一种具有弹性的内冷刀座装置的制作方法

本发明涉及数控机械设备中切削加工工具领域，具体而言涉及一种具有弹性的内冷刀座装置。

背景技术：

在机械设备的零件切削加工过程中，涉及到深孔零件的粗、精加工时候需要选择合适的内冷刀具，如u钻、扁钻、麻花钻及内冷深孔镗刀等，否则零件深孔加工时的热量及铁屑将无法及时带走，从而影响零件的加工表面成形及加工精度。

传统的安装内冷刀具的刀座装置中，刀具和刀座体之间轴向定位是刚性连接，即安装完成后刀具刀尖点的前后位置是固定不变的。这样会存在一个问题，即使同样规格同相参数的刀具由于其制造公差，在换刀具后会由于该尺寸误差导致刀尖点的前后位置不同。由于内冷刀具用于深孔零件的加工，刀具长度有几百毫米，有的长达近一米，因此刀具长度误差值两三毫米是在允许误差范围之内。但是，这样的误差会给我们的数控机床的切削带来不便。

现有刀具刀尖点位置在每次换刀后发生改变，因而每次更换刀具后均需重新对刀或修改切削程序。否则每次更换刀具后，由于刀尖点的前后位置不同将导致加工后的零件尺寸不准确或将就刀尖点相同位置会导致刀具与刀座的后端盖有间隙而漏水。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种具有弹性的内冷刀座装置，本发明在内冷刀具的刀座装置中设置弹性结构，弥补刀具的制造误差，解决刀具更换后需要每次单独对刀尖点位置误差进行调节的问题。本发明具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种具有弹性的内冷刀座装置，其包括：刀座，其设置在回转刀架的刀盘的端部，与所述回转刀架的刀盘固定连接；回转刀架的刀盘上设置有冷却水进水口，所述刀座内设置有安装内冷刀具的安装孔，所述安装孔的前端延伸至所述内冷刀具的刀尖处，所述安装孔的后端设置有芯轴和后端盖；所述芯轴，其后侧设置有台阶，所述台阶的端面与弹性件的一端抵接，所述弹性件的另一端与芯轴后侧所设置的后端盖抵接；所述芯轴的中间还设置有前后贯通的芯轴孔，所述芯轴孔的前端与所述内冷刀具的内孔连通；所述后端盖，其密封盖合在所述刀座的后端，与所述刀座的后侧壁固定连接；所述芯轴由所述后端盖封闭在所述安装孔内；所述后端盖内还设置有通水水道，所述通水水道的一端口与所述芯轴孔连通，所述通水水道的另一端口与所述回转刀架的刀盘上所设置的冷却水进水口连通，供所述冷却水流通进入所述内冷刀具的刀尖处。

可选的，上述具有弹性的内冷刀座装置，其中，所述弹性件为碟形弹簧。

可选的，上述具有弹性的内冷刀座装置，其中，所述后端盖的前端还设置有隔套，所述隔套设置在所述安装孔内，位于所述芯轴后端的外侧，所述弹性件中相对于芯轴的另一端抵接在所述隔套的前端，由所述隔套的后端与所述后端盖抵接。

可选的，上述具有弹性的内冷刀座装置，其中，还包括密封圈，其包括有多组，分别设置在芯轴的前端面，设置在隔套的内侧壁与所述芯轴的后端侧壁之间，以及设置在后端盖与所述隔套之间。

可选的，上述具有弹性的内冷刀座装置，其中，刀座中，内冷刀具的安装孔的最大外径不超过设置在芯轴的前端面上的密封圈的内径。

可选的，上述具有弹性的内冷刀座装置，其中，所述后端盖中的通水水道的一端口设置在所述后端盖与所述隔套之间的密封圈以内。

可选的，上述具有弹性的内冷刀座装置，其中，所述密封圈为o型密封圈。

可选的，上述具有弹性的内冷刀座装置，其中，所述刀座的前端下方还设置有一凸台，所述凸台抵在回转刀架的刀盘的前端，所述凸台内设置有2个横向螺钉，2个横向螺钉向后将所述凸台固定连接在所述刀盘的前端；所述刀座的下端还设置有4个竖向螺钉，所述4个竖向螺钉向下将所述刀座的下端固定连接在刀盘的回转等分面上。

可选的，上述具有弹性的内冷刀座装置，其中，所述后端盖与所述刀座的后端螺钉连接固定。

有益效果

本发明通过芯轴和端盖之间的弹性件改变了传统的安装内冷刀具的刀座装置中刀具和刀座体之间刚性连接方式。本发明通过弹性件自动的调整刀尖点的前后位置，使得本发明的内冷刀具不需要在每次换刀后重新对刀或修改切削程序。本发明能够解决每次更换刀具后，由于刀尖点的前后位置不同所导致的加工后的零件尺寸不准确或将就刀尖点相同位置所导致的刀具与刀座的后端盖有间隙漏水的问题。

进一步，本发明将芯轴设置为前后贯通，将后端盖密封盖合在刀座的后端，后端盖中设置有后端盖通水水道，通水水道的一端通过连接水道与刀座后端水道的一端对接，另一端与芯轴孔对接，从刀盘出水口流出的冷却水依次经连接水道、后端盖通水水道以及芯轴孔后，进入内冷刀具内孔送入刀尖处，实现对高压冷却水的供给，冲走铁屑带走热量。

本发明的刀座装置结构简单、装拆调整方便，使用可靠，可以减轻劳动者的劳动强度，其中，所述的刀座内孔对内冷刀具的配置具有一定的通用性和互换性（即直径一致，出水孔位置在后端盖密封圈内径范围内的刀具均可使用该刀座，而且无需更换任何零件），尤其适合需要配置内冷刀具精密切削加工零件的数控机床行业。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的具有弹性的内冷刀座装置的整体结构示意图；

图2是图1所示具有弹性的内冷刀座装置的侧视图；

图中，1表示刀座；2表示芯轴；3表示碟形弹簧；4表示隔套；5表示后端盖；6表示密封圈；7表示内冷刀具的紧固螺钉；71表示内冷刀具；8表示刀座与刀盘的竖向螺钉；81表示回转刀架的刀盘。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于内冷刀座装置本身而言，由刀座指向内冷刀具内孔内部的方向为内，反之为外；而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本发明中所述的“前、后”的含义指的是使用者正对内冷刀座装置时，由内冷刀具的刀尖处指向后端盖的方向即为后反之即为前，而非对本发明的装置机构的特定限定。

图1为根据本发明的一种具有弹性的内冷刀座装置，其包括：

刀座1，其设置在回转刀架的刀盘81的端部，与所述回转刀架的刀盘81固定连接；回转刀架的刀盘上设置有冷却水进水口，所述刀座1内设置有安装内冷刀具71的安装孔，所述安装孔的前端延伸至所述内冷刀具71的刀尖处，所述安装孔的后端向后延伸至芯轴2的前端面并与之密封贴合，其中，所述安装孔的直径与内冷刀具的外径满足公差配合要求，保证内冷刀具的导向性；在一些实现方式下，内冷刀具内孔可沿刀具圆周方向设置为均匀分布的4个，其作用是输入足够的高压冷却水，冲走铁屑带走热量；所述的芯轴2设置在所述安装孔的后端，芯轴2以及安装孔的后端还设置有后端盖5；

所述芯轴2，其后侧设置有台阶，所述台阶的端面与弹性件的一端抵接，所述弹性件的另一端与芯轴2后侧所设置的后端盖5抵接；所述芯轴2的中间还设置有前后贯通的芯轴孔，所述芯轴孔的前端与所述内冷刀具71的内孔连通；

所述后端盖5，其密封盖合在所述刀座1的后端，与所述刀座1的后侧壁固定连接；所述芯轴2由所述后端盖5封闭在所述安装孔内；所述后端盖5内还设置有通水水道，所述通水水道的一端口与所述芯轴孔连通，所述通水水道的另一端口与所述回转刀架的刀盘上所设置的冷却水进水口连通，供所述冷却水流通进入所述内冷刀具71的刀尖处。

为进一步的保证结构的密封性，并调节弹性件的预紧力所述后端盖5的前端还设置有隔套4，所述隔套4设置在所述安装孔内，位于所述芯轴2后端的外侧，所述弹性件中相对于芯轴2的另一端抵接在所述隔套4的前端，由所述隔套4的后端与所述后端盖5抵接。

在一些实现方式下，上述结构中的弹性件具体可选择为碟形弹簧3，其可绕芯轴中部侧壁所形成的台阶轴设置为多组。所述的碟形弹簧设置在芯轴和隔套之间，通过修磨隔套的厚度可以调节碟形弹簧的预紧力。而碟形弹簧的数量同样可根据本装置中内冷刀具所需的弹性行程来进行选择而确定。

为实现对切削部位的冷却并冲走切削碎屑，后端盖5内的通水水道具体可设置为如下形式：通水水道的一端通过连接水道与刀座后端水道的一端对接，另一端与芯轴孔对接，从刀盘出水口流出的冷却水依次经连接水道、后端盖通水水道以及芯轴孔中前后贯通的芯轴孔后，进入内冷刀具内孔送入刀尖处。

为了刀座装置可靠密封，本装置共设置了4道密封圈，所述的密封圈均为o型密封圈，选型采购均方便且价格低廉。其中，4道密封圈具体可分别设置在：芯轴2的前端面；隔套4的内侧壁与所述芯轴2的后端侧壁；后端盖5与所述隔套4之间；或者，还可包围后端盖5内的通水水道端口设置。其中，为了确保密封，内冷刀具安装孔的最大外径必须小于芯轴端面设置的密封圈内径。所述后端盖5中的通水水道的一端口设置在所述后端盖5与所述隔套4之间的密封圈6以内。

因为零件深孔切削是属于强力切削，切削力很大，因此在上述的刀座前部设置一凸台，凸台抵在回转刀架刀盘前端，使刀座与回转刀架刀盘实现轴向限位并通过2个螺钉与刀盘端面固定，又通过4个螺钉与刀盘的回转等分面固定。其中，2个螺钉为设置在所述凸台内的2个横向螺钉，2个横向螺钉向后将所述凸台固定连接在所述刀盘81的前端；4个螺钉为图2中设置在所述刀座1的下端的4个竖向螺钉8，所述4个竖向螺钉8向下将所述刀座1的下端固定连接在刀盘的回转等分面上。

在一些实现方式下，上述具有弹性的内冷刀座装置，其中，所述后端盖与所述刀座1的后端螺钉连接固定。其中，具体可在上述的后端盖上设置有4个后端盖螺纹孔，在刀座后端对应的设置有4个与后端盖螺纹孔配合对齐的对齐孔。螺钉穿过后端盖螺纹孔和对齐孔，将后端盖与刀座固定连接。由此在上述刀具的芯轴和后端盖间形成冷却水的密封空间，实现对刀具的冷却。

参考图1以及图2，上述刀具的最前状态对芯轴2的轴向位置是有限制的，需要保证芯轴2的右端面不能脱离隔套4内的密封圈，否则芯轴2来回移动时切割密封圈。

本发明中刀座的弹性功能主要通过固定不动的隔套4，由其前端面抵接能够相对隔套4相应压缩的碟形弹簧3，由碟形弹簧3带动芯轴2和刀具实现前后位置的调整。调整完毕后通过紧固螺钉7将刀具锁紧在刀座1内孔中。

由此，本发明通过哈夫结构的刀座，承受大切削力，并在刀座中安装具有弹性功能的碟形弹簧，由其带动芯轴和刀具实现前后位置的调整。因此本发明在确定刀尖点前后位置后锁紧刀座右侧凸肩上的紧固螺钉7即可锁紧刀具。其中，螺钉个数可根据刀座总长合理分布。作为机械零件切削加工的辅助装置，本发明通过设置在刀座安装孔的碟形弹簧改变了传统的安装内冷刀具的刀座装置中刀具和刀座体之间刚性连接，弥补了现有刀具在安装完成后刀具刀尖点的前后位置固定、不能调整的不足。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。