olS541_ b7 _ 五、發明説明（i ) 本發明僳關於一種嵌裝於鑽孔，搪孔等孔加工用工具 之纘頭鑌刃（d r i 11 i n s e r t)。 實行孔加工所用之工具以往被習用者有一種在工具本 髏的先端部裝卸自如地嵌裝外鑌刃及内鑲刃使其回轉軌跡 互相交叉者。 第4圖為將使用於上逑型式之纘孔工具之習知鑌刃 及將該鏤刃1Q嵌裝於纘孔工具之本體T上時之配置情形。 經濟部中央揉率局員工消费合作社印氧 此種纘頭鑲刃10係多角形板狀體，在其上面11之稜 邊部形成有切刃（cutting edge),且如該歷所示，在一支 鑽孔工具之本髖T上將二枚分别作為外镶刃12及内鑲刃 13,以其上面11、11朝向同一回轉方向之配置方式嵌裝。 同時，形成於上述外鑲刃12及内鑲刃13之切刃中，其成 為底切刃15之切刃之回轉軌跡僳互相交叉且自工具本體 T之中心軸T 1涵蓋至側面T 2。第4園（b)顯示，利用嵌 裝有上述鑛刃1 Q之鑽孔:工具實行切削加工時，分別發生 於上述外鑲刃12及内鑲刃13之徑向負載力（had force) 之合力H。如圔所示，在此種習知之鑲刃ίο中，作用於内 鑌刃13之徑向負載力倭由中心軸T1沿着内鑲刃13之底 切刃15發生，對此外鑲刃12因其切削外壁之角隅R部14 受到切削阻力，於是以連接角隅R部14及工具本髏T之 中心軸Τ1之半徑為基準，反回轉方向（即十之方向）的發 生。 結果，上逑徑向負載力之合力Ν乃朝向内鑲刃13側， 即在纘孔作業中沿孔徑變小之方向鸯曲，自工作件拔出纘 83. 3. 10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 4 4 經濟部中央梯準局員工消费合作社印製 A7 B7 _^__ 五、發明説明（2 ) 孔工具時，外鑲刃12會與孔壁接觸，於是不但傷及該工 作件之完工面（finish face)且若以快速拔出時外鑲刃12 之角隅R部14將會強力旳衝及孔壁，若以切削同速度拔 出時則增加接®次數，.有增加外鑲刃1 2角隅R部1 4損傷 之虞。 ' 鑑於上述習知技術上之問題，本發明之目的為提供一 種由工作件拔出鑽孔工具時，外鏟刃可免與孔壁接觸，而 將完工面加工成良好無瑕之鑽孔工具。 為達成上述之目的，本發明提供一種多角形塚狀且在 其上面稜邊部形成有切刃之鑕頭鏟刃，其特徽乃在對該鑽 谭鏤刃之中心軸成點對稱關傺形成一對切刃作為主切刃， 同時於連纜於該主切刃且互相成點對稱關傷配置之一對切 刃上，分別形成連鑛於上述主切刃之角隅B部且具有其方 向舆該角隅R部相反之角隅R部之突出部。 由於本發明之鑲刃，如上所述，僳於形成於上面稜邊 部之切刃中，將連續於主切刃且成點對稱闘像配設之一對 切刃上分別形成具有一切角隔R部之突出部，將此等角隅 R部配置於外鑌刃之孔底〃側，使外鑲刃之徑向負載之方向 朝向回轉方向餾（卽“一”的方向），故可將上述合力方向 由中心軸導至外鑲刃侧方向。 由於上述，工具本髏會向外镶刃侧撓曲，因此由工作 件拔n孔工星g，外mgi孔壁接觸〇 另外，依本發明之纘頭鑲刃，之^ . — ...................................- ——〆...—·”“— -·♦.· 構成外鑲刃突出部之角隅R部中/與主切刃不連鑛之角隅 -5- 本紙張尺度逍用中國國家棣準（CNS )人4綠（210X297公釐〉 83_ 3.10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標隼局貝工消费合作社印策 S1S541 A7 B7 五、發明说明（3) R部可切斷排自孔底侧之切屑，因此具有可將外鑲刃側之 _ ·ιι _................... —____ 切盾切斷成小細片而排出之功能。 玆佐以圖式詳細説明本發明之實施例如下： 第1圖為本發明鑽頭鑲刃（drill insert) 1之平面 画。此镶刃為多角形，在其上面2之稜邊部（刃角部）形 成有切刃，而此等切刃中與鑲刃1之中心軸成點對稱關偽 •配置之二邊傷形成為八型狀主切刃3,同時在其餘二邊之 對稱部份則形成有一對柑反方向之角隅R部4、5 及向外 稍撤突出之突出部6。 上逑突出部S之寬W為形成有該突出部S之邊長之約 1/2, —對之角隅R部中之連續於上述主切刃3之角隅R部 4之曲率半徑為R=0.35〜0.45,而另一倒之角隅R部5之 曲率半徑為R = 0.2〜0.3左右，酣將連鑲於主切刃3之角 隅R部形成較大曲率。 在此所稱之角隅R部4、5僳指由連缠於曲線部份之 直線所形成之角度接近直角，介於6.0°〜105°範圍者。 第2及3圖顯示將上述之鑽頭鑲刃1嵌裝於鑽孔工具 本髏時之配.置例，其中第2圖為自工具本體之側面T2側 觀視之配置圖，而第3圖為自工具本饅之底面倒觀視之配 置圖。如此等圖式所示，纘頭鑌刃1傜將外鑲刃7及内鑲 刃8之二櫥鑲刃以其上面2朝同一回轉方向嵌裝於一支纘 孔工具本體上所成。即如第3.圖所示，外镶刃7之上面2 與内鑛刃8之上面2僳以18Q。之反方向配置，使二者之 底切刃9之回轉軌跡互相交叉且由本醴τ之中心軸T1覆 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） IW--..------------ 订------^丨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 83. 3.10,000 % % 經濟部中央揉準局員工消费合作社印装 A7 _ B7 _ 五、發明説明（4 ) 綦至側面T 2之狀態。 又，如第2圖所示，上述之外鑲刃7傜使其主切刃3 露現於本髏T之餹面T2且其突出部6中之一方露現於底 端外側之狀態嵌裝，而内鑲刃8則使其主切刃3露現於底 端外倒之狀態嵌裝。. 第3圖中，直線箭頭N表示上述嵌裝有外鑲刃7荩内 鑲刃S之鑽頭鑲刃1,在切削加工中作用於外鑲刀7之徑 向負載力舆作用於内鑲刃8上之徑向負載力之合力方向； 而如同圖所示，該合力N#以由中心軸T1至外鑲刃7之 上面2作為基準發.生於回轉反方向侧（卽“+”的方向）。 由於上述之鑽頭鏟刃1在主切刃3、3以外之二値切 刃上分別形成有互相反方向之一對角隅S部4、5,因此將 具有這些角隅R部之突出部S配設於外鑲刃7之孔底倒， 則可使外_刃7之徑向負載之方向朝向回轉方向倒（卽 “ 一”的方向），於是可使上逑合力方向N由中心軸T1導 向外鑲刃7側。由於此種配置，工具本體T可朝向外鑲刃 7侧撓曲，故由工作件拔出纘孔工具時，外鑲刃7不致於 和孔壁接觸。 又，本發明之鑽頭鑲刃1,因為其與孔底侧相對向之 構成外镶刃7之突出部6之角隅R部4、5中之不連鑛於 主切刃3之角隅R部5,可將來自孔底侧之切削切斷，因 而外鏟刃？镅之切屑可被切斷成小細片後排出。 . 又，上述突出部S之寬W與形成有該突出部6之邊長 1之比U = W/1最好設定為2/5〜3/5範圍。若此比U在所 -7- 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1〆. 五、發明説明（5) A7 B7 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 示 範 圍 之外時 貧 外鑲刀7之徑向 負 載 力 之方向會変為上逑 之 (* + w 之方fi 3 , 結果合力方向 亦 有 變 為内鑌刃8镅之虞 以 下説明 本 發明之實驗例。 製 作如第 1 圔所示之纓頭鑌 刃 1 共 五種，其突出部6 之 寬 與形成 有 該突出部δ之邊 長 1 之 比U (卽W/1)分別 為 1/3 , 2/5 , 1/2 , 3/5 及 2/30 將 此 等 鑲刃1分別嵌裝於 上 述 之 鑽E工 具 本體部上，並依 下 述 條 件實施切削加工。 加 工 條 件 被 加工材 料 :S 4 5 G鏑材 周 速 :120i/nin. 進 刀速率 :(feed rate) 0 . 08 n si /回轉 給 油方式 :外部給油 依 一般習 知 方法澳定上逑合 力 以 確 認合力方向Η,並 依 肉 眼 觀察由 外 錶刃7切削之切 m 狀 態 。結果如下^ u比 合力方向 切 屑 狀 態 "1/3 110° 稍 短 2/5 75。 短 1/2 40° 短 3/5 70° 短 2/3 120° 稍 短 由 上示試 驗 結果發現，鑲刃 1 之 ϋ 比（》/1)在2/5〜 3/5 之 範菌時 較 為可取。 如 上所述 9 由於本發明採用 之 纘 頭 鏤刃1像於大致平 行四邊形之板狀鼸的上面棱邊部形成有切刃，且於上述切 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS〉A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 1_„-I .---------,———訂----,——A {請先閾讀背面之注$項再填寫本頁) 313541 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（6 ) 刃中之對向之一對切刃分別形成連纊於主切刃之角隅R部 及對此角隅R部形成具有反方向之角隅R部之突出部，因 此將此鑛刃嵌裝於工具本體上實施纘孔加工時，其發生於 由镶刃及外镶刃之徑向負載力之合力的方向，可由工具本 體之中心軸向導向外鑲刃側，故不但由.工作件拔出纘孔工 具時外鑲刃不會與孔壁接觭，且可獲得良好之完工面的優 異效果。 更有進者，由於對於孔底麵之構成外鑲刃之突出部之 角隅R部中，其舆主切刃不連續之角隅R部可切斷棑自孔 底側之切曆，因此兼具有可將外鑲刃倒之切屑切斷成小細 Μ揉出之效果。 第5圖為本發明鑽頭鏤刃之另一實施例之平面圖。 第6及7匯分別表示第5画之A-Α線斷面圖及Β-Β線 斷面圖。圃中符號1 〇 1代表鑽頭鎗刃，1 〇 2為上面，1 0 5 為角隅1?部，10 6為角隅R部。如圖所示，沿外切刃104 形成之破碎溝（breaker groove) 112僳由刃背111連至 較大之前傾角（front rake) αΐ, α 2之前傾面112a,及 含深度hi、h2之底點朝向離開切刃方向延伸之挖除曲面 lib所構成。為了防止孔底面外周側晈住在孔壁面及切刀 間纗有切展之鑽頭，有必要將切屑切斷成小細片，但經由 .沿上'述外切刃1 Q 4形成之大致R曲面之破碎小溝11 2 ,即 經由較大颦曲之破碎小溝112排出乏切屑可被切斷成小細 片，故不致於發生上述之問題。另外，上述之突出部107 (參照第5瞳），因為可將被外切刃104切削之切®横向地 ·[I ί---— Γ— . (請先閲讀背面之注$項再填窝本頁) .-----Ir ....... 1 丨丨π---------- nn m 1LCI HH · 本紙诔尺度逋用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 % % 經濟部中央揉率局®C工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（7 ) 分割成二段，使切屑變成寬窄狀，故有進一步將切履細碎 化之作用。 上述之前傾角αΐ、 ct2以設定於15〜22°為宜，而 深度h 1、h 2以0 . 0 6〜0 · 1 5道b為宜。前傾角α 1、 cc 2若 小於1 5 °時，切削阻力有變大之傾向，若大於2 2 °時則刃 峯強度變小同時較易被切屑纗繞，在此情況下切屑易損及 加工面。又深度hi、h2小於0.06aii時，難以將切屑切斷 成小細片，大於0.15BIB時切屑易缠鐃，導致加工面之損 傷。 第8圖表示第5圖之C-C線斷面圖。由圖所示可知， 其沿内镶刃103形成之破碎小溝111偽由刃背110連至較 大之前傾角α3之平面，即前傾面Ilia,及深度h3之平 底面111b,向上傾斜面111c所連續構成。來自孔底面内 周侧之切曆因無繾鐃於鑽頭之切刃與孔壁間之處，因此.無 需勉強的將其弄成®狀加以切斷成小細Η。卽，經由沿内 鑲刃103之溝深較小且溝寬較大之破碎小溝111排出之切 屑雖然.較長而有呈較大徑螺旋狀之傾向，但由於如上述無 需將其弄成圃狀加以切斷成小細Η狀，故不僅切屑之排出 無問題，反而由於切®阻力較小，加工（鑽孔）時發生之 振動亦較小。 又，由於孔底面內周側之屑速較小，切屑溫度較低， 照理易形成構成刀刃，但切屑緩和彎曲之場合，刖有較不 易形成構成刀刃之作用。 上述之前傾角ot3最好設定於15°〜22°範園，深度 _ 1 〇 - 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Μ规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 (請先閲讀背面之注$項再填窝本頁)
% Α? Β7 五、發明説明（8 ) h 3最好設定於〇. · 〇 3〜0 · 1 m B範圍。前傾角α 3小於1 5 ° 時，切削阻力有增大之虞，超過22°時則切刀強度有不足 之處。又，深度h3在0.03a®以下時，切届有以伸長狀態 被泌出之虡，而超過.0 . 1 μ時則又有切削阻力增大或形成 構成刀刃之虡。 玆再依實施例說明本發明於下： 笫9圓為本發明之鑽頭鑲刃201之另一實施例。 第10圖為第9圖Α-Α線之斷面圖。圖中，符號2 Q2為 上面，203為主切刃，2Q4為.角隅R部，205為角隅R部 ,21Q為破碎溝，211為刃背，212為外切刃，213a為 突起底線。改變突出部2QS之突起213之間隔d及高度h 製備多種鑽頭鑲刃，分別將其嵌裝於上述纘孔工具本髏T 上，並依下列條件實施切削加工。 加工條件 被加工材料：S 4 5 C鋼材 周速 ：1 2 Q b /.'m i η 進刀速率 ：0 . 08ββ/回轉 外部給油 依肉眼觀察由外鑲刃切削之切屑狀態及切削狀況，結 果如下所示： (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) « 5-1- I---· in = - --- --.- -I. - -.--I Hi --.- lli - n^w^--- -.- - - L Hi
A 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 隔d 高度h 切削狀況 .1 0.2 切屑較畏 .1 0 . 1 ” .15 0.1 *ψ .15 0.2 切屑短 -15 0 , 7 有微小振動 .3 0 . 2 切屑較長 • 3 0 . 7 有微小振動 -1 Ι 訂-------^ — 气----- . 本紙張尺度速用中國國家揉隼（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 83.3.10,000 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（9 ) 由上示結果獲知，於鑽頭鑲刃201言，最好將前端設 置於自切刃0.15am以内（即間隔之位置，而 將高度h設定為0.15〜0.6 βπ範圍。 一般而言，切®之寬度細小時，切屑會變為較長條狀 ，以致有使排出較困難之問題發生，為此在突出部2Q6之 接近切刃212處形成突起213,使切展之斷面變為波型形 狀，俾易將其切斷成短細狀，增進切届之排出。 又上述突起213,若其間隔d超過0.15BB,切届斷面 形狀不易呈波型，切履易變為長條狀之傾向。同時，高度 h在Q.lSfflm以下時，切屑亦同樣有易變為長條狀之傾向 。·至於高度h超過Q . S b Μ時，則切削阻力增大，切削工作 中有易發生微小振動之缺失。 本發明不偈限.於上述之實施形態，例如將其作下述之 修飾亦可同樣逹成本發明之目的功效。卽，纘頭鑲刃20 1 之大略形狀亦可為四角形以外之多角形狀，亦可為不設有 全周破碎溝210之型式者。另外，設置於各突出部206之 突起213的數目可為1 ®或亦可為任意ft。 次依第11〜16圖再說明本發明之實施態樣。 各圖皆為慢速退刀式（slow _a May).鑽機之鑽頭鑲刃之 配置圖，各個上側僳由側面#觀視之配置，下側僳由底面 側觀視之配置。各圖中黏線所示之鑽頭鑲刃301為内鑲刃 308,實線所示者為内鏤刃308回轉180°後之位置之狀態 ，藉此表示外鑲刃3 0 7及内鑲刃3 Q 8之回轉軌跡之閼俱。 '又，符號3Q2表示上面。 -12- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本肓) 灯 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羞） 83. 3.1〇，_ 313541 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印装 五、發明説明（10 ) 第11及12··圖表示使用同一形狀之外鏤刃307及内鑲 刃308之鑽頭孃刃301之實施例。 第11圖所示之纘頭鑲刃301，基本上為平行四邊形， 且位於點對稱位置之一對角隅部340、340形成有一對具 有角隅R部304、305之上述突出部306,此突出部306以 共用一個角隅R部狀態設有2値，故總共設有4齒此種突 出部3 0 6。 第12匾所示之纘頭鑲刃301基本上為正三角形且在 其各角部形成有連缠於主切刃之上述突出部30S。 第13〜16圖傜嵌裝有形狀不同之外鑲刃307及内鑲 刃3 0 8之鑽頭鑲刃3 0 1、3 0 1之實施例。 其中，第13〜15圖表示使用外鑲刃3Q7基本上呈三 角形且在其各角隅部340形成有上逑突出部306之纘頭镶 刃30 1。此等實施例中，第13画之内鑲刃30&基本上使用 四角形之鑽頭鎗刃3Q1,第14圖所示者為基本上四.角形且 在其各角隅部340分別形成有上.述突出部3 0S之鑽頭鑲刃 301,而第15圈所示者為六角形之鑽頭鑲刃301。 又，第16圖之實施例所用之内鏤刃308基本上為四 角形之鑽頭鑲刃301,同時外鑲刃307使用基本上亦為四 角形，但在其一隅角部340形成有厚度較大之突出部_3 06 之纘頭鑲刃301。 在上述實施態樣中，使用如第11、12、. 14圖所示之 一種在其内鏤刃308設有上述突出部30 S,且令該突出部 306朝向孔底倒之配置形態時，由於内鑌刃308之徑向負 _ 1 3 - (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) ^装------訂 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ,ν 經濟部中央揉準局員工消費合作社印装 A7 __^_ B7___ 五、發明説明（11 ) 載力之方向朝向回轉方向倒，·於是外鑲刃307及内鑲刃308 之徑向負載力之合力方向有增大朝向外鑲刃3 0 7倒之傾向 ，结果加工直徑增大，同時由於内鑌刃308之角隅R部可 切斷來自孔底侧之切屑，故内鑲刃308侧之切暦亦可被切 成細小狀而排出之功效。 另者，使用如第16圔所示之突出部306較或之一種 外鑲刃3 0·7時，由於外鑲刃3Q7之徑向負載力之方向朝向 回轉方向侧，故外鑲刃30?及内鑲刃308之徑向負載力之 合力方向增大朝向外鐘刃3 〇 7侧之傾向，结果有增大加工 直徑之功效。 圖式之簡單説明 . 第1圖為本發明鑽頭鑲刃之平面圖； 第2匾為將第1圖之纘頭鑲刃嵌裝於鑽孔工具本體上 之配置狀態之側視圖； 第3圈為第2圖之底视圖； 第4圆為傳統鑽頭鑌刃之形狀及配置麵，其中（a)為 嵌裝於鑽孔^工具本醱上之配置狀態之側視圖，（b)為其底 視圖； 第5圖為本發明之另一實施例之鑽頭鑲刃之平面圖； 第6圖為第5圖A-A線剖視圖； 第7圖為第.5圖B-B線剖視圖； 第8圖為第5鼴C-C線剖視圖； 第3圔為本發明之又一實施例之鑽頭鑲刃之平面圖； -14- 本紙張尺渡適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X2S>7公釐） (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) ----(裝—------ I I 訂— — A7 B7 五、發明説明（l2) 第10圓為第9圖A-A線剖裸鼸； 第11画為i發明之再一實施例之纘頭鑌刃*其中僅 .示鑽頭鑲刃，上面之圔為纘頭鑲刃配置狀態之侧視圖，下 面之圖為其底視圖； 第12圖舆第11圖同 第1 3圖與第11面同 第14圖與第11圖同 第1.5圖與第1.1圖同 第1S.圖與第11圖同 但表示其他實施例 但表示其他實施例 但表示其他實施例 但表示其他實施例 但表示其他實施例 iJ#TH i'·· 1^1 ^^1· 1·ϊ -« {t m ^ 1J, Λ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 符號說明 經濟部中央裸準局具工消費合作社印裝 1 , 1 0 1 , 2 0 1 , 3 0 1 • · * ·鐵 頭 鑲 刃 3, 103, 203..... •…主 切 刃 4, 5, ,105, 106, 2 0 4 , 2 05 » 304 > 3 05 7 , 3 0 7 .......... .…外 鏤 刃 8，3 ( 38.......... ——内 讓 刃 112 , 210........ ----破 碎 溝 6 P 2 1 ) 6 , 3 0 6 ,..... ----突 出 部 104 , 212........ ____外 切 刃 (外 切 邊） 103 . ——内 切 刃 (内 切 邊） .角隅R部 15-
1T f 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) M洗格（210 X 297公釐）