TW516980B - Cutting insert having improved cutting - Google Patents

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B7 B7 五 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 、發明說明（ 發月係有關於金屬加工操作所使用的切削工具，特 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 有關用於切削工具之具改良切割性能的切削 在實施例中，此切削套件亦提升了金屬加工操作 期間的切削控制。 主是J背帚： 刑 者如銳磨操作义金屬加工操作中所使用的刀具，血 !地^含有-個固持有複數切削套件的刀具本體。在金屬 操作期間，此等切削套件係與該工件接合，以自工件 移除材料。—個需要相當大的力量以自工件中移除材料 的切削套件，會增加切削王具所需之動力，而且增加此切 :套件的磨谓。因Λ，亟需提供一種能減少自工件移除材 料所需力量之切削套件。 〇〇〇年4月18日授予DeRoche的美國專利案第 6’050’752號中，_露-種將角切刀相對於側切刃提高的 切削套件。此等角切刃的高度與其整體長度相1¾。此種設 計使得需要相當大的力量以自工件中移除材料。 為了充刀發揮效能並在金屬加工操作期間使移除材 料所導致的損害可能性降至最小，便將切削套件設計成先 移除材料’之後再將材料縮小成如習知切屑般的短切片。 設計切削套件以提升及控制切屑的形成係與切屑控制有 關。因此，需要有一種具有增進切屑控制特色的切削套件。 在B92年6月16日授予Niebauer的美國專利案第 第4頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐)*"""""' " ---- 516980 A 7 ----B7______ 五、發明説明（） ^^^^ 5,122,017號中，揭露一種在頂部表面不同位置處具有、 同幾何形狀的切削套件。此種設計係意欲使切削套件具= ............. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一理想的切削面，以在不同參數下與工件接觸，而不是 了改善切屑控制。 發明目的及概琉 本發明係有關於一種用於金屬加工操作之切削工具 所使用的切削套件。該切削套件包含一多邊本體，其係由 堅固耐磨損的材料製成。該本體具有一頂部表面和一底部 表面，且在該頂部表面和該底部表面之間有一周壁，該周 壁包含有毗鄰的第一和第二壁部。該第一壁部與該頂部表 面相交形成一第一切刃，而該第二壁部與該頂部表面相交 形成一第二切刀。該第一切刀與該第二切刃會合形成一高 點，該高點係適用於在該金屬加工操作期間最先與一工件 接合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明之一實施例中，該切削套件為可分度的。該 本肪·的周壁包含側壁部和角壁部。該等側壁部與該頂部表 面相交形成側切刃，而該等角壁部與該頂部表面相交形成 角切刃。該等側切刃與該等角切刃會合形成高點。該等高 點之每一者係適用於在該金屬加工操作期間最先與一工 件接合。 本發明的切削套件係藉由減少自該工件移除材料所 而之力量’從而減少動力需求及金屬加工操作的相關費 用。藉由降低切削力，切削套件的磨損和損壞將減至最 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公楚) 516980 A7 B7 五、發明説明（) 少，而且切削套件的壽命將相應地改善。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本發明之另一實施例中，切削套件的頂部表面具有 一拓撲形狀以增進切屑控制。該拓撲形狀包含一平面毗鄰 於該等切刃，及一平頂於該平面上，該平面係自該等切刀 向内地設置。該平頂係相對於該平面而提高且具有一傾斜 側邊。 圖式簡單說明： 雖然本文中係說明本發明之切削套件的一較佳實施 例，但是所示的特定實施例並不限制本發明之申請專利範 圍。可預期的是，在不偏離本發明之範圍下可做出各種變 化和修改。 第1圖為顯示一個固持有複數個根據本發明之切削套件的 銑刀之部分剖去的侧視圖。 %, 第2圖為第1圖之銑刀的局部放大圖，顯示一切削套件與 一工件接合以自此工件中移除材料。 第3圖為本發明之切削套件的放大俯視圖。 第4圖為此切削套件之放大側視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第5圖為此切削套件的局部放大側視圖，顯示此套件的切 刀形狀。 圖號對照說明： 10 銑刀 12 切削套件 14 刀具本體 16 套件槽 第6頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) 516980 A7 B7 發明説明（） 18 切削端 20 軸 22 中心孔 24 工件 26 箭號 28 頂部表面 30 底部表面 32 拓撲形狀 34 中心孔 36 周壁 38 側壁部 40 角壁部 42 小切面 44 切刀 46 側切刃 48 前沿部 50 後沿部 52 角切刃 54 南點 56 箭號 58 角度 60 角度 62 參考平面 64 平面 6 6 平頂 68 突出部 70 傾斜側邊 72 島部 74 突出部 76 ^ ΊΖ、80 脊部 ..............I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明詳細說明： 請參照圖式，第1圖顯示一個固持有複數個根據本發 明之切削套件12的銑刀10。銑刀10包含一個刀具本體 1 4，此刀具本體1 4具有複數個繞著其切削端1 8沿著圓周 方向間隔設置的套件槽16。每一套件槽16中固定有一切 削套件1 2。雖然一典型的銑刀包含有大約8 -1 5個切削套 件，但為了簡化之目的，第1圖中只顯示出三個套件槽16 及切削套件1 2。切削套件1 2係從刀具本體1 4向下及放射 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) %, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 516980 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 狀向外地突伸出。 刀具本體14可繞著一 ^ 1 Q 逻時針方向轉動，如自 其切削场18觀看。刀具本冑 ， 、’ 中心孔22用以裝 附至一可提供動力使其棘 ^升锝動的驅動機構.^ y. 時，刀具本體14轉動，“…構(未顯不）。在操作 唆 而且銑刀10向前移動與一工件24 接合（如第2圖所示）。每— 4嘗什1 2係與工件24接合 以從工件24中移除材料。—μ & > 在銳磨操作期間，銑刀1 0係朝 向一侧邊方向移動’如第2圖中之…“斤示方向。常 見的銑製操作型式包含有面銑、端銑及銑槽。 第3和4圖係更詳、細地顯示本發明之切削套件η。 削套件12包含一個由堅囡科 I固耐磨相材料製成的多邊本體 切削套件12可以使用任钿态木 仕何適當（堅固且耐磨損的材料 作，例如各種碳化物材料哎卩自咨好机 阅瓮材枓。吴國賓州Latrobe Kennametal 公司係生產夂括、；入OT 、， 座各種適合用於製作切削套件的 殊碳化物。 切削套件12具有一頂部表面28及一底部表面3〇。 所逑的實施例中，頂部表面2 8的形狀大致為具有斜角 方形，且切削套件12係轉變成一圓形底部表面3〇。然j 頂部表面28及底部表面30亦可具有其他的形狀。想像 將一系列不同的切削套件（未顯示）製成具有不同形狀的 部表面（例如方形、八邊形、圓形）及具有相同形狀的底 表面（例如圓形），以便可在一特定刀具中相互交換不 套件。所述的切削套件12大約為1 /2英吋寬（從左至 但亦可製作其他尺寸的切削套件。 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2丨Οχ 297公爱) -----. f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 切 的 在 的 而 可 頂 部 同的 右）， %, 516980

五、發明説明( 在第3和4圖所示的實施例巾，切削套件12的頂部 表面28具有一個可增進切屑控制的 詳細地描述切削套件12的#撲形狀32。 下將 的中、孔3 4係從切削套件i 2的頂部表面2 8 延伸t底邵表面3〇,以容許可使用一固定件將切削套件 12固疋至銑刀1〇。或者，可將切削套件12夾緊至銑刀1〇, 在此種情況中切削套件12便不需要有一中心孔34。 —套件12亦具有一周壁36(如第4圖所示）延伸介 於員部表面28及底部表面3〇之間。|所述的實施例中， 周土 36包含四個側壁部38(圖中只顯示其中一個），以及 四個角土部4〇(圖中只顯示其中二個）’角壁部40是介於 側壁部38之間並與側壁部38毗鄰。然而，周冑36亦可 包含更多或更少的壁部，而且可具有與圖中所示之不同形 狀。 較佳地，每一角壁部40之上部係塑形成一小切面 在金屬加工操作期間，小切面4 2係作為一刮拭器， 以提供更完美的切削。 周壁36和頂部表面28相交形成一切刃44，切刀44 係延伸環繞著切削套彳12的外圍。詳言之，侧壁部38和 員部表面2 8相X形成側切刃4 6。側切刃4 6包含一前沿部 48和一後沿部50。角壁部4〇和頂部表面相交形成角 切刃52。當俯視觀看切削套件時（如第3圖），所述實施例 之側切刀46係形成一方形的四個側邊，而角切刃52係形 成此方形的四個斜角。然而，此等切刃亦可形成其他的形 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公楚) .............I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

狀。在所述的實施例中，當偷镅翻4 0土 1、 田俯視觀看時，側切刀46與 切刃52之間的相交處係稍微為圓形。 ”角 如第5圖及第3和4圖所示，侧切刃46與角切刀 係交會形成高，點54。“高點”冑指在切刀44上沿軸向5'2 向（如第5圖中之箭號56所示）延伸最大距離之點°。7 述之切削套件12具有四個高點54位於此切削套件〇所 四個角落。然而，一根據本發明之切削套件可依照切削的 件的設計而具有更多或更少的高點。此等高點54的用套 將描述於下文中。 途 如第5圖所示，側切刃46的前沿部48及角切刀 係分別以第一及第二角度58及6〇自高點54向下延伸2 角度58及60係相對於一參考平面62所量得的，而矣 平面62是依靠在切削套件1 2之轉角的四個高點54。 地’第一及第二角度大約介於〇5。及3〇。之間，而息 佳地，大約介於2°和1〇。之間。 以上所述之切削套件1 2之切刃44的形狀係可減少在 金屬加工操作期間自一工件移除材料所需之力量。如第2 圖所示’切削套件12係藉由使工件24與一角切刀 之及 一側切刃46之一前沿部48接合而自工件24移除材料。 切刃44之一高點54係位於角切刀52與側切刃46的相交 處。由於高點5 4係位於軸向前方的最遠距離處，角切刃 52和側切刀46的前沿部48係自高點54向下延伸，在金 屬加工操作期間高點54係最先與工件24接合。切削作業 係從咼點54開始，然後沿著她鄰的角切刃52和側切刃46 第10頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)a4規格(2丨0X297公釐) ..... ——磬： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂.

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 516980 Α7 Β7 五、發明說明（） 的前沿部48繼續進行。 切刃44的此種設計係可減少切削工件24所需之力 量。雖然不打算受理論的限制，但音人相信切削力量的減 少是因為切削的初始力量位在一單點（南點54) ’之後角切 刀52和側切刃46的前沿部48係遂漸容易地移入工件24 以完成切削。整個角切刃52並沒有立即切削工件24 ’因 為其需要更大的切削力量。 請再次參考第3和4圖，切削套件12之一實施例係 具有一拓撲形狀32位於頂部表面28上以增進切屑控制β 拓撲形狀3 2特別適用於與所述之切削套件1 2的設計一起 工作，雖然其亦可與其他的設計一起使用。拓撲形狀32 包含一平面64，其係為一大致平坦的表面並形成頂部表面 28的主要部分。平面64係從切刃44向内延伸朝向套件 12的中心。在所述的實施例中，平面64與每一角切刃52 相隔一段相對地平坦的短距離。然後，平面64稍微向下 傾斜而當其接近切削套件1 2的中心時則變得平坦。所述 的平面64係從側切刀46稍微向下傾斜，而當其接近切削 套件1 2的中心時則稍微地向上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 拓撲形狀3 2亦包含一中央平頂66環繞於切削套件1 2 之中心孔34的周圍。平頂66係相對於平面64而提高， 而且其大致為平坦的。在所述的實施例中，平頂66的米 狀大致為万形。平頂66包含四個放射狀向外的突出部 於此平頂的四個角落。平頂66具有傾斜側邊7〇自平面64 向上傾斜至平頂的頂部。雖然不打算受理論限制，吾人相 第11頁 516980 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 、發明説明（） 信當在金屬加工操作期間所移除之材料碰到平頂66的傾 斜側邊70時，材料係被切斷成小切屑。 所述的拓撲形狀32更包含島部72於平頂66之四個 角落的每一者上。島部72係相對於平頂66而提高，旅真 包含傾斜側邊及一大致為平坦的頂部表面。所述的島部72 係大致為拱形且不規則的形狀，而且包含一突出部放 射狀向外地延伸到平頂66的突出部68内。該等島部72 可以增進切屑控制。 所述的拓撲形狀32亦包含複數個脊部76、78和80 於平面64上。此等脊部係相對於平面64而提高^ /組脊 部76、78和80係位於頂部表面28之四個角落的每一音 中。脊部76之其中一者的形狀大致為橢圓形。此橢圓形 脊部76係從側切刃46向内延伸到平頂66的突出部68。 脊部78之另一者的形狀係為拱形，並且從側切刀46與角 切刃52的相交處延伸至橢圓形脊部76之一側。脊部80 之另一者的形狀係為彎曲的，具有一大致為倒S曲線的形 狀。此彎曲脊部8 0係與其他的脊部7 6和7 8相隔一短距 離，而且延伸介於切刀4 4的高點5 4與平頂6 ό之間。此 等脊部76、78和80亦可增進切屑控制。 以上已描述特定的實施例，因此本發明可用其他的方 法實施於附加的申請專利範圍之範圍中。例如，除了銑磨 之外，還可以考慮將本發明的切削套件使用在其他的金屬 加工操作中。切削套件可塑造成與所述實施例不同的形 狀。雖然所述之切削套件係為可分度者，亦可製造出不可 第12頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2ΐ〇χ 297公釐) (請先間讀背面之ii意箏項存瑱寫本頁) 516980 ίκΊ ___Β7_ 五、發明説明（） 分度的切削套件（例如，因為其具有一單一高點而非在套 件之每一角落具有一高點）。頂部表面的拓撲形狀係修改 自所述之實施例。 ..... .....I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) %· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 頁 3 il 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1. 516980 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 1 · 一種用於一金屬加工操作之切削套件，該切削套件至 少包含一多邊本體，其係由堅固耐磨損的材料製成且 具有一頂部表面和一底部表面，及在該頂部表面和該 底部表面之間有一周壁，該周壁包含毗鄰的第一和第 二壁部，該第一壁部與該頂部表面相交形成一第一切 刀，而該第二壁部與該頂部表面相交形成一第二切 刃，該第一切刃與該第二切刃會合形成一高點，該高 點係適用於在該金屬加工操作期間最先與一工件接 合。 2. 如申請專利範圍第1項所述之切削套件，其中該第一 切刃和該第二切刀分別以第一及第二角度自該高點 向下延伸，而且其中該等第一及第二角度係介於約 0.5。及約30°之間。 3 · 如申請專利範圍第2項所述之切削套件，其中該等第 一和第二角度係介於約2°和約10°之間。 4. 如申請專利範圍第1項所述之切削套件，其中該第一 壁部為一侧壁部，該側壁部係形成一侧切刃，而該第 二壁部為一角壁部，該角壁部係形成一角切刃。 5. 如申請專利範圍第4項所述之切削套件，其中該角壁 部的上部包含一小切面。 第14頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   516980 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6. 如申請專利範圍第4項所述之切削套件，其中該側切 刃包含一前沿部及一後沿部，該前沿部係從該高點向 下延伸，而該後沿部係從該前沿部向上延伸。 7. 如申請專利範圍第1項所述之切削套件，其中當俯視 觀看該切削套件時，該第一切刃與該第二切刃之間的 一相交處係為圓形。 8. —種用於一金屬加工操作之可分度的切削套件，該切 削套件至少包含一多邊本體，其係由堅固耐磨損的材 料製成且具有一頂部表面和一底部表面，及在該頂部 表面和該底部表面之間有一周壁，該周壁包含側壁部 及角壁部，該等側壁部與該頂部表面相交形成側切 刃，而該等角壁部與該頂部表面相交形成角切刃，該 等側切刃與該等角切刀會合形成高點，每一高點適用 於在該金屬加工操作期間最先與一工件接合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9· 如申請專利範圍第8項所述之切削套件，其中該等側 切刃和該等角切刃分別以第一及第二角度自該等高 點向下延伸，而且其中該等第一及第二角度係介於約 0.5°及約30°之間。 10·如申請專利範圍第9項所述之切削套件，其中該等第 第15頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) A BCD 516980 六、申請專利範圍 一和第二角度係介於約2。和約10°之間。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 11.如申請專利範圍第8項所述之切削套件，其中該等角 壁部每一者之上部包含一小切面。 1 2.如申請專利範圍第8項所述之切削套件，其中該等側 切刃每一者包含一前沿部及一後沿部，該前沿部係從 該高點向下延伸，而該後沿部係從該前沿部向上延伸 至一 ®比鄰的角切刃β 1 3. —種用於一金屬加工操作之切削套件，該切削套件至 少包含一多邊本體，其係由堅固耐磨損的材料製成且 具有一頂部表面和一底部表面，及在該頂部表面和該 底部表面之間有一周壁，該周壁包含毗鄰的第一和第 二壁部，該第一壁部與該頂部表面相交形成一第一切 刃，而該第二壁部與該頂部表面相交形成一第二切 高 該 點 高一 成 形 合 會 刃 切 二 第 該 與 刃 切一 第 該 刃 接控 件屑 工切 一 進 與增 先以 最狀 間形 期撲 作拓 操一 工有 加具 屬面 金表 該部 在頂 於該 用且 適而 係 ， 點合 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 鄰該 毗從 係係 面面 平平 該該 9 , 頂 上 平面 一 平 及該 面於 平位 一 係 含頂 包平 狀該 形而 撲刃 拓切 該等 ’ 該 制於 且 高 提 而 面 平 該 於 對 相 係 頂 平 該 置 。 設邊 地側 内斜 向傾 刃 一 切有 等具 頁 6 il 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 8 8 8 8 ABCD 516980 六、申請專利範圍 14.如申請專利範圍第1 3項所述之切削套件，其中該拓 撲形狀更包含一島部於該平頂上，該島部係相對於該 平頂而提高者。 1 5.如申請專利範圍第1 3項所述之切削套件，其中該平 面係從該等切刃向下傾斜。 16·如申請專利範圍第1 3項所述之切削套件，其中該平 頂具有一放射狀向外的突出部。 17. 如申請專利範圍第1 3項所述之切削套件，其中該拓 撲形狀更包含一脊部於該平面上。 18. 如申請專利範圍第1 7項所述之切削套件，其中該脊 部為一彎曲脊部。 1 9.如申請專利範圍第1 7項所述之切削套件，其中該脊 部大致為一橢圓形脊部。 20.如申請專利範圍第1 3項所述之切削套件，其中該切 削套件為一可分度的切削套件，其係有複數個切削 部，而且其中該拓撲形狀係位於該等切削部之每一者 的該頂部表面上。 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) .....---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言 % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製