TWI436849B - 倒角治具 - Google Patents

Description

倒角治具

本發明係關於一種用於塊材倒角加工之倒角治具。

為了安全性及其他考量，目前生活中常見的物品常會在其邊緣進行加工研磨形成倒角，令其邊緣較為平滑或至少不成尖銳狀而避免使用者不慎劃傷、撞傷而造成安全上的疑慮。

一般習知的模具精密倒角加工方式包含線切割或研磨工法。線切割工法是利用具導電性之電極線做為工具電極，在電極與被加工物兩者之間施以電壓產生放電來溶融被加工物，配合機台移動以產生倒角。此工法加工速率慢且較消耗電能，成本昂貴。研磨工法依序利用輪修刀、修整砂及砂輪等對直線角邊緣進行研磨以產生倒角。當操作者手持砂輪機以砂輪輪面靠向金屬材料之直線角處時，其必須維持極高的穩定度，始能在金屬材料的轉角處形成一致的連續倒角，如操作者技術未盡成熟、穩定度亦不理想時，即較難形成一致且完整的倒角，外形上亦十分不美觀。此外，由於砂輪機係以砂磨方式磨去金屬直線角，因此在去除直線角的同時，即會產生飛濺的金屬細屑，此如於封閉之室內使用，可能對人員之呼吸系統造成嚴重傷害。以上精密倒角加工方式有改善的空間。

本發明之主要目的為提供一種倒角治具，可節省加工成本。

本發明之倒角治具包含治具本體以及至少一刀具。治具本體包含V形槽以及至少一刀具槽。V形槽形成於治具本體之一頂面，V形槽之底部形成凹槽。至少一刀具槽設置於頂面，且與V形槽相交。其中，至少一刀具槽之深度較V形槽之深度更深。至少一刀具分別嵌入至少一刀具槽中，至少一刀具分別包含V形切割口，自該刀具之頂邊下切形成，當刀具嵌入刀具槽中，V形切割口之兩翼部分別與V形槽之兩翼部實質齊平，V形切割口之底部高於凹槽之內表面而形成切削部。

至少一刀具中至少有二刀具之各切削部之形狀或角度可為相異。至少一刀具槽之深度方向與該V形槽之軸心方向垂直。至少一刀具之各切削部沿凹槽方向呈漸進式變化。漸進式變化包含角度或形狀變化。切削部之形狀包含圓角或矩形角。

倒角治具進一步包含固定槽、至少一固定凹部以及固定裝置。固定槽沿V形槽之方向形成於治具本體之側面。至少一固定凹部分別形成於至少一刀具之一側邊，當至少一刀具嵌入刀具槽中，各固定凹部與固定槽對齊。固定裝置可同時嵌入固定槽與固定凹部，且將刀具固定於刀具槽中。

固定裝置包含固定件以及鎖附件。固定件可分離地嵌入固定槽與固定凹部。鎖附件將固定件鎖附於治具本體而使刀具固定於刀具槽中。固定槽具有導引斜面，導引斜面由側面朝上往治具本體之內部延伸。固定件具有與導引斜面對應之固定件斜面。固定槽進一步形成於治具本體之相對二側面，固定凹部進一步分別形成於至少一刀具之相對二側邊。

本發明提供一種供塊材倒角加工之倒角治具。其中，塊材之材質較佳係金屬或金屬合金，塊材之倒角經加工後，較佳由直線角變為圓角，但不以此為限。

如圖1所示之較佳實施例爆炸圖，本發明之倒角治具800包含治具本體100以及至少一刀具300。治具本體100包含V形槽110以及至少一刀具槽130。V形槽110形成於治具本體100之頂面101，V形槽110之底部形成凹槽114。具體而言，V形槽110係由治具本體100之頂面101下切形成，且其橫切面呈現V字形，而V形槽110之底部尖端再下凹形成凹槽114。其中，凹槽114較佳為矩形，然而在不同實施例中，凹槽114可視設計需求而為圓形或其他形狀。

刀具槽130設置於頂面101，且與V形槽110相交。具體而言，刀具槽130係由治具本體100之頂面101下凹形成，刀具槽130之深度方向201與V形槽110之軸心方向202夾一角度θ。在如圖1所示之較佳實施例中，刀具槽130之深度方向201與V形槽110之軸心方向202垂直，亦即θ為90°。然而在不同實施例中，刀具槽130之深度方向201與V形槽110之軸心方向202相交之角度θ可視設計或加工需求加以變化。

如圖1所示之較佳實施例，刀具300較佳為複數個，然而在不同實施例中，亦可因節省成本等因素而為單一設置。例如欲加工之塊材材質較軟時，可減少刀具300之數量；反之，欲加工之塊材材質較硬時，則可增加刀具300之數量。刀具槽130之深度較V形槽110之深度更深。其中，刀具300分別嵌入刀具槽130中，刀具300包含V形切割口310。V形切割口310係自刀具300之頂邊301下切形成。當刀具300如圖2A所示嵌入刀具槽130中，V形切割口310之兩翼部311、312分別與V形槽110之兩翼部111、112實質齊平。換言之，V形切割口310之翼部311與V形槽110之翼部111實質上共同構成連續平面，V形切割口310之另一翼部312與V形槽110之另一翼部112實質上共同構成連續平面。

圖2A中之PP`截面如圖2B所示，當刀具300嵌入刀具槽130中，V形切割口310之底部313高於凹槽114之內表面113而形成切削部320。具體而言，如圖2A所示，當一塊材600以兩相鄰側面611、612平貼於V形槽110之兩翼部111、112之方式沿軸心方向202於V形槽110中移動時，兩相鄰側面611、612之夾角部620會於凹槽114內移動，並且在與切削部320觸接時，由切削部320切削以完成倒角之工作。例如在圖2B所示之實施例中，切削部320為圓角，故當塊材600於V形槽110中移動時，其夾角部620超出切削部320之直線角部分624會被切削部320切削去除，使夾角部620形成與切削部320互補之圓角。

綜上所述，使用本發明之倒角治具，不需依賴線切割或精密成型研磨即可完成倒角作業。其中，施作者作業時僅需將塊材之兩相鄰側面平貼於V形槽之兩翼部並於V形槽中移動即 可，操作簡單，無需經驗亦可上線加工。又定位快速，不需額外校正，成型速度快且精度準確，一次成型不需反覆修整，因此可節省加工成本。此外，成型形狀可依刀具切削部變化，而刀片磨耗時亦可快速更換。

在如圖1所示之較佳實施例中，刀具300為複數個，其中至少有二刀具300之切削部320之形狀或角度可為相異，且較佳沿凹槽114方向(即V形槽110之軸心方向202)呈漸進式變化。所謂漸進式變化包含角度或形狀變化。切削部320之形狀包含圓角或直線角。具體而言，當塊材之夾角部與切削部之形狀差異越大，切削部切削夾角部時遇到的阻力越大，例如將夾角部由直角切削為R0.15之阻力大於由直角切削為R0.25之阻力。因為較大的阻力會增加刀具之耗損速度，所以刀具採用漸進式變化排列，例如依序為R0.25、R0.2及R0.15，可減少刀具之耗損。

如圖1所示之較佳實施例，本發明之倒角治具800進一步包含固定槽500、固定凹部700以及固定裝置900。固定槽500沿V形槽110之方向形成於治具本體100之側面。換言之，固定槽500之方向與V形槽110之軸心方向202平行。固定凹部700分別形成於刀具300之側邊302，當刀具300嵌入刀具槽130中，固定凹部700與固定槽500對齊。固定裝置900可同時嵌入固定槽500與固定凹部700，且將刀具300固定於刀具槽130中。其中，對固定槽500進一步形成於治具本體100之相對二側面，固定凹部700進一步形成於刀具300之相對二側邊，使固定裝置900更均勻地施力以固定刀具300。

在如圖1所示之較佳實施例中，固定裝置900包含固定件910以及鎖附件930。固定件910可分離地嵌入固定槽500與固定凹部700。鎖附件930將固定件910鎖附於治具本體100而使刀具300固定於刀具槽130中。具體而言，在此較佳實施例中，治具本體100之側面分佈有螺孔104，固定件910為恰可同時嵌入固定槽500與固定凹部700之條狀物，其上並分佈有孔洞914與螺孔104對應。鎖附件930為螺絲，可穿設於孔洞中，並將固定件910鎖附於治具本體100。在不同實施例中，刀具300不限以設置固定槽500、固定凹部700以及固定裝置900之方式固定，固定裝置900亦不限為固定件910以及鎖附件930。

在較佳實施例中，可進一步藉由改變固定槽及固定件之設計提升刀具之固定效果。如圖3所示之較佳實施例前視圖，固定槽500具有導引斜面502，導引斜面502由治具本體100之側面朝上往治具本體100之內部延伸。如圖3所示，導引斜面502與側面之法線夾一夾角γ，亦即導引斜面502係以γ角度由治具本體100之側面朝上往治具本體100之內部延伸。固定件910具有與導引斜面502對應之固定件斜面902。具體而言，若刀具300在設置於治具本體100中時如圖4A所示具有距離d的偏差而未達到定位，藉由導引斜面502及固定件斜面902之設置，固定件910鎖附於治具本體100時可產生緊迫之作用，亦即以固定件斜面902將刀具300下壓而如圖4B所示達到定位，進而提升刀具300之固定及定位效果。在如圖5所示之不同實施例中，導引斜面502可由治具本體100之側面朝下往治具本體100之內部延伸。導引斜面502與側面之法線夾一夾角α，亦即導引斜面502係以θ角度由治具本體100之側面朝下往治具本體100之內部延伸。

雖然前述的描述及圖式已揭示本發明之較佳實施例，必須瞭解到各種增添、許多修改和取代可能使用於本發明較佳實施例，而不會脫離如所附申請專利範圍所界定的本發明原理之精神及範圍。熟悉本發明所屬技術領域之一般技藝者將可體會，本發明可使用於許多形式、結構、佈置、比例、材料、元件和組件的修改。因此，本文於此所揭示的實施例應被視為用以說明本發明，而非用以限制本發明。本發明的範圍應由後附申請專利範圍所界定，並涵蓋其合法均等物，並不限於先前的描述。

100．．．治具本體

101．．．頂面

104．．．螺孔

110．．．V形槽

111．．．V形槽翼部

112．．．V形槽翼部

113．．．內表面

114．．．凹槽

130．．．刀具槽

201．．．深度方向

202．．．軸心方向

300．．．刀具

301．．．頂邊

302．．．側邊

310．．．V形切割口

311．．．V形切割口翼部

312．．．V形切割口翼部

313．．．底部

320．．．切削部

500．．．固定槽

502．．．導引斜面

600．．．塊材

611．．．側面

612．．．側面

620．．．夾角部

624．．．直線角部分

700．．．固定凹部

800．．．倒角治具

900．．．固定裝置

902．．．固定件斜面

910．．．固定件

914．．．孔洞

930．．．鎖附件

d．．．距離

θ．．．角度

γ．．．角度

α．．．角度

圖1為本發明較佳實施例爆炸示意圖；

圖2A為本發明較佳實施例示意圖；

圖2B為圖2A中PP`截面示意圖；

圖3為本發明較佳實施例前視示意圖；以及

圖4A及4B為本發明中固定件將刀具下壓定位之實施例示意圖；以及

圖5為本發明不同實施例前視示意圖。

100．．．治具本體

101．．．頂面

104．．．螺孔

110．．．V形槽

111．．．V形槽翼部

112．．．V形槽翼部

114．．．凹槽

130．．．刀具槽

201．．．深度方向

202．．．軸心方向

300．．．刀具

301．．．頂邊

302．．．側邊

310．．．V形切割口

311．．．V形切割口翼部

312．．．V形切割口翼部

500．．．固定槽

700．．．固定凹部

800．．．倒角治具

900．．．固定裝置

910．．．固定件

914．．．孔洞

930．．．鎖附件

θ．．．角度

Claims (16)

1. 一種倒角治具，包含：一治具本體，包含：一V形槽，形成於該治具本體之一頂面，該V形槽之底部形成一凹槽；以及至少一刀具槽，設置於該頂面，且與該V形槽相交，其中該至少一刀具槽之深度較該V形槽之深度更深；以及至少一刀具，分別嵌入該至少一刀具槽中，該至少一刀具分別包含一V形切割口，自該刀具之一頂邊下切形成，當該刀具嵌入該刀具槽中，該V形切割口之兩翼部分別與該V形槽之兩翼部實質齊平，該V形切割口之底部高於該凹槽之內表面。
2. 如請求項1所述之倒角治具，其中該V形切割口之底部高於該凹槽之內表面而形成一切削部。
3. 如請求項1所述之倒角治具，其中該至少一刀具中至少有二刀具之各該切削部之形狀為相異。
4. 如請求項1所述之倒角治具，其中該至少一刀具中至少有二刀具之各該切削部之角度為相異。
5. 如請求項1所述之倒角治具，其中該至少一刀具槽之深度方向與該V形槽之軸心方向垂直。
6. 如請求項1所述之倒角治具，其中該至少一刀具之各該切削部沿該凹槽方向呈一漸進式變化。
7. 如請求項1所述之倒角治具，其中該漸進式變化包含角度變化。
8. 如請求項1所述之倒角治具，其中該漸進式變化包含形狀變化。
9. 如請求項1所述之倒角治具，其中該切削部之形狀包含圓角。
10. 如請求項1所述之倒角治具，其中該切削部之形狀包含直線角。
11. 如請求項1所述之倒角治具，進一步包含：一固定槽，沿該V形槽之方向形成於該治具本體之一側面；至少一固定凹部，分別形成於該至少一刀具之一側邊，當該至少一刀具嵌入該刀具槽中，各該固定凹部與該固定槽對齊；以及一固定裝置，可同時嵌入該固定槽與該固定凹部，且將該刀具固定於該刀具槽中。
12. 如請求項11所述之倒角治具，其中該固定裝置包含：一固定件，可分離地嵌入該固定槽與該固定凹部；以及一鎖附件，將該固定件鎖附於該治具本體而使該刀具固定於該刀具槽中。
13. 如請求項12所述之倒角治具，其中該固定槽具有一導引斜面，該導引斜面由該側面，朝上往治具本體之內部延伸。
14. 如請求項12所述之倒角治具，其中該固定槽具有一導引斜面，該導引斜面由該側面，朝下往治具本體之內部延伸。
15. 如請求項13或14所述之倒角治具，其中該固定件具有一與該導引斜面對應之固定件斜面。
16. 如請求項10所述之倒角治具，該固定槽進一步形成於該治具本體之相對二側面，該些固定凹部進一步分別形成於該至少一刀具之相對二側邊。