TW201729926A - 具有振動阻尼重量總成的切削刀具座 - Google Patents

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TW201729926A
TW201729926A TW105142173A TW105142173A TW201729926A TW 201729926 A TW201729926 A TW 201729926A TW 105142173 A TW105142173 A TW 105142173A TW 105142173 A TW105142173 A TW 105142173A TW 201729926 A TW201729926 A TW 201729926A
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Abstract

一種具有一座體及一振動阻尼重量總成之切削刀具座。該座體具有相對之第一側面及第二側面及在其等之間延伸之一頂表面，及定位於該座體之一前端處而鄰近該頂表面之一嵌件安裝部分。一重量孔隙，其貫通至該第一側面及該第二側面且具有一孔隙內表面。該重量總成定位於該重量孔隙內，該重量總成具有：一第一重量部分及一第二重量部分；一阻尼環，其沿該孔隙內表面定位；及一致動構件，其介接且推動該第一重量部分及該第二重量部分彼此遠離，使得各重量部分壓抵於在該重量孔隙內之該阻尼環。

Description

具有振動阻尼重量總成的切削刀具座
本發明一般言之係關於切削刀具座，且特定言之係關於具有一重量孔隙及振動阻尼機構之切削刀具座刀片。
切削刀具座(尤其係刀片座類型)具有定位於其之一前端處之一切削嵌件。在座刀片之前端處執行切削操作可導致在切削端處之非所要振動。 例如，在JP2003062703A、JP2011042007A、US6113319及KR101258519中展示具有振動阻尼機構之切削刀具座。 本發明之一目標係提供具有一改良振動阻尼機構的一切削刀具座。 本發明之又一目標係提供具有可輕易移除及替換之一改良振動阻尼機構的一切削刀具座。 本發明之另一目標係提供具有可在其之組裝位置經調諧之一改良振動阻尼機構的一切削刀具座。
根據本發明之一態樣，提供一切削刀具座，該切削刀具座包括： 一座體，其具有一縱軸，且該座體包括： 相對之第一側面及第二側面及延伸於其等之間之一頂表面； 一嵌件安裝部分，其定位於該座體之一前端處而鄰近該頂表面； 一重量孔隙，其貫通至該第一側面及該第二側面且其包括一孔隙內表面及橫向延伸至該縱軸之一孔隙軸； 及 一重量總成，且定位於該重量孔隙內，且其包括： 一第一重量部分； 一第二重量部分； 一阻尼環，其沿該孔隙內表面定位；及 一致動構件，其介接且推動該第一重量部分及該第二重量部分彼此遠離，使得各重量部分壓抵於在該重量孔隙內之該阻尼環。 根據本發明之另一態樣，提供一種切削刀具座，其包括： 一座體，其具有一縱軸，且該座體包括： 相對之第一側面及第二側面； 一頂表面，其延伸於該第一側面與該第二側面之間，且其具有一上鄰接表面； 一底表面，其延伸於該第一側面與該第二側面之間而與該頂表面相對，且其具有一下鄰接表面； 一嵌件安裝部分，其定位於該座體之一前端處而鄰近該頂表面；及 一重量孔隙，其貫通至該第一側面及該第二側面且其包括一孔隙內表面及橫向延伸至該縱軸之一孔隙軸；其中： 該重量孔隙至少部分定位於自該下鄰接表面向下延伸之一底部突出體中。
在一項實施例中，本發明係關於一種切削刀具座20，其包括具有大體上一細長形狀及一縱軸A1的一座體22及一重量孔隙30。一重量總成24可保持於重量孔隙30中。 如圖1及圖2中所展示，座體22具有相對之第一側面26a及第二側面26b及在其等之間延伸之一頂表面28，且具有貫通至第一側面26a及第二側面26b之重量孔隙30。重量總成24定位於重量孔隙30內。 在本發明之一些實施例中，如圖3中所展示，在座體22之一側視圖中，重量孔隙30可具有一非圓形形狀。 亦在本發明之一些實施例中，如圖3中所展示，在座體22之一側視圖中，重量孔隙30可具有一大體上平行四邊形形狀。 如在圖1至圖4中所展示，一嵌件安裝部分32定位於座體22之一前端34處而鄰近頂表面28。 在本發明之一些實施例中，座體22可包括與頂表面28相對在第一側面26a與第二側面26b之間延伸的一底表面36。 如在圖3及圖4中所展示，頂表面28及底表面36可分別包含平行於縱軸A1延伸之上鄰接表面38及下鄰接表面40，從而促進將切削刀具座20組裝至具有平行延伸之保持凹槽的一長形刀架(未展示)中。 如在圖2及圖3中所展示，重量孔隙30可經定位鄰近座體22之前端34。 在本發明之一些實施例中，重量孔隙30可至少部分定位於自下鄰接表面40向下延伸之一底部突出體42中。 如在圖3中所展示，在座體22之一側視圖中，上鄰接表面38及下鄰接表面40可分別界定平行之第一假想直線L1及第二假想直線L2，且該第二假想直線L2可與重量孔隙30相交。 提供底部突出體42實現重量孔隙30與嵌件安裝部分32充分分開，使得長形座體22保持一適當地高位準之剛度。 如在圖2及圖3中所展示，重量孔隙30具有一孔隙內表面44及橫向延伸至縱軸A1之一孔隙軸A2。 在本發明之一些實施例中，如在圖3中所展示，重量孔隙30可展現繞含有孔隙軸A2之一第一平面P1之鏡像對稱性。 如在圖3中所展示，在座體22之一側視圖中，孔隙軸A2可經定位在第二假想線L2下方。 在本發明之一些實施例中，如在圖3中所展示，第一平面P1可與縱軸A1形成一銳孔隙角α且不與頂表面28相交。 亦在本發明之一些實施例中，孔隙角α可具有大於25°且小於65°之一值。 根據本發明之一實施例，如在圖1、圖2及圖4中所展示，重量總成24包括： 一第一重量部分46； 一第二重量部分48； 一阻尼環50，其沿孔隙內表面44定位；及 一致動構件52，其介接且朝向孔隙內表面44推動第一重量部分46及第二重量部分48彼此遠離，使得各重量部分(46、48)壓抵於在重量孔隙30內之阻尼環50。 在本發明之一些實施例中，第一重量部分46及第二重量部分48可係由比座體22之材料更緻密之一材料形成。 例如，若座體22係由鋼形成，則第一重量部分46及第二重量部分48可係由硬金屬、鎢及類似者形成。 亦在本發明之一些實施例中，阻尼環50可係由諸如橡膠之一彈性壓縮材料形成。 如在圖1、圖2及圖4中所展示，一切削嵌件54保持於座體22之嵌件安裝部分32中用於執行對一工件之切削操作(例如，車削、開槽或分離)。 在具有長懸伸之此等切削操作期間，座體22可易於振動及震顫，其干擾切削嵌件54與工件之接合，且其會損壞該切削操作或該工件之表面品質。 為減小或消除此等非所要振動及震顫，重量總成24藉由增大其之前端34之重量而充當針對座體22之一動態振動吸收器(DVA)或一調諧質量阻尼器(TMD)，其中阻尼環50充當一彈簧且重量部分(46、48)一起充當阻尼質量。因此，重量總成24可稱為一振動阻尼重量總成24。透過阻尼環50將座體22之振動傳送至重量部分46、48，其繼而抵消以阻止該座體22之該等振動。 如在圖4及圖5中所展示，第一重量部分46及第二重量部分48之各者可展現繞第一平面P1之鏡像對稱性。注意，第一重量部分46及第二重量部分48不一定相同，且可在重量及厚度方面不同。 如在圖2中所展示，阻尼環50可係適用於沿非圓形形狀之重量孔隙30之一孔隙內表面44的位置之一O環。 如在圖4中所展示，垂直於縱軸A1之一第二平面P2可與切削嵌件54及第一重量部分46及第二重量部分48之至少一者相交。 在本發明之至少一些實施例中，第二平面P2可與切削嵌件54及第二重量部分46及第二重量部分48兩者相交。 鄰近座體22之前端34定位重量總成24，使得第二平面P2與第一重量部分46及第二重量部分48之至少一者相交，從而增加該前端34之重量，其因此改良該重量總成24之阻尼效能。 在本發明之一些實施例中，致動構件52可繞包含於第一平面P1之一致動軸A3旋轉。 如在圖4及圖5中所展示，致動軸A3可垂直於孔隙軸A2。 在本發明之一些實施例中，致動構件52可包括定位於兩個圓柱形之端部分58、60之間之一中央部分56。 如在圖2中所展示，兩個端部分之一第一端部分58可接合在第一重量部分46中之一第一孔62，及兩個端部分之一第二端部分60可接合在第二重量部分48中之一第二孔64。 在本發明之一些實施例中，致動軸A3可與第一孔62及第二孔64共軸。 亦在本發明之一些實施例中，第一端部分58及第二端部分60之至少一者可分別螺合地接合第一孔62及第二孔64。 另外，在本發明之一些實施例中，端部分58及端部分60可具有相對之右旋/左旋螺紋，且第一端部分58及第二端部分60可分別螺合地接合第一孔62及第二孔64。 此外，在本發明之一些實施例中，中央部分56可包含一插座66或其他旋轉構件。 當使致動構件52在一第一方向D1上繞致動軸A3旋轉時，第一重量部分46及第二重量部分48彼此遠離而移動且阻尼環50抵靠孔隙內表面44彈性地壓縮。 在此變緊之位置中，第一重量部分46及第二重量部分48浮動於重量孔隙30內，且除與致動構件52介接之外，第一重量部分46及第二重量部分48僅與阻尼環50接觸。 如在圖4及圖5中所展示，第一重量部分46及第二重量部分48不接觸孔隙內表面44。 以此方式，阻尼環50受限於第一重量部分46及第二重量部分48與孔隙內表面44之間。因此，重量總成24受限於重量孔隙30內，從而防止自其落下。 當在一第二方向D2 (其與第一方向D1相反)上繞致動軸A3旋轉致動構件52時，第一重量部分46及第二重量部分48朝向彼此移動且減小施加於阻尼環50上之壓力。 致動構件52在第一方向D1或第二方向D2上繞致動軸A3旋轉之量影響阻尼環50抵靠孔隙內表面44彈性地壓縮之量。此亦影響在第一重量部分46及第二重量部分48與阻尼環50之間及在該阻尼環50與孔隙內表面44之間之接觸程度。在重量總成24之DVA態樣中，此微調諧判定阻尼環50之彈性常數。 使致動構件52在第二方向D2上繞致動軸A3持續旋轉而減小第一重量部分46與第二重量部分48之間之距離，直至無壓力施加於阻尼環50上，且可輕易自重量孔隙30移除該第一重量部分46與該第二重量部分48及該致動構件52，且視需要藉由其他重量部分予以替換。此靈活性係優於(例如)藉由焊接或銅焊固定地耦合至座體之其他振動阻尼重量之一優點，其中無該等重量之拆卸或替換之選項。 如在圖3中所展示，重量孔隙30可展現繞含有孔隙軸A2且垂直於第一平面P1之一第三平面P3的鏡像對稱性。 如圖4及圖5中所展示，第一重量部分46及第二重量部分48可完全定位於第三平面P3之相對側上。 在本發明之一些實施例中，一內凹槽68可沿孔隙內表面44連續延伸，且阻尼環50可與該內凹槽69介接。 如在圖6及圖7中所展示，內凹槽68在含有孔隙軸A2之一截面中觀看時可係V狀。 亦如在圖6及圖7中所展示，孔隙內表面44可相對於孔隙軸A2傾斜成一第一傾斜角β1，以協助移除及替換重量總成24。 在本發明之一些實施例中，第一傾斜角β1可具有小於15°之一值。 如在圖5中所展示，在切削刀具座20之一側視圖中，第一重量部分46及第二重量部分48兩者皆可具有由在三個隅角(74a、74b、74c；76a、76b、76c)之間延伸之三個周邊表面(70a、70b、70c；72a、72b、72c)界定的一三角形形狀。 亦如在圖5中所展示，第一周邊表面(70a、72a)及第二周邊表面(70b、72b)分歧遠離第一重量部分46及第二重量部分48之各自第一隅角74a、76a而可形成第一銳隅角γ，且第一平面P1可對分第一隅角74a、76a之各者。 在本發明之一些實施例中，第一隅角74a、76a之各者可具有定位於相關聯之第一周邊表面(70a、72a)與第二周邊表面(70b、72b)之間之一彎曲隅角周邊表面78、80。 根據座體22之形狀及尺寸及根據待使用切削刀具座20待執行之該等切削操作而判定重量總成24之重量，且尤其第一重量部分46及第二重量部分48之各者之重量以及該第一重量部分46及該第二重量部分48之形狀及尺寸。重量總成24之特性可在不同切削刀具座中改變。替代地，切削刀具座20可與不同重量總成24一起使用。 在本發明之一些實施例中，第一外凹槽(82a、84a)及第二外凹槽(82b、84b)可分別沿第一重量部分46及第二重量部分48之第一周邊表面(70a、72a)及第二周邊表面(70b、72b)延伸，且阻尼環50可與該第一外凹槽(82a、84a)及該第二外凹槽(82b、84b)之各者介接。 如在圖6及圖7中所展示，第一外凹槽(82a、84a)及第二外凹槽(82b、84b)之各者在含有孔隙軸A2之一截面中觀看時可係V狀。 亦如在圖6及圖7中所展示，第一周邊表面(70a、72a)及第二周邊表面(70b、72b)之各者可相對於孔隙軸A2傾斜成一第二傾斜角β2。 在本發明之一些實施例中，第二傾斜角β2可等於第一傾斜角β1。 另外，如在圖6及圖7中所展示，第一重量部分46及第二重量部分48之各者可在孔隙軸A2之方向上具有一最大重量厚度TWMAX ，且該最大重量厚度TWMAX 可在重量孔隙30處小於或等於座體22之最小厚度TAMIN ，使得重量總成24並不突出超過第一側面26a及第二側面26b。 在本發明之一些實施例中，座體22可係刀片狀，且在重量孔隙30處具有等於該座體22之最大厚度TAMAX 的第一側面26a與第二側面26b之間之一最大座體厚度TBMAX 。 儘管已參考一或多個特定實施例描述本發明，然描述旨在整體上具繪示性且不應被解釋為將本發明限制為所展示該等實施例。應瞭解熟習此項技術者可想到各種修改，儘管未在本文中具體展示，然該等修改仍在本發明之範疇內。
20‧‧‧切削刀具座
22‧‧‧座體
24‧‧‧重量總成
26a‧‧‧第一側面
26b‧‧‧第二側面
28‧‧‧頂表面
30‧‧‧重量孔隙
32‧‧‧嵌件安裝部分
34‧‧‧前端
36‧‧‧底表面
38‧‧‧上鄰接表面
40‧‧‧下鄰接表面
42‧‧‧底部突出體
44‧‧‧孔隙內表面
46‧‧‧第一重量部分
48‧‧‧第二重量部分
50‧‧‧阻尼環
52‧‧‧致動構件
54‧‧‧切削嵌件
56‧‧‧中央部分
58‧‧‧第一端部分
60‧‧‧第二端部分
62‧‧‧第一孔
64‧‧‧第二孔
66‧‧‧插座
70a、72a‧‧‧第一周邊表面
70b、72b‧‧‧第二周邊表面
70c、72c‧‧‧第三周邊表面
74a、76a‧‧‧第一隅角
74b、76b‧‧‧第二隅角
74c、76c‧‧‧第三隅角
78‧‧‧隅角周邊表面
80‧‧‧隅角周邊表面
82a、84a‧‧‧第一外凹槽
82b、84b‧‧‧第二外凹槽
A1‧‧‧縱軸
A2‧‧‧孔隙軸
A3‧‧‧致動軸
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
L1‧‧‧第一假想直線
L2‧‧‧第二假想直線
P1‧‧‧第一平面
P2‧‧‧第二平面
P3‧‧‧第二平面
TAMAX‧‧‧在重量孔隙處之座體之最大厚度
TAMIN‧‧‧在重量孔隙處之座體之最小厚度
TBMAX‧‧‧最大座體厚度
TWMAX‧‧‧最大重量厚度
α‧‧‧孔隙角
β1‧‧‧第一傾斜角
β2‧‧‧第二傾斜角
γ‧‧‧第一隅角
為更好地理解，現將僅藉助於實例參考隨附圖式描述本發明，其中鏈條虛線表示針對一構件之部分視圖之截止邊界且其中： 圖1係根據本發明之一些實施例之一切削刀具座之透視圖； 圖2係圖1中展示之切削刀具座之一部分分解透視圖； 圖3係根據本發明之一些實施例之一座體之一側視圖； 圖4係圖1中展示之切削刀具座之一側視圖； 圖5係圖4中展示之切削刀具座之一詳細視圖； 圖6係沿線VI-VI取得之圖4中展示之切削刀具座的一截面視圖；及 圖7係沿線VII-VII取得之圖4中展示之切削刀具座的一截面視圖。
20‧‧‧切削刀具座
22‧‧‧座體
24‧‧‧重量總成
26a‧‧‧第一側面
26b‧‧‧第二側面
28‧‧‧頂表面
32‧‧‧嵌件安裝部分
34‧‧‧前端
36‧‧‧底表面
38‧‧‧上鄰接表面
40‧‧‧下鄰接表面
46‧‧‧第一重量部分
48‧‧‧第二重量部分
52‧‧‧致動構件
54‧‧‧切削嵌件
A1‧‧‧縱軸
A2‧‧‧孔隙軸

Claims (20)

  1. 一種切削刀具座(20)，其包括： 一座體(22)，其具有一縱軸(A1)，且該座體(22)包括： 相對之第一側面(26a)及第二側面(26b)及在其等之間延伸之一頂表面(28)； 一嵌件安裝部分(32)，其定位於該座體(22)之一前端(34)處而鄰近該頂表面(28)； 一重量孔隙(30)，其貫穿至該第一側面(26a)及該第二側面(26b)且其包括一孔隙內表面(44)及相對於該縱軸(A1)橫向延伸之一孔隙軸(A2)； 及 一重量總成(24)，其定位於該重量孔隙(30)內，且其包括： 一第一重量部分(46)； 一第二重量部分(48)， 一阻尼環(50)，其沿該孔隙內表面(44)定位；及 一致動構件(52)，其介接且促進該第一重量部分(46)及該第二重量部分(48)彼此遠離，使得各重量部分(46、48)壓抵於在該重量孔隙(30)內之該阻尼環(50)。
  2. 如請求項1之切削刀具座(20)，其中在該座體(22)之一側視圖中，該重量孔隙(30)具有一非圓形形狀。
  3. 如請求項1之切削刀具座(20)，其中 該第一重量部分(46)及該第二重量部分(48)之各者在該孔隙軸(A2)之方向上具有一最大重量厚度(TWMAX )；及 該最大重量厚度(TWMAX )小於或等於在該重量孔隙(30)處之該座體(22)之該最小厚度(TAMIN )。
  4. 如請求項1之切削刀具座(20)，其中： 該致動構件(52)包括定位於兩個圓柱形端部(58、60)之間之一中央部分(56)； 該兩個端部分之一第一端部分(58)接合在該第一重量部分(46)中之一第一孔(62)且該兩個端部分之一第二端部分(60)接合在該第二重量部分(48)中之一第二孔(64)；及 該第一端部分(58)及該第二端部分(60)之至少一者螺合地接合該各自第一孔(62)及第二孔(64)。
  5. 如請求項1之切削刀具座(20)，其中該重量孔隙(30)經定位鄰近該座體(22)之該前端(34)。
  6. 如請求項1之切削刀具座(20)，其中該第一重量部分(46)及該第二重量部分(48)係由比該座體(22)之該材料更緻密之一材料形成。
  7. 如請求項1之切削刀具座(20)，其中一內凹槽(68)沿該孔隙內表面(44)連續延伸，且該阻尼環(50)與該內凹槽(68)介接。
  8. 如請求項1之切削刀具座(20)，其中： 該座體(22)包含與該頂表面(28)相對在該第一側面(26a)與該第二側面(26b)之間延伸之一底表面(36)；及 該頂表面(28)及該底表面(36)分別包含平行於該縱軸(A1)延伸之上鄰接表面(38)及下鄰接表面(40)。
  9. 如請求項8之切削刀具座(20)，其中在該座體(22)之一側視圖中： 該上鄰接表面(38)及該下鄰接表面(40)分別界定平行之第一假想直線(L1)及第二假想直線(L2)；及 該第二假想直線(L2)與該重量孔隙(30)相交。
  10. 如請求項1之切削刀具座(20)，其中該重量孔隙(30)展現繞含有該孔隙軸(A2)之一第一平面(P1)的鏡像對稱性。
  11. 如請求項10之切削刀具座(20)，其中在該切削刀具座(20)之一側視圖中，該第一重量部分(46)及該第二重量部分(48)兩者皆具有由在三個隅角(74a、74b、74c；76a、76b、76c)之間延伸之三個周邊表面(70a、70b、70c；72a、72b、72c)界定的一三角形形狀。
  12. 如請求項11之切削刀具座(20)，其中： 第一周邊表面(70a、72a)及第二周邊表面(70b、72b)分歧遠離該第一重量部分(46)及該第二重量部分(48)之各自第一隅角(74a、76a)而形成第一銳隅角(γ)，且 該第一平面(P1)對分該等第一隅角(74a、76a)之各者。
  13. 如請求項11之切削刀具座(20)，其中： 第一外凹槽(82a、84a)及第二外凹槽(82b、84b)分別沿該第一重量部分(46)及該第二重量部分(48)之兩者之該第一周邊表面(70a、72a)及該第二周邊表面(70b、72b)延伸；及 該阻尼環(50)與該第一外凹槽(82a、84a)及該第二外凹槽(82b、84b)之各者介接。
  14. 如請求項10之切削刀具座(20)，其中該致動構件(52)繞包含於該第一平面(P1)中之一致動軸(A3)旋轉。
  15. 如請求項10之切削刀具座(20)，其中該重量孔隙(30)展現繞含有該孔隙軸(A2)且垂直於該第一平面(P1)的一第三平面(P3)之鏡像對稱性。
  16. 如請求項15之切削刀具座(20)，其中該第一重量部分(46)及該第二重量部分(48)完全定位於該第三平面(P3)之相對側上。
  17. 一種切削刀具座(20)，其包括： 一座體(22)，其具有一縱軸(A1)，且其包括： 相對之第一側面(26a)及第二側面(26b)； 一頂表面(28)，其延伸於第一側面(26a)與第二側面(26b)之間，且具有一上鄰接表面(38)； 一底表面(36)，其延伸於該第一側面(26a)與該第二側面(26b)之間而與該頂表面(28)相對，且其具有一下鄰接表面(40)； 一嵌件安裝部分(32)，其定位於該座體(22)之一前端(34)而鄰近該頂表面(28)；及 一重量孔隙(30)，其貫通至該第一側面(26a)及該第二側面(26b)且其包括一孔隙內表面(44)及相對於該縱軸(A1)橫向延伸之一孔隙軸(A2)；其中： 該重量孔隙(30)至少部分定位於自該下鄰接表面(38)向下延伸的一底部突出體(42)中。
  18. 如請求項17之切削刀具座(20)，其進一步包括： 一重量總成(24)，其定位於該重量孔隙(30)內，且其包括： 一第一重量部分(46)； 一第二重量部分(48)；及 一致動構件(52)，其介接且朝向該孔隙內表面(44)推動該第一重量部分(46)及該第二重量部分(48)彼此遠離。
  19. 如請求項18之切削刀具座(20)，其中 該重量總成(24)進一步包括沿該孔隙內表面(44)定位之一阻尼環(50)；及 該致動構件(52)推動該第一重量部分(46)及該第二重量部分(48)彼此遠離，使得各重量部分(46、48)壓抵於在該重量孔隙(30)內之該阻尼環(50)。
  20. 如請求項17之切削刀具座(20)，其中在該座體(22)之一側視圖中： 該上鄰接表面(38)及該下鄰近表面(40)分別界定平行之第一假想直線(L1)及第二假想直線(L2)； 該第二假想直線(L2)與該重量孔隙(30)相交；及 該孔隙軸(A2)經定位在該第二假想直線(L2)下方。
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