CZ13998U1 - Nástrojová jednotka - Google Patents

Description

Nástrojová jednotka

Oblast techniky

Technické řešení se týká nástrojové jednotky, zejména s velmi rychlým a zvlášť přesným upínáním nástroje, jenž je určen zejména pro dokončování přesných děr a je opatřen válcovou upínací stopkou a alespoň jedním řezným břitem, která obsahuje upínací hlavici, v níž je vytvořena upínací dutina pro uložení upínací stopky nástroje a tato stopka je upevněna alespoň jedním radiálně působícím upevňovacím šroubem.

Dosavadní stav techniky

Významným faktorem podstatně ovlivňujícím rozměrovou přesnost dokončování děr třískovým obráběním je zajištění přesně souosého upnutí stopky vystružovacího nástroje vůči ose jeho rotace. Dalším významným parametrem ovlivňujícím produktivitu a vůbec celkové náklady na dokončování přesných děr jsou zvlášť u moderních CNC obráběcích center a postupových linek ztrátové časy spojené s výměnou a přeostřováním otupeného nástroje a následným seřizováním jeho centricity. Pro klasické výstružníky s relativně dlouhým dříkem je celkem vyhovující způsob upínání jejich válcové stopky ve válcové dutině upínací hlavice prostřednictvím jednoho případně dvou upínacích šroubů dosedajících na dno příčné drážky na stopce nástroje. V tomto případě je upnutí dostatečně přesné, protože vzniklé malé nesouososti jsou kompenzovány ohybovou poddajností dříku nástroje.

Toto řešení však nevyhovuje při vyšších nárocích na přesnost opakovaného upínání ohybově tuhého nástroje. Vysoká přesnost v souososti řezné části vystružovacího nástroje vůči ose jeho rotace je zvlášť nutná u nástrojů s krátkým vyložením a zejména, když jsou tvořeny monolitem ze slinutého karbidu. Zaručená přesnost při opakovaném upnutí, řádově v tisícinách mm je rovněž nutná u otočně stavitelných vyvrtávacích jednobřitých tyčí. Pro tyto aplikace je proto uvedené řešení nevhodné, protože při dotažení upínacího šroubu, který přitlačuje válcovou stopku nástroje pouze na protilehlou dotykovou čáru válcového povrchu upínací dutiny může dojít v rámci vůle mezi stopkou a upínací dutinou, která je zpravidla v rozmezí 0,01 až 0,02 mm, k radiálnímu, ale zejména šikmému, vychýlení stopky vůči ose pracovní rotace a tato úchylka se působením třecích sil při dotažení upínacího šroubu zafixuje. Šikmá nesouosost se navíc zvyšuje v závislosti na větším vyložení řezné části. Vyšší opakovaná přesnost upnutí obráběcího nástroje lze dosáhnout uplatněním upínacích hlavic s hydroupínačem. Nevýhodou těchto hlavic je jejich výrazně vyšší cena, ale i skutečnost, že upnutí stopky nástroje není zcela tuhé vzhledem k malé tloušťce stěny vnitřní upínací trubky a při nesouososti předvrtané díry s osou rotace nástroje potom dochází ke zhoršení přesnosti vystružování. Na zhoršení této přesnosti se podílí i malá nestejnoměmost tloušťky stěny uvedené vnitřní trubky vznikající při výrobě upínací hlavice. Uvedené nepřesnosti v centricitě upnutého nástroje lze dostatečně kompenzovat uplatněním upínacích hlavic opatřených prostředky pro radiální, případně i výkyvné seřízení souososti nástroje s osou jeho rotace, ale i toto řešení je nevýhodné v případech, kdy je nutno často nástroj přeostřovat a tím i opakovaně znovu seřizovat centricitu. Opakované, časově náročné seřizování centricity je pak nutné v sériové výrobě při vystružování děr v obtížně obrobitelných materiálech, například u kalených ocelí.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje technické řešení jehož podstatou je, že upínací dutina je na větší části svého obvodu válcová a na menší části svého obvodu je opatřena podélným zahloubením, jehož podélné okraje jsou alespoň v části své délky v přímkovém styku s válcovým povrchem upínací stopky nástroje.

-1 CZ 13998 Ul

Doplňující podstatou je, že podélné okraje podélného zahloubení jsou ve styku s válcovým povrchem upínací stopky nástroje jen v přední části upínací dutiny před upevňovacím šroubem a potom v zadní části této upínací dutiny za upevňovacím šroubem.

Další doplňkovou podstatou je, že upínací dutina je opatřena vnitřním zápichem, který je vytvo5 řen v místě upevňovacího šroubu.

Variantní doplňkovou podstatou je, že upínací stopka nástroje je opatřena příčnou drážkou do níž dosedá upevňovací šroub.

Doplňující podstatou také je, že je opatřena upevňovacím druhým šroubem, který dosedá na horní unášecí plošku upravenou na upínací stopce nástroje.

ío Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je blíže osvětleno na připojeném výkrese, kde na obr. 1 je znázorněno příkladné provedení technického řešení v podélném řezu a na obr. 2 je toto řešení v řezu rovinou A-A, na obr. 3 a v řezu rovinou B-B. Variantní příkladné provedení jev částečném podélném řezu na obr.

4.

Příkladná provedení technického řešení

Příkladné provedení technického řešení podle obr. 1, 2 a 3 sestává z upínací hlavice I a nástroje 2, který má válcovou upínací stopku 3 a řeznou vystružovací část 4 se čtyřmi řeznými břity 5. Upínací část 6 upínací hlavice 1 je opatřena upínacím kuželem 7 pro upnutí v neznázoměném vřetenu obráběcího stroje a centrovací dutinou 8, do níž zasahují radiálně centrovací šrouby 9 dosedající na centrovací čep 10 nástrojové části H s připojovací přírubou 12 upevněnou tažnými šrouby 13 k protipřírubě 14 upínací ěásti 6 upínací hlavice L Nástrojová část 11 upínací hlavice I je opatřena upínací objímkou 15, v níž je vytvořená upínací dutina 16 pro uložení upínací stopky 3 nástroje 2, která je upevněna upevňovacím šroubem 17, který dosedá na přítlačnou drážku 18, která se nachází v místě, v němž je vytvořen v upínací dutině 16 odlehčovací vnitřní zápich 19. Tato upínací dutina 16 ie na větší ěásti 20 svého obvodu válcová a na menší části 21 svého obvodu je opatřena podélným zahloubením 22, jehož podélné okraje 23 jsou ve styku s válcovým povrchem 24 upínací stopky 3 nástroje 2 pouze v přední ěásti 25 upínací dutiny 16 před upevňovacím šroubem 17 a potom ještě v zadní části 26 této upínací dutiny 16 za upevňovacím šroubem 17. Pro kompenzaci šikmé nesouososti obráběcího nástroje 2 je připojovací pří30 ruba 12 nástrojové části 11 opatřena odtlačovacími šrouby 27.

Příkladné provedení technického řešení podle obr. 4 sestává z upínací hlavice 1 a nástroje 2, který je opatřen řeznou částí 4 s kotoučovým výstružníkem 28 a upínací stopkou 3. Upínací hlavice ije opatřena neznázorněným upínacím kuželem pro upnutí ve vřetenu obráběcího stroje a sestává z upínací ěásti 6 s protipřírubou 14, k níž je připevněna tažnými šrouby 13 připojovací příruba 12 nástrojové ěásti 11. která je opatřena upínací objímkou 15, v níž je vytvořena upínací dutina 16 pro uložení upínací stopky 3 nástroje 2. Upínací stopka 3 je opatřena příčnou drážkou 18, do níž dosedá upevňovací šroub 17. Upínací dutina 16 je opatřena podélným zahloubením 22, jehož podélné okraje jsou analogicky s výše uvedeným příkladným provedením ve styku s válcovým povrchem 24 upínací stopky 3 nástroje 2 v přední části 25 před odlehčovacím zápi40 chem 29 a potom jsou ve styku s válcovým povrchem 24 v zadní části 26 za odlehčovacím zápichem 29. Nástrojová část 11 upínací hlavice i je dále opatřena upevňovacím druhým šroubem 30, který dosedá na unášecí plošku 31 upravenou na upínací stopce 3 nástroje 2. Pro kompenzaci šikmé nesouososti obráběcího nástroje 2 je připojovací příruba 12 nástrojové části H opatřena odtlačovacími šrouby 27.

Technické řešení je využitelné ve všeobecném strojírenství při dokončování přesných děr. Nejvýhodnější je při uplatnění čelních výstružníků nebo strojních výstružníků s krátkým vyložením a zvlášť jsou-li zhotoveny jako monolity z ohybově tuhých slinutých karbidů, ale i u kombinovaných nástrojů pro sdružené opracování děr různých průměrů a třeba i souosých sedel a za-2CZ 13998 Ul hloubení. Velmi výhodné je uplatnění technického řešení ve všech případech, kdy je nutné centrování upnutého nástroje a přitom je často přeostřován například u obrobků z kalených ocelí.

Řešení je zvlášť výhodné pro obráběcí centra, postupové linky i CNC soustruhy, u kterých jsou kompenzovány trvalé, systematické chyby při opakovaném najetí nástroje do pracovní polohy.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Nástrojová jednotka, zejména s rychlým a zvlášť přesným upínáním nástroje, určeným zejména pro dokončování přesných děr a opatřeným válcovou upínací stopkou a alespoň jedním řezným břitem, která obsahuje upínací hlavici, v níž je vytvořena upínací dutina pro uložení upínací stopky nástroje přičemž stopka je upevněna alespoň jedním radiálně působícím upevňovacím šroubem, vyznačená tím, že upínací dutina (16) je na větší části (20) svého obvodu válcová a na menší části (21) svého obvodu je opatřena podélným zahloubením (22), jehož podélné okraje (23) jsou alespoň v části své délky v přímkovém styku s válcovým povrchem (24) upínací stopky (3) nástroje (2).
2. 2. Nástrojová jednotka podle nároku 1, vyznačená tím, že podélné okraje (23) podélného zahloubení (22) jsou ve styku s válcovým povrchem (24) upínací stopky (3) nástroje (2) jednak v přední části (25) upínací dutiny (16) před upevňovacím šroubem (17) a jednak v zadní části (26) této upínací dutiny (16) za upevňovacím šroubem (17).
3. 3. Nástrojová jednotka podle nároku 1, vyznačená tím, že upínací dutina (16) je opatřena vnitřním zápichem (19), jenž je vytvořen v místě upevňovacího šroubu (17).
4. 4. Nástrojová jednotka podle nároku 1, vyznačená tím, že upínací stopka (3) nástroje (2) je opatřena příčnou drážkou (18), do níž dosedá upevňovací šroub (17).
5. 5. Nástrojová jednotka podle některého z nároků laž4, vyznačená tím, že je opatřena upevňovacím druhým šroubem (30) dosedajícím na horní unášecí plošku (31) vytvořenou na upínací stopce (3) nástroje (2).