頭部交換式切削工具的制作方法
【專利摘要】在實(shí)現(xiàn)工具主體與連結(jié)部件的接合強(qiáng)度的進(jìn)一步提高的同時(shí)，不會(huì)招致壓入部件的壽命縮短而能夠進(jìn)行大批量生產(chǎn)。一種頭部交換式切削工具，連結(jié)部件（2）的圓筒狀的安裝部（21）插入于安裝孔（16），該安裝部（21）以擴(kuò)徑的方式塑性變形，安裝部（21）的外周面與安裝孔（16）的內(nèi)周面緊貼而與凹部（16a）卡合，從而這些工具主體（1A）與連結(jié)部件（2）接合，所述安裝孔在形成于由硬質(zhì)材料構(gòu)成的工具主體（1A）的內(nèi)周面具有凹部（16a），所述連結(jié)部件的圓筒狀的安裝部由硬度低于該硬質(zhì)材料的金屬材料構(gòu)成，其中，硬度高于連結(jié)部件（2）的擴(kuò)徑部件（4）壓入并固定于安裝部（21）的內(nèi)周部，安裝部（21）通過該擴(kuò)徑部件（4）塑性變形。
【專利說明】頭部交換式切削工具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如具有刃部并連結(jié)于刀座的切削頭和連結(jié)并保持該切削頭的刀座的頭部交換式切削工具。
【背景技術(shù)】
[0002]作為這種頭部交換式切削工具，例如在專利文獻(xiàn)I中已被提出在通過硬質(zhì)合金一體形成的切削頭的后端部形成外螺紋部并將該外螺紋部擰入形成于刀座的內(nèi)螺紋部的頭部交換式切削工具。并且，在專利文獻(xiàn)2中已提出鋼部通過釬焊固定于由硬質(zhì)合金構(gòu)成的刀柄部，且在比安裝有該鋼部的切削頭的一側(cè)更靠深處形成有用于固定切削頭的內(nèi)螺紋部的切削工具。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開平7-164234號(hào)公報(bào)
[0004]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開2003-251540號(hào)公報(bào)
[0005]然而，如在專利文獻(xiàn)I中所記載的頭部交換式切削工具，在由作為高硬度但硬脆的材料的硬質(zhì)合金構(gòu)成的切削頭上直接形成外螺紋部時(shí)，在螺紋牙易產(chǎn)生缺損而無法與刀座可靠地連結(jié)。并且，如專利文獻(xiàn)2通過釬焊將由硬質(zhì)合金構(gòu)成的刀柄部和形成有內(nèi)螺紋部的鋼部固定的刀座中，難以確保這些刀柄部與鋼部的接合部的強(qiáng)度，鋼部有可能因切削力而從刀座柄部偏離。
[0006]并且，本發(fā)明的發(fā)明人等早在日本專利申請(qǐng)2010-72765或日本專利申請(qǐng)2010-218643中提出了如下內(nèi)容:在如切削頭和刀座的頭部交換式切削工具的由硬質(zhì)合金等硬質(zhì)材料構(gòu)成的工具主體上，形成在內(nèi)周面具有如預(yù)定的表面粗糙度的凹凸面的凹部的安裝孔，在該安裝孔中插入由硬度比上述硬質(zhì)材料更低的金屬材料構(gòu)成的連結(jié)部件的圓筒狀的安裝部，在該安裝部的內(nèi)周部壓入并拔出外徑比該安裝部的內(nèi)徑更大的壓入部件(沖頭)來使安裝部以擴(kuò)徑的方式塑性變形，并使安裝部的外周面與安裝孔的內(nèi)周面緊貼而與上述凹部卡合，從而將這些工具主體與連結(jié)部件接合。
[0007]從而，在這種頭部交換式切削工具中，在由硬度較低但韌性較高而不易缺損的上述金屬材料構(gòu)成的連結(jié)部件上形成用于連結(jié)切削頭和刀座的螺紋部，由此能夠可靠地連結(jié)這些切削頭和刀座。并且，安裝部通過壓入部件以擴(kuò)徑的方式塑性變形，其外周面與安裝孔內(nèi)周面緊貼并且與凹部卡合，因此工具主體與連結(jié)部件的接合強(qiáng)度較高，不會(huì)由切削力導(dǎo)致這些工具主體與連結(jié)部件偏離而切削頭脫落。
[0008]然而，在這種頭部交換式切削工具中，若為了進(jìn)一步提高工具主體與連結(jié)部件的接合強(qiáng)度，由硬度雖低于工具主體但相對(duì)硬度較高的金屬材料來形成連結(jié)部件，或加大壓入部件的外徑與安裝部的內(nèi)徑之差來增加安裝部的塑性變形量，則會(huì)有過大的負(fù)荷作用于壓入部件而促進(jìn)磨損，或形成連結(jié)部件的金屬材料在壓入部件上產(chǎn)生熔敷，從而有可能縮短壓入部件的壽命。因此，難以大批量生產(chǎn)如此進(jìn)一步提高工具主體與連結(jié)部件的接合強(qiáng)度的頭部交換式切削工具。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是在這種背景下完成的，其目的在于提供一種在實(shí)現(xiàn)工具主體與連結(jié)部件的接合強(qiáng)度的進(jìn)一步提高的同時(shí)，不會(huì)招致壓入部件的壽命縮短而能夠大批量生產(chǎn)的頭部交換式切削工具。
[0010]為了解決上述課題并達(dá)到這種目的，本發(fā)明為如下頭部交換式切削工具:在形成于由硬質(zhì)材料構(gòu)成的工具主體的內(nèi)周面具有凹部的安裝孔中，插入由硬度低于上述硬質(zhì)材料的金屬材料形成的連結(jié)部件的圓筒狀的安裝部，該安裝部以擴(kuò)徑的方式塑性變形，該安裝部的外周面與上述安裝孔的內(nèi)周面緊貼而與上述凹部卡合，從而這些工具主體與連結(jié)部件接合，其中，硬度高于上述連結(jié)部件的擴(kuò)徑部件壓入并固定于上述安裝部的內(nèi)周部，上述安裝部通過該擴(kuò)徑部件塑性變形。
[0011]這種頭部交換式切削工具中，并非如上述通過壓入部件(沖頭)的壓入、拔出來使連結(jié)部件的安裝部塑性變形而擴(kuò)徑，而是通過將硬度高于連結(jié)部件的擴(kuò)徑部件壓入于安裝部的內(nèi)周部來使該安裝部以擴(kuò)徑的方式塑性變形，并將該擴(kuò)徑部件以就此留置于該內(nèi)周部?jī)?nèi)的方式來固定于安裝部，因此用于壓入擴(kuò)徑部件的沖頭等壓入部件無需與安裝部的內(nèi)周部接觸。
[0012]因此，為了進(jìn)一步提高工具主體與連結(jié)部件的接合強(qiáng)度，即使由相對(duì)硬度較高的金屬材料來形成連結(jié)部件，或加大擴(kuò)徑部件的外徑與安裝部的內(nèi)徑之差來增加安裝部的塑性變形量，也不對(duì)壓入部件產(chǎn)生損傷等，能夠應(yīng)對(duì)大批量生產(chǎn)。并且，由于硬度高于連結(jié)部件的擴(kuò)徑部件壓入并留在安裝部的內(nèi)周部，因此即使不這樣由高硬度金屬材料來形成連結(jié)部件或增加安裝部的塑性變形量，也能夠?qū)崿F(xiàn)工具主體與連結(jié)部件的接合強(qiáng)度的提高。
[0013]在此，為了實(shí)現(xiàn)擴(kuò)徑部件的順滑的壓入，優(yōu)選上述擴(kuò)徑部件中至少朝向該擴(kuò)徑部件壓入于上述安裝部的內(nèi)周部的方向側(cè)的部分形成為隨著朝向該壓入方向外徑逐漸減小。作為這種擴(kuò)徑部件，例如可為球形或錐銷狀，或也可為在壓入方向的后方側(cè)具有平坦面以便易用沖頭的前端面壓入的球狀。
[0014]并且，這種頭部交換式切削工具中，有時(shí)上述連結(jié)部件的安裝部的內(nèi)周部用作用于向切削頭的刃部供給冷卻液的冷卻液孔，但若該安裝部的內(nèi)周部通過擴(kuò)徑部件的壓入而被密封，則無法供給冷卻液。因此，這種情況下，通過在上述安裝部的內(nèi)周部形成槽，能夠經(jīng)由該槽來供給冷卻液，其中，所述槽沿上述中心軸線方向跨過固定于該內(nèi)周部的上述擴(kuò)徑部件中的與上述安裝部所成的圓筒的中心軸線正交的截面上的外徑成為最大的位置并延伸。
[0015]如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，為了實(shí)現(xiàn)工具主體與連結(jié)部件的接合強(qiáng)度的提高，即使由高硬度金屬材料來形成連結(jié)部件或增加塑性變形量，也不會(huì)招致壓入部件的壽命因損傷等縮短，能夠進(jìn)行大批量生產(chǎn)，并且，通過將擴(kuò)徑部件壓入并留在連結(jié)部件的安裝部，也能夠?qū)崿F(xiàn)工具主體與連結(jié)部件的接合強(qiáng)度的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表示將本發(fā)明的頭部交換式切削工具的一實(shí)施方式的切削頭安裝于刀座的狀態(tài)的立體圖。
[0017]圖2的(a)是圖1所示的實(shí)施方式的切削頭的立體圖、(b)是側(cè)視圖及(C)是主視圖。
[0018]圖3的(a)是制造成圖1所示的實(shí)施方式的切削頭的切削頭原材料的側(cè)視圖、(b)是圖(a)中的ZZ側(cè)剖視圖、及(C)是圖(b)中的工具主體原材料(頭部主體原材料)部分的側(cè)剖視圖。
[0019]圖4的(a)是圖1所示的實(shí)施方式的塑性變形前的連結(jié)部件的立體圖、(b)是側(cè)視圖、(C)是主視圖及(d)是側(cè)首I]視圖。
[0020]圖5的(a)是將連結(jié)部件接合于圖3所示的切削頭原材料時(shí)的擴(kuò)徑部件的壓入前的側(cè)剖視圖、及(b)是擴(kuò)徑部件的壓入后的側(cè)剖視圖。
[0021]圖6是表示在圖3所示的切削頭原材料中壓入擴(kuò)徑部件的變形例的狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
[0022]圖7的(a)是圖3所示的切削頭原材料的變形例的側(cè)視圖、(b)是圖(a)中的ZZ側(cè)剖視圖、及(C)是圖(b)中的工具主體原材料(頭部主體原材料)部分的側(cè)剖視圖。
[0023]圖8的(a)是圖7所示的變形例的塑性變形前的連結(jié)部件的立體圖、(b)是側(cè)視圖、(C)是主視圖及(d)是側(cè)首I]視圖。
[0024]圖9是表示在圖7所示的切削頭原材料中壓入擴(kuò)徑部件的變形例的狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
[0025]符號(hào)說明
[0026]1-頭部主體(工具主體)，IA-頭部主體原材料，2-連結(jié)部件，3-刀座，4-擴(kuò)徑部件，11-刃部，12-卡合部，13-錐形軸部，14-排屑槽，15a-外周刃，15b-底刃，15c_刃角，16-安裝孔，16a-環(huán)狀槽(凹部)，17-冷卻液孔，18-分支孔，21-安裝部，21a-槽，22-外螺紋部，O -頭部主體(工具主體)I的軸線(圓筒狀的安裝部21的中心軸線)，T-立銑刀旋轉(zhuǎn)方向，P-沖頭(壓入部件)，F(xiàn)-壓入方向。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1至圖5表示在能夠裝卸地安裝于刀座而構(gòu)成立銑刀的作為頭部交換式切削工具的切削頭中應(yīng)用本發(fā)明時(shí)的一實(shí)施方式。如圖2所示，該切削頭構(gòu)成為連結(jié)部件2接合于頭部主體I,其中，頭部主體作為通過硬質(zhì)合金或金屬陶瓷、陶瓷等硬質(zhì)材料一體形成的本實(shí)施方式中的工具主體，連結(jié)部件由如硬度低于形成該頭部主體I的上述硬質(zhì)材料的不銹鋼和模具鋼等鋼材的可塑性變形的金屬材料構(gòu)成。
[0028]構(gòu)成這種立銑刀的切削頭，經(jīng)由上述連結(jié)部件2如圖1所示在圓筒軸狀的刀座3的前端部以頭部主體I的中心軸線O (本實(shí)施方式中為后述的圓筒狀的安裝部的中心軸線)成為同軸的方式連結(jié)并安裝，并且通過該刀座3安裝于機(jī)床的主軸并在繞上述軸線O沿立銑刀旋轉(zhuǎn)方向T旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向與該軸線O交叉的方向被送出，由此，對(duì)工件實(shí)施切削加工。
[0029]在頭部主體I上，如圖2所示以從前端側(cè)(圖2的(b)中左側(cè))朝向后端側(cè)(圖2的(b)中右側(cè))的順序形成有如下部位:刃部11，形成有切削刃；卡合部12，當(dāng)更換切削頭時(shí)卡合扳手等；及以軸線O為中心的圓錐臺(tái)狀的錐形軸部13，外徑比這些刃部11及卡合部12更小，且該外徑隨著朝向后端側(cè)逐漸減小。另外，優(yōu)選該錐形軸部13的外周面相對(duì)于軸線O形成的傾斜角度在1°?20°的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1°?5°的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選在1°?3°的范圍內(nèi)，在本實(shí)施方式中設(shè)為2°。[0030]在刃部11的外周，從頭部主體I的前端朝向后端側(cè)繞軸線O沿立銑刀旋轉(zhuǎn)方向T的后方側(cè)扭轉(zhuǎn)的排屑槽14沿周向等間隔地形成有多條(本實(shí)施方式中為四條)，在這些排屑槽14的外周側(cè)邊棱部上作為上述切削刃形成有外周刃15a，并且在前端側(cè)邊棱部上同樣作為切削刃形成有底刃15b。另外，本實(shí)施方式的立銑刀為徑向立銑刀，在這些外周刃15a與底刃15b交叉的角部形成有呈1/4圓弧等的凸曲線狀的刃角15c，由此，由這些外周刃15a、底刃15b及刃角15c構(gòu)成的多條(四條)切削刃形成于頭部主體I。
[0031]圖3的(C)表示作為形成這種排屑槽14和外周刃15a、底刃15b及刃角15c之前的頭部主體I的原材料的頭部主體原材料1A，對(duì)于通過如上所述的硬質(zhì)材料的燒結(jié)等而制造的這種頭部主體原材料1A，在如圖3的(a)及圖3的(b)所示接合有上述連結(jié)部件2的基礎(chǔ)上，形成刃部11的排屑槽14和外周刃15a、底刃15b及刃角15c，從而制造成頭部主體
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[0032]在該頭部主體原材料IA中，如圖3的(C)所示沿軸線O形成有在錐形軸部13的后端面開口并向前端側(cè)延伸的安裝孔16及與該安裝孔16的更靠前端側(cè)連通且比該安裝孔16的直徑更小的有底的冷卻液孔17，從該冷卻液孔17的內(nèi)周面起形成有比其直徑更小的多個(gè)分支孔18。本實(shí)施方式中，與切削刃的數(shù)量相同的四個(gè)分支孔18在周向上隔著間隔以隨著朝向前端側(cè)而朝向外周側(cè)的方式延伸，并且在到達(dá)頭部主體原材料IA中的頭部主體I的刃部11的部分的外周面開口。
[0033]而且，安裝孔16中，其底面即與冷卻液孔17的邊界部在軸線O方向上大致位于頭部主體原材料IA中的頭部主體I的刃部11與卡合部12的邊界部。并且，如圖3的(c)所示，作為本實(shí)施方式中的凹部，在該安裝孔16的內(nèi)周面上沿軸線O的截面呈圓弧等的凹曲線狀且繞軸線O呈軌道的環(huán)狀槽16a，從錐形軸部13的后端面與上述底面起隔著間隔形成有多條(本實(shí)施方式中為六條)，其中，至少前端側(cè)的環(huán)狀槽(本實(shí)施方式中為前端側(cè)的兩條環(huán)狀槽)16a在軸線O方向上形成于到達(dá)頭部主體原材料IA中的頭部主體I的卡合部12的位置。
[0034]如圖4所示，連結(jié)部件2在前端側(cè)形成有以軸線O為中心的大致圓筒狀的安裝部21，并且在后端側(cè)同軸一體形成比該安裝部21的直徑更大的外螺紋部22，安裝部21的外徑在塑性變形前的狀態(tài)下稍小于安裝孔16的內(nèi)徑，并且外螺紋部22的外徑大于安裝孔16的內(nèi)徑且小于錐形軸部13的后端面的外徑。另外，該外螺紋部22的扭轉(zhuǎn)方向?yàn)榕c上述立銑刀旋轉(zhuǎn)方向T的相反的方向。
[0035]并且，如圖4的(d)所示，圓筒狀的安裝部21的內(nèi)周部還貫穿該外螺紋部22且在連結(jié)部件2的后端面開口。其中，至少在圖4所示的塑性變形前的狀態(tài)下，該連結(jié)部件2的內(nèi)周部的內(nèi)徑在上述安裝部21部分稍小于外螺紋部22部分。并且，如圖3的(b)所示，安裝部21的軸線O方向的長(zhǎng)度短于安裝孔16的深度，但在使外螺紋部22的前端面抵接于錐形軸部13的后端面的狀態(tài)下為超過最前端的環(huán)狀槽16a的長(zhǎng)度。
[0036]并且，本實(shí)施方式中，在安裝部21的前端部形成有沿軸線O方向延伸的槽21a。本實(shí)施方式中的該槽21a以從安裝部21的前端起沿包含軸線O的平面朝向后端側(cè)且沿徑向貫穿安裝部21的內(nèi)外周部的方式形成為狹縫狀，這種槽21a沿周向隔著間隔形成有多個(gè)(本實(shí)施方式中為沿周向等間隔形成有四個(gè))。并且，如下設(shè)定該槽21a距離安裝部21前端的長(zhǎng)度:在如圖3的(b)所示使外螺紋部22的前端面抵接于錐形軸部13的后端面的狀態(tài)下，槽21a的后端在軸線O方向上大致位于頭部主體原材料IA中的頭部主體I的卡合部12與錐形軸部13的邊界部。
[0037]并且，這種連結(jié)部件2在安裝部21插入于頭部主體原材料IA中的安裝孔16并如上述外螺紋部22的前端面抵接于錐形軸部13的后端面的狀態(tài)下，在其內(nèi)周部如圖5所示壓入并固定擴(kuò)徑部件4來使安裝部21以擴(kuò)徑的方式塑性變形，從而如圖3的(b)所示接合并安裝于頭部主體原材料1A。
[0038]在此，本實(shí)施方式中，擴(kuò)徑部件4具有高于連結(jié)部件2的硬度且小于頭部主體I的硬度，且例如通過工具鋼或軸承鋼等金屬材料形成，但也可以與頭部主體I同樣地由硬質(zhì)合金和金屬陶瓷、陶瓷等硬質(zhì)材料形成。并且，本實(shí)施方式中的擴(kuò)徑部件4為具有如下直徑的球狀，即大于連結(jié)部件2的塑性變形前的安裝部21中的內(nèi)周部的內(nèi)徑且小于外螺紋部22中的內(nèi)周部的內(nèi)徑。
[0039]如圖5的(a)所示，這種擴(kuò)徑部件4從后端側(cè)插入于外螺紋部22的前端面抵接于錐形軸部13的后端面的狀態(tài)的連結(jié)部件2內(nèi)周部，并通過具有比該擴(kuò)徑部件4的直徑稍小的外徑的前端軸部的沖頭P來沿朝向軸線O方向前端側(cè)的壓入方向F按壓，從而使安裝部21 一邊以向外周側(cè)擴(kuò)張而擴(kuò)徑的方式塑性變形一邊被壓入，且如圖5的(b)所示不從安裝部21離開而留置并固定于該安裝部21中的連結(jié)部件2的內(nèi)周部?jī)?nèi)。
[0040]由此，安裝部21如此以擴(kuò)徑的方式塑性變形，從而與擴(kuò)徑部件4的壓入方向F側(cè)(軸線O方向前端側(cè))部分相比，安裝部21內(nèi)周部的內(nèi)徑隔著擴(kuò)徑部件4在壓入方向F后方偵儀軸線O方向后端側(cè))部分較大，安裝部21的外周面較強(qiáng)地緊貼并按壓于安裝孔16的內(nèi)周面，該安裝部21外周面的一部分在形成于安裝孔16內(nèi)周面的作為凹部的上述環(huán)狀槽16a內(nèi)，以通過塑性變形而進(jìn)入的方式卡合。由此，連結(jié)部件2得以相對(duì)于頭部主體原材料IA及頭部主體I在軸線O方向上防脫，并且繞軸線O的相對(duì)旋轉(zhuǎn)也通過安裝部21外周面與安裝孔16內(nèi)周面的緊貼而得到限制，從而牢固地一體化。
[0041]另外，本實(shí)施方式中，擴(kuò)徑部件4在如上述固定于安裝部21中的連結(jié)部件2的內(nèi)周部的狀態(tài)下，其與軸線O正交的截面上的外徑成為最大的位置在軸線O方向上如圖3的(b)所示，對(duì)于頭部主體原材料IA位于頭部主體I中的上述卡合部12，并且對(duì)于連結(jié)部件2位于安裝部21前端的形成有上述槽21a的部分。并且，該槽21a被形成為與其軸線O方向的前端及后端如此固定的擴(kuò)徑部件4相比，位于該軸線O方向的更靠前端側(cè)與更靠后端偵牝并分別在安裝孔16內(nèi)和安裝部21的內(nèi)周部開口，即形成為沿軸線O方向跨過被固定的擴(kuò)徑部件4的與軸線O正交的截面上的外徑成為最大的上述位置。
[0042]如此一來，安裝有連結(jié)部件2的頭部主體原材料1A，如上述形成排屑槽14及由外周刃15a、底刃15b和刃角15c構(gòu)成的切削刃而制造成頭部主體I。另外，此時(shí)從冷卻液孔17分支的上述分支孔18朝向上述切削刃，如圖2所示在各排屑槽14的底面分別開口。
[0043]而且，如此制造的頭部主體I，通過連結(jié)部件2的外螺紋部22擰入于在圓筒軸狀的上述刀座3的內(nèi)周部形成的未圖示的內(nèi)螺紋部，從而，卡合部12的后端面抵接于刀座3的前端面，并且錐形軸部13的外周面緊貼于在上述內(nèi)螺紋部與刀座3的前端面之間形成的隨著朝向前端側(cè)逐漸擴(kuò)徑的未圖示的錐孔部的內(nèi)周面，從而與刀座3連結(jié)，并如上述使用于切削加工。
[0044]在作為如此構(gòu)成的頭部交換式切削工具的切削頭中，為了將連結(jié)部件2安裝于在作為工具主體的頭部主體I的頭部主體原材料IA中形成的安裝孔16，無需通過在該連結(jié)部件2的安裝部21內(nèi)周部壓入并拔出具有比其內(nèi)徑大的外徑的沖頭來使安裝部21以擴(kuò)徑的方式塑性變形，而是將與沖頭P分體的擴(kuò)徑部件4通過該沖頭P來壓入于安裝部21內(nèi)周部而使安裝部21塑性變形，因此能夠通過使沖頭P的前端軸部的外徑小于擴(kuò)徑部件4的直徑來避免沖頭P本身與安裝部21內(nèi)周部接觸。
[0045]從而，例如為了提高頭部主體I與連結(jié)部件2的接合強(qiáng)度，即使由能夠塑性變形的材質(zhì)中硬度高于上述金屬材料的材質(zhì)來形成連結(jié)部件2，或由上述金屬材料中的硬度更加高的材料形成連結(jié)部件2，或者將安裝部21的塑性變形量設(shè)定得更大，也能夠防止因沖頭P接觸該連結(jié)部件2的安裝部21內(nèi)周部而在沖頭P上產(chǎn)生磨損等損傷。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)沖頭P的壽命的延長(zhǎng)，并且如此能夠連續(xù)地大批量生產(chǎn)頭部主體I與連結(jié)部件2的接合強(qiáng)度較高的切削頭。
[0046]并且，在上述結(jié)構(gòu)的切削頭(頭部交換式切削工具)中，通過沖頭P而壓入的擴(kuò)徑部件4就此留在連結(jié)部件2的安裝部21內(nèi)周部。并且，該擴(kuò)徑部件4為了使連結(jié)部件2的安裝部21以擴(kuò)徑的方式塑性變形，由比構(gòu)成連結(jié)部件的材質(zhì)更高硬度的材質(zhì)來形成連結(jié)部件2，因此通過這種擴(kuò)徑部件4在安裝部21內(nèi)周部的留置，在上述切削頭中，與只有安裝部21擴(kuò)徑的切削頭相比能夠?qū)崿F(xiàn)頭部主體I與連結(jié)部件2的接合強(qiáng)度的進(jìn)一步提高，且即使在切削加工時(shí)有過大的切削負(fù)荷發(fā)揮作用，也能夠可靠地防止發(fā)生如頭部主體I偏離的事態(tài)。
[0047]然而，本實(shí)施方式中，如此留置的擴(kuò)徑部件4中與其軸線O正交的截面上的外徑成為最大的位置在安裝部21通過塑性變形而擴(kuò)徑后，在軸線O方向上位于頭部主體I的卡合部12。并且，該卡合部12形成為與頭部主體I后端側(cè)的小徑的錐形軸部13相比直徑更大且為高剛性，因此能夠在與擴(kuò)徑部件4之間更牢固地保持塑性變形后的安裝部21，且能夠?qū)崿F(xiàn)接合強(qiáng)度的更進(jìn)一步的提高。
[0048]并且，本實(shí)施方式中擴(kuò)徑部件4為球形，朝向由沖頭P引起的擴(kuò)徑部件4的壓入方向F側(cè)(軸線O方向前端側(cè))的部分隨著朝向該壓入方向F外徑逐漸減小。然而，作為這種擴(kuò)徑部件，也能夠?qū)⒗缇哂斜人苄宰冃吻暗倪B結(jié)部件2的外螺紋部22內(nèi)周部的直徑小且比安裝部21內(nèi)周部的直徑大的直徑的圓柱狀的部件通過沖頭P的按壓力來壓入，但這種擴(kuò)徑部件在壓入時(shí)的阻力變得過大，相對(duì)于此，以如上述本實(shí)施方式的壓入部件4則能夠?qū)崿F(xiàn)順滑的壓入來防止壓入阻力變得過大，且能夠進(jìn)一步減輕對(duì)沖頭P的負(fù)擔(dān)。
[0049]另外，作為這種擴(kuò)徑部件4，除了如上所述的球形外，例如也可以是如圖6所示的變形例，朝向球體的擴(kuò)徑部件4的壓入方向F后方側(cè)(軸線O方向后端側(cè))的部分被垂直于軸線O的平坦面切掉。當(dāng)擴(kuò)徑部件4為完整的球形時(shí)，若沖頭P的前端面為平坦面則會(huì)與擴(kuò)徑部件4點(diǎn)接觸，相對(duì)于此，若如此在壓入方向F后方側(cè)形成有平坦面則成為面接觸，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更穩(wěn)定的壓入。另外，球狀的擴(kuò)徑部件4的壓入方向F后方向側(cè)也可以在壓入的過程中通過沖頭P被壓扁并形成這種平坦面。并且，也可以設(shè)為如后述的隨著朝向壓入方向F而外徑逐漸減小的圓錐臺(tái)狀的錐銷，或者也可以設(shè)為炮彈狀。
[0050]從而，在如上述實(shí)施方式的頭部交換式的立銑刀的切削工具中，從安裝有圓筒軸狀的刀座3的機(jī)床的主軸，對(duì)該刀座3的內(nèi)周部供給切削液和壓縮空氣、噴霧等冷卻液，并從連結(jié)部件2的內(nèi)周部經(jīng)由安裝孔16、冷卻液孔17及分支孔18向切削刃噴出，從而實(shí)現(xiàn)切削刃和工件的冷卻、潤(rùn)滑，但若擴(kuò)徑部件4如上述留在連接部件2的內(nèi)周部而被密封，則無法進(jìn)行這種冷卻液的供給。
[0051]因此，如此通過頭部主體I (工具主體)的內(nèi)部供給冷卻液時(shí)，只要如本實(shí)施方式，在連結(jié)部件2的安裝部21內(nèi)周部形成槽21a，并經(jīng)由該槽21a供給冷卻液即可，其中，該槽21a沿軸線O方向跨過固定于該內(nèi)周部的擴(kuò)徑部件4的與軸線O正交的截面上的外徑成為最大的上述位置并延伸，即通過軸線O方向的前端與后端在比擴(kuò)徑部件4更靠前端側(cè)和更靠后端側(cè)的安裝部21內(nèi)周部開口而連通。此時(shí)，槽21a可如本實(shí)施方式為徑向貫穿安裝部21的內(nèi)外周的狹縫狀，并且只要不被壓入的擴(kuò)徑部件4壓壞而被密封，則也可形成為僅在安裝部21的內(nèi)周部沿軸線O方向延伸。
[0052]但是，并非如此通過頭部主體I的內(nèi)部來供給冷卻液時(shí),如圖7至圖9所示的上述實(shí)施方式的變形例，也可以構(gòu)成為在頭部主體I (頭部主體原材料1A)中不形成冷卻液孔17及分支孔18，且在連結(jié)部件2中也如圖8所示不形成槽21a。此時(shí)，連結(jié)部件2的安裝部21如圖8所示為大致完整的圓筒狀。
[0053]并且，圖9是在并非如此進(jìn)行冷卻液的內(nèi)部供給時(shí)，將擴(kuò)徑部件4作為如上所述的錐銷的變形例。當(dāng)然，也可以將該圖9所示的錐銷作為圖1至圖6所示的具有冷卻液孔17的實(shí)施方式的擴(kuò)徑部件4，并且相反也可以將圖6所示的具有平坦面的球形的擴(kuò)徑部件4作為圖7至圖9所示的沒有冷卻液孔的實(shí)施方式的擴(kuò)徑部件4。
[0054]并且，上述實(shí)施方式及其變形例中，作為頭部主體I (頭部主體原材料1A)的安裝孔16內(nèi)周部的凹部形成有繞軸線O呈軌道的環(huán)狀槽16a，但是也可以代替這種環(huán)狀槽16a，或與其相結(jié)合而通過以下方式來限制繞軸線O的旋轉(zhuǎn)及軸線O方向的移動(dòng):不對(duì)該安裝孔16的內(nèi)周面實(shí)施研磨等，而是將該內(nèi)周面作為燒結(jié)上述硬質(zhì)合金等粉末燒結(jié)材料而形成頭部主體原材料IA時(shí)的燒結(jié)表面，設(shè)為例如以JIS B0601:2001 (IS04287:1997)所規(guī)定的最大高度粗糙度Rz在5 μ m?200 μ m的范圍內(nèi)的表面粗糙度(其中，基準(zhǔn)長(zhǎng)度為0.8_、截止值λ s=0.0025mm、λ c=0.8mm)的凹凸面，并使連結(jié)部件2的安裝部21的已塑性變形的外周面擠進(jìn)該凹凸面。
[0055]并且，也可以代替這種凹凸面和環(huán)狀槽16a，或與它們相結(jié)合，在軸線O方向上留置并固定有擴(kuò)徑部件4的頭部主體I的卡合部12中，形成為安裝孔16的內(nèi)徑變大一點(diǎn)點(diǎn)，通過塑性變形而擴(kuò)徑的連結(jié)部件2的安裝部21外周面與該部分卡合，以此來安裝連結(jié)部件
2。而且，也可以在安裝孔16的內(nèi)周面形成沿軸線O方向延伸的槽和螺旋槽、或分散的凹陷等來作為凹部。
[0056]另一方面，上述實(shí)施方式中，對(duì)將頭部交換式切削工具的頭部主體I作為工具主體來接合連結(jié)部件2的情況進(jìn)行了說明，但也能夠在將安裝有該頭部主體I的刀座3的刀座主體作為由硬體材料構(gòu)成的工具主體，并在將設(shè)置于該刀座3上的上述內(nèi)螺紋部形成于連結(jié)部件來與上述刀座主體接合時(shí)應(yīng)用本發(fā)明。此時(shí)，向形成于刀座主體的安裝孔插入的連結(jié)部件的安裝部的內(nèi)周部的內(nèi)徑小于內(nèi)螺紋部的內(nèi)徑，擴(kuò)徑部件壓入并固定于該安裝部?jī)?nèi)周部，由此,安裝部塑性變形而連結(jié)部件接合于刀座主體。
【權(quán)利要求】
1.一種頭部交換式切削工具，在形成于由硬質(zhì)材料構(gòu)成的工具主體的內(nèi)周面具有凹部的安裝孔中，插入由硬度低于上述硬質(zhì)材料的金屬材料構(gòu)成的連結(jié)部件的圓筒狀的安裝部，該安裝部以擴(kuò)徑的方式塑性變形，該安裝部的外周面與上述安裝孔的內(nèi)周面緊貼而與上述凹部卡合，從而這些工具主體與連結(jié)部件接合，其特征在于， 硬度高于上述連結(jié)部件的擴(kuò)徑部件壓入并固定于上述安裝部的內(nèi)周部，上述安裝部通過該擴(kuò)徑部件塑性變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭部交換式切削工具，其特征在于， 上述擴(kuò)徑部件中，至少朝向該擴(kuò)徑部件壓入于上述安裝部的內(nèi)周部的壓入方向側(cè)的部分形成為隨著朝向該插入方向外徑逐漸減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的頭部交換式切削工具，其特征在于， 在上述安裝部的內(nèi)周部形成有槽，該槽在上述安裝部所成的圓筒的中心軸線上跨過固定于該內(nèi)周部的上述擴(kuò)徑部件中的與上述中心軸線正交的截面上的外徑成為最大的位置并延伸。
【文檔編號(hào)】B23B51/00GK103717335SQ201280036804
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月9日
【發(fā)明者】畔上貴行, 阿部太郎 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社