專利名稱:刀頭可更換式切削工具及可安裝在該切削工具上的刀頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種刀頭可拆裝地安裝在工具本體上的刀頭可更換式切削工具。
背景技術(shù):
過去,作為這種刀頭可更換式切削工具,有這樣的例子,即,將具有至少具有一個切削刃的切削部的刀頭的后端部分、與具有陽螺紋的螺栓部的前端部分二者可拆裝地連結(jié)在一起,將這些被連結(jié)的刀頭與螺栓部,插入工具本體上所開設(shè)的具有陰螺紋的安裝孔內(nèi),并通過將螺栓部的陽螺紋部擰入安裝孔的陰螺紋部內(nèi),使刀頭被拉入工具本體的軸線方向上的后端側(cè),從而將其可拆裝地安裝在工具本體上。
例如,有一種圖34所示專利文獻1所公開的刀頭可更換式切削工具10,即,將作為刀頭20的后端部分的圓錐部21的外周面局部切除,從而形成由橫向延伸并開口的凹槽22和舌部23所構(gòu)成的卡接頭24,將作為螺栓部30的前端部分的圓錐部31的外周面局部切除,從而形成由具有與刀頭20的卡接頭24相對應(yīng)的形狀的凹槽32與舌部33所構(gòu)成的卡接頭34,通過上述卡接頭24、34彼此嵌合,實現(xiàn)刀頭20與螺栓部30的連結(jié)。
此外,當?shù)额^20安裝在工具本體11上時,成為刀頭20的圓錐部21的外周面對安裝孔12的圓錐孔13的內(nèi)周面進行推壓的狀態(tài)。
然而,靠上述卡接頭24、34之間的嵌合實現(xiàn)刀頭20與螺栓部30的連結(jié),存在著這樣的問題,即,通過螺栓部30的陽螺紋部35擰入安裝孔12的陰螺紋部14內(nèi)而以螺栓部30的卡接頭34將刀頭20向后端側(cè)拉入的力不是順沿于工具本體11的軸線O,而是偏向刀頭20的圓錐部21上的卡接頭24的凹槽22的相反側(cè)(圖中空心箭頭方向),刀頭20相對于工具本體11的軸線O產(chǎn)生偏心。
而且,由于刀頭20的卡接頭24是在圓錐部21上形成的,因此,刀頭20的圓錐部21的外周面對安裝孔12的圓錐孔13的內(nèi)周面進行推壓的力也發(fā)生偏斜,使得上述刀頭20產(chǎn)生偏心的傾向更加顯著。
此外,還存在著其它問題,即,當將刀頭20與螺栓部30從工具本體11上拆下后,該刀頭20與螺栓部30之間的連結(jié)無法保持,因而需要預(yù)先將螺栓部30插入工具本體11的安裝孔12內(nèi)并擰好,因此操作性差。
另外,在該專利文獻1中,還公開了圖35所示的刀頭可更換式切削工具40,即,刀頭50的后端部分51上,形成有由橫向延伸并開口的一對凹槽52、52和一對舌部53、53構(gòu)成的、楔形形狀(截面呈燕尾形的凸部)的卡接頭54,而螺栓部60的前端部分61上,形成有由具有與刀頭50的卡接頭54相對應(yīng)的形狀的一對凹槽62、62和一對舌部63、63構(gòu)成的、楔形槽形狀(截面呈燕尾形的凹部)的卡接頭64,通過上述卡接頭54、64彼此嵌合,實現(xiàn)刀頭50與螺栓部60二者的連結(jié)(專利文獻2中,也公開了具有結(jié)構(gòu)與之類似的刀頭可更換式切削工具)。
但是,作為這種刀頭可更換式切削工具40,在通過螺栓部60將刀頭50沿軸線O方向向后端側(cè)拉入時,形成于螺栓部60的前端部分的楔形槽形狀的卡接頭64要承受使之變寬(圖中的空心箭頭方向)的力的作用,從而導致該卡接頭64變形,刀頭50的安裝狀態(tài)難以保持穩(wěn)定。
此外,在將刀頭50安裝到工具本體41上時,是將呈從工具本體41上拆下的狀態(tài)的螺栓部60與刀頭50二者連結(jié)之后,再將該被連結(jié)的刀頭50與螺栓部60插入工具本體41的安裝孔42中的,而刀頭50與螺栓部60二者的連結(jié)是僅通過楔形形狀的卡接頭54與楔形槽形狀的卡接頭64的嵌合實現(xiàn)的,因此,存在著刀頭50與螺栓部60二者的連結(jié)容易松脫的問題。
雖然可以考慮如圖36所示,通過增加螺栓部60的陽螺紋部65的長度,在將刀頭50連結(jié)到預(yù)先處于向工具本體41的安裝孔42內(nèi)擰入既定量的狀態(tài)的螺栓部60上之后,再將螺栓部60的陽螺紋部65擰入,以使得刀頭50與螺栓部60二者的連結(jié)不太容易松脫,但這樣一來,使得螺栓部60的陽螺紋部65需要擰入安裝孔42的陰螺紋部44內(nèi)的擰入量顯著增加,并因此而使得與螺栓部60相連結(jié)的刀頭50所要旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)量增加,因此,并非有效的解決方案。
而作為能夠避免上述刀頭偏心問題的刀頭可更換式切削工具,例如有如圖37所示專利文獻3所公開的刀頭可更換式切削工具70、或未圖示的專利文獻4所公開的刀頭可更換式切削工具。
圖37所示的專利文獻3所公開的刀頭可更換式切削工具,在刀頭80的后端部分81,形成有開口于其后端面82上的卡接孔84、以及與該卡接孔84的前端側(cè)相連且開口于后端部分81的外周面83上的卡接頭容納孔85,在螺栓部90的前端部分91,形成有由可從卡接孔84中通過的、以螺栓部90的軸線為2分軸旋轉(zhuǎn)對稱的端部92以及大致為圓柱形的軸部93構(gòu)成的卡接頭94。
在將刀頭80安裝到工具本體71上時,將螺栓部90的陽螺紋部96適度擰入安裝孔72的陰螺紋部73中,通過將刀頭80在安裝孔72內(nèi)向后端側(cè)插入,使得螺栓部90的卡接頭94上的端部92從卡接孔84插入卡接頭容納孔85內(nèi)。
然后,當將刀頭80相對于螺栓部90向旋入方向S(將螺栓部90的陽螺紋部96擰入安裝孔72的陰螺紋部73時使螺栓部90相對于工具本體71進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向)的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)既定角度時,卡接頭94的端部92上所形成的旋轉(zhuǎn)力傳遞用壁面95將與卡接頭容納孔85的開口于外周面83的開口部的邊緣86相抵接,因而將來自刀頭80的旋轉(zhuǎn)力傳遞到螺栓部90上,使得螺栓部90的陽螺紋部96擰入安裝孔72的陰螺紋部73內(nèi)。
并且,隨著螺栓部90被拉入后端側(cè),卡接頭94的端部92與卡接孔84的周圍的壁面87、即與卡接頭容納孔85的面向前端側(cè)的壁面抵接而卡止,使得刀頭80與螺栓部90二者在軸線方向上向彼此分離的方向的相對移動被阻止,從而實現(xiàn)刀頭80與螺栓部90二者的連結(jié),刀頭80被拉入后端側(cè)而可拆裝地安裝在工具本體上。
(專利文獻1)日本特許2656949號公報(圖2、圖4)(專利文獻2)歐洲專利0776719號說明書(圖1)(專利文獻3)英國專利990353號說明書(圖1、圖2)(專利文獻4)英國專利申請公開第2158374號說明書(圖5)在這里,作為上述刀頭可更換式切削工具70,為了在刀頭80被拉入后端側(cè)而安裝在工具本體71上時,擰入螺栓部90的陽螺紋部96時可使來自刀頭80的旋轉(zhuǎn)力傳遞到螺栓部90上,卡接頭94的端部92上所形成的旋轉(zhuǎn)力傳遞用壁面95必須與面向卡接頭容納孔85的外周面83的開口部的邊緣86相抵接。
這樣一來,將卡接頭94的端部92從卡接孔84插入卡接頭容納孔85內(nèi)之后,刀頭80相對于螺栓部90能夠向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)的既定角度被限制得很小,難以保證螺栓部90被拉入后端側(cè)時卡接孔84的周圍的壁面87與卡接頭94的端部92彼此相接觸的面積有足夠大,無法使刀頭80保持穩(wěn)定的安裝狀態(tài)。
此外,由于卡接頭94的軸部93簡單地大致呈圓柱狀形成,不能說其剛性能夠得到充分保證,這也使刀頭80安裝狀態(tài)難以保持穩(wěn)定。
再有,當為了將刀頭80從工具本體71上拆下而使螺栓部90的陽螺紋部96從安裝孔72的陰螺紋部73中退出時,若非相應(yīng)于刀頭80相對于螺栓部90向旋入方向S的前方側(cè)所相對旋轉(zhuǎn)的既定角度,使刀頭80相對于螺栓部90向旋入方向S的后方側(cè)相對旋轉(zhuǎn),則無法使來自刀頭80的旋轉(zhuǎn)力傳遞到螺栓部90上,因而刀頭80拆下時較為麻煩,操作性差;即使是刀頭80已安裝在工具本體71上的狀態(tài)下,當該刀頭80受到指向旋入方向S的后方側(cè)的力時,刀頭80有可能從螺栓部90上脫落。
而專利文獻4所公開的刀頭可更換式切削工具,在刀頭的后端部分,形成有由以刀頭的軸線為2分軸旋轉(zhuǎn)對稱的端部及大致為圓柱形的軸部所構(gòu)成的、側(cè)視時大約為T字形的卡接頭,在將該卡接頭從形成于螺栓部上的卡接孔插入卡接頭容納孔之后,通過將螺栓部的陽螺紋部擰入工具本體的安裝孔的陰螺紋部中,將螺栓部拉入后端側(cè)以使得刀頭與螺栓部二者保持相對旋轉(zhuǎn)90度后的狀態(tài)。
但是,這種刀頭可更換式切削工具存在著這樣的問題,即,刀頭與螺栓部二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)未受到阻止,不僅在刀頭安裝作業(yè)進行過程中,就是刀頭安裝在工具本體上之后,在刀頭受到周向上的力的作用時,刀頭有可能很容易地從螺栓部上脫落,刀頭的安裝狀態(tài)極差。
此外,卡接頭的軸部也只是簡單地大致呈圓柱狀形成,因此,依然存在著其剛性無法得到保證的問題。
本發(fā)明是針對上述問題而提出的,其目的是,提供一種能夠使刀頭不產(chǎn)生偏心、并使刀頭的安裝狀態(tài)保持穩(wěn)定的刀頭可更換式切削工具以及可安裝在該切削工具上的刀頭。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題以達到上述目的,本發(fā)明所提供的刀頭可更換式切削工具,具有(至少具有一個切削刃的)切削部的刀頭的后端部分與拉入部件二者可拆裝地相連結(jié),隨著這些被連結(jié)的刀頭及拉入部件插在開設(shè)于工具本體上的安裝孔內(nèi),并且所說拉入部件被拉入所說工具本體的軸線方向的后端側(cè),與該拉入部件相連結(jié)的所說刀頭被拉入所說工具本體的軸線方向的后端側(cè)而可拆裝地得到安裝,其特征是,在所說刀頭的后端部分與所說拉入部件之中的某一方上,形成有由軸部與具有比該軸部更向徑向外方突出一截的角部的端部所構(gòu)成的卡接頭,而另一方上,形成有以所說卡接頭的端部所能夠通過的大小開口于其端面的卡接孔,當在所說卡接頭的端部插入并通過所說卡接孔后使所說刀頭相對于所說拉入部件在周向上相對旋轉(zhuǎn)既定角度之后,使所說刀頭與所說拉入部件二者在軸線方向上向彼此分離的方向相對移動時,通過所說卡接頭與形成有所說卡接孔的所說刀頭的后端部分或所說拉入部件相接觸,而使得所說刀頭與所說拉入部件二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)及在軸線方向上向彼此分離的方向的相對移動被阻止,從而實現(xiàn)所說刀頭與所說拉入部件二者的連結(jié)。
此時,通過所說卡接頭與形成有所說卡接孔的所說刀頭的后端部分或所說拉入部件相接觸而實現(xiàn)的、所說刀頭與所說拉入部件二者的連結(jié)例如也可以這樣實現(xiàn),即,在所說卡接孔周圍的壁面上,形成有所說卡接頭的端部的角部可與之嵌合的嵌合部,通過所說卡接頭的端部的角部與所說嵌合部相嵌合而實現(xiàn),或者也可以這樣實現(xiàn),即,在所說卡接頭的軸部上形成有能夠與所說卡接孔的內(nèi)周面抵接的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面,通過所說雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面與所說卡接孔的內(nèi)周面接觸、同時所說卡接頭的端部的角部與所說卡接孔的周圍的壁面抵接而實現(xiàn)。
這樣構(gòu)成的本發(fā)明的刀頭可更換式切削工具上,由于刀頭與拉入部件二者的連結(jié)是在卡接頭的端部插入并通過卡接孔后刀頭相對于拉入部件相對旋轉(zhuǎn)既定角度的狀態(tài)下,通過卡接頭與形成有卡接孔的刀頭的后端部分或拉入部件相接觸(卡接頭的端部的角部與卡接孔的周圍的壁面上所形成的嵌合部嵌合,或者,卡接頭的軸部上所形成的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面與卡接孔的內(nèi)周面抵接的同時卡接頭的端部的角部與卡接孔的周圍的壁面接觸)而實現(xiàn)的,因此,可以將該卡接頭的端部做成以軸線為n分軸(n≥2)旋轉(zhuǎn)對稱的形狀,這樣,可避免拉入部件對刀頭施加的拉入力產(chǎn)生偏斜,防止刀頭產(chǎn)生偏心。(在這里,所說的旋轉(zhuǎn)對稱是指,當對位于一個軸周圍的某個圖形進行使之旋轉(zhuǎn)的對稱操作時,每旋轉(zhuǎn)2π/n弧度(n是正整數(shù))便重復(fù)產(chǎn)生相同的圖形這樣一種性質(zhì),將該旋轉(zhuǎn)軸稱之為n分軸)。
此外,在卡接頭的端部插入并通過卡接孔之后,刀頭相對于拉入部件在周向上相對旋轉(zhuǎn)時的既定角度不會因卡接頭的端部形狀的限制而很小,刀頭與拉入部件二者在軸線方向上向彼此分離的方向的相對移動被阻止,因此,可以保證卡接頭與形成有卡接孔的刀頭的后端部分或拉入部件相接觸的面積(卡接頭的端部的角部與卡接孔周圍的壁面上所形成的嵌合部相接觸的面積,或者,卡接頭的端部的角部與卡接孔周圍的壁面相接觸的面積)有足夠大,可使刀頭的安裝狀態(tài)保持穩(wěn)定。
再有,關(guān)于卡接孔,不需要一直開到形成該卡接孔的刀頭的后端部分或拉入部件之中的某一方的外周面,可以做成周向上封閉的結(jié)構(gòu),因此,能夠保持很高的強度而不會發(fā)生變形。
而關(guān)于具有用來對工件進行切削加工的切削部的刀頭,從其剛性考慮,最好是在所說刀頭的后端部分上形成有所說卡接頭的同時,在所說拉入部件上形成有所說卡接孔。
此外,最好是,在所說卡接頭的軸部上形成有在所說卡接頭的端部插入并通過所說卡接孔后所說刀頭相對于所說拉入部件向周向的一個方向相對旋轉(zhuǎn)既定角度后,與所說卡接孔的內(nèi)周面抵接而阻止繼續(xù)向周向的一個方向相對旋轉(zhuǎn)的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面。
若做成這樣的結(jié)構(gòu),則在所說卡接頭的端部插入并通過所說卡接孔后,所說刀頭相對于所說拉入部件向周向的一個方向相對旋轉(zhuǎn)時,在處于剛好相對旋轉(zhuǎn)了所應(yīng)相對旋轉(zhuǎn)的既定角度的狀態(tài)時,刀頭與拉入部件二者將相互卡止,向周向上的一個方向的相對旋轉(zhuǎn)被阻止。
因此,不必擔心刀頭會相對于拉入部件進行超過需要的相對旋轉(zhuǎn),之后,即便使刀頭與拉入部件二者在軸線方向上向彼此分離的方向相對移動,(旨在實現(xiàn)刀頭與拉入部件二者的連結(jié)的)卡接頭與形成有卡接孔的刀頭的后端部分或拉入部件二者的接觸(在卡接頭的端部的角部與卡接孔周圍的壁面上所形成的嵌合部相嵌合,或者,卡接頭的軸部上所形成的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面與卡接孔的內(nèi)周面相抵接的同時卡接頭的端部的角部與卡接孔的周圍的壁面相抵接)能夠可靠且圓滑地實現(xiàn)。
加之,卡接頭的軸部上形成有一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面,因而,與大致呈圓柱狀形成的現(xiàn)有的軸部相比,其截面面積因形成有一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面而相應(yīng)地要大,使該軸部的剛性得以提高,刀頭的安裝狀態(tài)穩(wěn)定。
此外,作為將所說拉入部件拉入所說工具本體的軸線方向的后端側(cè)的拉入手段,最好是,所說拉入部件具有旋合部,所說安裝孔具有被旋合部,隨著所說拉入部件的旋合部擰到所說安裝孔的被旋合部上,所說拉入部件被拉入所說工具本體的軸線方向的后端側(cè)。
若做成這樣的結(jié)構(gòu),則在將刀頭安裝到工具本體上時,隨著刀頭向拉入部件的旋合部的旋入方向的前方側(cè)旋轉(zhuǎn),與該刀頭相連結(jié)的拉入部件也向相同方向旋轉(zhuǎn),從而可使拉入部件的旋合部擰擰到安裝孔的旋合部上,將拉入部件及與其相連結(jié)的刀頭以很大的力拉向軸線方向的后端側(cè)。
在這里,本發(fā)明所提供的刀頭可更換式切削工具上,在刀頭安裝在工具本體上時,卡接頭與形成有卡接孔的刀頭的后端部分或拉入部件相接觸(卡接頭的端部的角部與卡接孔周圍的壁面上所形成的嵌合部相嵌合,或者,卡接頭的軸部上所形成的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面與卡接孔的內(nèi)周面相抵接),刀頭與拉入部件二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,因此,若如上所述,采用通過轉(zhuǎn)動刀頭而將拉入部件的旋合部擰到安裝孔的被旋合部上的結(jié)構(gòu),則來自刀頭的、指向旋入方向的前方側(cè)及后方側(cè)的旋轉(zhuǎn)力均始終能夠傳遞到拉入部件上。
因此,當為了將刀頭從工具本體上拆下而使刀頭向旋入方向的后方側(cè)旋轉(zhuǎn)時,來自刀頭的旋轉(zhuǎn)力將無損耗地直接傳遞到拉入部件上,而在刀頭安裝在工具本體上的狀態(tài)下,即便該刀頭受到指向旋入方向的后方側(cè)的力的作用,只要拉入部件的旋合部不從安裝孔的被旋合部中退出,刀頭便不會從拉入部件上脫落。
此外,最好是,所說刀頭具有(至少具有一個切削刃的)切削部、與該切削部的后端側(cè)相連并隨著向后端側(cè)延伸而外徑逐漸縮小的大致為圓錐臺形狀的圓錐部、以及與該圓錐部的后端側(cè)相連的所說后端部分,所說安裝孔具有隨著向后端側(cè)延伸而內(nèi)徑逐漸縮小的大致為圓錐臺孔形狀的圓錐孔,所說刀頭的圓錐部的外周面推壓所說安裝孔的圓錐孔的內(nèi)周面,使所說刀頭可拆裝地得到安裝。
若做成這樣的結(jié)構(gòu),則在拉入部件將刀頭拉入到工具本體的軸線方向的后端側(cè)時,刀頭的圓錐部的外周面能夠無偏斜地均勻地推壓安裝孔的圓錐孔的內(nèi)周面,可使刀頭的軸線與工具本體的軸線完全對正而實現(xiàn)定心。
此外,本發(fā)明所提供的刀頭可更換式切削工具的特征是,設(shè)置有在所說卡接頭的端部插入并通過所說卡接孔后,對所說刀頭與所說拉入部件向使它們彼此分離的方向進行推壓的推壓部件。
若做成這樣的結(jié)構(gòu),則在將刀頭安裝到工具本體上時,不需要預(yù)先將拉入部件插入安裝孔內(nèi),準備好呈從安裝孔拆下的狀態(tài)的拉入部件與刀頭,并在卡接頭的端部插入并通過卡接孔后使刀頭相對于拉入部件在周向上相對旋轉(zhuǎn)既定角度之后,減緩將卡接頭的端部插入卡接孔內(nèi)的力,刀頭和拉入部件在推壓部件的作用下沿軸線方向上相互分開的方向被推壓,則自然處于,(旨在實現(xiàn)刀頭與拉入部件二者的連結(jié)的)卡接頭與形成有卡接孔的刀頭的后端部分或拉入部件相接觸的狀態(tài)(卡接頭的端部的角部與卡接孔周圍的壁面上所形成的嵌合部相嵌合的狀態(tài),或者,卡接頭的軸部上所形成的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面與卡接孔的內(nèi)周面相抵接的同時卡接頭的端部的角部與卡接孔周圍的壁面相抵接的狀態(tài))。
因此,能夠?qū)⒊蕪墓ぞ弑倔w上拆下的狀態(tài)的刀頭與拉入部件二者連結(jié)在一起并使該連結(jié)狀態(tài)得以繼續(xù)保持,通過將這些被連結(jié)的刀頭及拉入部件一體地插入安裝孔,便能夠?qū)⒌额^安裝到工具本體上。
此外,在采用拉入部件具有旋合部且安裝孔具有被旋合部的、通過拉入部件的旋合部擰到安裝孔的被旋合部上而將拉入部件拉入工具本體的軸線方向的后端側(cè)這樣的結(jié)構(gòu),并且在將刀頭安裝到工具本體上時,是在預(yù)先在安裝孔上擰入既定量的拉入部件上連結(jié)刀頭的場合,當通過將刀頭朝向安裝孔的后端側(cè)插入而將卡接頭的端部插入卡接孔內(nèi)時,刀頭與拉入部件二者將在軸線方向上向彼此分離的方向受到推壓部件的推壓。
于是,隨著將刀頭朝向安裝孔的后端側(cè)插入,拉入部件被推向后端側(cè),因此,在安裝孔的被旋合部與擰入該被旋合部的拉入部件的旋合部之間在軸線方向上產(chǎn)生大小適度的推壓力。
因此,在卡接頭的端部插入并通過卡接孔的狀態(tài)下,使刀頭相對于拉入部件在周向上僅相對旋轉(zhuǎn)既定角度時,將有抑制拉入部件相對于工具本體在周向上相對旋轉(zhuǎn)的摩擦力起作用,因此,能夠只使刀頭相對于工具本體可靠地進行相對旋轉(zhuǎn),限制刀頭與拉入部件二者連帶著成一體旋轉(zhuǎn),使刀頭能夠相對于拉入部件朝周向無損耗地可靠地相對旋轉(zhuǎn)既定角度。
在這里,所說推壓部件具有對所說卡接頭的端部進行推壓的頭部,為了使所說推壓部件的頭部與所說卡接頭的端部大致呈點接觸,最好是例如所說推壓部件的頭部上的與所說卡接頭的端部進行接觸的端面以及所說卡接頭的端部上的與所說推壓部件的頭部進行接觸的端面中的至少一方大致呈球面形狀,若做成這樣的結(jié)構(gòu),則在卡接頭的端部插入并通過卡接孔后,使刀頭相對于拉入部件在周向上相對旋轉(zhuǎn)既定角度時,不需要施加很大的力。
此外,本發(fā)明所提供的刀頭是一種可安裝在本發(fā)明的刀頭可更換式切削工具上的刀頭,其特征是,具有(至少具有一個切削刃的)切削部,在后端部分上形成有由軸部與具有比該軸部更向徑向外方突出一截的角部的端部所構(gòu)成的卡接頭,或者,形成有以所說卡接頭的端部所能夠通過的大小開口于其端面上的卡接孔。
根據(jù)如上構(gòu)成的本發(fā)明的刀頭可更換式切削工具,刀頭與拉入部件二者的連結(jié)是在卡接頭的端部插入并通過卡接孔后刀頭與拉入部件二者相對旋轉(zhuǎn)既定角度的狀態(tài)下,卡接頭與形成有卡接孔的刀頭的后端部分或拉入部件二者相接觸而實現(xiàn)的,因此,通過將該卡接頭的端部的形狀做成以軸線為n分軸(n≥2)的旋轉(zhuǎn)對稱,可避免拉入部件拉入刀頭時的力產(chǎn)生偏斜,避免刀頭產(chǎn)生偏心。
此外,在卡接頭的端部插入并通過卡接孔之后,刀頭相對于拉入部件在周向上相對旋轉(zhuǎn)的既定角度不會因卡接頭的端部形狀的限制而很小,因此,可使得旨在阻止刀頭與拉入部件二者在軸線方向上向彼此分離的方向的相對移動的、卡接頭與形成有卡接孔的刀頭的后端部分或拉入部件二者彼此進行接觸的面積有足夠大,因而刀頭的安裝狀態(tài)可保持穩(wěn)定。
再有,關(guān)于卡接孔,不必一直開口到形成有該卡接孔的刀頭的后端部分與拉入部件之中的某一方的外周面,從而使之在周向上被封閉,因此,可使其保持高強度而避免發(fā)生變形,這也能夠使刀頭的安裝狀態(tài)保持穩(wěn)定。
圖1是本發(fā)明的第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的局剖立體圖。
圖2是本發(fā)明的第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的局剖立體圖。
圖3是本發(fā)明的第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭的立體圖。
圖4(a)是本發(fā)明的第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭的側(cè)視圖,(b)是該刀頭的后端面圖,(c)是(a)的A-A向剖視圖。
圖5(a)是本發(fā)明的第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的螺栓部(拉入部件)的局部剖視圖,(b)是該螺栓部的前端面圖,(c)是該螺栓部的后端面圖,(d)是(a)的B-B向剖視圖,(e)是(a)的C-C向剖視圖。
圖6(a)是對本發(fā)明的第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行說明的立體圖,(b)是(a)狀態(tài)下的刀頭與螺栓部的側(cè)視圖,(c)是(b)的D-D向剖視圖,(d)是(b)的E-E向剖視圖。
圖7是對本發(fā)明的第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行說明的立體圖。
圖8(a)是對本發(fā)明的第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行說明的立體圖,(b)是(a)狀態(tài)下的刀頭與螺栓部的側(cè)視圖,(c)是(b)的F-F向剖視圖,(d)是(b)的G-G向剖視圖,(e)是(b)的H-H向剖視圖。
圖9(a)是對本發(fā)明的第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行說明的立體圖,(b)是(a)狀態(tài)下的刀頭與螺栓部的側(cè)視圖,(c)是(b)的I-I向剖視圖,(d)是(b)的J-J向剖視圖,(e)是(b)的K-K向剖視圖。
圖10(a)是對本發(fā)明的第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行說明的立體圖,(b)是(a)狀態(tài)下的刀頭與螺栓部的側(cè)視圖,(c)是(b)的L-L向剖視圖,(d)是(b)的M-M向剖視圖。
圖11是本發(fā)明的第2實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的局剖立體圖。
圖12(a)是本發(fā)明的第2實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的螺栓部(拉入部件)的局部剖視圖,(b)是該螺栓部的前端面圖,(c)是該螺栓部的后端面圖,(d)是(a)的a-a向剖視圖,(e)是(a)的b-b向剖視圖。
圖13(a)是對本發(fā)明的第2實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行說明的刀頭與螺栓部的側(cè)視圖,(b)是(a)的c-c向剖視圖,(c)是(a)的d-d向剖視圖。
圖14(a)是對本發(fā)明的第2實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行說明的刀頭與螺栓部的側(cè)視圖,(b)是(a)的e-e向剖視圖,(c)是(a)的f-f向剖視圖。
圖15(a)是對本發(fā)明的第2實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行說明的刀頭與螺栓部的側(cè)視圖,(b)是(a)的g-g向剖視圖,(c)是(a)的h-h向剖視圖。
圖16(a)是對本發(fā)明的第2實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行說明的刀頭與螺栓部的側(cè)視圖,(b)是(a)的i-i向剖視圖,(c)是(a)的j-j向剖視圖。
圖17(a)是對本發(fā)明的第2實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行說明的刀頭與螺栓部的側(cè)視圖,(b)是(a)的k-k向剖視圖,(c)是(a)的1-1向剖視圖。
圖18是對制造本發(fā)明的實施形式所提供的刀頭的制造工序進行說明的說明圖。
圖19(a)是本發(fā)明的變型例所提供的刀頭的側(cè)視圖,(b)是該刀頭的后端面圖。
圖20(a)是本發(fā)明的變型例所提供的刀頭的側(cè)視圖,(b)是該刀頭的后端面圖。
圖21是本發(fā)明的第3實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的局剖立體圖。
圖22(a)是本發(fā)明的第3實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭的立體圖,(b)是(a)的局部剖切圖。
圖23(a)是本發(fā)明的第3實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的螺栓部(拉入部件)的立體圖,(b)是(a)的局部剖切圖。
圖24(a)是對本發(fā)明的第3實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行展示的局剖立體圖,(b)是(a)狀態(tài)下的刀頭可更換式切削工具的局剖剖視圖,(c)是(b)的Aa-Aa向剖視圖。
圖25(a)是對本發(fā)明的第3實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行展示的局剖立體圖,(b)是(a)狀態(tài)下的刀頭可更換式切削工具的局剖剖視圖,(c)是(b)的Ba-Ba向剖視圖,(d)是(b)的Ca-Ca向剖視圖。
圖26是對本發(fā)明的第3實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行展示的剖切立體圖。
圖27(a)是對本發(fā)明的第3實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行展示的局剖立體圖,(b)是(a)狀態(tài)下的刀頭可更換式切削工具的局剖剖視圖,(c)是(b)的Da-Da向剖視圖,(d)是(b)的Ea-Ea向剖視圖。
圖28(a)是對本發(fā)明的第3實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的刀頭安裝工序進行展示的局剖立體圖,(b)是(a)狀態(tài)下的刀頭可更換式切削工具的局剖剖視圖,(c)是(b)的Fa-Fa向剖視圖,(d)是(b)的Ga-Ga向剖視圖。
圖29是本發(fā)明的第4實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的局剖剖視圖。
圖30(a)是本發(fā)明的實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的工具本體的變型例的局剖剖視圖,(b)是該刀頭可更換式切削工具的工具本體的局剖剖視圖。
圖31是本發(fā)明的第5實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的局剖剖視圖。
圖32是本發(fā)明的第6實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的局剖剖視圖。
圖33(a)是本發(fā)明的第7實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具的局剖剖視圖,(b)是(a)的主要部分的放大圖。
圖34是現(xiàn)有刀頭可更換式切削工具的一個例子的剖視圖。
圖35是現(xiàn)有刀頭可更換式切削工具的一個例子的局剖剖視圖。
圖36是圖35所示現(xiàn)有刀頭可更換式切削工具的變型例的局剖剖視圖。
圖37(a)是現(xiàn)有刀頭可更換式切削工具的一個例子的局剖剖視圖,(b)是(a)的X-X向剖視圖。
具體實施例方式
下面,對本發(fā)明的實施形式結(jié)合附圖進行說明。
首先,對本發(fā)明的第1實施形式進行說明。
本第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具100如圖1和圖2所示,由可圍繞軸線O旋轉(zhuǎn)的工具本體110、可自由拆裝地安裝并固定在該工具本體110上的刀頭120、以及作為用來將刀頭120安裝到工具本體110上的拉入部件的螺栓部140構(gòu)成。
工具本體110例如以鋼材等材料制成以軸線O為中心的大致圓柱形,并且從其前端面111朝向后端側(cè)開設(shè)有以軸線O為中心線的安裝孔112。
該安裝孔112由圓錐孔113、容納孔114和陰螺紋部115構(gòu)成;其中,所說圓錐孔113隨著從工具本體110的前端面111向后端側(cè)延伸其內(nèi)徑以一定的斜率逐漸縮小而大致為圓錐臺孔形狀,所說容納孔114與該圓錐孔113的后端側(cè)相連并以一定的內(nèi)徑向后端側(cè)延伸而大致為圓柱孔形狀,而所說陰螺紋部115是與該容納孔114相連的被旋合部。
而刀頭120則如圖3和圖4所示,例如由超硬合金制成,由至少形成有一個切削刃的切削部121、與該切削部121的后端側(cè)相連并隨著向后端側(cè)延伸其外徑以一定的斜率逐漸縮小的大致為圓錐臺形狀的圓錐部122、以及與該圓錐部122的后端側(cè)相連的后端部分123構(gòu)成,是以軸線O為中心線形成的。
對于圓錐部122,其單面錐度角θ在2~35度的范圍內(nèi)進行設(shè)定。
在這里,對刀頭120的切削部121的形狀作進一步詳細的說明。如圖3所示,在該刀頭120的切削部121上,形成有相對于軸線O彼此位于相反一側(cè)的、隨著向軸線O方向的后端側(cè)延伸而朝向工具旋轉(zhuǎn)方向T(后述)的后方側(cè)扭轉(zhuǎn)的一對排屑槽121A、121A,該排屑槽121A、121A的面向工具旋轉(zhuǎn)方向T的前方側(cè)的壁面的外周側(cè)的棱線部上形成了一對外周刃(切削刃)121D、121D。
此外,這些排屑槽121A、121A的面向工具旋轉(zhuǎn)方向T的前方側(cè)的壁面的前端部分為前端前傾面,該前端前傾面與前端后隙面二者相交而成的棱線部上形成了構(gòu)成刀頭120的最前端的、將軸線O夾在中間彼此位于相反一側(cè)并從軸線O附近向外周側(cè)延伸的一對底刃(切削刃)121B、121B。
再有,在該切削部121上,比形成有一對排屑槽121A、121A的部分更靠后端側(cè)的部分大致為圓柱形,并且其外周面被切除而形成相對于軸線O彼此位于相反一側(cè)并相互平行的一對平坦面121C、121C。
并且,刀頭120的后端部分123是由經(jīng)由臺階部而與圓錐部122的后端側(cè)相連的軸部125、以及與該軸部125的后端側(cè)相連并作為刀頭120的后端部的端部126所構(gòu)成的卡接頭124。
如圖4(c)所示,從垂直于軸線O的截面上看,卡接頭124的軸部125具有呈這樣一種形狀的外周面127,即,比以軸線O為圓心的假想的圓P向徑向外方突出的3個角部128...沿周向大體等間隔地配置的形狀,該軸部125的截面面積大于假想的圓P的面積。
角部128...的各個角部是由在卡接頭124的軸部125的全長上沿軸線O方向形成的兩個平坦面相交而形成,該兩個平坦面中的、位于圖中箭頭所示旋入方向S(對此將在后面進行說明)的前方側(cè)的平坦面作為一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129,并且,位于旋入方向S的后方側(cè)的平坦面作為其他一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130。
上述一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129和其他一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130的作用將在后面進行說明。
此外,同樣從垂直于軸線O的截面上看,卡接頭124的軸部125的外周面127是其一個角部128的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129、與在該一個角部128的旋入方向S的前方側(cè)與之相鄰的另一個角部的其他一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130二者被構(gòu)成假想圓P的圓弧的圓弧狀外周面127A圓滑地連接起來。
如圖4(b)所示,卡接頭124的端部126在與其其平坦的端面131(刀頭120的后端面)相對向地朝軸線O方向的前端側(cè)看過去時大致為正三角形,該大致為三角形的端部126的3個角部132...各自比軸部125的外周面127向徑向外方突出一截。
該端部126的3個側(cè)面133...各自為平坦面,該3個側(cè)面133...彼此相交而形成的3個角部132...的附近部位被平坦面切除從而形成3個平切面133A...。
此外,端部126的3個側(cè)面133...各自與卡接頭124的軸部125上所形成的其他一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...大體在同一平面上。
在這里,由于卡接頭124的端部126上的3個角部132...從軸部125的外周面127向徑向外方突出一截,因而在這些角部132...上,形成有從軸部125的外周面127立起而與端部126的側(cè)面133...及平切面133A相交、且面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...。
此外,如圖4(a)所示,這些角部132...的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...是作為以軸線O為中心線、頂點朝向軸線O方向的前端側(cè)的、假想的大致圓錐體V的周面的一部分的曲面形成,隨著向徑向外方延伸而向軸線O方向的后端側(cè)傾斜。
加之,這些角部132...上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...,從截面(與外周面127垂直相交并平行于軸線O的截面)上看,是經(jīng)由曲率半徑設(shè)定為0.02~0.2mm的大致為圓弧形狀(或者大致呈橢圓弧形狀)的曲面134A、134A,圓滑地連接在卡接頭124的軸部125的外周面127上的。
另外,包括該卡接頭124的端部126在內(nèi)的卡接頭124整體是以軸線O為3分軸旋轉(zhuǎn)對稱。
而螺栓部140則如圖5所示,例如由鋼材制成,由大致為圓柱形的前端部分141、以及作為與該前端部分141的后端側(cè)相連的旋合部的陽螺紋部142構(gòu)成,是以軸線O為中心線形成的。
螺栓部140的前端部分141上形成有開口于其端面143(螺栓部140的前端面)上的卡接孔144,并且與該卡接孔144的后端側(cè)連通地形成有以軸線O為中心線的具有一定內(nèi)徑的大致呈圓柱孔形狀的卡接頭容納孔145。
并且,作為卡接孔144,當面向前端部分141的端面143而從軸線O方向的后端側(cè)看過去時,如圖5(b)所示,大致為正三角形。
構(gòu)成該大致為正三角形的卡接孔144的內(nèi)周面146的3個內(nèi)壁面147...分別為平坦面,該3個內(nèi)壁面147...彼此相交而成的3個角部148...的附近部分由截面呈圓弧狀的圓弧狀內(nèi)壁面147A...構(gòu)成,內(nèi)壁面147...之間的相交部分是圓滑地連續(xù)的。
在這里,作為該卡接孔144,由于如上所述大致為正三角形,因而是與刀頭120上的卡接頭124的端部126相對應(yīng)的形狀,其大小設(shè)定得剛好能夠使卡接頭124的端部126及軸部125通過,并且是開口于螺栓部140的前端部分141的端面143。
此外,由于在大致為正三角形的卡接孔144的后端側(cè)形成有與之相連的大致呈圓柱孔形狀的卡接頭容納孔145,因此,在該卡接孔144的周圍,形成有從卡接頭容納孔145的內(nèi)周面立起而與卡接孔144的內(nèi)周面146的3個內(nèi)壁面147...相交、并面向軸線O方向的后端側(cè)的3個壁面149...。
并且,在位于卡接孔144的周圍并面向軸線O方向的后端側(cè)的3個壁面149...上,在各自的周向上的中央部位,各形成有一個從面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面149向軸線O方向的前端側(cè)下凹一截的嵌合部150,并且這些嵌合部150...,在卡接孔144的內(nèi)周面146的內(nèi)壁面147...上開口于各自的周向上的中央部位。
這樣的3個嵌合部150...配置在卡接孔144的3個角部148...之中在周向上相鄰的角部148、148之間的周向上的中央部位,并且在螺栓部140的前端部分141上沿周向大約等間隔配置,使得前述軸部125的大致為三角形的端部126的角部132...能夠與之嵌合。
各嵌合部150...各自具有面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面151、以及面向周向而彼此相向并平行設(shè)置的一對側(cè)壁面152、152,并且,從開口于卡接孔144的內(nèi)周面146的內(nèi)壁面147...上的開口部,保持一定周向?qū)挾瘸驈较蛲夥窖由觳㈤_口于螺栓部140的前端部分141的外周面141A。
此外,如圖5(a)所示,這些嵌合部150...的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面151...與前述卡接頭124的端部126的角部132...上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...的形狀相對應(yīng),作為以軸線O為中心線、頂點面向軸線O方向的前端側(cè)的假想的大體為圓錐體V的周面的一部分的曲面形成,隨著向徑向外方延伸而朝軸線O方向的后端側(cè)傾斜。
另外,包括該卡接孔144、嵌合部150及卡接頭容納孔145在內(nèi)的螺栓部140的前端部分141整體是以軸線O為3分軸旋轉(zhuǎn)對稱的。
再有,在該螺栓部140中,在從該螺栓部140上的卡接頭容納孔145的底面153、即卡接頭容納孔145的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面貫通至螺栓部140的后端面154而形成的推壓部件容納孔170內(nèi)容納有推壓部件160,這一點圖5雖未示出但可從圖1和圖2看出。
如圖5所示,推壓部件容納孔170由從卡接頭容納孔145的底面153以一定的內(nèi)徑向軸線O方向的后端側(cè)延伸的大致呈圓柱孔形狀的第1孔部171,以及與該第1孔部171的后端側(cè)相連的、以小于第1孔部171的內(nèi)徑的一定的內(nèi)徑開口于螺栓部140的后端面154上的第2孔部172構(gòu)成,并且是以軸線O為中心線形成的。
由于該推壓部件容納孔170的第1孔部171的內(nèi)徑設(shè)計得大于第2孔部172的內(nèi)徑,因此,在該第1孔部171與第2孔部172二者的連接部分上,形成有由面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面構(gòu)成的臺階部173。
另一方面,推壓部件160如圖1和圖2所示,由推壓體161和彈簧167構(gòu)成,推壓體161由具有一定外徑的大致為圓柱形的軸部162,以及與該軸部162的前端側(cè)相連的、具有比軸部162的外徑大的外徑的大致呈圓板狀的頭部163構(gòu)成,并且是以軸線O為中心線形成。
由于該推壓體161的頭部163的外徑設(shè)計得大于軸部162的外徑,因此,在這些頭部163與軸部162二者的連結(jié)部分上,形成了由面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面構(gòu)成的臺階部165。
此外,推壓體161的頭部163的端面164(前端面)大致呈球面形狀,以軸線O附近為最前端而向軸線O方向的前端側(cè)凸出。
再有,在推壓體161的軸部162的后端部分上,安裝有呈從其外周面向徑向外方突出一截的形狀的、大致為環(huán)形的止擋環(huán)166。
并且,作為該推壓部件160,推壓體161的軸部162被容納在推壓部件容納孔170的第1孔部171內(nèi),并且,推壓體161的頭部163被容納在卡接頭容納孔145內(nèi)。
此外,在推壓體161的臺階部165(面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面)與推壓部件容納孔170的臺階部173(面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面)之間,中介有推壓體161的軸部162可周向旋轉(zhuǎn)的彈簧167,這些臺階部165、173在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓。
即,推壓體161受到使之相對于螺栓部140趨向于向軸線0方向的前端側(cè)移動的作用力的作用。
而彈簧167的推壓力在2[N]~20[N]的范圍內(nèi)進行設(shè)定。
在這里,容放在推壓部件容納孔170的第1孔部171內(nèi)的推壓體161的軸部162,其后端部分從推壓部件容納孔170的第2孔部172中通過而從螺栓部140的后端面154向軸線O方向的后端側(cè)突出,并且在該突出部分上安裝有止擋環(huán)166。
因此,在彈簧167的推壓下相對于螺栓部140趨向于向軸線O方向的前端側(cè)移動的推壓體161的頭部163的位置被限制在緊挨著卡接孔144的后端側(cè)的卡接頭容納孔145內(nèi)。
在如上構(gòu)成的刀頭120通過螺栓部140安裝在工具本體110上的狀態(tài)下,作為刀頭120的后端部分123的、卡接頭124的端部126的3個角部132...將位于螺栓部140的前端部分141上的卡接孔144的周圍,并與形成于面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面149...上的3個嵌合部150...嵌合。
此時,大致為正三角形的卡接頭124的端部126上從軸線O指向3個角部132...之一的方向、與大致為正三角形的卡接孔144上從軸線O指向3個角部148...之一的方向,二者以約60度的角度相交,即,處于刀頭120與螺栓部140二者的相位相差約60度的狀態(tài)。
此外,由于在螺栓部140上,設(shè)置有具有趨向于向軸線O方向的前端側(cè)移動的推壓體161的推壓部件160,因此,具有與形成于卡接孔144周圍的嵌合部150...相嵌合的角部132...的卡接頭124的端部126,其端面131與推壓體161的頭部163的大致呈球面形狀的端面164大致呈點接觸而向軸線O方向的前端側(cè)受到推壓。
再有,卡接頭124的端部126的3個角部132...上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...與形成于卡接孔144周圍的3個嵌合部150...上的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面151相向地配置,并相互抵緊而密合,因此,刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向的相對移動受到阻止。
在這里,由于端部126的角部132...上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...、與嵌合部150...上的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面151是作為如前所述假想的大致的圓錐體V的周面的一部分的曲面而形成,因此,它們的接觸面也是以軸線O為中心線、頂點朝向軸線O方向的前端側(cè)的假想的大致的圓錐體的周面的一部分的曲面,隨著向徑向外方延伸而向軸線O方向的后端側(cè)傾斜。
加之,卡接頭124的端部126的3個角部132...上的面向周向的壁面、即端部126的3個側(cè)面133...的各角部132...一側(cè)部分與3個嵌合部150...的各自的面向周向而彼此相向的一對側(cè)壁面152、152相抵接,因此,刀頭120與螺栓部140二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)受到阻止。
另外,受到阻止的周向上的相對旋轉(zhuǎn)(刀頭120相對于螺栓部140朝向旋入方向S的前方側(cè)及后方側(cè)進行的相對旋轉(zhuǎn))之中的、刀頭120相對于的螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)進行的相對旋轉(zhuǎn)還這樣加以實現(xiàn),即,卡接頭124的軸部125被容納在卡接孔144內(nèi),并且,形成于該軸部125上的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...相向并相互抵接。
如上所述在軸線O方向上向彼此分離的方向的相對移動及周向上的相對旋轉(zhuǎn)受到阻止而處于連結(jié)狀態(tài)的刀頭120與螺栓部140,相對于開設(shè)于工具本體110上的安裝孔112,刀頭120的大致為圓錐臺形狀的圓錐部122被容納在安裝孔112的大致為圓錐臺孔形狀的圓錐孔113內(nèi),刀頭120的后端部分123(卡接頭124)與螺栓部140的前端部分141插入安裝孔112的大致呈圓柱孔形狀的容納孔114內(nèi)并被容納在其中,螺栓部140的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)。
并且,當螺栓部140的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)時,該螺栓部140在安裝孔112內(nèi)被拉入到軸線O方向的后端側(cè),并且,具有與螺栓部140的前端部分141相連結(jié)的后端部分123的刀頭120,在安裝孔112內(nèi)被拉入到軸線O方向的后端側(cè)。
因此,刀頭120的圓錐部122的外周面的大致整個面對安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面的大致整個面進行推壓,使得刀頭120的軸線O與工具本體110的軸線O對正而定心,刀頭120可自由拆裝地安裝在工具本體110上并得到固定。
另外,在刀頭120安裝并固定在工具本體110上的狀態(tài)下,螺栓部140的陽螺紋部142與安裝孔112的陰螺紋部115二者相嚙合的牙數(shù)設(shè)定為2~6左右。因此,螺栓部140的陽螺紋部142僅在其前端部分形成有牙。
下面,對將刀頭120安裝到工具本體110上的工序進行說明。
首先,如圖6所示,準備好呈從工具本體110上拆下的狀態(tài)的刀頭120和螺栓部140,邊使卡接頭124的大致為正三角形的端部126與大致為正三角形的卡接孔144對正、即邊使刀頭120與螺栓部140的相位一致,邊移動刀頭120與螺栓部140以使二者在軸線O方向上彼此靠近。
可以認為,此時,大致為正三角形的卡接頭124的端部126上從軸線O指向3個角部132...之一的方向、與大致為正三角形的卡接孔144上從軸線O指向3個角部148...之一的方向二者一致而以約0度的相交角度相交,即,認為刀頭120與螺栓部140二者的相位差約為0度。
于是,如圖7所示,卡接頭124的端部126能夠插入以卡接頭124的端部126剛好能夠通過的大小形成的卡接孔144內(nèi)并從中通過。
在這里,由于在螺栓部140上設(shè)置有具有趨向于向軸線O方向的前端側(cè)移動的推壓體161的推壓部件160,該推壓體161的頭部163被止擋環(huán)166阻擋在緊挨著卡接孔144的后端側(cè)的卡接頭容納孔145內(nèi),因此,從卡接孔144中通過的卡接頭124的端部126的端面131,將與推壓部件160上的推壓體161的頭部163的端面164接觸。
此時,由于卡接頭124的端部126的端面131是垂直于軸線O的平坦面,而與該端面131相接觸的推壓體161的頭部163的端面164大體呈以軸線O附近為最前端的、朝向軸線O方向的前端側(cè)凸出的球面狀,因此,上述端部126的端面131與頭部163的端面164二者,處于在軸線O附近大約為點接觸的狀態(tài)。
若在這種狀態(tài)下,使卡接頭124的端部126向卡接孔144內(nèi)的插入繼續(xù)進行,則如圖8所示,在該卡接頭124的端部126的推壓下,趨向于向軸線O方向的前端側(cè)移動的推壓部件160的推壓體161被推向軸線O方向的后端側(cè),彈簧167被壓縮。
并且,當在使刀頭120與螺栓部140二者相位一致的情況下,繼續(xù)使刀頭120與螺栓部140在軸線O方向上向彼此靠近的方向作相對移動時,將變成卡接頭124的端部126位于卡接頭容納孔145內(nèi),并且卡接頭124的軸部125位于卡接孔144內(nèi)的狀態(tài)。
這種狀態(tài)下,在彈簧167的復(fù)原力的作用下,具有形成有彈簧167的后端所與之相接觸的臺階部173的推壓部件容納孔170的螺栓部140、和與形成有彈簧167的前端所與之相接觸的臺階部173的推壓體161的頭部163相接觸的刀頭120二者在軸線O方向上朝向彼此分離的方向受到推壓。
再有,在這種狀態(tài)下,雖然卡接頭124的軸部125的外周面127是與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...相向,但軸部125的外周面127的另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...是與端部126的側(cè)面133...大致在同一平面上,并且,刀頭120與螺栓部140二者相位一致,因此,如圖8(e)所示,該另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...的旋入方向S的前方側(cè)部分相向并彼此抵接,并且,與另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...的旋入方向S的后方側(cè)相連而形成的圓弧狀外周面127A,與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...的旋入方向S的后方側(cè)部分相向。
由于如上所述,卡接頭124的軸部125上所形成的另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...,與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...的旋入方向S的前方側(cè)部分相向并彼此抵接,因此,刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的后方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,同時,由于卡接頭124的軸部125上所形成的圓弧狀外周面127A...,與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...的旋入方向S的后方側(cè)部分相向,因此,刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)成為可能。
并且,若使刀頭120相對于螺栓部140圍繞軸線O向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn),則如圖9所示,在該刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)既定角度(本第1實施形式中約為60度)時(圖9示出僅使螺栓部140相對于刀頭120向旋入方向S的后方側(cè)旋轉(zhuǎn)時的情形),卡接頭124的軸部125的外周面127上所形成的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...將與卡接孔144的內(nèi)周面146的內(nèi)壁面147...上的旋入方向S的后方側(cè)部分相向并與之抵接。
而使刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)時,由于螺栓部140上設(shè)置有推壓部件160,刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓,因此,有必要向驅(qū)使刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上彼此靠近的方向施加推壓力,以使得在卡接頭124的端部126被容納在卡接頭容納孔145內(nèi)的狀態(tài)得到維持的情況下使刀頭120相對于螺栓部140相對旋轉(zhuǎn)。
此外,在刀頭120相對于螺栓部140旋轉(zhuǎn)既定角度,卡接頭124的軸部125上的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...,與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...相抵接的狀態(tài)下,如圖9(e)所示,該一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...的旋入方向S的后方側(cè)部分相向并彼此抵接,同時,與一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129的旋入方向S的前方側(cè)相連而形成的圓弧狀外周面127A...,與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...的旋入方向S的前方側(cè)部分相向。
由于如上所述,卡接頭124的軸部125上所形成的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...,與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...的旋入方向S的后方側(cè)部分相向并彼此抵接,因此,刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)被阻止。
并且,當?shù)额^120相對于螺栓部140,在卡接頭124的端部126插入卡接孔144并從中通過之后,向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)約60度時,將處于刀頭120與螺栓部140二者的相位差也從約0度變化至約60度的狀態(tài),在這里,通過在卡接頭124的軸部125上形成一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...及另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...,使得刀頭120與螺栓部140二者相位差的變化范圍被限制在0度~60度的范圍內(nèi)。
之后,當減緩向驅(qū)使刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上彼此靠近的方向進行推壓的力時,由于該刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓部件160的推壓,因此,在刀頭120與螺栓部140二者的相位相差約60度的狀態(tài)下,刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動,并如圖10所示,卡接頭124的端部126的3個角部132...與形成于卡接孔144周圍的3個嵌合部150...相嵌合。
即,在刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動時,卡接頭124的軸部125上所形成的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...,對于刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)進行的相對旋轉(zhuǎn),在既定角度(本第1實施形式中約為60度)處加以阻止,以使得卡接頭124的端部126的角部132...剛好能夠與形成于卡接孔144周圍的嵌合部150...嵌合。
在該卡接頭124的端部126的角部132...與嵌合部150...相嵌合的狀態(tài)下,面向端部126的角部132...上的軸線O方向的前端側(cè)的、作為假想的大致的圓錐體V的周面的一部分的壁面134...、與面向嵌合部150...上的軸線O方向的后端側(cè)的、作為假想的大致的圓錐體V的周面的一部分的壁面151彼此緊密接觸,因此,刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向的相對移動被阻止。
同樣地,在該卡接頭124的端部126的角部132...與嵌合部150...相嵌合的狀態(tài)下,端部126的角部132...的面向周向的壁面、即端部126的3個側(cè)面133...中各角部132...一側(cè)的部分,與各嵌合部150...的面向周向而彼此相向的一對側(cè)壁面152、152抵接,因此,刀頭120與螺栓部140二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,變成驅(qū)使刀頭120在周向(旋入方向S的前方側(cè)及后方側(cè))上進行旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)力始終能夠傳遞到螺栓部140上的狀態(tài)。
此時,刀頭120相對于螺栓部140在周向上的相對旋轉(zhuǎn)之中的、向旋入方向S前方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn),也由于卡接頭124的軸部125上所形成的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...的旋入方向S的后方側(cè)部分相向并彼此抵接而被阻止。
此外,嵌合部150...具有向徑向外方延伸的、開口于螺栓部140的前端部分141的外周面141A上的開口部,因此,從螺栓部140的前端部分141的外周面141A一側(cè),能夠通過目視確認,相對于這些嵌合部150...,卡接頭124的端部126的角部132...是否切實與之嵌合。
通過如上所述,刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向的相對移動及周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,實現(xiàn)了刀頭120與螺栓部140二者的連結(jié)。
并且,還能夠?qū)⒌额^120和螺栓部140一體進行處理,在將該被連結(jié)的刀頭120和螺栓部140插入開設(shè)于工具本體110上的安裝孔112的同時,用扳手夾住例如形成于刀頭120的切削部121上的平坦面121C,使刀頭120相對于工具本體110,朝向螺栓部140的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)時螺栓部140相對于工具本體110進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向、即、陽螺紋部142的旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)。
于是,指向旋入方向S的前方側(cè)的旋轉(zhuǎn)力將傳遞到與該刀頭120相連結(jié)而周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止的螺栓部140上,隨著螺栓部140的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi),螺栓部140相對于工具本體110在安裝孔112內(nèi)被拉向軸線O方向的后端側(cè)。
因此,與螺栓部140相連結(jié)而在軸線O方向上向彼此分離的方向的相對移動被阻止的刀頭120,也相對于工具本體110在安裝孔112內(nèi)被拉向軸線O方向的后端側(cè),變成刀頭120的圓錐部122的外周面推壓安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面的狀態(tài),從而將刀頭120安裝在工具本體110上并且可拆裝地固定住。
而作為將刀頭120從工具本體110上拆下的工序,首先,用扳手夾住例如形成于刀頭120的切削部121上的平坦面121C,使刀頭120相對于工具本體110朝向螺栓部140的陽螺紋部142的旋入方向S的后方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)。
在這里,在刀頭120已連結(jié)在螺栓部140上的狀態(tài)下,卡接頭124的端部126的角部132...與形成于卡接孔144周圍的嵌合部150...嵌合,刀頭120與螺栓部140二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,因此,驅(qū)使刀頭120相對于工具本體110向旋入方向S的后方側(cè)進行相對旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)力將直接傳遞到螺栓部140上。
在該狀態(tài)下,隨著刀頭120相對于工具本體110向旋入方向S的后方側(cè)相對旋轉(zhuǎn),在螺栓部140的陽螺紋部142從安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)退出的同時,螺栓部140在安裝孔112內(nèi)從軸線O方向的前端側(cè)退出,刀頭120的圓錐部122的外周面對安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面的推壓被解除。
接下來,隨著刀頭120相對于工具本體110向旋入方向S的后方側(cè)相對旋轉(zhuǎn),螺栓部140的陽螺紋部142與安裝孔112的陰螺紋部115的旋合完全解除,可在保持刀頭120與螺栓部140二者相連結(jié)的狀態(tài)下,將該刀頭120與螺栓部140從工具本體110上拆下。
此外,若要將彼此連結(jié)在一起的刀頭120與螺栓部140二者拆開,則可通過推壓部件160,對于在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓的刀頭120與螺栓部140二者,在軸線O方向上向彼此靠近的方向施加推壓力,使得刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此靠近的方向相對移動,從而完全解除卡接頭124的端部126的角部132...與嵌合部150...的嵌合。
之后,當使刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的后方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)既定角度時,卡接頭124的軸部125上所形成的另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...將與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...抵接,從而變成刀頭120與螺栓部140二者相位一致的狀態(tài)使得該相對旋轉(zhuǎn)被阻止。
于是,由于刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓部件160的推壓,因此,刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動,卡接頭124的端部126自然從卡接孔144中拔出,刀頭120便能夠從螺栓部140上拆下來。
作為如上構(gòu)成的刀頭可更換式切削工具100,工具本體110的后端側(cè)安裝在工作機械的旋轉(zhuǎn)軸上,通過圍繞軸線O旋轉(zhuǎn),靠刀頭120的切削部121的切削刃(底刃121B、121B·外周刃121D、121D)對工件進行切削加工。
在這里,螺栓部140的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)而使螺栓部140相對于工具本體110旋轉(zhuǎn)時的旋入方向S與進行該切削加工時工具本體110圍繞軸線O旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向T相反,也就是說,上述陽螺紋部142與陰螺紋部115這樣形成,即,使得旋入方向S的前方側(cè)為工具旋轉(zhuǎn)方向T的后方側(cè)。
即,這是從進行切削加工時避免刀頭120的切削部121的切削阻力導致螺栓部140的陽螺紋部142退出這個角度考慮的。
根據(jù)如上構(gòu)成的本第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具100,刀頭120與螺栓部140二者的連結(jié)是這樣實現(xiàn)的,即,在卡接頭124的端部126插入并通過卡接孔144之后刀頭120與螺栓部140二者相對旋轉(zhuǎn)約60度的狀態(tài)下,使刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動,使得卡接頭124的端部126的角部132...與形成于卡接孔144的壁面149...上的嵌合部150...嵌合而實現(xiàn)。
并且,由于該卡接頭124的端部126是以軸線0為n分軸(本第1實施形式中,n=3)旋轉(zhuǎn)對稱,可使得螺栓部140將刀頭120向軸線O方向的后端側(cè)拉入時的力是順沿于軸線O方向的,因此,刀頭120不會相對于工具本體110產(chǎn)生偏心。
特別是,在刀頭120安裝在工具本體110上的狀態(tài)下,由于刀頭120的圓錐部122的外周面推壓安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面,因而當?shù)额^120被螺栓部140拉向軸線O方向的后端側(cè)時,刀頭120的圓錐部122的外周面推壓安裝孔112的圓錐孔113的力勻稱而不會發(fā)生偏斜,因此,可使刀頭120的軸線O與工具本體110的軸線O完全對正而實現(xiàn)定心,即便是精度要求很高的切削加工也完全能夠適應(yīng),而且能夠獲得良好的動平衡。
此外,該圓錐部122上的單個角的錐度角θ在2~25度的范圍內(nèi)設(shè)定,使得圓錐部122的外周面與安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面之間能夠產(chǎn)生適度的推壓力。
若該錐度角θ小于2度,則圓錐部122的外周面與圓錐孔113的內(nèi)周面之間所形成的推壓力(由于斜楔效應(yīng))將過大,圓錐孔113因彈性變形其直徑變大。因此,即使在刀頭120未被螺栓部140拉入的狀態(tài)下,圓錐部122也被圓錐孔113的彈性力夾緊,刀頭120有可能無法從工具本體110上拆下。
反之,若錐度角θ大于25度,則推壓力過小,刀頭120有可能無法可靠地得到保持。
再有,由于刀頭120的卡接頭124以軸線O為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)對稱,并且,螺栓部140的前端部分141也以軸線O為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)對稱,因此,刀頭可更換式切削工具100的所有構(gòu)成部件(工具本體100、刀頭120、螺栓部140)均為旋轉(zhuǎn)對稱,它們的重心與軸線O一致,因此,即使工具本體110圍繞軸線O高速旋轉(zhuǎn),也不會因離心力而產(chǎn)生偏心。
并且,在卡接頭124的端部126從卡接孔144插入卡接頭容納孔145內(nèi)之后,刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)的角度不會因刀頭120的端部126而被限制得很小。
因此,以軸線O為n分軸旋轉(zhuǎn)對稱的端部126的角部132...上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...,與卡接孔144周圍的嵌合部150...上的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面151...彼此接觸時的接觸面積可設(shè)定得更大,能夠使刀頭120保持穩(wěn)定的安裝狀態(tài)。
例如,在本第1實施形式中,卡接頭124的端部126是以軸線O為3分軸(n=3)旋轉(zhuǎn)對稱而形成,因此,通過刀頭120相對于螺栓部140朝向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)180度/n(=60度),并且在保持刀頭120與螺栓部140二者的相位差為60度的狀態(tài)下,使卡接頭124的端部126的角部132...與嵌合部150...相嵌合,可使得角部132...的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...與嵌合部150...的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面151二者的接觸面積更大。
此外,螺栓部140的前端部分141大致呈圓柱形形成,開口于端面143的卡接孔144的周圍是沿其周向封閉的,因此,該前端部分141能夠保持很高的強度,不會發(fā)生變形等現(xiàn)象,這也使刀頭120能夠保持穩(wěn)定的安裝狀態(tài)。
再有,在本第1實施形式中,為了能夠?qū)⒆鳛槔氩考穆菟ú?40相對于工具本體110向軸線O方向的后端側(cè)拉入軸線O方向的后端側(cè),采用的是使該螺栓部140的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)的結(jié)構(gòu),因此,能夠?qū)⒙菟ú?40及與之連結(jié)的刀頭120以很大的力量拉入軸線O方向的后端側(cè)。
并且,在刀頭120與螺栓部140二者連結(jié)的狀態(tài)下,卡接頭124的端部126的角部132...與嵌合部150...嵌合,刀頭120與螺栓部140二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,因此,當如上所述,采用使刀頭120相對于工具本體110向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)從而使螺栓部140的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)的結(jié)構(gòu)時,來自刀頭120的指向旋入方向S的前方側(cè)及后方側(cè)的旋轉(zhuǎn)力(周向旋轉(zhuǎn)力)能夠始終傳遞到螺栓部140上。
因此,在將刀頭120從工具本體110上拆下的場合,使刀頭120向旋入方向S的后方側(cè)旋轉(zhuǎn)時,來自刀頭120的旋轉(zhuǎn)力能夠無損耗地立即傳遞到螺栓部140上,因此,刀頭120安裝工序的操作性得以提高。
而且,在刀頭120安裝在工具本體110上的狀態(tài)下,刀頭120與螺栓部140二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)受到阻止,因而,即使相對于安裝在該工具本體110上的刀頭120,有例如使之向旋入方向S的后方側(cè)旋轉(zhuǎn)的力作用,螺栓部140的陽螺紋部142也不會從安裝孔112的陰螺紋部115中退出,不必擔心刀頭120從螺栓部140上脫落。
在這里,在刀頭120安裝在工具本體110上的狀態(tài)下,螺栓部140的陽螺紋部142與安裝孔112的陰螺紋部115二者的嚙合牙數(shù)設(shè)定在2~6牙的范圍內(nèi),因此,擰入作業(yè)不會占用太多的時間,而且能夠牢固地固定在螺栓部140的安裝孔112內(nèi)。
若該陽螺紋部142與陰螺紋部115二者的嚙合牙數(shù)少于兩個,則有可能無法將螺栓部140牢固地固定在安裝孔112內(nèi),反之,若嚙合牙數(shù)多于6個,則為了將螺栓部140的陽螺紋部142擰入,需要增加刀頭120的旋轉(zhuǎn)量,有可能導致作業(yè)性降低。
此外,由于卡接頭124的軸部125上形成有另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...,因此,在卡接頭124的端部126插入并通過卡接孔144之后刀頭120相對于螺栓部140相對旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)方向被限定只能朝向旋入方向S的前方側(cè)。
并且,由于卡接頭124的軸部125上形成有一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...,因此,在使刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)時,當相對旋轉(zhuǎn)到剛好為應(yīng)相對旋轉(zhuǎn)的既定角度(本第1實施形式中約為60度)時,該相對旋轉(zhuǎn)便被阻止。
因此,不必擔心刀頭120相對于螺栓部140的相對旋轉(zhuǎn)會超出需要,之后,即使是在刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動時,也能夠使卡接頭124的端部126的角部132...相對于形成于卡接孔144周圍的嵌合部150...可靠且圓滑地進行嵌合,有利于提高操作性。
再有,作為卡接頭124的軸部125上所形成的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...,即便是在刀頭120與螺栓部140二者彼此連結(jié)的狀態(tài)下,也處于與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...的旋入方向S的后方側(cè)部分相抵接的狀態(tài)。
因此,雖然具有用于切削工件的切削部121的刀頭120會受到朝向工具旋轉(zhuǎn)方向T的后方側(cè)、即朝向旋入方向S的前方側(cè)的切削阻力,但由于該刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,因此,除了卡接頭124的端部126的角部132...與嵌合部150...嵌合之外,還有卡接頭124的軸部125的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...的旋入方向S的后方側(cè)部分抵接,因此,能夠切實承受朝向該旋入方向S的前方側(cè)的切削阻力,使刀頭120的安裝狀態(tài)更加穩(wěn)定。
另外,就上述一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...與另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...而言,雖然也可以這樣形成,即,靠它們將卡接頭124的端部126插入并通過卡接孔144之后刀頭120相對于螺栓部140相對旋轉(zhuǎn)時的方向,限定為旋入方向S的后方側(cè)方向,但考慮到上述切削阻力的問題,最好是像本第1實施形式這樣,使刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)作相對旋轉(zhuǎn)。
再有,由于卡接頭124的軸部125上形成有一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...和另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130,因此,與具有大致為圓柱形的現(xiàn)有形狀的軸部相比,因形成有一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...和另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...,故其截面面積相應(yīng)地要大,該卡接頭124的軸部125的剛性得以提高,可使刀頭120的安裝狀態(tài)更加穩(wěn)定。
此外,在刀頭120與螺栓部140二者彼此連結(jié)的狀態(tài)下,卡接頭124的端部126的角部132...的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...、與形成于卡接孔144周圍的嵌合部150...上的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面151二者的密接面是作為以軸線O為中心線、頂點朝向軸線O方向的前端側(cè)的假想的大致的圓錐體V的周面的一部分,隨著向徑向外方延伸而向軸線O方向的后端側(cè)傾斜。
由于如上所述,上述彼此緊密接觸的壁面134...、151...隨著向徑向外方延伸而向軸線O方向的后端側(cè)傾斜,因此,能夠使彼此的接觸面積比垂直于軸線O延伸的壁面相互接觸時的要大。
即,增大接觸面積可使表面壓力減小,可防止形成有這些壁面134...、151...的部分產(chǎn)生塑性變形。
此外,這些壁面134...、151...是假想的大致的圓錐體V的周面的一部分,因此,在刀頭120與螺栓部140二者連結(jié)的狀態(tài)下,即使刀頭120與螺栓部140二者的相位多少有些偏差而不是準確地相差60度,也不會對該連結(jié)狀態(tài)產(chǎn)生不良影響。
這是由于,例如以粉末合金法制造刀頭120時,燒結(jié)過程中會有所變形,因而在刀頭120與螺栓部140二者連結(jié)的狀態(tài)下,在卡接頭124的端部126的角部132...的面向周向的壁面(端部126的側(cè)面133...的角部132...側(cè)部分)、與各嵌合部150...上的面向周向的一對側(cè)壁面152、152之間,以及卡接頭124的軸部125的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...、與卡接孔144的內(nèi)周面146的內(nèi)壁面147...之間,實際上要多少設(shè)定一些間隙(間隙)的緣故。
也就是說,即使刀頭120與螺栓部140二者的相位差多少偏離于60度,也必須是卡接頭124的端部126的角部132...上的面向周向的壁面與嵌合部150...的面向周向的側(cè)壁面152、152正常接觸,并且,卡接頭124的軸部125上的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...與卡接孔144的內(nèi)周面146的內(nèi)壁面147...正常接觸。
再有,就刀頭120的形狀而言,由于卡接頭124的軸部125的外周面127、與端部126的角部132...上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...二者之間的連結(jié)部分是通過曲面134A...連接的,因此,能夠避免在該連結(jié)部分上產(chǎn)生應(yīng)力集中。
在這里,若構(gòu)成該連結(jié)部分的曲面134A...,其截面的圓弧(橢圓弧)的曲率半徑小于0.02mm,則會在該曲面134A上產(chǎn)生應(yīng)力集中,由于刀頭120由超硬合金等脆性材料構(gòu)成,因而有可能碎裂。
而若曲率半徑大于0.2mm,則面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134...的面積不得不設(shè)定得較小,有可能導致表面壓力的增大。
此外,由于在螺栓部140上設(shè)置了推壓部件160,因此,在卡接頭124的端部126插入并通過卡接孔144后刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)既定角度之后,若減緩將卡接頭124的端部126朝向卡接孔144插入的力,則推壓體161的頭部163將推壓卡接頭124的端部126,刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓,卡接頭124的端部126的角部132...,自然與在卡接孔144周圍的壁面149...上所形成的嵌合部150...嵌合。
因此,即使處于自工具本體110上拆下的狀態(tài)的刀頭120與螺栓部140二者彼此相連結(jié),該刀頭120與螺栓部140之間的連結(jié)也不容易被解除,使該連結(jié)狀態(tài)得以繼續(xù)維持下去,彼此連結(jié)的刀頭120與螺栓部140可一體進行處理,插入工具本體110的安裝孔112內(nèi)將其擰入,因此,操作性得以提高。
特別是,由于推壓部件160的頭部163的端面164與卡接頭124的端部126在軸線O附近大致呈點接觸,因此,在卡接頭124的端部126經(jīng)卡接孔144插入卡接頭容納孔145內(nèi)后,使刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)既定角度時,旋轉(zhuǎn)力矩將幾乎不能夠從推壓部件160的頭部163的端面164傳遞到卡接頭124的端部126的端面131上。
因此,要使刀頭120相對于螺栓部140相對旋轉(zhuǎn)既定角度時不需要很大的力,操作性可得到進一步提高。
另外,在該第1實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具100中,卡接頭124的端部126的端面131為平坦面,并且推壓部件160的頭部163的端面164是朝向軸線O方向的前端側(cè)凸出的大致的球面狀,但并不受此限定,也可以做成,端部126的端面131為朝向軸線O方向的后端側(cè)凸出的大致的球面狀,并且頭部163的端面164為平坦面,還可以做成,端部126的端面131為朝向軸線O方向的后端側(cè)凸出的大致的球面狀,并且頭部163的端面164為朝向軸線O方向的前端側(cè)凸出的大致的球面狀。
此外,作為推壓部件160,由于用來對刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向進行推壓的彈簧167的推壓力是在2[N]~20[N]的范圍內(nèi)進行設(shè)定的,因此,能夠以適度的力對刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向進行推壓。
若該彈簧167的推壓力小于2[N],則在卡接頭124的端部126的角部132...與形成于卡接孔144周圍的嵌合部150...嵌合的狀態(tài)下,將得不到將該卡接頭124的端部126壓貼到軸線O方向的前端側(cè)所需要的足夠大的推壓力,有可能使安裝在工具本體110上的狀態(tài)下的刀頭120與螺栓部140二者的連結(jié)狀態(tài)難以得到可靠維持。
反之,若彈簧167的推壓力大于20[N],則從卡接頭124的端部126經(jīng)卡接孔144插入卡接頭容納孔145內(nèi),到刀頭120能夠相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)之前,卡接頭124的端部126插入卡接孔144時需要用很大的力,反而有可能導致操作性降低。
另外,作為本第1實施形式,由于推壓部件160設(shè)在螺栓部140上,因此,在前述刀頭120的安裝工序中,是將呈從安裝孔112中拆下的狀態(tài)的螺栓部140與刀頭120二者彼此連結(jié)之后,將這些連結(jié)在一起的刀頭120和螺栓部140一體地擰入安裝孔112內(nèi)的,但并不限定于此,也可以這樣做,即,預(yù)先使螺栓部140的陽螺紋部142處于在安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)擰入既定量的狀態(tài),然后再將刀頭120連結(jié)到該螺栓部140上。
也就是說,相對于預(yù)先處于陽螺紋部142在安裝孔112內(nèi)相對于陰螺紋部115擰入既定量的狀態(tài)的螺栓部140,將刀頭120朝向安裝孔112的后端側(cè)插入,從而使卡接頭124的端部126插入卡接孔144內(nèi)并使之從中通過。
此時,由于螺栓部140上設(shè)有推壓部件160,因此,從該卡接孔144插入卡接頭容納孔145內(nèi)的卡接頭124的端部126被推壓體161的頭部163向軸線O方向的前端側(cè)推壓,刀頭120與螺栓部140二者在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓。
即,在將刀頭120朝向安裝孔112的后端側(cè)插入,并使卡接頭124的端部126從卡接孔144插入卡接頭容納孔145內(nèi)的同時,螺栓部140向軸線O方向的后端側(cè)受到推壓,在該螺栓部140的陽螺紋部142與安裝孔112的陰螺紋部115之間在軸線O方向上將產(chǎn)生大小適度的推壓力。
因此,當在使卡接頭124的端部126插入并通過卡接孔144的同時,使刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)既定角度時,將有對螺栓部140相對于工具本體110在周向上的相對旋轉(zhuǎn)進行抑制的摩擦力起作用。
由于如上所述,對螺栓部140與工具本體110二者在周向上的相對移動進行抑制的摩擦力產(chǎn)生于陽螺紋部142與陰螺紋部115之間,因此,能夠只使刀頭120相對于工具本體110可靠地向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn),限制刀頭120與螺栓部140二者連帶著成一體旋轉(zhuǎn)。
即,能夠使刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)可靠地相對旋轉(zhuǎn)既定角度,將刀頭120安裝到工具本體110上時的操作性得以提高。
之后,由于在推壓部件160的作用下卡接頭124的端部126向軸線O方向的前端側(cè)受到推壓,因此,刀頭120從軸線O方向的前端側(cè)退出,使卡接頭124的端部126的角部132...與位于卡接孔144周圍的嵌合部150...相嵌合,實現(xiàn)刀頭120與螺栓部140二者的連結(jié)。
此外,若如上所述,預(yù)先將螺栓部140的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi),再將刀頭120連結(jié)在該螺栓部140上,則即使該螺栓部140中未設(shè)置推壓部件160,刀頭120的安裝作業(yè)中也不會出現(xiàn)問題。
例如,相對于預(yù)先處于其陽螺紋部142在安裝孔112內(nèi)的陰螺紋部115內(nèi)擰入既定量的狀態(tài)的螺栓部140,將刀頭120朝向安裝孔112的后端側(cè)插入,直到刀頭120的圓錐部122的外周面與安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面抵接為止,從而使卡接頭124的端部126插入卡接孔144內(nèi)并從中通過。
之后,使刀頭120相對于螺栓部140和工具本體110向旋入方向S的前方側(cè)作相對旋轉(zhuǎn),當處于刀頭120與螺栓部140二者的相位差約為60度的狀態(tài)時,形成于卡接頭124的軸部125上的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...與卡接孔144的內(nèi)周面146中的內(nèi)壁面147...抵接,從而變成刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)被阻止的狀態(tài)。
若在該狀態(tài)下,繼續(xù)使刀頭120相對于工具本體110相對旋轉(zhuǎn),則由于刀頭120相對于螺栓部140向旋入方向S的前方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,因此,來自刀頭120的旋轉(zhuǎn)力將傳遞到螺栓部140上,螺栓部140的陽螺紋部142繼續(xù)向安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)擰入。
因此,螺栓部140被拉向軸線O方向的后端側(cè),刀頭120與螺栓部140二者在保持它們的相位差約為60度不變的情況下,在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動,最終,卡接頭124的端部126的角部132...與形成于卡接孔144周圍的嵌合部150...嵌合,實現(xiàn)這些刀頭120和螺栓部140二者的連結(jié),從而將刀頭120可拆裝地安裝在工具本體110上并使之得到固定。
另外,在本第1實施形式中,推壓部件160的推壓體161是在彈簧167的作用下趨向于向軸線O方向的前端側(cè)移動而對卡接頭124的端部126進行推壓的,但即使不使用彈簧167,也可以將具有對卡接頭124的端部126進行推壓的推壓體161的推壓部件160設(shè)置在螺栓部140上。
例如,替代彈簧167而在推壓體161的軸部162的外周面上形成陽螺紋部,并在推壓部件容納孔170的第2孔部172的內(nèi)周面上形成陰螺紋部,使推壓體161上的軸部162的陽螺紋部旋合在推壓部件容納孔170上的第2孔部172的陰螺紋部內(nèi)即可。
于是,通過例如用手捏住從推壓體161的軸部162上的第2孔部172突出的突出部分(后端部分)使之旋轉(zhuǎn),便可使該推壓體161相對于螺栓部140在周向上旋轉(zhuǎn),軸部162上所形成的陽螺紋部擰入第2孔部172上所形成的陰螺紋部內(nèi),因此,與該擰入動作相應(yīng)地,推壓體161可相對于螺栓部140在軸線O方向上相對移動。
因此,在將刀頭120與螺栓部140二者連結(jié)起來時,預(yù)先使推壓體161相對于螺栓部140退到軸線O方向的后端側(cè),在卡接頭124的端部126插入并通過卡接孔144后刀頭120相對于螺栓部140相對旋轉(zhuǎn)既定角度之后,通過如上所述使推壓體161相對于螺栓部140在周向上相對旋轉(zhuǎn),使得該推壓體161相對于螺栓部140向軸線O方向的前端側(cè)相對移動,以推壓體161的頭部163推壓卡接頭124的端部126。
作為這樣的推壓部件160,由于不使用彈簧167,因此能夠相應(yīng)地降低其制造成本。
下面,對本發(fā)明的第2實施形式進行說明,凡與前述第1實施形式同樣的部分,使用相同的編號并省略其說明。
本第2實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具200如圖11所示,具有與前述第1實施形式同樣的結(jié)構(gòu),其不同點在于螺栓部的形狀。
該刀頭可更換式切削工具200中的螺栓部240如圖12所示,是在其外周面形成有陽螺紋部242的、以軸線O為中心線大致呈環(huán)狀形成的。
在螺栓部240上,形成有在其端面243(前端面)上大致呈正三角形形狀開口的卡接孔244,并且,該卡接孔244的后端側(cè)開口于螺栓部240的后端面254上。
即,卡接孔244是在螺栓部240的軸線O方向的全長上以軸線O為中心線貫通而形成的。
此外,由位于卡接孔244周圍的壁面,即,與構(gòu)成卡接孔244的內(nèi)周面246的3個內(nèi)壁面247...相交并面向軸線O方向的后端側(cè)的3個壁面249...構(gòu)成螺栓部240的后端面254。
并且,在位于卡接孔244周圍并面向軸線O方向的后端側(cè)的3個壁面249...上,在各自的周向上的中央部位,各形成有一個從該面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面249向軸線O方向的前端側(cè)下凹一截的嵌合部250,并且這些嵌合部250...開口于卡接孔244的內(nèi)周面246中的內(nèi)壁面247...的各自的周向上的中央部位。
這樣的3個嵌合部250...配置在卡接孔244的3個角部248...之中的在周向上相鄰的角部248、248之間的周向上的中央部位,并且,在螺栓部240上的周向上大約等間隔配置,使得刀頭120的軸部125的大致為正三角形的端部126的角部132...能夠與之嵌合。
各嵌合部250...各自具有面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面251、以及面向周向彼此相向地配置的一對側(cè)壁面252、252,并且,從開口于卡接孔244的內(nèi)周面246的內(nèi)壁面247...上的開口部起,隨著向徑向外方延伸其周向?qū)挾戎饾u變小,因而不會到達螺栓部240的外周面的陽螺紋部242處,一對側(cè)壁面252、252相交于其中途部分。
再有,在該螺栓部240上,如圖12所示,在其螺栓部240的端面243上安裝有推壓部件260。
推壓部件260由與螺栓部240的端面243相接合的朝向軸線O方向的前端側(cè)卷繞著延伸的彈簧267、以及與該彈簧267的前端相接合的大致為環(huán)狀的推壓體261構(gòu)成,該推壓體261相對于螺栓部240趨向于向軸線O方向的前端側(cè)移動。
這些推壓體261與彈簧267的大小設(shè)定成能夠使刀頭120上的卡接頭124的端部126從它們的內(nèi)部通過。
在將刀頭120安裝到工具本體110上時,首先,如圖13所示,邊使刀頭120與螺栓部240二者的相位一致,邊使刀頭120與螺栓部240二者在軸線O方向上相對移動而彼此靠近。
于是,如圖14所示,卡接頭124的端部126在依次從推壓部件260的推壓體261、彈簧267中通過之后,插入卡接孔244內(nèi)。
并且,如圖15所示,當卡接頭124的端部126插入并通過卡接孔244時,螺栓部240上所設(shè)置的趨向于向軸線O方向的前端側(cè)移動的推壓部件260的推壓體261與由刀頭120的圓錐部122和卡接頭124的軸部125二者的連結(jié)部分上所形成的、面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面所構(gòu)成的臺階部135抵接,成為刀頭120與螺栓部240二者在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓的狀態(tài)。
之后,如圖16所示,當?shù)额^120相對于螺栓部240向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)既定角度時(在圖16中,示出僅使螺栓部240相對于刀頭120向旋入方向S的后方側(cè)旋轉(zhuǎn)時的情景),在推壓部件260的推壓下,這些刀頭120與螺栓部240二者自然在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓而相對移動,并如圖17所示,卡接頭124的端部126的角部132...與形成于卡接孔244周圍的嵌合部250嵌合,從而實現(xiàn)刀頭120與螺栓部240二者的連結(jié)。
另外,在該第2實施形式中,雖然形成于卡接孔144周圍的嵌合部250沒有開口于螺栓部240的外周面的開口部,但在將呈從安裝孔112中拆下的狀態(tài)的螺栓部240與刀頭120二者彼此連結(jié)時,可以從螺栓部240的后端面254側(cè),通過目視確認卡接頭124的端部126的角部132...是否切實與這些嵌合部150...嵌合。
此外,作為前述第1和第2實施形式中所使用的刀頭120,其卡接頭124的端部126在面對其端面131向軸線O方向的前端側(cè)看過去時大致為正三角形,盡管如此,由于端部126的角部132...各自為平坦面,并且,由側(cè)面133...彼此相交而成的3個角部132...的附近部分形成有平坦面被局部切除而成的平切面133A...,因此,能夠如圖18所示,采用由上沖壓模P1和下沖壓模P2構(gòu)成的壓力機進行成形加工。
再有,就刀頭120的卡接頭124的形狀而言,并不限定于前述第1和第2實施形式中所使用的,也可以使用如圖19和圖20所示的刀頭120X、120Y。
圖19所示的刀頭120X,其卡接頭124X的端部126X在面對其端面131X(刀頭120X的后端面)向軸線O方向的前端側(cè)看過去時,如圖19(b)所示,大致為長方形,該大致為長方形的端部126X的兩個角部132X、132X各自比軸部125X的外周面127X向徑向外方突出一截,于是,在端部126X的兩個角部132X、132X上形成面向軸線O方向的前端側(cè)的兩個壁面134X、134X。
另外,包括該卡接頭124X的端部126X在內(nèi)的卡接頭124X整體是以軸線O為2分軸旋轉(zhuǎn)對稱。
而圖20所示刀頭120Y,其卡接頭124Y的端部126Y在面對其端面131Y(刀頭120Y的后端面)向軸線O方向的前端側(cè)看過去時,如圖20(b)所示,大致為正四邊形,該大致為正四邊形的端部126Y的4個角部132Y...各自比軸部125Y的外周面127Y向徑向外方突出一截,于是,在端部126Y的四個角部132Y、132Y上,形成面向軸線O方向的前端側(cè)的四個壁面134Y...。
另外,包括該卡接頭124Y的端部126Y在內(nèi)的卡接頭124Y整體是以軸線O為4分軸旋轉(zhuǎn)對稱。
并且,雖未圖示,但對應(yīng)于這種刀頭120X、120Y,與它們相連結(jié)的螺栓部的形狀也要適當改變其設(shè)計。
上述刀頭120X上,其卡接頭125X的端部126X大致為長方形,以軸線O為2分軸(n=2)旋轉(zhuǎn)對稱,因此,刀頭120X與螺栓部二者的連結(jié)是這樣實現(xiàn)的,即,在卡接頭124X的端部126X插入并通過卡接孔后,刀頭120X相對于螺栓部向旋入方向S的前方側(cè)僅相對旋轉(zhuǎn)180度/n(=90度)的狀態(tài)下,通過刀頭120X與螺栓部二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動,使得卡接頭125X的端部126X的角部132X、132X與各嵌合部相嵌合而實現(xiàn)。
而上述刀頭120Y上,其卡接頭124Y的端部126Y大致呈四邊形形狀,以軸線O為4分軸(n=4)旋轉(zhuǎn)對稱,因此,刀頭120Y與螺栓部二者的連結(jié)是這樣實現(xiàn)的,即,在卡接頭124Y的端部126Y插入并通過卡接孔后,刀頭120Y相對于螺栓部向旋入方向S的前方側(cè)僅相對旋轉(zhuǎn)180度/n(=45度)的狀態(tài)下,通過刀頭120Y與螺栓部二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動,使得卡接頭124Y的端部126Y的角部132Y...與各嵌合部相嵌合而實現(xiàn)。
如上所述,就卡接頭的端部而言,只要是以軸線O為n分軸(n≥2)旋轉(zhuǎn)對稱,可不考慮其形狀如何,但是,考慮到卡接頭的端部的角部的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面、與形成于卡接孔周圍的嵌合部上的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面二者的接觸面積的大小,以如上所述n=2~4為宜。
下面,對本發(fā)明的第3實施形式進行說明,凡與前述第1和第2實施形式同樣的部分,使用相同的編號并省略其說明。
本第3實施形式提供的刀頭可更換式切削工具300如圖21所示,由可圍繞軸線O旋轉(zhuǎn)的工具本體110、可自由拆裝地安裝并固定在該工具本體110上的刀頭320、以及作為用來將刀頭320安裝到工具本體110上的拉入部件的螺栓部340構(gòu)成。
刀頭320的后端部分323如圖22所示,是由與圓錐部122的后端側(cè)經(jīng)由臺階部相連的軸部325、以及與該軸部325的后端側(cè)相連并作為刀頭320的后端部的端部326所構(gòu)成的卡接頭324。
卡接頭324的軸部325,以軸線O為中心線大致呈正四棱柱形形成,其4個側(cè)面327...彼此相交而成的角部之中的、關(guān)于軸線O相向的一對角部的軸線O方向的前端側(cè)(圓錐部122一側(cè))分別被切除,因此,在軸部325的前端部分形成有朝向相鄰的兩個側(cè)面327、327的各自的周向上的中央部位進行切削而成的曲面部分328、328。
卡接頭324的軸部325上所形成的一對曲面部分328、328在從垂直于軸線O的截面上看時如圖22(b)所示,分別以軸線O為中心線大致呈1/4圓弧形形成,由于該一對曲面部分328、328的存在,軸部325的4個側(cè)面327...上分別剩下大致為L形的平坦面。
在各曲面部分328各自橫跨于其間的周向上相鄰的兩個側(cè)面327、327之中的、位于旋入方向S的后方側(cè)的側(cè)面327A上所形成大致為L形平坦面中,與曲面部分328的旋入方向S的后方側(cè)相連并與圓錐部122相連,并占該一個側(cè)面327A的旋入方向S的后方側(cè)的一半左右的、位于軸部325上的軸線O方向的前端側(cè)的平坦面為一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329,而與曲面部分328及一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329的軸線O方向的后端側(cè)相連并與端部326相連,并占該一個側(cè)面327A的旋入方向S的全長的、位于軸部325上的軸線O方向的后端側(cè)的平坦面為雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330。
另一方面,在各曲面部分328各自橫跨于其間的周向上相鄰的兩個側(cè)面327、327之中的、位于旋入方向S的前方側(cè)的側(cè)面327B上所形成大致為L形的平坦面中,與曲面部分328的旋入方向S的前方側(cè)相連并與圓錐部122相連,并占該一個側(cè)面327A的旋入方向S的前方側(cè)的一半左右的、位于軸部325上的軸線O方向的前端側(cè)的平坦面為另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335。
即,在上述側(cè)面337A上,占其軸線O方向的前端側(cè)一半位置并位于旋入方向S的后方側(cè)的平坦面為一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329,與該一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329相連的、占軸線O方向的后端側(cè)一半位置的平坦面為雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330,此外,在上述側(cè)面327B上,占其軸線O方向的前端側(cè)的一半位置,并位于旋入方向S的前方側(cè)的平坦面為另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335。
換言之,該卡接頭324的軸部325的形狀,相對于以上述曲面部分328、328為外周面的假想的大致的圓柱體,是形成有一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330以及另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335等因而相應(yīng)地加厚的形狀,從垂直于軸線O的截面也可以看出,與以曲面部分328、328為圓弧的假想圓相比,因形成有一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330以及另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335等,故而截面面積相應(yīng)地要大。
關(guān)于這些一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330以及另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335的作用,將在后面敘述。
并且,卡接頭324的端部326在面對其平坦的端面331(刀頭320的后端面)向軸線O方向的前端側(cè)看過去時,大致為長方形,該大致為長方形的端部326的兩個角部336、336各自比軸部325上的一對相向的側(cè)面327A、327A(軸部325的外周面)向徑向外方突出一截。
該大致為長方形的端部326的長邊側(cè)側(cè)面332、332由與形成有另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335的一對側(cè)面327B、327B的大致為L形的平坦面在同一平面上的平坦面構(gòu)成,而大致為長方形的端部326的短邊側(cè)側(cè)面333、333由從形成有雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330的一對側(cè)面327A、327A的大致為L形的平坦面向徑向外方突出一截、并作為以軸線O為中心線的大致的圓柱體的外周面的一部分的曲面構(gòu)成。
在這里,由于卡接頭324的端部326的兩個角部336、336從軸部325的外周面(一對側(cè)面327A、327A)向徑向外方突出一截(卡接頭324的端部326的短邊側(cè)側(cè)面333、333從軸部325的外周面向徑向外方突出一截),因此,在這些角部336、336上,形成有從一對側(cè)面327A、327A上立起而與端部326的短邊側(cè)側(cè)面333、333相交并面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334。
此外,這些角部336、336上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334雖未詳細圖示,但在實際上,與前述第1實施形式同樣,是作為以軸線O為中心線、頂點朝向軸線O方向的前端側(cè)的假想的大致的圓錐體的周面的一部分的曲面形成,隨著向徑向外方延伸而向軸線O方向的后端側(cè)傾斜。此外,雖同樣未詳細圖示,但實際上,這些角部336、336上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334,相對于卡接頭324的軸部325的外周面(一對側(cè)面327A、327A),從截面(垂直于側(cè)面327A且平行于軸線O的截面)上看,是通過曲率半徑設(shè)定為0.02~0.2mm的大致呈圓弧形狀(或橢圓弧形狀)的曲面圓滑地連接的。
另外,包括該卡接頭324的端部326在內(nèi)的卡接頭324整體是以軸線O為2分軸旋轉(zhuǎn)對稱的。
另一方面,在螺栓部340的大致為圓柱形的前端部分341上,如圖23所示,形成有開口于其端面343(螺栓部340的前端面)的卡接孔344,并且,形成有與該卡接孔344的后端側(cè)相連通的、具有以軸線O為中心線的一定的內(nèi)徑的大致呈圓柱孔形狀的卡接頭容納孔345。
并且,卡接孔344在面對前端部分341的端面343向軸線O方向的后端側(cè)看過去時大致為長方形。
構(gòu)成該大致為長方形的卡接孔344的內(nèi)周面346的4個內(nèi)壁面347...之中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A是彼此相隔既定間隔分開的一對平坦面,而短邊側(cè)內(nèi)壁面347B、347B是與卡接頭容納孔345的內(nèi)周面在一個面上,是構(gòu)成以軸線O為中心線的大致的圓錐體的外周面的一部分的曲面。
在這里,由于該卡接孔344如上所述大致為長方形,因此,是與刀頭320上的卡接頭324的端部326相對應(yīng)的形狀,其大小設(shè)計成卡接頭324的端部326及軸部325剛好能夠通過,并且是開口于螺栓部340的前端部分341的端面343的。
此外,在大致為長方形的卡接孔344的后端側(cè),形成有與之相連的呈大致圓柱孔狀的卡接頭容納孔345,并且,只有卡接孔344的內(nèi)周面344中的短邊側(cè)內(nèi)壁面347B、347B與卡接頭容納孔345的內(nèi)周面在一個面上,因此,從卡接頭容納孔345的內(nèi)周面立起而與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)的兩個內(nèi)壁面347A、347A相交并面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面348、348在該卡接孔344的周圍形成。
這些位于卡接孔344周圍的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面348、348雖未詳細圖示,但實際上是這樣形成的,即,與上述卡接頭324的端部326的角部336、336上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334的形狀相對應(yīng),并且作為以軸線O為中心線、頂點朝向軸線O方向的前端側(cè)的假想的大致的圓錐體的周面的一部分的曲面形成,隨著向徑向外方延伸而向軸線O方向的后端側(cè)傾斜。
另外,包括該卡接孔344及卡接頭容納孔345在內(nèi)的螺栓部340的前端部分341整體是以軸線O為2分軸旋轉(zhuǎn)對稱。
而本第3實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具300中,在螺栓部340上,也設(shè)置有前述第1實施形式中已說明的推壓部件160,由于該推壓部件160的結(jié)構(gòu)和作用與第1實施形式所說明的相同,因此僅在文中使用其編號而將其附圖省略。
在如上構(gòu)成的刀頭320通過螺栓部340安裝在工具本體110上的狀態(tài)下,作為刀頭320的后端部分323的卡接頭324的端部326插入形成于螺栓部340的前端部分341的卡接孔344內(nèi)并從中通過,并被容納在位于該卡接孔344的后端側(cè)的卡接頭容納孔345內(nèi)。
此時,大致為長方形的卡接頭324的端部326上從軸線O指向兩個角部336、336之一的方向(端部326的長度方向)、以及大致為長方形的卡接孔344上從軸線O指向兩個角部(卡接孔344的內(nèi)周面346上的兩個短邊側(cè)內(nèi)壁面347B、347B)之一的方向(卡接孔344的長度方向)二者以約90度的角度相交,即,處于刀頭320與螺栓部340二者相位相差約90度的狀態(tài)。
此外,由于在螺栓部340上,設(shè)置有具有趨向于向軸線O方向的前端側(cè)移動的未圖示的推壓體161的推壓部件160,因此,被容納于卡接頭容納孔345內(nèi)的卡接頭324的端部326,其端面331與推壓體161的頭部163的大致呈球面形狀的端面164大致呈點接觸而向軸線O方向的前端側(cè)受到推壓。
再有,卡接頭324的端部326的兩個角部336、336上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334是與位于卡接孔344周圍的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面348、348相向地配置并且彼此緊密接觸,因此,刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此分離的方向的相對移動被阻止。
在這里,端部326的角部336、336上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334與位于卡接孔344周圍的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面348、348二者實際上是作為假想的大致的圓錐體的周面的一部分的曲面而形成的,因此,它們的接觸面也同樣,是以軸線O為中心線、頂點朝向軸線O方向的前端側(cè)的假想的大致的圓錐體的周面的一部分的曲面,隨著向徑向外方延伸而向軸線O方向的后端側(cè)傾斜。
加之,卡接頭324的軸部325上的后端部分(端部326一側(cè)部分)被容納在卡接孔344內(nèi),并且,該軸部325上的一對側(cè)面327A、327A上所形成的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A相向地配置并彼此接觸,因此,刀頭320與螺栓部340二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止。
如上所述,作為在軸線O方向上向彼此分離的方向的相對移動以及周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止而處于連結(jié)狀態(tài)的刀頭320及螺栓部340,相對于開設(shè)于工具本體110上的安裝孔112,刀頭320的大致為圓錐臺形狀的圓錐部122被容納在安裝孔112的大致為圓錐臺孔形狀的圓錐孔113內(nèi),刀頭320的后端部分323(卡接頭324)與螺栓部340的前端部分341二者插入并被容納在安裝孔112的大致呈圓柱孔形狀的容納孔114內(nèi),螺栓部340的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)。
并且,由于螺栓部340的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi),該螺栓部340在安裝孔112內(nèi)被拉入軸線O方向的后端側(cè),并且,具有與螺栓部340的前端部分341連結(jié)在一起的后端部分323的刀頭320在安裝孔112內(nèi)被拉入軸線O方向的后端側(cè)。
因此,刀頭320的圓錐部122的外周面的大約整個面對安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面的大約整個面進行推壓,使刀頭320的軸線O與工具本體110的軸線O對正而定心,刀頭320可自由拆裝地安裝在工具本體110上并得到固定。
另外,在本第3實施形式中,用來進行說明的附圖所示的螺牙是在螺栓部340的陽螺紋部142的大約全長上形成,但顯然,也可以如前述第1實施形式那樣,僅在陽螺紋部142的前端部分形成有螺牙,使得在刀頭320安裝并固定在工具本體110上的狀態(tài)下,螺栓部340的陽螺紋部142與安裝孔112的陰螺紋部115之間嚙合的牙數(shù)為2~6個的程度。
下面,對將刀頭320安裝到工具本體110上的工序進行說明。
首先,如圖24所示,準備好呈從工具本體110上拆下的狀態(tài)的刀頭320和螺栓部340,邊使卡接頭324的大致為長方形的端部326與大致為長方形的卡接孔344對正、即邊使刀頭320與螺栓部340的相位趨向一致,邊移動刀頭320與螺栓部340以使二者在軸線O方向上彼此靠近。
可以認為,此時,大致為長方形的卡接頭324的端部326上從軸線O指向兩個角部336、336之一的方向(端部326的長度方向)、與大致為長方形的卡接孔344上從軸線O指向兩個角部(卡接孔344的內(nèi)周面346上的兩個短邊側(cè)內(nèi)壁面347B、347B)之一的方向(卡接孔344的長度方向)二者一致而以約0度的角度相交,即,可以認為刀頭320與螺栓部340二者的相位差約為0度。
于是,卡接頭324的端部326能夠插入以卡接頭324的端部326剛好能夠通過的大小形成的卡接孔344內(nèi)并從中通過。
在這里,由于在螺栓部340上設(shè)置有具有趨向于向軸線O方向的前端側(cè)移動的推壓體161的、未圖示的推壓部件160,因此,從卡接孔344中通過的卡接頭324的端部326的端面331與推壓部件160上的推壓體161的頭部163的端面164大約為點接觸。
在這種狀態(tài)下,邊使卡接頭324的軸部325的一對側(cè)面327B、327B上的大致為L字形的平坦面貼在卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A上,邊使卡接頭324的端部326向卡接孔244內(nèi)的插入(刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此靠近的方向相對移動)繼續(xù)進行,于是成為這樣一種狀態(tài),即,在刀頭320與螺栓部340二者的相位變成一致的同時,如圖25所示,卡接頭324的端部326位于卡接頭容納孔345內(nèi),并且,卡接頭324的軸部325的前端部分、即形成有曲面部分328、328的部分位于卡接孔344內(nèi)。
在該狀態(tài)下,由于推壓部件160的彈簧167受到卡接頭324的端部326的壓縮,因此,在彈簧167自身復(fù)原力的作用下,刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓。
再有,在該狀態(tài)下,雖然卡接頭324的軸部325的前端部分的外周面(4個側(cè)面327...)與卡接孔344的內(nèi)周面346中的內(nèi)壁面347...相向地配置,但由于軸部325的一對側(cè)面327B、327B上的另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335、335與端部326的長邊側(cè)側(cè)面332、332大約在同一平面上,并且,刀頭320與螺栓部340二者的相位已一致,因此,如圖25(c)所示,該另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335、335與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A的旋入方向S的前方側(cè)部分相向地配置并相互抵接,并且,與另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335、335的旋入方向S的后方側(cè)相連而形成的曲面部分328、328與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A的旋入方向S的后方側(cè)部分相向地配置。
此時,卡接頭324的端部326的角部336、336上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334、與位于卡接孔344周圍并面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面348、348二者,以中間隔著比卡接頭324的端部326與曲面部分328之間的沿軸線O方向的距離大的距離t分開。
如上所述,由于卡接頭324的軸部325上所形成的另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335、335與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A的旋入方向S的前方側(cè)部分相向地配置并相互抵接,因而刀頭320相對于螺栓部340向旋入方向S的后方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,同時,由于卡接頭324的軸部325上所形成的曲面部分328、328與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A的旋入方向S的后方側(cè)部分相向,因而刀頭320相對于螺栓部340向旋入方向S的前方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)成為可能。
并且,若如圖26所示,使刀頭320相對于螺栓部340圍繞軸線O向旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn),則如圖27所示,在該刀頭320相對于螺栓部340向旋入方向S的前方側(cè)僅相對旋轉(zhuǎn)既定角度(本第3實施形式中為90度)時,卡接頭324的軸部325的一對側(cè)面327A、327A上所形成的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329與卡接孔344的內(nèi)周面346的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A上的旋入方向S的后方側(cè)部分相向地配置并彼此抵接。
此外,在刀頭320相對于螺栓部340相對旋轉(zhuǎn)既定角度,從而處于卡接頭324的軸部325上的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329與卡接孔344的內(nèi)周面346的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A相抵接的狀態(tài)時,將如圖27(d)所示,該一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A的旋入方向S的后方側(cè)部分相向并彼此抵接,同時,與一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329的旋入方向S的前方側(cè)相連而形成的曲面部分328、328與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A的旋入方向S的前方側(cè)部分相向地配置。
如上所述,由于卡接頭324的軸部325上所形成的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A的旋入方向S的后方側(cè)部分相向并彼此抵接,刀頭320相對于螺栓部340向旋入方向S的前方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)被阻止。
并且,隨著刀頭320相對于螺栓部340,在卡接頭324的端部326插入并通過卡接孔344后向旋入方向S的前方側(cè)僅相對旋轉(zhuǎn)約90度,將變成刀頭320與螺栓部340二者的相位差也從約O度變化為約90度的狀態(tài)。
在這里,由于卡接頭324的軸部325上形成有一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329以及另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335、335,可使得刀頭320與螺栓部340二者相位差的變化范圍限制在0度~90度范圍內(nèi)。
之后,若減緩向驅(qū)使刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上彼此靠近的方向進行推壓的力,則這些刀頭320與螺栓部340二者在未圖示的推壓部件160的作用下在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓,從而,在保持刀頭320與螺栓部340二者的相位相差約90度的狀態(tài)下,刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動。
并且,隨著刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動,與卡接頭324的軸部325上所形成的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329的前端部分相抵接的卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A,邊保持與一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329的抵接,邊朝向后端側(cè)順著該一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329移動。
因此,被容納在卡接頭容納孔345內(nèi)的卡接頭324的端部326的角部336、336上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334、與位于卡接孔344周圍并面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面348,二者之間的軸線O方向上的距離t將逐漸減小。
這樣一來,由于在側(cè)面327A的大致為L字形的平坦面上,一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329的后端部分形成有與該一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329在一個面上的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330,因而將變成,卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A與雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330相向并彼此抵接的狀態(tài)。
即,作為卡接頭324的軸部325上所形成的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329,在刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動時,為了使卡接頭324的軸部325上所形成的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330、330剛好與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A相向并與之抵接,刀頭320相對于螺栓部340向旋入方向S的前方側(cè)進行的相對旋轉(zhuǎn)在既定角度(本第3實施形式中約為90度)處加以阻止。
此時,由于雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330的旋入方向S的后方側(cè)部分與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A的旋入方向S的后方側(cè)部分抵接,因而刀頭320相對于螺栓部340向旋入方向S的前方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,并且,由于雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330的旋入方向S的前方側(cè)部分與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A的旋入方向S的前方側(cè)部分抵接,因而刀頭320相對于螺栓部340向旋入方向S的后方側(cè)的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,該刀頭320與螺栓部340二者在周向上的相對移動被阻止。
即,驅(qū)使刀頭320向周向(旋入方向S的前方側(cè)及后方側(cè))旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)力始終傳遞到螺栓部340上。
接下來,隨著繼續(xù)使刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動,最終將如圖28所示,在刀頭320與螺栓部340二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止的同時,卡接頭324的端部326的兩個端部326、326上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334、與位于卡接孔344周圍并面向P62軸線O方向的后端側(cè)的壁面348、348二者抵接并密合,因而,刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此分離的方向的相對移動被阻止。
如上所述,由于刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此分離的方向的相對移動以及在周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,實現(xiàn)了刀頭320與螺栓部340二者的連結(jié)。
并且,能夠?qū)⒌额^320和螺栓部340作為一體進行處理,在將該被連結(jié)的刀頭320和螺栓部340插入開設(shè)于工具本體110上的安裝孔112中的同時,用扳手夾住例如形成于刀頭320的切削部121上的平坦面121C,使刀頭320相對于工具本體110朝著陽螺紋部142的旋入方向S的前方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)。
于是,指向旋入方向S的前方側(cè)的旋轉(zhuǎn)力將傳遞到與該刀頭320相連結(jié)而在周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止的螺栓部340上,隨著螺栓部340的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi),螺栓部340相對于工具本體110在安裝孔112內(nèi)被拉向軸線O方向的后端側(cè)。
因此,與螺栓部340相連結(jié)而在軸線O方向上向彼此分離的方向的相對移動被阻止的刀頭320也相對于工具本體110在安裝孔112內(nèi)被拉向軸線O方向的后端側(cè),變成刀頭320的圓錐部122的外周面推壓安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面的狀態(tài),從而將刀頭320安裝在工具本體110上并可拆裝地固定住。
而作為將刀頭320從工具本體110上拆下的工序,首先,用扳手夾住例如形成于刀頭320的切削部121上的平坦面121C,使刀頭320相對于工具本體110朝著螺栓部340的陽螺紋部142的旋入方向S的后方側(cè)相對旋轉(zhuǎn)。
在這里,在刀頭320已連結(jié)在螺栓部340上的狀態(tài)下,卡接頭324的軸部325上所形成的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330、330與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A抵接,刀頭320與螺栓部340二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)被阻止,因此,驅(qū)使刀頭320相對于工具本體110向旋入方向S的后方側(cè)進行相對旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)力將直接傳遞到螺栓部340上。
在該狀態(tài)下,隨著刀頭320相對于工具本體110向旋入方向S的后方側(cè)相對旋轉(zhuǎn),在螺栓部340的陽螺紋部142從安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi)退出的同時,螺栓部340在安裝孔112內(nèi)向軸線O方向的前端側(cè)退出,刀頭320的圓錐部122的外周面對安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面的推壓被解除。
接下來,隨著刀頭320相對于工具本體110向旋入方向S的后方側(cè)相對旋轉(zhuǎn),螺栓部340的陽螺紋部142與安裝孔112的陰螺紋部115的旋合完全解除,便可在刀頭320與螺栓部340二者保持連結(jié)的狀態(tài)下,將該刀頭320與螺栓部340從工具本體110上拆下。
此外,若要將彼此連結(jié)的刀頭320與螺栓部340二者拆開,可通過未圖示的推壓部件160,對在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓的刀頭320與螺栓部340二者,在軸線O方向上向彼此靠近的方向施加推壓力,使得刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此靠近的方向相對移動,從而將卡接頭324的軸部325上所形成的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330、330與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A的抵接完全解除。
之后,當使刀頭320相對于螺栓部340向旋入方向S的后方側(cè)僅相對旋轉(zhuǎn)既定角度時,卡接頭324的軸部325上所形成的另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335、335將與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A抵接,從而變成刀頭320與螺栓部340二者相位一致的狀態(tài)使得該相對旋轉(zhuǎn)被阻止。
于是,由于在未圖示的推壓部件160作用下,刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此分離的方向受到推壓,因此,刀頭320與螺栓部340二者將在軸線O方向上向彼此分離的方向作相對移動,卡接頭324的端部326自然從卡接孔344中拔出,刀頭320可從螺栓部340上拆下。
根據(jù)具有如上結(jié)構(gòu)的本第3實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具300,就采用與前述第1和第2實施形式同樣結(jié)構(gòu)的部分而言,能夠得到同樣的效果。
而本第3實施形式與第1和第2實施形式不同,刀頭320與螺栓部340二者的連結(jié)是這樣實現(xiàn)的,即,在卡接頭324的端部326插入并通過卡接孔344之后刀頭320與螺栓部340二者僅相對旋轉(zhuǎn)約90度(=180度/n)的狀態(tài)下,使刀頭320與螺栓部340二者在軸線O方向上向彼此分離的方向相對移動,使得卡接頭324的軸部325上所形成的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330、330與卡接孔344的內(nèi)周面346中的長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A相向并與之抵接,并使得卡接頭324的端部326的角部336、336上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334與位于卡接孔344周圍并面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面348、348相抵接。
因此,盡管第3實施形式與第1(第2)實施形式在結(jié)構(gòu)上多少存在些差異,但對于以下①~④所列起同樣作用的同類部分,必要時可適當相互參照而加以了解,因此,對于結(jié)構(gòu)上與第1實施形式多少不同的部分所能夠達到的效果,將其說明省略。
①第3實施形式中的“面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面334、334”(、以及可與其彼此抵接的“面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面348、348”),與第1實施形式中的“面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面134、134”(、以及可與其彼此抵接的“面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面151...”)②第3實施形式中的“雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面330、330”(、以及可與其彼此抵接的“長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A”),與第1實施形式中的“角部132...上的面向周向的壁面(側(cè)面133...上的角部132...一側(cè)部分)”(、以及可與其彼此抵接的“嵌合部150...上的面向周向的側(cè)壁面152、152”)③第3實施形式中的“一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面329、329”(、以及可與其彼此抵接的“長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A”),與第1實施形式中的“一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面129...”(、以及可與其彼此抵接的“內(nèi)壁面147...”)④第3實施形式中的“另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面335、335”(、以及可與其彼此抵接的“長邊側(cè)內(nèi)壁面347A、347A”),與第1實施形式中的“另一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面130...”(、以及可與其彼此抵接的“內(nèi)壁面147...”)下面,對本發(fā)明的第4實施形式進行說明,凡與前述第1至第3實施形式同樣的部分,使用相同的編號并省略其說明。
本第4實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具400如圖29所示,具有與前述第3實施形式同樣的結(jié)構(gòu),其不同點在于螺栓部的形狀。
該刀頭可更換式切削工具400中的螺栓部440如圖29所示,在其外周面形成有陽螺紋部442,并且是以軸線O為中心線大致呈環(huán)狀形成。
螺栓部440上,形成有在其端面443(前端面)上大致呈長方形形狀開口的卡接孔444,并且,該卡接孔444的后端側(cè)開口于螺栓部440的后端面454上。
即,卡接孔444是在螺栓部440的軸線O方向的全長上以軸線O為中心線貫通而形成的。
此外,由位于卡接孔444周圍的壁面、即與構(gòu)成卡接孔444的內(nèi)周面的4個內(nèi)壁面中的長邊側(cè)內(nèi)壁面相交并面向軸線O方向的后端側(cè)的兩個壁面構(gòu)成螺栓部440的后端面454。
而本第4實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具400中,在螺栓部440上,也設(shè)置有前述第2實施形式中已說明的推壓部件260,該推壓部件160的結(jié)構(gòu)和作用與第2實施形式所說明的相同,因而將其附圖省略。
本第4實施形式所提供的這種刀頭可更換式切削工具400也同樣,經(jīng)過與前述第2實施形式同樣的工序,將刀頭320與螺栓部440二者連結(jié)在一起。
就刀頭320的卡接頭324的形狀而言,并不限定于前述第3和第4實施形式中所使用的,只要卡接頭324的端部326是以軸線O為n分軸(n≥2)旋轉(zhuǎn)對稱,對其形狀可不予考慮(相應(yīng)于刀頭,螺栓部形狀的設(shè)計也要作適當?shù)母淖?,但例如相應(yīng)于第1和第2實施形式中所使用的刀頭120而像圖19和圖20說明的那樣,考慮卡接頭的端部的角部上的面向軸線O方向的前端側(cè)的壁面、與位于卡接孔周圍的面向軸線O方向的后端側(cè)的壁面二者的接觸面積的大小,則以n=2~4為宜。
在前述各實施形式中,指出工具本體110的整體由鋼材構(gòu)成,但并不限定于此,例如,也可以這樣構(gòu)成,即,工具本體110的安裝孔112的至少包括陰螺紋部115在內(nèi)的一部分以鋼材構(gòu)成,工具本體110的其它部分以超硬合金構(gòu)成。
例如,可以如圖30所示的變型例那樣(凡與前述第1至第4實施形式同樣的部分,使用相同的編號并省略其說明),工具本體110是由形成安裝孔112的陰螺紋部115的鋼材所構(gòu)成的第1工具本體部分180、與由超硬合金構(gòu)成的第2工具本體部分190彼此接合而成。
第1工具本體部分180,由鋼材構(gòu)成,呈具有多個臺階的大致的圓柱形形成,具有包括構(gòu)成工具本體110的后端面116的后端面184的后端部分181,以及與該后端部分181的前端側(cè)直徑縮小一圈相連、并且從其前端面183朝向后端側(cè)形成有陰螺紋部185的前端部分182。
而第2工具本體部分190由超硬合金構(gòu)成,大致呈圓筒狀,具有從構(gòu)成工具本體110的前端面111的前端面191貫通至后端面192的貫通孔193。
于是,通過將第1工具本體部分180的前端部分182從第2工具本體部分190的貫通孔193的開口于后端面192的開口部插入貫通孔193內(nèi),直到第2工具本體部分190的后端面192與第1工具本體部分180的后端部分181相抵接之后,該第1工具本體部分180與第2工具本體部分190二者便彼此接合在一起,從而構(gòu)成工具本體110。
這樣,由第2工具本體部分190的貫通孔193的前端部分構(gòu)成了安裝孔112的圓錐部113以及容納孔114,由第1工具本體部分180的陰螺紋部185構(gòu)成了安裝孔112的陰螺紋部115。
作為使用這種工具本體110的刀頭可更換式切削工具,由于具有由超硬合金構(gòu)成的第2工具本體部分190,工具本體110的整體剛性得以提高,而在由鋼材構(gòu)成的第1工具本體部分180上,能夠很容易地形成陰螺紋部115。
另外,關(guān)于第1工具本體部分180與第2工具本體部分190二者的接合,采用何種接合手段均可,例如可以考慮通過釬焊使之接合。
此外,在前述各實施形式中,作為用來將刀頭拉入工具本體的軸線O方向的后端側(cè)的拉入部件使用的是螺栓部,拉入部件具有作為旋合部的陽螺紋部,并且該陽螺紋部以能夠擰入安裝孔的作為被旋合部的陰螺紋部內(nèi)而構(gòu)成,但并不限定于此,也可以在拉入部件上形成作為旋合部的陰螺紋部,同時,在安裝孔上形成作為被旋合部的陽螺紋部。
例如,可以考慮圖31所示第5實施形式的方案(凡與前述第1至第4實施形式相同的部分,使用相同的編號并省略其說明)。
在該第5實施形式的刀頭可更換式切削工具500中,與刀頭120進行連結(jié)并用來將刀頭120向軸線O方向的后端側(cè)拉入的拉入部件540大致呈圓柱形形成,其前端部分141上形成有卡接孔144、嵌合部150...、以及卡接頭容納孔145,并且,在后端部分上形成有從卡接頭容納孔145的底面153貫通至拉入部件540的后端面541的、作為旋合部的陰螺紋部542。
此外,該拉入部件540上,安裝有由與其前端面543相接合的、朝向軸線O方向的前端側(cè)卷繞著延伸的彈簧267,以及與該彈簧267的前端相接合的、大致為環(huán)狀的推壓體261構(gòu)成的推壓部件260。
并且,與拉入部件540相對應(yīng)地,在工具本體510上形成有與安裝孔112的容納孔114的后端側(cè)相連并貫通至工具本體510的后端面511的固定螺栓容納孔512,固定螺栓513插入并固定在該固定螺栓容納孔512內(nèi)。
固定螺栓513在其前端部分形成有作為被旋合部的陽螺紋部514,并形成有與其后端側(cè)依次相連的軸部515、頭部516。
在該固定螺栓513插在固定螺栓容納孔512內(nèi)的狀態(tài)下,固定螺栓513的頭部516被容納在固定螺栓容納孔512中作為開口于后端面511的開口部形成的直徑增大一圈的臺階部517內(nèi),固定螺栓513的軸部515被容納在固定螺栓容納孔512內(nèi),而且,固定螺栓513的陽螺紋部514以向軸線O方向的前端側(cè)突出的狀態(tài)被容納在安裝孔112的容納孔114內(nèi)。
此外,利用插入于從工具本體510的外周面貫通至安裝孔112的固定螺栓容納孔512而形成的孔部的固定螺栓固定用螺釘518,阻止上述固定螺栓513在固定螺栓容納孔512內(nèi)在軸線O方向及周向上移動。
因此,處于被容納在安裝孔112的容納孔114內(nèi)的狀態(tài)的固定螺栓513的陽螺紋部514成為安裝孔112中的被旋合部,形成于拉入部件540的后端部分上的陰螺紋部542可擰在該陽螺紋部514上。
此外,在該第5實施形式中,所說旋合部的旋入方向S是指,在將拉入部件540上的作為旋合部的的陰螺紋部542擰到安裝孔112中的作為被旋合部的陽螺紋部514上時,可使拉入部件540相對于工具本體510圍繞軸線O旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向。
在使用這種拉入部件540和工具本體510的第5實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具500上,固定螺栓513由鋼材構(gòu)成,除此之外工具本體510的其它部分由超硬合金構(gòu)成,因此,與前述圖30所示的工具本體的變型例同樣,能夠提高工具本體510的整體剛性,同時,可使作為被旋合部的陽螺紋部514的形成較為容易。
此外,在前述各實施形式中,作為用來將拉入部件向軸線O方向的后端側(cè)拉入的拉入手段,采用的是使拉入部件的旋合部擰到安裝孔的被旋合部上這樣的結(jié)構(gòu),但并不受此限定,也可以使用拉入螺栓將拉入部件向軸線O方向的后端側(cè)拉入。
例如,可以考慮圖32所示的第6實施形式的方案(凡與前述第1至第5實施形式同樣的部分,使用相同的編號并省略其說明)。
該第6實施形式的刀頭可更換式切削工具600這樣構(gòu)成,即,在拉入部件640的后端部分641的外周面上開設(shè)有拉入螺栓嵌合部642,并且,在工具本體610的后端部分611的外周面上,開設(shè)有隨著向徑向內(nèi)方延伸而向軸線O方向的后端側(cè)傾斜并且貫通至安裝孔112的拉入螺栓旋合部612而成。
并且,當具有大致為圓柱形的前端部分651的拉入螺栓650擰入開設(shè)于該工具本體610上的拉入螺栓旋合部612內(nèi)時,該拉入螺栓650的前端部分651將與拉入部件640的后端部分641上所形成的拉入螺栓嵌合部642相嵌合。
于是,隨著將拉入螺栓650擰入拉入螺栓旋合部612內(nèi),具有該拉入螺栓650的前端部分651所與之嵌合的拉入螺栓嵌合部642的拉入部件640被拉向工具本體610的軸線O方向的后端側(cè)。
此外,在前述各實施形式中,是通過刀頭的圓錐部122的外周面與安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面二者緊密接觸來約束該刀頭的,但是,為了提高刀頭的安裝剛性,可以在使圓錐部122的外周面與圓錐孔113的內(nèi)周面二者緊密接觸的同時,使工具本體110的前端面111與與該前端面111相向的刀頭的壁面緊密接觸,從而對刀頭進行雙面約束。
但是,要實現(xiàn)刀頭的雙面約束,必須分別對圓錐部122的外周面和圓錐孔113的內(nèi)周面、以及工具本體110的前端面111和與之相向的刀頭的壁面進行高精度加工。
為此,可以考慮圖33所示的第7實施形式的方案(凡與前述第1至第6實施形式同樣的部分,使用相同的編號并省略其說明)。
該第7實施形式的刀頭可更換式切削工具700上,其刀頭120上的切削部121與圓錐部122二者的連接部分是與切削部121的后端側(cè)及圓錐部122的前端側(cè)相連、并且隨著向后端側(cè)延伸其外徑以一定的斜率逐漸縮小的大致為圓錐臺形狀的副圓錐部722。
在這里,圓錐部122的單面錐度角θ(從包含有軸線O的截面上看,是圓錐部122與軸線O的夾角)在2~25度的范圍內(nèi)進行設(shè)定,相對于此,副圓錐部722的單面錐度角θ1(從包含有軸線O的截面上看,是副圓錐部722與軸線O的夾角)在大于上述錐度角θ(θ<θ1)的10~80度的范圍內(nèi)設(shè)定的。
如上所述,刀頭120上形成有連接切削部121與圓錐部122的副圓錐部722,并且,副圓錐部722的單面錐度角θ1大于圓錐部122的單面錐度角θ,因此,該副圓錐部722的外周面(刀頭120的壁面)是與工具本體110的前端面111相向的。
并且,在彼此相向的刀頭120的副圓錐部722的外周面與工具本體110的前端面111之間,中介有環(huán)繞刀頭120的環(huán)形件710。
該環(huán)形件710是彈性模量設(shè)定在60~220GPs的范圍內(nèi)的彈性體,具體地說,是由鋁或鋼等構(gòu)成,呈整周無缺口的連續(xù)環(huán)狀構(gòu)成。
環(huán)形件710的大致呈環(huán)狀的一對端面711、712中,面向軸線O方向的后端側(cè)的一方端面711與工具本體110的前端面111垂直于軸線O方向延伸相對應(yīng),也是垂直于軸線O方向而延伸的,而面向軸線O方向的前端側(cè)的另一方端面712與刀頭120的副圓錐部722的形狀相對應(yīng),具有隨著向軸線O方向的后端側(cè)(一方的端面711一側(cè))延伸而內(nèi)徑逐漸縮小的圓錐面713(圓錐面713的單面錐度角與副圓錐部722的單面錐度角θ1大體相同)。
當?shù)额^120安裝在工具本體110上時,處于這樣一種狀態(tài),即,刀頭120的圓錐部122的外周面與安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面緊密接觸,刀頭120的副圓錐部722的外周面與環(huán)形件710的另一方端面712上所形成的圓錐面713緊密接觸,并且,環(huán)形件710的一方端面711與工具本體110的前端面111緊密接觸。
因此,刀頭120的圓錐部122和副圓錐部722的外周面分別推壓安裝孔112中的圓錐孔113的內(nèi)周面和形成于環(huán)形件710的另一方端面712上的圓錐面713,使刀頭120的軸線O與工具本體110的軸線O對正而實現(xiàn)定心。
對于這樣構(gòu)成的第7實施形式所提供的刀頭可更換式切削工具700,在將刀頭120安裝到工具本體110上時,是將彼此連結(jié)的刀頭120與螺栓部140二者插入安裝孔112內(nèi)后,使刀頭120旋轉(zhuǎn),從而使與該刀頭120相連結(jié)的螺栓部140旋轉(zhuǎn),螺栓部140的陽螺紋部142擰入安裝孔112的陰螺紋部115內(nèi),將刀頭120拉向軸線O方向的后端側(cè)的。
此時,由于刀頭120的副圓錐部722的外周面與工具本體110的前端面111之間中介有環(huán)形件710,因此,在刀頭120的圓錐部122的外周面與安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面二者相接觸之前,刀頭120的副圓錐部722的外周面與環(huán)形件710的一方端面712上所形成的圓錐面713二者先接觸。
當在這種狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)刀頭120,繼續(xù)將刀頭120向軸線O方向的后端側(cè)拉入,則作為彈性體的環(huán)形件710的一方端面711與工具本體110的前端面111二者緊密接觸,從而形成垂直于軸線O延續(xù)的密接面,并且,環(huán)形件710的另一方端面712上所形成的圓錐面713與刀頭120的副圓錐部722的外周面緊密接觸,從而形成隨著向軸線O方向的后端側(cè)延伸而直徑逐漸縮小的圓錐形的密接面(單面錐度角θ1)。
上述兩個密接面中,環(huán)形件710的另一方端面712上所形成的圓錐面713與刀頭120的副圓錐部722的外周面二者之間的密接面呈隨著向軸線O方向的后端側(cè)延伸而直徑逐漸縮小的圓錐形,因此,隨著刀頭120被拉入軸線O方向的后端側(cè),作為彈性體的環(huán)形件710在其圓錐面713承受的推壓力的作用下,產(chǎn)生彈性變形而向徑向外方被壓扁從而直徑變大。
因此,能夠在保持刀頭120的副圓錐部722的外周面與環(huán)形件710的另一方端面712上所形成的圓錐面713二者緊密接觸的狀態(tài)下,隨著該環(huán)形件710的直徑因彈性變形而增大,刀頭120可被進一步拉向軸線O方向的后端側(cè),最終,刀頭120的圓錐部122的外周面與安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面緊密接觸。
因此,處于刀頭120上的圓錐部122的外周面和副圓錐部722的外周面分別推壓安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面和環(huán)形件710的另一方端面712上所形成的圓錐面713的狀態(tài),從而將刀頭120通過雙面約束安裝在工具本體110上。
根據(jù)這樣的本第7實施形式,由于在工具本體110的前端面111和與之相向的刀頭120的壁面(刀頭120的副圓錐部722的外周面)之間,中介有與這些前端面111和副圓錐部722的外周面緊密接觸的彈性體構(gòu)成的環(huán)形件710,因此,在將刀頭120在安裝孔112內(nèi)拉向軸線O方向的后端側(cè)時,即使作業(yè)人員為旋轉(zhuǎn)刀頭120而施加的緊固力矩過大,也由于存在有該環(huán)形件710,因而能夠防止刀頭120在安裝孔112內(nèi)進入過深、刀頭120無法拆下的現(xiàn)象發(fā)生。
此外,由該彈性體構(gòu)成的環(huán)形件710的另一方端面712上所形成的圓錐面713與刀頭120上的副圓錐部722的外周面二者之間的密接面呈隨著向軸線O方向的后端側(cè)延伸其直徑逐漸縮小的圓錐形形成,因此,在刀頭120被拉入軸線O方向的后端側(cè)時,該環(huán)形件710將產(chǎn)生彈性變形而直徑增大。
與該環(huán)形件710的彈性變形相應(yīng)地,在刀頭120上軸線O方向的移動自由度增大,因而能夠維持使刀頭120的副圓錐部22的外周面與環(huán)形件710的另一方端面712上所形成的圓錐面713緊密接觸的狀態(tài),同時,刀頭120的圓錐部122的外周面與安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面二者可靠地緊密接觸。
由此可抵消加工精度上的一些誤差,因此,能夠很容易且可靠地實現(xiàn)刀頭120的雙面約束,提高刀頭120的安裝剛性,即使在切削加工中也不會發(fā)生抖動。
再有,使用這樣的環(huán)形件710,能夠防止灰塵等異物進入工具本體110的前端面111和與該前端面111相向的副圓錐部722的外周面之間的間隙內(nèi)的事態(tài)發(fā)生,因此,即使反復(fù)進行刀頭120的拆裝,也能夠降低異物進入刀頭120的圓錐部122的外周面與安裝孔112的圓錐孔113的內(nèi)周面之間的危險性,可使刀頭120的安裝狀態(tài)持續(xù)保持穩(wěn)定。
在這里,作為彈性體的環(huán)形件710的彈性模量是在60~220GPa的范圍內(nèi)設(shè)定的,因此,能夠適度產(chǎn)生提高刀頭120的安裝剛性所需要的順沿于軸線O方向的推壓力,并且,能夠適度產(chǎn)生抵消加工精度誤差所需要的彈性變形。
若該彈性模量小于60GPa,則有可能得不到足夠大的順沿于軸線O方向的推壓力,安裝剛性無法提高,而若彈性模量大于220GPa,則環(huán)形件710有可能無法產(chǎn)生所希望的足夠大的彈性變形。
為了更可靠地得到上述效果,環(huán)形件710的彈性模量最好是在70~130GPa的范圍內(nèi)設(shè)定。
此外,在這里,環(huán)形件710的另一方端面712上所形成的圓錐面713、與刀頭120上的副圓錐部722的外周面之間的密接面,其單面錐度角θ1是在10~80度的范圍內(nèi)設(shè)定的,因此,能夠保證提高刀頭120的安裝剛性所需要的順沿于軸線O方向的推壓力有足夠大,而且,能夠使環(huán)形件710產(chǎn)生抵消加工精度誤差所需要的足夠大的彈性變形。
若該錐度角θ1小于10度,則難以得到順沿于軸線O方向的推壓力,有可能導致對刀頭120進行雙面約束以提高安裝剛性的效果減弱,而若錐度角θ1大于80度,則有可能導致該圓錐形密接面上產(chǎn)生的摩擦力過大,要靠環(huán)形件710的彈性變形擴大其直徑難以實現(xiàn)。
為了更可靠地得到上述效果,錐度角θ1最好是在30~60度的范圍內(nèi)設(shè)定。
另外,在該第7實施形式中,環(huán)形件710(另一方端面712上所形成的圓錐面713)與刀頭120的壁面(副圓錐部722的外周面)二者的密接面呈隨著向軸線O方向的后端側(cè)延伸其直徑逐漸縮小的圓錐形,但并不限定于此。例如,將環(huán)形件710與工具本體110的前端面111二者的密接面做成呈隨著向軸線O方向的后端側(cè)延伸其直徑逐漸擴大的圓錐形,也能夠得到上述效果,此外,也可以將環(huán)形件710與工具本體110的前端面111二者的密接面、以及環(huán)形件710與刀頭120的壁面二者的密接面做成圓錐形。
再有,作為環(huán)形件710,并不限于整周無缺口而連續(xù)的結(jié)構(gòu),也可以考慮使用具有一個缺口的大致為C字形的部件。
此外,在前述各實施形式中,是在刀頭的后端部分形成由端部及軸部構(gòu)成的卡接頭,在螺栓部(拉入部件)的前端部分形成大小可使卡接頭的端部及軸部通過的卡接孔的,但并不限定于此,也可以是,在刀頭的后端部分形成在其端面以可使卡接頭的端部通過的大小開口的卡接孔,同時,在該卡接孔周圍的壁面上形成卡接頭的端部的角部可與之嵌合的嵌合部,并且,在螺栓部(拉入部件)的前端部分形成由軸部和具有比該軸部向徑向外方突出一截的角部的端部二者構(gòu)成的卡接頭。
此外,對于以上已說明的刀頭可更換式切削工具,是將工具本體的后端部分安裝在工作機械的旋轉(zhuǎn)軸上而使得該工具本體圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的,但并不限定于此,例如,也可以采用使工作機械的旋轉(zhuǎn)軸成為工具本體,即,在工作機械的旋轉(zhuǎn)軸的前端面上開設(shè)如上所述的安裝孔,將刀頭安裝在該安裝孔內(nèi)的結(jié)構(gòu)(是工具本體包括工作機械的旋轉(zhuǎn)軸的例子)。
再有,在以上所說明的刀頭可更換式切削工具中所使用的刀頭,其切削部至少具有一個切削刃,但并不限定于此,例如,既可以使用具有通過磨削等后加工而形成有至少一個切削刃的切削部的刀頭,也可以使用通過釬焊接合有至少具有一個切削刃的切削部而成的刀頭,還可以使用通過螺釘固定等臨時方式安裝有至少具有一個切削刃的切削部的刀頭。
權(quán)利要求
1.一種刀頭可更換式切削工具,具有切削部的刀頭的后端部分與拉入部件二者可拆裝地相連結(jié),隨著這些被連結(jié)的刀頭及拉入部件插在開設(shè)于工具本體上的安裝孔內(nèi),并且所說拉入部件被拉入所說工具本體的軸線方向的后端側(cè),與該拉入部件相連結(jié)的所說刀頭被拉入所說工具本體的軸線方向的后端側(cè)而可拆裝地得到安裝,其特征是,在所說刀頭的后端部分與所說拉入部件之中的某一方上,形成有由軸部與具有比該軸部更向徑向外方突出一截的角部的端部所構(gòu)成的卡接頭,而另一方上,形成有以所說卡接頭的端部所能夠通過的大小開口于其端面的卡接孔,當在所說卡接頭的端部插入并通過所說卡接孔后使所說刀頭相對于所說拉入部件在周向上相對旋轉(zhuǎn)既定角度之后,使所說刀頭與所說拉入部件二者在軸線方向上向彼此分離的方向相對移動時,通過所說卡接頭與形成有所說卡接孔的所說刀頭的后端部分或所說拉入部件相接觸,而使得所說刀頭與所說拉入部件二者在周向上的相對旋轉(zhuǎn)及在軸線方向上向彼此分離的方向的相對移動被阻止,從而實現(xiàn)所說刀頭與所說拉入部件二者的連結(jié)。
2.如權(quán)利要求1所說的刀頭可更換式切削工具,其特征是,在所說卡接孔的壁面上,形成有所說卡接頭的端部的角部可與之嵌合的嵌合部,通過所說卡接頭的端部的角部與所說嵌合部相嵌合,使得所說卡接頭與形成有所說卡接孔的所說刀頭的后端部分或所說拉入部件相接觸,從而實現(xiàn)所說刀頭與所說拉入部件二者的連結(jié)。
3.如權(quán)利要求1所說的刀頭可更換式切削工具,其特征是,在所說卡接頭的軸部上,形成有能夠與所說卡接孔的內(nèi)周面抵接的雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面,通過所說雙向旋轉(zhuǎn)限制壁面與所說卡接孔的內(nèi)周面接觸的同時、所說卡接頭的端部的角部與所說卡接孔的周圍的壁面抵接,使得所說卡接頭與形成有所說卡接孔的所說刀頭的后端部分或所說拉入部件相接觸,從而實現(xiàn)所說刀頭與所說拉入部件二者的連結(jié)。
4.如權(quán)利要求1至3之一的權(quán)利要求所說的刀頭可更換式切削工具,其特征是,在所說卡接頭的軸部上,形成有在所說卡接頭的端部插入并通過所說卡接孔后所說刀頭相對于所說拉入部件向周向的一個方向相對旋轉(zhuǎn)既定角度后,與所說卡接孔的內(nèi)周面抵接而阻止繼續(xù)向周向的一個方向相對旋轉(zhuǎn)的一方向旋轉(zhuǎn)限制壁面。
5.如權(quán)利要求1至4之一的權(quán)利要求所說的刀頭可更換式切削工具,其特征是,所說拉入部件具有旋合部,所說安裝孔具有被旋合部,隨著所說拉入部件的旋合部擰到所說安裝孔的被旋合部上,所說拉入部件被拉入所說工具本體的軸線方向的后端側(cè)。
6.如權(quán)利要求1至5之一的權(quán)利要求所說的刀頭可更換式切削工具,其特征是,所說刀頭具有切削部、與該切削部的后端側(cè)相連并隨著向后端側(cè)延伸而外徑逐漸縮小的大致為圓錐臺形狀的圓錐部、以及與該圓錐部的后端側(cè)相連的所說后端部分,所說安裝孔具有隨著向后端側(cè)延伸而內(nèi)徑逐漸縮小的大致為圓錐臺孔形狀的圓錐孔,所說刀頭的圓錐部的外周面推壓所說安裝孔的圓錐孔的內(nèi)周面,使所說刀頭可拆裝地得到安裝。
7.如權(quán)利要求1至6之一的權(quán)利要求所說的刀頭可更換式切削工具,其特征是,設(shè)置有在所說卡接頭的端部插入并通過所說卡接孔后,對所說刀頭與所說拉入部件向使它們彼此分離的方向進行推壓的推壓部件。
8.一種可安裝在權(quán)利要求1至7之一的權(quán)利要求所說的刀頭可更換式切削工具上的刀頭,其特征是,具有切削部,在后端部分上,形成有由軸部與具有比該軸部更向徑向外方突出一截的角部的端部所構(gòu)成的卡接頭,或者,形成有以所說卡接頭的端部所能夠通過的大小開口于其端面的卡接孔。
全文摘要
一種刀頭不會偏心,并使刀頭的安裝狀態(tài)保持穩(wěn)定的刀頭可更換式切削工具及安裝在其上的刀頭。刀頭(120)上形成有由軸部(125)與具有比該軸部(125)向徑向外方突出一截的角部(132...)的端部(126)所構(gòu)成的卡接頭(124)。螺栓部(140)上形成有卡接頭(124)的端部(126)可從中通過的卡接孔(144)。在卡接孔(144)的周圍形成有嵌合部(150...)。在卡接頭(124)的端部(126)插入并通過卡接孔(144)之后,刀頭(120)相對于螺栓部(140)向旋入方向S的前方側(cè)旋轉(zhuǎn)約60度的狀態(tài)下,當?shù)额^(120)與螺栓部(140)二者在軸線0方向上向彼此分離的方向相對移動時,卡接頭(124)的端部(126)的角部(132...)便與嵌合部(150...)嵌合。
文檔編號B23Q3/12GK1442261SQ03119830
公開日2003年9月17日 申請日期2003年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
發(fā)明者木村良彥, 中村徹, 阿部太郎, 佐藤隆廣 申請人:三菱綜合材料株式會社