[发明专利]具有冷却剂凹槽构造的旋转夹头

说明书

技术领域

本申请的主题涉及旋转夹头(chuck)，其包括凹槽构造，该凹槽构造沿着构造成用于接收和夹持刀具的柄的柄接收孔一体成型。更特别地，穿过柄接收孔并且离开旋转夹头的流动路径仅通过刀具的轴和形成在柄接收孔上的凹槽构造限定。

背景技术

美国专利文献2011/0156363公开了具有冷却剂凹槽构造的夹头。在一些实施方式中，存在穿过仅通过刀具的轴和凹槽构造限定的柄接收孔的冷却剂流动路径。

美国专利文献5,358,360公开了具有冷却剂凹槽的夹头。然而，除了刀具和凹槽构造(图3)之外，冷却剂流动路径还包括呈可拆卸的喷嘴环形式的额外部件，其紧固在夹头的前端部上(第二栏的第一整段)。喷嘴环或喷嘴的可拆卸性被说明用于允许使用者针对各种各样的刀具有利地选择性地引导冷却剂流(背景技术部分最后一段和第二栏的第五整段)。

本申请的目的是提供一种新的改进的旋转夹头。

发明内容

根据本申请的主题的第一方面，提供一种旋转夹头，其包括沿着夹头的柄接收孔一体成型的凹槽构造。凹槽构造限定与柄接收孔的孔前端部和孔后端部流体连通的流动路径。该凹槽构造包括一个或多个倾斜凹槽部，所述倾斜凹槽部朝夹头的夹头前端部开口并且朝向夹头的夹头前端部向内倾斜。

应理解的是，与公开至少部分地用可拆卸的喷嘴环限定的流动路径的美国专利文献5,358,360不同，根据本申请的主题的旋转夹头通过沿着柄接收孔一体成型的凹槽构造限定流动路径。换言之，凹槽构造的所有部分都形成在旋转夹头的具有整体单件构造的部分上。

根据本申请的主题的第二方面，提供一种旋转夹头，其包括：夹头前端部；以及柄接收孔，其朝夹头前端部开口并且从夹头前端部向后延伸。柄接收孔通过周向延伸的孔表面限定，并且：具有延伸穿过柄接收孔的中心并限定正方向和反方向的孔轴线；并且包括接近夹头的夹头前端部的孔前端部以及在孔前端部后面的孔后端部。孔表面包括：限定孔径的一个或多个柄邻接次表面；以及凹进柄接收孔的凹槽构造，其比一个或多个柄邻接次表面离中心孔轴线更远。该凹槽构造限定与孔前端部和孔后端部流体连通的流动路径，并且包括：在孔后端部处的环形入口凹槽；一个或多个倾斜凹槽部，其朝夹头前端部开口并且朝向夹头前端部向内倾斜；以及一个或多个中间凹槽，其连接环形入口凹槽与一个或多个倾斜凹槽部；其中包括凹槽构造的柄接收孔形成在旋转夹头的具有单件整体构造的部分上。

应理解的是，根据本申请的主题的凹槽构造可以是有利的，例如这样的构造可以有利于：

-适当引导的冷却剂流，其一方面充分向内引导以对抗向外的离心力，而另一方面使旋转夹头离开足够靠近柄接收孔的中心的位置，以使得所需的倾斜角度不至于大到在接触由旋转夹头夹持的刀具时引起冷却剂显著偏向，从而允许相对更大部分的刀具被冷却；和/或

-因部件更少而制造被简化(例如，没有美国专利文献5,358,360中公开类型的可拆卸的喷嘴环)；应理解的是，尽管形成朝夹头前端部开口的中间凹槽部和倾斜凹槽部对制造有一定复杂性要求(其可能需要以具有4个自由度而非标准的三个自由度的更稀少的加工中心来加工部件)，但是这种制造难度被认为可能小于与额外部件(例如喷嘴环)的制造和组装有关的难度。

这样的凹槽构造被认为对于铣削应用特别有益，特别是使用整体端铣刀(solid end mill)进行的那些应用。认为其对加工诸如因康镍合金(Inconel)等的将加工工具加热到极其高的温度的加工工件材料特别有利。

根据本申请的主题的第三方面，提供一种旋转夹头，其包括沿着夹头的柄接收孔一体成型的凹槽构造。凹槽构造限定与柄接收孔的孔前端部和孔后端部流体连通的流动路径。凹槽构造包括朝夹头的夹头前端部开口并且朝向夹头前端部向内倾斜的一个或多个倾斜凹槽部。凹槽构造还包括从孔表面延伸到夹头的外表面的纵向凹槽部。换言之，纵向凹槽部可以同时朝孔表面和夹头的外表面开口。

根据本申请的主题的第四方面，提供一种夹头组件，其包括根据前述方面的夹头以及用于夹持夹头的刀架。刀架包括用于接收夹头的刀架孔。刀架孔包括刀架内表面，其在夹头的外表面处密封纵向凹槽部。

应理解的是，第一方面和第二方面涉及设计为直接通过CNC机器夹持的夹头，而第三方面涉及设计为通过刀架夹持的夹头，而刀架又由CNC机器夹持。