專利名稱：具有軸向和徑向止動表面的切削工具和切削頭的制作方法
背景技術(shù)：
在例如加工金屬或其它工件的操作中，精確地控制以及可控制切削工具的切削刃的定位常常是非常重要的。提供復(fù)雜機(jī)械以通過精確地控制切削工具相對于工件的定位來在工件上進(jìn)行銑、鉆孔、鏜或其它方式的成形操作。切削工具常常包括連接在相對于工件運動的例如桿部的永久工具柄上的可更換的刀片或切削頭。

發(fā)明內(nèi)容
切削刀片或切削頭相對于工具柄的安裝精度是在工件上進(jìn)行的操作精度的一個因素。例如，在回轉(zhuǎn)工具的情況下，相對于連接到其上的回轉(zhuǎn)桿部軸向放置的刀片或工具頭可能會損壞工件，并且可能使昂貴部件的報廢成為必要。因此希望的是，使刀片或工具頭相對于工具柄的運動的可能性最小。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，切削工具包括具有端部的工具柄，該端部包括軸向止動件和徑向止動件。該切削工具還包括具有軸向止動表面和徑向止動表面的可更換工具頭。端部被至少部分地可容納在工具頭的內(nèi)部開口中，直到到達(dá)軸向止動件抵靠軸向止動表面的位置為止，以防止工具柄相對于工具頭的軸向運動超出軸向止動表面。徑向止動表面和徑向止動件相互靠近設(shè)置，當(dāng)工具頭的一體緊固部分和工具柄的一體緊固部分直接相互緊固并且軸向止動表面和軸向止動件抵靠時，用以限制工具頭相對于工具柄的徑向運動。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，工具頭包括切削部分和安裝部分，該安裝部分包括軸向止動表面和徑向止動表面。軸向止動表面和徑向止動表面的尺寸和公差被選擇成使得軸向止動表面將抵靠工具柄上的軸向止動件，以防止工具柄相對于工具頭的軸向運動超出軸向止動表面，并且徑向止動表面將設(shè)置成靠近工具柄的徑向止動件，當(dāng)工具頭的一體緊固部分和工具柄的一體緊固部分直接相互緊固并且軸向止動表面和軸向止動件抵靠時，用以限制工具頭相對于工具柄的徑向運動。


結(jié)合附圖，通過閱讀以下的詳細(xì)描述將很好地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，附圖中相同的附圖標(biāo)記指示類似的元件，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的工具的側(cè)面剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的工具的俯視透視圖，其示出根據(jù)本發(fā)明實施例的分離開的切削頭和工具柄；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的工具的仰視透視圖，其示出根據(jù)本發(fā)明實施例的分離開的切削頭和工具柄；和圖4是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的工具的側(cè)面剖視圖。
具體實施例方式
圖1至3中示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的工具21。工具21包括成柄部23形式且包括端部25的工具柄。端部25包括軸向止動件27和徑向止動件29。在此示出的柄部23是圓柱體，但是該柄部可根據(jù)需要地具有其它形狀，例如六邊形形狀、花鍵形狀等。本發(fā)明具有在各式各樣的工具上的應(yīng)用，這些工具上可連接例如銑刀、鉆孔刀具、鏜孔刀具、車刀等類似的工具的可更換切削頭或刀片。圖1至3中示出的實施例是回轉(zhuǎn)工具。
工具21還包括具有軸向止動表面33和徑向止動表面35的可更換刀片或工具頭31。在圖1至3的實施例中，端部25被至少部分地可容納在工具頭31的內(nèi)部開口37中，直到到達(dá)軸向止動件27抵靠軸向止動表面33的位置為止。當(dāng)軸向止動件27和軸向止動表面33抵靠時，徑向止動表面35和徑向止動件29相互靠近設(shè)置，以允許工具頭31相對于柄部23的有限的徑向運動。同時，工具柄23和工具頭31的緊固部分，例如螺紋構(gòu)件61和63能夠直接相互緊固。緊固部分與工具柄23和工具頭31可以是一體的，以便于工具頭相對于工具柄的適當(dāng)定向。通過提供與工具柄23和工具頭31一體的緊固部分，能夠使形成該工具的組件的數(shù)量最少，并且使該工具的復(fù)雜性降到最低，并且能夠使能夠?qū)е鹿ぞ哳^相對于工具柄的錯誤定位的變量的數(shù)量降到最少。通常，徑向止動表面35和徑向止動件29將相互靠近，但彼此仍充分地相隔，直到軸向止動件27和軸向止動表面33抵靠時為止，使得徑向止動件和徑向止動表面不會阻礙軸向止動件和軸向止動表面相對于彼此的到達(dá)抵靠位置的運動。當(dāng)軸向止動表面33和軸向止動件27抵靠時，徑向止動表面35和徑向止動件29越靠近，徑向止動表面和徑向止動件用于限制工具頭31相對于柄部23的徑向運動的能力就越好。要指出的是，本發(fā)明的其它實施例可以不包括例如圖1至3實施例所示、容納在刀片或切削頭的一部分中的工具柄的一部分。工具頭31可以、但不一定必需用比制造柄部23的材料(例如高速鋼)更硬的材料(例如硬質(zhì)合金)制造。
通常，徑向止動表面35和徑向止動件29的尺寸和尺寸公差被選擇成使得當(dāng)柄部23和工具頭31上沒有負(fù)載時，徑向止動表面35和徑向止動件29不接觸或剛剛接觸，從而使得柄部23和工具頭31之間的接觸不會超過預(yù)定。但是，這些尺寸和公差還被選擇成使得徑向止動件29和徑向止動表面35相互足夠地靠近，以使得當(dāng)向該工具頭31施加一些垂直于其軸線A的非零負(fù)載時，徑向止動件將接觸徑向止動表面。這樣，能夠控制在操作期間工具頭31相對于柄部23的意外的徑向運動。
工具頭31通常地包括切削刃39或用于安裝具有切削刃的刀片的凹穴，并且工具頭可沿著其長度的一部分或整個長度開槽。
在圖1至3所述的實施例中，軸向止動件27包括大致垂直于柄部軸線B的大致平坦表面43。但是，表面43無須垂直，并且可以部分地或完全地與該垂線成一角度，并且可以是彎曲的或以其它非平坦方式。在圖1至3所示的本發(fā)明的實施例中，徑向止動件29包括與柄部23的軸線B限定出非零角度的、用于抵靠工具頭31的徑向止動表面35上的表面45。在該實施例中，表面45面向柄部23的軸線B。
在圖1至3的實施例中，徑向止動件29是環(huán)繞柄部23的軸線B的環(huán)狀凹槽47的一部分，而徑向止動表面35是環(huán)繞工具頭31的軸線A的環(huán)狀突起49的一部分。如果需要，則徑向止動件可以是環(huán)狀突起的一部分，而徑向止動表面可以是環(huán)狀凹槽的一部分。當(dāng)軸向止動件27和軸向止動表面33抵靠時，環(huán)狀突起49的端部51和環(huán)狀凹槽47的底部53分隔開一個非零距離，以確保軸向止動件27將抵靠軸向止動表面33。環(huán)狀凹槽和凹陷在例如圖1至3所示的將工具頭31擰在柄部23上的實施例中是有用的，但是，在工具頭和柄部用某種其它方法連接的其它實施例中，可以采用除了環(huán)狀凹槽和凹陷的形狀來形成徑向止動件和徑向止動表面的部分。
工具頭31可包括至少一個工具頭通道55，并且柄部23可包括至少一個柄部通道57。如圖1所示，當(dāng)工具頭31相對于柄部23安裝時，該至少一個工具頭通道55和至少一個柄部通道57能夠連通。連通的通道可用于例如將潤滑劑供應(yīng)到切削刃39。
在圖1至3的實施例中，工具頭31靠近軸向止動表面33的外部部分41是圓柱體形的。該外部部分41可用作在工具頭31相對于柄部23的安裝期間接觸扳手或其它工具的表面。如果設(shè)有外部部分，則它可根據(jù)需要地具有任何合適的形狀，例如六邊形或花鍵形。柄部23的外表面部分59可以是如圖2至3所示的圓柱體形，或任何其它需要的形狀，例如六邊形、花鍵形等。
在圖1至3的實施例中，端部25包括具有外螺紋部分61形式的一體緊固部分，而內(nèi)部開口37包括具有適于與該外螺紋部分接合的內(nèi)螺紋部分63形式的一體緊固部分。在該實施例中，例如圖1所示，可認(rèn)為徑向止動件29和徑向止動表面35分別合并到軸向止動件27和軸向止動表面33中。但是為了描述這些表面的相對位置，因為基本上徑向止動件29和徑向止動表面35的大部分都被分別設(shè)置在軸向止動件27和軸向止動表面33的下面，所以在柄部23上，應(yīng)認(rèn)為軸向止動件27被設(shè)置在外螺紋部分61與徑向止動件29之間，而在工具頭31上，應(yīng)認(rèn)為軸向止動表面33被設(shè)置在內(nèi)螺紋部分63與徑向止動表面35之間。當(dāng)工具21是回轉(zhuǎn)工具時，內(nèi)螺紋部分63和外螺紋部分61通常是帶螺紋的，使得當(dāng)回轉(zhuǎn)工具沿著預(yù)期的工作方向旋轉(zhuǎn)時，工具頭31被擰緊在柄部23上。為了確保在外螺紋部分61和內(nèi)螺紋部分63上的螺紋不會用作徑向止動件和徑向止動表面，在徑向止動件29與徑向止動表面35的螺紋大徑和螺紋小徑(major and minor thread diameters)處，徑向止動件29與徑向止動表面35之間的平均距離通常小于外螺紋部分和內(nèi)螺紋部分之間的平均距離。
因此，根據(jù)圖1至3所示的本發(fā)明的實施例，切削工具21包括工具柄23，包括軸向止動件27和徑向止動件29的工具柄端部25。軸向止動件27可包括大致垂直于工具柄23軸線B的表面43。徑向止動件29可包括面向工具柄23軸線B的表面45。
此外，如圖1至3所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的工具頭31包括切削部分和安裝部分。安裝部分包括軸向止動表面33和徑向止動表面35。徑向止動表面35包括背向工具頭31軸線A的表面45。軸向止動表面和徑向止動表面的尺寸和公差被選擇成使得軸向止動表面將抵靠工具柄23上的軸向止動件27，以防止工具柄相對于工具頭31軸向運動超出軸向止動表面33，而徑向止動表面35將設(shè)置在工具柄23的徑向止動件29附近，用以當(dāng)工具頭的一體緊固部分63和工具柄23的一體緊固部分61直接相互緊固并且軸向止動表面和軸向止動件抵靠時，限制工具頭31相對于工具柄的徑向運動。當(dāng)軸向止動件27和軸向止動表面33抵靠時，環(huán)狀突起49的端部51和環(huán)狀凹槽47的底部53被分離開非零的距離。
徑向止動件29可以是環(huán)繞工具柄23軸線B的環(huán)狀凹槽47的一部分。徑向止動表面35可以是環(huán)繞工具頭31軸線A的環(huán)狀突起49的一部分。軸向止動表面33可被設(shè)置在內(nèi)螺紋部分63與徑向止動表面35之間。當(dāng)然，如果需要，則徑向止動件可以是突起，而徑向止動表面可以是凹槽。
工具頭31可包括至少一個工具頭通道55，而工具柄23包括至少一個工具柄通道57。當(dāng)工具頭31相對于柄部23安裝時，該至少一個工具頭通道55和至少一個工具柄通道57能夠連通。
在圖1至3的實施例中，工具頭31包括內(nèi)部開口37，而該內(nèi)部開口37包括形成至少一部分所述一體緊固部分的內(nèi)螺紋部分63，并且它適于與形成至少一部分工具柄23的一體緊固部分的外螺紋部分61相接合。當(dāng)然，要理解的是，工具柄可包括具有內(nèi)螺紋的內(nèi)部開口，而工具頭可包括外螺紋部分。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的工具121的另一實施例。除了未提供任何環(huán)狀凹槽或凹陷布置以外，工具121在各方面與結(jié)合圖1至3描述的工具21相同。在工具121中，徑向止動件129可包括大致平行于柄部123軸線B或相對于軸線B稍微傾斜的表面145，而徑向止動表面135可包括類似地大致平行于工具頭131軸線A或相對于軸線A稍微傾斜的表面143。在該實施例中，徑向止動件129包括背向柄部123軸線B的表面145，而徑向止動表面135包括面向工具頭131軸線A的表面143。
在具有螺紋連接的圖4所示工具的實施例中，徑向止動件129可包括以外螺紋部分161形式設(shè)置在緊固部分的端部165處的無螺紋表面145，而徑向止動表面135可包括以工具頭131的內(nèi)螺紋部分163形式設(shè)置在緊固部分的端部167處的無螺紋表面。緊固部分與工具柄123和工具頭131可以是一體的，以便于工具頭相對于工具柄的適當(dāng)定向。在圖4的實施例中，徑向止動件129被設(shè)置在柄部的外螺紋部分161與軸向止動件127之間，而徑向止動表面135被設(shè)置在工具頭的內(nèi)螺紋部分163與軸向止動表面133之間。如果需要，則徑向止動件和徑向止動表面可設(shè)置在與軸向止動件和軸向止動表面相對的外螺紋部分和內(nèi)螺紋部分的端部處。
除非以其它方式指出，關(guān)于圖1至3的工具頭31的以下描述通常也適用于圖4的工具頭131。工具頭131包括切削部分和安裝部分。該安裝部分包括軸向止動表面33和徑向止動表面35。軸向止動表面33和徑向止動表面35的尺寸和公差被選擇成使得軸向止動表面抵靠工具柄23上的軸向止動件27，以防止工具柄相對于工具頭的軸向運動超出軸向止動表面，而徑向止動表面35將設(shè)置成靠近工具柄的徑向止動件29，以使得當(dāng)軸向止動表面和軸向止動件抵靠時，限制工具頭31相對于工具柄或柄部23的徑向運動。
在圖1至3的工具頭31中，軸向止動表面33包括大致垂直于工具頭軸線A的表面。但是，軸向止動表面無須整體垂直于或部分地垂直于工具頭的軸線。在圖1至3中，徑向止動表面35包括與工具頭31的軸線A限定出非零角度的表面45。在此，徑向止動表面35包括通常背向工具頭31軸線A的表面45。在圖1至3中，徑向止動表面35是環(huán)繞工具頭軸線A的環(huán)狀突起49的一部分，但是也可代替地具有環(huán)狀凹陷或一些其它合適的形狀。
工具頭31可包括內(nèi)部開口37。該內(nèi)部開口37可包括適于與工具柄或柄部23的外螺紋部分61接合的內(nèi)螺紋部分63。軸向止動表面33可設(shè)置在內(nèi)螺紋部分63與徑向止動表面35之間。
在圖4的實施例中，徑向止動表面135可包括大致平行于工具頭131軸線A或相對于軸線A形成微小角度的表面。徑向止動表面135包括面向工具頭131軸線A的表面。
工具頭131可包括內(nèi)部開口137，而徑向止動表面135可形成該內(nèi)部開口的至少一部分。徑向止動表面135可包括設(shè)置在外螺紋部分161的端部167處或者在與軸向止動表面相對的外螺紋部分的端部處的無螺紋表面，其中該外螺紋部分161設(shè)置在內(nèi)螺紋部分與軸向止動表面133之間。
盡管已根據(jù)優(yōu)選實施例圖解并示出了本發(fā)明，但要認(rèn)識到在不偏離如權(quán)利要求說明的本發(fā)明的情況下可作出變形和改變。
權(quán)利要求
1.一種工具頭，包括切削部分和安裝部分，該安裝部分包括軸向止動表面(33，133)和徑向止動表面(35，135)，其特征在于，所述軸向止動表面和所述徑向止動表面的尺寸和公差被選擇成使得所述軸向止動表面將抵靠工具柄(23，123)上的軸向止動件(27，127)，以防止所述工具柄相對于所述工具頭(31，131)的軸向移動超出所述軸向止動表面(33，133)，所述徑向止動表面(35，135)將設(shè)置成靠近所述工具柄(23，123)的徑向止動件(29，129)，從而當(dāng)所述工具頭(31，131)的一體緊固部分(63，163)和工具柄(23，123)的一體緊固部分(61，161)直接相互緊固并且軸向止動表面(31，131)和軸向止動件(27)相抵靠時，以用于對所述工具頭(31，131)相對于所述工具柄的徑向運動進(jìn)行限制，所述徑向止動表面(35，135)并未形成所述工具頭(31，131)的一體緊固部分(63，163)的一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的工具頭，其特征在于，所述徑向止動表面(35)包括背向所述工具頭(31)軸線(A)的表面(45)。
3.如權(quán)利要求1所述的工具頭，其特征在于，所述徑向止動表面(135)包括面向所述工具頭(131)軸線(A)的表面(145)。
4.如權(quán)利要求1所述的工具頭，其特征在于，所述徑向止動表面(35)是環(huán)繞所述工具頭(31)軸線(A)的環(huán)狀突起(49)的一部分。
5.如權(quán)利要求1所述的工具頭，其特征在于，所述工具頭(31，131)包括內(nèi)部開口(37)。
6.如權(quán)利要求5所述的工具頭，其特征在于，所述徑向止動表面(135)形成所述內(nèi)部開口的至少一部分。
7.如權(quán)利要求1所述的工具頭，其特征在于，所述工具頭(31，131)和所述工具柄(23，123)中的一個包括內(nèi)部開口(37)，并且所述工具頭(31，131)和所述工具柄(23，123)中包括內(nèi)部開口(37)的一個包括形成所述一體緊固部分的至少一部分的內(nèi)螺紋部分(63，163)，并且其適于與形成所述工具頭(31，131)和所述工具柄(23，123)中不包括內(nèi)部開口(37)的一個的一體緊固部分的至少一部分的外螺紋部分(61，161)相接合。
8.如權(quán)利要求7所述的工具頭，其特征在于，所述徑向止動表面(135)包括設(shè)置在所述內(nèi)螺紋部分(163)端部(165)處的無螺紋表面(145)。
9.如權(quán)利要求7所述的工具頭，其特征在于，所述徑向止動表面(135)被設(shè)置在所述內(nèi)螺紋部分(163)與所述軸向止動表面(133)之間。
10.如權(quán)利要求7所述的工具頭，其特征在于，所述軸向止動表面(33)被設(shè)置在所述內(nèi)螺紋部分(63)與所述徑向止動表面(35)之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種優(yōu)選地用于銑削的工具頭(31)。該工具頭可連接到工具柄(23)上。工具頭包括切削部分和安裝部分。該安裝部分包括軸向止動表面(33)和徑向止動表面(35)。軸向止動表面和徑向止動表面的尺寸和公差被選擇成使得軸向止動表面將抵靠工具柄(23)上的軸向止動件(27)，以防止工具柄相對于工具頭(31)的軸向移動超出軸向止動表面(33)，而徑向止動表面(35)將設(shè)置成靠近工具柄(23)的徑向止動件(29)，當(dāng)工具頭(31，131)的一體的緊固部分(63)和工具柄(23)的一體的緊固部分(61)直接相互緊固并且軸向止動表面(31)和軸向止動件(27)相抵靠時，用以限制工具頭(31)相對于工具柄的徑向運動。
文檔編號B23B51/00GK101027156SQ200580032113
公開日2007年8月29日 申請日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
發(fā)明者克里斯特·榮松, 本特·赫格雷柳斯, 揚·埃里克松, 克里斯特·艾德克林特, 卡爾埃里克·貝里勒夫, 約爾馬·科斯基寧, 約納斯·博曼 申請人:山高刀具公司