CN102387883A - 镶刀及刀架以及使用该镶刀和刀架的切削工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定位精度良好且具有充分刚性的镶刀。镶刀呈棒状，其具有：刀柄部；在所述刀柄部的两侧分别形成的切削刃；位于该切削刃与所述刀柄部之间且以随着从所述切削刃离开而接近所述刀柄部的外周面的方式隆起的立起面，在侧面观察时，一侧的所述切削刃的前刀面和另一侧的所述立起面相对于所述刀柄部的旋转轴配置在相同方向上。

Description

镶刀及刀架以及使用该镶刀和刀架的切削工具

技术领域

本发明涉及镶刀及使用该镶刀的刀架以及使用该镶刀和刀架的切削工具。

背景技术

以往，作为内径的开槽加工或切削螺纹加工中使用的切削工具，已知有将两端具有切削刃的大致棒状的镶刀(以下，简称为镶刀)插入到刀架的孔内，并利用螺栓进行紧锁固定的结构。

例如，在专利文献1中公开有一种将两端具有切削刃的大致棒状的镶刀的一端插入到刀架的孔内而成的切削工具，使镶刀的一端侧的后隙面与刀架内的定位构件抵接而进行镶刀的轴向的定位。

然而，这样的镶刀虽然轴向的定位以比较高的精度进行，但镶刀的芯高度的重复精度差。即，在芯高度的定位中，在镶刀上方的外周面设有与芯高度方向垂直的平面(上表面侧平面部)，例如通过螺纹紧固来按压并固定上表面侧平面部。因此，在螺纹紧固按压时，镶刀有时会稍旋转，在重复固定时为了使芯高度恒定而需要熟练度。其结果是，重复安装精度的变动增大。而且，由于设置上表面侧平面部，因此存在镶刀的截面积减小，而刚性减低这样的问题。

专利文献1：日本特开2001-71204号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位精度良好且具有充分刚性的镶刀、该镶刀用的刀架、以及具备该镶刀和该刀架的切削工具。

本发明的镶刀的特征在于，所述镶刀呈棒状，具有：刀柄部；在所述刀柄部的两侧分别形成的切削刃；位于该切削刃与所述刀柄部之间且以随着从所述切削刃离开而接近所述刀柄部的外周面的方式隆起的立起面，

在侧面观察时，一侧的所述切削刃的前刀面和另一侧的所述立起面相对于所述刀柄部的旋转轴配置在相同方向上。

在实施方式的一例中，其特征在于，在从所述刀柄部观察时设置在相同侧的所述立起面与所述切削刃之间形成有切屑槽。

在实施方式的一例中，其特征在于，所述立起面在与长度方向垂直的剖视下为平坦面，且在与长度方向平行的侧面观察的情况下，与所述切屑槽连结的端部为凹状。

在实施方式的一例中，其特征在于，在所述刀柄部的外周形成有平坦部，在与长度方向垂直的剖视下，该平坦部位于形成有所述立起面的位置的相反侧。

本发明的刀架的特征在于，在前端部具有将上述镶刀插入而进行固定的插入孔，在所述插入孔内设有与所述镶刀的所述立起面抵接的定位构件。

在实施方式的一例中，其特征在于，设有从外周面向所述插入孔贯通的定位构件安装孔，并且在该定位构件安装孔中穿过有棒状的所述定位构件。

在实施方式的一例中，其中，在比所述定位构件靠前端侧形成有从所述外周面向所述插入孔贯通的螺纹孔，且通过使螺钉构件与该螺纹孔螺合，利用该螺钉构件的前端对所述镶刀的刀柄部的外周面进行按压固定。

在实施方式的一例中，其中，所述螺钉构件与所述螺纹孔螺合而该螺钉构件的前端与所述镶刀的刀柄部的外周面抵接时，该抵接部以随着所述按压构件的旋转而将所述镶刀向所述插入部引入的方式从所述按压构件的旋转中心轴偏离配设。

在实施方式的一例中，其中，在所述插入孔中配设有安装辅助构件，该安装辅助构件位于比所述定位构件靠前端侧的位置且从所述外周面向所述插入孔贯通，在将所述镶刀插入到所述插入孔内时，该安装辅助构件预防插入到该插入孔内的一侧的所述切削刃与所述定位构件发生接触。

在实施方式的一例中，其中，设有从外周面向所述插入孔贯通的贯通孔，并且在该贯通孔中穿过有棒状的所述安装辅助构件。

另外，本发明的切削工具的特征在于，将上述镶刀插入到在刀架的前端形成的插入孔内，并固定成使所述立起面与在刀架设置的定位构件抵接的状态。

发明效果

根据本发明的镶刀，在使用一侧的切削刃时，在另一侧的切削刃侧，相对于所述一方的切削刃和所述刀柄部的旋转轴配置在相同方向上的立起面作为用于对芯高度方向及长度方向进行限制的面发挥功能，且能够抑制固定时的镶刀的旋转，从而芯高度的定位中的重复精度也良好。而且，相对于在刀柄部的上表面侧设有平面部的以往的形状，能够较大地确保截面积，因此具有充分的刚性。

另外，由于一端的所述切削刃的前刀面和另一端的所述立起面朝向大致同一方向配置，因此，即使在切削加工时作用有将切削刃向被切削材料按压而使镶刀的另一端浮起的力，另一端的立起面的限制部也能够抑制镶刀浮起并牢固地固定，因此能够抑制切削中的镶刀的振动。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的镶刀的整体立体图。

图2是图1所示的镶刀的(a)俯视图、(b)侧视图、及(c)前端视图。

图3是图2(b)所示的镶刀的M-M线的剖视图。

图4是使用了图1所示的镶刀的本发明的一实施方式的切削工具的整体立体图。

图5是图4所示的切削工具的(a)俯视图、(b)侧视图、及(c)前端视图。

图6是图5(a)所示的切削工具的N-N线的剖视图。

图7是表示图2(b)所示的镶刀的变形例的侧视图。

图8是使用了图1所示的镶刀的本发明的另一实施方式的切削工具的主要部分放大图。

图9是用于说明在本发明的切削工具上安装的安装辅助构件的结构的图。

具体实施方式

以下，使用图1～图6，说明将本发明的一实施方式的镶刀1安装于刀架10来使用的内径加工用的切削工具T。图1是镶刀1的简要立体图，图2是从(a)X方向(俯视方向)观察图1的镶刀1而得到的俯视图，(b)是从Y方向(侧视方向)观察而得到的侧视图，(c)是从Z方向(前端方向)观察而得到的端面图，图3是图2(a)的M-M剖视图。而且，图4是将镶刀1安装于刀架10的切削工具T的简要立体图，图5是从(a)X方向(俯视方向)观察图4的切削工具T而得到的俯视图，(b)是从Y方向(侧视方向)观察而得到的侧视图，(c)是从Z方向(前端方向)观察而得到的端面图，图6是图5(b)的N-N剖视图。

在图1中，镶刀1由棒状体构成，具有分别位于两端的切削刃2(2A、2B)和位于上述的切削刃2之间的刀柄部3。该棒状体是指以大致圆柱状、大致多棱柱状或将它们组合后的形状为基本形状的形状。需要说明的是，在本实施方式中，如图3所示，刀柄部3的长度方向的中央部上的M-M截面呈大致圆形。

镶刀1是具有两个切削刃的双刀尖的镶刀棒。在本实施方式中，如图2(a)所示，切削刃2A及2B都形成为相对于镶刀1的能够插入到被切削材料的内径内的部分(图2(a)中的切屑槽8及立起面6)向侧方突出。需要说明的是，该功能对于本发明的不具有立起面6且在两端具有切削刃的棒状的镶刀也有效。

在该切削刃2与刀柄部3之间分别形成有立起面6(6A、6B)。立起面6以随着从切削刃2离开刀柄部3而接近刀柄部3的外周面4a的方式隆起。在使用立起面6A的相反侧的前端处的切削刃2B时，即，在将切削刃2A插入到刀架10的插入孔11时，该立起面6与在刀架10的插入孔11内形成的定位构件12抵接而作为对镶刀1的芯高度方向、长度方向及旋转方向进行限制的限制部起作用。而且，芯高度的定位的重复精度也良好。此外，相对于在刀柄部的上表面侧设置平面部那样的现有的形状，能够较大地确保截面积，因此具有充分的刚性。

立起面6的形状并未特别受限制。与镶刀1的长度方向垂直的剖视下优选平坦面，但与长度方向平行的侧面观察的情况下例如可以是平面，也可以是凹面(尤其是凹曲面)，或者还可以是这些面的组合。从防止镶刀1在切削时产生的应力的作用下折损的观点出发，在与立起面的长度方向平行的侧面观察的情况下，后述的切屑槽8与立起面6之间优选没有弯曲点而平滑地连结，从上述观点出发，与立起面6的切屑槽8连结的部分优选为凹面。

在本实施方式中，如图2(b)所示，在立起面6与切削刃2之间形成有切屑槽8，利用切屑槽8临时积存切削刃2所产生的切屑，并从被切削材料的内壁面与镶刀1的间隙逐渐排出切屑，因此，即使在临时产生多量的切屑的情况下，也能够抑制切屑堵在切削刃2附近而无法切削的情况。

根据图1的结构，一端的切削刃2A的前刀面7和另一端的立起面6B相对于刀柄部3的旋转轴以相同方向配置，立起面6A及6B也相对于旋转轴以相同方向配置。根据这样的结构，即使在切削加工时作用有将切削刃2A向被切削材料按压而使镶刀1的另一端浮起的力，另一端的立起面6B也能够以抑制镶刀浮起的方式发挥作用并牢固地固定，因此能够抑制切削中的镶刀1的振动。而且，由于使立起面6B与定位构件12直接抵接而进行定位，因此与在刀柄部的侧面设置平面部而使螺钉构件从刀架的外周抵接来进行螺纹紧固的方法相比，切削刃2的安装精度升高且不会发生螺纹松脱的情况。

另外，根据图3，在刀柄部3的外周形成有平坦部5，该平坦部5在与长度方向垂直的方向的剖视下位于立起面6的相反侧。在形成后述的安装辅助构件19时，为了能够将镶刀1插入到刀架10的插入孔11中而该平坦部5形成作为避开安装辅助构件19的切口，根据该结构，镶刀1的切削刃2在切削加工前不会发生缺损，而具有能够安心可靠地安装镶刀1这样的功能。根据图2的结构，由于立起面6A及6B朝向大致同一方向，因此能够利用一个平坦部5来辅助两切削刃2A、2B的安装，因此能够较大地确保刀柄部3的截面积，刀柄部3具有充分的刚性。

另一方面，关于刀架10，如图4所示，在刀架10的前端部设有供镶刀1插入的插入孔11，且在该插入孔11内设有与镶刀1的立起面6抵接的定位构件12。在图4中，在刀架10的侧面设有多个用于供棒状的定位构件12插入的定位构件安装孔13。并且，在这些定位构件安装孔13中的一个安装孔13内穿过有棒状的定位构件12。需要说明的是，定位构件安装孔13设置多个的理由是为了能够适当调整镶刀1的突出量。

定位构件12只要是例如销或螺钉件这样的与镶刀1的立起面6抵接的构件即可并未特别受限制。若为销则能够容易插拔，因此能够容易变更镶刀的突出量，在本实施方式中，使用销作为定位构件12。定位构件12还设置成定位构件12的轴线与插入孔11的长度方向垂直。

另外，作为定位构件12的固定方法，列举有利用螺钉将圆柱状的销的两端夹入而进行固定的方法，在圆柱状的销的单侧端部形成切削螺纹而使该切削螺纹部分与在刀架10设置的切削螺纹部分螺合的方法，将圆柱状的销的一端形成为扩径的锥状而使该锥部抵接在定位构件安装孔13的规定位置而进行固定的方法，利用粘接剂对圆柱状的销进行固定的方法，通过从圆柱状的销的侧面拧紧螺钉构件而进行固定的方法。需要说明的是，在后述的实施方式例的图9中，采用从圆柱状的销的侧面拧紧螺钉构件而进行固定的方法。

定位构件12的插入孔内的位置只要根据镶刀1的立起面的插入角度进行适当调整即可。镶刀1的立起面6和定位构件12优选以线状接触的方式抵接，例如，在定位构件12为圆筒状的销的情况下，将镶刀1向刀架10安装时，优选与立起面6的长度方向垂直的方向和与定位构件12的外周面的刀架10的长度方向垂直的方向互相平行。由此，能够形成稳定且牢固的限制。需要说明的是，如图2所示，立起面6(6A、6B)既可以相对于与镶刀1的长度方向(轴线L)垂直的方向形成为平行的形状，也可以如图7所示，立起面6’(6A’、6B’)不并行于与长度方向垂直的方向，而是在俯视观察时相对于与长度方向垂直的方向形成为倾斜的形状。

需要说明的是，根据图4、5，为了抑制镶刀1的脱落或松动，而除了定位构件12以外，在比定位构件12靠刀架10的前端侧还形成有从刀架10的外周面向插入孔11贯通的螺纹孔14，通过使螺钉构件15与螺纹孔14螺合，而利用螺钉构件15的前端来按压固定镶刀1的刀柄部3的外周面。此时，与螺钉构件15抵接的刀柄部3的外周面优选为曲面。即，若刀柄部3以平面的方式与螺钉构件15抵接，则由于制造不均的影响而在镶刀1发生了旋转的情况下进行安装，从而安装位置会出现混乱。

另外，如图8的另一实施方式所示，螺纹孔14及螺钉构件15的位置关系也可以是：以螺钉构件15的前端与镶刀1的刀柄部3的外周面4抵接，并且该抵接部18伴随着螺钉构件15的旋转而将镶刀1向插入孔11的后方引入的方式从螺钉构件15的旋转中心轴O偏离配设地形成螺纹孔14’。需要说明的是，图8(b)的点P、Q都表示产生有将镶刀1向刀架10的后端方向引入的力X1。

此外，如图5(c)或图9所示，在插入镶刀1时，若镶刀1的插入方向发生错误(例如相对于镶刀1的插入方向若轴线绕轴旋转180°而插入)，则为了抑制切削刃2B发生缺损，而优选例如在插入孔11内配设安装辅助构件19。上述安装辅助构件19中，在将镶刀1以错误的方向插入到插入孔11中时，切削刃2B以外的部分与安装辅助构件19接触而妨碍镶刀1的插入，从而防止镶刀1的切削刃2在刀架10的安装时错误地被产生缺口的情况。

另外，作为安装辅助构件19的具体结构，例如列举有如下的方式，即，以在离开镶刀2的切削刃2的位置上形成的平坦部5通过安装辅助构件19的旁边的方式将镶刀1插入到插入孔11内。需要说明的是，安装辅助构件19从刀架11的插入孔11的内壁向内侧突出，但为了防止切削刃2的碰撞而将插入孔11形成在从前端侧观察时的比切削刃2的安装位置靠外侧(从插入孔11的中心到切削刃2的距离比从插入孔11的中心到安装辅助构件19的突出部的距离短)。

此外，根据图4、图5(c)，安装辅助构件19既可以是如下的结构，即，将圆柱状(棒状)的安装辅助构件19从插入孔11的前端侧向在插入孔11的开口部附近设置的大致圆柱状的切口内插入到其侧面稍向插入孔11内突出的位置，或者也可以形成为图9所示的结构，即，位于比定位构件12靠刀架10的前端侧而设置从刀架10的外周面向插入孔11贯通的贯通孔20，并在该贯通孔20中穿过圆柱状(棒状)的安装辅助构件19’。

作为防止镶刀的错误安装或事故引起的切削刃的缺损的其他方法，如图5(c)记载所示，考虑有如下的方法，即，在刀架10的插入孔11的内壁面设置截面圆弧形状的切口槽21，当切削刃2通过插入孔11的开口部时，预防切削刃2与插入孔11的周围发生碰撞。此外，利用保护片覆盖插入到插入孔11中的未使用的切削刃2的表面而进行保护的方法、或预先标记使刀架10的插入孔11的开口部附近与刀柄部3的外周面的规定的位置进行对位的记号的方法也是有效的。

另外，在图9中，作为对定位构件12进行固定的方法，采用如下的结构，即，设置从垂直的方向与供圆柱状的定位构件12嵌入的定位构件安装孔13连通的螺纹孔22，并在螺纹孔22内螺合螺钉构件23。

并且，如图4～6所示，将上述镶刀1安装于刀架10的本发明的切削工具T是如下的结构，即，将镶刀1插入到刀架10的插入孔11内，并固定成使立起面6与在插入孔11内设置的定位构件12抵接的状态。通过此种结构，在镶刀1的长度方向及芯高度方向的定位中能得到良好的重复精度，并且还能抑制切削时的镶刀的旋转。

符号说明：

1 镶刀

2(2A、2B) 切削刃

3 刀柄部

4 外周面

5 平坦部

6(6A、6B) 立起面

7(7A、7B) 前刀面

8(8A、8B) 切屑槽

10 刀架

11 插入孔

12 定位构件

13 定位构件安装孔

14、14’ 螺纹孔

15 螺钉构件

18 抵接部

19、19’ 安装辅助构件

20 贯通孔

21 切口槽

T 切削工具

Claims (11)

1.一种镶刀，其中，

所述镶刀呈棒状，其具有：刀柄部；在所述刀柄部的两侧分别形成的切削刃；位于该切削刃与所述刀柄部之间且以随着从所述切削刃离开而接近所述刀柄部的外周面的方式隆起的立起面，

在侧面观察时，一侧的所述切削刃的前刀面和另一侧的所述立起面相对于所述刀柄部的旋转轴配置在相同方向上。

2.根据权利要求1所述的镶刀，其中，

从所述刀柄部观察时，在设于相同侧的所述立起面与所述切削刃之间形成有切屑槽。

3.根据权利要求2所述的镶刀，其中，

所述立起面在与长度方向垂直的剖视下为平坦状，并且在与长度方向平行的侧视下与所述立起面连结的端部为凹状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的镶刀，其中，

在所述刀柄部的外周形成有平坦部，该平坦部在与长度方向垂直的剖视下位于形成有所述立起面的位置的相反侧。

5.一种刀架，其中，

在前端部具有供权利要求1～4中任一项所述的镶刀插入而固定的插入孔，且在所述插入孔内设有与所述镶刀的所述立起面抵接的定位构件。

6.根据权利要求5所述的刀架，其中，

设有从外周面向所述插入孔贯通的定位构件安装孔，并且在该定位构件安装孔中穿过有棒状的所述定位构件。

7.根据权利要求5所述的刀架，其中，

在比所述定位构件靠前端侧形成有从所述外周面向所述插入孔贯通的螺纹孔，且通过使螺钉构件与该螺纹孔螺合，而利用该螺钉构件的前端对所述镶刀的刀柄部的外周面进行按压固定。

8.根据权利要求7所述的刀架，其中，

所述螺钉构件的前端与所述镶刀的刀柄部的外周面抵接，并且该抵接部以随着所述按压构件的旋转而将所述镶刀向所述插入部引入的方式从所述按压构件的旋转中心轴偏离配设。

9.根据权利要求5～8中任一项所述的刀架，其中，

在所述插入孔中配设有安装辅助构件，该安装辅助构件位于比所述定位构件靠前端侧的位置且从所述外周面向所述插入孔贯通，在将所述镶刀插入到所述插入孔内时，该安装辅助构件预防插入到该插入孔内的一侧的所述切削刃与所述定位构件接触。

10.根据权利要求9所述的刀架，其中，

设有从外周面向所述插入孔贯通的贯通孔，并且在该贯通孔中穿过有棒状的所述安装辅助构件。

11.一种切削工具，其中，

将镶刀插入到在刀架的前端形成的插入孔内，并固定成使立起面与在刀架设置的定位构件抵接的状态，

所述镶刀呈棒状，具有：刀柄部；在所述刀柄部的两侧分别形成的切削刃；位于该切削刃与所述刀柄部之间且以随着从所述切削刃离开而接近所述刀柄部的外周面的方式隆起的所述立起面，

在侧面观察时，一侧的所述切削刃的前刀面和另一侧的所述立起面相对于所述刀柄部的旋转轴配置在相同方向上。

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