加工设备、加工装置及内冷刀柄的制作方法

1.本实用新型涉及刀柄技术领域，特别是涉及一种加工设备、加工装置及内冷刀柄。


背景技术：

2.传统的刀柄不含有中心通水/通气的功能，在进行加工时，往往面临着钻削出口崩边大，工具在钻削时由于没有切削液的冷却润滑作用，使得工具端面的磨粒极易出现堵塞，从而降低工具的切削能力，加快工具的磨损，降低了加工效率，提高了加工成本。因此，内冷刀柄应运而生。
3.常规的内冷刀柄，通过在刀柄的内部设置内冷管和内冷针，内冷针的一端固定于内冷针座上，内冷管从刀柄的后端通过螺纹的方式装入刀柄，内冷针座从刀柄的前端通过螺纹的方式装入刀柄。由于内冷管和内冷针座分别从刀柄的后端和前端装入刀柄内部，而刀柄内部的空间又比较有限，刀柄的前端的长度也比较长，因此安装起来不方便，费时费力，效率不高。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种容易安装的加工设备及内冷刀柄。
5.一种内冷刀柄，包括刀柄本体及内冷组件，所述刀柄本体的后端向前开设有装配孔，所述装配孔的底部开设有台阶孔，所述刀柄本体的前端向后开设有容置腔体，所述台阶孔连通所述装配孔与所述容置腔体，所述内冷组件包括中空的内冷针及密封接头，所述密封接头设置于所述装配孔并伸入所述台阶孔内，所述内冷针穿设于所述台阶孔内，所述内冷针的后端伸入所述装配孔和所述密封接头内，所述内冷针的前端伸入所述容置腔体内并延伸至所述内冷刀柄的安装孔。
6.在其中一个实施例中，还包括无线接收组件、换能器组件及变幅杆，所述无线接收组件设置于所述刀柄本体的外周缘，所述换能器组件包括后盖板、多个堆叠设置的电极片及压电陶瓷片，所述后盖板、电极片及所述压电陶瓷片套设于所述变幅杆的中空柱体部外且均位于所述容置腔体内，所述中空柱体部位于所述变幅杆的后端，所述变幅杆设置于所述刀柄本体的前端并固接在所述刀柄本体上，所述内冷针的前端穿设于所述中空柱体部且伸入所述变幅杆的内部。
7.在其中一个实施例中，所述中空柱体部的外侧设置有外螺纹，所述盖板部开设有内螺纹孔，所述中空柱体部的前端与所述盖板部通过螺纹方式连接。
8.在其中一个实施例中，所述内冷针与所述变幅杆之间设置有所述密封组件。
9.在其中一个实施例中，还包括无线接收组件、换能器组件及变幅杆，所述无线接收组件设置于所述刀柄本体的外周缘，所述换能器组件包括后盖板、多个堆叠设置的电极片及压电陶瓷片，所述后盖板包括一体成型的盖板部及中空柱体部，所述电极片及所述压电陶瓷片套设于所述中空柱体部外且均位于所述容置腔体内，所述中空柱体部的前端设置于所述变幅杆上，所述变幅杆设置于所述刀柄本体的前端且覆盖所述容置腔体，所述内冷针
的前端穿设于所述中空柱体部且伸入所述变幅杆的内部。
10.在其中一个实施例中，所述中空柱体部的前端设置有外螺纹，所述变幅杆的后端开设有内螺纹孔，所述中空柱体部的前端与所述变幅杆的后端通过螺纹方式连接。
11.在其中一个实施例中，所述内冷针与所述密封接头之间设置有密封组件。所述密封组件包括密封压环及第二密封圈，所述密封接头的前端与所述内冷针之间设置有依次向前分布的所述第二密封圈和所述密封压环。
12.在其中一个实施例中，还包括调节件，所述调节件套设于所述内冷针的前端且位于所述变幅杆的内部，所述调节件位于所述中空柱体部的前方。
13.在其中一个实施例中，所述调节件螺纹连接于所述内冷针的前端外侧或螺纹连接于所述。
14.在其中一个实施例中，所述调节件的前端设置有配合孔，所述配合孔呈内六角形状。
15.在其中一个实施例中，所述配合孔的侧壁前端呈外扩圆弧状。
16.在其中一个实施例中，所述密封接头设置有外螺纹，所述台阶孔的侧壁设置有内螺纹，所述密封接头与所述台阶孔的侧壁之间通过螺纹方式连接。
17.在其中一个实施例中，所述内冷针的后端与所述密封接头的后端平齐或所述内冷针的后端低于所述密封接头的后端，所述内冷针的后端与所述密封接头的后端通过焊接方式固定连接。
18.在其中一个实施例中，还包括拉钉，所述拉钉开设有通孔，所述拉钉设置于所述刀柄本体的后端且一端伸入所述装配孔内，所述通孔与所述装配孔相连通。
19.在其中一个实施例中，在所述拉钉和所述内冷组件之间设置有弹性填充件，所述弹性填充件连通所述拉钉的通孔和所述内冷针。
20.在其中一个实施例中，所述拉钉与所述刀柄本体连接处设置有第一密封圈，所述拉钉的前端与所述内冷针之间设置有密封组件。
21.在其中一个实施例中，所述密封接头与所述装配孔的底壁之间设置有第一密封圈。
22.一种加工装置，包括如上任一项所述的内冷刀柄。
23.在其中一个实施例中，还包括筒夹、螺帽及工具头，所述筒夹通过所述螺帽设置于所述内冷刀柄的前端，所述工具头的后端被夹紧在所述筒夹内。
24.一种加工设备，其包括如上任一项所述的加工装置。
25.上述内冷刀柄至少具有以下优点：
26.1、本技术内冷刀柄设置有调节件，可以避免长期使用时冷却润滑介质在所述内冷针与所述工具头之间的空间内沉积，造成堵塞和传输效率降低。
27.2、本技术内冷刀柄包括刀柄本体和内冷组件，内冷组件包括内冷针及密封接头，安装时，将密封组件装入密封接头中，将密封接头从装配孔中从后往前装入，直到密封接头的前端伸入台阶孔内，密封接头与装配孔的底壁之间设置第一密封圈，第一密封圈用于保证密封接头与刀柄本体之间的密封性，防止装配孔的水汽和粉尘进入前端的容置腔体内，将内冷针从刀柄本体的装配孔向前插入至密封接头、台阶孔直到容置腔体内，密封组件用于保证密封接头与内冷针之间的密封性。相较于传统的内冷刀柄来说，本技术的内冷刀柄
并没有设置在前腔体内的内冷针座，而是采用密封接头和内冷针都同从刀柄本体后端的装配孔装入的结构，因此，本技术的内冷刀柄只需要从后端将密封接头和内冷针安装至刀柄本体内，而无需再从前腔体另外安装内冷针座，故而安装更方便，省时省力，而且也能够保证密封性能；而拆卸维修时，也更具有便利性。
附图说明
28.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为一实施方式中的加工设备的结构示意图；
31.图2为图1的剖视图，其中省略了工具头；
32.图3为另一实施方式中的加工设备的剖视图；
33.图4为图3中a处的放大图。
34.附图标记说明：
35.10加工装置；20、加工装置；100、内冷刀柄；200、筒夹；300、螺帽；400、工具头；110、刀柄本体；120、内冷组件；111、装配孔；112、台阶孔；113、容置腔体；121、内冷针；122、密封接头；123、第一密封圈；124、密封组件；125、密封压环；126、第二密封圈；130、拉钉；131、通孔；140、无线接收组件； 150、换能器组件；160、变幅杆；141、无线接收环；142、无线接收磁芯；151、后盖板；152、电极片；153、压电陶瓷片；154、盖板部；155、中空柱体部； 180、弹性填充件；199、安装孔；500、调节件；510、配合孔。
具体实施方式
36.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
37.需要说明的是，在本文中所提到的“前端”“后端”分别指的是：在加工过程中，近加工端的为“前端”，远加工端的一端为“后端”，它们是相对的概念，并且因此能够根据其所处于的不同位置和不同的实用状态而改变。所以，不应将这些或其他方位用于理解为限制性用语。
38.如图1和图2所示，一实施方式中的加工装置10，包括内冷刀柄100、筒夹200、螺帽300及工具头400，筒夹200通过螺帽300设置于内冷刀柄100的前端并设置在安装孔199内，工具头400的后端被夹紧在筒夹200内，工具头 400的前端用于加工工件。工具头400可以为内冷刀具，即具有沿刀具轴向贯通的内冷通道(图未示出)，该内冷通道能够传输内冷介质，如微量润滑油雾、二氧化碳以及普通冷却液等。在另一实施例中，可以取消筒夹200，工具头
400 直接安装在安装孔199内。
39.内冷刀柄100包括刀柄本体110及内冷组件120，刀柄本体110的后端用于与主轴相配合。所述刀柄本体110的后端向前开设有装配孔111，所述装配孔 111的底部开设有台阶孔112，所述刀柄本体110的前端向后开设有容置腔体 113，所述台阶孔112连通所述装配孔111与所述容置腔体113。具体地，台阶孔112包括相互连通的大孔部及小孔部，大孔部与装配孔111相连通，小孔部与容置腔体113相连通。
40.所述内冷组件120包括中空的内冷针121及密封接头122，所述密封接头 122设置于所述装配孔111并伸入所述台阶孔112内。具体地，密封接头122设置有外螺纹，台阶孔112的侧壁设置有内螺纹，密封接头122与台阶孔112的侧壁之间通过螺纹方式连接。即，密封接头122可以为螺钉，螺钉上开设有轴向通孔，供内冷针121穿过。所述密封接头122与所述装配孔111的底壁之间设置有第一密封圈123，第一密封圈123用于增加密封接头122与刀柄本体110 之间的密封性，防止装配孔111内的水汽和杂质进入前端的容置腔体113内。
41.所述内冷针121穿设于所述台阶孔112内，所述内冷针121的后端伸入所述装配孔111和所述密封接头122内，所述内冷针121的前端伸入所述容置腔体113并延伸至内冷刀柄的安装孔199，所述内冷针121与所述密封接头122之间设置有密封组件124，密封组件124用于提高内冷针121与密封接头122之间的密封性能。具体地，所述密封组件124包括密封压环125及第二密封圈126，所述密封接头122的前端与所述内冷针121之间设置有依次向前分布的所述第二密封圈126和所述密封压环125。可以先将第二密封圈126设置于密封接头 122的前端，然后再将密封压环125压入密封接头122的前端，进一步提高密封性能。需要说明的是，内冷针121的前端贯穿刀柄本体110的容置腔体113并延伸至内冷刀柄的安装孔199，分为两种情况，一是内冷针121的前端贯穿刀柄本体110的容置腔体113并直接延伸至内冷刀柄的安装孔199；二是内冷针121 的前端贯穿刀柄本体110的容置腔体113并间接延伸(通过中空的调节件500) 至内冷刀柄的安装孔199；当然，内冷针121的前端延伸至安装孔199，并不一定是精准的位置关系，允许内冷针121的前端或调节件500与安装孔存在一定的距离或间隙，或者内冷针121的前端伸入一部分到安装孔199，位置关系为在附近即可。
42.进一步的，所述内冷针121的后端与所述密封接头122的后端平齐或所述内冷针121的后端低于所述密封接头122的后端，所述内冷针121的后端与所述密封接头122的后端通过焊接方式固定连接，一来实现两者固定，二来进一步提高两者之间的密封性。
43.进一步的，内冷刀柄100还包括拉钉130，所述拉钉130开设有通孔131，所述拉钉130设置于所述刀柄本体110的后端且一端伸入所述装配孔111内，所述通孔131与所述装配孔111相连通。冷却润滑介质通过拉钉130的通孔131 通入，然后经内冷针121通到具有内冷孔的工具头400，实现内冷加工。
44.进一步的，在所述拉钉130和所述内冷组件120之间设置有弹性填充件180，所述弹性填充件180连通所述拉钉130的通孔131和所述内冷针121，这样弹性填充件180在安装时会发生压缩，这样进一步保证了密封性。
45.进一步的，拉钉130与刀柄本体110之间设置有第一密封圈123，第一密封圈123用于增加拉钉130与刀柄本体110之间的密封性，防止外界的水汽和杂质进入装配孔111内。拉钉130可与刀柄本体110一体成型，这样可减少密封圈的使用。
46.进一步的，所述内冷针121与所述拉钉130之间设置有密封组件(附图未示出)，密
封组件用于提高内冷针121与拉钉130之间的密封性能。具体地，所述密封组件包括密封压环及密封圈。
47.进一步的，内冷刀柄100还包括无线接收组件、换能器组件150及变幅杆 160。因此，内冷刀柄100可以为超声波内冷刀柄。所述无线接收组件设置于所述刀柄本体110的外周缘，无线接收组件用于与无线发射组件相配合，采用无线传输的方式实现电传输。无线接收组件包括无线接收环141、无线接收磁芯 142及无线接收线圈(图未示)，无线接收线圈通过密封胶密封于无线接收磁芯 142内，无线接收磁芯142通过粘结胶固定设置于无线接收环141内。
48.所述换能器组件150包括后盖板151、多个堆叠设置的电极片152及压电陶瓷片153，所述后盖板151包括一体成型的盖板部154及中空柱体部155，所述电极片152及所述压电陶瓷片153套设于所述中空柱体部155外且均位于所述容置腔体113内。所述中空柱体部155的前端设置于所述变幅杆160上，所述变幅杆160设置于所述刀柄本体110的前端且覆盖所述容置腔体113，所述内冷针121的前端穿设于所述中空柱体部155且伸入所述变幅杆160的内部。不仅可以实现内冷加工方式，内冷针121内部的冷却液还可以带走换能器组件150 的一部分热量，实现降温的目的。
49.进一步的，所述中空柱体部155的前端设置有外螺纹，所述变幅杆160的后端开设有内螺纹孔，所述中空柱体部155的前端与所述变幅杆160的后端通过螺纹方式连接。即，因为本技术中的内冷刀柄100，其刀柄本体110的内部空间更大，因此采用中空柱体部155与盖板部154一体成型设置，而不是与变幅杆160一体成型设置，可以有效降低生产成本。
50.在另外的实施例中，所述换能器组件150包括后盖板151、多个堆叠设置的电极片152及压电陶瓷片153，所述后盖板151、电极片152及所述压电陶瓷片 153套设于所述中空柱体部155外且均位于所述容置腔体113内。所述中空柱体部位于所述变幅杆的后端(中空柱体部与所述变幅杆一体成型，附图未示出)，所述变幅杆160设置于所述刀柄本体110的前端且两者固定连接，所述内冷针 121的前端穿设于所述中空柱体部155且伸入所述变幅杆160的内部。不仅可以实现内冷加工方式，内冷针121内部的冷却润滑介质还可以带走换能器组件150 的一部分热量，实现降温的目的。
51.在另外的实施例中，所述中空柱体部155的外侧设置有外螺纹，所述盖板部154开设有内螺纹孔，所述中空柱体部155的前端与盖板部154通过螺纹方式连接(附图未示出)。
52.进一步的，所述内冷针121与所述变幅杆160之间设置有所述密封组件124。例如，在本实施方式中，内冷针121与变幅杆160的上端和下端之间都设置有密封组件124。上端的密封组件124中，第二密封圈126在密封压环125下方，下端的密封组件124中，第二密封圈126在密封压环125的上方，提高内冷针 121与变幅杆160之间的密封性，防止外界杂质和水汽进入容置腔体113内。
53.请参阅图3和图4，为另一实施方式中的加工设备20，在图3和图4所示的加工设备20与图1所示的加工设备10区别至少包括：加工设备20并未在所述内冷针121与所述变幅杆160之间设置有所述密封组件124，而是加工设备 20包括调节件500，所述调节件500套设于所述内冷针121的前端且位于所述变幅杆160的内部，所述调节件500位于所述中空柱体部155的前方，调节件 500位于工具头400的后端。调节件500主要用于减少微量润滑内喷加工时长时间应用造成油雾堆积影响油雾传输效率的问题，提高微量润滑油雾的传输效率。
54.进一步的，所述调节件500螺纹连接于所述内冷针121的前端外侧，在工具头400中设置有轴向贯通的内冷通道时，调节件500的端面不干涉工具头400 中轴向贯通的内冷通道。因此，可以通过控制调节件500旋入内冷针121的程度，来控制工具头400伸入或伸出的长度，进而适应不同高度尺寸的工件。该调节件提高了微量润滑油雾的传输效率，同时避免长期使用后微量润滑油雾在刀柄工具头安装孔附近的堆积。同样，也能够提高其他微量润滑介质传输到工具头400中的传输效率，而在没有调节件500时，普通冷却液则不会受到影响。
55.进一步的，所述调节件的前端设置有配合孔510，所述配合孔510呈内六角形状。因此，可以通过六角工具与内六角形状的配合孔510配合，更容易将调节件500安装在内冷针121的前端。调节件500的中部还开设有环形凹槽，环形凹槽用来容纳密封圈，提高密封性能。
56.进一步的，所述配合孔510的侧壁前端呈外扩圆弧状，以适配工具头400 的后端的倒圆角结构，使工具头400装配至内冷刀柄100后更贴合，也更容易将冷却介质引流。
57.安装时，将第二密封圈126通过密封压环125压入密封接头122中，将密封接头122从装配孔111中从后往前装入，直到密封接头122的前端伸入台阶孔112内，密封接头122与装配孔111的底壁之间设置第一密封圈123，第一密封圈123用于保证密封接头122与刀柄本体110之间的密封性，防止装配孔111 的水汽和粉尘进入前端的容置腔体113内，将内冷针121从刀柄本体110的装配孔111向前插入至密封接头122、台阶孔112直到容置腔体113内，密封组件 124用于保证密封接头122与内冷针121之间的密封性。相较于传统的内冷刀柄 100来说，本技术的内冷刀柄100并没有设置在前腔体内的内冷针座，而是采用密封接头122和内冷针121都同从刀柄本体110后端的装配孔111装入的结构，因此，本技术的内冷刀柄100只需要从后端将密封接头122和内冷针121安装至刀柄本体110，而无需再从前腔体另外安装内冷针座，故而安装更方便，省时省力，而且也能够保证密封性能。
58.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
60.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
61.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两
个，三个等，除非另有明确具体的限定。
62.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
63.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
64.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。