CN114762900B - 工具主体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种易于更换切削刀片的工具主体。固定可更换的切削刀片(2)的工具主体(3)具有：刀架(4)；设置在刀架(4)的第一面(421)上的刀片安装座(5)；约束装载在刀片安装座(5)上的切削刀片(2)的夹紧部件(6)；以及按压夹紧部件(6)的受压面(67)的操作部件(7)。夹紧部件(6)具有：受压面(67)；形成为球冠状的球头部(62)；以及从第一面(421)侧看时向球头部(62)的相反侧突出的钩部(61)。刀片安装座(5)以球头部(62)为支点可摇摆地支承夹紧部件(6)，钩部(61)在受压面(67)被按压的状态下抵接形成在切削刀片(2)的安装孔(29)的内周面的缩径部(292)。

Description

工具主体

技术领域

本发明涉及一种固定可更换的切削刀片的工具主体。

背景技术

车削工具包括可更换的切削刀片和固定该切削刀片的工具主体。切削刀片通过从一个端面穿插到另一个端面的夹紧螺钉等固定在工具主体的刀片安装座。在车削工具安装在刀塔等刀具安装台上的状态下，操作者有时难以从面向刀片安装座的方向拔出夹紧螺钉。因此，提出了一种工具主体，该工具主体可以从与设置刀片安装座的方向不同的方向操作夹紧部件。

例如，专利文献1中公开了一种切削刀片固定装置，其通过转动配置在与设置刀片槽的表面不同的表面上的固定螺钉，可以拧紧或松开L形的夹紧杆。固定螺钉的轴线与刀片槽对角相交。当拧紧固定螺钉时，该固定螺钉的前端对设置在夹紧杆上的倾斜面加压，夹紧杆以形成在圆柱面上的支承部的下端为支点转动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2012-514543号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1所述的切削刀片固定装置中，固定螺钉能够按压夹紧部件的方向被限定为固定螺钉的轴线方向。在专利文献1中，通过将与固定螺钉的轴线方向垂直的受压面设置为相对于夹紧杆的底面倾斜的倾斜面，使得即使固定螺钉的按压方向偏离了夹紧杆的转动方向，如果有一定程度的偏差，也可以将固定螺钉的按压力传递到夹紧杆。然而，在这样的结构中，固定螺钉不能被配置为相对于夹紧杆的转动方向有很大偏差。

在车削工具安装在了刀塔上的情况下，操作者最容易操作的位置有时会成为车削工具的前端面。在如专利文献1所公开的结构中，由于固定螺钉的配置的限制较大，所以难以在车削工具的前端面配置操作部件。另外，在如专利文献1所公开的结构中，在夹紧杆反复摇摆的过程中，支承来自固定螺钉的负荷的支承部的圆柱面的下端变圆，支点的位置变得不稳定。夹紧杆相对于切削刀片的抵接位置的精度容易受到不匀磨损的影响。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种易于更换切削刀片的工具主体。

解决问题的方案

本发明的一个方面的工具主体是一种固定可更换的切削刀片的工具主体，具有：刀架；刀片安装座，设置在刀架的第一面上；夹紧部件，约束装载在刀片安装座上的切削刀片；以及操作部件，按压夹紧部件的受压面。夹紧部件具有：受压面；球头部，形成为球冠状；以及钩部，从第一面侧看时向球头部的相反侧突出。刀片安装座以球头部为支点可摇摆地支承夹紧部件，钩部在按压受压面的状态下抵接缩径部，该缩径部形成在切削刀片的安装孔的内周面上。

根据该方面，由于夹紧部件可以以球冠状的球头部为支点上下左右自由摇摆，因此，在与从操作部件输入的方向不在同一平面上的扭转的位置关系中，可以用钩部按压切削刀片。可以在易于更换切削刀片的最佳位置配置操作部件。由于作为支点的球头部本来就是球面，所以即使磨损导致球头部变圆，对夹紧部件与刀片安装座之间的位置精度的影响也小。

在上述方面中，操作部件可以具有：螺栓部，其形成有与刀架螺合的外螺纹；以及，按压面，其在与该螺栓部的轴线方向交叉的方向上按压受压面。

根据该方面，在拧紧操作部件的螺栓部时，可以使操作部件的行进方向与操作部件的按压面按压夹紧部件的受压面的方向不同。通过与运动自由度大的球冠状的球头部的协同作用，不仅使操作部件的螺栓部的轴线方向与夹紧部件的转动方向成为扭转的位置关系，而且可以使两者的方向偏移量比没有球头部的结构大得多，可以减小对操作部件的配置的限制。

在上述方面中，受压面可以由凹圆柱面的一部分构成，按压面可以由在螺栓部的外周侧以凸的圆弧为母线绕螺栓部的轴线旋转的轨迹构成。

根据该方面，由于按压面与受压面的接触面积小，因此，易于在狭窄的区域内按照设计配置力点的位置。可以更可靠地约束切削刀片。

在上述方面中，刀架具有面向固定于机床的一侧的相反侧的前端面，操作部件在前端面侧露出至少一部分。

根据该方面，由于操作部件的配置的限制小，因此，可以在前端面配置操作部件。由于操作者可以从工具主体的前端面侧进行操作，因此将车削工具安装在刀塔等的刀具安装台上时易于更换切削刀片。

在上述方面中，钩部具有：中央部；以及第一端部和第二端部，夹持该中央部且相互位于相反侧。中央部不抵接切削刀片，但第一端部和第二端部可以抵接切削刀片。

钩部前端的形状和切削刀片的安装孔的形状有作为公差被容许的轻微偏差。根据该方面，即使钩部和安装孔的形状有些许偏差，钩部也可靠地在两点处抵接缩径部的内周面，因此，夹紧部件对切削刀片的约束是稳定的。

发明效果

根据本发明，能够提供一种易于更换切削刀片的工具主体。

附图说明

图1是示出了本发明的一实施方式的车削工具的一例的立体图。

图2是分解示出图1所示的车削工具的立体图。

图3是从第一面侧看图1所示的前端部的立体图。

图4是沿图3中的Ⅳ－Ⅳ线的剖面图。

图5是示出了图4所示的夹紧部件和操作部件的立体图。

图6是示出了除去图5所示的操作部件的受压面的立体图。

图7是从球头部侧看图5所示的夹紧部件的立体图。

图8是从第一面侧看图5所示的夹紧部件的俯视图。

附图标记说明

1：车削工具；2：切削刀片；3：工具主体；4：刀架；5：刀片安装座；6：夹紧部件；7：操作部件；21：第一端面；22：第二端面；23：周侧面；24：切削刃；25：前刀面；26：后刀面；29：安装孔；41：基端部；41E：基端；42：前端部；42E：前端；47：通孔；52：安装面；53：壁面；56：凹部；61：钩部；62：球头部；67：受压面；71：螺栓部；72：按压面；73：顶面；291：扩径部；292：缩径部；421：第一面；422：第二面；423：第三面；424：第四面；425：前端面；562：凹球面；601：第一圆柱部；602：第二圆柱部；603：连结部；611：第一端部；612：第二端部；613：中央部；671、672：凹圆柱面；673：弯曲面；Dh：刀架的高度方向；DL：刀架的长度方向；X：螺栓部的轴线；Z：安装孔的中心轴。

具体实施方式

参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。另外，在各图中标记相同符号的部件具有相同或相似的结构。以下，参照附图详细地对各个结构进行说明。图1是示出了本发明的一实施方式的车削工具1的一例的立体图。如图1所示，车削工具1具有可更换的切削刀片2和固定切削刀片2的工具主体3。在图示的例中，车削工具1构成为固定在车床的刀具安装台上的开槽工具。

工具主体3具有：刀架4；以及安装在该刀架4上的夹紧部件6和操作部件7。刀架4形成为从基端41E延伸到在该基端41E相反侧的前端42E的棒状。在包含前端42E和其周边部分的刀架4的前端部42设置有装载切削刀片2的刀片安装座5。前端部42的基端41E侧构成为可固定于机床的柄。

图2是分解示出图1所示的车削工具1的立体图。如图2所示，刀片安装座5具有：抵接后述切削刀片2的底面(例如，第二端面22)并约束切削刀片2的安装面52；以及抵接后述切削刀片2的周侧面23并约束切削刀片2的壁面53。

前端部42具有：前端面425以及面向该前端面425的第一面至第四面421、422、423、424。刀架4的前端42E位于前端面425上。刀片安装座5设置在第一面421上。第二面422位于第一面421的相反侧。第三面和第四面423、424连接在第一面421与第二面422之间。

在以下的说明中，有时将刀架4的高度方向Dh中的从第一面421朝向第二面422的方向称为向下，将高度方向Dh中的从第二面422朝向第一面421的方向称为向上。刀架4的高度方向(上下方向)Dh是连接前端部42的第一面421与第二面422的方向，可以不必与连接刀架4的基端41E与前端42E的刀架4的长度方向DL正交。

操作部件7具有形成为圆柱状的螺栓部71以及与螺栓部71连接的按压面72。螺栓部71的外周面上形成有外螺纹，该外螺纹与形成于刀架4的通孔47的内螺纹螺合。在图示的例中，通孔47形成为贯穿刀架4的前端面425并在该前端面425侧露出，操作部件7的外螺纹和刀架4的通孔47的内螺纹的轴线X形成为与刀架4的长度方向DL平行。

切削刀片2具有：第一端面21；在第一端面21相反侧的第二端面22；连接第一端面21与第二端面22的周侧面23；以及贯穿第一端面21与第二端面22的安装孔29。周侧面23包括：切削被切削物的切削刃24，以及面向该切削刃24的前刀面25和后刀面26。

第二端面22的至少一部分构成为被刀片安装座5的安装面52支承的底面。在图示的例中，第一端面21和第二端面22具有大致相同的形状。因此，能够使切削刀片2上下反转，使第一端面21为底面，以在刀片安装座5上安装切削刀片2。

在图示的例中，周侧面23形成为相对于安装孔29的中心轴Z呈180度对称。周侧面23包含：以第二端面22为底面在刀片安装座5上安装切削刀片2时可使用的两个切削刃24，以及以第一端面21为底面在刀片安装座5上安装切削刀片2时可使用的两个切削刃24，总计四个切削刃24。

图3是从第一面421侧看图1所示的前端部42的俯视图。夹紧部件6沿在夹紧部件6的对称面上的Ⅳ－Ⅳ线转动，以约束装载在刀片安装座5上的切削刀片2。如图3所示，螺栓部71的轴线X延伸的方向相对于包含Ⅳ－Ⅳ线的夹紧部件6的对称面有很大的偏差。

图4是沿图3中的Ⅳ－Ⅳ线的剖面图，是夹紧部件6的对称面。如图4所示，切削刀片2的安装孔29的内周面具有扩径部291和比该扩径部291内径小的缩径部292。在图示的例中，扩径部291分别形成在第一端面21和第二端面22上，缩径部292形成在第一端面21与第二端面22的中间部。

夹紧部件6具有球头部62、受压面67和钩部61。球头部62形成为球冠状(参照图2)。刀片安装座5上形成有仿球头部62的凹球面561。通过球头部62与凹球面561滑动连接，刀片安装座以球头部62为支点可摇摆地支承夹紧部件6。在通过操作部件7按压受压面67的状态下，如图4所示，钩部61与切削刀片2的缩径部292相抵接。

图5是示出了图4所示的夹紧部件6和操作部件7的立体图。前述的按压面72可以在与螺栓部71的轴线X相交的方向上按压受压面67。操作部件7还可以具有能够在与轴线X平行的方向上按压受压面67的顶面73。顶面73配置为与轴线X相交，按压面72配置为与轴线X不相交。按压面72形成为随着远离螺栓部71而与轴线X的距离变小。在图示的例中，按压面72由在螺栓部71的外周侧以凸的圆弧为母线绕轴线X旋转的轨迹构成。

图6是示出了除去图5所示的操作部件7的受压面67的立体图。在图示的例中，受压面67由凹圆柱面671、672的一部分构成。凹圆柱面671、672的边界可以是棱线。受压面67还可以包括连接凹圆柱面671、672的间隙的带状的弯曲面673。

图7是从球头部62侧看图5所示的夹紧部件6的立体图。如上所述，球头部62形成为球冠状，在图示的例中，球头部62形成为大致半球状。在图示的例中，夹紧部件6形成为弯曲的形状，并包含：互相平行延伸的第一圆柱部601和第二圆柱部602，以及连结第一圆柱部601的下端部与第二圆柱部602的上端部的连结部603。

钩部61设置在第一圆柱部601的上端部。受压面67设置在第二圆柱部602的上端部与下端部之间。球头部62设置在第二圆柱部602的上端部。在第二圆柱部602的上端部中，连结部603向球头部62的相反侧突出。

图8是从刀架4的前端部42的第一面421侧看图5所示的夹紧部件6的俯视图。如图8所示，从第一面421侧看，即从上方看时，钩部61朝向球头部62的相反侧突出。钩部61的前端具有中央部613、以及夹持该中央部613且相互位于相反侧的第一和第二端部611、612。

钩部61的第一和第二端部611、612有棱角地形成，以使中央部613不与切削刀片2抵接，而第一和第二端部(两端部)611、612与切削刀片的缩径部292抵接。详细地说，从第一面421侧看到的钩部61的前端的外形为：被第一和第二端部611、612夹持的中央部613形成为曲率圆的半径比第一圆柱部601大的圆弧状，第一和第二端部611、612分别形成为曲率圆的半径比第一圆柱部601小的圆弧状。

再参照图4进行说明。如图4所示，夹紧部件6的一部分(第一圆柱部601的上半部分)在夹紧部件6约束切削刀片2的状态下，位于比切削刀片2的底面(图示例中的第二端面22)更靠第一面421侧的位置。夹紧部件6的剩余部分(第一圆柱部601的下半部分，第二圆柱部602以及连结部603)位于比切削刀片2的底面更靠第二面422侧的位置。

在刀片安装座5上设置有凹部56，用于容纳埋没在比切削刀片2的底面更靠工具主体2的内部侧(第二面422侧)的位置的夹紧部件6的剩余部分(埋没部分)。凹部56形成为大致L字形，包含平行于安装面52延伸的空间和垂直于安装面延伸的空间。前述的凹球面561设置在大致L字形的凹部56的角部。

根据如上所述构成的本实施方式的工具主体3，夹紧部件6能够以球冠状的球头部62为支点上下左右自由摇摆。如图4所示，由于球头部62由凹球面562支承，因此，即使滑动接触面磨损并变圆也难以使夹紧部件6与刀片安装座5之间的位置关系发生偏移。

如图5所示，由于可以使操作部件7行进的方向与操作部件7的按压面72按压夹紧部件6的受压面67的方向不同，因此，通过与运动自由度大的球冠状的球头部62的协同作用，可以减小对操作部件7的配置的限制。如图1所示，由于操作部件7也可以配置在前端面425，因此，在刀塔等刀具安装台上安装车削工具1时，操作者容易更换切削刀片2。

以上说明的实施方式是为了使本发明容易理解，并不用于解释限定本发明。实施方式所具备的各要素及其配置、材料、条件、形状和尺寸等并不限于示例，可以适当地变更。此外，不同实施方式中示出的结构之间可以部分地替换或组合。

Claims (4)

1.一种固定可更换的切削刀片的工具主体，其特征在于，

包括：刀架；

刀片安装座，设置在所述刀架的第一面上；

夹紧部件，约束装载在所述刀片安装座上的所述切削刀片；以及

操作部件，按压所述夹紧部件的受压面；

所述夹紧部件具有：所述受压面；球头部，形成为球冠状；以及钩部，从所述第一面侧看时向所述球头部的相反侧突出；

所述刀片安装座以所述球头部为支点可摇摆地支承所述夹紧部件，所述钩部在所述受压面被按压的状态下抵接形成在所述切削刀片的安装孔的内周面的缩径部；

所述刀架具有面向固定在机床一侧的相反侧的前端面；

所述操作部件的至少一部分在所述前端面侧露出。

2.如权利要求1所述的工具主体，其特征在于，所述操作部件具有：螺栓部，形成有与所述刀架螺合的外螺纹；以及按压面，在与所述螺栓部的轴线交叉的方向上按压所述受压面。

3.如权利要求2所述的工具主体，其特征在于，所述受压面由凹圆柱面的一部分构成；

所述按压面由在所述螺栓部的外周侧以凸的圆弧为母线绕所述螺栓部的所述轴线旋转的轨迹构成。

4.如权利要求1-3中任一项所述的工具主体，其特征在于，所述钩部具有中央部、和夹持所述中央部且相互位于相反侧的第一端部和第二端部，所述中央部不抵接所述切削刀片，而所述第一端部和所述第二端部抵接所述切削刀片。