TW529974B - Metal cutting tool with direct cutting plate arrangement - Google Patents

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529974 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明背景 本發明有關一種金屬切削工具，特別有關一種具有 對於工件進行銑製或鑽製加工的配備之金屬切削工具。 已經使用可將工件切削加工之金屬切削工具，此金 5 屬切削工具具有一工具體部，工具體部上可釋放式緊固有 數個切削板。一般而言，切削板可更換並具有高硬度值及 抗磨性。工具體部則在適當的板座位中固持及引導切削 板。用於切削處理之切削邊緣常預定具有比單一切削板更 大之長度。此情形中，所需要的切削邊緣從位於工具體部. 10 上之數個切削板的切削邊緣合併之方式可使其各在圓周方 向中互相略為重疊。 特別是對於周邊銑製切削機，在數個屑槽中之一螺 絲線上，切削板的其中一者配置於另一者後方。此情形 中，位於連續屑槽中之切削板在軸向中偏移而累積成一完 15 整的切削邊緣。然而，隨後需要兩個屑槽以形成單一的完 整周邊切削邊緣。 已試圖將一屑槽的切削邊緣配置為讓切削板互相重 疊，可能依照此方式以一屑槽的切削板形成一完整的切削 邊緣。譬如，若此金屬切削工具具有三個屑槽，則具有三 20 個完整的周邊切削邊緣，可能以此方式達成很大的金屬切 削輸出。然而，由在屑槽中一者疊設於另一者後方的切削 板所界定而生成的螺旋角將變得較淺，螺旋角（spiral angle)為切削板列與工具軸線共同形成的角度。但螺形角 (hel ix angle)則定義為切削板與周邊方向共同形成的角 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91. 1. 2,000 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

n 1 n n a— n n J rr a amem ϋ n I n ϋ ϋ I f 529974 A7 五、發明說明（2) 5 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 f’此螺形角很大（幾乎90度）且在某些情形中並不理 4。並且，切削邊緣具有複雜的軸向支撐。 在具有比可用切削板長度更大的半牙徑之鑽製工具的 工具端點上，將產生更為複雜之連續切肖彳邊緣的設計。譬 如，若計晝在工具端點上提供兩個重4的切肖彳板，所需要 的板座位將導致工具體部明_弱化1乎不可能製造出 具=不只-個端點切削邊緣之工具（譬如具有四個切削板 以產生兩個端點切削邊緣）。 因此’本發明之目的係提供一種金屬切削工呈 =切削工具可能以—種簡單的設計產生很大的金屬切削 此目的藉由根射請專利範圍第1項之金屬切削工具達成 根據本發明之金屬切削工具具有一工呈 具體部具有板座位，其配置及外外方 ^此工 板的側向面彼此碰觸，使其切削邊緣:::::鄰的切削 互相重疊。同時藉由一種簡單的板座位設計：二：裂或 碰觸將對於切削板提供支撐。一個各別相鄰 反的相 責側向或軸向支撐住-切削邊緣之功能。因此反則負 座位的此位置上並μ要具有分料板座位之別板 因此可此具有特別簡單的板座位設計。 、面’ 板座位需要極小空間並只將工具體部略為弱此可能以簡單的方式將較多數量的切削板配置化’因 上。 、具端點 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------t-------- p n n · •4- 529974 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） 並且，在各屑槽中以切削板列固定的軸向中因為切 削板直接碰觸而產生一較陡的螺形角，這對於工具體部的 穩定度是有益的，因此工具體部很少受到各別的屑槽所弱 化。並因為工具體部可承受大的力量或是特別多的屑槽設 5 置於工具體部上然後造成大量的齒數（切削邊緣數，亦即 完整的切削邊緣數），所以這對於金屬切削輸出也是有益 的。 並且，藉由根據本發明的配置可確保相鄰的切削邊 緣具有較小的重疊，這將導致沿著各切削邊緣具有平均的 1〇 屑厚度，因此，各切削板的切削邊緣上的各點可具有最佳 的負載，亦即不會過度負載也不會負載不足，故可以盡量 利用切削板的生產力。 板座位可具有位於相同高度之停靠表面，所以相鄰 的切削板的切削邊緣互相直接抵靠。然而，可能具有切屑 15 卡在切削板之間的危險，若切削板至少互相略為重疊則可 防止此危險，可利用不同厚度的切削板達成此作用，或藉 由板座位的停靠表面在相對於與停靠表面呈直角的一方向 (圓周方向）中彼此偏移而進一步改進。然而，若可能，停 靠表面的偏移應小於切削板的厚度，使得相鄰的切削板會 20 碰觸而互相支撐。因此，特佳係將切削工具外圓周上之相 鄰的板座位的停靠表面之間的距離的尺寸予以限制，使得 切削板亦在其徑向外邊界具有充分的接觸。 這也同樣地適用於徑向相鄰的切削板，可能以不同 厚度的切削板或以偏移的停靠表面運作，使得工具的端點 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 — — — — — — — — — f 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91. 1. 2,000 529974 A7 B7 五、發明說明（ 切削邊緣相重疊。 將用於支撐切削板的側向面分成區域係為有利的方 式，並使用其中一個區域作為接觸區域。在極端情形中， 接觸區域可能佔用整個側向面，特別是如果切削板具有不 同厚度時尤然。然而，接觸區域較佳只佔用一部份的側向 面，此時接觸區域則與相鄰切削板之對應的側向面呈平行 的定向，可藉由一切削板的接觸區域與前方之間的角度以 及另一切削板的側向面與基底之間的角度相重合而達成此 作用。 在切削板之間所產生的接觸位準較佳相對於板座位 的h罪表面呈不為直角狀的—角度定向。可能藉由接觸位 準的此種傾斜使得相鄰的切削邊緣達成單一的重疊，此單 、的重宜恰好夠大足以使得一個切削板的切削邊緣在相鄰 的切削板的切削邊緣切割中切成一無凸肩的轉折部。 切削板之間可存在一種平面性接觸及一線性接觸， 由於平面性接觸可傳遞作用在切削板上之切削力 利的方式。 經濟部智慧財產局員工消費合作'社印製 本發明的有利實施例的其他細節請見圖式或描述、 或至少部份為申請專利範圍附屬項的主體。 圖中顯示本發明的示範性實施例，圖中： 囷1為0又a十為鑽槽切削機之根據本發明之一種金屬 切削工具的側視圖； 圖2為圖1的金屬切削工具旋轉9〇度之示音側視 圖； ~

529974 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5) 圖3為圖1及2之金屬切削工具的端點之平面圖； 圖4為一金屬切削工具的一左螺旋實施例之側視 圖； 圖5為在一屑槽中具有均勻的切削板以及另一端點 5 切削板之一金屬切削工具的一右螺旋實施例； 圖6為根據圖1至5之一金屬切削工具的一切削 板。 圖1顯示一種具有一工具體部2之金屬切削工具1， 工具體部2具有一夾塊元件3及一切削板支撐段4。支撐 10 段的基底大約為圓柱基底形並具有數個屑槽，在譬如圖3 之示範性實施例中具有兩個屑槽5、6。各屑槽5、6為在 轴向中延伸之一凹部，其中配置有數個板座位7、8、9或 10、Η、12。 屑槽5、6或其板座位7、8、9、或10、11、12為相 15 同且較佳相對於工具體部2的一旋轉轴線D呈對稱狀配 置。因此，對於板座位7、8、9的下文描述亦適用於板座 位 ίο、η、12。 將板座位7、8、9設計為固持住切削板14、15、16 且為正方形、長方形或平行六面體形的板件並各具有一端 20 面17、一基底18以及在端面17與基底18之間延伸的數 個側向面 19、20、21、22、或 29、30、31、32(見圖 1 及 2)。基底18譬如設計為一平坦表面，而端面17可設計為 一平坦表面或具有其他形狀，譬如，可提供未詳加顯示的 切屑凹陷或其他形狀的元件。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ·11111111 Ρ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91. 1. 2,000 529974 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _B7_五、發明說明（6 ) 一個停靠表面24身為板座位7的一部份，停靠表 面24實施為平坦表面並可供切削板18停靠。停靠表面 24在切削板14的幾乎全部基底18上延伸並相對於金屬 切削工具1的軸向直接終止於切削板14的側向面20上。 5 在此位置點，停靠表面24藉由一階級25產生轉折進入對 於相鄰的切削板15之另一停靠表面26。此情形中，從停 靠表面26徑向升高之階級25係在徑向往外最遠的點上具 有比在端面27與基底28之間量測得的切削板15厚度更 小的深度。側向面31在往内最遠處側向配置抵住板座位 10 8之一對應的接觸表面。在軸向中，切削板14支撐於切 削板15上，切削板15則抵靠住切削板16，切削板16具 有與切削板15相同的貫施方式。使用板座位9之一轴向 側向接觸表面34來支撐切削板16。 切削板15、16分別顯示於圖6中，如圖所示，側向 15 面32分成兩區域35、36，其中區域35構成一接觸區域 並直鄰接端面27，其餘的區域36鄰接切削板15、16的 基底28。區域35、36包圍住其間的一鈍角。並且，區域 35及端面27之間的角度係大致對應於側向面20與相鄰 的切削板14的基底18所形成之角度（見圖1)。 20 切削板15、16具有一切削邊緣37，此切削邊緣37 起自於端面27、區域35及側向面29之間的角度。然 後，切削邊緣37大致直線延伸遠達端面27與側向面 29、30之間的角落。一對應的切削邊緣37’形成於相鄰的 切削板14上。如圖2所示，切削邊緣37’、37在其角落 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝 訂---------

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10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 品域^為重疊而無間隙地互相鄰接。 藉由根據圖2的金屬切削工具，除了切削板14、 之外亦將一端點切削板41設置於屑槽6中， 刀肖】板41係設計為與其他切削板14、15、16相 —緊固螺絲固持在板座位中之—個譬如具有_緊固孔^ ^板，其板座位42可詳見於圖3巾，並具有-徑卜 向的平坦停靠矣 疋 的側邊上靠表面43係與位於旋轉轴線 曰 側向接觸面44相鄰。並且，如圖2所示， ‘Π轴向側向接觸面45。停靠表S 43及側向接觸面 ,,^疋位切削板41的方式可使其端點切削邊緣46征 、至U疋轉軸線D或超過此旋轉軸線D。 停靠表面43相對於停靠表面24略為偏移但亦可配 :相同的高度。然而，其端點切削邊緣46與切削板Μ t上的—切削邊緣47略為重疊，這是因為切削板42、 的=同厚度及側向Φ 21對於切削板14❺基底18之傾 二迖成的結果。切削板42比切削板14略為較薄因而延 伸至切削板14後方。 ^肖丨板14至夕在其别端區域上於旋轉軸線側邊上與 :削板42呈徑向接觸，因此，切削板42具有一接觸區域 ’接觸區域48的傾斜係符合切削板14的側向面21並 =切削板u構成-支撐表面。因此，切削板14各別由 切削板在軸向及徑向中予以支撐。 、，至今描述之金屬切削卫具i為—鑽槽切削機，金屬 刀削工具1藉由切削邊緣46、47在端點上形成—完整的 15 :紙張尺錢 (eNS)A4 •9- 297公釐） 91. 1· 2,〇〇〇 c靖先閱讀背面之注意事項再填寫本I.} 裝 · 529974 A7 五、發明說明（ 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 切削邊緣並具有兩個完整的周邊切削邊緣。操作期間，此 鑽槽切削機可軸向及徑向移動（前進）。因為具有兩個完整 貫施的周邊切削邊緣，具有很大的金屬切削輸出，特別是 在銑製操作期間（徑向前進移動因為在軸向中彼此依循 之兩個切削板14、15、或15、16之間的偏移係分別小於 一板的厚度，故形成一較淺的嫘旋角，使得工具體部 2(特別是其切削板支撐段4)只略為弱化，屑槽5、6幾乎 王直線狀。 對於上述金屬切削工具1已經使用共三種不同類型 的切削板，亦即切削板15、16，炎分別顯示於圖6中， 其中各別相對定位的側向面3〇、32中之一者係具有一傾 斜區域（接觸面35)。另一類型為切削板14，其中彼此相 對定位之側向面20、22具有相同實施方式。第三種結構 為配置於旋轉軸線D上之切削板41。 然而，若如圖4所示板座位7、8、9的配置可產生 一種左螺旋金屬切削工具1，則屑槽5或6亦可能配備有 三個相同的切削板14，、15、16。蓋異在於階級25的實 施例，藉由根據圖丨的金屬切削工異1之實施例，階級 25的定向可使得：從端點最遠處移除之板座位的停靠表面 26將跟隨相對於金屬切削工具丨的旋轉更加靠近端點之 板座位7的停靠表面24。具有與根據圖4的金屬切削工 具1的實施例逆轉的狀況，階級25的定向可使得：較遠離 端點之板座位8的停靠表面26將相對於金屬切削工具1 的旋轉而引領較靠近端點之板座位7的停靠夺面。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 91. 1. 2,000 -------- i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 529974 A7 _B7_ 五、發明說明（9 ) 並且，藉由一右螺旋金屬切削工具1，如圖5所示， 若端點上的切削板14’不具有一端點切削邊緣，亦可能以 位於一屑槽6中的相同切削板14’、15、16進行操作，原 本作為接觸面之切削板14’的區域35並不具有功能。若 5 需要一端點切削邊緣，其可設置於一分離的切削板51 上，譬如設計為一正方形板之此切削板51係設置於一分 離的板座位上並比起切削板14’往前更遠地軸向突起。因 此，其端點切削邊緣52處於有效狀態，將切削板51安裝 為一個徑向板，亦即實施其板座位時讓其緊固螺絲53大 10 約指向圓周方向。亦可依需要將切削板51安裝為一個側 向板，其具有關於工具體部2設計的優點，工具體部2在 各別的板座位的區域中較不受弱化，此情形中，緊固螺絲 53指向軸向。 對於使用作為銑製工具之一金屬切削工具1，提供互 15 相直接接觸因而互相支撐之至少兩個切削板14、15。藉 由單一屑槽的切削板，因為在切削板14、15之間直接接 觸，所以已經可能產生一種特別簡單的板座位設計及以足 夠數量的齒，故能有很大的金屬切削輸出。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂·· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91. 1. 2,000 529974 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _B7五、發明說明（Μ) 圖式之代號說明 代表符號：名稱 1:金屬切削工具 2:工具體部 5 3:夾塊元件 4:切削板支撐段 5:屑槽 6:屑槽 7:板座位 10 8:板座位 9:板座位 10:板座位 11:板座位 12:板座位 15 14:切削板 14’ ：切削板 15:切削板 16:切削板 17:端面 20 18:基底 19:側向面 20:側向面 21:側向面 22:側向面 -12- I · I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91. 1. 2,000 529974 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） 24:停靠表面 25:階級 26:停靠表面 27:端面 5 29:側向面 30:側向面 31:側向面 32:側向面 35:區域 10 36:區域 37:切削邊緣 37’：切削邊緣 41:端點切削板 42:板座位 15 43:停靠表面 44:側向接觸面 45:側向接觸面 46:端點切削邊緣 47:切削邊緣 20 48:接觸區域 51:切削板 52:端點切削邊緣 53:緊固螺絲 D:旋轉軸線 -13- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91. 1. 2,000

Claims (1)

1. 529974 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種金屬切削工具（1)，其特別用於銑工且 具有一工具體部（2)，其上形成用於切削板（14，15)之 至少兩個相鄰的板座位（7，8)並各分別具有一基底 (18，28)、一端面（17，27)以及在該基底（18，28)與該 端面（17，27)之間延伸的側向面（20，32)， 其中該等板座位(7，8)配置方式可使得：當該等切削板 (14，15)緊固於其板座位(7，8)上時，該等切削板 (14，15)至少在區域(35)上與其側向面（20，32)互相碰 觸。 2·如申請專利範圍第1項之金屬切削工具，其中該等相 鄰的板座位(7，8)具有停靠表面(24，26)，該等停靠表 面（24，26)彼此相對於與該等停靠表面（24，26)呈直角 定向的一方向具有一距離。 3.如申請專利範圍第2項之金屬切削工具，其中該距離 係小於在該較低座接的切削板（15)的厚度，該厚度係 於該基底(28)與該端面(27)間量得。\ 4·如申請專利範圍第1項之金屬切削工具，其中至少一 個該等切削板（15)的至少一個側向面（32)係分成兩個區 域(35，36)，以該等兩個區域(35，36)中的一者作為一 接觸區域。 5·如申請專利範圍第4項之金屬切削工具，其中作為接 觸區域之該區域(35)與該端面（27)形成一鈍角。 6.如申請專利範圍第5項之金屬切削工具，其中與該接 觸面相接觸之該另一接觸板（14)的側向面（20)係與該基 _ _ 14_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 襄---- 訂----- ^•1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529974

   A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 底（18)形成一鈍角，該鈍角係對應於該接觸面與該端 面（27)形成之鈍角。 7. 如申請專利範圍第1項之金屬切削工具，其中該等切 削板（14，15)的配置可在該轴向中彼此支撐，使得該 等切削板（14，15)的周邊切削邊緣(37’，37)重疊並一 起界定一無間隙的周邊切削邊緣。 8. 如申請專利範圍第1項之金屬切削工具，其中該等切 削板(41，14)的配置可在該徑向中至少部份彼此支 撐，使得該等切削板(41，14)的端點切削邊緣(46，47) 重疊並一起界定一無間隙的周邊切削邊緣。 9. 如申請專利範圍第1項之金屬切削工具，其中該等切 削板(41，14，15)彼此保持線性接觸。 10·如申請專利範圍第1項之金屬切削工具，其中該等切 削板(41，14，15)彼此保持平面性接觸。 11. 一種用於一金屬切削工具（1)之切削板（15)，其根據申 請專利範 -----------^--------訂--------- ^•1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）