TW202235187A - 切削嵌件 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種開槽刀具本體,其包含一盤狀切削器部分及自其向後突出之一柄部分。該切削器部分包含具有一周邊安置之嵌件接納槽之一彈性夾箝部分。該柄部分包含與該切削器部分軸向相鄰之一周邊安置之前部柄凹部。該嵌件接納槽之一徑向向內部分在該向後方向上與該前部柄凹部合併。一切削嵌件可釋放且彈性夾箝於該嵌件接納槽中以形成一旋轉槽切削刀具。該切削嵌件包含兩個切削部分,該兩個切削部分各包含一長嵌件側向延伸部及一短嵌件側向延伸部,該長嵌件側向延伸部比該短嵌件側向延伸部長。最長嵌件側向延伸部經定位於該切削嵌件之相對側上。
Description
本申請案之標的物一般言之係關於具有一開槽刀具本體之旋轉槽切削刀具,該開槽刀具本體具有擁有用於在其中可釋放地保持一切削嵌件之複數個圓周安置之嵌件接納凹穴之一盤狀切削器部分,且本申請案之標的物特定言之係關於其中該嵌件接納凹穴在其中彈性地夾箝該切削嵌件之此等開槽刀具本體。
旋轉槽切削刀具可具有一開槽刀具本體,該開槽刀具本體具有一盤狀切削器部分及垂直於該盤狀切削器部分延伸之一柄部分。盤狀切削器部分可具備用於在其中保持一切削嵌件之複數個圓周安置之嵌件接納凹穴。切削嵌件可藉由一保持螺絲保持於嵌件接納凹穴中。在(例如) US 6,571,451及US 8,834,075中揭示此等旋轉切削刀具之實例。
在其他旋轉開槽切削刀具中,切削嵌件可藉由一彈性夾箝部件保持於嵌件接納凹穴中。在(例如) US 6,116,823及US 8,708,610中揭示此等旋轉切削刀具之實例,其中切削嵌件係單端的。或者,切削嵌件亦可係雙端的,如在US 5,059,068中展示。
在又其他旋轉開槽切削刀具中,尤其針對在小孔中之內部開槽,可較佳地使用具有複數個切削邊緣之盤形固體碳化物開槽頭部。在(例如) US 6,276,879及US 8,708,611中揭示此等旋轉切削刀具之實例。然而,此等開槽頭部之製造相對係昂貴的,且若一個切削邊緣受損,則需要替換整個開槽頭部。
根據本申請案之標的物之一第一態樣,提供一種開槽刀具本體,其具有一本體中心軸,該本體中心軸界定相反之向前方向及向後方向且該開槽刀具本體可在一旋轉方向上圍繞該本體中心軸旋轉,該開槽刀具本體包括:
一盤狀切削器部分,其包括具有一周邊安置之嵌件接納槽之一彈性夾箝部分;及
一柄部分,其自該切削器部分向後突出,該柄部分包括:一柄周邊表面,其圍繞該本體中心軸圓周延伸;及一前部柄凹部,其凹入且貫通至鄰近於該切削器部分之該柄周邊表面;其中:
該嵌件接納槽之一徑向向內部分在該向後方向上與該前部柄凹部合併。
根據本申請案之標的物之一第二態樣,提供一種旋轉槽切削刀具,其包括:
上文描述之類型之一開槽刀具本體;及
一切削嵌件,其經可釋放地且彈性地夾箝於該嵌件接納槽中。
根據本申請案之標的物之一第三態樣,提供一種切削嵌件,其在界定一嵌件縱軸之一方向上縱向拉長,該切削嵌件包括:
相對之嵌件上部表面及嵌件下部表面及在其間延伸之一嵌件周邊表面,該嵌件周邊表面包括連接該嵌件上部表面及該嵌件下部表面之兩個相對之嵌件端表面及亦連接該嵌件上部表面及該嵌件下部表面之兩個相對之嵌件側表面;
一嵌件縱向平面,其包含該嵌件縱軸,在該等嵌件側表面之間穿過且與該嵌件上部表面及該嵌件下部表面交叉且亦與該等相對之嵌件端表面交叉;及
兩個切削部分,其定位於該切削嵌件之相對端處,該兩個切削部分各包括形成於該嵌件上部表面與該兩個嵌件端表面之一者之交叉點處之一切削邊緣;其中:
各嵌件切削部分包括兩個嵌件側向延伸部,其在遠離該嵌件縱向平面之一方向上自該切削嵌件之相對側側向突出,且該切削邊緣在其上延伸;
該兩個嵌件側向延伸部包括一寬嵌件側向延伸部及一窄嵌件側向延伸部,該寬嵌件側向延伸部在垂直於該嵌件縱向平面之一方向上比該窄嵌件側向延伸部長;及
該等寬嵌件側向延伸部經定位於該嵌件縱向平面之相對側上。
根據本申請案之標的物之一第四態樣,提供一種開槽刀具本體,其具有一本體中心軸,該本體中心軸界定相反之向前方向及向後方向且該開槽刀具本體可在一旋轉方向上圍繞該本體中心軸旋轉,該開槽刀具本體包括:
一盤狀切削器部分,其包括具有一周邊安置之嵌件接納槽之一彈性夾箝部分;及
一柄部分,其自該切削器部分向後突出,該柄部分包括:一柄周邊表面,其圍繞該本體中心軸圓周延伸;及一前部柄凹部,其凹入且貫通至鄰近於該切削器部分之該柄周邊表面;其中:
在該開槽刀具本體之一前視圖中,在沿著該本體中心軸之一方向上,該柄部分透過該嵌件接納槽係部分可見的。
應理解,上文係一概述,且下文描述之特徵可以任何組合應用於本申請案之標的物,例如,下列特徵之任一者可應用於該開槽刀具本體及該旋轉槽切削刀具及該切削嵌件:
該切削器部分及該柄部分可一體成型,使得該開槽刀具本體具有一單體、單件式構造。
該夾箝部分可進一步包括一彈性夾箝部件及一下部鉗口部件,其彼此相對且藉由該嵌件接納槽彼此間隔開,該彈性夾箝部件經旋轉配置於該下部鉗口部件前方且經構形以將一切削嵌件彈性保持於該嵌件接納槽中。
該彈性夾箝部件可與該前部柄凹部軸向相鄰。
該柄部分可包括一周邊安置之非凹入前部柄部分,該周邊安置之非凹入前部柄部分可與該前部柄凹部圓周相鄰且與該切削器部分軸向相鄰。
該切削器部分可進一步包括至少一個額外彈性夾箝部分來形成彼此有角度地間隔開之複數個夾箝部分。該柄部分可進一步包括至少一個額外前部柄凹部來形成彼此有角度地間隔開之複數個前部柄凹部。該柄部分可進一步包括至少一個額外非凹入前部柄部分來形成彼此有角度間隔開之複數個非凹入前部柄部分,各非凹入前部柄部分經定位於兩個圓周相鄰之前部柄凹部之間。各嵌件接納槽之一徑向向內部分可在該向後方向上與一各自前部柄凹部合併。
在沿著該本體中心軸之一方向上;
在該本體中心軸與該非凹入前部柄部分上之一最遠部分之間延伸之一假想半徑線界定以該本體中心軸為中心且具有一柄部分直徑之一柄部分圓之一柄部分半徑;及
該切削器部分界定以該本體中心軸為中心且具有一切削器部分直徑之一外接切削器部分圓。
在沿著該本體中心軸之一方向上,該柄部分圓可與該嵌件接納槽交叉。
該嵌件接納槽可藉由包括定位於該下部鉗口部件上之一槽下部鉗口鄰接表面之一拉長槽周邊表面界定。在沿著該本體中心軸之一方向上,該柄部分圓與該槽下部鉗口鄰接表面交叉。
該槽周邊表面可進一步包括定位於該彈性夾箝部件上之一槽夾箝部件鄰接表面。在沿著該本體中心軸之一方向上,該槽夾箝部件鄰接表面可徑向定位於該柄部分圓之外側。
該槽周邊表面可進一步包括圓周定位於該槽夾箝部件鄰接表面與該槽下部鉗口鄰接表面之間的一槽徑向止擋表面。在沿著該本體中心軸之一方向上,該槽徑向止擋表面可徑向定位於該柄部分圓之內側。
該前部柄凹部可進一步包括藉由一面向前之凹部外基底表面及橫向於其延伸之一凹部外周邊表面界定之一周邊安置之凹部外間隙,該凹部外基底表面及該凹部外周邊表面之各端與該柄周邊表面交叉。
該前部柄凹部可包括藉由一面向前之凹部內基底表面及橫向於其延伸之一凹部內周邊表面界定之一凹部內間隙。該凹部內基底表面可與該凹部外周邊表面交叉。該凹部內周邊表面之各端可與該凹部外周邊表面交叉。
該凹部外間隙可藉由在該圓周方向上延伸之一圓周溝槽形成。
在沿著該本體中心軸之一方向上,該凹部外周邊表面可凹形彎曲且藉由一凹部外周邊半徑界定。
在該開槽刀具本體之一側視圖中,該凹部外周邊表面可凹形彎曲且藉由一周邊側半徑界定。
該切削嵌件可在界定一嵌件縱軸之一方向上縱向拉長,該切削嵌件可包括:
相對之嵌件上部表面及嵌件下部表面及在其間延伸之一嵌件周邊表面,該嵌件周邊表面包括連接該嵌件上部表面及該嵌件下部表面之兩個相對之嵌件端表面及亦連接該嵌件上部表面及該嵌件下部表面之兩個相對之嵌件側表面;
一嵌件縱向平面,其包含該嵌件縱軸,在該等嵌件側表面之間穿過且與該嵌件上部表面及該嵌件下部表面交叉且亦與該等相對之嵌件端表面交叉;及
一切削部分,其定位於該切削嵌件之一個端處,該切削部分包括形成於該嵌件上部表面與該兩個嵌件端表面之一者之交叉點處之一切削邊緣;其中:
與該切削部分相對之該嵌件端表面包括一嵌件凹入部分,該嵌件凹入部分包括比該嵌件上部表面更靠近該嵌件下部表面之一嵌件鍵表面,該嵌件鍵表面經構形用於由用於自該嵌件接納槽抽出該切削嵌件之一鍵之一位移尖頭(prong)鄰接。
在該切削嵌件之一側視圖中,該嵌件鍵表面可為凹形彎曲的。
該嵌件鍵表面可整個定位於在該嵌件上部表面與該嵌件下部表面之間的中途延伸且包含該嵌件縱軸之一嵌件中間平面下方。
與該切削部分相對之該嵌件端表面可進一步包括一嵌件止擋表面,該嵌件止擋表面可比嵌件下部表面更靠近該嵌件上部表面,該嵌件止擋表面係平坦的。
該切削嵌件可包括形成兩個切削部分之一額外切削部分,該兩個切削部分形成於該切削嵌件之相對端處。
各嵌件切削部分可包括兩個嵌件側向延伸部,其在遠離該嵌件縱向平面之一方向上自該切削嵌件之相對側側向突出,且該切削邊緣在其上延伸。該兩個嵌件側向延伸部可包括一寬嵌件側向延伸部及一窄嵌件側向延伸部,該寬嵌件側向延伸部在垂直於該嵌件縱向平面之一方向上比該窄嵌件側向延伸部長。該等寬嵌件側向延伸部可經定位於該嵌件縱向平面之相對側上。
該兩個切削部分可包括一作用切削部分及一非作用切削部分,該作用切削部分之該切削邊緣經定位超越該切削器部分之徑向範圍。該作用切削部分之該寬嵌件側向延伸部可為該兩個嵌件側向延伸部相對於該軸向方向之軸向最前方者。
該嵌件接納槽可包括在沿著該本體中心軸之一方向上藉由該切削嵌件之一嵌件輪廓界定之一槽嵌件部分。該槽嵌件部分之一徑向向內部分可在該向後方向上與該前部柄凹部合併。
在下列描述中,將描述本申請案之標的物之各種態樣。為解釋之目的,足夠詳細地闡述特定構形及細節以提供對本申請案之標的物之一透徹理解。然而,熟習此項技術者亦將瞭解,可在無本文呈現之特定構形及細節的情況下實踐本申請案之標的物。
首先關注圖1及圖2,其展示適用於開槽切削操作之具有一刀具中心軸A之描繪本申請案之一態樣之一旋轉槽切削刀具20。旋轉槽切削刀具20可展現圍繞刀具中心軸A之旋轉對稱性。旋轉槽切削刀具20具有可通常由鋼製成之一開槽刀具本體22。旋轉槽切削刀具20具有一切削嵌件24,該切削嵌件24可通常由燒結碳化物製成。切削嵌件24係可釋放地附接至開槽刀具本體22。
應注意,本文使用之術語「旋轉槽切削刀具」可使用在金屬切削領域中可應用於此等切削刀具之其他術語替換,例如,「開槽銑刀」、「槽銑刀」、「開縫切削器」、「開槽切削器、「槽銑切削器」、「溝槽銑刀」、「側銑刀」、「盤銑刀」及類似物。
現亦參考關於開槽刀具本體22之圖3及圖4,其展示本申請案之標的物之另一態樣。開槽刀具本體22具有與刀具中心軸A重合之一本體中心軸B。本體中心軸B界定相反之向前方向D
F及向後方向D
R。本體中心軸B形成一旋轉軸,開槽刀具本體22可圍繞該旋轉軸在一旋轉方向R上旋轉。
應瞭解,貫穿描述及發明申請專利範圍使用術語「向前」及「向後」係指圖4中在本體中心軸B之一方向上分別向下及向上之一相對位置。再者,術語「軸向」及「徑向」係相對於刀具中心軸B,除非另有指示。
如在圖3中展示,開槽刀具本體22包含一盤狀切削器部分26。切削器部分26包含兩個相對之切削器部分側表面28及一切削器部分周邊表面30,該切削器部分周邊表面30在切削器部分側表面28之間延伸。切削器部分周邊表面30圍繞本體中心軸B圓周地延伸。本體中心軸B在兩個切削部分側表面28之一中心部分處與其交叉。在開槽刀具本體22之一前視圖中,在沿著本體中心軸B之一方向上(即,圖3),切削器部分26界定以本體中心軸B為中心且具有一切削器部分直徑DC之一外接切削器部分圓CC。
如在圖4中展示,在軸向方向上,在兩個切削器部分側表面28之間量測,切削器部分26具有一切削器部分寬度WC。根據本申請案之標的物之一些實施例,兩個切削器部分側表面28可為平坦的且垂直於本體中心軸B。切削器部分26可包含一樞轉尖頭孔31,該樞轉尖頭孔31用於在將切削嵌件24與切削器部分26脫離時接納一鍵52之一樞轉尖頭51b,如稍後在描述中論述。
切削器部分26包含一夾箝部分32。根據本申請案之標的物之一些實施例,切削器部分26可進一步包含至少一個額外夾箝部分32以形成彼此有角度地間隔開之複數個夾箝部分32。在以下描述中將理解,關於一單一夾箝部分32之任何特徵亦可與其他夾箝部分32 (若存在)相關。複數個夾箝部分32可在向前至向後方向上沿著本體中心軸B配置於相同軸向位置處。各夾箝部分32可在切削器部分周邊表面30處具有一排屑槽(chip gullet) 33,使得切削器部分26在一前視圖中可不完全係圓形的。
夾箝部分32包含一彈性夾箝部件34及一下鉗口部件36,其彼此相對且藉由一嵌件接納槽38彼此間隔開。即,嵌件接納槽38形成於彈性夾箝部件34與下鉗口部件36之間。嵌件接納槽38沿著一嵌件接納槽軸C延伸,使得在開槽刀具本體22之一前視圖中,彈性夾箝部件34及下鉗口部件36定位於嵌件接納槽軸C之相對側上。彈性夾箝部件34旋轉配置於下鉗口部件36及嵌件接納槽38前方。彈性夾箝部件34經構形以將切削嵌件24彈性保持於嵌件接納槽38中。彈性夾箝部件34可相對於下鉗口部件36彈性位移。換言之,夾箝部分32係彈性的。注意,夾箝部分32不含旋轉定位於彈性夾箝部件34前方之彈性槽,如在US 6,116,823及US 8,388,270中揭示。
進一步參考圖5,其展示夾箝部分32之一側視圖(即,垂直於嵌件接納槽軸C),嵌件接納槽38貫通至切削器部分周邊表面30。因此,嵌件接納槽38經周邊安置。回到圖4,嵌件接納槽38在兩個側上側向貫通至切削器部分側表面28。應理解,參考嵌件接納槽38之「側向」之背景內容意指垂直於嵌件接納槽軸C,且因此大體在平行於本體中心軸B之一方向上。
嵌件接納槽38藉由具有延伸至切削器部分周邊表面30之端之一拉長槽周邊表面40界定。槽周邊表面40在兩個切削器部分側表面28之間延伸。槽周邊表面40包含定位於彈性夾箝部件34上之一槽夾箝部件鄰接表面42,該槽夾箝部件鄰接表面42用於鄰接切削嵌件24上之一對應表面。槽周邊表面40包含定位於下鉗口部件36上之一槽下鉗口鄰接表面44,該槽下鉗口鄰接表面44用於鄰接切削嵌件24上之一對應表面。槽周邊表面40包含一槽徑向止擋表面46,該槽徑向止擋表面46用於將切削嵌件24定位於一精確預定徑向位置中。槽徑向止擋表面46徑向面向外。根據本申請案之標的物之一些實施例,槽徑向止擋表面46可圓周定位於槽夾箝部件鄰接表面42與槽下鉗口鄰接表面44之間。
參考圖5,嵌件接納槽38包含在可釋放且彈性夾箝於嵌件接納槽38中時在沿著本體中心軸B之一方向上藉由切削嵌件24之一嵌件輪廓IP界定之一槽嵌件部分48。嵌件接納槽38包含自嵌件接納槽38徑向向內延伸之一槽鍵部分50。槽鍵部分50之一個目的係充當一應力釋放溝槽(如技術中已知)。然而,槽鍵部分50具有比正常應力釋放溝槽更大之一尺寸,使得其亦可用於在自嵌件接納槽38抽出切削嵌件24時接納鍵52之一位移尖頭51a。再者,槽鍵部分50經定位比若其目的僅係作為一應力釋放溝槽正常所需更旋轉向前。例如,嵌件鍵部分50之大部分定位於槽下鉗口鄰接表面44之一延伸部上方。此容許位移尖頭51a能夠鄰接切削嵌件24之一端,同時定位於槽鍵部分50中。嵌件接納槽38包含一槽彈性部分54,該槽彈性部分54用於提供所要彈性至彈性夾箝部件34。槽彈性部分54定位為自槽鍵部分50旋轉向前。
參考圖2及圖4,開槽刀具本體22包含自切削器部分側表面28之最後方者突出之一柄部分56。即,柄部分56自切削器部分26向後突出。柄部分56包含一柄周邊表面58,該柄周邊表面58圍繞本體中心軸B圓周延伸。根據本申請案之標的物之一些實施例,柄部分56可與切削器部分26一體成型,使得開槽刀具本體22具有一單體、單件式構造,即,柄部分56及切削器部分26由一單一連續材料塊形成(例如,機械加工)。柄部分56可具有一圓柱形基本形狀。如在圖4中所見,柄周邊表面58可在具有一凹曲率之一柄內圓角表面59處與切削器側表面28交叉。該凹曲率可具有大於或等於1 mm且小於或等於2 mm之一柄內圓角半徑RF。
回到圖4及圖6,柄部分56包含一前部柄凹部60,該前部柄凹部60凹入且貫通至柄周邊表面58。即,前部柄凹部60經周邊安置,且在柄周邊表面58中靠近其之一前端徑向凹入。前部柄凹部60與切削器部分26軸向相鄰。根據本申請案之標的物之一些實施例,柄部分56可進一步包含至少一個額外前部柄凹部60以形成彼此有角度地間隔開之複數個前部柄凹部60。在以下描述中將理解,關於一單一前部柄凹部60之任何特徵亦可與其他前部柄凹部60 (若存在)相關。
根據本申請案之標的物之一些實施例,柄部分56可包含藉由非凹入之柄周邊表面58之一部分形成之一非凹入前部柄部分62。類似於前部柄凹部60,非凹入前部柄部分62經周邊安置。非凹入前部柄部分62可與前部柄凹部60圓周相鄰且與切削器部分26軸向相鄰。因此,前部柄凹部60可不圍繞柄部分56之完整圓周範圍延伸(即,可不具有360°之一角度範圍)。以類似於前部柄凹部60之一方式,根據本申請案之標的物之一些實施例,柄部分56可進一步包含至少一個額外非凹入前部柄部分62以形成彼此有角度地間隔開之複數個非凹入前部柄部分62。非凹入前部柄部分62之數目可與前部柄凹部60之數目匹配。各非凹入前部柄部分62可定位於兩個圓周相鄰之前部柄凹部60之間。即,前部柄凹部60及非凹入前部柄部分62可在一圓周方向上交替。在以下描述中將理解,關於一單一非凹入前部柄部分62之任何特徵亦可與其他非凹入前部柄部分62 (若存在)相關。
如在圖3中所見,在沿著本體中心軸B之一方向上,在本體中心軸B與非凹入前部柄部分62上之一最遠部分之間延伸之一假想半徑線界定以本體中心軸B為中心且具有一柄部分直徑DS之一柄部分圓CS之一柄部分半徑RS。在具有複數個非凹入前部柄部分62之構形中,柄部分圓CS係藉由複數個非凹入前部柄部分62界定之一外接圓。注意,若柄周邊表面58具有一內圓角(如上文描述),則柄部分直徑DS可不同於(例如,大於)藉由在一進一步向後軸向位置處取得之由柄部分56界定之一外接圓(未展示)之直徑。
根據本申請案之標的物之一些實施例,彈性夾箝部件34可與前部柄凹部60軸向相鄰。即,彈性夾箝部件34之自由端未連接至柄部分56之任何部分。如在圖2中所見,夾箝部件34之一面向後之表面34a面向前部柄凹部60。在前部柄凹部60處,相對於一旋轉向前非凹入前部柄部分62,彈性夾箝部件34在與旋轉方向R相反之一方向上圓周懸支(cantilevered)。有利地,此容許彈性夾箝部件34在切削嵌件24遇到工件時(連同下鉗口部件36及切削嵌件24)略微彎曲以便維持切削嵌件24上之一牢固夾箝力。下鉗口部件36之一徑向向內部分可經連接至非凹入前部柄部分62。
返回參考圖5,根據本申請案之標的物之一些實施例,前部柄凹部60可包含一凹部外間隙64,該凹部外間隙64藉由一面向前之凹部外基底表面66及橫向於凹部外基底表面66延伸之一凹部外周邊表面68界定。凹部外基底表面66及凹部外周邊表面68之各端可與柄周邊表面58交叉。因此,凹部外間隙64經周邊安置。凹部外周邊表面68之端在兩個周邊交叉點72處於柄周邊表面58交叉,該兩個周邊交叉點72在本體中心軸B對向一凹部外間隙角δ (在圖3中指示)。凹部外間隙角δ可在範圍60° ≤ δ ≤ 80°中。凹部外間隙64可藉由可在圓周方向上延伸之一圓周溝槽形成。在沿著本體中心軸B之一方向上,凹部外周邊表面68可凹形彎曲且可藉由一凹部外周邊半徑RO界定。在開槽刀具本體22之一側視圖中(垂直於本體中心軸B),凹部外周邊表面68可凹形彎曲且可藉由一周邊側半徑RS界定。如在圖6中所見,其展示沿著嵌件接納槽軸C之夾箝部分32之一正視圖,在軸向方向上,凹部外間隙64具有在切削器部分26與凹部外基底表面66之間量測之一凹部外間隙寬度WO。凹部外間隙寬度WO可大體為周邊側半徑RS之兩倍。
根據本申請案之標的物之一些實施例,前部柄凹部60可包含一凹部內間隙74,該凹部內間隙74藉由一面向前之凹部內基底表面76及橫向於凹部內基底表面76延伸之一凹部內周邊表面78界定。凹部內基底表面76可與凹部外周邊表面68交叉。凹部內周邊表面78之各端可與凹部外周邊表面68交叉。一般言之,凹部內間隙71自凹部外間隙64徑向向內。在槽鍵部分50及槽彈性部分54處之槽周邊表面40可各均勻且連續過渡至凹部內周邊表面78中。類似地,槽徑向止擋表面46可均勻且連續過渡至凹部內周邊表面78中。因此,在沿著本體中心軸B之一方向上,在槽鍵部分50及槽彈性部分54處之槽周邊表面40及槽徑向止擋表面46可與凹部內周邊表面78對準。如在圖6中所見,在軸向方向上,凹部內間隙74具有在切削器部分26與凹部內基底表面76之間量測之一凹部內間隙寬度WI。
根據本申請案之標的物之一些實施例,凹部外間隙寬度WO可大於或等於1 mm且小於或等於2 mm (1 mm ≤ WO ≤ 2 mm)。凹部內間隙寬度WI可小於凹部外間隙寬度WO (WI < WO)。即,在軸向方向上,凹部內間隙74可比凹部外間隙64更窄。凹部外間隙寬度WO可小於切削器部分寬度WC (WO < WC)。即,在軸向方向上,凹部外間隙64可比切削器部分26更窄。
嵌件接納槽38之一徑向向內部分在一個側(即,貫通至兩個切削器部分側表面28之最後方者(即,在向後方向D
R上)之嵌件接納槽38之側)上與前部柄凹部60側向合併。因此,嵌件接納槽38經向內偏置。顯然,在具有複數個夾箝部分32及複數個前部柄凹部60之構形中,各嵌件接納槽38之徑向向內部分在向後方向D
R上與一各自前部柄凹部60合併。在開槽刀具本體22之一前視圖中,在沿著本體中心軸B之一方向上,柄部分56部分可見。更具體言之,柄部分56透過槽嵌件部分48部分可見。因此,當切削嵌件24經可釋放且彈性夾箝於嵌件接納槽38中時,前部柄凹部60部分隱藏。
根據本申請案之標的物之一些實施例,在沿著本體中心軸B之一方向上,柄部分圓CS可與嵌件接納槽38交叉。特定言之,柄部分圓CS可與槽嵌件部分48交叉。因此,槽嵌件部分48之一徑向向內部分可在向後方向D
R上與前部柄凹部60合併。進一步特定言之,柄部分圓CS可與槽下鉗口鄰接表面44交叉。槽夾箝部件鄰接表面42可經徑向定位於柄部分圓CS之外側。槽徑向止擋表面46可經徑向定位於柄部分圓CS之內側。槽鍵部分50及槽彈性部分54可經徑向定位於柄部分圓CS之內側。
參考圖2及圖6,根據本申請案之標的物之一些實施例,柄部分56可包含一柄冷卻劑通道80,該柄冷卻劑通道80在一冷卻劑通道出口82處貫通至柄周邊表面58。冷卻劑通道出口82可與前部柄凹部60交叉。
現參考關於切削嵌件24之圖7至圖9,其展示本申請案之標的物之另一態樣。切削嵌件24在界定一嵌件縱軸A之一方向上縱向拉長。切削嵌件24包含相對之嵌件上部表面84及嵌件下部表面86及在其間延伸之一嵌件周邊表面88。嵌件上部表面84及嵌件下部表面86包含分別用於與嵌件接納槽38上之對應表面鄰接之嵌件上部鄰接表面84a及嵌件下部鄰接表面86a。根據本申請案之標的物之一些實施例,嵌件下部表面86可包含平行於嵌件縱軸A之一線性嵌件假想線L。嵌件上部鄰接表面84a及/或嵌件下部鄰接表面86a可具有一稜柱形狀,該稜柱形狀分別與槽夾箝部件鄰接表面42及/或槽下部鉗口鄰接表面44之一形狀匹配,以便防止切削嵌件24在切削嵌件24之側向方向上之位移。
嵌件周邊表面88包含連接嵌件上部表面84及嵌件下部表面86之兩個相對之嵌件端表面90。嵌件周邊表面88包含連接嵌件上部表面84及嵌件下部表面86之兩個相對之嵌件側表面92。嵌件縱軸A與嵌件端表面90交叉,且在嵌件側表面92 (圖9)之間延伸且亦在嵌件上部表面84及嵌件下部表面86 (圖8)之間延伸。一嵌件側向軸E在嵌件端表面90之間的中途垂直於嵌件縱軸A延伸且與兩個嵌件側表面92交叉,從而界定切削嵌件24之一嵌件側向方向。一嵌件中心軸F在嵌件端表面90之間的中途垂直於嵌件縱軸A延伸且與嵌件上部表面84及嵌件下部表面86交叉。一嵌件中心平面M包含嵌件縱軸A及嵌件側向軸E。
如在圖9中所見,嵌件縱軸A位於包含嵌件中心軸F之一嵌件縱向平面P1上,在嵌件側表面92之間的中途通過且與兩個端表面90交叉。垂直於嵌件縱向平面P1且亦垂直於嵌件縱軸A之一嵌件中心平面P2包含嵌件中心軸F及嵌件側向軸E。根據本申請案之標的物之一些實施例,切削嵌件24可具有圍繞嵌件中心軸F之180°旋轉對稱性。切削嵌件24未必會圍繞嵌件中心平面P2或嵌件縱向平面P1鏡像對稱。
切削嵌件24包含定位於切削嵌件24之一個端處之一切削部分94a。根據本申請案之標的物之一些實施例,切削嵌件24可進一步包含一個額外切削部分94b以形成兩個切削部分94a、94b (一作用切削部分94a及一非作用切削部分94b)。兩個切削部分94a、94b經定位於切削嵌件24之相對端處。換言之,切削嵌件24係雙端的且可藉由圍繞嵌件中心軸F之180°旋轉而轉位(即,作用切削部分94a變為非作用切削部分94b且反之亦然)。兩個切削部分94a、94b可為相同的。在以下描述中將理解,關於一單一切削部分94a之任何特徵亦可與另一切削部分94b (若存在)相關。
切削部分94a包含形成於嵌件上部表面84與兩個嵌件端表面90之一者之交叉點處形成之一切削邊緣96。與切削邊緣96相鄰之嵌件端表面90之一部分充當一離隙面。類似地,與切削邊緣96相鄰之嵌件上部表面84之一部分充當一前刀面。當切削嵌件24經可釋放且彈性夾箝於嵌件接納槽38中時,作用切削部分94a之切削邊緣96經定位超越切削器部分26之徑向突出部(即,超越外接切削器部分圓CC)。較佳地,此徑向突出部不超過1 mm。如在圖9中所見,嵌件縱向平面P1與切削邊緣96交叉,即,切削邊緣96在嵌件縱向平面P1之兩個側上延伸。
各嵌件側表面92在切削部分94a處向外凸出。即,切削部分94a包含兩個嵌件側向延伸部98a、98b,其自切削嵌件24之相對側在遠離嵌件縱向平面P1 (即,垂直於嵌件縱向平面P1)之一方向上側向突出。切削邊緣96延伸至兩個嵌件側向延伸部98a、98b上。根據本申請案之標的物之一些實施例,兩個嵌件側向延伸部98a、98b可包含一寬嵌件側向延伸部98a及一窄嵌件側向延伸部98b,寬度在垂直於嵌件縱向平面P1之一方向上量測。如在切削嵌件24之一俯視圖(即,圖9)中所見,在相對於嵌件側表面92之一非凸出部分之側向方向上量測,寬嵌件側向延伸部98a具有一寬延伸部寬度WW且窄嵌件側向延伸部98b具有一窄延伸部寬度WN,其中寬延伸部寬度WW可大於窄延伸部寬度WN。因此,寬嵌件側向延伸部98a在嵌件側向方向上(即在垂直於嵌件縱向平面P1之方向上)比窄嵌件側向延伸部98b更長。因此,寬嵌件側向延伸部98a及窄嵌件側向延伸部98b係不相同的。寬嵌件側向延伸部98a在垂直於嵌件縱向平面P1之方向上比窄嵌件側向延伸部98b長達介於1 mm與2 mm之間。當切削嵌件24之相對端90處存在兩個切削部分94a、94b時,寬嵌件側向延伸部98a可經定位於嵌件縱向平面P1之相對側上。如在圖1中所見,作用切削部分94a之寬嵌件側向延伸部98a可為兩個嵌件側向延伸部98a、98b相對於切削嵌件24之縱向方向之軸向最前方者。有利地,此容許平面銑削,此係由於非作用切削部分94b之短嵌件側向延伸部98b並不干擾工件。當一雙端切削嵌件24保持於一嵌件接納槽38中時,屬於定位於嵌件接納槽38之徑向內部分處之非作用切削部分94b之寬側向延伸部98a突出至前部柄凹部60中。因此,前部柄凹部60之一個功能係容納非作用側向延伸部98a,且因此為其提供間隙。
與切削部分94a相對之嵌件端表面90包含具有一嵌件鍵表面102之一嵌件凹入部分100,該嵌件鍵表面102經構形用於與用於自嵌件接納槽38抽出切削嵌件24之鍵52之位移尖頭51a鄰接。嵌件鍵表面102比嵌件上部表面84更靠近嵌件下部表面86。根據本申請案之標的物之一些實施例,嵌件鍵表面102可完全定位於嵌件中間平面M下方。在垂直於嵌件縱軸A之切削嵌件24之一側視圖(即,圖8)中,嵌件鍵表面102可凹形彎曲。將理解,切削嵌件24之一側視圖係沿著(即,平行於)嵌件側向軸E之一視圖。較佳地,嵌件鍵表面102可藉由一嵌件鍵表面半徑RK界定。嵌件鍵表面半徑RK可大於或等於0.6 mm且小於或等於1.0 mm。此一構形確保抽出力自位移尖頭51a平順地傳遞至切削嵌件24。
根據本申請案之標的物之一些實施例,與切削部分94a相對之嵌件端表面90可包含用於接觸槽徑向止擋表面46之一嵌件止擋表面104。嵌件止擋表面104比嵌件下部表面86更靠近嵌件上部表面86。嵌件止擋表面104可為平坦的。將理解,在一雙端切削嵌件中(諸如見圖),兩個相對端表面90具備具有一鍵表面102及一止擋表面104之一凹入部分100。
在旋轉槽切削刀具20之經組裝狀態中,切削嵌件24藉由彈性夾箝部件34可釋放地且彈性夾箝於嵌件接納槽38中。槽夾箝部件鄰接表面42與嵌件上部鄰接表面84a鄰接。槽下部鉗口鄰接表面44與嵌件下部鄰接表面86a鄰接。如已知,槽夾箝部件鄰接表面42及/或槽下部鉗口鄰接表面44可包含兩個或兩個以上間隔開之鄰接子表面且因此各可不在字面上係一單一鄰接表面。在圖式(例如,圖5)中展示之此非限制性實例中,槽下部鉗口鄰接表面44包含兩個縱向間隔開之鄰接子表面。槽徑向止擋表面46與嵌件止擋表面104鄰接。
為自嵌件接納槽38抽出切削嵌件24,可使用鍵52。鍵52具有兩個尖頭(位移尖頭51a及樞轉尖頭51b)。同時,位移尖頭51a插入槽鍵部分50中且樞轉尖頭51b插入樞轉尖頭孔31中。鍵52接著圍繞樞轉尖頭51b樞轉,使得位移尖頭51a沿著嵌件接納槽軸C將切削嵌件24推出嵌件接納槽38。
注意,憑藉向內偏置之嵌件接納槽38,切削器部分直徑DC可在不需要亦減小柄部分直徑DS的情況下減小。此有利於在一小孔中執行內部開槽。例如,針對小於30 mm之切削器部分直徑DC,切削器部分直徑DC可比柄部分直徑DS小兩倍。特定言之,在具有恰好三個夾箝部分32、恰好三個前部柄凹部60及恰好三個非凹入前部柄部分62之一構形中,切削器部分直徑DC可小於或等於20 mm。在此等刀具中,切削嵌件24經相應定大小。例如,嵌件長度可在6 mm至7 mm之間,嵌件寬度可在1.5 mm至2.5 mm之間,且嵌件高度可在2 mm至3 mm之間。
進一步應注意,憑藉向內偏置之嵌件接納槽38,冷卻劑通道出口82經定位於作用切削部分94a之切削邊緣96附近。
又進一步應注意,憑藉切削嵌件24彈性夾箝於嵌件接納槽38中,切削嵌件24可不含用於保持螺絲之穿孔。又進一步應注意,憑藉將嵌件鍵表面102定位於嵌件端表面90之嵌件凹入部分100中,任何給定嵌件接納槽38之槽鍵部分50之大小可減小。此在其中在其他情況中槽鍵部分50將足夠接近相鄰之夾箝部分32以不利影響其夾箝能力之小直徑刀具中係有利的。
雖然已在特定詳細程度上描述本申請案之標的物,但應理解,可在不脫離如下文中主張之本發明之精神或範疇的情況下做出各種更改及修改。
20:旋轉槽切削刀具
22:開槽刀具本體
24:切削嵌件
26:切削器部分
28:切削器部分側表面
30:切削器部分周邊表面
31:樞轉尖頭孔
32:夾箝部分
33:排屑槽
34:彈性夾箝部件
34a:面向後表面
36:下部鉗口部件
38:嵌件接納槽
40:槽周邊表面
42:槽夾箝部件鄰接表面
44:槽下部鉗口鄰接表面
46:槽徑向止擋表面
48:槽嵌件部分
50:槽鍵部分
51a:位移尖頭
51b:樞轉尖頭
52:鍵
54:槽彈性部分
56:柄部分
58:柄周邊表面
59:柄內圓角表面
60:前部柄凹部
62:非凹入前部柄部分
64:凹部外間隙
66:凹部外基底表面
68:凹部外周邊表面
72:周邊交叉點
74:凹部內間隙
76:凹部內基底表面
78:凹部內周邊表面
80:柄冷卻劑通道
82:冷卻劑通道出口
84a:嵌件上部表面
84a:嵌件上部鄰接表面
86:嵌件下部表面
86a:嵌件下部鄰接表面
88:嵌件周邊表面
90:嵌件端表面
92:嵌件側表面
94a:作用切削部分
94b:非作用切削部分
96:切削邊緣
98a:寬嵌件側向延伸部
98b:窄嵌件側向延伸部
100:嵌件凹入部分
102:嵌件鍵表面
104:嵌件止擋表面
A:刀具中心軸
A:嵌件縱軸
B:本體中心軸
C:嵌件接納槽軸
CC:外接切削器部分圓
CS:柄部分圓
DC:切削器部分直徑
D
F:向前方向
D
R:向後方向
DS:柄部分直徑
E:嵌件側向軸
F:嵌件中心軸
IP:嵌件輪廓
L:嵌件假想線
M:嵌件中間平面
P1:嵌件縱向平面
P2:嵌件中心平面
R:旋轉方向
R:旋轉方向
RF:柄內圓角半徑
RK:嵌件鍵表面半徑
RO:凹部外周邊半徑
RS:周邊側半徑
RS:柄部分半徑
WC:切削器部分寬度
WI:凹部內間隙寬度
WN:窄延伸部寬度
WO:凹部外間隙寬度
WW:寬延伸部寬度
δ:凹部外間隙角
為更佳理解本申請案且展示實際上如何執行本申請案,現將參考附圖,其中:
圖1係根據本申請案之一旋轉槽切削刀具之一前部透視圖,其中一切削嵌件彈性夾箝於一嵌件接納槽中;
圖2係在圖1中展示之旋轉槽切削刀具之一分解後部透視圖;
圖3係在圖1中之一開槽刀具本體之一前視圖;
圖4係在圖3中展示之開槽刀具本體之一側視圖;
圖5係圖3中之一夾箝部分之一側視圖,其中一嵌件輪廓重疊;
圖6係沿著方向線「VI」取得之在圖5中之夾箝部分之一正視圖;
圖7係根據本申請案之一切削嵌件之一透視圖;
圖8係在圖7中展示之切削嵌件之一側視圖;
圖9係在圖7及圖8中展示之切削嵌件之一俯視圖;及
圖10係在使用一鍵自嵌件接納槽抽出切削嵌件之前之圖1中展示之一類似視圖。
將瞭解,為繪示之簡單及清晰起見,圖中展示之元件不必按比例繪製。例如,為清晰起見,一些元件之尺寸可相對於其他元件放大,或若干實體組件可包含於一個功能塊或元件中。此外,在認爲適當的情況下,元件符號可在附圖中重複以指示相應或類似元件。
20:旋轉槽切削刀具
22:開槽刀具本體
24:切削嵌件
26:切削器部分
28:切削器部分側表面
30:切削器部分周邊表面
31:樞轉尖頭孔
32:夾箝部分
34:彈性夾箝部件
36:下部鉗口部件
38:嵌件接納槽
56:柄部分
58:柄周邊表面
94a:作用切削部分
94b:非作用切削部分
98a:寬嵌件側向延伸部
98b:窄嵌件側向延伸部
A:刀具中心軸
B:本體中心軸
DF:向前方向
DR:向後方向
R:旋轉方向
Claims (5)
- 一種切削嵌件(24),其在界定一嵌件縱軸(A)之一方向上縱向拉長,該切削嵌件(24)包括: 相對之嵌件上部表面(84)及嵌件下部表面(86)、及在其間延伸之一嵌件周邊表面(88),該嵌件周邊表面(88)包括:連接該嵌件上部表面(84)及該嵌件下部表面(86)之兩個相對之嵌件端表面(90)、及亦連接該嵌件上部表面(84)及該嵌件下部表面(86)之兩個相對之嵌件側表面(92); 一嵌件縱向平面(P1),其包含該嵌件縱軸(A),在該等嵌件側表面(92)之間穿過,且與該嵌件上部表面(84)及該嵌件下部表面(86)交叉,且亦與該等相對之嵌件端表面(90)交叉;及 兩個切削部分(94a、94b),其定位於該切削嵌件(24)之相對端處,該等切削部分(94a、94b)的每一者各包括一切削邊緣(96)形成於該嵌件上部表面(84)、與該兩個嵌件端表面(90)之一者之交叉點處;其中: 每一該嵌件切削部分(94a、94b)包括兩個嵌件側向延伸部(98a、98b),其在遠離該嵌件縱向平面(P1)之一方向上自該切削嵌件(24)之相對側側向突出,且該切削邊緣(96)在其上延伸; 該兩個嵌件側向延伸部(98a、98b)包括寬嵌件側向延伸部(98a)及窄嵌件側向延伸部(98b),該寬嵌件側向延伸部(98a)在垂直於該嵌件縱向平面(P1)之一方向上比該窄嵌件側向延伸部(98b)長;及 該等寬嵌件側向延伸部(98a)在該嵌件縱向平面(P1)之相對側上。
- 如請求項1的切削嵌件(24),其中當從該切削嵌件(24)之一側視觀察時,該嵌件鍵表面(102)凹形彎曲。
- 如請求項1的切削嵌件(24),其中該嵌件鍵表面(102)整個定位於一嵌件中間平面(M)下方,該嵌件中間平面(M)在該嵌件上部表面(84)與該嵌件下部表面(86)之間的中途延伸且包含該嵌件縱軸(A)。
- 如請求項3的切削嵌件(24),其中: 每一該嵌件切削部分(94a、94b)包括兩個嵌件側向延伸部(98a、98b),其在遠離該嵌件縱向平面(P1)之一方向上自該切削嵌件(24)之相對側側向突出,且該切削邊緣(96)在其上延伸; 該兩個嵌件側向延伸部(98a、98b)包括一寬嵌件側向延伸部(98a)及一窄嵌件側向延伸部(98b),該寬嵌件側向延伸部(98a)在垂直於該嵌件縱向平面(P1)之一方向上比該窄嵌件側向延伸部(98b)長;及 該等寬嵌件側向延伸部(98a)經定位於該嵌件縱向平面(P1)之相對側上。
- 如請求項4的切削嵌件(24),其中: 該兩個切削部分(94a、94b)包括一作用切削部分(94a)及一非作用切削部分(94b),該作用切削部分(94a)之該切削邊緣(96)經定位超越該切削器部分(26)之徑向範圍;及 該作用切削部分(94a)之該寬嵌件側向延伸部(98a)為該兩個嵌件側向延伸部(98a、98b)相對於該軸向方向之軸向最前方者。
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