專利名稱：具有刀片切削刃調(diào)整裝置的旋轉(zhuǎn)式切削工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如端面銑刀或角銑刀等旋轉(zhuǎn)式切削工具，其具有用于調(diào)整各個(gè)可棄式(throwaway)刀片相對于工具本體以及相對于彼此的軸向位置的裝置。
背景技術(shù)：
在精銑加工中，以較高的位置精度布置可棄式刀片的切削刃是重要的。刀片切削刃的任何軸向偏移都可能導(dǎo)致工件的加工表面變粗糙、工具產(chǎn)生顫振、毛刺和/或工具壽命縮短。
關(guān)于調(diào)整或消除刀片切削刃的這種軸向偏移已經(jīng)提出了各種方案，包括在下面專利文獻(xiàn)1至4中所公開的方案。
專利文獻(xiàn)1日本專利公開2001-252813A專利文獻(xiàn)2日本實(shí)用新型公開7-27719專利文獻(xiàn)3日本實(shí)用新型公開3064324專利文獻(xiàn)4日本專利公開2002-516762A發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的專利文獻(xiàn)1公開一種包括多個(gè)可棄式刀片的端面銑刀。各個(gè)刀片具有背面以及一個(gè)面向工具軸線的側(cè)面，各刀片的背面和該側(cè)面座于形成在工具本體上的刀片安裝座上。另外，各個(gè)刀片具有另一面向工具基端的側(cè)面，該側(cè)面由可以通過調(diào)整螺釘移動的推壓件支撐。在該結(jié)構(gòu)中，由于各個(gè)刀片的推壓件沿工具的軸向移動，因此在工具的軸向上沒有為各個(gè)刀片設(shè)置基準(zhǔn)位置。因此，當(dāng)用新的刀片替換刀片時(shí)，或者當(dāng)改變刀片的位置時(shí)，就需要調(diào)整全部刀片的軸向位置。進(jìn)行這種調(diào)整需要較長的時(shí)間。其它一些現(xiàn)有技術(shù)提出了使用楔形件來代替這種推壓件，這些楔形件通過楔形面的移動來使刀片軸向前移。該結(jié)構(gòu)具有上述相同的問題。
專利文獻(xiàn)2提出一種包括調(diào)整件的工具，調(diào)整件通過楔形件固定在工具本體上并且具有彈性變形部分。使用該彈性變形部分作為刀片的基準(zhǔn)位置，通過使旋入調(diào)整件的螺栓前移而使該部分彈性變形，從而調(diào)整刀片的軸向位置。在該結(jié)構(gòu)中，由于利用彈性變形部分的彈性恢復(fù)力使刀片縮進(jìn)，因此刀片的軸向位置容易變化，以至于難以進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)彈性變形部分變形時(shí)，可能超出屈服點(diǎn)。長期使用之后，彈性變形部分容易出現(xiàn)疲勞。累積疲勞可能導(dǎo)致彈性變形部分喪失恢復(fù)力或者損壞。
專利文獻(xiàn)3和4提出具有刀片切削刃軸向位置調(diào)整裝置的槽銑刀。各個(gè)刀片容置于其壁可以部分彈性變形的凹部中。滾珠通過調(diào)整螺釘壓在壁的彈性變形部分上，如此移動容置于凹部中的刀片，從而移動刀片的切削刃。該結(jié)構(gòu)具有與專利文獻(xiàn)2中的結(jié)構(gòu)相同的問題。也就是說，由于在滾珠縮進(jìn)時(shí)凹壁并非總是返回到初始位置，在下一次使工具前移到與前次相同的位置時(shí)，可能需要通過滾珠對壁施加更大的壓力。因此，當(dāng)凹部的壁反復(fù)變形時(shí)，可能最終超出屈服點(diǎn)。如果超出屈服點(diǎn)，凹壁將不再能夠返回到初始位置。在最糟糕的情況下，壁會損壞。
此外，為了通過對所述多個(gè)凹壁的彈性部分施加相同的壓力而使這些彈性部分變形一致，這些凹壁的厚度必須嚴(yán)格保持一致。為了形成厚度嚴(yán)格一致的凹壁，需要非常復(fù)雜而高難度的技術(shù)，并且需要較長的時(shí)間。
具有調(diào)整各個(gè)刀片軸向位置的裝置的常規(guī)切削工具設(shè)計(jì)為由調(diào)整裝置本身承受粗切削過程中施加于刀片的負(fù)荷。因此，刀片不能受到可靠的支撐。另外，由于軸向基準(zhǔn)面(可位移面)容易變動，經(jīng)常需要調(diào)整這些基準(zhǔn)面的位置，甚至在粗切削之前也如此。因此這種工具不適合用于粗切削。
本發(fā)明的目的是提供一種可以穩(wěn)定地用于粗切削和精切削且結(jié)構(gòu)簡單的旋轉(zhuǎn)式切削工具，該切削工具具有用于單獨(dú)調(diào)整多個(gè)可棄式刀片的切削刃的軸向位置的裝置(機(jī)構(gòu))。
解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明，提供一種旋轉(zhuǎn)式切削工具，包括工具本體，其在前端外周形成有多個(gè)刀片安裝槽；可棄式刀片，其各自具有切削刃、背面和四個(gè)側(cè)面，并且容置于刀片安裝槽之一中；夾持裝置，其各自用于將刀片之一可拆卸地固定到工具本體上；調(diào)整螺釘，其各自用于調(diào)整刀片之一的軸向位置，各個(gè)刀片安裝槽具有三個(gè)座面，這三個(gè)座面通過分別與所述刀片的背面以及所述四個(gè)側(cè)面中的相鄰兩個(gè)側(cè)面接觸，以在所述切削工具的旋轉(zhuǎn)方向、徑向和軸向上定位刀片之一，各個(gè)調(diào)整螺釘以螺紋方式接合在工具本體中，從而在刀片安裝槽之一附近基本上沿著所述切削工具的軸向延伸，使得調(diào)整螺釘?shù)囊欢丝梢詮乃龅镀惭b槽的三個(gè)座面中用于沿所述切削工具軸向定位相應(yīng)刀片的一個(gè)座面的位置沿軸向前后移動，從而通過所述刀片安裝槽的三個(gè)座面中的所述一個(gè)座面以及調(diào)整螺釘之一的所述一端可以使各個(gè)刀片沿工具軸向定位。
優(yōu)選的是，各個(gè)調(diào)整螺釘在一端形成有端頭，所述端頭形成有接合部分，所述接合部分與用于驅(qū)動各個(gè)調(diào)整螺釘?shù)墓ぞ呦嘟雍希鱾€(gè)調(diào)整螺釘從工具本體的前端旋入工具本體中，使得接合部分露在外面，并且所述端頭具有適于抵靠各個(gè)刀片的所述側(cè)面中面向工具本體后端的一個(gè)側(cè)面的端面。
發(fā)明效果通過使刀片軸向定位的座面或者通過調(diào)整螺釘而使各個(gè)刀片軸向定位。在粗切削過程中，調(diào)整螺釘應(yīng)該縮進(jìn)，從而通過使刀片座于軸向定位刀片的座面上而使刀片軸向定位。在精切削過程中，通過相應(yīng)的調(diào)整螺釘僅僅使與其它刀片軸向偏離的一個(gè)或多個(gè)刀片軸向移動并定位。
在粗切削過程中，僅僅通過刀片安裝槽的座面使刀片定位，而不需要使用位置調(diào)整裝置進(jìn)行位置調(diào)整(用于消除相對于基準(zhǔn)面的任何偏移的調(diào)整)。由于在粗切削過程中各個(gè)刀片的三個(gè)側(cè)面受到限制，因此可以穩(wěn)定地執(zhí)行粗切削。
在精切削之前，刀片臨時(shí)置于各自的刀片安裝槽中，以便找出相對于最前端的一個(gè)或多個(gè)刀片軸向縮進(jìn)超出預(yù)定距離的一個(gè)或多個(gè)刀片。然后，通過轉(zhuǎn)動相應(yīng)調(diào)整螺釘僅僅將所述一個(gè)或多個(gè)軸向縮進(jìn)的刀片向前推動。不需要移動全部刀片。由于調(diào)整螺釘為幾乎沒有彈性的剛性體，因此在移動和支撐刀片時(shí)不會彈性變形。因此，調(diào)整螺釘可以比常規(guī)彈性調(diào)整裝置更可靠地支撐刀片。另外，可以更快速地進(jìn)行調(diào)整。由于各個(gè)刀片的調(diào)整裝置實(shí)際上為單個(gè)調(diào)整螺釘，因此結(jié)構(gòu)非常簡單。
根據(jù)本發(fā)明的單個(gè)旋轉(zhuǎn)式工具不僅可以用于粗切削，而且可以用于精切削。不需要為粗切削和精切削準(zhǔn)備兩種不同的工具。單個(gè)工具比兩個(gè)工具更節(jié)省成本并且更易于維護(hù)。


圖1是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式切削工具的側(cè)視圖；圖2是圖1所示工具的前視圖；圖3是圖1所示工具的局部透視圖；圖4是圖1所示工具在安裝可棄式刀片之前的局部透視圖；圖5是圖1所示工具的局部透視圖，其中以點(diǎn)劃線示出其工具本體；以及圖6是不同實(shí)施例的局部透視圖。
參考標(biāo)記說明1.工具本體2.可棄式刀片2a.背面2b、2c.側(cè)面3.夾持裝置3a.夾持螺釘
3b.螺紋孔3c.夾持件4.調(diào)整螺釘4a.頂面4b、4c.接合部分5.刀片安裝槽5a、5b、5c.座面具體實(shí)施方式
下面參照圖1至圖6說明本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式切削工具。
圖1至圖4示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式切削工具。圖示旋轉(zhuǎn)式切削工具為角銑刀，包括工具本體1；可棄式刀片2；夾持裝置3，其分別將一個(gè)刀片2固定在工具本體1上；以及調(diào)整螺釘，其用于調(diào)整各個(gè)刀片2的位置。
在工具本體1頂端處的外周中形成刀片安裝槽5。如圖4所示，各個(gè)刀片安裝槽5具有三個(gè)座面，包括座面5a，各個(gè)刀片2的背面2a座于座面5a上；座面5b，各個(gè)刀片2的面向工具軸線的側(cè)面2b座于座面5b上；以及座面5c，各個(gè)刀片2的面向工具基端的側(cè)面2c座于座面5c上。于是，刀片安裝槽5限制各個(gè)刀片2在三個(gè)方向上，即工具的旋轉(zhuǎn)方向、徑向和軸向上的移動。
各個(gè)夾持裝置3包括夾持螺釘3a，該夾持螺釘插入穿透各個(gè)刀片2的中心形成的沉頭孔中，并且旋入形成于各個(gè)刀片安裝槽5的座面5a中的螺紋孔3b(圖4)中。通過分別擰緊夾持螺釘3a，可以將刀片2固定在工具本體1上。在各個(gè)夾持螺釘3a與各個(gè)刀片2的沉頭孔之間存在間隙g(圖5)，從而使得刀片2可以相對于夾持螺釘3a移動。
各個(gè)調(diào)整螺釘4具有位于其端頭頂面4a和側(cè)面的轉(zhuǎn)動部分(扳手接合部分)4b和4c。各個(gè)調(diào)整螺釘4在各個(gè)刀片安裝槽5附近旋入工具本體1，螺釘?shù)亩祟^面向工具本體1的頂端。在該狀態(tài)下，螺釘4可以沿著任一方向轉(zhuǎn)動，從而使其從座面5c突出或者縮進(jìn)。調(diào)整螺釘4可以相對于工具的軸線傾斜地旋入工具本體1，使得螺釘端頭的頂面4a與側(cè)面2c進(jìn)行表面接觸。
當(dāng)安裝到工具本體1上時(shí)，刀片2應(yīng)該布置成這樣其切削刃彼此軸向偏離不超過10微米的距離，優(yōu)選的是該距離不超過5微米。
調(diào)整螺釘4設(shè)置為其頂面4a從相應(yīng)的座面5c稍稍縮進(jìn)。在該狀態(tài)下，刀片2置于相應(yīng)的刀片安裝槽5中，而刀片的背面2a和相鄰側(cè)面2b和2c座于相應(yīng)的刀片安裝槽5的座面5a至5c上，然后使夾持螺釘3a穿過相應(yīng)的刀片2的沉頭孔中并旋入螺紋孔3b中，從而將刀片2牢固地固定在工具本體1上。在該狀態(tài)下，如果各個(gè)刀片可以適當(dāng)?shù)剌S向設(shè)置，其側(cè)面2c將可以與調(diào)整螺釘4的端頭的頂面4a接觸。
在該狀態(tài)下，粗切削工件。然后，精切削工件。在精切削工件的過程中，如果需要減小刀片的切削刃的軸向偏移，就在各個(gè)刀片2的背面2a以及側(cè)面2b和2c壓在座面5a至5c上的情況下松開夾持螺釘3，然后通過轉(zhuǎn)動相應(yīng)的調(diào)整螺釘4，使切削刃相對于最前端的刀片的切削刃縮進(jìn)的一個(gè)或多個(gè)刀片軸向前移，直到這些刀片的切削刃在與工具軸線垂直的方向上與最前端的刀片的切削刃對齊。
圖6所示實(shí)施例的各個(gè)夾持裝置3包括夾持件(楔形件)3c和用于徑向向內(nèi)和向外驅(qū)動楔形件3c的驅(qū)動螺釘3d。本發(fā)明也適用于端面銑刀。
在該實(shí)施例中，通過從切削工具的頂端(前端)插入螺絲刀來轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘4。但是，該切削工具也可以構(gòu)造成這樣通過從該工具的基端(后端)插入螺絲刀來轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘4。
本發(fā)明的刀片2不受特別的限制。舉例來說，如圖1所示，刀片2可以具有由釬焊到基體上的金剛石燒結(jié)體2d構(gòu)成的切削刃，或者圖1所示的金剛石燒結(jié)體可以由cBN燒結(jié)體代替。另外，整個(gè)刀片2可以由圖3所示的硬質(zhì)合金構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)式切削工具，包括工具本體，其在前端外周形成有多個(gè)刀片安裝槽；可棄式刀片，其各自具有切削刃、背面和四個(gè)側(cè)面，并且容置于所述刀片安裝槽之一中；夾持裝置，其各自用于將所述刀片之一可拆卸地固定到所述工具本體上；調(diào)整螺釘，其各自用于調(diào)整所述刀片之一的軸向位置，所述刀片安裝槽各自具有三個(gè)座面，所述三個(gè)座面通過分別與所述刀片的背面以及所述四個(gè)側(cè)面中的相鄰兩個(gè)側(cè)面接觸，以在所述切削工具的旋轉(zhuǎn)方向、徑向和軸向上定位所述刀片之一，所述調(diào)整螺釘各自以螺紋方式接合在所述工具本體中，從而在所述刀片安裝槽之一附近基本上沿著所述切削工具的軸向延伸，使得所述調(diào)整螺釘?shù)囊欢丝梢詮乃龅镀惭b槽的三個(gè)座面中用于沿所述切削工具的軸向定位相應(yīng)刀片的一個(gè)座面的位置沿軸向前后移動，從而通過所述刀片安裝槽的三個(gè)座面中的所述一個(gè)座面以及所述調(diào)整螺釘之一的所述一端可以使各個(gè)所述刀片沿所述切削工具的軸向定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式切削工具，其中，各個(gè)所述調(diào)整螺釘在所述一端形成有端頭，所述端頭形成有接合部分，所述接合部分與用于驅(qū)動各個(gè)所述調(diào)整螺釘?shù)墓ぞ呦嘟雍?，各個(gè)所述調(diào)整螺釘從所述工具本體的前端旋入所述工具本體中，使得所述接合部分露在外面，并且所述端頭具有端面，所述端面適于抵靠各個(gè)所述刀片的所述側(cè)面中面向所述工具本體的后端的一個(gè)側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以穩(wěn)定地用于粗切削和精切削且結(jié)構(gòu)簡單的旋轉(zhuǎn)式切削工具，該切削工具具有用于單獨(dú)調(diào)整多個(gè)可棄式刀片的切削刃的軸向位置的裝置。多個(gè)刀片(2)容置于多個(gè)刀片安裝槽(5)中且通過夾持裝置(3)固定在工具本體(1)上，所述多個(gè)刀片安裝槽在工具本體前端形成于工具本體的外周。用于軸向定位各刀片的調(diào)整螺釘(4)在各刀片安裝槽附近軸向旋入工具本體中。各刀片安裝槽(5)包括用于在三個(gè)方向定位并限制刀片的三個(gè)座面。各刀片可以由用于軸向定位該刀片的一個(gè)座面(5c)或由一個(gè)調(diào)整螺釘?shù)亩祟^頂面軸向定位。通過相應(yīng)的調(diào)整螺釘僅僅使相對于其它刀片軸向偏離超出預(yù)定距離的一個(gè)或多個(gè)刀片軸向移動，以便于軸向定位。
文檔編號B23C5/06GK101056733SQ20058003872
公開日2007年10月17日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者水谷正則 申請人:住友電工硬質(zhì)合金株式會社