CN105312655A - 舍弃式刀片的锁固结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种舍弃式刀片的锁紧结构，包含一刀具本体，该刀具本体的刀径上环设有多个刀座，该刀座设有螺孔，该螺孔呈倾斜适当的角度设置，该刀具本体上的刀座所设螺孔的角度方向呈间隔反向倾斜设置，使得两相邻刀座的螺孔所倾斜的角度方向为相反对应；一舍弃式刀片，设置于刀具本体的刀座上，该舍弃式刀片设有一贯穿的螺丝孔，该螺丝孔具有与该螺孔呈相同倾斜的角度，并由一螺丝将该舍弃式刀片锁固于刀具本体。

Description

舍弃式刀片的锁固结构
技术领域
本发明涉及一种舍弃式刀片的改良，特别是指一种舍弃式刀片与铣刀的锁固结构。
背景技术
请参阅图9，图10所示，一般习用的T型铣刀（T-slot cutter）及侧铣刀（side milling cutter）皆是属于多锋刀具（multi-point cutting tool）的铣削刀具，其主要是应用于T型槽及切槽的加工，传统式T型铣刀及侧铣刀是使用铜为焊接材料将刀片与铣刀刀具焊接一体的焊刃式铣刀；该T型铣刀及侧铣刀因刃口多，故其切屑移除率高，然而目前业界最常用的刀片材质有高速工具钢(HSS)及碳化钨(Wu)，就高速工具钢的材料而言其硬度为HRc 66~68，耐热温度为600℃，其加工速度及进给速率低，对于需求高速加工者都舍弃使用高速工具钢的铣刀，而使用碳化钨(Wu)刀具，虽然碳化钨刀具的硬度及耐热温度皆高于高速工具钢，但由于焊刃式的碳化钨铣刀是藉由铜为焊接材料，将碳化钨刀片与铣刀焊接一体，而铜约在300~400℃会有软化的情形，故无法在涂层环境(300~800℃)下施作涂层作业，因而一般焊刃式碳化钨铣刀的表面无法施作钛金属涂层，因此焊刃式的碳化钨铣刀的硬度、耐磨性及耐热温度无法提升，其铣削的切削速度及进给速率无法增加的条件下，加工效率相对无法相对地有效提升。
由于焊刃式铣刀无法施作特殊金属(诸如钛金属)之涂层，因此必须使用舍弃式结构的T型铣刀及侧铣刀，其使用上的情形如下:
T型铣刀:请参阅图11所示，习用舍弃式T型铣刀50的铣刀外径D的尺寸约ϕ21~ϕ50mm之间，其中外径尺寸ϕ50mm其舍弃式刀片51的数量为4个，但由于其相邻舍弃式刀片511、512的设置是呈一下一上的排列，组成一完整的T型刀的刀刃宽幅W，故其实际的刀刃数量仅有一半，暨为2个有效刀刃，外径21mm的T型铣刀50其舍弃式刀片51的数量为2个，实际的有效刃数仅有1个，因此计算其工作台切削进给Vf﹝fz(每齿进给量mm)*n(主轴转数)*ZC(有效齿数)﹞与有效齿数ZC有绝对的关系，但舍弃式T型铣刀50其有效齿数ZC仅为焊刃式T型铣刀的一半，因此其切削效率与传统焊刃式T型铣刀相比较并无明显提升；此外在T型铣刀的切削效率没有提升的情况下，在相同的切削条件(高速及重切削)下刀杆会有明显的挠曲(Deflection)现象，其将会影响切削的精度及刀具寿命。
侧铣刀:请参阅图12所示，具有3面刀刃口的侧铣刀60，其外径尺寸范围为ϕ100~ϕ160mm之间，其中ϕ160mm侧铣刀的刀刃数仅有10个，其相邻舍弃式刀片611、612的设置呈一下一上的排列，组成一完整侧铣刀的刀刃宽幅W，故其实际的刀刃数量仅有一半，暨为5个有效刀刃，与相同外径尺寸的焊刃式侧铣刀却有22刃的刀片，相形比较之下舍弃式侧铣刀的有效刀刃数量仅为焊刃式侧铣刀的1/4，因此其切削效率与传统焊刃式侧铣刀相比较并无明显提升。
究其舍弃式T型铣刀与舍弃式侧铣刀的有效刀刃数量无法提升最主要是因为舍弃式刀片51、61的锁固结构所致；请参阅图13所示，舍弃式刀片61与刀座601的锁固是藉由一螺丝70以垂直于刀座601的方向锁固，因此使用起子80旋紧螺丝70时必须考虑起子80的活动空间，因此必须牺牲掉许多刀具本体的空间，进而减少刀具的刀刃数量，使得舍弃式结构的T型铣刀与舍弃式侧铣刀的切削效率无法提升。即习用的舍弃式T型铣刀与舍弃式侧铣刀的刀片锁固结构设计，其锁紧方向主要为垂直于刀座方向进行，故必须考虑起子的活动空间，因而去除部分刀具的本体，使得刀具的刀刃数量减少，切削效率因此无法提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可增加铣刀的刀片刃数，提高切销效率并能降低成本的舍弃式刀片的锁固结构。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种舍弃式刀片的锁紧结构，包含一刀具本体，该刀具本体的刀径上环设有多个刀座，该刀座设有螺孔，该螺孔呈一角度倾斜设置，一舍弃式刀片，设置于刀具本体的刀座上，该舍弃式刀片设有一贯穿的螺丝孔，该螺丝孔具有与该螺孔相同的倾斜角度，并由一螺丝将该舍弃式刀片锁固于刀具本体。
所述刀具本体上刀座所设螺孔的角度方向呈间隔反向倾斜设置，使得两相邻刀座的螺孔所倾斜的角度方向为相反对应设置。
所述呈倾斜角度的螺孔位置设为偏离中心位置一微小偏移距离。
所述螺孔位置朝刀座的缘壁方向偏移。
本发明舍弃式刀片的锁固结构是改变舍弃式刀片的锁固结构，使得舍弃式刀片的数量(暨铣刀的切刃数量)相对增加，同时搭配高硬度、高耐磨性及耐热性的舍弃式刀片，进而得以提升铣刀的切削效率，有效降低切削阻力；此外本发明因锁固结构设为倾斜之设计，能避开相邻刀片的干涉，以及相邻刀刃采不同方向的倾斜，使得舍弃式刀片的各个切削刃都能完全应用，经济效益达到最大效能。
附图说明
图1为本发明的立体系统图；
图2为本发明的组合平面示意图；
图3为本发明的侧视平面示意图；
图4为本发明舍弃式刀片的前视图；
图5为本发明舍弃式刀片的侧视图；
图6为本发明舍弃式刀片的后视图；
图7为本发明刀具本体的刀座俯视图；
图8为本发明侧铣刀的侧视图；
图9为习用焊刃式T型铣刀的示意图；
图10为习用焊刃式侧铣刀的示意图；
图11为习用舍弃式T型铣刀的示意图；
图12为习用舍弃式侧铣刀的示意图；
图13为习用舍弃式侧铣刀的舍弃式刀片装卸示意图。
标号说明：
刀具本体10 刀座11 螺孔11
缘壁112 舍弃式刀片20 螺丝孔21
螺丝30 第一刃口221 第二刃口222
第三刃口231 第四刃口232。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
请参阅图1、图2所示，本发明舍弃式刀片的锁紧结构包含一刀具本体10，该刀具本体10的刀径上环设有多个刀座11，该刀座11设有螺孔111，该螺孔111呈一倾斜适当角度θ(如图3所示)设置。
一舍弃式刀片20，其设置于刀具本体10的刀座11上，该舍弃式刀片20设有一贯穿的螺丝孔21，该螺丝孔21具有与该螺孔111呈相同倾斜角度θ，该螺丝孔21的两端都设有沉头孔，并由一螺丝30将该舍弃式刀片20锁固于刀具本体10。
请参阅图3所示，该刀径上环设的刀座11上所设的螺孔111的角度θ方向呈间隔反向倾斜设置，暨两相邻刀座11的螺孔111所倾斜的角度θ方向为相反(或是镜射)对应，其主要功能是能使舍弃式刀片20的4个刃口221、222、231、232(如图5所示)都能被使用；请参阅图4至图6所示，为舍弃式刀片的前视图(图4)、侧视图(图5)及后视图(图6)，该舍弃式刀片20前端面的上、下刃口为第一刃口221及第二刃口222，后端面的上、下刃口为第三刃口231及第四刃口232，当舍弃式刀片20的第一刃口221切削钝化后，将舍弃式刀片20松开后反面置放，使得第二刃口222呈朝上位置，因为第一刃口221与第二刃口222呈朝上位置时，螺丝孔21所倾斜的角度θ方向为相同，因此同端面的二个刃口可以在同一个刀座11上使用，当二个刃口都使用钝化后，第三刃口231及第四刃口232则必须更换至相邻的刀座11上使用，因为从图6后视图(暨从第三刃口231及第四刃口232端面)可以观察出该螺丝孔21为相反方向的倾斜角度θ；因此该舍弃式刀片20的四个刃口都能被使用。
请参阅图7所示，该呈倾斜适当角度θ的螺孔111位置得以设为偏离中心位置一微小偏移距离e，且该偏移距离e朝刀座11的缘壁112方向，该微小偏移距离e的尺寸约为螺孔111(或是螺丝30)尺寸的1/20，如5mm的螺丝30，其偏移距离e的尺寸约为0.25mm，藉由该偏移距离e的设置，当螺丝30锁固舍弃式刀片20时，螺丝30将会微微地推动舍弃式刀片20朝向刀座11的缘壁112方向移动，并能迫使舍弃式刀片20与缘壁112紧迫且定位，使得该舍弃式刀片20与刀座11达到紧密地锁固，使得切削应力的传递顺畅，提升刀具的稳定性。
藉由上述说明，本发明藉由舍弃式刀片锁固结构的改变，将铣刀的刀座11上所设的螺孔111设为倾斜一适当角度θ，搭配舍弃式刀片20的螺丝孔21具有相同倾斜角度θ搭配，请参阅图8所示，当使用工具锁紧故或松脱该螺丝30时亦随着倾斜一角度θ，起子80不会被相邻的刀刃所干涉，故该铣刀的刀刃数量得以增加，并能与焊刃式T型铣刀或是焊刃式侧铣刀的刀刃数量相同，因此舍弃式刀片20数量增加，再搭配可涂层的碳化钨刀片，提升硬度、耐磨性及耐热温度，其铣削的切削速度及进给速率得以相对增加，切削效率得以有效提升。
综上所述，本发明改变舍弃式刀片的锁固结构设计，使得舍弃式刀片的数量(暨铣刀的切刃数量)相对增加，同时搭配高硬度、高耐磨性及耐热性的舍弃式刀片，进而得以提升铣刀的切削效率，有效降低切削阻力；本发明因锁固结构设为倾斜的设计，能避开相邻刀片的干涉，且不会影响舍弃式刀片的切刃使用次数，相邻的刀刃采不同方向的倾斜，使得舍弃式刀片的4个切削刃都能完全应用，经济效益达到最大的效能，此一结构设计乃为刀具业界的首创。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (4)

1.一种舍弃式刀片的锁固结构，其特征在于：包含一刀具本体，该刀具本体的刀径上环设有多个刀座，该刀座设有螺孔，该螺孔呈一角度倾斜设置，一舍弃式刀片，设置于刀具本体的刀座上，该舍弃式刀片设有一贯穿的螺丝孔，该螺丝孔具有与该螺孔相同的倾斜角度，并由一螺丝将该舍弃式刀片锁固于刀具本体。
2.如权利要求1所述的舍弃式刀片的锁固结构，其特征在于：所述刀具本体上刀座所设螺孔的角度方向呈间隔反向倾斜设置，使得两相邻刀座的螺孔所倾斜的角度方向为相反对应设置。
3.如权利要求1所述的舍弃式刀片的锁固结构，其特征在于：所述呈倾斜角度的螺孔位置设为偏离中心位置一微小偏移距离。
4.如权利要求3所述的舍弃式刀片的锁固结构，其特征在于：所述螺孔位置朝刀座的缘壁方向偏移。
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