TWI453083B - 刨銑栓槽裝置及其組件與用以製造該刨銑栓槽裝置及其組件之方法 - Google Patents

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Description

刨銑栓槽裝置(及其組件)及用以製造該刨銑栓槽裝置(及其組件)之方法
本發明係在栓槽之領域中，且該等栓槽具有相鄰特徵，例如鄰近多數栓槽之多數肩部及多數埋頭孔表面。
一機械栓槽通常被用來耦合一軸桿及軸環以便傳送轉動及轉矩。如果沒有例如一在該軸桿上之肩部或在該軸環上之埋頭孔的相鄰特徵存在，則栓槽之全長被接合且可被用來提高強度並且傳統製造方法可被用來產生各組件。但是，如果一或兩個構件具有相鄰特徵，則需要一栓槽離隙以便酌留工作間隙。該(等)環狀離隙之長度(或寬度)減少栓槽接合之全長，且這成正比地減少連接之強度。切削靠近相鄰特徵之栓槽的一般習知方法包括刨削及銑削。刨削包含一平行於該栓槽軸之固定切割工具移動通過該栓槽之可使用部份，進入該環形離隙區域，且在退回之前停止削減該相鄰特徵，逆轉方向，並且重覆該循環。銑削包含一垂直於該栓槽軸之一旋轉切割工具移動通過該栓槽之可使用部份，進入環形離隙區域，且在退回之前停止削減該相鄰特徵，逆轉方向，並且重覆該循環。
第1圖是沿習知外栓槽之第1A圖之線1-1所截取的橫截面圖100，其與一傳統切割刨床106及其操作路徑108一起顯示具有一底座101，肩部102，圓柱形外栓槽部份199，及環形工具離隙103之工作件101A。該圓柱形外栓槽包括多數齒部104。符號105表示該栓槽之頂端部份。
仍請參閱第1圖，該切割刨床工具106包括多數切割刨床工具刀片107，該等切割刨床工具刀片107切割該工作件101A，或更特別地，切割該圓柱形外栓槽部份199。切割動作108包括切割刨床106之一向下行程109，接著一由該栓槽(工作件)移除該切割刨床工具106之側向或橫向行程110，接著該切使該切割刨床工具106移動而對準以便進行另一次切割的再定位行程割刨床106之一縱向或向上行程111，及最後一112。進行該切割刨床工具之數次或多次操作以便產生一最後部件。該工作件101A係與該切割刨床工具106同時轉動。
第1A圖是第1圖之一立體圖100A且顯示沿圓周環繞該上圓柱形部份並且在該外栓槽齒部下方延伸之環形切割刨床工具離隙103，且該上圓柱形部份含有該外栓槽。請參閱第1A圖，其中顯示齒部121，齒部之側邊122及齒部填角123。第1B圖是習知第1A圖之平面圖100B。第1C圖是習知第1A圖之俯視圖100C，顯示相同之上述組件。
第2圖是一立體圖200，其顯示母連接構件(或軸環構件)201A之該底座201，埋頭孔接合表面206，圓柱形內栓槽部份(齒部205，齒空間204)，及切割刨床工具離隙203。符號202被用來表示該母連接構件(軸環構件)201A之頂部。符號220A表示內栓槽。未顯示的是製作該母軸環連接部份之習知切割刨床工具。
第2A圖是沿第2圖之線2A-2A之先前技術的橫截面圖200A。內圓周切割刨床工具環形工具離隙203係顯示在第2A圖中且埋頭孔接合表面206亦同。代表性齒部205及代表性齒空間204係顯示在第2A與2B圖中。第2B圖是第2圖之一俯視圖200B。
第3圖是一習知內栓槽220A及一習知外栓槽199耦合在一起之橫截面示意圖300，其顯示有效面寬度EF，環形切割刨床工具離隙103、203及該栓槽連接部份之全長SC。習知栓槽連接部份之有效面寬度EF，相當地短且因此該長度限制了負載。就相當短而言，它表示習知有效面寬度EF，只是該栓槽連接長度之一部份。該等習知栓槽連接部份之EF可只有該等栓槽連接部份之長度的50%。如第3圖所示，該外栓槽199及該內栓槽220A之製成面寬度FW，是相等的。
在設計一栓槽時，需要藉該栓槽連接部份傳送之負載(轉矩)被確定。接著，隨著所需轉矩而改變之栓槽尺寸決定必要節圓直徑的一大約範圍。一栓槽之轉矩承載能力係隨著該節圓直徑，該剪切應力及該栓槽連接部份(SC)之長度而改變。一旦該節圓直徑被指定後，該設計工程師就會在考慮該等內與外栓槽齒部之全部齒部不會接合之情形下計算該栓槽連接部份之長度。有效地使用該栓槽連接部份及使該有效面寬度EF，達到最大以便有效地傳送轉矩是重要的。在第1、1A、1B、1C、2、2A、2B與3圖中所示之先前技術中，在該栓槽與一相鄰特徵之間需要一大環狀切割刨床離隙以便讓該切割刨床完全切割及由該栓槽退回。該環狀切割刨床離隙係在第3圖上以CR表示且該有效面寬度係表示如下：
EF=SC-2CR
因此，可以由第3圖輕易地了解該等環狀切割刨床工具離隙減少該習知栓槽連接部份之有效面寬度。只要栓槽相鄰多數特徵製成，就會發生伴隨該等環狀切割刨床工具離隙之問題。通常，該等相鄰特徵是肩部及埋頭孔，但是不論給它的名字為何，任何相鄰特徵均會造成問題，因為它將需要一實質工具離隙。
該栓槽之形式係由該工具之形狀界定且可以是具有筆直側邊的，具有環狀側邊的，漸開線，完整曲線，或可對於該設計有利之其他形式。刨銑可以共用機器設備及相當便宜之工具在多數外軸桿及多數內軸環上實施。刨銑是刨削及銑削兩個字之組合。該刨銑方法具有刨削之某些特性及旋轉銑削之某些特性，且因此，給予這方法之名字是“刨銑”。以該刨銑方法製造之產品被稱為已被“刨銑”。
藉組合刨削及銑削動作，或刨銑，該切割工具可移動通過該栓槽之整個可使用部份且在退回之前將一角離隙切削至該相鄰特徵之面中，且逆轉方向，並且重覆該循環。該角離隙包括一部份圓錐形部份。該刨銑設計及製造方法不需要環狀栓槽離隙且栓槽接合之全長可被用來提高強度。由該刨銑方法製造之栓槽連接裝置的有效寬度節省空間且增加該栓槽連接部份之負載承載能力。
使用該刨銑工具切割器只需要一次操作便可使各齒空間成為最終尺寸。該旋轉切割器基本上是標準的且具有產生該齒空間之形態之端的形狀。該形態可以是具有筆直側的(90 o )，有角度的(30 o 或45 o )，漸開線(如由一基本圓形及壓力角所界定者)，完整半徑(類似於一正弦波)等。該工作件在完成各齒空間時轉換位置(360 o /齒數)。該保持角度(傾斜角度)將由工具設計者決定(當進入該肩部以產生該角離隙時，45 o 提供一陡峭的攻擊角)。一明顯特性是刨銑稍微超出栓槽接合在該相鄰肩部中之全長使得該等對接部件以最大接合定位成肩部對肩部。超出該肩部之該等離隙凹槽未互相接合。
該刨銑栓槽連接部已經以超過習知形狀及離隙組態64%之轉矩承載能力令人滿意地通過測試。
在此揭露之一種公栓槽連接裝置包含一底座部份，一肩部及一圓柱形部份。該肩部位在該底座部份及該圓柱形部份中間。該圓柱形部份上包括一外栓槽且該外栓槽中包括多數齒空間，且該等齒空間在圓周上互相分開而形成多數在相鄰齒空間之間的齒部。該等齒空間係由相鄰齒部之兩側邊及一結合該等相鄰齒部之填角所形成。該等多數齒空間之各齒空間包括一供工具間隙用之栓槽離隙部份，該栓槽離隙部份成角度地延伸進入該肩部及該公栓槽連接裝置之底座部份中。該外栓槽之該等多數齒部之各齒部包括多數側邊，且該等側邊可為角側邊，筆直側邊，漸開線側邊，完整曲線側邊，或筆直側邊。
在此揭露之一種母軸環連接裝置包含一底座部份及一上部。該上部包括一凹入其中之大致圓柱形之轂部。該轂部包括終止於一埋頭孔接合表面中之一內栓槽。該內栓槽中包括多數齒空間，且該等齒空間在圓周上互相分開而在齒空間之間形成多數齒部。該等齒空間係由相鄰齒部之兩側邊及一結合該等相鄰齒部之填角所形成。該等多數齒空間之各齒空間包括一供工具間隙用之成角度地定向之栓槽離隙部份，該栓槽離隙部份成角度地延伸進入該埋頭孔接合表面中。該內栓槽之該等多數齒部之各齒部包括多數側邊，且該等側邊可為角側邊，筆直側邊，漸開線側邊，完整曲線側邊，或筆直側邊。
一種栓槽連接裝置在此揭露且包含一公栓槽裝置及一母軸環裝置。該公栓槽連接裝置包括：一底座部份，一肩部及一圓柱形部份。該肩部位在該底座部份與該圓柱形部份中間。一外栓槽位在該圓柱形部份上且其中包括多數第一齒空間，且該等第一齒空間在圓周上互相分開而在相鄰第一齒空間之間形成多數外栓槽齒部。該等多數第一齒空間之各第一齒空間係由相鄰外栓槽齒部之兩側及一結合該等相鄰外栓槽齒部之填角所形成。該等多數第一齒空間之各第一齒空間包括一供工具間隙用之角栓槽離隙部份，且該角栓槽離隙部份成角度地延伸進入該公栓槽裝置之肩部及底座部份中。該母軸環裝置包括：一底座部份及一上部。一大致圓柱形部份轂部係凹入該母軸環裝置之上部中。該凹入轂部包括一內圓周及一內栓槽。該內栓槽終止於一埋頭孔接合表面中。該內栓槽中包括多數第二齒空間，且該等多數第二齒空間在圓周上互相分開而在相鄰第二齒空間之間形成內栓槽齒部。該等第二齒空間係由相鄰內栓槽齒部之兩側及一結合該等相鄰內栓槽齒部之填角所形成。該等多數第二齒空間之各第二齒空間包括一供工具間隙用之內栓槽離隙部份，且該內栓槽離隙部份成角度地延伸進入該埋頭孔接合表面中。
該外栓槽之該等多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部位在該內栓槽之該等多數第二齒空間之各個第二齒空間中。該內栓槽之該等多數內栓槽齒部之內栓槽齒部位在該外栓槽之該等多數第一齒空間之各個第一齒空間中。該外栓槽之該等多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部可與該等多數內栓槽齒部之兩內栓槽齒部互相接合且該等多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部可與該外栓槽之該等多數外栓槽齒部之兩外栓槽齒部互相接合。該公栓槽裝置之外栓槽之該等多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部具有一第一長度且該母軸環裝置之轂部之內栓槽之該等多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部具有一等於該第一長度之第二長度。該等第一與第二長度係由該刨銑方法製成之栓槽連接裝置的有效面寬度EFs。該外栓槽之全部長度接合該內栓槽之全部第二長度以使該轉矩傳送之有效性達到最大。
該公栓槽裝置之圓柱形部份接合凹入該母軸環裝置之上部中之該大致圓柱形轂部的埋頭孔接合表面且該公栓槽裝置之肩部接合該母軸環裝置之上部。如上所述，該等多數外栓槽齒部之一部份與該等多數內栓槽齒部之一部份互相接合。
本發明之另一表現包括一種栓槽連接裝置，其包含：一公構件及一母構件。該公構件包括一肩部及一圓柱形部份。該公構件之圓柱形部份由該肩部延伸至該上部且包括一在其上具有一第一長度之外栓槽。該母構件包括一底座部份及一上部。該上部包括一其中具有一內栓槽之埋頭孔，且該內栓槽具有一第二長度。該內栓槽終止於一埋頭孔接合表面中。該等公與母構件係耦合在一起且該公構件之肩部接合該母構件之上部。該公構件之圓柱形部份之上表面接合該母構件之埋頭孔接合表面。該等栓槽之第一與第二長度是相等的。該外栓槽與該內栓槽完全互相嚙合且該刨銑連接部份之有效面寬度等於該等栓槽之第一與第二長度。
在此揭露且請求一種用以製造一外栓槽之方法。該方法包括決定欲由該外栓槽承載之負載的步驟。該負載係由應用之參數決定。依據該已決定負載為該外栓槽選擇一節圓直徑。接著選擇齒部之數目使得該周節距足夠大且該外栓槽之齒部足夠大並且可以處理該指定負載。接著依據該已決定負載及該等外栓槽之經選擇節圓直徑決定該外栓槽之一長度。然後，選擇一工具傾斜角，β，且亦選擇一部件空間夾角，2α。該部件空間夾角係由通常需要配合適當壓力角度之一合理角度範圍選擇。依據藉由β及α表示之一演算法計算一工具圓錐夾角，2τ。一旦知道該工具圓錐夾角，2τ後，便依據所需之真正外栓槽尺寸決定該旋轉切割工具之長度。該旋轉切割工具具有一大致圓錐形之切割部份。接著，將該工作件夾持在一端銑刀中之一適當工作件中。緊接該夾持之後，使用該銑削方法以適當尺寸之工具及一5軸梅薩克合金(Mazak)端銑刀銑削該工作件而產生一適當外空間角(齒空間)。該方法更包括在該工作件之一相鄰結構中刨銑一供該工具之間隙用的角工具離隙。該離隙係呈部份圓錐形。通常，該工作件為圓柱形且該相鄰結構是一肩部或一埋頭孔表面。為了產生該栓槽，該工作件可旋轉地轉換位置，這可環繞該工作件之圓周銑削多數相等間隔之角而形成多數在周緣上間隔之栓槽齒部。
依據所需之真正外栓槽尺寸決定該工具尺寸之步驟包括使用一藉由該傾斜角，β，及該夾角2α表示之演算法，以獲得一工具空間夾角，2τ。一旦知道2τ後，一減少至該形成直徑之冠端半 徑產生該工具之一端且該工具圓錐延伸足夠長到超出該栓槽以便依需要完全刨銑該栓槽。通常，但不是唯一的，該傾斜角，β，最好是在30-60°之範圍中且該部件空間夾角，2α，最好是在40-75°之範圍中。該演算法可使用一Excel試算表實行，例如，加入以下在此所示之方法學。
該旋轉切割工具包括一碳化物圓錐形切割部份且該工具包括兩筆直溝及一用以產生一角栓槽之半徑冠端。一單一溝亦可被使用於刨銑一角栓槽。如果需要一漸開線栓槽，則該切割工具包括多數漸開線半徑以便產生適當之空間角(齒空間)及多數漸開線齒部。該等漸開線半徑係由該漸開線齒部之所需形狀決定。
在此揭露及請求一種用以製造一內栓槽之方法。該方法包括決定欲由該內栓槽承載之負載的步驟，且這步驟是與有關該外栓槽說明如上者相同之步驟。接著，如上所述地選擇一對接外栓槽之一節圓直徑。然後，依據該已決定負載及該外栓槽裝置之經選擇節圓直徑決定該內栓槽裝置之長度。接著，選擇齒部之數目，N，使得該外栓槽之周節距足夠大且該外栓槽之齒部可以處理該負載。然後，選擇一外部件空間夾角，2α°且使用公式，2α°-((360/N)°)決定一內部件空間夾角。選擇一工具傾斜角，β，以便依據藉由工具傾斜角β及該內部件空間夾角，2α°-((360/N)°)，決定一工具圓錐夾角，2τ。接著依據藉由該工具傾斜角β及該內部件空間夾角，2α°-((360/N)°)決定該旋轉切割端銑刀工具之尺寸，以便獲得2τ，即工具空間夾角。一旦知道該工具圓錐夾角，2τ後，一減少至該形成直徑之冠端半徑產生該工具之一端且該工具圓錐延伸足夠長到超出該部件以便依需要完全刨銑該部件。接著，將一工作件夾持在一梅薩克合金端銑刀或任何其他多軸市售端銑刀中。然後使用該旋轉切割碳化物工具及一端銑刀刨銑該工作件而在該工作件中產生一適當內空間角(齒空間)。接著在該工作件之一相鄰結構中刨銑一旋轉切割碳化物工具角形離隙。通常，該適當工作件中包括一埋頭孔且該埋頭孔更具有一內圓周。為了產生適當之在圓周上間隔之內栓槽齒部及相等地間隔之適當內空間角(齒空間)，該工作件可旋轉地轉換位置，這可環繞該工作件之埋頭孔之內圓周銑削多數相等間隔之適當內空間角(齒空間)且因此形成多數在周緣上間隔之內栓槽齒部。所使用之旋轉切割工具比通常用於製造具有一角工具離隙之多數栓槽之刨削切割工具更便宜。
在此揭露及請求一種用以製造鄰近一相鄰結構之一栓槽之方法。該工作件包括一上圓柱形部份及一相鄰結構，且該上圓柱形部份包括一端部及一長度。一旋轉切割工具係定向成相對該工作件之上圓柱形部份呈一傾斜角度且，當然，該旋轉切割工具旋轉以便實施所需之切割動作。該工作件之上圓柱形部份之一端部與該旋轉之旋轉切割工具接合。該旋轉切割工具由該工作件之上圓柱形部份之端部移動，藉其沿該上圓柱形部份之長度移除材料且進入該工作件之相鄰結構之切割動作而形成一旋轉切割工具離隙。該旋轉切割工具離隙之形態為一藉該圓錐形切割工具形成之角凹槽。多數齒空間亦藉該工具之切割動作而形成。接著，該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。然後該旋轉切割工具垂直地返回其初始位置(原點)且該工作件被定位以便進行下一次刨銑操作。該工作件在切割各齒空間後旋轉，或轉換位置。接著，重覆以下步驟：接合該工作件之上圓柱形部份之端部與該旋轉之旋轉切割工具；使該旋轉之旋轉切割工具由該工作件之上圓柱形部份之端部移動而藉其沿該上圓柱形部份之長度移除材料且進入該工作件之相鄰結構之切割動作來形成一旋轉切割工具離隙；及使該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。
就這方法而言，決定用於一外栓槽之旋轉切割工具之尺寸的步驟係依據該部件空間夾角及該傾斜角來決定。該上述方法可產生一外栓槽，其中該相鄰結構是一肩部且該旋轉切割工具離隙以該傾斜角延伸進入該肩部。
在此揭露及請求另一種用以製造鄰近一相鄰結構之一栓槽之方法。該方法之步驟包括固定一工作件，該工作件中具有一埋頭孔及一鄰近該埋頭孔之相鄰結構。該埋頭孔包括一端部及一長度。在原點位置，該旋轉切割工具係定向成相對該工作件之埋頭孔之端部呈一傾斜角。該旋轉切割工具，當然，被旋轉且與該工作件之埋頭孔之端部接合。接著，該旋轉之旋轉切割工具由該工作件之埋頭孔之端部移動而藉其沿該埋頭孔之長度且進入該工作件之相鄰結構之切割動作移除材料來形成一旋轉切割工具離隙。在該旋轉切割工具離隙產生後，該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。
該方法之另外步驟包括：使該旋轉切割工具返回一初始位置(原點位置)；在產生各齒空間後藉旋轉該工作件使該工作件轉換位置；及，重覆以下步驟：接合該工作件之埋頭孔之端部與該旋轉之旋轉切割工具；使該旋轉之旋轉切割工具由該工作件之埋頭孔之端部移動而藉其沿該埋頭孔之長度且進入該工作件之相鄰結構之切割動作來形成一旋轉切割工具離隙；及，使該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。
上述方法可產生一內栓槽且該相鄰結構可以是一埋頭孔接合表面並且該旋轉切割工具離隙以該傾斜角延伸進入該埋頭孔。就這方法而言，一決定該旋轉切割工具的尺寸的步驟係依據該部件空間夾角及該傾斜角來決定以獲得一工具圓錐夾角。
本發明之一目的是對於相同負載承載能力而言，使該經刨銑栓槽連接長度比一使用多數環狀離隙之習知栓槽連接部份短。
本發明之另一目的是使該經刨銑栓槽有效面寬度等於該栓槽連接部份之寬度。
本發明之再一目的是增加對於一給定連接長度及一給定節圓直徑之負載承載能力。
本發明之又一目的是製造一經刨銑栓槽連接部份，且該經刨銑栓槽連接部份包含一公栓槽連接裝置及一母栓槽連接裝置，其中多數環狀離隙或多數圓錐形離隙被刨銑進入多數相鄰肩部及埋頭孔。
本發明之另一目的是製造可與一現有(使用過之)栓槽一起使用之一公栓槽連接裝置或一母栓槽連接裝置。
本發明之再一目的是省略在栓槽連接部份中之環狀離隙以使其有效面寬度達到最大及使其有效面寬度(或長度)等於該栓槽連接長度。
本發明之這些及其他目的將可在參照以下提出之本發明之圖式及實施方式時有更佳的了解。
第4圖是使用本刨銑方法製造之一角栓槽連接裝置之外與內栓槽的示意圖400，顯示了以下元素的關係位置：節圓直徑D，長內徑Dri，長外徑Dae，短內徑Dai，短外徑Dre，及周節距CP。角外齒部之齒厚度TT，內栓槽之空間寬度SW。形成內徑Dfi，及形成外徑Dfe，工作深度WD，及在該等外栓槽齒部之間的間隙Cr，以及長內徑Dri。
第4A圖是使用該刨銑方法製造之一角栓槽連接裝置之外與內栓槽的示意圖400A，顯示了以下元素：外空間角SAe，內齒角度TAi，內空間角SAi，及外齒角度TAe。SAe係假設為等於2α之60 o 且α之值，即該部件空間半角，被用來計算該工具圓錐夾角2τ。一旦知道2τ後，一減少至該形成直徑之冠端半徑產生該工具之一端且該工具圓錐延伸足夠長到超出該部件以便製成一完整部件。內部件空間SAi，夾角(2α o -((360/N) o ))係顯示於第4A圖中，其中α是該部件槽孔半角且N是齒部之數目。游隙B亦顯示在第4A圖中。
第4B圖是使用該刨銑方法製造之一漸開線栓槽連接裝置之外與內栓槽的示意圖400B，顯示了以下元素：節圓直徑D，長內徑Dri，長外徑Dae，短內徑Dai，短外徑Dre，及周節距CP。第4B圖亦顯示該漸開線外齒部之齒厚度TT，及該內栓槽之空間寬度SW。形成內徑Dfi，及形成外徑Dfe，係顯示在第4B圖中。該壓力角度Φ及該游隙B，亦顯示在第4B圖中。在漸開線之例子的情況中，SAe係假設為等於2α之60 o ，且該α之值，即該部件空間半角，及該傾斜角被用來計算該工具夾角，且該工具夾角接著與其他參數一起被用來計算用以真正刨銑該等栓槽之工具尺寸。一旦知道2τ後，一減少至該形成直徑之冠端半徑產生該工具之一端且該工具圓錐延伸足夠長到超出該部件以便刨銑一完整部件。內部件空間SAi，其中α是該部件槽孔半角且N是齒部之數目的夾角(2α o -((360/N) o ))被用來計算該工具夾角，且該工具夾角接著與其他參數一起被用來計算用以真正刨銑該等栓槽之工具尺寸。一旦知道2τ後，一減少至該形成直徑之冠端半徑產生該工具之一端且該工具圓錐延伸足夠長到超出該部件以便刨銑一完整部件。游隙B，及該基圓BC亦顯示在第4B圖中。
第11圖是具有第一1104與第二1105溝之漸開線碳化物端銑刀切割工具1102的前視圖1100。符號1101被用來表示該工具之長度且符號1103表示該柄之直徑。第11A圖是沿線11A-11A之方向所取之漸開線碳化物端銑刀切割工具1102之端視圖1100A。第11B圖是該漸開線端銑刀之表面之放大圖1100B，顯示不同半徑R1、R2與R3。這些半徑如在此所述地切割齒及使齒在一外栓槽或一內栓槽上漸開。符號1107表示一為τ之角度，即該工具圓錐半夾角。
第12圖是一大致錐形之角碳化物端銑刀切割工具1201A之前視圖1200。第12A圖是第12圖之角碳化物端銑刀切割工具1201A之端視圖1200A。角碳化物端銑刀切割工具1201A之柄直徑1201，切割工具之長度1202，及該工具圓錐夾角1203係顯示在第12A圖中。切割表面長度1204及該等溝表面之長度1205亦顯示在第12A圖中。符號1206、1207表示該第一溝且符號1208、1209表示該第二溝。
請參閱第4A圖，對2α=60 o 之一部件空間夾角，及一傾斜角β，45 o 而言，使用以下提出之由第9E圖導出之方程式計算該工具圓錐夾角1203為41.40 o 。一旦知道2τ後，一減少至該形成直徑之冠端半徑產生該工具之一端且該工具圓錐延伸足夠長到超出該部件以便刨銑一完整部件。
第9圖是該刨銑方法之示意圖900，顯示該角刨銑切割碳化物工具536相對該工作件呈45 o 之一傾斜角(即「工具傾斜角β」)而切割該工作件。符號845T是該切割工具536後方之一齒部。
請參閱第4A圖與第9圖，符號846S表示該外空間角SAe，但在第9圖中只能看到一齒部845T。藉組合刨削與銑削動作，或刨銑，該切割工具可移動通過該栓槽之全部可使用部份且在退回540之前切削一切割工具離隙846R進入該相鄰特徵836之面，逆轉方向541，並且重覆該循環542、539、540、541。在這例子中該等相鄰特徵836是一肩部。該刨銑設計及製造方法不需要一設置在圓周上在該栓槽下方或上方之環形栓槽離隙。使用該刨銑裝置及方法，該栓槽之全長可被用來接合以便增加栓槽連接強度。該栓槽連接裝置之有效寬度節省空間且增加負載承載能力。
仍請參閱第9圖，角定向切割工具536只向下進行一次操作，如第9圖所示。該切割工具536是一右手切割器。但是，可使用任何切割方位，例如，可使用一左手切割器。第9圖亦顯示該外長直徑Dae，及該外短直徑Dre。
仍請參閱第9圖，該工作件之上圓柱形部份之一端部837係沿該路徑542與該旋轉之旋轉切割工具536接合。該旋轉切割工具536係由該工作件之上圓柱形部份之端部837沿著該上圓柱形部份之長度依據形成該空間角846S(齒空間)且進入該工作件之相鄰結構836(即肩部836)中之示意路徑539移動而形成一旋轉切割工具離隙846R。接著，該旋轉切割工具536由該工作件之相鄰結構(肩部836)沿該路徑540以該旋轉之旋轉切割工具536之傾斜角退回。然後該旋轉切割工具536沿著路徑541返回到其初始位置且該工作件被定位以便進行下一次刨銑操作。該工作件在該下一次刨銑操作之前可旋轉地轉換位置。接著重覆以下步驟：沿該路徑542接合該工作件之上圓柱形部份之端部837與該旋轉之旋轉切割工具；使該旋轉之旋轉切割工具由該工作件之上圓柱形部份之端部837沿該路徑539及該上部之長度移動且進入該工作件之相鄰結構836而形成一旋轉切割工具離隙；及，使該旋轉切割工具沿該路徑540由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。該旋轉切割工具536接著沿路徑541返回其初始位置且該工作件被定位以便進行該下一次刨銑操作。
第9D圖是類似第9A圖之示意圖，顯示材料尚未由該工作件移除。如前所述，由一外栓槽或一內栓槽移除該材料只需要一次操作。
第9A圖是該刨銑切割碳化物工具之示意圖900A，該刨銑切割碳化物工具係在一垂直視圖中呈一傾斜角β，及在一橫向視圖中顯示為一橢圓形投影之部件之一部件空間夾角2α。第9B圖是沿第9A圖之線9B-9B所截取之橫截面圖900B，且該橢圓形投影逆時針旋轉90 o 而將該部件空間夾角之橢圓形投影定向成具有如第9C圖所示之工具之切割輪廓。第9C圖是第8G圖之一放大部份900C，顯示該碳化物刨銑切割器定向在該部件空間夾角2α之橢圓形投影之方向上。
第9E圖中所示之分析之目的是決定該工具圓錐夾角2τ。知道該工具圓錐夾角2τ讓該工具設計者可使該工具具有給予該傾斜角β，及該部件空間半角α之正確比例。依據第9E圖，在給予該部件空間半角α及該傾斜角β之情形下，τ之解答之求解運算如下。一相等求解運算可以相對於第9A與9B圖實行，但未在此顯示。請參閱第9E圖，將點P之X、Y座標設在與部件槽孔表面正切之工具橢圓上，其中，W1 =工具橢圓長半軸，W2 =工具橢圓短半軸，且接著求出高度A，而這產生所需之結果τ。
橢圓之公式為：
取得該橢圓之公式之一次微分以求出在該橢圓上之任一點P的切線斜率。
=0　其中=1　=m 　接著：=0　解出YY =　接著將Y代入以上公式(1)且解出X，
其中W1 =1，W 2 =W 1 ‧cosβ
且藉著代入：
及：
“a”及τ之值係由第9E圖之三角學獲得。
請參閱第9E圖，一旦知道該工具圓錐半夾角τ後，接著，便明顯知道2τ，即該工具圓錐夾角。一旦知道2τ後，一減少至該形成直徑之冠端半徑產生該工具之一端且該工具圓錐延伸足夠長到超出該部件以便刨銑一完整部件。該栓槽外空間角2α，必須與該外栓槽之所需要規格一起納入考慮。
用以決定用於該旋轉角碳化物端銑刀切割工具及用於該旋轉漸開線碳化物端銑刀切割工具之工具之尺寸的程序實質上是相同的且加上決定與該漸開線工具有關之半徑R1、R2、及R3。一設計工程師透過一嘗試錯誤方式依據該等漸開線齒部之尺寸決定R1、R2、及R3。
可以被用來以該刨銑方法製造多數栓槽之材料係可處理所需負載之任何工程材料，例如但不限於合金鋼8620、8820、4820、4320、4340、4140、9310等，或可延展鐵級D4512、D5506、D7003等，或300系列之不鏽鋼。
第5圖是沿第5A圖之線5-5所截取之一工作件531之部份橫截面圖500，且該工作件以一角碳化物端銑刀536切削以製造一外栓槽，並且多數角切割工具離隙503R、505R、507R、509R、511R、513R、515R、517R、519R、521R、523R、525R、527R、529R切入一肩部532及該工作件531之一底座部份531B。
第5A圖是一工作件之立體圖500A，顯示在一上圓柱形部份531C上具有多數外栓槽齒部504T、506T、508T、510T、512T、514T、516T、518T、520T、522T、524T、526T、528T、530T之一完成外栓槽，且，供工具間隙用之多數角離隙503R、505R、507R、509R、511R、513R、515R、517R、519R、521R、523R、525R、527R、529R切入該中間肩部532及該底座部份531B。在第5A圖中亦顯示的是用以與多數內栓槽齒部對接之多數外空間(齒空間)503S、505S、507S、509S、511S、513S、515S、517S、519S、521S、523S、525A、527S、529S。當該外栓槽裝置531A與該內栓槽裝置631A耦合時，該圓柱頂部535如在以下所述地接合一埋頭孔接合表面630C，如第7圖所示。
請參閱第5與5A圖，如上所述，該旋轉切割工具536係顯示在它將開始切割之該工作件531的頂部。但是，如圖所示，該外空間角(齒空間)係以符號505S表示。如第5圖中所示之工具536是一右手切割工具且該箭號536R顯示該工具之旋轉。切割溝536A、536B係顯示在該工具上。該工具亦可是一左手切割工具且它可只使用一溝。
該工具之原點位置是在箭號541之頂部。該工具536與該工作件沿該箭號542之路徑以該傾斜角β結合。該工具接著沿該箭號539之路徑向下前進而由該上圓柱形部份531C之外圓周切割材料，這產生顯示槽孔/空間角/齒部之切口505S及在該切口後方形成之外栓槽齒部506T。可使用其他工具路徑來產生相同之刨銑方法。例如，當觀看第5圖時，該原點位置可以更高。該工具繼續沿著路徑539且切割一角離隙進入該肩部532及該底座531B。符號540表示該工具沿該傾斜角β之退回。符號541表示沿該路徑541將該工具重新定位至該工具之原點位置。當該工具被移動至其原點位置時，該工作件531如箭號537A所示地旋轉或轉換位置以便重新定位該工作件以進行下一次刨銑操作。仍請參閱第5圖，其中顯示槽孔/外空間角/齒空間519S及外栓槽齒部518T。符號519R顯示已被切入肩部532之另一角離隙。各齒空間具有一各自之角離隙。
第5B圖是第5圖中所示之工作件之俯視圖500B且顯示供工具間隙用之該等外栓槽離隙503R、505R、507R、509R、511R、513R、515R、517R、519R、521R、523R、525R、527R、529R，用以對接內栓槽齒部之該等外空間(齒空間)503S、505S、507S、509S、511S、513S、515S、517S、519S、521S、523S、525A、527S、529S，及該等外栓槽齒部504T、506T、508T、510T、512T、514T、516T、518T、520T、522T、524T、526T、528T、530T。
第5C圖是沿第5B圖之線5C-5C所截取之橫截面圖500C且該外栓槽的這圖(第5C圖)如在以下更詳細說明地使用在第7圖中。
請參閱第5與5A圖，其中揭露一公栓槽連接裝置531A包含一底座部份531B，一肩部532及一圓柱形部份531C。該肩部532位在該底座部份531B與該圓柱形部份531C中間。該圓柱形部份531C上包括一外栓槽599S且該外栓槽中包括在圓周上互相分開之多數齒空間503S、505S、507S、509S、511S、513S、515S、517S、519S、521S、523S、525S、527S、529S，且在相鄰齒空間之間形成多數外栓槽齒部504T、506T、508T、510T、512T、514T、516T、518T、520T、522T、524T、526T、528T、530T。該等齒空間係由相鄰齒部之兩側邊及一結合該等相鄰齒部之填角形成。該等多數齒空間之各齒空間包括一成角度地延伸進入該公栓槽連接裝置之肩部532及底座部份之供工具間隙用的栓槽離隙部份。該等外栓槽之多數齒部之各齒部包括多數側邊，該等側邊可為角側邊、筆直側邊、漸開線側邊，完整曲線側邊、或筆直側邊。
第6圖是由該刨銑方法製造之一內栓槽的立體示意圖600，其中埋頭孔631B大致位置在該工作件631A之中心。該工作件631A包括一底座部份631及一上部632。有時，在此所使用之用語母軸環裝置被用來界定在第6、6A與6B圖中顯示之結構。環形埋頭孔631B終止在一相鄰結構，即，一埋頭孔接合表面630C中。第6A圖是沿第6圖之線6A-6A所截取之橫截面圖600A，顯示該內栓槽631B，切入該埋頭孔接合表面630C及該工作件之上部632T中的該等角工具離隙602R、604R、606R、508R、610R、612R、614R、616R、618R、620R、622R、624R、626R、628R。第6A圖如將在以下更詳細所述地使用在第7圖中。第6B圖是第6與6A圖中所示之工作件之俯視圖600B，顯示該工作件之頂部的上表面632T。
第6、6A與6B圖顯示在該工作件631A之上部中之一大致環形埋頭孔631B。用以與栓槽對接齒部互相接合之多數內空間(齒空間)602S、604S、606S、608S、610S、612S、614S、616S、618S、620S、622S、624A、626S、628S在第6、6A與6B圖中係顯示為環繞該埋頭孔之內圓周相等地分開。該埋頭孔繼續進入該工作件631A之頂部至一所需深度(或該深度可以一長度表示)且終止於一平坦之埋頭孔接合表面630C中。該埋頭孔接合表面630C是一相鄰結構，其中多數角工具離隙係使用該刨銑方法產生。多數內栓槽齒部，603T、605T、607T、609T、611T、613T、615T、617T、619T、621T、623T、625T、627T，多數角工具離隙602R、604R、604R、508R、610R、612R、614R、616R、618R、620R、622R、624R、626R、628R及該埋頭孔接合表面630C亦顯示在第6、6A與6B圖中。各齒空間具有一與其相關之各自的角工具離隙。
請參閱第6、6A與6B圖，所揭露之一母軸環連接裝置631A包含一底座部份631及一上部632。該上部包括一凹入其中之大致圓柱形轂部631B。該轂部包括一終止於一埋頭孔接合表面630C中之內栓槽。該內栓槽中包括在圓周上互相分開之多數齒空間602S、604S、606S、608S、610S、612S、614S、616S、618S、620S、622S、624A、626S、628S，且在該等相鄰齒空間之間形成多數齒部603T、605T、607T、609T、611T、613T、615T、617T、619T、621T、623T、625T、627T。該等齒空間係由相鄰齒部之兩側邊及一結合該等相鄰齒部之填角形成。該等多數齒空間之各齒空間包括一成角度地延伸進入該埋頭孔接合表面630C之供工具間隙用之栓槽離隙部份。該內栓槽之多數齒部之各齒部包括多數側邊，該等側邊可為角側邊、筆直側邊、漸開線側邊，完整曲線側邊、或筆直側邊。
第7圖是完全互相接合或耦合在一起之該刨銑公栓槽裝置531與該刨銑母軸環裝置631的橫截面示意圖700。第7圖係沿第7C圖之線7-7截取。如第6A圖中所示之母軸環裝置係顯示在第7圖中。如第5C圖中所示之公栓槽裝置531在第7圖中係顯示與該母軸環裝置631對接接合。仍請參閱第7圖，當該等公栓槽及母栓槽裝置完全耦合時，該外栓槽之圓柱形部份之頂表面535與該埋頭孔接合表面630C互相接合。外栓槽齒部504T係顯示在該內栓槽裝置之槽孔或內空間(齒空間)618S中。外栓槽齒部518T係顯示在該母構件之槽孔或內空間(齒空間)604S中。角工具離隙618R、604R係顯示為被切入位在該上部632中之該埋頭孔接合表面630C中。該母(內)栓槽裝置(母軸環裝置)之頂部632T與該公(外)栓槽裝置之中間肩部532接合。該公栓槽之角工具離隙在第7圖中是看不見的，因為橫截面切割係如沿該線5C-5C般通過如第5B圖所示之外栓槽齒部504T-518T。
仍請參閱第7圖，該有效面寬度(刨銑)EFs，等於該栓槽連接長度SC。使用其中該等外栓槽齒部之長度L1 ，及該等內栓槽齒部之長度L2 為相同之外栓槽齒部及內栓槽齒部之的長可大幅增加對於該等內栓槽齒部及結構之一給定栓槽連接長度，及一給定節圓直徑的負載承載能力。請參見其中顯示L1及L2之第7B圖。
仍請參閱第5-7圖，一栓槽連接裝置701在此揭露且包含一公栓槽裝置531A及一母軸環裝置631A。該公栓槽連接裝置531A包括：一底座部份531，一肩部532及一圓柱形部份531C。該肩部532位在該底座部份531B與該圓柱形部份531C中間。一外栓槽位在該圓柱形部份531C上且其中包括在圓周上互相分開之多數第一齒空間503S、505S、507S、509S、511S、513S、515S、517S、519S、521S、523S、525A、527S、529S，且在該等相鄰第一齒空間之間形成多數外栓槽齒部。該等多數第一齒空間之各第一齒空間係由相鄰外栓槽齒部之兩側邊及一結合該等相鄰外栓槽齒部之填角形成。該等多數第一齒空間之各第一齒空間包括一成角度地延伸進入該公栓槽裝置之肩部及底座部份之供工具間隙用的栓槽離隙部份。該母軸環裝置631A包括：一底座部份631及一上部632。一大致圓柱形轂部凹入該母軸環裝置之上部632中。該凹入轂部包括一內圓周及一內栓槽。該內栓槽終止於一埋頭孔接合表面630C中。該內栓槽中包括在圓周上互相分開之多數第二齒空間602S、604S、606S、608S、610S、612S、614S、616S、618S、620S、622S、624A、626S、628S，且在該等相鄰第二齒空間之間形成多數內栓槽齒部。該等第二齒空間係由相鄰內栓槽齒部之兩側邊及一結合該等相鄰內栓槽齒部之填角形成。該等多數第二齒空間之各第二齒空間包括一成角度地延伸進入該埋頭孔接合表面之供工具間隙用之內栓槽離隙部份。
該外栓槽之多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部位在該內栓槽之多數第二齒空間之各個第二齒空間中。該內栓槽之多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部位在該外栓槽之多數第一齒空間之各個第一齒空間中。該內栓槽之多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部可與該等內栓槽齒部中之兩個外栓槽齒部互相接合且該等多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部可與該外栓槽之多數外栓槽齒部中之兩個外栓槽齒部互相接合。
請參閱第5A與7圖，當由該肩部532測量至該圓柱形部份531C之頂表面535時，該公栓槽裝置之外栓槽之多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部具有一第一長度L1 。請參閱第6A與7B圖，當由該上部632之頂部632T測量至該埋頭孔接合表面630C時，該母軸環裝置之轂部之內栓槽之多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部具有一第二長度L2 。該外栓槽之第一長度L1 ，等於該內栓槽之第二長度L2 。該等第一長度L1 與第二長度L2 是由該刨銑方法製造之栓槽連接裝置之有效面寬度EFs，如第7圖所示。
請參閱圖式，該公栓槽裝置531A之圓柱形部份535與凹入該母軸環裝置631A之上部632中之大致圓柱形轂部之埋頭孔接合表面630C接合且該公栓槽裝置531A之肩部532與該母軸環裝置631A之上部632之頂面632T接合。如上所述，該等多數外栓槽齒部之一部份與該等多數內栓槽齒部之一部份接合。該等齒部之接合可以是完全接合或部份接合。
本發明之另一例子或論點是指一栓槽連接裝置，該栓槽連接裝置包括一公構件及一母構件。該公構件包括一肩部532及一圓柱形部份531C。該公構件之圓柱形部份531C由該肩部延伸至該上部之頂面且其上包括一外栓槽599S，該外栓槽599S具有一第一長度L1 。該母構件包括一底座部份631及一上部632。該上部中包括一埋頭孔631，且該埋頭孔具有一內栓槽，並且該內栓槽具有一第二長度L2 。該內栓槽終止於一埋頭孔接合表面630C。該等公與母構件係耦合在一起，且該母構件之上部與該公構件之肩部接合。該公構件之圓柱形部份之上表面與該母構件之埋頭孔接合表面接合。該等栓槽之第一長度L1 與第二長度L2 是相等的。該外栓槽與該內栓槽完全互相接合且該刨銑連接部份之有效面寬度長度EFs，等於該等栓槽之第一長度L1 及第二長度L2 。
第7A圖是部份地互相接合或耦合在一起之該公栓槽裝置531與該母軸環裝置631的橫截面示意圖700A。第7A圖顯示與在該外栓槽中之槽孔/空間角/齒空間互相接合之多數母內栓槽齒部605T、607T、609T、611T、613T、615T與617T。齒部504T與槽孔或空間(齒空間)618S部份地接合且齒部518T與槽孔或空間(齒空間)604S部份地接合。多數齒空間604S、606S、608S、610S、612S、614S、616S與618S亦顯示在第7A圖中。應注意的是多數外部裝置被用來確使該栓槽被固持在一起，例如，在它完全接合時，如第7圖所示。
第7B圖是互相分開之該公栓槽裝置531與該母軸環裝置631的橫截面圖700B。第7C圖是沿第7圖之線7C-7C所截取之橫截面圖700C，顯示該公栓槽裝置之外栓槽與該母栓槽裝置之內栓槽互相接合。所有內栓槽齒部，所有外栓槽齒部，所有外槽孔/空間角/齒空間，及所有內槽孔/空間角/齒空間係顯示在第7C圖中。第7D圖是第7C圖之一放大部份700D。多數外栓槽齒部520T、522T、524T係顯示在該放大圖700D中，且多數內齒部601T、627T、及625T亦同。外槽孔或齒空間521S、523S及525S係顯示在第7D圖中且多數內槽孔或齒空間602S、628S及626S亦同。
第7E圖是互相相關地顯示之第7圖與第3圖之橫截面示意圖700E，顯示由該刨銑方法製成之第7圖中所示的裝置具有一等於該栓槽連接部份之長度SC，之有效面寬度EFs，及在第3圖中先前技術之有效面寬度EF係甚小於相同栓槽連接部份之長度SC之有效面寬度EFs。如第3圖中所示，該外栓槽199及該內栓槽220A之製成面寬度FW，在長度上是相等的。
該先前技術之有效面寬度EF如下：
EF=SC-2CR
且甚小於該有效面寬度(刨銑)EF，如下：
EFs=SC
第7E圖容許直接圖形比較該刨銑栓槽連接部份與第3圖之先前技術。該刨銑栓槽連接部份更為有效且對一給定連接長度SC，而言，該刨銑連接部份之有效寬度EFs甚大於該先前技術之EF。
第8圖是本發明之一實施例，即：一公栓槽裝置的前視圖800，顯示使用定向成一45 o 之傾斜角之一端銑刀工具在一工作件上被刨銑之一外栓槽899。符號869T、871T、873T、875T、877T表示第8圖之例子之多數外栓槽齒部且符號870S、872S、874S、876S、878S表示用以收納該對接內栓槽之多數齒部之空間角(或齒空間)。符號801表示該工作件之底座，符號802表示該工作件之中間部份，符號803表示該工作件之圓柱形部份之頂部且符號804表示在工作件上之肩部。符號820表示該工具固持器，符號821表示夾具，且符號825表示該梅薩克合金5軸端銑刀。可以將該旋轉切割工具536定向在一適當傾斜角之任何端銑刀將適用於實施該刨銑方法。符號888、889表示固持定位該工作件之夾具。
該刨銑方法之另一優點是較少組裝時間，因為一機器，例如，一梅薩克合金5軸端銑刀可以一次組裝該機器來切削該工作件之一側之所有特徵且該工作件不必運送至在一工廠四週之另一工作站。此外，由於對該工作件之一給定側之所有切削操作係藉如該梅薩克合金5軸端銑刀之一單一端銑刀實施，所以實際上沒有對準錯誤。換言之，如果該等外栓槽齒部中之一外栓槽齒部欲相對該工作件之另一特徵對準，或，該工作件之一特別圓周位置欲相對該工作件之另一特徵對準，則由於該工作件之每一側有一單一夾具，所以由於再夾持(多次組裝)造成未對準錯誤不會發生。
第8A圖是另一工作件831，一心軸，之立體圖800A。邊緣832包括多數用以將該心軸固定在另一結構上之螺栓孔。凹部860在圓周上延伸環繞該圓柱形心軸834。通道880通過該心軸。肩部836是一鄰近該外栓槽897之結構。多數外栓槽齒部839T、841T、843T、845T，用以收納一對接內栓槽之一齒部之多數空間角/齒空間/槽孔847T、840S、842S、844S、846S、848S，及多數工具間隙離隙840R、842R、844R、846R、848R係顯示在第8A圖中。
第8B圖是第8A圖之工作件/心軸831之俯視圖800B，顯示在第8A圖中顯示之特徵。第8C圖是沿第8B圖之線8C-8C所截取之第8B圖之工作件/心軸831俯視圖之橫截面圖800C，顯示齒空間846S及離隙846R。
第8D圖是以立體圖800D顯示之本發明之另一例，即：一類似於第8與8A圖中所示之工作件的工作件，且在該肩部836A中之一圓周溝槽836G與該外栓槽897A相鄰。在第8D圖之圖中，顯示一溝槽836G及一在該溝槽內之倒角836C。在製造第8D圖之例子之齒空間的方法中，因為該溝槽836G具有離隙之功能，所以不需要多數工具間隙離隙。第8E圖是第8D圖之俯視圖800E，顯示第8D圖之相同元件及特徵。第8F圖是沿第8E圖之線8F-8F所截取之橫截面圖，顯示齒空間846S，溝槽836G及該倒角836C。
第8G圖是沿第8圖之線8G-8G所取之俯視圖，顯示該工具將一未標號外齒空間刨銑至公栓槽裝置831之一圓柱形部份中，且該未標號外齒空間可以與一內栓槽之一齒部對接。第8G圖係與第9C圖共同使用以便顯示該工具之某些特性。
第10圖是具有埋頭孔及其中藉該刨銑方法製成之內栓槽1020的一承載構件1000。第10A圖是第10圖之俯視圖1000A。該承載構件包括多數環繞該裝置之內圓周相等地分開的齒部1003T、1005T、1007T。多數齒空間1002S、1004S、1006S與1008S係環繞該承載構件之內圓周相等地分開且可與多數外栓槽齒部對接。碳化物切割圓錐工具536係顯示在如上所述地刨銑在該埋頭孔1020之內圓周中之一齒空間的製程中。
在此揭露且請求一種用以製造鄰近一相鄰結構之一栓槽之方法，其包括固定一工作件之步驟以及許多其他步驟。請參閱第5與9圖，該工作件531A包括一上圓柱形部份531C及一相鄰結構532，且該上圓柱形部份包括一端或頂部535及一長度。一旋轉切割工具536係定向成相對該工作件之上圓柱形部份531C呈一傾斜角，β，且當然，該旋轉切割工具536係旋轉536R。該工作件之上圓柱形部份之一端部535係藉由其原點位置(該541箭號之尖端)移動該工具536而與該旋轉之旋轉切割工具536接合。該旋轉切割工具係沿該線或向量539由該工作件之上圓柱形部份之端部536移動而藉其沿著該上圓柱形部份531C之長度且進入該工作件531A之相鄰結構532之切割動作移除材料來形成一旋轉切割工具離隙505R。多數齒空間，例如齒空間505S，係藉由該工具536之切割動作而形成。接著，該旋轉切割工具536係沿著該線或向量540由該工作件之相鄰結構且沿該旋轉之旋轉切割工具536之傾斜角退回。然後該旋轉切割工具垂直地沿著該線或向量541返回至其初始位置(原點)且該工作件被定位以便進行下一次刨銑操作。該工作件531A在切割各齒空間後旋轉，或轉換位置，使得另一齒空間得以形成。一栓槽齒部形成在兩分開齒空間之間。接著重覆以下步驟：接合該工作件之上圓柱形部份之端部與該旋轉之旋轉切割工具；使該旋轉之旋轉切割工具由該工作件之上圓柱形部份之端部移動而藉其沿該上圓柱形部份之長度且進入該工作件之相鄰結構之切割動作移除材料來形成一旋轉切割工具離隙；及，使該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。
就這方法而言，決定用於一外栓槽之旋轉切割工具536之尺寸的步驟係依據如以上連同第9E圖說明地決定之該部件圓錐夾角，2τ，由該設計者選擇為標稱60 o 之部件空間夾角2α，及該傾斜角β來決定。一旦知道該角度2τ後，決定該旋轉工具之長度。一冠端半徑以該形成直徑產生且該工具圓錐延伸足夠長到超出該部件以便完全地刨銑該部份之空間/槽孔。上述方法可產生其中該相鄰結構是一肩部且該旋轉切割工具離隙以該傾斜角延伸進入該肩部之一外栓槽。
在此參照第10圖及其他圖揭露且請求另一種用以製造鄰近一相鄰結構之一栓槽之方法。請參閱第10圖，該方法之步驟包括在固定其中具有一埋頭孔1020及鄰近該埋頭孔1020之一相鄰結構1030C的一工作件。符號1020係被用來大致表示該埋頭孔及形成在該埋頭孔之內圓周上之內栓槽。該埋頭孔1020延伸至該埋頭孔接合表面1020之一深度。該埋頭孔包括一端部1001及一如同由該端部1001至該埋頭孔接合表面1003C之距離的長度。在原點位置，該旋轉切割工具係定向成相對該工作件之埋頭孔1020之端部1001呈一傾斜角。該旋轉切割工具536，當然，被旋轉536R且與該工作件之埋頭孔之端部1001接合。接著，該旋轉切割工具536由該工作件之埋頭孔之端部移動而藉其沿該埋頭孔之長度(由端部1001至埋頭孔1020)且進入該工作件之相鄰結構1030C之切割動作移除材料來形成一旋轉切割工具離隙，例如，1002R。在該旋轉切割工具離隙產生後，該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。
該方法之另外步驟包括：使該旋轉切割工具返回一初始位置(原點位置)；在產生各齒空間後藉旋轉該工作件使該工作件轉換位置；及，重覆以下步驟：接合該工作件之埋頭孔之端部與該旋轉之旋轉切割工具；使該旋轉之旋轉切割工具由該工作件之埋頭孔之端部移動而藉其沿該埋頭孔之長度且進入該工作件之相鄰結構之切割動作來形成一角旋轉切割工具離隙；及，使該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。
上述方法可產生一內栓槽且該相鄰結構可以是一埋頭孔接合表面並且該旋轉切割工具離隙以該傾斜角延伸進入該埋頭孔。就這方法而言，一決定該旋轉切割工具的尺寸的步驟係依據該工具圓錐夾角，依據該部件空間夾角及該傾斜角來決定。在此揭露且請求一用以製造一外栓槽之刨銑方法。該方法包括決定欲由該外栓槽承載之負載。該負載係由應用之參數決定。請參閱第4-4C圖及第9-9B圖，依據決定之負載為該外栓槽選擇一節圓直徑D。接著，選擇齒部之數目N，使得該周節距CP，足夠大及該外栓槽之齒部足夠大且可以處理該指定負載。接著依據該決定之負載，該外栓槽之經選擇節圓直徑，該周節距CP，在該等齒部及軸桿上之剪切及加壓應力，該栓槽之嵌合及在該等內栓槽齒部及外栓槽齒部之間可獲得之互相接合，決定該外栓槽之一長度。然後，選擇一工具傾斜角β且亦選擇一部件空間夾角2α。該部件空間夾角係在一合理之角度範圍中選擇。依據藉由β及α表示之演算法計算一工具圓錐夾角2τ。一旦知道該工具圓錐夾角2τ後，一減少至該形成直徑之冠端半徑產生該工具之一端且該工具圓錐延伸足夠長到超出該部件以便製造一完整部件。
接著，將一工作件夾持在一適當端銑刀中。緊接該夾持後，使用該銑削方法以適當尺寸之工具及一5軸梅薩克合金端銑刀銑削該工作件而產生一適當外空間角(齒空間)。該方法更包括在該工作件之一相鄰結構中刨銑一供該工具之間隙用的角離隙。通常，該工作件為圓柱形且該相鄰結構是一肩部。為了產生該經刨銑栓槽，該工作件可旋轉地轉換位置，這可環繞該工作件之圓周銑削多數相等間隔之角(齒空間)而形成多數在周緣上間隔之栓槽齒部。
決定該工具尺寸之步驟包括使用一藉由該傾斜角β，及該夾角α表示之演算法，以獲得一工具空間夾角2τ。一旦知道2τ後，一減少至該形成直徑之冠端半徑產生該工具之一端且該工具圓錐延伸足夠長到超出該部件以便製造一完整部件。通常，但不是唯一的，該傾斜角β，最好是在30-60 o 之範圍中且該部件空間角α，最好是在40-75 o 之範圍中。
該旋轉切割工具包括一碳化物切割部份且該工具包括兩筆直溝及一用以產生一角栓槽之半徑冠端。一單一溝亦可被使用於一角應用中。如果需要一漸開線栓槽，則該切割工具包括多數漸開線半徑以便產生適當之空間角(齒空間)及多數漸開線齒部。可使用數個溝以便產生一漸開線齒部。
如果刨銑一筆直側栓槽，該旋轉切割工具(端銑刀)將接近一圓柱之形狀且該傾斜角將接近90 o 。被刨銑進入例如一肩部之一相鄰結構之離隙將接近一圓形路徑，且其深度將是該圓柱形旋轉切割工具之直徑。
在此揭露及請求一種用以製造一內栓槽之方法且類似於用以製造一外栓槽之方法。該方法包括決定欲由該內栓槽承載之負載的步驟，且這步驟是與有關該外栓槽說明如上者相同之步驟。接著，如上所述地選擇一對接外栓槽之節圓直徑。然後，依據該已決定負載及該外栓槽裝置之經選擇節圓直徑決定該內栓槽裝置之長度。接著，選擇齒部之數目N，使得該外栓槽之周節距足夠大且該外栓槽之齒部可以處理該負載。然後，選擇一外部件空間夾角2α o 且使用公式，2α o -((360/N) o )決定一內部件空間夾角。接著依據藉由該傾斜角β及該內部件空間夾角2α o -((360/N) o )，決定該旋轉切割端銑刀工具之尺寸，以便獲得一工具空間夾角2τ。一旦決定2τ後，則該冠端半徑設置在該形成直徑且該工具之另一端延伸足夠遠到超出該部件以便確保該等槽孔/空間之完全刨銑。接著，將一工作件夾持在一梅薩克合金端銑刀或任何其他多軸市售端銑刀中。然後使用該旋轉切割碳化物工具及一端銑刀刨銑該工作件而在該工作件中產生一適當內空間角。接著在該工作件之一相鄰結構中刨銑一旋轉切割碳化物工具角形離隙。通常，該適當工作件中包括一埋頭孔且該埋頭孔更具有一內圓周。為了產生適當之在圓周上間隔之內栓槽齒部及相等地間隔之適當內空間角(齒空間)，該工作件可旋轉地轉換位置，這可環繞該工作件之埋頭孔之內圓周銑削多數相等間隔之適當內空間角(齒空間)且因此形成多數在周緣上間隔之內栓槽齒部。
100．．．公連接構件沿第1A圖之線1-1所截取之先前技術之橫截面圖，其與一傳統切割刨床及其操作路徑一起顯示底座，肩部，圓柱形外栓槽部份，及離隙
100A．．．先前技術之立體圖
100B．．．先前技術第1A圖之平面圖
100B．．．先前技術第1A圖之俯視圖
101．．．底座
101A．．．工作件
102．．．肩部
103．．．離隙
104．．．齒部
105．．．圓柱形部份之頂部
106．．．切割刨床
107．．．切割刀片
108．．．切割動作之圖
109．．．切割刨床之向下行程
110．．．由該栓槽(工作件)移除該切割刨床工具之側向或橫向行程
111．．．切割刨床之一縱向或向上行程
112．．．使切割刨床工具移動而對準的再定位行程
121．．．齒部
122．．．齒腹或齒部之側邊
123．．．填角
199．．．圓柱形部份
200．．．先前技術之立體圖，顯示母軸環構件(軸環構件)之底座，肩部，圓柱形內栓槽部份，及離隙
200A．．．沿第2圖之線2A-2A所截取之先前技術之橫截面圖
200B．．．第2圖之俯視圖
201．．．母連接構件之底座
201A．．．母連接構件
202．．．母連接構件之頂部
203．．．母連接構件之離隙
204．．．齒空間
205．．．母連接構件之齒部
206．．．母連接構件之肩部或底部
300．．．互相接合之公與母連接構件之橫截面圖
400．．．角栓槽配置及主要用語之示意圖
400A．．．漸開線栓槽配置及主要用語之示意圖
400B．．．使用該刨銑方法製造之一漸開線栓槽連接裝置之外與內栓槽的示意圖，顯示節圓直徑，長與短外徑，長與短內徑及周節距
500．．．沿第5A圖之線5-5所截取之一工作件之部份橫截面圖，且工作件以一角碳化物端銑刀切削以製造一外栓槽，並且多數角切割工具離隙切入一肩部及工作件之一底座部份
500A．．．一工作件之立體圖，顯示在一上圓柱形部份上之一完成外栓槽，及，切入中間肩部及該底座部份供工具間隙用之多數離隙
500B．．．第5圖中所示之工作件之俯視圖
500C．．．沿第5B圖之線5C-5C所截取之橫截面圖
503R、505R、507R、509R、511R、513R、515R、517R、519R、521R、523R、525R、527R、529R．．．供工具間隙用之外栓槽離隙
503S、505S、507S、509S、511S、513S、515S、517S、519S、521S、523S、525A、527S、529S．．．於內對接齒部之齒空間，外空間
504T、506T、508T、510T、512T、514T、516T、518T、520T、522T、524T、526T、528T、530T．．．外栓槽齒部
531．．．公連接裝置，工作件
531A．．．公或外栓槽連接裝置
531B．．．公連接裝置之底座部份
531C．．．公連接裝置之圓柱形部份
532．．．在公連接裝置上之肩部
535．．．圓柱形之頂部
536．．．端銑削工具，角，筆直，或漸開線
536A．．．工具之有溝端
536B．．．工具之有溝端
536R．．．表示工具506之旋轉的箭號
537A．．．將工作件501定位以便進行工具506之下一次操作的工作件501旋轉
539．．．端銑刀506之向下行程/操作
540．．．沿離隙之輪廓之工具的退回向量
541．．．工具之垂直向量
542．．．工具之定位向量
599S．．．至外栓槽之箭號
600．．．位在工作件中之一埋頭孔中之內栓槽的立體圖示意圖，且埋頭孔終止於一埋頭孔接合表面中
600A．．．沿第6圖之線6A-6A所截取之橫截面圖，顯示內栓槽及切入埋頭孔接合表面及工作件之上部中的離隙
600B．．．第6與6A圖中所示之工作件之俯視圖，顯示工作件之上部的上表面
602R、604R、604R、508R、610R、612R、614R、616R、618R、620R、622R、624R、626R、628R．．．供工具間隙用之外栓槽離隙
602S、604S、606S、608S、610S、612S、614S、616S、618S、620S、622S、624A、626S、628S．．．用於外栓槽對接齒部之齒空間，內空間
603T、605T、607T、609T、611T、613T、615T、617T、619T、621T、623T、625T、627T．．．內栓槽齒部
630C．．．埋頭孔接合表面
631．．．母軸環裝置之底座部份
631A．．．內栓槽連接裝置
631B．．．在埋頭孔中之內栓槽
632．．．母軸環裝置之上部
700．．．完全互相接合或耦合在一起之公栓槽裝置與母軸環裝置的橫截面示意圖
700A．．．部份地互相接合或耦合在一起之公栓槽裝置與母軸環裝置的橫截面示意圖
700B．．．互相分開之公栓槽裝置與母軸環裝置的橫截面圖
700C．．．沿第7圖之線7C-7C所截取之橫截面圖，顯示公栓槽裝置之外栓槽與母栓槽裝置之內栓槽互相接合
700D．．．第7C圖之一放大圖
700E．．．與第3圖之先前技術圖相關地同時顯示之第7圖的橫截面示意圖，顯示由該刨銑方法製成之裝置具有一等於該栓槽連接部份之長度，SC，之有效面寬度EFs，及該先前技術之有效面寬度EF係甚小於相同栓槽連接部份之長度，SC之有效面寬度Efs
800．．．本發明之一例，即，一公栓槽裝置的前視圖，顯示一外栓槽使用定向成一45°之傾斜角之一端銑刀工具在一工作件上被刨
800A．．．本發明之一例，即，具有一公栓槽裝置之一心軸，之立體圖，公栓槽裝置包括在完成在一工作件上之刨銑方法後之一外栓
800B．．．第8A圖之工作件之俯視圖
800C．．．沿第8B圖之線8C-8C所截取之第8B圖之橫截面圖
800D．．．本發明之另一例，即，一類似於第8A圖中所示之工作件的工作件，且在肩部中之一圓周離隙與該外栓槽相鄰
800E．．．第8D圖之俯視圖
800F．．．沿第8E圖之線8F-8F所截取之橫截面圖
800G．．．沿第8圖之線8G-8G所取之俯視圖，顯示工具將一外空間刨銑至公栓槽裝置之一圓柱形部份中，且外空間可以與一內栓槽之一齒部對接
801．．．工作件之底座
802．．．工作件之中間部份
803．．．工作件之圓柱形部份之頂部
804．．．在工作件上之肩部
820．．．工具固持器
821．．．夾具
825．．．梅薩克合金5軸端銑刀
831．．．心軸工作件
832．．．心軸之邊緣
833．．．螺栓孔
834．．．心軸
836．．．相鄰肩部
836A．．．相鄰肩部
836G．．．在相鄰肩部836A中之溝槽
836C．．．倒角，溝槽826G之一部份
837．．．公栓槽裝置之圓柱形部份之頂部
839T、841T、843T、845T、847T．．．外栓槽齒部
840R、842R、844R、846R、848R．．．用以收納一對接內栓槽之一齒部之空間角
860．．．在心軸之邊緣831中之凹部
869T、871T、873T、875T、877T．．．外栓槽齒部
870S、872S、874S、876S、878S．．．用以收納一對接內栓槽之一齒部之空間角
880．．．在心軸中之通道
888、889．．．工作件夾具
897．．．指向第8A圖之外栓槽的箭號
897A．．．外栓槽
900．．．刨銑方法之示意圖，顯示刨銑切割碳化物工具相對該工作件呈45°之傾斜角
900A．．．刨銑切割碳化物工具之示意圖，該刨銑切割碳化物工具係呈一傾斜角，b，及顯示為一橢圓形投影之部件之一部件空間夾角，2a，以便決定該工具圓錐夾角，2t
900B．．．沿第9A圖之線9B-9B所截取之橫截面圖，且該橢圓形投影逆時針旋轉90°而將該部件空間夾角之橢圓形投影定向成具有如第9C圖所示之工具之切割輪廓
900C．．．第8G圖之一放大部份，顯示該碳化物刨銑切割器定向在該部件空間夾角之橢圓形投影之方向上
900D．．．類似第9圖之示意圖，顯示材料尚未由該工作件移除
900E．．．該工具，用於計算該工具圓錐夾角之公式之傾斜角、部件空間角及一橢圓的示意圖
901．．．刨銑碳化物工具切割器
1000．．．具有埋頭孔及其中藉該刨銑方法製成之內栓槽的承載構件
1000A．．．第10圖之俯視圖
1003T、1005T、1007T．．．內栓槽齒部
1002R、1004R、1006R、1008R．．．在該埋頭孔接合表面1030C中之離隙
1002S、1004S、1006S、1008S．．．用以收納一對接外栓槽之一齒之空間角
1020．．．埋頭孔及內栓槽
1030C．．．埋頭孔接合表面
1100．．．具有第一與第二溝之漸開線端銑刀切割工具的前視圖
1100A．．．漸開線端銑刀切割工具之端視圖
1100B．．．漸開線端銑刀切割工具之端視圖
1101．．．工具之長度，大約4英吋
1102．．．漸開線端銑刀切割工具
1103．．．工具之柄直徑，大約0.56英吋
1104．．．第一溝
1105．．．第二溝
1107．．．藉半徑R1、R2與R3修改之第一切割角度
1200．．．一角碳化物端銑刀切割工具之前視圖
1200A．．．第12圖之角碳化物端銑刀切割工具之端視圖
1201．．．角碳化物端銑刀切割工具之柄直徑，大約0.56英吋
1202．．．切割工具之長度，4英吋
1203．．．工具空間夾角41.40°
1204．．．切割表面之長度，大約0.543英吋
1205．．．溝表面之長度，大約0.875英吋
1206、1207．．．第一溝
1208、1209．．．第二溝
B．．．游隙
BC．．．基圓，漸開線栓槽齒部輪廓係由該圓構成
CR．．．根部間隙
D．．．節圓直徑，該節圓之直徑，其被決定為齒部數目與徑節距之比例
Db．．．基圓之直徑
CP．．．周節距，沿該節圓在相鄰栓槽齒部之對應點之間的距離
L1．．．藉刨銑方法製成之外栓槽的長度
L2．．．藉刨銑方法製成之內栓槽的長度
P．．．徑節距，每英吋之節圓直徑之栓槽齒部數目
R1、R2、R3．．．在該漸開線端銑刀切割工具上1102之半徑
TT．．．在節圓直徑之齒厚度
SW．．．在節圓直徑之空間寬度
Dfi．．．形成內徑
Dfe．．．形成外徑
Dai．．．短內徑
Dre．．．短外徑
Dae．．．長外徑
Dri．．．長內徑
Sai．．．內空間角
Sae．．．外空間角
Tai．．．內齒角度
Tae．．．外齒角度
Cr．．．習知環狀切割離隙，等於環狀離隙103、203
SC．．．栓槽連接部份之長度
EF．．．習知有效面寬度長度
Efs．．．刨銑有效面寬度長度
FW．．．製成之面寬度長度
X．．．在橢圓形投影上之座標
Y．．．在橢圓形投影上之座標
W1．．．工具橢圓長半軸
W2．．．工具橢圓短半軸
α．．．部件空間半角
β．．．傾斜角
τ．．．工具圓錐半角
Φ．．．壓力角度，在與一漸開線正切之一線與通過相切點之徑向線之間的角度
第1圖是沿先前技術之第1A圖之線1-1所截取的橫截面圖，其與一傳統切割刨床及其操作路徑一起顯示一底座，肩部，圓柱形外栓槽部份，及離隙。
第1A圖是第1圖之立體圖。
第1B圖是先前技術第1A圖之平面圖。
第1C圖是先前技術第1A圖之俯視圖。
第2圖是先前技術之立體圖，顯示該母軸環構件(軸環構件)之底座，肩部，圓柱形內栓槽部份，及離隙。
第2A圖是沿第2圖之線2A-2A所截取之先前技術之橫截面圖。
第2B圖是第2圖之俯視圖。
第3圖是耦合在一起之一習知內與外栓槽之橫截面示意圖，顯示該有效面寬度，環狀切割離隙及該栓槽連接部份之全長。
第4圖是使用該刨銑方法製造之一角栓槽連接裝置之外與內栓槽的示意圖，顯示該節圓直徑，該長及短外徑，該長及短內徑及該周節距。
第4A圖是使用該刨銑方法製造之一角栓槽連接裝置之外與內栓槽的示意圖，顯示該外空間角，該內齒角度，該內空間角，及該外齒角度。
第4B圖是使用該刨銑方法製造之一漸開線栓槽連接裝置之外與內栓槽的示意圖，顯示該節圓直徑，該長及短外徑，該長及短內徑及該周節距。
第5圖是沿第5A圖之線5-5所截取之一工作件之部份橫截面圖，且該工作件以一角碳化物端銑刀切削以製造一外栓槽，且多數角離隙切入一肩部及該工作件之一底座部份。
第5A圖是一工作件之立體圖，顯示在一上圓柱形部份上之一完成外栓槽，且，供工具間隙用之多數角離隙切入該中間肩部及該底座部份。
第5B圖是第5圖中所示之工作件之俯視圖。
第5C圖是沿第5B圖之線5C-5C所截取之橫截面圖。
第6圖是在該工作件中之一埋頭孔中之內栓槽的立體圖示意圖，且該埋頭孔終止於一埋頭孔接合表面中。
第6A圖是沿第6圖之線6A-6A所截取之橫截面圖，顯示該內栓槽及切入該埋頭孔接合表面及該工作件之上部中的該等角離隙。
第6B圖是第6與6A圖中所示之工作件之俯視圖，顯示該工作件之上部的上表面。
第7圖是完全互相接合或耦合在一起之該公栓槽裝置與該母軸環裝置的橫截面示意圖。
第7A圖是部份地互相接合或耦合在一起之該公栓槽裝置與該母軸環裝置的橫截面示意圖。
第7B圖是互相分開之該公栓槽裝置與該母軸環裝置的橫截面圖。
第7C圖是沿第7圖之線7C-7C所截取之橫截面圖，顯示該公栓槽裝置之外栓槽與該母栓槽裝置之內栓槽互相接合。
第7D圖是第7C圖之一放大部份。
第7E圖是互相相關地顯示之第7圖與第3圖之橫截面示意圖，顯示由該刨銑方法製成之第7圖中所示的裝置具有一等於該栓槽連接部份之長度，SC，之有效面寬度EFs，及在第3圖中先前技術之有效面寬度EF係甚小於相同栓槽連接部份之長度，SC之有效面寬度EFs。
第8圖是本發明之一實施例，即，一公栓槽裝置的前視圖，顯示一外栓槽使用定向成一45 o 之傾斜角之一端銑刀工具在一工作件上被刨銑。
第8A圖是另一工作件之立體圖800A。
第8B圖是第8A圖之工作件之俯視圖800B。
第8C圖是沿第8B圖之線8C-8C所截取之第8B圖之橫截面圖800C。
第8D圖是本發明之另一實施例，即，一類似於第8與8A圖中所示之工作件的工作件，且在肩部中之一圓周離隙與該外栓槽相鄰。
第8E圖是第8D圖之俯視圖。
第8F圖是沿第8E圖之線8F-8F所截取之橫截面圖。
第8G圖是沿第8圖之線8G-8G所取之俯視圖，顯示該工具將一外空間(齒空間)刨銑至公栓槽裝置之一圓柱形部份中，且該外空間(齒空間)可以與一內栓槽之一齒部對接。
第9圖是該刨銑方法之示意圖，顯示該刨銑切割碳化物工具相對該工作件呈45 o 之傾斜角。
第9A圖是該刨銑切割碳化物工具之示意圖，該刨銑切割碳化物工具係呈一傾斜角，β，及顯示為一橢圓形投影之部件之一部件空間夾角，2α，以便決定該工具圓錐夾角，2τ。
第9B圖是沿第9A圖之線9B-9B所截取之橫截面圖，且該橢圓形投影逆時針旋轉90 o 而將該部件空間夾角之橢圓形投影定向成具有如第9C圖所示之工具之切割輪廓。
第9C圖是第8G圖之一放大部份，顯示該碳化物刨銑切割器定向在該部件空間夾角之橢圓形投影之方向上。
第9D圖是類似第9A圖之示意圖，顯示材料尚未由該工作件移除。
第9E圖是該工具，用於該工具圓錐夾角之公式所依據之工具傾斜角及部件空間半角的示意圖。
第10圖是具有埋頭孔及其中藉該刨銑方法製成之內栓槽的一承載構件。
第10A圖是第10圖之俯視圖。
第11圖是具有第一與第二溝之漸開線端銑刀切割工具的前視圖。
第11A圖是沿線11A-11A之方向所取之漸開線端銑刀切割工具之端視圖。
第11B圖是該漸開線端銑刀之表面之放大圖，顯示不同半徑R1、R2與R3。
第12圖是一角碳化物端銑刀切割工具之前視圖。
第12A圖是第12圖之角碳化物端銑刀切割工具之端視圖。
536．．．端銑削工具，角，筆直，或漸開線
536A．．．工具之有溝端
536B．．．工具之有溝端
536R．．．表示工具506之旋轉的箭號
800．．．本發明之一例，即，一公栓槽裝置的前視圖，顯示一外栓槽使用定向成一45°之傾斜角之一端銑刀工具在一工作件上被刨
801．．．工作件之底座
802．．．工作件之中間部份
803．．．工作件之圓柱形部份之頂部
804．．．在工作件上之肩部
820．．．工具固持器
821．．．夾具
825．．．梅薩克合金5軸端銑刀
869T、871T、873T、875T、877T．．．外栓槽齒部
870S、872S、874S、876S、878S．．．用以收納一對接內栓槽之一齒部之空間角
888、889．．．工作件夾具

Claims (45)

  1. 一種使用於刨銑栓槽裝置中的公栓槽連接裝置，包含：一底座部份，一肩部及一圓柱形部份；該肩部位在該底座部份及該圓柱形部份中間；該圓柱形部份上包括一外栓槽，且該外栓槽中包括多數齒空間，並且該等齒空間在圓周上互相分開而形成多數在相鄰齒空間之間的齒部，且該等齒空間係由相鄰齒部之兩側邊及一結合該等相鄰齒部之填角所形成；且該等多數齒空間之各齒空間包括一供工具間隙用之栓槽離隙部份，且該栓槽離隙部份成角度地延伸進入該公栓槽連接裝置之肩部及底座部份中。
  2. 根據申請專利範圍第1項之使用於刨銑栓槽裝置中的公栓槽連接裝置，其中該外栓槽之該等多數齒部之各齒部包括多數角側邊。
  3. 根據申請專利範圍第1項之使用於刨銑栓槽裝置中的公栓槽連接裝置，其中該外栓槽之該等多數齒部之各齒部包括多數筆直側邊。
  4. 根據申請專利範圍第1項之使用於刨銑栓槽裝置中的公栓槽連接裝置，其中該外栓槽之該等多數齒部之各齒部包括多數漸開線側邊。
  5. 根據申請專利範圍第1項之使用於刨銑栓槽裝置中的公栓槽連接裝置，其中該外栓槽之該等多數齒部之各齒部包括多數完整曲線側邊。
  6. 一種使用於刨銑栓槽裝置中的母軸環連接裝置，包含：一底座部份及一上部；一大致圓柱形之轂部，該轂部中包括一內栓槽；該內栓槽終止於一埋頭孔接合表面中；該內栓槽中包括多數齒空間，且該等齒空間在圓周上互相分開而在齒空間之間形成多數齒部，並且該等齒空間係由相鄰齒部之兩側邊及一結合該等相鄰齒部之填角所形成；且該等多數齒空間之各齒空間包括一供工具間隙用之成角度地定向之栓槽離隙部份，且該栓槽離隙部份成角度地延伸進入該埋頭孔接合表面中。
  7. 根據申請專利範圍第6項之使用於刨銑栓槽裝置中的母軸環連接裝置，其中該內栓槽之該等多數齒部之各齒部包括多數角側邊。
  8. 根據申請專利範圍第6項之使用於刨銑栓槽裝置中的母軸環連接裝置，其中該內栓槽之該等多數齒部之各齒部包括多數筆直側邊。
  9. 根據申請專利範圍第6項之使用於刨銑栓槽裝置中的母軸環連接裝置，其中該內栓槽之該等多數齒部之各齒部包括多數漸開線側邊。
  10. 根據申請專利範圍第6項之使用於刨銑栓槽裝置中的母軸環連接裝置，其中該內栓槽之該等多數齒部之各齒部包括多數完整曲線側邊。
  11. 一種使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，包含：一公栓槽裝置，該公栓槽連接裝置包括：一底座部份，一肩部及一圓柱形部份；該肩部位在該底座部份與該圓柱形部份中間；該圓柱形部份上包括一外栓槽，且該外栓槽中包括多數第一齒空間，並且該等第一齒空間在圓周上互相分開而在相鄰第一齒空間之間形成多數外栓槽齒部，且該等多數第一齒空間之各第一齒空間係由相鄰外栓槽齒部之兩側及一結合該等相鄰外栓槽齒部之填角所形成；及，該等多數第一齒空間之各第一齒空間包括一供工具間隙用之栓槽離隙部份，且該栓槽離隙部份成角度地且成圓錐形地延伸進入該公栓槽裝置之肩部及底座部份中；一母軸環裝置，該母軸環裝置包括：一底座部份及一上部；一大致圓柱形部份轂部，具有一內圓周，且該轂部中包括一內栓槽；該內栓槽終止於一埋頭孔接合表面中；該內栓槽中包括多數第二齒空間，且該等多數第二齒空間在圓周上互相分開而在相鄰第二齒空間之間形成內栓槽齒部，並且該等第二齒空間係由相鄰內栓槽齒部之兩側及一結合該等相鄰內栓槽齒部之填角所形成；及，該等多數第二齒空間之各第二齒空間包括一供工具間隙用之內栓槽離隙部份，且該內栓槽離隙部份成角度地且成圓錐形地延伸進入該埋頭孔接合表面中；該外栓槽之該等多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部位在該內栓槽之該等多數第二齒空間之各個第二齒空間中；及該內栓槽之該等多數內栓槽齒部之內栓槽齒部位在該外栓槽之該等多數第一齒空間之各個第一齒空間中。
  12. 根據申請專利範圍第11項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中：該外栓槽之該等多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部可與該等多數內栓槽齒部之兩內栓槽齒部互相接合且其中該等多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部可與該外栓槽之該等多數外栓槽齒部之兩外栓槽齒部互相接合。
  13. 根據申請專利範圍第11項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中該公栓槽裝置之外栓槽之該等多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部具有一第一長度且其中該母軸環裝置之轂部之內栓槽之該等多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部具有一第二長度，且該第一長度與該第二長度是相等的。
  14. 根據申請專利範圍第12項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中該公栓槽裝置之外栓槽之該等多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部具有一第一長度且其中該母軸環裝置之轂部之內栓槽之該等多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部具有一第二長度，且該第一長度與該第二長度是相等的。
  15. 根據申請專利範圍第13項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中該等第一與第二長度係該公栓槽裝置之外栓槽；及，該母軸環裝置之內栓槽的有效面寬度。
  16. 根據申請專利範圍第11項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中：該公栓槽裝置之圓柱形部份接合凹入該母軸環裝置之上部中之該大致圓柱形轂部的埋頭孔接合表面；且，該公栓槽裝置之肩部接合該母軸環裝置之上部。
  17. 根據申請專利範圍第15項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中：該公栓槽裝置之圓柱形部份接合凹入該母軸環裝置之上部中之該大致圓柱形轂部的埋頭孔接合表面；且，該公栓槽裝置之肩部接合該母軸環裝置之上部。
  18. 根據申請專利範圍第11項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中：該外栓槽之多數外栓槽齒部之一部份與該等多數內栓槽齒部之一部份互相接合。
  19. 根據申請專利範圍第11項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中：該外栓槽之多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部包括多數角側邊；且該內栓槽之多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部包括多數角側邊。
  20. 根據申請專利範圍第11項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中：該外栓槽之多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部包括多數筆直側邊；且該內栓槽之多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部包括多數筆直側邊。
  21. 根據申請專利範圍第11項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中：該外栓槽之多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部包括多數漸開線側邊；且該內栓槽之多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部包括多數漸開線側邊。
  22. 根據申請專利範圍第11項之使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，其中：該外栓槽之多數外栓槽齒部之各外栓槽齒部包括多數完整曲線側邊；且該內栓槽之多數內栓槽齒部之各內栓槽齒部包括多數完整曲線側邊。
  23. 一種使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，包含：一公構件，該公構件包括一肩部及一圓柱形部份；該圓柱形部份上包括一上表面及一外栓槽，且該外栓槽中包括多數第一齒空間，並且該等第一齒空間在圓周上互相分開而在相鄰第一齒空間之間形成多數外栓槽齒部，且該等多數第一齒空間之各第一齒空間包括一供工具間隙用之栓槽離隙部份，且該栓槽離隙部份成角度地延伸進入該公栓槽裝置之肩部中；一母構件，該母構件包括：一底座部份及一上部；一大致圓柱形部份轂部，具有一內圓周，且該轂部中包括一內栓槽；該內栓槽終止於一埋頭孔接合表面中；該內栓槽中包括多數第二齒空間，且該等多數第二齒空間在圓周上互相分開而在相鄰第二齒空間之間形成內栓槽齒部，並且該等第二齒空間係由相鄰內栓槽齒部之兩側及一結合該等相鄰內栓槽齒部之填角所形成；及，該等多數第二齒空間之各第二齒空間包括一供工具間隙用之內栓槽離隙部份，且該內栓槽離隙部份成角度地延伸進入該埋頭孔接合表面中；該外栓槽之該等外齒部具有一第一長度且該內栓槽之該等內齒部具有一第二長度，該等第一與第二長度是相等的；該等公與母構件係耦合在一起，且該公構件之肩部接合該母構件之上部，並且該公構件之圓柱形部份之上表面接合該母構件之埋頭孔接合表面，且該外栓槽之該等外齒部與該內栓槽之該等內齒部沿該等外齒部之第一長度及該等內齒部之第二長度完全互相嚙合使得該接合之有效面寬度等於該等外與內齒部之長度。
  24. 一種使用於刨銑栓槽裝置中的栓槽連接裝置，包含：一公構件，該公構件包括：一肩部及一圓柱形部份；該公構件之圓柱形部份由該肩部延伸至該上部且包括具有一第一長度之一外栓槽；一母構件，該母構件包括：一底座部份及一上部；該上部包括一其中具有一內栓槽之埋頭孔，且該內栓槽具有一第二長度；該內栓槽終止於一埋頭孔接合表面中；該等公與母構件係耦合在一起，且該公構件之肩部接合該母構件之上部，並且該公構件之圓柱形部份之上表面接合該母構件之埋頭孔接合表面，且該等第一與第二長度是相等的，並且該外栓槽與該內栓槽完全互相嚙合，且該連接部份之該有效面寬度等於該等栓槽之第一與第二長度。
  25. 一種用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之外栓槽之方法，包含以下步驟：決定欲由該外栓槽承載之負載；依據該已決定負載選擇該外栓槽之一節圓直徑；選擇齒部之數目使得該周節距足夠大且該外栓槽之齒部足夠大並且可以處理該負載；依據該已決定負載及該等外栓槽之經選擇節圓直徑決定該外栓槽之一長度；選擇一工具傾斜角β；選擇一部件空間夾角2α；依據藉由β及α表示之一演算法計算一工具圓錐夾角2τ；依據所需之真正外栓槽尺寸決定該工具之尺寸；將一適當工作件夾持在一端銑刀中；使用該工具及一端銑刀，在該工作件中銑削一適當齒空間。
  26. 根據申請專利範圍第25項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之外栓槽之方法，其中該決定該工具尺寸之步驟包括在該工具之一端形成一冠端半徑及產生一工具長度使得該工具圓錐延伸足夠長到超出該外栓槽。
  27. 根據申請專利範圍第25項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之外栓槽之方法，其中該傾斜角β，最好是在30-60°之範圍內。
  28. 根據申請專利範圍第25項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之外栓槽之方法，其中該部件空間角α，最好是在40-75 o 之範圍中。
  29. 根據申請專利範圍第25項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之外栓槽之方法，更包含以下步驟：在該工作件之一相鄰結構中銑削一離隙以供該工具之間隙用。
  30. 根據申請專利範圍第25項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之外栓槽之方法，其中該工作件為圓柱形且該相鄰結構是一肩部。
  31. 根據申請專利範圍第25項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之外栓槽之方法，更包含以下步驟：將該工作件可旋轉地轉換位置且環繞該工作件之圓周銑削多數相等間隔之齒空間而形成多數在周緣上間隔之栓槽齒部。
  32. 根據申請專利範圍第25項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之外栓槽之方法，其中該工具包括兩筆直溝及一半徑冠端。
  33. 根據申請專利範圍第25項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之外栓槽之方法，其中該工具包括多數漸開線半徑以便產生該適當空間角(齒空間)及多數漸開線齒部。
  34. 一種用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之內栓槽之方法，包含以下步驟：決定欲由該內栓槽承載之負載；選擇一對接外栓槽之一節圓直徑；依據該已決定負載及該外栓槽裝置之經選擇節圓直徑決定該內栓槽裝置之長度；選擇齒部之數目N，使得該外栓槽之周節距足夠大且該外栓槽之齒部可以處理該負載；選擇一外部件空間夾角2α o ；使用公式：2α o -((360/N) o )決定一內部件空間夾角；選擇一工具傾斜角β；依據藉由工具傾斜角β及該內部件空間夾角，2α o -((360/N) o )，決定一工具圓錐夾角2τ；決定該工具之尺寸而在該工具之一端以該形成直徑產生一冠端半徑及使該工具圓錐延伸足夠長到超出該部件以便形成該工具之一第二端；將一適當工作件夾持在一端銑刀中；使用該工具及一端銑刀在該工作件中銑削一適當內空間角度(齒空間)。
  35. 根據申請專利範圍第34項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之內栓槽之方法，更包含以下步驟：在該工作件之一相鄰結構中銑削一離隙。
  36. 根據申請專利範圍第34項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之內栓槽之方法，其中該適當工作件中包括一埋頭孔，且該埋頭孔具有一內圓周。
  37. 根據申請專利範圍第34項之用以製造使用於刨銑栓槽裝置中之內栓槽之方法，更包含以下步驟：將該工作件可旋轉地轉換位置及環繞該工作件之內圓周銑削多數相等間隔之適當內空間角(齒空間)而形成多數在周緣上間隔之內栓槽齒部。
  38. 一種用以製造鄰近一相鄰結構之刨銑栓槽之方法，包含以下步驟：固定一工作件，該工作件包括一上圓柱形部份及一相鄰結構，且該上圓柱形部份包括一端部及一長度；將一旋轉切割工具定向成相對該工作件之上圓柱形部份呈一傾斜角度；旋轉該旋轉切割工具；接合該工作件之上圓柱形部份與該旋轉之旋轉切割工具；使該旋轉之旋轉切割工具由該工作件之上圓柱形部份之端部沿該上圓柱形部份之長度移動而由該工作件之上圓柱形部份移除材料且進入該工作件之相鄰結構且形成一旋轉切割工具離隙；及使該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。
  39. 根據申請專利範圍第38項之用以製造鄰近一相鄰結構之刨銑栓槽之方法，更包含以下步驟：使該旋轉切割工具返回一初始位置；使該工作件轉換位置；重覆以下步驟：接合該工作件之上圓柱形部份之端部與該旋轉之旋轉切割工具；使該旋轉之旋轉切割工具由該工作件之上圓柱形部份之端部沿該上部份之長度移動而由該工作件之上圓柱形部份移除材料且進入該工作件之相鄰結構來形成一旋轉切割工具離隙；及使該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。
  40. 根據申請專利範圍第38項之用以製造鄰近一相鄰結構之刨銑栓槽之方法，其中該相鄰結構是一肩部且該旋轉切割工具離隙以該傾斜角延伸進入該肩部。
  41. 根據申請專利範圍第38項之用以製造鄰近一相鄰結構之刨銑栓槽之方法，其中該栓槽是一外栓槽且其中該旋轉切割工具之尺寸係依據該工具圓錐夾角，該部件空間夾角，及該工具之傾斜角來決定。
  42. 一種用以製造鄰近一相鄰結構之刨銑栓槽之方法，包含以下步驟：固定一工作件，該工作件中包括一埋頭孔及相鄰結構，且該埋頭孔包括一端部及一長度；將該旋轉切割工具定向成相對該工作件之埋頭孔之端部呈一傾斜角；旋轉該旋轉切割工具；接合該工作件之埋頭孔之端部與該旋轉之旋轉切割工具；使該旋轉之旋轉切割工具由該工作件之埋頭孔之端部沿該埋頭孔之長度移動且進入該工作件之相鄰結構而形成一旋轉切割工具離隙；及使該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回
  43. 根據申請專利範圍第38項之用以製造鄰近一相鄰結構之刨銑栓槽之方法，更包含以下步驟：使該旋轉切割工具返回一初始位置；使該工作件轉換位置；重覆以下步驟：接合該工作件之埋頭孔之端部與該旋轉之旋轉切割工具；使該旋轉之旋轉切割工具由該工作件之埋頭孔之端部沿該埋頭孔之長度移動且進入該工作件之相鄰結構而形成一旋轉切割工具離隙；及，使該旋轉切割工具由該工作件之相鄰結構沿該旋轉之旋轉切割工具之傾斜角退回。
  44. 根據申請專利範圍第42項之用以製造鄰近一相鄰結構之刨銑栓槽之方法，其中該栓槽是一內栓槽，該相鄰結構是一埋頭孔接合表面，且該旋轉切割工具離隙以該傾斜角延伸進入該埋頭孔。
  45. 根據申請專利範圍第42項之用以製造鄰近一相鄰結構之刨銑栓槽之方法，其中：該栓槽是一內栓槽；該旋轉切割工具的尺寸係依據：隨一部件空間夾角及一傾斜角改變之一工具圓錐夾角來決定；一冠端半徑以該形成直徑形成而產生該工具之一第一端且該工具圓錐延伸足夠長到超出該栓槽以便形成該工具之一第二端。本發明已只藉由舉例依據本發明在此完全揭露。可以對在此所提供之例子之多數變化及多數修改且這些變化及修改係特別被包括在此且任何這些變化及修改係在附加申請專利範圍之範疇內。
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