CZ20012190A3 - Obráběcí nástroj - Google Patents

Description

Vynález se týká obráběcího nástroje, který je vhodný také pro vysokorychlostní obrábění v obrábění kovů, u kterého je nejméně jedno řezné těleso sevřeně drženo upínacím orgánem v deskovém sedle nástrojového držáku, který je omezen jen opěrnou plochou proti zpětnému tlaku a úložnou plochou, přičemž úložná plocha pro upínací orgán a úložná plocha deskového sedla svírají úhel přesahující samosvornost a otevřený k opěrné ploše proti zpětnému tlaku.

Dosavadní stav_techniky

Takové obráběcí nástroje jsou již známé v nejrůznějších provedeních, přičemž základní snaha spočívá v tom, aby byl nástroj vytvořen z pokud možno málo v sobě zajištěných konstrukčních součástí, což je nutné například při vysokorychlostním obrábění.

Problematická je táto konstrukce vždy tehdy, když se požadují velmi malé rozměry nástroje a když nemá být řezné těleso zaletováno, ale sevřeno, což umožňuje v případě potřeby jeho jednoduchou výměnu. V takovém případě je potřebné, jak je to patrno například ze zveřejněných spisů DE 33 43 448 Al a DE 34 10 284 Al, aby opět právě u rotujících obráběcích strojů v obrábění kovů bylo možné dosáhnout přesné polohy řezného tělesa, tak aby při výměně nebo po opotřebení bylo možné jeho uvedení přesně do stejné polohy. Pokud má být vytvořen nástroj, který by byl nasaditelný na rotujících obráběcích strojích v obrábění kovů pro větší počet oblas• · • ·

tí, jako například při napichování prstencových drážek, využití π kotoučových a cirkulačních frézí, které pracují na třech stranách, konečném opracování s integrovaným vrtákem nebo vícebřitovými zapouštěcimi a vrtacími nástroji, třecími nástroji nebo podobně, tak musejí být hlavní a vedlejší břity řezného tělesa volně uloženy v deskovém sedle nástroje a mohou nucené dosedat v nástroji jen na úložné ploše a na opěrné ploše proti zpětnému tlaku. Všechny ostatní strany přitom musejí zůstat volné. To opět znesnadňuje přesné polohování v podélném směru břitu.

Podstata_vynálezu

Vynález si proto klade za úkol uspořádat nástroj v úvodu uvedeného druhu tak, aby řezné těleso bylo v upnutém stavu přesně posuvné na deskovém sedle.

Pro vyřešení tohoto úkolu se podle vynálezu předpokládá, že v řezném tělese je upravena drážka, do které zabírá výsuvný kolík, který je uspořádán výstředně a osově rovnoběžně s osou otáčení úložného čepu, uloženého otočně a z vnějšku ovladatelně v úložném otvoru nástrojového držáku, který prochází skrz úložnou plochu a/nebo opěrnou plochu proti zpětnému tlaku, a průměr tohoto výsuvného kolíku v podstatě odpovídá šířce drážky.

Prostřednictvím vytvoření podle vynálezu se vytváří přesné unášecí spojení řezného tělesa s výsuvným kolíkem, uspořádaným na úložném čepu. Pokud je úložný čep pootočen kolem své podélné osy, tak posune výsuvný kolík, který je na něm výstředně vytvarován nebo upevněn, řezné těleso v jednom nebo opačném směru rovnoběžně s řeznon hranou. Tímto způsobem lze při pevně upnutém řezném tělese v rámci • ·

- 3 výstřednosti výstředníkového čepu, který sestává z úložného čepu a z výsuvného kolíku, změnit polohu řezného tělesa na deskovém sedle a dále je tato poloha prostřednictvím výsuvného kolíku aretovatelná také opakovaně v nastavené poloze .

Podle dalšího vytvoření vynálezu je potom možné s výhodou drážku na obou koncích omezit a uspořádat ji v podlahové ploše řezného tělesa, která dosedá na úložnou plochu, nebo je také možné, což je obecně z hlediska dalšího oddálení drážky od řezné hrany a tím také od většího zatížení řezného tělesa, uspořádat v zadní ploše řezného tělesa, která dosedá na protilehlou opěrnou plochu proti zpětnému tlaku.

Osa úložného čepu je účelně upravena v podstatě rovnoběžně s opěrnou plochou proti zpětnému tlaku v rovině kolmé k úložné ploše. Vzhledem ke kolmé poloze osy otáčení úložného plechu k úložné ploše lze výsuvný kolík zcela zasunout do drážky, přičemž s výhodou úložný čep zasahuje až bezprostředně pod úložnou plochu, takže nemůže vzniknout žádné nadměrné namáhání výsuvného kolíku v ohybu při pootáčení úložného čepu.

Aby bylo možné udržovat úložný čep v úložném otvoru axiálně neposuvně a přitom otočně, lze podle dalšího znaku vynálezu provést takovou úpravu, že úložný čep má prstencovou zasouvací drážku, do které vyčnívá axiální omezovači kolík. Prostřednictvím vytočení axiálního omezovacího kolíku lze úložný čep s excentricky na něm uspořádaným výsuvným kolíkem vyjmout velmi jednoduše směrem vzhůru nebo dolů z nástrojového držáku.

Pro ovládání výstřednikového čepu podle vynálezu mů

- 4 že být úložný čep na svém konci odvráceném od výsuvného kolíku opatřen vnitrním šestihranem nebo podobně pro nasazení ovládacího nástroje, jako například šestihranného zasouvacího klíče.

Kromě tohoto vytvoření úložného čepu v podobě hladkého válcového kolíku, který je pro axiální omezení opatřen jen prstencovou zasouvací drážkou, je možné provést také takovou úpravu, u které je úložný čep vytvořen jako svorník se závitem a jeho úložný otvor v nástrojovém držáku je vytvořen jako otvor s vnitřním závitem. V takovém případě může být také upravena prstencová zasouvací drážka, do které zasahuje axiální omezovači kolík, přičemž v každém případě však musí být šířka této prstencové zasouvací drážky větší než průměr axiálního omezovacího kolíku, aby se umožnilo axiální posunutí šroubu se závitem, které odpovídá vůli. Ta skutečnost, že zde při pootočení výstředníkového čepu se úložný θθΡ, vytvořený se závitovým kolíkem nejen výstředně pootočí, ale posune se také v axiálním směru, neovlivňuje nepříznivě přestavování řezného tělesa, pokud je zajištěno, že výsuvný kolík nemůže svým čelním koncem narazit na horní krycí omezení drážky.

U výhodného vytvoření upínacího orgánu pro svěrné držení řezného tělesa v jeho deskovém sedle prostřednictvím upínací příložky, která je svíratelná upínacím šroubem, lze podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu provést takovou úpravu, že upínací příložka je na konci odvráceném od deskového sedla opatřena vybráním, do kterého zabírá posuvný kolík na nástrojovém držáku, například výstupek na nástrojovém držáku. To má tu výhodu, že při posunutí řezného tělesa v deskovém sedle při pevně upnuté upínací příložce není upínací příložka vykývnuta společně s posunutím řezného • · tělesa, ale je pevně držena, takže upínací příložka musí příslušně klouzat přes úložnou plochu řezného držáku.

Konečně je v rámci vynálezu také ještě výhodné, když je osa upínacího šroubu nasměrována šikmo dovnitř nástrojového držáku, což poskytuje výhodu zejména pro kotoučové frézy a oběhové frézy, protože je možné uspořádat větší počet řezných těles na obvodu kotoučového nástrojového držáku.

Přeh1ed_obrázků_na_výkresech

Další výhody, znaky a podrobnosti vynálezu vyplývají z následujícího popisu příkladů provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn bokorys předního konce obráběcího nástroje podle vynálezu.

Na obr. 2 je znázorněn řez rovnoběžný s rovinou výkresu skrz obráběcí nástroj podle obr. 1.

Na obr. 3 je znázorněn půdorys obráběcího nástroje podle obr. 1 a obr. 2.

Na obr. 4 je znázorněn dílčí řez pozměněného obráběcího nástroje, u kterého je posuvná drážka v řezném tělese otevřena dolů a k opěrné ploše proti zpětnému tlaku, avšak směrem vzhůru je omezena.

Na obr. 5 je znázorněn řez rovinou podle čáry IV - IV na obr. 4.

Na obr. 6 je znázorněn řez tovinou podle čáry VI - VI » ·

- 6 na obr. 3.

Na obr. 7 je znázorněn řez, který odpovídá obr. 2, avšak pozměněným obráběcím nástrojem, u kterého je úložný čep výstředníkového čepu vytvořen jako závitový čep.

Na obr. 8 je schematicky znázorněn bokorys pozměněného obráběcího nástroje odpovídajícího obr. 1 s upínacím šroubem, jehož osa je nasměrována šikmo dovnitř do nástro jového držáku.

Na obr. 9 je znázorněna kotoučová fréza s vytvořením obráběcího nástroje podle obr. 8 pro zdůraznění většího počtu upravených řezných těles.

Na obr. 10 je znázorněna kotoučová fréza vytvořená podle vynálezu s tvarovými deskami a rozdělením řezu.

Na obr. 11 je znázorněn podle vynálezu vytvořený zapuštěný nástroj.

Na obr. 12 je znázorněn podle vynálezu vytvořený koncový opracovávací nástroj s integrovaným vrtákem.

Na obr. 13 je znázorněn podle vynálezu vytvořený čel ní zapichovací nástroj.

í k lady _]orove dění _vynálezu

V nástrojovém držáku 1_ je vytvořeno deskové sedlo pro držení řezného tělesa 2 s břitem 3, které sestává jen z úložné plochy 4 a z opěrné plochy proti zpětnému tlaku, na které dosedají odpovídající boční plochy řezného tělesa 2.

• · ♦ ·· ·· · • 9 · · · · · · ♦

9 9 9 9 9 99 9

999999 99 999 9 9

9 9 9 9 9 9 9

99 9 9 99 999

Všechny ostatní strany jsori volné, takže řezné těleso 2, které je upnuto prostřednictvím upínací příložky 6, kterou svírá upínací šroub 7, v deskovém sedle, není kolmo k rovině výkresu na obr. 1 vzadu nebo vpředu podepřeno. Uhel mezi úložnou plochou 4 a mezi úložnou plochou 8 upínací příložky (5, který je otevřen ve směru k opěrné ploše J5 proti zpětnému tlaku, je větší než úhel samosvornosti, takže řezné těleso 2 je prostřednictvím tlaku upínací příložky 6 taženo směrem dozadu do deskového sedla.

Řezné těleso 2 je opatřeno v případě příkladu provedení podle obr. 1 až obr. 3 shora dolů procházející drážkou

9, do které zabírá výstředníkový výsuvný kolík 10 výstředníkového čepu 11. Úložný čep 12 tohoto výstředníkového čepu 11 je otočně uložen v průchozím válcovém úložném otvoru 13 nástrojového držáku 1_. Průměr výsuvného kolíku 10, který je uspořádán excentricky a rovnoběžně s osou 14 otáčení úložného čepu 12 odpovídá přesně šířce b drážky 9 v řezném tělese 2.

Pokud je tedy výstředníkový čep 11 pootočen například prostřednictvím záběru zasouvaného nástroje do vybrání vnitřního šestihranu 15 na spodním konci úložného čepu 12, tak excentricky na úložném čepu 12 upravený výsuvný kolík

10, který je uložen bez vůle v drážce 9, posune řezné těleso 2 v podélném směru hlavního břitu 3, přičemž rozměr tohoto posuvu v praxi má samozřejmě hodnotu jen několika desetin milimetrů něho méně. U tohoto posuvu řezného nástroje prostřednictvím výstředníkového čepu 11 se samozřejmě jedná jen o přesné nastavení polohy řezného tělesa 2. Posunutí řezného tělesa 2 za pomoci výstředníkového čepu 11 lze přitom uskutečnit při pevně sevřeném řezném tělese 2, tedy při pevně dotaženém upínacím šroubu 7.

• ·

Na obr. 4 a obr. 5 jsou znázorněny řezy pozměněným nástrojem, u kterého má řezné těleso 2 nahoře omezenou drážku 9 pro uložení výsuvného kolíku 10 závitového čepu 11.

Na ohr. 6 je patrný axiální omezovači kolík 16, který zabírá do prstencové zasouvací drážky 17 úložného čepu 12 a zabraňuje vypadnutí výstředníkového čepu 11 směrem dolů z úložného otvoru 13. Na obr. 7 je znázorněn pozměněný příklad provedení nástroje podle vynálezu, u kterého je vystře dníkový čep 11* vytvořen jako čep se závitem.

Úložný úsek úložného če vytvořen jako závitový úsek, ného otvoru 13 nástrojového ko otvor s vnitřním závitem.

u 12 je tedy v tomto případě který je zašroubován do úloždržáku JL vytvořeného také jaAxiální omezovači kolík 16 zabírá v tomto případě do širší prstencové zasouvací drážky , takže úložný úsek vytvořený jako čep se závitem je posuvný v axiálním směru omezeně a tak se může pohybovat prostřednictvím pootáčení mezi dvěma omezenými koncovými polohami. Přitom se uskutečňuje opět stejným způsobem pohyb vý středného výsuvného kolíku 10, a to jen s tím rozdílem, že se výsuvný kolík 10 pohybuje také vzhůru a dolů. Z tohoto důvodu musí být u nahoře omezené posuvné drážky 9¹* v řezném tělese 2”, jak je to znázorněno na obr. 7, zabezpečeno, že horní čelní konec 18 výsuvného kolíku 10 nenarazí na horní hranici drážky 9.

U vytvoření nástroje podle vynálezu, které je znázorněno na obr. 8, je osa 19 upínacího šroub” 7_ nasměrována šikmo dovnitř do nástrojového držáku _1. To má tu výhodu, jak je to patrno z obr. 9, že je možné v nepatrném úhlovém odstupu upravit další řezné těleso 2 na kotoučové fréze 20. Pokud by byla zvolena poloha osy 19 upínacího šroubu 7 ja• · • »

• · ·

- 9 • · · · · · • · ·« · · ko u předcházejících příkladů provedení, tedy poloha 19*, tak by to znamenalo, že je možné uspořádat nejblíže následující řezné těleso teprve dále vpravo, aby se zabezpečil volný přístup k upínacímu šroubu takže by bylo možné celkově uspořádat a držet méně řezných těles na obvodu kotoučové frézy 20.

Na obr. 10 až obr. 13 jsou znázorněny různé nástroje, přičemž je jim společné, že řezná tělesa 2 jsou způsobem podle vynálezu upnuta jen na dvou stranách omezených deskových sedlech odpovídajícího nástrojového držáku J, to znamená za pomoci jednoho výstředníkového čepu 11 jsou aretovatelně posuvná rovnoběžně k řezné hraně.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Obráběcí nástroj pro vysokorychlostní obrábění v obrábění kovů, u kterého je nejméně jedno řezné těleso (2) sevřeně drženo upínacím orgánem v deskovém sedle nástrojového držáku (1), který je omezen jen opěrnou plochou (5) proti zpětnému tlaku a úložnou plochou (4), přičemž úložná plocha (8) pro upínací orgán a úložná plocha (4) deskového sedla svírají úhel (<X ) překraču jící samosvornost a otevřený k opěrné ploše (5) proti zpětnému tlaku, vyznačující se tím, že v řezném tělese (2) je upravena drážka (9), do které zabírá výsuvný kolík (10), který je uspořádán výstředně a osově rovnoběžně s osou otáčení úložného čepu (1.2, 12 ), uloženého otočně a z vnějšku ovladatelně v úložném otvoru (13, 13 ) nástrojového držáku (1), který prochází skrz úložno'¹ plochu (4) a/nebo opěrnou plochu (5) proti zpětnému tlaku, a průměr tohoto výsuvného kolíku (10) v podstatě odpovídá šířce (b) drážky (9).
2. 2. Obráběcí nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že drážka (9) je s výhodou na obou koncích omezena a je uspořádána v podlahové ploše řezného tělesa (2), která dosedá na úložnou plochu (4).
3. 3. Obráběcí nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že drážka (9) je s výhodou vzhůru omezena a je uspořádána v zadní ploše řezného tělesa (2), která dosedá na opěrnou ploch (5) proti zpětnému tlaku.
4. 4. Obráběcí nástroj podle nároku 3, vyznačující se tím, že osa úložného čepu (12, 12 ) je upravena v podstatě rovnoběžně s opěrnou plochou (5) proti zpět11

   • · * ♦ · • · 99 • 4 v • • « 9 9 9 ♦ • • ♦ • • • 9 9 4 • • to 9 9 9 • 9 • • ♦ • • 9 9 9 • • · to to • • 4 • 4 9 9 ♦

   nému tlaku v rovině kolmé k úložné ploše (4).
5. 5. Obráběcí nástroj podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že úložný čep (12, 12 ) má prstencovou zasouvací drážku (17, 17 ), do které vyčnívá axiální omezovači kolík (16).
6. 6. Obráběcí nástroj podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že úložný čep (12, 12 ) je na svém konci odvráceném od výsuvného kolíku (10) opatřen vnitřním šestihranem (15) nebo podobně pro nasazení ovládacího nástroje.
7. 7. Obráběcí nástroj podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že úložný čep (12 ) je vytvořen jako svorník se závitem a jeho úložný otvor (13 ) v nástrojovém držáku (1) je vytvořen jako otvor s vnitřním závitem.
8. 8. Obráběcí nástroj podle nároku 7, vyznačující se tím, že úložný čep (12 ) je opatřen prstencovou zasouvací drážkou (17 ), jejíž šířka je větší než průměr axiálního otnezovacího kolíku (16).
9. 9. Obráběcí nástroj podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznač u jící se tím, že upínací orgán je upínacím šroubem (7) svíratelná upínací příložka (6).
10. 10. Obráběcí nástroj podle nároku 9, vyznačující se tím, že upínací příložka (6) je na konci odvráceném od deskového sedla opatřena vybráním (21), do kterého zabírá posuvný kolík (22) na nástrojovém držáku (1), to je výstupek na nástrojovém držáku (1).

    - · 4 ♦ * · • ř · * ♦ * • · · ♦ ·♦· • *····· · » * f · ♦ · ·· ·«· · ♦ ·· ··
11. 11. Obráběcí nástroj podle nároku 9 nebo 10, zejména pro kotoučové frézy a oběhové frézy, vyznačující se tím, že osa (19) upínacího šroubu (7) je nasměrována šikmo dovnitř nástrojového držáku (1).