CZ11233U1

CZ11233U1 - Rotační stopkový nástroj a jeho použití

Info

Publication number: CZ11233U1
Application number: CZ200111817U
Authority: CZ
Inventors: Gerhard Schanz
Original assignee: August Beck Gmbh + Co.
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2001-05-29

Description

Rotační stopkový nástroj a jeho použití

CZ 11233 Ul

Rotační stopkový nástroj a jeho použití

Oblast techniky

Technické řešení se týká rotačního stopkového nástroje se stopkou, ve které je vytvořen nejméně jeden v podélném směru probíhající hlavní kanálek pro chladicí/mazací tekutinu, ze kterého je v jeho koncové oblasti veden směrem ven nejméně jeden odbočný kanálek s ústím, přičemž se stopkou je spojena řezná hlava, která je opatřena drážkami pro odchod třísek a výběhovou oblastí a ústí je překryto pouzdrem.

, Dosavadní stav techniky

Z dokumentu EP 0 556 801 AI je znám rotační stopkový nástroj, který sestává z válcové stopky, * 10 na které je uspořádána řezná hlava. V této řezné hlavě, která je provedena jako tvarová hlava, jsou vytvořeny drážky pro odchod třísek, na které navazuje výběhová oblast. Ve válcové stopce je axiálně vytvořen hlavní kanálek pro chladicí/mazací tekutinu, z jehož koncové oblasti u tvarové hlavy vedou směrem ven nejméně dva odbočné kanálky, kde tyto odbočné kanálky ústí. Ústí odbočných kanálků se nacházejí ve výběhové oblasti drážek pro odchod třísek, která je obklopena pouzdrem. Pouzdro přitom probíhá od válcové stopky až k tvarové hlavě.

Válcová stopka rotačního stopkového nástroje je obecně z měkčího a tedy levnějšího materiálu, zatímco tvarová hlava je z vysocehodnotného materiálu. Problematickou je však u tohoto provedení skutečnost, že při zhotovování drážek pro odchod třísek zasahuje nástroj pro vytváření těchto drážek pro odchod třísek do obou materiálů, to jest jak do materiálu válcové stopky, tak i do materiálu tvarové hlavy. Dochází přitom k ovlivňování řezného nástroje strženými částicemi obou materiálů, čímž trpí jakost drážek pro odchod třísek a tím i rotačního stopkového nástroje. Je-li však tvarová hlava opatřena jak drážkami pro odchod třísek, tak i technologicky nezbytnou výběhovou oblastí těchto drážek pro odchod třísek a ústí odbočných kanálků jsou vytvořena rovněž v této výběhové oblasti, musí se tyto odbočné kanálky vyvrtat jak v materiálu tvarové hlavy, tak i válcové stopky. Toto je rovněž s ohledem na rozdílné materiály nevýhodné. Kromě toho je tvarová hlava v této oblasti navíc zeslabena.

Úkolem technického řešení je zdokonalit rotační stopkový nástroj podle dosavadního stavu techniky tak, aby se odstranění výše popsaných nedostatků dosáhlo jeho jednodušší výroby a zvýšení jeho pevnosti.

Podstata technického řešení

Uvedený úkol řeší a nedostatky známých řešení tohoto druhu do značné míry odstraňuje rotační stopkový nástroj se stopkou, ve které je vytvořen nejméně jeden v podélném směru probíhající hlavní kanálek pro chladicí/mazací tekutinu, ze kterého je v jeho koncové oblasti veden směrem ven nejméně jeden odbočný kanálek s ústím, přičemž se stopkou je spojena řezná hlava, která je opatřena drážkami pro odchod třísek a výběhovou oblastí a ústí je překryto pouzdrem, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že pouzdro svou koncovou oblastí překrývá osazení řezné hlavy a ústí je ve stopce vytvořeno s odstupem od řezné hlavy.

V řezné hlavě jsou takto vytvořeny jak drážky pro odchod třísek, tak i výběhová oblast, zatímco ' ústí odbočného kanálku je ve stopce vytvořeno s odstupem od řezné hlavy. Toto řešení umožňuje » 40 jednodušší výrobu, přičemž výrobní nástroje mohou být vždy optimálně přizpůsobeny obráběnému materiálu. Jedna z koncových oblastí pouzdra přitom překrývá část řezné hlavy, takže je zajištěno nucené proudění chladicí/mazací tekutiny, která za provozu rotačního stopkového nástroje vystupuje ze zmíněného ústí, přinejmenším k řezné hlavě.

V dalším provedení rotačního stopkového nástroje podle tohoto technického řešení je mezi pouzdrem a stopkou vytvořena nejméně dílčí prstencová štěrbina, to jest povrch stopky a stěna

- 1 CZ 11233 Ul pouzdra nejsou v této oblasti profilovány. Chladicí/mazací tekutina se tedy může v této oblasti nerušeně rozvést ve směru obvodu a následně proudit v podélném směru stopky.

Jak již bylo naznačeno, je nevýhodné, jestliže řezný nástroj pro zhotovování drážek pro odchod třísek zabírá jak do tvrdého materiálu řezné hlavy, tak i do poměrně měkkého materiálu stopky.

Je proto výhodné, jestliže pod pouzdrem vytvořená výběhová oblast drážek pro odchod třísek je vytvořena výlučně v řezné hlavě. Je to zejména ten případ, když je tvarová hlava zhotovena z řezného materiálu.

Aby bylo zajištěno, že chladicí/mazací tekutina vystupující z ústí odbočného kanálku bude v podstatě všechna proudit směrem k řezné hlavě a k jejím drážkám pro odchod třísek, dosedá pouzdro na své od řezné hlavy odlehlé straně těsně na stopku.

Je přitom výhodné, jestliže pouzdro dosedá na stopku vnitřním nákružkem na své od řezné hlavy odlehlé straně.

Zejména v oblasti řezné hlavy vznikají v rotačním stopkovém nástroji vysoká mechanická napětí. Podle dalšího provedení rotačního stopkového nástroje podle tohoto technického řešení je proto výhodné, jestliže ústí odbočného kanálku je vytvořeno ve výrazné vzdálenosti od přechodové oblasti mezi řeznou hlavou a stopkou, aby se tato oblast odbočnými kanálky zbytečně nezeslabovala.

Oblast zeslabenou odbočnými kanálky lze také v kritické oblasti přechodu ze stopky v řeznou hlavu vyztužit tím, že pouzdro místně dosedá na řeznou hlavu.

Je výhodné, jestliže řezná hlava a stopka jsou spolu spojeny materiálově, silově nebo tvarově.

Dále je výhodné, jestliže řezná hlava a stopka jsou ve spojovací oblasti navzájem přizpůsobeny.

Kromě toho je také výhodné, jestliže ve stopce je vytvořeno více odbočných kanálků, které jsou vůči sobě v zájmu potlačení zeslabení stopky navzájem posunuty ve směru podélné osy stopky. Pouzdro také může být vcelku natvarováno na k řezné hlavě přivráceném konci stopky.

Řezná hlava může být jako tvarová hlava vytvořena z řezného materiálu nebo z materiálu bez řezných vlastností, do kterého jsou vsazeny řezné destičky.

Rotační stopkový nástroj podle tohoto technického řešení se s výhodou použije jako vystružovací nástroj.

Přehled obrázků na výkrese

Podstata technického řešení je dále objasněna na příkladech jeho provedení, které jsou popsány na základě připojeného výkresu, který znázorňuje:

- na obr. 1 boční pohled na rotační stopkový nástroj s pouzdrem v první poloze;

- na obr. 2 boční pohled na rotační stopkový nástroj s pouzdrem v druhé poloze; a

- na obr. 3 osový řez rotačním stopkovým nástrojem

Příklady provedení technického řešení

Na obr. 1 až 3 je znázorněn rotační stopkový nástroj JJ., který sestává ze stopky J2, například válcové, na které je napájena řezná hlava J3. Tato řezná hlava 13 je uspořádána souose se stopkou 12 a navazuje na tuto stopku 12. Řezná hlava 13 zasahuje svým kuželovitým koncem do odpovídajícího vybrání v čelní straně stopky 12 aje tam zapájena. Vybrání je ztechnicko40 výrobních důvodů opatřeno centrovacím vrtáním 14.

Dále je popisovaná řezná hlava 13 provedena jako tvarová hlava z řezného materiálu. Alternativně se může použít řezná hlava 13 zhotovená z méně kvalitního materiálu, na kterém budou

-2CZ 11233 Ul uspořádány vsazené řezné destičky. Toto provedení je zvláště výhodné u řezných hlav 13 s větším průměrem, počínaje například od 15 mm.

Řezná hlava 13 je opatřena drážkami 15 pro odchod třísek, na které navazuje výběhová oblast 16. Přechod drážek 15 pro odchod třísek do výběhové oblasti 16 je tvořen osazeními 17 a 18 stěn drážek J_5 pro odchod třísek, přičemž tato výběhová oblast 16 drážek 15 pro odchod třísek je vytvořena výlučně v řezné hlavě 13.

Stopka 12 má u řezné hlavy 13 zmenšený průměr. V této oblasti je na stopce 12 uloženo pouzdro 19, které je po oblasti stopky 12 se zmenšeným průměrem posuvné.

Stopka 12 je opatřena souose s její podélnou osou probíhajícím hlavním kanálkem 21. Tento hlavní kanálek 21 se ve své koncové oblasti rozvětvuje ve dva napříč k hlavnímu kanálku 21 probíhající odbočné kanálky 22, které vedou radiálně směrem ven ke svým ústím 23. Tato ústí 23 odbočných kanálků 22 se, jak je patrné z obr. 3, nacházejí ve zřetelné vzdálenosti od přechodu mezi řeznou hlavou 13. a stopkou 12. Kromě toho jsou odbočné kanálky 22 v koncové oblasti hlavního kanálku 21 posunuty vůči sobě navzájem ve směru podélné osy stopky 12, aby tuto stopku 12 příliš nezeslabovaly.

Při výrobě rotačního stopkového nástroje JT se pouzdro 19 nachází v poloze podle obr. 1, to jest ústí 23 odbočných kanálků 22 jsou volně přístupná. V této poloze pouzdra 19 se v řezné hlavě 13 vyříznou drážky 15 pro odchod třísek. Při této operaci pak také vznikne výběhová oblast 16.

Po vytvoření drážek 15 pro odchod třísek v řezné hlavě 13 se pouzdro 19 posune podle obr. 2 a 3 doleva, takže přesahuje přes ústí 23 odbočných kanálků 22, překrývá část tvarové řezné hlavy 13 a ve své k řezné hlavě 13 přivrácené oblasti spočívá na osazení 17.

Od řezné hlavy 13. odlehlá strana pouzdra 19 je opatřena vnitřním nákružkem 24, kterým pouzdro 19 dosedá na stopku 12.

Na obr. 1 až 3 pravá oblast stopky 12, která má vůči ostatním oblastem této stopky 12 větší průměr, slouží k upnutí rotačního stopkového nástroje 11. Hlavní kanálek 21 má na pravé čelní straně stopky 12 ústí 26, které je propojeno s přívodem chladicí/mazací tekutiny. V průběhu provozu rotujícího stopkového nástroje 11 se skrze hlavní kanálek 21 přivádí do odbočných kanálků 22 chladicí/mazací tekutina. Těmito odbočnými kanálky 22 je chladicí/mazací tekutina přiváděna zjejich ústí 23 do prstencové štěrbiny mezi pouzdrem 19 a stopkou 12, je rovnoměrně rozváděna ve směru obvodu a proudí následně výlučně směrem k řezné hlavě 13, protože vnitřním nákružkem 24 pouzdra 19 je zajištěno utěsnění mezi pouzdrem 19 a stopkou 12. Chladicí/mazací tekutina pak přichází do výběhové oblasti 16 drážek 15 pro odchod třísek a následně pak do těchto drážek 15 pro odchod třísek.

V alternativním, na výkresech neznázorněném provedení rotačního stopkového nástroje Π. je mezi řeznou hlavou 13 a stopkou 12 vytvořen silový a/nebo tvarový spoj. Tento spoj může být tvořen například perem a drážkou, které jsou navzájem zalisovány. V tomto provedení může být pouzdro 19 vytvarováno na stopce 12 vcelku, to jest být integrální součástí této stopky 12, takže výroba rotačního stopkového nástroje H podle tohoto technického řešení se zjednoduší.

Takový rotační stopkový nástroj 11 je zvláštně vhodný pro vystružování. Rotační stopkový nástroj 11 se přitom může otáčet rychlostí až přes 10 000 otáček za minutu.

Technické řešení se vyznačuje tím, že řezná hlava 13 s drážkami 15 pro odchod třísek a výběhovou oblastí 16 těchto drážek 15 pro odchod třísek je zhotovena odděleně od stopky 12 a ústí 23 odbočných kanálků 22. Zásluhou toho se dosáhne již zmíněných výrobních výhod, protože výrobní nástroje lze takto optimálně přizpůsobit materiálu řezné hlavy 13, popřípadě stopky 12.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Rotační stopkový nástroj se stopkou (12), ve které je vytvořen nejméně jeden v podélném směru probíhající hlavní kanálek (21) pro chladicí/mazací tekutinu, ze kterého je v jeho koncové oblasti veden směrem ven nejméně jeden odbočný kanálek (22) s ústím (23), přičemž se stopkou

5 (12) je spojena řezná hlava (13), která je opatřena drážkami (15) pro odchod třísek a výběhovou oblastí (16) a ústí (23) je překryto pouzdrem (19), vyznačující se tím, že pouzdro (19) svou koncovou oblastí překrývá osazení (17, 18) řezné hlavy (13) a ústí (23) je ve stopce (12) vytvořeno s odstupem od řezné hlavy (13).
2. Rotační stopkový nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi ío pouzdrem (19) a stopkou (12) je vytvořena nejméně dílčí prstencová štěrbina.
3. Rotační stopkový nástroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pod pouzdrem (19) vytvořená výběhová oblast (16) drážek (15) pro odchod třísek je vytvořena výlučně v řezné hlavě (13).
4. Rotační stopkový nástroj podle některého z předchozích nároků, vyznačující se

15 t í m , že pouzdro (19) na své od řezné hlavy (13) odlehlé straně těsně dosedá na stopku (12).
5. Rotační stopkový nástroj podle nároku 4, vyznačující se tím, že pouzdro (19) dosedá na stopku (12) vnitřním nákružkem (24) na své, od řezné hlavy (13) odlehlé, straně.
6. Rotační stopkový nástroj podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ústí (23) odbočného kanálku (22) je vytvořeno ve výrazné vzdálenosti od přechodové

20 oblasti mezi hlavou (13) a stopkou (12).
7. Rotační stopkový nástroj podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pouzdro (19) místně dosedá na řeznou hlavu (13).
8. Rotační stopkový nástroj podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že řezná hlava (13) a stopka (12) jsou spolu materiálově spojeny.

25
9. Rotační stopkový nástroj podle některého z nároků laž8, vyznačující se tím, že řezná hlava (13) a stopka (12) jsou spolu silově spojeny.
10. Rotační stopkový nástroj podle některého z nároků laž8, vyznačující se tím, že řezná hlava (13) a stopka (12) jsou spolu tvarově spojeny.
11. Rotační stopkový nástroj podle některého z předchozích nároků, vyznačující se

30 t í m , že řezná hlava (13) a stopka (12) jsou ve spojovací oblasti navzájem přizpůsobeny.
12. Rotační stopkový nástroj podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ve stopce (12) je vytvořeno více odbočných kanálků (22), které jsou vůči sobě navzájem posunuty ve směru podélné osy stopky (12).
13. Rotační stopkový nástroj podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že

35 pouzdro (19) je vcelku natvarováno na, k řezné hlavě (13) přivráceném, konci stopky (12).
14. Rotační stopkový nástroj podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že řezná hlava (13) je jako tvarová hlava vytvořena z řezného materiálu.

-4CZ 11233 Ul
15. Rotační stopkový nástroj podle některého z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že řezná hlava (13) je jako tvarová hlava vytvořena z materiálu bez řezných vlastností, do kterého jsou vsazeny řezné destičky.
16. Rotační stopkový nástroj podle některého z předchozích nároků, vyznačující se 5 t í m, že se použije jako vystružovací nástroj.