[发明专利]一种用于干切削的传导冷却机夹车刀

说明书

技术领域

本发明涉属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于干切削的传导冷却机夹车刀。

背景技术

机加工的车刀一般分为两种，一种为机夹车刀，即刀片与刀本体分离设置，便于刀片的更换；另一种为整体车刀，即刀片焊接在刀本体上，为了稳固刀片以保证加工精度。

在切削加工的过程中，切削液具有冷却、润滑、清洗、排屑以及防锈等功能，但是有些材料因为材料本身的特殊性不能添加切削液，必须要进行干切削加工，例如碳纤维材料。在进行干切削的过程中不可避免的问题就是车削刀具温度上升而导致刀具的力学性能下降，车刀将会快速磨损，影响车削加工的顺利完成。

为了降低干式切削车刀的切削温度可采用刀具内冷却技术，使冷却液在车刀内部循环，车刀车削时产生的热量由循环液带走，从而降低车刀的切削温度，提高刀具的使用寿命和加工质量。如中国专利CN205414443U公布了一种分离式内冷却车刀，包括：刀片、刀片座、圆形密封圈以及异形密封圈。所述刀片与刀片座的相对面上设有横截面为矩形或U形的内循环通道，刀片座上设有进液口和出液口。

现有的内冷却技术需要在车刀内开设管路，当车刀尺寸较小时，开设冷却管路的长度及管径受限，散热效果不明显，并且车刀内开设管路，加工复杂、管路密封困难容易泄漏，且降低了车刀的整体强度。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于干切削的传导冷却机夹车刀，在刀本体内设置导热杆，无需在车刀内开设管路，车刀切削时产生的热量通过刀片传导给导热杆，导热杆中的热量再由设置在车刀本体外部的水箱中的冷却液带走。本发明可以有效降低车削温度，提高车刀的使用寿命及切削质量，同时不降低车刀整体强度，不会产生冷却液在刀片处泄漏的问题。

本发明采取的技术方案是：

一种用于干切削的传导冷却机夹车刀，其特征在于，包括车刀本体、刀片、压板、导热杆、散热片及水箱；所述导热杆包括一体成型的头部、连接部及尾部，连接部连接头部与尾部，所述连接部嵌设于车刀本体内，头部的上表面与刀片的下表面贴合通过定位螺丝设于车刀本体前端的上端面，尾部从车刀本体的左侧伸出其外表面焊接散热片，所述尾部及所述散热片均容纳在水箱中，所述水箱设有冷却液进口及冷却液出口；压板一端压靠刀片的上表面，其另一端通过螺丝紧固连接在车刀本体的前端；所述导热杆的导热系数大于车刀本体的导热系数。

从车刀本体的后端向刀片的方向观察，左手边为左侧。左侧连接水箱为了不妨碍刀具的装夹，一般车刀本体的右侧为装夹位置。

刀片切削时产生的热量通过与刀片贴合连接的导热杆的头部传导到导热杆中，由于导热杆的导热系数大于车刀本体的导热系数，切削产生的热量绝大部分都能有效传导到导热杆中，再由导热杆尾部的散热片散发。在水箱中连续通入冷却液，冷却液与导热杆及散热片直接接触，及时有效地将导热杆中的热量带走，从而快速降低切削温度。

进一步地，所述导热杆的头部的横截面与刀片的横截面形状一致且导热杆头部的上表面为精加工面。刀片与导热杆的头部精密配合减少震动，导热杆的头部起到刀片垫片的作用。

为了更为迅速的传动热量，优选所述导热杆的导热系数是车刀本体的导热系数的3倍以上。更进一步地，优选所述导热杆由铍铜制成。铍铜是力学、物理、化学综合性能良好的一种合金，具有很高的导热性及强度、硬度，用铍铜制成的导热杆传导效率高且不降低车刀的强度。

进一步地，所述散热片由铜制成。铜的导热性能好，可高效地传导及散发热量。

进一步地，所述导热杆的头部与刀片之间涂覆导热胶。通过导热胶可增大导热杆与刀片之间的接触面积，且导热胶本身就具有良好的导热性能，这种设计可高效地传导热量。

进一步地，所述导热杆的连接部与车刀本体焊接为一体。采用这样的设计是为了不减低车刀本体的强度，更好地保证车刀的切削质量。

进一步地，所述水箱一端敞口，敞口端的边缘密封固定连接在车刀本体的左侧面。采用这样的设计可使本发明整体结构紧凑且导热杆中的热量不散发到空气中而使由冷却液快速带走。

为了增加散热面积，快速地将导热杆中的热量传导到散热片中，进一步地设计所述导热杆尾部的外表面均焊接有散热片。

本发明的有益效果：

1、本发明可高效降低切削温度，提高刀具的使用寿命和加工质量。

2、本发明不在车刀内开设冷却液管路，不会降低车刀整体强度及使用性能。

3、本发明可以杜绝冷却液在刀片处泄漏，从而造成冷却液与被切削物接触，影响被切削物的品质。