CN108788265A - 舍弃式倒角刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种舍弃式倒角刀具，包含一刀杆及一舍弃式倒角刀头，该刀杆的一端设有定位栓，所述定位栓一侧设有制动块，该制动块的两侧设为圆弧凹槽，该定位栓中心位置设有一螺孔；舍弃式倒角刀头的本体的周缘环设有倒角刀刃，该舍弃式倒角刀头中心位置设有一定位孔及一贯穿的穿孔，该定位孔供定位栓套置入，该舍弃式倒角刀头的定位孔一侧设有一缺口，该缺口形成一制动槽，该制动槽的两侧设为圆弧状的凸隼，所述穿孔可供一螺栓锁固舍弃式倒角刀头于刀杆；借由刀杆的定位栓与舍弃式倒角刀头的定位孔相互套接，产生第一个定位功能，以及制动块与制动槽的圆弧状包覆式地接触产生第二个定位功能，如此双重定位的功效，提升组合的稳定性与刚性的功效。

Description

舍弃式倒角刀具
技术领域
本发明涉及刀具技术领域，特别是指一种舍弃式倒角刀具。
背景技术
一般以冲压、压铸或是铸造等方式成形的工件，在过度高压下、模具磨损、温度过高或是合模不良之下等原因，材料于成形模具的接合面处将会有局部的材料溢出模穴而在工件的两侧留下毛边，造成缺陷，有些微小的缺陷尚可容忍，如果毛边异常增厚，成为不能容忍的缺陷时则需要依靠加工去除，常用的加工方式是以人工方式使用砂轮机研磨或是喷砂方式去除毛边，研磨或是喷砂所产生的噪音及粉尘使工作环境恶劣化，操作者必须配戴防尘设备，工作环境也必须使用空气净化设备，设备成本相对增高，况且使用砂轮研磨也具有潜在的危险性，砂轮颗粒的剥落或是毛边屑末受研磨崩裂而高速飞抛，极易伤及操作人员或是旁人，如此高危险性的工作，既使高薪亦没有人愿意从事这项工作，再者以人工方式从事研磨或是喷砂的产量及质量并不稳定，因此有些厂商则是以机器人操作方式代替人工，以解决人力短缺、生产数量及质量稳定性等问题。
然而机器人的设备初期投资非常昂贵，如果不是大量生产也没有投资的经济效益，再者使用机器人代替人力从事研磨或是喷砂工作，恶劣的工作环境并没有获得改善，环境的污染也没有降低，充其量只是解决劳力不足的问题，对于少量生产的商品而言更是完全没有解决问题，依旧是使用传统人工方式研磨或是喷砂方式去除。
请参阅图17及图18所示，一般习用的舍弃式倒角刀具，主要包含一刀杆50及一舍弃式倒角刀头60，并借由一螺栓70由端面锁固，组成一舍弃式倒角刀具，其中该倒角刀具的刀杆50端面设有梯形的凸隼51，且呈3个环状排列分布，梯形的凸隼51间呈120°间隔的环状分布，以及该舍弃式倒角刀头60的端面对应位置设有呈120° 间隔环状分布的梯形凹槽61，借由刀杆50的梯形的凸隼51与舍弃式倒角刀头60的梯形凹槽61相互嵌合产生对准以及连动的功能。
请参阅图18所示，该刀杆50的梯形的凸隼51间与舍弃式倒角刀头60的梯形凹槽61间的间隔角度θ皆为120°，制造时会有累计公差存在，角度公差值越大累计就会越多，这会造成角度的精准度偏离越多，使得梯形的凸隼51与梯形凹槽61的套合精密度产生严重的偏离，以至于刀杆50与舍弃式倒角刀头60无法精确地套接。
此外，梯形的凸隼51与梯形凹槽61皆为梯形，梯形角度在制造时亦会有公差存在，梯形角度一旦有误差存在，将会导致组装上的误差。
因此，该梯形的凸隼51与梯形凹槽61的套合精密度非常高，制造精密度高，要克服累计公差，必须使用机密等级较高的工作母机制造，加工制造的速度因而被限制，产能自然降低，生产成本因而增加。
除此之外，该刀杆50与舍弃式倒角刀头60的组合及连动借由三个梯形的凸隼51与梯形凹槽61的套合达成，越多的套合限制除了会增加生产成本之外，更会造成过度定位与限制的现象。
由于前揭梯形的凸隼与梯形凹槽套合精密度要求较高，制造精度的要求相对提高，制造公差亦相对要求小，导致制造困难度提升，制造成本亦相对增加，因此刀具的尺寸相对受限，倒角加工的尺寸相对受到限制，目前为止圆孔倒角加工尺寸限制在11mm以上，低于此一尺寸将无法加工。
综上所述，习用铸件的毛边去除是靠人力使用研磨或是喷砂方式，导致工作环境的恶劣，质量及产量接不稳定，工作中砂轮颗粒的剥落或是毛边屑末崩裂而高速飞抛，极易伤及操作人员，从事如此高危险且对健康有高风险性的工作已逐渐减少且意愿低落，人员流动率高，以机器人替代方案也只能适合大量生产的工件，充其量只是解决劳力短缺问题，环境的污染也没有降低及改善。此外习用的舍弃式倒角刀具，刀杆及一舍弃式倒角刀头除由螺丝锁固之外，该倒角刀具的刀杆端面设有梯形的凸隼，且呈3个环状排列的分布，以及该舍弃式倒角刀头的端面对应位置设有呈120° 间隔环状分布的梯形的凹槽，借由刀杆的梯形的凸隼与舍弃式倒角刀头的梯形凹槽相互嵌合产生对准以及连动的功能，该刀杆的梯形的凸隼与舍弃式倒角刀头的梯形凹槽皆为间隔120°，制造时会有累计公差存在，角度公差值越大累计就会越多，这会造成角度的精准度偏离越多，使得梯形凸隼与梯形凹槽的套合精密度产生严重的偏离，以至于刀杆与舍弃式倒角刀头无法精确地套接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铣削工件毛边、修边及倒角的舍弃式倒角刀具，提升组合的稳定性与刚性。
基于此，本发明主要采用下列技术手段，来实现上述目的。
一种舍弃式倒角刀具，包含一刀杆及一舍弃式倒角刀头，刀杆的一端设有一定位栓，该定位栓一侧设有一制动块，该定位栓中心位置设有一螺孔；舍弃式倒角刀头的本体的周缘环设有一个以上的倒角刀刃，该舍弃式倒角刀头中心位置设有一定位孔及一贯穿的穿孔，该定位栓套置入该定位孔，该舍弃式倒角刀头的定位孔一侧设有一缺口，该缺口形成一制动槽，该制动块与该制动槽相互套接，一螺栓通过该穿孔锁固舍弃式倒角刀头于该刀杆。
进一步，该刀杆的一端设有一套置杆，该定位栓设置于该套置杆上，该套置杆置入一巡边导轮及该舍弃式倒角刀头，由该螺栓锁固。
进一步，该螺栓为一沉头螺丝，该穿孔为一沉头孔，该沉头螺丝置入该沉头孔。
进一步，该螺栓具有一帽缘，该螺栓锁固该巡边导轮。
进一步，该制动块两侧设为圆弧凹槽，该制动槽的两侧设有圆弧状的凸隼，该圆弧凹槽包覆且限制住该凸隼。
采用上述技术手段后，本发明借由刀杆的定位栓与舍弃式倒角刀头的定位孔相互套接，产生第一个定位功能，以及制动块与制动槽的圆弧状包覆式地接触产生第二个定位功能，如此双重定位的功效，具有提升组合的稳定性与刚性的功效。
附图说明
图1为本发明的立体系统图。
图2为本发明的组合示意图。
图3为本发明舍弃式倒角刀头的俯视图。
图4为本发明工件修边实施例的立体系统图。
图5为本发明工件修边角实施例的组合剖视图。
图6为本发明工件倒角实施例的组合剖视图。
图7为本发明巡边导轮与舍弃式倒角刀头反置装配的实施例图。
图8为本发明巡边导轮套设衬套的示意图。
图9为本发明巡边导轮套设衬套的另一示意图。
图10为本发明的铣削铸件毛边的示意图。
图11为本发明图10的放大示意图。
图12为本发明曲线外形铸件的示意图。
图13为本发明导引路径的示意图。
图14为本发明舍弃式倒角刀头的切削路径示意图。
图15为本发明倒角加工的示意图。
图16为习知直边式制动槽的示意图。
图17为习知舍弃式倒角刀的组合示意图。
图18为习知舍弃式倒角刀的俯视图。
【符号说明】
10、50刀杆 11定位栓
12制动块 121圆弧凹槽
13螺孔 14套置杆
20、60舍弃式倒角刀头 21倒角刀刃
22定位孔 220穿孔
23沉头孔 24制动槽
241、51凸隼
30、70螺栓
300铸件 31毛边
32分模线
40巡边导轮 41衬套
61梯形凹槽
P1导引路径 P2切削路径。
具体实施方式
请参阅图1至图3所示，本发明舍弃式倒角刀具，包含一刀杆10及一舍弃式倒角刀头20，其中:
刀杆10，其一端设有一定位栓11，所述定位栓11一侧设有一制动块12，所述制动块12两侧设为圆弧凹槽121，该定位栓11中心位置设有一螺孔13。
舍弃式倒角刀头20，其本体的周缘环设有一个以上的倒角刀刃21，该舍弃式倒角刀头20中心位置设有一定位孔22，以及一贯穿的穿孔，该穿孔为一沉头孔23，该定位孔22供定位栓11套置入，达到对准与定位的功能，该舍弃式倒角刀头20的定位孔22一侧设有一缺口，该缺口形成一制动槽24，该制动槽24的两侧设为圆弧状的凸隼241，借以增加接触面积并能达到定位、限位与连接掣动的功能，所述沉头孔23可供一螺栓30锁固舍弃式倒角刀头20于刀杆10。
请参阅图1至图3所示，刀杆10与舍弃式倒角刀头20的组装时 定位是借由刀杆10的定位栓11与舍弃式倒角刀头20的定位孔22相互套接时完成快速定位，且该定位栓11与定位孔22之间仅具有微小的间隙(约为0.01mm)因此可以确保刀杆10与舍弃式倒角刀头20不会产生晃动，特别是在切削加工时可以保持紧密的组合，有助于提升刀杆10之刚性，倒角切削时不致于产生振动现象。
请参阅图1、图3及图16所示，该刀杆10与舍弃式倒角刀头20的连动主要是借由刀杆10的制动块12与舍弃式倒角刀头20的制动槽24相互套接而产生连动，刀具的扭力传达也是借由制动块12与制动槽24连动产生，由于制动块12与制动槽24两侧分别设为圆弧凹槽121和圆弧状，圆弧所延伸的面积将相对增加制动块12的剪力面积，相对提升刀杆10的力矩，如图3位于制动槽24处所标示的网格即为制动块12的面积，与图16习知设为直边形状的制动块(网格面积)相比较，本发明的接触面积大，与图16习知直边形状的制动槽作剪力面积的比对，具有圆弧凹槽121的制动块12的面积相对较大，以本发明图2所示刀杆10实施图为切削5mm圆孔的倒角刀具(刀具可以容置入5mm圆形孔的底部实施底端倒角)为例，该制动块12的面积(网格面积)与直边形状的制动块的面积(网格面积)相比为1.27:1.01，也就是说本发明可以有效提升25.7%的剪力面积，相对提升等量的力矩，提升倒角刀具的刚性，使得倒角刀具的尺寸得以缩小，对小孔或是各式形状的槽孔(如T形槽等)的倒角加工可于槽、孔加工后立即执行倒角作业，不需拆下实施倒角后再装置于工作母机(或是综合加工机)上做二次加工，不但可以减少加工流程、缩短加工时间，不须装、卸重复作业，提升工件的加工精度。
本发明的制动块12与制动槽24的圆弧状接触产生第二个定位功能，制动块12的圆弧凹槽121包覆且限制住了制动槽24的凸隼241，制动块12与制动槽24相互牵制，使得舍弃式倒角刀头20稳固与刀杆10套接合在一起，与定位栓11、定位孔22的定位达到双重定位的功效，组合的刚性高，降低振动。此外，双重定位不会有过度限制或是过度定位的缺点，主要是在加工刀杆10的定位栓11与制动块12两侧的圆弧凹槽121可以用单一刀具一次完成，舍弃式倒角刀头20的定位孔22与制动槽24两侧圆弧状的凸隼241也是可以使用单一刀具一次加工或是经加工完成，加工过程不会公差累计的情形，故加工的精度高。
请参阅图4、图5所示，为本发明进一步设为工件修边的实施例，包含一刀杆10，该刀杆10的前端设一套置杆14，所述套置杆14得以置入一巡边导轮40及一舍弃式刀头20，所述套置杆14端面设有一螺孔13，由一螺栓30锁固。
所述舍弃式刀头20的一端设有一定位孔22，刀杆10前端的套置杆14套至于该定位孔22内，所述舍弃式刀头20的另一端设有一沉头孔23，得以供螺栓30置入，以本实施例该舍弃式刀头20为一侧铣刀。请参阅图6所示，该舍弃式刀头20得设为倒角刀具的实施例图，而能实施倒角加工，请参阅图7所示，所述巡边导轮40及舍弃式刀头20的装配位置得以互相置换，所述舍弃式刀头20的沉头孔设为穿孔220，套置入最上层，锁固的螺栓30则使用非沉头螺丝的结构，而是使用具有帽缘的螺栓30，锁固巡边导轮40。
所述巡边导轮40，得设为一轴承或者设为一环圈状的轮圈，借以抵靠着铸件或是工件的外形滚动，使得舍弃式刀头20将会沿着铸件或是工件的外形轮廓进行铣削。此外，所述巡边导轮40的外缘面得以套置不同厚度的衬套41，如图8、图9所示，巡边导轮40套置不同厚度的衬套41将可以改变舍弃式刀头20与铸件300的间隙(如图10所示)，得以适用于不同的铸件或是工件。
请参阅图10、图11所示，为本发明应用于毛边铣削的实施例，铸件300在分模线32处会有毛边31出现，当本发明靠近铸件300时，由巡边导轮40抵靠着铸件300，该舍弃式倒角刀头20的刀面贴着分模线32进行毛边31铣削，如图12所示，铸件300的外形为非直线时，诸如曲线，该舍弃式倒角刀头20得借由机器手臂夹持，并可产生侧向微调(约0.5~1mm的弹性偏摆)，加工机所设定的加工路径与实际铸件300的外观形状难免有些微的误差，该巡边导轮40抵靠着铸件300的外形曲线搭配侧向微调进而产生精确的导引路径P1(如图13所示)，使得该舍弃式倒角刀头20的刀面贴着分模线32进行毛边31铣削，因此该舍弃式刀头20所进行的切削路径P2(如图14所示)将会随着导引路径P2进行，精确地将毛边31铣削去除。
请参阅图8、图9及图13所示，不同曲率的铸件300，必须搭配不同厚度的衬套41套入巡边导轮40，借以改变舍弃式倒角刀头20与铸件300的间隙，避免产生过切的现象，得以适用于不同曲率的铸件300或是工件。
请参阅图6、图15所示，该舍弃式倒角刀头20为倒角刀具的实施例，执行倒角加工的作业，尤其是遇有曲线的外观形状时，搭配侧向微调的功能，即使工件的曲线与工具机程序设计的曲线路径有些微差异时，本发明的切削路径仍可精确地对工件实施等宽的倒角作业，不致有过切或是间断切削的状况发生。
由上述的说明，本发明的刀杆与舍弃式倒角刀头的组合，除了使用一般的螺栓锁固之外，借由刀杆的定位栓与舍弃式倒角刀头的定位孔相互套接，产生第一个定位功能，以及制动块与制动槽的圆弧状包覆式地接触产生第二个定位功能，如此双重定位的功效，提升组合的稳定性与刚性，此一结构的设计为本发明的首创，且未见于相同性产品中，组装过程中不会有过度限制或是过度定位的缺点，这些都是加工程序的改良所产生的进步性功效，并能有效够增加1.257倍的承剪应力以及1.257倍的传达扭矩，改善传统过度加工精度、过度定位限制的缺点，除此之外，本发明以铣削方式代替研磨，降低环境污染，不论是大量或是少量生产皆适宜，巡边导轮得以抵靠着铸件或是工件的外形滚动，使得舍弃式倒角刀头将会贴着铸件或是工件外形轮廓的分模线进行毛边铣削，深具实用性及进步性。

Claims (5)

1.一种舍弃式倒角刀具，包含一刀杆及一舍弃式倒角刀头，其特征在于：
刀杆的一端设有一定位栓，该定位栓一侧设有一制动块，该定位栓中心位置设有一螺孔；
舍弃式倒角刀头的本体的周缘环设有一个以上的倒角刀刃，该舍弃式倒角刀头中心位置设有一定位孔及一贯穿的穿孔，该定位栓套置入该定位孔，该舍弃式倒角刀头的定位孔一侧设有一缺口，该缺口形成一制动槽，该制动块与该制动槽相互套接，一螺栓通过该穿孔锁固舍弃式倒角刀头于该刀杆。
2.如权利要求1所述舍弃式倒角刀具，其特征在于：该刀杆的一端设有一套置杆，该定位栓设置于该套置杆上，该套置杆置入一巡边导轮及该舍弃式倒角刀头，由该螺栓锁固。
3.如权利要求2所述舍弃式倒角刀具，其特征在于：该螺栓为一沉头螺丝，该穿孔为一沉头孔，该沉头螺丝置入该沉头孔。
4.如权利要求2所述舍弃式倒角刀具，其特征在于：该螺栓具有一帽缘，该螺栓锁固该巡边导轮。
5.如权利要求1所述舍弃式倒角刀具，其特征在于：该制动块两侧设为圆弧凹槽，该制动槽的两侧设有圆弧状的凸隼，该圆弧凹槽包覆且限制住该凸隼。
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