TWI834333B - 車削刀具之振動機構 - Google Patents
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Abstract
一種車削刀具之振動機構包含一基座、一載台、一振盪器及一變幅桿，該基座用以結合於一機具，該載台結合於該基座，該振盪器結合於該載台，該變幅桿結合於該振盪器，該振盪器用以帶動接觸一刀具的該變幅桿振動，以振動該刀具進行一振動輔助切削加工，該振動機構能提高該刀具的一刀刃部的振動車削效能，並可藉由改變該變幅桿接觸該刀具的位置，以改變該刀刃部的振動頻率及振幅，以使該刀具符合不同的切削需求。
Description
本發明關於一種車削刀具之振動機構，特別是由一刀具的外側振動該刀具以進行一振動輔助切削加工的振動機構。
隨著加工材料的衍進，若以傳統的機械(如車床等)對高硬度及高脆度等特殊材料進行高精密加工(如車削)時，會發生加工件崩裂及刀具(如車刀)損壞等問題，因而影響加工效能及加工件的精密度與品質。
為避免刀具損壞及加工件崩裂，可藉由振動輔助車削加工技術(如超音波輔助切削加工)對加工件進行加工，然而習知的振動輔助車削加工無法對不同的切削需求(如硬度不同的加工材料)，調整該刀具的刀刃部的振動頻率及振幅，因此必需備製不同振動機構及刀具進行車削加工以符合切削需求。
本發明的主要目的在於提供一種車削刀具之振動機構，尤其是由一車刀外側振動該刀具的振動機構，其可降低振動能損耗，以提高該刀具的一刀刃部的振動車削效能。
本發明之一種車削刀具之振動機構，包含一基座、一載台、一振盪
器及一變幅桿，該基座用以結合於該機具，該載台結合於該基座，該振盪器結合於該載台，該變幅桿具有一固定部及一接觸端，該固定部結合於該振盪器，該變幅桿位於該載台外側，該接觸端接觸一刀具，該振盪器用以帶動該變幅桿振動，以藉由該變幅桿振動該刀具。
本發明之一種車削刀具之振動機構，包含一基座、二載台、二振盪器及二變幅桿，該基座用以結合於該機具，各該載台分別結合於該基座的二側，各該振盪器分別結合於各該載台，各該變幅桿分別結合於各該振盪器，各該變幅桿具有一固定部及一接觸端，各該固定部分別結合於各該振盪器，各該變幅桿位於該載台外側，沿著不同軸向，各該變幅桿的各該接觸端分別接觸一刀具，各該振盪器用以帶動各該變幅桿振動，以使各該變幅桿振動該刀具。
本發明藉由位於該刀具外側的該變幅桿振動該刀具，以降低該振盪器的振動能損耗，並可藉由調整該變幅桿的該接觸端接觸該刀具的位置，以改變該刀具的一刀刃部的振動頻率及振幅，使該刀具可因應不同的切削需求(如待加工件硬度或脆度不同等需求)，以進行振動輔助車削加工。
100:振動機構
110:基座
111:基部
112:第一結合部
112a:第二長穿孔
113:第二結合部
114:第二鎖固件
115:第三鎖固件
120:載台
121:本體部
121a:第一長穿孔
122:夾持部
123:夾持空間
124:第一鎖固件
130:振盪器
140:變幅桿
141:固定部
142:接觸端
143:變幅部
200:機具
300:刀具
310:外表面
320:刀刃部
A:第一夾角
B:第二夾角
X:第一軸向
Y:第二軸向
Z:第三軸向
第1圖：本發明的振動機構設置於機具的立體圖。
第2圖：本發明的振動機構的立體圖。
第3圖：本發明的振動機構設置於機具的第一態樣的分解立體圖。
第4圖：本發明的振動機構的立體圖。
第5及6圖：本發明的第4圖的剖視圖。
第7圖：本發明的振動機構設置於機具的第二態樣的分解立體圖。
第8圖：本發明的振動機構的立體圖。
第9圖：本發明的第8圖的剖視圖。
請參閱第1至3圖，本發明的一種車削刀具之振動機構100，其用以振動設置於一機具200(如刀座，但不以此為限)的一刀具300(如車刀，但不以此為限)，以進行一振動輔助切削加工，該振動機構100至少包含一基座110、一載台120、一振盪器130及一變幅桿140，該變幅桿140用以接觸該刀具300的一外表面310，使該振動機構100經由該刀具300外側振動該刀具300。
請參閱第3至6圖，該振動機構100設置於該機具200的一第一態樣，該基座110用以結合於該機具200，在本實施例中，該基座110及該刀具300皆結合於該機具200(如刀座)，但不以此為限，該基座110具有一基部111、一第一結合部112及一第二結合部113，該基部111用以被固定於該機具200，該第一結合部112結合於該基部111，該第二結合部113結合於該第一結合部112，請參閱第6圖，該基部111與該第一結合部112之間具有一第一夾角A，該第一結合部112與該第二結合部113之間具有一第二夾角B，使該第二結合部113位於該機具200外側。
請參閱第3至6圖，該載台120結合於該基座110，在本實施例中，該載台120具有一本體部121及一夾持部122，該本體部121及該夾持部122之間具有一夾持空間123，該載台120以該本體部121結合於該基座110，該振盪器130結合於該載台120，該振盪器130可選自於壓電振盪器，但不以此為限，在本實施例中，該振盪器130設置於該夾持空間123，且被該本體部121及該夾持部122夾持。
請參閱第3至5圖，較佳地，該載台120另具有至少一第一鎖固件124，該第一鎖固件124穿設於該本體部121及該夾持部122，使該本體部121及該夾持部122結合成一體，並使該本體部121及該夾持部122夾持該振盪器130，該第一鎖固件124可選自於螺栓，但不以此為限。
請參閱第3及5圖，較佳地，該基座110具有至少一第二鎖固件114，該本體部121具有一第一長穿孔121a，該第二鎖固件114穿設於該第一長穿孔121a，並將該本體部121固定於該第二結合部113，該第二鎖固件114可選自於螺栓，但不以此為限，藉由調整該第二鎖固件114與該第一長穿孔121a的接合位置，使該載台120能沿著一第一軸向X移動。
請參閱第3至6圖，較佳地，該基座110具有至少一第三鎖固件115，該第一結合部112具有一第二長穿孔112a，該第三鎖固件115穿設於第二長穿孔112a，並將該第二結合部113固定於該第一結合部112，第三鎖固件115可選自於螺栓，但不以此為限，藉由調整該第三鎖固件115與該第二長穿孔112a的接合位置，使該第二結合部113及結合於該第二結合部113的該載台120能沿著一第二軸向Y移動。
請參閱第3至6圖，該變幅桿140具有一固定部141及一接觸端142，該固定部141結合於該振盪器130，使該變幅桿140位於該載台120外側，且該接觸端142接觸該刀具300的該外表面310，在本實施例中，該變幅桿140具有一變幅部143，該變幅部143位於該固定部141及該接觸端142之間，該變幅部143的一外徑不小於該接觸端142的一外徑，該變幅部143用以改變該振盪器130傳遞至該變幅桿140的振動頻率及振幅，請參閱第3圖，在不同的實施例中，該變幅部143的該外徑，由該接觸端142往該固定部141方向逐漸增大，該振盪器130用以帶動該變
幅桿140振動，以藉由該變幅桿140振動該刀具300進行一振動輔助切削加工。
請參閱第4及5圖，藉由調整該第二鎖固件114與該第一長穿孔121a的接合位置以移動該載台120，使結合於該載台120的該振盪器130及結合於該振盪器130的該變幅桿140沿著該第一軸向X移動，以改變該接觸端142接觸該刀具300的位置，進而改變該刀具300的一刀刃部320的振動頻率及振幅，請參閱第4至6圖，藉由調整該第三鎖固件115與該第二長穿孔112a的接合位置以移動該第二結合部113，使結合於第二結合部113的該載台120、結合於該載台120的該振盪器130及結合於該振盪器130的該變幅桿140沿著該第二軸向Y移動，使該接觸端142接觸該刀具300，並可藉由調整該第三鎖固件115與該第二長穿孔112a的接合位置，移動該第二結合部113，使結合於第二結合部113的該載台120、結合於該載台120的該振盪器130及結合於該振盪器130的該變幅桿140，以調整該變幅桿140的該接觸端142觸壓該刀具300的一觸壓力，以改變該變幅桿140傳遞至該刀具300的振動頻率及振幅，此外，當更換另一刀具300時，可藉由調整該第三鎖固件115與該第二長穿孔112a的接合位置，使該變幅桿140的該接觸端142沿著該第二軸向Y移動，以使該接觸端142接觸該刀具300。
請參閱第7至9圖，該振動機構100設置於該機具200的一第二態樣，相同地，該基座110的該基部111用以被固定於該基座110，該第二態樣與該第一態樣的差異在於，該第二鎖固件114穿設於該第一長穿孔121a，並將該本體部121固定於該基部111，請參閱第8及9圖，藉由調整該第二鎖固件114與該第一長穿孔121a的接合位置，使該載台120能沿著一第三軸向Z移動，並使結合於該載台120的該振盪器130及結合於該振盪器130的該變幅桿140沿著該第三軸向Z移動，以改變該接觸端142接觸該刀具300的位置，以改變該刀具300的該刀刃部320的振
動頻率及振幅。
請參閱第1至3圖，在本實施例中，該振動機構100包含二載台120、二振盪器130及二變幅桿140，該振動機構100設置於該機具200的態樣同時包含第3至6圖的該第一態樣及第7至9圖的該第二態樣，各該載台120分別結合於該基座110的二側，各該振盪器130分別結合於各該載台120，各該變幅桿140分別結合於各該振盪器130，並使各該變幅桿140分別接觸該刀具300的該外表面310，較佳地，各該變幅桿140經由不同軸向分別接觸該刀具300的該外表面310。
請參閱第1至3圖，相同地，藉由調整該第二鎖固件114與該第一長穿孔121a的接合位置，使各該載台120能沿著該第一軸向X及/或該第三軸向Z移動，以使各該變幅桿140沿著該第一軸向X及/或該第三軸向Z改變該接觸端142接觸該刀具300的位置，以改變該刀具300的該刀刃部320的振動頻率及振幅。
請參閱第1、4及8圖，本發明藉由位於該刀具300外側的該變幅桿140振動該刀具300，可降低該振盪器130的振動能損耗，且藉由調整該第二鎖固件114與該第一長穿孔121a的接合位置及/或調整該第三鎖固件115與該第二長穿孔112a的接合位置，以改變該變幅桿140的該接觸端142接觸該刀具300的位置，進而改變該刀具300的該刀刃部320的振動頻率及振幅，使該刀具300可因應不同的切削需求(如待加工件硬度或脆度不同等需求)，以進行振動輔助車削加工。
本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
100:振動機構
110:基座
111:基部
112:第一結合部
113:第二結合部
120:載台
121:本體部
121a:第一長穿孔
122:夾持部
130:振盪器
140:變幅桿
200:機具
300:刀具
320:刀刃部
Claims (10)
- 一種車削刀具之振動機構，包含：一基座，用以結合於一機具；一載台，結合於該基座，該載台具有一本體部及一夾持部，該本體部及該夾持部之間具有一夾持空間，該載台以該本體部結合於該基座；一振盪器，結合於該載台，該振盪器設置於該夾持空間，且被該本體部及該夾持部夾持；及一變幅桿，具有一固定部及一接觸端，該固定部結合於該振盪器，該變幅桿位於該載台外側，該接觸端接觸一刀具，該振盪器用以帶動該變幅桿振動，以藉由該變幅桿振動該刀具。
- 如請求項1之車削刀具之振動機構，其中該載台另具有至少一第一鎖固件，該第一鎖固件穿設於該本體部及該夾持部，使該本體部及該夾持部結合成一體，並使該本體部及該夾持部夾持該振盪器。
- 如請求項1或2之車削刀具之振動機構，其中該基座具有一基部、一第一結合部、一第二結合部及至少一第二鎖固件，該基部用以被固定於該機具，該第一結合部結合於該基部，該基部與該第一結合部之間具有一第一夾角，該第二結合部結合於該第一結合部，該第一結合部與該第二結合部之間具有一第二夾角，使該第二結合部位於該機具外側，該本體部具有一第一長穿孔，該第二鎖固件穿設於該第一長穿孔，並將該本體部固定於該第二結合部，藉由調整該第二鎖固件與該第一長穿孔的接合位置，使該變幅桿沿著一第一軸向改變該接觸端接觸該刀具的位置。
- 如請求項3之車削刀具之振動機構，其中該基座具有至少一第三 鎖固件，該第一結合部具有一第二長穿孔，該第三鎖固件穿設於第二長穿孔，並將該第二結合部固定於該第一結合部，藉由調整該第三鎖固件與該第二長穿孔的接合位置，使該變幅桿的該接觸端沿著一第二軸向接觸該刀具。
- 如請求項1或2之車削刀具之振動機構，其中該基座具有一基部及至少一第二鎖固件，該基部用以被固定於該基座，該本體部具有一第一長穿孔，該第二鎖固件穿設於該第一長穿孔，並將該本體部固定於該基部，藉由調整該第二鎖固件與該第一長穿孔的接合位置，使該變幅桿沿著一第三軸向改變該接觸端接觸該刀具的位置。
- 如請求項1之車削刀具之振動機構，其中該變幅桿具有一變幅部，該變幅部位於該固定部及該接觸端之間，該變幅部的一外徑不小於該接觸端的一外徑。
- 如請求項1之車削刀具之振動機構，其中該變幅部的該外徑，由該接觸端往該固定部方向逐漸增大。
- 一種車削刀具之振動機構，包含：一基座，用以結合於該機具；二載台，分別結合於該基座的二側，各該載台具有一本體部及一夾持部，該本體部及該夾持部之間具有一夾持空間，各該載台以該本體部結合於該基座；二振盪器，分別結合於各該載台，各該振盪器設置於該夾持空間，且被該本體部及該夾持部夾持；及二變幅桿，分別結合於各該振盪器，各該變幅桿具有一固定部及一接觸端，各該固定部分別結合於各該振盪器，使各該變幅桿位於該載台外側，沿著不同軸 向，各該變幅桿的各該接觸端分別接觸一刀具，各該振盪器用以帶動各該變幅桿振動，以使各該變幅桿振動該刀具。
- 如請求項8之車削刀具之振動機構，其中一變幅桿沿著一第一軸向接觸該刀具，另一變幅桿沿著一第三軸向接觸該刀具。
- 如請求項8之車削刀具之振動機構，其中該載台另具有至少一第一鎖固件，該第一鎖固件穿設於該本體部及該夾持部，使該本體部及該夾持部結合成一體，並使該本體部及該夾持部夾持該振盪器。
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- 2022-10-11 TW TW111138510A patent/TWI834333B/zh active
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