尖端拆装式旋转工具的制作方法
【专利摘要】本发明的三角形截面的止转键（56）及键槽（54）相互紧密贴合地面接触，据此，尖端（14）围绕主体（12）的轴心（O）以恒定的相位一体地被安装在主体（12）上，从而得到高的安装强度（旋转加工时的折损强度），并且在主体（12）及尖端（14）的相对面（50、52）上仅设置三角形截面的键槽（54）、止转键（56）即可，从而构造简单，制造成本降低。另外，经由设置在安装螺钉（80）上的流体导入路径（90）将润滑油剂导入尖端（14）侧，润滑油剂从设置在尖端（14）的基端侧的基端侧排出通路（径向孔92、间隙66）、及设置在尖端（14）的前端侧的前端侧排出通路（径向孔94、96、间隙98、径向槽70）双方向外周侧被排出，从而对尖端（14）的阴螺纹的攻丝加工部位充分地供给润滑油剂，折损强度进一步提高。
【专利说明】尖端拆装式旋转工具
【技术领域】
[0001]本发明涉及尖端拆装式旋转工具，尤其是涉及安装螺钉贯穿尖端并与主体的螺纹孔拧合、由此与主体的轴心O同心地一体地固定尖端的尖端拆装式旋转工具的改良。
【背景技术】
[0002]公知一种尖端拆装式旋转工具，其具有:(a)主体，呈轴形状，与轴心O同心地设置有螺纹孔，并且与该螺纹孔连通地设置有流体供给路径；(b)尖端，能够拆装地同心地安装在所述主体的前端部，与该主体一起围绕所述轴心O被旋转驱动，来进行规定的加工，并且贯穿自身的轴心地设置有安装孔；(C)安装螺钉，穿插该尖端的安装孔并与所述主体的螺纹孔拧合，由此，将该尖端一体地固定在主体上。专利文献I记载的尖端拆装式丝锥是其一例，经由设置在安装螺钉的轴心上的流体导入路径将流体引导至尖端的前端侧并向外部排出。
[0003]另外，图11的尖端拆装式冷成型丝锥150，在经由安装螺钉154能够拆装地将尖端156安装在主体152上这个方面相同，但是流体供给路径158到达螺纹孔之前，以Y字状分支，并从外部向尖端156供给流体。另外，在主体152及尖端156在轴向上相互面对的相对面上，分别如(b)所示地交替地以辐射状设置有大量的啮合齿160及齿槽162，通过相互啮合，不能相对旋转地被一体地固定。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2005-254427号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]但是，在专利文献I记载的尖端更换式旋转工具中，通过安装螺钉的紧固力将尖端安装在主体上，从而例如冷成型丝锥这样地将尖端从阴螺纹拔出时，还因由工件的弹性带来的紧固，产生旋转阻力的情况下，安装螺钉可能会松动。另外，由于仅从尖端的前端沿轴向排出流体，所以例如在为对通孔进行阴螺纹的攻丝加工的情况下，对其尖端的加工部位不能充分地供给流体。在图11的尖端更换式旋转工具中，通过大量的啮合齿的啮合，能够以恒定的相位不能相对旋转地固定尖端，但由于形状复杂，所以加工麻烦，制造成本变高。另外，虽然对尖端的加工部位不能供给流体，但由于从离开尖端的位置倾斜地排出流体，所以流体因离心力等分散，不一定能获得充分的流体供给性能，例如在从阴螺纹拔出尖端的退出时，与工件焊接，有时在主体和尖端的连结部位发生折损。
[0009]本发明是以以上情况为背景而研发的，其目的是提供一种尖端拆装式旋转工具，安装螺钉贯穿尖端并与主体的螺纹孔拧合，由此，与主体的轴心O同心地一体地固定尖端，其中，以简单的构造将尖端以恒定的相位牢固地固定于主体，并且对加工部位进一步适当地供给流体，进一步提高折损强度。[0010]用于解决课题的技术方案
[0011]为实现所述目的，第一发明是一种尖端拆装式旋转工具，具有:(a)主体，其呈轴形状，与轴心O同心地设置有螺纹孔，并且与该螺纹孔连通地设置有流体供给路径；(b)尖端，其能够拆装地同心地被安装于该主体的前端部，与该主体一起围绕所述轴心O被旋转驱动，据此，进行规定的加工，并且贯穿自身的轴心地设置有安装孔；和(C)安装螺钉，其贯穿该尖端的安装孔并与所述主体的螺纹孔拧合，据此，将该尖端一体地固定在该主体上，尖端拆装式旋转工具的特征在于，(d)在所述主体及所述尖端的相对面的一方及另一方上，截面为相对于所述轴心O分别对称的三角形状的止转键及键槽被设置在与该轴心O正交的方向上，通过所述安装螺钉被紧固，据此，该止转键的一对侧面和该键槽的一对侧壁相互紧密贴合地面接触，并且，(e)该止转键的一对侧面及该键槽的一对侧壁的通用的全角α在60°?100°的范围内，在该键槽的槽底上以1.5mm?2.8mm的范围内的半径RA设置有圆角，在该键槽的两侧的开口端缘的角部及该止转键的基端两侧部的角部，分别以1.5mm?2.8mm的范围内的半径RB、RC设置有圆角，另一方面，Cf)所述尖端拆装式旋转工具设置有将从所述流体供给路径向所述螺纹孔内被供给的流体导向所述尖端侧的流体导入路径，并具有从该尖端的轴向的比中央更靠前端侧将所述流体向外周侧排出的前端侧排出通路、及从比该中央更靠基端侧将该流体向外周侧排出的基端侧排出通路。
[0012]第二发明是在第一发明的尖端拆装式旋转工具中，其特征在于，所述止转键设置在所述尖端的相对面上，并且在该止转键的前端设置有从所述键槽的底部远离的退避面，该退避面和该键槽之间的间隙作为所述基端侧排出通路发挥功能。
[0013]第三发明是在第二发明的尖端拆装式旋转工具中，其特征在于，所述退避面和所述键槽的底部之间的间隙尺寸d在0.2mm?0.5mm的范围内。
[0014]第四发明是在第一发明?第三发明的任意的尖端拆装式旋转工具中，其特征在于，在所述尖端的前端面上设置有收容所述安装螺钉的头部的收容孔，与该收容孔的开口部连续地到达外周缘地设置有径向槽，并且在该收容孔的内壁面和该头部的外周面之间设置有与该径向槽连通的轴向通路，该轴向通路及该径向槽作为所述前端侧排出通路发挥功倉泛。
[0015]第五发明是在第一发明或第四发明的尖端拆装式旋转工具中，其特征在于，所述尖端是加工阴螺纹的丝锥，在外周面上设置有螺纹牙，在该尖端的轴向的比中央更靠基端侦U、在从该尖端的基端侧到该螺纹牙的两个螺距以下的范围内，设置有从所述安装孔贯穿到外部的径向孔，该径向孔作为所述基端侧排出通路发挥功能。
[0016]第六发明是在第一发明?第五发明的任意的尖端拆装式旋转工具中，其特征在于，所述止转键及所述键槽都通过电火花线切割加工形成为规定的截面形状。
[0017]发明效果
[0018]在这样的尖端拆装式旋转工具中，三角形截面的止转键及键槽相互紧密贴合地面接触，由此，尖端围绕轴心O以恒定的相位被一体地安装在主体上，但止转键的一对侧面及键槽的一对侧壁的通用的全角α在60°?100°的范围内，在键槽的槽底上以1.5mm?2.8_的范围内的半径RA设置有圆角，在键槽的两侧的开口端缘的角部及止转键的基端两侧部的角部分别以1.5_?2.8_的范围内的半径RB、RC设置有圆角，从而应力集中等导致的碎屑或破损被抑制，得到高的安装强度(旋转加工时的折损强度)。另外，仅在主体及尖端的相对面上设置三角形截面的止转键及键槽即可，从而构造简单，制造成本降低。
[0019]另一方面，设置有将从流体供给路径向螺纹孔内被供给的流体向尖端侧引导的流体导入路径，流体从前端侧排出通路及基端侧排出通路双方向外周侧被排出，从而对尖端的加工部位充分地供给流体，与所述止转键及键槽的止转构造相辅相成地进一步提高折损强度。另外，不仅尖端的前端侧，还从基端侧排出流体，从而例如在冷成型丝锥等中，在反转来拔出尖端的退出时，也能够得到良好的润滑性能，与工件的焊接被抑制，折损进一步适当地被抑制。
[0020]第二发明是在上述止转键被设置在尖端的相对面上的情况下，在该止转键的前端设置有从键槽的底部远离的退避面，该退避面和键槽之间的间隙作为基端侧排出通路发挥功能，从而与在尖端上设置径向的通孔的情况相比，在强度方面是有利的，并且制造成本进一步降低。
[0021]在第三发明中，上述退避面和键槽的底部之间的间隙尺寸d在0.2mm?0.5mm的范围内，从而能够确保由止转键和键槽的嵌合所产生的安装强度，并且能够将该间隙作为基端侧排出通路使用。
[0022]在第四发明中，在尖端的前端面上设置有收容安装螺钉的头部的收容孔，与该收容孔的开口部连续地到达外周缘地设置有径向槽，并且在该收容孔的内壁面和头部的外周面之间设置有与该径向槽连通的轴向通路，这样的轴向通路及径向槽作为前端侧排出通路发挥功能，从而与在尖端上设置径向的通孔的情况相比，在强度方面是有利的，并且能够向尖端的前端部分适当地供给流体。
[0023]第五发明是尖端加工阴螺纹的冷成型丝锥，在外周面上设置有螺纹牙的情况下，从该尖端的基端侧到2个螺距以下的范围内设置有径向孔，该径向孔作为基端侧排出通路发挥功能，从而流体进一步适当地被供给到尖端的基端侧部分。由此，在阴螺纹加工后，在反转将尖端从阴螺纹拔出的退出时，也能够得到良好的润滑性能，与工件的焊接被抑制，折损进一步被适当地抑制。
[0024]第六发明是在止转键及键槽通过电火花线切割加工形成的情况下，以成为第一发明记载的规定的截面形状的方式能够以高的尺寸精度进行加工，能够适当地确保由这样的嵌合产生的安装强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是表示作为本发明的一实施例的尖端拆装式冷成型丝锥的图，图1 (a)是从与轴心O垂直的方向观察的主视图，图1 (b)是包含尖端在内的前端部分的放大剖视图，图1(C)是从前端侧观察的端面图。
[0026]图2是表示图1的冷成型丝锥的尖端和主体的连结构造的图，图2 (a)是与图1
(a)对应的主视图，图2 (b)是沿图2 (a)的IIB-1IB线的剖视图。
[0027]图3是说明为了检查破损扭矩而准备的样品的各参数的图。
[0028]图4是说明使用图3的样品及图11的现有产品来检查破损扭矩的结果的图。
[0029]图5是说明使用多个现有产品及样品进行阴螺纹的滚轧加工来检查耐久性时的试验条件及试验结果的图。
[0030]图6是说明本发明的其他实施例的图，是与图1 (b)相当的剖视图。[0031]图7是说明本发明的又一其他实施例的图，是与图1 (b)相当的剖视图。
[0032]图8是说明本发明的又一其他实施例的图，图8 Ca)是从与轴心O垂直的方向观察的主视图，图8 (b)是包含尖端在内的前端部分的放大剖视图，图8 (c)是沿图8 (b)中的VIIIC-VIIIC线的剖视图，图8 (d)是从前端侧观察的端面图。
[0033]图9是放大地表示图8的冷成型丝锥的尖端和主体的连结部分的图，是与所述图
2(b)相当的剖视图。
[0034]图10是表示图8的冷成型丝锥的安装螺钉的立体图。
[0035]图11是表示以往的尖端拆装式冷成型丝锥的一例的图，图11 Ca)是从与轴心O垂直的方向观察的主视图，图11 (b)是表示分别设置在主体及尖端的相对面上的啮合齿的图。
【具体实施方式】
[0036]本发明的尖端拆装式旋转工具优选攻丝加工阴螺纹的冷成型丝锥，但也可以采用切削丝锥、锪钻刀具、点钻、倒角铣刀、T型槽铣刀等各种旋转工具。作为主体优选使用高速工具钢，作为尖端优选使用超硬合金，但也能够采用其他的工具材料、硬质材料。从流体供给路径向螺纹孔内供给并向尖端的加工部位排出的流体优选使用冷却用或润滑用的油剂，但也可以供给冷却空气等气体。油剂可以以液体的状态供给，也可以以雾的状态供给。
[0037]尖端是通过止转键和键槽的嵌合被定位在围绕轴心O的恒定的相位，安装螺钉及螺纹孔是右旋螺纹还是左旋螺纹都可以，但例如在围绕轴心O向一方旋转驱动来进行加工的尖端拆装式旋转工具的情况下，也可以通过其加工时的旋转阻力以便于紧固地设定。例如从主体侧观察向右旋转驱动来进行加工的情况下，安装螺钉及螺纹孔采用右旋螺纹即可。
[0038]设置在主体上的流体供给路径例如在主体的轴心以直线设置并在后端面上开口，与供给配管等连结，但也可以在从轴心远离的位置设置I条或2条以上，也可以与轴心交叉地设置径向孔并在柄部的侧面开口等，能够采用各种方式。
[0039]止转键及键槽设置在主体及尖端的一方及另一方，可以将止转键设置在主体上并将键槽设置在尖端上，也可以将止转键设置在尖端上并将键槽设置在主体上。止转键的一对侧面及键槽的一对侧壁的全角α比60°小时，向嵌合部施加大的负荷而变得容易破损，超过100°时，向安装螺钉施加大的负荷而变得容易破损，从而在60°?100°的范围内是适当的。键槽的槽底的圆角的半径RA比1.5mm小时，在槽底发生应力集中并变得容易破损，比2.8mm大时,键槽的两侧的壁厚变薄并变得容易破损,从而在1.5mm?2.8mm的范围内是适当的。键槽的两侧的开口端缘的角部的圆角的半径RB、及止转键的基端两侧部的角部的圆角的半径RC都比1.5mm小时，止转键的角部发生应力集中并变得容易破损，比2.8mm大时，扭矩传递面积(止转键的侧面和键槽的侧壁之间的接触部分的面积)变小并变得容易破损，从而在1.5mm?2.8mm的范围内是适当的。
[0040]作为流体导入路径能够采用例如被设置在安装螺钉的轴心上的轴向孔、与轴心平行地设置在安装螺钉的侧面上的轴向槽、或与轴心平行的平坦的平面倒角等各种方式。还能够设置供安装螺钉拧合或穿插的螺纹孔、在尖端的安装孔等上设置轴向槽。前端侧排出通路例如第四发明那样地沿着安装螺钉的头部将流体引导至尖端的前端并向外周侧排出地构成，但也可以设置从尖端的安装孔贯穿到外部的径向孔，或者在安装螺钉的头部设置Y字形的分支孔而向尖端前端侧倾斜朝外地排出。基端侧排出通路例如第二发明那样地由设置在止转键的前端上的退避面和键槽之间的间隙构成，但也可以设置从尖端的安装孔贯穿到外部的径向孔。这样的排出通路的流体的排出方向至少向外周侧排出即可，也可以是与轴心O垂直的径向，但也可以向轴心O方向的前方或后方倾斜，也可以向围绕轴心O的周向倾斜。安装螺钉的头部也可以是直径尺寸恒定的圆柱形状，但也可以是随着趋向螺纹轴侧而成为小径的锥形。设置在止转键上的退避面是与轴心O垂直的平坦面、或半径比键槽的槽底的半径RA大的圆筒面等。
[0041]在将退避面和键槽的底部之间的间隙作为基端侧排出通路使用的情况下，间隙尺寸d比0.2mm小时，不能充分地获得流体的排出性能，比0.5mm大时，有损由止转键和键槽的嵌合所产生的安装强度，从而0.2mm?0.5mm的范围内是适当的。
[0042]在第六发明中，止转键及键槽通过电火花线切割加工形成，该加工方法可以根据主体、尖端的材质适当决定，为超硬合金制的尖端的情况下，也可以通过成形模具的成形来形成止转键或键槽。另外，在为高速度工具制的主体的情况下，能够通过切削加工、研磨加工等形成止转键、键槽。
[0043]实施例1
[0044]以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
[0045]图1是表示作为本发明的一实施例即尖端拆装式冷成型丝锥(以下简称为冷成型丝锥)10的图，图1 (a)是从与轴心O垂直的方向观察的主视图，图1 (b)是包含尖端14在内的前端部分的放大剖视图，图1 (c)是从尖端14的前端侧观察的端面图。另外，图2是放大地表示冷成型丝锥10的尖端14和主体12的连结构造的图，图2 (a)是与图1 (a)对应的主视图，图2 (b)是沿图2 Ca)的IIB -1IB线的剖视图。
[0046]冷成型丝锥10是在轴形状的主体12的前端，与其主体12的轴心O同心地由安装螺钉80能够拆装地安装有尖端14，在主体12的轴心O上从前端侧形成有带阶梯的孔，在其小径部分设置有阴螺纹20，并且与该带阶梯的孔连通地从后端设置有流体供给路径(在本实施例中是小径孔)22。带阶梯的孔的设置有阴螺纹20的部分与螺纹孔相当。该主体12是高速工具钢制，呈带阶梯的圆柱形状，后部侧的大径部分是柄部24，前端侧的小径部分是直径比尖端14小的颈部26。另外，在带阶梯的孔的比阴螺纹20更靠开口部侧，设置有直径比阴螺纹20大的定心孔28。尖端14是超硬合金制，在外周部设置有用于攻丝加工阴螺纹的阳螺纹30，并且在轴心贯穿地形成有安装孔32，安装螺钉80的前端螺纹部34贯穿该安装孔32并与主体12的阴螺纹20拧合，由此被一体地固定在主体12上。
[0047]安装螺钉80具有圆柱形状的头部84，带有游隙地被收容在设置于尖端14的安装孔32的前端侧的开口部上的圆筒孔形状的收容孔88内。在安装螺钉80上，在所述前端螺纹部34和头部84之间夹着环状槽82地设置有一对定心部40及86，定心部40嵌合于主体12的定心孔28内，由此，安装螺钉80和主体12被同心地定心，定心部86被嵌合于尖端14的安装孔32内，由此安装螺钉80和尖端14被定心。由此，经由安装螺钉80同心地定心主体12和尖端14。定心部40、86都呈完整的圆柱形状，从而与例如图8的实施例那样地在外周面上设置有平面倒角60的情况相比，能够以更高的精度同心地定心主体12和尖端14。尖端14的安装孔32兼用作定心孔。[0048]在尖端14的外周部，从图1 (C)可知，上述阳螺纹30的螺纹牙是由向外侧弯曲的边形成的正多边形状，在本实施例中，以呈大致六边形状的截面的方式以螺旋状设置，尖端14与主体12 —体地围绕轴心O被旋转驱动，由此，与六边形状的顶点相当的6个部位的突出部42咬入工件的预留孔的表层部并塑性变形，而攻丝加工阴螺纹。阳螺纹30具有:突出部42的径尺寸大致恒定的完全牙部44 ;随着趋向前端侧、直径尺寸逐渐变小的切屑部(食付务部)46。另外，在6个部位的突出部42的周向的中间位置，分别与轴心O平行地形成有油流通槽48。在本实施例中，阳螺纹30是M14X 1.5的右旋螺纹，从柄部24侧观察向右被旋转驱动的同时被导程进给(lead feed)，由此，尖端14拧入工件的预留孔内并攻丝加工阴螺纹。
[0049]在上述主体12及尖端14的相对面50、52上，分别在与轴心O正交的方向设置有截面为相对于轴心O对称的三角形状的键槽54、止转键56，通过安装螺钉80将尖端14紧固在主体12上，由此，键槽54的一对侧壁和止转键56的一对侧面相互紧密贴合地面接触，在被定位于围绕轴心O的恒定的相位的状态下不能相对旋转地被结合。键槽54的一对侧壁及止转键56的一对侧面的通用的全角α在60°?100°的范围内，在键槽54的槽底上以1.5mm?2.8mm的范围内的半径RA设置有圆角，在键槽54的两侧的开口端缘的角部及止转键56的基端两侧部的角部分别以1.5mm?2.8mm的范围内的半径RB、RC设置有圆角。在本实施例中，半径RB=RC,全角α为90°左右，半径RA为2mm左右，半径RB、RC为2mm左右。
[0050]以使上述键槽54的一对侧壁和止转键56的一对侧面相互紧密接触，在这样的紧密接触的嵌合状态下，以在相对面50和52之间形成0.02?0.08mm的范围内的间隙g的方式设置这样的键槽54及止转键56。另外，为了确保键槽54的一对侧壁和止转键56的一对侧面之间的接触面积(扭矩传递面积)，键槽54的深度尺寸L相对于尖端14的直径尺寸(阳螺纹30的外径)D为0.14D以上。在本实施例中，间隙g为0.05mm左右，深度尺寸L为2.5mm 0.18D)左右。这样的键槽54及止转键56能够通过电火花线切割加工以高的尺寸精度进行加工。
[0051]在所述安装螺钉80的轴心上，从前端螺纹部34侧的前端面到达头部84的中途地设置有有底孔形状的流体导入路径90，从流体供给路径22向设置有阴螺纹20等的带阶梯的孔内被供给的润滑油剂经由该流体导入路径90被引导至尖端14的前端附近。另外，在设置有所述环状槽82的部分贯穿轴心地与轴心垂直地设置有径向孔92，从流体供给路径22向流体导入路径90内被供给的润滑油剂的一部分经径向孔92被导入环状槽82内。环状槽82是在通过安装螺钉80将尖端14安装在主体12上的安装状态下，被设置在与所述止转键56的前端及键槽54的槽底所处的部分一致的轴向位置上。在止转键56的前端设置有从键槽54的底部远离的退避面64，在该退避面64和键槽54的底部之间形成有规定的间隙66 (参照图2)，被导向环状槽82的润滑油剂从间隙66向与轴心O垂直的相互相反的2个方向被排出。退避面64是与轴心O垂直的平坦面，与键槽54的底部之间的间隙尺寸d在0.2mm?0.5mm的范围内，在本实施例中采用0.3mm左右。在本实施例中，由径向孔92、环状槽82及间隙66构成基端侧排出通路。止转键56包含上述退避面64在内能够通过I次电火花线切割加工进行加工。
[0052]在上述安装螺钉80的头部84，还贯穿轴心地与轴心垂直地成大致十字形状地设置有一对径向孔94、96，通过流体导入路径90被引导至头部84的润滑油剂通过这样的径向孔94、96向头部84和收容孔88之间的间隙98流出。在头部84和收容孔88之间形成有能够流通润滑油剂的程度的间隙98，并且在尖端14的前端面上，以与该收容孔88的开口部连续地到达外周缘的方式以辐射状设置有多个径向槽70，从径向孔94、96向间隙98流出的润滑油剂从该径向槽70向外周侧被排出。多个径向槽70与所述油流通槽48对应地设置。另外，在头部84的端面上，设置有向外周侧以环圈状突出的凸缘100，间隙98内的润滑油剂被该凸缘100限制了向轴向的流出而向与轴心O大致垂直的外周方向被排出。该凸缘100作为将润滑油剂向外周侧排出的排出方向控制板发挥功能，在凸缘100的内角部以例如0.5mm左右的半径设置有圆角。上述间隙98与轴向通路相当，由该间隙98、径向槽70和径向孔94、96构成前端侧排出通路。
[0053]在这样的尖端拆装式冷成型丝锥10中，三角形截面的止转键56及键槽54相互紧密贴合地面接触，由此,尖端14围绕主体12的轴心O地以恒定的相位被一体地安装在主体12上，止转键56的一对侧面及键槽54的一对侧壁的通用的全角α在60°?100°的范围内，在键槽54的槽底以1.5mm?2.8mm的范围内的半径RA设置有圆角，在键槽54的两侧的开口端缘的角部及止转键56的基端两侧部的角部分别以1.5mm?2.8mm的范围内的半径RB、RC设置有圆角，从而由应力集中等所导致的碎屑、破损被抑制，得到高的安装强度(旋转加工时的折损强度)。另外，在主体12及尖端14的相对面50、52上分别仅设置三角形截面的键槽54、止转键56即可,从而构造简单,制造成本降低。
[0054]另一方面，在安装螺钉80的轴心上设置有流体导入路径90，从流体供给路径22向设置有阴螺纹20等的带阶梯的孔内被供给的润滑油剂被导入到尖端14的前端附近，并且润滑油剂从设置在尖端14的基端侧的基端侧排出通路(径向孔92、环状槽82及间隙66)和设置在尖端14的前端侧的前端侧排出通路(径向孔94、96、间隙98及径向槽70)双方向外周侧被排出。由此，对由尖端14实施的阴螺纹的攻丝加工部位充分地供给润滑油剂，与止转键56及键槽54的止转构造相辅相成地进一步提高折损强度。另外，不仅尖端14的前端侦牝还从基端侧排出润滑油剂，从而在通过反转来将尖端14从阴螺纹拔出的退出时，也能够得到良好的润滑性能，无论由加工阴螺纹的弹性收缩所导致的紧固如何，焊接都被抑制，该退出时的折损进一步被适当地抑制。
[0055]另外，本实施例是止转键56被设置在尖端14的相对面52上的情况，在该止转键56的前端设置有从键槽54的底部远离的退避面64，该退避面64和键槽54之间的间隙66作为基端侧排出通路使用，从而与在尖端14上设置径向的通孔的情况相比，在强度方面是有利的，并且制造成本进一步降低。尤其，在本实施例中，上述退避面64和键槽54的底部之间的间隙尺寸d在0.2mm?0.5mm的范围内，从而能够确保由止转键56和键槽54的嵌合产生的安装强度，并且能够将它们之间的间隙66作为基端侧排出通路使用。
[0056]另外，在尖端14的前端面上设置有收容安装螺钉80的头部84的收容孔88，以与该收容孔88的开口部连续地到达外周缘的方式以辐射状设置多个径向槽70，并且在该收容孔88和头部84之间形成有间隙98，这样的间隙98及径向槽70作为前端侧排出通路发挥功能，从而与在尖端14上设置径向的通孔的情况相比，在强度方面是有利的，并且能够向尖端14的前端部分适当地供给流体。
[0057]另外，在本实施例中，由于止转键56及键槽54通过电火花线切割加工形成，所以这样的止转键56、键槽54能够以成为规定的截面形状的方式以高的尺寸精度进行加工，能够适当地确保由这样的嵌合所产生的安装强度。
[0058]这里，如图3所示，准备所述全角0、半径狀、1? (=RC)及深度尺寸L不同的多个样品I~22，加上所述图11的现有产品，对以以下的试验条件检查折损强度的结果进行说明。样品I~7主要是变更了全角α，样品8-12是变更了半径RA，样品13-17是变更了半径RB(=RC)，样品18-22是变更了深度尺寸L。此外，全角α =0°的样品I是指宽度尺寸为
2.5mm的截面为矩形的止转键及键槽。
[0059]《试验条件》
[0060]标称尺寸:M14X 1.5，预留孔:Φ 13.3，被滚轧材料:SCM440，被滚轧材硬度:30HRC，油剂:水溶性，转速(每分钟):560
[0061]图4是试验结果,抒入到预留孔深度13mm的预留孔(接触到底部)直到冷成型丝锥折损，将直到折损的最大扭矩作为“折损扭矩”检查。“安全率”是折损扭矩除以初期滚轧扭矩得到的值，初期滚轧扭矩是对通孔的预留孔正常地攻丝加工阴螺纹时的扭矩，在这次的试验中为35.1 (N*m)0另外，所述阳螺纹30磨损，加工阴螺纹成为超限的正常寿命时的滚轧扭矩为69.4 (N.m)，这是初期滚轧扭矩的1.98倍，将比其大的2.3作为安全率的最低基准值来判定是否合格。在图4中，试验品的栏标注了网点的现有产品、样品1-3、7、8、10、
11、13、17、18是安全率比2.3小、不能获得充分的折损强度的不良品。 [0062]图3的试验品的栏的网点也表示不良品，关于全角α，从样品1-7的试验结果来看，60°~100°的范围内是适当的，在比60°小的样品1-3中，尖端14破损，从而认为向止转键56施加大的负荷而变得容易破损。在大于100°的样品7中，安装螺钉80破损，从而认为向安装螺钉80施加大的负荷而变得容易破损。关于半径RA，从样品8-12的试验结果来看，1.5mm~2.8mm的范围内是适当的,在比1.5mm小的样品8、10中，主体12破损，从而认为键槽54的槽底发生应力集中并变得容易破损。在大于2.8mm的样品11中，主体12破损，从而认为键槽54的两侧的壁厚变薄并变得容易破损。关于半径RB (=RC)，从样品13-17的试验结果来看，1.5mm~2.8mm的范围内是适当的,在比1.5mm小的样品13中，尖端14破损,从而认为止转键56的基端两侧部的角部发生应力集中并变得容易破损。在大于2.8mm的样品17中，主体12破损，从而认为扭矩传递面积(止转键56的侧面和键槽54的侧壁之间的接触部分的面积)变小而变得容易破损。关于深度尺寸L，从样品18-22的试验结果来看,2.0mm 0.14D)以上是适当的,在比2.0mm小的样品18中，尖端14破损，从而认为止转键56的宽度变窄而因强度不足变得容易破损。此外，深度尺寸L大于5_时，键槽54从主体12伸出，止转键56从尖端14伸出，在设计上是不可能的。
[0063]另外，在图5中，(a)所示的四种试验品中的每一种都分别准备三条，在(b)所示的试验条件下，进行阴螺纹的攻丝加工来进行耐久性试验的情况下，得到(c)及(d)所示的结果。(a)的现有产品具有图11所示的Y字形的油路，样品I是在柄部的外周面上沿轴向设置有油流通槽，样品2是在所述冷成型丝锥10中不设置径向槽92或间隙66，而仅通过径向孔94、96、间隙98、径向槽70向尖端14的前端侧供油，样品3是所述冷成型丝锥10。寿命原因导致的碎屑是因焊接所导致的阳螺纹30的螺纹牙的碎屑或主体12和尖端14的结合部分的折损等。磨损是指阳螺纹30的螺纹牙的磨损，以被加工的阴螺纹的超限进行判定。
[0064]图5的(d)用图表表示(C)的试验结果，本发明品即样品3都能够得到攻丝加工阴螺纹直到因阳螺纹30的磨损成为不能加工、滚轧孔数为6800的稳定的性能，而现有产品及样品I因焊接导致的碎屑达到寿命，滚轧孔数也比样品3少，并且波动大。仅从头部供油的样品2能够使用直到因阳螺纹30的磨损成为不能加工，但有时还因焊接导致的碎屑成为不能使用，不能得到稳定的性能。
[0065]实施例2
[0066]以下，对本发明的其他实施例进行说明。此外，在以下的实施例中，与所述实施例实质相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
[0067]图6是与所述图1 (b)相当的剖视图，与所述实施例相比，安装螺钉110不同。该安装螺钉Iio与所述安装螺钉80相比，环状槽82及径向孔92的配设位置不同，被设置在尖端14的基端部，具体来说被设置在从尖端14的基端即相对面52到所述阳螺纹30的螺纹牙的2个螺距以下的范围内。另外，在尖端14的基端部即与上述环状槽82对应的部分，从安装孔32向外部贯穿地以辐射状设置多个径向孔112，从流体导入路径90经径向孔92被导向环状槽82内的润滑油剂从多个径向孔112向外周侧被排出并对尖端14的基端部分进行润滑。在本实施例中，与所述多个油流通槽48对应地设置径向孔112，在该油流通槽48的底部开设有径向孔112。该径向孔112与设置在安装螺钉110的径向孔92、环状槽82一起构成了基端侧排出通路。
[0068]在本实施例中，从尖端14的基端侧到2个螺距以下的范围内设置多个径向孔112，该径向孔112作为基端侧排出通路发挥功能，从而在尖端14的基端侧部分进一步适当地供给润滑油剂，在阴螺纹加工后，在反转而将尖端14从阴螺纹拔出的退出时，也得到良好的润滑性能，由与工件的焊接所导致的折损进一步适当地被抑制。
[0069]实施例3
[0070]图7是与所述图1 (b)相当的剖视图，与所述图1的实施例相比，安装螺钉120不同。即，该安装螺钉120代替设置所述径向孔94、96，而设置朝向前端侧以Y字状分支的倾斜分支孔122，从所述流体导入路径90向所述收容孔88的开口端缘引导润滑油剂，通过所述凸缘100从所述多个径向槽70向外周侧被排出。倾斜分支孔122与径向槽70 —起构成了前端侧排出通路，但其条数也可以是2条，还能够与径向槽70或油流通槽48对应地设置6条。此外，也可以不设置径向槽70或凸缘100，而从倾斜分支孔122保持原样地倾斜地向外周侧排出。
[0071]实施例4
[0072]图8?图10是说明本发明的又一其他实施例的图，图8 (a)是从与轴心O垂直的方向观察的主视图，图8 (b)是包含尖端132在内的前端部分的放大剖视图，图8 (c)是沿图8 (b)的VIIIC-VIIIC线的剖视图，图8 (d)是从尖端132的前端侧观察的端面图。另夕卜，图9是冷成型丝锥130的尖端132和主体12之间的连结部分的放大剖视图，是与所述图2 (b)对应的图，图10是单独地表示用于能够拆装地将尖端132安装在主体12上的安装螺钉134的立体图。
[0073]本实施例的安装螺钉134不具有所述定心部86，定心部40被嵌合于主体12的定心孔28内，据此，主体12和安装螺钉134被同心地定心。在设置于尖端132的安装孔32的前端侧的开口部上，设置有越趋向开口端直径越大的锥形的收容孔36，另一方面，安装螺钉134具有相同锥角的头部38，该头部38被收容在收容孔36内并相互紧密接触，由此，安装螺钉134和尖端132被同心地定心。由此，经由安装螺钉134将主体12和尖端132同心地定心。
[0074]另外，在安装螺钉134上，在包含所述前端螺纹部34及定心部40在内的轴部的全长范围内，与轴心平行的平坦的一对平面倒角60相对于轴心被设置在对称位置，通过该平面倒角60形成在阴螺纹20、定心孔28、安装孔32的内周面之间的间隙作为流体导入路径62 (参照图9)发挥功能，从流体供给路径22向设置有阴螺纹20等的带阶梯的孔内被供给的润滑油剂经由该流体导入路径62被引导至尖端132的前端部分。而且，通过该流体导入路径62被导入到尖端132的基端部分的润滑油剂的一部分从所述止转键56和键槽54之间的间隙66向与轴心O垂直的相互相反的2个方向被排出。
[0075]另一方面，在尖端132的前端面上，以与所述收容孔36的开口部连续地到达外周缘的方式以辐射状设置有多个径向槽70，并且在收容孔36的内壁面(锥面)上，与径向槽70连续地设置有多个轴向槽72，通过流体导入路径62被导入到尖端132的前端部分的润滑油剂通过这样的轴向槽72及径向槽70从尖端132的前端向外周侧被排出。轴向槽72与轴向通路相当，通过该轴向槽72及径向槽70构成了前端侧排出通路。此外，在本实施例中，还将与所述凸缘100同样的凸缘设置在安装螺钉134的头部38，润滑油剂还能够向与轴心O大致垂直的方向被排出。
[0076]在这样的尖端拆装式冷成型丝锥130中，在安装螺钉134的轴部上设置有一对平面倒角60，由此，在设置有阴螺纹20等的带阶梯的孔和尖端132的安装孔32的内周面之间形成有流体导入路径62，从流体供给路径22向设置有阴螺纹20等的带阶梯的孔内被供给的润滑油剂被导入到尖端132的前端部分，并且润滑油剂从设置在尖端132的基端侧的基端侧排出通路(间隙66)、及设置在尖端132的前端侧的前端侧排出通路(轴向槽72及径向槽70)双方向外周侧被排出。由此，对于尖端132的阴螺纹的攻丝加工部位充分地供给润滑油剂，与止转键56及键槽54的止转构造相辅相成地进一步提高折损强度等，得到与所述实施例同样的效果。
[0077]以上，基于附图详细说明本发明的实施例，但这只不过是一个实施方式，基于本领域技术人员的知识能够对本发明进行各种变更、改良地实施。
[0078]附图标记的说明
[0079]10、130:尖纟而拆装式冷成型丝维(尖纟而拆装式旋转工具)；12:王体；14、132:尖立而；16、80、110、120、134:安装螺钉;20:阴螺纹(螺纹孔)；22:流体供给路径；32:安装孔；36、88:收容孔；38、84:头部；50、52:相对面；54:键槽；56:止转键；62、90:流体导入路径；64:退避面；66:间隙(基端侧排出通路)；70:径向槽(前端侧排出通路)；72:轴向槽(轴向通路、前端侧排出通路)；92:径向孔(基端侧排出通路)；94、96:径向孔(前端侧排出通路)；98:间隙(轴向通路，前端侧排出通路);112:径向孔(基端侧排出通路)；122:倾斜分支孔(前端侧排出通路)；0:主体的轴心。
【权利要求】
1.一种尖端拆装式旋转工具，具有: 主体，其呈轴形状，与轴心O同心地设置有螺纹孔，并且与该螺纹孔连通地设置有流体供给路径； 尖端，其能够拆装地同心地被安装于该主体的前端部，与该主体一起围绕所述轴心O被旋转驱动，据此，进行规定的加工，并且贯穿自身的轴心地设置有安装孔；和 安装螺钉，其贯穿该尖端的安装孔并与所述主体的螺纹孔拧合，据此，将该尖端一体地固定在该主体上， 所述尖端拆装式旋转工具特征在于， 在所述主体及所述尖端的相对面的一方及另一方上，截面为相对于所述轴心O分别对称的三角形状的止转键及键槽被设置在与该轴心O正交的方向上，通过所述安装螺钉被紧固，据此，该止转键的一对侧面和该键槽的一对侧壁相互紧密贴合地面接触，并且， 该止转键的一对侧面及该键槽的一对侧壁的通用的全角α在60°?100°的范围内，在该键槽的槽底上以1.5mm?2.8mm的范围内的半径RA设置有圆角，在该键槽的两侧的开口端缘的角部及该止转键的基端两侧部的角部，分别以1.5_?2.8_的范围内的半径RB、RC设置有圆角，另一方面， 所述尖端拆装式旋转工具设置有将从所述流体供给路径向所述螺纹孔内被供给的流体导向所述尖端侧的流体导入路径，并具有从该尖端的轴向的比中央更靠前端侧将所述流体向外周侧排出的前端侧排出通路、及从比该中央更靠基端侧将该流体向外周侧排出的基端侧排出通路。
2.如权利要求1所述的尖端拆装式旋转工具，其特征在于，所述止转键设置在所述尖端的相对面上，并且在该止转键的前端设置有从所述键槽的底部远离的退避面，该退避面和该键槽之间的间隙作为所述基端侧排出通路发挥功能。
3.如权利要求2所述的尖端拆装式旋转工具，其特征在于，所述退避面和所述键槽的底部之间的间隙尺寸d在0.2mm?0.5mm的范围内。
4.如权利要求1?3中任一项所述的尖端拆装式旋转工具，其特征在于，在所述尖端的前端面上设置有收容所述安装螺钉的头部的收容孔，与该收容孔的开口部连续地到达外周缘地设置有径向槽，并且在该收容孔的内壁面和该头部的外周面之间设置有与该径向槽连通的轴向通路，该轴向通路及该径向槽作为所述前端侧排出通路发挥功能。
5.如权利要求1或4所述的尖端拆装式旋转工具，其特征在于，所述尖端是加工阴螺纹的丝锥，在外周面上设置有螺纹牙，在该尖端的轴向的比中央更靠基端侧、在从该尖端的基端侧到该螺纹牙的两个螺距以下的范围内，设置有从所述安装孔贯穿到外部的径向孔，该径向孔作为所述基端侧排出通路发挥功能。
6.如权利要求1?5中任一项所述的尖端拆装式旋转工具，其特征在于，所述止转键及所述键槽都通过电火花线切割加工形成为规定的截面形状。
【文档编号】B23G1/44GK103619520SQ201180071461
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2011年6月8日 优先权日:2011年6月8日
【发明者】大泽二朗, 伊东格, 松下敬之, 乘松显太朗 申请人:Osg株式会社