CS201640B1

CS201640B1 - Cutting instrument with mechanically clamped interchangeable cutting edge with the central hole

Info

Publication number: CS201640B1
Application number: CS805977A
Authority: CS
Inventors: Milos Polak; Jaroslav Rasa
Original assignee: Milos Polak; Jaroslav Rasa
Priority date: 1977-12-02
Filing date: 1977-12-02
Publication date: 1980-11-28

Description

Předmětem vynálezu je řezný nástroj s mechanicky upnutou vyměnitelnou břitovou destičkou se středovým otvorem, u něhož se řeší problém jednoduchého a spolehlivého upnutí vyměnitelné břitové destičky se středovým otvorem v lůžku tělesa řezného nástroje, zejména s ohledem na přesné ustavení vyměnitelné břitové destičky vůči tělesu řezného nástroje.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a cutting tool with a mechanically clamped indexable insert having a central bore, which solves the problem of simple and reliable clamping of the indexable insert with a central bore in the cutter body seat, particularly with respect to precise alignment of the indexable insert with the cutting body.

Nejjednodušší dosud známé řešení spočívá v použití upínacího šroubu s excentrickým upínacím čepem menšího průměru, než je průměr středového otvoru vyměnitelné břitové destičky. Lůžko pro vyměnitelnou břitovou destičku, a popřípadě podložku je potom vytvořeno v tělese řezného nástroje jako průběžné, to je vyměnitelná břitová destička je opřena pouze svou jednou hřebetní plochou o boční plochu lůžka.The simplest known solution so far consists in using a clamping screw with an eccentric clamping pin of a smaller diameter than the diameter of the center hole of the indexable insert. The insert for the indexable insert and possibly the washer is then formed in the cutting tool body as continuous, that is, the indexable insert is supported only by its one face on the side surface of the insert.

Nevýhodou tohoto řešení je, že není zaručena opakovaně stejná poloha vyměnitelné břitové destičky vůči tělesu řezného nástroje. Při upínání, tj. při otáčení upínacím šroubem, je totiž vyměnitelná břitová destička vlečena excentrickým čepem zasahujícím do středového otvoru vyměnitelné břitové destičky po dnu lůžka, přičemž střed středového otvoru vyměnitelné břitové destičky vykonává v podstatě translační pohyb po kružnici, M poloměr je roven velikosti excentricity upínaného čepu vůči upínacímu šroubu. V okamžiku dosednutí břitové plochy vyměnitelné břitové destičky na boční plochu lůžka dochází při dalším pootočení upínacím šroubem k upnutí vyměnitelné břitové destičky. Je zřejmé, že vlivem výrobních nepřesností lůžka, zejména vlivem nedodržení vzdálenosti osy upínacího otvoru od boční plochy lůžka, dále nedodržením excentricity upínacího čepu vůči upínacímu šroubu a hlavně vlivem nepřesnosti rozměrů vyměnitelné břitové destičky dojde k upnutí této destičky pokaždé v jiném místě lůžka nebo k upnutí dokonce nedojde vůbec. Tato skutečnost je však' nepřijatelná zejména u řezných nástrojů určených pro NC stroje, kde je požadavek na konstantní polohu vyměnitelné břitové destičky vzhledem k tělesu řezného nástroje. Další nevýhodou je také to, že při uvolnění upínacího šroubu není podložka zajištěna proti vypadnutí a ztrátě. I když výhodou tohoto systému je jeho jednoduchá konstrukce, snižuje tuto výhodu pracná výroba excentru.The disadvantage of this solution is that the same position of the indexable insert relative to the cutting tool body is not repeatedly guaranteed. In fact, when clamping, i.e. when rotating the clamping screw, the indexable insert is dragged by an eccentric pin extending into the center hole of the indexable insert down to the bed bottom, wherein the center of the center hole of the indexable insert performs substantially translational motion along the circle. of the clamping pin relative to the clamping screw. When the cutting surface of the indexable insert abuts on the side surface of the bed, the indexable insert is clamped when the clamping screw is further rotated. Obviously, due to manufacturing inaccuracies of the bed, in particular due to the failure to keep the distance of the axis of the chucking hole from the side surface of the bed, the eccentricity of the clamping pin to the clamping screw and the inaccurate dimensions of not even at all. However, this is particularly unacceptable in the case of cutting tools intended for NC machines where there is a requirement for a constant position of the indexable insert relative to the body of the cutting tool. A further disadvantage is also that when the clamping screw is loosened, the washer is not secured against falling out and loss. Although the advantage of this system is its simple construction, the laborious production of the eccentric reduces this advantage.

Rovněž je známo řešení, u něhož je vyměnitelná břitová destička upnuta prostřednic- . tvím průchozího upínacího šroubu s kuželovou hlavou, přičemž středový otvor vyměnitelné břitové destičky je kuželovité zahlouben. Nevýhodou tohoto řešení je však .skutečnost, Že při převráceni a výměně vyměnitelné bři201640 tové destičky je nutno zcela vyšroubovat upínací šroub z upínacího otvoru a při otáčení vyměnitelné břitové destičky je třeba vyšroubovat upínací šroub zhruba o tloušťku destičky, což je zdlouhavé.A solution is also known in which the indexable insert is clamped centrally. by means of a through conical head screw, wherein the central bore of the indexable insert is countersinked. The disadvantage of this solution, however, is that when the insert is inverted and replaced, the clamping screw has to be completely removed from the clamping hole and when the insert is rotated, the clamping screw must be unscrewed roughly by the thickness of the insert, which is lengthy.

Dále je známa celá řada dalších řešení, jejichž společným znakem je značná komplikovanost konstrukce. Jsou to například řešení, u nichž je použito výkyvného tvarového kolíku, pravoúhlého upínacího táhla a podobně.Furthermore, a number of other solutions are known whose common feature is the considerable complexity of the construction. These are, for example, solutions in which a pivoted shaped pin, a rectangular clamping rod and the like are used.

Uvedené nedostatky odstraňuje řezný nástroj s mechanicky upnutou vyměnitelnou břitovou destičkou se středovým otvorem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v tělese řezného nástroje je vytvořen upínací otvor excentricky vůči středovému otvoru vyměnitelné břitové destičky, přičemž v upínacím otvoru je svou válcovou vodící částí otočně a axiálně neposuvně uložen upínací kolík opatřený souosým upínacím čepem se sražením s výhodou šikmým vůči podélné ose upínacího kolíku. Upínací kolík je na jednom konci válcové vodící části opatřen axiální opěrnou plochou vytvořenou proti axiální dosedací ploše podložky, přičemž na druhém konci válcové vodicí části je vytvořen zápich, na němž je uložen pojistný kroužek tak, že kolmice v bodě dotyku pojistného kroužku se zápichem svírá s podélnou osou upínacího otvoru ostrý úhel.The aforementioned drawbacks are eliminated by a cutting tool with a mechanically clamped indexable insert having a central bore according to the invention, characterized in that the cutting tool body has a clamping bore eccentrically with respect to the central bore of the indexable cutting insert, and a clamping pin provided axially displaceably provided with a coaxial clamping pin with a chamfer preferably inclined relative to the longitudinal axis of the clamping pin. The clamping pin is provided at one end of the cylindrical guide portion with an axial abutment surface formed against the axial bearing surface of the washer, and a recess is formed at the other end of the cylindrical guide portion on which the snap ring is mounted so that the perpendicular acute angle by longitudinal axis of the chucking hole.

Vytvořením upínacího otvoru excentricky vůči středovému otvoru vyměnitelné břitové destičky se dosáhne jednoduchý tvar upínacího kolíku. Výhodou zde je zejména skutečnost, že všechny plochy upínacího kolíku jsou souměrné podle podélné osy upínacího kolíku a jeho výroba je tedy velmi jednoduchá, naproti komplikovanější výrobě upínacího šroubu s excentrickým upínacím čepem. Hlavně je však umožněno použití tak zvaného uzavřeného lůžka, takže břitová destička je opatřena svými hřbetními plochami o dvě boční plochy lůžka, což je jednoznačné uložení vyměnitelné břitové destičky. Vytvořením sražení na upínacím čepu šikmo vůči podélné ose upínacího kolíku se dosáhne jednoznačného místa dotyku upínacího čepu s pláštěm středového otvoru vyměnitelné břitové destičky.By providing the clamping bore eccentrically to the central bore of the indexable insert, a simple shape of the clamping pin is achieved. The advantage here is in particular that all surfaces of the clamping pin are symmetrical about the longitudinal axis of the clamping pin and its production is therefore very simple, in contrast to the more complicated manufacture of a clamping screw with an eccentric clamping pin. In particular, however, it is possible to use a so-called closed seat, so that the cutting insert is provided with its back surfaces with two lateral surfaces of the seat, which is an unambiguous fit of the exchangeable cutting insert. By providing a chamfer on the clamping pin obliquely to the longitudinal axis of the clamping pin, an unequivocal point of contact of the clamping pin with the housing of the center hole of the indexable insert is achieved.

V případě, že upínací otvor je vytvořen jako průchozí a válcová vodící část upínacího kolíku je opatřena axiální opěrnou plochou spolu s vytvořením například kuželového zahloubení upínacího otvoru nebo s vytvořením axiální dosedací ploohy průchozího otvoru podložky, se dosáhne axiálního zajištění upínacího kolíku ve svislém směru v kombinaci s vytvořením válcového zahloubení upínacího otvoru a s vytvořením zápichu na válcové vodící části s použitím pružného pojistného kroužku je potom upínací kolík v axiálním směru zcela zajištěn proti posunutí. Tím se dosáhne samočinného vyrovnávání axiálních vůlí vzniklých výrobními nepřesnostmi upínacího kolíku, tloušťky podložky, délky válcového zahloubení, axiální dosedací plochy apod. Dále je dosaženo přidržení podložky a její zajištění proti vypadnutí i v uvolněném stavu upínacího systému. Pojistný kroužek potom umožňuje snadnou a rychlou demontáž a výměnu upínacího kolíku a rychlou výměnu podložky.If the clamping bore is formed as a through and cylindrical guide portion of the clamping pin is provided with an axial abutment surface together with, for example, a conical recess of the clamping bore or with an axial abutment surface of the through hole of the washer, with the formation of a cylindrical recess of the chucking hole and with the recess on the cylindrical guide portion using a resilient locking ring, the chuck is then completely secured against displacement in the axial direction. This achieves the self-aligning of the axial clearances due to manufacturing inaccuracies of the clamping pin, washer thickness, counterbore length, axial bearing surface, etc. Furthermore, the washer is retained and secured against falling out even in the relaxed state of the clamping system. The snap ring then enables easy and quick disassembly and replacement of the clamping pin and quick replacement of the washer.

Použité prvky potom mohou s výhodou tvořit základ stavebnicové konstrukce upínacího systému řezných nástrojů s mechanicky upnutou vyměnitelnou břitovou destičkou, které potom vyhovují nejrůznějším požadavkům. V jednom tělese řezného nástroje potom lze upnout vyměnitelné břitové destičky bez středového otvoru, se středovým otvorem, s předlisovaným utvářečem nebo s příložným utvářečem.The elements used can then advantageously form the basis of the modular construction of the cutting tool clamping system with a mechanically clamped replaceable cutting insert, which then meets a variety of requirements. Removable cutting inserts without a center hole, a center hole, a preformed breaker or a side breaker can then be clamped in one cutting tool body.

Předmět vynálezu je v příkladném provedení schematicky znázorněn na přiloženém výkrese, kde na obr. ,í představuje soustružnický nůž s mechanicky upnutou vyměnitelnou břitovou destičkou a obr. 2 znázorňuje pohled shora na upnutou destičku.In an exemplary embodiment, the present invention is schematically illustrated in the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a turning knife with a mechanically clamped indexable insert and Fig. 2 shows a top view of a clamped insert.

V tělese 1 řezného nástroje je vytvořen průchozí upínací otvor 12, excentrický jak vůči průchozímu otvoru 31 vytvořenému v podložce 3, uložené v lůžku 11 a opatřenému axiální kuželovou dosedací plochou 32, tak vůči středovému otvoru 21 vyměnitelné břitové destičky 2. V průchozím upínacím otvoru 12 je svou válcovou vodící částí 42, opatřenou plochou 45 otočně uložen upínací kolík 4, opatřený na jedné straně souosým upínacím čepem 41 se šikmo sraženou plochou 46, na jehož podélné ose je vytvořen vnitřní šestihran 43. Na protilehlé straně je v upínacím kolíku 4 vytvořen zápich 44 pro pružný pojistný kroužek 5, uložený v ústí upínacího otvoru 12 tak, aby kolmice 6 v bodě dotyku pružného pojistného kroužku 5 se zápichem 44 svírala s podélnou osou upínacího otvoru 12 ostrý úhel.In the cutting tool body 1, a through hole 12 is formed eccentric to both the through hole 31 formed in the washer 3, seated in the seat 11 and provided with an axial conical bearing surface 32, and to the central hole 21 of the indexable insert 2. a cylindrical guide portion 42, provided with a surface 45, is rotatably mounted with a clamping pin 4, provided with a coaxial clamping pin 41 on one side with an inclined surface 46, with a hexagon 43 formed on its longitudinal axis. 44 for the resilient snap ring 5, located in the mouth of the chuck 12 so that the perpendicular 6 at the point of contact of the resilient snap ring 5 with the recess 44 forms an acute angle with the longitudinal axis of the chuck 12.

Vyměnitelná břitová destička 2 se uloží na podložku 3 a pomocí upínacího kolíku 4 upne v tělese 1 nástroje tak, že sražení 46 vytvořené na souosém upínacím čepu 41 dolehne na povrch středového otvoru 21 břitové destičky a zároveň dosedne axiální opěrná plocha 45 na axiální kuželovou dosedací plochu 32 vytvořenou v podložce 3. Tím je vyměnitelná břitová destička 2 zajištěna v axiálním směru proti vysunutí z lůžka 11. Proti vysunutí je vyměnitelná břitová destička 2 zajištěna i pružným pojistným kroužkem 5, který dosedne do zápichu 44.The indexable insert 2 is placed on the washer 3 and clamped in the tool body 1 by means of the clamping pin 4, such that the chamfer 46 formed on the concentric clamping pin 41 abuts the surface of the center hole 21 of the insert while simultaneously engaging the axial abutment surface 45 on the axial conical abutment surface. Thus, the indexable insert 2 is secured in the axial direction against being pulled out of the seat 11. The indexable insert 2 is also secured against withdrawal by a resilient circlip 5, which engages the recess 44.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A grinding tool, with a mechanically clamped indexable insert having a central hole, consisting of a body in which a replaceable insert seat and a washer is formed, characterized in that a chucking hole (13) is formed in the cutting tool body (1) eccentrically with respect to the central bore (21) of the indexable insert (2), the clamping bore (12) having a cylindrical guide portion (42) rotatably and axially displaceably receiving a clamping pin (4) provided with a coaxial clamping pin (41) with oblique chamfer (46) inclined relative to the longitudinal axis of the clamping pin (4).

Cutting tool according to claim 1, characterized in that the clamping pin (4) is provided at one end of the cylindrical guide portion (42) with an axial abutment surface (45) configured to abut the axial abutment surface (32) of the washer (3). wherein a recess (44) is formed at the other end of the cylindrical guide portion (42) in which the snap ring (5) is mounted such that the perpendicular (6) is at the point of contact of the snap ring (5) with the recess (44) with the longitudinal axis the clamping bore (12) is an acute angle.

2 drawings