TWI702099B - 用於加工一階級沉孔的刀具 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種用於加工一階級沉孔的刀具，其具有一軸桿及等角輻射分佈的三個螺旋刃塊，每兩螺旋刃塊之間的各有一螺旋排屑溝槽，每一螺旋刃塊具有依軸向排序的多層刃，各層刃分別用於切削該階級沉孔的各層壁面，且至少有一層的各刃迎向該工件的面為凹弧形。

Description

用於加工一階級沉孔的刀具

本發明係與金屬加工刀具有關，尤指一種用於加工一階級沉孔的刀具。

圖6及7顯示一種用於金屬加工的習知刀具9，例如一銑刀。這種刀具9是用來加工如圖8所示的一工件8上的一階級沉孔81。如圖9所示，工件8，例如一油壓缸的金屬缸體或其它金屬物品，它是先由其它刀具或鑽頭加工出一孔80，也可以鑄造時就一起形成孔80，然後再使用高速旋轉的刀具9對孔80進行旋轉切削，一如圖10所示，藉以加工出圖8所示的階級沉孔81。

如圖6及7所示，刀具9具有一軸桿90，軸桿90用於夾設在一加工機(例如一銑床)的一夾具，該夾具受該加工機的一驅動裝置的驅動而作高速旋轉，使得刀具9跟著高速旋轉。刀具9還具有等角輻射分佈的四個刃塊91，每兩刃塊91之間各有一排屑溝槽92。每一刃塊91具有依軸向排序的一第一層刃911、一第二層刃912及一第三層刃913，第一層刃911最接近軸桿90，第三層刃913最先接觸工件8。如圖8及10所示，第一層刃911用於切削形成工件8的階級沉孔81的一第一層壁面811，第一層壁面811為一階級壁面，圖11A顯示各個第一層刃911與工件8的對應切削關係。第二層刃912用於切削形成階級沉孔81的一第二層壁面812，第二層壁面812為一斜壁面，圖11B顯示各個第二層刃912與工件8 的對應切削關係。第三層刃913用於切削形成工件8的階級沉孔81的一第三層壁面813，第三層壁面813為一斜壁，圖11C顯示各個第三層刃913與工件8的對應切削關係。

然而，由於刀具9的四個刃塊91於切削工件時所受到的應力不平均，造成旋轉切削不穩定而發生震刀現象，導致所切削出來的階級沉孔81的壁面不平整，如圖12中所示的相片，其中顯示階級沉孔811的壁面，例如第一層壁面811的表面，出現像波浪狀高低不平的樣貌。這導致需要花費一段很長時間來研磨，用以將階級沉孔81的壁面磨平到符合需求，相當費時。

鑒於用於加工階級沉孔的習知刀具有壁面切削不平整的問題，本發明提供一種新的用於加工一階級沉孔的刀具，該階級沉孔具有沿軸向排列的多層壁面，且各層壁面的內徑由內向外逐層變大，該刀具具有一軸桿及由等角輻射分佈的三個螺旋刃塊所構成的一切削部，每兩螺旋刃塊之間的各有一螺旋排屑溝槽，每一螺旋刃塊具有依軸向排序的多層刃，各層刃分別用於切削該階級沉孔的各層壁面，且至少有一層的各刃迎向該工件的面為凹弧形。

在一實施例中，本發明上述每一層刃的各刃迎向該工件的面為均凹弧形，且不同層有不同弧度的凹弧形。較佳地，每一層刃的各刃的凹弧形的弧長是由內向外逐層變大。此外，在一實施例，上述階級沉孔的多層壁面包括由外向內沿軸向依序排列的一第一層壁面、一第二層壁面及第三層壁面，該第一層壁面為一環形水平壁面，該第二層壁面為一環形斜壁面，該第三層壁面為一環形斜壁面，上述各層刃包括用於切削該第一層壁面的三個第一層刃、用於切削該第二層壁面的三個第二層刃、及用於切削該第三層壁面的三個第三層刃。

相對於先前技術，中於本發明的三個螺旋刃塊於旋 轉切削時所受的應力較為平均，故旋轉切削穩定，可大幅降低震刀現象，故所切削出來的壁面較為平坦，可解決習知刀具壁面切削不平整的問題。

1:刀具

10:軸桿

100:切削部

11:螺旋刃塊

12:螺旋排屑溝槽

111:第一層刃

112:第二層刃

113:第三層刃

8:工件

81:階級沉孔

80:孔

9:刀具

90:軸桿

91:刃塊

92:排屑溝槽

911:第一層刃

912:第二層刃

913:第三層刃

圖1係本發明刀具的一較佳實施例的立體外觀放大圖。

圖2係本發明刀具該較佳實施例的正面放大圖。

圖3係本發明刀具該較佳實施例的部分斷面放大圖。

圖4A~4C係本發明刀具該較佳實施例的各層刃的橫斷面。

圖5係以本發明刀具該較佳實施例所加工的工件成品相片。

圖6係習知刀具的立體外觀圖。

圖7係習知刀具的正面圖。

圖8顯示一工件的部分立體斷面圖。

圖9~10顯示習知刀具對工件的加工示意圖。

圖11A~C顯示各層刃與工件的對應切削關係。

圖12係以習知刀具所加工的工件成品相片。

圖1及2顯示本發明之刀具1的一個較佳實施例，刀具1用於加工形成圖8所示的工件8上的階級沉孔81，階級沉孔81有沿軸向排序的多層壁面，例如圖8中的第一層壁面811、第二層壁面812及第三層壁面813，但不以此為限，也可以只有二層壁面或三層以上的壁面。每一層壁面可以是環形的水平壁面、環形的垂直壁面、環形的斜壁面、或是環形的階級壁面，但不以此限為。

如圖1及2所示，刀具1具有一軸桿10及由等角輻射分佈的三個螺旋刃塊11所構成的一切削部100，每兩螺旋刃塊11之間的各有一螺旋排屑溝槽12。每一螺旋刃塊11具有依軸向排序的 多層刃，各層刃分別用於切削階級沉孔81的各層壁面，例如，如圖3所示，三個第一層刃111用於切削階級沉孔81的第一層壁面811，三個第二層刃112用於切削階級沉孔81的第二層壁面812。三個第三層刃113用於切削階級沉孔81的第三層壁面813。

圖4A顯示各個第一層刃111與工件8的對應切削關係，圖4B顯示各個第一層刃112與工件8的對應切削關係，圖4C顯示各個第三層刃113與工件8的對應切削關係。較佳地，每一層的各刃迎向工件8的面是凹弧形的，且不同層有不同弧度的凹弧形，例如各第一層刃111各具有相同的凹弧形，各第二層刃112各具有相同的另一凹弧形，各第三層刃112各具有相同的再一凹弧形，然而，也可以是其中一層的各刃是凹弧形，其餘各層的各刃都是直的或其它形狀。

由於本發明的三個螺旋刃塊11於旋轉切削時所受的應力較為平均，故旋轉切削穩定，可大幅降低震刀現象，故所切削出來的壁面較為平坦，一如圖5中的相片所示。

相對於先技術，本發明之刀具壁面切削平整，可解決可解決習知刀具壁面切削不平整的問題。

1:刀具

10:軸桿

11:螺旋刃塊

12:螺旋排屑溝槽

111:第一層刃

112:第二層刃

113:第三層刃

Claims (4)

1. 一種用於加工一階級沉孔的刀具，該階級沉孔具有沿軸向排列的多層壁面，且各層壁面的內徑由內向外逐層變大，該刀具具有一軸桿及由等角輻射分佈的三個螺旋刃塊所構成的一切削部，其中，每兩螺旋刃塊之間的各有一螺旋排屑溝槽，每一螺旋刃塊具有依軸向排序的多層刃，各層刃分別用於切削該階級沉孔的各層壁面，且至少有一層的各刃迎向該工件的面為凹弧形。
2. 如請求項1所述的刀具，其中每一層刃的各刃迎向該工件的面為均凹弧形，且不同層有不同弧度的凹弧形。
3. 如請求項2所述的刀具，其中每一層刃的各刃的凹弧形的弧長是由內向外逐層變大。
4. 如請求項1至3任一項所述的刀具，其中該階級沉孔的多層壁面包括由外向內沿軸向依序排列的一第一層壁面、一第二層壁面及第三層壁面，該第一層壁面為一環形水平壁面，該第二層壁面為一環形斜壁面，該第三層壁面為一環形斜壁面，該各層刃包括用於切削該第一層壁面的三個第一層刃、用於切削該第二層壁面的三個第二層刃、及用於切削該第三層壁面的三個第三層刃。

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