有槽18，槽18與渦流室14切向鄰接并且構(gòu)成氣體 渦旋器4。低溫氣體出口 5的外徑較小的部分具有與渦流室14鄰接 的孔21，孔21朝向外側(cè)呈錐形擴(kuò)大。外徑較大的部分的直徑稍稍小 于工具主體1中的接收孔7的直徑，從而形成環(huán)形室9。用于供給壓 縮氣體(優(yōu)選為壓縮空氣形式的壓縮氣體)的孔8通向該環(huán)形室9。
5初始與渦流管3平行地延伸的孔8轉(zhuǎn)向成垂直于環(huán)形室9延伸的部 分。出于制造上的技術(shù)原因，該部分延伸穿過整個(gè)工具主體1，并且 用無(wú)頭螺釘16與工具外側(cè)封閉，以防止壓縮空氣從該部分向外泄露。 低溫氣體出口 5的錐形擴(kuò)大的孔21通向工具主體的孔17，孔17將 低溫空氣引導(dǎo)到切削刀頭22的附近。渦流管3和低溫氣體出口 5通 過密封環(huán)10相對(duì)于接收孔7密封。位于渦流管3的另一端的高溫氣 體出口 6由具有外螺紋的圓柱形主體和用于運(yùn)走高溫空氣的內(nèi)孔13 構(gòu)成，內(nèi)孔13橫向轉(zhuǎn)向并在后方由無(wú)頭螺釘15封閉。高溫氣體出口 6擰入接收孔7中，直到靠在渦流管3的端部上為止，接收孔7在相 應(yīng)的位置具有內(nèi)螺紋。同樣設(shè)置了密封環(huán)10以進(jìn)行密封。高溫氣體 出口 6具有設(shè)置在中心位置的壓縮錐體11，該壓縮錐體11以很小的 邊緣間隙接合在渦流管3的孔內(nèi)。在壓縮錐體11的出口處具有開口 12,高溫空氣通過開口 12進(jìn)入孔13內(nèi)，以便被繼續(xù)向外排出。
低溫發(fā)生器2按照如下方式工作處于大約5巴的壓力和室溫 的壓縮空氣首先通過工具座20中的合適的供給裝置，然后通過切削 工具的孔8供給到低溫發(fā)生器2的環(huán)形室9。從而在環(huán)形室9中形成 更高的壓力，這種更高的壓力隨后迫使空氣通過氣體渦旋器4的槽 18進(jìn)入渦流管3。切向布置的槽18使空氣流產(chǎn)生循環(huán)運(yùn)動(dòng)，并沿著 渦流管3的內(nèi)壁向位于渦流管3端部的高溫氣體出口 6高速移動(dòng)。由 于出口面積受到高溫氣體出口 6的壓縮錐體11的限制，所以只有一 部分高溫氣體可以通過開口 12排出。沒有排出的氣體被迫在高速空 氣流的中心以低得多的速度向低溫氣體出口 5的方向流回，從而連續(xù) 向外部的高速空氣流釋放熱量。當(dāng)內(nèi)部空氣流通過低溫氣體出口 5 排出時(shí)，其具有大約-4CTC的非常低的溫度。
權(quán)利要求
1. 一種通過去除切屑進(jìn)行加工的切削工具，該切削工具帶有供給用于冷卻當(dāng)前切削加工區(qū)域的低溫氣流的供給裝置，其特征在于，所述切削工具具有安裝在工具主體中的低溫發(fā)生器(2)和供給低溫氣流的內(nèi)部通道系統(tǒng)，所述低溫發(fā)生器(2)包括細(xì)長(zhǎng)的渦流管(3)，該渦流管(3)用于將通過氣體渦旋器(4)供給的常溫壓縮氣體轉(zhuǎn)變成從位于渦流管(3)一端的低溫氣體出口(5)排出的低溫氣流和從位于渦流管(3)另一端的高溫氣體出口(6)排出的高溫氣流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過去除切屑進(jìn)行加工的切削工具， 其特征在于，低溫發(fā)生器(2)以密封的方式安裝在工具主體(1)中的孔(7)中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通過去除切屑進(jìn)行加工的切削工 具，其特征在于，工具主體(1)具有與低溫發(fā)生器(2)平行的用于供給壓縮氣 體的孔(8)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的通過去除切屑進(jìn)行加工 的切削工具，其特征在于，低溫發(fā)生器(2)是利用空氣操作的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過去除切屑進(jìn)行加工的切削工具，該切削工具帶有供給用于冷卻當(dāng)前切削加工區(qū)域的低溫氣流的供給裝置。根據(jù)本發(fā)明，低溫氣流是在內(nèi)部供給的并且是由安裝在工具主體(1)中的低溫發(fā)生器(2)產(chǎn)生的，低溫發(fā)生器(2)通過渦流管(3)將常溫壓縮氣體轉(zhuǎn)變成低溫氣流和高溫氣流。
文檔編號(hào)B23B27/10GK101460272SQ200780007978
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者米夏埃爾·施泰納 申請(qǐng)人:森拉天時(shí)奧地利有限公司