TW202408717A - 具冷卻出水的切削工具 - Google Patents

Abstract

本發明係一種具冷卻出水的切削工具，包含一柄部及一切削部。柄部為長形，其外周面用於固定於一工具機的一工具固定孔內，並且用於被工具固定孔的孔壁環繞迫緊。柄部的外周面上凹設形成有冷卻液導引槽，各冷卻液導引槽沿柄部的長度方向延伸，並且與工具固定孔的孔壁共同形成一冷卻液流道，冷卻液流道的一端連接一冷卻液供給系統。切削部形成於柄部的一端，並且突出於工具固定孔外。切削部形成有刀刃或可拆卸地設置有刀片。冷卻液供給系統的冷卻液經由冷卻液流道朝切削部噴出。藉此，本發明大幅降低加工成本並且改善冷卻效果。

Description

具冷卻出水的切削工具

本創作係涉及一種用於工具機的切削工具。

工具機在進行切削加工時會產生高溫以及大量切屑，因此在加工時會直接朝切削處噴射冷卻液以達到降溫及排除切屑的效果。

在一般的工具機上，冷卻液是經由冷卻管路輸送至切削工具附近之後，透過獨立的噴嘴朝切削工具的刀刃處噴射切削液，但冷卻管路及噴嘴會占用空工具機的內部空間，並且加工過程中容易干涉待加工的工件或是工具機內部的其他元件，使用上較不方便。

請配合參閱圖10及圖11所示，為了解決冷卻管路及噴嘴容易干涉的問題，目前已有業者設計出內部形成有冷卻液通道911的切削工具91，來自工具機92(例如銑床的主軸中心出水系統)的冷卻液從冷卻液通道911的內端進入切削工具，然後從切削工具91的外環面朝加工處噴射，藉以節省空間並且提高冷卻效果。

然而，目前具冷卻液通道911的切削工具91具有以下缺點：

第一，切削工具91內的冷卻液通道911是在切削工具91上鑽出多個長孔形成，但切削工具本身是採用高硬度的金屬材料製作，在切削工具91上進行鑽孔加工的困難度很高，導致生產成本非常高昂。

第二，切削工具91的外端需安裝替換式刀片或是自身形成刀刃，為了確保刀片或刀刃在切銷時的結構剛性，故冷卻液通道911無法從切削工具91的內端直線延伸至外端，而是必須在接近外端處提前轉彎以避開刀片或刀刃，因此在加工過程中冷卻液可能會因為被工件93遮擋或其他原因而無法對切削處進行冷卻，導致冷卻效果不佳。

第三，承上，因為冷卻液通道911無法直線延伸而必須轉彎，導致冷卻液通道911具有較高的流阻損失(即出水量較小)，進而影響冷卻效果。

因此，現有技術的具有冷卻液通道的切削工具實有待加以改良。

有鑑於前述之現有技術的缺點及不足，本創作提供一種具冷卻出水的切削工具以降低成本並且提高冷卻效果。

為達到上述的創作目的，本創作所採用的技術手段為設計一種具冷卻出水的切削工具，用以連接一工具機，該工具機具有一工具固定孔，該工具固定孔的一端連接一冷卻液供給系統；該切削工具用以穿設於該工具固定孔的另一端；該切削工具包含： 一柄部，其為長形，該柄部的相對兩端分別為一柄外端及一柄內端；該柄部的外周面用以被該工具固定孔的孔壁環繞迫緊；該柄部的外周面上凹設形成有至少一冷卻液導引槽；各該至少一冷卻液導引槽沿該柄部的長度方向延伸，並且用以與該工具固定孔的孔壁共同形成一冷卻液流道，該冷卻液流道的一端連接該冷卻液供給系統； 一切削部，其形成於該柄部的該柄外端，並且用以突出於該工具固定孔外；該切削部形成有至少一刀刃或可拆卸地設置有至少一刀片； 其中，各該至少一冷卻液導引槽所形成的該冷卻液流道使該冷卻液供給系統的冷卻液朝該切削部噴出。

本創作的使用方式與現有的切削工具相同：將切削工具安裝在具有特殊冷卻液供給系統的工具機，例如具主軸中心出水系統的銑床，安裝完成後，柄部的冷卻液導引槽便會成為冷卻液流道，進而使切削工具具備冷卻出水功能。

本創作的優點如下：

第一，只要在柄部的外周面上加工形成冷卻液導引槽，並且配合工具固定孔的孔壁就能形成通道(冷卻液流道)，因此仍能使切削工具安裝在工具機時具備冷卻出水功能，藉此大幅節省加工成本。具體來說，本創作是以外周面上的開槽加工取代現有技術中的鑽孔加工來達到冷卻出水功能，而在外周面上的開槽加工困難度遠低於鑽孔加工，故本創作能夠大幅降低生產成本。

第二，因為冷卻液導引槽形成於柄部的外周面並且沿柄部的長度方向延伸，故冷卻液就會自然地朝刀刃或刀片噴射(當切削部窄於柄部時)，或是順著切削部的外表面流動至刀刃或刀片處(當切削部寬於柄部時)，藉此，加工過程中冷卻液能夠持續對切削處進行冷卻，能避免被工件遮擋或其他原因而導致失去效果。

第三，承上，因為冷卻液導引槽的位置及形狀，冷卻液導引槽可以設計成直線狀而將流阻損失降到最低，也就是說，本創作可以避免現有技術的冷卻液通道必須轉彎而導致的流阻損失，藉此提高冷卻效果。

進一步而言，所述之切削工具，其中該至少一冷卻液導引槽的截面積從該柄部朝該切削部漸縮。

進一步而言，所述之切削工具，其中各該至少一冷卻液導引槽直線延伸。

進一步而言，所述之切削工具，其中各該至少一冷卻液導引槽的一端朝該柄內端延伸並且於該柄內端的端面形成一開口。

進一步而言，所述之切削工具，其中該切削部為盤狀，且該切削部的寬度大於該柄部的寬度；該切削部上形成有複數刀刃，該等刀刃環繞形成於該切削部的外環面。

進一步而言，所述之切削工具，其中該切削部為桿狀，且該切削部的寬度小於該柄部的寬度；該切削部上可拆卸地設置有至少一刀片。

進一步而言，所述之切削工具，其中各該至少一冷卻液導引槽的一端延伸至該切削部。

進一步而言，所述之切削工具，其中該切削部為桿狀，且該切削部的外環面上形成有複數刀刃；各該至少一冷卻液導引槽的一端朝該切削部延伸至相鄰的二該刀刃之間。

進一步而言，所述之切削工具，其中該切削部為桿狀，且該切削部上形成有複數螺旋排屑槽；各該至少一冷卻液導引槽的一端朝該切削部延伸並且連接其中一該螺旋排屑槽。

進一步而言，所述之切削工具，其中該切削工具為一銑刀。

請參閱圖1至圖3及圖5所示，本發明之具冷卻出水的切削工具10用於連接一工具機92，工具機92具有一工具固定孔921。工具固定孔921的一端連接一冷卻液供給系統922(如圖5所示)，切削工具10穿設於工具固定孔921的另一端，冷卻液供給系統922朝工具固定孔921灌注冷卻液，藉以迫使冷卻液直接從切削工具10噴出。

工具機92較佳地為一銑床，切削工具10具體來說為一銑刀，工具機92透過一夾頭923將切削工具10固定於主軸924(如圖2所示)。工具固定孔921為貫穿夾頭923的一穿孔，冷卻液供給系統922連接夾頭923的頂端並且朝工具固定孔921的上方開口灌注冷卻液，切削工具10從工具固定孔921的下方開口向上穿設工具固定孔921。本實施例中的冷卻液供給系統922是銑床的主軸中心出水系統，其為現有技術，故細節不再贅述。

切削工具10包含一柄部11及一切削部12。柄部11為長形，且較佳地為圓柱狀。柄部11的外周面被工具固定孔921的孔壁環繞迫緊，藉以將切削工具10夾持固定於工具機92上。

柄部11的外周面上凹設形成有多個冷卻液導引槽111，各冷卻液導引槽111沿柄部11的長度方向延伸，並且與工具固定孔921的孔壁共同形成一冷卻液流道112。冷卻液流道112的一端連接冷卻液供給系統922，藉以使冷卻液供給系統922朝冷卻液流道112的該端灌注冷卻液。各冷卻液導引槽111較佳地直線延伸。本實施例中的冷卻液導引槽111僅形成於柄部11，但不以此為限，冷卻液導引槽111也可視情況延伸至切削部12。

柄部11的相對兩端分別為一柄外端113及一柄內端114，柄內端114設置於工具固定孔921內，各冷卻液導引槽111的一端較佳地朝柄內端114延伸並且於柄內端114的端面形成一開口以便於冷卻液注入；冷卻液導引槽111的另一端較佳地延伸至柄外端113，但不以此為限，僅要冷卻液導引槽111的該另一端突出於工具固定孔921即可。

切削部12形成於柄部11的柄外端113，並且突出於工具固定孔921外。切削部12形成有一個或多個刀刃121。具體來說，切削部12為盤狀，且較佳地為圓盤狀，刀刃121環繞形成於切削部12的外環面。此外，在本實施例中，切削部12的寬度大於柄部11的寬度，藉以使切削部12可在工件93的側面切削形成凹槽。

請配合參閱圖4所示，各冷卻液導引槽111所形成的冷卻液流道112使冷卻液供給系統922的冷卻液朝切削部12噴出。噴出的冷卻液會順著切削部12的外表面流動至刀刃121處以使切削部12在工件93的側面切削形成凹槽時能持續獲得冷卻液。

冷卻液導引槽111的截面積較佳地從柄部11朝切削部12漸縮，藉以使冷卻液流道112逐漸收窄，進而增加冷卻液從冷卻液流道112噴出時的流速。具體來說，冷卻液導引槽111的寬度及/或深度均從柄部11朝切削部12漸縮，但不以此為限。

請配合參閱圖6所示，本創作的第二實施例與第一實施例大致相同，差異在於切削部12A為桿狀，且切削部12A的寬度小於柄部11A的寬度，並且切削部12A上形成有複數螺旋排屑槽123A。本實施例中的切削部12A自身並未形成有刀刃，而是在切削部12A上可拆卸地設置有一個或多個刀片122A。各冷卻液導引槽111A的兩端分別在柄內端114A的端面及柄外端113A的端面形成一開口。第二實施例的切削工具10A較佳地為一端銑刀或一面銑刀。

請配合參閱圖7A及圖7B所示，本創作的第三實施例與第二實施例大致相同，差異在於切削部12B為錐狀，刀片122B可拆卸地設置於切削部12B的外端並且位於切削工具10B的中心線上。此外，冷卻液導引槽111B延伸至於柄外端113B後，繼續延伸至切削部12B。

請配合參閱圖8所示，本創作的第四實施例與第二實施例大致相同，差異在於桿狀的切削部12C的外環面上形成有複數刀刃121C，各刀刃121C較佳地螺旋延伸。各冷卻液導引槽111C的一端延伸至於柄外端113C後繼續延伸至切削部12C，並且延伸至相鄰的二刀刃121C之間。

更具體來說，切削部12C上形成有複數螺旋排屑槽123C，各螺旋排屑槽123C較佳地形成於相鄰的二刀刃121C之間，各冷卻液導引槽111C的一端連接其中一螺旋排屑槽123C藉以強化冷卻液的排屑效果。

請配合參閱圖9所示，本創作的第五實施例與第二實施例大致相同，各冷卻液導引槽111D的兩端分別在柄內端114D端面及柄外端113D的端面形成一開口。本實施例與第二實施例的差異在於刀片122D為圓盤狀並且為可替換式。

綜上所述，本發明藉由在柄部11的外周面上加工形成冷卻液導引槽111，就能使切削工具10安裝在工具機92時具備冷卻出水功能，藉此大幅節省加工成本。再者，因為冷卻液導引槽111沿柄部11的長度方向延伸，故冷卻液就會自然地朝刀刃121或刀片122A噴射(當切削部12窄於柄部11時)，或是順著切削部12的外表面流動至刀刃121或刀片122A處(當切削部寬於柄部時)，藉以在加工過程中持續冷卻切削處，並且可以將冷卻液導引槽111設計成直線狀以降低量阻損失。

以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

10:切削工具 11:柄部 111:冷卻液導引槽 112:冷卻液流道 113:柄外端 114:柄內端 12:切削部 121:刀刃 10A:切削工具 11A:柄部 111A:冷卻液導引槽 113A:柄外端 114A:柄內端 12A:切削部 122A:刀片 123A:螺旋排屑槽 10B:切削工具 12B:切削部 122B:刀片 111B:冷卻液導引槽 113B:柄外端 111C:冷卻液導引槽 12C:切削部 121C:刀刃 123C:螺旋排屑槽 111D:冷卻液導引槽 113D:柄外端 114D:柄內端 122D:刀片 91:切削工具 911:冷卻液通道 92:工具機 921:工具固定孔 922:冷卻液供給系統 923:夾頭 924:主軸 93:工件 A-A:割面線

圖1係本創作的第一實施例的立體外觀圖。 圖2係本創作的第一實施例安裝於一工具機的側視示意圖。 圖3係本創作的第一實施例沿圖2的A-A割面線的剖視示意圖。 圖4係本創作的第一實施例對一工件的側面切削形成溝槽的側視示意圖。 圖5係本創作的第一實施例的冷卻液供給系統與夾頭的連接關係示意圖。 圖6係本創作的第二實施例的側視示意圖。 圖7A係本創作的第三實施例的立體外觀圖。 圖7B係本創作的第三實施例的側視剖視示意圖。 圖8係本創作的第四實施例的側視示意圖。 圖9係本創作的第五實施例的側視示意圖。 圖10係現有技術中具冷卻液通道的切削工具對一工件的側面切削形成溝槽的側視示意圖。 圖11係現有技術中另一具冷卻液通道的切削工具的側視示意圖。

10:切削工具

11:柄部

111:冷卻液導引槽

113:柄外端

114:柄內端

12:切削部

121:刀刃

Claims (10)

1. 一種具冷卻出水的切削工具，用以連接一工具機，該工具機具有一工具固定孔，該工具固定孔的一端連接一冷卻液供給系統；該切削工具用以穿設於該工具固定孔的另一端；該切削工具包含： 一柄部，其為長形，該柄部的相對兩端分別為一柄外端及一柄內端；該柄部的外周面用以被該工具固定孔的孔壁環繞迫緊；該柄部的外周面上凹設形成有至少一冷卻液導引槽；各該至少一冷卻液導引槽沿該柄部的長度方向延伸，並且用以與該工具固定孔的孔壁共同形成一冷卻液流道，該冷卻液流道的一端連接該冷卻液供給系統； 一切削部，其形成於該柄部的該柄外端，並且用以突出於該工具固定孔外；該切削部形成有至少一刀刃或可拆卸地設置有至少一刀片； 其中，各該至少一冷卻液導引槽所形成的該冷卻液流道使該冷卻液供給系統的冷卻液朝該切削部噴出。
2. 如請求項1所述之切削工具，其中該至少一冷卻液導引槽的截面積從該柄部朝該切削部漸縮。
3. 如請求項1或2所述之切削工具，其中各該至少一冷卻液導引槽直線延伸。
4. 如請求項1或2所述之切削工具，其中各該至少一冷卻液導引槽的一端朝該柄內端延伸並且於該柄內端的端面形成一開口。
5. 如請求項1所述切削工具，其中 該切削部為盤狀，且該切削部的寬度大於該柄部的寬度； 該切削部上形成有複數刀刃，該等刀刃環繞形成於該切削部的外環面。
6. 如請求項1所述之切削工具，其中 該切削部為桿狀，且該切削部的寬度小於該柄部的寬度； 該切削部上可拆卸地設置有至少一刀片。
7. 如請求項1所述之切削工具，其中各該至少一冷卻液導引槽的一端延伸至該切削部。
8. 如請求項1所述之切削工具，其中 該切削部為桿狀，且該切削部的外環面上形成有複數刀刃； 各該至少一冷卻液導引槽的一端朝該切削部延伸至相鄰的二該刀刃之間。
9. 如請求項1所述之切削工具，其中 該切削部為桿狀，且該切削部上形成有複數螺旋排屑槽； 各該至少一冷卻液導引槽的一端朝該切削部延伸並且連接其中一該螺旋排屑槽。
10. 如請求項5至9中任一項所述之切削工具，其中該切削工具為一銑刀。

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