具有螺孔清理功能的自冷卻立式刀具的製作方法

2024-02-02 02:49:15 1

本發明涉及B23B27/10（帶專門冷卻裝置的刀具），具體為一種具有螺孔清理功能的自冷卻立式刀具。

背景技術：

摩託車是人們常用的一種交通工具,摩託車的動力來源於發動機,而氣缸則是發動機中的重要組成部分,氣缸質量的好壞直接影響到摩託車的整車性能。

氣缸在實際的生產過程中需要使用刀具對其進行加工，刀具在加工過程中會將機械能轉化為熱能，這將使得刀具與氣缸接觸面產生的熱量大幅的增加，若這些熱量不能及時有效的散發出去，將導致刀具和氣缸表面的損傷。

在中國專利號ZL201410502483.1中公開了一種自冷卻立式刀具，包括刀體，刀體中設置有多條密閉螺旋狀腔體，上述腔體彼此之間相互纏繞，每條腔體一端延伸至刀體的刃口處且另一端延伸至刀體的尾部，各腔體內灌注有低沸點交換液，各腔體內低沸點交換液的體積為腔體容積的0.2-0.3，各腔體內壁設有多條沿腔體延伸方向分布槽體，各腔體位於刀體尾部一端相通且交匯於同一點。

上述專利中公開的自冷卻立式刀具在對氣缸表面進行加工時，雖然能對刀具處產生的熱量進行吸收，進而實現對刀具的冷卻效果，但在使用這種刀具對氣缸表面進行加工時，腔體內的低沸點交換液吸收的刀具處的熱量不能得到有效的利用，同時一般在氣缸上加工有若干用於安裝氣缸的螺孔，螺孔在加工後其螺孔壁上一般會粘附有加工產生的碎屑，傳統的方式是通過高壓氣槍向螺孔內吹氣進而達到清除螺孔壁上的碎屑的目的，但這種清理碎屑的方式操作十分繁瑣，工人的勞動強度也很大。

技術實現要素：

本發明意在提供一種將刀具加工時產生的熱量利用起來並實現對螺孔內的碎屑進行清理的自冷卻立式刀具。

本方案中的具有螺孔清理功能的自冷卻立式刀具，包括刀體，刀體中設置有多條螺旋狀的腔體，上述腔體彼此之間相互纏繞，每條腔體一端延伸至刀體的刃口處且另一端延伸至刀體的尾部，各腔體內灌注有低沸點交換液，各腔體內壁設有多條沿腔體延伸方向分布槽體，各腔體位於刀體尾部的一端通過連通腔相通，還包括活塞，活塞包括活塞頭部和活塞尾部，刀體上設有活塞腔，活塞腔與連通腔相通，活塞尾部伸入活塞腔內，活塞頭部上開設有一圈的軸向軌道，軸向軌道上滑動連接有至少一個連接杆，連接杆一端滑動連接在軸向軌道上，連接杆另一端設有伸入氣缸螺孔內的豎杆，豎杆伸入螺孔的部分設有若干對螺孔壁上的碎屑進行清理的鉤形的清理環。

本方案的工作原理是：在採用本方案的刀具對氣缸表面進行加工時，先使連接杆繞活塞頭部的軸向軌道滑動，使得連接杆上的豎杆連同清理環伸入到氣缸上的螺孔內。

當採用該刀具對氣缸表面進行加工時，刀體刃口處產生的熱量將傳遞到腔體靠近刀體刃口的一端，傳遞到腔體內的熱量被腔體內的低沸點交換液所吸收，低沸點交換液在吸收熱量後將沸騰而產生氣體，上述產生的氣體在壓力的作用下，將沿腔體向遠離刀體刃口的一端運動，當各腔體內的氣體運動到連通腔處時，氣體將在連通腔處聚集並進一步排出到活塞腔內。

進入到活塞腔內的氣體推動活塞沿活塞腔向上移動，活塞向上移動的同時將帶動與活塞連接的連接杆向上移動，連接杆向上移動的同時進一步帶動豎杆向上移動，豎杆向上移動的過程中，豎杆上伸入螺孔內的清理環在隨豎杆上移的過程中將鉤起螺孔壁上的碎屑，隨著豎杆不斷的向上移動，清理環將帶動螺孔壁上的碎屑移出螺孔，從而實現對螺孔內壁上的碎屑的清理。

本方案的優點在於：1、本方案利用低沸點交換液沸騰後產生的氣體來推動活塞的移動，活塞移動的同時再帶動豎杆上的清理環移動，進而實現清理環對螺孔內壁上碎屑的清理，因此本方案對螺孔碎屑的清理在對氣缸表面進行加工時即可直接完成，不需要在加工完成後再次對螺孔處的碎屑進行清理，有效的簡化了工作過程，提高了工作效率，工人的勞動強度也大大降低。2、本方案對螺孔碎屑清理的動力來源於低沸點交換液沸騰後產生的氣體，不需要再增加額外的動力裝置，不僅使低沸點交換液沸騰後產生的熱量得到了有效的利用，另一方面，低沸點交換液沸騰後產生的氣體在推動活塞移動的過程中，能有效加速氣體內部熱量的散發，從而使得氣體能更為快速的散發熱量後再次轉變為液體，並再次回到腔體離刀體刃口較近的一端，不僅實現了低沸點交換液的重複利用，還有效增大了整個刀具熱傳導能力的上限，提高了刀具的冷卻能力。

進一步，軸向軌道上滑動連接有兩個連接杆。在採用本方案中的刀具對氣缸表面進行加工時，軸向軌道上滑動連接兩個連接杆，兩個連接杆上分別設有豎杆，豎杆上設有清理環，故本方案可同時實現對兩個螺孔內壁碎屑的清理，進一步提高了螺孔內壁的清理效率。

進一步，活塞頭部與活塞尾部螺紋連接。活塞頭部與活塞尾部通過螺紋的方式進行連接，當該刀具用於加工不同尺寸的氣缸時，可通過螺紋調整活塞頭部與活塞尾部之間的連接位置關係，從而進一步調整豎杆與氣缸表面之間的距離，保證豎杆上的清理環正好伸入到待清理的螺孔內，保證了螺孔的清理效果。

進一步，連接杆上設有水平軌道，豎杆通過水平軌道與連接杆滑動連接。在採用本方案的刀具對螺孔進行清理時，通過水平軌道可自由調整豎杆在連接杆上的位置，從而使得豎杆能自由的移動到需要進行清理的螺孔處，充分滿足螺孔的清理要求。

進一步，連通腔為具有錐度結構的連通腔，連通腔錐度結構的小端與活塞腔相通。當低沸點交換熱在吸收了刀具的熱量變為氣體後，該氣體將在連通腔處聚集，進入到連通腔內的氣體具有一定的速度，當氣體通過連通腔進入到活塞腔時，隨著連通腔的截面逐漸減小，連通腔內的氣體的移動速度將逐漸增大，從而使得進入到活塞腔內的氣體速度變大，進而使得活塞腔內的活塞向上移動的速度增大，活塞向上移動速度的增大進一步使得清理環清理螺孔內壁的效率提高。

進一步，豎杆包括可相對移動的第一豎杆和第二豎杆，第一豎杆滑動連接在水平軌道上，第二豎杆上設置清理環。將豎杆設置為可相對移動的第一豎杆和第二豎杆，在對不同氣缸的螺紋孔進行清理或是對氣缸不同位置處的螺孔進行清理時，可根據螺孔的具體尺寸調節第一豎杆和第二豎杆的相對位置關係，使得第二豎杆上的清理環能正好的伸入到螺孔內對碎屑進行清理。

進一步，第一豎杆與第二豎杆螺紋連接。螺紋連接是一種常用的連接方式，第一豎杆和第二豎杆採用螺紋的方式進行連接時，在調整第一豎杆和第二豎杆之間的相對位置關係時，轉動第二豎杆，使第二豎杆沿著螺紋連接處向上或向下移動即可實現兩者之間位置關係的調整，因此螺紋連接的方式使得第一豎杆和第二豎杆之間位置調節十分方便，操作性較強。

附圖說明

圖1為本發明實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

說明書附圖中的附圖標記包括：氣缸1、刀體2、腔體3、連通腔4、活塞尾部5、活塞頭部6、連接杆7、第一豎杆8、第二豎杆9、清理環10。

實施例基本如附圖1所示：具有螺孔清理功能的自冷卻立式刀具，包括刀體2，刀體2下部設有待加工的氣缸1，在刀體2中設置有三條螺旋狀的腔體3，腔體3的下端延伸至刀體2的刃口處，腔體3的上端延伸至刀體2的尾部，在腔體3的內壁還設有多條沿腔體3延伸方向分布的槽體，在腔體3內灌注有低沸點交換液，腔體3內的低沸點交換液的體積佔腔體3容積的0.2，該容積比例能使低沸點交換液在氣化後具有足夠的移動空間，有效提高了刀具的散熱能力。各腔體3從遠離刀體2尾部一端向另一端，橫截面積逐漸減小，從而加長了低沸點交換液氣化後產生氣體的行程，有利於增加熱傳導能力的上限。

在三條腔體3的上側設有連通腔4，三條腔體3分別與連通腔4相通，當刀體2刃口不同方向產生的熱量不同時，腔體3之間可產生相互協同的效果。連通腔4為具有錐度結構的連通腔4，其中連通腔4錐度結構的大端與各腔體3相通，連通腔4錐度結構的小端處連通有活塞腔。

在活塞腔處設有活塞，活塞包括活塞頭部6和活塞尾部5，活塞尾部5伸入到活塞腔內，當腔體3內的低沸點交換液吸收熱量變為氣體並進入到活塞腔內後，氣體將作用在活塞尾部5使得活塞尾部5在活塞腔內移動。活塞頭部6和活塞尾部5通過螺紋的方式進行連接，在活塞尾部5上開設有外螺紋，在活塞頭部6開設有內螺紋。

在活塞頭部6上還開設有軸向軌道，軸向軌道環繞活塞頭部6一圈，在軸向軌道上滑動連接有兩個連接杆7，連接杆7可在軸向軌道上繞活塞頭部6自由滑動，以實現對氣缸1四周表面上的螺孔進行清理。

在連接杆7上還設有水平軌道，在水平軌道上滑動連接有第一豎杆8，第一豎杆8可在水平軌道上滑動以實現第一豎杆8在水平方向的自由移動，在第一豎杆8下還螺紋連接有第二豎杆9，螺紋連接方式可實現第一豎杆8和第二豎杆9之間位置關係的調節，在第二豎杆9上設有鉤形的清理環10，每個第二豎杆9上的鉤形的清理環10共八個，共分為兩組，兩組清理環10對稱分布在第二豎杆9的兩側。

在使用本方案中的刀具對氣缸1表面進行加工前，先調節第一豎杆8和第二豎杆9之間的位置關係，使得第二豎杆9帶動清理環10位於待加工的氣缸1的上部，然後調節第一豎杆8在水平軌道上的位置，使得清理環10位於帶清理的螺孔所在的圓周上，再轉動連接杆7在軸向軌道上的位置，使得第二豎杆9帶動清理環10到達待清理的螺孔的正上方，最後再調節第一豎杆8和第二豎杆9之間的位置關係，使得第二豎杆9帶動清理環10伸入到待加工的螺孔的內部，此時啟動刀具開始對氣缸1表面進行加工，刀體刃口處產生的熱量將傳遞到腔體3靠近刀體刃口的一端，傳遞到腔體3內的熱量被腔體3內的低沸點交換液所吸收，低沸點交換液在吸收熱量後將沸騰而產生氣體，上述產生的氣體在壓力的作用下，將沿腔體3向遠離刀體刃口的一端運動，當各腔體3內的氣體運動到連通腔4處時，氣體將在連通腔4處聚集並進一步排出到活塞腔內。進入到活塞腔內的氣體推動活塞沿活塞腔向上移動，活塞向上移動的同時將帶動與活塞連接的連接杆7向上移動，連接杆7向上移動的同時進一步帶動豎杆向上移動，豎杆向上移動的過程中，豎杆上伸入螺孔內的清理環10在隨豎杆上移的過程中將鉤起螺孔壁上的碎屑，隨著豎杆不斷的向上移動，清理環10將帶動螺孔壁上的碎屑移出螺孔，從而實現對螺孔內壁上的碎屑的清理。

以上所述的僅是本發明的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發明的保護範圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護範圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用於解釋權利要求的內容。