CS248031B2 - Ring cutter - Google Patents

Description

Vynález se týká prstencové frézy pro obrábění otvorů do obrobků.

Jedním z běžných problémů, souvisejících s prstencovými frézami, je opotřebování a vylamování radiálně vnitřních hran zubů frézy. Bylo zjištěno, že tento problém vzniká proto, že v průběhu obráběcí operace dochází к zadržování kovových třísek mezi vnitřním povrchem zubů frézy a vnějším povrchem středového špalíku, vytvářeného v obrobku prstencovou frézou. Tyto třísky se hromadí a napékají na vnitřní povrch frézy za čelními břity zubů frézy. Napékání kovu na vnitřní povrch zubů frézy vyvolává značné tření a zvyšuje točivý moment, potřebný pro otáčení frézy. Má to rovněž za následek vývin značného přídavného tepla a vznik nadměrného opotřebení, čímž se urychluje poškození frézy vylamováním zubů a praskáním.

Úkolem vynálezu je vyřešit problém opotřebení, vylamování, přehřívání a praskání prstencových fréz, к němuž dochází v důsledku zadržování třísek na vnitřním povrchu frézy. Přesněji řečeno je úkolem vynálezu vytvoření prstencové frézy tak, aby obvod jejího vnitřního tělesa měl minimální styk se středovým špalíkem vytvářeným _.v obrobku.·..........

Prstencová fréza, jíž se týká vynález, je tvořena tělesem s obecně válcovou prstencovou stěnou, opatřená na svém spodním čele větším počtem řezacích zubů, uspořádaných v obvodových roztečích, a stejným počtem spirálových drážek, probíhajících mezi jednotlivými sousedními zuby na jejím vnějším obvodě směrem nahoru. Každý zub frézy má alesipoň jednu radiálně probíhající řeznou hranu, tvořenou spodním čelem zadní stěny radiální mezizubové drážky, která je provedena mezi sousedními zuby a probíhá radiálně směrem ven od vnitřního povrchu prstencové stěny к vnější spirálové drážce mezi sousedními zuby. Radiální zadní stěna každé mezizubové drážky vede z radiální vnitřní části každé řezné hrany směrem nahoru.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že vnitřní povrch každého zubu prstencové frézy je opatřen v radiálním směru odlehčovací drážkou, provedenou obvodově směrem dozadu až do vnitřní mezizubové drážky a na vnitřním okraji vnitřní řezné hrany každého zubu je vytvořena fazetka, probíhající obvodově dozadu a nahoru z vnitřní řezné hrany. Odlehčovací drážka má maximální radiální hloubku 0,65 mm. Fazetka má obvodovou šířku v rozmezí od 0,25 do 1,5 mm. Odlehčovací drážka zasahuje nahoru alespoň tak vysoko jako horní konec vnější mezizubové drážky. Odlehčovací drážka vytvořená válcovou frézou je vymezena kruhovým obloukem. U provedení, u něhož je odlehčovaací drážka vymezena kruhovým obloukem, má fazetka (a) obvodovou šířku v rozmezí od 0,25 do 0,40 mm. Odlehčovací drážka má u tohoto provedení maximální hloubku 0,40 mm. Vnitřní mezizubová drážka má zadní stěnu skloněnou v obvodovém směru nahoru a fazetka má ve svislém směru jednotnou šířku.

Výhoda vynálezu spočívá v tom, že vytvořením odlehčovací drážky na vnitřním povrchu každého zubu se odstraňuje nebezpečí zadržování třísek na vnitřním tpovrchu prstencové frézy způsobující její rychlé opotřebování, přehřívání, vylamování zubů a praskání.

Předmět vynálezu bude dále popsán na příkladu jednoho provedení podle připojených výkresů, kde značí obr. 1 nárys prstencové frézy v provedení podle vynálezu; obr. 2 dílčí čelní pohled na spodní čelo prstencové frézy podle vynálezu; obr. 3 dílčí řez prstencovou frézou v ose 3 — 3 podle obr. 1.

Prstencová fréza 10 podle vynálezu (obr. 1) je tvořena dříkem 12 a tělesem s obecně válcovou prstencovou stěnou 14, která je spodním konci boční stěny 14 je vytvořen větší počet řezacích zubů 16, provedených v Obvodových roztečích. Mezi sousedními zuby 16 jsou na stěně 14 vytvořeny nahoru probíhající spirálové drážky 18 (obr. 2), jejichž radiální hloubka se rovná polovině tloušťky stěny 14. Každá spirálová drážka 18 je radiálně souběžná s žebrem 20. V jednom výhodném provedení prstencové frézy 10 podle vynálezu je každý zub 16 opatřen třemi radiálně a obvodově odstupňovanými řeznými hranami, vnitřní řeznou hranou 22, střední řeznou hranou 24 a vnější řeznou hranou 26. Vnitřní řezná hrana 22 a střední řezná hrana 24 jsou vytvořeny na spodních čelech žeber 20, přičemž pro možnost odvodu jimi vytvářených třísek jsou přilehlé části žeber 20 utvářeny s vnitřní mezizubovou drážkou 28 a s vnější mezizubovou drážkou 30. Vnitřní řezná hrana 22 je vymezena spodním čelem zadní stěny 27 vnitřní mezizubové drážky 28 a střední řezná hrana 24 je vymezena spodním čelem zadní stěny 29 vnější mezizubové drážky 30. Vnější řezná hrana 26 je vymezena spodním čelem zadní stěny 31 spirálové drážky 18.

Vnitřní řezná hrana 22 a střední řezná hrana 24 jsou vzájemně spojeny obvodově probíhajícím osazením 32 (obr. 3) a střední řezná hrana 24 a vnější řezná hrana 26 jsou vzájemně spojeny zaobleným osazením 34. Tyto tři řezné hrany 22, 24, 26 jsou vertikálně odstupňovány tak, že jsou tvořeny dvojicí podbroušenýoh čel 36, 38, probíhajících z těchto řezných hran 22, 24, 26 obvodově dozadu a směrem nahoru — například pod úhlem asi 8 — 10°. Kromě toho je podbroušené čelo 36 nakloněno radiálně dovnitř a axiálně nahoru a podbroučené čelo 38 je nakloněno radiálně ven a axiálně rovněž nahoru. Tato dvě podbroušená čela. 36, 38 s.e protínají ve vrcholu 40. Má-li být prstencová fréza 10 vystavena velkému úběrovému zatížení, je podbroušené čelo 36 pro248031 vedeno přednostně v radiálním sklonu pod úhlem 4-10° až —3° vůči vodorovné rovině a podbroušené čelo 38 je provedeno přednostně v radiálním sklonu pod úhlem asi — 25° vůči vodorovné rovině.

Při vertikálním odstupňování řezných hran 22, 24, 26 větším, než je hloubka záběru na každou otáčku frézy, bude každá z těchto řezných hran řezat samostatnou třísku. Tím, že řezné hrany 22, 24 jsou radiálně nakloněny, budou jimi odřezávané třísky usměrňovány nahoru přes jejich příslušné mezizubové drážky 28, popřípadě 30 do spirálové drážky 18. Podobně bude tříska, odříznutá vnější řeznou hranou 26, usměrněna nahoru do přilehlé spirálové drážky 18, takže všechny třísky jsou spirálovými drážkami 18 odváděny hladce a snadno směrem nahoru.

Jak je znázorněno na obr. 9, je vnitřní povrch stěny 14 odlehčen radiálně směrem ven tak, že je v něm vytvořena odlehčovací drážka 42, .přičemž je ponechána malá fazetka a probíhající obvodově směrem dozadu a nahoru z vnitřní řezné hrany 22 každého zubu 16. Odlehčovací drážka 42 je zpravidla vytvořena úběrem kovu z vnitřního obvodu stěny 14 prstencové frézy 10 válcovou frézou a je v tomto případě vymezena kruhovým obloukem 44. Maximální radiální hloubka odlehčovací drážky 42 je 0,65 mm. Je-li vytvořena válcovou frézou, má maximální hloubku 0,40 mm. Za účelem vytvoření odváděči dráhy pro každou třísku, která by se mohla usadit v odlehčovací drážce 42, zasahuje odlehčovací drážka 42 do vnitřní mezizubové drážky 28 následujícího zubu 16 prstencové frézy talk, aby byl vytvořen odváděči průchod 46.

Obvodová šířka fazetky a je v rozmezí 0,25 — 1,5 mm, přednostně asi 0,4 mm. Při .provedení odlehčovací drážky 42 válcovou frézou tak, že se směrem к řezné hraně 22 postupně zužuje, je šířka fazetky a asi 0,25 milimetru. Je-li však odlehčovací drážka 42 provedena se stejnou radiální hloubkou, je za účelem zabránění podstatnému zeslabení zubu 16 šířka fazetky a větší než 0,25 mm, podle hloubky odlehčovací drážky 42 až 0,40 mm.

Zadní stěna 27 každé vnitřní mezizubové drážky 28 je nakloněna směrem dozadu a vzhůru pod úhlem asi 60° vůči vodorovné rovině. Jak bylo uvedeno, vytváří spodní čelo této zadní stěny 27 společně s podbroušeným čelem 36 vnitřní řeznou hranu 22. Je výhodné, je-li fazetka a vytvořena tak, aby měla ve směru rovnoběžném se zadní stěnou 27 vnitřní mezizubové drážky 28 v podstatě jednotnou šířku, jelikož při ostření zubů 16 prstencové frézy obroušením podbroušených čel 36, 38 zůstává šířka fazetky a v podstatě konstantní. Jednotné šířky a je možno dosáhnout orientací obráběcího nástroje vytvářejícího odlehčovací drážku 42 tak, aby její osa byla vůči ose prstencové frézy 10 nakloněna ve směru rovnoběžném se zadní stěnou 27 vnitřní mezizubové drážky 28, která vytváří úhel čela stěny vnitřní řezné hrany 22. Na obr. 3 je vodorovná rovina obrysu nakloněné frézy vytvářející kruhový oblouk 44 odlehčovací drážky 42 vyznačena čerchovaně. Odlehčovací drážka 42 může probíhat nahoru po celé výšce prstencové stěny 14. Žádoucích výsledků bylo všaik dosaženo při provedení výšky fazetky a odpovídající obecně vertikálnímu rozměru zubů 16. Odlehčovací drážka 42, vytvořená kruhovým obloukem 44 zasahuje nahoru alespoň tak vysoko jako horní konec vnější mezizubové drážky 30.

Jak již bylo uvedeno, je jedním z problémů vznikajících při používání prstencových fréz shora popsaného typu zadržování třísek mezi vnitřním povrchem stěny prstencové frézy a vnějším povrchem středového špalíku vytvářeného prstencovou frézou. Tento problém je v podstatě odstraněn provedením úzké fazetky a na vnitřním okraji řezné hrany 22. Když dojde к zaklínění třísky mezi vnitřním povrchem prstencové frézy a vnějším povrchem středového špalíku, má vysoký jednotkový tlak úzké fazetky a, který na zaklíněnou třísku působí, za následek zlomení této třísky nebo alespoň její stlačení tak, že je vytlačena do odlehčovací drážky 42 a pak radiálně směrem ven přes odváděči průchod 46 do následující vnitřní mezizubové drážky 28. Úzká fazetka a zabraňuje tedy napékání třísek mezi vnitřním povrchem prstencové frézy 10 a vnějším povrchem středového špalíku, který vytváří v obrobku a tím odstraňuje problémy, vyplývající z napékání třísek.

Claims (8)

1. Prstencová fréza, vytvořená tělesem s obecně válcovou prstencovou stěnou, opatřená na svém spodním čele větším počtem řezacích zubů, uspořádaných v obvodových roztečích, a stejným počtem spirálových drážek, probíhajících mezi jednotlivými sousedními zuby na jejím vnějším obvodu směrem nahoru, přičemž každý řezací zub má alespoň jednu radiálně probíhající řeznou hranu, tvořenou spodním čelem zadní stěny radiální mezizubové drážky, která je provedena mezi sousedními zuby, probíhá radiálně směrem ven od vnitřního povrchu prstencové stěny к vnější spirálové drážce mezi sousedními zuby a její radiální zadní stěna vede z radiální vnitřní části každé řezné hrany směrem nahoru, vyznačující se tím, že vnitřní povrch každého jejího zubu (16) je opatřen v radiálním směru odleh248031 čovací drážkou (42), provedenou obvodově směrem dozadu až do vnitřní mezizubové drážky (28) a na vnitřním okraji vnitřní řezné hrany (22) každého zubu (16) je vytvořena fazetka (a), probíhající obvodově dozadu a z vnitřní řezné hrany (22) nahoru.

2. Prstencová fréza podle bodu 1 vyznačující se tím, že odlehčovací drážka (42) má maximální radiální hloubku 0,65 mm.

3. Prstencová fréza podle bodu 1 vyznačující se tím, že fazetka (a) má obvodovou šířku v rozmezí od 0,25 do 1,5 mm.

4. Prstencová fréza podle bodů 1, 2 vyznačující se tím, že hloubka odlehčovací drážky (42) od řezné hrany (22) je alespoň taková jako hloubka vnější mezizubové drážky (30).

5. Prstencová fréza podle bodů 1, 2 vyznačující se tím, že odlehčovací drážka (42) je vymezena kruhovým obloukem (44).

6. Prstencová fréza podle bodu 5 vyznačující se tím, že fazetka (a) má obvodovou šířku v rozmezí od 0,25 do 0,40 mm.

7. Prstencová fréza podle bodu 5 vyznačující se tím, že odlehčovací drážka (42) má maximální hloubku 0,40 mm.

8. Prstencová fréza podle bodu 1 vyznačující *se tím, že vnitřní mezizubová drážka (28) má zadní stěnu (29) skloněnou v obvodovém směru nahoru a fazetka (a) má ve svislém směru jednotnou šířku.