带有具有变化截面区域的冷却剂腔的轻质工具保持器和切割工具的制作方法

1.本技术的主题大体上涉及工具保持器，并且特别地，涉及具有冷却剂通道的工具保持器，并且进一步特别地，涉及此类工具保持器，其还具有重量减少布置，以便减少工具保持器的重量。


背景技术：

2.如在金属切割的领域中已知的，工具保持器可设有冷却布置，用于将冷却剂提供至切割区域。此类工具保持器的实例在例如us2015/0003921a1、us3,798,725、us2012/0230780a1以及us7,959,384b2中公开，其中冷却布置由内部冷却剂通道形成。
3.这些内部冷却剂通道仅设计用于冷却流体的最佳输送，但是提供减少工具保持器的重量的同时发生的效果(借助于形成冷却剂通道的缺少材料的区域)。然而，相对小的空隙区域不足以提供任何显著的重量减少。
4.如还在金属切割的领域中已知的，工具保持器可设有重量减少布置，用于减少工具保持器的重量(即，工具保持器可为轻质的)。在jp2006326696中公开此类工具保持器的实例，其具有扩大的内部腔。内部腔为无支承的。为了增加工具保持器的强度和刚度，可必要的是将支承提供至腔。在例如us9,975,182b2和jp6379311b1中公开此类工具保持器的实例，其具有由蜂窝或网格型结构支承的内部腔。在例如de102014208130a1中公开另一实例，其具有向工具保持器的周边张开的重量减少空隙。重量减少空隙具有网格/桁架型结构。在上面的实例中，重量减少布置不构造成提供任何冷却功能性。
5.可合乎需要的是提供具有冷却布置和重量减少布置的工具保持器。在例如cn204018757u中公开此类工具保持器的实例，其具有延伸穿过重量减少内部腔的冷却管。冷却布置与重量减少布置分离，其中重量减少内部腔不形成冷却管的任何部分。
6.本技术的主题的目的在于提供具有空隙的工具保持器，该空隙用于减少工具保持器的重量，并且还用作用以将冷却剂输送至切割区域的冷却通道。


技术实现要素：

7.根据本技术的主题的第一方面，提供一种轻质工具保持器，该轻质工具保持器沿着其保持器纵向轴线伸长，保持器纵向轴线限定相反的向前方向和向后方向，工具保持器集成地形成为具有整体的一件式结构，并且包括：
8.保持器前端部表面、保持器后端部表面，以及在它们之间延伸的保持器外周表面，保持器外周表面绕着保持器纵向轴线延伸；
9.刀片凹穴，其用于可释放地固持切割刀片，该切割刀片位于工具保持器的前端部处；
10.柄部部分，其从刀片凹穴向后延伸；以及
11.冷却剂腔，其具有腔中心轴线、腔入口开口、至少一个腔出口开口，以及在腔入口
开口与至少一个腔出口开口之间的腔重量减少部分；其中：
12.腔重量减少部分具有腔截面区域，其在垂直于保持器纵向轴线的径向平面中延伸；以及
13.腔重量减少部分包括腔重量减少外周表面，其绕着腔中心轴线延伸，并且包括沿着腔中心轴线延伸的腔上表面，腔上表面包括：
15.腔变宽表面部分，随着距腔入口开口的距离增加，该腔变宽表面部分在距保持器外周表面的距离方面减小，并且随着距腔入口开口的距离增加，腔截面区域沿着该腔变宽表面部分增
16.加；以及
17.腔变窄表面部分，其定位成比腔变宽表面部分距腔入口开口远，随着距腔入口开口的距离增加，该腔变窄表面部分在距保持器外周表面的距离方面增加，并且随着距腔入口开口的距离增加，腔截面区域沿着该腔变窄表面部分减小。
18.根据本技术的主题的第二方面，提供一种切割工具，其包括：
19.以上描述的类型的工具保持器；以及
20.切割刀片，其具有切割边缘并且可释放地固持在刀片凹穴中。
21.根据本技术的主题的第三方面，提供一种轻质工具保持器，该轻质工具保持器沿着其保持器纵向轴线伸长，保持器纵向轴线限定相反的向前方向和向后方向，工具保持器集成地形成为具有整体的一件式结构，并且包括：
22.保持器前端部表面、保持器后端部表面，以及在它们之间延伸的保持器外周表面，保持器外周表面绕着保持器纵向轴线延伸；
23.刀片凹穴，其用于可释放地固持切割刀片，该切割刀片位于工具保持器的前端部处；
24.柄部部分，其从刀片凹穴向后延伸；以及
25.冷却剂腔，其具有腔中心轴线、腔入口开口、至少一个腔出口开口，以及在腔入口开口与至少一个腔出口开口之间的腔重量减少部分；其中：
26.腔重量减少部分的长度在腔入口开口与至少一个出口开口之间延伸沿着保持器纵向轴线的距离的50％-90％之间；
27.沿着腔重量减少部分的长度，冷却剂腔具有腔容积vc，并且
28.工具保持器具有总容积vt；以及
29.腔容积和工具保持器容积具有满足0.2≤vc/vt≤0.7的比率。
30.理解的是，以上所述是概要，并且下文中描述的特征可能够以任何组合应用于本技术的主题，例如，以下特征中的任何可能够应用于工具保持器或切割工具：
31.腔变宽表面部分和腔变窄表面部分可彼此邻接。
32.工具保持器可在腔变窄表面部分与保持器外周表面之间为实心的。
33.腔上表面还可包括辅助腔变宽表面部分，其定位成比腔变窄表面部分距腔入口开口远。随着距腔入口开口的距离增加，辅助腔变宽表面部分可在距保持器外周表面的距离方面减小。腔截面区域可随着距腔入口开口的距离增加而增加。
34.辅助腔变宽表面部分和腔变窄表面部分可彼此邻接。
35.辅助腔变宽表面部分可在垂直于保持器纵向轴线定向的向后辅助变宽腔平面和
向前辅助变宽腔平面之间延伸，向前辅助变宽腔平面比向后辅助变宽腔平面距腔入口开口远。
36.当在包含腔中心轴线且与腔上表面相交的纵向平面中观看时，邻接向后辅助变宽腔平面的辅助腔变宽表面部分的部分可为凸形地弯曲的，或棱柱形地凸出的。
37.腔变宽表面部分可在垂直于保持器纵向轴线定向的向后变宽腔平面和向前变宽腔平面之间延伸，向前变宽腔平面比向后变宽腔平面距腔入口开口远。腔变窄表面部分可在垂直于保持器纵向轴线定向的向后变窄腔平面和向前变窄腔平面之间延伸，向前变窄腔平面比向后变窄腔平面距腔入口开口远。
38.向前变宽腔平面处的腔截面区域可为向前变窄腔平面处的腔截面区域的两倍。
39.向后变宽腔平面和向前变宽腔平面可以以变宽距离间隔开。向后变窄腔平面和向前变窄腔平面可以以变窄距离间隔开。变窄距离可大于变宽距离。
40.当在包含腔中心轴线且与腔上表面相交的纵向平面中观看时，邻近向前变宽腔平面的腔变宽表面部分的部分可为凹形地弯曲的，或棱柱形地凹入的。
41.当在包含腔中心轴线且与腔上表面相交的纵向平面中观看时，邻近向后变窄腔平面的腔变窄表面部分的部分可为凹形地弯曲的，或棱柱形地凹入的。
42.当在包含腔中心轴线且与腔上表面相交的纵向平面中观看时，邻接向前变窄腔平面的腔变窄表面部分的部分可为凸形地弯曲的，或棱柱形地凸出的。
43.保持器外周表面可包括相对的保持器顶部表面和保持器底部表面，以及连接保持器顶部表面和保持器底部表面的两个相对的保持器侧表面。刀片凹穴可位于保持器顶部表面和保持器前端部表面的相交部处。
44.工具保持器包括保持器竖直轴线，其垂直于保持器纵向轴线延伸并且与保持器顶部表面和保持器底部表面相交。工具保持器包括保持器侧向轴线，其垂直于保持器纵向轴线延伸并且与两个保持器侧表面相交。工具保持器可沿着保持器侧向轴线比沿着保持器竖直轴线窄，并且沿着保持器竖直轴线比沿着保持器纵向轴线窄。
45.腔重量减少外周表面可包括：腔下表面，其与腔上表面相对，腔上表面比腔下表面靠近保持器顶部表面；以及两个相对的腔侧表面，它们在腔有效表面和腔非有效表面之间延伸。
46.腔重量减少部分可包括腔主要部分。在腔主要部分处，腔侧表面可为平面的并且彼此平行。
47.在腔主要部分处，腔上表面和腔下表面中的至少一个可为棱柱形地凹入的，具有两个子表面，它们从腔侧表面延伸并且与彼此相交。
48.工具保持器还可包括：第二刀片凹穴和第二冷却剂腔，第二刀片凹穴位于保持器顶部表面和保持器后端部表面的相交部处；以及第三刀片凹穴和第三冷却剂腔，第三刀片凹穴位于保持器底部表面和保持器前端部表面的相交部处；以及第四刀片凹穴和第四冷却剂腔，第四刀片凹穴位于保持器底部表面和保持器后端部表面的相交部处。
49.工具保持器包括保持器竖直轴线，其垂直于保持器纵向轴线延伸并且与保持器顶部表面和保持器底部表面相交。工具保持器包括保持器侧向轴线，其垂直于保持器纵向轴线延伸并且与两个保持器侧表面相交。工具保持器可绕着保持器竖直轴线、保持器纵向轴线以及保持器侧向轴线中的至少一个180
°
旋转对称。
50.腔入口开口可形成在保持器外周表面上。
51.冷却剂腔可包括腔侧向部分，其包括从腔入口开口绕着侧向部分轴线延伸的侧向部分外周表面。
52.腔侧向部分可具有侧向部分截面区域，其在垂直于侧向部分轴线的径向平面中延伸。最大侧向部分截面区域可小于向前变窄腔平面处的腔截面区域。
53.腔变宽表面部分可延伸至侧向部分外周表面。
54.冷却剂腔可包括腔进口部分，其包括相对的进口内表面和进口外表面，以及连接进口内表面和进口外表面的两个相对的进口侧表面，进口外表面比进口内表面靠近保持器顶部表面。进口内表面和进口外表面以及两个进口侧表面可与侧向部分外周表面相交，从而形成细长的通路，通路形成在侧向部分外周表面的角度程度上。
55.进口外表面可由腔变宽表面部分的部分形成。
56.腔入口开口可在柄部部分处向保持器外周表面和保持器后端部表面中的一个张开。至少一个腔出口开口可邻近刀片凹穴向保持器外周表面和保持器前端部表面中的一个张开。
57.腔重量减少部分的长度可在腔入口开口与至少一个出口开口之间延伸沿着保持器纵向轴线的距离的50％-90％之间。
58.沿着腔重量减少部分的长度，冷却剂腔具有腔容积vc，并且工具保持器具有总容积vt。腔容积和工具保持器容积可具有满足0.2≤vc/vt≤0.7的比率。
59.保持器外周表面可包括相对的保持器顶部表面和保持器底部表面，以及连接保持器顶部表面和保持器底部表面的两个相对的保持器侧表面。工具保持器在保持器顶部表面与保持器底部表面之间具有保持器高度。腔重量减少部分可包括腔主要部分。在腔主要部分处，腔侧表面可为平面的并且彼此平行。沿着腔主要部分，冷却剂腔具有可为保持器高度的至少35％的最大高度，以及可为保持器高度的至少10％的最小高度。
60.切割工具还可包括三个附加的切割刀片。每个切割刀片可以可释放地固持在第二刀片凹穴、第三刀片凹穴以及第四刀片凹穴中的相应一个中。
附图说明
61.为了更好地理解本技术且示出本技术可如何在实践中执行，现在将参照附图，在该附图中：
62.图1为示出隐藏的冷却剂腔的、根据本技术的切割工具的透视图；
63.图2为图1中的工具保持器的侧视图；
64.图3为图2的细节；
65.图4为沿着图3中的线iv-iv截取的工具保持器的第一径向截面视图；
66.图5为沿着图3中的线v-v截取的工具保持器的第二径向截面视图；
67.图6为沿着图3中的线vi-vi截取的工具保持器的第三径向截面视图；
68.图7为沿着图3中的线vii-vii截取的工具保持器的第四径向截面视图；
69.图8为以侧视图示出腔进口部分的、由附图标记viii指示的图2的细节；以及
70.图9为以透视图示出腔进口部分的、由附图标记xi指示的图1的细节。
71.将认识到的是，为了说明的简单和清楚，图中示出的元件不必按比例绘制。例如，
为了清楚，元件中的一些的尺寸可相对于其它元件被放大，或者若干物理构件可包括在一个功能块或元件中。此外，在认为适当的情况下，附图标记可在图之间重复，以指示对应或类似的元件。
具体实施方式
72.在下列描述中，将描述本技术的主题的各个方面。出于解释的目的，足够详细地阐述具体构造和细节，以提供本技术的主题的透彻理解。然而，对本领域技术人员而言，还将显而易见的是，本技术的主题可在没有本文中提出的具体构造和细节的情况下实践。
73.首先注意图1，其示出用于碎片移除的切割工具20，描绘本技术的方面。切割工具20具有工具纵向轴线a。根据本技术的主题的一些实施例，切割工具20可为非旋转切割工具。即是说，切割工具20为固定的，并且不设计成绕着旋转轴线旋转。在附图中示出的非限制性实例中，切割工具20为开槽/分割工具。然而，本技术的主题不仅仅约束于开槽/分割工具，并且还可适用于例如但不限于车削工具。
74.切割工具20包括工具保持器22，其在说明书中被进一步详细地描述。切割工具20还包括切割刀片24。切割刀片24具有切割边缘26，其设计成执行金属切割操作。切割刀片24典型地由碳化物制成。切割刀片24可弹性地附接于工具保持器22。
75.现在参照图2，其示出工具保持器22，描绘本技术的另一方面。工具保持器22典型地由钢制成。工具保持器22具有保持器纵向轴线b，其限定相反的向前方向df和向后方向dr。工具保持器22沿着保持器纵向轴线b伸长。根据本技术的主题的一些实施例，切割工具20和工具保持器22可彼此同轴。应当注意的是，当两个元件(例如，本例中的切割工具20和工具保持器22)的纵向轴线重合(彼此对准)时，该两个元件彼此同轴。
76.还应当注意的是，遍及说明书和权利要求使用的用语“向前”和“向后”分别指图2中的向上和向下地沿保持器纵向轴线b的方向的相对位置。大体上讲，向前方向为朝向切割刀片24的方向。
77.工具保持器22被增材制造。工具保持器22集成地形成为具有整体的一件式结构。如本文中使用的，如果物件由增材制造过程产生，则该物件被称为具有“整体的一件式结构”，即使在该物件的增材制造期间使用多于一种材料。
78.应当注意的是，用语“增材制造”遍及说明书和权利要求的使用指用于产生三维物体的过程，在该过程中，材料层形成为产生物体。此类过程的实例包括但不限于选择性激光熔化(slm)、选择性激光烧结(sls)、直接金属激光烧结(dmls)、熔融沉积成型(fdm)以及3d打印。
79.参照图1至图2，工具保持器22包括保持器前端部表面28和与保持器前端部表面28相对的保持器后端部表面30。保持器前端部表面28位于工具保持器22的前端部32处。保持器后端部表面30位于工具保持器22的后端部34处。保持器前表面28和保持器后表面30可由保持器纵向轴线b相交。工具保持器22还包括保持器外周表面36，其在保持器前端部表面28与保持器后端部表面30之间延伸。保持器外周表面36绕着保持器纵向轴线b延伸。
80.根据本技术的主题的一些实施例，保持器外周表面36可包括相对的保持器顶部表面38和保持器底部表面40。工具保持器22还可包括连接保持器顶部表面38和保持器底部表面40的两个相对的保持器侧表面42。工具保持器22可具有限定在相对的保持器顶部表面38
和保持器底部表面40之间的保持器高度hh以及限定在两个相对的保持器侧表面42之间的保持器宽度hw。
81.根据本技术的主题的一些实施例，工具保持器22可具有保持器竖直轴线d，其垂直于保持器纵向轴线b延伸并且与保持器顶部表面38和保持器底部表面40相交。工具保持器22可包括保持器侧向轴线e，其垂直于保持器纵向轴线b延伸并且与两个保持器侧表面42相交。
82.参照图4-7，工具保持器22具有保持器截面区域ha，其在垂直于保持器纵向轴线b的径向平面中延伸。保持器截面区域ha由区域限定，该区域由保持器外周表面36包封。
83.回到图1，工具保持器22包括刀片凹穴44a，用于接收切割刀片24。刀片凹穴44a位于前端部32处。根据本技术的主题的一些实施例，刀片凹穴44a可位于保持器顶部表面38和保持器前端部表面28的相交部处。刀片凹穴44a可延伸至两个保持器侧表面42。在切割工具20的组装位置，切割刀片24可以可释放地固持在刀片凹穴44a中。
84.工具保持器22包括柄部部分46，其从刀片凹穴44a向后延伸。柄部部分46包括用以将工具保持器22附接于适配器(未示出)的器件。根据本技术的主题的一些实施例，柄部部分46处的保持器截面区域ha可沿着保持器纵向轴线b为恒定的。
85.参照图2和图3，工具保持器22包括形成在工具保持器22内的冷却剂腔48a(冷却剂腔48a被隐藏，并且因此由虚线指示)。换句话说，冷却剂腔48a包封在工具保持器22内。因此，工具保持器22为中空的。冷却剂腔48a设计成允许冷却剂朝向切割刀片24的输送。冷却剂腔48a还设计成减少工具保持器22的重量。根据本技术的主题的一些实施例，冷却剂腔48a与保持器纵向轴线b间隔开。即是说，冷却剂腔48a可不由保持器纵向轴线b相交。
86.冷却剂腔48a具有腔中心轴线f。冷却剂腔48a由工具保持器22内的腔外周表面50限定。大体上讲，腔外周表面50向内面向。
87.冷却剂腔48a包括腔入口开口52。冷却剂通过腔入口开口52进入冷却剂腔48a。在图中示出的实施例中，冷却剂腔48a在柄部部分46处向保持器外周表面36张开，以形成腔入口开口52。腔入口开口52在柄部部分46处形成在腔外周表面50和保持器外周表面36的相交部处。
88.在其它实施例中，诸如在具有设在柄部部分的端部处的单个切割部分的某些车削工具(未示出)中，冷却剂腔可在腔入口开口处张开，该腔入口开口设在柄部部分的后端部处。在此类情况下，腔入口开口可形成在腔外周表面和柄部的后端部表面(即，保持器后端部表面30)的相交部处。
89.冷却剂腔48a包括至少一个腔出口开口54。冷却剂通过至少一个腔出口开口54离开冷却剂腔48a。根据本技术的主题的一些实施例，冷却剂腔48a可邻近刀片凹穴44a向保持器外周表面36和保持器前端部表面28中的一个张开，以形成腔出口开口54。腔出口开口54邻近刀片凹穴44a形成在腔外周表面50与保持器外周表面36和保持器前端部表面28中的一个的相交部处。腔外周表面50从腔入口开口52延伸至腔出口开口54。腔入口开口52设计成与腔出口开口54流体连通，用于冷却剂至切割刀片24的输送。
90.在图中示出的实施例中，冷却剂腔48a还可向保持器外周表面36和保持器前端部表面28中的任何一个张开，腔出口开口54不张开，以形成第二腔出口开口56，使得冷却剂腔48a具有分叉的构造。腔入口开口52可与第二腔出口开口56流体连通，用于冷却剂从与腔出
口开口54不同的方向至切割刀片24的输送。
91.冷却剂腔48a包括腔重量减少部分58。腔重量减少部分58位于腔入口开口52与(多个)腔出口开口54,56之间。参照图3，根据本技术的主题的一些实施例，腔重量减少部分58可绕着腔中心轴线f为旋转不对称的。例如，腔重量减少部分58可不具有圆柱形或圆锥形形状。
92.腔重量减少部分58包括腔重量减少外周表面60。腔重量减少外周表面60构成腔外周表面50的部分。腔重量减少外周表面60绕着腔中心轴线f延伸。理解的是，腔重量减少外周表面60延伸腔中心轴线f的大约完整360
°
角范围。在附图中示出的非限制性实例中，腔中心轴线f平行于保持器纵向轴线b，并且从保持器纵向轴线b偏离。此外，腔中心轴线f包含在穿过保持器顶部表面38和保持器底部表面40的纵向平面lp中。纵向平面lp可在两个保持器侧表面42中间延伸。纵向平面lp可垂直于保持器侧向轴线e。纵向平面lp可包含保持器纵向轴线b。
93.根据本技术的主题的一些实施例，腔重量减少外周表面60可包括两个相对的腔侧表面66。每个腔侧表面66可沿着相应的保持器侧表面42延伸。大体上讲，两个腔侧表面66朝向彼此面向。纵向平面lp可在两个腔侧表面66之间延伸。
94.腔重量减少外周表面60包括沿着腔中心轴线f延伸的腔上表面62。纵向平面lp与腔上表面62相交。根据本技术的主题的一些实施例，纵向平面lp可与腔上表面62的整个轴向程度相交。腔上表面62可不延伸腔中心轴线f的大约完整360
°
角范围。腔上表面62可连接两个腔侧表面66(即，在两个腔侧表面66之间延伸)。如图5中看到的，两个腔侧表面66与腔上表面62的交点(即，在腔上表面62的相对角极端处)对着关于腔中心轴线f的有效表面角β。有效表面角β可小于45
°
。因此，在图5中看到的截面中，腔具有竖直地伸长的菱形形状，其关于纵向平面lp为对称的。
95.根据本技术的主题的一些实施例，腔重量减少外周表面60可包括与腔上表面62相对的腔下表面64。腔下表面64可沿着腔中心轴线f延伸。腔上表面62可比腔下表面64靠近保持器顶部表面38。腔下表面64可连接两个腔侧表面66。大体上讲，腔有效表面62和腔非有效表面64朝向彼此面向。腔下表面64在平行于保持器纵向轴线b的方向上延伸。
96.根据本技术的主题的一些实施例，腔重量减少部分58可包括腔主要部分68。在腔主要部分68处，腔侧表面66可为平面的，并且彼此平行。此外，参照图4-7，在腔主要部分68处，腔上表面62和腔下表面64中的至少一个可为棱柱形地凹入的，具有两个子表面62a,62b,64a,64b，它们从腔侧表面66延伸并且与彼此相交。换句话说，腔上表面62和腔下表面64中的至少一个可为v形的(英文字母“v”)。注意的是，遍及说明书和权利要求，用语“棱柱形地凹入的”或“棱柱形地凸出的”指多面的表面。在附图中示出的非限制性实例中，腔上表面62和腔下表面64两者可为棱柱形地凹入的。
97.工具保持器22具有保持器外部厚度t，其在平行于保持器竖直轴线d的方向上在腔上表面62与保持器外周表面36之间测量。注意的是，在其中腔上表面62比腔下表面64靠近保持器顶部表面38的构造中，保持器外部厚度t在腔上表面62与保持器顶部表面38之间测量。
98.现在参照图4-7，腔重量减少部分58具有腔截面区域ca，其在垂直于保持器纵向轴线b的径向平面中延伸。腔截面区域ca由区域限定，该区域由腔重量减少外周表面60包封。
根据本技术的主题的一些实施例，腔截面区域ca可为单个连续区域，与例如两个单独的区域成对比。腔重量减少部分58处的冷却剂腔48a可为连续的空隙。例如，腔重量减少部分58处的冷却剂腔48a可缺少设计成支承冷却剂腔48a的任何网格/桁架型结构。因此，工具保持器22具有简单设计。
99.腔截面区域ca沿着腔中心轴线f变化，并且因此沿着腔重量减少部分58的长度不为恒定的。换言之，腔截面区域ca在冷却剂流沿着腔重量减少部分58的方向上变化。
100.沿着腔重量减少部分58，腔上表面62可包括多个表面部分70,72,74。
101.腔上表面62包括腔变宽表面部分70。如图3中示出的，腔变宽表面部分70的高度随着距腔入口开口52的距离增加而增加。重申一下，随着距腔入口开口52的距离增加，腔变宽表面部分70在距保持器外周表面36的距离方面减小。因此，沿着腔变宽表面部分70，保持器外部厚度t随着距腔入口开口52的距离增加而减小。沿着腔变宽表面部分70，腔截面区域ca随着距腔入口开口52的距离增加而增加(其中理解的是，用于限定腔截面区域ca的径向平面与腔变宽表面部分70相交)。这具有减少工具保持器22的重量的效果。根据本技术的主题的一些实施例，随着距腔入口开口52的距离增加，腔变宽表面部分70可在距腔中心轴线f的距离方面增加。
102.现在参照图3、图4和图5。根据本技术的主题的一些实施例，腔变宽表面部分70可在向后变宽腔平面wpr与向前变宽腔平面wpf之间延伸。向后变宽腔平面wpr和向前变宽腔平面wpf垂直于保持器纵向轴线b定向。向前变宽腔平面wpf比向后变宽腔平面wpr距腔入口开口52远。向后变宽腔平面wpr和向前变宽腔平面wpf以变宽距离dw间隔开。冷却剂腔48a具有向前变宽腔平面wpf处的变宽高度wh，其在腔上表面62与腔下表面64之间测量。变宽高度wh可大于向前变宽腔平面wpf处的保持器外部厚度t。
103.回到图3，根据本技术的主题的一些实施例，当在纵向平面lp中观看时，邻近向前变宽腔平面wpf的腔变宽表面部分70的部分可为凹形地弯曲的，或棱柱形地凹入的。优选地，所述部分可为凹形地弯曲的。
104.根据本技术的主题的一些实施例，工具保持器22可在腔变宽表面部分70与保持器外周表面36之间为实心的。即是说，该区域缺少任何腔或通道。
105.腔上表面62包括腔变窄表面部分72，其在腔变宽表面部分70的轴向前方。如图3中示出的，腔变窄表面部分72比腔变宽表面部分70距腔入口开口52远。腔变窄表面部分70的高度随着距腔入口开口52的距离增加而减小。重申一下，随着距腔入口开口52的距离增加，腔变窄表面部分72在距保持器外周表面36的距离方面增加。因此，保持器外部厚度t随着距腔入口开口52的距离增加而增加。这具有增加工具保持器22的刚度的效果。沿着腔变窄表面部分72，腔截面区域ca随着距腔入口开口52的距离增加而减小(其中理解的是，用于限定腔截面区域ca的径向平面与腔变窄表面部分72相交)。根据本技术的主题的一些实施例，随着距腔入口开口52的距离增加，腔变窄表面部分72在距腔中心轴线f的距离方面减小。
106.现在参照图3、图5和图6。根据本技术的主题的一些实施例，腔变窄表面部分72可在向后变窄腔平面npr与向前变窄腔平面npf之间延伸。向后变窄腔平面npr和向前变窄腔平面npf垂直于保持器纵向轴线b定向。向前变窄腔平面npf比向后变窄腔平面npr距腔入口开口52远。向后变窄腔平面npr和向前变窄腔平面npf以变窄距离dn间隔开。变窄距离dn可大于变宽距离dw。冷却剂腔48a具有向前变窄腔平面npf处的变窄高度nh，其在腔上表面62与腔下
表面64之间测量。变窄高度nh可小于变宽高度wh。变窄高度nh可小于向前变窄腔平面npf处的保持器外部厚度t。
107.在一些实施例中，沿着腔主要部分68，冷却剂腔48a具有最大高度(在图3中的非限制性实例中看到，如沿着向前辅助变宽腔平面awpf测量的)和最小高度(在图3中的非限制性实例中视为变窄高度nh)，该最大高度可为保持器高度hh的至少35％，该最小高度可为保持器高度hh的至少10％。冷却剂腔48a具有高度(在图3中的非限制性实例中视为变宽高度wh)，其可为保持器高度hh的至少20％。
108.回到图3，根据本技术的主题的一些实施例，向前变宽腔平面wpf处的腔截面区域ca可为向前变窄腔平面npf处的腔截面区域ca的两倍。
109.根据本技术的主题的一些实施例，当在纵向平面lp中观看时，邻近向后变窄腔平面npr的腔变窄表面部分72的部分可为凹形地弯曲的，或棱柱形地凹入的。优选地，所述部分可为凹形地弯曲的。随着距向前变窄腔平面npf的距离增加，邻近向前变窄腔平面npf的腔变窄表面部分72的部分可为凸形地弯曲的，或棱柱形地凸出的。优选地，所述部分可为凸形地弯曲的。
110.根据本技术的主题的一些实施例，工具保持器22可在腔变窄表面部分72与保持器外周表面36之间为实心的。即是说，该区域缺少任何腔或通道等。
111.在分叉的构造中，根据本技术的主题的一些实施例，冷却剂腔48a可在腔变窄表面部分72前方朝向两个腔出口开口54,56分岔。
112.根据本技术的主题的一些实施例，腔变宽表面部分70和腔变窄表面部分72可彼此邻接。在此类构造中，向前变宽腔平面wpf与向后变窄腔平面npr共面。腔上表面62在向前变宽腔平面wpf(和向后变窄腔平面npr)处相对于保持器竖直轴线d改变方向。
113.根据本技术的主题的一些实施例，腔上表面62可包括辅助腔变宽表面部分74，其在腔变窄表面部分72的轴向前方。如图3中示出的，辅助腔变宽表面部分74可比腔变窄表面部分72距腔入口开口52远。辅助腔变宽表面部分74的高度随着距腔入口开口52的距离增加而增加。重申一下，随着距腔入口开口52的距离增加，辅助腔变宽表面部分74可在距保持器外周表面36的距离方面减小。像腔变宽表面部分70一样，保持器外部厚度t随着距腔入口开口52的距离增加而减小。此外，沿着辅助腔变宽表面部分74，腔截面区域ca随着距腔入口开口52的距离增加而增加(其中理解的是，用于限定腔截面区域ca的径向平面与辅助腔变宽表面部分74相交)。这具有进一步减少工具保持器22的重量的效果。随着距腔入口开口52的距离增加，辅助腔变宽表面部分74可在距腔中心轴线f的距离方面增加。
114.现在参照图3、图6和图7。根据本技术的主题的一些实施例，辅助腔变宽表面部分74可在向后辅助变宽腔平面awpr与向前辅助变宽腔平面awpf之间延伸。向后辅助变宽腔平面awpr和向前辅助变宽腔平面awpf垂直于保持器纵向轴线b定向。向前辅助变宽腔平面awpf比向后辅助变宽腔平面awpr距腔入口开口52远。向后辅助变宽腔平面awpr和向前辅助变宽腔平面awpf以辅助变宽距离daw间隔开。辅助变宽距离daw可大于变宽距离dw，并且小于变窄距离dn。
115.注意的是，在分叉的构造中，向前辅助变宽腔平面awpf位于其中冷却剂腔48a朝向两个腔出口开口54,56分岔的点处。否则(即，在非分叉的构造中)，向前辅助变宽腔平面awpf位于辅助腔变宽表面部分74随着距腔入口开口52的距离增加而停止在距保持器外周
表面36的距离方面减小的地方。
116.回到图3，根据本技术的主题的一些实施例，当在纵向平面lp中观看时，邻近向后辅助变宽腔平面awpr的辅助腔变宽表面部分74的部分可为凸形地弯曲的，或棱柱形地凸出的。优选地，所述部分可为凸形地弯曲的。
117.根据本技术的主题的一些实施例，工具保持器22可在辅助腔变宽表面部分74与保持器外周表面36之间为实心的。即是说，该区域缺少任何腔或通道。
118.根据本技术的主题的一些实施例，辅助腔变宽表面部分74和腔变窄表面部分72可彼此邻接。在此类构造中，向前变窄腔平面npf与向后辅助变宽腔平面awpr共面。腔上表面62在向前变窄腔平面npf(和向后辅助变宽腔平面awpr)处相对于保持器竖直轴线d改变方向。
119.腔重量减少部分58的长度(即，在图3中示出的实施例中，由dw dn daw给出的长度)在腔入口开口52与最靠近的腔出口开口54,56之间延伸沿着保持器纵向轴线b的距离dl的50％-90％之间。
120.此外，沿着腔重量减少部分58的长度，冷却剂腔48a具有腔容积vc，而沿着工具保持器的相同程度，工具保持器22具有总容积vt。并且在典型的工具保持器设计中，腔容积和工具保持器容积具有满足0.2≤vc/vt≤0.7的比率。然而，在该范围之外的比率也可为可能的，同时实现有意义的重量节省和有效的工具保持器刚度。在附图中示出的非限制性实例(即，在工具保持器22的每个端部处具有两个冷却剂腔48a,48b,48c,48d)中，腔容积和工具保持器容积具有满足0.2≤vc/vt≤0.4的比率。
121.根据本技术的主题的一些实施例，工具保持器22可沿着保持器侧向轴线e比沿着保持器竖直轴线d窄。即是说，保持器宽度hw可小于保持器高度hh。工具保持器22可沿着保持器竖直轴线d比沿着保持器纵向轴线b窄。即是说，保持器宽度hw可小于工具保持器22的长度。特别地，工具保持器22可为金属切割领域中已知的类型(作为分割刀具)，其设计为适合于开槽/分割/切断切割操作的切割工具的部分。在此类工具保持器中，两个保持器侧表面42可平行于彼此。刀具可具有矩形基本形状，其具有四个象限。象限可为相同的。
122.根据本技术的主题的一些实施例，工具保持器22可包括第二刀片凹穴44b和第二冷却剂腔48b。第二刀片凹穴44b位于保持器顶部表面38和保持器后端部表面30的相交部处。在此类构造中，柄部部分28可位于前端部32与后端部34之间。工具保持器22可包括第三刀片凹穴44c和第三冷却剂腔48c。第三刀片凹穴44c可位于保持器底部表面40和保持器前端部表面28的相交部处。工具保持器22可包括第四刀片凹穴44d和第四冷却剂腔48d。第四刀片凹穴44d可位于保持器底部表面40和保持器后端部表面30的相交部处。四个刀片凹穴44a,44b,44c,44d位于单独的象限中。在此类构造中，切割工具20对应地具有四个切割刀片24。每个切割刀片24可释放地固持在第二刀片凹穴44b、第三刀片凹穴44c和第四刀片凹穴44d中的相应一个中。切割刀片24中的一个为启用的(即是说，启用地用于金属切割)，而其余的三个切割刀片24为非启用的。切割工具20可转位成以使非启用的切割刀片24中的一个变得启用，并且反之亦然。工具保持器22可绕着保持器竖直轴线d和/或保持器纵向轴线b和/或保持器侧向轴线e180
°
旋转对称。换句话说，工具保持器22可绕着保持器竖直轴线d、保持器纵向轴线b以及保持器侧向轴线e中的至少一个180
°
旋转对称。工具保持器22可绕着保持器竖直轴线d、保持器纵向轴线b以及保持器侧向轴线e180
°
旋转对称。注意的是，前述中提及的与冷却剂腔48a有关的任何特性还可适用于(加以必要的变更)第二冷却剂腔48b、
第三冷却剂腔48c以及第四冷却剂腔48d中的任何或全部。冷却腔48a,48b,48c,48d可为相同的。
123.参照图8和图9，根据本技术的主题的一些实施例，腔入口开口52可形成在保持器外周表面36上。特别地，腔入口开口52可形成在保持器侧表面42中的一个上。冷却剂腔48a可包括腔侧向部分76。腔侧向部分76可在腔入口开口52处向保持器外周表面36张开。腔侧向部分76还可与腔入口开口52相对向保持器外周表面36(例如，其中不形成腔入口开口52的保持器侧表面42)张开，以形成非启用腔入口开口52’。因此，腔侧向部分76可为通孔。非启用腔入口开口52’的提供允许工具保持器22为可翻转的，使得其能够经由工具保持器22的两侧附接于适配器。非启用腔入口开口52’堵塞成防止冷却剂流体的逸出。腔侧向部分76可沿着侧向部分轴线l延伸。侧向部分轴线l可平行于保持器侧向轴线e。如图9中看到的，侧向部分轴线l可不包含在向后变宽腔平面wpr中。特别地，侧向部分轴线l可在向后变宽腔平面wpr后方。
124.根据本技术的主题的一些实施例，腔侧向部分76可包括绕着侧向部分轴线l延伸的侧向部分外周表面78。侧向部分外周表面78可从腔入口开口52延伸。当存在时，侧向部分外周表面78可延伸至非启用腔入口开口52’。侧向部分外周表面78可具有圆柱形形状，其具有侧向部分直径ld。侧向部分直径ld可小于变窄高度nh。
125.腔侧向部分76具有侧向部分截面区域la，其在垂直于侧向部分轴线l的径向平面中延伸。侧向部分截面区域la由区域限定，该区域由侧向部分外周表面78包封。在向前变窄腔平面npf处，最大侧向部分截面区域la小于腔截面区域ca。
126.腔变宽表面部分70可与侧向部分外周表面78相交。换句话说，腔变宽表面部分70可延伸至侧向部分外周表面78。
127.参照图8和图9，根据本技术的主题的一些实施例，冷却剂腔48a可包括腔进口部分80。腔进口部分80可位于腔侧向部分76与腔主要部分68之间。腔进口部分80可包括相对的进口内表面84和进口外表面86。腔进口部分80可包括两个相对的进口侧表面88，它们连接进口内表面84和进口外表面86。两个进口侧表面88与进口内表面84和进口外表面86的相交部可被倒角。
128.根据本技术的主题的一些实施例，进口外表面86可由腔上表面62的部分(具体而言，腔变宽表面部分70)形成。同样地，进口内表面84可由腔下表面64的部分形成，并且两个进口侧表面88可由相应的腔侧表面66的部分形成。注意的是，在此类构造中，腔进口部分80位于腔重量减少部分58处。
129.根据本技术的主题的一些实施例，进口内表面84和进口外表面86以及两个进口侧表面88与侧向部分外周表面78相交，以形成伸长的通路82。注意的是，通路82由周边边缘形成。通路82可形成在侧向部分外周表面78的角程度上。角程度可具有截顶环形带的形状。通路82可与腔入口开口52间隔开。
130.如图8中示出的，根据本技术的主题的一些实施例，相对的进口内表面84和进口外表面86与侧向部分外周表面78的相交部(即，在通路82的相对的角极端处)对着关于侧向部分轴线l的交叉角α。交叉角α可大于或等于45
°
。优选地，交叉角α可大于或等于90
°
。进一步优选地，交叉角α可大于或等于135
°
。交叉角α可小于270
°
。优选地，交叉角α可小于或等于180
°
。此类构造提供宽进口，用于冷却剂离开腔侧向部分76并进入冷却剂腔48a的后续部
分。
131.根据本技术的主题的一些实施例，进口内表面84和进口外表面86可随着距通路82的距离增加而分别朝向保持器底部表面40和保持器顶部表面38远离彼此岔开。同样地，如以上论述的，这还提供增加冷却剂进入腔进口部分80的流率的优点。在沿着保持器侧向轴线e的工具保持器22的侧视图(即，图2)中，进口内表面84和进口外表面86可为凹形地弯曲的，或棱柱形地凹入的。优选地，进口内表面84和进口外表面86可为凹形地弯曲的。进口内表面84和进口外表面86可由半径限定。
132.借助于腔进口部分80，冷却剂进入冷却剂进口腔80的流率增加。例如，在测试中，与通过减材制造来制造的标准工具保持器的9.8升/分钟的流率相比，实现14.4升/分钟的流率。
133.根据本技术的主题的一些实施例，在沿着保持器侧向轴线e的方向上，腔进口部分80可比腔主要部分68窄。
134.应当注意的是，本技术的主题的有利特征是可实现工具保持器的25％重量减少，而没有不利地影响工具保持器的刚度。
135.还应当注意的是，本技术的主题的另一有利特征是存在单个腔，该单个腔提供重量减少以及冷却剂的输送。即是说，扩大现有冷却腔，以便减少重量。因此，工具保持器具有简单设计。
136.尽管本技术的主题在一定程度的特殊性上被描述，但是应当理解的是，可作出各种改变和修改，而不脱离如下文中要求权利的本发明的精神或范围。