TWI827845B - 高速進給車削工具總成 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種雙向高速進給車削工具總成，其包含一工具固持器、一切削嵌件，及將該切削嵌件固定至該工具固持器之一夾緊元件。該切削嵌件包含一作用切削刃，該作用切削刃具有一居中定位之最前刃部分以及自該最前刃部分向後延伸並且側向延伸至比該工具固持器之刀腹工具側更遠之一程度之第一主刃部分及第二主刃部分。該第一主刃部分及該第二主刃部分亦可各自具有一相對較小浸入角而促進在兩個側向方向上之高速進給車削。

Description

高速進給車削工具總成
本申請案之標的物係關於所謂的高速進給車削嵌件、車削工具固持器及包括高速進給車削嵌件、車削工具固持器之車削工具總成(為了簡潔起見，其等在後文中可稱為「嵌件」、「工具固持器」及「工具總成」)。
所謂的高速進給車削嵌件、工具固持器及工具總成(一工具總成係嵌件、工具固持器及用於將嵌件固持至工具固持器之一夾緊元件，例如螺釘或夾具)係經設計用於一特定加工操作(即，高速進給)之專用工具。
一般而言，高速進給車削加工之概念係相對快速地自一旋轉工件移除金屬或類似材料之相對較小切屑，而非以一較慢速率移除相對較大切屑。
在US 10,086,435之圖8中展示一高速進給(其中稱為「高效切削」或「快速進給切削」)車削工具總成之一已知實例。
在圖8中應注意一相對較小之所謂的「浸入角(immersion angle) λ4」。在銑削高速進給披露中，一比較角通常被表示為角「k」且在本申請案中將如此表示。返回至該披露，浸入角λ4被陳述為在自15°至30°之範圍內。換言之，在該披露中，主切削刃124之長度l明顯長於深度d (所使用之語言是「兩倍或更多」)。此容許所謂的快速進給切削，因為較小加工切屑將較小切削力施加於工具固持器上。
雖然本申請案並不意欲狹隘地受US 10,086,435中之特定角度及定義限制，但該披露可幫助理解本申請案中所探討之加工操作之類型，即，高速進給車削。在本申請案中，定量地，「高速進給」可被視為包括包含以下兩者之加工條件：滿足以下條件之一進給速率(F)：0.8 mm/rev ≤ F ≤ 3.5 mm/rev，較佳地1.5 ≤ F ≤ 3.0；滿足以下條件之一切削深度(ap )：0.3 mm ≤ ap ≤ 3.0 mm，較佳地0.5 mm ≤ ap ≤ 2.0 mm (例如以約150 m/min之一切削速度(V))。浸入角「k」通常滿足約6° ≤ k ≤ 30°、較佳地12° ≤ k ≤ 20°之條件。
根據本申請案之標的物之一第一態樣，大體上提供一種雙向高速進給車削工具總成，其包括：一工具固持器；及一嵌件，其運用一夾緊元件固定至該工具固持器。該嵌件至少在進行加工之處(即，該工具固持器之頭部部分)包括比該工具固持器之前端之兩側側向延伸更遠之一作用切削刃(即，該切削嵌件針對該切削嵌件之各可轉位位置包括一個作用切削刃)，且該作用切削刃具有經構形以在一個側向方向上加工之一個主切削刃部分及經設計以在相反側向方向上加工之另一主切削刃部分(換言之，按照設計成在一個方向上工作之切削刃之設計，該切削刃在一個側上未傾斜(relieved))，藉此將該工具總成構形為在一單個加工操作期間不僅在一個側向方向上而且在兩個側向方向上快速地加工，從而提供優於已知先前技術之一顯著優點。
為了相對於US 10,086,435之圖8進行區分，雖然在所展示之俯視圖中，切削刃從參考圖7及圖8兩者描述之各個角度來看且鑑於上述之刀腹壁看起來對稱，但應理解，切削刃傾斜。此理解受到較大刀腹壁之支援，此指示所展示之工具總成僅意欲用於在一個側向方向上進行高速進給車削，因為在任何較小深度處，該工具固持器將在一個側向方向上受該刀腹壁及一外部物件(例如，不再為圓柱形之一工件之一側壁，或一加工站之一部分)限制。換言之，該工具總成無法開槽(在於向前方向上移動時移除材料)至超過其之前切削刃之一顯著深度，或無法加工鄰近於該刀腹側鄰近於前工具端之處之一工件。
屬於該披露且定位成鄰近於嵌件凹穴之刀腹壁之大小幫助理解歸因於預期之高加工力，在甚至僅在一單個方向上高速進給加工期間牢固地固持切削嵌件所需之強度。
返回至本態樣之特徵之一更特定描述，該雙向高速進給車削工具總成可包括：一工具固持器、一切削嵌件及一夾緊元件；該工具固持器包括：相對的前工具端及後工具端，其等界定一縱向方向，包含朝向該前工具端之一向前方向及與該向前方向相反之一向後方向；相對的上工具側及下工具側，其等界定一垂直方向，包含朝向該上工具側之一向上方向及與該向上方向相反之一向下方向；相對的第一刀腹工具側及第二刀腹工具側，其等界定一側向方向，包含朝向該第一刀腹工具側之一第一側方向及與該第一側方向相反之一第二側方向；一垂直平分面，其平行於該縱向方向及該垂直方向延伸，且將鄰近於該前工具端之該第一刀腹工具側及該第二刀腹工具側平分；一柄部分；一頭部部分，其自該柄部分延伸；及一嵌件凹穴，其形成於該頭部部分之該前工具端與該上工具側之一交會處，該嵌件凹穴包括一凹穴基底表面；該切削嵌件經由該夾緊元件固定至該嵌件凹穴；該切削嵌件包括：相對的頂表面及底表面，以及連接該頂表面及該底表面之一嵌件刀腹表面；及一周邊切削刃，其沿著該嵌件刀腹表面與該頂表面之一交線之至少一部分形成，該周邊切削刃包括至少一個作用切削刃；該作用切削刃包括：一最前刃部分，其定位於該前工具端之前方，在該向前方向上比該作用切削刃之其餘部分延伸更遠，且具有可平行於該側向方向量測之一橫向刃長度；一第一主刃部分，其在該第一側方向及該向後方向兩者上自該最前刃延伸至在該第一側方向上比鄰近該前工具端之該第一刀腹工具側更遠之一位置，該第一主刃部分具有可平行於該側向方向量測之一第一刃長度及可平行於該縱向方向量測之一第一刃深度；一第二主刃部分，其在該第二側方向及該向後方向兩者上自該最前刃延伸至在該第二側方向上比鄰近該前工具端之該第二刀腹工具側更遠之一位置，該第二主刃部分具有可平行於該側向方向量測之一第二刃長度及可平行於該縱向方向量測之一第二刃深度；該第一刃長度大於該第一刃深度及該橫向刃長度之各者；且該第二刃長度大於該第二刃深度及該橫向刃長度之各者。
雖然可存在在沒有先前技術之所描述限制性側壁之情況下夾緊一嵌件又能夠實行上文所描述之高速進給雙向加工操作之其他方式，但下文描述用於達成此等高速進給操作之一個較佳構造。
明確言之，根據本發明之一第二態樣，已設想提供一種用於在兩個相反方向上加工之非對稱夾緊構形。雖然此有點違反直觀，如吾人將認為，對於兩個相反方向而言，一對稱夾緊配置將為有利的，但難以製造一切削嵌件及工具固持器(其等係剛性元件，且可同時接觸三個以上橫向鄰接表面)，且據信對稱鄰接需要四個橫向鄰接表面(應注意，此陳述係指橫向或側向鄰接，即，不包含比如一底部嵌件表面之垂直鄰接及凹穴基底表面鄰接)。在不受理論束縛之情況下，上述困難可能是迄今未知在兩個方向上進行高速進給加工之原因之一。
更確切而言，該雙向高速進給車削工具總成可包括：一工具固持器、一切削嵌件及一夾緊元件；該工具固持器包括：相對的前工具端及後工具端，其等界定一縱向方向，包含朝向該前工具端之一向前方向及與該向前方向相反之一向後方向；相對的上工具側及下工具側，其等界定一垂直方向，包含朝向該上工具側之一向上方向及與該向上方向相反之一向下方向；相對的第一刀腹工具側及第二刀腹工具側，其等界定一側向方向，包含朝向該第一刀腹工具側之一第一側方向及與該第一側方向相反之一第二側方向；一垂直平分面，其平行於該縱向方向及該垂直方向延伸，且將鄰近於該前工具端之該第一刀腹工具側及該第二刀腹工具側平分；一柄部分；一頭部部分，其自該柄部分延伸；及一嵌件凹穴，其形成於該頭部部分之該前工具端與該上工具側之一交會處，該切削嵌件經由該夾緊元件固定至該嵌件凹穴；該切削嵌件包括：相對的頂表面及底表面，以及連接該頂表面及該底表面之一嵌件刀腹表面；及一周邊切削刃，其沿著該嵌件刀腹表面與該頂表面之一交線之至少一部分形成；該嵌件刀腹表面包括：一第一嵌件刀腹子表面，其面向該向後方向及該第二刀腹工具側方向兩者；及一第二嵌件刀腹子表面，其面向該向後方向及該第一刀腹工具側方向兩者；該底表面包括：一刀腹嵌件鄰接表面，其面向該第一刀腹工具側方向；該嵌件凹穴包括：一凹穴基底表面；一第一凹穴鄰接壁，其自該凹穴基底表面向上延伸且面向該向前方向及該第二刀腹工具側方向兩者；及一第二凹穴鄰接壁，其自該凹穴基底表面向上延伸且面向該向前方向及該第一刀腹工具側方向兩者；該凹穴基底表面包括：一刀腹凹穴鄰接表面，其定位成比該第一凹穴鄰接壁及該第二凹穴鄰接壁更靠近該前工具端且面向該第二刀腹工具側方向；其中該嵌件及該嵌件凹穴之僅有鄰接位置係：該第一嵌件刀腹子表面鄰接該第二凹穴鄰接壁；該第二嵌件刀腹子表面鄰接該第一凹穴鄰接壁；該刀腹嵌件鄰接表面鄰接該刀腹凹穴鄰接表面；且該底表面鄰接該凹穴基底表面。
為了簡單起見，例如，該刀腹嵌件鄰接表面在上文被界定為面向該第一刀腹工具側方向，且其意欲鄰接之該刀腹凹穴鄰接表面被界定為面向該第二刀腹工具側方向。將理解，此等方向可相反且所選取之特定方向僅僅是為了簡潔起見(因為「第一」或「第二」可為任一側向方向)。
為了詳述上述非對稱鄰接，雖然該凹穴及該嵌件兩者皆具有面向兩個方向之各者之兩個表面，但在該嵌件凹穴之更靠前部分處，該刀腹凹穴鄰接表面及對應刀腹嵌件鄰接表面僅針對一個側向方向提供穩定性，在相反側向方向上之加工似乎缺乏穩定性。
當然，可設想，本發明之新穎雙向高速進給車削方法在無任何刀腹嵌件鄰接表面及刀腹凹穴鄰接表面之情況下可為可行的(完全依賴於例如嵌件刀腹鄰接壁及凹穴鄰接壁)，或可能依賴於面向另一側向方向之第二對刀腹嵌件鄰接表面及刀腹凹穴鄰接表面(提供對稱性但歸因於四個橫向連接表面而過度約束)。雖然在高精度磨削之情況下，此等解決方案係可行的，但歸因於簡化且遠不夠精確之製造，上述構造被認為是非常有利的。然而，本申請案之發明方法及第一態樣不應被視為限於此獨立發明構造。
雖然上一段提及，理論上該刀腹嵌件鄰接表面及該刀腹凹穴鄰接表面並非必要的，但其等必然有助於提供嵌件之穩定安裝同時仍容許該兩個相反方向之加工(沒有鄰近工具之一前端之一側鄰接壁之阻礙)。此對於與諸如(舉例而言)完工操作之其他加工操作相比產生相對較高力之高速進給操作尤其重要。將理解，高速進給操作或適於高速進給操作之構造係經設計以快速移除材料之粗加工操作。
歸因於增加的穩定性，同時容許在兩個方向上加工，將理解，第二態樣之所述安裝配置甚至對於為經設計用於除高速進給加工以外之應用之不同嵌件形狀或切削刃提供此等優點可為有用的。因此，第二態樣不應被視為僅侷限於一特定切削刃構形。
然而，此安裝配置顯然對經設計用於高速進給加工之一切削刃尤其有利，如結合第一態樣所描述。
類似地，雖然已提及第一態樣及所提及方法可運用不同構造達成，但顯然第二態樣中所定義之安裝配置特徵(鄰接表面等)係較佳的。
根據本發明之一第三態樣，提供一種如第一態樣或第二態樣中所描述之工具固持器。
根據本發明之一第四態樣，提供一種如第一態樣或第二態樣中所描述之嵌件。
例如，根據一些實施例，該嵌件包括：相對的頂表面及底表面，以及連接該頂表面及該底表面之一嵌件刀腹表面；及一周邊切削刃，其沿著該嵌件刀腹表面與該頂表面之一交線之至少一部分形成；該切削刃包括一作用切削刃，該作用切削刃繼而包括：一最前刃部分，其具有可平行於一側向方向量測之一橫向刃長度；一第一主刃部分，其在第一側方向及向後方向兩者上自該最前刃延伸，且具有可平行於該側向方向量測之一第一刃長度及可平行於垂直於該側向方向之一縱向方向量測之一第一刃深度；一第二主刃部分，其在第二側方向及向後方向兩者上自該最前刃延伸，且具有可平行於該側向方向量測之一第二刃長度及可平行於該縱向方向量測之一第二刃深度；該第一刃長度大於該第一刃深度及該橫向刃長度之各者；且該第二刃長度大於該第二刃深度及該橫向刃長度之各者；該第一主刃部分及該第二主刃部分之各者界定滿足以下條件之第一浸入角K1及第二浸入角K2：6° ≤ K1，K2 ≤ 30°；且至少該底表面包括設置於一內部凹部或一突起上之一刀腹嵌件鄰接表面；該刀腹嵌件鄰接表面比該切削刃之任何其他部分更靠近該第一主刃部分連接至該最前端部分之處(即，在一可轉位嵌件中，該切削刃可具有其他最前端刃部分以及第一主刃部分及第二主刃部分，但該刀腹嵌件鄰接表面最靠近該等刃部分之僅一者)。
上述之較佳雙向高速進給嵌件較佳地具有第二態樣或下文中所提及之較佳特徵。
根據本發明之一第五態樣，提供一種如上文所描述般在兩個相反側向方向上加工之方法。將理解，此方法可包含提供根據第一態樣及第二態樣之任一者或兩者之一工具總成。類似地，根據先前態樣之一工具固持器或嵌件可與此方法一起使用。然而，如上文所陳述，迄今未知運用第二態樣中之構造或運用第一態樣中之高速進給構造在兩個側向方向上及/或靠近一側表面或一工件或機器之加工。因此，應注意，該加工方法可不會嚴格受限於任一構造之特徵。
該方法可包含在如上文所定義之高速進給條件下加工之步驟，即包含以下兩者：滿足以下條件之一進給速率(F)：0.8 mm/rev ≤ F ≤ 3.5 mm/rev，較佳地1.5 ≤ F ≤ 3.0；及滿足以下條件之一切削深度(ap )：0.3 mm ≤ ap ≤ 3.0 mm，較佳地0.5 mm ≤ ap ≤ 2.0 mm (例如，以約150 m/min之一切削速度(V))。
更特定言之，該方法可包含在上述高速進給條件下在一個方向上且接著在相同高速進給條件下在相反方向上加工之步驟。
甚至更特定言之，該方法可包含鄰近於一工件或固持該工件之機器之一側表面加工。方法可包含在任一或兩個側向方向上鄰近於一工件或固持該工件之機器之一側表面加工。
此外，此方法可包含比整個嵌件之一半或較佳地全部深度更深地開槽(在向前方向上加工)之步驟。
下文描述與該等態樣相關之一些優選特徵。
該第一主刃部分及該第二主刃部分可相對於該側向方向界定滿足以下條件之第一浸入角K1及第二浸入角K2：6° ≤ K1，K2 ≤ 30°，且較佳地12° ≤ K1，K2 ≤ 20°。在一些較佳實施例中，第一浸入角K1及第二浸入角K2之值相等。
該夾緊元件可為一槓桿、頂夾或螺釘，如此項技術中已知。各已知夾緊方法具有已知之優點。
該嵌件理論上可為單側或雙側嵌件。在一些實施例中，單側嵌件係較佳的，即使雙側嵌件提供更多切削刃，此係因為歸因於雙向加工操作而提供與切削刃之離隙明顯更簡單。
該嵌件較佳為可轉位的。換言之，該嵌件可繞延伸通過其之中心之一中央嵌件軸線轉位。雖然已將一三向可轉位嵌件例示為一最佳實施例，但將理解，甚至一不可轉位嵌件或經構形用於三向以上轉位之一嵌件係可能的。各設計具有優點及缺點，其中一三向可轉位嵌件具有多於不可轉位或雙向可轉位嵌件之切削刃，還具有長於具三向以上可轉位性之嵌件之切削刃。
該最前刃部分較佳為一刮拭器部分(即，在該嵌件之一俯視圖中係筆直的，且通常具有約1 mm之一長度)。然而，由於高速進給操作係粗加工操作，因此可行的是，該最前部分係例如一半徑拐角(即，使一表面之光潔度不良，但可能提供略長之主刃；半徑較佳地儘可能接近一筆直刃)。替代地，在該嵌件之一俯視圖中，該最前刃部分可具有一凹形形狀。
將理解，該最前刃部分本身不僅是連結兩個功能主刃部分所必需之一拐角，而且提供該第一主刃部分與該第二主刃部分之間之一分離間隙，即，其在於不同方向上移動時分離該等刃之使用(即，理論上減少在於一個方向上移動時發生之磨損但磨損相對定位之主刃之部分)。甚至可行的是，該最前刃部分係例如一內凹刃，而非所展示之筆直刃，因為此亦將提供該第一主刃部分與該第二主刃部分之間之此分離間隙。
該第一主刃及該第二主刃在其等之一俯視圖中較佳為筆直的。然而，已知在進給應用中，此等刃亦可在其等之一俯視圖中略彎曲。將理解，該第一主刃及該第二主刃兩者長於該最前刃，因為其等在一高速進給操作中提供主切削功能。例如，該第一主刃及該第二主刃之各者(各別地)較佳為該最前刃之長度之至少兩倍，較佳為其長度之至少三倍。
雖然高度較佳地，該第一主刃部分及該第二主刃部分在角度上對稱，但由於此將在於兩個方向上操作時針對該第一主刃部分及該第二主刃部分兩者維持一類似工具壽命，故其等可具有一略微非對稱性。
較佳地，該第一主刃部分及該第二主刃部分之長度相等，因為此將在於兩個方向上操作時針對該第一主刃部分及該第二主刃部分兩者維持一類似工具壽命。
一作用切削刃可被界定為從前工具端向前延伸之該切削刃之一部分。
較佳地，該第一主刃部分及該第二主刃部分延伸至在側方向上比鄰近該前工具端之刀腹工具側更遠之一位置。將理解，此容許開槽操作(即，在向前方向上比該前工具端加工更遠，此係因為在一俯視圖中，其刀腹工具側之寬度比該第一主刃部分及該第二主刃部分之寬度短)。
另外，至少鄰近於嵌件凹穴之工具之頭部部分之該較佳較短寬度容許在側向方向上進行該無阻礙加工。用更簡單語言陳述，在側向方向上量測之嵌件之作用切削刃之一寬度寬於鄰近該工具之前端之頭部部分之一對應寬度。換言之，在該嵌件之一俯視圖中，該嵌件之切削刃之一外接圓(或頂表面與刀腹表面之交線，若切削刃未沿著其連續延伸)可具有大於該前端處之該工具頭部部分之一最大寬度之一直徑。換言之，該直徑可大於該嵌件凹穴之一最大寬度。
由於較佳實施例係具有用於車削而非切斷之頭部部分之工具固持器，故其等具有更顯著寬度且可承受力，且因此可長於嵌件凹穴之長度。如下文較佳實例中所展示，該頭部部分，至少鄰近該前端之頭部部分可比該嵌件之寬度(經由該第一主刃及該第二主刃在側向方向上之最大延伸量測)薄(後文中之「薄部分」)達在縱向方向上量測之至少與平行於該縱向方向量測之該嵌件凹穴之長度一樣長之一長度。較佳地，該頭部部分之薄部分可在該縱向方向上延伸至少為一嵌件凹穴長度之兩倍之一長度。更確切而言，該第一主刃部分及該第二主刃部分可在各自之第一側方向及第二側方向上延伸比界定該頭部部分之一薄部分之第一刀腹工具側及第二刀腹工具側更遠；且一薄部分延伸達在該縱向方向量測之至少與平行於該縱向方向量測之該嵌件凹穴之一縱向嵌件凹穴長度一樣長之一長度，較佳地該頭部部分之薄部分在該縱向方向上延伸至少為該縱向嵌件凹穴長度之兩倍之一長度。
該第一主刃部分及該第二主刃部分之各者較佳地應在該側向方向上延伸比在該縱向方向上之長度更大之一長度。將理解，由於因加工引起之力增加，因此不具有此特徵之高速進給操作係困難的。替代地，此可參考浸入角k，明確言之上文所描述之浸入角k之較佳角度來說明。在具有類似工具固持器之一些先前技術工具總成中，展示具有經設置以促進轉位之銷之圓形刃嵌件。將理解，本申請案係關於由於上述原因而不適於此等圓形刃之高速進給操作。換言之，當在一俯視圖中觀看時，該等主刃部分自該切削刃之一外接圓向後退縮。類似地，該等銷僅用於定位且不被認為用於承受加工力。
較佳地，存在沿著該第一主刃部分及該第二主刃部分之各者形成之一相同切屑形成配置，因為該第一主刃部分及該第二主刃部分兩者提供類似功能。針對可轉位嵌件，較佳的是，此相同切屑形成配置沿著整個切削刃形成。
較佳地，該嵌件凹穴進一步包括：一凹穴基底表面；一第一凹穴鄰接壁，其自該凹穴基底表面向上延伸且面向該向前方向及該第二刀腹工具側方向兩者；及一第二凹穴鄰接壁，其自該凹穴基底表面向上延伸且面向該向前方向及該第一刀腹工具側方向兩者。
較佳地，該嵌件底表面及該凹穴基底表面係平坦的。雖然一些工具總成設計在該嵌件底表面與該凹穴基底表面之間具有稜柱形/脊形連接件以防止橫向運動，但對於高速進給應用中之高力較佳的是，在其之大多數鄰接(即，嵌件底表面及凹穴基底表面之鄰接)係平坦之情況下達成更穩定嵌件。雖然不利的是，該刀腹嵌件鄰接表面及該刀腹凹穴鄰接表面減損此穩定鄰接，但其等被視為橫向鄰接之一有利特徵且因此作出一折衷。然而，必然較佳的是，垂直鄰接係經由平坦表面鄰接。
類似地，較佳的是，嵌件刀腹表面用於鄰接，即使此鄰接例如可在鄰近於該嵌件底表面之表面(例如，內部凹部)上進行。再者，此偏好係歸因於所提及之相對較高之力及嵌件刀腹表面一般將大於鄰近嵌件底表面或內部凹部之表面之替代物之假定。
然而，為了實現所要之雙向加工能力且沒有橫向限制，本設計為該嵌件提供鄰近於嵌件底表面(即，該嵌件刀腹表面)之一個側鄰接表面，及當然，一互補刀腹凹穴鄰接表面。
根據一些實施例，該切削嵌件進一步包括鄰近於該嵌件底表面之一刀腹嵌件鄰接表面，且該凹穴基底表面進一步包括一刀腹凹穴鄰接表面；且該刀腹嵌件鄰接表面鄰接該刀腹凹穴鄰接表面。
有利地，該刀腹嵌件鄰接表面設置於該嵌件底表面中之一內部凹部上。在此情況中，該刀腹凹穴鄰接表面設置於形成於一凹穴基底表面上之一突起上。即使該刀腹嵌件鄰接表面可例如設置於該嵌件之一突出部分(即，一突起)之一外表面上(且在此情況中，該刀腹凹穴鄰接表面將設置於該凹穴基底表面中之一凹部上)，此將更容易磨削，一切削嵌件上之內部凹部設計仍為較佳的，因為其容許嵌件更緊湊，且該較佳嵌件可避免被磨削(至少針對此特定表面，即，嵌件底表面)。
另一優點係，形成於該嵌件上之一非中央突起將不利於凹穴基底表面產生，從而需要可轉位嵌件之多個嵌件基底凹部。雖然後一原因將不適用於一中央定位之突起，但具有一非中央定位之嵌件刀腹表面(即，接近該工具前端或作用切削刃之一嵌件刀腹表面)為嵌件提供更大穩定性。換言之，較佳的是，該刀腹嵌件鄰接表面比起靠近該嵌件之一中心更靠近該作用切削刃。
出於相同於上述之原因，較佳的是，該刀腹凹穴鄰接表面較佳地形成於一突出部分(即，一突起)上。
該刀腹嵌件鄰接表面較佳為最靠近一作用切削刃之該嵌件之鄰接表面。就一工具總成而言，該刀腹嵌件鄰接表面較佳為最靠近工具前端之鄰接表面。應理解，在本描述及發明申請專利範圍各處，更近及更遠鄰接表面之所有此等特徵並不意欲包含該嵌件底表面及該凹穴基底表面。
歸因於考慮到高力，至少在所要接觸之處，該嵌件刀腹鄰接表面及該刀腹凹穴鄰接表面兩者係平坦的。將理解，兩個平坦表面之鄰接優於一單點接觸區域。當然，就加工而言，以相對較高之力進行高速進給操作。
為了確保僅接觸該凹穴刀腹鄰接表面且不接觸定位於垂直平面之相對側上之表面。該突起較佳地可在第一側向方向或第二側向方向之一者上延伸比在第一側向方向及第二側向方向之另一者上更遠。換言之，該突起可關於垂直平面PV 非對稱。此構造容許將該嵌件中之凹部製成完全對稱。替代地，該嵌件底表面中之各凹部可在一個側上略短，且可將該突起製成關於垂直平面PV 對稱，只要該嵌件針對各凹部旋轉對稱即可。換言之，該嵌件底表面中之各凹部在一個側上在第一側向方向或第二側向方向之一者上較短。
由於該刀腹嵌件鄰接表面之目的係在該嵌件之切削刃附近穩定該嵌件，故其較佳地靠近意欲用於操作之切削刃。換言之，該刀腹嵌件鄰接表面較佳地更靠近用於後部鄰接至該嵌件凹穴、該作用切削刃之嵌件刀腹表面。換言之，該刀腹嵌件鄰接表面較佳地在該嵌件之中央軸線與該作用切削刃之間。
在所有較佳實施例中，該嵌件刀腹表面鄰接第一凹穴鄰接壁及第二凹穴鄰接壁。為了詳述，一第一嵌件刀腹子表面鄰接該第一凹穴鄰接壁且一第二嵌件刀腹子表面鄰接該第二凹穴鄰接壁。
鄰接位置較佳為非對稱的，以容許三點接觸，同時仍容許在相反方向上加工。換言之，在該嵌件凹穴之一俯視圖中，該第一凹穴鄰接壁及該第二凹穴鄰接壁在其等鄰接該切削嵌件之處相對於垂直平分面非對稱。
較佳的是，一第一鄰接位置(例如，該第一嵌件刀腹子表面及該第二凹穴鄰接壁)比一第二鄰接位置(例如，該第二嵌件刀腹子表面及該第二凹穴鄰接壁)距工具固持器前端更遠。
更確切而言，較佳的是，上文所提及之第二鄰接位置(更靠近該工具固持器前端之鄰接位置係該工具固持器之相同於第三鄰接位置之側，即，鄰接該刀腹凹穴鄰接表面之刀腹嵌件鄰接表面。
換言之，該嵌件可包括鄰近於該嵌件底表面之一刀腹嵌件鄰接表面且該嵌件凹穴進一步包括一凹穴基底表面；且該刀腹嵌件鄰接表面鄰接該刀腹凹穴鄰接表面；其中該刀腹嵌件鄰接表面鄰接該刀腹凹穴鄰接表面在縱向方向上比該切削嵌件至該第一凹穴鄰接壁及該第二凹穴鄰接壁之鄰接更靠近該前工具端。
該第一凹穴鄰接壁至該切削嵌件之鄰接較佳地可比該第一嵌件刀腹子表面鄰接該第二凹穴鄰接壁之處在該縱向方向上距該前工具端更遠。在此情況中，較佳的是，該刀腹凹穴鄰接表面及該第二凹穴鄰接壁在垂直平分面之同一側上且該第一凹穴鄰接壁在垂直平分面之另一側上。
雖然上述實例定義較佳配置(其中該嵌件凹穴係非對稱的)，但應理解，期望非對稱鄰接且因此下文將例示所有鄰接表面之一替代物。總之，可以不同方式提供非對稱鄰接設計。
值得注意地，所例示之兩種方式僅提供在鄰近於工具前端之一個側上被鄰接之嵌件(即，在該嵌件凹穴基底表面上之該突起上不存在一個以上鄰接位置)。此係為了確保未磨削嵌件(或較少磨削，應注意，可磨削切削刃或底表面，但側向鄰接表面可不需要磨削)不受過度約束且可適當地鄰接兩個凹穴鄰接壁。
在所展示之一個較佳實例中，一非圓形螺孔表面用於容許一螺釘將一夾緊力引導朝向一特定嵌件刀腹表面位置。
較佳地，該嵌件刀腹表面進一步包括：一第一嵌件刀腹子表面，其面向該向後方向及該第二刀腹工具側方向兩者；及一第二嵌件刀腹子表面，其面向該向後方向及該第一刀腹工具側方向兩者；該嵌件之底表面進一步包括：一刀腹嵌件鄰接表面，其面向該第二刀腹工具側方向；該嵌件凹穴進一步包括：一凹穴基底表面；一第一凹穴鄰接壁，其自該凹穴基底表面向上延伸且面向該向前方向及該第一刀腹工具側方向兩者；及一第二凹穴鄰接壁，其自該凹穴基底表面向上延伸且面向該向前方向及該第二刀腹工具側方向兩者；該凹穴基底表面進一步包括：一刀腹凹穴鄰接表面，其定位成比該第一凹穴鄰接壁及該第二凹穴鄰接壁更靠近該前工具端且面向該第一刀腹工具側方向；其中該嵌件及該嵌件凹穴之僅有鄰接位置係：該第一嵌件刀腹子表面鄰接該第一凹穴鄰接壁；該第二嵌件刀腹子表面鄰接該第二凹穴鄰接壁；該刀腹嵌件鄰接表面鄰接該刀腹凹穴鄰接表面；且該底表面鄰接該凹穴基底表面。
在所展示之其他較佳實例中，一非對稱鄰接僅具備一標準螺孔，但藉由使凹穴鄰接壁傾斜以確保一對稱嵌件刀腹子表面在距該工具固持器前端之不同距離處接觸凹穴鄰接壁。
可應用於上文所描述之任一實例之一替代或額外特徵可為凹穴鄰接壁至少在意欲用於鄰接之其之部分處非對稱地(在一俯視圖中)延伸，以確保在距該工具固持器前端之不同距離處之鄰接位置。
較佳地，該最前刃部分與該垂直平分面相交。此對稱性在雙向加工中係有利的。
參考圖1A至圖1D，其等繪示一高速進給工具總成10，其包括一三向可轉位嵌件12、一工具固持器14及將嵌件12固定至工具固持器14之一螺釘16。
為了更詳細地描述切削嵌件12，請注意圖2A至圖2C。
嵌件12包括相對的頂表面18及底表面20以及連接頂表面18及底表面20之一嵌件刀腹表面22。
嵌件12進一步包括形成於頂表面18與嵌件刀腹表面22之一交線處之一周邊切削刃35。周邊切削刃35包括第一作用切削刃24A、第二作用切削刃24B及第三作用切削刃24C。第一作用切削刃24A、第二作用切削刃24B及第三作用切削刃24C之各者形成於三向可轉位嵌件12之一不同側上(即，當切削嵌件12繞一中央定位之嵌件軸線AI 旋轉120度時呈現該等作用切削刃之一不同者)。
如圖2A中所見，第一作用切削刃24A包括一最前刃部分34、一第一主刃部分36A及一第二主刃部分36B。各「作用切削刃」如此稱謂係因為其係周邊切削刃35之部分，該部分在安裝至工具固持器14時在加工一工件25時起作用。在切削嵌件12轉位之後，一不同作用切削刃起作用。如圖2A中所見，第一作用切削刃24A參與切削工件25。
由於嵌件之所有三個側在旋轉上相同，故描述將僅涉及三個對稱特徵組之一者。
雖然在圖2A之底部處展示第一作用切削刃24A，但為了描述嵌件12之鄰接或安裝，為了便於說明，將第一作用切削刃24A定位於圖2C中之仰視圖之右側處。
底表面20包括一內部凹部26，內部凹部26繼而在其一個側處包括一平坦刀腹嵌件鄰接表面28且面向第二側向方向DS2 。
當安裝至工具固持器14時，如下文所描述，刀腹嵌件鄰接表面28提供相對於一遠端定位之第一嵌件刀腹子表面30A及第二嵌件刀腹子表面30B之鄰接。
嵌件12係其下部部分32相對於周邊切削刃35向內傾斜之一正嵌件，如圖2B中所展示。
如圖2A中最佳地展示，最前刃部分34具有可平行於側向方向DS 量測之一橫向刃長度LF 。在嵌件12之一俯視圖中，最前刃部分34較佳為筆直的。
第一主刃部分36A在第一側方向DS1 及向後方向DR 兩者上自最前刃部分34延伸且具有一第一刃長度LE1 及一第一刃深度LD1 (在此情況中，其與指定為ap 之值相同)。
第二主刃部分36B在第二側方向DS2 及向後方向DR 兩者上自最前刃部分34延伸且具有一第二刃長度LE2 及一第二刃深度LD2 (在此情況中，其與指定為ap 之值相同)。
如上文所陳述，第一主刃36A及第二主刃36B在其等之一俯視圖(即，圖2A)中較佳為筆直的。應注意，此等刃甚至可能移除材料直至其之一半徑拐角36C、36D過半，如所展示。一半半徑拐角36C、36D包含於上述長度中。將理解，所有三個作用切削刃，即，第一作用切削刃24A、第二作用切削刃24B及第三作用切削刃24C在拐角處相遇。由於大部分主刃部分係筆直的(惟一小的不可避免拐角部分除外)，故主刃部分被視為係筆直的。
如所展示，第一主刃部分36A及第二主刃部分36B之各者在側向方向DS 上延伸比在縱向方向DL 上之長度顯著更大之一長度。
因此，第一浸入角K1及第二浸入角K2 (在此較佳實施例中，其等兩者皆為15°)係相對較小之角度。
此幾何形狀亦與距離R相關，如下文說明。
返回至頂表面18 (亦稱為「前刀面」)之描述，在所展示之實例中，存在沿著整個周邊切削刃35形成之一相同切屑形成配置37。
參考圖2C，即使通常將在圖2A上繪製沿著一上表面定位之周邊切削刃35之一假想外接圓IC ，但為了便於觀察，將其在圖2C中示出。由於所例示之嵌件12係一所謂的正嵌件，故在俯視圖中，周邊切削刃35可見。
嵌件之外接圓IC 容許計算一直徑Dc。
將理解，一類似大小之圓形嵌件將具有匹配圖2C中所展示之外接圓IC 之一切削刃，但高速進給切削刃自其凹入，例如如由圖2C中之距離R所展示(關於不同於目前為止作為一實例所描述之作用切削刃但與其對稱之一作用切削刃)。
參考圖2C，刀腹嵌件鄰接表面28比第一刀腹嵌件鄰接子表面30A及第二刀腹嵌件鄰接子表面30B更靠近第一作用切削刃24A。換言之，刀腹嵌件鄰接表面28比第二作用切削刃24B及第三作用切削刃24C更靠近第一作用切削刃24A。
為了更詳細地描述工具固持器14，請注意圖1A至圖1D及圖3A至圖3D。
工具固持器14包括：相對的前工具端38及後工具端40，其等界定一縱向方向DL 包含朝向前工具端38之一向前方向DF 及與向前方向DF 相反之一向後方向DR ；相對的上工具側42及下工具側44，其等界定一垂直方向DV ，包含朝向上工具側之一向上方向DU 及與向上方向DU 相反之一向下方向DD ；及相對的第一刀腹工具側46及第二刀腹工具側48，其等界定一側向方向DS ，包含朝向第一刀腹工具側46之一第一側方向DS1 及與第一側方向DS1 相反之一第二側方向DS2 。
更明確言之，工具固持器14包括：一柄部分50；及一頭部部分52，其自柄部分50延伸；及一嵌件凹穴54，其形成於頭部部分52之前工具端38與上工具側42之一交會處。
一垂直平分面PV (圖1A)平行於縱向方向DL 及垂直方向DV 延伸，且將鄰近於前工具端38之第一刀腹工具側46及第二刀腹工具側48平分。雖然在圖7A中所展示之實例中，垂直平分面PV ’亦偶然地延伸穿過柄部分50’之中心，但垂直平分面PV 對於定義本發明之特徵之目的之重要性僅相對於頭部部分52且非柄部分50。
工具固持器14可視情況包括一冷卻劑配置，該冷卻劑配置在此較佳實例中展示多個冷卻劑出口56A、56B、56C、56D、56E、56F (在圖3D中指定)。
簡要地參考圖1A，頭部部分52可具有一薄部分，即，一頭部部分寬度WH ，其小於鄰近前端之一嵌件寬度WC 部分。值得注意地，嵌件寬度WC 與一作用切削刃長度相同，即，橫向刃長度LF 以及第一刃長度LE1 及第二刃長度LE2 之組合長度。
圖3A中展示在縱向方向上量測之一縱向嵌件凹穴長度LIL 。
將理解，第一主刃部分36A及第二主刃部分36B在各自的第一側方向DS1 及第二側方向DS2 上延伸比第一刀腹工具側46及第二刀腹工具側48更遠，藉此界定一薄部分(其在此情況中延伸達頭部部分52之整個長度)。如圖1A中所展示，將理解，薄部分延伸達在該縱向方向上量測之係嵌件凹穴54之一縱向嵌件凹穴長度LIL (圖3A)之至少兩倍及甚至兩倍以上之一長度。
亦參考圖4A及圖4B，將描述嵌件凹穴54。
嵌件凹穴54包括：一凹穴基底表面58；一第一凹穴鄰接壁60A，其自凹穴基底表面58向上延伸且面向向前方向DF 及第二側方向DS2 兩者；及一第二凹穴鄰接壁60B，其自凹穴基底表面58向上延伸且面向向前方向DF 及第一側方向DS1 兩者。
凹穴基底表面58包括一向上突出突起62，向上突出突起62繼而在其之一個側處包括一平坦刀腹凹穴鄰接表面64且面向第二側向方向DS2 。
為了確保僅接觸凹穴刀腹鄰接表面64且不接觸定位於突起62之相對側上之一凹穴刀腹非鄰接表面66，螺孔68之一螺孔軸線AH 可自垂直平面PV 偏移，如所展示。替代地，突起可關於垂直平面PV 非對稱且在第二側向方向DS2 上延伸略遠(未展示)。將注意，可存在具有類似效應之其他解決方案。然而，兩種解決方案(其等包含關於垂直平面PV 之非對稱性)容許將嵌件12中之凹部26製成對稱。
替代地，嵌件凹穴54可為對稱的且嵌件之底表面20中之各凹部26可在一個側上略短，只要嵌件12針對各凹部26係旋轉對稱即可。
值得注意地，在圖4A中，嵌件凹穴54之所要橫向鄰接表面(即，第一凹穴鄰接壁60A、第二凹穴鄰接壁60B及刀腹凹穴鄰接表面64；應注意，此陳述不涉及未提供橫向支撐之凹穴基底表面58)各自在可沿著縱向方向DL 量測之距前端38之不同距離。雖然在一些實施例中，第一凹穴鄰接壁60A及第二凹穴鄰接壁60B可在距前端38之距離上部分重疊，但術語「不同距離」意謂其等在縱向方向DL 上不具有相同延伸。換言之，第一凹穴鄰接壁60A及第二凹穴鄰接壁60B之一者可比另一者距前端38更遠地開始或結束。
刀腹凹穴鄰接表面64最靠近工具固持器之前端38。
第一凹穴鄰接壁60A距前端最遠且定位成在第一側向方向上比其他者更遠。
第二凹穴鄰接壁60B可沿著縱向方向DL 量測，定位於刀腹凹穴鄰接表面64與第一凹穴鄰接壁60A之間，且定位成在第二側向方向上比其他者更遠。
將理解，不管工具總成在哪一側向方向上加工一工件，相同鄰接表面始終與嵌件12接觸。
即，第一嵌件刀腹子表面30A鄰接第二凹穴鄰接壁60B，第二嵌件刀腹子表面30B鄰接第一凹穴鄰接壁60A，刀腹嵌件鄰接表面28鄰接刀腹凹穴鄰接表面64；且嵌件之底表面20鄰接凹穴基底表面58。
然而，各個鄰接位置上之力分佈根據加工方向而變化。
因此，相對而言，當工具總成運用切削嵌件12加工時，其在第二側向方向DS2 上移動(該移動係相對於工件—將理解，工件可在第二側向方向DS2 上移動且嵌件12靜止，但具有相同於嵌件在第一側向方向DS1 上移動且該工件靜止時所施加之力)，存在施加於刀腹凹穴鄰接表面64上之較大力。而在相反加工方向上，即，第一側向方向DS1 ，存在施加於刀腹凹穴鄰接表面64上之遠更小之力，且顯著更大之力施加於第二凹穴鄰接壁60B上。距工具固持器之前端38之不同距離有助於防止嵌件在嵌件凹穴中旋轉。
雖然嵌件凹穴之後部部分在圖3A中看似對稱，但在仔細審視圖4A中之放大嵌件凹穴時，應注意，情況並非如此。
應注意，出於構造強度目的，第一凹穴鄰接壁60A係一較大第一壁70A之部分，且第二凹穴鄰接壁60B係一較大第二壁70B之部分。
為了確保在指定鄰接部分處接觸，較大之第一壁70A及第二壁70B自第一凹穴鄰接壁60A及第二凹穴鄰接壁60B傾斜。此等角度僅出於理解之目的而被人為地誇大且被示意性地展示為第一離隙角α1、第二離隙角α2及第三離隙角α3。
參考圖5A至圖7D中所展示之另一例示性工具總成10’，展示一替代鄰接配置。對應元件具有相同於上文所描述之元件之數字且添加一撇號(’)。
高速進給工具總成10’包括一三向可轉位嵌件12’、一工具固持器14’及將嵌件12’固定至工具固持器14’之一螺釘16’。
僅提及重要差異。雖然顯然存在一不同柄部分50’，但主要差異係嵌件安裝配置(應注意，甚至先前所描述之嵌件安裝配置亦可與此柄部分50’一起使用，或反之亦然)。
明確言之，在工具固持器10’中，第一凹穴鄰接壁60A’及第二凹穴鄰接壁60B’關於垂直平面PV ’對稱。
為了確保一非對稱力配置，嵌件之螺孔74 (圖6A)係非圓形的。更確切而言，其具備三個線性螺孔鄰接表面，即，第一螺孔鄰接表面72A、第二螺孔鄰接表面72B及第三螺孔鄰接表面72C，一個表面用於三個可轉位位置之各者。同時，嵌件凹穴孔68’ (圖7A)具有相對於嵌件軸線AI ’偏移之一孔軸線AH ’。因此，產生一偏置力F，從而提供類似於使用不同定位之第一凹穴鄰接壁及第二凹穴鄰接壁之先前實例之一非對稱力分佈效應。
偏置力F在向後方向DR 及(在此選用實例中)第一側向方向DS1 上。
更確切而言，偏置力F與朝向第一側向方向DS1 相比更多地朝向向後方向DR 。換言之，形成於偏置力F之方向與向後方向DR 上之垂直平面PV 之間的一第一偏置角α4小於形成於力F之方向與側向方向DS 之間的一第二偏置角α5。應理解，圖式中之箭頭及角度係示意性的且並不意欲用於量測。
此亦可單獨地自嵌件12’理解，其中第一螺孔鄰接表面72A與鄰近於其之嵌件刀腹表面鄰接子表面(在此實例中，第一嵌件刀腹子表面30A’)不平行，但相對於其傾斜。
為了以一更為幾何之方式描述傾斜，至螺孔鄰接表面72A之一第一法線方向DB1 與第一鄰接子表面30A’之一第二法線方向DB2 不平行。換言之，自嵌件12’之中心(即，通過嵌件軸線AI ’)及第一作用切削刃24A’之中心延伸之一假想線LI 可與螺孔鄰接表面72A之該第一法線方向DB1 形成一第一銳角β1，且假想線LI 可與第一鄰接子表面30A’之該第二法線方向DB2 形成一第二銳角β2。第一銳角β1大於第二銳角β2。再次換言之，第二法線方向DB2 可比第一法線方向DB1 引導朝向最前刃部分34’更大。
返回至圖1B，儘管與兩項實施例相同，但最前刃部分34定位於前工具端38之前方，且定位成在向前方向上比作用切削刃之其餘部分更遠，該作用切削刃在此實例中係第一作用切削刃24A。最前刃部分34亦與垂直平分面PV 相交，如圖1A中最佳地展示。
如圖1A中最佳地展示，第一主刃部分36A在第一側方向上延伸比鄰近前工具端之第一刀腹工具側46更遠，且第二主刃部分36B在第二側方向上延伸比鄰近前工具端之第二刀腹工具側48更遠。因此，嵌件12 (或嵌件12’)被展示為浸入於工件中至在上述先前技術設計中不可能之一深度且甚至可完全延伸於工件25內。雖然此係一顯著優點，但目前，甚至經構形用於在兩個相反側向方向上加工之一高速進給工具固持器14或工具總成10仍甚至未知，即時沒有此顯著優點(因此，其係本發明之一額外優點)。
10,10’:高速進給工具總成 12,12’:切削嵌件/三向可轉位嵌件 14,14’:工具固持器 16,16’:螺釘 18:頂表面或前刀面 20:底表面 22:嵌件刀腹表面 24A,24A’:第一作用切削刃 24B:第二作用切削刃 24C:第三作用切削刃 25:工件 26:內部凹部 28:平坦刀腹嵌件鄰接表面 30A,30A’:第一嵌件刀腹子表面 30B:第二嵌件刀腹子表面 32:下部部分 34,34’:最前刃部分 35:周邊切削刃 36A:第一主刃部分/第一主刃 36B:第二主刃部分/第二主刃 36C,36D:一半半徑拐角/半徑拐角 37:切屑形成配置 38:前工具端/前端 40:後工具端 42,44:上及下工具側 46,48:第一及第二刀腹工具側 50,50’:柄部分 52:頭部部分 54:嵌件凹穴 56A,56B,56C,56D,56E,56F:冷卻劑出口 58:凹穴基底表面 60A,60A’:第一凹穴鄰接壁 60B,60B’:第二凹穴鄰接壁 62:突起 64:刀腹凹穴鄰接表面 66:凹穴刀腹非鄰接表面 68:螺孔 68’:嵌件凹穴孔 70A:第一壁 70B:第二壁 72A,72B,72C:第一、第二及第三螺孔鄰接表面 74:螺孔 AH ,AH ’:螺孔軸線 AI ,AI ’:嵌件軸線 DB1 :第一法線方向 DB2 :第二法線方向 Dc:直徑 DD :向下方向 DF :向前方向 DL :縱向方向 DR :向後方向 DS :側向方向 DS1 :第一側向方向/第一側方向 DS2 :第二側向方向/第二側方向 DU :向上方向 DV :垂直方向 F:偏置力 IC :假想外接圓 Kl,K2:第一及第二浸入角 LD1 :第一刃深度 LD2 :第二刃深度 LE1 :第一刃長度 LE2 :第二刃長度 LF :橫向刃長度 LI :假想線 LIL :縱向嵌件凹穴長度 PV,PV’:垂直平分面/垂直平面 R:距離 WC :嵌件寬度 WH :頭部部分寬度 αl,α2及α3:第一、第二及第三離隙角 α4:第一偏置角 α5:第二偏置角 β1:第一銳角 β2:第二銳角
為了更好地理解本申請案之標的物及展示在實踐中可如何實行本申請案之標的物，現在將參考隨附圖式，其中： 圖1A係根據本申請案之標的物之一例示性高速進給工具總成之一俯視圖，其中展示一工件之一示意性部分； 圖1B係圖1A中之工具總成之一側視圖； 圖1C係圖1A中之工具總成之一透視圖； 圖1D係圖1A中之工具總成之一正視圖； 圖2A係圖1A中之嵌件之一俯視圖，其中展示一工件之一示意性部分； 圖2B係圖2A中之嵌件之一側視圖； 圖2C係圖2A中之嵌件之一仰視圖； 圖3A係圖1A中之工具固持器之一俯視圖； 圖3B係圖3A中之工具固持器之一側視圖； 圖3C係圖3A中之工具固持器之一透視圖； 圖3D係圖3A中之工具固持器之一正視圖； 圖4A係圖3A中之工具固持器之嵌件凹穴之一放大圖； 圖4B係以類似於圖3C中之嵌件凹穴之一視圖展示之圖4A中之嵌件凹穴之一放大側視透視圖； 圖5A係根據本申請案之標的物之另一例示性高速進給工具總成之一俯視圖； 圖5B係圖5A中之工具總成之一側視圖； 圖5C係圖5A中之工具總成之一透視圖； 圖5D係圖5A中之工具總成之一正視圖； 圖6A係圖5A中之嵌件之一俯視圖； 圖6B係圖6A中之嵌件之一側視圖； 圖6C係圖6A中之嵌件之一仰視圖； 圖7A係圖5A中之工具固持器之一俯視圖； 圖7B係圖7A中之工具固持器之一側視圖； 圖7C係圖7A中之工具固持器之一透視圖；及 圖7D係圖7A中之工具固持器之一正視圖。
10:高速進給工具總成
12:切削嵌件/三向可轉位嵌件
14:工具固持器
16:螺釘
25:工件
34:最前刃部分
36A:第一主刃部分/第一主刃
36B:第二主刃部分/第二主刃
46,48:第一及第二刀腹工具側
52:頭部部分
DF:向前方向
DR:向後方向
DS1:第一側向方向/第一側方向
DS2:第二側向方向/第二側方向
PV:垂直平分面/垂直平面
WC:嵌件寬度
WH:頭部部分寬度

Claims (23)

  1. 一種雙向高速進給車削工具總成，其包括：一工具固持器、一切削嵌件及一夾緊元件；該工具固持器包括：相對的前工具端及後工具端，其等界定一縱向方向，包含朝向該前工具端之一向前方向及與該向前方向相反之一向後方向；相對的上工具側及下工具側，其等界定一垂直方向，包含朝向該上工具側之一向上方向及與該向上方向相反之一向下方向；相對的第一刀腹工具側及第二刀腹工具側，其等界定一側向方向，包含朝向該第一刀腹工具側之一第一側方向及與該第一側方向相反之一第二側方向；一垂直平分面，其平行於該縱向方向及該垂直方向延伸，且將鄰近於該前工具端之該第一刀腹工具側及該第二刀腹工具側平分；一柄部分；一頭部部分，其自該柄部分延伸；及一嵌件凹穴，其形成於該頭部部分之該前工具端與該上工具側之一交會處，該嵌件凹穴包括一凹穴基底表面；該切削嵌件經由該夾緊元件固定至該嵌件凹穴；該切削嵌件包括：相對的頂表面及底表面，以及連接該頂表面及該底表面之一嵌件刀腹表面；及一周邊切削刃，其沿著該嵌件刀腹表面與該頂表面之一交線之至少 一部分形成，該周邊切削刃包括至少一個作用切削刃；該作用切削刃包括：一最前刃部分，其定位於該前工具端之前方，在該向前方向上延伸比該作用切削刃之其餘部分更遠，且具有可平行於該側向方向量測之一橫向刃長度；一第一主刃部分，其在該第一側方向及該向後方向兩者上自該最前刃延伸至在該第一側方向上比鄰近該前工具端之該第一刀腹工具側更遠之一位置，該第一主刃部分具有可平行於該側向方向量測之一第一刃長度及可平行於該縱向方向量測之一第一刃深度；一第二主刃部分，其在該第二側方向及該向後方向兩者上自該最前刃延伸至在該第二側方向上比鄰近該前工具端之該第二刀腹工具側更遠之一位置，該第二主刃部分具有可平行於該側向方向量測之一第二刃長度及可平行於該縱向方向量測之一第二刃深度；該第一刃長度大於該第一刃深度及該橫向刃長度之各者；及該第二刃長度大於該第二刃深度及該橫向刃長度之各者。
  2. 如請求項1之工具總成，其中該第一主刃部分及該第二主刃部分相對於該側向方向界定滿足以下條件之第一浸入角K1及第二浸入角K2：6°
    Figure 109116525-A0305-02-0035-1
    K1，K2
    Figure 109116525-A0305-02-0035-4
    30°。
  3. 如請求項2之工具總成，其中該第一主刃部分及該第二主刃部分界定第一浸入角K1及第二浸入角K2，且該第一浸入角K1及該第二浸入角K2之值相等。
  4. 如請求項1之工具總成，其中該切削嵌件進一步包括鄰近於該嵌件底表面之一刀腹嵌件鄰接表面且該凹穴基底表面進一步包括一刀腹凹穴鄰接表面；且該刀腹嵌件鄰接表面鄰接該刀腹凹穴鄰接表面。
  5. 如請求項4之工具總成，其中該刀腹嵌件鄰接表面設置於該嵌件底表面中之一內部凹部上，且該刀腹凹穴鄰接表面設置於形成於該凹穴基底表面上之一突起上。
  6. 如請求項5之工具總成，其中該突起在該第一側方向及該第二側方向之一者上延伸比在該第一側方向及該第二側方向之另一者上更遠。
  7. 如請求項5之工具總成，其中該內部凹部在一個側上在該第一側方向或該第二側方向之一者上較短。
  8. 如請求項4之工具總成，其中該刀腹嵌件鄰接表面係最靠近該作用切削刃之該切削嵌件之鄰接表面。
  9. 如請求項1之工具總成，其中該最前刃部分在該切削嵌件之一俯視圖中係筆直的。
  10. 如請求項1之工具總成，其中該第一主刃及該第二主刃在其等之一俯視圖中係筆直的。
  11. 如請求項1之工具總成，其中該第一主刃部分及該第二主刃部分之長度相等。
  12. 如請求項1之工具總成，其中該第一主刃及該第二主刃之各者係該最前刃之長度之至少兩倍。
  13. 如請求項1之工具總成，其中該嵌件凹穴進一步包括：一第一凹穴鄰接壁，其自該凹穴基底表面向上延伸且面向該向前方向及該第二刀腹工具側方向兩者；及一第二凹穴鄰接壁，其自該凹穴基底表面向上延伸且面向該向前方向及該第一刀腹工具側方向兩者；且該第一凹穴鄰接壁及該第二凹穴鄰接壁兩者鄰接該切削嵌件之嵌件刀腹表面。
  14. 如請求項13之工具總成，其中在該嵌件凹穴之一俯視圖中，該第一凹穴鄰接壁及該第二凹穴鄰接壁在其等鄰接該切削嵌件之處相對於該垂直平分面非對稱。
  15. 如請求項1之工具總成，其中：該嵌件刀腹表面進一步包括：一第一嵌件刀腹子表面，其面向該向後方向及該第二刀腹工具側方向兩者；及一第二嵌件刀腹子表面，其面向該向後方向及該第一刀腹工具側方向兩者； 該嵌件之底表面進一步包括：一刀腹嵌件鄰接表面，其面向該第一刀腹工具側方向；該嵌件凹穴進一步包括：一第一凹穴鄰接壁，其自該凹穴基底表面向上延伸且面向該向前方向及該第二刀腹工具側方向兩者；及一第二凹穴鄰接壁，其自該凹穴基底表面向上延伸且面向該向前方向及該第一刀腹工具側方向兩者；該凹穴基底表面進一步包括面向該第二刀腹工具側方向之一刀腹凹穴鄰接表面，該刀腹凹穴鄰接表面定位成比該第一凹穴鄰接壁及該第二凹穴鄰接壁更靠近該前工具端；且其中該嵌件及該嵌件凹穴之僅有鄰接位置係：該第一嵌件刀腹子表面鄰接該第二凹穴鄰接壁；該第二嵌件刀腹子表面鄰接該第一凹穴鄰接壁；該刀腹嵌件鄰接表面鄰接該刀腹凹穴鄰接表面；及該底表面鄰接該凹穴基底表面。
  16. 如請求項15之工具總成，其中：該第二嵌件刀腹子表面鄰接該第一凹穴鄰接壁在該縱向方向上距該前工具端比該第一嵌件刀腹子表面鄰接該第二凹穴鄰接壁之處更遠。
  17. 如請求項16之工具總成，其中：該刀腹凹穴鄰接表面及該第二凹穴鄰接壁在該垂直平分面之同一側上且該第一凹穴鄰接壁在該垂直平分面之另一側上。
  18. 如請求項1之工具總成，其中該切削嵌件係一三向可轉位嵌件。
  19. 如請求項1之工具總成，其中該切削嵌件係一單側嵌件。
  20. 如請求項1之工具總成，其中該切削嵌件經形成具有一非圓形螺孔表面，該非圓形螺孔表面經構形以將一夾緊力引導朝向一特定嵌件刀腹表面位置。
  21. 如請求項1之工具總成，其中：該第一主刃部分及該第二主刃部分在該等各自的第一側方向及第二側方向上延伸比該第一刀腹工具側及該第二刀腹工具側更遠，藉此界定該頭部部分之一薄部分；及該薄部分延伸達在該縱向方向上量測之至少與平行於該縱向方向量測之該嵌件凹穴之一縱向嵌件凹穴長度一樣長之一長度。
  22. 如請求項1之工具總成，其中該嵌件底表面及該凹穴基底表面係平坦的。
  23. 如請求項1之工具總成，其中該最前刃部分與該垂直平分面相交。
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