TWI476072B - 切削工具及其實施方法 - Google Patents

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Description

切削工具及其實施方法
本發明係有關切削工具領域。其目的更特別是在於旋轉像是銑刀或鑽頭之切削工具。其目的亦在於實施此種切削工具之方法。
於以下概述中，「銑刀」一詞用於最廣意涵。其擴及於繞工件轉動之鑽孔機及環形刀具。於以下概述中，此種環形刀具稱為「殼型銑刀(shell type)」，且非環形刀具稱為「整體型銑刀(solid type)」。於以下概述中，「縱向」一詞意指實質上平行於縱軸者，而「橫向」一詞則意指實質上垂直於縱軸者。
根據本發明實施之刀具應用於多數領域。整體型銑刀可使用於醫療領域，特別是當鑽穿根管、義齒成形、製備及切削齒冠及製備齒腔時，用於根管治療的牙科領域。殼型銑刀可用於珠寶領域，例如用於鑲嵌爪腳的機械加工。雖說這樣較佳，此等用途卻不會對根據本發明實施之刀具限制。
牙科領域及珠寶領域的共同點在於待機械加工或成形的牙齒或鑲嵌爪腳具有很小尺寸並需要極大的機械加工操作精密度。它們的共同點亦在於為實現刀具而實施之技術類似。
齒腔、暫戴預製假牙及義齒之成形藉具有極不同的幾何形狀實施。此等刀具可為圓形體、具有圓端或平坦端的圓柱形、圓錐形、尖弧形等。此等刀具可具有自0.6mm(毫米)至若干米的不同尺寸。此等刀具具有若干齒，一般為六個。它們具有依其幾何形狀而定的切削能力。
長時間的以切削工具工作可能導致工具及機械加工材料，亦即牙質或義齒材料加熱。須安排冷卻中斷時間，這意指執業醫生的時間流失，並減少待治療病患的舒適度。工作時間的拉長亦可能導致切削工具的重要磨損。
於珠寶領域中，使用條件更特別地受制於待機械加工之工件之大小，及機械加工後所獲得表面的所欲品質。
已知有用於牙科領域之整體型銑刀，以及用於珠寶領域之殼型銑刀。
此等切削工具呈現主動零件與凹槽的交錯。每一主動零件包含至少一個徑向切削緣，其以大體上進攻性的方式進攻待機械加工材料，產生被移除之材料碎屑。透過鄰近徑向切削緣之凹槽排出碎屑。
有時碎屑未透過凹槽完全排出，並卡在切削工具之主動零件與待機械加工材料之間。此等碎屑仍然大致可動，或者堆積在特定區域。於應用整體型銑刀之根管治療領域中，碎屑卡在切削工具之主動零件與被清潔之根管壁之間，並可能留在根管之凹穴中。於應用殼型銑刀之珠寶領域中，碎屑卡在切削工具之主動零件與鑲嵌爪(setting claw)之外表面間，並於此二部間仍然可動。不管如何，未排出之碎屑會擾亂機械加工作業。它們會堵塞切削工具，或導致其側滑。
未必容易一直掌握切削工具對待機械加工材料的撞擊，以及不管以整體型銑刀加諸齒壁或以殼型銑刀加諸鑲嵌爪的外側，切削工具之力道比例。
本發明之一目的在於提供一種旋轉型切削工具，其特別是可用於牙科領域或其他醫療領域以及珠寶領域，惟不受此限，並克服以上所述缺點。
根據第一態樣，本發明係有關一種旋轉型切削工具，特別是刀具及鑽孔機，該切削工具設有具備縱軸之本體以及與至少一個主動零件交錯之至少一個凹槽。根據本發明，每一主動零件具有周面，該周面接連包括：
徑向切削緣；
間隙面，有助於碎屑之排出；以及
控制面，控制切削之吃刀深度，該控制面通入凹槽；
又在於，
該徑向切削緣界定切削罩面，並與該縱軸隔切削距離Rc；
該間隙面由角度間隙距離所界定，並與該縱軸隔在該切削距離Rc與最後餘隙距離Rd間變化之距離；
該控制面由角度吃刀控制距離所界定，並與該縱軸隔吃刀控制距離Rp；以及
該切削距離Rc與該吃刀控制距離Rp間的絕對差△p大於且小於該切削距離Rc與該最後餘隙距離Rd的絕對差△d而滿足以下關係：
0＜△p＜△d,△p=∣Rc-Rp∣及△d=∣Rc-Rd∣
此一切削工具之優點在於，就每一主動零件而言，徑向切削緣構成到達切削罩面之主動零件之周面區域。
根據對應於整體型切削工具之第一實施例，間隙面自徑向切削緣延伸，且接近本體之縱軸，達到最後間隙距離。根據對應於殼型切削工具之第二實施例，間隙面同樣地自徑向切削緣延伸，同時背離本體之縱軸，達到最後間隙距離。
就此二實施例而言，控制面延伸切削距離與最後間隙距離間的距離。此後，未在切削工具之旋轉方向中被排入徑向切削緣前方之凹槽內之碎屑可沿間隙面並接著沿控制面被輸送至下一個凹槽，在被排出之前留在此處。就算未抑制，仍急劇地減少碎屑黏附在主動元件前面的危險。控制面更容許精密地測量或強迫徑向切削緣穿入工件一最小距離。吃刀控制距離具有切削距離與最後間隙距離間的值，這容許大幅減少於切削期間振動。
根據本發明之第一實施例，本體係圓柱體或圓錐體或圓形體，其具有與切削距離一致之半徑。
根據第一實施例之特徵，該本體之自由端包括突出前緣，其中，各前緣實質上延伸至與垂直於其上之縱向中間平面，以及其中，該等前緣之至少一前緣延伸超過垂直於其上之該縱向中間平面。此特徵之優點在於切削工具之自由端被賦與一額外功能。藉到目前所知「整體型」切削工具，自由端之中央部僅用來扎刺待機械加工之材料。根據本發明，當至少一前緣延伸超過垂直於其上之縱向中間平面時，自由端之中央部即成為不僅扎刺且切割之區域。根據本第一實施例之額外特徵，此等前緣之每一者位於凹槽壁之縱向延伸中，一徑向切削緣安置在該凹槽壁上。
根據本發明之第二實施例，本體係圓柱體或圓錐體或圓形體、環形體，其具有與切削距離一致之半徑。
根據本發明之第一態樣，切削工具之特定實施例界定於隨附申請專利範圍2至5,7至13,16,17以及19至24中。
根據第二態樣，本發明係有關應用根據本發明之第一態樣實施之切削工具之方法，特別是有關珠寶領域中鑲嵌爪(setting claw)之機械加工方法，該珠寶領域應用根據本發明之第一態樣之第二實施例實施之切削工具。
將參考第1至13圖說明整體型銑刀，如切削工具10。第1圖以立體圖顯示具有本體12之切削工具10，該本體12裝配在與驅動軸3一體之柄13上。本體12係圓柱或圓錐體，或具有繞縱軸14旋轉之圓形體之本體。藉圓形體，縱剖形狀可知具有非直線輪廓之罩面。此一圓形體之形式可例如為球、梨、桶或火燄形狀。本體12設有二筆直凹槽16及二個與此等凹槽16交錯之主動零件18。本體12終結於稍後將詳細說明之自由端90。
第1圖之切削工具10之橫剖面顯示於第2圖中。該橫剖面具有中央對稱。
各凹槽16藉二壁162,164限定，兩者平坦且相互垂直，使凹槽16之底部166形成直角。
本體12之腹板11被界定成本體之中央部分，其在定中心於縱軸14之圓柱或圓錐或圓形體之形式之內部。本體12之腹板11具有於第2圖中以A標示之直徑。直徑A係本體12之直徑之百分比，其包含在該直徑之0%與95%間，較佳在5%與30%間，甚至更佳在10%與20%間。
第3及4圖二者顯示類似於第2圖者之切削工具10之橫剖面，其顯示本體12之腹板11之大小範圍以及凹槽16之容積範圍。第3圖顯示可藉切削工具10之腹板11達到之最大直徑及凹槽16之最小容積，而第4圖則顯示可藉切削工具10之腹板11達到之最小直徑及凹槽16之最大容積。
參考第2圖，其顯示各主動零件18之周面接連包括：徑向切削緣20、間隙面30和控制面40以及延伸於間隙面30與控制面40間之過渡面50。
徑向切削緣20與縱軸14隔咸知為切削距離之距離Rc。其界定以第2圖中的虛線所繪圓形顯示之圓柱或圓錐或圓形切削罩面22，該切削罩面22具有等於切削距離Rc之半徑。切削距離Rc與本體12之半徑Rf一致。
徑向切削緣20安置在凹槽16之壁之一上，更精密地，安置在壁162上，該壁162沿以圖式中箭頭100所示切削工具10之旋轉方向前導。
當該壁162如第2圖所示附著於本體12之半徑時，徑向切割緣20具有實質上為零之攻角β。當該壁162沿自徑向切削緣20朝第5圖所示主動零件18之方向遠離時，徑向切削緣20具有負攻角β。當該壁162沿自徑向切削緣20朝第6圖所示凹槽16之方向遠離時，徑向切削緣20具有正攻角β。
該攻角β包含在-45°與45°之間，較佳在-20°與20°之間，甚至更佳者在-10°與10°之間。
根據本發明，較佳係攻角β為缺設(default)零之負，俾切削工具10顯示同量的切削攻深。
回到第2圖，間隙面30自徑向切削緣20沿與切削工具10之旋轉方向100相反之方向延伸。間隙面30為由間隙角α並由角度間隙距離δd界定之大致平坦面。其與縱軸14隔一距離，該距離在抵接徑向切削緣20之切削距離Rc與在其相對端之最後餘隙距離Rd間變化。
間隙角α係形成於間隙面30與正切切削罩面22之平面之間的角度，並徑向切削緣20作為其頂點。該間隙角α包含在0°與45°之間，較佳在5°與30°之間，甚至更佳者在10°與20°之間。
角度間隙距離δd係定中心於縱軸14之扇形區及限定 間隙面30之角度。該角度間隙距離δd包含在5°與160°之間，較佳在6°與50°之間，甚至更佳者在7°與10°之間。
該間隙面30之角度距離δd取決於用以對切削工具10機械加工之研磨輪之尺寸及該切削工具10之直徑及形狀。最後餘隙距離Rd係間隙角α及角度間隙距離δd之函數。
由於切削工具10係整體型銑刀，並具有內接圓盤之橫剖面，最後餘隙距離Rd小於切削距離Rc。接著，切削距離Rc與最後餘隙距離Rd間之絕對差△d表示切削罩面22與間隙面30之端部之主動零件18之周面間的徑向距離。該絕對差△d在0.003mm與0.3mm之間。
將在以下更詳細說明之過渡面50自間隙面30，仍沿與切削工具10之旋轉方向100相反之方向延伸。
由角度吃刀控制距離δp所界定並與縱軸14隔咸知為吃刀控制距離之距離Rp自過渡面50，仍沿與切削工具10之旋轉方向100相反之方向延伸。
角度吃刀控制距離δp係定中心於縱軸14之扇形區及限定控制面40之角度。該角度吃刀控制距離δp包含在0°與100°之間，較佳在5°與60°之間，甚至更佳者在10°與30°之間。
該控制面40之角度吃刀控制距離δp取決於切削能力、用以對切削工具10機械加工之研磨輪之尺寸及該切削工具10之大小。
於第2圖中顯示該控制面40之第一實施形式，其控制距離Rp為常數，俾該控制面40呈現在橫切該縱軸14 之平面中實質上為圓弧之輪廓。
切削距離Rc與吃刀控制距離Rp間之絕對差△p表示切削罩面22與主動零件18沿控制面40之周面間的徑向距離。該絕對差△p在0.003mm與0.3mm之間。
第7及8圖二者顯示類似於第2圖者之切削工具10之橫剖面，其顯示該差△p值之範圍。第7圖顯示該差△p之最小值，而第8圖則顯示該差△p之最大值。
第9圖顯示實質上為平坦面之該控制面40之第二實施形式，其吃刀控制距離Rp不是常數，俾該控制面40在橫切該縱軸14之平面中具有實質上直線輪廓。較佳地，該直線輪廓實質上對應於第2圖中所示例子之緣弧輪廓之弦。
根據切削工具10之第一實施例之特徵，切削距離Rc、最後餘隙距離Rd與吃刀控制距離Rp滿足Rd<Rp<Rc之關係。
更特別的是切削距離Rc與吃刀控制距離Rp間的差大於零且小於切削距離Rc與最後餘隙距離Rd間的差，其可表示成以下關係：0<Rc-Rp<Rc-Rd。
換言之，切削距離Rc與吃刀控制距離Rp間的差不等於零且小於切削距離Rc與最後餘隙距離Rd間的差，其可表示成以下關係：0<△p<△d,△p=| Rc-Rp |及△d=| Rc-Rd |。
現在將回頭參考第2圖，說明過渡面50。該過渡面50由角度過渡距離δt界定，並與縱軸14隔所謂過渡距離之距離。
角度過渡距離δt係定中心於縱軸14之扇形區及限定控制面40之角度。其包含在0°與150°之間，較佳在30°與120°之間，甚至更佳者在60°與90°之間。
過渡面50用來連結間隙面30與控制面40。較佳地，過渡面50具有全面凸出輪廓。於第2圖所示例子中，過渡面50之橫剖面具有於其中央包含實質上與切削罩面22同心之圓弧以及位於該中央部兩側之兩終端部的輪廓。此兩終端部大致長形，並漸進地將中央部與位於該過渡面50兩側的間隙面30及控制面40連結。
過渡距離Rt之值並不具有特定意義，其原因在於，過渡面150之功能僅在於連結間隙面30與控制面40。重要的僅在於吃刀控制距離Rp仍然大於該過渡距離Rt，並滿足Rt＜Rp＜Rc之關係。換言之，切削距離Rc與吃刀控制距離Rp間的絕對差△p仍然小於切削距離Rc與該過渡距離Rt的絕對差△t而滿足以下關係：
0＜△p＜△t,△p=∣Rc-Rp∣及△t=∣Rc-Rt∣
△p<△t之優點在於可能未排入領先徑向切削緣20之凹槽16可易於送入間隙面30與控制面40之間，而不會在過渡面50的高度以任何方式扣留下來或慢下來。
於第10圖中正面顯示第1圖之切削工具10之自由端90。兩個徑向切削緣20界定切削罩面22。間隙面30後面跟著過渡面50，過渡面50後面根著控制面40。各凹槽16由實質上相互垂直並相交於凹槽16之底部166之兩壁162,164限定。各徑向切削緣20安置於沿切削工具10之旋轉方向100中領先之壁162上。此等壁162之每一者循著縱軸14之方向向前延伸，並形成前緣92,92’。以字母P標示垂直於兩前緣92,92’之縱向中間平面。考慮第10圖之上部，前緣92實質上延伸至縱向中間平面。考慮第10圖之下部，前緣92’延伸超過該至縱向中間平面P。接著，存在有切削工具10之自由端90之實質上中央區域，其係重疊於前緣92,92’間之區域。於圖示之例子中，重疊區域94僅在縱向中間平面P之一側(第10圖之右側)。於變化例中，重疊區域94可在縱向中間平面P之兩側，而自由端90之兩緣92,92’延伸超過縱向中間平面P，不過，較佳為第10圖之配置。
顯然，延伸超過縱向中間平面外之前緣的數目越大，切削越有效率，該縱向中間平面垂直於此等前緣。然而，若此等前緣的數目太大，自由端之中央部即變得脆弱，這可能導致一個或若干前緣斷裂。此係為何限制相關前緣數的原因。例如，當切削工具之自由端正好具有兩個前緣時，較佳係此兩個前緣之一延伸超過與其垂直之縱向中間平面外。此為顯示於第10圖之例子。
第11,12及13圖顯示切削工具之替代實施例82,84,86，其等在所具凹槽16及主動零件18之數目上異於第2圖所示切削工具10。第11圖所示切削工具82具有一個凹槽16及一個主動零件18。於此情況下，角度吃刀控制距離δp包含在0與300°之間。第12圖所示切削工具84具有三個凹槽16及三個主動零件18。第13圖所示切削工具82具有四個凹槽16及四個主動零件18。它們的其他特徵類似於第1至10圖所示者。
對應參考第1至13圖說明之第一實施例之切削工具10可應用於在牙科處理期間準備根管之方法。此一切削工具10較佳地由碳化鎢、麻田散不銹鋼或碳鋼製成。
現在將參考第14至23圖說明殼型銑刀，如切削工具10。
第14圖顯示切削工具110之橫剖面，該切削工具110包含半球形部111，其藉環形本體112延伸，該環形本體112係圓柱或圓錐或繞縱軸114旋轉之圓形體。該橫剖面具有中央對稱。環形本體112設有兩個螺旋凹槽116以及與此等凹槽116交錯之兩個螺旋主動零件118。其具有內徑Ri及厚度Ep。
仍然於第14圖中，各主動零件118之周面接連包括：徑向切削緣120；間隙面130；控制面140；以及過渡面150，延伸於間隙面130與控制面140間。
參考第15圖，切削工具110之交錯形式之橫剖面以殼型銑刀顯示，其中過渡面150簡化成純徑向面。
徑向切削緣120與縱軸114隔所謂切削距離之距離Rc。其界定以第14及15圖中的虛線所繪圓形顯示之圓柱或圓錐或圓形切削罩面122。
徑向切削緣120安置在凹槽116之壁之一上，更精密地，安置在壁1162上，該壁1162沿以圖式中箭頭100所示切削工具110之旋轉方向前導。
當該壁1162如第14及15圖所示附著於本體112之半徑，徑向切割緣120具有實質上為零之攻角β。當該壁1162沿自徑向切削緣120朝第16圖所示主動零件118之方向遠離時，徑向切削緣120具有正攻角β。當該壁1162沿自徑向切削緣120朝第17圖所示凹槽116之方向遠離時，徑向切削緣120具有負攻角β。
該攻角β包含在-45°與45°之間，較佳在-20°與20°之間，甚至更佳者在-10°與10°之間。
根據本發明，較佳係攻角β為缺設(default)零之負，俾切削工具110顯示同量的切削攻深。
回到第14及15圖，間隙面130自徑向切削緣120沿與切削工具110之旋轉相反的方向延伸。間隙面130為由間隙角α並由角度間隙距離δd界定之大致平坦面。其與縱軸114隔一距離，該距離在抵接徑向切削緣120之切削距離Rc與在其相對端之最後餘隙距離Rd間變化。
間隙角α係形成於間隙面130與正切切削罩面122之平面之間的角度，並徑向切削緣120作為其頂點。該間隙角α包含在0°與30°之間，較佳在5°與25°之間，甚至更佳者在10°與20°之間。
角度間隙距離δd係定中心於縱軸114之扇形區及限定間隙面130之角度。該角度間隙距離δd包含在10°與90°之間，較佳在20°與60°之間，甚至更佳者在30°與45°之間。
第18及19圖兩者顯示類似於第15圖者之切削工具110之橫剖面，其顯示角度間隙距離δd之值之範圍。第18圖顯示可藉角度間隙距離δd獲得之最大值，而第19圖顯示可藉角度間隙距離δd獲得之最小值。
間隙面130之角度距離δd取決於用以對切削工具110機械加工之研磨輪之尺寸及該切削工具110之直徑。最後餘隙距離Rd係間隙角α及角度間隙距離δd之函數。
最後餘隙距離Rd大於切削距離Rc，其原因在於，切削工具110係殼型銑刀，並具有內接環之橫剖面。接著，切削距離Rc與最後餘隙距離Rd間之絕對差△d代表切削罩面122與主動零件118沿此間隙面130之端部之周面間的徑向距離。該絕對差△d係被界定為環形本體112之內徑Ri與厚度Ep之總和之外徑之百分比。絕對差△d包含在外徑之2%與15%之間，較佳大致等於該外徑之7%。
將在以下參考第14及15圖更詳細說明之過渡面150自間隙面130，仍沿與切削工具110之旋轉方向100相反之方向延伸。
由角度吃刀控制距離δp所界定並與縱軸114隔所謂吃刀控制距離之距離Rp自過渡面150，仍沿與切削工具110之旋轉方向100相反之方向延伸。
角度吃刀控制距離δp係定中心於縱軸114之扇形區及限定控制面140之角度。該角度吃刀控制距離δp包含 在60°與140°之間，較佳在75°與130°之間，甚至更佳者在90°與120°之間。
該控制面140之角度吃刀控制距離δp取決於切削能力、用以對切削工具110之研磨輪或銑刀之尺寸以及該切削工具100之大小。
第20及21圖二者顯示類似於第15圖者之切削工具110之橫剖面，其顯示該角度吃刀控制距離δp之值之範圍。第20圖顯示可藉該角度吃刀控制距離δp達到之最大值，而第21圖則顯示可藉該角度吃刀控制距離δp達到之最小值。
於第14至23圖所示例子中，吃刀控制距離Rp為常數，俾該控制面140具有在橫切縱軸114之平面實質上為圓弧形之輪廓。
切削距離Rc與吃刀控制距離Rp間之絕對差△p代表切削罩面122與主動零件118沿此控制面140之周面間的徑向距離。該絕對差△p在0.003mm與0.3mm之間。
第22及23圖二者顯示類似於第15圖者之切削工具110之橫剖面，其顯示該差△p之值之範圍。第22圖顯示可藉該差△p達到之最大值，而第23圖則顯示可藉該差△p達到之最小值。
根據刀具110之第二實施例之特徵，切削距離Rc、最後餘隙距離Rd與吃刀控制距離Rp滿足以下關係：Rc<Rp<Rd。
更具體而言，吃刀控制距離Rp與切削距離Rc間的差大於最後餘隙距離Rd與切削距離Rc間的差，其可表示成以下關係0＜Rp-Rc＜Rd-Rc。
換言之，切削距離Rc與吃刀控制距離Rp間的絕對差異於零，且小於切削距離Rc與最後餘隙距離Rd間的絕對差，其可表示成以下關係：
0＜△p＜△d,△p=∣Rc-Rp∣及△d=∣Rc-Rd
現在將回頭參考第14及15圖，扼要說明角度過渡距離δt。該過渡面150為角度過渡距離δt所界定，並與縱軸114隔距離Rt，即所謂的過渡距離。
於第14圖所示例子中，角度過渡距離δt係定中心於限制過渡面150之縱軸114之扇面的角度。其包含在0度與150度之間，較佳地在30度與120度之間，尤佳者在60度與90度之間。
較佳地，過渡面150具有橢圓形體凹面輪廓。於第14圖所示例子中，過渡面150之橫剖面具有一輪廓，於其中央部分包含大致與切削罩面122、到達餘隙面130之純粹徑向連接段以及到達控制面140之大致線性連接段。
於第15圖及第16至23圖之例子中，過渡面150純粹徑向，使得角度過渡距離δt為零，且過渡距離Rt在Rd與Rp之間變化。
過渡面150之功能在於連結間隙面130與控制面140。因此，過渡距離Rt之值並不具有特定意義。重要的僅在於吃刀控制距離Rp仍然小於該過渡距離Rt，並滿足Rc<Rp<Rt之關係。換言之，切削距離Rc與吃刀控制距離Rp間的絕對差△p小於切削距離Rc與該過渡距離Rt的絕對差△t而滿足以下關係：0<△p<△t,△p=| Rc-Rp |及△t=| Rc-Rt |
仍然參考第14及15圖，顯然各凹槽116藉至少二壁1162,1164限定。依切削工具110之主動零件118之徑向厚度而定，各凹槽116可如圖所示，向外敞開，或藉連結兩壁1162與1164之底部關閉。第20及21圖亦顯示凹槽116之容積範圍。第20圖亦顯示凹槽116之容積之最小值。由於在此例中，攻角β之角度實質上為零，壁1162實質上垂直於切削罩面122。凹槽116之另一壁1164不垂直於切削罩面122，俾恆有凹槽116之最小容積，在此最小容積處二壁1162,1164相連結。第21圖顯示凹槽116之容積之最大值。
對應於業已參考第14至23圖說明之第二實施例之切削工具110可於機械加工鑲嵌爪之珠寶領域中。此一切削工具110較佳地由碳鋼或麻田散不銹鋼製造。
在業已分別參考第1至13及14至23圖所說明二實施例之共同方式中，切削工具10,110之主動零件18,118接連包括：徑向切削緣20,120，與切削工具10,110之縱軸14,114隔一切削距離Rc；間隙面30,130，與縱軸14,114隔一距離，該距離在切削距離Rc與最後餘隙距離Rd之間變化；以及控制面40,140，與縱軸14,114隔一吃刀控制距離Rp，此等距離Rc,Rd,Rp滿足以下關係：0＜｜Rc-Rp｜＜｜Rc-Rd｜。
而且，切削工具10,110之主動元件18,118另包括與縱軸14,114隔可變距離Rt的過渡面50,150。該距離Rt可變且包含在Rp與Rd之間。其滿足0＜｜Rc-Rp｜＜｜Rc-Rd｜。
須知，本發明不限於業已於圖式中顯示之實施例及形式，其擴及至熟於本技藝人士之能力範圍內的替代例。
圖示作為例子之切削工具10,110包括一個至四個凹槽以及一個至四個主動零件。本發明亦係具有數目大於四個的凹槽及主動零件之切削工具10,110。
圖示作為例子之切削工具10,110包括筆直凹槽及筆直主動零件。可考慮非筆直而螺旋的凹槽及主動零件。
第10圖所示各前緣實質上延伸至垂直於其上之縱向中間平面以及該等前緣之至少一者延伸超過該縱向中間平面之特徵可歸納為具有三個凹槽及三個主動零件之切削工具84、具有四個凹槽及四個主動零件之切削工具84以及具有更多凹槽及主動零件之切削工具。
於第1至第13圖所示整體型銑刀之切削工具10之特定實施例中，凹槽16呈現相互垂直之兩壁162,164。凹槽16之幾何圖形不限。特別是凹槽16可由橫剖面成銳角或鈍角之兩壁162,164形成。於一變化例中，凹槽16可呈現有非直線之壁162,164及或圓形底部166。
3．．．驅動軸
10,110．．．切削工具
11．．．腹板
12．．．本體
13．．．柄
14．．．縱軸
16,116．．．凹槽
18,118．．．主動零件
20,120．．．徑向切削緣
22,122．．．切削罩面
30．．．間隙面
40．．．控制面
50．．．過渡面
82,84,86．．．切削工具
90．．．自由端
92,92’．．．前緣
94．．．中央(重疊)區域
100．．．旋轉方向
111．．．半球形部
112．．．環形本體
114．．．縱軸
130．．．間隙面
140．．．控制面
150．．．過渡面
162,164．．．壁
166．．．底部
1162,1164．．．壁
p．．．縱向中間平面P
參考附圖，閱讀以下提供來解說而絕非限制之切削工具特定實施例的詳細說明，將可更加瞭解本發明，於附圖中：
第1圖立體顯示具有兩個凹槽及兩個主動零件之“整體型”銑刀；
第2圖顯示第1圖之切削工具之橫剖視圖；
第3及4圖與第2圖類似，顯示切削工具之連結部之尺寸範圍及凹槽容積範圍；
第5及6圖與第2圖類似，顯示切削工具之徑向切削緣之攻角數值範圍；
第7及8圖與第2圖類似，顯示切削工具連結部之吃刀控制距離之數值範圍；
第9圖與第2圖類似，顯示控制面之幾何變異；
第10圖以前視圖顯示切削工具之自由端；
第11及12圖與第2圖類似，分別用於具有一個凹槽及一個主動零件、三個凹槽及三個主動零件或四個凹槽及四個主動零件之切削工具；
第14圖以橫剖視圖顯示具有二個凹槽及二個主動零件之“殼型”切削工具；
第15圖顯示第14圖之切削工具之替代實施形式；
第16及17圖與第15圖類似，顯示切削工具之攻角數值範圍；
第18及19圖與第15圖類似，顯示切削工具之角餘隙距離之數值範圍；
第20及21圖與第15圖類似，顯示角度控制距離之數值範圍及切削工具之凹槽容積範圍；
第22及23圖與第15圖類似，顯示切削工具之控制距離之數值範圍；
3．．．驅動軸
10．．．切削工具
12．．．本體
13．．．柄
14．．．縱軸
16．．．凹槽
18．．．主動零件
90．．．自由端

Claims (25)

  1. 一種旋轉型切削工具(10,82,84,86,110)，特別是刀具及鑽孔機，該切削工具(10,82,84,86,110)設有具備縱軸(14,114)之本體(12,112)以及與至少一個主動零件(18,118)交錯之至少一個凹槽(16,116)，其特徵在於，各主動零件(18,118)具有周面，該周面依序包括：徑向切削緣(20,120)；間隙面(30,130)，有助於碎屑之排出；以及控制面(40,140)，控制切削之吃刀(penetration)深度，該控制面通入該等凹槽(16,116)；又在於，該徑向切削緣(20,120)界定切削罩面(22,122)，並與該縱軸(14,114)隔切削距離(Rc)；該間隙面(30,130)由角度間隙距離(δd)所界定，並與該縱軸(14,114)隔在該切削距離(Rc)與最後餘隙距離(Rd)間變化之距離；該控制面(40,140)由角度吃刀控制距離(δp)所界定，並與該縱軸(14,114)隔吃刀控制距離(Rp)；以及該切削距離(Rc)與該吃刀控制距離(Rp)間的絕對差(△p)大於零且小於該切削距離(Rc)與該最後餘隙距離(Rd)的絕對差(△d)而滿足以下關係：0<△p<△d,△p=| Rc-Rp |及△d=| Rc-Rd |。
  2. 如申請專利範圍第1項之切削工具(10,82,84,86, 110)，其中，該徑向切削緣(20,120)由實質上為零之攻角(β)所界定。
  3. 如申請專利範圍第1項之切削工具(10,82,84,86,110)，其中，該徑向切削緣(20,120)由負數之攻角(β)所界定。
  4. 如申請專利範圍第1項之切削工具(10,82,84,86,110)，其中，該徑向切削緣(20,120)由正數之攻角(β)所界定。
  5. 如申請專利範圍第1項之切削工具(10,82,84,86,110)，其中，該間隙面(30,130)實質上為平坦面。
  6. 如申請專利範圍第1項之切削工具(10,82,84,86)，其中，該本體(12)為圓柱體或圓錐體或圓形體，其具有與該切削距離(Rc)一致之半徑(Rf)。
  7. 如申請專利範圍第6項之切削工具(10,82,84,86)，其中，該吃刀控制距離(Rp)為常數，使橫切該縱軸(14)之平面中的該控制面(40)具有圓弧形輪廓。
  8. 如申請專利範圍第6項之切削工具(10,82,84,86)，其中，該吃刀控制距離(Rp)係直線，使橫切該縱軸(14)之平面中的該控制面(40)具有直線輪廓。
  9. 如申請專利範圍第6項之切削工具(10,82,84,86)，其中，該角度間隙距離(δd)包含在5°與160°之間。
  10. 如申請專利範圍第6項之切削工具(10,82,84,86)，其中，該切削距離(Rc)與該最後餘隙距離(Rd) 間之該絕對差(△d)包含在0.03mm與0.3mm之間。
  11. 如申請專利範圍第6項之切削工具(10,82,84,86)，包括至少兩個凹槽(16)及至少兩個主動零件(18)，且其中，該角度吃刀控制距離(δ p)包含在0°與100°之間。
  12. 如申請專利範圍第6項之切削工具(10,82,84,86)，包括單一凹槽(16)及單一主動零件(18)，且其中，該角度吃刀控制距離(δp)包含在0°與300°之間。
  13. 如申請專利範圍第6項之切削工具(10,82,84,86)，其中，該切削距離(Rc)與該吃刀控制距離(Rp)間之該絕對差(△p)包含在0.03mm與0.3mm之間。
  14. 如申請專利範圍第6項之切削工具(10,82,84,86)，其中，該本體(12)之自由端(90)包括突出前緣(92,92’)，其中，各前緣(92,92’)實質上延伸至垂直於其上之縱向中間平面(P)，以及其中，該等前緣(92,92’)之至少該前緣(92’)延伸超過垂直於其上之該縱向中間平面(P)。
  15. 如申請專利範圍第14項之切削工具(10,82,84,86)，其中，該等前緣(92,92’)之每一者位於一凹槽(16)之壁(162)之縱向延伸中，一徑向切削緣(20)安置在該凹槽(16)上。
  16. 如申請專利範圍第14項之切削工具(10,82,84,86)，其中，該本體包括正好兩個凹槽及兩個主動零件，以及其中，該兩個前緣(92,92’)實質上平行。
  17. 如申請專利範圍第14項之切削工具(10,82,84,86)，其中，該等前緣(92,92’)中僅該前緣(92’)延伸超過該縱向中間平面(P)。
  18. 如申請專利範圍第1項之切削工具(110)，其中，該本體(112)係環狀圓柱體或圓錐體或圓形體，其具有與該切削距離(Rc)一致之內徑(Ri)。
  19. 如申請專利範圍第18項之切削工具(110)，其中，該吃刀控制距離(Rp)為常數，使橫切該縱軸(114)之平面中的該控制面(140)具有圓弧形輪廓。
  20. 如申請專利範圍第18項之切削工具(110)，其中，該角度間隙距離(δd)包含在10°與90°之間。
  21. 如申請專利範圍第18項之切削工具(110)，其中，該切削距離(Rc)與該最後餘隙距離(Rd)的絕對差(△d)包含在一外徑之2%與15%之間，該外徑被界定為該環形本體(112)之內徑(Ri)與厚度(Ep)之總和。
  22. 如申請專利範圍第18項之切削工具(110)，其中，該角度吃刀控制距離(δp)包含在60°與140°之間。
  23. 如申請專利範圍第18項之切削工具(110)，其中，該切削距離(Rc)與該吃刀控制距離(Rp)間的絕對差(△p)包含在0.03mm與0.3mm之間。
  24. 如申請專利範圍第1項之切削工具(10,82,84,86,110)，其中，各主動零件(18,118)之周邊另外包括延伸在該間隙面(30,130)與該控制面(40,140)之過渡面(50,150)，該等過渡面(50,150)位於距該縱軸 (14,114)一過渡距離(Rt)處，且其中該切削距離(Rc)與該吃刀控制距離(Rp)間的絕對差(△p)小於該切削距離(Rc)與該過渡距離(Rt)的絕對差(△t)而滿足以下關係：0<△p<△t,△p=| Rc-Rp |及△t=| Rc-Rt |。
  25. 一種珠寶領域中鑲嵌爪之機械加工方法，其特徵在於，應用如申請專利範圍第18至24項中任一項之切削工具(110)。
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