TWI529017B - Minute blade type semi-circular key cutter - Google Patents

Description

分刃式半圓鍵銑刀

本發明係有關於一種銑刀之改良，尤指一種捨棄式刀片結構設計，且可降低刀片切削應力之分刃式半圓鍵銑刀。

請參閱第14、15圖所示，一般傳動軸所設之半圓鍵槽50係由半圓鍵銑刀60加工成型，該半圓鍵銑刀60之結構得為全高速鋼(HSS)加工成型或者該刀片為高速鋼(HSS)焊接者，該半圓鍵槽50之加工，以8*32為例，其寬度為8mm，切削之深度h為10.2mm，暨使用Φ32mm寬8mm之半圓鍵銑刀，有效刀刃數為12(刀刃12之寬度與半圓鍵槽之寬度相同)，當半圓鍵銑刀60銑削時且銑削深度逐漸到達10.2mm時，該半圓鍵銑刀50與半圓鍵槽50之接觸角度約為111度，所接觸之刀刃數為12刃x111/360=3.7，其進給速度F=(N)(ft)(Z)=(300)(0.09)(12)=324(mm/分)，故切削時最大之刀刃接觸數為3.7，約為4個刀刃同時進行銑削作業，故該半圓鍵銑刀60銑削的越深時，承受之負荷也就越大，加工中銑刀之變形量將會增高，且負載已達加工機械可承受負載量之80%，故加工機常會發生震動情形，使用者為降低加工機及半圓鍵銑刀60之負載，往往只能降低切削轉速及速度，因此將會延長加工之時間。

習知半圓鍵銑刀之結構為全高速鋼(HSS)加工成型或者該刀 片為高速鋼(HSS)焊接者，切削時最大之刀刃接觸數高，約為4個刀刃同時進行銑削作業，故該半圓鍵銑刀銑削的越深時，承受之負荷也就越大，加工中銑刀之變形量將會增高，且增加工具機之負載，常有震動情形發生，僅能降低切削轉速及進刀速度，因此將會延長加工之時間。

本發明分刃式半圓鍵銑刀，係為捨棄式刀片之結構設計，包含一刀桿，該刀桿一端設有一刀盤，該刀盤之周緣設有刀座，該刀座得以鎖固一捨棄式刀片，其中該刀座之布設係依銑刀寬度W及銑刀刀徑D呈均等分布，使得該刀座組成一至少一個有效刀刃之寬度。

本發明捨棄式結構設計之分刃式半圓鍵銑刀，該半圓鍵銑刀在銑削時得以降低刀刃之切削阻力，得以提升刀具之轉速。

10‧‧‧刀桿

20‧‧‧刀盤

21‧‧‧刀座

30‧‧‧捨棄式刀片

31‧‧‧基座

311‧‧‧頂面

312‧‧‧底面

32‧‧‧沉頭孔

33、331、332、333、334‧‧‧刀刃

40‧‧‧螺絲

50‧‧‧半圓鍵槽5

60‧‧‧半圓鍵銑刀

W‧‧‧銑刀寬度

D‧‧‧銑刀刀徑

h‧‧‧深度

第1圖係本發明之立體圖

第2圖係本發明之前視圖

第3圖係本發明之端視圖

第4、5圖係本發明捨棄式刀片之基座、刀刃不同大小之實施例圖

第6~9圖係本發明捨棄式刀片可使用刀刃數量之說明示意圖

第10、11圖係本發明分布3個捨棄式刀片之使用例圖

第12、13圖係本發明分布5個捨棄式刀片之使用例圖

第14圖係習用傳動軸之半圓鍵槽示意圖

第15圖係習用半圓鍵銑刀之示意圖

請參閱第1~3圖所示，本發明分刃式半圓鍵銑刀，係為捨棄式刀片之結構，包含一刀桿10，該刀桿10一端設有一刀盤20，該刀盤20之周緣設有刀座21，該刀座21得以鎖固一捨棄式刀片30，其中：

該刀座21，其係依銑刀寬度W及銑刀刀徑D呈均等分布，使得該刀座21組成至少一個有效刀刃之寬度。

該捨棄式刀片30，請參閱第1圖所示，包含一基座31，該基座31中心位置設有一沉頭孔32，該沉頭孔32係成型於基座31之頂面311及底面312之間，使得該捨棄式刀片30兩面皆得以搭配螺絲40而鎖固於刀座21上更替使用，該基座31之兩側對應角位置各設有一適當長度之刀刃33，該兩側刀刃33成型於基座31之頂面311及底面312之間。

請參閱第4~5圖所示，該捨棄式刀片30之基座31大小、刀刃33之刀刃長L及厚度設有數種不同大小尺寸，得以因應不同銑刀寬度而組合一完整之銑刀。

前述刀座21之數量及分布位置係根據銑刀寬W及捨棄式刀片30之刀刃長搭配組合，請參閱第2~3圖所示，該半圓鍵銑刀之尺寸為Φ32x8mm，該兩對應側設置之捨棄式刀片30其組成之刀徑D=32mm，銑刀寬度W=8mm，暨得以銑削寬8mm，半徑為16mm之半圓鍵槽，選用2個刀刃數，暨選用2個4mm之捨棄式刀片20(刀刃長L=4.4mm)，且檢視該兩個對應之刀刃33重疊影像，兩刀刃33組成一個完整之有效刀刃(暨銑刀寬W)。

前述半圓鍵銑刀之實施例，其銑削深度逐漸到達10.2mm時，該半圓鍵銑刀與半圓鍵槽之接觸角度約為111度，所接觸之刀刃數為1刃x111/360=0.31，故切削時最大之刀刃接觸數為0.31，僅有0.31個刀刃進行 銑削作業，故該半圓鍵銑刀銑削的越深時，承受之負荷非常小，相差約12(3.7/0.31=12)倍之多，其加工機械所承受之負載量非常低，故刀具(加工機主軸)之轉速及進刀速率得以增加，根據發明人之測試，本發明之轉速可達3000(轉/分)，與習用技術之轉速300(轉/分)比較，提高10倍之多，其進給速度F=(N)(ft)(Z)=(3000)(0.1)(1)=300(mm/分)，使進給速度F與習用技術達到幾近相同之速度，因此本發明僅使用一個有效刀刃之技術，與習用12刀刃高速鋼(HSS)製之半圓鍵銑刀技術相比，達到相同之切削效率；然而本實施例僅使用兩個捨棄式刀片30組成一個有效刀刃，且仍有增加刀刃數之空間，藉以將會提升切削效率及降低加工時間之功效。

請參閱第6圖所示，本發明之捨棄式刀片30，其每一刀片具有4個刀刃33可供使用，根據圖式之右上方所使用之切刃為刀刃331，請參閱第7圖所示，該捨棄式刀片旋轉180°後，將其左下方之刀刃332旋轉朝上，因而得到第2個切刃，該捨棄式刀片30轉置於刀盤20另側之刀座21(使用過之刀刃331、332面貼著刀座21，另一面之刀刃333、334朝外，故得到第3個切刃334(如第8圖所示)，同樣地旋轉刀盤20左下側之捨棄式刀片30，使得右上方之刀刃333旋轉180。後朝下，如第9圖所示，得到第4個切刃，因此每一刀片具有4個刀刃33可供使用，經濟效益佳。

請參閱第10~13圖所示，係本發明之銑刀寬度W搭配2個以上之捨棄式刀片30之實施例，其中第10、11為布設為3個捨棄式刀片30之分刃實施例，該增加有效刀刃數之實施例，第12、13為布設為5個捨棄式刀片30之分刃實施例，隨著該銑刀寬度W之增加，捨棄式刀片30之分刃數量相對增加；此外，相同之銑刀寬度W值亦得以布設不同數量之捨棄式刀片30， 藉以增加捨棄式刀片30之數量，增加材料之移除量，加工速度得以相對地提升。

本發明之捨棄式刀片30，不論尺寸大小在基座31之中心位置設有沉頭孔32，得以搭配螺絲40鎖固於刀座21上，而刀刃33之長度大小具有不同尺寸之變化，完全改變習用捨棄式刀片之設計，傳統捨棄式刀片尺寸太小無法施作沉頭孔時，只能使用焊刃式之半圓鍵銑刀或者使用全部是高速鋼(HSS)製成之半圓鍵銑刀，故本發明捨棄式結構設計之分刃式半圓鍵銑刀突破傳統型態之設計，使得捨棄式結構設計之半圓鍵槽之寬度得以施作至5mm，且以分刃式之結構設計，降低切削阻力，進而提高切削轉速及進刀速度。

綜上所述，本發明捨棄式結構設計之分刃式半圓鍵銑刀，使得該半圓鍵銑刀在銑削時得以降低刀刃之切削阻力，進而提升刀具之轉速，且刀刃可變化長度與每一刀片都設有基座且尺寸大小亦能變化之結構設計，使得捨棄式結構設計之半圓鍵銑刀尺寸得以下降至5mm，此一結構設計乃為刀具業界之首創，深具新穎性及創新性。

10‧‧‧刀桿

20‧‧‧刀盤

21‧‧‧刀座

30‧‧‧捨棄式刀片

31‧‧‧基座

311‧‧‧頂面

312‧‧‧底面

32‧‧‧沉頭孔

33‧‧‧刀刃

40‧‧‧螺絲

Claims (1)

1. 一種分刃式半圓鍵銑刀，包含一刀桿，該刀桿一端設有一刀盤，該刀盤之周緣設有刀座，該刀座得以鎖固一捨棄式刀片，其中：該刀座，其係依銑刀寬度及銑刀刀徑呈均等分布，使得該刀座組成至少一個有效刀刃之寬度；該捨棄式刀片，包含一基座，該基座中心位置設有一沉頭孔，該基座之兩側對應角位置各設有一適當長度之刀刃，該兩側刀刃成型於基座之頂面及底面之間者。