[发明专利]模块式刀具系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种模块式刀具系统，包括一个刀具基本夹具，该刀具 基本夹具带有至少一个用于刀具架的杆的容纳孔，该刀具架经由一个夹 紧装置可固定并且具有一个用于切削特别是用于车削工件的刀头，其中， 经由一条输入管路引导多条冷却剂管路通过刀具基本夹具和刀具架，通 过这些冷却剂管路，一种在压力下特别是在高压下输入的冷却剂可引导 到各有效的切削刃的部位。

背景技术

冷却剂或冷却润滑剂在切削过程中具有重要意义。在车、铣和钻所 属的切削中，在从工件切削下切屑的有效的切削刃上导致高温，高温加 速刀具(刀头)的磨损。在刀具切削刃上温度升高的原因在于，刀头材 料的比热以及导热能力不足以在足够的程度上将生成的摩擦热量排走。 在切削钛工件时，还会出现材料钛与刀具焊接的倾向。这样一种“粘结 倾向”也可以用一种冷却润滑材料(以下简称冷却剂)来阻止或最小化。 为将一种冷却剂以足够的量送到切削部位，已经建议采取多种不同措施。

在DE 37 40 814 A1中这样建议，为了冷却剂湿润刀头的切削和切屑 面区域，刀具夹具和刀头设有在这两个结构件的贴合面内相互通入的冷 却剂通道，并且刀头的至少一条冷却剂通道紧挨在位于切削位置的切削 刃附近通入切屑面。为了促成这一点，建议，刀头的切屑面本身设有沟 槽，冷却剂经由这些沟槽从刀具夹具朝有效的切削刃方向引导。根据一 种在该文献中的备选建议，刀头本身应具有形式为孔的冷却剂通道，这 些冷却剂通道通入切屑面。一种这样的构型的缺点在于，刀头的切屑面 几何形状受到这些冷却沟槽的不利影响并且排屑可能会受到干扰，排屑 应该导致比较短小的切屑折断。此外，与在刀头中的孔一样，沟槽也具 有缺点，即刀头体本身被减弱。最后，这样的构型也不能保证以足够的 量将冷却剂引导到切削部位。

如例如在DE 930 790 C2中描述的那样，其他的解决方案建议，为 了冷却和润滑，介质的射流在压力和高的速度作用下从一个喷嘴件出来 射入到在刀具的自由面和工件之间的空间中，射到切削刃上。由此出发， 就此用一种冷却剂基本上只对刀具的自由面进行加载，而不是对切屑面 以及切削下的切屑进行加载，还存在的缺点是，这个喷嘴设置在一个单 独的保持装置上，该保持装置没有与刀具或刀具夹具保持连接，因而调 节困难。

在EP 1 073 535 B1中建议，可以应用尽可能高的冷却剂压力，并且 以一个或多个细小射流的形式将其主要对准刀头和由刀头切下的切屑。 在流体射流中使用的压力选择得越高，将流体射流不仅用于纯冷却而且 还用于机械地影响从工件切下的切屑的可能性就越大，特别是具有将切 屑折断成尽可能小的微粒的目的。冷却剂应在规定的100巴(107帕)以 上的高压下对准切削点。为此，刀具夹具具有一个用于一个刀头的座以 及一块用螺丝拧上的、具有至少一个喷嘴的板，该喷嘴是一个喷嘴插件 的部分，该插件绕其自身的中轴线可以转动并且应该如此地固定在一个 位置上，以致一个由该喷嘴出来的流体射流对准刀头的切屑面。冷却剂 应该经由在刀具基本夹具中的一条或多条通道进入刀具夹具的一个多边 形杆的一个孔中并且从那里继续向在所谓的板中的喷嘴传送。关于冷却 剂管路不进行详细阐述。就在孔的出口点处应该使用一些密封环而言， 不利的方式是存在着在10⁷帕以上的高流体压力情况下密封不足的危险。 另外，喷嘴的调节比较费事并且其固定不是充分可靠的，以致特别是在 给出的高压情况下射流方向可能发生变化。

在US 5,340,242中建议一种用于刀头的刀具夹具，其中在刀头旁边 用螺丝固定一个主体，该主体有一个用于冷却剂流的通孔。这个通孔一 方面通向一个具有一个冷却剂入口的刀具夹具杆中以及通向一个小的冷 却剂出口，通过冷却剂出口，冷却剂可以朝刀头的有效的切削刃方向以 射流锥的方式喷射。为能调节射流锥方向，设置一个带有一个偏心头的 调节螺钉。这里也存在着选择的调节发生改变的危险，以致冷却剂明显 只提到直至最大10巴的压力。

发明内容

本发明的任务是继续发展一种开始所述类型的模块式刀具系统，该 刀具系统适用于以高的冷却润滑剂压力工作，其中，冷却剂流可以目的 明确地引向切削部位而无泄漏的危险。