专利名称：刀片拆装式切削工具的头部件及工具主体、以及刀片拆装式切削工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及形成有可拆装地安装具有切削刃的切削刀片的刀片安装座、通过安装 到刀柄的前端上而构成刀片拆装式切削工具的刀片拆装式切削工具的头部件、在刀柄的前 端上安装有该头部件的工具主体、以及将刀片夹紧在安装于刀柄的前端部上的头部件上、 例如用于工件的开槽或切断的刀片拆装式切削工具。本申请基于2007年10月30日在日本提出申请的特愿2007-282119号主张优先 权，这里引用其内容。
背景技术：
作为用于工件的开槽或切断加工的刀片拆装式切削工具，有具有以下的构造的工 具。在该工具中，在刀柄的前端上可产生弹性变形地形成有一对颚部。在该一对颚部中的 一个颚部上设有推压面，在另一个颚部上设有台座面，配置为，使这些推压面与台座面相互 对置，通过这些推压面和台座面，形成将具有切削刃的切削刀片夹紧安装的刀片安装座。在 专利文献1中，提出了将该刀片安装座形成在可拆装地安装在刀柄的前端上的头部件上的 刀片拆装式切削工具。专利文献1 特开平05-192802号公报
发明内容
可是，特别在这样的用于开槽加工或切断加工的刀片拆装式切削工具中，为了将 切削刀片的切削刃距刀柄的悬伸量尽量确保得较大，在头部件中也要求使从安装在该刀柄 的安装部上的部分向形成有由上述一对颚部构成的刀片安装座的部分的悬伸量较大。但 是，如果切削时的负荷作用在安装在这样突出的部分上的切削刀片上，则在头部件上容易 发生振动，它传播到刀柄而成为所谓的高频振颤，有可能损害加工精度或妨碍平顺的加工 作业。此外，如果这样安装部的悬伸量变大、头部件的质量增加，则在刀片拆装式切削工 具中刀柄的前端侧部分变重，所以如果发生振动则难以衰减，更容易导致高频振颤的发生。 进而，近年来因为对环境的考虑等而要求干式条件下的切削的情况也较多，在这样的情况 下，需要使在切削刀片上产生的切削热迅速地发散。本发明是在这样的背景下做出的，目的是提供一种在特别用于开槽加工或切断加 工的刀片拆装式切削工具的头部件中、即使使从安装在刀柄的安装部上的部分向形成有刀 片安装座的部分的悬伸量较大也能够抑制高频振颤的发生、并且能够使切削刀片的切削热 高效率地发散的刀片拆装式切削工具的头部件、在刀柄的前端部上安装有该头部件的工具 主体、以及在安装于刀柄的前端部上的头部件上夹紧刀片的刀片拆装式切削工具。本发明涉及刀片拆装式切削工具的头部件，所述刀片拆装式切削工具的头部件具 备头部件主体，通过安装在刀柄的前端上而构成刀片拆装式切削工具，所述头部件主体形成有可拆装地安装具有切削刃的切削刀片的刀片安装座。在上述头部件主体的侧面上，形 成有设有绕周围连续的内壁面、和遍及其整周连接在该内壁面上的底面、不贯通头部件主 体而从上述侧面凹陷的凹部。此外，本发明还涉及在刀柄的前端上安装这样的头部件的工 具主体、以及在安装于刀柄的前端部上的头部件上夹紧刀片的刀片拆装式切削工具。在具有上述结构的头部件中，在其头部件主体的侧面上形成上述那样的凹部。因 此，在该侧面上，在连接在侧面上的头部件主体的外周面部分与朝向与该外周面部分相反 侧的凹部的内壁面部分之间、以及在1个侧面上形成有多个凹部的情况下在这些凹部相邻 的部分的内壁面彼此之间，对于1个侧面形成至少两个相对于上述底面突出的筋状部。因 而，通过切削负荷作用在切削刀片上而发生的振动经由这些筋状部分散而传播到刀柄。结 果，能够抑制刀柄的高频振颤。此外，通过这样形成凹部，能够实现头部件主体的轻量化，所以还能够容易使发生 的振动自身衰减。另一方面，即使这样实现了轻量化，由于在头部主体上形成上述那样的筋 状部，所以其强度也不会降低到超出需要的程度。进而，通过形成凹部，头部件主体的表面 积增大，所以也能够使在切削刀片上产生的切削热经由头部件主体迅速地发散。这里，在上述头部件中，在其头部件主体上具备相互朝向相反侧的表背的上述侧 面，将上述凹部在这些侧面各自上形成为从对置于侧面的方向观察相互不同的形状。结果， 上述筋状部在这些侧面的两者上至少各形成有两个，并且其形状不同。由此，能够使在切削 刀片上发生的振动更可靠地分散而传播，并且能够将传播的振动彼此抵消，能够有效地抑 制刀柄上的高频振颤的发生。此外，通过在上述头部件主体上形成距离上述侧面的凹陷深度不同的多个上述凹 部，也能够在头部件主体上形成距离凹部的底面的突出高度不同的多个筋状部。结果，能够 通过这些筋状部将振动相互抵消。另外，这些深度不同的凹部既可以在头部件主体的1个 侧面上形成多个，此外也可以如上述那样形成在表背的侧面上。另外，这样形成的凹部如果其总容积过大则不论怎样形成筋状部都不能避免头部 件主体的强度下降。另一方面，如果总容积过小则有可能不能可靠地发挥上述那样的效果。 因此，该凹部的总容积优选地设为没有形成上述凹部的头部件主体的体积的2% 15%的 范围。此外，特别是为了防止形成这样的凹部带来的头部件主体的强度下降，优选地对 上述头部件主体实施喷丸硬化。由此，能够在头部件主体的表面上残留压缩应力而实现强 度的确保。如以上说明，根据本发明，即使使距安装在刀柄的安装部上的部分向形成刀片安 装座的部分的悬伸量较大，也能够抑制在切削时从切削刀片传播到刀柄的振动，能够防止 在刀柄上发生高频振颤等。此外，通过头部件主体的轻量化，振动自身也变得容易衰减，所 以能够实现高精度、稳定且平顺的切削。此外，使在切削刀片上产生的热也迅速地发散，在 干式切削等中也能够防止在切削刀片上发生热损伤或切屑粘结。
图1是从前端上方侧且头部件主体的一个侧面侧观察本发明的一实施方式的头 部件的立体图。
图2是从前端上方侧且头部件主体的另一侧面侧观察图1所示前实施方式的立体 图。图3是从前端下方侧且一个侧面A侧观察图1所示的实施方式的立体图。图4是从前端下方侧且另一个侧面侧观察图1所示的实施方式的立体图。图5是从后端下方侧且另一个侧面侧观察图1所示的实施方式的立体图。图6是从一个侧面侧观察图1所示的实施方式的侧视图。图7是从上面侧观察图1所示的实施方式的俯视图(上面图)。图8是从下端面侧观察图1所示的实施方式的仰视图(下面图)。图9是从另一个侧面侧观察图1所示的实施方式的侧视图。图10是从前端侧观察图1所示的实施方式的主视图。图11是从后端面侧观察图1所示的实施方式的后视图。图12是沿着图6的A-A线的剖视图。图13是从前端上方侧且刀柄的一个侧面侧观察安装图1所示的头部件的本发明 的一实施方式的刀片拆装式切削工具的分解立体图。图14是从前端上方侧且刀柄的另一个侧面侧观察图13所示的实施方式的分解立 体图。图15是从前端上方侧且一个侧面侧观察安装有头部件及切削刀片的图13所示的 实施方式的组装立体图。图16是从前端上方侧且另一个侧面侧观察安装有头部件及切削刀片的图13所示 的实施方式的组装立体图。附图标记说明10刀柄，16安装部，22夹紧螺钉孔，30头部件，31头部件主体，31A头部件主体31 的一个侧面，31B头部件主体31的另一个侧面，31F头部件主体31的后端面，32上颚部，33 下颚部，34推压面，35台座面，36刀片安装座，38缝隙，38A弯折部，38B弯折部38A的壁面， 39连接部，40A 40C第1插通孔，42固定螺钉，43锪孔部，44 (44A 44H)凹部，45凹部44 的内壁面，46凹部44的底面，47夹紧螺钉，50切削刀片，51刀片主体，52切削刃，60工具主 体，70刀片拆装式切削工具，0刀柄10的轴线，θ壁面38Β与后端面31F的倾斜角
具体实施例方式图1至图12表示本发明的头部件的一实施方式，图13至图16表示安装有该实施 方式的头部件的本发明的刀片拆装式切削工具的一实施方式。本实施方式的刀片拆装式切 削工具70是对旋转的工件进行开槽加工或切断加工的刀片拆装式的旋削工具(车刀)，具 备保持在机床的刀塔上的呈大致四方柱状的刀柄10、安装在该刀柄10的前端上的上述实 施方式的头部件30、和被该头部件30夹紧的切削刀片50。此外，由刀柄10和安装在刀柄 10的前端部上的头部件30形成工具主体60。刀柄10由钢材等形成，呈具有相互对置的上表面11及下表面12和一对侧面13Α、 13Β的大致正四方柱状，其后端侧(在图13、图15中是右上侧，在图14、图16中是左上侧) 为沿着上述正四方柱的中心轴线0延伸的柄部14。此外，在刀柄10的前端侧(在图13、图 15中是左下侧，在图14、图16中是右下侧)形成有从刀柄10的上表面11朝向上方突出的突出部15，在形成有该突出部15的刀柄10的前端部上设有用来安装上述头部件30的安装 部16。该安装部16是将刀柄10的前端面和前端部的一个侧面13A侧的部分切开而形成 为凹状。此外，安装部16具备与刀柄10的一个侧面13A平行延伸的呈平面状的第1承接 面17、沿与该第1承接面17正交的方向延伸并且与轴线0正交的呈平面状、朝向刀柄10的 前端侧的第2承接面18、和沿与这些第1、第2承接面17、18正交的方向延伸的朝上的呈平 面状的第3承接面19。其中第1承接面17形成为，使其从一个侧面13A向另一个侧面13B侧凹陷而延伸 到上述突出部15的上端。并且，在该第1承接面17上，在本实施方式中分别沿与第1承接 面17正交的方向穿设有3个第1固定螺钉孔20A 20C。这些第1固定螺钉孔20A 20C 相互沿轴线0方向排列、即沿刀柄10的前后方向排列，如图13所示那样在上下扁平的朝上 凸的不等边三角形的各顶点的位置上开口而形成。此外，第2承接面18经由倒角部沿正交的方向配置在第1承接面17的轴线0方 向前端侧，形成为，使其比上述突出部15的前端面向后端侧凹陷、并且从前端侧观察呈L字 状。在该第2承接面18上，也沿与轴线0正交且与第1承接面17平行地延伸的方向排列、 即在本实施方式中沿刀柄10的上下方向排列而开口有沿正交于第2承接面18的方向穿设 的两个第2固定螺钉孔21A、21B。进而，第3承接面19配置在向另一个侧面13B侧凹陷的第1承接面17与刀柄10 前端部的朝向一个侧面13A侧的侧面之间，形成为，使其正交于第1承接面17并与轴线0 平行地延伸。此外，该第3承接面19在其前端侧经由倒角部在与上述第2承接面18正交 的方向上延伸。另外，呈凹状的安装部16形成为U字状，以使其后端侧从对置于上述一个 侧面13A的方向观察在前端侧开口，第1、第3承接面17、19延伸设置到该后端侧的部分，上 述第1固定螺钉孔20A 20C中的最后端侧的第1固定螺钉孔20C穿设在该后端侧的部分 上。此外，上述第1固定螺钉孔20A 20C中的最前端侧的第1固定螺钉孔20A和上 述第2固定螺钉孔21A、21B在正交于轴线0且与第1承接面17平行延伸的方向、即在本实 施方式中在上下方向上，分别配置在不同的位置上。在本实施方式中，如图13所示，在上下 配置的两个第2固定螺钉孔21A、21B之间，配置有前端侧的上述第1固定螺钉孔20A。此外，在突出部15上，从其上端部朝向下方，穿设有在与轴线0正交的平面内随着 朝向下方相对于上述第1承接面17以规定的角度离开而倾斜的夹紧螺钉孔22。在该夹紧 螺钉孔22的上端开口部的周围，形成有比夹紧螺钉孔22更大地开口的带有台阶的凹部23， 该凹部23的一个侧面13A侧与第1承接面17的上端部交叉而在第1承接面17上开口。进 而，该凹部23的带有台阶的面24垂直于夹紧螺钉孔22的中心线，相对于第1承接面17成 钝角而倾斜，以使其随着朝向一个侧面13A逐渐向下方后退。安装在这样的刀柄10的安装部16上的本实施方式的头部件30通过也由钢材等 一体形成的头部件主体31构成。该头部件主体31如图7及图8所示，呈后端部(在图6 图9中是右侧的部分)相对于前端部(在图6 图9中是左侧的部分)更厚壁的多级的大 致平板状。在该后端部上，在安装于刀柄10上的安装状态下，平行地配置有朝向刀柄10的上述一个侧面13A侧的头部件主体31的一个侧面(在图7中是下侧的侧面，在图8中是上 侧的侧面)31A、和与其相反的另一不侧面(在图7中是上侧的侧面，在图8中是下侧的侧 面)31B。但是，该头部件主体31如该图7及图8所示，在安装状态下从上下观察时，上述一 个侧面31A遍及轴线0方向(前后方向)为平面状，另一个侧面31B的后端部相对于前端 部向刀柄10的另一个侧面13B侧突出一级。此外，从该突出的另一个侧面31B的后端部的前端缘到该后端部的下端面31C，如 图5及图11所示，还在头部件主体31上一体形成有呈L字形的平板状的突壁部31D，该突 壁部31D的朝向后端侧的背面31E在上述安装状态下沿垂直于轴线0的方向延伸。另外， 除了该突壁部31D以外的头部件主体31的后端部的另一个侧面31B如上所述，在从上下观 察时呈平面状。另一方面，在比后端部薄壁一级的该头部件主体31的前端部上，形成有在安装状 态下沿着刀柄10的上述一个侧面13A朝向前端侧延伸的一对颚部(上颚部32、下颚部33)。 其中，在上颚部32上设有从上方推压后述的刀片50的推压面34，并且在下颚部33上设有 与上述推压面34对置配置的台座面35。并且，在本实施方式中，通过这些推压面34和台座 面35形成图6所示那样的呈向前端侧开口的凹状的刀片安装座36。另外，如图10所示，从 前端侧观察，台座面35呈朝向上方凸的倒凸V字状，推压面34呈朝向下方凸的凸V字状。进而，在这些推压面34与台座面35之间的后端侧的、刀片安装座36的深处，形成 有在上述安装状态下垂直于轴线0而使前端侧朝向该台座面35侧的抵接面37。此外，从该 抵接面37与推压面34之间，垂直于侧面31A、31B而贯通头部件主体31的上述后端部的侧 面31A、31B间，形成平行于轴线0并朝向后端侧延伸的缝隙38，上颚部32能够以该缝隙38 后端的与下颚部33的连接部39为支点朝向下颚部33侧挠曲而产生弹性变形。进而，上述下颚部33如图6及图9所示，与上颚部32相比向前端侧突出，并且与 头部件主体31的上述后端部的下端面31C相比向下方突出而连接在突壁部31D上，以使其 具有与突壁部31D同面的下表面。另外，该后端部的下端面31C为垂直于侧面31A、31B的 平面状，在上述安装状态下平行于轴线0而延伸设置，但是在其延伸设置方向的大致中央 部形成有较浅的凹部。这样的头部件30将该头部件主体31的上述后端部装入到刀柄10前端的凹状的 安装部16中，分别使该后端部的上述另一个侧面31B紧贴在安装部16的第1承接面17上、 使突壁部31D的上述背面31E紧贴在第2承接面18上、使后端部的上述下端面31C紧贴在 第3承接面19上而就座。这里，在该头部件主体31的后端部与上述突壁部31D上，在这样 头部件30就座的状态下，在对应于上述第1固定螺钉孔20A 20C及第2固定螺钉孔21A、 21B的位置上，分别形成有3个第1插通孔40A 40C和两个第2插通孔41A、41B。这些第1、第2插通孔40A 40C、41A、41B分别具有圆形的截面，贯通上述后端部 及突壁部31D而形成。此外，使这些第1、第2插通孔40A 40C、41A、41B的孔底侧缩径，以 使后述的固定螺钉42的头部背面抵接。此外，在如上述那样头部件30就座在安装部16上 的状态下，使第1插通孔40A 40C的中心向刀柄10的前端侧且上方侧倾斜地稍稍偏心， 以使其相对于第1固定螺钉孔20A 20C的中心远离第3承接面19而接近于第2承接面 18侧。进而，使第2插通孔41A、41B的中心向一个侧面13A侧且上方侧倾斜地稍稍偏心，以 使其相对于第2固定螺钉孔21A、21B的中心远离刀柄10的下表面12而接近于第1承接面17。因而，在这样就座的状态下，通过如图13及图14所示那样将固定螺钉42插通到 第1、第2插通孔40A 40C、41A、41B中、如图15及图16所示那样拧入到第1、第2固定螺 钉孔20A 20C、21A、21B中，将头部件30的头部件主体31后端部的上述另一个侧面31B 推压在第1承接面17上，并且将突壁部31D的背面31E推压在第2承接面18上，还将后端 部的下端面31C推压在第3承接面19上而固定，如上述安装状态那样安装在安装部16上。另外，使头部件主体31的后端面31F垂直于侧面31A、31B，在对置于上述一个侧面 31A的侧视图中，如图6所示那样朝向后端侧呈阶梯状并且朝向下端面31C侧而形成。此 外，由其中最靠后端侧的台阶部和下端面31C形成的方形状的凸部被收容在安装部16后端 侧的上述向前端侧开口的U字状的部分中，在该凸部上形成第1插通孔40A 40C中的最 后端的第1插通孔40C。但是，该后端面31F在上述安装状态下与安装部16的朝向前端侧 的壁面隔开间隔而不接触。此外，最前端的第1插通孔40A在3个插通孔40A 40C中在 最下端面31C侧、在突壁部31D的上述背面31E附近开口。进而，位于这些第1插通孔40A、40C之间、并且在3个第1插通孔40A 40C中位 于最靠上颚部32侧的第1插通孔40B在上述侧视图中形成在比上述凸部靠前端上侧1个 台阶部的内侧。在此情况下，使与最前端的第1插通孔40A的间隔比与最后端的第1插通 孔40C的间隔大。此外，在该侧视图中，将该第1插通孔40B的一个侧面31A侧的开口部配 置为，使其上缘部与上述缝隙38的下侧面的延长线相切、或交叉。另一方面，该缝隙38的后端部如图6所示，为随着朝向后端侧而向上方的上颚部 32侧延伸那样弯折的弯折部38A，该弯折部38A呈与位置接近缝隙38的后端侧的上述第1 插通孔40B同轴的圆弧状，与第1插通孔40B的上述开口部隔开间隔形成。因而，在本实施 方式中，该弯折部38A后端的朝向前端侧的壁面38B与头部件主体31的后端面3IF之间的 部分为上述连接部39。这里，该连接部39在形成上述第1插通孔40B的台阶部的前端上侧的角隅部附近 位于该第1插通孔40B的正上方，在本实施方式中配置在上颚部32的上述推压面34的向 后端侧的延长线上、或比其稍高的位置上。另外，使该弯折部38A的上述圆弧的直径方向的 宽度比平行于轴线0延伸的缝隙38的宽度稍大。进而，该缝隙38的弯折部38A后端的朝向前端侧的上述壁面38B在本实施方式中 为截面圆弧等凹曲面，如图12所示，随着从头部件主体31的一个侧面31A朝向另一个侧面 31B而朝向前端侧那样稍稍倾斜。由此，与垂直于侧面31A、31B的后端面31F之间的上述连 接部39形成为，使其从一个侧面31A朝向另一个侧面31B壁厚逐渐变厚。此外，在上颚部32上，在其上表面和上述另一个侧面31B上开口的锪孔部43形成 在比上述连接部39靠前端侧。该锪孔部43在上述安装状态下与在刀柄10的突出部15上 表面上开口的凹部23连通，呈以夹紧螺钉孔22的中心线为中心的截面圆形而倾斜。进而， 该锪孔部43的底面43A如图7所示那样形成为圆弧状，随着朝向头部件主体31的一个侧 面31A侧和后端侧而逐渐向下方后退，与另一个侧面31B成锐角而倾斜，在上述安装状态下 配置为，使其朝向夹紧螺钉孔22的中心线方向比凹部23的带有台阶的面24突出一级。并且，进而在本实施方式的头部件30上，还在其头部件主体31的侧面31A、31B 上，形成有从如上述那样在上下面视图中呈平面状的侧面31A、31B凹陷的凹部44。该凹部44例如如图12所示形成为，具有与侧面31A、31B有角度地交叉并绕凹部44的内周连续的 内壁面45、和与该内壁面45遍及其整周也有角度地交叉而连接的平行于侧面31A、31B的底 面46。此外，该凹部44形成为，没有将头部件主体31贯通，并且也不在头部件主体31的前 端面或后端面31F、上表面、下端面31C、及缝隙38或第1插通孔40A 40C上开口，而且在 凹部44彼此间也没有相互连通。这里，在头部件主体31上形成有多个凹部44。即，在上述安装状态下朝向表侧(刀 柄10的一个侧面13A侧)的一个侧面31A、和朝向背侧(安装部16的第1承接面17)侧 的另一个侧面31B的两者上，分别各形成有多个凹部44。但是，在这些表背的侧面31A、31B 上，凹部44在本实施方式中仅形成在厚壁一级的后端部上，在形成有上下颚部32、33的前 端部或突壁部31D上没有形成。其中，在表侧的上述一个侧面31A上，如图6所示形成有5个凹部44A 44E，其中 的一部分(在本实施方式中是1个)第1凹部44A形成在比缝隙38靠上的上颚部32侧。 该凹部44A的内壁面45隔开大致一定间隔在包括上述弯折部38A的缝隙38与头部件主体 31的上表面及后端面31F之间延伸，并且在从侧面观察时，在前端侧，上侧部分朝向下方向 前端侧笔直地倾斜，下侧部分连接在上侧部分的前端上，朝向下方相对于后端侧一边以凸 状弯曲一边倾斜后退而延伸，包围凹部44A的周围。此外，形成在比缝隙38靠下的下颚部33侧的其余的第2 第5凹部44B 44E 中的前端侧的第2凹部44B形成在第1插通孔40A与缝隙38之间，并且在第1、第2插通 孔40A、40B之间，在上侧形成有第3凹部44C，并且在下侧形成有第4凹部44D，而且在第2 插通孔40B的下侧、第3插通孔40C的前端侧形成有第5凹部44E。在这些第2 第5凹部 44B 44E中，也与缝隙38或第1 第3插通孔40A 40C的开口部及下端面31C之间隔 开大致一定的间隔。此外，与该间隔相比，相邻的凹部44B 44E彼此之间的间隔稍大，但 是还是为一定间隔。另外，这些相邻的凹部44B 44E彼此之间的部分形成为，第2、第3凹部44B、44C 间的部分和第3、第4凹部44C、44D间的部分从第1插通孔40A以放射状延伸，并且同样第 3、第4凹部44C、44D间的部分和第4、第5凹部44D、44E间的部分从第2插通孔40B以放 射状延伸。但是，第2 第4凹部44B 44D的各自间的部分朝向上述安装状态下的刀柄 10的后端下方稍稍以凸状弯曲，另一方面，第4、第5凹部44D、44E间的部分朝向前端侧稍 稍以凸状弯曲。此外，第2凹部44B的前端侧的内壁面45朝向上方一边相对于后端侧以凸 状弯曲一边倾斜后退而延伸，以使其沿着第1凹部44A前端侧的下侧部分所成的凸弯曲的 延长线上。另一方面，如图9所示，在背侧的另一个侧面31B的比缝隙38靠下侧(在图9中 是上侧)，还是与缝隙38或第1 第3插通孔40A 40C的开口部及下端面31C之间隔开 大致一定的间隔形成有第1、第2插通孔40A、40B间的上侧的第6凹部44F和下侧的第7凹 部44G、以及在第2插通孔40B的下侧、第3插通孔40C的前端侧的第8凹部44H的3个凹 部44F 44H。此外，相邻的第6、第7凹部44F、44G间的部分从第1插通孔40A以放射状 延伸，并且该第6、第7凹部44F、44G间的部分和第7、第8凹部44G、44H间的部分从第2插 通孔40B以放射状延伸。但是，其中的第6、第7凹部44F、44G间的部分以一定宽度笔直地延伸，以使其将
9第1、第2插通孔40A、40B间以直线状连结，另一方面，第7、第8凹部44G、44H间的部分随 着从第2插通孔40B朝向下端面31C而倾斜，以使第7凹部44G的内壁面45朝向前端侧， 形成为，使其宽度逐渐变大。这样，在本实施方式中，在表背的侧面31A、31B中形成为，使凹 部44的形状或数量相互不同。特别是，在侧面31A、31B彼此中，在从对置于侧面31A、31B 的方向观察的情况下，哪个凹部44都不相互一致而为不同的形状。进而，在本实施方式中，这些多个凹部44的距离侧面31A、31B的深度、即从侧面 31A、31B到凹部44的底面46的深度不同。具体而言，如图12所示，形成在表侧的一个侧 面31A上的第1 第5凹部44A 44E的距离侧面31A的深度与形成在背侧的另一个侧面 31B上的第6 第8凹部44F 44H的侧面31B的深度相比浅很多。此外，使各侧面31A、 31B侧的凹部44A 44E彼此与凹部44F 44H彼此的深度分别相等。由此，两侧面31A、 31B的凹部44A 44E的底面46与凹部44F 44H的底面46之间的部分如该图12所示那 样形成为，配置在头部件主体31前端部的为薄壁的下颚部33的厚度方向的大致中央。另外，具备这样的凹部44的头部件30也可以将没有形成凹部44的头部件主体31 从钢材等切削而成形后通过立铣刀等形成凹部44来制造，但例如也可以通过将作为头部 件主体31的钢材的原料微粉末与树脂等粘合剂混勻而具有流动性的原材料注射到使头部 件主体31的形状反转的分开金属模内成形后、通过加热将粘合剂除去并将原料微粉末烧 结的MIM(Metal Injection Molding)法制造。在通过MIM法制造的情况下，对凹部44的 内壁面45添加随着从底面46朝向侧面31A 31B侧向外侧倾斜那样的起模斜度。此外，在通过MIM法制造的情况、或通过切削制造的情况下，都优选地对制造的头 部件主体31实施通过对其表面喷射硬质的小球粒子而促进表面硬化的喷丸硬化。安装在这样的头部件30的刀片安装座36上的开槽-切断加工用的切削刀片50 具备由硬质合金等硬质材料将外形形成为截面大致方形的方棒状的刀片主体51。此外，在 其下表面和上表面中央部形成有截面呈凹V字状的部分，能够使相互的V字的二等分线一 致而抵接在截面呈凸V字状的推压面34及台座面35上。此外，在上表面的两端部上，在比 中央部后退一级的位置上分别形成有前刀面，在这些前刀面的两端缘部上形成有用于开槽 加工或切断加工的切削刃52。这样的切削刀片50相对于成为上述安装状态的头部件30，使其1个切削刃52朝 向前端侧并且使凹V字状的下表面和上表面中央部对置于台座面35和推压面34，从前端 侧插入到刀片安装座36中，在朝向后端侧的刀片主体51的端面抵接在上述抵接面37上之 后，在轴线0方向上定位。并且，还如图13及图14所示，通过将夹紧螺钉47拧入到穿设于刀柄10的突出部 15上的夹紧螺钉孔22中，该夹紧螺钉47的头部抵接在头部件主体31的锪孔部43的底面 43A上，夹紧螺钉47卡合在上颚部32上。接着，将上颚部32向穿设上述夹紧螺钉孔22的 方向推压而产生弹性变形，以使其以连接部39为支点向下颚部33侧挠曲。结果，上颚部32 的推压面34将刀片主体51向台座面35侧推压而夹紧切削刀片50，构成本实施方式的刀片 拆装式切削工具70。在这样构成的刀片拆装式切削工具70的上述头部件30中，在其侧面31A、31B上 形成有凹部44，该凹部44具有绕周围连续的内壁面45、和遍及其整周连接在该内壁面45 上的底面46。因此，在凹部44与头部件主体31的上表面或后端面31F、下端面31C之间，夹着凹部44在两侧至少形成有两个相对于凹部44的底面46屹立、突出的筋状部。特别 是，在本实施方式中，由于在侧面31A、31B上形成有多个凹部44A 44H，所以在相邻的凹部 44B 44E的内壁面45彼此之间也形成这样的筋状部。因而，在上述开槽-切断加工时从朝向切削刀片50的前端侧的切削刃52向刀片 主体51产生的振动在从头部件30传播到刀柄10时经由这样的多个筋状部被分散，因此振 动不会直接传播到刀柄10。因此，能够抑制在刀柄10上发生高频振颤等。此外，通过该凹 部44能够实现头部件主体31的轻量化，所以振动自身容易衰减，由此也能够抑制高频振颤 的发生。因此，根据上述结构的头部件30及安装有它的刀片拆装式切削工具70，即使使开 槽-切断加工时的切削刃52的悬伸量较大，也能够防止通过这样的高频振颤妨碍切削作业 或导致加工精度的劣化。结果，能够稳定且平顺地进行高精度高品质的切削加工。此外，通 过这样形成凹部44，头部件主体31的表面积增大，所以也能够使在切削时在切削刀片50上 产生的切削热经由头部件30迅速地发散。结果，即使在干式切削等中也能够防止在切削刀 片50上发生热损伤或发生切屑的粘结。另一方面，虽然通过形成这样的凹部44而削减了头部件主体31的壁厚，上述结构 的头部件30的凹部44也不会如第1、第2插通孔40A 40C、41A、41B那样将头部件主体 31贯通。此外，该凹部44不像刀片安装座36或缝隙38、或者锪孔部43那样在位于头部件 主体31的侧面31A、31B间的外周端面(前端面或后端面31F、上表面、下端面31C)上开口， 并且在凹部44的周围形成上述那样的筋状部。因此，头部件主体31的强度及刚性不会显 著地受损。特别是，通过如上述那样对头部件主体31实施喷丸硬化，能够更可靠地提高头 部件30的强度及刚性而实现更稳定的切削。但是，即使这样形成筋状部或实施喷丸硬化，如果凹部44的总容积过大，则也不 能避免头部件主体31的强度及刚性下降。另一方面，即使该凹部44的总容积过小，上述振 动防止或切削热发散的效果也变得不充分。因此，凹部44的总容积优选地设为没有形成该 凹部44的头部件主体31的体积的2% 15%的范围。另外，在本实施方式中，凹部44具 有与内壁面45有角度地交叉的平行于侧面31A、31B的底面46，但也可以做成呈这些内壁面 45和底面46平滑地连续的凹曲面那样的、例如凹球面状的凹部。此外，在本实施方式中，如上所述，在头部件主体31的一个侧面31A和另一个侧面 31B的表背的侧面31A、31B上分别形成有凹部44A 44E和凹部44F 44H，这些凹部44 在从对置于侧面31A、31B的方向观察时，即在从侧面31A、31B的任一侧观察的投影视图中 为相互不同的形状。因此，形成在凹部44A 44E和凹部44F 44H的周围的上述筋状部 也为相互不同的形状，所以能够使振动更可靠地分散，而且还能够使振动彼此相互抵消，能 够更有效地抑制向刀柄10的振动的传播。进而，在本实施方式中，这些形成在表背的侧面31A、3IB上的凹部44A 44E和凹 部44F 44H的距离侧面31A、31B的深度相互不同，由此上述筋状部的高度也在表背上不 同，所以能够将分散的振动更可靠地相互抵消。另外，在本实施方式中，在一个侧面31A的 凹部44A 44E彼此和另一个侧面31B的凹部44F 44H彼此中分别使深度相等，但只要 凹部44不将头部件主体31贯通，也可以在各侧面31A、31B的至少一个上形成深度相互不 同的凹部44。
11
另一方面，在本实施方式中，在夹紧切削刀片50时，将夹紧螺钉47拧入到相对于 第1承接面17倾斜地穿设在刀柄10前端部的突出部15上的夹紧螺钉孔22中。并且，通 过该夹紧螺钉47的头部推压头部件主体31的锪孔部43的倾斜的底面43A，使上颚部32以 连接部39为支点产生弹性变形。因此，上颚部32受到推压力以使其推压面34向台座面35 挠曲，并且从前端侧观察，在上颚部32以连接部39为中心向刀柄10的另一个侧面13B侧 倾斜那样的方向上也受到推压力。然而，在这样上颚部32倾斜的一侧配置有安装部16的第1承接面17，与上颚部 32的头部件主体31的另一个侧面31B紧贴。结果，实际上防止了上颚部32倾斜。此外， 在本实施方式中，还有上述缝隙38的弯折部38A后端的朝向前端侧的壁面38B稍稍倾斜， 以使其随着从头部件主体31的一个侧面31A朝向另一个侧面31B而朝向前端侧。由此，垂 直于侧面31A、31B的后端面31F与缝隙38之间的上述连接部39形成为，使其从一个侧面 31A朝向位于上颚部32倾斜的一侧的另一个侧面31B壁厚逐渐变厚。因而，即使如上述那样受到朝向刀柄10的另一个侧面13B侧的力，也能够防止上 颚部32倾斜而推压切削刀片50那样的状况。例如，在如本实施方式那样推压面34和台座 面35形成为截面凸V字状、刀片主体51的下表面和上表面中央部形成为截面凹V字状的 情况下，能够在它们的V字的二等分线正确地一致的状态下将切削刀片50推压夹紧。因此，能够可靠且牢固地夹紧切削刀片50，还能够防止因切削负荷在刀片主体51 上发生晃动而加工精度下降那样的状况。另外，在本实施方式中，通过这样使头部件主体31的后端面31F垂直于侧面31A、 31B、并且使缝隙38后端的弯折部38A的上述壁面38B倾斜，使连接部39如上述那样朝向 上颚部32倒入的方向壁厚逐渐变厚，但也可以与此相反，使壁面38B垂直于侧面31A、31B， 使后端面31F随着从侧面31A侧朝向侧面31B侧而向后端侧倾斜，此外，也可以使壁面38B 和后端面31F的两者随着从侧面31A侧朝向侧面31B侧相互离开而倾斜。但是，在通过这样使壁面38B相对于后端面31F倾斜、使连接部39的壁厚向头部 件主体31的另一个侧面31B侧、即由夹紧螺钉47对上颚部32作用推压力的一侧逐渐变厚 的情况下，如果图12所示的其倾斜角θ过大，则虽然也取决于这些壁面38Β与后端面31F 之间的连接部39的宽度，但有可能使上颚部32挠曲以使推压面34朝向台座面35接近本 身变得困难。另一方面，即使该倾斜角θ过小，也不能可靠地发挥上述效果，所以该倾斜角 θ优选的是如图12所示那样在通过壁面38的缝隙宽度中央而与壁面38正交的截面中设 定为5° 15°。进而，在本实施方式中，形成有这样的壁面38Β的缝隙38具有从刀片安装座36的 后端平行于轴线0、即平行于刀片安装座36的推压面34及台座面35延伸后、向上颚部32 侧延伸而弯折的弯折部38Α。由此，即使在缝隙38的延长线上形成有插通将头部件主体31 固定的固定螺钉42的插通孔(第1插通孔40Β)，也能够将作为上颚部32的挠曲的支点的 上述连接部39配置在远离刀片安装座36的后端侧。因此，能够使上颚部32的挠曲带来的 推压面34的倾斜尽量小，使该推压面34可靠地紧贴推压在刀片主体51的上表面中央部 上，并且能够实现头部件主体31的紧凑化。并且，该弯折部38Α还与该第1插通孔40Β的侧面31Α侧的开口部隔开间隔形成， 以使其呈与上述第1插通孔40Β同轴的圆弧状。因此，根据本实施方式，能够均勻地确保这些弯折部38A与第1插通孔40B之间的圆弧状部分的壁厚，能够防止通过插通在第1插通 孔40B中的固定螺钉42的紧固力等而在圆弧状部分上发生损坏等。另外，如果该弯折部38A的、沿着上述第1插通孔40B的外周方向的长度过短，则 不能将连接部39的位置配置在后端侧。此外，如果沿着该外周方向的长度过长，则与第1插 通孔40B之间的圆弧状部分也变得过长，不论怎样确保均勻的厚度都有可能发生损坏。因 此，上述弯折部38A优选地如本实施方式那样做成在第1插通孔40B的正上方形成连接部 39之程度的长度。工业实用性根据本发明，能够提供即使使从安装在刀柄上的部分向形成刀片安装座的部分的 悬伸量较大也能够抑制高频振颤的发生、并且能够使切削刀片的切削热高效率地发散的刀 片拆装式切削工具的头部件、在刀柄的前端部上安装有该头部件的工具主体、以及在安装 于刀柄的前端部上的头部件上夹紧刀片的刀片拆装式切削工具。
权利要求
一种刀片拆装式切削工具的头部件，具备头部件主体，通过安装在刀柄的前端上而构成刀片拆装式切削工具，所述头部件主体形成有可拆装地安装具有切削刃的切削刀片的刀片安装座，该刀片拆装式切削工具的头部件的特征在于，在上述头部件主体的侧面上，形成有具有绕周围连续的内壁面、和遍及其整周连接在该内壁面上的底面、不贯通头部件主体而从上述侧面形成凹陷的凹部。
2.如权利要求1所述的刀片拆装式切削工具的头部件，其特征在于，上述头部件主体 在表背具备相互朝向相反侧的上述侧面，上述凹部在这些侧面各自上形成为从对置于上述 侧面的方向观察相互不同的形状。
3.如权利要求1所述的刀片拆装式切削工具的头部件，其特征在于，在上述头部件主 体上，形成有距离上述侧面的深度不同的多个上述凹部。
4.如权利要求1所述的刀片拆装式切削工具的头部件，其特征在于，上述凹部的容积 为没有形成上述凹部的头部件主体的体积的2% 15%的范围。
5.如权利要求1所述的刀片拆装式切削工具的头部件，其特征在于，对上述头部件主 体实施了喷丸硬化。
6.一种刀片拆装式切削工具的工具主体，其特征在于，具备权利要求1 5中任一项所 述的刀片拆装式切削工具的头部件、和在前端部上安装该头部件的刀柄。
7.一种刀片拆装式切削工具，其特征在于，具备权利要求1 5中任一项所述的刀片拆 装式切削工具的头部件、在前端部上安装该头部件的刀柄、和夹紧在上述头部件上的刀片。
全文摘要
在头部件主体(31)上形成有可拆装地安装具有切削刃(52)的切削刀片(50)的刀片安装座(36)、通过安装在刀柄(10)的前端上而构成刀片拆装式切削工具的头部件(30)中，在头部件主体(31)的侧面(31A)上，形成有具有绕周围连续的内壁面、和遍及其整周连接在该内壁面上的底面，不贯通头部件主体(31)而从侧面(31A)凹陷的凹部(44)。根据该头部件(30)，即使使悬伸量较大也能够抑制高频振颤的发生，并且能够使切削刀片的切削热高效率地发散。
文档编号B23B27/16GK101909792SQ200880123340
公开日2010年12月8日 申请日期2008年10月28日 优先权日2007年10月30日
发明者今井康晴, 长屋秀彦, 麻生典夫 申请人:三菱综合材料株式会社