TWI573644B - Moving balance head - Google Patents

Description

動平衡刀頭

本發明涉及一種刀頭結構，尤指一種動平衡刀頭。

目前市面上的銑刀的刀頭為一圓柱狀，該刀頭具有一上端面、一環周面以及一下端面，該刀頭包括一結合孔以及多數個刀具，該結合孔由該刀頭的上端面中心處向下貫穿形成，使得一刀把與該刀頭的結合孔相互結合，該多數個刀具等間隔設置於該刀頭的環周面且鄰近該刀頭的下端面，現有刀頭對於動平衡的配置及調整，大多僅考慮徑向的動平衡，其主要是利用減少或增加質量的方式，在徑向方向達到力的平衡，其中，動平衡係指當物體旋轉時，不會相對重心在空間分佈上產生不平衡力矩。

然而，在實際的立體結構中，對於軸向方向而言，不平衡量的所在平面可能有所不同，意即，即使徑向方向雖然已達到所需的動平衡，但對刀把與刀頭的結合位置仍將產生軸向方向的力矩，因此，在刀頭高速旋轉時，此一力矩將會使刀具產生晃動，使得該刀頭於軸向方向的力矩不平衡，進而降低工件的加工精密度，故現有的刀頭誠有改良之必要。

為解決現有刀頭對於動平衡大多僅考慮徑向的動平衡，造成刀把與刀頭的結合位置仍將產生力矩，在刀頭高速旋轉時，此一力矩將產生刀具的晃動，使動平衡等級很難提升的缺失，故本發明的主要目的在於提供一種動平衡刀頭，其係利用兩動平衡組件設置於本體的兩調整槽，該兩動平衡組件於該本體的兩調整槽高度可調整，進而讓該兩動平衡組件於軸向方向的力矩與該 多數個刀具於軸向方向的力矩平衡，進而減少該本體的晃動，提高工件的加工精度。

本發明解決先前技術問題所提出的動平衡刀頭，其包括：一本體，該本體具有一上端面、一上緣以及一環周面，該本體包括一結合孔及偶數個調整槽，該結合孔由該本體的上端面向下貫穿形成，該偶數個調整槽等間隔凹設於該本體的環周面且接近該本體的上緣，各調整槽均呈一開口朝上的U字型，其中，各兩相面對的調整槽位於該本體的同一徑線上，各調整槽包括一第一傾斜面、一第二傾斜面、一限位面以及一抵靠面，該第一傾斜面設置於該調整槽的內表面，該第二傾斜面與該第一傾斜面相連結，使得該第一傾斜面與該第二傾斜面形成一V字型，該限位面為一直立的內表面而與該第二傾斜面相連接，該抵靠面為一直立的內表面且與該第一傾斜面的內側邊相連接，且該抵靠面徑向朝內形成有一鎖固溝；以及偶數個動平衡組件，該偶數個動平衡組件分別設置於該本體的偶數個調整槽，各動平衡組件包括一動平衡調整塊以及一動平衡螺絲，該動平衡調整塊由上往下卡設於該調整槽，該動平衡調整塊的外表面設有一第一卡設面以及一與該第一卡設面相連接的第二卡設面，該第一卡設面與該第二卡設面係傾斜連接，使得該動平衡調整塊的外表面呈一V字型環面，且該第一卡設面抵靠於該調整槽的第一傾斜面，而該第二卡設面抵靠於該調整槽的第二傾斜面，該動平衡調整塊的中心貫穿設有一螺紋孔，該動平衡螺絲鎖固穿設該動平衡調整塊的螺紋孔，該動平衡螺絲的內端抵靠於該調整槽的鎖固溝。

前述的動平衡刀頭，其中該第一傾斜面與該第二傾斜面之間的夾角為160°。

前述的動平衡刀頭，其中該本體包括兩調整槽，且該動平衡刀頭包括兩動平衡組件。

本發明的技術手段可獲得的功效增進為：本發明將該動平衡螺絲穿設鎖固於該動平衡調整塊的螺紋孔，且該動平衡螺絲的內端抵靠於該調整槽的鎖固溝，讓該兩動平衡組件設置於該本體的兩調整槽內，並將該本體的結合孔結合於一銑床的刀把，在對工件進行高速切削時，該本體進行高速旋轉，使得該兩動平衡組件產生徑向的離心力，進而相對該本體的結合孔產生該兩動平衡組件於軸向方向的力矩，則該兩動平衡組件於軸向方向的力矩與該多數個刀具於軸向方向的力矩平衡，相較於現有刀頭對於動平衡大多僅考慮徑向的動平衡，造成刀把與刀頭的結合位置仍將產生力矩，在刀頭高速旋轉時，此一力矩將產生刀具的晃動，使動平衡等級很難提升的缺失，則該本體軸向方向的力矩達到平衡，且徑向方向亦達到力平衡，可減少該本體的晃動，提高工件的加工精度。

10‧‧‧本體

11‧‧‧結合孔

111‧‧‧軸心孔

112‧‧‧鍵槽

12‧‧‧刀具

13‧‧‧調整槽

131‧‧‧第一傾斜面

132‧‧‧第二傾斜面

133‧‧‧限位面

134‧‧‧抵靠面

135‧‧‧鎖固溝

20‧‧‧動平衡組件

21‧‧‧動平衡調整塊

211‧‧‧第一卡設面

212‧‧‧第二卡設面

213‧‧‧螺紋孔

22‧‧‧動平衡螺絲

L₁‧‧‧距離

L₂‧‧‧距離

F₁‧‧‧離心力

F₂‧‧‧離心力

F₃‧‧‧離心力

F₄‧‧‧離心力

F₅‧‧‧離心力

F₆‧‧‧離心力

圖1係本發明較佳實施例的外觀立體圖。

圖2係本發明較佳實施例的立體分解圖。

圖3係本發明較佳實施例的局部剖面側視圖。

圖4係本發明較佳實施例的剖面俯視圖。

圖5係本發明較佳實施例的局部放大操作剖面俯視圖。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照發明內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：本發明所提供的動平衡刀頭的較佳實施例係如圖1至圖3所示，該動平衡刀頭包括一本體10以及兩動平衡組件20，其中： 該本體10為一圓柱狀且具有一上端面、一環周面、一上緣、一下緣以及一下端面，該本體10包括一結合孔11、多數個刀具12以及兩調整槽13，該結合孔11由該本體10的上端面向下貫穿形成且包括一軸心孔111以及一鍵槽112，該軸心孔111由該本體10的上端面中心點向下貫穿形成，該鍵槽112由該本體10的上端面向下凹設且該鍵槽112的兩端係呈半圓狀，該鍵槽112與該軸心孔111相連通，該多數個刀具12等間隔設置於該本體10的環周面且接近該本體10的下緣，該多數個刀具12係現有市面上常見之技術，容不再贅述。

該兩調整槽13凹設於該本體10的環周面且接近該本體10的上緣，該兩調整槽13均呈一開口朝上的U字型，其中，各兩相面對的調整槽13位於該本體10的同一徑線上，因該兩調整槽13的形狀相同，以下就單一調整槽13為例進行說明，請配合參看如圖2及4所示，該調整槽13包括一第一傾斜面131、一第二傾斜面132、一限位面133以及一抵靠面134，該第一傾斜面131設置於該調整槽13的內面，該第二傾斜面132設於該調整槽13內且與該第一傾斜面131相連接，使得該第一傾斜面131與該第二傾斜面132形成一V字型，較佳的是，該第一傾斜面131與該第二傾斜面132之間的夾角為160°，該限位面133為一直立的內表面且與該第二傾斜面132相連接，該抵靠面134為一直立的內表面且與該第一傾斜面131的內側邊相連接，且該抵靠面134徑向朝內形成有一鎖固溝135，其中，該本體10亦可包括偶數個調整槽13，該偶數個調整槽13等間隔凹設於該本體10的環周面且接近該本體10的上緣。

該兩動平衡組件20分別設置於該本體10的兩調整槽13中，各動平衡組件20包括一動平衡調整塊21以及一動平衡螺絲22，該動平衡調整塊21由上往下卡設於其中一調整槽13的第一傾斜面131以及第二傾斜面132之間，且該動平衡調整塊21的外表面設有一第一卡設面211以及一與該第一卡設面211相連接的第二卡設面212，該第一卡設面211與該第二卡設面212係傾斜連接，使得 該動平衡調整塊21的外表面呈一V字型環面，且該第一卡設面211抵靠於該調整槽13的第一傾斜面131，而該第二卡設面212抵靠於該調整槽13的第二傾斜面132，因該第一傾斜面131與該第二傾斜面132形成一V字型，該兩動平衡組件20僅能由上往下放入該兩調整槽13中，並該限位面133的寬度小於該第二傾斜面132的寬度，使得該動平衡調整塊21為該限位面133所限位，該動平衡調整塊21的中心貫穿設有一螺紋孔213，該動平衡螺絲22鎖固且穿設該動平衡調整塊21的螺紋孔213內，且該動平衡螺絲22的內端伸入該調整槽13的鎖固溝135且與該本體10相抵靠，使得該動平衡組件20位於該調整槽13內，其中，本發明亦可包括偶數個兩動平衡組件20，該偶數個動平衡組件20分別設置於該本體10的偶數個調整槽13中。

本發明操作使用時，如圖3與圖5所示，將該動平衡螺絲22穿設鎖固於該動平衡調整塊21的螺紋孔213，且該動平衡螺絲22的內端經該調整槽13的鎖固溝135抵靠於該本體10，讓該兩動平衡組件20設置於該本體10的兩調整槽13內，並將該本體10的結合孔11結合於一銑床的刀把(圖未示)，在對工件進行高速切削時，請參看圖3，當該本體10進行高速旋轉時，該本體10的結合孔11與該多數個刀具12的軸向距離為L₁，該多數個刀具12會產生徑向方向的離心力F₁，進而對該本體10的結合孔11產生軸向方向的力矩(F₁×L₁)，同時間，該本體10的結合孔11與該兩動平衡組件20的軸向距離為L₂，該兩動平衡組件20產生徑向的離心力F₂，進而向對該本體10的結合孔11產生該兩動平衡組件20於軸向方向的力矩(F₂×L₂)，利用該兩動平衡組件20於軸向方向的力矩(F₂×L₂)與該多數個刀具12於軸向方向的力矩(F₁×L₁)平衡，則該本體10的結合孔11處不產生力矩，相較於現有刀頭對於動平衡大多僅考慮徑向的動平衡，造成刀把與刀頭的結合位置仍將產生力矩，在刀頭高速旋轉時，此一力矩將產生刀具的晃動，使得該刀頭於軸向方向的力矩不平衡。

此外，請參看圖4，因本發明的該兩動平衡組件20同在一徑線上，且該兩動平衡組件20質量相同，在該本體10高速旋轉時，使得其中一動平衡組件20所產生的離心力F₃與另一動平衡組件20所產生的離心力F₄徑向平衡，並以其中兩於同一徑向上的刀具12為例，其中一刀具12所產生的離心力F₅與另一刀具12所產生的離心力F₆徑向力平衡，則該本體10除了軸向方向的力矩達到平衡，且在徑向方向達到力的平衡，減少該本體10的晃動，提高工件的加工精度。

10‧‧‧本體

11‧‧‧結合孔

111‧‧‧軸心孔

112‧‧‧鍵槽

12‧‧‧刀具

13‧‧‧調整槽

20‧‧‧動平衡組件

Claims (3)

1. 一種動平衡刀頭，其包括：一本體，該本體具有一上端面、一上緣以及一環周面，該本體包括一結合孔及偶數個調整槽，該結合孔由該本體的上端面向下貫穿形成，該偶數個調整槽等間隔凹設於該本體的環周面且接近該本體的上緣，各調整槽均呈一開口朝上的U字型，其中，各兩相面對的調整槽位於該本體的同一徑線上，各調整槽包括一第一傾斜面、一第二傾斜面、一限位面以及一抵靠面，該第一傾斜面設置於該調整槽的內表面，該第二傾斜面與該第一傾斜面相連接，使得該第一傾斜面與該第二傾斜面形成一V字型，該限位面為一直立的內表面而與該第二傾斜面相連接，該抵靠面為一直立的內表面且與該第一傾斜面的內側邊相連接，且該抵靠面徑向朝內形成有一鎖固溝；以及偶數個動平衡組件，該偶數個動平衡組件分別設置於該本體的偶數個調整槽，各動平衡組件包括一動平衡調整塊以及一動平衡螺絲，該動平衡調整塊由上往下卡設於該調整槽，該動平衡調整塊的外表面設有一第一卡設面以及一與該第一卡設面相連接的第二卡設面，該第一卡設面與該第二卡設面係傾斜連接，使得該動平衡調整塊的外表面呈一V字型環面，且該第一卡設面抵靠於該調整槽的第一傾斜面，而該第二卡設面抵靠於該調整槽的第二傾斜面，該動平衡調整塊的中心貫穿設有一螺紋孔，該動平衡螺絲鎖固穿設該動平衡調整塊的螺紋孔，該動平衡螺絲的內端抵靠於該調整槽的鎖固溝。
2. 如請求項1所述之動平衡刀頭，其中該第一傾斜面與該第二傾斜面之間的夾角為160°。
3. 如請求項1或2所述之動平衡刀頭，其中該本體包括兩調整槽，且該動平衡刀頭包括兩動平衡組件。