夹头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种夹头，该夹头安装在固定于工作机械上的托架或卡盘(下面简称为“卡盘”)上，使铣刀这样的旋转切削刀具及旋转被切削工件的端部固定，特别地，涉及具有对使用时的振动进行抑制的减振功能的夹头。
【背景技术】
[0002]夹头用于向工作机械的卡盘安装铣刀这样的旋转切削刀具，或者用于安装使之旋转而进行切削加工的杆状的工件。通常，将杆状的旋转切削刀具、旋转被切削工件的端部向夹头的圆筒状主体内部插入，并将夹头安装在卡盘上而从外周进行紧固，固定在工作机械上。下面，对将切削刀具安装在工作机械上的情况进行叙述，但是安装工件的情况也是同样的，除非特别地予以否认。
[0003]在切削加工中，为了提高被切削工件的加工精度，需要将切削刀具高精度地安装在工作机械上。特别地，对于经由夹头而固定在卡盘上的杆状的切削刀具，提高从卡盘向与刀尖方向相距规定距离的前端部的振动精度是重要的。
[0004]对此，例如，在专利文献I中叙述了即使是高精度的卡盘，上述的前端部的振动精度也为3?5 μ m，在此基础上，公开了施加有修正螺钉的夹头，以能够对刀具的刀尖的振动进行修正。详细地说，上述夹头是具有中心轴的圆筒状主体部，在供铣刀这样的旋转切削刀具的刀柄部插入的插入口侧具有圆盘状的凸缘部。在该凸缘部的周向的多个部位，设置有在与刀具的刀柄部的轴线平行的方向上将该凸缘部贯穿的螺纹孔，以在凸缘部背面凸出的方式与振动修正用螺钉螺合。夹头收容在卡盘筒内而被固定，但是如果在切削加工前的静止状态下，将振动修正用螺钉向螺入方向进行操作，则该前端部与卡盘筒的周缘部抵接。通过增加或减少振动修正用螺钉对卡盘筒周缘部的按压力，从而使刀具的刀柄部的根部在刀具的刀尖振动接近于零的方向上弹性变形，能够对刀具的刀尖振动进行修正。即，在这里，在使被切削工件和刀具不接触的状态下，通过使振动修正用螺钉与卡盘筒周缘部抵接，从而抑制刀具的刀尖振动。
[0005]另外，由于切削加工时的切削刀具和被切削工件之间的接触压的变化等而产生的振动损害被切削工件的加工精度的情况较多。因此，为了吸收在切削刀具和/或工件上产生的振动，还考虑到利用减振合金形成夹头、卡盘等。
[0006]例如，在专利文献2中，公开了适宜于机械加工用的刀具的制造的双晶型的Mn基减振合金。上述合金以质量％计，具有下述的成分组成，即，Cu:16.9?27.7%、N1:2.1?8.2%、Fe:1.0?2.9%、C:小于或等于0.05%、O:小于或等于0.06%、N:小于或等于
0.06%，其他由Mn及不可避免的杂质构成，相对于应力的负载的双晶变形的响应性良好，具有较高的减振性。另外，由于直至变形较大的区域为止，能够良好地维持减振性，并且，机械强度较高，成型加工性及焊接性也优异，因此适宜于机械加工用的刀具的制造。
[0007]专利文献1:日本特开2003 - 245837号公报
[0008]专利文献2:日本特开2003 - 253369号公报
【发明内容】
[0009]通过利用减振合金形成夹头、卡盘等，能够对在切削刀具和/或工件上发生的振动进行吸收。另一方面，以上述的双晶型Mn基减振合金为代表，减振合金通常不具备工具钢那样较高的刚性，虽然对振动进行吸收，但是不一定能够提高被切削工件的加工精度。
[0010]另外，从切削加工的生产效率的角度出发，虽然存在希望抑制切削刀具的刀尖的磨损速度而实现长寿命化的要求，但是夹头也会影响这一点。特别地，在铣刀这样的切削刀具中，由于在XYZ这3个轴向上进行切削，所以磨损较剧烈，在铣刀用的夹头中，该要求是显著的。
[0011]本发明就是鉴于上述状况而提出的，其目的在于，提供一种夹头，该夹头具有能够提高被切削工件的加工精度的减振功能，能够降低所使用的切削刀具的刀尖的磨损量。
[0012]本发明所涉及的夹头的特征在于，从具有中心轴的圆筒状主体部的插入了被固定物的插入口侧的端面，与所述中心轴平行地进行切孔而形成长孔，将由减振合金制成的棒体嵌合埋入该长孔。
[0013]gp，本发明涉及下面的[I]?[5] O
[0014][I] 一种夹头，其特征在于，具有:圆筒状主体部，其具有中心轴；以及棒体，其由减振合金制成，
[0015]在所述具有中心轴的圆筒状主体部上设置有长孔，该长孔通过从使被固定物插入的插入口侧的端面，与所述中心轴平行地进行钻孔而成，
[0016]所述由减振合金制成的棒体嵌合埋入所述长孔中。
[0017][2]根据[I]所述的夹头，其特征在于，
[0018]对所述长孔的内周面及所述棒体的外周面进行螺纹切削，使所述棒体与所述长孔螺合。
[0019][3]根据[I]或[2]所述的夹头，其特征在于，
[0020]以将所述圆筒状主体部绕所述中心轴等角度地进行分割而由多个沟槽状片构成的方式，从所述端面形成切口，在与所述沟槽状片分别相等地对应的位置设置所述长孔，并设置所述棒体。
[0021][4]根据[3]所述的夹头，其特征在于，
[0022]所述切口设置有奇数个，所述沟槽状片各自在相对于穿过与其内侧面正对的所述切口及所述中心轴的虚拟平面对称的位置处，设置所述长孔，并设置所述棒体。
[0023][5]根据[I]至[4]中任一项所述的夹头，其特征在于，
[0024]所述减振合金以质量％计，具有下述的成分组成，即，Cu:16.9?27.7%、Ni:
2.1?8.2%,Fe:1.0?2.9%,C:小于或等于0.05%，其余部分由Mn及不可避免的杂质构成。
[0025]发明的效果
[0026]根据上述发明，在使切削加工中的被切削工件和切削刀具接触的状态下，能够利用减振合金对在切削刀具和/或工件上产生的振动进行吸收，并且，确保作为夹头所需的机械强度，能够提高被切削工件的加工精度，能够降低切削刀具的刀尖的磨损量。
[0027]在上述的发明中，也可以以下述情况为特征，S卩，对所述长孔的内周面及所述棒体的外周面进行螺纹切削，使所述棒体与所述长孔螺合。根据上述发明，能够更有效地对在使用时的切削刀具和/或工件上产生的振动进行吸收，并且能够进一步提高被切削工件的加工精度，降低切削刀具的刀尖的磨损量。
[0028]在上述的发明中，也可以以下述情况为特征，S卩，以使得将所述圆筒状主体部绕所述中心轴等角度地进行分割而由多个沟槽状片构成的方式，从所述端面形成切口，在与所述沟槽状片分别相等地对应的位置设置所述长孔，并设置所述棒体。根据上述发明，能够更有效地对在使用时的切削刀具和/或工件上产生的振动进行吸收，并且能够大幅度地提高被切削工件的加工精度，降低切削刀具的刀尖的磨损量。
[0029]在上述的发明中，也可以以下述情况为特征，即，所述切口设置有奇数个，所述沟槽状片各自在相对于穿过与其内侧面正对的所述切口及所述中心轴的虚拟平面对称的位置处，设置所述长孔，并设置所述棒体。根据上述发明，能够更有效地对在使用时的切削刀具和/或工件上产生的振动进行吸收，并且能够大幅度地提高被切削工件的加工精度，降低切削刀具的刀尖的磨损量。
[0030]在上述的发明中，也可以以下述情况为特征，S卩，所述减振合金以质量％计，具有下述的成分组成，即，Cu:16.9?27.7%、Ni:2.1?8.2%、Fe:1.0?2.9%、C:小于或等于0.05%，其余部分由Mn及不可避免的杂质构成。根据上述发明，能够更有效地对在使用时的切削刀具和/或工件上发生的振动进行吸收，并且能够大幅度地提高被切削工件的加工精度，进一步降低切削刀具的刀尖的磨损量。
【附图说明】
[0031]图1是本发明所涉及的夹头的一个例子的(a)侧视图及(b)主视图。
[0032]图2是安装有本发明所涉及的夹头的一个例子的卡盘周围的侧视剖视图。
[0033]图3是本发明所涉及的夹头的另一个例子的(a)侧视图及(b)主视图。
[0034]图4是表示切削试验中的切削方法的斜视图。
[0035]图5是表示切削试验中的表面粗糙度的测定结果的图。
[0036]图6是表示切削试验中的工具标记的图。
[0037]图7是表示切削试验中的工件的剖面形状的图。
[0038]图8是表示铣刀的刀尖的磨损面积的测定方法的图。
[0039]图9是表示切削试验中的铣刀的刀尖的磨损状况的图。
【具体实施方式】
[0040]利用图1及图2，对作为本发明所涉及的I个实施例的工作机械用的夹头进行详细说明。<