TWI343846B - Cutting insert, tool holder, and related method - Google Patents

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TWI343846B
TWI343846B TW096146633A TW96146633A TWI343846B TW I343846 B TWI343846 B TW I343846B TW 096146633 A TW096146633 A TW 096146633A TW 96146633 A TW96146633 A TW 96146633A TW I343846 B TWI343846 B TW I343846B
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David J Wills
Gilles Festeau
Thomas B Hartman
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Description

I343、846 九、發明說明： 【有關申請案交瓦參考】 【0001】本案依35 U · S .C . § Π 9 ( e )主張對2007年 元月16日申誚之待決美國臨時專利申請案第60 / 885,053 號之優先權。 【技術領域】 【0002】本揭示針對各種切削用插件即用於可置換且 可分度式切削用插件之各種支座。在一非限制性具體形 式，依據本揭示之各種切削用插件格外有用於供機製各種 難予機製材料之各項周邊旋轉銑製應用。 【技藝背景】 【0003】切削用插件在各項周邊旋轉銑製應用中，尤 其當機製各種難予機製材料時，受困於有限之使用壽命。 難予機製材料包括例如專業金屬镟如鈦及鈦合金、鎳及鎳 合金、超耐熱合金、以及某拽外來金屬。在軸向切削面及 徑向切削面上均包含正斜面幾何形狀之切削用插件通常用 於涉及使用具有可分度能力之周邊旋轉刀具支座之銑製作 業。插件之正切削幾何形狀將切削用力量降低，並因此降 低功率消耗，而造成更有效率之銑製作業。此外，典型使 用於周邊旋轉銑製中之切削用插件大體爲平行四邊形（亦 即由高出插件頂面之-.·點觀視時各_具有一大體爲平行四 邊形之輪廓），其二長邊形成二個主切削緣而二短邊形成二 個副切削緣。此等類型之切削用插件藉由提供較大切深之 能力而提供更有效率之機製工作，雖然此等不如方形切削 用插件強韌。 6 1343846 【0004】歐洲專利第〇 2399 045號提供一種沿主切 削緣具有一恆定正徑向斜角及一恆定徑向餘隙角之平行四 邊形切削用插件。 【0005 】美國專利第5，071，292號敘述一種具有連續 彎曲徑向切削面及徑向餘隙面之平行四邊形切削用插件， 其中徑向斜角及徑向餘隙角二者沿主切削緣相對於關聯之 切刀或刀具支座保持大致相同。 【0006 】美國專利第5,052,863號提供一種用於將一 沿刀具支座內主切削緣具有較大正徑向餘隙角之平行四邊 形切削用插件牢固定位之方法。該方法涉及裁修一設計以 容納具有較低徑向餘隙角之插件之刀具支座，以克服使用 具有較大徑向餘隙角之平行四邊形切削用插件時與較大無 支承懸垂物相關之強度問題。 【0007】美_專利第5，3 88 , 9 3 2號敘述一種在平行四 邊形切削用插件上高起之隅凸區域之有角削角面，其中有 角削角而增高主隅凸處之切削緣強度，同時維持一沿主切 削緣之正徑向斜角。 【0008】美國專利第6，1 42，7 1 6號亦敘述一種具有正 徑向斜角之有角削角面，但尙包含在各主切削邊緣上之一 能使切削用插件更剛性定位於刀具支座內且在製造切削用 插件時使用較少材料之凹陷。 【0009】工業界開發新穎或改良平行四邊形切削用插 件之努力已導向獲致低切削用力量 '低功率消耗、高切削 緣強度、及長刀具壽命。由幾何設計之觀點，沿主切削緣 7 1343846 維持一正或一正加恆定徑向斜角已成爲此等努力之基本目 標。 【0010】切削用插件在相關聯刀與支座內之位置亦可 助益於獲致減小切削力量及增加切削緣強度之目標。包括 上述之有關平行四邊形切削用插件之已知專利公開及刊行 文獻均爲認知切削用插件幾何形狀與切削用插件在相關聯 刀具支座內之位置間之關係。 【001 1】因此，有需要-種改良之平行四邊形切削用 插件以及一種包括多個切削用插件及一個刀具支座之銑製 用切削刀具系統，而提供一種更有效率且更有效力之機製 各嵇難予機製材料之方法。 【本發明綜述】 【0012】依據本揭示之一非限定面向，所提供爲一種 大體爲平行四邊形之切削用插件，包含：一頂面；第一及 第二主徑向餘隙固，各自與該頂面交叉；第一及第二副軸 向餘隙面，各自與該頂面交叉並連結該等第一及第二主徑 向餘隙面：以及--主切削緣，在該頂面與該第一主徑向餘 隙面之交叉處。依據一非限制性具體形式’該主切削緣包 含一可變徑向斜角，包括一具有一正徑向斜角之部份及一 具有一負徑向斜角之部份。 【00 1 3】依據本揭示之另一非限定面向，所提供爲一 種周邊切削刀具，包含一包括至少一插件穴之刀具支座。 切削用插件可置定於該刀具支座之至少一插件穴內，使該 切削用插件之該主切削緣之中點位於一包含該刀具支座之 8 1343846 旋轉軸之主徑向平面上，且其中一包括該插件穴之底面之 支承平面垂直於一副徑向平面。該副徑向平面包含該刀具 ' 支座旋轉軸並垂直於該主徑向平面。 【00 1 4】依據本揭示之又一非限定面向，所提供爲一 ' 種用於將一包含一主切削緣之切削用插件置放於周邊切削 刀具之一刀具支座插件穴內之方法。該方法包含將該切削 用插件置放於該插件穴內，使該主切削緣之中點位於一包 ® 含該刀具支座旋轉軸之主徑向平面上，而其中一包括該插 件穴之底面之支承平面垂直於一包含該刀具支座旋轉軸並 垂直於該主徑向平面之副徑向平面。 【簡要圖說】 • 【001 5】依據本揭示之某些非限制性具體形式將參考 以下圖式而予了解，其中： 【001 6】圖1爲一平行四邊形切削用插件之簡化俯視 圖，顯示該切削用插件之某些基本元件： # 【00 1 7】圖2包括一平行四邊形切削用插件之各種簡 化視圖，顯示某些基本元件； 【001 8】圖3 a、3 b、3 c及3d爲各種視圖，例示本 ' 揭示之一非限制性平行四邊形切削用插件具體形式之各項 特色： 【0019】圖4a、4b、4c 、4d、4e及4f爲各種視圖， 例示本揭示之.一非限制性平行四邊形切削用插件具體形式 中沿該主切削緣之各徑向斜角及沿該副切削緣之各軸向斜 角之圖案： 9 1343846 【0020】圖5顯示本揭示之一額外非限制性平行四邊 形切削用插件具體形式，其中該主隅凸（刀尖）正切於刻 ' 面緣之曲線異於圖3中所示之平行四邊形切削用插件，其 中該主隅凸被該刻面緣截頭： ' 【002 1】圖6提供本揭示之一非限制性銑製用切削刀 具系統具體形式之各種視圖，包括七個相同之平行四邊形 切削用插件及一個相關聯之刀具支座； • 【0022】圖7 a爲本揭示包括七個相同平行四邊形切 削用插件及一個相關聯刀具支座之·一非限制性銑製用切削 刀具系統具體形式之側視圖，而圖7b爲前端視圖； 【0023】圖8提供本發明具有七個相同平行四邊形切 • 削用插件及一個相關聯刀興支座之銑製用切削刀具系統中 依據本揭示之包括七個相同平行四邊形切削用插件及一個 相關聯刀具支座之一非限制性銑製用切削刀具系統具體形 式之切削用插件之前端視圖以及放大圖； φ 【0024】圖9爲本揭示包括七個相同平行四邊形切削 用插件及一個相關聯刀具支座之-·非限制性銑製用切削刀 * 具系統具體形式之前端視圖以及放大圖。 ’ 【0025】閱讀者將在斟酌下文中本揭示某些非限制性 裝置及方法具體形式之詳述時認知前述以及其他細節。閱 讀者亦可在實施或使用本文中所述之各裝置及方法時領會 某些此等額外之細節。 【某些非限制性具體形式詳述】 【0026】除操作實例中或另有·指示之場合外，在本案 1343846 各非限制性具體形式之說明及申請專利範圍中所有表示成 分與生成物、處理條件一類之量或特徵之數字，應予了解 爲於所有情況下均係以"約"字予以修飾。因此，除予相 反指示，以下說明及所附申請專利範圍中列示之數字參數 均爲近似値，可依隨所尋求於本揭示之裝匱及方法中獲得 之所希欲性質予以改變。最起碼，且非屬作爲限制等量學 理之應用於申請專利範圍之範晴之企圖，各數字參數均至 少應按照所報告之有效數字及藉由普通捨入法之運用加以 解讀。 【0027】任何所稱全部或部分以指述方式納入本文之 專利、公開、或其他揭示資料均僅以所納入資料不牴觸本 揭示中所列現有定義、陳述、或其他揭示資料之程度納入 本文。如此，且達必要之程度，本文中所列揭示事項更替 任何以指述方式納入本文之相牴觸資料。任何所稱以指述 方式納入本文但與本文中所列現有定義、陳述、或其他揭 示資料牴觸之資料或其部分，均僅以不在所納入資料與現 有揭示物資間出現牴觸之程度納入。 【0028】切削刀具壽命變成供機製各種難予機製材料 由其專業金屬之有效率周邊旋轉銑製應用中之一關鍵因 素。平行四邊形切削用插件因其凼較諸方形切削用插件爲 長之主切削緣所獲切深較大，故典型爲用於周邊旋轉銑 製。然而，較長之主切削緣使切削用插件上之負荷增加。 爲有效克服切削緣負荷增加使之問題同時爲涉及機製各種 難予機製材料之應用提供有效率之正切削作用，故需要一 1343846 種包括多個平行四邊形切削用插件及一個相關聯刀具支座 之改良切削刀具系統設計。 【0029】依據本揭示之某些非限制性具體形式包括一 大體爲平行四邊形之切削用插件，包含：一頂面；第一及 第二主徑向餘隙面’各自與該頂面交叉；第一及第二副軸 向餘隙面，各自與該頂面交叉並連結該等第-一及第二主徑 向餘隙面；以及一主切削緣，在該頂面與該第一主徑向餘 隙面之交叉處。某些非限制性具體形式上可包含一沿該主 切削緣長度之可變徑向斜角，包含一具有一正徑向斜角之 部份以及一具有一負徑向斜角之部份。該切削用插件之可 變徑向斜角由一正徑向斜角（較佳爲逐漸）改變至一負徑 向斜角。在某些具體形式中，結果爲接近該主切削隅之徑 向斜角爲正，而接近該副切削隅之徑向斜角爲負。此一設 計提供一種所具使用壽命較諸在整個切削緣上具有一正徑 向斜角之平行四邊形切削用插件爲長之較強軔切削緣。 【00 30】依據本揭示之某些非限制性平行四邊形切削 用插件具體形式包含一主隅凸。該主隅凸提供一顯著部份 之由該切削用插件所致有效切削作用。在某些非限制性具 體形式中，包含該正徑向斜角之該主切削緣部份較包含該 負徑向斜角之該主切削緣部份爲畏。又在某些非限制性具 體形式中，該包含一正徑向斜角之主切削緣部份至少較該 包含一負徑向斜角之主切削緣部份畏三倍。又在其他非限 制性具體形式中，該包含一正徑向斜角之主切削緣部份至 少較該包含一負徑向斜角之主切削緣部份長七倍。依據本 12 1343846 揭示之非限制性切削用插件具體形式包含至少一個徑向斜 角爲零之點，且具有零徑向斜角之各點中之一係介於該包 含該正徑向斜角之主切削緣部份與該包含該負徑向斜角之 主切削緣部份之間。 【003 1】平行四邊形切削用插件典型爲可分度，且經 常包含一在該頂面與該第一主徑向餘隙面交叉處之第一主 切削緣及一在該頂面與該第二主徑向餘隙面交叉處之第二 切削緣。在依據本揭示之某些非限制性具體形式中，每一 切削緣均包含一沿該切削緣長度之可變徑向斜角，包含一 具有一正徑向斜角之部份以及一具有一負徑向斜角之部 份。 【0032】圖1及2爲顯示一驻基本元件之平行四邊形 切削用插件簡化圖式。圖1爲平行四邊形切削用插件1之 俯視圖，包括一將切削用插件1固定於一刀具支座之中心 孔2; —頂面3 (平行四邊形切削用插件之頂面可包含平坦 面 '有角之平坦面、或曲面）；二主切削緣4 a及4b ;二副 切削緣5a及5b :二主隅凸6a及6b ;以及二副隅凸7a及 7b » 【0033】圖2爲一組另--平行四邊形切削用插件8之 不同簡化視圖，包含：·具有斜切削面1 0之頂面（作用如 斷屑器以於機製期間促進屑流/屑裂斷作用）；一底面 1 1 ;二主隅凸12a及12b ;二主徑向切削緣13a及13b ;二 副隅凸1 4 a及1 4 b ;二副切削緣I 5 a及丨5 b :在二主徑向切 削緣1 3a及1 3b下方之二徑向餘隙面1 6a及1 6b ;在二副 1343846 切削緣15a及15b下方之二軸向餘隙面17a及17b ;在二 主隅凸12a及12b下方之二錐形餘隙面18a及18b ;以及 在二副隅凸14a及14b下方之二錐形餘隙面19a及19b。 在圖2之A - A斷面視圖中，徑向餘隙角Φ RC形成於切削用 插件中心軸20與徑向餘隙面1 6a (或1 6b )之間。徑向餘 隙角Φ 〇形成於該頂部平面（一平行該底面並與該切削緣 交叉之平面）與斜切削面1 〇之問。在圖2之B - B斷面視圖 中’軸向餘隙角Φ 形成於切削用插件中心軸20與軸向餘 隙面1 7 a (或1 7 b )之間，而軸向餘隙角Φ 形成於該頂部 平面與斜切削面1 〇之間。 【0034】典型之平行四邊形切削用插件顯著較圖1及 2中所示僅顯示某些爲清晰緣故而較少細節之基本元件複 雜。 【0035】圖3爲一組視圖，例示本揭示之一非限制性 平行四邊形切削用插件2 7具體形式之一些更詳細特色，具 有一頂面2 8與一斷屑器2 9、一底面3 0、以及一中心孔3 1。 切削用插件2 7包括：二主徑向切削緣3 2 a及3 2 b (在此具 體形式中爲半徑較大之彎曲切削緣）；二主隅凸3 3 a及 3 3b ;二副隅凸34a及34b ;以及各包括二部份之二副切削 緣，亦即一連接至主隅凸3 3 a (或3 3 b )之第一部份3 5 a (或 3 5b)與一連接至副隅凸34a(或34b)之第二部份36a(或 36b )。明確言之，副徑向切削緣第· ·部份35a (或35b )(乃 一刻面緣）可爲平行於底面30之線。副切削緣第二部份 3 6 a (或3 6 b )與刻面緣3 5 a (或3 5 b )成一角度，故通常
A 14 1343846 將不參與材料之切削。當由圖3 b中所示側面觀視時，主隅 凸33a及33b在切削用插件27具體形式之之最高點，而副 隅凸34a及34b在最低點。在此一具體形式中，主徑向切 削緣32a、3 2b及副切削緣第二部份36a、36b不平行於切 削用插件27之底面30。 【0036】切削用插件27之有效切削長度如圖3b中所 示予定義成長度LE，係平行於主切削緣32a (或32b)且 爲S副切削緣第--部份或刻面緣3 5 a (或3 5 b )量至主切削 緣32a (或32b)與副隅凸34a (或34b)之交點。LE決定 一平行四邊形切削用插件座定於刀具支座內之切深。 【003 7】切削用插件2 7具有多個（亦即至少二個） 在頂面2 8各切削緣下方之餘隙面。明確言之，在副切削緣 第一部份（35a或35b )下方之第一軸向餘隙面41 (或刻 面）作用如同刮刷器接觸面，以增進周邊旋轉銑製作業中 工作材料之表面光製（見圖3 c )。上方第二軸向餘隙面42 (見下文）形成於副切削緣第二部份（36a或36b )緊下方'。 【0038】如圖3 b、3 c及3 d所示，一依據本揭示之非 限制性平行四邊形切削用插件具體形式包含一凹口 43，延 伸過整個第二軸向餘隙面並將其分成一上方第二軸向餘隙 面4 2及一下方第二軸向餘隙面4 5。凹口 4 3可相對於底面 30形成一角A 〇角A在圖3c所示具體形式中爲〇度（亦即 凹口 43平行於底面30 )，但在某些具體形式中可高至2〇 度。該凹口亦以一相對於底面3 0爲例如9 〇至1 〇 5度範圍 之角B (見圖3 d中之橫斷面視圖）挖陷入該第二軸向餘隙 15 1343846 面。凹口 43之一功能爲防止切削用插件27滑入刀具支座 上之穴內部。軸向餘隙面46及47提供切削用插件27在刀 具支座內所需之額外餘隙。 【0039】在圖3b中所示切削用插件27具體形式之主 側面上有多個徑向餘隙面：上方徑向餘隙面5 1，對該主切 削緣提供一切削餘隙角；下方徑向餘隙面52，乃該刀具支 座上用於該切削用插件之座定用支承表面；以及徑向餘隙 面53及54，提供額外之餘隙供切削用插件27座定於該刀 具支座內。切削用插件27亦包括一跨過該切削用插件整個 主側面之凹口 5 5，作用如同上方徑向餘隙面5 1與下方徑 向餘隙面5 2間之分隔物。類似於凹口 4 3，凹口 5 5可具有 角度形狀，例如三角形或鳩尾形狀，或者可具有曲壁而予 形製成半圓槽溝。 【0040】以切削用插件27所示具體形式之另一特色 例示於圖4 b - f之各橫斷面視圖中，其中沿主切削緣6 1 a(或 61b )之徑向斜角（)由靠近主隅凸62a (或62b)處 爲正改變至靠近副隅凸6 3 a (或6 3 b )處爲負。二凹面6 4 a 及64b分別形成於靠近副隅凸63a及63b處。凹面64a(或 64b )形成於切削用插件27之具有斷屑器29之頂面28上， 並與主切削緣6 1 a (或6 1 b )交叉，其在此具體形式.中係一 半徑較大之彎曲切削緣。在每一·主切削緣沿線之一點上， 典型爲於凹部64a或64b內，斜角將爲零。本發明之某些 包含一沿該主切削緣長度之可變徑向斜角之非限制性切削 用插件具體形式將不包含斜角爲零之點。對於該等包含斜 16 1343846 角爲零之點之具體形式，在切削用插件俯視圖平面上自該 副隅凸至該斜角爲零之點所量距離予定義成Ln。一具體形 式之距離Lh示於圖4a。又’對於某些非限制性具體形式而 言，有效切削緣之長度（圖3 b之U )可投射於圖4a之俯 視圖平面上並定義成^TUP。在各種具體形式中，在主切削 緣6 1 a沿線上不同點之徑向斜角（Φ η )可由下列方程式 予以定義：
Ln〈 Ltop/ 4 ΦΐίΚ Χ> 0，若 Lx< Ltop — Ln <^RR X=0，若 Lx=Lt〇P— Ln 式（1) ΦΐίΚ Χ< 0，若 Lx> Ltoi1 — Ln 式中U爲該俯視圖平面上自刻面緣65a垔該主切削緣 沿線上量取徑向斜角必之點X所量長度。 【0041】以上關係以圖4d、4e及4 f之橫斷面視圖例 示之，其中提供不同徑向斜角（必-·<，X = 1、2、3 )之實 例。此一設計在該主切削緣沿線之大部份上維持正切削， 同時提升靠近該副隅凸處之切削緣強度。在圖4 b及4c之 切削用插件具體形式中，該副切削緣處所指示之軸向斜角 爲正。然而，在某些其他可能之切削用插件具體形式中， 該軸向斜角可爲一包含一具有一正徑向斜角之部份以及一 具有一負徑向斜角之部份之可變徑向斜角。 【0042】圖5顯示依據本揭示之另一非限制性平行四 邊形切削用插件7 1具體形式。圖5中所示切削用插件7 1 異於圖3及4所示切削用插件27者至少爲副切削緣第一部 17 1343846 份或刻面緣7 2 a (或7 2 b )乃正切於主隅凸7 3 a (或7 3 b ) $ 切削用插件2 7 (圖3 )包含一非正切於主隅凸3 3 a (或3 3 b ) 之副切削緣第一部份或刻面緣3 5 a (或3 5 b )。換言之’圖 5中所示切削用插件具有完整之主隅凸7 3 a及7 3 b，而圖3 中所示切削用插件具有截頭之主隅凸3 3 a及3 3 b。 【0043 】除改良切削緣之幾何形狀外’供機製各種難 予機製材料之銑製用切削刀具系統亦可藉由修飾相關聯之 刀具支座而使平行四邊形切削用插件置放於插件穴內之方 式最佳化。在依據本揭示之某些具體形式中’所提供之刀 具支座在平行四邊形切削用插件之幾何形狀與其在該相關 聯刀具支座內之位置間維持某些定量關係’從而提供各切 削用插件及刀具支座所需經平衡且最佳化之切削性能。 【0044】圖6a及6b中顯示一種依據本揭示之非限制 性銑製用切削刀具系統80具體形式’包括多個座定於一刀 具支座82內之平行四邊形切削用插件8 1 a、8 1 b、8 1 c、8 1 d、 8 1 e、8 1 f、8 1 g。刀具支座82具有多個插件穴83，用一繫 結件譬如螺桿84將各切削用插件固定。刀具支座82之每 一插件穴均可隨意包含冷卻孔85及放洩表面86。刀具支 座82與所有切削用插件-·起繞其軸向中心線87旋轉。圖 6a及6b尙顯示刀具支座82之徑向中心線88及89。 【0045】依據本揭示之某些非限制性周邊切削刀具具 體形式包含-包含至少一個插件穴之刀具支座。該刀具支 座可具有一個以上之插件穴，而典型爲包含2 - 25個插件 穴。切削用插件必須附著於各穴內。在一具體形式中，該 18 切削用插件包含一主切削緣。發明人曾發現，若將該切削 用插件置於該刀具支座插件穴內使該主切削緣之中點位於 包含該刀具支座旋轉軸之徑向平面上，則可更有效率執行 切削作業。舉例言之，如圖7所示，刀具支座9 1具有七個 平行四邊形切削用插件9 2 a、9 2 b、9 2 c、9 2 d ' 9 2 e ' 9 2 f、 及92g。刀具支座9 1之旋轉軸93 (圖7a側視圖中所示） 將豎直出現於圖7b前視圖中之點P。舉切削用插件92a爲 例，主切削緣1 0 1之中點位於包含刀具支座9 1之旋轉軸 93 (亦即通過圖7b中之點P )之主徑向平面1 02上。副徑 向平面1 04垂直於主徑向平面1 02且包括旋轉軸93。依據 本揭示之一面向，一包括切削用插件92a之底面1 03 (或 包括刀具支座9 1之插件穴底面）之支承平面亦垂直於副徑 向平面1 04。另一例中，切削用插件92d包含該主切削緣 之中點1 1 1。中點1 1 1位於包含刀具支座9 1之旋轉軸93 (亦即通過圖7b中之點P )之主徑向平面1 1 2上，同時， 一包括切削用插件92d之底面1 1 3之平面垂直於副徑向平 面1 1 4，後者亦包含刀具支座9 1之旋轉軸9 3垂直於主徑 向平面1 1 2。 【0046】經由徹底之硏討，發明人意外發現可藉由上 述方式將該切削用插件置於刀具支座內獲致更平衡且有效 率之銑製作業，亦可藉下列方程式組以數學方式表示。舉 例言之，當將·- _斜角乃依據上列式（1 )之若千方程式設計 之切削用插件座定於相關聯之刀具支座內時，則在機製各 種難予機製之專業金屬中獲致最佳之性能。該平行四邊形 1343846 切削用插件之此一位置可運用下列方程式組以數學方式定 義之。圖8中所示投射之側視圖係藉由繞旋轉軸1 22 (如 所示爲與笛卡兒座標系統之X軸共線）旋轉刀具支座1 2 1 直至切削用插件1 24之底面1 23 (舉例）垂直於笛卡兒座 標系統之X - Y平面（相當於圖7 b中所示副徑向平面丨04 ) 而獲得。因此，用於置放主切削緣125之中點D (如圖8 之放大視圖中所示者）以與圖8之X - Z平面上刀具支座1 2 1 ® 之旋轉軸122交叉，或換言之，用於將中點D置放於相當 於圖7b中所示主徑向平面1 02之X-Z平面上之第一個方程 式可以數學方式表示成： LI -== L 2 = L / 2 (式 2) ' 式中（如圖8中之放大視圖所示）L,爲自切削緣起點Di量 - 至中點D之主切削緣1 25長度；L2爲自中點D量至切削緣 終點Eh之主切削緣1 25長度；而L爲主切削緣1 25之總長 度。上式適用合理之製造裕度。 Φ 【0047】第二個方程式爲設定一等化之徑向切削角度 以將各平行四邊形切削用插件（例如切削用插件1 3 1 )置 於相關聯之刀具支座Π 2內（如圖9之前端及放大視圖中 ' 所示），可以數學方式敘述成： Φ ΚΓ. D I = Φ HC 1)2 (式 3) 式中Φ η,爲中心在P處之徑向平面上切削緣起點D，與徑 向中線1 3 3間形成之徑向切削角度；Φ w^爲中心在P處 之徑向平面上切削緣終點Eh與徑向中線丨3 3間形成之徑向 切削角度。上式適用合理之製造裕度。 20 【0048】當基於上列式（l )設計各平行四邊形切削 用插件並依據上列式（2 )及（3 )予置於該相關聯刀具支 座內時’即可獲致增進之結果包括增進之穩定性、切削效 率與緣強度間平衡之性能、及在機製各種難予機製材料之 應用時之加長刀具壽命。 【0049】此外，依據本揭示之某些非限制性具體形式 乃有關多個平行四邊形切削用插件與一個相關聯之刀具支 座。然而，一般均將了解，本揭示範疇內之插件及刀具支 座可以本文中未經特別及明白敘述之形式與最終用途加以 體現及應用。舉例言之，業界熟練技術人士均將認知本揭 示範疇內各具體形式及下列申請專利範圍可製成適用於其 他將金屬移離所有類型工作材料之方法之切削用插件及/ 或刀具支座。 【0050】依據本揭示之某些非限制性具體形式乃針對 各種提供藉由沿主切削緣改變該徑向斜角以於有效率切削 作用與加強式切削緣間獲致平衡且最佳性能所呈顯之組合 優點之平行四邊形切削用插件。本文中所述平行四邊形切 削用插件可爲習用之尺寸，Μ適合各種機製應用上之習之 用途。依據本揭示之某些其他具體形式乃針對一種刀具支 座，以及一種決定如何將各平行四邊形切削用插件置於該 刀具支座內以獲致該等切削用插件與該刀具支座作爲一整 體之最佳性能之獨特及定量之方法。 【005 1】一般均將了解，本說明例示該等有關對本發 明進行清楚了解之本發明各個面向。爲簡化本說明，某些 1343846
將對業界普通技術人士爲明顯故而將無利於更加了解本發 明之面向乃未予提出。雖然本文中僅對有限數量之本發明 具體形式爲必要說明，但業界普通技術人士在斟酌前列說 明時將認知可對本發明之許多修改及變化形式加以採用。 本發明之所有此等變化及修改形式係意圖由以上說明及下 列中請專利範圍予以涵蓋。 22

Claims (1)

1343846 十、申請專利範圍·· ^年、月\日修(束}正拳 1 . 一種大體平行四邊形切削用插件，包含： 一頂面； 第一及第二主徑向餘隙面，各自與該頂面交叉： 第一及第二副軸向餘隙面，各自與該頂面交叉並連 結該等第一及第二主徑向餘隙面； 一主切削緣，在該頂面與該第一主徑向餘隙面之交 叉處；以及 一沿該主切削緣長度之可變徑向斜角，該主切削緣 包含一具有一正徑向斜角之部份以及一具有一負徑向斜角 之部份； 其中至少一徑向餘隙面包括一凹口。 2.如申請專利範圍第1項之大體平行四邊形切削用插 件，其中該主切削緣之可變徑向斜角沿該主切削緣由一正 徑向斜角改變至一負徑向斜角。 3 .如申請專利範圍第1項之大體平行四邊形切削用插 件，尙包含一主隅凸。 4. 如申請專利範圍第1項之大體平行四邊形切削用插 件，其中該主切削緣靠近該主隅凸處之徑向斜角爲正。 5. 如申請專利範圍第4項之大體平行四邊形切削用插 件，其中該徑向斜角至少在沿該主切削緣之一點上爲零。 6 .如申請專利範圍第5項之大體平行四邊形切削用插 件，其中該徑向斜角僅在沿該主切削緣之一點上爲零。 7.如申請專利範圍第1項之大體平行四邊形切削用插 件，其中該具有正徑向斜角之主切削緣部份之長度至少較 S 1 1343846 (啤^月I日修(fe正替袅頁i 該具有一負徑向斜角之主切削緣部份之長度長三倍。 8.如申請專利範圍第1項之大體平行四邊形切削用插 件，尙包含： 一切削緣，在該頂面與該第一主徑向餘隙面之交叉 處；以及 一切削緣，在該頂面與該第二主徑向餘隙面之交叉 處； 其中每一切削緣各包括一沿該切削緣長度之可變徑向 斜角，該主切削緣包含一具有一正徑向斜角之部份以及一 具有一負徑向斜角之部份。 9 .如申請專利範圍第8項之大體平行四邊形切削用插 件，尙包含： 一底面；以及 二副切削緣，每一副切削緣各至少包含一第一部份 及一第二部份，其中該第一部份包含一平行於該底面之刻 面緣，而該第二部份對該第一部份之刻面緣呈一角度。 1 〇 .如申請專利範圍第1項之大體平行四邊形切削用插 件，尙包含： 二主隅凸及二副隅凸，每一主隅凸及每一副隅凸各 連結一主切削緣與一副切削緣，且其中各該主隅凸爲完整 凸或截頭凸。 11.如申請專利範圍第1項之大體平行四邊形切削用插 件，其中： 該第一主徑向餘隙面及該第二主徑向餘隙面各自包 2 1343846 月丨日修故)正抒益5 含至少二徑向餘隙表面；而 該第一副軸向餘隙面及該第二副軸向餘隙面各自包 含至少二軸向餘隙表面。 1 2 .如申請專利範圍第1項之大體平行四邊形切削用插 件，其中至少一徑向餘隙面包括一延伸過整個徑向餘隙面 之凹口。 13.如申請專利範圍第1項之大體平行四邊形切削用插 件，其中至少一軸向餘隙面包括一凹口》 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之大體平行四邊形切削用 插件，其中至少一軸向餘隙面包括一至少延伸過該軸向餘 隙面一部份之凹口。 15. —種周邊切削刀具，包含： 一刀具支座，包含至少一插件穴：以及 一切削用插件，包含一主切削緣，其中該切削用插 件係置於該刀具支座插件穴內，使該主切削緣之中點位於 —包含該刀具支座之旋轉軸之主徑向平面上，且其中一包 括該插件穴之底面之支承平面垂直於一包含該刀具支座旋 轉軸並垂直於該主徑向平面之副徑向平面。 16. 如申請專利範圍第15項之周邊切削刀具，其中該切 削用插件爲一大體平行四邊形插件·> 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之周邊切削刀具，其中該大 體平行四邊形切削用插件包含： 一頂面： 第一及第二主徑向餘隙面，各自與該頂面交叉； S 3 1343846
月丨日修(X)正替& 第一及第二副軸向餘隙面，各自與該頂面交叉並連 結該等第一及第二主徑向餘隙面： 一主切削緣，在該頂面與該第一主徑向餘隙面之交 叉處：以及 一沿該主切削緣長度之可變徑向斜角，該主切削緣 包含一具有一正徑向斜角之部份以及一具有一負徑向斜角 之部份。 18. 如申請專利範圍第17項之周邊切削刀具’其中該主 切削緣之該徑向斜角沿該主切削緣由一正徑向斜角改變至 一負徑向斜角。 19. 如申請專利範圍第17項之周邊切削刀具，其中該大 體平行四邊形切削用插件包含一主隅凸。 20. 如申請專利範圍第17項之周邊切削刀具，其中該主 切削緣靠近該主隅凸處之該徑向斜角爲正β 21. 如申請專利範圍第18項之周邊切削刀具，其中該具 有正徑向斜角之主切削緣部份之長度至少較該具有一負徑 向斜角之主切削緣部份之長度長三倍。 22. 如申請專利範圍第17項之周邊切削刀具，其中該平 行四邊形切削用插件包含： 一切削緣》在該頂面與該第一主徑向餘隙面之交叉 處；以及 一切削緣，在該頂面與該第二主徑向餘隙面之交叉 處， 其中每一此等切削緣各具有一沿該切削緣長度之可 £ 4 ⑼年、月I曰修(X)正替換頁 變徑向斜角，每一此等主切削緣各包含一具有一正徑向斜 角之部份以及一具有一負徑向斜角之部份。 23. —種用於將一包含一主切削緣之切削用插件置於周 邊切削刀具之刀具支座插件穴內之方法，該方法包含： 將該切削用插件置於該插件穴內，使該主切削緣之 中點位於一包含該刀具支座旋轉軸之主徑向平面上，且其 中一包括該插件穴之底面之支承平面垂直於一包含該刀具 支座旋轉軸並垂直於該主徑向平面之副徑向平面》 24·如申請專利範圍第23項之方法，其中該切削用插件 爲一大體平行四邊形插件。 25.如申請專利範圔第24項之方法，其中該大體平行四 邊形切削用插件包含： 一頂面； 第一及第二主徑向餘隙面，各自與該頂面交叉； 第一及第二副軸向餘隙面，各自與該頂面交叉並連 結該等第一及第二主徑向餘隙面； 一主切削緣，在該頂面與該第一主徑向餘隙面之交 叉處；以及 一沿該主切削緣長度之可變徑向斜角，該主切削緣 包含一具有一正徑向斜角之部份以及一具有一負徑向斜角 之部份。 26 ·如申請專利範圍第25項之方法，其中該主切削緣之 該徑向斜角沿該主切削緣由一正徑向斜角改變至一負徑向 p年^月I曰修正替換頁I 27. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該大體平行四 邊形切削用插件包含一主隅凸。 28. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該主切削緣靠 近該主隅凸處之該徑向斜角爲正。 29. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該具有正徑向 斜角之主切削緣部份之長度至少較該具有一負徑向斜角之 主切削緣部份之長度長三倍。 30. —種大體平行四邊形切削用插件，包含： 一頂面； 一底面； 第一及第二主徑向餘隙面，各自與該頂面交叉； 第一及第二副軸向餘隙面，各自與該頂面交叉並連 結該等第一及第二主徑向餘隙面； 一主切削緣，在該頂面與該第一主徑向餘隙面之交 叉處； 一沿該主切削緣長度之可變徑向斜角，該主切削緣 包含一具有一正徑向斜角之部份以及一具有一負徑向斜角 之部份； 一切削緣，在該頂面與該第一主徑向餘隙面之交叉 處； 一切削緣，在該頂面與該第二主徑向餘隙面之交叉 處； 其中每一切削緣各包括一沿該切削緣長度之可變徑 向斜角，該主切削緣包含一具有一正徑向斜角之部份以及 1343846 卜年3月丨日修(¾¾
一具有一負徑向斜角之部份；以及 二副切削緣，每一副切削緣各至少包含一第一部份 及一第二部份，其中該第一部份包含一平行於該底面之刻 面緣，而該第二部份對該第一部份之刻面緣呈一角度。 31. 如申請專利範圍第30項之大體平行四邊形切削用 插件，其中該主切削緣之可變徑向斜角沿該主切削緣由一 正徑向斜角改變至一負徑向斜角。
32. 如申請專利範圍第30項之大體平行四邊形切削用 插件，尙包含一主隅凸。 33. 如申請專利範圍第30項之大體平行四邊形切削用 插件，其中該主切削緣靠近該主隅凸處之徑向斜角爲正。 34. 如申請專利範圍第33項之大體平行四邊形切削用 插件，其中該徑向斜角至少在沿該主切削緣之一點上爲零。 35 .如申請專利範圍第34項之大體平行四邊形切削用 插件，其中該徑向斜角僅在沿該主切削緣之一點上爲零。
36 .如申請專利範圍第30項之大體平行四邊形切削用 插件，其中該具有正徑向斜角之主切削緣部份之長度至少 較該具有一負徑向斜角之主切削緣部份之長度長三倍。 37.如申請專利範圍第30項之大體平行四邊形切削用 插件，尙包含： 二主隅凸及二副隅凸，每一主隅凸及每一副隅凸各 連結一主切削緣與一副切削緣，且其中各該主隅凸爲完整 凸或截頭凸。 38 .如申請專利範圍第30項之大體平行四邊形切削用 £ 7 1343846 丨"^月I曰修⑻正替泣沉 插件，其中： 該第一主徑向餘隙面及該第二主徑向餘隙面各自包 含至少二徑向餘隙表面；而 該第一副軸向餘隙面及該第二副軸向餘隙面各自包 含至少二軸向餘隙表面。 39.如申請專利範圍第30項之大體平行四邊形切削用 插件，其中至少一徑向餘隙面包括一凹口。 40 .如申請專利範圍第30項之大體平行四邊形切削用 插件，其中至少一徑向餘隙面包括一延伸過整個徑向餘隙 面之凹口。 41. 如申請專利範圍第30項之大體平行四邊形切削用 插件’其中至少一軸向餘隙面包括一凹口。 42. 如申請專利範圍第41項之大體平行四邊形切削用 插件，其中至少一軸向餘隙面包括一至少延伸過該軸向餘 隙面一部份之凹口》
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