CZ192392A3

CZ192392A3 - Adjustable reamer drill

Info

Publication number: CZ192392A3
Application number: CS921923A
Authority: CZ
Inventors: Stanislav Fiala; Jaroslav Ing Dvoracek
Original assignee: Stanislav Fiala; Dvoracek Jaroslav
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1992-06-23
Publication date: 1994-01-19
Also published as: CZ278598B6; DE4320830A1

Abstract

The clamping part (9) of the chamfering drill merges into a stem with a cutting portion with a front and longitudinal edge. The clamping part consists of an off-axis sleeve (8) and a clamping stub (7) adjustably and rotatably mounted in the sleeve. The sleeve outer clamping face (11) is eccentric w.r.t. its inner space (10). The sleeve has a position marking and the adjacent part of the clamping stub has a position counter-marking (14) for determining the mutual twist angle of the two. USE/ADVANTAGE - For pretreatment of hole prior to finishing, with increased work rate and high quality.

Description

Vynález se týká stavitelného výhrubníku, pro přípravu děr pro vystružování,obsahujícího upínací část přecházející ve dřík opatřený řeznou částí,tvořenou jedním řezným břitem a čelní a podélnou hranou.The invention relates to an adjustable countersink for preparing reaming holes, comprising a clamping portion extending into a shank provided with a cutting portion formed by a single cutting edge and a leading and longitudinal edge.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Vyhrubování děr před jejich dokončením vystružováním se zpravidla provádí vícebřitými strojními výhrubníky nebo vyvrtávacími tyčemi. K nevýhodám vícebřitých strojních výhrubníků, zejména u děr středních a menších průměrů (25 až 5 mm), patří skutečnost, že do značné míry kopírují nepřesnosti předvrtané díry, zvláště v nekruhovitosti, což se promítá do nekruhovitosti následně vystružené díry.Roughing of holes before their completion by reaming is usually carried out with multi-edge machine countersinks or boring bars. The disadvantages of multi-edge machine countersinks, especially for medium and small diameter holes (25 to 5 mm), are the fact that they largely follow the inaccuracies of the pre-drilled hole, especially in non-circularity, which translates into the non-circularity of the subsequently reamed hole.

Na geometrickou přesnost díry opracované vícebřitým výhrubníkem má do značné míry vliv rovněž nesouosost předvrtané díry a vlastního výhrubníku nebo osy jeho rotace.The misalignment of the pre-drilled hole and the actual counterbore or its axis of rotation is also largely influenced by the geometric accuracy of the hole machined by the multi-edged counterbore.

Z hlediska kruhovitosti, přímosti a přesnosti rozteče děr je výhodnější uplatnění vyvrtávacích tyčí opatřených jedním řezným břitem. Určitou nevýhodou, zejména u středních a menších průměrů díry je nízká tuhost tyče, která způsobuje zvláště u hlubších děr jejich kuželovitost, a navíc kopíruje nekruhovitost předvrtané díry.From the point of view of roundness, straightness and accuracy of hole spacing, it is preferable to use boring bars provided with one cutting edge. A certain disadvantage, especially for medium and smaller hole diameters, is the low stiffness of the rod, which, in particular for deeper holes, makes them conical, and moreover follows the non-circularity of the pre-drilled hole.

Značnou nevýhodou je pak nutnost relativně pracného nastavení vyložení řezného břitu na požadovaný průměr vyvrtávané díry. Tato nevýhoda je zvýrazňována nízkou životností jednobřitého nástroje, kdy po každém jeho přeostření je nutno jej znovu nastavovat na požadovaný průměr díry. Nastavené vyložení břitu je třeba zkušebně ověřovat a dolaďovat. Přitom je třeba navíc, především u strojů s rotací nástroje nebo i u soustružnických revolverových automatů používat speciální upínací hlavice. Tyto hlavice jsou zkonstruované na principu např. nastavitelného radiálního posunu části upínající nástroj vůči části sloužící k upnutí do vřetena stroje nebo na principu vzájemně otočných excentrů. Hlavice sice umožňují přesnou změnu vyložení břitu nástroje upnutého v hlavici o zvolenou velikost, ale nezajišťují jednoznačnou vazbu na konkrétní provedení jednobřitového nástroje, třeba po přebroušení z hlediska jeho vyložení vzhledem k požadovanému rozměru díry. A proto je nutné i u těchto speciálních hlavic vyložení břitů pracně měřit a doladovat jejich nastavení případ od případu podle skutečného průměru opracované díry, což je nevýhodné zejména u obráběcích center a pružných systémů, neboť se tak značně prodlužují jejich prostoje a snižuje celková produktivita a efektivnost.A considerable disadvantage is the necessity of a relatively laborious adjustment of the cutting edge overhang to the required diameter of the drilled hole. This disadvantage is accentuated by the low tool life of the single-edged tool. The adjusted edge overhang should be tested and fine tuned. In addition, especially for machines with tool rotation or for turret lathes, special clamping heads must be used. These heads are designed on the principle of, for example, adjustable radial displacement of the tool clamping part relative to the part serving for clamping into the machine spindle or on the principle of mutually rotatable eccentrics. While the heads allow for a precise change of the tool tip overhang by the selected size, they do not provide a clear link to a particular one-cutting tool design, even after regrinding in terms of its overhang due to the required hole size. Therefore, even with these special cutting edge heads, it is difficult to measure and fine-tune their settings on a case-by-case basis to the actual bore diameter, which is particularly disadvantageous for machining centers and resilient systems.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje stavitelný výhrubník podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jeho upínací část sestává z vyosovací objímky a stopky, která je přestaví tělně otočně uložena ve vnitřní dutině vyosovací objímky, jejiž vnější upínací povrch je vytvořen excentricky k uvedené vnitřní dutině, přičemž vyosovací objímka je opatřena polohovým znakem a přilehlá část stopky je opatřena polohovým protiznakem pro určení vzájemného úhlového natočení stopky a vyosovací objímky.These drawbacks are largely eliminated by the adjustable counterbore according to the invention, characterized in that its clamping portion consists of an offset sleeve and a shank, which adjusts it to be rotatably mounted in an inner cavity of the offset sleeve, the outer clamping surface of which is eccentric to said inner and the adjacent part of the shank is provided with a position counterbalance to determine the relative angular rotation of the shank and the offset sleeve.

Ve výhodném provedení je polohový znak, nebo polohový protiznak tvořen odečítací ryskou a druhý z dvojice polohový znak a polohový protiznak je tvořen stupnicí, jejíž každý polohový dílek je přiřazen jednotlivé délce podélné hrany řezného břitu a jednotlivému vzájemnému úhlovému natočení vyosovací objímky a stopky příslušnému určenému konstantnímu břitovému vyložení řezného břitu od osy vnějšího upínacího povrchu vyosovací objímky.In a preferred embodiment, the position mark or position counter is formed by a subtraction line and the other of the pair of position mark and position counter is formed by a scale, each position division being associated with an individual longitudinal edge length of the cutting edge and individual angular rotation of the swiveling sleeve and shank respectively. the cutting edge of the cutting edge from the axis of the outer clamping surface of the offset sleeve.

Stavitelný výhrubník podle vynálezu má řadu výhod. Zejména umožňuje ještě před upnutím nástroje do upínacího zařízení obráběcího stroje, případně před upnutím nástroje do výměnné upínací hlavice obráběcího centra, nastavit velmi jednoduchým a spolehlivým způsobem vyložení řezného břitu, zajištující vyhrubování díry ve stanoveném rozměru a dovolené toleranci hned na poprvé, a to jak při zahájení výroby děr, tak i v jejich průběhu při doostřování nástroje. Výrazným zkrácením seřizovačích časů se zvyšuje ve srovnání s dosavadními zařízeními produktivita práce a její kvalita. Především je prakticky vyloučena možnost zmetkovitosti u prvních děr, kdy jinak bylo nutno určovat vyložení břitu nástroje zkusmo.The adjustable countersink according to the invention has a number of advantages. In particular, it is possible to set the cutting edge overhang in a very simple and reliable manner before clamping the tool in the machine tool clamping device or before replacing the tool in the replaceable clamping head of the machining center. commencement of production of holes as well as during the course of sharpening of the tool. Significantly shortening of adjusting times increases the productivity and quality of work compared to the existing devices. Above all, the possibility of scrapping of the first holes is practically ruled out.

Značnou výhodou stavitelného výhrubníku podle vynálezu je také jeho vysoká životnost při zachování výše uvedených výhod, zejména, když je řezný břit proveden ze slinutého karibidu a opatřen povlakem z nitridu titanu. Výhrubník lze s uvedenými výhodami využívat při mnohonásobném dílensky nenáročném přeostření čelní hrany až do 80¾ obroušení podélné délky břitové destičky. Významnou výhodou je i možnost využití běžných a jednoduchých upínacích prvků jako kleštiny, kuželové upínače, upínací objímky pro válcové stopky nástroje s přítlačným šroubem apod. Navíc odpadá nutnost použití speciálních měřících a ustavovacích zařízení pro zajištění správného vyložení řezného břitu k dosažení požadovaného rozměru zhotovované díry. Přesnost tohoto rozměru je zajištěna i u přebrušovaných stavitelných výhrubníku pouhým vzájemným pootočením jeho nástrojové a upínací části před upnutím nástroje do obráběcího stroje.A considerable advantage of the adjustable counterbore according to the invention is also its long service life while maintaining the above-mentioned advantages, especially when the cutting edge is made of sintered carbide and coated with titanium nitride. The core drill can be used with the above-mentioned advantages for multiple shopfloor re-sharpening of the leading edge up to 80¾ grinding of the longitudinal insert length. An important advantage is the possibility of using common and simple clamping elements such as collets, taper clamps, clamping sleeves for tool shank with thrust screw, etc. Moreover, there is no need to use special measuring and positioning devices to ensure correct cutting edge cutting to achieve the required dimension of the hole. The accuracy of this dimension is ensured even with regrind adjustable countersinks simply by turning the tool and clamping parts relative to each other before clamping the tool into the machine tool.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na připojených výkresech je znázorněn stavitelný výhrubník, kde na obr. 1 je jeho příkladné provedení v částečném podélném řezu, na obr. 2 jeho půdorys s částečným příčným řezem a na obr. 3 pohled směrem V z. obr. 1.1 is a partial longitudinal sectional view; FIG. 2 is a partial cross-sectional plan view; and FIG. 3 is a V-side view of FIG. 1.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Stavitelný výhrubník se upíná prostřednictvím upínacího mechanismu, např. kleštin, v neznázorněném vřetenu obráběcího stroje, např. souřadnicové vyvrtávačky, sestávající ze stojanu, upínacího stolu a obráběcí jednotky, v níž je uloženo vřeteno a jeho pohon.The adjustable countersink is clamped by means of a clamping mechanism, e.g., a collet, in a machine tool spindle (not shown), e.g., a jig boring machine consisting of a stand, a clamping table and a machining unit in which the spindle and its drive are mounted.

Stavitelný výhrubník obsahuje řeznou část _1 s jedním řezným břitem 2, na níž je vytvořena čelní hrana 5. ^a podélná hrana _4. Čelní hrana 2 se protíná s podélnou hranou 2 ^v průsečíkuThe adjustable countersink comprises a cutting portion 1 with one cutting edge 2 on which the leading edge 5 ^{and the} longitudinal edge 4 are formed. The leading edge 2 intersects with the longitudinal edge 2 ^{at the} intersection

Pi. Řezný břit 2 s výhodou tvoří tvrdoková destička 2 připájená na dřík £, na nějž navazuje stopka Tato stopka 2 spolu s vyivoři osovací objímkou Ťyupínací část 2 stavitelného výhrubníku. Vyosovací objímka 2 J^e svou vnitřní dutinou 10 nasunuta s mírným přesahem na stopku 2· Vnitrní dutina 10 vyosovací objímky 2 J^evytvořena excentricky s excentricitou £ k vnějšímu upínacímu povrchu 11, který slouží k upnutí stavitelného výhrubníku, např. prostřednictvím kleštin, do vřetene obráběcího stroje.Fri Advantageously, the cutting edge 2 comprises a carbide insert 2 soldered to the shaft 6, to which the shank 2 adjoins the shank 2 together with the axial collar. Vyosovací sleeve 2 J ^e its inner cavity 10 is pushed with a slight overlap of the shank 2 · internal cavity 10 vyosovací sleeve 2 J ^e is formed eccentrically with the eccentricity £ to the outer clamping surface 11 which serves to clamp the adjustable drills, e.g. through the collet into the spindle machine tool.

V tomto případě jsou s výhodou levné výroby provedeny styčné plochy stopky 7. a vyosovací objímky 2 jako válcové. V jiném provedení může být alespoň některá ze zmíněných ploch provedena jako kuželová. Vyosovací objímka 2 J^e opatřena drážkou podélného rozříznutí 12 a odečítací ryskou 22, která současně tvoří polohový znak Π, určující vzájemné natočení vyosovací objímky 2^a stopky 1_ kolem osy 2^ stopky Polohový protiznak 14 spoluurčující toto natočení je tvořen stupnicí 15 umístěnou na destičce 16 připevněné na čelo 17 stopky J_. Jednotlivé dílky So ... Si ... Sn stupnice 15 jsou přitom označeny příslušnými délkami Lo ... Li ... Ln podélné hrany 4,. Tyto délky Lo ... Li ... Ln jsou proměnlivé v závislosti na opakovaném čelním přebrušování řezného břitu 2. Délky Lo . ..In this case, preferably, the inexpensive production of the interface surfaces of the shank 7 and the offset sleeve 2 are cylindrical. In another embodiment, at least some of said surfaces may be conical. Vyosovací sleeve 2 J ^e a groove longitudinal incision 12 and the reading line 22, which simultaneously forms the positioning symbol Π determining mutual rotational vyosovací sleeve 2 ^and the shank 1_ around the axis 2 ^ shank locator protiznak 14 • co this rotation is formed by a scale 15 disposed on the plate 16 attached to the face 17 of the shank 11. The individual segments So ... Si ... Sn of the scale 15 are designated by the respective lengths Lo ... Li ... Ln of the longitudinal edge 4 ,. These lengths Lo ... Li ... Ln are variable depending on the repeated front regrinding of the cutting edge 2. Lo lengths. ..

Li ... Ln určují vzdálenost průsečíku Pi ... Pn od horního konce 18 podélné hrany 2· Délka Lo je minimální délkou podélné hrany £ po opakovaném čelním přebroušení stanovená např. jako 10 % původní délky Ln podélné hrany 2, ale může být ve vazbě na označení dílku So volena i jako nulová délka. Jednotlivé dílky So ... Si ... Sn označené podle velikosti délek Lo ... Li ... Ln odpovídají takovému úhlovému natočení oC o . . . cC n stopky ]_ vůči vyosovací objímce £, Při kterém zůstává břitové vyložení 2 ^v místě průsečíku Pn ... Pi konstantní. Britové vyložení £ je přitom definováno jako vzdálenost průsečíku Pi od osy £2 upínacího povrchu 11, která se v tomto příkladném provedení ztotožňuje s osou rotace vřetene obráběcího stroje. V jiném příkladném provedení, kdy stavitelný výhrubník je uplatněn u obráběcího stroje s rotací obrobků a je upnut například v nástrojovém držáku revolverové hlavy tohoto stroje, se pak osa £2 ztotožňuje s osou rotace obrobku. Řezný břit 2 je proveden tak, že hranové vyložení Hn ... Ki ... Ho definované jako vzdálenost podélné hrany od osy 0^ se směrem nahoru zmenšuje se sklonem např. 1:10. S výhodou pro optimální využití stavitelného rozsahu výhrubníku je excentricita £ daná vzdáleností os 0^ a rovna polovině velikosti rozdílu vyložení Hn v místě průsečíku £ příslušejícímu největší délce Ln podélné hrany £ a vyložení Ho v místě horního konce 18 podélné hrany £.Li ... Ln determine the distance of the intersection Pi ... Pn from the upper end 18 of the longitudinal edge 2 · The length Lo is the minimum length of the longitudinal edge opak after repeated front grinding, determined eg as 10% of the original length Ln of the longitudinal edge 2. in relation to the scale designation So chosen also as zero length. The individual segments So ... Si ... Sn, marked according to the lengths Lo ... Li ... Ln, correspond to such angular rotation oC o. . . The shank 15 remains constant ^{at the} point of intersection Pn ... Pi. The lip lining 6 is defined as the distance of the intersection Pi from the axis 2 of the clamping surface 11, which in this exemplary embodiment aligns with the axis of rotation of the machine tool spindle. In another exemplary embodiment, where the adjustable counterbore is applied to a machine tool with workpiece rotation and is clamped, for example, in the tool holder of the turret of the machine, the axis 62 then coincides with the axis of rotation of the workpiece. The cutting edge 2 is designed such that the edge projection Hn ... Ki ... Ho defined as the distance of the longitudinal edge from the axis O 2 decreases upwards with an inclination of, for example, 1:10. Advantageously, for optimum utilization of the adjustable range of the countersink, the eccentricity δ given by the distance of the axes 0 and is equal to half the magnitude of the displacement difference Hn at the point of intersection přísluš corresponding to the largest length Ln of the longitudinal edge 4 and

S výhodou vhodné geometrie řezného břitu £,pro toto provedení stavitelného výhrubníku a příznivý odvod třísek při zvýšené chybové a torzní tuhosti je dřík £ válcovitého provedení opatřen jednou, případně třemi šroubovitými drážkami 19.Advantageously suitable cutting edge geometry 4, for this embodiment of the adjustable counterbore and favorable chip evacuation with increased error and torsional stiffness, the shaft 6 of the cylindrical embodiment is provided with one or three helical grooves 19.

Napříč této šroubovité drážky 19, na níž navazuje řezný břit 2, je provedena měřící drážka 20, umožňující snadné proměření délek Li podélné hrany 4. Na vyosovací objímce £ jsou vytvořena vybrání 21 pro nastavovací klíč, případně pro upnutí stavitelného výhrubníku ve válcové dutině neznázorněné upínací hlavice prostřednictvím upínacího šroubu, který dosedá do tohoto vybrání.A measuring groove 20 is provided across this helical groove 19, to which the cutting edge 2 adjoins, allowing the lengths L1 of the longitudinal edge 4 to be easily measured. The recesses 21 for the adjusting spanner or the clamping element (not shown) are clamped the head by means of a clamping screw which fits into this recess.

V jiném neznázorněném provedení je možné upravit polohový znak 13 na vyosovací objímce £ jako zmíněnou stupnici délek Lo ... Ln a polohový protiznak 14 provést jako rysku nebo kolíkový ukazatel umístěný na stopce 7.In another embodiment (not shown) it is possible to adjust the position mark 13 on the offset sleeve 6 as said length scale L0 ... Ln and to position the position counter 14 as a line or pin pointer located on the shank 7.

Stavitelný výhrubník je určen vždy pro jeden jmenovitý rozměr vyhrubované díry, který lze nastavit v celém rozsahu čelního přebrušování až k odbroušení břitové destičky _5 na nezbytné minimum, např. 10 % původní délky. V případě potřeby lze výměnou vyosovací objímky 8., rozměrově upravené, použít nástroj pro vyhrubování jiné rozměrově blízké díry.The adjustable countersink is designed for one nominal dimension of the borehole, which can be adjusted over the entire range of front regrinding up to the cutting insert 5 to the necessary minimum, eg 10% of the original length. If necessary, a tool for roughing another dimensionally close hole can be used by replacing the offset sleeve 8, dimensioned.

Před upnutím popsaného stavitelného výhrubníku, a to i po každém přebroušení jeho řezného břitu 2,se nejdříve změří délka Li podélné hrany 4. a potom se pootočí vyosovací objímka 8. vůči stopce _7 o příslušný úhel QC i, při kterém bude nastaveno podélné rozříznutí 12 vyosovací objímky 8. právě vůči dílku Si stupnice 15, který nese označení délky Li.. Tím je nastaveno břitové vyložení R. zajištující požadovaný rozměr opracovávaných děr. Stálost tohoto nastavení je při následné manipulaci zajiště na pružností vyosovací objímky 8. nasazené na stopku 2 s malým přesahem.Before clamping the described counterbore, even after each regrinding of its cutting edge 2, the length L1 of the longitudinal edge 4 is first measured, and then the swivel sleeve 8 is rotated relative to the shank 7 by an appropriate angle QC at which the longitudinal cut 12 is adjusted. The offset sleeves 8 are just in relation to the scale portion S1, which bears the indication of the length L1. This sets the lip lining R to ensure the desired dimension of the holes to be machined. The stability of this adjustment is ensured during subsequent handling by the flexibility of the swivel sleeve 8 fitted to the shank 2 with a small overlap.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Stavitelný výhrubník ve výše popsaných provedeních lze použít pro vyhrubování děr na všech druzích přesných obráběcích strojů jak s rotací nástroje, tak i s rotací obrobku.The adjustable countersink in the above-described embodiments can be used to drill holes on all kinds of precision machine tools with both tool rotation and workpiece rotation.

Claims

Claims C • 0 r-> CP Γ “- * (Z o o Q co <A> O Ck oo«

An adjustable core drill comprising a clamping portion extending into a shaft provided with a cutting portion formed by one cutting edge with a front and longitudinal edge, characterized in that the clamping portion (9) consists of an offset sleeve (8) and a shank (7) which is rotatably mounted in an inner cavity (10) of the offset sleeve (8), the outer clamping surface (11) of which is formed eccentrically to the inner cavity (10), the offset sleeve (8) being provided with a position feature (13) and an adjacent part of the shank (7) provided a position counter (14) for determining the relative angular rotation (OCi) of the shank (7) and the offset sleeve (8).

Adjustable countersink according to claim 1, characterized in that the position mark (13) or the position counter (14) consists of a single reading line (22) and the other of the pair of position mark (13) and the position counter (14) is a scale (15). ), each position division (So ... Si ... Sn) is assigned to the individual length (Lo ... Li ... Ln) of the longitudinal edge (4) of the cutting edge (2) and to the individual angular rotation ((Xo) (X i ...

... (Xn) the miter sleeve (8) and the shank (7) corresponding to the designated constant cutting edge (R) of the cutting edge (2) from the axis (O2) of the outer gripping surface (11) of the miter sleeve (8).

Adjustable countersink according to claim 2, characterized in that the inner cavity (10) has an eccentricity (e) in the range of 0.3 to 0.7 of the spacing (Hn) with respect to the axis (£) of the clamping surface (11). from the axis (Oj) of the shank (7) to the intersection (Pn) of the leading edge (3) and the longitudinal edge (4) of length (Ln) and between the edge lining size (Ho) at the upper end (18) of the longitudinal edge (4) .

Adjustable countersink according to claim 3, characterized in that the longitudinal edge (4) of the cutting edge (2) has an edge extension (Hi) which decreases towards the clamping part from the shank axis (Oj) to the intersection (Pi). slope ranging from 1: 5 to 1:50.