TW564194B - Cutting tool for a bar peeling operation - Google Patents

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發明領娀： 更特 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 別s本I:廣義上係關於從工件上移除材料的工具 别疋’本發明有關料桿件制層處理之切削工具。 發明背景： 在桿件剝層處理中，切削 # ^ ^ ^ . ^ W裝置係用以從鐵材或非鐵材 積存物材料。該積存物如在熱軋桿件時產生之乳 鋼鱗片或材料缺裂。習知的切削裝置具有複數個包含爽持 态（容納切削嵌入件）的切削頭段。 、嵌彳的切削刃可從桿件上移除成卷狀的金屬材 料由於3切屑卷可能干擾切削作業，該嵌人件通常具有 溝槽或其他斷屑用構型，以將切屑卷分斷成屑1。如果該 屑片不能持續由切削裝置附近移走，仍有可能會干擾切削 作業。習知的切削裝置常會產生相當大的屑片，而且很難 加以移除。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 常用於桿件剥層的一種嵌入件係稱為，，三角形，，嵌入 件’请參照美國專利第4,035,8 88號所揭露者。該三角形 欲入件會產生相當大的屑片。該嵌入件在桿件剝層時也需 要相當大的力量。

Hansson等所揭露之美國第5,246,3 1 5號及5,256,008 號專利描述一種用於桿件剝層處理之切削工具，其中該切 削頭段各包含一粗加工嵌入件及一細加工嵌入件。該細加 工嵌入件由夾持器伸出之距離比粗加工嵌入件要遠。該專 利並未述明桿件剥層處理時產生大型屑片的相關問題。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 564194 、發明說明（) 由以上所述’本發明据供伴说 /j紅供月匕從工件上移除材料之工且 (例如用於桿件剝層處理所需之切 - t 4 具）旎在蔹作業中 减小所產生屑片之尺寸。 τ tipi的及概述： 本發明係關於從工件上移除材料之工具。該工具包本 :工具本體，配置至少一粗加工頭段及至少一細加工： 段。在-實施例中’該細加工頭段包括一夾持器，用以容 納至少第-及第二細加工嵌入件。該第'細加工嵌入件在 伸出工具本體F"巨離處具有一切削刀。該第二細加工嵌 入件在伸出X具本體F2ffi離處具有—切削刃。該n距離 小於該F2距離。 ^在另一實施例中，該粗加工頭段包括一夾持器，用以 备納至少第一及第二粗加工嵌入件。該第一粗加工嵌入件 在伸出工具本體R1距離處具有一切削刃。該第二粗加工 用嵌入件在伸出工具本體R2距離處具有一切削刀。該Ri 距離小於該R2距離。 在一較佳實施例中，本發明係關於適用桿件剝層處理 之切削工具。該切削工具包含一工具本體，配置至少二粗 加工頭段及至少二細加工頭段。每一粗加工頭段均包括一 夾持器，用以容納至少第一及第二粗加工嵌入件的。該第 一粗加工嵌入件在伸出工具本體R 1距離處具有一切削 刃。該第二粗加工嵌入件在伸出工具本體R2距離處具有 一切削刃。該R1距離小於該R2距離的值，能藉以產生較 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝i -訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 564194 A7 B7 五、發明説明（） 小的屑片或切屑卷。每一細加工頭段均包括一夾持器，用 以容納至少第一及第二細加工嵌入件。該第一細加工嵌入 件在伸出工具本體F1距離處具有一切削刃。該第二細加 工嵌入件在伸出工具本體F2距離處具有一切削刃。該n 距離小於該F2距離的量得以產生較小的屑片或切屑卷。 本發明的切削工具在該桿件剝層處理時，能產生比習 知切削裝置工具要小且密集的屑片，因此比較容易移除該 屑片。m切屑工具產製的桿件具有卓越的加工表面。該切 削工具亦可降低馬力及節省成本。 圖式簡單說明： 雖然上述所舉之例係本發明一較佳實施例之切削工 具，本發明專利申請範圍將不受限於該特定實施例。熟習 此技藝者會認知各種改變及修改將不偏離本發明的範 圍。 第1圖係包含本發明實施例之切削工具的桿件剝層處理透 視圖。 弟2圖顯示粗切削一桿件之切削工具的粗加工頭端上視 圖。 第3圖係粗加工頭端之上視圖。 第4圖係粗加工頭端之側視圖。 罘5圖顯示細切削一桿件之切削工具的細加工頭端上視 圖。 第6圖係細加工頭端之上視圖。 第6頁 本、”氏張尺度適用國家標準(cns)A4規格(2丨ox29?公复）—' --- T裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 564194 A7 B7 五、發明説明（) 第7圖係細加工頭端之側視圖。 第8圖係切削工具中粗加工頭端及細加工頭端使用圓形嵌 入件之透視圖。 第9圖係圓形嵌入件之側面剖視圖。 第1 0圖係切削工具之細加工頭端使用八角形嵌入件的透 視圖。 第11圖係八角形嵌入件的侧面剖視圖。 圖號對照說明： (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 10 切削工具 12 工件 14 滾輪 16 工具本體 18 粗加工頭端 20 細加工頭端 22 内徑 24 夾持器 26 内側 28 外側 30 頂側 32 底侧 34 開口 36 凹穴 38 凹穴 40 凹穴 42 粗加工嵌入件 44 粗加工嵌入件 46 粗加工嵌入件 48 卡钳 50 頂面 52 底面 54 側圓周面 56 頂部切削刃 58 底部切削刃 60 斷屑溝槽 62 斷屑溝槽 64 中心孔 66 工件外層 68 夾持器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) 564194 A7

74 頂側 78 開口 82 凹穴 8 6 細加工嵌入件 90 細加工嵌入件 94 頂面 9 8 外侧面 1 〇 1頂部切削刃 104底部切削刃 108斷屑凹槽 7 6 底側 80 凹穴 84 凹穴 88 細加工嵌入件 92 卡鉗 96 底面 100外側部 1 0 2頂部切削刃 I 06斷屑凹槽 II 0中心孔 .........…·-裝： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 發明詳細說明： 請參照附圖，第1圖顯示桿件剥層處理中包含符合本 發明之旋轉切削工具10。該切削工具1〇屬於大型桿件剝 層機器（圖上未顯示）的一部份，該機器提供旋轉能量給切 削工具及旋轉支撐座。任何適當的桿件剥層機器都可使 用，例如賓夕法尼亞州Orwigsburg之Hetran公司所製造 的Hetran剥層機器即是。在一特定實施例中，該桿件剝層 機器係指Hetran BT-12型桿件剝層機器，其可加工直徑由 2英忖（5.1公分）至12英对（30.5公分）的桿件，同時其操 作功率為250馬力（253.5公制馬力）。 如第1圖，藉由滾輪14將工件12穿越該旋轉切削工 具1 〇的中心而進給。該工件1 2可依特定的工件及切削工 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐)"'' -訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 564194 A7 ______ B7 五、發明説明（） 具而以任何適當之速率進給，例如可以每分鐘1 〇英吁 (25.4公分）到每分鐘3〇英吋（76·2公分）的速率進給。本例 中工件12為一桿件，但亦可為一管件。該桿件12係由不 鏽鋼或其他鐵材或非鐵材料構成。在剝層處理時，該切削 工具10繞著桿件12旋轉以從該桿件外層移除部份材料。 特別的是’切削工具1 〇之旋轉軸係與桿件12中心軸一 致。 例中的切削工具1〇包含大體上是圓柱型的工具本體 1 6。工具本體1 6配置至少一粗加工頭段j 8及至少一細加 工頭段20，並且最好是有至少二粗加工頭段及至少二細加 工頭段。該”粗加工頭段，，意指能產生相對較粗糙加工桿件 的切削頭段，而，，細加工頭段，，意指能產生較光滑加工桿件 的切削頭段。如本實施例所示，切削工具丨〇包含裝設於 工具本體1 6内徑22處的二相對粗加工頭段丨8及二相對 細加工頭段2 0。該粗加工頭段1 §及細加工頭段2 〇由工具 本體16向内徑方向延伸。該粗加工頭段18的中心軸位置 在細加工頭段20之前（較靠近桿件1 2進給的方向）。 如第2至第4圖所示，每一粗加工頭段18包含一具 有一内侧26、一外側28、一頂側3〇及—底側32的夾持 器24。夾持器24通常由鋼鐵或其他具相當強度的材料所 構成。在夾持器24的外側28形成一對開口 34。該開口 34可容納固定件以將夾持器24穩固在工具本體16的内徑 22處。當該夾持器裝設於工具本體16時，該夾持器24 的内側26向内徑方向延伸。 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公楚) — — — — — — — — —.— II ^^1 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 、一-3T· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 564194 A7 B7 五、發明説明（） — I 面馨 11_ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該夾持器24在内侧26及頂側30相交的邊緣處形成 至少一凹穴36。較佳的是，該夾持器至少具有二凹穴％ 及38，更佳的是至少具有三凹穴36、38及40。在剝層處 理時，凹穴3 6、3 8及40可個別地容納粗加工嵌入件42、 44及46以用於粗切削桿件12。夾持器24具有卡鉗48以 將粗加工嵌入件42、44及46夾持在凹穴36、38及40内。 為下述目的，粗加工嵌入件42、44及46與夾持器24外 側28的距離均不同，因此與工具本體1 6的距離也不同。 在本實施例中，粗加工嵌入件42、44及46的方向是在中 間角度，但在#干件剝層處理時，該嵌入件可以傾斜不同的 角度來變化不同的切削力。 粗加工飲入件42、44及46可以是任何適於粗切削桿 件12的型式。其可以是任何適當的尺寸及形狀。例如， 可以是圓形、八角形、六角形、正方形或三角形。較佳是 粗加工頭段1 8至少包含二圓形嵌入件。該粗加工嵌入件 可以是可分度的或不可分度的，及單刃或雙刃的。該粗加 工嵌入件可具有任何斷屑用的構型，如溝槽、低凹或突出 部。該斷屑裝置可為任何適當的尺寸及形狀。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本實施例中，粗加工頭段1 8包含三圓形嵌入件 42、44及46。第8及第9圖中對該圓形嵌入件42有較詳 細之圖說。粗加工嵌入件42的平面圖是圓形而其剖面大 體上是長方形。在一特定實施例中，粗加工嵌入件42的 直徑是介於約3/4英吋（ι·9公分）至約ι-1/4英吋（3·2公分） 之間’而其厚度在約3/8英吋（ΐ·〇公分）至約5/8英吋（1.6 第10頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公楚) 564194 A7 B7 五、發明説明（ 公分）之間。該粗加工嵌入件42包捂一頂面5〇、一底面52 及一侧圓周面54。頂部切削刃56係指頂面5〇及侧圓周面 54的相交部份，及一底部切削刃58係指底面w及側圓周 面54的相交部份”且加工嵌入件42在頂面5〇及底面52 的環圓周處，各具有斷屑槽6〇及62。粗加工嵌入件42 係雙刃，其中具有-中心孔64以容納—固^件（圖中未顯 示），連同卡鉗48可將其固定在凹穴36内部。 該粗加王後入件42、44及46可用任何適當硬度及耐 磨性材料構成（如各種碳化物材料或陶瓷材料）。賓夕法 尼亞州Latrobe的Kennametal公司產製的各種特殊碳化物 均可適用作粗加工嵌入件。 如第2圖所示，粗加工頭段18在剝層處理時可從桿 件12外層66處移除部份材料。特別的是當切削工具 繞著桿件12旋轉時，三個粗加工嵌入件42、44及46的 頂部切削刃56會接觸桿件12 ,而從外層66移除部份材 料。由於二粗加工頭段18的中心軸位置係在二細加工頭 段20之前，該粗加工頭段的配置可在桿件12被進給到細 加工頭段前先粗切削該桿件。 在本實施例中，粗加工嵌入件42、44及46與夾持器 24外側28的距離均不同，因此與工具本體1 6的距離也不 同。如第3圖所示，第一粗加工嵌入件42的頂部切削刀 56由夾持器24外側28突出一 R1距離，及第二粗加工嵌 入件44的頂部切削刃56由夾持器24外側28突出— 距離’及第三粗加工嵌入件46的頂部切削刃56由夾持器 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝.· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

I 1 I 564194 A7 B7 五、發明説明（ 24外側28突出一 R3距離。該ri距齙 雕小於R2距離，及

R2距離小於R3距離。較佳的是，該R K1距離小於R2距離 的值，及R2距離小於R3距離的值，釙雄 ^ ^ m 此籍以產生較小的屑 片及切屑卷。 由於距離R1、R2及R3互不相同，粗加工嵌入件 44及46的頂部切削刃56(相對於桿件12的外層μ)係呈 階梯狀位置分佈，此使第一粗加工嵌入件42之切削刃伸 向該外層的距離最短，第二粗加工嵌入件44之切削刃伸 向該外層的距離較長，以及第三粗加工嵌入件46之切削 刃伸向該外層的距離最長。因為是依序由桿件12的外層 66切除部份材料，粗加工頭段18可切除相當多量的材 料，而不會遭遇習知之此類切除作業時發生的問題。該依 序切削方式可產生比習知桿件剝層方式較小的切屑。同時 切除材料時只需較小的力量，而可獲得較光滑的加工表 面。 如第5至第7圖所示，每一細加工頭段2〇均各包括 一含有一内側70、一外側72、一頂側74及一底側％的 夾持器68。在夾持器68的外側72形成一對開口 78。詨 開口 78可容納固定件（圖上未顯示）以將夾持器68確實固 定在工具本體16的内徑22上。 夾持器68在内側70及頂侧74相交的邊緣處至少形 成一凹穴80。較佳是夾持器68至少具有二凹穴8〇及82 , 而更佳的是至少具有三凹穴80、82及84。在剝層處理時， 凹穴80、82及84可個別地容納細加工嵌入件86、88及 第12頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公董） T裝 ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 564194 A7 B7 五、發明説明（） 90以用於細切削桿件12。夾持器68且古；， 兴有卡鉗92以將細 工敗入件86、88及90炎持在凹々 .^ W八80、82及84内。細 加工嵌入件86、88及90與夾持器68冰…， 一 寸鉻68外側72的距離均不 同，因此與工具本體16的距離也不同。 細加工嵌入件86、8…0可以是任何適於細切削桿 件12的型式。其可以是任何適合的尺寸及形狀。較佳是 細加工頭段20至少包含一圓形細加工嵌入件及至少一八 角形細加I嵌入彳。該細加工嵌入件τ具有任何斷屑構型 的尺寸及形狀。 在本實施例中，粗加工頭段20包含二圓形細加工嵌 入件86、88及一八角形細加工嵌入件9〇。圓形細加工嵌 入件86、88可類似第8及第9圖中所示的圓形粗加工嵌 入件42。細加工八角形細加工嵌入件9〇在第1〇及第11 圖中有較詳細之說明。該八角形細加工嵌入件90的平面 圖是圓形而其剖面大體上是長方形。在一特定實施例中， 八角形細加工嵌入件90的直徑是介於約1 /2英吋（1 ·3公分） 約至1-1/4英吋（3.2公分）之間，而其厚度介於約1/8英吋 (0.3公分）至約5/8英吋（1.6公分）之間。該八角形細加工 嵌入件90包括一頂面94、一底面96及一包括8個外側部 1 〇〇而形成八角體的外側面98。一頂部切削刃1 02係指頂 面94及外側面98的相交部份，及一底部切削刃1 04係指 底面9 6及外側面9 8的相交部份。該八角形細加工肷入件 90在頂面94及底面96的環圓周處’各具有一斷屑凹槽 106及108。該八角形細加工後入件90係雙刃且可为度’ 第13頁 本紙張尺度適财關«準(CNS)A4規格⑺似297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填、寫本頁) 裝 -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 其具有一中心孔110以容納一固定件圄 卡鉗92可將其固定在凹穴84内部。 未顯示），連同 粗加工嵌入件86、88及90可用任 性的材料構成（如各種碳化物材料或陶资可材適料當)硬度及耐磨 件12如M所Ί加王頭段2G “層處料，從桿 =卜層66處移除部份材料。特別的是當㈣工l 1Q %奢#件12旋轉時，二圓形細加 八 切削刃ΗΠ及該—八角形細加工嵌二86,的頂部 接觸桿件12 ’從外層66移除部份材料。 在本實施例中，細加工嵌人件86、88及9(>與爽持器 68外侧72的距離均不同，因此與工具本體η的距離也不 同。如第6圖所示，第一細加工嵌入件86的頂部切削刀 101由夾持器68的外侧72突出一 F1距離，第二細加工嵌 入件88的頂部切削刀1〇1由該夾持器的外側突出一以距 離’及第三細加工嵌入件90的頂部切削W 1〇2由該夾持 器的外側突出一 F3距離。該F1距離小於F2距離及F2 距離小於F3距離。較佳的是，該F1距離小於F2距離的 值，及F2距離小於F3距離的值，能藉以產生較小的屑片 及切屑卷。 由於該距離F1、F2及F3不相同，該細加工嵌入件86、 88及90的頂部切削刃ι〇1及1〇2(相對於桿件a的外層 6 6)係成階梯狀位置分佈，此使該第一細加工嵌入件之切 削刃伸向該外層的距離最短，該第二細加工嵌入件之切削 刃伸向該外層的距離較長，以及該第三細加工嵌入件之切 第Η頁 ^64194

、發明説明( 屉伸向泛外層的距離最長。因為是依序由桿件u的外 :66切除部岛材料，該細加工頭段2〇可提供例如產生較 、屑較】切削力及獲得較光滑加工表面等的優勢。 雖然上述為特殊之實施例，本發明可依據申請專利範 園：有其他具體實施方法。例如，可預見本發明不只適用 Ά件剝層處理’也可以使用在鑽孔或膛孔作業。在較佳 實施例中’才干件剝層的作業係由該切削工具繞著工件旋轉 切削。另一万面，該切削工具也可固定不動而由工件 轉。雖然上述例中的切削工具是具有粗加工頭段及細加 頭段兩種，但依本發明可明確得知，可以只用具階梯狀 佈的粗加工頭段組或只用細加工頭段組來構成該切削 具0 旋 工 分

X — — — — — — — — — — — — I — 111 — — — — (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 T 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐)

Claims (1)

1. A BCD 564194 六、申請專利範圍 1 · 一種從工件移除材料之工具，該工具至少包含一配置至 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 少一粗加工頭段及至少一細加工頭段的工具本體，該細 加工頭段產製的加工件表面比粗加工頭段產製的光 滑，該細加工頭段至少包含一夾持器，用以容納至少第 一及第二細加工彼入件，該第一細加工嵌入件在距離該 工具本體F1處伸出一切削刃，該第二細加工後入件在 該距離工具本體F 2處伸出一切削刃，該F 1距離小於該 F2距離。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之工具，其中該F1距離小 於該F2距離的值，能藉以產生較小的屑片或切屑卷。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之工具，其中該細加工頭段 的該夾持器至少包含一第三細加工嵌入件，該第三細加 工嵌入件在距離該工具本體F3處伸出一切削刃，該F2 距離小於該F3距離。 4·如申請專利範圍第3項所述之工具，其中該F1距離小 於該F2距離的值，且該F2距離小於該F3距離的值， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 卷 屑 切 或 片 屑 的 小 較 生 產 以 藉 能 配 體 本 具 工 該 中 其 具 工 之 述 所 項 。 1 段 第頭 圍工 範加 # 細 專 二 請少 申至 如置 育 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 94 1X 64 5 ABC pi 六、申請專利範圍 6.如申請專利範園第i項所述之工具，其中該工具係一適 用於桿件剥層處理的切削工具。 7· —種從工件移除材料之工真，該工具至少包含一配置至 少一粗加工頭段及至少〆細加工頭段的工具本體，該細 加工頭段產製的加工件表面比該粗加工頭段產製的光 滑，該粗加工頭段至少包含一夾持器，用以容納至少第 一及第二粗加工嵌入件，該第一粗加工嵌入件在距離該 工具本體R1處伸出一切削刃，該第二粗加工嵌入件在 距離該工具本體R2處伸出一切削刃，該R1距離小於 該R2距離。 8.如申請專利範圍第7項所述之工具，其中該R1距離小 於該R2距離的值，能藉以產生較小的屑片或切屑卷。 9 ·如申請專利範圍第7項所述之工具，其中該粗加工頭段 的該夾持器至少包含一第三粗加工嵌入件，該第三粗加 工嵌入件在距離該工具本體R3處伸出一切削刃，該R2 距離小於該R3距離。 10.如申請專利範圍第9項所述之工具，其中該R1距離 小於該R2距離的值，及該R2距離小於該R3距離的值’ 能藉以產生較小的屑片或切屑卷。 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 564194 A8 B8 C8 〇8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 二細加工嵌入件在距離謗工具本體F3處伸出一切削 刃，該F2距離小於該F3距離。 15·如申凊專利範圍第14頊所述之切削工具，其中該F1 距離小於該F2距離的值，及該F2距離小於該打距離 的值，能藉以產生較小的屑片或切屑卷。 1 6·如申凊專利範圍第1 3項所述之切削工具，其中該粗 加工頭段的夾持器至少包含一第三粗加工嵌入件，該第 三粗加工嵌入件在該距離工具本體R3處伸出一切削 刃’該R2距離小於該汉3距離。 1 7 ·如申清專利範圍第丨6項所述之切削工具，其中該尺工 距離小於該R2距離的值，及該R2距離小於該R3距離 的值，能藉以產生較小的屑片或切屑卷。 1 8 ·如申請專利範圍第丨3項所述之切削工具，其中該細 加工頭段的夾持器至少包含一圓形細加工嵌入件及至 少一八角形細加工嵌入件。 19·如申請專利範圍第1 3項所述之切削工具，其中該粗 加工頭段的夾持器至少包含二圓形粗加工嵌入件。 20.如申請專利範圍第1 3項所述之切削工具，其中 第19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) 裝· 該粗 ABCD 564194 六、申請專利範圍 加工頭段的夾持器至少包含二圓形粗加工嵌入件，而該 細加工頭段的夾持器包含至少一圓形細加工嵌入件及 至少一八角形細加工嵌入件。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第20頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐)