可轉(zhuǎn)位切削工具的制作方法
【專利摘要】在圓形刀具(10)的外周上的更靠近其底面的位置設(shè)置有定位部(16)，定位部(16)用于將參與切削的切削刃定位在轉(zhuǎn)位點(diǎn)處。形成在工具主體(1)上的支撐座(3)設(shè)置有：第一座側(cè)面(3b)和第二座側(cè)面(3c)，第一座側(cè)面(3b)和第二座側(cè)面(3c)在相隔90度的位置分別接觸并支撐圓形刀具的側(cè)面；以及限制部(5)，其與定位部(16)凹凸嵌合。僅設(shè)置一個(gè)限制部(5)；并且，在第二座側(cè)面(3c)側(cè)的角部，設(shè)置比第一釋放部(6)大的第二釋放部(7)。
【專利說(shuō)明】可轉(zhuǎn)位切削工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可轉(zhuǎn)位切削工具，該可轉(zhuǎn)位切削工具包括安裝在設(shè)置于工具主體 上的支撐座上的圓形切削刀具（即所謂的"圓形刀具"）。

【背景技術(shù)】
[0002] 關(guān)于將正前角圓形刀具和工具主體結(jié)合的可轉(zhuǎn)位切削工具，提出了多種將圓形刀 具安裝到工具主體的支撐座上的結(jié)構(gòu)。
[0003] 例如，經(jīng)常使用下面的PTL 1中公開的方法將圓形刀具安裝到工具主體上。在該 方法中，使接觸面（限制面）接觸與工具主體的支撐座相對(duì)應(yīng)地設(shè)置的座側(cè)面，從而將刀具 定位。通過(guò)切除圓形刀具的側(cè)面的一部分，在圓形刀具的朝向圓形刀具外周底面的部分上 沿周向以恒定的間距形成接觸面。各個(gè)接觸面都是平坦表面，接觸面的傾斜角比側(cè)面的傾 斜角大。
[0004] 在PTL 1的切削工具中，在刀具的外周上沿著接觸面還設(shè)置有切口，并且形成于 工具主體上的凸部嵌入切口中。這種結(jié)構(gòu)用于防止刀具的錯(cuò)誤安裝。通過(guò)同時(shí)推壓多個(gè)限 制面中的兩個(gè)限制面來(lái)執(zhí)行刀具的定位，這兩個(gè)限制面設(shè)置成彼此相隔90度角并且分別 抵靠在支撐座的兩個(gè)座側(cè)面上。
[0005] 〈引用文獻(xiàn)列表〉
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] PTL 1 :日本專利 No. 4857958


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 〈技術(shù)問(wèn)題〉
[0009] 在上述安裝結(jié)構(gòu)中，使設(shè)置在刀具的側(cè)面中的平坦接觸面接觸支撐座的座側(cè)面， 由此對(duì)刀具進(jìn)行限制，這種安裝結(jié)構(gòu)難以提高刀具的定位精度。
[0010] 由于接觸面形成在刀具的朝向刀具外周底面的部分上，所以尤其是小型刀具與座 側(cè)面的接觸面積小。另外，由于存在不可避免的加工誤差，所以難以使刀具的兩個(gè)接觸面同 時(shí)與工具主體的兩個(gè)座側(cè)面緊密接觸。因此，刀具相對(duì)于支撐座的座接性能（seating)差， 導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)刀具的精確定位和穩(wěn)定固定。
[0011] 在對(duì)刀具外周的底面?zhèn)冗M(jìn)行限制的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置在支撐座的角部處的修薄部分 (thinned portion)不能過(guò)大，因?yàn)樾枰_保支撐座的座側(cè)面的面積。因此，不能有效地減 小集中在角部的應(yīng)力。
[0012] 考慮到這種現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是，能夠使圓形刀具高精度地、穩(wěn)定地固定到 支撐座上，并且減小支撐座的角部的應(yīng)力。
[0013] 〈技術(shù)方案〉
[0014] 為此，本發(fā)明提供一種可轉(zhuǎn)位切削工具，所述切削工具包括安裝在設(shè)置于工具主 體的端部外周上的支撐座上的正前角圓形刀具。所述切削工具具有如下結(jié)構(gòu)。在所述圓形 刀具的外周上，在所述圓形刀具的朝向底面的部分設(shè)置有定位部，所述定位部將用于進(jìn)行 切削的切削刃定位在（用于定位的）轉(zhuǎn)位點(diǎn)處。所述支撐座包括第一座側(cè)面、第二座側(cè)面 和限制部。所述第一座側(cè)面和所述第二座側(cè)面接觸并支撐所述圓形刀具的設(shè)置成彼此相隔 90度的側(cè)面。所述圓形刀具的定位部以凹凸嵌合的方式安裝到所述限制部上。所述支撐座 的座底面和所述第一座側(cè)面之間僅設(shè)置一個(gè)所述限制部。在所述第一座側(cè)面?zhèn)鹊慕遣吭O(shè)置 有第一釋放部，在所述第二座側(cè)面?zhèn)鹊慕遣吭O(shè)置有第二釋放部，所述第二釋放部比所述第 一釋放部大。
[0015] 在所述可轉(zhuǎn)位切削工具中，所述圓形刀具的定位部的具體實(shí)例可以包括凹部和脊 部，所述凹部和所述脊部沿周向以恒定的間距交替地設(shè)置在所述側(cè)面的朝向所述圓形刀具 的底面的部分上，每個(gè)所述脊部均具有恒定的寬度。另外，所述支撐座的限制部可以包括限 制槽和凸部，所述脊部咬合所述限制槽，所述凸部嵌入位于所述脊部?jī)蓚?cè)的所述凹部中。
[0016] 所述第二釋放部可以形成在從所述支撐座的座底面到所述第二座側(cè)面的范圍內(nèi)。
[0017] 在圓形刀具的朝向圓形刀具外周底面的部分上設(shè)置平坦接觸面，并且利用座側(cè)面 限制兩個(gè)接觸面一與這種類型的切削工具相比，根據(jù)本發(fā)明的具有上述結(jié)構(gòu)的切削工具 能夠在圓形刀具的側(cè)面與支撐座的座側(cè)面之間提供更大的接觸面積。
[0018] 所述支撐座的所述第一座側(cè)面和所述第二座側(cè)面同心地設(shè)置。因此，能夠防止當(dāng) 將平坦接觸面設(shè)置成彼此相隔90度時(shí)出現(xiàn)不可避免的加工誤差。這樣，能夠提高定位精度 并且更穩(wěn)定地固定刀具。
[0019] 通過(guò)在從所述支撐座的座底面延伸到第二座側(cè)面的范圍內(nèi)形成所述第二釋放部， 可以將所述第二釋放部做得較大。結(jié)果，通過(guò)使得應(yīng)力擴(kuò)散到較大的范圍內(nèi)，能夠使施加在 所述支撐座的所述第二座側(cè)面?zhèn)鹊慕遣可系膽?yīng)力減小。盡管所述第二釋放部的尺寸取決于 所述圓形刀具的尺寸，但所述第二釋放部設(shè)置在尺寸大于或等于所述圓形刀具的高度（上 表面與下表面之間的厚度）的1/3倍，期望的是1/2倍的區(qū)域內(nèi)。
[0020] 通常，通過(guò)使緊固螺釘穿過(guò)圓形刀具的中心處的安裝孔，并將緊固螺釘旋入形成 在支撐座的座底面上的螺紋孔中，而將圓形刀具固定在工具主體上。同樣利用這種方法來(lái) 固定根據(jù)本發(fā)明的切削工具。
[0021] 設(shè)置在所述圓形刀具上的所述定位部（凹部和脊部）以及設(shè)置在所述工具主體上 的所述限制部（所述限制槽和所述凸部）用于將所述圓形刀具定位在轉(zhuǎn)位點(diǎn)處。還可以利 用如下結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的：在這種結(jié)構(gòu)中，限制部設(shè)置在支撐座的座底面和第二座側(cè)面 之間。然而，當(dāng)所述限制部設(shè)置在所述座底面與所述第一座側(cè)面之間時(shí)，所述第二釋放部可 以在所述第二座側(cè)面?zhèn)刃纬稍趶乃鲋巫淖酌嫜由斓降诙鶄?cè)面的區(qū)域內(nèi)。
[0022] 設(shè)置在所述工具主體上的各個(gè)凸部的端部可以可咬合地面向設(shè)置在所述圓形刀 具中的相應(yīng)的所述凹部的底部，并且所述圓形刀具可以在如下位置定位在轉(zhuǎn)位點(diǎn)處：所述 限制槽和所述脊部相互咬合的位置，以及各個(gè)凸部的端部和相應(yīng)的所述凹部的底部相互咬 合的位置。這種結(jié)構(gòu)能夠更可靠地防止圓形刀具旋轉(zhuǎn)。
[0023] 〈本發(fā)明的有益效果〉
[0024] 在根據(jù)本發(fā)明的切削工具中，設(shè)置在工具主體上的支撐座包括第一座側(cè)面和第二 座側(cè)面。另外，通過(guò)使得位于圓形刀具的上側(cè)的設(shè)置成彼此相隔90度的側(cè)面分別接觸第一 座側(cè)面和第二座側(cè)面，來(lái)定位并支撐刀具。因此，能夠提高定位精度并且更穩(wěn)定地固定刀 具。
[0025] 另外，由于能夠增大第二釋放部的尺寸，所以能使施加到支撐座的角部的應(yīng)力減 小。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可轉(zhuǎn)位切削工具的透視圖。
[0027] 圖2是圖1所示的切削工具的側(cè)視圖。
[0028] 圖3是圖1所示的切削工具的正視圖。
[0029] 圖4是圖1所示的切削工具的工具主體的透視圖。
[0030] 圖5是設(shè)置在圖4所示的工具主體上的支撐座的透視圖。
[0031] 圖6示出圖4所示的工具主體的支撐座的位置與安裝在支撐座上的圓形刀具的位 置之間的關(guān)系。
[0032] 圖7是用于圖1所示的切削工具的圓形刀具的透視圖。
[0033] 圖8是圖7所示的圓形刀具的側(cè)視圖。
[0034] 圖9是圖7所示的圓形刀具的仰視圖。
[0035] 圖10是用于根據(jù)本發(fā)明的切削工具的另一種圓形刀具的透視圖。
[0036] 圖11是圖10所示的圓形刀具的側(cè)視圖。
[0037] 圖12是圖10所示的圓形刀具的仰視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面參考圖1至圖12描述根據(jù)本發(fā)明的可轉(zhuǎn)位切削工具的實(shí)施例。
[0039] 圖1至圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的整個(gè)可轉(zhuǎn)位切削工具?？赊D(zhuǎn)位切削 工具包括工具主體1、圓形刀具10和緊固螺釘8。圓形刀具10安裝在工具主體1上。緊固 螺釘8將相應(yīng)的圓形刀具10固定到工具主體1上。
[0040] 沿著工具主體1的端部外周在周向上以恒定的間距設(shè)置排屑槽2和面向排屑槽2 的支撐座3。每個(gè)支撐座3均具有座底面3a (參見(jiàn)圖4和圖5)，座底面3a支撐其相應(yīng)的圓 形刀具10的底面12 (參見(jiàn)圖8和圖9)。使用緊固螺釘8將圓形刀具10安裝到相應(yīng)的支撐 座3上。
[0041] 緊固螺釘8穿過(guò)設(shè)置在相應(yīng)的圓形刀具10的中心處的安裝孔15 (參見(jiàn)圖7、圖9、 圖10和圖12)，并且旋入形成在相應(yīng)的支撐座3的座底面3a上的螺紋孔4 (參見(jiàn)圖4和圖 5)中。
[0042] 設(shè)置在工具主體1的端部外周上的每個(gè)支撐座3除了均具有相應(yīng)的座底面3a之 夕卜,還均具有第一座側(cè)面3b和第二座側(cè)面3c，如圖4至圖6所示。每個(gè)第一座側(cè)面3b和每 個(gè)第二座側(cè)面3c均是與相應(yīng)的圓形刀具10的設(shè)置成彼此相隔90度的側(cè)面13相接觸的表 面。每個(gè)第一座側(cè)面3b均沿軸向定位并支撐相應(yīng)的圓形刀具10,并且每個(gè)第二座側(cè)面3c 均沿徑向定位并支撐相應(yīng)的圓形刀具10。
[0043] 每個(gè)座底面3a和相應(yīng)的第一座側(cè)面3b之間均設(shè)置有限制部5,限制部5包括縱長(zhǎng) 的限制槽5a和凸部5b，限制槽5a設(shè)置在凸部5b之間。在座底面3a的第一座側(cè)面3b側(cè)的 角部和座底面3a的第二座側(cè)面3c側(cè)的角部，沿遠(yuǎn)離圓形刀具的方向分別設(shè)置第一釋放部 6和第二釋放部7來(lái)緩和這些角部。
[0044] 每個(gè)限制槽5a都是中心位于與工具的從相應(yīng)的螺紋孔4的中心穿過(guò)的軸線平行 的線上的槽。凸部5b設(shè)置在相應(yīng)的限制槽5a的左右兩側(cè)。
[0045] 在每個(gè)第二座側(cè)面3c側(cè)不設(shè)置限制部5。這樣能夠?yàn)樵O(shè)置各個(gè)第二釋放部7提供 較寬的區(qū)域。
[0046] 每個(gè)第二釋放部7均形成在從相應(yīng)的支撐座3的底面3a到第二座側(cè)面3c的范圍 內(nèi)。每個(gè)第二釋放部7均形成在從相應(yīng)的支撐座3的底面3a到凸部5b的范圍內(nèi)，每個(gè)第 二釋放部7均顯著地大于每個(gè)第一釋放部6。
[0047] 盡管每個(gè)第二釋放部7的尺寸還取決于相應(yīng)的圓形刀具10的尺寸，但可將每個(gè)第 二釋放部7設(shè)置在高度大于或等于相應(yīng)的圓形刀具10的高度（厚度）H的1/2的區(qū)域內(nèi)。 每個(gè)第二釋放部7的尺寸顯著地大于現(xiàn)有的相同類型的切削工具的第二釋放部的尺寸。因 此，施加到每個(gè)支撐座3側(cè)的設(shè)置有第二釋放部7的角部的應(yīng)力由于擴(kuò)散到寬的范圍內(nèi)而 減小。因此，能夠有效地抑制由于重復(fù)施加應(yīng)力而導(dǎo)致的工具主體的疲勞損傷和破壞。
[0048] 由于第一釋放部6的布置受到凸部5b的限制，所以每個(gè)第一釋放部6均小于每個(gè) 第二釋放部7。然而，在例如銑刀等旋轉(zhuǎn)的切削工具中，由于大的應(yīng)力施加到每個(gè)支撐座的 第二座側(cè)面3c側(cè)的角部，而不施加到每個(gè)支撐座的第一座側(cè)面3b側(cè)的角部，所以不會(huì)特別 地發(fā)生由于第一釋放部6的尺寸小導(dǎo)致的問(wèn)題。
[0049] 每個(gè)圓形刀具10均是正前角刀具，其中，每個(gè)側(cè)面13和相應(yīng)的頂面11相交成銳 角。示例性圓形刀具10如圖7至圖12所示。
[0050] 圖7至圖9所示的第一種形式的刀具以及圖10至圖12所示的第二種形式的刀具 都是可轉(zhuǎn)位型刀具，其中，通過(guò)使刀具旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度來(lái)用未被使用的切削刃替換已被使用 的切削刃。
[0051] 第一種形式的圓形刀具10包括凹部16a和脊部16b，凹部16a和脊部16b沿周向 以45度的間距交替地設(shè)置。每個(gè)凹部16a均是側(cè)面13的在朝向外周底面12的位置處的 一部分凹陷而成的凹陷部。每個(gè)脊部16b均具有恒定的寬度。在頂面11和側(cè)面13相交的 部分的脊線上形成有切削刃14,使用包括凹部16a和脊部16b的定位部16將圓形刀具10 旋轉(zhuǎn)45度的轉(zhuǎn)位角，從而使切削刃14旋轉(zhuǎn)（改變位置）。
[0052] 第二種形式的圓形刀具10旋轉(zhuǎn)90度來(lái)使切削刃14旋轉(zhuǎn)，并且包括凹部16a和脊 部16b ;凹部16a和脊部16b沿周向以90度的間距交替地布置。每個(gè)凹部16a均是側(cè)面13 的在朝向外周底面12的位置處的一部分凹陷而成的凹陷部。每個(gè)脊部16b均具有恒定的 覽度。
[0053] 圓形刀具10的上側(cè)的設(shè)置成彼此相隔90度的側(cè)面13分別接觸第一座側(cè)面3b和 第二座側(cè)面3c，并利用第一座側(cè)面3b執(zhí)行軸向上的定位，利用第二座側(cè)面3c執(zhí)行徑向上的 定位，從而將圓形刀具10設(shè)置在支撐座3上。此時(shí)，沿著底面12側(cè)的外周的一個(gè)脊部16b 插入并咬合形成在工具主體1中的限制槽5a，同時(shí)，形成在工具主體1上并設(shè)置在限制槽 5a兩側(cè)的兩個(gè)凸部5b插入凹部16a中，凹部16a位于插在限制槽5a中的脊部16b兩側(cè)。
[0054] 在第一種形式的圓形刀具10中，每個(gè)凹部16a的底面均是與刀具中心同心的直圓 柱面。另外，當(dāng)從圖6中的刀具端面看去時(shí)，設(shè)置在工具主體1上的每個(gè)凸部5b的端部均 沿大致切線方向相對(duì)于相應(yīng)的凹部16a的底面傾斜。因此，當(dāng)限制槽5a和脊部16b咬合不 再受到阻止時(shí)，限制槽5a和脊部16b的咬合部防止圓形刀具10旋轉(zhuǎn)。
[0055] 相反地，在第二種形式的圓形刀具10中，在每個(gè)凹部16a的底面上設(shè)置有限制平 坦表面Ff。另外，設(shè)置在工具主體1上的每個(gè)凸部5b的端部均具有與工具的軸線垂直的平 坦表面，因此，每個(gè)凸部5b的端部均可咬合地面向相應(yīng)的平坦表面Ff。即使在凸部5b的端 部和凹部16a的底面彼此咬合的位置以及限制槽5a和脊部16b彼此咬合的位置，都防止了 圓形刀具10旋轉(zhuǎn)。因此，更可靠地防止了圓形刀具10旋轉(zhuǎn)。
[0056] 盡管示出的圓形刀具10包括沿徑向設(shè)置在用作前刀面的頂面11中的槽17,但不 一定要形成有槽17。另外，盡管上述底面12是多邊形，但底面12不一定是多邊形。
[0057] 〈附圖標(biāo)記列表〉
[0058] 1工具主體
[0059] 2排屑槽
[0060] 3支撐座
[0061] 3a 底面
[0062] 3b第一座側(cè)面
[0063] 3c第二座側(cè)面
[0064] 4螺紋孔
[0065] 5限制部
[0066] 5a限制槽
[0067] 5b 凸部
[0068] 6 第一釋放部
[0069] 7 第二釋放部
[0070] 8 緊固螺釘
[0071] 10圓形刀具
[0072] 11 頂面
[0073] 12 底面
[0074] 13 側(cè)面
[0075] 14切削刃
[0076] 15安裝孔
[0077] 16定位部
[0078] 16a 凹部
[0079] 16b 脊部
[0080] Ff包括在凹部的底面中的平坦表面
[0081] 17 槽
【權(quán)利要求】
1. 一種可轉(zhuǎn)位切削工具，其包括安裝在設(shè)置于工具主體（1)的端部外周上的支撐座 (3)上的正前角圓形刀具（10)， 其中，在所述圓形刀具（10)的外周上，在所述圓形刀具（10)的朝向底面（12)的部分 設(shè)置有定位部（16)，所述定位部（16)將用于進(jìn)行切削的切削刃定位在轉(zhuǎn)位點(diǎn)處， 所述支撐座（3)包括第一座側(cè)面（3b)、第二座側(cè)面（3c)和限制部（5)，所述第一座側(cè) 面（3b)和所述第二座側(cè)面（3c)設(shè)置成彼此相隔90度并且接觸和支撐所述圓形刀具（10) 的側(cè)面（13)，所述圓形刀具（10)的定位部（16)以凹凸嵌合的方式安裝到所述限制部（5) 上， 所述支撐座的座底面（3a)和所述第一座側(cè)面（3b)之間僅設(shè)置一個(gè)所述限制部（5)，并 且 在所述第一座側(cè)面（3b)側(cè)的角部設(shè)置有第一釋放部￠)，在所述第二座側(cè)面（3c)側(cè)的 角部設(shè)置有第二釋放部（7)，所述第二釋放部（7)比所述第一釋放部大。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可轉(zhuǎn)位切削工具，其中， 所述圓形刀具的定位部（16)包括凹部（16a)和脊部（16b)， 所述凹部（16a)和所述脊部（16b)沿周向以恒定的間距交替地設(shè)置在所述側(cè)面（13) 的朝向所述圓形刀具（10)的底面（12)的部分上，每個(gè)所述脊部（16b)均具有恒定的寬度， 并且 所述支撐座的限制部（5)包括限制槽（5a)和凸部（5b)，所述脊部（16b)咬合所述限制 槽（5a)，所述凸部（5b)嵌入位于所述脊部（16b)兩側(cè)的所述凹部（16a、16a)中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可轉(zhuǎn)位切削工具，其中， 所述第二釋放部（7)形成在從所述支撐座的座底面（3a)到第二座側(cè)面（3c)的范圍 內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的可轉(zhuǎn)位切削工具，其中， 設(shè)置在所述工具主體（1)上的各個(gè)凸部（5b)的端部可咬合地面向設(shè)置在所述圓形刀 具（10)中的相應(yīng)的所述凹部（16a)的底部，并且 阻止所述圓形刀具（10)在如下位置旋轉(zhuǎn)：所述限制槽（5a)和所述脊部（16b)相互咬 合的位置，以及各個(gè)凸部（5b)的端部和相應(yīng)的所述凹部（16a)的底部相互咬合的位置。
【文檔編號(hào)】B23C5/06GK104093514SQ201380006550
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月24日
【發(fā)明者】松原弘樹, 前田敦彥, 今村晉也 申請(qǐng)人:住友電工硬質(zhì)合金株式會(huì)社