CN107614173A - 可转位刀片式切削工具 - Google Patents
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Abstract
在该可转位刀片式切削工具中,切削刀片通过落座于刀片安装座上并由夹紧螺钉夹持而能够装卸地安装在刀片安装座上,在夹紧螺钉的一端部形成有外螺纹部,在另一端部形成有具有圆锥面状外周面的头部,在外螺纹部与头部之间的外螺纹部侧形成有第一圆筒部,并且在外螺纹部与头部之间的上述头部侧形成有第二圆筒部,在第一圆筒部与第二圆筒部之间形成有第一可挠部。
Description
技术领域
本发明涉及一种可转位刀片式切削工具,其中,切削刀片通过落座于形成在工具主体的前端部的狭缝状的刀片安装座上并由夹紧螺钉夹持,从而所述切削刀片能够装卸地安装于所述刀片安装座上,其中所述切削刀片具有形成有切削刃的刀片主体。
本申请基于2015年9月24日在日本申请的2015-186854号专利申请要求优先权,并且在此援引其内容。
背景技术
作为这种可转位刀片式切削工具,例如在专利文献1中提出了如下的切削工具:一种可转位刀片式切削工具,其在以狭缝状设置于工具主体的前端部中的中空部的刀片安装座上夹持切削刀片,并且由紧固部件固定该切削刀片,其中,在工具主体的刀片安装座侧面部的与紧固部件的头部圆锥面对应的部分设置有相对于紧固部件的中心线而向工具主体后端方向偏心的圆锥支撑面,在另一刀片安装座侧面部设置有紧固部件的圆筒部支撑孔及其侧壁和内螺纹部,该内螺纹部与该侧壁相连且与紧固部件的外螺纹部对应,通过由刀片安装座侧面部进行的按压和由紧固部件的圆筒部进行的从切削刀片的销孔侧面到工具主体的后端侧的按压来固定切削刀片,并且通过使圆筒部支撑孔的侧壁与紧固部件的圆筒部抵接而作为安装基准面。
在此,在该专利文献1所记载的可转位刀片式切削工具中,如上述通过在工具主体的刀片安装座侧面部的与紧固部件头部圆锥面对应的部分设置相对于紧固部件的中心线而向工具主体后端方向偏心的圆锥支撑面,并且拧入紧固部件而使紧固部件以紧固部件的头部侧向工具主体后端侧倾斜的方式弯曲,从而利用紧固部件的圆筒部向工具主体后端侧按压切削刀片的销孔侧面。
并且,由于通过使圆筒部支撑孔的侧壁与紧固部件的圆筒部抵接而作为安装基准面,因此能够通过如此使紧固部件弯曲时的圆筒部下端与圆筒部支撑孔前端侧侧壁之间的按压来稳定由圆筒部产生的切削刀片的按压力,还能够针对工具使用过程的各种方向及大小的载荷保持高精度的切削刀片安装精度。
专利文献1:日本专利第3971522号公报
但是,在该专利文献1所记载的可转位刀片式切削工具的紧固部件具有如下问题:由于在外螺纹部与头部之间的整个长度上形成有该圆筒部,因此紧固部件的刚性较高,难以弯曲紧固部件。另外,由于在外螺纹部与头部之间的整个长度上形成有圆筒部,因此圆筒部与切削刀片的销孔侧面之间的接触面积也较大,并且在圆筒部向工具主体后端侧按压销孔侧面时的摩擦阻力也较大,从而还有可能在拧紧紧固部件时导致切削刀片的偏移运动。
发明内容
本发明是在这种背景下提出的,其目的在于提供一种可转位刀片式切削工具,其如上述那样能实现切削刀片的按压力的稳定化的同时,还能够使紧固部件(夹紧螺钉)易于弯曲,并且能防止如在拧紧时切削刀片偏移运动那样的情况。
为了解决上述问题并实现这种目的,在本发明的可转位刀片式切削工具中,切削刀片通过落座于形成在工具主体的前端部的狭缝状的刀片安装座上并由夹紧螺钉夹持,从而所述切削刀片能够装卸地安装于所述刀片安装座上,其中所述切削刀片具有形成有切削刃的刀片主体,所述可转位刀片式切削工具的特征在于,在所述刀片主体上形成有:落座面,能够与所述刀片安装座的安装座底面抵接;和贯通孔,贯通该刀片主体以供所述夹紧螺钉插通,在所述刀片安装座的彼此相对的两个安装座壁面中,在一个安装座壁面上形成有安装基准孔和螺纹孔,并且在另一个安装座壁面的工具主体前端侧形成有圆锥状支撑面,所述圆锥状支撑面具有相对于所述螺纹孔的中心线而向工具主体后端侧偏心的中心线,在所述夹紧螺钉的一端部形成有拧入所述螺纹孔中的外螺纹部,在另一端部形成有头部,所述头部具有能够与所述圆锥状支撑面滑动接触的圆锥面状外周面,在该外螺纹部与该头部之间的所述外螺纹部侧形成有第一圆筒部,所述第一圆筒部的外周面与所述安装基准孔的工具主体前端侧的内周面抵接,并且在该外螺纹部与该头部之间的所述头部侧形成有第二圆筒部,所述第二圆筒部的外周面与所述刀片主体的贯通孔中的工具主体后端侧的内周面抵接,在该第一圆筒部与该第二圆筒部之间形成有外径小于该第一圆筒部和该第二圆筒部的外径的第一可挠部。
在如此构造的可转位刀片式切削工具中,当通过拧入夹紧螺钉而安装切削刀片时,夹紧螺钉的外螺纹部侧中的第一圆筒部的外周面与所述安装基准孔的工具主体前端侧的内周面滑动接触,因此这些内外周面作为专利文献1所记载的可转位刀片式切削工具中的安装基准面来发挥作用。因此,与专利文献1所记载的可转位刀片式切削工具同样,能够稳定切削刀片的按压力,还能够针对切削加工时的各种方向及大小的载荷维持高精度的切削刀片安装精度,并且得到较高的加工精度。另外,夹紧螺钉的头部侧的第二圆筒部的外周面通过夹紧螺钉的弯曲而向工具主体后端侧按压切削刀片的贯通孔,将刀片主体的落座面推压到刀片安装座的安装座底面上。
并且,在上述结构的可转位刀片式切削工具中,进一步在这种第一圆筒部与第二圆筒部之间形成有外径小于该第一圆筒部和该第二圆筒部的外径的第一可挠部,通过形成这种第一可挠部,能够在必要的范围内缩小夹紧螺钉的刚性,因此在夹持并固定切削刀片时能够使夹紧螺钉易于弯曲。因此,还能够以较少的拧入力将切削刀片切实且稳定地安装在刀片安装座上。
另外,由于该第一可挠部的外径小于第一圆筒部及第二圆筒部的外径,因此该第一可挠部不会与刀片主体的贯通孔接触,即能降低夹紧螺钉与贯通孔之间的接触面积。并且,由于伴随此还能降低夹紧螺钉向工具主体后端侧按压贯通孔时的摩擦阻力,因此能防止如在拧紧夹紧螺钉时刀片主体偏移运动那样的情况。因此能实现切削刀片安装精度的进一步高精度化,能够进一步提高加工精度。
此外,优选在所述第二圆筒部与所述头部之间还形成外径小于所述第二圆筒部的外径的第二可挠部。由此,能够更易于弯曲夹紧螺钉,并且还能够进一步降低夹紧螺钉与贯通孔之间的接触面积。
此外,优选在通过拧入所述夹紧螺钉而夹持所述切削刀片的状态下,所述第一圆筒部与所述第一可挠部之间的边界位于所述刀片安装座的所述一个安装座壁面的延长面上,或者从该延长面起位于所述安装基准孔内。由此,由于该第一圆筒部不会与刀片主体的贯通孔接触,因此例如在第一圆筒部与刀片主体的贯通孔之间的间隙较小的情况下拧入夹紧螺钉时,能够通过第一圆筒部与刀片主体的贯通孔之间的接触来防止产生刀片主体的安装振摆精度偏差。
如以上说明的那样,根据本发明,能够使由夹紧螺钉产生的切削刀片的按压力稳定化的同时,还能够将切削刀片切实且高精度地安装在刀片安装座上,从而能实现更高精度的切削加工。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的可转位刀片式切削工具的前端部的侧视图。
图2是图1中的ZZ剖视图。
具体实施方式
图1及图2是表示本发明的一实施方式的图。本实施方式的可转位刀片式切削工具为可转位刀片式立铣刀,尤其为球头立铣刀,即切削刀片3落座于形成在以轴线O为中心的外形大致圆柱状的工具主体1的前端部(图1及图2中的左侧部分)的狭缝状的刀片安装座2上并由夹紧螺钉4夹持(通过紧固夹紧螺钉4而将切削刀片3夹持在刀片安装座2上),从而所述切削刀片3能够装卸地安装在刀片安装座2上,其中所述切削刀片3具有形成有圆弧状切削刃3a的刀片主体3b。在这种可转位刀片式切削工具中,工具主体1后端侧的未图示的刀柄部被把持在机床的主轴上,从而该可转位刀片式切削工具绕轴线O旋转的同时通常向与轴线O交叉的方向送出,并且通过上述切削刃3a对金属模等工件进行切削加工。此外,在本实施方式中,将轴线O的延伸方向中的、从工具主体1的刀柄部朝向刀片安装座2的方向称为前端侧(图1和图2中的左侧),将从刀片安装座2朝向刀柄部的方向称为后端侧(图1和图2中的右侧)。另外,将与轴线O正交的方向称为径向。将径向中的靠近轴线O的方向称为径向内方,将远离轴线O的方向称为径向外方。
另外,在本实施方式中,主要以具备螺纹尺寸在M2至M8的范围内的夹紧螺钉4的可转位刀片式切削工具为对象,但下面对具备螺纹尺寸为M8的夹紧螺钉4的可转位刀片式切削工具进行说明。此外,本发明的可转位刀片式切削工具的夹紧螺钉4的螺纹尺寸并不限定于上述范围。
切削刀片3的刀片主体3b由硬质合金等硬质材料形成为板状,并且具备两个彼此平行的侧面3c及与这些侧面3c垂直的落座面3d,该切削刀片3以上述圆弧状(大致半圆状)的切削刃3a向工具主体1的前端部外周(前端侧及径向外方)突出且该切削刃3a绕轴线O旋转而成的旋转轨迹为在该轴线O上具有中心的半球状的方式安装在刀片安装座2上。换言之,刀片主体3b以切削刃3a所呈的圆弧的中心通过轴线O的方式安装在刀片安装座2上。另外,在刀片主体3b上形成有圆形剖面的贯通孔3e,所述贯通孔3e具有通过上述切削刃3a所呈的圆弧的大致中心的中心线且贯通刀片主体3b,并且在上述两个侧面3c上开口。
另一方面,工具主体1和夹紧螺钉4由硬度低于刀片主体3b的硬度且能够弹性变形的钢材等金属材料来形成。其中,工具主体1的前端部被形成为在安装有切削刀片3的情况下以轴线O与刀片主体3b的贯通孔3e的上述中心线之间的交点为中心的半球状。但是,该工具主体1的前端部所呈的半球的半径比切削刃3a的上述旋转轨迹所呈的半球的半径稍小。
如图2所示,从与轴线O和刀片主体3b的贯通孔3e的上述中心线正交的方向观察时,形成于这种工具主体1的前端部的上述刀片安装座2被形成为在工具主体1的前端侧以U字形开口的狭缝状,即该刀片安装座2具备:两个相对的安装座壁面2a、2b,彼此平行且还与轴线O平行;和朝向工具主体1的前端侧的安装座底面2c,所述安装座底面2c与这些安装座壁面2a、2b垂直且与轴线O正交。
两个安装座壁面2a、2b位于距轴线O彼此相等的距离处,这些安装座壁面2a、2b之间的间隔被设为可以以使刀片主体3b的上述两个侧面3c与两个安装座壁面2a、2b分别滑动接触的方式嵌入刀片主体3b的大小。如此通过嵌入刀片主体3b并使上述落座面3d与安装座底面2c抵接,从而切削刀片3以贯通孔3e的中心线与轴线O正交的方式落座在刀片安装座2上。
另外,在作为两个安装座壁面2a、2b中的一个安装座壁面的第一安装座壁面(图2中的下侧的安装座壁面)2a上,以如下方式形成有安装基准孔5和螺纹孔6:即在如上述那样使切削刀片3落座在刀片安装座2上的状态下,该安装基准孔5和该螺纹孔6面对与第一安装座壁面2a滑动接触的刀片主体3b的侧面3c中的上述贯通孔3e的开口部。在本实施方式中,安装基准孔5被形成为在安装座壁面2a上开口,并且在该安装基准孔5的孔底(径向外方)上形成有螺纹孔6。
其中,螺纹孔6以其中心线L1与轴线O正交的方式延伸。另外,安装基准孔5呈沿轴线O方向延伸的长孔状(跑道形状),即安装基准孔5在与安装座壁面2a平行的剖面上被形成为将一个圆在其直径上沿轴线O方向分割后的两个半圆之间通过与该直径相等的宽度的方形(正方形)来连接而成的形状。在这些半圆中位于工具主体1的前端侧的半圆的中心位于螺纹孔6的中心线L1上,沿该前端侧的半圆的安装基准孔5的半圆筒面状的内周面为工具主体1侧的安装基准面5a。此外,这些半圆的内径(上述一个圆的直径)比螺纹孔6的内径(螺纹孔6的螺纹底(ネジの谷)的直径)稍大。
与此相对地,在作为两个安装座壁面2a、2b中的另一个安装座壁面的第二安装座壁面(图2中的上侧的安装座壁面)2b上形成有凹圆锥状孔7,从而在工具主体1的外周面上开口。其中,该凹圆锥状孔7远离该第二安装座壁面2b并随着朝向工具主体1的前端部外周侧(图2中的上侧,径向外方)而内径逐渐变大。该圆锥状孔7在与安装座壁面2b平行的工具主体1的剖面上被形成为圆形状,该圆的内径随着朝向工具主体1的外周侧(径向外方)而逐渐变大。
此外,该凹圆锥状孔7的沿工具主体1的前端侧的半圆的半圆锥面为本实施方式中的圆锥状支撑面7a,该圆锥状支撑面7a的中心线L2与轴线O正交,并且与螺纹孔6的中心线L1相比稍微向工具主体1的后端侧偏心。另外,中心线L2与中心线L1平行。此外,在该凹圆锥状孔7的孔底(凹圆锥状孔7的径向内方端)与第二安装座壁面2b之间,以与凹圆锥状孔7相连的方式形成有内径大于安装基准孔5的内径的长孔部7b。长孔部7b被形成为将一个圆(直径大于安装基准孔5的半圆直径的圆)在其直径上沿轴线O方向分割后的两个半圆之间通过与该直径相等的宽度的方形来连接而成的形状。并且,长孔部7b的上述两个半圆的中心的中点位于螺纹孔6的中心线L1上。长孔部7b以如下方式在第二安装座壁面2b上开口:即该长孔部7b面对与第二安装座壁面2b滑动接触的刀片主体3b的侧面3c中的贯通孔3e的开口部。
夹紧螺钉4在其一端部(图2中的下侧部分)形成有拧入上述螺纹孔6中的外螺纹部4a,并且在另一端部(图2中的上侧部分)形成有头部4b,该头部4b在将外螺纹部4a拧入到螺纹孔6时能够与上述圆锥状支撑面7a滑动接触且具有随着朝向另一端部侧而逐渐扩径的圆锥面状的外周面。另外,在头部4b的端面上形成有卡合孔4c,该卡合孔4c在拧入或松开夹紧螺钉4时与扳手等操作用工具卡合。
此外,在这些外螺纹部4a与头部4b之间,在设置有外螺纹部4a的一端部侧形成有第一圆筒部4d。该第一圆筒部4d呈其外周面以夹紧螺钉4的中心线为中心的圆筒面状,该第一圆筒部4d的外径被设定为比外螺纹部4a的外径稍大,并比安装基准孔5的作为上述安装基准面5a的前端侧的内周面的内径小且差别极其细微。在如上述那样将外螺纹部4a拧入到螺纹孔6时,第一圆筒部4d的外周面能够与安装基准面5a滑动接触。在本实施方式中,在第一圆筒部4d与外螺纹部4a之间设置有包含不完整螺纹部的连接部。优选连接部的外径小于外螺纹部4a的底径(谷径),并且该连接部具有比后述的第一可挠部4f及第二可挠部4g的外径小的外径。
另一方面,在外螺纹部4a与头部4b之间(第一圆筒部4d与头部4b之间),在设置有头部4b的另一端部侧沿夹紧螺钉4的中心线方向与第一圆筒部4d隔开间隔而形成有第二圆筒部4e。该第二圆筒部4e的外周面也呈以夹紧螺钉4的中心线为中心的圆筒面状,该第二圆筒部4e的外径被设定为与第一圆筒部4d的外径相等。另外,在本实施方式中,第二圆筒部4e在夹紧螺钉4的中心线方向上的长度被设定为比第一圆筒部4d更长。此外,第一圆筒部4d在夹紧螺钉4的中心线方向上的长度的优选范围根据夹紧螺钉4的螺纹尺寸而不同。例如在如本实施方式那样夹紧螺钉4的螺纹尺寸为M8的情况下,第一圆筒部4d的上述长度优选为第二圆筒部4e的长度的10~50%,更优选为20~40%,但并不限定于此。
并且,在这些第一圆筒部4d与第二圆筒部4e之间形成有外径小于第一圆筒部4d及第二圆筒部4e的外径的第一可挠部4f。此外,在本实施方式中,在第二圆筒部4e与夹紧螺钉4的头部4b之间形成有外径小于第二圆筒部4e的外径的第二可挠部4g。这些第一可挠部4f及第二可挠部4g也呈其外周面以夹紧螺钉4的中心线为中心的圆筒面状。在本实施方式中,该第一可挠部4f及该第二可挠部4g的外径(直径)彼此相等,第一可挠部4f及第二可挠部4g与第一圆筒部4d及第二圆筒部4e之间的外径(直径)差为例如0.08~0.5mm左右。此外,在本实施方式中,第二可挠部4g在夹紧螺钉4的中心线方向上的长度被设定为比第一可挠部4f更长。
另外,在通过拧入夹紧螺钉4(通过使夹紧螺钉4的外螺纹部4a与螺纹孔6螺合)而将切削刀片3夹持在刀片安装座2上的状态下,如图2所示,第一圆筒部4d与第一可挠部4f之间的边界位于该刀片安装座2的第一安装座壁面2a的延长面上,或者从该延长面起位于上述安装基准孔5内。此外,在本实施方式中,同样在通过拧入夹紧螺钉4而将切削刀片3夹持在刀片安装座2上的状态下,第二圆筒部4e在夹紧螺钉4的中心线方向上的中心被设定为大致位于刀片主体3b的厚度方向的中心即工具主体1的上述轴线O上。如上述,在本实施方式的夹紧螺钉4的外螺纹部4a与头部4b之间,连接部、第一圆筒部4d、第一可挠部4f、第二圆筒部4e及第二可挠部4g在夹紧螺钉4的中心轴方向上被设定为从外螺纹部4a侧起依次相连。
此外,对于刀片主体3b的贯通孔3e而言,以如下方式设定贯通孔3e的中心线的位置和内径:即在如上述那样通过使落座面3d与安装座底面2c抵接而使刀片主体3b落座在刀片安装座2上的状态下,将外螺纹部4a开始拧入到螺纹孔6时,在第一圆筒部4d及第二圆筒部4e的外周面与贯通孔3e的工具主体1后端侧部分的内周面之间隔开非常小的间隔。在本实施方式中,贯通孔3e的内径与安装基准孔5的内径大致相同。
这种可转位刀片式切削工具通过如上述那样以刀片主体3b的贯通孔3e的中心线与轴线O正交的方式将切削刀片3嵌入刀片安装座2中,并使落座面3d与安装座底面2c抵接而使该切削刀片3落座,之后通过从凹圆锥状孔7将夹紧螺钉4插通到贯通孔3e中,并将外螺纹部4a拧入到螺纹孔6中而装配该切削刀片3。
虽然在将外螺纹部4a开始拧入到螺纹孔6时,夹紧螺纹4的中心线与螺纹孔6的中心线L1同轴,但当夹紧螺钉4的头部4b的外周面与凹圆锥状孔7的圆锥状支撑面7a滑动接触时,由于该圆锥状支撑面7a的中心线L2与螺纹孔6的中心线L1相比稍微向工具主体1的后端侧偏心,因此夹紧螺钉4以头部4b向工具主体1的后端侧倾倒的方式开始弯曲。
并且,若如此夹紧螺钉4弯曲,则其第二圆筒部4e中的另一端部侧(头部4b侧)的外周面与切削刀片3的贯通孔3e的工具主体1后端侧的内周面抵接,并且将刀片主体3b按压到刀片安装座2的安装座底面2c。另外,与此同时,由于夹紧螺钉4的头部4b被推压到圆锥状支撑面7a,刀片安装座2的两个安装座壁面2a、2b之间的间隔变窄而按压刀片主体3b的两个侧面3c,通过这些按压,将切削刀片3夹持并固定在刀片安装座2上。
在此,由于在夹紧螺钉4开始弯曲时,第一圆筒部4d的外周面与安装基准孔5的工具主体1前端侧的安装基准面5a滑动接触,因此夹紧螺钉4以如下方式继续弯曲:即,头部4b侧以该第一圆筒部4d的外周面中的与安装基准面5a滑动接触的部分为支点向工具主体1的后端侧倾斜。即,由于该第一圆筒部4d的与安装基准面5a滑动接触的部分作为夹紧螺钉4侧的安装基准面来发挥作用,并且通过工具主体1侧的安装基准面5a,在工具主体1的前端侧及外周侧(径向外方)约束夹紧螺钉4,因此在切削加工中无论切削刃3a从任何方向对切削刀片3施加载荷,也能够将切削刀片3牢固地保持在刀片安装座2上。
此外,在上述结构的可转位刀片式切削工具中,在该夹紧螺钉4的第一圆筒部4d与第二圆筒部4e之间形成有外径小于这些第一圆筒部4d及第二圆筒部4e的外径的第一可挠部4f。因此,能够在必要的范围内将该第一可挠部4f的刚性设为小于第一圆筒部4d及第二圆筒部4e的刚性,所以能够使夹紧螺钉4易于弯曲。能够充分获得这种效果的第一可挠部4f在夹紧螺钉4的中心线方向上的长度根据夹紧螺钉4的螺纹尺寸而不同。例如,在如本实施方式那样夹紧螺钉4的螺纹尺寸为M8的情况下,第一可挠部4f的上述长度优选为第一圆筒部4d的长度的100~500%,更优选为200~400%,但并不限定于此。
而且,由于该第一可挠部4f与如上述那样成为夹紧螺钉4的弯曲支点的第一圆筒部4d相邻,能够使夹紧螺钉4更易于弯曲。因此,能够将通过使扳手等操作用工具与卡合孔4c卡合并旋转夹紧螺钉4来将外螺纹部4a拧入到螺纹孔6时的拧入力控制为较小,并且能够使夹紧螺钉4切实地弯曲而将切削刀片3稳定地固定在刀片安装座2上。
另外,由于该第一可挠部4f的外径小于与刀片主体3b的贯通孔3e抵接的第二圆筒部4e的外径,因此该第一可挠部4f不会与贯通孔3e接触,从而夹紧螺钉4与贯通孔3e之间的接触面积较小。因此,也能够将夹紧螺钉4与贯通孔3e抵接而向工具主体1的后端侧按压刀片主体3b时的夹紧螺钉4与贯通孔3e之间的摩擦阻力控制为较小,因此能防止在即将完全固定切削刀片3之前的夹紧螺钉4的拧紧时刀片主体3b的偏移运动,并且能够以更高的精度将切削刀片3安装在刀片安装座2上而提高加工精度。
此外,在本实施方式中,在夹紧螺钉4的第二圆筒部4e与头部4b之间也形成有外径小于第二圆筒部4e的外径的第二可挠部4g。因此,能够通过该第二可挠部4g而使夹紧螺钉4更易于弯曲,并且能够进一步减小该夹紧螺钉4与刀片主体3b的贯通孔3e之间的接触面积而进一步降低摩擦阻力。
而且,通过如此在夹紧螺钉4的另一端侧(头部4b侧)的第二圆筒部4e与头部4b之间形成不会与贯通孔3e接触的第二可挠部4g,从而与外螺纹部4a和头部4b之间的整个部分为与贯通孔3e接触的圆筒部的情况相比较,能够使因夹紧螺钉4的弯曲而第二圆筒部4e的外周面与贯通孔3e接触的位置靠近作为夹紧螺钉4的安装基准面的第一圆筒部4d的一端部侧(外螺纹部4a侧)外周面。因此,即使夹紧螺钉4的弯曲量相同,也能够加强以该一端部侧外周面为支点作用于第二圆筒部4e与贯通孔3e接触的位置上的按压力,并且能够将切削刀片3更加牢固地固定在刀片安装座2上。
另外,在本实施方式中,在通过拧入夹紧螺钉4而将切削刀片3夹持在刀片安装座2上的状态下,第二圆筒部4e在夹紧螺钉4的中心线方向上的中心被设定为大致位于刀片主体3b的厚度方向的中心。因此,能够在上述刀片主体3b的厚度方向(图2中的左右方向)上均衡地按压切削刀片3,从而将该切削刀片3更稳定地固定在刀片安装座2上。此外,第二圆筒部4e在夹紧螺钉4的中心线方向上的长度的优选范围根据夹紧螺钉4的螺纹尺寸而不同。例如,在如本实施方式那样夹紧螺钉4的螺纹尺寸为M8的情况下,第二圆筒部4e的上述长度优选为刀片主体3b的厚度(两个侧面3c之间的距离)的30~70%,更优选为40~60%,但并不限定于此。
但是,例如在如夹紧螺钉4的外径本来就小且能够仅通过第一可挠部4f使夹紧螺钉4充分弯曲或降低夹紧螺钉4与贯通孔3e之间的接触面积的情况下,也可以不形成该第二可挠部4g,而是通过使第二圆筒部4e直接向另一端侧延伸而与头部4b相连。另外,与此相反地,也可以在夹紧螺钉4的外螺纹部4a与头部4b之间形成有三个以上的可挠部。
另一方面,在本实施方式中,在通过拧入夹紧螺钉4而将切削刀片3夹持在刀片安装座2上的状态下,第一圆筒部4d与第一可挠部4f之间的边界位于刀片安装座3的第一安装座壁面2a的延长面上,或者从该延长面起位于安装基准孔5内。因此,第一圆筒部4d不会与贯通孔3e接触。
并且,由于在继续拧入夹紧螺钉4时,在贯通孔3e与第一可挠部4f之间确保间隙,因此能避免第一可挠部4f的外周面中的朝向工具主体1前端侧的部分与贯通孔3e接触。因此,通过避免该接触,能够防止因刀片主体3b以贯通孔3e为中心旋转而产生安装振摆精度偏差。
能够通过使夹紧螺钉4适当地弯曲而充分获得上述效果的由凹圆锥状孔7的中心线L2与内周面所成的角度根据夹紧螺钉4的螺纹尺寸而不同。例如,在如本实施方式那样夹紧螺钉4的螺纹尺寸为M8的情况下,该角度优选为10~40°,更优选为15~35°。此外,在通过拧入夹紧螺钉4而将切削刀片3夹持在刀片安装座2上的状态下,圆锥状支撑面7a和夹紧螺钉4的头部4b的外周面所接触的区域的在凹圆锥状孔7的中心线L2方向上的长度的优选范围也根据夹紧螺钉4的螺纹尺寸而不同。例如,在如本实施方式那样夹紧螺钉4的螺纹尺寸为M8的情况下,该长度优选为夹紧螺钉4的长度的5~45%,更优选为15~35%。
此外,在实施方式中,关于对切削刀片3的切削刃3a的旋转轨迹呈半球状的可转位刀片式球头立铣刀应用本发明的情况进行了说明,但也可以对同是可转位刀片式立铣刀的例如如下的方头立铣刀或圆弧头立铣刀应用本发明,其中,该方头立铣刀为切削刃由沿与轴线O大致垂直的方向延伸的底刃和与该底刃的外周端(径向外方端)相连且绕轴线O旋转的旋转轨迹呈以轴线O为中心的圆筒面状的外周刃构造的立铣刀,该圆弧头立铣刀为在这些外周刃与底刃交叉的角部上形成有圆弧状的刃角的立铣刀。此外,还可以对立铣刀以外的切削工具应用本发明,例如还可以对可转位刀片式钻头应用本发明。
实施例
接着,列举实施例对如下结构所带来的效果进行说明:即在通过拧入夹紧螺钉4而将切削刀片3夹持在刀片安装座2上的状态下,上述第一圆筒部4d与第一可挠部4f之间的边界位于刀片安装座2的第一安装座壁面2a的延长面上,或者从该延长面起位于安装基准孔5内。在本实施例中,制作以上述实施方式为基础的夹紧螺钉4,测量通过该夹紧螺钉4将切削刀片3最初安装到工具主体1的刀片安装座2时的刀片主体3b的切削刃3a的位置精度以作为基准值,接着将通过松开夹紧螺钉4而拆卸切削刀片3之后再次安装切削刀片3的操作设为1个周期,测量第10周期、第100周期、第200周期下的切削刀片3的安装振摆精度,并且与基准值进行比较。
在此,对于本实施例中的夹紧螺钉4而言,外螺纹部4a为M8×0.75mm的二级螺纹,第一圆筒部4d及第二圆筒部4e的直径为8mm,第一可挠部4f及第二可挠部4g的直径为7.7mm,头部4b的最大直径为12mm且最小直径为7.7mm。第一圆筒部4d在夹紧螺钉4的中心线方向上的长度为1mm,第一可挠部4f的长度为3.08mm,第二圆筒部的长度为3.6mm,第二可挠部4g的长度为1.6mm,头部4b的长度为7.9mm。头部4b的圆锥状的外周面相对于夹紧螺钉4的中心线方向的倾斜角度为20°。另外,对于切削刀片3而言,刀片主体3b的两个侧面3c之间的厚度为7.2mm,圆弧状的切削刃3a的半径为15mm,贯通孔3e的直径以实测值计为8.008mm。工具主体1的安装基准面5a具有上述跑道形状,形成该跑道形状的半圆的直径以实测值计也为8.008mm。并且,在通过拧入夹紧螺钉4而将切削刀片3夹持在刀片安装座2上的状态下,夹紧螺钉4的第一圆筒部4d与第一可挠部4f之间的边界从刀片安装座2的第一安装座壁面2a的延长面起稍微位于安装基准孔5内。
此外,作为切削刀片3的安装振摆精度,以利用夹紧螺钉4最初安装切削刀片3时的通过图1中的圆弧状的切削刃3a的中心且与工具主体1的轴线O垂直的直线上的该切削刃3a的两端间隔为基准值,测量第10周期、第100周期、第200周期下的上述间隔与基准值之差。另外,作为与上述实施例对应的比较例,使用如专利文献1所记载的可转位刀片式切削工具的紧固部件那样外螺纹部与头部之间的整个部分为直径8mm的单个圆筒部的夹紧螺钉,来重复进行夹持与上述相同的切削刀片3之后拆卸该切削刀片3这样的周期,测量第10周期、第100周期、第200周期下的上述间隔,并且将上述间隔与作为基准值的第1周期下的上述间隔之差设为切削刀片3的安装振摆精度。
其结果,在比较例中,第10周期下的上述间隔与基准值之差为1μm,第100周期下的上述间隔与基准值之差为12μm,第200周期下的上述间隔与基准值之差为11μm,确认到因反复进行切削刀片3的安装及拆卸操作而产生安装振摆精度偏差。与此相对地,在实施例中,第10周期下的上述间隔与基准值之差为0μm,未确认偏差,即使在第100周期以及第200周期下,上述间隔与基准值之差也为1μm,可见安装振摆精度偏差得到控制。
产业上的可利用性
根据本发明的可转位刀片式切削工具,能够使切削刀片的按压力稳定化的同时使夹紧螺钉易于弯曲,并能防止在拧紧时切削刀片偏移运动。
附图标记说明
1 工具主体
2 刀片安装座
2a、2b 安装座壁面
2c 安装座底面
3 切削刀片
3a 切削刃
3b 刀片主体
3c 侧面
3d 落座面
3e 贯通孔
4 夹紧螺钉
4a 外螺纹部
4b 头部
4c 卡合孔
4d 第一圆筒部
4e 第二圆筒部
4f 第一可挠部
4g 第二可挠部
5 安装基准孔
5a 安装基准面
6 螺纹孔
7 凹圆锥状孔
7a 圆锥状支撑面
7b 长孔部
O 工具主体1的轴线
L1 螺纹孔6的中心线
L2 圆锥状支撑面7a的中心线
Claims (3)
1.一种可转位刀片式切削工具,切削刀片通过落座于形成在工具主体的前端部的狭缝状的刀片安装座上并由夹紧螺钉夹持,从而所述切削刀片能够装卸地安装于所述刀片安装座上,其中所述切削刀片具有形成有切削刃的刀片主体,所述可转位刀片式切削工具的特征在于,
在所述刀片主体上形成有:落座面,能够与所述刀片安装座的安装座底面抵接;和贯通孔,贯通该刀片主体以供所述夹紧螺钉插通,
在所述刀片安装座的彼此相对的两个安装座壁面中,在一个安装座壁面上形成有安装基准孔和螺纹孔,并且在另一个安装座壁面的工具主体前端侧形成有圆锥状支撑面,所述圆锥状支撑面具有相对于所述螺纹孔的中心线而向工具主体后端侧偏心的中心线,
在所述夹紧螺钉的一端部形成有拧入所述螺纹孔中的外螺纹部,在另一端部形成有头部,所述头部具有能够与所述圆锥状支撑面滑动接触的圆锥面状外周面,
在该外螺纹部与该头部之间的所述外螺纹部侧形成有第一圆筒部,所述第一圆筒部的外周面与所述安装基准孔的工具主体前端侧的内周面抵接,在该外螺纹部与该头部之间的所述头部侧形成有第二圆筒部,所述第二圆筒部的外周面与所述刀片主体的贯通孔中的工具主体后端侧的内周面抵接,并且在该第一圆筒部与该第二圆筒部之间形成有外径小于该第一圆筒部和该第二圆筒部的外径的第一可挠部。
2.根据权利要求1所述的可转位刀片式切削工具,其特征在于,
在所述第二圆筒部与所述头部之间形成有外径小于所述第二圆筒部的外径的第二可挠部。
3.根据权利要求1或2所述的可转位刀片式切削工具,其特征在于,
在通过拧入所述夹紧螺钉而夹持所述切削刀片的状态下,所述第一圆筒部与所述第一可挠部之间的边界位于所述刀片安装座的所述一个安装座壁面的延长面上,或者从该延长面起位于所述安装基准孔内。
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