TW202220767A - 用於切斷刀具總成的冷卻液導管 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種切斷刀具總成,其包含:一刀座;一切割刀片,其安裝至該刀座且由該刀座夾緊;一切削嵌件;及一冷卻液導管,其安裝至該切割刀片。該切削嵌件界定一切削邊緣寬度CW及具有相同寬度之一延伸寬度切削平面。該冷卻液導管具有位於該延伸寬度切削平面內之貫通至一第一延伸部分之一出口。
Description
本申請案之標的物係關於一種經構形以朝向一切削嵌件傳送冷卻液之冷卻液導管,且更特定言之,本申請案之標的物係關於一種經構形以與一切割刀片及刀座一起使用之冷卻液導管,以及一種包括切割刀片及刀座之刀具總成、用其組裝及加工之方法。
本申請案係關於一種用於切割(亦稱為「切斷(parting-off、cut-off)」)操作之刀具總成。然而,應瞭解,可進行切割之一刀具總成亦可進行開槽操作。
傳統切割刀片經加長以提供一大深度切割能力。通常,此切割刀片經加長有錐形縱向邊緣以允許強力夾緊,同時仍能夠針對不同懸突長度有利地調整。
本申請人亦具有轉讓給本申請人之US 2019/0240741中進一步描述之切割刀具總成。在該公開案中,例如指代其中之圖17至圖20,描述一正方形規則形狀之切割刀片及刀座。此刀具總成放棄可調整懸突長度之優點以獲得一更穩定安裝配置。
然而,US 2019/0240741中存在可改良之數個特徵。例如,冷卻液僅提供至切削嵌件之一個側,此係歸因於在各角上具有嵌件槽之一規則形狀刀片中,難以將冷卻液提供至切削嵌件之兩側(且刀片之入口位於一非中心位置以最大化切削深度)。另外,用於牢固安裝刀片之螺釘及插塞引起一顯著側向突起以防止刀片切割「靠近肩部」。另外,在切割刀片中提供內部冷卻液孔係一昂貴且困難之製造任務。
有關冷卻液之提供,就所有機器刀具而言,在加工期間冷卻一切削嵌件以增加其刀具壽命係有益的。
不同於其他刀具,將冷卻液提供至由切割刀片固持之切削嵌件存在獨特的困難。即,切割刀片較佳地儘可能薄(以減少材料浪費)且深入一工件內部。隨著距一冷卻液出口之距離增加,提供冷卻液之效率降低。另外,由於切削嵌件由工件完全包圍,所以在切削嵌件之側處提供一冷卻液噴嘴係無效的。此外,切屑在切削嵌件上方流動以使冷卻液自上方偏轉。
已提供數個解決方案來克服上述困難。例如,在過去,冷卻液由與切割刀片間隔開之一外部導管(用於諸多不同刀具)提供,然而此並非特別有效,且切屑及工件阻礙冷卻液到達切削嵌件。另一解決方案係在切割刀片內形成一冷卻液通路,且引導冷卻液通過切割刀片,如先前所提及,此係昂貴的。又一解決方案係引導冷卻液通過切割刀片且亦通過切削嵌件,此使得切削嵌件之製造變得複雜。又一解決方案係僅將冷卻液提供至一切削嵌件之一後端以避免冷卻液流被切屑阻礙。
最近,最普遍之解決方案係透過切割刀片提供高壓冷卻液(市場上之大多數此等刀片及刀座經指定以提供高達70巴之冷卻液,且本申請人之產品經構形以提供高達140巴之冷卻液)。然而,儘管通過刀片之高壓冷卻液克服允許冷卻液到達待冷卻之主要區域之問題,但刀片內部之此等通路透過昂貴且緩慢之製造程序產生。由於刀片具有一有限刀具壽命,且一旦通常具有彈性之嵌件槽磨損便會很快地被丟棄,此使得一次性刀片中之此等通路之成本變成一重要考量。歸因於在極薄之較佳切割刀片寬度中缺少螺釘空間,所以通常使用彈性嵌件槽。
儘管可轉位刀片係切割刀片之一替代,但其等歸因於嵌件材料比常用鋼刀片貴得多而較小,且壓制極大嵌件係困難或不切實際的。由於切削嵌件較小,所以自一刀座直接供應之冷卻液比具有較大切削深度(即,切削邊緣相對遠離刀座)之切割刀片更有效且不成問題。歸因於將有效冷卻液提供至距一刀座相對較大距離之一切削邊緣提之獨特困難,本申請案明確針對切割刀片。
本發明之一目的係提供一種改良冷卻液導管、切割刀片及包括冷卻液導管及切割刀片之刀具總成。
本發明係針對一種經構形以緊固至一切割刀片之冷卻液導管。
換言之,本發明係一種牢固地安裝於一切割刀片上使得其出口靠近切削嵌件以向其高效提供冷卻液之冷卻液導管。
自圖式及諸如「緊固至」或「安裝」或「懸垂」之各種術語理解,正如名稱「冷卻液導管」暗示,本發明並非經構形有一夾緊功能之一夾具,即,其並非經設計以將切割刀片固定至刀座且缺乏任何切割刀片夾緊功能。即,除冷卻液導管經構形以緊固至切割刀片本身之外。在較佳實施例中,冷卻液導管僅接觸切割刀片(且因此不接觸刀座)。換言之,當說明一切割刀片安裝至刀座上時,此意謂切割刀片由刀座夾緊至刀座(即,刀座係夾緊切割刀片之刀具總成之唯一組件)。然而,此並非意謂冷卻液導管無法接觸或固定至刀座,只是在加工時提供夾緊力以將切割刀片固持至刀座之組件並非冷卻液導管。換言之,不論冷卻液導管是否安裝至切割刀片,切割刀片夾緊至刀座。應瞭解,一些實施例界定僅接觸切割刀片(即,其不接觸刀座)之一冷卻液導管。
冷卻液導管之一部分可進入被切割之工件內之一窄狹縫之包絡內且朝向迎面之切屑。
開發數個獨特安全機制以確保被加工之切屑不會移動或損壞冷卻液導管。
發現此冷卻液導管有利於上述規則形狀之刀片概念,其中冷卻液僅提供至一個側。另外,由於冷卻液導管不會經歷來自加工力之磨損(與帶有內部冷卻液孔之切割刀片相反),其可重新安裝於諸多不同切割刀片上,歸因於其等無需內部冷卻液孔,所以現在製造起來更便宜且更簡單。類似地,由於冷卻液導管不會經歷來自強夾緊力之磨損,即,其並非將刀片夾緊至一刀座之一夾具,儘管其確實具有經用於將其固持於切割刀片上之適當位置之一相對適中緊固功能,但其可在諸多切割刀片上重複使用。另外,亦發現不同於帶有冷卻液孔之上述切割刀片,切割刀片之壓力限制為至多140巴,冷卻液導管可在其一入口處以較高冷卻液壓力供應(導致一較大冷卻液供應及因此切削嵌件刀具壽命進一步延長)。
冷卻液導管可有利地與標準刀座(甚至是未構形有冷卻液孔之刀座)一起使用以降低一製造商之購置成本。
另外,冷卻液導管可與標準(通常細長)之切割刀片一起使用。然而,已開發一種改良切割刀片,其具有至少一安全特徵以確保將冷卻液導管安全安裝至切割刀片。
應瞭解,術語「冷卻液導管」可替代地稱為「冷卻液附件」。換言之,冷卻液導管並非一切割刀片或其他刀具之一整體部分,且除將冷卻液提供至一所要位置之外無夾緊或加工功能。換言之,本發明之冷卻液導管或冷卻液附件在自任何刀具總成移除時不會影響總成之基本加工功能。即,總成可在沒有的情況下加工,儘管不會將冷卻液或更少冷卻液(若另一冷卻液構造可用)提供之所要位置。
為進一步闡明冷卻液導管未與刀具總成之加工組件一體成型,應瞭解,各冷卻液導管具有至少一入口、至少一出口及自至少一入口延伸至至少一出口之至少一冷卻液通路。此外,冷卻液導管進一步包括環繞冷卻液通路之一壁或包絡(使得來自至少一入口之冷卻液可到達及離開至少一出口)。
下文列出進一步獨立開發之獨特態樣。
根據本發明之一態樣,提供一種刀具總成,其包括一刀座、一切割刀片及一冷卻液導管;該冷卻液導管緊固至該切割刀片。
換言之,該切斷刀具總成包括:一刀座;一切割刀片,其由該刀座夾緊至該刀座,且包括一嵌件槽;及一冷卻液導管,其緊固至該切割刀片。
根據本發明之一更詳細態樣,提供一種刀具總成,其包括:一刀座;一切割刀片,其安裝至該刀座且由該刀座夾緊,且包括至少一第一嵌件槽;一切削嵌件,其安裝至該第一嵌件槽;及一冷卻液導管,其安裝之該切割刀片;該切削嵌件包括:界定一切削邊緣寬度CW之一最前切削邊緣及寬度相同於該切削邊緣寬度CW之一延伸寬度切削平面;該切割刀片包括:對置第一及第二刀片側及連接該第一及第二刀片側之一周邊刀片邊緣;且該至少第一嵌件槽沿該周邊刀片邊緣形成;該周邊刀片邊緣包括:自該第一嵌件槽之不同側延伸之第一及第二刀片子邊緣;該冷卻液導管包括:至少一第一延伸部分;至少一入口;至少一出口;及自該至少一入口延伸至該至少一出口之至少一冷卻液通路;其中該至少一出口貫通於該第一延伸部分處且位於該延伸寬度切削平面內。
較佳地,該冷卻液導管僅接觸該切割刀片。換言之,該冷卻液導管可不接觸該刀座。
較佳地,該冷卻液導管接觸該切割刀片之一刀片子邊緣。較佳地,該冷卻液導管僅接觸該切割刀片之刀片子邊緣。
較佳地,該冷卻液導管經構形以僅接觸一切割刀片之一懸突部分。
較佳地,整個冷卻液導管比刀片更位於切削方向上。替代地,該冷卻液導管可環繞該刀座。又一可行可能性係該冷卻液導管沿該刀座延伸。
該冷卻液導管可包括用於將該冷卻液導管緊固至該切割刀片之一緊固部分。
替代地,該冷卻液導管可經構形用於壓力配合至一切割刀片(即,且因此缺少一緊固部分)。例如,一冷卻液導管可包括平行延伸部分,其中該等平行延伸部分之間的一距離小於該切割刀片之一高度。較佳地,該等平行延伸部分兩者形成有機械互鎖結構。
該等延伸部分可替代地稱為「臂」。
本發明經開發為一種經構形以安裝於一切割刀片上之冷卻液導管。
換言之,本發明係一種牢固地安裝於一切割刀片上使得其出口靠近切削嵌件以向其高效提供冷卻液之冷卻液導管。
該冷卻液導管可包括比該切削嵌件切削寬度薄之至少一延伸部分,且因此該冷卻液導管之一部分經構形以進入被切割之工件內之一窄狹縫之包絡內且朝向迎面之切屑。
開發諸多獨特安全機制以確保被加工之切屑不會移動或損壞冷卻液導管。
發現此冷卻液導管有利於上述規則形狀之刀片概念,其中冷卻液僅提供至一個側。另外,由於冷卻液導管不會經歷來自加工力之磨損(與帶有內部冷卻液孔之切割刀片相反),其可重新安裝於諸多不同切割刀片上,歸因於其等無需內部冷卻液孔,所以現在製造起來更便宜且更簡單。另外,發現不同於帶有冷卻液孔之上述切割刀片,該切割刀片之壓力限制為至多140巴,冷卻液導管可在其入口處以較高冷卻液壓力供應(導致一較大冷卻液供應且因此切削嵌件刀具壽命進一步延長)。另外,該切割刀片比具有較少材料之切割刀片堅固(歸因於提供空隙,即,冷卻液孔)以允許最大加工強度。換言之,該切割刀片可不含冷卻液通路。並不是說該冷卻液導管無法與具有冷卻液通路之一切割刀片一起使用,而是切割刀片之一個有利實施例不含昂貴的內部冷卻液通路,因為該冷卻液導管提供冷卻液。另外,藉由在一延伸寬度切削平面中伸長一冷卻液通路之橫截面,可透過各出口(與一傳統圓形導管出口相比)提供額外冷卻液。
下文列出進一步獨立開發之獨特態樣。
根據本發明之一態樣,提供一種使用一刀具總成在一工件中切割或開槽一狹縫之方法,其包括:朝向一工件相對地移動該刀具總成直至該工件接觸一切削嵌件之一切削邊緣之一第一步驟;進一步朝向該工件相對地移動該刀具總成使得該切削嵌件及其上安裝該切削嵌件之一切割刀片在該工件中加工一狹縫之一第二步驟;其中在該第二步驟期間,一冷卻液導管之一部分進入形成於該工件中之該狹縫。
根據本發明之另一態樣,提供一種將一冷卻液導管固定至一切割刀片之方法;該方法包括提供包括形成有一機械互鎖結構之一延伸部分之一冷卻液導管,其包括:將該冷卻液導管懸突於該切割刀片上之一第一步驟;及使用一緊固部分來將該冷卻液導管緊固至該切割刀片之一第二步驟。
根據本發明之另一態樣,提供一種將一冷卻液導管固定至一切割刀片之方法;該方法包括:透過形成於該冷卻液導管中之一嵌入間隙嵌入該切割刀片之一第一步驟。較佳地,該嵌入間隙具有一細長形狀。
根據本發明之另一態樣,提供一種冷卻液導管,其具有包括一機械互鎖結構之至少一細長線性形狀延伸部分。
細長意謂該延伸部分之一最大長度LM大於該延伸部分之一最大高度HE。換言之,一最大長度與最大高度較佳地滿足以下條件:LM>HE。
應瞭解,儘管一較大最大高度HE允許一較大橫截面(在高度方向上)且因此允許較多冷卻液透過該延伸部分傳送,但其需要可限制切削深度或阻礙相鄰刀具總成所需之區域之一較大較不緊湊構造。然而,已發現本發明之冷卻液導管提供充足冷卻液,且因此較佳地構形該延伸部分以允許其出口儘可能靠近切削嵌件。因此,甚至更佳地,該最大長度與最大高度比滿足以下條件:LM>2HE,或甚至LM>3HE。
針對圖式中所展示之非線性形狀延伸部分,最大長度LM可沿其整個長度量測,例如LM=LM2+LM3,如圖6C中所展示。因此應瞭解,最大長度與最大高度比甚至可滿足以下條件:LM>4HE。
然而,為提供一合理量之冷卻液,仍較佳地,定位成相鄰於嵌件槽之一延伸部分之各線性區段(在圖6C中分別標識為LM1及LM3)具有最大滿足以下條件之一最大長度與最大高度比:LM<8HE,或甚至LM<6HE。
該至少一細長延伸部分可正好係彼此間隔開之兩個延伸部分。
該至少一細長延伸部分可在一延伸寬度切削平面PC內延伸。
該至少一細長延伸部分可為在一延伸寬度切削平面PC內在不同方向上延伸之兩個延伸部分。
換言之,一延伸部分可在相同於切割刀片之一平面中延伸。
該冷卻液導管可提供有包括在該延伸部分處展開之一出口之一冷卻液通路。
該冷卻液導管可提供有包括貫通至該延伸部分之一出口之一冷卻液通路。一出口可形成於一傾斜前延伸表面上。傾斜意謂相對於該延伸部分延伸之一方向偏斜。更精確而言,其可相對於該機械互鎖結構延伸之一方向偏斜或傾斜。
根據任一態樣,冷卻液導管可較佳地經構形有一或多個以下安全特徵。
一延伸部分可包括一安全突起或一安全凹槽,較佳地一安全突起。在安裝時,一安全突起較佳地無接觸地容納於一安全凹槽內。
一延伸部分可較佳地抵靠一切割刀片偏置。
更較地,被偏置之表面可各包括一機械互鎖結構。
一延伸部分可比一切割刀片薄。
一延伸部分可自一內延伸表面伸長至一外延伸表面。與一純粹圓柱形導管相比,此提供進一步結構強度,應注意切割或開槽應用之獨特空間限制。換言之
一延伸部分可提供有用於偏轉迎面之切屑之一傾斜前延伸表面。
一前延伸表面可位於距一嵌件槽一安全距離處以避免迎面之切屑,即使此距離稍微降低冷卻液有效性。
一延伸部分可經塗覆成耐熱或防撞的。
根據任一態樣,切割刀片可較佳地經構形有一或多個以下安全特徵。
一切割刀片之刀片子邊緣可包括一安全突起或一安全凹槽,較佳地一安全凹槽。在安裝時,一安全突起較佳地無接觸地容納於一安全凹槽內。
一延伸部分可較佳地抵靠一切割刀片之刀片子邊緣偏置。
一切割刀片之刀片子邊緣可包括一機械互鎖結構。
根據本發明之另一態樣,提供一種剛性冷卻液導管。
剛性意謂該冷卻液導管具有不同於一撓性管件或管路之一基本形狀,其適應其所固持之一組件之形狀。
較佳地,該冷卻液導管包括至少三個轉彎。
該剛性體可較佳地由金屬製成,較佳地由鋼製成。
該冷卻液導管可經構形以直接連接至一供應管路。換言之,該冷卻液導管之入口可形成有一內螺紋。
該冷卻液導管可經設計以沿兩個不平行刀片子邊緣延伸。
根據本發明之另一態樣,提供一種切割刀片,其包括:第一刀片側及第二刀片側及連接該第一刀片側及該第二刀片側之一周邊刀片邊緣;及一第一嵌件槽,其沿該周邊刀片邊緣形成;該周邊刀片邊緣包括:第一刀片子邊緣及第二刀片子邊緣,其等自該第一嵌件槽之不同側延伸;該第一嵌件槽包括:一底爪;及一第二爪;及一狹槽端,其連接該底爪及該第二爪;該底爪比該第二爪更靠近該第一刀片子邊緣;該第二爪比該底爪更靠近該第二刀片子邊緣;其中滿足以下兩個條件之至少一者:一第一條件,其中該第二刀片子邊緣比該第一刀片子邊緣長;且該第一刀片子邊緣形成有一第一刀片機械互鎖結構;及一第二條件,其中該第一刀片子邊緣及該第二刀片子邊緣兩者形成有一刀片機械互鎖結構。
一般而言,諸如術語「第二機械互鎖結構」中之「第二」之介紹詞及諸如「第一」之類似詞僅被視為識別名稱,且不意謂界定存在之數個元件。
有關該第一條件:應瞭解,陳述該第二刀片子邊緣比該第一刀片子邊緣長之另一方式係該切割刀片沿該第二刀片子邊緣伸長。換言之,該切割刀片沿相同於該底爪之方向伸長。在下文中,此等刀片將被稱為x軸刀片。
僅已知X軸刀片沿其細長側(即沿該第二刀片子邊緣及與其平行之子邊緣)具有一刀片機械互鎖結構,其意在用於將該切割刀片夾緊至一刀座。因此,x軸刀片僅提供有一平坦第一刀片子邊緣(因此不含沿其第一刀片子邊緣之一刀片機械互鎖結構)。
為澄清,針對本發明,一刀片機械互鎖結構之功能主要不是用於一傳統傾斜刀座爪(此對應元件在下文之實例中被稱為一槽突出邊緣)而是如下文將解釋之另一組件。因此,例如,一單一刀片機械互鎖結構可提供至一切割刀片,且該周邊刀片邊緣之剩餘部分(或一部分)可為平坦的,以用於與一刀座邊緣(下文亦稱為一「槽突出邊緣」)鄰接,且一或多個螺釘在該切割刀片上提供一側向力以使其與一刀座支撐表面(下文亦也稱為一刀片槽側表面)接合。
然而,針對在任何情況中提供一刀片機械互鎖結構之切割刀片,較佳地,該刀片機械互鎖結構亦提供輔助提供一側向力且朝向一刀座支撐表面偏置該切割刀片之一功能。
有關該第二條件:存在一種不太常見之切割刀片(下文中稱為Y軸刀片),其中第一刀片子邊緣比第二刀片子邊緣長(換言之,垂直於該底爪伸長)。僅已知此Y軸刀片沿其細長側(即沿該第一刀片子邊緣及與其平行之子邊緣)具有一刀片機械互鎖結構,其意在用於將該切割刀片夾緊至一刀座。
迄今為止,細長X軸及Y軸刀片兩者不具有沿自一嵌件槽之不同側延伸之兩個子邊緣之刀片機械互鎖結構。毋庸置疑,提供刀片機械互鎖結構(通常經磨削)涉及一費用,且因此此特徵係未知的,因為無需夾緊於一切割刀片之對置細長側上之傳統切割刀片。此傳統夾緊允許根據使用者需要有利可變地改變切割刀片懸突長度。
應瞭解,本發明之非刀片態樣可與僅具有先前技術之刀片機械互鎖結構或甚至僅具有平坦周邊邊緣之先前技術之刀片一起使用。此係因為刀片機械互鎖結構係用於本發明之延伸部分之選用但較佳之安全特徵之一者。例如,在其中一或多個延伸部分具有抵靠一切割刀片之對應平坦周邊邊緣鄰接表面偏置之平坦延伸鄰接表面且提供一或多個螺釘以將一側向力施加至該切割刀片之一實施例中,一切割刀片可與非刀片態樣之一者一起使用且不含一刀片機械互鎖結構。
然而,針對其中提供至少一刀片機械互鎖結構之本態樣,以下係較佳特徵。
刀片機械互鎖結構可沿子邊緣之大部分延伸。
一最前刀片子邊緣可形成有一刀片機械互鎖結構(例如,針對x軸刀片,該最前刀片子邊緣係第一刀片子邊緣;即不伸長之刀片子邊緣;或在一規則形狀之刀片之情況中,當刀片安裝至刀座時,最前刀片子邊緣可為離一刀座柄部最遠之子邊緣)。如上文所討論,已知刀片在其不用於夾緊至一刀座之一側未提供刀片機械互鎖結構。
自一嵌件槽之不同側延伸之兩個子邊緣可形成有一刀片機械互鎖結構。如上文所討論,已知刀片在其不用於夾緊至一刀座之一側未提供刀片機械互鎖結構。
刀片機械互鎖結構可為可施加一側向力之任何機械結構。換言之,刀片機械互鎖結構可為除一平面之外之任何機械結構。更具體而言,刀片機械互鎖結構包括至少一刀片子邊緣突起。更精確而言,在垂直於一厚度尺寸之一方向上,存在至少一刀片子邊緣突起。至少一刀片子邊緣突起之一些非限制性但較佳之實例係一單一中心刀片子邊緣突起;或兩個或更多個刀片子邊緣突起由位於其間之一刀片子邊緣凹槽隔開;一單一非中心刀片子邊緣突起;或超過一個非中心刀片子邊緣突起,位於距一嵌件槽不同距離處。在各實例中,存在一頂點及自該頂點延伸至第一及第二刀片側之一者之至少一刀片子邊緣鄰接表面。該等刀片子邊緣鄰接表面可凸形或凹形彎曲,但最較佳係允許精密研磨之平坦傾斜表面。為詳細說明最佳實施例,存在一單一中心刀片子邊緣突起(對應於通常用於切割刀片之縱向邊緣之一典型v形橫截面)。此係因為其向兩個側面方向提供相等側向支撐。更精確而言,單一中心刀片子邊緣突起具有一頂點且具有自該頂點延伸至第一及第二刀片側之第一及第二刀片子邊緣鄰接表面。較佳地,第一及第二刀片子邊緣鄰接表面係允許精密研磨之平坦傾斜表面。然而,其等可凸形或凹形彎曲。單一中心刀片子邊緣突起之一較佳內刀片角α滿足以下條件:120°≤α≤170°,更佳地140°≤α≤160°,具有值α。儘管一已知x軸刀片之一刀片機械互鎖結構之一典型內刀片角α係150°,此被認為係夾緊之最佳角度,但其可為稍小之角度,例如120°≤α≤148°、或135°≤α≤145°對於本發明之刀片機械互鎖結構或相鄰於一嵌件槽之刀片機械互鎖結構之至少一部分,及/或用於至少針對一最前刀片子邊緣而言係較佳的。特定而言,此對於其中刀片機械互鎖結構或其具有此角度之部分不用於夾緊切割刀片而是用於與一延伸鄰接表面鄰接之情況尤其有利。應注意,難以保持一薄延伸部分及一切割刀片之互鎖接觸,因此一更具侵略性角度(即,上述較小角度範圍)可為較佳的。然而,在所展示之原型實例中,發現150°之標準角度效果很好。較佳地,第一及第二刀片子邊緣鄰接表面以相等內角自頂點延伸至第一及第二刀片側。此允許針對左手及右手刀座兩者使用相同之刀片以獲得類似效應。
切割刀片之刀片機械互鎖結構可具有相同橫截面。儘管一可變橫截面係可行的,但一統一橫截面易於製造。
根據本發明之另一態樣,提供一種切割刀片,其包括:第一刀片側及第二刀片側;及一周邊刀片邊緣,其連接該第一刀片側及該第二刀片側;及一第一嵌件槽,其沿該周邊刀片邊緣形成;該周邊刀片邊緣包括:第一刀片子邊緣及第二刀片子邊緣,其等自該第一嵌件槽之不同側延伸;其中:該第一刀片子邊緣及該第二刀片子邊緣之至少一者形成有一刀片安全凹槽。
較佳地,該第一嵌件槽包括:一底爪;一第二爪;及一狹槽端,其連接該底爪及該第二爪;該底爪比該第二爪更靠近該第一刀片子邊緣;該第二爪比該底爪更靠近該第二刀片子邊緣;其中:該刀片安全凹槽形成於該第二刀片子邊緣。
較佳地,一刀片安全凹槽形成於該第一刀片子邊緣及該第二刀片子邊緣之各者上。
較佳地,相鄰於一共同嵌件槽之刀片安全凹槽自其等距間隔開。
該刀片安全凹槽係一特徵,其允許一延伸安全突起延伸至刀片之子邊緣中以防止迎面之切屑楔入該延伸部分與該刀片之間,藉此移位該延伸部分。
該刀片安全凹槽最佳用於該第二刀片子邊緣(與安裝至該切割刀片之一切削嵌件之前刀面相關聯,因為該第一刀片子邊緣與該底爪相鄰)。
然而,針對除防止迎面切屑如上文所描述般楔入之外之功能(諸如針對一使用者提供該延伸部分正確安裝至薄刀片之一視覺指示),該刀片安全凹槽對於第一刀片子邊緣亦可為較佳的。換言之,若一使用者自側面觀察該切割刀片且該延伸安全突起位於該刀片安全凹槽內,則可假定該延伸部分正確安裝。
應瞭解,本發明之非刀片態樣可與不含一刀片安全凹槽之先前技術之刀片一起使用。此係因為刀片安全凹槽係用於本發明之延伸部分之選用但較佳安全特徵之一者。
然而,針對其中提供至少一刀片安全凹槽之本態樣,以下係較佳特徵:
a.出於上述原因,該刀片安全凹槽可較佳地提供於相鄰於該第二刀片子邊緣之刀片子邊緣上。
b.該刀片安全凹槽可較佳為分別提供於該第一子邊緣及該第二子邊緣上之該第一刀片安全凹槽及該第二刀片安全凹槽。
c.當一單一子邊緣上存在超過一個刀片安全凹槽時,其等可位於與一子邊緣中心相等距離處。換言之,其等可沿子邊緣對稱地定位。替代地界定,相鄰於一共同嵌件槽之刀片安全凹槽與其等距間隔開。換言之,該刀片安全凹槽可較佳地位於自該嵌件槽處之子邊緣量測至該刀片安全凹槽之一凹槽長度LR內,滿足以下條件:LR≤30 mm,較佳地LR≤20 mm,最佳地LR≤15 mm。儘管該刀片安全凹槽及該延伸部分離一切削嵌件越近,冷卻液之效果越好,但歸因於被切屑或工件撞擊之危險,冷卻液可距離多近仍存在一限制(在後刀側)。因此,較佳地LR≥4 mm,較佳地LR≥8 mm。
d.該刀片安全凹槽可位於該嵌件槽附近。換言之,該刀片安全凹槽可位於一嵌件槽與一子邊緣中心之間。
根據任何切割刀片態樣或包括一刀片之態樣,以下係較佳特徵:
a.該切割刀片可為一細長刀片。
b.該切割刀片可為一實心切割刀片。「實心」意謂該切割刀片不含內部冷卻液通道。應瞭解,此允許一非常簡單製造程序。然而,一切割刀片可具有通向一嵌件槽之一個側之一冷卻液通道係可行的(若沿切割刀片之該側難以提供一延伸部)。在此情況中,一刀片總成可具有(例如):一個延伸部,其將冷卻液提供至一嵌件槽之一個側;及一內部冷卻液通道,其將冷卻液提供至該嵌件槽之另一側(或提供至該切削嵌件,例如,透過該切削嵌件中之一孔)。在此情況中,該內部冷卻液通道較佳係一筆直通孔。至少在一筆直通孔之情況中,一製造程序至少比具有內部冷卻液通道之已知先前技術簡化,因為無需堵塞步驟。
c.該切割刀片之至少一部分(相鄰於各嵌件槽)係一細長部分。經構形以安裝至該嵌件槽之一切削嵌件沿細長部分具有比該刀片之一厚度尺寸寬之一切削寬度CW,藉此允許該細長部分進入被切割之一工件之一部分。
d.各刀片具有複數個嵌件槽。應瞭解,針對各額外嵌件槽,該切割刀片更經濟高效。然而,該切割刀片最佳地具有兩個至五個嵌件槽,更較佳地,具有三個或四個嵌件槽。應瞭解,針對切割操作,所涉及之切屑需要比可容納五個以上嵌件槽之更多圓形縱切刀片大得多之排屑區域。較佳地,一切割刀片具有形成於其各隅角處之一嵌件槽。
e.一刀片可不含螺孔。根據一些較佳實施例,該切割刀片具有一單一中心製造孔。該中心製造孔允許該切割刀片旋轉,以在一單一安裝操作中產生刀片機械互鎖結構。無論如何,一刀片可不含螺紋孔。
f.儘管該第二爪可為位於該底爪上方之類型,正如諸多嵌件槽之典型情況,但其較佳地位於該底爪後方且偏斜(基本上垂直)地延伸至該底爪。此係因為在該底爪上方延伸之一第二爪使得一延伸部更難對準一切削嵌件之切削邊緣(需要一更陡角度,且因此該延伸部需要自該切割刀片之一更大高度)。此考量僅用於沿一切割刀片之子邊緣之一前刀側延伸之一延伸部。然而,應清楚,各類型之已知嵌件槽可用於本發明。
g.儘管各類型之已知嵌件槽可用於本發明,但該切割刀片較佳地具有一彈性嵌件槽(即,不具有一螺釘或用於固定螺釘之槓桿之嵌件槽)。此係因為切割操作較佳地用浪費較少材料之一較小切削寬度來進行。應瞭解,儘管最有利於切割,但本發明亦適合於開槽及尤其大深度開槽,而無需切割工件之最終步驟。
h.較佳地,該切割刀片之厚度尺寸DT滿足以下條件:0.8 mm≤DT≤4 mm,更佳地1.2 mm≤DT≤3 mm,且最佳地1.4 mm≤DT≤2.5 mm。關於範圍之下限(即,0.8毫米),應瞭解,針對冷卻液供應,刀座上一體成型之孔仍可在小距離(例如10 mm至20 mm)內提供有效冷卻液。因此,當一冷卻液延伸長度超過20 mm時,此係其一顯著優勢。然而,存在對一薄切割刀片可為多強之切割深度/懸突限制,因此認為小於0.8 mm之厚度可提供一非常長切割深度。另外,應注意,一延伸部分較佳地具有小於刀片厚度尺寸DT之一延伸厚度TE(以提供離隙),以小於0.8 mm提供之冷卻液之量將僅提供一小影響。關於該範圍之上限,上文應注意,為減少材料浪費,一刀片之厚度尺寸儘可能小係較佳的。然而,應瞭解,一最小厚度仍與所需之切削深度相關。
i.出於類似於有關切割刀片厚度尺寸DT提及之考量的考量,較佳地,一規則形狀之切割刀片具有滿足以下條件之一子邊緣長度LS:30 mm≤LS≤80 mm,更佳地40 mm≤LS≤70 mm,且最佳地45 mm≤LS≤60 mm。界定標準規則形狀之切割刀片大小之另一方式係藉由接觸周邊刀片邊緣之一外接圓CC。外接圓CC較佳地滿足以下條件:40 mm≤CC≤80 mm,更佳地45 mm≤CC≤70 mm,且最佳地50 mm≤CC≤65 mm。
j.有關沿較小子邊緣(即,相鄰於x軸刀片之底爪且相鄰於y軸刀片之第二爪之子邊緣)具有一子邊緣長度LS之一細長切割刀片,滿足以下條件:10 mm≤LS≤40 mm,更佳地15 mm≤LS≤36 mm,且最佳地24 mm≤LS≤34 mm。
k.針對有關切割刀片之厚度尺寸DT之所提及之類似考量,較佳地,一切削嵌件之切削寬度CW滿足以下條件:1.0 mm≤CW≤5 mm,更佳地1.4 mm≤CW≤4 mm,且最佳地1.6 mm≤DT≤3.2 mm。
l.針對有關切割刀片之大小之所提及之類似考量,較佳地,一切割總成之切削深度CD滿足以下條件:40 mm≤CD≤160 mm,更佳地50 mm≤CD≤140 mm,且最佳地60 mm≤CD≤125 mm。
應瞭解,針對形成於內孔內之切割刀片,需要至少在其一前刀側處提供額外材料以允許孔引導向一切削邊緣。此意謂在一可轉位切割刀片之各側上添加材料以增大該切割刀片之大小。因此,本發明之無孔切割刀片(但仍提供相鄰於嵌件槽之高壓冷卻液)較小,且因此刀片本身結構更堅固(更能抵抗彎曲)。
另外,無空隙(即,冷卻液孔)之一切割刀片比一實心切割刀片結構更堅固。
將自以下解釋內容理解,冷卻液導管可不含一延伸部分。該冷卻液導管可包括一單一延伸部分。該冷卻液導管可包括在彼此不同之方向上延伸之兩個延伸部分。不同方向可為四分之一圈。
一刀具總成亦可包括彼此不連接之一第一延伸部分及一第二延伸部分。換言之,一總成可包括根據本發明之兩個冷卻液導管,各包括一延伸部分。
一刀具總成亦可包括根據本發明之一冷卻液導管及具有延伸穿過其中之至少一內部冷卻液孔之一切割刀片。
關於冷卻液導管之形狀:較佳地,至少一內體表面(即,一最前表面)呈弧形。
關於一延伸部分之形狀:
較佳地,一延伸部分或包括一出口之其至少一部分具有一線性形狀。線性或線性形狀意謂當在一側視圖中觀看冷卻液導管時,例如圖6C中所展示,其沿一直線延伸,即使其橫截面可變動。
較佳地,該延伸部分僅位於一延伸寬度切削平面PC中。
較佳地,該延伸部分具有垂直於該延伸部分之一伸長方向之一細長延伸橫截面。換言之,較佳地,細長延伸橫截面在自一內延伸表面至一外延伸表面之一方向上伸長。
較佳地,該延伸部分包括一彎曲部。該彎曲部可為約四分之一圈。此對於經構形以鄰接一切割刀片之一後刀側之一延伸部分尤其有利。然而,相鄰於一出口,該延伸部分較佳地包括一線性形狀。
有關該冷卻液通路形狀:
較佳地,該延伸部分中之該冷卻液通路垂直於該延伸部分之一伸長方向,具有一細長通路橫截面。換言之,較佳地,該細長通路橫截面在自一內延伸表面至一外延伸表面之一方向上伸長。
較佳地,一延伸子通路具有一線性形狀。
較佳地,一冷卻液通路自入口沿兩個不同方向分離(或分叉)。此兩個方向可彼此相反。
根據本發明之另一態樣,提供一種刀具總成,其包括:一切割刀片;及一冷卻液導管;該冷卻液導管緊固至該切割刀片;該切割刀片形成有自第一嵌件槽之不同側延伸之一第一刀片子邊緣及一第二刀片子邊緣;該第一刀片子邊緣及該第二刀片子邊緣之至少一者形成有一刀片安全凹槽;該冷卻液導管包括形成有一延伸安全突起之一延伸部分;且其中該延伸安全突起至少部分地位於該刀片安全凹槽內。
較佳地,存在分離該刀片安全凹槽與該延伸安全部分之一間隙。
根據本發明之另一態樣,提供一種冷卻液導管,其包括:一本體部分,其包括一第一本體端;一第二本體端;及一中間部分,其連接該第一端及該第二端;一第一延伸部分自該第一本體端延伸;且整個第一延伸部分形成有一機械互鎖結構。
根據本發明之另一態樣,提供一種冷卻液導管,其包括:一本體部分,其包括一第一本體端;一第二本體端;及一中間部分,其連接該第一端及該第二端;一第一延伸部分自該第一本體端延伸;且一延伸安全突起自相鄰於前延伸表面之內延伸表面延伸。
根據本發明之另一態樣,提供一種刀具總成,其包括:一切割刀片;及一冷卻液導管;該冷卻液導管緊固至該切割刀片;該冷卻液導管形成有在與該切割刀片共用之一平面中延伸之一第一延伸部分。
根據本發明之另一態樣,提供一種冷卻液導管,其包括:一本體部分,其包括一第一本體端、一第二本體端及連接該第一端及該第二端之一中間本體子部分;及一冷卻液通路;該冷卻液通路包括:一入口;一第一出口;一中間通路,其自該入口延伸至該第一出口。較佳地,該冷卻液通路包括至少兩個轉彎,更佳地三個轉彎。較佳地,至少一轉彎係平滑彎曲的。更佳地,所有轉彎係平滑彎曲的。
應瞭解,以上態樣可包括上述子特徵中之任何一者或組合。
一般而言,下文中使用編號(例如「第一」)之所有元件名稱僅視為識別名稱,且不意謂界定技術方案中存在之數個元件。例如,若一技術方案具有名稱包含「第一」之一元件,此並非意謂技術方案需要一「第二」此元件,而僅為一名稱。類似地,字詞「上」或其類似者僅提供相對於相同組件之其他元件之一定義,且不界定組件本身之整體方向。
在陳述一冷卻液導管「緊固」至一切割刀片時,此亦包括一壓力配合之情況。
如領域中所熟知,一前刀面係是加工切屑將在其上方流動之表面,且一間隙表面通常經設計以自一切削邊緣後退。
參考圖1,繪示一實例性刀具總成10,其包括一標準刀座12、切割刀片100 (一切削嵌件14安裝至其)及緊固至切割刀片100之一冷卻液導管200。
如下文將詳述,冷卻液導管200經構形以直接附接至一供應軟管(圖中未展示),且因此無需領域中常見之額外元件,諸如插塞、O形環、刀座12中之螺紋孔及切割刀片等等。
所展示之刀座12係不具有冷卻液配置之一簡單類型。話雖如此,若一使用者具有經構形用於冷卻液傳送之一刀座,則其可用於固持切割刀片100用於一切割操作,儘管冷卻液供應管路仍將連接至冷卻液導管200。
儘管本發明可與自一刀座延伸之任何切割刀片一起使用,但通常所使用之刀座具有上爪16及下爪18,各形成有一錐形邊緣(圖中未展示;橫截面對應於圖2D中之第三互鎖結構152)。
切削嵌件14包括:一前刀面26及一對置嵌件基面28、自前刀面26朝向基面28向下(以及稍微向內)延伸之一最前間隙表面30及一對置嵌件後表面32,一最前切削邊緣34形成於前刀面26及最前間隙表面30之一相交點處。通常,前刀面26包括如圖中所展示之一切屑形成配置。
參考圖2A至圖2C,將描述切割刀片100。
切割刀片100包括平行之第一刀片側102及第二刀片側104及連接第一刀片側102及第二刀片側104之一周邊刀片邊緣106。
在給定實例中,整個切割刀片100具有一均勻厚度,經量測有平行於延伸穿過第一刀片側及第二刀片側之中心之一橫向刀片軸線AB之一一厚度尺寸DT。應瞭解,可使用已知切割刀片,其在靠近一嵌件槽處具有一較小厚度尺寸且在遠離嵌件槽處具有一較大厚度尺寸(即,一加強部分)。然而,本發明討論此等刀片之較薄部分(因為此係進入一工件之部分)或具有一均勻厚度之完全「平面形」或「板狀」切割刀片。
亦應注意,除提供冷卻液之外,冷卻液導管200及因此包括冷卻液導管200之刀具總成10提供一防震效應。因此,歸因於冷卻液導管之配重及安裝位置,此等冷卻液導管緊固至其之切割刀片比不含冷卻液導管更穩定。更具體而言,任何額外配重(且較佳地,更多配重被認為在理論上產生較佳結果)及更靠近切削邊緣之一位置被視為係較佳的。
周邊刀片邊緣106包括第一刀片子邊緣110、第二刀片子邊緣112、第三刀片子邊緣114及第四刀片子邊緣116。
在給定實例中,刀片在平行於第二刀片子邊緣112及第四刀片子邊緣116之一方向上伸長,該伸長界定一伸長方向DE及可平行於第二刀片子邊緣112及第四刀片子邊緣116且在與橫向刀片軸線AB正交之一方向上量測之一第一子邊緣長度LS1。一第二子邊緣長度LS2可平行於第一刀片子邊緣110及第三刀片子邊緣114且在與橫向刀片軸線AB正交之一方向上量測。應瞭解,儘管例示一典型切割刀片形狀,但本發明之一冷卻液導管可經塑形以緊固於其他形狀之切割刀片上。
經例示切割刀片視情況但較佳地係一可轉位切割刀片(即,包括一個以上嵌件槽;即,沿周邊刀片邊緣106形成之第一嵌件槽118、第二嵌件槽120、第三嵌件槽122及第四相同嵌件槽124)。應瞭解,此係一種獨特切割刀片,且大多數已知之切割刀片具有至多兩個嵌件槽。然而,冷卻液導管200適合於具有任何數目個嵌件槽之一切割刀片。
下文將例示相同嵌件槽中之第一嵌件槽118來解釋。
經展示,第一嵌件槽包括一底爪118A、一第二爪118B及連接底爪118A及第二爪118B之一狹槽端118C。
沿周邊刀片邊緣106,相鄰於底爪118A係一外部槽後刀面(亦稱為一「後刀側」) 126A,且相鄰於第二爪118B係一外部槽前刀面126B (亦稱為一「前刀側」)。
使用第一嵌件槽118作為一任意參考,方向可界定如下。
一刀片向前方向DFB自第三刀片子邊緣114朝向第一刀片子邊緣110延伸,一刀片向後方向DRB與刀片向前方向DFB相反,一刀片向上方向DUB垂直於刀片向前方向且自第四刀片子邊緣116朝向第二刀片子邊緣112延伸,一刀片向下方向DDB與刀片向上方向DUB相反,一刀片第一側方向DS1B垂直於刀片向前方向DFB且自第一刀片側102朝向第二刀片側104延伸,且一刀片第二側方向DS2B與刀片第一側方向DS1B相反。
刀片向前方向DFB構成刀具總成10相對於一工件移動用於一切割操作所沿方向之一進給方向。如下文將解釋,在組裝刀具總成10時,此處針對切割刀片界定之方向將對應於下文針對刀座12界定之方向。
應注意,第一刀片子邊緣110及第二刀片子邊緣112自第一嵌件槽118之不同側延伸。更具體而言,第一刀片子邊緣110自第一嵌件槽118在刀片向下方向DDB上延伸且第二刀片子邊緣112自第一嵌件槽118在刀片向後方向DRB上延伸。
第一刀片子邊緣110形成有一第一刀片機械互鎖結構128。應瞭解,當切削嵌件14安裝至第一嵌件槽118時,加工方向係刀片向前方向DFB且因此第一刀片子邊緣110係所謂的最前刀片子邊緣。
較佳第一刀片機械互鎖結構128係通常用於切割刀片之縱向邊緣之一凸形v形橫截面。更精確而言,第一刀片機械互鎖結構128包括一中心頂點128A及依如圖2D中所見之一內刀片角α自頂點延伸至第一刀片側102及第二刀片側104之第一刀片子邊緣鄰接表面128B及第二刀片子邊緣鄰接表面128C。
第二刀片子邊緣112形成有與上述第一刀片機械互鎖結構128之橫截面相同之一第二刀片機械互鎖結構130。更精確而言,第二刀片機械互鎖結構130包括一中心頂點130A及自頂點延伸至第一刀片側102及第二刀片側104之第一刀片子邊緣鄰接表面130B及第二刀片子邊緣鄰接表面130C。
第一刀片子邊緣110形成有一第一刀片安全凹槽132A。在此實例中,第一刀片安全凹槽132A位於第一嵌件槽118與第四嵌件槽124之間的第一刀片子邊緣110之中心處。應瞭解,字詞「第一」僅為用於識別目的之一名稱,且如圖中所展示,至少在給定實例中,不存在第一刀片子邊緣110之一第二安全凹槽。若為清楚需要,第一刀片安全凹槽132A可(例如)替代地稱為一「前刀片安全凹槽」。
如圖2A中所展示,第一刀片安全凹槽132A在向後方向DRB上比位於第一嵌件槽118與第一刀片安全凹槽132A之間的第一刀片子邊緣110之一最後點136延伸更多。
第二刀片子邊緣112形成有相鄰於第一嵌件槽118之一第二刀片安全凹槽132B。類似地,應瞭解,字詞「第二」僅為用於識別目的之一名稱,如上文所進一步解釋。若為清楚需要,第二刀片安全凹槽132B可(例如)替代地稱為一「向前刀片安全凹槽」。
此外,應瞭解,在包含一安全凹槽之實施例中,可存在位於一嵌件槽之任一側之一單一安全凹槽。在本實例中,存在兩個安全凹槽(即,第一刀片安全凹槽132A及第二刀片安全凹槽132B),即,第一嵌件槽118之各側上存在一個安全凹槽。
此外,在本實例中,第二刀片子邊緣112形成有一額外第二刀片安全凹槽132B (其可稱為一「後刀片安全凹槽」),其相鄰於第二嵌件槽120。
如圖2A中所展示,第二刀片安全凹槽132B在向下方向DDB上比位於第一嵌件槽118與額外第二刀片安全凹槽132B之間的第二刀片子邊緣112之一最前點138延伸更多。
因此,當一迎面切屑朝向冷卻液導管200進入時,其不會卡在延伸至一安全凹槽中之一延伸安全突起之間,因為切屑通過其上方之子邊緣高於安全凹槽中之延伸部分之起點。
應瞭解,第一刀片子邊緣110之第一刀片安全凹槽132A及第二刀片子邊緣之第二刀片安全凹槽132B係與第一嵌件槽功能相關之唯一刀片安全凹槽。詳細而言,例如,當一切削嵌件安裝至第二嵌件槽120等等時(至少以冷卻液導管200為例),將使用第二刀片子邊緣112之一額外第二刀片安全凹槽134B。
更精確而言,儘管第一刀片機械互鎖結構128被視為沿整個第一子邊緣110 (即,其大部分不包括如下文將討論之小中斷)延伸,但理論上,第一刀片機械互鎖結構128僅可包括小的第一刀片機械互鎖結構128。提供具有此特徵之第一整個子邊緣110之一個原因係用於對置嵌件槽,即,當使用第四嵌件槽124時。有關第二刀片機械互鎖結構130,同時用於由刀座12夾緊。又另一原因係為便於製造。在任何情況中,一機械互鎖結構僅可延伸相鄰於或靠近相關聯嵌件槽。
因此,第一刀片機械互鎖結構128沿第一子邊緣110之大部分(即,不包括第一刀片安全凹槽)延伸。
有關第二刀片子邊緣112之第二刀片安全凹槽132B之位置:第二刀片安全凹槽132B位於切屑進入之區域中。冷卻液導管200之前部不延伸至第二刀片安全凹槽132B之前方,兩者之位置係相互關聯的。為確保相鄰於第二刀片子邊緣112之冷卻液導管之部分與迎面切屑之一安全距離,冷卻液導管200之前延伸表面274A (圖3C)較佳地與切削嵌件有一定距離。然而,其仍應儘可能靠近,因為此可改良冷卻液之供應(隨著距離之增加,效率更高)。因此,第二刀片安全凹槽132B位置與前延伸表面274A之一最前點相關聯,第二刀片安全凹槽132B之位置亦有關或界定前延伸表面274A之位置。因此,自相關聯子邊緣量測一凹槽長度LR (圖2C)。更具體而言,凹槽長度LR自第一嵌件槽118界定至第二刀片安全凹槽132B。
為提供最佳冷卻液,刀片安全凹槽較佳地與一嵌件槽緊密且大致等距地間隔開。更精確而言,來自相鄰刀片子邊緣之延伸線E1、E2 (圖2A)可在一延伸線交點E3處相交,以界定大致相等之安全凹槽距離DSR1、DSR2。
參考圖2D至圖2F,將使用示意性實例來詳細說明術語「機械互鎖結構」(其類似地應用於本發明之刀片機械鎖定結構及延伸機械鎖定結構兩者)。
一機械互鎖結構(下文簡稱「機械結構」或「結構」)可為任何機械結構,不包括僅摩擦力,其可阻礙施加至包括該結構之組件之一側向力。
刀片之機械互鎖結構及延伸部之機械互鎖結構具有互補之構造或幾何形狀。應瞭解,一機械互鎖結構可替代地稱為一機械互鎖構造。
在圖2D中,展示一第一互鎖結構148。第一互鎖結構148對應於上文所例示及描述之第一刀片機械互鎖結構128之互鎖結構。
一第二互鎖結構150經展示為位於第一互鎖結構148上方且經構形用於與其配合(即,互補)。第二互鎖結構150對應於第一延伸部分208之延伸機械互鎖結構280A,如下文將例示及描述。
須重申,第一互鎖結構148包括一中心頂點128A及自頂點以一內刀片角α延伸至第一刀片側102及第二刀片側104之第一刀片子邊緣鄰接表面128B及第二刀片子邊緣鄰接表面128C。
第二互鎖結構150包括一中心最低點290A及自最低點290A延伸之第一及第二延伸子邊緣鄰接表面292A、294A。
應瞭解,儘管第一刀片子邊緣鄰接表面128B及第二刀片子邊緣鄰接表面128C及第一延伸子邊緣鄰接表面292A及第二延伸子邊緣鄰接表面294A較佳地係平面的,但其等亦可為彎曲的。例如,第一延伸子邊緣鄰接表面292A及第二延伸子邊緣鄰接表面294A可為凸形彎曲的且第一刀片子邊緣鄰接表面128B及第二刀片子邊緣鄰接表面128C可為平面的,或任何其他組合。
當第一互鎖結構148抵靠第二互鎖結構150偏置時,該刀片第一側向方向DS1B及第二側向方向DS2B上之側向移動(所使用之方向參考切割刀片但可同樣適用於下文將界定之冷卻液導管方向)不僅受摩擦而且受一機械障礙物(即,彼此阻礙之兩個突起)之阻礙。
詳細而言,第一刀片子邊緣鄰接表面128B鄰接第一延伸子邊緣鄰接表面292A,且第二刀片子邊緣鄰接表面128C鄰接第二延伸子邊緣鄰接表面294A。較佳地,頂點128A及中心最低點290A經構形以彼此後退,使得其等不接觸(即,其等間留有一間隙)以確保鄰接表面之鄰接。
若一側向力在刀片第二側向方向DS2B上施加於第一互鎖結構148,則第一刀片子邊緣鄰接表面128B抵靠第一延伸子邊緣鄰接表面292A之該偏置(即,彼此接合之兩個機械或幾何突起)阻礙第一互鎖結構148相對於第二互鎖結構150之移動或自第二互鎖結構150脫離。
類似地,若一側向力在刀片第一側向方向DS1B上施加於在第二互鎖結構150,則第一刀片子邊緣鄰接表面128B抵靠第一延伸子邊緣鄰接表面292A之偏置阻礙第一互鎖結構148及第二互鎖結構150之相對移動或脫離。
類似地,若一側向力在刀片第一側向方向DS1B上施加於第一互鎖結構148,則第二刀片子邊緣鄰接表面128C抵靠第二延伸子邊緣鄰接表面294A之偏置阻礙第一互鎖結構148及第二互鎖結構150之相對移動或脫離。
類似地,若一側向力在刀片第二側向方向DS2B上施加於第二互鎖結構150,則第二刀片子邊緣鄰接表面128C抵靠第二延伸子邊緣鄰接表面294A之偏置阻礙第一互鎖結構148及第二互鎖結構150之相對移動或脫離。
展示具有一機械互鎖結構之一第三互鎖結構152。第三互鎖結構152 (或更精確而言其鄰接表面256A)對應於刀座12之上爪16及下爪18之任一者之一錐形邊緣。
當第三互鎖結構152抵靠第一互鎖結構148偏置時,唯一鄰接位於鄰接表面256A與第二刀片子邊緣鄰接表面128C之間。
自第三互鎖結構152,首先應瞭解互鎖結構無需僅具有鏡像結構。
在給定之實例中,此係足夠的,因為僅在一個側方向上存在機械阻礙物(此對於下文實施例而言係足夠的,因為刀座12在另一方向上向切割刀片100提供一機械障礙物)。
應瞭解,一刀片機械互鎖結構係經引入以防止鄰接切割刀片之鄰接表面之側向移動之一安全特徵。詳細而言,根據本發明之切割刀片或冷卻液導管可不含一機械互鎖結構。
例如,在圖2E中展示:一第四互鎖結構156,其包括平行之第一側壁156A及第二側壁156B及垂直於第一側壁156A及第二側壁156B之一鄰接表面156C;及一第五互鎖結構158,其包括平行之第一側壁158A及第二側壁158B及垂直於第一側壁158A及第二側壁158B之一鄰接表面158C。
當鄰接表面156C、158C抵靠彼此偏置時,若向其施加側向力,則不會存在用於防止相對移動之任何機械障礙物(或幾何突起)。此係因為所展示之鄰接表面156C、158C兩者係平面且彼此平行。
然而,若其等以顯著力抵靠彼此偏置,則可存在足夠摩擦力以抵抗一定量之側向力來維持鄰接表面接觸且處於一所要期望位置。
另外,甚至時兩個鄰接表面抵靠彼此偏置之動作本身亦為一安全特徵。若提供冷卻液之結構足夠剛性,則其可在一些情況中能夠承受切屑之振動及撞擊。例如,在向上方向DUB及向下方向DDB上提供一細長結構將比先前技術之圓管導管(在垂直於向上方向DUB及向下方向DDB之一方向上具有相同寬度)更加剛性。
雖然有上述說明,當然較佳地,本發明之實施例包含第一安全特徵(使鄰接表面抵靠彼此偏置)。另外,更進一步強烈較佳地提供機械互鎖結構。
例如,除更能承受側向力之外,機械互鎖結構之安全特徵之另一優點係,若任一組件中存在一輕微彎曲,則兩個對置結構抵靠彼此偏置可校正組件之錯位。
然而,在開發期間發現,過強之偏置產生無意彎曲(通常非常薄)切割刀片之一風險(尤其當組件之一者在安裝時彎曲或傾斜)。因此,機械互鎖結構之一過強偏置亦為一風險。
不論是否存在偏置或一機械互鎖結構,較佳地,切割刀片始終比經構形以保留在其相同延伸寬度切削平面PC內之一組件薄。
仍參考圖2E,作為一實例,假定第四互鎖結構156屬於一切割刀片且上部屬於一延伸部分,一般較佳地,延伸部分具有小於一刀片之厚度尺寸DT之一最大延伸厚度TE。
此可應用於所有經例示偏置及機械互鎖結構,且係又一較佳但選用之安全特徵。應瞭解,此安全特徵減輕不完美安裝之一風險,即,其可補償延伸部分之傾斜以引起延伸部分延伸超出具有對應於一嵌件切削寬度CW之一寬度之一延伸寬度切削平面PC(圖6A)。應瞭解,具有小於4 mm寬度、3 mm寬度且甚至小於2 mm之組件之製造及對準安裝係一重要任務。
重新提及機械結構選項之一般討論。應瞭解,刀片機械互鎖結構可為各種其他結構。
在圖2F中,展示第六互鎖結構160、第七互鎖結構162及第八互鎖結構164,其等同樣可為一切割刀片或延伸部分之一機械互鎖結構。應瞭解,一切割刀片較佳地具有一凸形結構,諸如第一結構148及第三結構152中所展示之凸形結構,因為其等更易於在切割刀片上製造,但凹形結構亦可行。
第六互鎖結構160包括由位於其間之一子邊緣凹進表面160C分離之平行第一子邊緣表面160A及第二子邊緣表面160B且繼而包括一平坦凹進表面160D。
第七互鎖結構162包括一單一凹入彎曲表面162A。
第八互鎖結構164包括兩個成角度之(v形)子邊緣表面164A、164B,類似於第二互鎖結構150中所展示之子邊緣表面。
描述機械互鎖結構之一不同方式係經由其等突起。亦應注意,突起之數目(即在垂直於一厚度尺寸之一方向上突起)存在至少一刀片子邊緣突起且其等之位置亦為可變的。
例如,第一互鎖結構148具有一中心子邊緣突起170A (由第一刀片子邊緣鄰接表面128B及第二刀片子邊緣鄰接表面128C構成)。
替代地,第三互鎖結構152可被視為具有一單一非中心(或側)子邊緣突起170B。
替代地,第二互鎖結構150可被視為具有兩個側向定位之子邊緣突起150A、150B。
類似地,其他凹形結構(即,第六結構160、第七結構162及第八結構164)亦可被視為具有兩個側向定位之子邊緣突起170C1、170C2、170D1、170D2、170E1、170E2。
儘管一機械互鎖結構較佳具有一致橫截面以易於製造,但如圖2G中所展示,亦可具有一第九互鎖結構166,其包括一個側之一第一突起166A及接著一定距離之後之另一側之一第二突起166B。此可類似地在兩個側向方向上提供側向支撐。應注意,經構形以與第九互鎖結構166互鎖之一第十互鎖結構148A可具有一類似之非均勻橫截面,但亦可具有一單一均勻之互鎖結構148A (與第一互鎖結構148相同),即使第八互鎖結構166之橫截面交替橫截面(至少一次)。
在圖2H中,一第十一互鎖結構168展示甚至超過兩個之突起(即,第一突起168A、第二突起168B及第三突起168C)亦可行。
參考圖3A至圖5B,將更詳細描述冷卻液導管200。
冷卻液導管200包括一本體部分202、自本體部分202延伸之一第一延伸部分208、自本體部分202延伸之一第二延伸部分210。延伸部分208、210可被視為係自本體部分202突出之「臂」。如下文所見,臂208、210經構形以「抓住」切割刀片100之表面。
在本實例中,冷卻液導管200關於延伸穿過本體部分202之中心之一對稱平面PS(圖3D)對稱。此係為了使冷卻液導管200可在右手及左手加工操作中相同地使用。然而,應瞭解,冷卻液導管不對稱地延伸仍可行。
僅為了解釋本體部分202之含義之邊界之目的,應瞭解,第一延伸部分208及第二延伸部分210經定位(在一工件60之相對迎面路徑中)且量定尺寸(在一延伸寬度切削平面PC內伸長)以進入由切削嵌件14產生之一狹縫。同時,冷卻液導管200之剩餘部分(諸如本體部分202)留在延伸寬度切削平面PC之外,即,在狹縫外。
現將詳細描述本體部分202。
本體部分202包括一第一本體端220、一第二本體端222及連接第一本體端220及第二本體端222之一中間子部分224。
中間子部分224進一步包括:一內體表面226;一外體表面228,其定位成與內體表面226對置;一第一側體表面230,其連接內體表面226及外體表面228;一第二側體表面232,其連接內體表面226及外體表面228;一第一端體表面233A及一第二端體表面233B。
中間子部分224進一步包括一緊固部分234。緊固部分234可為經構形以將冷卻液導管200緊固至切割刀片100之任何構造。如下文將關於圖12描述,一緊固部分並非必需的而是較佳的,因為其允許使用者將一冷卻液導管輕易緊固及移除至一切割刀片。在本實施例中,一凸輪236(圖4)用於緊固,但即使一普通螺釘亦可用於偏置功能(如下文將描述)。
在此較佳實施例中,緊固部分234包括凸輪236、延伸穿過第一側體表面230及第二側體表面232之一通孔238,通孔238包括第一圓柱形邊緣238A及第二圓柱形邊緣238B。
參考圖4至圖5D,將更詳細描述凸輪236。
凸輪236透過通孔238嵌入且用一扣環240緊固在位置中。
凸輪236包括一第一凸輪端242、一第二凸輪端244及在其等之間延伸之一凸輪中間部分246。
第一凸輪端242形成有一六角扳手(圖中未展示)可經由其旋轉凸輪236之一刀具接納凹槽242A及一周邊扣環溝槽242B。
第二凸輪端244亦形成有一六角扳手(圖中未展示)可經由其旋轉凸輪236之一刀具接納凹槽244A。此允許一使用者接取切割刀片100之任一側。
第二凸輪端244進一步形成有一凸輪止動件244B,其經構形以鄰接一導管止動件245 (圖3D)以允許使用者輕易瞭解凸輪236何時處於一未緊固位置,使得切割刀片100嵌入冷卻液導管200中。第二凸輪端244比通孔238大,使得其不會意外延伸穿過通孔238。
凸輪中間部分246包括第一圓柱形表面246A及第二圓柱形表面246B及位於其等之間之一阿基米德螺旋表面246C。
阿基米德螺旋表面246C包括一倒角部分246D (圖4及圖5F)且具有對應於第二刀片子邊緣112及第四刀片子邊緣116之v形幾何形狀之一基本v形(第一螺旋鄰接表面246C1及第二螺旋鄰接表面246C2)。
凸輪236藉由嵌入至通孔238直至嵌入由鄰接本體部分202之第二凸輪端244阻止來安裝至本體部分202,且第一圓柱形表面246A及第二圓柱形表面246B靜置於第一圓柱形邊緣238A及第二圓柱形邊緣238B上。扣環240緊固至扣環溝槽242B以將凸輪236固定至本體部分202。
六角扳手(圖中未展示)嵌入至刀具接納凹槽242A、244A之一者中以旋轉凸輪236直至凸輪止動件244B在圖5F中所展示之嵌入定向上鄰接導管止動件245。一示意線S1展示切割刀片100之最低邊緣在其滑動於凸輪236上方時之路徑(歸因於提供選用但較佳之倒角部分246D,此輕易完成)。應注意,切割刀片100與凸輪236間隔開。
六角扳手接著在刀具接納凹槽242A、244A之一者中旋轉約四分之一圈以將凸輪236帶至圖5B中所展示之一緊固定向。由於凸輪旋轉至位置中(其中第一圓柱形表面246A及第二圓柱形表面246B靜置於第一圓柱形邊緣238A及第二圓柱形邊緣238B上),所以阿基米德螺旋表面246C向上升高且鄰接切割刀片(由線S2示意性地展示).因此,冷卻液導管200緊固至切割刀片100。
歸因於阿基米德螺旋表面246C之v形幾何形狀,所以第一刀片子邊緣鄰接表面130B及第二刀片子邊緣鄰接表面130C (圖2B)同等地鄰接且切割刀片在上升時不傾斜。
為釋放冷卻液導管200,凸輪僅在相反方向上旋轉且切割刀片在相反方向上滑動。
重新提及圖3D,本體部分202包括切割刀片100嵌入至其中之一嵌入間隙248。間隙具有大於刀片之厚度尺寸DT以允許嵌入之一間隙厚度TG (圖3B)。較佳地,嵌入間隙248大於切削嵌件之切削寬度CW,使得冷卻液導管200可安裝於切割刀片上而無需移除安裝至切割刀片之一切削嵌件。然而,為確保將切屑卡在本體部分202與切割刀片100之間的風險最小化,兩個寬度之間的差異較佳地儘可能小,滿足以下條件:DT<TG<2DT,更佳地DT<TG<1.4DT。
儘管嵌入間隙248係一有用對稱幾何形狀,但一冷卻液導管亦可僅沿一切割刀片100 (圖中未展示)之一個側延伸。然而,應瞭解,為使冷卻液自切割刀片之一個側(在此實例中位於切割刀片下方)到達另一側(假定冷卻液導管如圖中所展示般延伸至切割刀片之兩側,則應注意,可具有兩個單獨組件,各組件具有其自身延伸部分),此切割刀片之至少一部分需要延伸超出一切削區ZC。
第一延伸部分208自第二本體端222延伸且第二延伸部分210自靠近第一本體端220之本體部分202之一部分延伸。
冷卻液導管200進一步包括一冷卻液通路300。
冷卻液通路300包括形成於第一本體端220處之一入口302、一第一出口304、自入口302延伸至第一出口304之一第一中間通路306、一第二出口308及自入口302延伸至第二出口308之一第二中間通路310。
在本實例中,入口302具有內螺紋302A且具有一外六角構形302B,因此冷卻液導管200可在附接一供應管路時固定。六角構形302B之第一平面302C及第二平面302D與切削平面PC平行以確保冷卻液導管200不存在太多側向突起。
應注意,本體部分202顯著大於(體積更大)薄的細長第一延伸部分208及第二延伸部分210。此係因為可在一切削區ZC外提供一結構更堅固(且因此更大)之構造。
然而,本體部分202之大小限制一總成10可提供之一切削深度CD。詳細而言,本體部分202在一切割或開槽操作期間延伸超出且保持於狹槽外,即,在延伸寬度切削平面PC外,且因此限制切削深度CD。其亦定位於工件與刀座12之間,使得切割刀片100必須提供有等於界定於內體表面226與外體表面228之間的一本體高度HB(圖3C)之一額外懸突。
最初擔心額外懸突會顯著損害加工穩定性,然而,在測試期間發現本總成10甚至比想像的更穩定。
然而,較佳地,本體中間子部分224呈弧形(即,凹形形狀)以最小化由此引起之額外懸突。本體中間子部分224劃分成界定嵌入間隙248同時仍允許大量冷卻液通過之兩個平行之子中間分支。
第一延伸部分208及第二延伸部分210之各者包括:一近延伸端260A、260B (連接至本體部分202);一遠延伸端262A、262B (比相同延伸部分之相關聯近延伸端更遠離本體部分202);一細長中間延伸子部分264A、264B;一內延伸表面266A、266B;一外延伸表面268A、268B,其定位成與內延伸表面266A、266B對置;一第一側延伸表面270A、270B,其連接內延伸表面266A、266B及外延伸表面268A、268B;一第二側延伸表面272A、272B,其連接內延伸表面266A、266B及外延伸表面268A、268B;一前延伸表面274A、274B,其位於遠延伸端262A、262B處且連接內延伸表面266A、266B、外延伸表面268A、268B、第一側延伸表面270A、270B及第二側延伸表面272A、272B。
將詳細描述第一延伸部分208之元件。由於第一延伸部分208及第二延伸部分210相同,所以較少細節可用於描述第二延伸部分210。
近延伸端260A連接至本體部分202且更精確而言連接至第二本體端222。
內延伸表面266A包括遠延伸端262A處之一延伸安全突起278A。
內延伸表面266A進一步包括遠延伸端262A處之一第一延伸機械互鎖結構280A,其比延伸安全突起278A更靠近近延伸端260A。
內延伸表面266A進一步包括中間延伸子部分264A處之一第二延伸機械互鎖結構282A。
內延伸表面266A之第一延伸機械互鎖結構280A及第二延伸機械互鎖結構282A兩者包括(圖2D)一中心最低點290A及自最低點290A延伸之第一延伸子邊緣鄰接表面292A及第二延伸子邊緣鄰接表面294A。
如圖3C中所最佳展示,靠近遠延伸端262A之第一延伸機械互鎖結構280A與中間延伸子部分264A處之第二延伸機械互鎖結構282A之間存在一略微凹槽(或離隙)。第一參考平面PR1 (如下文將描述)與內延伸表面266A之間的一間隙展示內延伸表面266A與第二延伸機械互鎖結構282A之間的凹槽(或離隙)
此係因為內延伸表面266A(亦稱為「第一延伸鄰接表面」)及切割刀片100之預期鄰接區域主要或僅在遠延伸端262A處(且在此實例中,第一延伸鄰接表面形成有一機械互鎖結構,即,第一延伸機械互鎖結構280A)。期望在遠延伸端262A處尤其鄰接內延伸表面266A之原因尤其係用於確保遠延伸端262A牢固地偏置抵靠切割刀片100以減少迎面切屑卡在其等之間的可能性之一安全措施。然而,具有在其中間延伸子部分處亦鄰接一切割刀片之一平坦內延伸表面266A亦為一可行選擇。
中間延伸子部分264A提供有第二延伸機械互鎖結構282A以減小切割刀片與內延伸表面266A之間的間隙以減少切屑卡在其等之間的可能性。
僅出於解釋目的,一第一參考平面PR1 (圖3C)可由靠近遠延伸端262A之第一延伸機械互鎖結構280A界定。選擇此參考係因為其係與切割刀片100之鄰接之區域。
如圖3C中所最佳展示,延伸安全突起278A在第一參考平面PR1下方延伸,因此其將在第二刀片子邊緣112下方延伸。
第一延伸機械互鎖結構282A在第一參考平面PR1上方延伸(或如上所述「凹進」或「離隙」)第一參考平面PR1,因此其將自切割刀片離隙。
一第一向前方向DF1經界定為與第一參考平面PR1平行且在自近延伸端260A朝向遠延伸端262A之方向上。
一第一向後方向DR1經界定為與第一向前方向DF1相反。
一第一向上方向DU1經界定為垂直於第一參考平面PR1且在自內延伸表面266A朝向外延伸表面268A之方向上。
一第一向下方向DR1經界定為與第一向上方向DU1相反。
一第一側向方向DS1經界定為與第二側向方向DS2相反,兩個方向遠離對稱平面PS垂直延伸。
一第一伸長軸線AE1經界定穿過第一延伸部分208之中心。
第一伸長軸線AE1及第一參考平面PR1在第一向後方向DR1上對向一冷卻液銳角Ɛ (圖4C)。此係為確保冷卻液經引導朝向切削嵌件14,且較佳地朝向其一切削邊緣。
前延伸表面274A係一傾斜偏轉表面。詳細而言,前延伸表面274A及第一參考平面PR1對向一第一銳角偏轉角μ1,且內延伸表面266A及第一參考平面PR1對向小於第一銳角偏轉角µ1之一第二銳角偏轉角µ2。應瞭解,由於第一延伸部分208在切削嵌件14之上方很好地延伸,其很可能會受迎面切屑影響。若第一偏轉角μ1會更大(即,更接近正交於第一參考平面PR1),則第一延伸部分208可被迎面切屑顯著損壞。若第一偏轉角μ1會更小,類似於第二銳角偏轉角μ2,則冷卻液將離開冷卻液導管200更遠離切削嵌件14且將不太有效。另外,一傾斜出口改變離開延伸部分之冷卻液之形狀/方向。較佳地,第一銳角偏轉角μ1滿足以下條件:25°≤μ1≤65°,更佳地35°≤μ1≤55°。
若第二銳角偏轉角μ2會更大,則第一延伸部分208會顯著更強(因為延伸部分將具有一更細長橫截面,增加在受到一切屑撞擊時抵抗向後彎曲之剛度)。然而,此會導致一較不緊湊構造(下文將討論圖6C中所展示之高度HE)。在具有兩個延伸部分且冷卻液導管200對於右手及左手刀具旋轉對稱之本實例中,此亦將增加刀具總成之向前突起且限制可分離之一工件之大小。較佳地,第二銳角偏轉角μ2滿足以下條件:2°≤μ2≤15°,更佳地4°≤μ2≤10°。
又一選用安全特徵係用一耐熱塗層或保護塗層塗覆冷卻液導管,或其至少延伸部分,或至少遠延伸端262A。
第一側延伸表面270A及第二側延伸表面272A較佳地平行於且垂直於第一參考平面PR1延伸。此允許輸送最大量之冷卻液,同時仍將第一延伸部分208維持於切削平面PC之延伸寬度內(注意,在此背景中,切削平面PC之延伸寬度(「延伸寬度切削平面PC」)經界定為與切削嵌件14之切削邊緣寬度CW相同之寬度;換言之,延伸寬度切削平面PC由最前切削邊緣34之位置界定,具有與切削嵌件14之切削邊緣寬度CW相同之寬度且平行於進給方向,即,刀片向前方向DFB,應注意,延伸寬度切削平面PC因此在此平面之所有四個方向上延伸,即,刀片向前方向DFB,刀片向後方向DRB、刀片向上方向DUB及刀片向下方向DDB)。換言之,自第一側延伸表面270A界定至第二側延伸表面272A一之延伸厚度TE(圖6A)小於切削嵌件14之一切削寬度CW。此提供離隙,使得第一延伸部分208不會撞擊工件。通常,出於相同原因,刀片之厚度尺寸DT始終小於切削寬度CW。作為一安全預防措施,較佳地,最大延伸厚度TE甚至小於刀片之厚度尺寸DT,以在安裝期間發生意外傾斜時提供離隙。儘管此減少可透過較薄延伸部分供應之冷卻液之量,但撞擊危險更為顯著。
然而,在所有實施例中,由於切削區內(且因此延伸寬度切削平面PC內)之冷卻液導管之部分根據界定在第一側向方向及第二側向方向上非常薄,因此較佳地,在冷卻液導管之一側視圖(圖3C)中,其等在向上(高度)方向及向下(高度)方向上伸長。此可允許結構強度(即使在延伸部分不含一冷卻液通路之情況中)且可在存在一冷卻液通路之情況中增加冷卻液通路橫截面(及因此冷卻液供應)。然而,由於存在限制因數(諸如增加被切屑撞擊之風險;或僅保持用於在一自動換刀器中更換刀具之緊湊性),因此一對延伸部分可具有之高度範圍具有一較佳限制。
參考圖6C,展示垂直於相關聯延伸部分之一延伸方向且自內延伸表面266A至外延伸表面268A界定之一最大延伸部分高度HE,及一最大延伸厚度TE (圖6A)。此等尺寸較佳地滿足以下條件:1.5TE<HE<8TE,更佳地2TE<HE<5TE,且最佳地2TE<HE<4TE。
為了完整起見,圖3D中標識相同第二延伸部分210之一些對應元件,即:一延伸安全突起278B;一延伸機械互鎖結構280B;一中心最低點290B;及第一延伸子邊緣鄰接表面292B及第二延伸子邊緣鄰接表面294B。
參考圖3B及圖3C,注意,冷卻液通路300具有複數個轉彎。更精確而言,第一中間通路306包括自入口302至中間子部分224之一第一轉彎314A;一第二轉彎314B (本體部分202亦分成兩個子中間部分306A、306B);及至第一延伸部分208之一第三轉彎314C (其約為四分之一圈)。
類似地,第二中間通路310包括對應轉彎(前兩者與第一轉彎314A及第二轉彎314B共用),即第一轉彎316A、第二轉彎316B及第三轉彎316C。更精確而言,第二中間通路310包括自入口302至中間子部分224之一第一轉彎316A;至第二延伸部分210之一第二轉彎316B;及第二延伸部分210內之一第三轉彎316C (其約為四分之一圈)。
參考圖7A至圖7B,展示總成10切割工件60之操作。
工件60具有一中心工件軸線AW且在加工期間如所指示在順時針方向DC上旋轉。
刀座12經展示為在其藉由在對應於刀片向前方向DFB (圖7C)之一進給方向上移動而完全進入工件60之後。
本實施例之切削深度CD (圖7A)係自最前切削邊緣34至比最前邊緣34之切削寬度CW寬之刀具總成10之一部分。即,刀具總成10最靠近切削邊緣之部分在延伸寬度切削平面PC外。在給定之實例中,最靠近部分係冷卻液導管200之內體表面226。
應注意,整個本體部分202在切削區ZC外且可因此在工件60之路徑前面延伸,如圖7C中所展示。
為進一步界定切削區ZC,應瞭解,所有刀具總成經設計用於一給定切削深度CD。因此,切削區係一假想圓柱體IC (圖7A),其形狀對應於所展示之工件60,假想圓柱體IC由長度等於切削深度CD之一半徑界定(其繼而自內體表面226界定至切削嵌件14之最前切削邊緣34)。應瞭解,實際工件直徑必須稍微小於切削深度CD以提供一公差(例如1 mm)。在假想圓柱體IC外部,冷卻液導管200可在任何方向上延伸且在其切割期間不受工件60影響。
相比而言,為提供靠近切削嵌件14之冷卻液,第一延伸部分208及第二延伸部分210經展示以在形成於工件60中之一細長狹縫S內完全延伸(圖7B至圖7D)。
在圖7A中,亦展示延伸安全突起278A、278B如何在各自子邊緣下方延伸且各延伸安全突起278A、278B與相關聯之第一刀片安全凹槽132A及第二刀片安全凹槽132B之間存在一間隙G1、G2。
應瞭解,若延伸安全突起接觸刀片安全凹槽,則此會減小延伸部分及刀片之預期鄰接表面之間的偏置力(尤其削弱機械互鎖結構之互鎖)。
現參考圖8至圖11,展示一冷卻液導管200'之一第二實施例。
除緊固部分234'之外,冷卻液導管200'相同於上述冷卻液導管200。
在此較佳實施例中,緊固部分234'包括一凸輪236'、延伸穿過第一側體表面230'及第二側體表面232'之一通孔238',及(視情況)形成於冷卻液導管200'之後部中之一凸輪嵌入及移除孔233'。
應瞭解,凸輪236'可藉由在本體部分202內之增材製造來有利地製造且無需凸輪嵌入及移除孔233'。
參考圖8D,本體部分202包括相鄰於通孔238'之內部第一傾斜支撐表面238A'及第二傾斜支撐表面238B'。
參考圖9A至圖10D,將更詳細描述凸輪236'。
凸輪236'在使用之前透過凸輪嵌入及移除孔233'嵌入。
凸輪236'包括一第一凸輪端242'、一第二凸輪端244'及在其等之間延伸之一凸輪中間部分246'。
第一凸輪端242'形成有一六角扳手(圖中未展示)可經由其旋轉凸輪236'之一第一刀具接納凹槽242A'。
第二凸輪端244'亦形成有一六角扳手(圖中未展示)可經由其旋轉凸輪236'之一第二刀具接納凹槽244A'。此允許一使用者自切割刀片100之任一側接取。
在本實施例中,第一刀具接納凹槽242A'及第二刀具接納凹槽244A'係連續的(且因此可被視為一單一刀具接納凹槽),但可在其等之間形成一止動件或壁(圖中未展示)以防止一六角扳手(圖中未展示)過度嵌入。
經例示之第二凸輪端244'未形成有一凸輪止動件,但此係一可行且較佳選項,就此止動件而言,例如,其經構形以鄰接形成於緊固部分234'內側上之一內部導管止動件(圖中未展示)。
凸輪中間部分246'包括第一傾斜表面246A'及第二傾斜表面246B'及位於其等之間的一阿基米德螺旋表面246C'。
阿基米德螺旋表面246C'包括一倒角部分246D' (如上文圖4至圖5F中所見)且具有對應於第二刀片子邊緣112及第四刀片子邊緣116之v形幾何形狀之一基本v形(第一螺旋鄰接表面246C1'及第二螺旋鄰接表面246C2')。
藉由將凸輪236'嵌入至嵌入及移除孔233'中來將凸輪236'安裝至本體部分202',其中第一傾斜表面246A'及第二傾斜表面246B'靜置於內部第一傾斜支撐表面238A'及第二傾斜支撐表面238B'上。
一六角扳手(圖中未展示)嵌入至刀具接納凹槽242A'、244A'之一者中以旋轉凸輪236'直至其處於圖10F中所展示之嵌入定向。一示意線S1'展示切割刀片100之最低邊緣在凸輪236'上方滑動時之路徑(歸因於提供選用但較佳之倒角部分246D',此輕易完成)。應注意,切割刀片100與凸輪236'間隔開。
六角扳手接著在刀具接納凹槽242A'、244A'之一者中旋轉約四分之一圈以將凸輪236'帶至圖10B中所展示之一緊固定向,類似於先前實施例,其中阿基米德螺旋表面246C'鄰接切割刀片(由線S2'示意性地展示)。
如圖11A至圖11E中所展示,此例示性緊固部分234'有利地不具有位於本體部分202外之突出部分。
現參考圖12A至圖12D,展示冷卻液導管200''之一第三實施例。將描述數個差異且各差異應被視為可與先前冷卻液導管實施例獨立互換。
第三實施例之例示性冷卻液導管200''不含參考第一實施例及第二實施例描述之那種緊固部分。確切而言,延伸部分208''、210''之平行第一內部部分211''及第二內部部分213''之最近點相隔一延伸距離DE1,其小於第二子邊緣長度LS2以產生一楔形效應或壓力配合於延伸穿過其中之一切割刀片100上。
在此實例中,第二延伸部分210'' (或更精確而言,其第二內部部分213'')係提供有一機械互鎖結構215''之唯一部分,且前止動件部分217''係平面的。此係可行的,因為第二內部部分213''之機械互鎖結構215''及形成於第一內部部分211''上之一機械互鎖結構219''兩者相對較長。因此,即使沿其第一刀片子邊緣110不含一機械互鎖結構128之一標準切割刀片(圖中未展示)亦可與此冷卻液導管200''一起使用。
在此實例中,入口302''處未形成六邊形表面。此係因為第一本體端220''本身已被提供適合於由一扳手(圖中未展示)保固持之一形狀。
更具體而言,對置面向之第一下本體表面226''及第二下本體表面228''已間隔開對應於一標準扳手大小之一距離。根據需要,此扳手(圖中未展示)可嵌入入口302''與選用但較佳之耳部303''、305''之間。
本實施例亦提供無任何延伸安全突起之一實例。應瞭解,就一壓配合構形而言,至少第一延伸部分208''上具有一突出部分更複雜。
現參考圖13A至圖13E,展示一冷卻液導管200'''之一第四實施例。
由於以上例示性實施例限制切割刀片之可變懸突能力,所以一個解決方案係提供環繞(圖中未展示)刀座12 (圖1)之所展示冷卻液導管200''',且因此切削區ZC自切削嵌件14延伸至刀座12,因為冷卻液導管200'''之部分未在其等之間延伸。
類似於先前實施例,切割刀片100可透過一嵌入間隙248'''嵌入直至鄰接形成於延伸部分之部分上(例如:下部分213'''及/或止動件部分217''',及指定為211'''之部分上)之機械互鎖結構。
所展示實例具有細長部分221'''、223''',其等約為刀座12之長度,但無需如延伸寬度切削平面PC一般薄(較薄部分經指定為211'''、213'''及217''',以及在其等之間延伸之過渡部分225'''、227''')。
一偏置螺釘(圖中未展示)可用於確保冷卻液導管200'''相對於切割刀片之一固定位置(藉由偏置等等)。為此,冷卻液導管200'''可在指定為229'''、231'''、233'''之任何部分中形成有一螺紋螺釘接納孔(圖中未展示)。
現參考圖14A及圖14B,展示一冷卻液導管200''''之一第五實施例。
在開發期間,發現藉由將一冷卻液導管懸掛於一懸突切割刀片上,達成異常穩定性(當預期歸因於需要增加懸突而具有較低穩定性時,如上所述)。不受理論約束,據信冷卻液導管充當一阻尼配重物以產生一防震效果。
冷卻液導管200''''對應於先前實施例,除了為增加防震效果而增加一額外配重部分400 (可選地,但較佳地與其一體成型)。
較佳地,配重部分400儘可能靠近切削嵌件(圖中未展示),且因此切削區ZC內之配重部分400之至少一第一配重部件402應係薄的。更精確而言,第一配重部件402應具有大致相同或不寬於一延伸厚度TE之一配重厚度TW。
應瞭解,儘管一切削深度由所展示之假想圓柱體IC界定,但此等總成可開槽更大直徑之工件(因為僅需在切割時才到達一工件之中心),因此一最大開槽尺寸由指定為IA之假想弧展示,其直徑大於可切割之一工件之一直徑。
如上文所提及,配重部分400之一第二配重部分404在假想圓柱體及假想弧形區域(即,切削區ZC)外,且因此可根據期望來加寬。
現參考圖15A及圖15B,展示冷卻液導管200'''''之一第六實施例。
在此實例中,配重部分400'包括切削區ZC內且因此具有相同於延伸厚度TE之厚度TW之一第一配重部件402',及切削區外之一第二配重部件404'。
第二配重部件404'包括一防震裝置406' (其實例可在申請人之先前專利公開案中找到,諸如US 9,993,876)
應注意,第二配重部件404'具有顯著大於延伸厚度TE之一第二部件寬度TW'。
參考圖16A至圖18B,繪示經構形以緊固至具有(視情況)相同於上述切削嵌件之一切削嵌件14之另一切割刀片1000之另一冷卻液導管2000。
由於基本原理相同於上述基本原理,因此僅詳細說明對顯著差異。
首先參考圖18A及圖18B,切割刀片1000包括相同於先前所展示之嵌件槽之一嵌件槽118但不同於先前所展示之周邊刀片邊緣之一周邊刀片邊緣1060。
僅展示周邊刀片邊緣之第一刀片子邊緣1100、第二刀片子邊緣1120及第三刀片子邊緣1160 (儘管在先前實例中,此處稱為一「第三」刀片子邊緣之部分被稱為一「第四」刀片子邊緣,應注意整體切割刀片形狀對於所展示原理而言並非必要,該原理主要係一替代緊固配置)。
不同於先前實例,第一刀片子邊緣1100不含一刀片機械互鎖結構。換言之,其呈平面形狀。此允許有利地製造僅具有沿傳統對置之第二刀片子邊緣1120及第三刀片子邊緣1160之刀片機械互鎖結構之切割刀片。另一方面,在操作期間,一遠延伸端2620B與切割刀片1000危險地錯位存在一更大風險,然而風險減小遠延伸端2620B處之第二延伸部分2100之長度及/或藉由在其近延伸端2600B處沿一第一內延伸表面2660B具有一相對較長機械互鎖結構之第二延伸部分2100而有利地(但可選地)降低。
更精確而言,第一刀片子邊緣1100包括靠近嵌件槽118之一近端第一刀片子邊緣部分1102及遠離嵌件槽118之一遠端第一刀片子邊緣部分1104。
近端第一刀片子邊緣1102及遠端第一刀片子邊緣1104呈平面形狀,然而,遠端第一刀片子邊緣部分1104在一刀片向後方向DRB上凹進且因此亦構成一第一安全凹槽1104。
凹進之第一安全凹槽1104可延伸至第三刀片子邊緣1160。換言之,其可延伸至切割刀片之拐角處。
更精確而言,第二刀片子邊緣1120形成有對應於上文所例示之一第二刀片機械互鎖結構130。
第二刀片子邊緣1120形成有一刀片安全凹槽1320 (在此實例中其可為細長的)。
類似於先前實施例,第二刀片安全凹槽1320在向下方向DDB上比位於第一嵌件槽118與額外第二刀片安全凹槽1320之間的第二刀片子邊緣1120之最前點1380延伸更多。因此,向冷卻液導管2000提供防止迎面切屑之保護。
最前點1380之前部可為一典型離隙部分1382。
現參考圖16A至圖17C,存在包括具有一截頭圓錐形鄰接表面2364及一螺紋柄2366之一錐形螺釘頭2362之緊固件2360 (在此實例中係一標準螺釘)。
冷卻液導管2000包括一本體部分2020、自本體部分2020延伸之一第一延伸部分2080、自本體部分2020延伸之一第二延伸部分2100。
本體部分2020最顯著地包括一替代緊固部分2340,其包括一螺紋螺釘孔2342及一撓性狹縫2344。
螺紋螺釘孔2342包括一螺紋部分2346及一截頭圓錐形鄰接部分2348。
第一延伸部分2080可包括一近延伸端2600A、一遠延伸端2620A、靠近近延伸端2600A且形成有一機械互鎖結構(如上文所描述)之一第一內延伸表面2660A,及呈平面之一第二內延伸表面2662A(且因此適合於鄰接刀片安全凹槽1320,儘管在本實施例中不期望與其接觸)。
第二延伸部分2100可包括一近延伸端2600B、一遠延伸端2620B及其等之間的一彎曲部2630B。第一內延伸表面2660B靠近近延伸端2600B且形成有一機械互鎖結構(如上文所描述),且一第二內延伸表面2662B呈平面(且因此適合於鄰接遠端第一刀片子邊緣1104,在本實施例中,其意在作為一止動件接觸,儘管在一不同實施例中,該功能可由內延伸表面2662A及刀片安全凹槽1320來實行)。
應瞭解,任一安全凹槽可省略且僅使用一個。
應瞭解,此等安全凹槽之任一者或兩者亦構成一止動件(即,存在與冷卻液導管200之所要接觸)。
針對本實例,將冷卻液導管2000安裝至切割刀片1000:切割刀片1000嵌入冷卻液導管2000中直至遠端第一刀片子邊緣部分1104鄰接第二內延伸表面2662B。接著將緊固件2360旋轉/螺合至緊固部分2340,使得截頭圓錐形鄰接表面2364向前偏置第一延伸部分2080,使得其機械互鎖結構牢固地接合第二刀片子邊緣之第二刀片機械互鎖結構130。
為釋放冷卻液導管2000,緊固件2360僅在相反方向上旋轉且切割刀片1000在相反方向上滑動。
在圖3及圖6中所展示之先前實施例中,由於所展示之整個冷卻液導管係剛性體,所以在緊固期間,存在其相對於切割刀片之一些非所要旋轉。在本實例(冷卻液導管2000)中,此藉由其僅一個部分(即第一延伸部分2080)相對於冷卻液導管2000之剩餘部分呈動態或撓曲而被避免。
關於本發明之一些最終一般性評論如下:
迄今為止,將一組件緊固至一切割刀片之一懸突部分以減少其振動係未知的。
因此,本發明進一步包括甚至不含冷卻液通路之一態樣,即,經構形以固定至一切割刀片之一防震裝置。
儘管已知此等防震裝置與切割刀片一體成型,但此係昂貴的,因為在有限使用之後,包括一嵌件槽之切割刀片會因機加工而磨損。相比而言,本態樣不承受嵌件夾緊力或加工力,且可設想多次重複使用。
當然,在有利實施例中,包含一冷卻液通路用於增加一切削嵌件之刀具壽命之額外益處。
亦較佳地,裝置包括用於緊固至切割刀片之機械互鎖機構。儘管其他安裝選項(諸如較差之螺釘)亦可行。
一般而言,以上實例已例示兩個延伸部分,然而一冷卻液導管可僅具有一個延伸部分,或超過兩個延伸部分且仍益於一切割刀片。
最後,顯然,以上所有系統可另外受益於具有穿過其中之一冷卻液通路,除夾緊之外,增加一切削嵌件之刀具壽命,且在高冷卻液壓力下甚至有助於斷屑。
應注意,已知之高壓切割刀片無法達到切屑壓力破壞(根據已知文獻,其在約100巴以上(離開切割刀片之壓力)時發生。此係因為刀座中存在壓力損耗、自刀座至切割刀片之過渡、刀座及切割刀片中之數個轉彎、透過切割刀片之小通路等等。上文所例示之冷卻液導管200經測試且達到遠高於所謂的高壓冷卻液刀片之冷卻液壓力,以至於可在較低冷卻液壓力下產生更小之切屑。
10:刀具總成
10':刀具總成
12:刀座
14:切削嵌件
16:上爪
18:下爪
26:前刀面
28:嵌件基面
30:最前間隙表面
32:嵌件後表面
34:最前切削邊緣
60:工件
100:切割刀片
102:第一刀片側
104:第二刀片側
106:周邊刀片邊緣
110:第一刀片子邊緣/最前刀片子邊緣
112:第二刀片子邊緣
114:第三刀片子邊緣
116:第四刀片子邊緣
118:第一嵌件槽
118A:底爪
118B:第二爪
118C:狹槽端
120:第二嵌件槽
122:第三嵌件槽
124:第四嵌件槽
126A:後刀側/外部槽後刀面
126B:前刀側/外部槽前刀面
128:第一刀片機械互鎖結構
128A:中心頂點
128B:第一刀片子邊緣鄰接表面
128C:第二刀片子邊緣鄰接表面
130:第二刀片機械互鎖結構
130A:中心頂點
130B:第一刀片子邊緣鄰接表面
130C:第二刀片子邊緣鄰接表面
132A:第一子邊緣之第一刀片安全凹槽/前刀片安全凹槽
132B:第二子邊緣之第二刀片安全凹槽/後刀片安全凹槽
134B:額外刀片安全凹槽
136:第一刀子邊緣之最後點
138:第一刀片子邊緣之最前點
148:第一互鎖結構
148A:第十互鎖結構
150:第二互鎖結構
150A:側向定位之子邊緣突起
150B:側向定位之子邊緣突起
152:第三互鎖結構
156:第四互鎖結構
156A:第一側壁
156B:第二側壁
156C:鄰接表面
158:第五互鎖結構
158A:第一側壁
158B:第二側壁
158C:鄰接表面
160:第六互鎖結構
160A:第一子邊緣表面
160B:第二子邊緣表面
160C:子邊緣凹槽表面
160D:平坦凹進表面
162:第七互鎖結構
162A:凹形彎曲表面
164:第八互鎖結構
164A:成角度子邊緣表面
164B:成角度子邊緣表面
166:第九互鎖結構
166A:第一突起
166B:第二突起
168:第十一互鎖結構
168A:第一突起
168B:第二突起
168C:第三突起
170A:中心子邊緣突起
170B:單一非中心子邊緣突起
170C1:側向定位之子邊緣突起
170C2:側向定位之子邊緣突起
170D1:側向定位之子邊緣突起
170D2:側向定位子邊緣突起
170E1:側向定位之子邊緣突起
170E2:側向定位之子邊緣突起
200:冷卻液導管
200':冷卻液導管
200'':冷卻液導管
200''':冷卻液導管
200'''':冷卻液導管
202:本體部分
202':本體部分
208:第一延伸部分
208'':延伸部分
210:第二延伸部分
210'':延伸部分
211'':第一內部部分
211''':第一內部部分
213'':第二內部部分
213''':第二內部部分
215'':機械互鎖結構
217'':前止動件部分
217''':前止動件部分
219'':機械互鎖結構
220:第一本體端
220'':第一本體端
221''':細長部分
222:第二本體端
223''':細長部分
224:中間子部分
225''':過渡部分
226:內體表面
226'':第一下本體表面
227''':過渡部分
228:外體表面
228'':第二下本體表面
229''':指定部分
230:第一側體表面
230':第一側體表面
231''':指定部分
232:第二側體表面
232':第二側體表面
232'':第二側體表面
233':移除孔
233A:第一端體表面
233B:第二端體表面
233''':指定部分
234:緊固部分
234':緊固部分
236:凸輪
236':凸輪
238:通孔
238A:第一圓柱形邊緣
238B:第二圓柱形邊緣
238A':第一傾斜支撐表面
238B':第二傾斜支撐表面
240:扣環
242:第一凸輪端
242A:刀具接納凹槽
242A':刀具接納凹槽
242B:扣環溝槽
244:第二凸輪端
244':第二凸輪端
244A:刀具接納凹槽
244B:凸輪止動件
245:導管止動件
246:凸輪中間部分
246A:第一圓柱形表面
246A':第一傾斜支撐表面
246B:第一圓柱形表面
246B':第二傾斜支撐表面
246C:阿基米德螺旋表面
246C':阿基米德螺旋表面
246C1:第一螺旋鄰接表面
246C1':第一螺旋鄰接表面
246C2:第二螺旋鄰接表面
246C2':第二螺旋鄰接表面
246D:倒角部分
246D':倒角部分
248:嵌入間隙
248''':嵌入間隙
256A:第一夾具鄰接表面/鄰接表面
260A:近延伸端
260B:近延伸端
262A:遠延伸端
262B:遠延伸端
264A:中間延伸子部分
264B:中間延伸子部分
266A:內延伸表面
266B:內延伸表面
268A:外延伸表面
268B:外延伸表面
270A:第一側延伸表面
270B:第一側延伸表面
272A:第二側延伸表面
272B:第二側延伸表面
274A:前延伸表面
274B:前延伸表面
278A:延伸安全突起
278B:延伸安全突起
280A:第一延伸部分處之(第一)延伸機械互鎖結構
280B:第二延伸部分處之延伸機械互鎖結構
282A:中間延伸子部分處之(第二)延伸機械互鎖結構
290A:中心最低點
290B:中心最低點
292A:第一延伸子邊緣鄰接表面
292B:第二延伸子邊緣鄰接表面
294A:第二延伸子邊緣鄰接表面
294B:第二延伸子邊緣鄰接表面
300:冷卻液通路
302:入口
302'':入口
302A:螺紋
302B:六角構形
302C:第一平面
302D:第二平面
303'':耳部
304:第一出口
305'':耳部
306:第一中間通路
308:第二出口
310:第二中間通路
314A: (第一中間通路之)第一轉彎
314B: (第一中間通路之)第二轉彎
314C: (第一中間通路之)第三轉彎
316A: (第二中間通路之)第一轉彎
316B: (第二中間通路之)第二轉彎
316C: (第二中間通路之)第三轉彎
400:配重部分
400':配重部分
402:第一配重部分
402':第一配重部分
404:第二配重部分
404':第二配重部分
406':防震裝置
1000:刀具總成
1060:周邊刀片邊緣
1100:第一刀片子邊緣/最前刀片子邊緣
1102:近端第一刀片子邊緣
1104:遠端第一刀片子邊緣
1120:第二刀片子邊緣
1160:第四刀片子邊緣
1320:第二刀片安全凹槽
1380:第一刀片子邊緣之最前點
1382:離隙部分
2000:冷卻液導管
2020:本體部分
2080:第一延伸部分
2340:緊固部分
2342:螺紋螺釘孔
2344:撓性狹縫
2346:螺紋部分
2348:截頭圓錐形鄰接部分
2360:緊固件
2362:錐形螺釘頭
2364:截頭圓錐形鄰接表面
2366:螺紋柄
2600A:近延伸端
2600B:近延伸端
2620B:遠延伸端
2660B:內延伸表面
2662B:第二內延伸表面
AB:橫向刀片軸線
AE1:第一伸長軸線
CC:外接圓
CD:切削深度
CW:切削寬度
DDB:刀片向下方向
DE: (延伸部分之)伸長方向
DE1:延伸距離
DF1:第一向前方向
DFB:刀片向前方向
DR1:第一向後方向
DRB:刀片向後方向
DS1B:刀片第一側向方向
DS2B:刀片第二側向方向
DSR1:安全凹槽距離
DSR2:安全凹槽距離
DT:切割刀片厚度尺寸或刀片厚度尺寸
DU1:第一向上方向
DUB:刀片向上方向
E1:延伸線
E2:延伸線
E3:延伸線交點
G1:第一間隙
G2:第二間隙
HB:本體高度
HE:最大高度
IC:假想圓柱體
LM:最大長度
LM1:線性區段長度
LM2:線性區段長度
LM3:線性區段長度
LR:凹槽長度
LS:子邊緣長度
LS1:第一子邊緣長度
LS2:第二子邊緣長度
PC:延伸寬度切削平面
PR1:第一參考平面
S:狹縫(工件中)
S1:示意線
S1':示意線
S2:示意線
S2':示意線
TE:第一延伸厚度
TG:厚度間隙
TW:配重厚度
TW':配重厚度
ZC:切削區
α:內刀片角
µ1:第一銳角偏轉角
µ2:第二銳角偏轉角
為較佳理解本申請案之標的物,且為展示可如何在實踐中實行該標的物,現在將參考附圖,其中:
圖1係根據本發明之一刀具總成之一透視側視圖;
圖2A係圖1中之刀具總成之一切割刀片之一部分之一側視圖;
圖2B係圖2A中之切割刀片之部分之一端視圖;
圖2C係圖2A中之切割刀片之一俯視端視圖;
圖2D係可行機械互鎖結構之一示意表示;
圖2E係不含一機械互鎖之結構之一示意表示;
圖2F係可行機械互鎖結構之一示意表示;
圖2G係可行機械互鎖結構之一示意表示;
圖2H係可行機械互鎖結構之一示意表示;
圖3A係圖1中之刀具總成之一冷卻液導管之一俯視端視圖;
圖3B係圖3A中之冷卻液導管之一前視圖,其中一冷卻液通路用虛線示意性地展示;
圖3C係圖3A中之冷卻液導管之一側視圖,其中一冷卻液通路用虛線示意性地展示;
圖3D係圖3A中之冷卻液導管之一後視圖;
圖3E係圖3A中之冷卻液導管之一仰視圖;
圖4係圖3A中之冷卻液導管之一緊固元件之一透視圖;
圖5A係圖4中之緊固元件之第一端視圖;
圖5B係圖5A中之緊固元件在一緊固定向上之一側視圖;
圖5C係沿圖5B中之線VC-VC之一剖視圖;
圖5D係緊固元件在與圖5A相反之一方向上之一第二端視圖;
圖5E係圖5A中之緊固元件在圖5B之一嵌入定向上之一側視圖,即,相對於其旋轉四分之一圈;
圖5F係沿圖5E中之線VF-VF之一剖視圖;
圖6A係圖1中之刀具總成之一部分俯視圖;
圖6B係圖6A中之刀具總成之一前視圖;
圖6C係圖6A中之刀具總成之一部分側視圖;
圖6D係圖6A中之刀具總成之一後視圖;
圖6E係圖6A中之刀具總成之一部分仰視圖;
圖7A係圖1中之刀具總成之一部分之一側視圖,切割一圓柱形工件,其由一虛線示意性地展示;
圖7B係圖7A中之刀具總成之一前視圖,示意性地切割工件;
圖7C係圖7A中之刀具總成之一部分俯視圖,示意性地切割工件;
圖7D係圖7A中之刀具總成之一仰視圖,示意性地切割工件;
圖8A係根據本發明之一冷卻液導管之一第二實施例之一俯視圖;
圖8B係圖8A中之冷卻液導管之一前視圖,其中一冷卻液通路用虛線示意性地展示;
圖8C係圖8A中之冷卻液導管之一側視圖,其中一冷卻液通路用虛線示意性地展示;
圖8D係圖8A中之冷卻液導管之一後視圖;
圖8E係圖8A中之冷卻液導管之一仰視圖;
圖9A係圖8A中之冷卻液導管之一緊固元件之一透視圖;
圖9B係圖9A中之緊固元件之一不同透視圖;
圖10A係圖9A中之緊固元件之一第一端視圖;
圖10B係圖10A中之緊固元件在一緊固方向上之一側視圖;
圖10C係沿圖10B中之線XC-XC之一剖視圖;
圖10D係緊固元件在與圖10A相反之一方向上之一第二端視圖;
圖10E係圖10A中之緊固元件在不同於圖10B之一緊固方向上之一側視圖,即,相對於圖10B旋轉四分之一圈;
圖10F係沿圖10E中之線XF-XF之一剖視圖;
圖11A係類似於圖1之一刀具總成之一部分俯視圖,除圖8A中之冷卻液導管之外;
圖11B係圖11A中之刀具總成之一前視圖;
圖11C係圖11A中之刀具總成之一部分側視圖;
圖11D係圖11A中之刀具總成之一後視圖;
圖11E係圖11A中之刀具總成之一部分仰視圖;
圖12A係根據本發明之一冷卻液導管之一第三實施例之一側視透視圖;
圖12B係圖12A中之冷卻液導管之另一側視透視圖;
圖12C係圖12A中之冷卻液導管之一側視圖;
圖12D係圖12A中之冷卻液導管之一透視後視圖;
圖13A係根據本發明之一冷卻液導管之一第四實施例之一前視圖;
圖13B係圖13A中之冷卻液導管之一仰視圖;
圖13C係圖13A中之冷卻液導管之一側視圖;
圖13D係圖13A中之冷卻液導管之一俯視圖;
圖13E係圖13A中之冷卻液導管之一後視圖;
圖14A係根據本發明之一冷卻液導管之一第五實施例之一前視圖;
圖14B係圖14A中之冷卻液導管之一側視圖,用一圓形虛線進一步示意性地展示一工件,且用一虛線弧示意性地展示一較大工件之一部分;
圖15A係根據本發明之一冷卻液導管之一第六實施例之一前視圖;
圖15B係圖15A中之冷卻液導管之一側視圖,用一圓形虛線進一步示意性地展示一工件,且用一虛線弧示意性地展示一較大工件之一部分;
圖16A係根據本發明之一冷卻液導管之一第七實施例之一俯視圖;
圖16B係圖16A中之冷卻液導管之一前視圖;
圖16C係圖16A中之冷卻液導管之一側視圖;
圖16D係圖16A中之冷卻液導管之一後視圖;
圖16E係圖16A中之冷卻液導管之一仰視圖;
圖17A係圖16A中之冷卻液導管之一前視圖;
圖17B係圖16A中之冷卻液導管之一側視圖,亦展示一緊固元件(螺釘),該冷卻液導管經展示為沿圖17A中之線XVIIB-XVIIB之一剖視圖;
圖17C係圖16A中冷卻液導管之一側視圖,該冷卻液導管經展示為沿圖17A中線XVIIC-XVIIC之一剖視圖;
圖18A係經構形以與圖16A中之冷卻液導管一起使用之一切割刀片之另一實施例之一部分之一側視圖;及
圖18B係圖18A中之切割刀片之部分之一端視圖。
10:刀具總成
12:刀座
14:切削嵌件
16:上爪
18:下爪
26:前刀面
28:嵌件基面
30:最前間隙表面
32:嵌件後表面
34:最前切削邊緣
100:切割刀片
106:周邊刀片邊緣
110:第一刀片子邊緣/最前刀片子邊緣
112:第二刀片子邊緣
114:第三刀片子邊緣
116:第四刀片子邊緣
120:第二嵌件槽
122:第三嵌件槽
134B:額外刀片安全凹槽
200:冷卻液導管
AB:橫向刀片軸線
DE:(延伸部分之)伸長方向
LS1:第一子邊緣長度
Claims (28)
- 一種切斷刀具總成,其包括: 一刀座; 一切割刀片,其安裝至該刀座且由該刀座夾緊,且包括至少一第一嵌件槽; 一切削嵌件,其安裝至該第一嵌件槽;及 一冷卻液導管,其安裝至該切割刀片; 該切削嵌件包括: 一最前切削邊緣,其界定一切削邊緣寬度CW及寬度相同於該切削邊緣寬度CW之一延伸寬度切削平面; 該切割刀片包括: 對置第一刀片側及第二刀片側及連接該第一刀片側及該第二刀片側之一周邊刀片邊緣;及 該至少第一嵌件槽沿該周邊刀片邊緣形成; 該周邊刀片邊緣包括: 第一刀片子邊緣及第二刀片子邊緣,其等自該第一嵌件槽之不同側延伸; 該冷卻液導管包括: 至少一第一延伸部分; 至少一入口; 至少一出口;及 至少一冷卻液通路,其自該至少一入口延伸至該至少一出口; 其中該至少一出口貫通於該第一延伸部分處且位於該延伸寬度切削平面內。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該冷卻液導管不接觸該刀座。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該冷卻液導管接觸該切割刀片之一刀片子邊緣。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中:該冷卻液導管經構形以僅接觸在自該刀座之一個方向上與該刀座間隔開之一切割刀片之一懸突部分;或該冷卻液導管環繞該刀座;或該冷卻液導管沿該刀座部分地延伸。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該冷卻液導管在該切割刀片上方及該切割刀片下方兩者延伸。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該冷卻液導管包括該切割刀片透過其延伸之一嵌入間隙。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該冷卻液導管包括一本體部分,且該至少第一延伸部分自該本體部分延伸,且其中該本體部分在該延伸寬度切削平面PC外部延伸。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中:該冷卻液導管經構形以壓力配合至該切割刀片達小於該切割刀片之一高度之其平行延伸部分之一距離;或該冷卻液導管包括經構形以將該冷卻液導管緊固至該切割刀片之一緊固部分。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該冷卻液導管包括經構形以將該冷卻液導管緊固至該切割刀片之一緊固部分,且該緊固部分包括安裝至該冷卻液導管之一本體部分之一可旋轉緊固件。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該緊固部分包括經構形以僅撓曲該冷卻液導管之一個部分以將其緊固至該切割刀片之一撓性狹縫。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分包括對置內延伸表面及外延伸表面,及對置第一側延伸表面及第二側延伸表面:其中當在該第一側延伸表面與該第二側延伸表面之間量測時,該第一延伸部分比當在定位成相鄰於該延伸部分之該切割刀片之第一側與第二側之間量測時薄。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分具有在自一內延伸表面至一外延伸表面之一方向上伸長之一細長延伸橫截面。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該冷卻液通路自該入口在兩個不同方向上分叉。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分伸長使得一最大長度LM與最大高度HE滿足以下條件:LM>2HE。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中在該第一延伸部分之一側視圖中,該第一延伸部分整體呈線性形狀延伸。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中在該第一延伸部分之一側視圖中,該第一延伸部分在靠近該嵌件槽處呈線性形狀延伸且包括靠近該嵌件槽之遠離該線性形狀之一彎曲部。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分包括一安全突起或安全凹槽且該切割刀片包括一互補安全突起或安全凹槽。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分包括自其之一內延伸表面延伸之一安全突起。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該安全突起在不接觸該切割刀片之情況下容納於該切割刀片之該安全凹槽內。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分在相對於該嵌件槽之該切割刀片之一前刀側處抵靠該切割刀片之周邊邊緣偏置。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分在相對於該嵌件槽之該切割刀片之一後刀側抵靠該切割刀片之周邊邊緣偏置。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分包括比一近延伸端更靠近該嵌件槽之一遠延伸端且僅該遠延伸端抵靠該切割刀片之周邊邊緣偏置。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分包括一機械互鎖結構且抵靠沿該切割刀片之周邊邊緣形成之一互補機械互鎖結構偏置。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中該冷卻液導管包括一第二延伸部分。
- 如請求項24之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分及該第二延伸部分經構形以沿該周邊刀片邊緣之兩個不平行刀片子邊緣延伸。
- 如請求項24之切斷刀具總成,其中該第一延伸部分及該第二延伸部分兩者在該延伸寬度切削平面PC內延伸。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其進一步包括一防震機構,該防震機構包括一配重件。
- 如請求項1之切斷刀具總成,其中:該第一刀片子邊緣形成有一第一刀片機械互鎖結構;該第二刀片子邊緣亦形成有一刀片機械互鎖結構;或該第一刀片子邊緣及該第二刀片子邊緣兩者形成有刀片機械互鎖結構。
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