机床用冷却水直喷工具夹的制作方法

本发明涉及机床用冷却水直喷工具夹，尤其涉及连接机床和工具，在加工待加工物时，将从冷却水供应部供应的冷却水喷射至上述工具和上述待加工物之间的机床用冷却水直喷工具夹。

背景技术：

在机床切削加工产业中，冷却水喷射效率性问题是最大的难题，对作业环境和生产性产生大的影响，但到目前为止效率性和环境问题(产生喷雾的问题)未得到解决。

另外，切削工具的寿命决定加工品的质量、生产性、交期及价格，因此在切削工具使用量多的汽车、航空/宇宙、医疗等产业中，对提高切削工具的寿命和性能的技术和系统的需求持续增加。

具体而言，在加工部件的成本构成比例中切削工具自身的购买费用占3～8％的比例，若切削工具的性能不好，加工时间变长，导致电力、机床的维护费、消耗品费用等增加，进一步增加成本。

若冷却水喷射效率变高，则因切削工具的性能得到提高，加工速度增加20％，从而缩短加工时间，节省15％的生产费用，而且，因较之现有的工具尺寸精度变高，大幅减少用于确保精度的后续加工。

在现有技术中，在铣削加工中，虽然在侧面的外部喷嘴向加工店喷射冷却水，但因喷射效率的限制、切削热、碎屑及代加工物的干涉等，难以将冷却水直接渗透至完成实际切削的工具切削面，而在最有效率的内部供应方式中，虽然各海外企业开发出通过工具夹的喷射，但因在主轴旋转时导致冷却水飞散，导致作为冷却水最大作用的冷却及润滑受到限制，引发产生大量喷雾的作业环境问题。

因此，通过在工具夹内部形成管路，从cutter的直上方在360度的全区域喷射冷却水，以变更工具的形状，但还亟待开发出能够直接向进行切削的位置喷射冷却水的系统。

先行技术文献

韩国注册专利第10-1394532号

技术实现要素：

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种通过将离心力转换为向心力，减少冷却水的扩散现象，具备能够将冷却水有效直喷至离工具最近的部位的功能的机床用冷却水直喷工具夹。

解决问题的方法

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹，在连接机床和工具，在加工待加工物时，将从冷却水供应部供应的冷却水喷射至上述工具和上述待加工物之间的机床用冷却水直喷工具夹中，包括：主体部，提供安装上述工具的安装空间，在与上述机床连接的状态下，与上述机床的旋转运动联动；外壳部，盖住上述主体部的外侧面；帽型喷嘴部，在连接于上述外壳部的状态下，包围上述工具的外周面，将上述冷却水喷射至上述工具和上述代加工物之间；适配器部，安装于上述机床，提供从上述冷却水供应部供应的冷却水的移动通道，确定上述主体部向上述机床的安装位置；及旁路部，在连接于上述外壳部的侧面的状态下，连接上述适配器部和上述外壳部，将从上述适配器部供应的冷却水移动至上述帽型喷嘴部；上述帽型喷嘴部在与上述外壳部之间形成供冷却水停留的停留空间，沿与上述工具的外部露出方向平行的方向具备多个排出孔；收容于上述停留空间的冷却水，在上述停留空间内受到上述工具的旋转产生的旋转力，以上述工具为准沿与上述工具相同的方向旋转的状态下，通过上述多个排出孔排出，而且，通过形成于上述停留空间内的向心力确保向上述工具的末端的直行性。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述旁路部可拆装地连接于上述适配器部。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述旁路部在安装于上述适配器部时，解除与上述主体部的连接，而从上述适配器部拆卸时，与上述主体部连接；上述主体部以上述旁路部为媒介确定与上述外壳部的连接与否。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述主体部在与上述旁路部连接时，受限于上述外壳部，而在与上述旁路部解除连接时，摆脱来自上述外壳部的限制并可以上述外壳部为准进行旋转。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述旁路部，具备：收容部，形成沿高度方向形成的第一收容空间，及与上述第一收容空间连通，与上述高度方向垂直，沿向着上述外壳部的第一宽度方向形成的第二收容空间；连接部，在收容于上述第一收容空间的状态下，沿上述收容部滑动，可拆装地连接于上述适配器部；弹性部，收容于上述第一收容空间，位于上述连接部的下部一侧，受上述连接部的沿上述高度方向施加的外力弹性变形；及受限确定部，在收容于上述第二收容空间的状态下，联动于上述连接部沿上述高度方向的位置移动，沿上述第一宽度方向移动位置。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述连接部在与上述适配器部连接时，因与上述适配器部的接触，沿上述第一收容空间在第一位置向下部一侧移动位置以位于第二位置，而在与上述适配器部解除连接时，因解除与上述适配器部的接触，从上述第二位置复原至上述第一位置；上述弹性部在上述连接部的上述第一位置，根据向上述第二位置的移动压缩弹性变形，而在上述连接部与上述适配器部接触连接时，通过上述压缩弹性变形产生的复原力，将上述连接部从上述第二位置复原至上述第一位置。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述受限确定部具备沿上述高度方向贯通形成的贯通孔；上述连接部在插入上述贯通孔的状态下，通过上述贯通孔沿上述高度方向移动位置。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述连接部具备沿与上述第一宽度方向垂直的第二宽度方向贯通的导引孔；上述导引孔以一定的宽度形成，越从下侧向上侧沿远离上述外壳部的方向向上倾斜；上述受限确定部具备插入形成于规定上述贯通孔的侧面的侧面孔，沿上述第二宽度方向延长的滑动部；上述滑动部在插入上述导引孔的状态下，根据上述连接部沿上述高度方向的位置移动，沿上述导引孔滑动。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述外壳部具备从与上述旁路部相对的相对面凹入并与上述第二收容空间连通的凹入孔；上述凹入孔与上述主体部的结合槽连通；上述受限确定部在插入上述凹入孔的状态下，根据上述连接部从第一位置到第二位置的移动，沿远离上述主体部的方向移动位置，从而与上述结合槽隔开，而且根据上述连接部从上述第二位置到上述第一位置的移动，向上述主体部移动，从而与上述结合槽结合；当上述受限确定部与上述结合槽结合，则上述主体部受限于上述外壳部，当上述受限确定部与上述结合槽隔开，则上述主体部摆脱来自上述外壳部的限制。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述连接部具备贯通形成，在上述连接部连接于上述适配器部时，提供从上述适配器部供应的冷却水移动的通道的第1流路；上述收容部具备贯通形成的第2流路；上述第1流路在上述连接部的上述第一位置，不与上述第2流路连通，而在上述连接部的上述第二位置，与上述第2流路连通；上述第2流路与上述外壳部和上述主体部之间的第3流路连通；上述第3流路与上述停留空间连通。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述第3流路由从上述第1流路分叉的第3-1流路及第3-2流路、通过在上述外壳部的下部内侧以螺旋形状形成的螺旋部使冷却水旋转移动的第3-3流路构成；上述第3-3流路与上述停留空间连通。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述外壳部在下部外侧形成外螺纹；上述帽型喷嘴部具备与上述外螺纹对应的形状形成的内螺纹，以通过螺纹结合拆装于上述外壳部。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述帽型喷嘴部具备供上述工具贯通的工具插入孔及以上述工具插入孔为准呈放射状设置的多个排出孔；上述多个排出孔向上述工具的旋转轴倾斜形成，以使收容于上述停留空间的冷却水向上述工具的旋转轴偏向喷射。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的上述多个排出孔由从上述工具插入孔设置于第一距离的第一孔设置部及从上述工具插入孔设置于较之上述第一距离更远的第二距离的第二孔设置部构成；上述第二孔设置部的倾斜度大于上述第一孔设置部的倾斜度。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的通过上述第二孔设置部喷射的冷却水，减少通过上述第一孔设置部喷射的冷却水因上述工具的旋转力产生的排斥力飞散。

本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的构成上述第一孔设置部的各排出孔以不同的倾斜度形成；构成上述第二孔设置部的各排出孔以不同的倾斜度形成。

发明效果

根据本发明，通过控制冷却水的扩散现象，极大地提高冷却水喷射效率，巨大地增加加工生产性和作业环境。

另外，通过有效降低切削加工时产生的切削热，延长工具寿命，提高加工速度及精度。

另外，通过冷却水喷射效率变高，切削工具的性能得到提高，提高加工速度，从而缩短加工时间，节省生产费用，而且，因较之现有的工具尺寸精度变高，大幅减少用于确保精度的后续加工。

另外，因延长切削工具的寿命，缩短工具更换时间，从而节省生产费用，确保加工制造业的生产性竞争力。

附图说明

图1及图2为安装有本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的机床的概略斜视图；

图3为本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的机床的概略斜视图；

图4为本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的机床的概略截面图；

图5至图8为用于说明本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的旁路部的概略图；

图9为用于说明本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的冷却水移动路径的概略图；

图10至图12为用于说明本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的帽型喷嘴部的概略图。

附图标记说明

1：机床用冷却水直喷工具夹

t：切削工具

m：机床主轴部

10：主体部

20：外壳部

30：帽型喷嘴部

40：适配器部

50：旁路部

最佳实施方式

下面，结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。但是，本发明的思想不受实施例的限制，而本发明的技术人员可在相同的思想范围之内添加、变更、删除其他结构，提出属于落后的其他发明或本发明思想氛围内的其他实施例，但这也属于本发明的范围之内。

另外，各实施例的附图中属于相同思想范围内相同功能的要素适用相同的附图标记。

图1及图2为安装有本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的机床的概略斜视图；图3为本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的机床的概略斜视图；图4为本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的机床的概略截面图。

如图1至图4所示，本发明一实施例的机床主轴部m工具夹1(下称“工具夹”)，涉及连接机床主轴部m和切削工具t，在加工待加工物时，将从冷却水供应部q供应的冷却水喷射至上述机床用冷却水直喷工具夹和上述待加工物之间的装置。

本发明的工具夹1可包括主体部10、外壳部20、帽型喷嘴部30、适配器部40及旁路部50。

上述主体部10，可提供安装上述切削工具t的安装空间s1，在与上述机床主轴m连接的状态下，与上述机床主轴部m的旋转运动联动。

上述外壳部20，可盖住上述主体部10的外侧面。

上述帽型喷嘴，可在连接于上述外壳部20的状态下，包围上述切削工具t的外周面，将上述冷却水喷射至上述切削工具t和上述代加工物之间。

另外，上述帽型喷嘴30可在与上述外壳部20之间形成供冷却水停留的停留空间s2，沿与上述切削工具t的外部露出方向平行的方向具备多个排出孔h。

收容于上述停留空间s2的冷却水，可在上述停留空间s2(请参考图3及图8)内受到上述切削工具t的旋转产生的旋转力，以上述切削工具t为准沿与上述切削工具t相同的方向旋转。

收容于上述停留空间s2的冷却水，可通过上述多个排出孔h(请参考图10)排出，而且，通过形成于上述停留空间s2内的向心力确保向上述切削工具t的末端的直行性。

上述适配器部40，可安装于上述机床主轴部m，提供从上述冷却水供应部q供应的冷却水的移动通道，确定上述主体部10向上述机床主轴部m的安装位置。

具体而言，上述主体部10可以在沿特定方向设置的状态下，安装于上述机床主轴部m，根据向上述适配器部40的上述旁路部50的安装，上述主体部10可设置于作为向上述机床主轴部m的安装位置的特定方向。

上述旁路部50，可在连接于上述外壳部20的侧面的状态下，连接上述适配器部40和上述外壳部20，将从上述适配器部40供应的冷却水移动至上述帽型喷嘴部30。

下面，结合图5至图12，详细说明构成本发明的工具夹1的各构成要素及构成要素之间的关系。

图5至图8为用于说明本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的旁路部的概略图。

如图5至图8所示，本发明一实施例的工具夹1的旁路部50可拆装地连接于上述适配器部40。

具体而言，上述旁路部50可在安装于上述适配器部40时(请参考图5)，解除与上述主体部10的连接，而从上述适配器部40拆卸时(请参考图6)，与上述主体部(10)连接。

上述主体部(10)可以上述旁路部(50)为媒介确定与上述外壳部的连接与否。

具体而言，上述主体部10可在与上述旁路部50连接时，受限于上述外壳部20，而在与上述旁路部50解除连接时，摆脱来自上述外壳部20的限制并可以上述外壳部20为准进行旋转。

上述旁路部50可具备收容部51、连接部53、弹性部55及受限确定部57。

上述收容部51，可形成沿高度方向z(请参考图7)形成的第一收容空间v1(请参考图7)，及与上述第一收容空间v1连通，与上述高度方向z垂直，沿向着上述外壳部20的第一宽度方向x(请参考图7)形成的第二收容空间v2(请参考图7)。

上述连接部53，可在收容于上述第一收容空间v1的状态下，沿上述收容部51滑动，可拆装地连接于上述适配器部40。

上述弹性部55，可收容于上述第一收容空间v1，位于上述连接部53的下部一侧，受上述连接部53的沿上述高度方向z施加的外力弹性变形。

上述受限确定部57，可在收容于上述第二收容空间v2的状态下，联动于上述连接部53沿上述高度方向z的位置移动，沿上述第一宽度方向x移动位置。

上述连接部53可在与上述适配器部40连接时，因与上述适配器部40的接触，沿上述第一收容空间v1在第一位置(请参考图5)向下部一侧移动位置以位于第二位置(请参考图6)，而在与上述适配器部40解除连接时，因解除与上述适配器部40的接触，从上述第二位置复原至上述第一位置。

上述弹性部55可在上述连接部53的上述第一位置，根据向上述第二位置的移动压缩弹性变形，而在上述连接部53与上述适配器部40接触连接时，通过上述压缩弹性变形产生的复原力，将上述连接部53从上述第二位置复原至上述第一位置。

上述受限确定部57可具备沿上述高度方向z贯通形成的贯通孔571。

上述连接部53可在插入上述贯通孔571的状态下，通过上述贯通孔571沿上述高度方向z移动位置。

另外，上述连接部53可具备沿与上述第一宽度方向x垂直的第二宽度方向y贯通的导引孔531。

上述导引孔531可以一定的宽度形成，越从下侧向上侧沿远离上述外壳部20的方向向上倾斜。

上述受限确定部57可具备插入形成于规定上述贯通孔571的侧面的侧面孔575，沿上述第二宽度方向延长的滑动部573。

上述滑动部573可在插入上述导引孔531的状态下，根据上述连接部53沿上述高度方向z的位置移动，沿上述导引孔531滑动。

另外，上述外壳部20可具备从与上述旁路部50相对的相对面凹入并与上述第二收容空间v2连通的凹入孔21。

上述凹入孔21可与上述主体部10的结合槽11连通。

上述受限确定部57可在插入上述凹入孔21的状态下，根据上述连接部53从第一位置到第二位置的移动，沿远离上述主体部10的方向移动位置，从而与上述结合槽11隔开。

具体而言，若上述连接部53下降以从上述第一位置移动至上述第二位置，则上述滑动部573沿上述导引孔531沿远离上述主体部10的方向移动位置，因此，上述受限确定部57也沿远离上述主体部10的方向移动位置，从而从上述结合槽11隔开。

另外，上述受限确定部57可根据上述连接部53从上述第二位置到上述第一位置的移动，向上述主体部10移动，从而与上述结合槽11结合。

具体而言，若上述连接部53上升以从上述第二位置移动至上述第一位置，则上述滑动部573沿上述导引孔531向上述主体部10移动，因此，上述受限确定部57也向上述主体部10移动，从而与上述结合槽11接触/结合。

当上述受限确定部57与上述结合槽11结合，则上述主体部10可受限于上述外壳部10。

在此，受限是指上述主体部10和上述外壳部20结合，上述主体部10不能独立于上述外壳部20进行旋转。

当上述受限确定部57与上述结合槽11隔开，则上述主体部110摆脱来自上述外壳部20的限制。

在此，摆脱受限是指上述主体部10和上述外壳部20不结合，上述主体部10可独立于上述外壳部20进行旋转。

图9为用于说明本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的冷却水移动路径的概略图。

如图9所示，本发明一实施例的工具夹1的上述连接部53，可具备贯通形成，在上述连接部53连接于上述适配器部40时，提供从上述适配器部40供应的冷却水移动的通道的第1流路f1(请参考图5及图9)。

另外，上述收容部51可具备贯通形成的第2流路f2(请参考图5及图5及图9)。

上述适配器部40，可形成从上述冷却水供应部q供应的冷却水移动的供应流路。

上述第1流路f1可在上述连接部53的上述第一位置，不与上述第2流路f2连通，而在上述连接部53的上述第二位置，与上述第2流路f2连通。

因此，当上述连接部53不与上述适配器部40连接时，通过上述第一流路f1流入的冷却水不流入上述第2流路f2，而当上述连接部53与上述适配器部40连接时，通过上述第一流路f1流入的冷却水可流入上述第2流路f2。

上述第2流路f2可与上述外壳部20和上述主体部10之间的第3流路f3连通。

上述第3流路f3可与上述停留空间s2连通。

具体而言，上述第3流路f3可由从上述第1流路f1分叉的第3-1流路f3-1及第3-2流路f3-2、通过在上述外壳部20的下部内侧以螺旋形状形成的螺旋部25(请参考图5)使冷却水旋转移动的第3-3流路f3-3构成。

为优化上述旁路部50的空间，迂回上述受限确定部57的位置，上述第3-1流路f3-1及上述第3-2流路f3-2可分叉为两个。

上述第3-3流路f3-3可与上述停留空间s2连通。

因此，从上述冷却水供应部q供应的冷却水，通过上述适配器部40的供应流路、上述第一流路f1、上述第2流路f2及上述第3流路f3流入上述停留空间s2。

图10至图12为用于说明本发明一实施例的机床用冷却水直喷工具夹的帽型喷嘴部的概略图。

图12(b)为对图12(a)的aa的截面图。

如图10至图12所示，本发明一实施例的工具夹1的外壳部20可在下部外侧形成外螺纹23。

上述帽型喷嘴30可具备与上述外螺纹23对应的形状形成的内螺纹31，以通过螺纹结合拆装于上述外壳部20。

另外，上述帽型喷嘴30可具备供上述切削工具t贯通的工具插入孔33及以上述工具插入孔33为准呈放射状设置的多个排出孔h。

上述多个排出孔h可向上述切削工具t的旋转轴倾斜形成，以使收容于上述停留空间s2的冷却水向上述切削工具t的旋转轴偏向喷射。

另外，上述多个排出孔h可由从上述工具插入孔33设置于第一距离的第一孔设置部h1及从上述工具插入孔33设置于较之上述第一距离更远的第二距离的第二孔设置部h2构成。

上述第二孔设置部h2的倾斜度a可大于上述第一孔设置部h1的倾斜度a1。

具体而言，上述第一孔设置部h1的倾斜度可小于上述第二孔设置部h2的倾斜度。因此，延长上述第一孔设置部h1的倾斜度的虚拟的第一延长线和延长上述第二孔设置部h2的倾斜度的虚拟的第二延长线，可指向上述切削工具t和上述代加工物的接触地点。

另外，通过上述第二孔设置部h2喷射的冷却水，可减少通过上述第一孔设置部h1喷射的冷却水因上述切削工具t的旋转力产生的排斥力飞散。

具体而言，通过上述第二孔设置部h2喷射的冷却水，阻挡通过上述第一孔设置部h1喷射的冷却水向外侧方向飞散，从而提高冷却水的直行性。

构成上述第一孔设置部h1的各排出孔可以不同的倾斜度形成，而构成上述第二孔设置部h2的各排出孔可以不同的倾斜度形成。

上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。