切削工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種切削工具，其用于例如對(duì)預(yù)先設(shè)置于工件材料的底孔的內(nèi)壁面進(jìn)行切削加工而形成加工孔，并且相對(duì)于所述加工孔將該加工孔的開口部周緣切削加工成同軸狀。
[0002]本申請(qǐng)基于2013年9月13日于日本申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2013-190963號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，已知有如下切削工具，即通過沿工具主體的軸線延伸的鉸刀(孔加工工具)進(jìn)行工件材料的孔加工，并且通過設(shè)置于工具主體的前端部的外周的切削刃對(duì)該已加工的工件材料的加工孔的開口部進(jìn)行切削加工。作為該切削工具的一例的所謂閥門修整器(Valve finisher)在相同切削工序中以同軸狀進(jìn)行四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋中的閥桿導(dǎo)向孔的精加工和閥座的加工。
[0004]例如，下述專利文獻(xiàn)I中記載有具備工具主體、鉸刀及切削刃的切削工具，所述工具主體繞軸線旋轉(zhuǎn)，且在沿軸線方向的前端側(cè)的端部開有安裝孔，所述鉸刀呈軸狀，可裝卸地嵌合于安裝孔的徑向內(nèi)側(cè)，并且從工具主體的前端部向前端側(cè)突出而延伸，所述切削刃在工具主體的前端部的外周沿圓周方向隔開間隔設(shè)置有多個(gè)。并且，在工具主體內(nèi)的安裝孔的基端側(cè)設(shè)置有能夠保持鉸刀的彈簧夾頭，該彈簧夾頭在該工具主體從機(jī)床的主軸被卸下的狀態(tài)下，從該工具主體的基端側(cè)插入作業(yè)用工具來(lái)進(jìn)行操作，由此能夠保持或釋放鉸刀。
[0005]在使用該切削工具進(jìn)行切削加工時(shí)，為了精度較高地形成加工孔及其開口部，作為使工具主體的軸線與鉸刀的中心軸彼此精度較高地匹配的狀態(tài)(即同軸狀)，需要將鉸刀固定于工具主體。即，在該切削工具中必須精度較高地進(jìn)行鉸刀的偏心調(diào)整(相對(duì)于工具主體軸線的軸芯對(duì)準(zhǔn))。
[0006]因此，在專利文獻(xiàn)I中，在工具主體的前端部以彼此沿圓周方向隔開等間隔的方式設(shè)置三個(gè)調(diào)整螺孔，并且將調(diào)整螺釘(調(diào)整機(jī)構(gòu))分別螺固于這些調(diào)整螺孔，由此能夠通過該調(diào)整螺釘?shù)穆葆斍岸嗣?按壓面)將安裝孔內(nèi)的鉸刀的外周面從彼此不同的三個(gè)方向朝向徑向的內(nèi)側(cè)推壓來(lái)進(jìn)行鉸刀的偏心調(diào)整，所述調(diào)整螺孔沿徑向延伸并且該徑向內(nèi)側(cè)與安裝孔連通。
[0007]另一方面，例如在專利文獻(xiàn)2中記載有液壓卡盤，所述液壓卡盤在卡盤主體的卡盤筒的壁厚內(nèi)部設(shè)置有流體壓室的同時(shí)在卡盤筒的筒孔的內(nèi)周面形成壁薄部，并向所述流體壓室封入流體，使該流體壓室內(nèi)的壓力上升，并使所述壁薄部膨脹，由此把持嵌合于所述卡盤筒的筒孔的被保持物。
[0008]在上述切削工具中使用這樣的液壓卡盤的情況下，能夠提高鉸刀的偏心調(diào)整的精確度，而且鉸刀的裝卸操作會(huì)變得輕松，因此優(yōu)選。
[0009]專利文獻(xiàn)I:日本特開2008-49434號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-76199號(hào)公報(bào)
[0011]然而，在上述閥門修整器等切削工具中單純使用液壓卡盤結(jié)構(gòu)的情況下，卡盤筒的徑向外側(cè)為薄壁，從而無(wú)法確保工具剛性。
[0012]具體而言，近年來(lái)要求工件材料的閥座的直徑進(jìn)一步縮徑化，因此難以在卡盤筒的徑向外側(cè)確保充分的壁厚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種通過使用液壓卡盤結(jié)構(gòu)將孔加工工具可裝卸地安裝于工具主體，從而提高裝卸操作性及偏心調(diào)整的精確度的同時(shí)還能夠充分地確保工具剛性的切削工具。
[0014]為了解決這種課題并實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出以下方法。
[0015]S卩，本發(fā)明的切削工具的一方式中，所述切削工具具備:工具主體，繞軸線旋轉(zhuǎn);筒狀部，設(shè)置于所述工具主體的沿所述軸線方向的前端側(cè)的端部，并沿所述軸線方向延伸;孔加工工具，呈軸狀，可裝卸地嵌合于所述筒狀部的徑向內(nèi)側(cè)，并且從該筒狀部向前端側(cè)突出而延伸;及頭部，呈筒狀，嵌合于所述筒狀部的徑向外側(cè)，在所述頭部的外周部設(shè)置有切削刃，所述筒狀部的周壁具備:外壁；內(nèi)壁;及流體室，限定在所述外壁與所述內(nèi)壁之間，在所述流體室的內(nèi)部填充有流體，通過提高所述流體室內(nèi)的流體的壓力，所述外壁向徑向外側(cè)彈性變形并且被推壓至所述頭部，所述內(nèi)壁向徑向內(nèi)側(cè)彈性變形并且被推壓至所述孔加工工具。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的切削工具的一方式，在工具主體的前端部設(shè)置有筒狀部，在該筒狀部的徑向內(nèi)側(cè)嵌合有孔加工工具，在該筒狀部的徑向外側(cè)嵌合有頭部，在這種狀態(tài)下，通過提高形成于筒狀部的周壁的壁內(nèi)的流體室內(nèi)的液體(流體)的壓力，在該周壁中位于流體室的徑向內(nèi)側(cè)及徑向外側(cè)的內(nèi)壁及外壁分別向徑向彈性變形，從而這些筒狀部、孔加工工具及頭部彼此在工具主體的軸線上以同軸狀地被進(jìn)行軸芯對(duì)準(zhǔn)的同時(shí)固定。
[0017]具體而言，若提高筒狀部的周壁的流體室內(nèi)的液壓(流體的壓力)，則該周壁中位于流體室的徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁向徑向內(nèi)側(cè)膨脹變性，該內(nèi)壁的內(nèi)周面被推壓至孔加工工具的外周面，由此孔加工工具的中心軸與工具主體的軸線精度較高地匹配(偏心調(diào)整)的同時(shí)被進(jìn)行了軸芯對(duì)準(zhǔn)。
[0018]并且，筒狀部的周壁中位于流體室的徑向外側(cè)的外壁向徑向外側(cè)膨脹變形，該外壁的外周面被推壓至頭部的內(nèi)周面，由此例如為頭部與工具主體分體的分體式(即能夠與工具主體相對(duì)移動(dòng)的狀態(tài))時(shí)，該頭部的中心軸與工具主體的軸線精度較高地匹配(偏心調(diào)整)的同時(shí)被進(jìn)行了軸芯對(duì)準(zhǔn)。
[0019]如此，筒狀部、孔加工工具及頭部通過彼此在徑向上被推壓而成為緊貼的嵌合狀態(tài)，從而工具主體的前端部猶如這些筒狀部、孔加工工具及頭部一體化般牢固地被固定，由此例如在進(jìn)行切削加工時(shí)，即使切削負(fù)載等外力作用于該工具也能夠充分確保工具剛性。
[0020]具體而言，與本發(fā)明不同，例如為只有筒狀部的周壁中位于徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁能夠向徑向內(nèi)側(cè)彈性變形的結(jié)構(gòu)(以往的液壓卡盤結(jié)構(gòu))時(shí)，有可能導(dǎo)致因該內(nèi)壁推壓孔加工工具的反作用力，筒狀部向徑向外側(cè)變形(直徑變大)，或無(wú)法充分確保對(duì)于孔加工工具的把持力。[0021 ]另一方面，根據(jù)本發(fā)明的一方式，筒狀部的周壁中位于徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁向徑向內(nèi)側(cè)彈性變形，且該周壁中位于徑向外側(cè)的外壁向徑向外側(cè)彈性變形，從而使孔加工工具與頭部之間相互推壓，并獲得彼此相互抵消反作用力的作用，因此能夠有效地抑制筒狀部的變形并且確保對(duì)于孔加工工具的把持力，能夠充分確保工具剛性。
[0022]S卩，在本發(fā)明的一方式中，特意進(jìn)行以往的液壓卡盤結(jié)構(gòu)中沒有的筒狀部向徑向外側(cè)的膨脹變形，由此能夠填埋與配置于該筒狀部的徑向外側(cè)的頭部的間隙，使工具主體的前端部猶如一體化般，并獲得高剛性且可靠的緊固狀態(tài)。
[0023]而且，由于這些筒狀部、孔加工工具及頭部彼此的偏心調(diào)整及固定，能夠通過提高流體室內(nèi)的流體的壓力這樣的簡(jiǎn)單的操作來(lái)進(jìn)行，因此作業(yè)性良好。即，例如與本發(fā)明不同，在工具主體的筒狀部上安裝孔加工工具和頭部時(shí)，對(duì)這些進(jìn)行偏心調(diào)整的同時(shí)定位的調(diào)整螺釘是不必要的，根據(jù)本發(fā)明，大幅提高了與鉸刀的偏心調(diào)整及其固定有關(guān)的作業(yè)性。
[0024]如此，根據(jù)本發(fā)明的一方式，能夠在短時(shí)間內(nèi)有效地進(jìn)行切削工具的設(shè)置，削減工作量并且提高作業(yè)性，從而切削加工高效率化并提高生產(chǎn)率。
[0025]另外，從工具主體的筒狀部拆卸孔加工工具及頭部時(shí)，只要降低流體室內(nèi)的流體的壓力即可，由此能夠使如上所述那樣彈性變形的內(nèi)壁及外壁復(fù)原變形而從筒狀部簡(jiǎn)單地拆卸孔加工工具及頭部。
[0026]并且，根據(jù)本發(fā)明的一方式，通過在工具主體的前端部設(shè)置筒狀部，并將孔加工工具及頭部從徑向的內(nèi)外側(cè)嵌合于該筒狀部這樣的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，能夠獲得上述優(yōu)異的作用效果O
[0027]由此，根據(jù)本發(fā)明的一方式，通過使用液壓卡盤結(jié)構(gòu)將孔加工工具可裝卸地安裝于工具主體，從而能夠提高裝卸操作性及偏心調(diào)整的精確度的同時(shí)還能夠充分確保工具剛性。
[0028]而且，根據(jù)本發(fā)明的一方式，能夠?qū)?yīng)工件型號(hào)。
[0029]并且，本發(fā)明的切削工具的一方式中，所述頭部可以設(shè)為可裝卸地安裝于所述工具主體的前端部。
[0030]此時(shí)，能夠充分確保工具主體的前端部的剛性的同時(shí)設(shè)為將該工具主體與頭部分體的分體式而獲得下述作用效果。即，例如準(zhǔn)備切削刃的形狀和切削刃的繞軸線旋轉(zhuǎn)的軌跡的直徑彼此不同的多個(gè)頭部，并根據(jù)各種加工孔的開口部形狀(閥座形狀、閥座直徑等)和加工種類(粗加工、精加工等)，對(duì)一組工具主體(及孔加工工具)能夠選擇性地更換頭部。由此，能夠抑制設(shè)備成本的同時(shí)能夠輕松地應(yīng)對(duì)少量且多品種的生產(chǎn)，并且頭部或其切削刃破損時(shí)能夠通過更換頭部來(lái)應(yīng)對(duì)，并能夠削減成本。
[0031]并且，本發(fā)明的切削工具的一方式中，所述流體室可以具有呈沿圓周方向延伸的環(huán)狀的環(huán)狀流體室部。
[0032]此時(shí)，通過設(shè)置上述流體室而獲得的作用能夠在筒狀部的徑向的內(nèi)外側(cè)的整個(gè)圓周方向上獲得，從而筒狀部和孔加工工具、以及筒狀部和頭部在整個(gè)圓周方向上更加牢固且可靠地緊貼并被固定。
[0033]并且，本發(fā)明的切削工具的一方式中，可以在所述筒狀部的周壁的內(nèi)部沿軸線方向隔開間隔形成有多個(gè)所述環(huán)狀流體室部。
[0034]此時(shí)，通過在流體室設(shè)置環(huán)狀流體室部而獲得的所述作用效果能夠在筒狀部中沿軸線方向隔開間隔的