專利名稱：孔內(nèi)表面的切削工具以及孔內(nèi)表面的切削方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)形成在旋轉(zhuǎn)的工件上的孔的內(nèi)表面進(jìn)行切削加工的孔內(nèi)表面切削工具以及孔內(nèi)表面的切削方法。本申請(qǐng)要求2008年10月四日提出的日本專利申請(qǐng)第2008-278308號(hào)的優(yōu)先權(quán)， 其內(nèi)容援引于此。
背景技術(shù)：
例如在專利文獻(xiàn)1中，作為在孔的內(nèi)表面上進(jìn)行開槽的工具，記載了在突出到相對(duì)于工具主體的中心軸線的徑向外周側(cè)的支撐部上能夠裝卸地安裝開槽刀片作為切削刃部的工具。在此，在上述公報(bào)中所記載的切削工具中，在放置上述開槽刀片的支承面的支撐部的放置面上形成有凹槽。在對(duì)孔的內(nèi)周面進(jìn)行切削之際，通過由該凹槽與支承面形成的噴出孔向孔的內(nèi)周面供給冷卻劑(切削液)，從而謀求刀片的切削刃及該切削刃形成的環(huán)狀槽的切削部位的冷卻及潤滑。專利文獻(xiàn)1 特開平7-237006號(hào)公報(bào)
但是，在這種切削工具以及采用了該工具的孔內(nèi)表面的切削方法中，由于冷卻劑從與切削刃部的切削刃相連的后刀面的正下方供給到上述環(huán)狀槽內(nèi)，所以在切削刃隨著工件的旋轉(zhuǎn)而環(huán)繞約一周時(shí)供給到上述切削部位。因此，在這樣環(huán)繞一周的期間，冷卻劑有可能飛散而不能夠充分地遍及切削部位，或者冷卻劑被加熱而有損切削刃的冷卻效果。而且，在上述切削工具中，由于如上所述在放置開槽刀片的支承面的放置面上形成凹槽，從由該凹槽與支承面形成的噴出孔噴出冷卻劑，所以不能夠使該噴出孔的大小(凹槽的寬度)大于放置面或支承面。因此，難以供給足夠量的冷卻劑。而且，由于在放置面上形成凹槽而使刀片的安裝支承面積減小。進(jìn)而存在具有潤滑性的冷卻劑滲入該放置面與刀片支承面之間的可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明由于是在這種背景下提出的，所以其目的在于提供一種孔內(nèi)表面的切削工具以及孔內(nèi)表面的切削方法，即便是例如刀片裝卸式的工具，也不會(huì)損傷刀片安裝穩(wěn)定性， 能夠使足夠量的冷卻劑可靠地遍及切削部位，謀求冷卻效果及潤滑效果的提高。本發(fā)明的孔內(nèi)表面的切削工具具備軸狀延伸的工具主體，切削刃部、其設(shè)在上述工具主體的前端部、并突出到相對(duì)于上述工具主體的中心軸線的徑向外周側(cè)，以及冷卻劑孔、其設(shè)在上述工具主體上、在該工具主體的前端部的圓周面上離開上述切削刃部的位置具有開口、從上述開口相對(duì)于與上述中心軸線正交并沿著上述切削刃部突出的突出方向的軸正交平面噴出冷卻劑。上述冷卻劑孔的開口在相對(duì)于上述中心軸線的徑向上朝向與上述切削刃部的突出方向不同的方向。本發(fā)明的孔內(nèi)表面的切削方法具備如下的工序?qū)⒖變?nèi)表面的切削工具插入孔中的工序，所述孔內(nèi)表面的切削工具在軸狀延伸的工具主體的前端部設(shè)置了突出到相對(duì)于上述工具主體的中心軸線的徑向外周側(cè)的切削刃部，所述孔是以繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的工件的上述旋轉(zhuǎn)軸線為中心形成的；通過將上述切削刃部沿著上述切削刃部的突出方向相對(duì)于上述孔切入，對(duì)上述孔的內(nèi)周面進(jìn)行切削的工序；以及通過從設(shè)在上述工具主體上在該工具主體的外周方向上離開上述切削刃部的位置的冷卻劑孔，相對(duì)于與上述中心軸線正交且沿著上述切削刃部的突出方向的軸正交平面，在相對(duì)于上述中心軸線的徑向上與上述切削刃部的突出方向不同的方向噴出冷卻劑，將上述冷卻劑供給到上述孔的內(nèi)周面上的工序。這樣，當(dāng)通過上述切削刃部對(duì)形成在旋轉(zhuǎn)的工件上的孔的內(nèi)周面進(jìn)行加工時(shí)，在孔的內(nèi)表面上沿著與工具主體的中心軸線正交并與沿著切削刃部的突出方向的上述軸正交平面相交的部分上，形成有從該內(nèi)周面下凹的環(huán)狀槽。因此，在本發(fā)明的孔內(nèi)表面的切削工具以及孔內(nèi)表面的切削方法中，朝向該軸正交平面噴出冷卻劑，在作用于工件上的離心力的作用下將該冷卻劑保持在上述槽內(nèi)。切削工具的冷卻劑孔的開口設(shè)在工具主體的外周方向上離開切削刃部的位置，在相對(duì)于上述中心軸線的徑向上朝向與切削刃部的突出方向不同的方向。也就是說，由于當(dāng)從上述中心軸線方向觀察工具主體的前端部時(shí)，冷卻劑孔的開口朝向與切削刃部不同的方向，所以當(dāng)從該開口噴出冷卻劑時(shí)，能夠通過工件的旋轉(zhuǎn)使冷卻劑可靠地遍及切削部位。根據(jù)本發(fā)明，冷卻劑孔在從切削刃部突出的位置離開的位置上朝向與切削刃部的突出方向不同的方向開口。因此，即使切削刃部是將開槽等刀片可裝卸地安裝在工具主體上的結(jié)構(gòu)，冷卻劑孔的大小也不會(huì)因該開槽刀片的支承面或放置該支承面的放置面受到限制，能夠以足夠的供給量噴出冷卻劑。而且，也不會(huì)因形成冷卻劑孔而有損切削刃部的強(qiáng)度，或者在安裝開槽刀片的情況下有損其安裝穩(wěn)定性。在本發(fā)明的孔內(nèi)表面的切削工具中，優(yōu)選上述冷卻劑孔的開口隔著沿著上述中心軸線與上述切削刃部的突出方向正交的軸平行平面在上述工具主體的外周方向上位于與該切削刃部的相反一側(cè)。也就是說，在從上述中心軸線方向觀察工具主體的前端部，將工具主體的前端部的圓周面分為切削刃部設(shè)在中央的區(qū)域和不包含切削刃部的其余的區(qū)域時(shí)， 冷卻劑孔的開口可以存在于上述其余的區(qū)域。當(dāng)將本發(fā)明的切削工具插入預(yù)先形成在工件上的孔中并在切削刃部的突出方向上切入時(shí)，在隔著與該突出方向正交的軸平行平面與切削刃部的相反一側(cè)，與切削深度相對(duì)應(yīng)的間隙在工具主體與孔的內(nèi)表面之間擴(kuò)大。也就是說，由于上述其余的半圓筒形區(qū)域與孔的內(nèi)周面的間隔擴(kuò)大，所以能夠朝向形成在加工孔內(nèi)周面上的上述槽，通過該間隙可靠地噴出冷卻劑并使其保持在該槽中。在本發(fā)明的孔內(nèi)表面的切削工具中，也可以是上述冷卻劑孔的開口相對(duì)于沿著上述中心軸線與上述切削刃部的突出方向正交的軸平行平面，以在相對(duì)于上述中心軸線的徑向上與上述切削刃部的突出方向相反的朝向形成。也就是說，當(dāng)從上述中心軸線方向觀察工具主體的前端部時(shí)，冷卻劑孔的開口可以朝向與切削刃部的前端的相反方向。由于若使冷卻劑孔朝向與切削刃部的突出方向的相反方向開口，能夠?qū)⒗鋮s劑供給到孔的內(nèi)周面后通過工件的旋轉(zhuǎn)而到達(dá)切削刃部的切削部位的距離抑制在最大為工件的旋轉(zhuǎn)的3/4周左右，所以能夠抑制冷卻劑的分散和升溫。在本發(fā)明的孔內(nèi)表面的切削工具中，上述冷卻劑孔的開口也可以形成為向相對(duì)于上述軸正交平面斜交的方向噴出上述冷卻劑。這樣一來，由于能夠使工具主體的中心軸線方向上的切削刃部為與冷卻劑孔的開口部不同的位置，所以能夠防止工具主體的剛性受損。在本發(fā)明的孔內(nèi)表面的切削工具中，上述切削刃部可以是在形成于工件上的孔的內(nèi)周面上形成以上述旋轉(zhuǎn)軸線為中心的環(huán)狀槽的開槽切削刃部。這樣一來，能夠通過上述環(huán)狀槽可靠地保持朝向內(nèi)周面噴出的冷卻劑并使其遍及切削部位。根據(jù)本發(fā)明，不會(huì)有損切削刃部的強(qiáng)度及安裝刀片時(shí)的穩(wěn)定性，能夠使足夠量的冷卻劑可靠地遍及切削部位，提高冷卻效果及潤滑效果。這樣一來，能夠在謀求切削阻力降低的同時(shí)，延長切削刃部的壽命，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且順暢的加工。


圖1是表示本發(fā)明的切削工具的第1實(shí)施方式的立體圖； 圖2是圖1所示的實(shí)施方式的俯視圖3是從另一方的側(cè)面14 一側(cè)看到的圖1所示的實(shí)施方式的側(cè)視圖(另一方的冷卻劑孔17B未圖示)；
圖4是從一方的側(cè)面13 —側(cè)看到的圖1所示的實(shí)施方式的側(cè)視圖； 圖5是從中心軸線0方向前端側(cè)看到的圖1所示的實(shí)施方式的附圖； 圖6是從中心軸線0方向后端側(cè)看到的圖1所示的實(shí)施方式的附圖； 圖7A是用于說明通過圖1所示的實(shí)施方式進(jìn)行孔內(nèi)表面的切削的情況下的本發(fā)明的切削方法的一實(shí)施方式的附圖，是從工具主體1的中心軸線0方向前端側(cè)看到的附圖7B是用于說明通過圖1所示的實(shí)施方式進(jìn)行孔內(nèi)表面的切削的情況下的本發(fā)明的切削方法的一實(shí)施方式的附圖，是俯視工具主體1看到的附圖8A是用于說明通過圖1所示的實(shí)施方式進(jìn)行孔內(nèi)表面的切削的情況下的本發(fā)明的切削方法的一實(shí)施方式的附圖，是從工具主體1的中心軸線0方向前端側(cè)看到的附圖8B是用于說明通過圖1所示的實(shí)施方式進(jìn)行孔內(nèi)表面的切削的情況下的本發(fā)明的切削方法的一實(shí)施方式的附圖，是俯視工具主體1看到的附圖9A是用于說明通過圖1所示的實(shí)施方式進(jìn)行孔內(nèi)表面的切削的情況下的本發(fā)明的切削方法的一實(shí)施方式的附圖，是從工具主體1的中心軸線0方向前端側(cè)看到的附圖9B是用于說明通過圖1所示的實(shí)施方式進(jìn)行孔內(nèi)表面的切削的情況下的本發(fā)明的切削方法的一實(shí)施方式的附圖，是俯視工具主體1看到的附圖； 圖10是表示本發(fā)明的切削工具的第2實(shí)施方式的立體圖； 圖11是圖10所示的實(shí)施方式的俯視圖12是從另一方的側(cè)面14 一側(cè)看到的圖10所示的實(shí)施方式的側(cè)視圖(另一方的冷卻劑孔17B未圖示)；
圖13是從另一方的側(cè)面13 —側(cè)看到的圖10所示的實(shí)施方式的側(cè)視圖； 圖14是從中心軸線0方向前端側(cè)看到的圖10所示的實(shí)施方式的附圖(另一方的冷卻劑孔17B未圖示)；
圖15是從中心軸線0方向后端側(cè)看到的圖10所示的實(shí)施方式的附圖。附圖標(biāo)記說明 1 工具主體；2 刀柄； 11 柄部；
13刀柄10前端部的一方的側(cè)面；
14刀柄10前端部的另一方的側(cè)面； 17 (17AU7B)冷卻劑孔；
20頭部件；
21頭部件20的主體； 22A、22B 安裝螺釘； 23 刀片安裝座；
30切削刀片；
31切削刀片30的切削刃； 40 切削刃部；
0:工具主體1的中心軸線； P 軸正交平面； Q 軸平行平面； W 工件； H 加工孔； G 槽； C 冷卻劑；
L 工件W的旋轉(zhuǎn)軸線。
具體實(shí)施例方式圖1至圖6表示本發(fā)明的孔內(nèi)表面的切削工具的第1實(shí)施方式，圖7A至圖9B說明采用了該第1實(shí)施方式的切削工具的本發(fā)明的切削方法的一實(shí)施方式。本實(shí)施方式的切削工具的工具主體1具備以中心軸線0為中心的外形呈大致圓柱狀的刀柄10，以及能夠裝卸地安裝在該刀柄10的前端部(在圖2、圖4中為左側(cè)部分，在圖3中為右側(cè)部分)的頭部件20。在頭部件20上安裝有能夠裝卸的切削刀片30，構(gòu)成向相對(duì)于上述中心軸線0的一半徑方向(在圖2中為下方向，在圖5中為右方向，在圖6中為左方向)突出的切削刃部40。刀柄10由鋼材等形成，其后端部(在圖2、圖4中為右側(cè)部分，在圖3中為左側(cè)部分)作為圓柱狀的柄部11。在其上下部，與中心軸線0平行且也相互平行地形成有沿著上述突出方向的一對(duì)平坦的切除面12。這樣，通過這對(duì)切除面12，使柄部11以止轉(zhuǎn)狀態(tài)被夾持，從而將該刀柄10固定在機(jī)床上。而且，在該刀柄10的前端部，垂直于上述中心軸線0以與柄部11的外徑相比內(nèi)周側(cè)較大地切除的方式形成朝向與上述切除面12平行的兩個(gè)方向(在圖2中為上下方向，在圖5、圖6中為左右方向)中的上述突出方向一側(cè)的一方的側(cè)面13。使該側(cè)面13以外的、隔著中心軸線0朝向與上述突出方向相反一側(cè)的另一方的側(cè)面14，上下面15、16的外徑與該一方的側(cè)面13相比相對(duì)于中心軸線0為較大的直徑，且比柄部11的外徑稍小。另外，在該刀柄10前端部的上表面15，以隨著接近前端側(cè)而稍稍朝向下表面16 — 側(cè)的方式緩慢傾斜的傾斜面15A。在該傾斜面15A與刀柄10的前端面的交叉部分，以在前端側(cè)開口的方式形成有以比該傾斜面15A更陡的斜度進(jìn)一步隨著接近前端側(cè)而向下表面 16 一側(cè)傾斜的具有底面的锪孔部15B。在該锪孔部15B的底面垂直地形成有未圖示的螺釘孔。而且，在上述另一方的側(cè)面14的柄部11 一側(cè)，形成有向上述中心軸線0方向延伸并下凹成橢圓球面狀的有底的凹陷(凹窩)14A。進(jìn)而，該刀柄10的前端面中除了在其下表面16 —側(cè)形成有凸部16A以外的部分為垂直于中心軸線0的平坦面。在該前端面與上述一方的側(cè)面13與下表面16相交叉的角部，從側(cè)面13進(jìn)一步下凹而形成有向與上述切除面12垂直的方向(在圖4 6中為上下方向)延伸的凹部16B。另外，上述一方的側(cè)面13在形成了該凹部16B的前端側(cè)為與中心軸線0平行且向相對(duì)于切除面12垂直的方向延伸的平坦面，與其后端一側(cè)的柄部11之間的部分形成為呈半徑比柄部11的半徑大且向上述突出方向一側(cè)稍稍鼓出的圓筒面狀。而且，頭部件20由鋼材等形成。在外形為平板狀的主體21的下側(cè)緣形成有刀柄 10前端面的上述凸部16A嵌入的L型的凹部21A。在主體21的一側(cè)面，垂直突出地一體形成有嵌入上述凹部16B的長方形板狀的凸部21B。這樣，使凸部16A嵌入凹部21A，使凸部 21B嵌入凹部16B，從而使上述一側(cè)面緊貼在刀柄10前端面上。接著，將從前端側(cè)沿著中心軸線0方向插入主體21中的兩個(gè)安裝螺釘22A，和從上述突出方向一側(cè)垂直地插入長方形板狀的上述凸部21B中的兩個(gè)安裝螺釘22B擰入形成在刀柄10前端部的未圖示的螺釘孔中。這樣一來，頭部件20以其主體21的厚度方向朝向中心軸線0方向固定在該刀柄10前端部。這樣，在安裝在刀柄10上的頭部件20的主體21上，以沿著上述厚度方向貫穿主體21而在該突出方向一側(cè)開口的方式形成有從刀柄10的中心軸線0的周邊向上述突出方向一側(cè)延伸的狹縫狀的刀片安裝座23。主體21被刀片安裝座23分為包含上述凸部21B、 且安裝螺釘22A、22B插入其中的下顎部M，和在與上述突出方向的相反一側(cè)與該下顎部M 相連且隔著刀片安裝座23與下顎部M對(duì)置配置的上顎部25。上顎部25形成為其朝向其突出方向一側(cè)的面隨著接近下顎部對(duì)一側(cè)而朝向該突出方向一側(cè)逐漸突出的凹曲面狀。其突出端在相對(duì)于中心軸線0的徑向上與柄部11所成的圓柱的外徑相比位于內(nèi)側(cè)。從而下顎部M朝向突出方向一側(cè)的面形成為呈以中心軸線 0為中心的大致凸圓弧面。而且，該凸圓弧的半徑大于柄部11所成的圓柱的半徑且向上述突出方向突出。另外，該上下顎部M、25的突出的部分的中心軸線0方向上的厚度小于后述的切削刀片30的切削刃31的長度。而且，在上顎部25的上表面，形成有具有在頭部件20安裝在了刀柄10前端部的狀態(tài)下與上述锪孔部15B的底面一起呈圓形的底面的锪孔部25A。該锪孔部25A —側(cè)的底面比上述锪孔部15B —側(cè)的底面更為突出地包含階梯差。進(jìn)而，在該上顎部25上的與刀柄 10前端面緊貼的上述一側(cè)面上，形成有比該一側(cè)面下凹且朝向上述突出方向一側(cè)延伸、在朝向上顎部25的突出方向一側(cè)的上述凹曲面的基端側(cè)開口的截面為U型的凹槽25B。在上下顎部M、25之間形成的刀片安裝座23形成為與該下顎部M與上顎部25 相互對(duì)置的上下面在從上述突出方向一側(cè)看去時(shí)各截面為倒V型。在與該突出方向相反一側(cè)的刀片安裝座23的里側(cè)，在該上下面之間形成有朝向突出方向一側(cè)的抵接面。進(jìn)而，從該抵接面朝向突出方向的相反一側(cè)，以不達(dá)到朝向與主體21的突出方向的相反一側(cè)的側(cè)面而留有上下顎部M、25的連接部沈的方式形成有寬度比刀片安裝座23的間隔窄的狹縫23A。在此，該狹縫23A如圖5所示形成為朝向與上述突出方向相反一側(cè)向上顎部25 — 側(cè)折曲，并呈在與該突出方向相反一側(cè)上述安裝螺釘22A的一個(gè)插入其中主體21的插入孔同軸的圓弧狀地延伸。另外，該狹縫23A所成的圓弧的中心角優(yōu)選為20° 50°的范圍。 而且，留在該狹縫23A與朝向主體21突出方向相反一側(cè)的側(cè)面之間的上述連接部沈的壁厚(沿著狹縫23A所成的圓弧方向的厚度)隨著在中心軸線0方向上接近刀柄10的后端側(cè)而逐漸增大。而且，在該頭部件20的主體21上，與上述一側(cè)面相反的、在安裝在刀柄10上的狀態(tài)下朝向前端側(cè)的另一側(cè)面上形成有多個(gè)凹處27，該凹處27具有環(huán)繞一周連續(xù)的內(nèi)壁面和在整周上與該內(nèi)壁面相連的底面，不貫通該頭部件20的主體21地從上述另一側(cè)面下凹。 另外，雖然這種凹處27也可以形成在與刀柄10的前端面緊貼的上述一側(cè)面上，但在這樣地在兩側(cè)面上形成凹處27的情況下，這些凹處27優(yōu)選形成從與各側(cè)面對(duì)置的方向看去為相互不同的形狀。而且，多個(gè)凹處27也可以是側(cè)視時(shí)的凹陷的深度不同。具備這種凹處27的頭部件20的主體21能夠通過例如將鋼材的原料細(xì)粉末與樹脂等粘合劑混合而使其具備了流動(dòng)性的原材料注射成形到頭部件20形狀反轉(zhuǎn)后的組合模具內(nèi)后，通過加熱而除去粘合劑，對(duì)原料細(xì)粉末進(jìn)行燒結(jié)的金屬注射成形(MIM =Metal Injection Molding)法制造。另外，特別是在這樣通過MIM法制造主體21的情況下，上述凹處27的容積優(yōu)選為未形成該凹處27時(shí)的主體21的體積的2 0Z0 15%的范圍，而且優(yōu)選燒結(jié)后在主體21表面上實(shí)施噴丸硬化處理。安裝在上述的頭部件20的刀片安裝座23上的切削刀片30通過硬質(zhì)合金等硬質(zhì)材料形成外形為截面大致呈方形的方柱狀，并配置在刀片安裝座23的上下顎部M、25之間。相對(duì)于切削刀片30的下表面以及上表面中央部的截面均形成為V型槽狀，刀片安裝座 23的上下顎部M、25的截面隆起為倒V型。這樣，切削刀片30的下表面和切削刀片30的上表面中央部分別以相互的V型的平分線一致的方式抵接在下顎部M和上顎部25上。而且，在上表面的兩端部，分別在比中央部后退一級(jí)的位置上形成有前刀面，在該前刀面的兩端緣部形成有用于開槽加工的切削刃31。這種切削刀片30如上所述，是使其下表面和上表面中央部分別與刀片安裝座23 的上下顎部M、25的上下表面滑動(dòng)接觸，一方的切削刃31朝向上述突出方向，從該突出方向一側(cè)沿著垂直于中心軸線0的徑向插入刀片安裝座23中。進(jìn)而，通過與另一方的切削刃 31相連的切削刀片30的端面越過中心軸線0而抵接在刀片安裝座23的上述抵接面上，在相對(duì)于中心軸線0的徑向上被定位而安裝于該刀片安裝座23上。接著，通過將有頭的夾緊螺釘32擰入上述锪孔部15B的螺釘孔中，通過其頭部按壓上顎部25的锪孔部25A，以連接部沈?yàn)橹c(diǎn)，上顎部25向下顎部M —側(cè)撓曲地產(chǎn)生彈性變形。切削刀片30以夾在上顎部25和下顎部M之間的方式固定在刀片安裝座23上。 進(jìn)而，在這樣被夾緊的狀態(tài)下，朝向突出方向的切削刀片30的一方的切削刃31與刀柄10 的中心軸線0平行地配置。這樣，距中心軸線0的距離比下顎部M的朝向突出方向一側(cè)的面所成的凸圓弧的半徑稍大，在該切削工具中從中心軸線0向徑向最外周一側(cè)突出。這樣一來，構(gòu)成了上述的切削刃部40。這樣，進(jìn)而在工具主體1的刀柄10上，形成有從其后端面沿著中心軸線0朝向前端側(cè)、供給從機(jī)床一側(cè)輸送來的冷卻劑(切削液劑)的冷卻劑孔17。該冷卻劑孔17在本實(shí)施方式中在刀柄10的前端部內(nèi)如圖2所示分支成兩個(gè)。其中一個(gè)冷卻劑孔17A在刀柄10 的前端部的圓周面上離開切削刃部40的位置上具有開口，該開口在相對(duì)于中心軸線0的徑向上朝向與上述突出方向不同的方向。從冷卻劑孔17A的開口，相對(duì)于與該中心軸線0正交并沿著切削刃部40的上述突出方向的軸正交平面P噴出冷卻劑C。在此，本實(shí)施方式中的該分支的冷卻劑孔17A的直徑小于從刀柄10的后端面沿著中心軸線0延伸的冷卻劑孔17的直徑，隔著沿該中心軸線0與上述突出方向正交的軸平行平面Q，如圖2所示在工具主體1的外周方向上與切削刃部40的相反一側(cè)開口。也就是說，在從中心軸線0方向觀察工具主體1的前端部，將工具主體1的前端部的周面分成以軸平行平面Q為界將切削刃部40配置在中央的大致半筒形的區(qū)域，和其余的大致半筒形的區(qū)域時(shí)，冷卻劑孔的開口存在于不包含切削刃部40的其余的半筒形區(qū)域。在本實(shí)施方式中， 在刀柄10前端部的另一方的側(cè)面14與上表面15之間的部分是開口的。另外，該冷卻劑孔 17A以隨著從上述冷卻劑孔17的前端接近外周側(cè)而朝向前端側(cè)地傾斜，以一直線狀延伸， 沿著相對(duì)于上述軸正交平面P斜交的方向噴出冷卻劑C。冷卻劑孔17A從沿著中心軸線0的冷卻劑孔17分支而以一直線狀筆直地在工具主體1的外周面上開口，從而冷卻劑孔17A的開口是相對(duì)于中心軸線0的徑向的朝向朝著相對(duì)于上述軸平行平面Q與切削刃部40的突出方向相反。也就是說，當(dāng)從中心軸線0方向觀察工具主體1的前端部時(shí)，冷卻劑孔17A的開口朝向與切削刃部40的前端相反的方向。 例如，在本實(shí)施方式中，從突出的切削刃31，圍繞中心軸線0其前刀面朝向的方向(在圖5中為逆時(shí)針方向)大約135°的位置，朝向相對(duì)于中心軸線0的徑向開口。另外，在本實(shí)施方式中，如上所述，從刀柄10的后端面延伸的冷卻劑孔17在刀柄 10的前端部分支成兩個(gè)。這樣，分支后的另一方的冷卻劑孔17B隔著上述軸平行平面Q朝向與冷卻劑孔17A的相反一側(cè)(切削刃部40的突出方向一側(cè))延伸，在刀柄10的前端面上， 與形成在緊貼在該前端面上的頭部件20的主體21的上述一側(cè)面上的上述凹槽25B連通的位置上開口。進(jìn)而，從這樣在刀柄10前端面上開口的冷卻劑孔17B在該前端面上也向突出方向延伸的凹槽17C沿著上述凹槽25B而形成，在該刀柄10前端部上朝向上述突出方向一側(cè)的一方的側(cè)面13上開口。另外，該凹槽17C例如在朝向側(cè)面13的開口部為朝向刀柄10前端面的開口寬度比凹槽25B大的截面半圓形，而且，其槽深隨著接近朝向該側(cè)面13的開口部、 即突出方向一側(cè)而逐漸變淺。在采用了這樣的刀片裝卸式的切削工具的本發(fā)明的切削方法的一實(shí)施方式中，首先如圖7A中箭頭所示，將工具主體1的刀柄10前端部插入預(yù)先成形在繞旋轉(zhuǎn)軸線L旋轉(zhuǎn)的工件W上的孔H內(nèi)。詳細(xì)地說，如圖7B中箭頭所示，使中心軸線0與旋轉(zhuǎn)軸線L平行，并且使包括突出的切削刃部40在內(nèi)的該前端部不與孔H干涉，在該孔H中插入到通過切削刃部40實(shí)施開槽加工的位置。接著，如圖8B中箭頭所示，當(dāng)朝向切削刃部40的上述突出方向垂直于中心軸線0 地進(jìn)給工具主體1，使切削刃31切入孔H的內(nèi)周面時(shí)，在孔H的內(nèi)周面上沿著上述軸正交平面P進(jìn)行開槽加工，槽G形成以旋轉(zhuǎn)軸線L為中心連續(xù)環(huán)繞一周的環(huán)狀。因此，經(jīng)由上述冷卻劑孔17從冷卻劑孔17A、17B的開口部噴出冷卻劑C。從工具主體1的外周方向上切削刃部40突出的位置離開的位置的冷卻劑孔17B中，相對(duì)于上述軸正交平面P，朝向在相對(duì)于中心軸線0的徑向上與上述突出方向不同的方向噴出冷卻劑C。這樣噴出的冷卻劑C供給到沿著軸正交平面P的上述槽G內(nèi)。而且，這樣供給到槽G內(nèi)的冷卻劑C通過工件W的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力而保持在該槽G內(nèi)，并且隨著該工件W的旋轉(zhuǎn)而到達(dá)切削刃部40的切削刃31的切削部位。因此，在上述結(jié)構(gòu)的切削工具以及采用該工具的切削方法中，能夠有效地進(jìn)行該切削部位處的切削刃 31及工件W的冷卻以及潤滑。而且，由于這樣朝向上述軸正交平面P噴出冷卻劑C，所以例如即使像本實(shí)施方式那樣沿著相對(duì)于該軸正交平面P斜交的方向噴出冷卻劑C而形成冷卻劑孔17A，也能夠如圖9A、圖9B所示那樣，將冷卻劑C供給到該槽G內(nèi)，直至槽G形成到某種程度的深度。因此，即使冷卻劑孔17B在從切削刃部40突出的位置離開的位置上在與突出方向不同的方向上開口，也能夠可靠地將冷卻劑C供給到切削部位。因此，例如像朝向該切削刃部40突出的上下顎部M、25的突出方向的面上開口而形成冷卻劑孔的情況那樣，該冷卻劑孔的大小不會(huì)因該上下顎部M、25的厚度而受到限制。而且，通過形成這樣的冷卻劑孔，也不會(huì)有損切削刃部40的剛性或者阻礙切削刀片30的安裝穩(wěn)定性。因此，能夠確保冷卻劑孔17A的開口面積較大，將足夠量的冷卻劑C供給到切削部位。而且，冷卻劑C保持在槽G內(nèi)，不會(huì)在離心力的作用下飛散而可靠地供給到切削部位。 進(jìn)而，由于冷卻劑C被供給到與切削刃部40不同的位置，在通過工件W的旋轉(zhuǎn)從供給位置環(huán)繞一周前到達(dá)切削部位，所以不會(huì)有損冷卻劑C的冷卻效果。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的切削工具以及切削方法，能夠通過潤滑謀求切削阻力的降低，并且能夠通過冷卻延長切削刃部 40的壽命，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且順暢的切削。而且，在本實(shí)施方式中，由于該冷卻劑孔17A開口在隔著上述軸平行平面Q與工具主體1的切削刃部40的相反一側(cè)，所以當(dāng)將該切削刃部40沿著其突出方向切入孔H的內(nèi)周面時(shí)，如圖7A 圖9B所示，在隔著該軸平行平面Q與切削刃部40的相反一側(cè)，間隔與切削深度相對(duì)應(yīng)地逐漸擴(kuò)大。通過該間隙，能夠相對(duì)于形成在孔H的內(nèi)周面上的槽G可靠地噴出并保持冷卻劑C，能夠?qū)⒆銐蛄康睦鋮s劑C供給到切削部位。而且，特別是除了使冷卻劑孔17A在隔著軸平行平面Q與切削刃部40的相反一側(cè)開口之外，在本實(shí)施方式中，該冷卻劑孔17A在徑向上開口的朝向也是與相對(duì)于該軸平行平面Q與切削刃部40的突出方向相反的朝向。這樣一來，冷卻劑C在隔著該軸平行平面Q 與切削刃部40的相反一側(cè)供給到孔H內(nèi)周面上。因此，即使例如冷卻劑C供給到從切削刃部40繞中心軸線0向工件W的旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)90°的位置上，也能夠?qū)脑撐恢玫竭_(dá)切削部位的距離抑制在3/4周左右。因此，例如特開平7-237006號(hào)公報(bào)那樣，冷卻劑不環(huán)繞一周則不能夠到達(dá)切削部位，與之相對(duì)，它能夠可靠地抑制冷卻劑C飛散和升溫。而且，即使冷卻劑孔17A形成在隔著軸平行平面Q與切削刃部40的相反一側(cè)，當(dāng)相對(duì)于該軸平行平面Q朝向與切削刃部40 的突出方向相同一側(cè)開口時(shí)，則產(chǎn)生冷卻劑C供給到小于從切削刃部40向工件W的旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)90°的位置的可能性。另一方面，本實(shí)施方式的上述冷卻劑孔17A在工具主體1的中心軸線0方向上開口的朝向形成為向相對(duì)于上述軸正交平面P斜交的方向噴出冷卻劑C。因此，由于在工具主體1的切削刃部40所在的該軸正交平面P上不會(huì)形成冷卻劑孔17A，所以能夠提高切削負(fù)荷所作用的該切削刃部40的位置上的工具主體1的剛性。進(jìn)而，能夠防止切削時(shí)在工具主體1上產(chǎn)生振動(dòng)或者有損加工精度。而且，本實(shí)施方式的切削刃部40作為在刀片安裝座23上安裝了開槽加工用的切削刀片30的開槽切削刃部，通過相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線L的徑向上的切入，在孔H的內(nèi)周面上形成以該旋轉(zhuǎn)軸線L為中心連續(xù)環(huán)繞一周的環(huán)狀槽G。特別是，在本實(shí)施方式中，切削刀片30 的切削刃31與中心軸線0平行，在孔H的內(nèi)周面上形成截面為“ 二 ”型的槽G。因此，供給到該槽G中的冷卻劑C從該槽G沿著旋轉(zhuǎn)軸線L方向、或者該孔H的外周方向流出的情況減少，能夠更有效地將冷卻劑C供給到切削部位。而且，在本實(shí)施方式中，除了這種冷卻劑孔17A之外，從冷卻劑孔17分支的另一方的冷卻劑孔17B形成為在突出的切削刃部40的基端側(cè)開口。由于冷卻劑C也從該冷卻劑孔17B噴出，所以能夠謀求進(jìn)一步的潤滑、冷卻效果的提高。而且，由于該冷卻劑孔17B與形成在安裝切削刀片30的頭部件20的主體21上的凹槽25B連通，以導(dǎo)向該凹槽25B的方式朝向切削刃31的切削部位直接供給，所以能夠促進(jìn)更有效的潤滑及冷卻。而且，這樣與冷卻劑孔17B連通并引導(dǎo)冷卻劑C的凹槽25B在本實(shí)施方式中形成在安裝于刀柄10的前端的頭部件20上。在該頭部件20的主體21是通過上述的MIM法形成的情況下，只要預(yù)先在注射成形的分隔模具中形成用于形成凹槽25B的突條即可。例如， 與像頭部件20與刀柄10 —體成形的情況那樣，在通過鉆頭等直線狀地形成從冷卻劑孔17 分支的冷卻劑孔17B后，從該冷卻劑孔17B繼續(xù)形成折曲的孔，并且封閉該折曲的孔之外的的冷卻劑孔17B的開口部，與之相比，其形成更加容易。在本實(shí)施方式中，這樣使冷卻劑孔17分支為兩個(gè)而形成另一方的冷卻劑孔17B。 但是，只要是通過上述冷卻劑孔17A能夠充分地進(jìn)行冷卻、潤滑，則無需設(shè)置另一方的冷卻劑孔17B。而且，本發(fā)明并不僅限于上述那樣的開槽加工，例如在以較小的切削深度使切削刃31切入后，將工具主體1沿著旋轉(zhuǎn)軸線L方向進(jìn)給，將孔H的內(nèi)周面加工成規(guī)定的內(nèi)徑之際也能夠適用。進(jìn)而，也可以取代像上述那樣將冷卻劑孔17A形成為向相對(duì)于軸正交平面P斜交的方向噴出冷卻劑C，而形成為在該軸正交平面P上的工具主體1的外周面上冷卻劑孔17A 沿著該軸正交平面P延伸地開口，以沿著該軸正交平面P噴出冷卻劑C。在這種情況下，即使是在切削刃31的切入形成的工具主體1相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線L的徑向的位置或者內(nèi)徑不同的孔H中進(jìn)行加工的情況等，也能夠更可靠地將冷卻劑C供給到通過切削刃部40形成的槽 G中。特別是，在本實(shí)施方式那樣頭部件20為與刀柄10分體的工具主體1上，為了形成這種在軸正交平面P上開口的冷卻劑孔17A，與上述冷卻劑孔17B同樣地將冷卻劑孔17A形成為在刀柄10的前端面上開口。這樣，只要將與該冷卻劑孔17A連通的凹槽沿著軸正交平面P形成為在工具主體1的外周方向上從切削刃部40突出的位置離開的位置朝向與該切削刃部的突出方向不同的方向開口，相對(duì)于上述軸正交平面P噴出冷卻劑C即可。其次，圖10至圖15表示本發(fā)明的切削工具的第2實(shí)施方式。對(duì)于與圖1至圖6 所述的第1實(shí)施方式共通的要素賦予相同的附圖標(biāo)記而省略說明。即，本實(shí)施方式的切削工具是工具主體1的刀柄10從柄部11到頭部件18 —體形成的，不具有第1實(shí)施方式那樣分體的頭部件20。切削刀片30能夠裝卸地安裝在直接形成于該刀柄10的頭部18前端的刀片安裝座23上，構(gòu)成向相對(duì)于中心軸線0的徑向突出的切削刃部40。在此，在上述頭部18上，以從上述突出方向貫通該頭部18到其相反一側(cè)的方式形成有從前端面到后端一側(cè)朝向上表面15傾斜地延伸的狹縫19。切削刀片30插入形成在該狹縫19朝向頭部18前端面的開口部的刀片安裝座23上，通過從上表面15的傾斜面15A 垂直貫通狹縫19地穿入的夾緊螺釘30擰入頭部18，切削刀片30被夾緊固定。這樣，在本實(shí)施方式中，冷卻劑孔17A形成為在該頭部18的與上述突出方向相反一側(cè)的另一方的側(cè)面14上所形成的凹陷14A內(nèi)開口。冷卻劑孔17A的開口在相對(duì)于中心軸線0的徑向上朝向與切削刃部40的突出方向不同的方向，以在工具主體1的外周方向上從切削刃部40突出的位置離開的位置相對(duì)于軸正交平面P噴出冷卻劑C。另外，本實(shí)施方式的冷卻劑孔17A形成為在外周方向上隔著中心軸線0與切削刃部40大致正相反的位置或者徑向上相對(duì)于上述突出方向隔著中心軸線0朝向大致正相反的方向開口。即使是這種第2實(shí)施方式的切削工具，也能夠獲得與第1實(shí)施方式同樣的效果。而且，由于無需像第1實(shí)施方式那樣需要頭部件20，所以也無需將其固定的安裝孔22A、22B， 所以能夠謀求零件數(shù)量的削減，并謀求成本的削減。另外，在第1、第2實(shí)施方式中，切削刃部40是通過安裝切削刀片30構(gòu)成的，但是，勿庸置疑，在例如通過釬焊等接合了硬質(zhì)的切削刃部件的釬焊工具、或切削刃部40自身與工具主體1 一體形成的整體的切削工具中也適用本發(fā)明。以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施方式， 在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)的增加、省略、置換、以及其它的變更。本發(fā)明并不受上述說明的限定，而僅由所附的權(quán)利要求書的范圍限定。本發(fā)明所涉及的孔內(nèi)表面的切削工具具備軸狀延伸的工具主體，切削刃部、其設(shè)在上述工具主體的前端部、并突出到相對(duì)于上述工具主體的中心軸線的徑向外周側(cè)，以及冷卻劑孔、其設(shè)在上述工具主體上、在該工具主體的前端部的圓周面上離開上述切削刃部的位置具有開口、從上述開口相對(duì)于與上述中心軸線正交并沿著上述切削刃部突出的突出方向的軸正交平面噴出冷卻劑。上述冷卻劑孔的開口在相對(duì)于上述中心軸線的徑向上朝向與上述切削刃部的突出方向不同的方向。根據(jù)本發(fā)明，能夠使足夠量的冷卻劑可靠地遍及切削部位，提高冷卻效果及潤滑效果。
權(quán)利要求
1.一種孔內(nèi)表面的切削工具，其特征在于，具備軸狀延伸的工具主體，切削刃部、其設(shè)在上述工具主體的前端部、并突出到相對(duì)于上述工具主體的中心軸線的徑向外周側(cè)，以及冷卻劑孔、其設(shè)在上述工具主體上、在該工具主體的前端部的圓周面上離開上述切削刃部的位置具有開口、從上述開口相對(duì)于與上述中心軸線正交并沿著上述切削刃部突出的突出方向的軸正交平面噴出冷卻劑，上述冷卻劑孔的開口在相對(duì)于上述中心軸線的徑向上朝向與上述切削刃部的突出方向不同的方向。
2.如權(quán)利要求1所述的孔內(nèi)表面的切削工具，其特征在于，上述冷卻劑孔的開口隔著沿上述中心軸線與上述切削刃部的突出方向正交的軸平行平面在上述工具主體的外周方向上位于與該切削刃部的相反一側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的孔內(nèi)表面的切削工具，其特征在于，上述冷卻劑孔的開口相對(duì)于沿著上述中心軸線相對(duì)于上述切削刃部的突出方向正交的軸平行平面，以在相對(duì)于上述中心軸線的徑向上與上述切削刃部的突出方向相反的朝向形成。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的孔內(nèi)表面的切削工具，其特征在于，上述冷卻劑孔的開口形成為向相對(duì)于上述軸正交平面斜交的方向噴出上述冷卻劑。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的孔內(nèi)表面的切削工具，其特征在于，上述切削刃部是在形成于工件上的孔的內(nèi)周面上形成以上述旋轉(zhuǎn)軸線為中心的環(huán)狀槽的開槽切削刃部。
6.一種孔內(nèi)表面的切削方法，其特征在于，具備如下的工序?qū)⒖變?nèi)表面的切削工具插入孔中的工序，所述孔內(nèi)表面的切削工具在軸狀延伸的工具主體的前端部設(shè)置了突出到相對(duì)于上述工具主體的中心軸線的徑向外周側(cè)的切削刃部，所述孔是以繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的工件的上述旋轉(zhuǎn)軸線為中心形成的；通過將上述切削刃部沿著上述切削刃部的突出方向相對(duì)于上述孔切入，對(duì)上述孔的內(nèi)周面進(jìn)行切削的工序；通過從設(shè)在上述工具主體上的冷卻劑孔中位于該工具主體的外周方向上離開上述切削刃部的位置的開口，相對(duì)于與上述中心軸線正交且沿著上述切削刃部的突出方向的軸正交平面，在相對(duì)于上述中心軸線的徑向上與上述切削刃部的突出方向不同的方向噴出冷卻劑，將上述冷卻劑供給到上述孔的內(nèi)周面上的工序。
全文摘要
本發(fā)明的孔內(nèi)表面的切削工具具備軸狀延伸的工具主體，切削刃部、其設(shè)在上述工具主體的前端部、并突出到相對(duì)于上述工具主體的中心軸線的徑向外周側(cè)，以及冷卻劑孔、其設(shè)在上述工具主體上、在該工具主體的前端部的圓周面上離開上述切削刃部的位置具有開口、從上述開口相對(duì)于與上述中心軸線正交并沿著上述切削刃部突出的突出方向的軸正交平面噴出冷卻劑。上述冷卻劑孔的開口在相對(duì)于上述中心軸線的徑向上朝向與上述切削刃部的突出方向不同的方向。
文檔編號(hào)B23B27/10GK102196872SQ20098014277
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者今井康晴, 渡邊彰一郎, 長屋秀彥, 麻生典夫 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社