TW590826B - Shank and cutting tool having the same - Google Patents

Description

590826 五、發明說明（1 ) 發明之領域 本發明是關於一種刀柄及具有此種刀柄之車刀。 先前之技術說明 在此，名詞”刀尖（t i p ) ”係指對刀柄或車刀之軸向上的 車刀側，並且名詞”後面（r e a 1：) ”係指與刀尖側成對向之側 〇 通常，車刀有桿狀之刀柄及固定到刀柄之尖端部的車刀 (如捨棄式刀尖），並且與被固緊在工具支件上之刀柄的後 端部份一起工作。刀柄是由高剛性材料所製成，以避免車 刀振動，因而可提高車刀之工作效率。但是，高剛性材料 之車削性很低。因而無法以切削方式在刀柄之尖端部份上 形成車刀固定裝置。即使可能的話，形成此種車刀固定裝 置會造成製造成本很高。 發明之扼要說明 由於上述原因，本發明提供有一種具有兩個分離元件之 刀柄：一個由具有良好車削性之鋼材所製成之車刀固定件， 並且另一個爲高剛性碳化物材料所製成之軸件。車刀固定 件及軸件各具有楔狀凹部及突出部，並且在凹部及突出部 啣接之後以銅焊而彼此結合。（上述具有兩個元件之刀柄 隨後將稱爲「結合式桿」）。 但是，在楔狀凹部及突出部之啣接中，會有車刀固定件 及軸件變成不對齊之情況產生。因而必須裝設額外裝置以 適當地使車刀固定件及軸件維持同軸對齊，並且然後一直 590826 五、發明說明 ( 2〕 到這 & 元 件 銅 焊 完成之前均須使車刀 固定件 及 軸件保持 適 當地 同 軸 對 齊 〇 此種車刀固定件 及刀 柄件結 合 之困難 性 會 造成 刀 柄 製 造 時成本提高。 因 此 本 發 明 之 目的在提供一種 結合式刀柄 ? 其中車 刀 固 定件 及 軸 件 可以 很容易地彼此結 合而不會在 這 些元件 之 間 造成 不 對 齊 之 情 形，因而達成低 製造 成本； 且 在車刀 固 定 件及 軸 件 之 間 達 成高的結合強度 0 本 發 明 之另 一 目的在提供一種 使用 此種刀: 柄之車刀 〇 依 照 本 發 明 之 一個方面，提供有一 種車刀 之 刀柄， 包括 有： 車 刀 固 定件 ;以及一個軸件 ，其 具有尖 丄山 m 被結合 到 車 刀固 定 件 之 後 端 ;車刀固定件之 後端 及尖端 中 之一具 有 錐 形突 出 部 5 並 且 另一個則有可與 該錐 形突出 部 啣接之 錐 形 凹部 〇 依 照 本 發 明 之 另一方面，提供有一 種車刀 5 其包括有 : 一個 刀 柄 9 其包含有車刀固定件 ，以 及具有尖 端被結 合 到 車刀 固 定件 之 後 端的一個軸件， 車刀 固定件 之 後端及尖 端 中之 一 具 有 錐 形 突出部，並且另 一個 則有可 與 該錐形 突 出 部啣 接 之 錐 形 凹 部；以及一個固 定到車刀固 定件之尖 端 上 之可 捨 棄 式 刀 尖 〇 依 眧 J V ΛΝ 本 發 明 之 更另一方面，提 供有 一種車 刀 之刀柄 9 其 包括有 ·· 一 個 刀 柄，其包含有車 刀固 定件， 以 及具有尖 端 被結 合到車 刀 固 定件之後端的一 個軸 件，車 刀 固定件 之 後 端及尖 端 中 之 設置有一個圓周 -4- 朝向 突出端 逐 漸變小 之 部 590826 五、發明說明（3) 份突出部，並且另一個則有可與該突出部啣接之凹部。 依照本發明之更另一方面，提供有一種車刀，其包括有 :一個刀柄，其包含有車刀固定件，以及具有尖端被結合 到車刀固定件之後端的一個軸件，車刀固定件之後端及尖 端中之一設置有一個圓周朝向突出端逐漸變小之部份突出 部，並且另一個則有可與該突出部啣接之凹部；以及一個 固定到車刀固定件之尖端上之可捨棄式刀尖。 本發明之其他目的及特徵可由下列說明參照其附圖而了 解。 圖面之簡蛩說明 第1圖爲具有本發明第1實施例之刀柄的車刀之側視圖 y 第2圖爲第1圖之車刀的側視圖，其顯示出刀柄之車 刀固定件及軸件被保持分離之情況； 第3圖爲沿著第沿著第1圖中I I I -1 I I線截取之車刀的 橫剖面圖； 第4圖爲顯示本發明第2實施例之刀柄之車刀固定件及 軸件的啣接之剖面圖； 第5圖爲顯示本發明第3實施例之刀柄之車刀固定件及 軸件的啣接之剖面圖。 之較佳實施例之詳細說明 本發明將以較佳實施例詳細解釋之。在下列實施例中， 相同的元件及部份均以相同符號表示並且省去其重覆之說 590826 五、發明說明（4) 明。 在此，本發明可適當地應用到搪孔或鑽孔之車刀，雖然 其應可被用到任何其他種車刀。搪孔或鑽孔之車刀被用來 在工件中搪孔或鑽孔。在搪孔之情況中，車刀被保持固定 以抵住旋轉的工件。在鑽孔之情況中，車刀被旋轉而抵住 固定的工件。任何一種情況中，車刀之直徑必須比待形成 之孔的直徑小。但是，具有較小直徑之刀柄往往造成刀具 振動。依照本發明之如下所述，以較小直徑之刀柄在使用 於搪孔及鑽孔用之車刀時可提供很大的效果。 首先，本發明之第1實施例將參照第1到3圖說明之 〇 在第1實施例中，車刀1被設計做爲搪孔之用的所謂「 搪孔棒」。車刀1包括具有車刀固定件2a及軸件2b的刀 柄2，以及可捨棄之刀尖3。可捨棄之刀尖3是以螺栓4 而固疋到車刀固定件2 a之尖V而上。軸件2 b則是在尖端處 同軸地被結合到車刀固定件2 a之後端。 軸件2b是由如碳化鎢（WC )之高剛性碳化物材料所製成， 並且在其尖端處形成有一個錐形突出部5。在第1實施例 中，突出部5被形成具有60度之頂錐角之圓錐。另外， 雖然軸件2b在圖中局部省略，但是軸件2b除了配合突出 部5之外之部份的長度約爲比車刀固定件2a之總長大十 倍。 車刀固定件2 a是由具有相當好的車削性之鋼材（如 590826 五、發明說明（5) SCM43 5合金鋼）所製成。最好，車刀固定件2a是由車削 性比軸件2b之碳化物更好的材料製成。車刀固定件2a有 刀座部6，其上裝設有捨棄式刀尖3,並且有圓錐形凹部 7形成在其後端而可與軸件2 b之突出部5啣接。另外， 有一個孔8被形成在圓錐形凹部7之底部。第1實施例中 孔8之橫剖面爲圓形。 或者，可以使車刀固定件2a設置有突出部5，而軸件 2b設置有凹部7及孔8。但是，刀柄2可以由在刀柄2上 形成以難以車削（harder - to-ma chine)之碳化物材料製成 之更易形成（easier-to-form)之突出部5，以及在車刀固 定件2 a上形成以很容易車削之鋼材製成的較難以形成 (harder -to-form)之凹部7之時更容易地製成。 車刀固定件2a及軸件2b是由突出部5及凹部7啣接之 時，以銅焊而彼此結合。在銅焊時，銅焊材料之箔紙（如 銀焊合金）被插入車刀固定件2a及軸件2b之間，並且以 熱進行熔解。過量的熔解焊料會進入孔8之中，因而焊料 不會溢出到刀柄2之外表面上。或者，車刀固定件2a及 軸件2 b可以由黏著劑而彼此結合在一起。黏著劑可爲由 1 -甲基丙烯合成樹脂所製成。在此情況下，過量的黏著劑 亦會進入孔8之中，因而不會溢出。突出部5及凹部7啣 接之時，突出部5之一端會由於孔8而避免與凹部7之底 部產生干涉，以避免造成車刀固定件2 a與軸件2 b之間的 錯誤結合。 590826 五、發明說明（6) ， 在車刀固定件2 a及軸件2b彼此結合之後，使刀柄2受 到切削，因而在刀柄2之外表面上形成壓住平面9。 如上所述，使車刀固定件2 a及軸件2 b爲由各具有較佳 車削性材料及高剛性碳化物材料所製成之時，可獲得改善 車刀1之工作精度及減少刀柄2之製造成本之兩個效果。 另外，車刀固定件2a及軸件2b在突出部5及凹部7啣 接之時，可自動地彼此同軸對齊固定。亦即，車刀固定件 2 a及軸件2b可以高度的定位精度而彼此結合。 當突出部5及凹部7與傳統刀柄之楔狀突出部及凹部具 有相同的頂錐角之時，則突出部5及凹部7之表面積與楔 狀突出部及凹部之表面積在數學上相同。（假定刀柄2在 車刀固定件2a及軸件2b之結合處有相同的直徑。）換言 之，刀柄2可確保在車刀固定件2 a及軸件2 b之間有與傳 統刀柄相同的結合處表面。但是，在突出部5及凹部7之 啣接可以在任何方向上更穩定且平衡更佳。因而，刀柄2 可在車刀固定件2a及軸件2b之間獲得較高之結合強度， 即使當結合表面與傳統刀柄者相同之時。 突出部5及凹部7可以低難度而被製成，因而使刀柄2 在車刀固定件2a及軸件2b結合處之直徑可被做成較小。 更具體地，在車刀固定件2a之後端與軸件2b的尖端之間 的結合處之直徑可減少到5 . 0公厘或更小（例如可與第1 實施例之4 · 0公厘者相同）。 最好使突出部5及凹部7之頂錐角被調整到6 0到1 2 0 590826 五、發明說明（7) ®之範圍內。當頂錐角在上述具體範圍內之時，凹部7變 成很容易被形成。另外，突出部5及凹部7可達到實際之 弓®度，而不會有使突出部5之末端被彎曲或破壞之情形。 其次，本發明之第2實施例將參照第4圖說明之。在 第2實施例中，軸件2b之突出部5被形成平頂圓錐形， 使突出部5之末端有平坦面。因而在突出部5之平 坦面與凹部7之底部之間有一個空間。當車刀固定件2a 及軸件2b彼此由銅焊或黏著劑而結合之時，過量的銅焊 材料或黏著劑進入空間1 0之中，使銅焊材料或黏著劑不 會溢出到刀柄2之外表面。最好，突出部5之平坦端面直 徑爲0.3公厘以上，以避免車刀固定件2a及軸件2b之間 由於突出部5之末端與凹部7之底部干涉所導致的錯誤結 合。例如，在第2實施例中，突出部5之平坦端面直徑爲 〇 . 5公厘。孔8亦可設置在空間1 0以外之處。 其次，本發明之第3實施例將參照第5圖說明之。在 第3實施例中，突出部5有圓柱狀端部5 a，以及與圓柱 狀端部5 a —體形成之錐形逐漸變小之楔狀部5b，雖然第 .1及第2實施例中之突出部5爲整個長度成逐漸變小之楔 狀。楔狀部5b之橫剖面爲圓形。凹部7被形成與突出部5 形狀符合。當楔狀部5b向下朝向圓柱狀端部5a成錐形逐 漸變小之時，可產生良好的中心定位效果，因而使車刀固 定件2 a及軸件2b可以很容易地且確實地做適當的同軸對 齊固定。 590826 五、發明說明（8 ) 在上述各實施例中，突出部5最好爲錐形，以便可在低 成本下製造，同時使車刀固定件2a及軸件2b可以產生良 好的中心定位效果。但是，亦可使突出部5 (或突出部5 之部份5b)在圓周上向下朝向其末端以不同方式逐漸變小， 因而橫剖面積逐漸變小，而凹部7被與突出部5形狀符合 。更具體地，突出部5可爲金字塔形錐狀逐漸變小，（即 被形成金字塔狀或平頂金字塔狀），或球狀逐漸變小。此 不僅可使得車刀固定件2a及軸件2b獲得較高之結合強度， 而且很容易地使車刀固定件2a及軸件2b進入適當的同軸 對齊。 曰本專利申請案No. 2001 - 3 1 33 50 (於2001年10月11日 提出）之整個內容在此加入做爲參考。 雖然本發明已經以本發明之具體實施例說明，但是本 發明並不限制於此說明之實施例，熟於此技術可由於上 述說明而對上述實施例做許多修改及變化。例如，車刀1 可爲另外之切削裝置，如直接形成在車刀固定件2a上之 車刀，以取代捨棄式尖刀3。本發明之範圍係參考下列申 請專利範圍定義之。 元件符號對照表 1 車刀 2a 車刀固定件 2b 軸件 2 刀柄 590826 五、 發明說明（9) 3 刀尖 4 螺栓 5 錐形突出部 6 刀座部 7 圓錐形凹部 8 孔 9 壓住平面 10 空間 5 a 圓柱狀端部 5b 楔狀部 -11-

Claims (1)

1. 590826

   六、申請專利範圍 第9 1 1 2 3 2 7 3號「車刀之刀柄及具有此種刀柄之車刀」專利案 (92年9月12日修正） 六申請專利範圍： 1. 一種車刀之刀柄，包括有： 一車刀固定件； 一個軸件，其具有被結合到車刀固定件之後端的一 尖端； ^ 一錐形突出部，其係形成於該車刀固定件之後端及 I 該軸件之尖端中之一側；以及 一錐形凹部，其係形成於該車刀固定件之後端和該 軸件之尖端之另一側，而可與錐形突出部啣接，其中 刀柄在該車刀固定件之後端與該軸件之尖端之間的結 合處之直徑爲5 . 0公厘以下。 2. 如申請專利範圍第1項之刀柄，其中該軸件是由具有 高剛性之碳化物材料所製成，並且車刀固定件是由車 削性比碳化物材料更佳之金屬所製成。 3. 如申請專利範圍第1項之刀柄，其中該錐形突出部被 形成在該軸件之尖端上，並且該錐形凹部被形成在該 η 噱 示 j 本 % Μ ΰ ίΙ κ 镜 更 % 實 賀 内 車刀固定件之後端中。 4. 如申請專利範圍第1項之刀柄，其中該車刀固定件及 該軸件是以銅焊或黏著之方法而彼此結合在一起。 5. 如申請專利範圍第1項之刀柄，其中有一孔被形成在 該凹部之底部中。 590826 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項之刀柄’其中該突出部被形成 爲一錐形之平頭截體，因而在該突出部之平坦端面與 該凹部之底部之間有一個空間。 7. 如申請專利範圍第6項之刀柄，其中該突出部之平坦 端面之直徑爲〇 . 3公厘以上。 8. 如申請專利範圍第1項之刀柄，其中該錐形突出部及 該凹部具有60到120度之頂錐角。 9. 如申請專利範圍第1項之刀柄，其中該車刀被設計用 來搪孔或鑽孔。 10. —種車刀，其包括有： 一個如申請專利範圍第1項之刀柄；以及 一個固定到車刀固定件之尖端上之可捨棄式刀尖。 11. 一種車刀之刀柄，包括有： 一車刀固定件； 一個軸件，其具有被結合到車刀固定件之後端的一 尖端； 一突出部，其係形成於該車刀固定件之後端及該軸 件尖端中之一側，該突出部具有一個圓周朝向突出端 逐漸變小之部份；以及 一凹部，其係形成於該車刀固定件後端及該軸件尖 端之另一側與該突出部啣接， 其中刀柄和該車刀固定件之後端與該軸件之尖端之 間之結合處之直徑爲5 . 0公厘以下。 590826 六、申請專利範圍 12·如申請專利範圍第1 1項之刀柄，其中該車刀固定件 是由車削性比碳化物材料更佳之金屬所製成。 13. 如申請專利範圍第1 2項之刀柄，其中該軸件是由碳 化物材料所製成。 14. 如申請專利範圍第1 2項之刀柄，其中該突出部被形 成在該軸件之尖端上，並且該凹部被形成在該車刀固 定件之後端中。 15. 如申請專利範圍第1 1項之刀柄，其中該逐漸變小之 部份之橫剖面爲圓形。 16. 如申請專利範圍第1 1項之刀柄，其中該突出部之平 坦端面之直徑爲0.3公厘以上。 17. 如申請專利範圍第1 6項之刀柄，其中在該突出部之 平坦端面與該凹部之底部之間有一個空間。 18. 如申請專利範圍第1 1項之刀柄，其中有一個孔被形 成在該凹部之底部中。 19. 一種車刀，其包括有： 一個如申請專利範圍第1 1項之刀柄；以及 一個固定到車刀固定件之尖端上之可捨棄式刀尖。 20. —種車刀之刀柄，包括有： 一車刀固定件； 一個軸件，其具有被結合到車刀固定件之後端的一 尖端； 一錐形突出部，其係形成於該車刀固定件之後端及 590826 六、申請專利範圍 該軸件之尖端中之一側；以及 一錐形凹部，其係形成於該車刀固定件之後端和該 軸件之尖端之另一側，而可與錐形突出部啣接； 其中錐形突出部和錐形凹部具有60度至1 20度之頂 錐角。 21. 如申請專利範圍第20項之刀柄，其中該軸件是由具有 高剛性之碳化物材料所製成，並且車刀固定件是由車 削性比碳化物材料更佳之金屬所製成。 22. 如申請專利範圍第2 1項之刀柄，其中該錐形突出部 被形成在該軸件之尖端上，並且該錐形凹部被形成在 該車刀固定件之後端中。 23·如申請專利範圍第20項之刀柄，其中該車刀固定件 及該軸件是以銅焊或黏著之方法而彼此結合在一起。 24. 如申請專利範圍第2 0項之刀柄，其中有一孔被形成 在該凹部之底部中。 25. 如申請專利範圍第20項之刀柄’其中該突出部被形 成爲一錐形之平頭截體，因而在該突出部之平坦端面 與該凹部之底部之間有一個空間。 26如申請專利範圍第25項之刀柄’其中該突出部之平 坦端面之直徑爲0 . 3公厘以上。 27.如申請專利範圍第2 0項之刀柄’其中該車刀被設計 用來搪孔或鑽孔。 590826 t、申請專利範圍 28. —種車刀，其包括有： 一個如申請專利範圍第20項之刀柄；以及 一個固定到車刀固定件之尖端上之可捨棄式刀尖。