CN102554294B - 内径加工用刀头及内径加工用切削工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够廉价地制造而切削刃刀头的钎焊强度也高的内径加工用切削工具。内径加工用切削工具(T)通过将内径加工用刀头(1)安装于刀杆(100)而成，该内径加工用刀头(1)具备：棒状的工具主体(2)；下表面(16)安装于工具主体(2)，且具有从工具主体(2)向侧方(17)突出的切削刃(3)的切削刃刀头(4)，其中，切削刃刀头(4)的下表面(16)和上表面(18)的一部分由工具主体(2)夹持，切削刃刀头(4)的上表面(18)的一部分钎焊于工具主体(2)。

Description

内径加工用刀头及内径加工用切削工具

技术领域

本发明涉及内径加工用刀头及具备该内径加工用刀头的适合于小径的孔的内表面加工的内径加工用切削工具。

背景技术

作为对孔的内表面进行加工的内径加工用切削工具，例如专利文献1那样，广泛地使用在棒状体前端的侧方形成有切削刃的形状。所述形状的切削工具为了应对小径加工而存在切削刃变小的倾向，其他的部分几乎不会受伤而切削刃到达寿命的情况增多，从而希望更有效的使用方法。

另一方面，在专利文献2、3中公开了一种内径加工用切削工具，在工具主体(工具头部、柄)的前端钎焊有切削刃部，该切削刃部具有由单结晶金刚石刀头或cBN等硬质烧结体构成且向侧方突出的切削刃。

【专利文献1】日本特开2001-062602号公报

【专利文献2】日本特开2004-188518号公报

【专利文献3】日本特开平02-106203号公报

然而，在专利文献2、3那样在工具主体钎焊切削刃部的方法中，为了进行小径的孔加工而减小工具主体的直径时，切削刃部的钎焊面积减少而钎焊强度下降，从而在切削时切削刃部可能会发生剥落。

发明内容

本发明的内径加工用刀头具备：棒状的工具主体；下表面安装于该工具主体，且具有从该工具主体向侧方突出的切削刃的切削刃刀头，

该切削刃刀头的下表面和上表面的一部分由所述工具主体夹持，所述切削刃刀头的下表面及上表面的一部分钎焊于所述工具主体。

【发明效果】

在本发明的内径加工用刀头中，利用廉价的合金钢等形成工具主体，且将钎焊于工具主体的切削刃刀头取下后的工具主体能够再循环，因此能够廉价地制造。另外，除了切削刃刀头的下表面(更优选也包括侧面)之外，由于上表面也由工具主体夹持并钎焊于工具主体，因此即使工具主体的内径减小，切削刃刀头相对于工具主体的钎焊强度也高，从而能够抑制切削刃刀头从工具主体剥落。

附图说明

图1表示本发明的内径加工用刀头的一例，(a)是将内径加工用刀头的切削刃刀头插入之前的工具主体的立体图，(b)是主要部分的立体图，(c)是俯视图，(d)是侧视图。

图2表示将图1的内径加工用刀头安装于刀杆而成的内径加工用切削工具的一例，(a)是立体图，(b)是侧视透视图。

图3(a)～(d)是将内径加工用刀头安装于刀杆而成的内径加工用切削工具的前端视图。

图4表示在图1的内径加工用刀头上钎焊的切削刃刀头的一例，(a)是立体图，(b)是俯视图。

图5(a)～(c)是表示在图1的内径加工用刀头上钎焊的切削刃刀头的接合方法的一例的示意图(立体图及侧视图)。

符号说明

1内径加工用刀头(刀头)

2工具主体

3(3A、3B)切削刃

4(4A、4B)切削刃刀头

5(5A、5B)上固定部

6(6A、6B)倾斜面

7(7A、7B)前刀面

8(8A、8B)切屑凹槽

9(9A、9B)倾斜面的终端角部

10避让部

11(11A、11B)下表面钎焊面

12(12A、12B)侧面钎焊面

13(13A、13B)切削刃刀头载置部

14(14A、14B)上表面钎焊面

15锪孔

16下表面

17a、17b、17c侧面

18上表面

100刀杆

101插入孔

102定位构件

103定位构件安装孔

104螺纹孔

105螺纹构件

T切削工具

具体实施方式

以下，使用图1～图4，说明将本发明的一实施方式的内径加工用刀头(以下，有时称为刀头)1安装于刀杆100而使用的内径加工用切削工具T。在图1中，(a)是将内径加工用刀头的切削刃刀头插入之前的工具主体的立体图，(b)是主要部分的立体图，(c)是俯视图，(d)是侧视图。图2表示在刀杆100安装有刀头1而成的内径加工用切削工具的一例，(a)是立体图，(b)是侧视图。图3表示将内径加工用刀头安装于刀杆而成的内径加工用切削工具的前端视图，是安装有(a)～(d)的下表面形状的内径加工用刀头的图。图4表示在内径加工用刀头的工具主体上钎焊的切削刃刀头的一例，(a)是立体图，(b)是俯视图。

图1、2的刀头1在棒状的工具主体2的两端具有分别从两端向侧方突出的切削刃3(3A、3B)。而且，在工具主体2的前端(在图1、2中，将切削刃使用于切削的一侧称为前端侧)钎焊有切削刃刀头4(4A、4B)，切削刃刀头4(4A、4B)的下表面16和上表面18的一部分被工具主体2夹持。即，在工具主体2的前端设有用于插入切削刃刀头4(4A、4B)的切削刃刀头载置部13(附图中的13A)，在该切削刃刀头载置部13(13A)中插入并钎焊切削刃刀头4(4A)。即，切削刃刀头载置部13是由在工具主体2的前端形成的下表面钎焊面11、侧面钎焊面12及上表面钎焊面14夹持包围的空间。需要说明的是，根据本发明，切削刃刀头载置部13的侧面可以不是侧面钎焊面12，也可以不进行钎焊。

并且，切削刃刀头4(4A、4B)的上表面18的一部分经由上固定部5(5A、5B)而钎焊于工具主体2。上表面钎焊面14由上固定部5的下表面构成。在此，在图1、2中，切削刃刀头4(4A、4B)的上表面18的被钎焊的部分成为切削刃刀头4(4A、4B)的上表面18中的从切削刃3离开的后方部分，换言之，成为工具主体2的中央侧。即，在切削刃刀头4(4A、4B)中，下表面16的后方和上表面18的后方(接近工具主体中央的部分)由工具主体2夹持，由该工具主体2的下表面钎焊面11和上表面钎焊面14夹持的切削刃刀头4(4A、4B)的下表面16整体钎焊在工具主体2的下表面钎焊面11上，切削刃刀头4(4A、4B)的上表面18的后方钎焊在工具主体2的上表面钎焊面14上。

需要说明的是，工具主体2的侧面中的基本上在切削时插入到被加工的被切削件的孔内的部分被所谓圆筒研磨进行加工，该圆筒研磨是指使棒状的工具主体2旋转并同时使研磨材料与棒状的工具主体2接触而进行研磨，被圆筒研磨的部分沿棒状的工具主体2的宽度方向、即与棒状的工具主体2的中心轴垂直的方向在工具主体2的侧面上形成有研磨筋。由此，能够减少制造刀头1时的加工工时而能够廉价地制造。而且，根据上述钎焊的结构，即使工具主体2的内径减小，钎焊强度也高，从而能够抑制切削刃刀头4的剥落。

并且，切削刃刀头4(4A、4B)从前端依次具备切削刃3(3A、3B)、前刀面7(7A、7B)、切屑凹槽8(8A、8B)。切屑凹槽8具有暂时积存切削刃3产生的切屑，并从被切削件的内壁面与刀头1的间隙逐渐将切屑排出这样的效果。因此，即使在临时产生多量的切屑时也能抑制切屑堵塞在切削刃3附近而无法切削的情况。在本实施方式的结构中，切削刃刀头4(4A、4B)不仅具备切削刃3(3A、3B)及前刀面7(7A、7B)，而且还具备切屑凹槽8(8A、8B)而使面积变大，因此能够增加钎焊面积而提高钎焊强度。

在此，在工具主体2的侧面的至少包含钎焊有切削刃3的部分在内的局部沿棒状的宽度方向形成有研磨筋，即，优选进行圆筒研磨，由此，研磨加工容易且能够廉价地制造刀头1。而且，在图1中，在工具主体2的钎焊有切削刃刀头4侧的侧面上形成有对该棒状的工具主体2进行切口而成的避让部10，但该避让部10不是必须的，对应于钎焊引起的钎料的露出或切屑多量产生的情况等适当形成即可。

另外，根据图1、2，在切削刃刀头4(4A、4B)的上表面18上的被钎焊的部分的前端(切削刃)侧形成有朝着被钎焊的部分向外周侧隆起的倾斜面6(6A、6B)。而且，在上固定部5(5A、5B)的前表面也形成有朝着后方向外周侧隆起的倾斜面6(6A、6B)的一部分，该倾斜面6由工具主体2的一部分和切削刃刀头4的一部分构成。作为该倾斜面6(6A、6B)发挥功能的上固定部5(5A、5B)的前表面作为切屑破碎器发挥功能。在使用切削刃3A进行切削加工时，使另一方的倾斜面6B或其终端角部9B与形成在刀杆100上的定位构件102进行线接触而使其成为用于相对于刀杆100进行定位固定的固定部。

若为该结构，则能够使在刀头1的后端设置的倾斜面6B或其终端角部9B与设置在刀杆100上的定位构件102直接、线状地接触来进行定位。该方法与以往的刀头那样在柄的外周面设置平面部，在将柄插入刀杆的状态下使所述平面部从刀杆的外周与螺纹构件抵接来进行螺纹紧固的方法相比，不会发生螺纹松脱，对刀头1的切削刃的上下位置(芯高度方向)及长度方向进行限制时的定位精度高，且还能够抑制固定时的刀头1的旋转。需要说明的是，上固定部5并未限定为图1～2所示那样与工具主体2一体形成的结构，上固定部5也可以与工具主体2分体形成。

另外，如图3所示，刀头1的形状可以是在刀头1的前端观察下切削刃刀头4的下表面16为(a)平面、(b)倾斜面、(c)V字面、(d)中央朝向下表面钎焊面11突出的凸曲面等中的任一形状。

另一方面，如图2所示，将刀头1安装于刀杆100而成的内径加工用切削工具T在刀杆100的前端部设有供刀头1插入的插入孔101，将刀头1从形成有用于切削的切削刃3A的端部的相反侧插入并固定在插入孔101中。并且，在图2(b)中，在插入孔101内设有与刀头1的倾斜面6B或其终端角部9B(图2中的倾斜面6B)抵接的定位构件102。在刀杆100的侧面设有多个用于供棒状的定位构件102插入的定位构件安装孔103。并且，在这些定位构件安装孔103中的一个定位构件安装孔103内插入有棒状的定位构件102。需要说明的是，将定位构件安装孔103设置多个的理由是能够适当调整刀头1的突出量。

定位构件102例如只要是销或螺纹件等与刀头1的倾斜面6或其终端角部9抵接的构件即可，可以是棒状、圆柱、三棱柱等多棱柱等的任一形状，在工具主体2的轴向上只要有朝向前端的切削刃3A侧的面即可，并未特别限制。若为销则能够容易地插拔，因此能够容易变更刀头1的突出量。

在此，根据图2，为了抑制刀头1的脱落或松动，除了定位构件102以外，在比定位构件102靠刀杆100的前端侧形成有从刀杆100的外周面向插入孔101贯通的螺纹孔104，在螺纹孔104中螺合螺纹构件105，并利用螺纹构件105的前端对刀头1的工具主体2的外周面进行按压固定。需要说明的是，根据图2，定位构件安装孔103和螺纹孔104在前端观察下沿着彼此正交的方向形成。此时，与螺纹构件105抵接的工具主体2的外周面优选为曲面。即，当工具主体2以平面与螺纹构件105抵接时，因制造不均的影响，刀头1可能发生旋转而安装，从而导致安装位置出错。

此外，如图4所示，切削刃刀头4(4A、4B)嵌入到在工具主体2的前端形成的具有下表面钎焊面11、侧面钎焊面12及上表面钎焊面14的切削刃刀头载置部13，从提高钎焊强度的观点出发，优选切削刃刀头4(4A、4B)的下表面16、侧面17及上表面18分别通过在工具主体2的前端形成的下表面钎焊面11、侧面钎焊面12及上表面钎焊面14进行钎焊。而且，从提高钎焊强度的观点出发，优选侧面17由三个面17a、17b、17c构成而分别钎焊在工具主体2的侧面钎焊面12上。而且，可以在下表面16的后端形成锪孔15，该锪孔15用于积存残留在切削刃刀头载置部13里部的钎料以免该钎料向外露出。

需要说明的是，图1、2的刀头1在棒状的工具主体2的两端配置切削刀头4而形成了两个切削刃3，但本发明并未限定为该结构，也可以仅在棒状的工具主体2的一端配置切削刃刀头4。

另外，从能够廉价地制造刀头1的观点出发，优选切削刃刀头4(4A、4B)由硬质烧结体构成，且工具主体2由金属或合金钢构成。作为硬质烧结体，可以优选使用超硬合金、金属陶瓷、陶瓷、金刚石及cBN，作为金属或合金钢，可以优选使用高速钢或淬火钢。另一方面，钎焊用合金为Ti-Cu或Ti-Cu-Ag系合金时，能够进一步提高接合强度。尤其是能够使用含有作为活性金属的Ti的活性钎焊用合金以高接合强度进行钎焊。

在此，制作上述内径加工用刀头1时，首先，如图5(a)所示，利用磨削加工或模切来形成在前端的规定的位置设有供切削刃刀头4(4A、4B)插入的切削刃刀头载置部13的工具主体2，并对棒状的工具主体2的外周面的规定位置进行圆筒加工。切削刃刀头载置部13的形成和外周面的加工的顺序可以互换。另一方面，对成为切削刃刀头4的硬质烧结体用的原料粉末进行成形并烧成，由此形成切削刃刀头4。

然后，如图5(b)所示，在工具主体2的切削刃刀头载置部13载置切削刃刀头4，利用钎料进行钎焊。在此，上固定部5可以如图1、2所示那样与工具主体2一体形成，在切削刃刀头载置部13上钎焊切削刃刀头4时也在上固定部5上同时钎焊切削刃刀头4。或者，也可以在被钎焊的切削刃刀头4的上表面的规定位置上载置分体的上固定部，利用钎料将上固定部钎焊于工具主体2及切削刃刀头4。

然后，如图5(c)所示，在刀头1的倾斜面6或其终端角部9与刀杆100的定位构件103抵接的状态下进行切削刃3的加工，调整切削刃的位置或形状。需要说明的是，切削刃刀头4的形状可以从一开始就是切削刃3的附近的厚度薄且在后方具有倾斜面的形状，但也可以不经由图5(b)而从图5(a)直接移动到图5(c)。即，也可以是在对切削刃刀头4进行钎焊时，切削刃3的附近的厚度形成为与后方的厚度相同的厚度，而在钎焊后将切削刃3的附近研磨加工成规定厚度。

Claims (8)

1.一种内径加工用刀头，具备：

棒状的工具主体；

下表面安装于该工具主体，且具有从该工具主体的两端分别向侧方突出的切削刃的切削刃刀头，

该切削刃刀头的下表面和上表面的一部分由所述工具主体夹持，所述切削刃刀头的下表面及上表面的一部分钎焊于所述工具主体，

在所述切削刃刀头的所述上表面形成有朝着所述钎焊的部分而向外周侧隆起的倾斜面，且在使用一方的所述切削刃刀头的所述切削刃进行切削加工时，使另一方的所述切削刃刀头的所述倾斜面或其终端角部与形成在刀杆上的定位构件进行线接触而固定。

2.根据权利要求1所述的内径加工用刀头，其中，

在所述工具主体的侧面的至少一部分沿与该工具主体的长度方向交叉的方向形成有研磨筋。

3.根据权利要求1或2所述的内径加工用刀头，其中，

所述切削刃刀头具备所述切削刃、前刀面及切屑凹槽。

4.根据权利要求1或2所述的内径加工用刀头，其中，

在所述工具主体的端部设有与所述切削刃刀头的下表面、侧面及上表面分别钎焊的下表面钎焊面、侧面钎焊面及上表面钎焊面，所述切削刃刀头嵌入并钎焊在由各个钎焊面包围的刀头载置部。

5.根据权利要求4所述的内径加工用刀头，其中，

在所述工具主体的端部存在三个所述侧面钎焊面。

6.根据权利要求1或2所述的内径加工用刀头，其中，

所述切削刃刀头由硬质烧结体构成，且所述工具主体由金属构成。

7.一种内径加工用切削工具，具备：

权利要求1至6中任一项所述的内径加工用刀头；

刀杆，其具备供该内径加工用刀头插入且对所述工具主体进行固定的插入孔。

8.根据权利要求7所述的内径加工用切削工具，其中，

从形成有用于切削的切削刃的端部的相反侧的端部将所述内径加工用刀头插入并固定在所述刀杆的插入孔中。