发明名称 铣刀及其切削刀片
摘要 一种切削工具总成(20),例如球形端铣刀,其具有一单一可替换切削刀片(24,100,106),夹紧于两夹紧爪(34,32)之间,该两夹紧爪具有夹紧表面(50,42),其几何形状系与该切削刀片之夹紧表面(66,64)之几何形状互补。若以该切削工具总成之端视图角度观之,则夹紧爪(34,32)之夹紧表面(50,42)至少有部份为凸面,而该刀片之夹紧表面(66,64)则为凹面。该切削刀片系以一夹紧螺丝(26)固定于定位,该夹紧螺丝可穿过位于该等夹紧爪及该切削刀片上之通孔(44,118)。当该等夹紧爪将该切削刀片夹于其间时,该切削刀片之侧刀刃可获足够之支撑,并可作精准之径向定位。
申请公布号 TW476684 申请公布日期 2002.02.21
申请号 TW088118049 申请日期 1999.10.19
申请人 艾斯卡公司 发明人 亚密沙川;狄娜艾葛芮诺夫斯基
分类号 B23C5/00 主分类号 B23C5/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种切削工具总成(20),包括一刀把(22)、一切削刀片(24)、及一夹紧螺丝(26),该刀把(22)包括一夹紧部份(30),连接于一本体部份(28);该夹紧部份(30)包括:一下夹紧爪(34),其具有一下周围表面(46)、及一上夹紧表面(50);一上夹紧爪(32),以弹性方式连接于该下夹紧爪(34),该上夹紧爪(32)具有一下夹紧表面(42)、及一上周围表面(38);一通孔(44),穿过该等上、下夹紧爪,该通孔在该上夹紧爪或该下夹紧爪上具有螺纹;一刀片容纳槽(36),形成于该等上、下夹紧表面(50,42)之间;该切削刀片(24)包括:一刀片上夹紧表面(64),由一上边缘(70)所包围;一刀片下夹紧表面(66),由一下边缘(72)所包围;一周围侧表面(68),位于该刀片上夹紧表面(64)与该刀片下夹紧表面(66)之间;至少一刀刃,与该周围侧表面相关联;至少一通孔(118),穿过该切削刀片(24)之刀片上、下夹紧表面之间;其中:该刀片上夹紧表面(64)可符合一第一圆柱表面之一部份,该第一圆柱表面具有一第一曲率半径(r1)、及一第一圆柱轴;该刀片下夹紧表面(66)可符合一第二圆柱表面之一部份,该第二圆柱表面具有一第二曲率半径(r2)、及一第二圆柱轴;该下夹紧爪(34)之上夹紧表面(50)至少局部符合一第三圆柱表面之一部份,该第三圆柱表面具有一第三曲率半径(R2)、及一第三圆柱轴;该上夹紧爪(32)之下夹紧表面(42)至少局部符合一第四圆柱表面之一部份,该第四圆柱表面具有一第四曲率半径(R1)、及一第四圆柱轴;由该切削工具总成之前视图角度观之,该等下、上夹紧爪(34,32)之上、下夹紧表面(50,42)至少有局份系凸面,而该等刀片下、上夹紧表面(66.64)则系凹面;该切削刀片(24)系藉由该夹紧螺丝(26)固定于该刀片容纳槽(36)内之一固定位置,该夹紧螺丝可穿过该刀把其上、下夹紧爪上之通孔(44),并穿过该切削刀片(24)上至少一个之通孔(118),并旋入该上夹紧爪或该下夹紧爪上具有螺纹之通孔;该上夹紧爪(32)之下夹紧表面(42)与该刀片上夹紧表面(64)至少系接合于一上接触区,该下夹紧爪(34)之上夹紧表面(50)与该接合该刀片下夹紧表面(66)至少系接合于一下接触区;其特征为:该至少一个之上接触区至少包括该刀片上夹紧表面(64)之两外部区(64'),而该至少一个之下接触区则至少包括该刀片下夹紧表面(66)之两外部区(66')。2.如申请专利范围第1项之切削工具总成(20),其中该刀把(22)具有一转动轴(A),该切削刀片(24)则具有一转动对称纵向轴(B)、及一中心(128),该转动对称纵向轴(B)即穿过该中心,该转动对称纵向轴(B)构成该切削刀片之一转动轴,该切削刀片可以此为轴、形成180度之转动对称。3.如申请专利范围第2项之切削工具总成(20),其中该第一曲率半径与该第二曲率半径之大小相等,亦即r1=r2,因而定义出该等切削刀片夹紧表面之曲率半径(r);且该第三曲率半径与该第四曲率半径之大小相等,亦即R1=R2,因而定义出该等夹紧爪其夹紧表面之曲率半径(R)。4.如申请专利范围第3项之切削工具总成(20),其中该等夹紧爪其夹紧表面之曲率半径(R)系大于该等切削刀片夹紧表面之曲率半径(r)。5.如申请专利范围第4项之切削工具总成(20),其中r等于16公厘,且R等于16.2公厘。6.如申请专利范围第4项之切削工具总成(20),其中该切削刀片具有一宽度(W),该宽度大于一厚度(T),其中该宽度及该厚度系以该切削刀片之前视图角度进行量测,分别为该周围侧表面相对部份间之距离、及该等刀片上、下夹紧表面间之最大距离。7.如申请专利范围第6项之切削工具总成(20),其中W/T系落于2.5至4.0之范围内。8.如申请专利范围第6项之切削工具总成(20),其中W/T等于3.3。9.如申请专利范围第6项之切削工具总成(20),其中该切削刀片具有一宽度(W),该宽度大于一厚度(t),其中该宽度及该厚度系以该切削刀片之前视图角度进行量测,分别为该周围侧表面相对部份间之距离、及该等刀片上、下夹紧表面间之最小距离。10.如申请专利范围第9项之切削工具总成(20),其中W/t系落于4.0至6.0之范围内。11.如申请专利范围第9项之切削工具总成(20),其中W/t等于5.3。12.如申请专利范围第2项之切削工具总成(20),其中该等切削刀片夹紧表面之曲率半径(r)约等于W,该等夹紧爪其夹紧表面之曲率半径(R)约等于W。13.如申请专利范围第2项之切削工具总成(30),其中该刀片容纳槽(36)具有一前端(36'),用于容纳一切削刀片;及一后端(36"),该上夹紧爪即于此处以弹性方式连接于该下夹紧爪。14.如申请专利范围第13项之切削工具总成(20),其中该刀片容纳槽(36)之后端(36")至少设有一刀片轴向定位表面(56,58),其与该刀把(22)之转动轴(A)互为横向之关系。15.如申请专利范围第14项之切削工具总成(20),其中该刀片容纳槽(36)之后端(36")至少设有一大致为圆柱形之沟(60,62),其与该刀把(22)之转动轴(A)互为横向之关系,且与该至少一个之刀片轴向定位表面(56,58)相邻。16.如申请专利范围第2项之切削工具总成(20),其中该切削刀片(24)具有两末端部份(24',24"),邻近于该切削刀片(24)之转动轴(B),该两末端部份(24',24")至少其中之一设有轴向接面(88a,88b,90a,90b),其与该切削刀片(24)之转动轴(B)互为横向之关系。17.如申请专利范围第16项之切削工具总成(20),其中该等轴向接面(88a,88b,90a,90b)系经磨光。18.如申请专利范围第2项之切削工具总成(20),其中该切削刀片(100)上至少一个之通孔(118)系制成一圆孔(102),其具有一孔轴(104),若以该切削刀片之顶视图角度观之,该孔轴大致系位于该切削刀片之中央,该孔轴系垂直于该切削刀片之转动轴(B)。19.如申请专利范围第2项之切削工具总成(20),其中该切削刀片(106)上至少一个之通孔(118)系制成两圆孔(108,110),每一圆孔均具有一孔轴(112,114)及一孔直径(D1,D2),该两圆孔之孔直径大致相等(D1=D2=D),若以该切削刀片之顶视图角度观之,则该两孔轴至该切削刀片(106)之中心(116)距离大致相等(X1=X2=X),该两孔轴均垂直于该切削刀片(106)之转动轴(B),而该两孔轴(112,114)间之距离(2X)则大于该孔直径(D)。20.如申请专利范围第2项之切削工具总成(20),其中该至少一个之通孔(118)系由两相交之圆孔(120,122)制成,每一圆孔均具有一孔轴(124,126)及一孔直径(D1,D2),该两圆孔之孔直径大致相等(D1=D2=D),若以该切削刀片之顶视图角度观之,则该两孔轴至该切削刀片(24)之中心(128)距离大致相等,该两孔轴均垂直于该切削刀片之转动轴(B),而该两孔轴间之距离(Y)则小于该孔直径(D)。21.如申请专利范围第19项之切削工具总成(20),其中该切削刀片(106)系藉由一夹紧螺丝(26)固定于该刀片容纳槽(36)内之一固定位置,该夹紧螺丝可穿过该刀把其上、下夹紧爪上之通孔,并穿过该切削刀片上最靠近该刀片容纳槽(36)之前端(36')之圆孔,并旋入该上夹紧爪或该下夹紧爪上具有螺纹之通孔(52)。22.如申请专利范围第20项之切削工具总成(20),其中该切削刀片(24)系藉由一夹紧螺丝(26)固定于该刀片容纳槽(36)内之一固定位置,该夹紧螺丝可穿过该刀把其上、下夹紧爪上之通孔,并穿过该切削刀片(24)上最靠近该刀片容纳槽(36)之前端(36')之圆孔(120),并旋入该上夹紧爪或该下夹紧爪上具有螺纹之通孔(52)。23.如申请专利范围第2项之切削工具总成(20),其中该切削刀片(24,100,106)之周围侧表面(68)设有两对位于直径两端之刀刃(74a,74b;76a,76b),因此,当该切削刀片固定于刀片容纳槽内时,其中一对刀刃(74a,74b)便较为靠近该刀片容纳槽(36)之前端(36'),并形成一对操作刀刃;另一对刀刃(76a,76b)则较为靠近该切片容纳槽之后端(36"),形成一对非操作刀刃。24.如申请专利范围第23项之切削工具总成(20),其中该周围侧表面设有分居直径两端之两凹口(78',78"),该两凹口系位于一第一转动对称横向轴(T1)上,并将位于直径两端之刀刃组(74a,74b;76a,76b)加以分隔;该第一转动对称横向轴(T1)穿过该周围侧表面(68),且与该转动对称纵向轴(B)垂直,该切削刀片可以该第一转动对称横向轴(T1)为轴、形成180度之转动对称。25.如申请专利范围第24项之切削工具总成(20),其中每对刀刃(74a,74b;76a,76b)均包括一刀刃(74b;76b),该刀刃系由一邻近该转动对称纵向轴(B)穿过该周围侧表面(68)处开始、朝一凹口之方向向上延伸;另一刀刃(74a;76a)系由邻近该转动对称纵向轴穿过该周围侧表面之同一处开始、朝位于直径另一端之凹口向下延伸。26.如申请专利范围第25项之切削工具总成(20),其中每一刀刃均设有一凸表面(80)及一斜表面(82)。27.一种切削刀片(24),具有一转动对称纵向轴(B)及一中心(128),前者穿过后者;该转动对称纵向轴(B)形成该切削刀片之一转动轴(B),该切削刀片(24)可以此为轴、形成180度之转动对称;该切削刀片(24)包括:一刀片上夹紧表面(64),由一上边缘(70)所包围;一刀片下夹紧表面(66),由一下边缘(72)所包围;一周围侧表面(68),位于该刀片上夹紧表面(64)与该刀片下夹紧表面(66)之间;至少一刀刃,与该周围侧表面相关联;至少一通孔(118),穿过该切削刀片(24)之刀片上、下夹紧表面之间;其中:该刀片上夹紧表面(64)可符合一第一圆柱表面之一部份,该第一圆柱表面具有一第一曲率半径(r1)、及一第一圆柱轴;该刀片下夹紧表面(66)可符合一第二圆柱表面之一部份,该第二圆柱表面具有一第二曲率半径(r2)、及一第二圆柱轴。28.如申请专利范围第27项之切削刀片,其中该第一曲率半径与该第二曲率半径之大小相等,亦即r1=r2,因而定义出该等切削刀片夹紧表面之曲率半径(r)。29.如申请专利范围第27项之切削刀片,其中该切削刀片具有一宽度(W),该宽度大于一厚度(T),其中该宽度及该厚度系以该切削刀片之前视图角度进行量测,分别为该周围侧表面相对部份间之距离、及该等刀片上、下夹紧表面间之最大距离。30.如申请专利范围第29项之切削刀片,其中W/T系落于2.5至4.0之范围内。31.如申请专利范围第29项之切削刀片,其中W/T等于3.3。32.如申请专利范围第27项之切削刀片,其中该切削刀片具有一宽度(W),该宽度大于一厚度(t),其中该宽度及该厚度系以该切削刀片之端视图角度进行量测,分别为该周围侧表面相对部份间之距离、及该等刀片上、下夹紧表面间之最小距离。33.如申请专利范围第32项之切削刀片,其中W/t系落于4.0至6.0之范围内。34.如申请专利范围第32项之切削刀片,其中W/t等于5。35.如申请专利范围第27项之切削刀片,其中该切削刀片(24)具有两末端部份(24',24"),邻近于该切削刀片(24)之转动轴(B),该两末端部份(24',24")至少其中之一设有轴向接面(88a,88b,90a,90b),其与该切削刀片(24)之转动轴(B)互为横向之关系。36.如申请专利范围第35项之切削刀片,其中该等轴向接面(88a,88b,90a,90b)系经磨光。37.如申请专利范围第27项之切削刀片,其中该切削刀片(100)上至少一个之通孔(118)系制成一圆孔(102),其具有一孔轴(104),若以该切削刀片之顶视图角度观之,该孔轴大致系位于该切削刀片之中央,该孔轴系垂直于该切削刀片之转动轴(B)。38.如申请专利范围第27项之切削刀片,其中该切削刀片(106)上至少一个之通孔(118)系制成两圆孔(108,110),每一圆孔均具有一孔轴(112,114)及一孔直径(D1,D2),该两圆孔之孔直径大致相等(D1=D2=D),若以该切削刀片之顶视图角度观之,则该两孔轴至该切削刀片(106)之中心(116)距离大致相等(X1=X2=X),该两孔轴均垂直于该切削刀片(106)之转动轴(B),而该两孔轴(112,114)间之距离(2X)则大于该孔直径(D)。39.如申请专利范围第27项之切削刀片,其中该至少一个之通孔(118)系制成两相交之圆孔(120,122),每一圆孔均具有一孔轴(124,126)及一孔直径(D1,D2),该两圆孔之孔直径大致相等(D1=D2=D),若以该切削刀片之顶视图角度观之,则该两孔轴至该切削刀片(24)之中心(128)距离大致相等,该两孔轴均垂直于该切削刀片之转动轴(B),而该两孔轴间之距离(Y)则小于该孔直径(D)。40.一种刀把(22),具有一转动轴A,并包括一夹紧部份(30),该夹紧部份系连接于一本体部份(28);该夹紧部份(30)包括:一下夹紧爪(34),其具有一下周围表面(46)、及一上夹紧表面(50);一上夹紧爪(32),以弹性方式连接于该下夹紧爪(34),该上夹紧爪(33)具有一下夹紧表面(42)、及一上周围表面(38);一通孔(44),穿过该等上、下夹紧爪,该通孔在该上夹紧爪或该下夹紧爪上具有螺纹;及一刀片容纳槽(36),形成于该等上、下夹紧表面(50,42)之间;其中:该下夹紧爪(34)之上夹紧表面(50)至少局部符合一第三圆柱表面之一部份,该第三圆柱表面具有一第三曲率半径(R2)、及一第三圆柱轴;该上夹紧爪(32)之下夹紧表面(42)至少局部符合一第四圆柱表面之一部份,该第四圆柱表面具有一第四曲率半径(R1)、及一第四圆柱轴;且由该切削工具总成之前视图角度观之,该等下、上夹紧爪(34,32)之上、下夹紧表面(50,42)至少有部份系凸面。41.如申请专利范围第40项之刀把,其中该第三曲率半径与该第四曲率半径之大小相等,亦即R1=R2,因而定义出该等夹紧爪其夹紧表面之曲率半径(R)。42.如申请专利范围第40项之刀把,其中该刀片容纳槽(36)具有一前端(36'),用于容纳一切削刀片;及一后端(36"),该上夹紧爪即于此处以弹性方式连接于该下夹紧爪。43.如申请专利范围第42项之刀把,其中该刀片容纳槽(36)之后端(36")至少设有一刀片轴向定位表面(56,58),其与该刀把(23)之转动轴(A)互为横向之关系。44.如申请专利范围第43项之刀把,其中该刀片容纳槽(36)之后端(36")至少设有一大致为圆柱形之沟(60,62),其与该刀把(22)之转动轴(A)互为横向之关系,且与该至少一个之刀片轴向定位表面(56,58)相邻。45.如申请专利范围第40项之刀把,其中该上夹紧爪(32)之下夹紧表面(42)共分为三区:两大致完全相同之外部区(42'),其具有一第一曲率半径;及一中央区(42"),其具有一第二曲率半径;该下夹紧爪(34)之上夹紧表面(50)共分为三区:两大致完全相同之外部区(50'),其具有一第一曲率半径;及一中央区(50"),其具有一第二曲率半径。46.如申请专利范围第45项之刀把,其中之第二曲率半径大于第一曲率半径。47.一种夹紧螺丝(26),具有一螺丝轴C,该夹紧螺丝包括:一上部(140);一中部(142);及一下部(144);该上部(140)包括一上圆柱部份(146)及一上截头圆锥部份(148),该上截头圆锥部份(148)自该上圆柱部份(146)起、朝该中部(142)之方向向下、向内渐缩;夹紧螺丝之上部(140)设有一承口(149),用于容纳一旋紧或旋松该夹紧螺丝(26)用之扳手;夹紧螺丝之中部(142)具有一中圆柱部份(150),其上端系与该上截头圆锥部份(148)相连接,其下端则与一中截头圆锥部份(152)相连接;该中截头圆锥部份(152)自其上端起至其下端系向下、向内渐缩;该中截头圆锥部份(152)之下端系经由一窄颈部份(154)而连接于该夹紧螺丝之下部(144);该夹紧螺丝之下部(144)包括该夹紧螺丝(26)之一螺纹部份(156);该中截头圆锥部份(152)之渐缩方式系与该螺丝轴C形成一角度。图式简单说明:图1为一透视图,显示根据本发明之切削工具总成;图2为图1所示切削工具总成之分解图;图3a为一底视透视图,显示图2中之刀把,为求图面清晰,其下夹紧爪系经去除;图3b为一顶视透视图,显示图2中之刀把,为求图面清晰,其上夹紧爪系经去除;图4a与图3a类似,但图中所示之刀把其上夹紧爪之下夹紧表面共分为三区;图4b与图3b类似,但图中所示之刀把其下夹紧爪之上夹紧表面共分为三区;图5a为一前视图,显示根据本发明之刀把;图5b与图5a类似,但图中所示之刀把其夹紧爪之夹紧表面共分为三区;图6为一前视图,显示根据本发明之切削刀片;图7为图2中切削刀片之放大图;图8为图7所示切削刀片之顶视图;图9一顶视图,显示根据本发明之一切削刀片,其具有一圆形通孔;图10为一顶视图,显示根据本发明之一切削刀片,其具有两非重叠之圆形通孔;图11为一侧视图,显示本发明中用于将切削刀片夹紧于刀把内之夹紧螺丝;图12为一沿纵向中位面之侧视剖面图,显示图1中之切削工具总成,图中夹紧螺丝所在之位置系该夹紧螺丝在尚未接合该刀把之上夹紧爪前之一初始位置;图13为一沿纵向中位面之侧视剖面图,显示图1中之切削工具总成,图中夹紧螺丝所在之位置系该夹紧螺丝已接合该刀把之上夹紧爪、但尚未对夹紧爪施力之一初始位置;图14为切削工具总成之前视图,显示在图12与图13中刀片夹紧表面与夹紧爪夹紧表面之相对位置;图15为一沿纵向中位面之侧视剖面图,显示图1中之切削工具总成,图中之夹紧爪系与刀片夹紧表面相接合,但夹紧螺丝尚未作最后之旋紧;图16为一沿纵向中位面之侧视剖面图,显示图1中之切削工具总成,图中之夹紧螺丝已完成最后之旋紧动作,位于切削刀片后端之轴向接面则与位于刀片容纳槽后端之轴向定位表面相接合;图17为一前视图,显示根据图16之切削工具总成;图18则为一切削工具总成之前视图,该切削工具总成具有一刀把,其夹紧爪之夹紧表面共分为三区,图中所示系夹紧螺丝已完成最后旋紧动作后之情形。
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