舍棄式鉆銑刀具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種舍棄式鉆銑刀具,其是搭配數(shù)值或計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)以螺旋進(jìn)刀的方式進(jìn)行鉆孔及銑削功能,本發(fā)明舍棄式鉆銑刀具,包含一刀桿,該刀桿的一端設(shè)有相交錯設(shè)置的排屑槽,排屑槽的末端設(shè)有刀座,刀座鎖固一舍棄式刀片,該舍棄式刀片的上、下兩端的刀刃設(shè)有高低落差且具有缺口的狀態(tài),搭配舍棄式刀片呈波浪狀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使本發(fā)明具有分段鉆銑且自動斷屑并能產(chǎn)生間歇加工的功能。
【專利說明】
舍棄式鉆銑刀具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種舍棄式鉆銑刀具,特別是指一種搭配數(shù)值或計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)以螺旋進(jìn)刀的方式進(jìn)行鉆孔及銑削功能的舍棄式鉆銑刀具。
【背景技術(shù)】
[0002]請參閱圖10所示,一般習(xí)用的鉆頭,其鉆削的孔徑cpd是根據(jù)鉆頭的刀刃直徑cpD而定,因此每一種尺寸的鉆頭只能鉆削一種孔徑,使用者必須準(zhǔn)備相當(dāng)多種尺寸的鉆頭,鉆頭尺寸的庫存量相當(dāng)多量,此外該麻花鉆頭所鉆削的鐵肩多為連續(xù)性的排肩且鐵肩寬度大,尤其是軟鋼、鋁或鋁合金或是不銹鋼材質(zhì)的鉆削加工,連削性的鐵肩不易斷肩,易阻塞于排肩槽內(nèi),熱傳導(dǎo)相當(dāng)大,主軸承受的切削負(fù)荷相當(dāng)大,控制器的主軸負(fù)荷表通常在60%左右,這對工具機(jī)的主軸、剛性、切削精度及壽命等影響相當(dāng)大,鐵肩一旦發(fā)生阻塞,則無法繼續(xù)進(jìn)行鉆削,加工必須暫時(shí)中止,清除鐵肩后再繼續(xù)運(yùn)作。
[0003]請參閱圖11所示,為習(xí)用舍棄式鉆頭,該舍棄式鉆頭的舍棄式刀片雖有斷肩槽的設(shè)計(jì),但鉆削材質(zhì)較軟的材料時(shí),仍會有不易斷肩的現(xiàn)象,容易發(fā)生阻塞、過熱之現(xiàn)象,必須使用切削液對準(zhǔn)鉆頭澆灑,加工過深時(shí),排出之鐵肩將會阻擋切削液進(jìn)入孔內(nèi),無法到達(dá)鉆頭末端的切刃位置,切刃的溫度將會持續(xù)升高,因此傳統(tǒng)的鉆削作業(yè)必須邊鉆邊停的間歇式鉆削,以達(dá)到退肩及散熱功能,加工效率明顯不彰,增加加工成本。
[0004]前述兩種鉆頭,切削方式都是屬于連續(xù)切削,其產(chǎn)生的鐵肩大且為連續(xù)性的鐵肩,以致于容易發(fā)生阻塞及過熱,此外,每一種尺寸的鉆頭只能鉆削一種孔徑,使用者必須準(zhǔn)備相當(dāng)多種尺寸的鉆頭,鉆頭尺寸的庫存量相當(dāng)多量,而且選用鉆頭時(shí)因鉆削穩(wěn)定性之考慮,都必須考慮鉆頭與鉆削長度的倍比數(shù)(D/L),以及鉆削深度之限制,鉆削的深度越長造成無法排肩的困境,鐵肩將會阻塞在鉆槽內(nèi),導(dǎo)致無法進(jìn)刀的缺點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種具有鉆孔兼具銑削功能的舍棄式鉆銑刀具,其鐵肩短小,容易排肩,不會造成阻塞,散熱速度佳,并且能夠降低切削阻力,進(jìn)而提升刀具的轉(zhuǎn)速,提升切削移除率,以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0006]為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的解決方案是:
一種舍棄式鉆銑刀具,包含一刀桿,該刀桿的一端設(shè)有相互交錯設(shè)置的排肩槽,該排肩槽的末端設(shè)有刀座,該刀座鎖固一舍棄式刀片,該舍棄式刀片的上、下兩端刀刃設(shè)有高低落差且具有缺口。
[0007]該舍棄式刀具為搭配數(shù)值或計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)以螺旋進(jìn)刀的方式進(jìn)行鉆孔及銑削。
[0008]該舍棄式刀片的刀刃端面設(shè)有一平面,該平面抵靠于刀座的側(cè)面。
[0009]該舍棄式刀片的刀刃設(shè)為方形形狀。
[0010]該舍棄式刀片的刀刃設(shè)為梯形形狀。
[0011]本發(fā)明舍棄式鉆銑刀具由工具機(jī)控制以螺旋進(jìn)刀的方式進(jìn)行鉆孔及銑削作業(yè),利用螺旋式進(jìn)刀的加工方式,搭配舍棄式刀片呈波浪狀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得該舍棄式刀片的刀刃具有分段鉆銑且自動斷肩并能間歇加工的功能,使得鐵肩短小,容易排肩,不會造成阻塞,散熱速度佳,并且能夠降低切削阻力,進(jìn)而提升刀具之轉(zhuǎn)速,提升切削移除率,而且鉆銑刀具可以搭配延伸桿變化長度,進(jìn)行深孔加工。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的立體圖;
圖2為本發(fā)明的前視圖;
圖3為本發(fā)明的端視圖;
圖4為本發(fā)明舍棄式刀片設(shè)定導(dǎo)程角及刀刃分段切削的示意圖;
圖5為本發(fā)明舍棄式鉆銑刀具螺旋鉆銑工件的俯視圖;
圖6為本發(fā)明舍棄式鉆銑刀具螺旋進(jìn)刀的導(dǎo)程示意圖;
圖7為本發(fā)明舍棄式鉆銑刀連接延長桿增加長度的示意圖;
圖8為本發(fā)明舍棄式刀片的刀刃呈方形的實(shí)施例圖;
圖9為本發(fā)明舍棄式刀片的刀刃呈梯形的實(shí)施例圖;
圖10為習(xí)用麻花鉆頭的不意圖;
圖11為習(xí)用舍棄式鉆頭的不意圖。
[0013]其中:
10舍棄式鉆銑刀具11刀桿
12排肩槽13刀座
131側(cè)面
20舍棄式刀片21刀片本體
211頂面22錐孔
23刀刃231外刃口
232內(nèi)刃口24缺口
25平面30測量線
c間距K水平進(jìn)刀方向
CC中心線d旋轉(zhuǎn)直徑。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案,下面通過具體實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0015]請參閱圖1至圖3所示,本發(fā)明為一種搭配數(shù)值或計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)以螺旋進(jìn)刀的方式進(jìn)行鉆孔及銑削功能的舍棄式鉆銑刀具。本發(fā)明舍棄式鉆銑刀具10,包含一刀桿11,該刀桿11的一端設(shè)有相互交錯設(shè)置的排肩槽12,該排肩槽12的末端設(shè)有刀座13,刀座13鎖固一舍棄式刀片20,該刀桿11的中心位置設(shè)有出水孔14,該出水孔14貫穿于排肩槽12,其中:
該舍棄式刀片20,具有一刀片本體21,該刀片本體21的中心位置設(shè)有一貫穿的錐孔22,該刀片本體21的兩端設(shè)有刀刃23,該刀刃23成形于頂面211的上、下兩端,該刀刃23設(shè)有高低落差且具有缺口 24的形狀,形成呈波浪形狀的刃口,該刀刃23的端面設(shè)有一平面25,該平面25抵靠于刀座13的側(cè)面131。
[0016]請參閱圖1及圖2所示,該舍棄式鉆銑刀具10的中心具有出水孔14,該出水孔14可于切削時(shí)供應(yīng)冷卻液,本實(shí)施例以2個舍棄式刀片20為設(shè)計(jì),因此兩舍棄式刀片20靠近刀桿11中心的內(nèi)刃口之間具有間距c存在,故無法以直接朝下的鉆削方式加工,必須以水平進(jìn)刀的方式才能將兩舍棄式刀片20內(nèi)刃口的間距c所未鉆削的部位銑削去除,故本發(fā)明的舍棄式鉆銑刀具10必須搭配數(shù)值控制或是計(jì)算機(jī)數(shù)值控制的工具機(jī),以螺旋鉆銑的工法施以螺旋進(jìn)刀的加工方式,暨得以產(chǎn)生水平銑削及朝下鉆削的功效,因此可產(chǎn)生銑孔的功能,本發(fā)明暨以螺旋進(jìn)刀方式,使刀具在進(jìn)行水平銑削作業(yè)并同時(shí)朝下鉆削的作業(yè),達(dá)到銑削與鉆削同步作業(yè)的功能。
[0017]螺旋進(jìn)刀的角度設(shè)定,請參閱圖4所示,該舍棄式刀片20具有高低落差且具有缺口 24的波浪狀刀刃23,設(shè)一測量線30,該測量線30與刀刃23的圓弧相切,另一端則通過缺口 24,且至少是在缺口 24的中心點(diǎn),以實(shí)務(wù)而言為略超越缺口 24的中心,暨形成一個螺旋進(jìn)刀的導(dǎo)程角Θ為25.8°,以圖5、圖6所示的實(shí)施例,以鉆銑刀具cp24mm,鉆銑孔徑qp28mm,該刀具鉆銑該孔徑的旋轉(zhuǎn)直徑d為28_24=4mm,請參閱圖5、圖6所示,該舍棄式鉆銑刀具10的旋轉(zhuǎn)中心暨位于偏離被切削孔徑中心2mm處,該舍棄式鉆銑刀具10的中心繞著旋轉(zhuǎn)直徑d為φ4的圓柱旋轉(zhuǎn),導(dǎo)程L= JT d X tan Θ =4 Ji x tan25.8° =6.075mm,暨為該舍棄式鉆銑刀具10每繞旋一圈(暨銑削孔徑一圈)則朝下鉆削6.075mm的深度,水平方向的進(jìn)刀量f則預(yù)設(shè)為0.1_,據(jù)此,該舍棄式鉆銑刀具10則可進(jìn)行水平銑削外,藉由螺旋進(jìn)刀工法同時(shí)進(jìn)行鉆削的作業(yè),前述說明為該鉆銑刀具cp24mm鉆銑最小的孔徑尺寸為cp28mm,該尺寸的鉆銑刀具可持續(xù)地?cái)U(kuò)增孔徑,然而為達(dá)到較佳的切削效率則可搭配較大的舍棄式刀片20,以較大的鉆銑刀具尺寸進(jìn)行鉆銑加工。
[0018]刀片的刀刃分段鉆銑、斷肩及間歇鉆銑加工的功能,請參閱圖4所示,該舍棄式刀片20所設(shè)的測量線30角度為25.8° (暨為導(dǎo)程角Θ ),該舍棄式刀片20的水平進(jìn)刀量f值為0.1mm,且該舍棄式刀片20是沿著量測線30 (暨為導(dǎo)程角Θ)的方向進(jìn)行鉆銑削,鉆銑削移除的進(jìn)刀量f亦約為0.1mm,請參閱圖4所示,水平進(jìn)刀方向K為朝右,因此兩側(cè)的刀片都是朝右及下方(導(dǎo)程角Θ方向)進(jìn)行鉆銑切削,位于兩量測線30間的刀刃23區(qū)間為該刀刃23的真正切削部位,暨刀刃23的外刃口 231進(jìn)行實(shí)際的切削,該剖面線P的區(qū)間暨為該舍棄式刀片20每旋轉(zhuǎn)一圈的進(jìn)刀量,該舍棄式刀片20在鉆銑時(shí)每一刀刃23的刃口并非連續(xù),因此產(chǎn)生分段切削的功效,并以該舍棄式鉆銑刀具10的中心線CC為界線朝兩側(cè)刀片觀察,左右兩側(cè)的舍棄式刀片20的刀刃23為不同的實(shí)際切削刃口,其中右側(cè)的刀刃23為外刀刃231在進(jìn)行鉆銑,其內(nèi)刃口 232并沒有進(jìn)行切削,而左側(cè)的各個刀刃23卻是內(nèi)刀刃232 (偏向中心線CC的刃口 )在進(jìn)行鉆銑作業(yè),其外刃口 231并沒有進(jìn)行切削,當(dāng)?shù)毒咝D(zhuǎn)180°時(shí),兩側(cè)的刀片互相旋轉(zhuǎn)至另一側(cè)邊時(shí),各左右側(cè)舍棄式刀片20的實(shí)際切削刃口改變;因此以右側(cè)的舍棄式刀片20為例,當(dāng)位于右側(cè)時(shí),是為刀刃23外刃口 231進(jìn)行鉆銑,內(nèi)刃口 232停止切削,當(dāng)旋轉(zhuǎn)180°時(shí)至左側(cè)時(shí),變換成內(nèi)刃口 232進(jìn)行鉆銑,外刃口 231停止切削,據(jù)此,該舍棄式刀片20的每一切刃23在進(jìn)行鉆銑作業(yè)時(shí),僅180°回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)單邊的刃口進(jìn)行切削,回旋另一半圈時(shí)則為停止切削的狀態(tài),故切削的鐵肩將會自動進(jìn)行斷裂,且因切刃范圍較小,鐵肩較為短小有助于刀具的排肩,而且刀刃23為分段切削,使得刀刃23呈非連續(xù)的切削,有助于刀刃的散熱功能。
[0019]請參閱圖7所示,本發(fā)明舍棄式鉆銑刀具10設(shè)為加長延伸的使用示例,該舍棄式鉆銑刀具10的一端設(shè)有一連接螺桿15,該連接螺桿15得與一延長桿30連接,增加該舍棄式鉆銑刀具10的長度,且該延長桿30的軸徑小于切削的直徑,故切削的鐵肩將得以排出,同時(shí)切削液亦得由刀具中心澆灑流入,故排肩及冷卻散熱都能兼顧,且本發(fā)明的延伸桿30采用鎢鋼抗震材質(zhì),鉆削深度經(jīng)測試,鉆頭直徑與鉆削長度的比例(D/L)至少為10倍,此為刀具界之創(chuàng)舉。
[0020]切削移除量的比較,傳統(tǒng)cp28mm鉆頭,切削速度Vc=80~150m/min,轉(zhuǎn)速N=〔 1000 x(80-150) )/ ( τι χφ28〕=9。9.5~l705rpm,其每刀刃每轉(zhuǎn)進(jìn)刀量f=0.1 mm/轉(zhuǎn),故其進(jìn)刀量F=f X N X Z (刀刃數(shù))=181.9~341 mm/min,每分鐘的移除量為181.9~341 mm ;而本發(fā)明使用 cp24mm 鉆銑刀具,切削速度可達(dá) Vc=300m/min,轉(zhuǎn)速 N= (1000 x (300)〕/ U χφ24)=3979rpm,其每刀刃每轉(zhuǎn)進(jìn)刀量f=0.2 mm/轉(zhuǎn)(因分段、間歇鉆銑及斷肩的設(shè)計(jì),切削可有較大進(jìn)給),故其移除量F=f X N X Z (刀刃數(shù))=1591.6 mm/min,故繞著旋轉(zhuǎn)直徑d為φ4的圓柱旋轉(zhuǎn),每分鐘的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)Nz=1591.6/〔 JT χφ4)=126.66圈/分,每分鐘朝下鉆削的移除量Fz=Nz X導(dǎo)程L=126.66 x 6.075=769.5mm/min,每分鐘的移除量為傳統(tǒng)鉆頭的4.23(769.5/181.9)-2.26(769.5/341)倍之多,不但切削移除率較佳,且本發(fā)明的切削方式為分段鉆銑及自動斷肩的設(shè)計(jì),鐵肩短小、容易排肩,不會造成阻塞的現(xiàn)象,散熱良好,切削負(fù)荷輕等多項(xiàng)進(jìn)步效益,故其使用壽命得以數(shù)倍地增長,更進(jìn)一步的效益是可使用小尺寸刀具在小尺寸小負(fù)荷的工具機(jī)上進(jìn)行鉆銑的加工。
[0021]舍棄式刀片的刀刃各種形狀的實(shí)施例,請參閱圖8及圖9所示,為本發(fā)明舍棄式刀片20的刀刃23各種形狀的實(shí)施例,方形或是梯形等呈波浪形狀且設(shè)有高低落差并具有缺口 24的狀態(tài)設(shè)計(jì),皆屬于本發(fā)明的范疇之中。
[0022]綜上所述,本發(fā)明舍棄式鉆銑刀具,利用螺旋式進(jìn)刀的加工方式,搭配舍棄式刀片呈波浪狀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),呈3D空間的鉆銑,使用者不必選擇鉆頭尺寸,單一尺寸可以鉆銑多種尺寸的孔徑,且舍棄式刀片的刀刃呈分段鉆銑且自動斷肩并能間歇加工的功能,使得鐵肩短小,容易排肩,不會造成阻塞,散熱速度佳,并且能夠降低切削阻力,進(jìn)而提升刀具的轉(zhuǎn)速,提升切削移除率,而且鉆銑刀具可以搭配延伸桿變化長度,不用考慮鉆頭與鉆削長度的倍比數(shù)(D/L),此一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及螺旋進(jìn)刀鉆銑的加工方式乃顛覆傳統(tǒng)鉆孔刀具及加工之設(shè)計(jì),實(shí)為刀具業(yè)界之首創(chuàng),深具新穎性及創(chuàng)新性。
[0023]上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾,皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種舍棄式鉆銑刀具,其特征在于:包含一刀桿,該刀桿的一端設(shè)有相互交錯設(shè)置的排肩槽,排肩槽的末端設(shè)有刀座,該刀座鎖固一舍棄式刀片,該舍棄式刀片的上、下兩端刀刃設(shè)有高低落差且具有缺口。2.如權(quán)利要求1所述的舍棄式鉆銑刀具,其特征在于:該舍棄式刀具為搭配數(shù)值或計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)以螺旋進(jìn)刀的方式進(jìn)行鉆孔及銑削。3.如權(quán)利要求1所述的舍棄式鉆銑刀具,其特征在于:該舍棄式刀片的刀刃端面設(shè)有一平面,該平面抵靠于刀座的側(cè)面。4.如權(quán)利要求1所述的舍棄式鉆銑刀具,其特征在于:該舍棄式刀片的刀刃設(shè)為方形形狀。5.如權(quán)利要求1所述的舍棄式鉆銑刀具,其特征在于:該舍棄式刀片的刀刃設(shè)為梯形形狀。
【文檔編號】B23B51/00GK105983717SQ201510068987
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月10日
【發(fā)明人】張新添
【申請人】張新添