TWI685388B - 具有齒及含關聯物理參數之相關凹槽的立銑刀 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種立銑刀，其包含複數個齒及凹槽。齒及其相關凹槽包含一或多個關聯物理參數。一種此類關聯參數係：在一有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處，該複數個齒之至少一齒具有小於該複數個齒之一平均傾角值之一傾角及在相同軸向位置處，在各此齒之前的一凹槽具有大於該複數個凹槽之一平均螺旋角值之一螺旋角。

Description

具有齒及含關聯物理參數之相關凹槽的立銑刀
本發明之標的係關於一種經構形用於深肩部銑削之立銑刀，且特定言之本發明之標的係關於一種能夠在高硬度材料上提供良好品質表面拋光之深肩部立銑刀。該標的特定言之係關於此等具有齒及含關聯物理參數之相關凹槽的立銑刀。
經設計用於肩部加工應用(即圍繞一工件之一外周邊銑削)之立銑刀通常具有兩倍於立銑刀之直徑(下文中稱為「2D」；其中類似長度尺寸類似地表示，例如直徑之2.5倍將寫為「2.5D」或「2.5DE 」等等)之一最大有效切割長度。除非另有相對說明，否則參考說明書中之立銑刀直徑且申請專利範圍係參考切割端面處之切割部分之一直徑。 雖然理論上立銑刀可具有任何有效切割長度，但實際上極爲罕見立銑刀可依大於2D之一深度有效地銑削。此係因為遞增深度加重立銑刀之振動，減少工件表面拋光及立銑刀工具壽命兩者至低於工業可接受之標準。詳細言之，立銑刀在肩部加工期間彎曲，此係由於立銑刀僅固持於其一端處且緊靠其另一端及衝擊一剛性固持之工件。此等衝擊亦引起一回跳類型效應，其中此效應伴隨增加立銑刀長度而相對更大。 類似地，當銑削相對更硬之工件材料時此效應亦更劇烈，此係由於施加於立銑刀上之銑削力伴隨硬工件上之各衝擊而越來越大。 隨著銑削之增加深度而加重之另一問題係屑片疏散。詳細言之，大凹槽深度在切割端面附近係最關鍵，此係由於當第一個進入材料時各屑片首先接觸在切割端面附近起始之齒。屑片保持在切割端面附近之凹槽內達比凹槽之其餘部分相對更多時間，此係由於屑片僅當立銑刀已完全在工件中旋轉時排出凹槽且凹槽排出工件允許彈出屑片。雖然未受理論限制，但若凹槽未經設定充分大小以含納屑片，則緊靠立銑刀及工件之屑片之相接部(其自未經設定充分大小之凹槽突出)可增加振動及甚至引起立銑刀破裂。應瞭解隨著距離立銑刀之經固定之刀柄部分之增加距離，此效應將更顯著。 歸因於當今工業中之高效能要求，曾經視為對立銑刀設計之非顯著改變現將能夠界定一立銑刀是否可被表面拋光及屑片移除之工業標準所接受。雖然任何立銑刀理論上可加工任何材料，但僅藉由提供用於一給定材料移除速率及表面拋光之一所要位準之一競爭性工具壽命，一立銑刀才可實際上視為與一特定應用相關。 本發明之一目的係提供一種新的改良立銑刀。
若干振動減少特徵已併入至一單一立銑刀以產生一種能夠深肩部銑削(即依至少2.5D之一深度)之立銑刀，同時在高硬度材料上仍提供良好品質表面拋光。單獨及組合兩者之各發明特徵據信顯著促成振動減少及因此增加工具壽命及所達成之表面拋光。 根據本發明之標的之一第一態樣，提供一種拋光立銑刀，其包括複數個齒及凹槽；其中在有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處，該複數個齒之至少一齒具有小於一平均徑向傾角值之一徑向傾角及在各此齒(即該至少一齒之各者)之前的一凹槽具有大於該複數個凹槽之一平均螺旋角值之一螺旋角。 據信此幾何形狀藉由提供齒不同徑向傾角而減少振動，同時補償具有一相對更小徑向傾角之至少一齒一相對更大螺旋角，該更大螺旋角減少所需之徑向割削力。 換言之，根據本發明之標的之一第二態樣，提供一種拋光立銑刀，其經構形用於圍繞一中心旋轉軸(AR )旋轉，該中心旋轉軸界定相對軸向前向及後向(DF 、DR )及相對旋轉先前方向及接續方向(DP 、DS )，該先前方向(DP )為該切割方向，該立銑刀包括：一刀柄部分；及一切割部分，其自該刀柄部分向前延伸至一切割端面；該切割部分包括：一有效切割長度(LE )；一直徑(DE )；複數個一體形成之齒；及複數個凹槽，其等與該複數個齒交替，各凹槽具有一螺旋角及一凹槽深度；各齒包括：一傾角面；一離隙表面，其在該傾角面之後且具有可在垂直於該旋轉軸(AR )之一平面中量測之一離隙表面寬度；一刀刃，其形成於該傾角面與該離隙表面之一交叉點處；一離隙邊緣，其與該刀刃隔開及形成於該離隙表面與在該齒之後的該凹槽之一凹槽表面之一交叉點處；及一齒面積，其界定於自該刀刃延伸至該中心旋轉軸之一第一徑向線與自該中心旋轉軸延伸至該接續凹槽之一最低點之一第二徑向線之間；其中在該有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處：該等凹槽具有一平均螺旋角值，其中一或多個凹槽具有一最小螺旋角值，及一或多個凹槽具有一最大螺旋角值；該等齒具有一平均徑向傾角值，其中一或多個齒具有一最小徑向傾角值，及一或多個齒具有一最大徑向傾角值；且至少一齒具有小於該平均徑向傾角值之一徑向傾角及在各此齒之前的該凹槽具有大於該平均螺旋角值之一螺旋角。 在第一態樣及第二態樣中，由於該至少一齒之徑向傾角小於相同軸向位置處之一平均徑向傾角，及其相關凹槽之螺旋角大於相同軸向位置處之一平均螺旋角，因此該齒之徑向傾角可被視為與其相關凹槽之螺旋角係負關聯。 根據本發明之標的之又一(第三)態樣，提供一種拋光立銑刀，其包括複數個齒及凹槽：其中在該有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處，該複數個齒之至少一齒具有大於該複數個齒之一平均齒面積值之一齒面積及小於一平均離隙表面寬度值之一離隙表面寬度。 據信此幾何形狀藉由提供不同幾何形狀齒來減少振動，同時藉由僅減少具有一相對更大齒面積之齒之寬度補償一齒之結構弱點一更小離隙表面。 此幾何形狀亦允許一立銑刀具有一相對更大凹槽，即該凹槽在具有一相對更小離隙表面之該齒之前，其亦據信藉由允許更多如上文所解釋之屑片疏散面積來減少振動。 換言之，根據本發明之標的之又一(第四)態樣，提供一種拋光立銑刀，其經構形用於圍繞一中心旋轉軸(AR )旋轉，該中心旋轉軸界定相對軸向前向及後向(DF 、DR )及相對旋轉先前方向及接續方向(DP 、DS )，該先前方向(DP )為該切割方向，該立銑刀包括：一刀柄部分；及一切割部分，其自該刀柄部分向前延伸至一切割端面；該切割部分包括：一有效切割長度(LE )；一直徑(DE )；複數個一體形成之齒；及複數個凹槽，其等與該複數個齒交替，各凹槽具有一螺旋角及一凹槽深度；各齒包括：一傾角面；一離隙表面，其在該傾角面之後且具有可在垂直於該旋轉軸(AR )之一平面中量測之一離隙表面寬度；一刀刃，其形成於該傾角面與該離隙表面之一交叉點處；一離隙邊緣，其與該刀刃隔開及形成於該離隙表面與在該齒之後的該凹槽之一凹槽表面之一交叉點處；及一齒面積，其界定於自該刀刃延伸至該中心旋轉軸之一第一徑向線與自該中心旋轉軸延伸至該接續凹槽之一最低點之一第二徑向線之間；其中在該有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處：該等齒具有一平均齒面積值，其中一或多個齒具有一最小齒面積值，及一或多個齒具有一最大齒面積值；該等齒具有一平均離隙表面寬度值，其中一或多個齒具有一最小離隙表面寬度值，及一或多個齒具有一最大離隙表面寬度值；且至少一齒具有大於該平均齒面積值之一齒面積及小於該平均離隙表面寬度值之一離隙表面寬度。 顯著地，上述態樣之發明特徵之應用位於有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處(即遠離立銑刀之一刀柄之有效切割長度之一半)，此係由於伴隨距離立銑刀之一牢固固持刀柄之增加距離振動問題係更顯著。應瞭解隨著距離刀柄之遞增距離(即隨著越來越接近切割端面)應用之效用係更大。然而，這並不是說有效切割長度之一近一半中不存在對刀柄之任何效應。 在第三態樣及第四態樣中，由於該至少一齒之齒面積具有一大於平均齒面積值及其相關離隙表面具有一小於平均離隙表面寬度值，因此該齒之齒面積可被視為與其相關離隙表面之離隙表面寬度係負關聯。 根據本發明之標的之又一(第五)態樣，提供一種拋光立銑刀，其包括一刀柄及一切割部分；該切割部分具有大於2.5DE 之一有效切割長度且包括複數個齒及凹槽；該複數個齒包括具有不同徑向傾角之至少兩個齒，該等不同徑向傾角值之至少一些徑向傾角值不同於所有其他非相同值達2°或以上；且該複數個凹槽之各凹槽具有隨距離該刀柄之遞增距離而增加之一遞增深度。 一方面，此幾何形狀提供一非典型較長有效切割長度，同時藉由組合遠離刀柄之一放大凹槽深度與在銑削期間減少振動之顯著不同傾角而補償與增加切割長度相關聯的更大振動。 在市場上相對更短之立銑刀中，不同傾角經常並不具成本效益，此係歸因於其等對於減少振動之相對較小貢獻(至少與其他振動減少設計選擇相比)。然而，隨著使用更長立銑刀及甚至具有大量齒(例如5個或更多齒，且當齒之數目增加時係更多)之更長之立銑刀，已發現：提供不同及尤其顯著改變徑向傾角實現一相對顯著振動減少效應，藉此調整新增設計複雜度及提供不同徑向傾角之代價。 換言之，根據本發明之標的之又一(第六)態樣，提供一種拋光立銑刀，其經構形用於圍繞一中心旋轉軸(AR )旋轉，該中心旋轉軸界定相對軸向前向及後向(DF 、DR )及相對旋轉先前方向及接續方向(DP 、DS )，該先前方向(DP )為該切割方向，該立銑刀包括：一刀柄部分；及一切割部分，其自該刀柄部分向前延伸至一切割端面；該切割部分包括：一有效切割長度(LE )；一直徑(DE )；複數個一體形成之齒；及複數個凹槽，其等與該複數個齒交替，各凹槽具有一螺旋角及一凹槽深度；各齒包括：一傾角面；一離隙表面，其在該傾角面之後且具有可在垂直於該旋轉軸(AR )之一平面中量測之一離隙表面寬度；一刀刃，其形成於該傾角面與該離隙表面之一交叉點處；一離隙邊緣，其與該刀刃隔開及形成於該離隙表面與在該齒之後的該凹槽之一凹槽表面之一交叉點處；及一齒面積，其界定於自該刀刃延伸至該中心旋轉軸之一第一徑向線與自該中心旋轉軸延伸至該接續凹槽之一最低點之一第二徑向線之間；其中在該有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處：該等齒具有一平均徑向傾角值，其中一或多個齒具有一最小徑向傾角值，及一或多個齒具有一最大徑向傾角值；其中：該切割部分具有大於2.5D之一有效切割長度；具有不同徑向傾角值之該等齒中至少一些齒具有不同於所有其他非相同值達2°或以上之值；且該複數個凹槽之各凹槽具有具有隨距離該刀柄之遞增距離而增加之一遞增深度。 在第五態樣及第六態樣中，一相對較大有效切割長度及徑向傾角值之間的相對較大差異可被視為一正關聯。 根據本發明之標的之又一(第七)態樣，提供一種拋光立銑刀，其包括一刀柄及一切割部分；該切割部分包括複數個齒及凹槽；該複數個齒包括具有不同徑向傾角之至少三個齒，該等不同徑向傾角值之至少一些徑向傾角值不同於所有其他非相同值達2°或以上；且該複數個凹槽具有6°或更小之一螺旋變化量。 一方面，此幾何形狀提供顯著不同徑向傾角以在銑削期間減少振動，補償非常適度之螺旋角變化量(例如6°或更小之一螺旋角變化量)。針對振動減少，據信一較大螺旋角變化量為比改變傾角更有效之一設計選擇。其中適度螺旋角變化量之缺點可係有益之一些應用，特定言之，用於相對較長立銑刀(例如具有至少2.5D之一有效切割長度)及/或具有一相對較大數目個齒(例如5個或更多齒)之立銑刀。 換言之，根據本發明之標的之又一(第八)態樣，提供一種拋光立銑刀，其經構形用於圍繞一中心旋轉軸(AR )旋轉，該中心旋轉軸界定相對軸向前向及後向(DF 、DR )及相對旋轉先前方向及接續方向(DP 、DS )，該先前方向(DP )為該切割方向，該立銑刀包括：一刀柄部分；及一切割部分，其自該刀柄部分向前延伸至一切割端面；該切割部分包括：一有效切割長度(LE )；一直徑(DE )；複數個一體形成之齒；及複數個凹槽，其等與該複數個齒交替，各凹槽具有一螺旋角及一凹槽深度；各齒包括：一傾角面；一離隙表面，其在該傾角面之後且具有可在垂直於該旋轉軸(AR )之一平面中量測之一離隙表面寬度；一刀刃，其形成於該傾角面與該離隙表面之一交叉點處；一離隙邊緣，其與該刀刃隔開及形成於該離隙表面與在該齒之後的該凹槽之一凹槽表面之一交叉點處；及一齒面積，其界定於自該刀刃延伸至該中心旋轉軸之一第一徑向線與自該中心旋轉軸延伸至該接續凹槽之一最低點之一第二徑向線之間；其中在該有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處：該等凹槽具有一平均螺旋角值，其中一或多個凹槽具有一最小螺旋角值，及一或多個凹槽具有一最大螺旋角值；該等齒具有一平均徑向傾角值，其中一或多個齒具有一最小徑向傾角值，及一或多個齒具有一最大徑向傾角值；其中，在該有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處：至少三個齒具有不同徑向傾角，不同徑向傾角值之一些徑向傾角值不同於所有其他非相同值達2°或以上，且該等凹槽具有6°或更小之一螺旋變化量。 在第七態樣及第八態樣中，徑向傾角值之間的相對較大差異及螺旋角之一相對較小變化量可被視為一負關聯。 應瞭解本說明書及申請專利範圍中之術語「負關聯」不應使用如一變量增加另一變量對應減少之一嚴格數學定義來解釋，但確切而言應鑑於本發明之揭示內容及申請專利範圍來理解，其大體上連同一實體物件(具體而言係一立銑刀)來描述此概念。一對應理解應類似地應用於本說明書及申請專利範圍中之任何「正關聯」。 應進一步瞭解除其中另有明確說明之外，態樣亦可有益於小於2.5D之有效切割長度之立銑刀。 類似地，雖然根據本發明之立銑刀已經設計用於拋光應用，且首先在高硬度材料上測試，但應瞭解據信根據態樣之任何者，此等立銑刀特徵亦可被發現對於除拋光之外的應用及甚至對於加工不太硬之工件材料係高度有效。 根據本發明之標的之又一(第九)態樣，提供一種拋光立銑刀，其經構形用於圍繞一中心旋轉軸(AR )旋轉，該中心旋轉軸界定相對軸向前向及後向(DF 、DR )及相對旋轉先前方向及接續方向(DP 、DS )，該先前方向(DP )為該切割方向，該立銑刀可包括：一刀柄部分；及一切割部分，其自該刀柄部分向前延伸至一切割端面；該切割部分包括：一有效切割長度(LE )；一直徑(DE )；複數個一體形成之齒；及複數個凹槽，其等與該複數個齒交替，各凹槽具有一螺旋角及一凹槽深度；各齒包括：一傾角面；一離隙表面，其在該傾角面之後且具有可在垂直於該旋轉軸(AR )之一平面中量測之一離隙表面寬度；一刀刃，其形成於該傾角面與該離隙表面之一交叉點處；一離隙邊緣，其與該刀刃隔開及形成於該離隙表面與在該齒之後的該凹槽之一凹槽表面之一交叉點處；及一齒面積，其界定於自該刀刃延伸至該中心旋轉軸之一第一徑向線與自該中心旋轉軸延伸至該接續凹槽之一最低點之一第二徑向線之間；其中在該有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處：該等凹槽具有一平均螺旋角值，其中一或多個凹槽具有一最小螺旋角值，及一或多個凹槽具有一最大螺旋角值；該等齒具有一平均徑向傾角值，其中一或多個齒具有一最小徑向傾角值，及一或多個齒具有一最大徑向傾角值；該等齒具有一平均齒面積值，其中一或多個齒具有一最小齒面積值，及一或多個齒具有一最大齒面積值；及該等齒具有一平均離隙表面寬度值，其中一或多個齒具有一最小離隙表面寬度值，及一或多個齒具有一最大離隙表面寬度值。 亦應瞭解上述係一「發明內容」，且上述態樣之任何者可進一步包括下文所描述之特徵之任何者。具體而言，以下特徵(單獨或組合)可應用於上述態樣之任何者： A. 在該有效切割長度之至少該前半部中之一軸向位置處，該等凹槽可具有一平均螺旋角值，其中一或多個凹槽具有一最小螺旋角值，及一或多個凹槽具有一最大螺旋角值。 B. 在該有效切割長度之至少該前半部中之一軸向位置處，該等齒可具有一平均徑向傾角值，其中一或多個齒具有一最小徑向傾角值，及一或多個齒具有一最大徑向傾角值。 C. 在該有效切割長度之至少該前半部中之一軸向位置處，該等齒可具有一平均齒面積值，其中一或多個齒具有一最小齒面積值，及一或多個齒具有一最大齒面積值。 D. 在該有效切割長度之至少該前半部中之一軸向位置處，該等齒可具有一平均離隙表面寬度值，其中一或多個齒具有一最小離隙表面寬度值，及一或多個齒具有一最大離隙表面寬度值。 E. 一立銑刀可經構形用於銑削高硬度材料(例如具有38 HRc至65 HRc之一硬度之材料)。例如，此類型之一些顯著材料可為稱為D2、H13及P20之材料。 F. 一立銑刀可經構形用於圍繞一中心旋轉軸(AR )旋轉。 G. 一中心旋轉軸(AR )可界定相對軸向前向及後向(DF 、DR )及相對旋轉先前方向及接續方向(DP 、DS )，該先前方向(DP )為該切割方向。應瞭解一有效切割長度之一「前半部」係在前向上比其餘半部遠之半部。換言之，「前半部」為遠離一刀柄之一半部。 H. 一立銑刀可包括：一刀柄部分；及一切割部分，其自該刀柄部分向前延伸至一切割端面。 I. 一立銑刀或更精確而言一立銑刀之一切割部分可包括：一有效切割長度(LE )；一直徑(DE )；複數個一體形成之齒；及複數個凹槽，其等與該複數個齒交替，各凹槽具有一螺旋角及一凹槽深度。為了簡明，該等凹槽可具有可變螺旋角，其等在不同軸向位置處改變，然而，在諸如圖3至圖6中所展示之各軸向位置處，存在一螺旋角值。相應地，直徑DE 在不同軸向位置處可不同(本文中指代為DEI 、DEII …等等)。 J. 一齒可包括：一傾角面；一離隙表面，其在該傾角面之後且具有可在垂直於該旋轉軸(AR )之一平面中量測之一離隙表面寬度；一刀刃，其形成於該傾角面與該離隙表面之一交叉點處；一離隙邊緣，其與該刀刃隔開及形成於該離隙表面與在該齒之後的該凹槽之一凹槽表面之一交叉點處；及一齒面積，其界定於自該刀刃延伸至該中心旋轉軸之一第一徑向線與自該中心旋轉軸延伸至該接續凹槽之一最低點之一第二徑向線之間。 K. 在一有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處：至少一齒可具有小於一立銑刀之複數個齒之一平均徑向傾角值之一徑向傾角；及在各至少一齒之前的一凹槽可具有大於該立銑刀之複數個凹槽之一平均螺旋角值之一螺旋角。較佳地，至少兩個齒可具有小於一立銑刀之複數個齒之一平均徑向傾角值之一徑向傾角；及在該至少一齒之各齒之前的一凹槽可具有大於該立銑刀之複數個凹槽之一平均螺旋角值之一螺旋角。更佳地，該螺旋角可等於該複數個凹槽之一螺旋角範圍之一最大值。類似地，較佳地係該徑向傾角可等於該複數個齒之一最小徑向傾角值。最佳地，具有大於該複數個凹槽之一平均螺旋角值(較佳地該複數個凹槽之一最大螺旋角值)之一螺旋角之一凹槽在具有該複數個齒之一最小徑向傾角值之一徑向傾角之所有齒之前。較佳地，具有小於該複數個齒之一平均徑向傾角值之一徑向傾角之一齒在具有大於該複數個凹槽之一平均螺旋角值之一螺旋角之大部分凹槽之各凹槽之後。 L. 在一有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處，該複數個齒之至少一齒可具有：等於複數個齒之一最大徑向傾角範圍之一徑向傾角；且在各至少一齒之前的一凹槽可具有小於複數個凹槽之一最小螺旋角且大於一最小螺旋角之一螺旋角。 M. 在一有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處：該複數個齒之至少一齒可具有大於一立銑刀之複數個齒之一最大徑向傾角值之一徑向傾角；且在該至少一齒之各齒之前的一凹槽可具有小於該立銑刀之複數個凹槽之一平均螺旋角值之一螺旋角。 N. 複數個齒科包含具有不同徑向傾角之至少兩個，較佳地三個且更佳地大部分齒。至少一些及較佳地大部分該等不同徑向傾角值不同於所有其他非相同值達2°或以上。較佳地，根據條件各徑向傾角值不同於所有其他非相同值達：3°± 1°。 O. 複數個凹槽具有6°或更小之一螺旋變化量。為了簡明，此意謂所有該複數個凹槽之最大螺旋角值及最小螺旋角值不同達6°或更小。較佳地，一立銑刀之所有螺旋角可落入35°至41°之範圍內。更佳地，螺旋變化量係4°或更小。 P. 連續凹槽可具有改變達3°或更小、較佳地2°或更小之不同螺旋角。 Q. 該複數個凹槽之各者可具有隨距離一刀柄之遞增距離而增加之一遞增深度。該立銑刀之一後端處之一凹槽深度可較佳地介於直徑(DEV )之10%至14%之間。該立銑刀之一前端處之一凹槽深度可較佳地介於直徑(DEI )之16%至20%之間。 R. 在一有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處，複數個齒之至少一齒、較佳地至少兩個齒可具有大於該複數個齒之一平均齒面積之一齒面積及小於該複數個齒之一平均離隙表面寬度值之一離隙表面寬度。然而，較佳地可係該複數個齒之至多僅大部分齒可具有大於該複數個齒之一平均齒面積之一齒面積及小於該複數個齒之一平均離隙表面寬度值之一離隙表面寬度。 S. 該有效切割長度之一前半部內之一軸向位置可較佳地落入該有效切割長度之一前三分之一內。 T. 已知立銑刀通常具有2DE 或更小之有效切割長度。然而，根據上述態樣之至少一者之標的之立銑刀可視情況甚至具有等於或大於2.5DE 之一有效切割長度。具有4DE 之一有效切割長度(其此時被視為極長)之一切割部分之初始測試係成功。相應地，有效切割長度可甚至等於或大於3.5DE 。4DE 立銑刀之測試之後，具有含6DE 之一有效切割長度之一切割部分之一立銑刀亦測試成功。相應地，有效切割長度可甚至等於或大於5.5DE 。在該測試之後，一較佳有效切割長度可滿足條件6DE ± 2DE 或甚至6DE ± 1DE 。然而，應瞭解本發明之標的之優點亦可用於具有小於2.5DE 之一有效切割長度之立銑刀且除非另有明確說明，否則甚至大於上文所界定之長度的一長度不應被視為在申請專利範圍之範疇之外。 U. 在自一切割端面之一後向上，該切割部分之橫截面中之各對毗鄰刀刃之間的轉位角接近相等且隨後自此發散。較佳地，該等轉位角可隨著越來越接近該有效切割長度之一中間而接近相等。 V. 一立銑刀之一前端處之轉位角可對應於該有效切割長度之一後端處之轉位角。該立銑刀之一前端處之大部分轉位角可不相同。 W. 該立銑刀之一直徑DE 在整個有效切割長度中可係一恆定值(忽略小於大於30微米之差異)。較佳地，立銑刀直徑在端面處可係最大且可隨著越來越接近刀柄而在直徑上減少小於30微米之量。當闡釋申請專利範圍時，所考量之直徑應為所指定之軸向位置處之一直徑或若未指定則為端面處之直徑。 X. 該切割部分之該外緣可係圓柱形。 Y. 複數個齒較佳地等於或大於五個齒。對於上文所描述之應用，齒之一高數目個係至少五個。然而，增加齒之數目減少可用凹槽空間。相應地，該複數個齒較佳地等於或小於11個齒。更佳地，該複數個齒等於5個、7個或9個齒，其中考慮到凹槽空間，7個齒被視為最佳數目個齒。較佳地，歸因於非對稱性，該複數個齒為用於減少振動之一奇數個齒。 Z. 複數個齒之所有齒可均平滑(即非鋸齒形)。此可允許更佳工件表面拋光。談及「鋸齒形」，其意謂多個峰脊形狀(儘管在形狀上非必要為嚴格正弦形)形成為在齒上彼此毗鄰。相應地，根據本說明書及申請專利範圍之一「平滑」齒仍可具有一單一峰-脊-峰形狀(或甚至彼此隔開一些，例如依大於有效切割長度之四分之一之一距離)，其充當一斷屑器且不用於為一鋸齒形齒之粗糙切割。此係因為一暫時斷屑器仍可允許良好表面拋光，即使不具有任何斷屑器之一平滑齒可提供一稍佳表面拋光及可較佳地用於一些應用。
圖1及圖2繪示通常由諸如燒結碳化物之極硬及耐磨材料製成之一立銑刀10，其經構形用於圍繞透過其中心縱向延伸之一中心旋轉軸AR 旋轉。 中心旋轉軸AR 界定相對軸向前向及後向DF 、DR 及相對旋轉先前方向及接續方向DP 、DS ，先前方向DP 為切割方向。 立銑刀10包括：一刀柄部分12；及一切割部分14，其自刀柄部分12在前向DF 上延伸。 切割部分14在後向DR 上自一切割端面16延伸至一最遠凹槽端18。 切割部分14由與螺旋形第一凹槽22A、第二凹槽22B、第三凹槽22C、第四凹槽22D、第五凹槽22E、第六凹槽22F、第七凹槽22G交替之第一齒20A、第二齒20B、第三齒20C、第四齒20D、第五齒20E、第六齒20F、第七齒20G一體地形成。 為解釋本文所使用之相對術語，例如，第一凹槽22A在先前方向(DP )上毗鄰第一齒20A，且因此可被描述為該凹槽在第一齒20A之前。另一實例將係：第七凹槽22G在第一齒20A之後，或替代言之，第一齒20A在第七齒22G之前等等。 如圖1中所展示，各凹槽22具有與中心旋轉軸AR 一起形成之一螺旋角H。應瞭解各種凹槽之螺旋角不需要相同，且任何給定凹槽之螺旋角對於其沿有效切割長度LE 的整個長度可不恆定。 切割部分14之一有效切割長度LE 自切割端面16延伸至一軸向位置，其中齒離隙表面不再有效，其在此實例中係可見於標示為參考符號「29」之軸向位置處(在此實例中有效切割長度LE 之端之軸向位置與截面VI-VI重合)。 所例示之切割部分14之外緣係圓柱形。更精確而言(此僅為一偏好)，當放大至微米之一量值時，立銑刀之直徑DE 在切割端面16處比更接靠近刀柄12之位置處大。換言之，隨著越來越接近刀柄12直徑DE 減少。因此，DEI 大於DEII ，其繼而大於DEIII ，其繼而大於DEIV ，其繼而大於DEV 。另外，在一些實施例中，切割齒20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G可全部相等地徑向向外延伸以建立直徑DE 。 如自圖1中之齒20之完整外觀所展示，齒20係非鋸齒狀。 在圖2中，展示第一轉位角IA1、第二轉位角IA2、第三轉位角IA3、第四轉位角IA4、第五轉位角IA5、第六轉位角IA6及第七轉位角IA7。 參考圖1，除切割端面16之外，即有效切割長度LE 之前部，已為了解釋而選擇有效切割長度LE 之後端處之截面VI-VI、中間軸向位置或截面(或垂直於中心旋轉軸AR 之一平面之視圖)。例如，截面III-III對應於切割端面16後部達有效切割長度LE 之四分之一的一軸向位置或截面；截面IV-IV對應於截面III-III後部達有效切割長度之四分之一的一軸向位置或截面且因此表示有效切割長度LE 之中間；截面V-V對應於截面IV-IV後部達有效切割長度LE 之四分之一的一軸向位置或截面；及截面VI-VI係截面V-V後部達有效切割長度LE 之四分之一的一軸向位置或截面。 相應地，有效切割長度LE 之一前半部24自截面IV-IV至切割端面16，及有效切割長度LE 之一後半部26自截面IV-IV至截面VI-VI。 為了易於呈現而使用圖3，識別一些進一步特徵。各齒20包括：第一傾角面、第二傾角面、第三傾角面、第四傾角面、第五傾角面、第六傾角面、第七傾角面(28A、28B、28C、28D、28E、28F、28G)；各毗鄰傾角面28之後及具有第一離隙表面寬度、第二離隙表面寬度、第三離隙表面寬度、第四離隙表面寬度、第五離隙表面寬度、第六離隙表面寬度、第七離隙表面寬度(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7)之第一離隙表面、第二離隙表面、第三離隙表面、第四離隙表面、第五離隙表面、第六離隙表面、第七離隙表面(30A、30B、30C、30D、30E、30F、30G)；形成於傾角面28及離隙表面30之各自交叉點處之第一刀刃、第二刀刃、第三刀刃、第四刀刃、第五刀刃、第六刀刃、第七刀刃(32A、32B、32C、32D、32E、32F、32G)；各離隙表面30之一接續端處之第一離隙邊緣、第二離隙邊緣、第三離隙邊緣、第四離隙邊緣、第五離隙邊緣、第六離隙邊緣、第七離隙邊緣(34A、34B、34C、34D、34E、34F、34G)；及各離隙邊緣34A、34B、34C、34D、34E、34F、34G之後的第一凹槽表面、第二凹槽表面、第三凹槽表面、第四凹槽表面、第五凹槽表面、第六凹槽表面、第七凹槽表面(36A、36B、36C、36D、36E、36F、36G)。各凹槽表面36在接續方向DS 上延伸直至其到達一毗鄰第一最低點、第二最低點、第三最低點、第四最低點、第五最低點、第六最低點或第七最低點(38A、38B、38C、38D、38E、38F、38G)。 第一離隙表面W1自第一刀刃32A至離隙邊緣34A量測以使用一特定實例來闡釋離隙表面寬度W之量測，在此實例中離隙邊緣34A構成垂直於旋轉軸AR 之一平面中之一不連續點。詳細言之，一徑向線自中心旋轉軸AR 延伸至第一刀刃32A及平行於該徑向線之一第二線經抽取與離隙邊緣34A相交，且兩個線之間的距離經量測以提供寬度。如圖中所展示，具有一不同斜率之第一凹槽表面36A在第一離隙表面W1之後。應瞭解在沿有效切割長度LE 之橫截面中，除刀刃32處之外，離隙表面30自切割直徑DE 之佔據面積凹入。在其中離隙表面30包括複數個子離隙表面(圖中未展示)之一情況中，可被考量用於寬度量測之離隙邊緣(即一橫截面圖中之不連續性)係最靠近凹槽之最低點(且並非刀刃)。 各齒20包括一齒面積AT 。齒面積AT 界定於自刀刃32延伸至中心旋轉軸AR 之一第一徑向線LR1 與自中心旋轉軸AR 延伸至刀刃32之後的最低點38之一第二徑向線LR 2 之間。使用一特定實例來闡釋，為了易於影線之呈現而展示之一第三齒面積AT3 界定於自第三刀刃32C延伸至中心旋轉軸AR 之一第一徑向線LR1 與自中心旋轉軸AR 延伸至第三刀刃32C之後的第三最低點38C之一第二徑向線LR 2 之間。 在本實例中，在圖3中所展示之截面圖中，具有最大齒面積之齒為第二齒、第三齒及第六齒(20B、20C、20F) (其等可由如相對於前述段落中第三齒20C所闡釋之各者上之圖式徑向線目視瞭解)。第二齒、第三齒及第六齒(20B、20C、20F)之各者具有大於一平均齒面積Aμ (圖中未展示)之一齒面積AT 。一平均齒面積Aμ 可使用方程式Aμ = ΣATi / n來計算(其中Ti表示一特定齒面積之值及n為齒之數目)。 齒20各具有可在自中心旋轉軸AR 延伸至刀刃32之一徑向線與切向地自相關傾角面28延伸之一切線LT 之間量測之第一徑向傾角R。使用一特定實例來闡釋，第一徑向傾角RA 可在來自第一傾角面28A之一第一徑向線LR A 與一第一切線LTA 之間量測。 在本實例中，在圖3中所展示之截面圖中，具有最小徑向傾角之齒為第三齒及第六齒(20C、20F)。具有最大徑向傾角之齒為第二齒、第四齒及第七齒(20B、20D、20G)。具有大於最小徑向傾角且大於最大徑向傾角之徑向傾角之齒為第一齒及第五齒(20A、20E)。 在此實例中，第三齒及第六齒(20C、20F)具有6°之徑向傾角，第二齒、第四齒及第七齒(20B、20D、20G)具有12°之徑向傾角，及第一齒及第五齒(20A、20E)具有9°之徑向傾角。一平均徑向傾角Rμ 可使用方程式Rμ = ΣRi / n來計算(其中Ri表示一特定徑向傾角之值及n為齒之數目)。在此實例中平均徑向傾角按如下計算：Rμ = (6 + 6 + 12 + 12 + 12 + 9 + 9) / 7 = 9.43°。因此，在此實例中，第二齒、第四齒及第七齒(20B、20D、20G)具有大於平均徑向傾角之徑向傾角及齒之其餘部分具有小於平均徑向傾角之徑向傾角。 在本實例中，具有最大螺旋角H之凹槽為第三凹槽及第六凹槽(22C、22F)。具有最小螺旋角之凹槽為第一凹槽及第五凹槽(22A、22E)。具有大於最小螺旋角且小於最大螺旋角之螺旋角之凹槽為第二凹槽、第四凹槽及第七凹槽(22B、22D、22G)。在此實例中，第三凹槽及第六凹槽(22C、22F)具有37°之螺旋角，第二凹槽、第四凹槽及第七凹槽(22B、22D、22G)具有36°之螺旋角及第一凹槽及第五凹槽(22A、22E)具有35°之螺旋角。一平均螺旋角Hμ 可使用方程式Hμ = ΣHi / n來計算(其中Hi表示一特定螺旋角之值及n為齒之數目)。在此實例中平均螺旋角按如下計算：Hμ = (37 + 37 + 36 + 36 + 36 + 35 + 35) / 7 = 36°。 因此，在此實例中，第二凹槽、第四凹槽及第七凹槽(22B、22D、22G)具有等於平均螺旋角之螺旋角，第一凹槽及第五凹槽(22A、22E)具有小於平均螺旋角之螺旋角及第三凹槽及第六凹槽(22C、22F)具有大於平均螺旋角之螺旋角。 由於第三齒及第六齒具有小於平均值之徑向傾角且其相關第三凹槽及第六凹槽具有大於平均值之螺旋角，因此第三齒及第六齒可被視為具有與其各自相關第三凹槽及第六凹槽之螺旋角係負關聯之徑向傾角。 各凹槽22具有一凹槽深度F。凹槽深度F可在相關凹槽22之最低點38與相關截面圖中之直徑DE 之間量測。凹槽深度F可隨距離刀柄12之遞增距離而增加。 在本實例中，參考圖2，第六凹槽22F之一第一凹槽深度F6I展示於切割端面16處，且當與更靠近刀柄12之位置相比時在此軸向位置處具有一最大凹槽深度。顯著地，第一凹槽深度F6I係在第七最低點38G (注意最低點與先前齒一同編號)與直徑DE 之間量測。在其餘圖式中舉例第六凹槽22F之不同凹槽深度。更靠近刀柄12之各凹槽深度具有比更靠近切割端面16之位置相對更小之一量值。例如，切割端面16處之第一凹槽深度F6I更深(即量值大於圖3中之第六凹槽22F之一第二凹槽深度F6II)。類似地，第二凹槽深度F6II比圖4中之一第三凹槽深度F6III深，其繼而比圖5中之一第四凹槽深度F6IV深，其繼而比圖6中之一第五凹槽深度F6V深。 返回至圖2，其中展示可在刀刃32之間量測之轉位角。例如，一第一轉位角IA1可在第一刀刃32A與第二刀刃32B之間量測。類似地，展示第二轉位角、第三轉位角、第四轉位角、第五轉位角、第六轉位角及第七轉位角(IA2、IA3、IA4、IA5、IA6、IA7)。 在本實例中，第一轉位角IA1等於57.4°，第二轉位角IA2等於57.9°，第三轉位角IA3等於45.3°，第四轉位角IA4等於45°，第五轉位角IA5等於63.9°，第六轉位角IA6等於45.2°，及第七轉位角IA7等於45.3°。 返回至圖3，第一轉位角、第二轉位角、第三轉位角、第四轉位角、第五轉位角、第六轉位角及第七轉位角(IB1、IB2、IB3、IB4、IB5、IB6、IB7)亦對應於第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽、第五凹槽、第六凹槽、第七凹槽(22A、22B、22C、22D、22E、22F、22G)但由於不相等螺旋值而具有不同於圖1之第一轉位角、第二轉位角、第三轉位角、第四轉位角、第五轉位角、第六轉位角及第七轉位角(IA1、IA2、IA3、IA4、IA5、IA6、IA7)之值。 顯著地，螺旋角及轉位角可有利地經構形以在有效切割長度之中間處接近相等(其在此情況中係51.4°，即360°除以齒之數目)。即，在圖3中，轉位角IB比圖2中之轉位角IA更接近51.4°，及圖4中之第一轉位角、第二轉位角、第三轉位角、第四轉位角、第五轉位角、第六轉位角及第七轉位角(IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7)更接近或等於圖3中之51.4°。 顯著地，螺旋角及轉位角經構形以自有效切割長度之中間處之相等或幾乎相等值發散。即，在圖5中，轉位角(ID1、ID2、ID3、ID4、ID5、ID6、ID7)比圖4中之對應轉位角更遠離值51.4°。 轉位角自相等之發散在圖3及圖5及亦在圖2及圖6中可大約相同(至少在絕對量值上)。 遠優於經測試之比較立銑刀(在具有38 HRc至65 HRc之一硬度之鋼上，其具有高達立銑刀直徑之10%之一屑片寬度，且依4D之一深度)之效能的上述立銑刀之測試結果。根據拋光之工業標準，可接受之表面拋光之一位準係Ra = 0.4 μm，及在4D之一深度處甚至實現Ra = 0.3 μm。類似地，在擺動銑削條件下及甚至在不銹鋼上成功地執行立銑刀。雖然測試尚未完成，但甚至針對高達立銑刀直徑之25%之屑片已實現成功測試。迄今為止，甚至針對變化條件及材料之所有測試已成功。 雖然特徵之各者無疑會促成改良效能，但據信若干特定改良之各者個別地提供甚至針對不同應用立銑刀之改良效能。 例如，被認為尤其促成立銑刀之效能的一設計特徵係一凹槽(即具有37°之一螺旋角(即大於36°之平均螺旋角之一螺旋角值，及較佳地35°、36°及37°之螺旋角組之外的最大螺旋角值)的第三凹槽22C及第六凹槽22F在各第三齒及第六齒(20C、20F)之至少一者及較佳地各者(其等具有6°之一徑向傾角) (即小於9.43°之平均徑向傾角之一徑向傾角值，及較佳地6°、9°及12°之傾角組之外的最小徑向傾角)。 亦應注意相反配置非必要為有害的，即具有最大徑向傾角(即12°，其減少所需之徑向割削力)之一齒不必要與具有最小螺旋角(即35°)之一先前凹槽相關聯但可受益地與一更大螺旋角(即36°，需要比35°之一螺旋角少之徑向割削力)之一先前凹槽相關聯。 提供一顯著獨立貢獻又一設計特徵係提供具有顯著不同值之徑向傾角。徑向傾角不同達2°或以上(且在此實例中達3°)以偏移一特別長的有效切割長度及遞增凹槽深度。然而，據信有益的係：徑向傾角值極度不同以不會極度改變一特定齒上之割削力，藉此增加磨損。 為了闡釋，應注意例示性徑向傾角組包含七個值，即6°、6°、12°、12°、12°、9°、9°。應注意具有9°之一徑向傾角值之一齒不同於具有6°之徑向傾角之齒達3°，且亦不同於具有12°之徑向傾角之齒達3°。然而，其與具有9°之一相同值之另一齒沒有任何不同。現可理解具有9°之一徑向傾角值之齒具有不同於具有非相同徑向傾角值之所有其他齒(即此陳述藉此排除具有9°之一相同值之另一齒)達至少2° (在此實例中不同恰達3°)之一徑向傾角值。 此特徵被認為尤其允許很難實現在4D處成功測試之深肩部加工，但據信在高達且可能甚至大於6D處係可行的。 據信深肩部加工能力得到諸如轉位角配置之其他設計特徵幫助，其一方面包括減少振動之不同轉位角及另一方面相同地朝向立銑刀之中心會聚及再次發散以不會有害地間隔齒。 一類似設計貢獻可由受一組接近值(在此情況中變化量在所有凹槽之間為總計3°)嚴格限制之螺旋變化量來理解。雖然變化螺旋角有益於振動減少，但此變化量經限制以產生具有一特別長的有效切割長度之一立銑刀，且隨後補償有一相對更大徑向傾角變化量(據信徑向傾角變動通常在減少振動上沒有螺旋變動有效)。 類似於其他因數(例如徑向傾角、螺旋角、轉位角)，凹槽深度亦改變以減少振動，但再次落入不會損害立銑刀之一有限數量內。 合併以減少變動之又一設計特徵係改變齒寬度(即提供不同離隙表面寬度)。齒寬度通常構形為盡可能大以提供用於一切割動作之必要強度及因此一齒寬度之減少可易於被視為有害。然而，藉由僅減少具有更大齒面積之齒上之離隙表面寬度而合併及偏移此變動以減少振動。 上述描述包含一例示性實施例，其不自本發明之申請專利範圍範疇排除非例示性實施例。
10‧‧‧立銑刀 12‧‧‧刀柄部分 14‧‧‧切割部分 16‧‧‧切割端面 18‧‧‧最遠凹槽端 20A‧‧‧第一齒 20B‧‧‧第二齒 20C‧‧‧第三齒 20D‧‧‧第四齒 20E‧‧‧第五齒 20F‧‧‧第六齒 20G‧‧‧第七齒 22A‧‧‧第一凹槽 22B‧‧‧第二凹槽 22C‧‧‧第三凹槽 22D‧‧‧第四凹槽 22E‧‧‧第五凹槽 22F‧‧‧第六凹槽 22G‧‧‧第七凹槽 24‧‧‧前半部 26‧‧‧後半部 28A‧‧‧第一傾角面 28B‧‧‧第二傾角面 28C‧‧‧第三傾角面 28E‧‧‧第五傾角面 28F‧‧‧第六傾角面 28G‧‧‧第七傾角面 30A‧‧‧第一離隙表面 30B‧‧‧第二離隙表面 30C‧‧‧第三離隙表面 30E‧‧‧第五離隙表面 30F‧‧‧第六離隙表面 30G‧‧‧第七離隙表面 32A‧‧‧第一刀刃 32B‧‧‧第二刀刃 32C‧‧‧第三刀刃 32D‧‧‧第四刀刃 32E‧‧‧第五刀刃 32F‧‧‧第六刀刃 32G‧‧‧第七刀刃 34A‧‧‧第一離隙邊緣 34B‧‧‧第二離隙邊緣 34C‧‧‧第三離隙邊緣 32D‧‧‧第四離隙邊緣 34E‧‧‧第五離隙邊緣 34F‧‧‧第六離隙邊緣 34G‧‧‧第七離隙邊緣 36A‧‧‧第一凹槽表面 36B‧‧‧第二凹槽表面 36C‧‧‧第三凹槽表面 36D‧‧‧第四凹槽表面 36E‧‧‧第五凹槽表面 36F‧‧‧第六凹槽表面 36G‧‧‧第七凹槽表面 38A‧‧‧第一最低點 38B‧‧‧第二最低點 38C‧‧‧第三最低點 38D‧‧‧第四最低點 38E‧‧‧第五最低點 38F‧‧‧第六最低點 38G‧‧‧第七最低點 AR‧‧‧中心旋轉軸 AT3‧‧‧第三齒面積 DEI‧‧‧直徑 DEII‧‧‧直徑 DEIII‧‧‧直徑 DEIV‧‧‧直徑 DEV‧‧‧直徑 DF‧‧‧前向 DP‧‧‧先前方向 DR‧‧‧後向 DS‧‧‧接續方向 F6I‧‧‧第一凹槽深度 F6II‧‧‧第二凹槽深度 F6III‧‧‧第三凹槽深度 F6IV‧‧‧第四凹槽深度 F6V‧‧‧第五凹槽深度 H‧‧‧螺旋角 IA1‧‧‧第一轉位角 IA2‧‧‧第二轉位角 IA3‧‧‧第三轉位角 IA4‧‧‧第四轉位角 IA5‧‧‧第五轉位角 IA6‧‧‧第六轉位角 IA7‧‧‧第七轉位角 IB1‧‧‧第一轉位角 IB2‧‧‧第二轉位角 IB3‧‧‧第三轉位角 IB4‧‧‧第四轉位角 IB5‧‧‧第五轉位角 IB6‧‧‧第六轉位角 IB7‧‧‧第七轉位角 IC1‧‧‧第一轉位角 IC2‧‧‧第二轉位角 IC3‧‧‧第三轉位角 IC4‧‧‧第四轉位角 IC5‧‧‧第五轉位角 IC6‧‧‧第六轉位角 IC7‧‧‧第七轉位角 ID1‧‧‧轉位角 ID2‧‧‧轉位角 ID3‧‧‧轉位角 ID4‧‧‧轉位角 ID5‧‧‧轉位角 ID6‧‧‧轉位角 ID7‧‧‧轉位角 LE‧‧‧有效切割長度 LR1‧‧‧第一徑向線 LR2‧‧‧第二徑向線 LR A‧‧‧第一徑向線 LTA‧‧‧第一切線 RA‧‧‧第一徑向傾角 W1‧‧‧第一離隙表面寬度/第一離隙表面 W2‧‧‧第二離隙表面寬度 W3‧‧‧第三離隙表面寬度 W4‧‧‧第四離隙表面寬度 W5‧‧‧第五離隙表面寬度 W6‧‧‧第六離隙表面寬度 W7‧‧‧第七離隙表面寬度 III-III‧‧‧線/截面 IV-IV‧‧‧線/截面 V-V‧‧‧線/截面 VI-VI‧‧‧線/截面
現參考附圖以更佳理解本發明之標的及展示如何在實踐中實施本發明之標的，其中： 圖1係根據本發明之標的之一立銑刀之一側視圖； 圖2係沿一旋轉軸AR (即在立銑刀之一前端處)之圖1中之立銑刀之一切割端面的一視圖； 圖3係對應於切割部分之有效切割長度之一前四分之一處之一軸向位置的沿圖1中之線III-III取得之一橫截面圖； 圖4係對應於切割部分之有效切割長度之中間之一軸向位置的沿圖1中之線IV-IV取得之一橫截面圖； 圖5係對應於切割部分之有效切割長度之一後四分之一處之一軸向位置的沿圖1中之線V-V取得之一橫截面圖；及 圖6係對應於切割部分之有效切割長度之一後軸向位置(即一後端)之沿圖1中之線VI-VI取得之一橫截面圖。
20A‧‧‧第一齒
20B‧‧‧第二齒
20C‧‧‧第三齒
20D‧‧‧第四齒
20E‧‧‧第五齒
20F‧‧‧第六齒
22A‧‧‧第一凹槽
22B‧‧‧第二凹槽
22C‧‧‧第三凹槽
22D‧‧‧第四凹槽
22E‧‧‧第五凹槽
22F‧‧‧第六凹槽
22G‧‧‧第七凹槽
28A‧‧‧第一傾角面
28B‧‧‧第二傾角面
28C‧‧‧第三傾角面
28E‧‧‧第五傾角面
28F‧‧‧第六傾角面
28G‧‧‧第七傾角面
30A‧‧‧第一離隙表面
30B‧‧‧第二離隙表面
30C‧‧‧第三離隙表面
30E‧‧‧第五離隙表面
30F‧‧‧第六離隙表面
30G‧‧‧第七離隙表面
32A‧‧‧第一刀刃
32B‧‧‧第二刀刃
32C‧‧‧第三刀刃
32D‧‧‧第四刀刃
32E‧‧‧第五刀刃
32F‧‧‧第六刀刃
32G‧‧‧第七刀刃
34A‧‧‧第一離隙邊緣
34B‧‧‧第二離隙邊緣
34C‧‧‧第三離隙邊緣
32D‧‧‧第四離隙邊緣
34E‧‧‧第五離隙邊緣
34F‧‧‧第六離隙邊緣
34G‧‧‧第七離隙邊緣
36A‧‧‧第一凹槽表面
36B‧‧‧第二凹槽表面
36C‧‧‧第三凹槽表面
36D‧‧‧第四凹槽表面
36E‧‧‧第五凹槽表面
36F‧‧‧第六凹槽表面
36G‧‧‧第七凹槽表面
38A‧‧‧第一最低點
38B‧‧‧第二最低點
38C‧‧‧第三最低點
38D‧‧‧第四最低點
38E‧‧‧第五最低點
38F‧‧‧第六最低點
AT3‧‧‧第三齒面積
DEII‧‧‧軸向位置
F6II‧‧‧第二凹槽深度
IB1‧‧‧第一轉位角
IB2‧‧‧第二轉位角
IB3‧‧‧第三轉位角
IB4‧‧‧第四轉位角
IB5‧‧‧第五轉位角
IB6‧‧‧第六轉位角
IB7‧‧‧第七轉位角
LR1‧‧‧第一徑向線
LR2‧‧‧第二徑向線
LRA‧‧‧第一徑向線
LTA‧‧‧第一切線
RA‧‧‧第一徑向傾角
W1‧‧‧第一離隙表面寬度
W2‧‧‧第二離隙表面寬度
W3‧‧‧第三離隙表面寬度
W4‧‧‧第四離隙表面寬度
W5‧‧‧第五離隙表面寬度
W6‧‧‧第六離隙表面寬度
W7‧‧‧第七離隙表面寬度

Claims (24)

  1. 一種拋光立銑刀，其經構形用於圍繞一中心旋轉軸(AR)旋轉，該中心旋轉軸界定相對軸向前向及後向(DF、DR)及相對旋轉先前方向及接續方向(DP、DS)，該先前方向(DP)為該切割方向，該立銑刀包括：一刀柄部分；及一切割部分，其自該刀柄部分向前延伸至一切割端面；該切割部分包括：一有效切割長度(LE)；一直徑(DE)；複數個一體形成之齒；及複數個凹槽，其等與該複數個齒交替，各凹槽具有一螺旋角及一凹槽深度；各齒包括：一傾角面；一離隙表面，其在該傾角面之後且具有可在垂直於該旋轉軸(AR)之一平面中量測之一離隙表面寬度；一刀刃，其形成於該傾角面與該離隙表面之一交叉點處；一離隙邊緣，其與該刀刃隔開及形成於該離隙表面與在該齒之後的該凹槽之一凹槽表面之一交叉點處；及一齒面積，其界定於自該刀刃延伸至該中心旋轉軸之一第一徑向線與自該中心旋轉軸延伸至該接續凹槽之一最低點之一第二徑向線之間；其中在該有效切割長度之一前半部中之一軸向位置處：該等凹槽具有一平均螺旋角值，其中一或多個凹槽具有一最小螺旋角值，且一或多個凹槽具有一最大螺旋角值；該等齒具有一平均徑向傾角值，其中一或多個齒具有一最小徑向傾角值，及一或多個齒具有一最大徑向傾角值；且至少一齒具有小於該平均徑向傾角值之一徑向傾角及在各此齒之前的該凹槽具有大於該平均螺旋角值之一螺旋角。
  2. 如請求項1之拋光立銑刀，其中在該有效切割長度之該前半部中之該軸向位置處：該等齒具有一平均齒面積值，其中一或多個齒具有一最小齒面積值，及一或多個齒具有一最大齒面積值；該等齒具有一平均離隙表面寬度值，其中一或多個齒具有一最小離隙表面寬度值，及一或多個齒具有一最大離隙表面寬度值；且至少一齒具有大於該平均齒面積值之一齒面積及小於該平均離隙表面寬度值之一離隙表面寬度。
  3. 如請求項1之抛光立銑刀，其中：該切割部分具有大於2.5DE之一有效切割長度；在該有效切割長度之該前半部中之該軸向位置處該等齒中至少兩個齒具有不同徑向傾角值，該等不同徑向傾角值之至少一些徑向傾角值不同於所有其他非相同值達2°或以上；且各凹槽之該凹槽深度隨距離該刀柄之遞增距離而增加。
  4. 如請求項1之拋光立銑刀，包含三個齒或多於三個齒，其中在該有效切割長度之該前半部中之該軸向位置處：該等齒中至少三個齒具有不同徑向傾角，該等不同徑向傾角值之至少一些徑向傾角值不同於所有其他非相同值達2°或以上；且該等凹槽具有6°或更小之一螺旋變化量。
  5. 如請求項1之抛光立銑刀，其中該至少一齒為至少兩個齒，且該至少兩個齒之每一者具有小於該平均徑向傾角值之一徑向傾角；且在每一該齒之前的該凹槽具有一螺旋角，該螺旋角大於該平均螺旋角值。
  6. 如請求項1之拋光立銑刀，其中：該至少一齒具有小於該平均徑向傾角值之一徑向傾角；且在各此齒之前的該凹槽之該螺旋角具有等於該最大螺旋角值之螺旋角。
  7. 如請求項1之抛光立銑刀，其中該至少一齒具有等於該最小徑向傾角值之一徑向傾角。
  8. 如請求項1之拋光立銑刀，其中具有大於該平均螺旋角值之一螺旋角之一凹槽在具有等於該最小徑向傾角值之一徑向傾角之各齒之前。
  9. 如請求項8之拋光立銑刀，其中具有等於該最大螺旋角值之一螺旋角之一凹槽在具有等於該最小徑向傾角值之一徑向傾角之各齒之前。
  10. 如請求項1之抛光立銑刀，其中：具有小於該平均徑向傾角值之一徑向傾角之一齒在大部分具有大於該平均螺旋角值之一螺旋角之凹槽之後。
  11. 如請求項1之拋光立銑刀，其中在該有效切割長度之該前半部中之軸向位置處軸向位置處：至少一齒具有等於該最大徑向傾角值之一徑向傾角及在各此齒之前的該凹槽具有小於該最大螺旋角值且大於該最小螺旋角值之一螺旋角。
  12. 如請求項1之抛光立銑刀，其中在該有效切割長度之該前半部中之該軸向位置處：至少一齒具有大於該平均徑向傾角值之一徑向傾角及在各此 齒之前的該凹槽具有小於該平均螺旋角值之一螺旋角。
  13. 如請求項1之拋光立銑刀，其中該複數個凹槽之連續凹槽具有改變達3°或更小之不同螺旋角。
  14. 如請求項1之抛光立銑刀，其中各凹槽之該凹槽深度隨距離該刀柄之遞增距離而增加。
  15. 如請求項1至14中任一項之拋光立銑刀，其中該有效切割長度LE等於或大於2.5DE。
  16. 如請求項15之抛光立銑刀，其中該有效切割長度LE等於或大於3.5DE。
  17. 如請求項16之抛光立銑刀，其中該有效切割長度LE滿足條件：LE=6DE±2DE。
  18. 如請求項15之拋光立銑刀，其中該有效切割長度LE等於或大於5.5DE。
  19. 如請求項1之抛光立銑刀，其中在自該切割端面之一後向上，該切割部分之橫截面中之各對毗鄰刀刃之間的轉位角接近相等且隨後自此發散。
  20. 如請求項19之拋光立銑刀，其中該等轉位角接近相等，其等越來越接近於該有效切割長度之一中間。
  21. 如請求項1之拋光立銑刀，其中該立銑刀之該直徑DE具有遍及該有效切割長度之一恆定值。
  22. 如請求項1之拋光立銑刀，其中該複數個齒等於或大於五個齒。
  23. 如請求項1之拋光立銑刀，其中該複數個齒等於或小於11個齒。
  24. 如請求項22之拋光立銑刀，其中該複數個齒等於5個、7個或9個齒。
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