用于锥形夹头的内套筒和切削工具保持件的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于将切削工具紧固到旋转式切削机的锥形夹头的内套筒，还涉及包含所述内套筒的切削工具保持件。
【背景技术】
[0002]在切削操作中，当由于切削工具与要切削的工件之间的接触产生连续振动，即所谓的“振刀(chattering)”(下文称为“颤振(chatter vibrat1n)”)时，要切削的工件的机加工精度降低，从而导致切削质量差。为应对该问题，除了提出增加用于固定切削工具的卡盘或紧固到卡盘的保持件的刚度外，还提出通过提供具有减振功能的元件来减少振动，由此防止产生振动。
[0003]例如PTL.1公开了将在内径机加工中使用的钻杆安装到机床等的刀具保持件上的钻杆保持件(保持工具)，其中在钻杆保持件和钻杆之间插入由阻尼合金制成的元件。通过将钻杆的柄部插入保持件的内孔并利用夹紧螺钉将柄部推到内孔的一侧而固定钻杆。由铝、紫铜、锌、黄铜或阻尼钢板制成的板条元件安放在推动面上，以插置在柄部和内孔之间。利用具有减振特性的板条元件，使得在切削操作期间废切肩的切削边缘中产生的振动在从钻杆的柄部扩散到钻杆保持件之前就得到减少，由此防止振动直接传递到钻杆保持件并防止钻杆与钻杆保持件一起振动。
[0004]在例如立铣刀等切削工具安装到紧固至旋转式切削机的卡盘上的切削工具保持件的情况下，往往使用具有从中心沿径向形成的切口的基本为筒状的夹头。具体而言，在安装具有相对小直径的切削工具的情况下，往往使用设有具有朝切削工具侧直径增加的渐缩部的锥形夹头，从而在卡盘中可以获得大的紧固尺寸。即使在使用这种锥形夹头的情况下，也需要防止颤振。
[0005]例如PTL.2描述了在使用锥形夹头的切削工具保持件中，切削工具保持件借助高速旋转的离心力而扩张，锥形夹头的紧固螺母的紧固力减小，容易产生颤振。然后，PTL.2公开了在锥形夹头的紧固螺母的内侧设置用于施加沿紧固锥形夹头的方向的偏压的偏压装置例如蝶形弹簧，以增加保持件、锥形夹头和切削工具的刚度。
[0006]此外，PTL.3描述了防止使用锥形夹头的切削工具保持件在高速旋转时产生颤振的方法。PTL.3公开了不从切削工具侧通过紧固螺母紧固锥形夹头，而是将连接到拉杆的对拉螺栓(pull bolt)延伸到切削工具侧，并利用对拉螺栓将锥形夹头的顶端拧紧。锥形夹头借助拉杆的张力被牢固地牵拉在切削工具保持件的夹头卡盘主体的内周渐缩部中，由此可以防止颤振。
[0007]PTL.1:JP-UM-A-H05-088804
[0008]PTL.2:JP-A-H07-276116
[0009]PTL.3:JP-UM-A-H06-066901
【发明内容】
[0010]人们认为，在使用锥形夹头的切削工具保持件中也一样，除了通过提高保持件的刚度来防止产生颤振之外，还通过提供具有减振功能的元件来吸收振动。提供减振功能的阻尼合金一般将振动转化为内摩擦的热量并吸收该热量，因此，阻尼合金的刚度与工具钢等的刚度相比不是很高。因此，需要优化由阻尼合金制成的具有减振功能的元件的形状和构造，以提高要切削的工件的机加工精度。
[0011]考虑到上述情况作出本发明，本发明的目的是提供一种用于将切削工具紧固到旋转式切削机的锥形夹头中并能够提高要切削的工件的机加工精度的内套筒，本发明的目的还在于提供包括所述内套筒的切削工具保持件。
[0012]为实现所述目的，本发明提供用于锥形夹头的内套筒，该内套筒用于插入到将切削工具的柄部抓持住的锥形夹头中，该内套筒包括含有阻尼合金的筒部，该筒部上设有狭槽。
[0013]根据本发明，利用安装到锥形夹头的紧固部上的含有阻尼合金的筒状内套筒，可以减少在切削工具中产生的振动，从而可以防止颤振、提高要切削的工件的机加工精度、特别是可以改进机加工表面的表面粗糙度。
[0014]在本发明中，优选的是所述狭槽包括第一狭槽和第二狭槽，所述第一狭槽形成为从所述筒部的纵向上的第一端部朝所述筒部的第二端部延伸而不贯穿所述第二端部，所述第二狭槽形成为从所述第二端部朝所述第一端部延伸而不贯穿所述第一端部，并且所述第一狭槽和所述第二狭槽交替设置。根据该实施例，可以减少在切削工具中产生的振动，在利用锥形夹头保持切削工具的可靠紧固的同时减少在切削工具中产生的振动，可以提高要切削的工件的机加工精度，特别是可以改进机加工表面的表面粗糙度。
[0015]在本发明中，优选的是所述第一狭槽和所述第二狭槽中每一者的长度大于所述筒部的纵向长度的1/2。根据该实施例，可以在利用锥形夹头保持切削工具的可靠紧固的同时有效地减少在切削工具中产生的振动，可以提高要切削的工件的机加工精度，特别是可以改进机加工表面的表面粗糙度。
[0016]在本发明中，优选的是所述狭槽包括第三狭槽，所述第三狭槽从所述第一端部贯穿至所述第二端部。根据该实施例，可以在利用锥形夹头保持切削工具的可靠紧固的同时减少在切削工具中产生的振动，可以提高要切削的工件的机加工精度，特别是可以改进机加工表面的表面粗糙度。
[0017]在本发明中，优选的是内套筒还包括位于所述筒部的纵向端部上的锁定区段，所述锁定区段与所述锥形夹头接合。根据该实施例，可以稳当地执行将内套筒相对于锥形夹头定位的处理，可以在利用锥形夹头保持切削工具的可靠紧固的同时稳当地抓持切削工具，可以减少在切削工具中产生的振动，提高要切削的工件的机加工精度，特别是可以改进机加工表面的表面粗糙度。
[0018]在本发明中，优选的是所述锥形夹头包括渐缩部，并且所述筒部的纵向中部位置处的厚度与所述渐缩部的纵向中部位置处的厚度的比是5:95至99:1。根据该实施例，可以有效地减少在切削工具中产生的振动，可以提高要切削的工件的机加工精度，特别是可以改进机加工表面的表面粗糙度。
[0019]此外，本发明提供了包括夹头卡盘主体、锥形夹头和本发明的用于锥形夹头的内套筒的切削工具保持件。
[0020]根据本发明，可以减少在切削工具中产生的振动，同时提高切削工具保持件的刚度，由此可以防止颤振，可以提高要切削的工件的机加工精度，特别是可以改进机加工表面的表面粗糙度。
【附图说明】
[0021]图1是根据本发明的切削工具保持件的侧部剖视图。
[0022]图2示出在切削工具保持件中使用的锥形夹头，(a)是侧视图，(b)是正视图。
[0023]图3示出根据本发明的内套筒，(a)是侧视图，(b)是正视图。
[0024]图4示出根据本发明的另一内套筒，(a)是侧视图，(b)是正视图。
[0025]图5是示出切削试验中的切削方法的视图。
[0026]图6A是示出在切削试验中振动加速度的强度的曲线图。
[0027]图6B是示出在切削试验中振动加速度的功率的曲线图。
[0028]图7A是示出在切削试验中比较例的表面粗糙度的测量结果的曲线图。
[0029]图7B是示出在切削试验中实例的表面粗糙度的测量结果的曲线图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合图1至图4描述根据本发明一个实例的切削工具保持件。
[0031]如图1所示，切削工具保持件I包括夹头卡盘主体10、插入夹头卡盘主体10的卡盘筒体13中的锥形夹头20以及固定成将锥形夹头20推入卡盘筒体13中的螺母30。基本为筒状的内套筒40插入锥形夹头20的内周内，以抓持切削工具3的柄部5。
[0032]夹头卡盘主体10在一端侧具有安装在机床的主轴(未示出)上的柄部11，并具有位于另一端侧的卡盘筒体13与柄部之间的凸缘部12。卡盘筒体13的内周上具有直径朝另一端侧增加的渐缩面14，卡盘筒体13的外周上具有与螺母30旋紧在一起的螺纹15。螺母30具有位于另一端侧的端面处的在内周侧凸出的按压部31，并且当紧固到螺纹15时，按压部31朝夹头卡盘主体10的一端侧按压锥形夹头20。因此，锥形夹头20的外周面侧的渐缩部21 (见图2)被推压在卡盘筒体13的内周侧的渐缩面14上，由此锥形夹头20受到使直径缩小的压缩力。
[0033]也参考图2，锥形夹头20包括具有位于轴向中部的渐缩部21的基本为筒状的主体。锥形夹头20在渐缩部21的沿轴向的大直径侧具有肩部22，该肩部被螺母30的按压部31按压。锥形夹头20设有从肩部22的端面沿轴向进一步延伸的突出部23，在突出部23的端部还设有直径比肩部22的直径小的凸缘24。锥形夹头20还具有从渐缩部21的小直径侧的端面上沿轴向延伸的平行部25。锥形夹头20沿周向以相等的间隔还设有六个狭槽26，各狭槽从渐缩部21侧的平行部25的端部附近贯穿到凸缘24的端面。狭槽26是所谓的开口槽，并且可以在渐缩部21推压在夹头卡盘主体10的渐缩面14上时缩小锥形夹头20的直径。
[0034]锥形夹头20的内周侧具有内周面27，该内周面具有沿从凸缘24侧的端面连续至渐缩部21的平行部25侧的端部附近的圆筒表面形状，并且锥形夹头20还具有通过台阶部29连接到内周面27的大直径部28，该大直径部延伸到平行部25的端部。锥形夹头20中使用的材料不具体限定，但可以使用例如高碳铬轴承钢、用于机器构造的碳钢、铬钢、或铬钼钢。
[0035]此外，还参考图3，将要插入锥形夹头20的内周中的内套筒40具有由基本为筒状的主体形成的主体部41以及位于主体部41的一个轴向端部处的与锥形夹头20的内周的台阶部29 (见图2)接合的凸缘部42。插入锥形夹头20中的内套筒40被凸缘部42锁定在预定位置。在抓持切削工具3时，凸缘部42使得内套筒40相对于锥形夹头20的定位容易且可靠，因此，内套筒40可以以稳定的方式稳当地抓持切削工具3，使得可以减少在所抓持的切削工具3中产生的振动。
[0036]主体部41具有与锥形夹头20的内周面27接触的外周面41a以及作为将切削工具3的柄部5抓持住的抓持部的内周面41b。主体部41还具有从凸缘部42的端部沿轴向朝主体部的另一端部延伸的第一狭槽43。也就是说，第一狭槽43设置成不从具有凸缘部42的端部贯穿到该另一端部。主体部41还具有从该另一端部沿轴向朝凸缘部42延伸的第二狭槽44。也就是说，第二狭槽44设置成不从该另一端部贯穿到具有凸缘部42的端部。第一狭槽43和第二狭槽44形成为大于内套筒40的轴向长度的1/2，并沿周向以相等的间隔交替设置。第一狭槽43的长度和第二狭槽44的长度是相互独立的且优选地为内套筒40的轴向长度的65 %至95 %，更优选地为75 %至85 %。在该实例中，设有两个第一狭槽43和两个第二狭槽44，总共四个狭槽。借此，当外周面41a被锥形夹头20的内周面27按压时，内套筒40可以均匀地且容易地沿径向缩小直径，并且另外还可以减少在所抓持的切削工具3中产生的振动。
[0037]在抓持切削工具3以减少切削工具3中产生的振动的状态中，考虑到刚性和振动吸收，内套筒40的轴向中部位置处的厚度与锥形夹头20的渐缩部21的轴向中部位置处的厚度的比优选在从5:95至99:1