[发明专利]用于以非常规高度定位切割刀片的刀夹和刀夹组件

说明书

技术领域

本发明涉及金属加工操作，且特别涉及一种适合将一切割刀片固定在刀夹内非常规位置的刀夹和刀夹组件。

背景技术

在许多金属加工操作期间，希望且有时必须使用冷却液冲洗切割刀具和工件之间的接触面，以避免由于在此接触面处生成的高温和混杂在此接触面处的碎片损坏切割刀具和工件。然而，根据这种切割刀片抵靠着工件的配置，在不明显改变刀夹外套的情况下，冷却液向该接触面的有效分散即使可能也是很困难的。

在金属切割工业中，在车削操作期间夹持切割刀片的最通常部件是常规的方形柄刀夹。这种刀夹具有一主体，其通常夹在机床内，该被夹紧的部分具有一确定四个等长边的横截面。最普通的常规方形柄刀夹体具有长度小于或等于1.25英寸的边，下文将参照常规的方形柄刀夹体主要对这种被夹紧的部分具有小于或等于1.25英寸的各边的方形柄刀夹体进行说明。其不仅尺寸紧凑，而且允许刀具进入很多位置，许多机床不能容纳具有较大柄的刀夹体。一些常规的方形柄刀夹具有超过要被夹紧部分的前端，该前端比要夹紧的部分更大。

标准的刀夹允许安装在刀头上的切割刀具快速插入和/或取出。然而，由于与标准刀具相连的内部部件，用于标准刀具的刀夹体必须比常规方形柄刀夹体大。特别是，标准刀夹体的最小的柄尺寸大约是1.5英寸。因此，标准刀夹体占据了额外的空间，必须以不同方式固定到机床。

美国专利No.6299388公开了一种具有从刀夹向上延伸的塔状物的常规方形柄刀夹，通过该塔状物将冷却液向下引入切割刀片。加入了这样一塔状物，装置明显变得比仅仅是方形柄刀夹的外套更大，因此，这种配置在很多应用中都是不合适的，因为刀夹外套不能超过常规方形柄刀夹的外套。

美国专利No.6443672涉及一种切割刀具，其使用标准刀夹，例如刀夹2，如前所述该刀夹必须比常规方形柄刀夹大，以容纳附加的部件使其可操作。由此，用于标准刀夹的柄的宽度可能是常规方形柄刀夹的两倍。

通常对于使用常规方形柄切割刀具的机床，夹持在这种刀具中的切割刀片的刀刃设置为与方形柄的顶面对齐。例如，图1示出了方形柄刀夹1，其具有顶面3和安装在方形柄刀夹1的凹口7内的切割刀片5。图1是具有更大前端的常规方形柄刀夹的实例，其中要被夹紧的部分是方形的。图1中示出的刀具5是可转向的，因此在四边上都有可使用的刀刃。为了在本申请中进行说明，所参考的将是刀夹内定向成准备与加工件接合的刀刃。刀刃8就是这样一个实例。刀刃尖端9设置在刀夹1内，使得在金属加工操作期间，该尖端9是刀刃8最先与加工件接合的部分。切割刀片5的活动刀刃8沿线L设置，线L与从刀夹1的顶面3延伸的线L1重叠。将切割刀片5的刀刃尖端9与方形柄刀夹1的顶面3对齐是工业中的惯例，因此，如果冷却液必须在切割刀片5和加工件之间的接触面处引入，那么一种例如前面所述的塔状物的设置是必要的。然而，如上所述，连接到方形柄刀夹1的塔状物将形成一个比许多应用所允许的外套更大的外套。而且，方形柄上的塔状物给刀具增加了额外的钢材和悬垂长度。

已经设计了用于类似操作的标准刀夹配置，其中可以通过刀夹凹口中的壁引入冷却液。然而，这些是中心线系统，如图2所示，刀夹10固定到法兰12，法兰12安装到机床上(图中未示)。切割刀片15安装在刀夹10内的凹口17中，其中切割刀片15具有刀刃19。切割刀片15的刀刃19位于通过连接接头的中心线L4的平面L3内，在此实例中，该连接接头是法兰12。刀夹10具有适合于容纳一孔的后壁20，通过该孔冷却液可以引向切割刀片15。尽管这种系统的一个优点是使用于ID和OD机械作业的刀夹10的切割刀片旋转和用其钻孔的互换能力，但是这种结构的缺点在于尺寸的限制使得这种中心线系统不适合于小的方形柄刀具外套。大多数标准刀夹需要两倍宽度的凹槽，以便应用到机床。也就是，标准刀夹体的宽度是可比的常规方形柄刀夹体宽度的两倍。

美国专利No.5718156说明了一种用于加工钛部件的工序，其中，如这个专利的图1和图2所示，设有一方形或矩形柄的刀夹具有设置在刀夹上表面内的切割刀片以在柄内形成凹槽。然而，夹具(套环2)固定在该凹槽内以将刀片夹持在适当的位置，同时将冷却液通过夹具引向尖端的刀刃。这种系统不但相当复杂，而且要容纳夹具所需的空间，凹口内的凹槽必须相当深。

发明内容