CZ2005751A3

CZ2005751A3 - Method and device for manufacturing a blank for a tool

Info

Publication number: CZ2005751A3
Application number: CZ20050751A
Authority: CZ
Inventors: Grönqvist@Mikael; Bruhn@Jonny; Svensson@Mattias
Original assignee: Seco Tools Ab
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2006-07-12

Abstract

Pri zpusobu výroby výlisku pro nástroj se smíchá prásek tvrdého kovu a nosný materiál, jako napr. polymer, smes se vlozí do stroje pro vytlacování, smes se zahreje na teplotu vhodnou pro smes, smes se vytlací ve smeru (F) posuvu smerem k trysce (28)tvarující polomer polotovaru, smes se nechá projít kolem jádra (33) pevne pripevneného ke trysce (28), nacez se smes spojí do válcovitého telesa vzadu od jádra (33) ve smeru (F) posuvu, krome místa, kde hroty (35) pripevnené k jádru tvorí mezery v telese, které budou pozdeji tvorit proplachovací kanály, smes se nechá projít otocnou cástí (29) po vytvorení mezer, otocná cást (29) se otácí vzhledemke trysce (28) tak, ze trení mezi smesí a otocnoucástí nutí smes, aby se kroutila tak, ze mezery dostanou nejakou formu roztece, smes se nechá ztuhnout a vytvorit výlisek. Výlisek se odstraní ze stroje a sline se, eventuálne se následne obrobí. Zarízení (20) obsahuje kryt (21), který má pruchozí dutinu (24), kterou má být smes vytlacována ve smeru (F) posuvu. Dutina (24) obsahuje zúzení (27) v trysce (28) a otvor (30) v lisovnici (29). Lisovnice (29) je otocne ulozena vzhledem ke trysce (28) ajádro (33) je pevne pripevneno ve trysce (28), pricemz hroty (35) jsou pripevneny k jádru. Hroty (35) jsou axiálne vzdálené od otocné lisovnice (29).In the method of making a molding for a tool, a hard metal powder and a carrier material such as a polymer are mixed, the mixture is placed in an extrusion machine, the mixture is heated to a temperature suitable for the mixture, the mixture is extruded in the feed direction (F) toward the nozzle ( 28) forming the blank radius, the mixture is passed around a core (33) fixedly attached to the nozzle (28), the mixture being joined to the cylindrical body at the back of the core (33) in the feed direction (F), except where the tips (35) ) attached to the core forming gaps in the body which will later form the flush channels, the mixture being passed through the rotating part (29) after the gaps have been formed, the rotating part (29) rotating with respect to the nozzle (28) so that the friction between the mixture and the rotating part forces a mixture to twist so that the gap gets some form of melting, the mixture is allowed to solidify and form a mold. The molding is removed from the machine and then seamed, eventually machined. The device (20) includes a housing (21) having a through cavity (24) through which the mixture is extruded in the feed direction (F). The cavity (24) comprises a taper (27) in the nozzle (28) and an opening (30) in the die (29). The die (29) is pivotally mounted with respect to the nozzle (28) and the core (33) is fixedly fixed in the nozzle (28), the spikes (35) being attached to the core. The spikes (35) are axially spaced from the pivot die (29).

Description

ZPŮSOB A ZAŘÍZENÍ PRO VÝROBU VÝLISKU PRO NÁSTROJMETHOD AND EQUIPMENT FOR MANUFACTURE OF TOOLS

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu a zařízení pro výrobu výlisku pro nástroj, dále se týká nástroje vyrobeného způsobem podle úvodních částí nezávislých nároků.The invention relates to a method and apparatus for producing a molding for a tool, furthermore to a tool made by a method according to the preamble of the independent claims.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Např. z dokumentu WO 98/28455 je známo, jak lisovat prášek materiálu, jako je karbid wolframu (WC), s kobaltem (Co) mezi razidlem a lisovnici a následně slinovat materiál tak, že se kovový spojovací materiál roztaví a naváže karbidy pro vytvoření nástrojového materiálu pro třískové obrábění. Tato známá technika s sebou přináší množství nevýhod. Z prášku se uvolňuje prach a vytvořený polotovar (lisovaný, ale dosud neslinutý materiál) nesnese jakoukoli manipulaci. Dále musí být vybroušeny třískové drážky a způsob je tedy náročný na čas a energii.E.g. WO 98/28455 discloses how to compress a powder of a material such as tungsten carbide (WC) with cobalt (Co) between a punch and a die and subsequently sinter the material by melting the metal bonding material and bonding the carbides to form a tool material for machining. This known technique entails a number of disadvantages. Dust is released from the powder and the preform (pressed but not sintered material) cannot withstand any manipulation. Furthermore, the chip grooves must be ground and the method is time and energy consuming.

částečně vyřešeny odléváním vstřikem smíšených s nosným materiálem, jak je popsáno v dokumentu SE-B-9501687-9. Způsob odlévání vstřikem poskytuje vysoký stupeň volnosti, co se týče geometrie, ale vyžaduje nákladné investice do forem.partially solved by injection molding mixed with the carrier material as described in SE-B-9501687-9. The injection molding method provides a high degree of freedom in geometry, but requires costly investment in molds.

Tyto problémy byly slinutých karbidůThese problems were cemented carbides

Např. z dokumentu US 4 779 440 a WO/0074870 je známá příprava výlisku pro spirálový vrták. Vytlačený výlisek má třískové drážky s jednotnou roztečí po obvodu výlisku. V testech s elastickými závity jako v US-A-5 438 858 dostaly mezery slabé poziční tolerance. To znamená, že hrozí, žeE.g. U.S. Pat. No. 4,779,440 and WO / 0074870 disclose the preparation of a compact for a twist drill. The extrudate has a chip groove with a uniform pitch around the periphery of the extrusion. In elastic thread tests as in US-A-5,438,858, the gaps were given poor positional tolerances. That is, there is a threat

tyto mezery budou zasahovat do prostoru drážek a oblastí působení řezacích hran.these gaps will extend into the groove area and the cutting edge application areas.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Jedním z předmětů tohoto vynálezu je poskytnout způsob a zařízení, se kterými je možné dosáhnout proměnné rozteče proplachovacích kanálů.One object of the present invention is to provide a method and apparatus with which variable spacing of flushing channels can be achieved.

Dalším předmětem vynálezu je poskytnout způsob a zařízení, se kterými je možné zvolit délku a rozteč drážek.Another object of the invention is to provide a method and apparatus with which the length and pitch of the grooves can be selected.

Dalším předmětem vynálezu je poskytnout nástroj s proměnnou roztečí.It is another object of the invention to provide a variable pitch tool.

Těchto a dalších předmětů vynálezu bylo dosaženo způsobem a zařízením pro výrobu nástroje a dále nástrojem vyrobeným podle tohoto způsobu, jak jsou popsány v připojených nárocích s odkazy na obrázky.These and other objects of the invention have been achieved by a method and apparatus for producing a tool, and further by a tool made according to this method, as described in the appended claims with reference to the figures.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1A schematicky vrták v bočním pohledu obr. 1B, 1C a ID radiální průřez podle linií B-B, C-C a D-D obr. 1E vrták v perspektivním pohleduBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a schematic side view of the drill in FIGS. 1B, 1C, and ID. FIG. 1E is a perspective view of the drill in lines B-B, C-C and D-D;

- 3 obr.- 3 fig.

·· ···· • · · • ♦ ··· • · · · • · ··· ···· · · · · ♦ ··· · · · · · · ·

2A zařízení podle tohoto vynálezu pro vytváření protáhlých polotovarů v pohledu zpředu obr.2A is a front view of the apparatus of the present invention for forming elongate blanks. FIG.

obr.giant.

2B 2B zařízení 2A equipment 2A v průřezu in cross-section podle according to linie IIB-IIB na line IIB-IIB on obr giant 2C 2C zařízení 2A equipment 2A v průřezu in cross-section podle according to linie IIC-IIC na line IIC-IIC on obr giant 3 3 protáhlý elongated polotovar semi-finished product v perspektivním pohledu in perspective

4A alternativní zařízení podle vynálezu pro vytváření protáhlých polotovarů v pohledu zpředu obr.4A shows an alternative device according to the invention for forming elongated blanks in a front view of FIG.

obr.giant.

4B 4B zařízení obr. 4A equipment Fig. 4A v průřezu in cross-section podle according to linie line IIB-IIB IIB-IIB na on 4C 4C zařízení v v pohledu od konce seen from the end 4D 4D zařízení obr. 4A equipment Fig. 4A v průřezu in cross-section podle according to linie line IID-IID IID-IID na on 5A 5A další alternativní vytváření protáhlých another alternative creating elongated zařízení podle vynálezu pro polotovarů v pohledu zpředu device according to the invention for stock in front view 5B 5B zařízení equipment v průřezu in cross-section podle according to linie line IIB-IIB IIB-IIB na on

obr. 5AFig. 5A

5C zařízení v pohledu od konce5C of the device as seen from the end

5D zařízení v průřezu podle linie IID-IID na obr.5D shows a cross-sectional view along the line IID-IID of FIG.

5A5A

6A další alternativní zařízení podle vynálezu pro6A shows another alternative device of the invention for

9 99 9

- 4 vytváření protáhlých polotovarů v pohledu zpředu- 4 forming elongate blanks in front view

obr. giant. 6B 6B zařízení obr. 6A equipment FIG. 6A v průřezu in cross-section podle according to linie line IIB-IIB na IIB-IIB on obr. giant. 6C 6C zařízení equipment v pohledu od in perspective from konce ends obr. giant. 6D 6D zařízení equipment v průřezu in cross-section podle according to linie line IID-IID na IID-IID on

obr. 6AFIG. 6A

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Provedení nástroje podle vynálezu zobrazené na obr. 1A-1E je tzv. spirálový vrták. Vrták 10 je vyroben z pevného a tvrdého materiálu, jako např. vytlačený slinutý karbid, a obsahuje třískové drážky 18, které se mohou táhnout po celém těle nástroje nebo jeho části. Vrták má násadu 11, která je zajištěna otočnou hřídelí, která není zobrazena. Vrták má dva horní volné povrchy 15. Všechny povrchy a příslušné hrany jsou vyrobeny ze stejného materiálu, tedy přednostně z vytlačeného slinutého karbidu. Linie určené protnutím třískových drážek 18 a volných povrchů 15 vytvářejí hlavní řezné hrany 19 na řezném konci vrtáku, přednostně za použití vyztužujících zkosení. Celá délka vrtáku se vybírá z intervalu 3- až 10-násobku jeho poloměru. Celou délkou vrtáku procházejí dva proplachovací kanály 14, které slouží k přívodu oplachovacího média od hřídele ke špičce vrtáku. Konec násady může být vybaven diametrickým žlábkem, který mj. zabraňuje zakrytí otvorů. Jak proplachovací kanály 14, tak třískové drážky 18 mají proměnnou rozteč. Změny rozteče např. dvou proplachovacích kanálů 14 jsou přednostně v podstatě identické. Změny rozteče např. dvou třískových • 9 · ·The embodiment of the tool of the invention shown in Figs. 1A-1E is a so-called spiral drill. The drill 10 is made of a hard and hard material, such as extruded cemented carbide, and includes chip grooves 18 that can extend all or part of the tool body. The drill has a shaft 11 which is secured by a rotating shaft (not shown). The drill has two upper free surfaces 15. All surfaces and respective edges are made of the same material, preferably extruded cemented carbide. The lines determined by the intersection of the chip grooves 18 and the free surfaces 15 form the main cutting edges 19 at the cutting end of the drill, preferably using reinforcing chamfers. The entire length of the drill is selected from an interval of 3 to 10 times its radius. Two flushing channels 14 extend through the entire length of the drill to feed the flushing medium from the shaft to the tip of the drill. The end of the shaft can be equipped with a diametrical groove which, among other things, prevents the holes from being covered. Both the flush channels 14 and the chip grooves 18 have a variable pitch. The pitch changes of, e.g., the two flushing channels 14 are preferably substantially identical. Pitch Changes, eg Two Particle • 9 · ·

drážek 18 jsou přednostně v podstatě identické. Rozteč je taková, že axiální úhel al vzhledem k centrální linii CL vrtáku je větší na jeho řezném konci 16 než axiální úhel a2 v polovině drážek ve směru osy vrtáku. Axiální úhel může např. nabývat hodnot mezi 5° a 20° od řezacího konce 16 až k axiálně vnitřnímu konci drážky. Tento vrták může být vyroben jedním z alespoň čtyř rozdílných způsobů. Rozteč p je nepřímo úměrná axiálnímu úhlu a podle tohoto vzorce:The grooves 18 are preferably substantially identical. The pitch is such that the axial angle α1 with respect to the center line CL of the drill bit is greater at its cutting end 16 than the axial angle α2 in the half of the grooves in the direction of the drill axis. For example, the axial angle may be between 5 ° and 20 ° from the cutting end 16 to the axially inner end of the groove. The drill may be manufactured in one of at least four different ways. The pitch p is inversely proportional to the axial angle α according to the following formula:

D * π / tg a = p, kde D je poloměr vrtáku v milimetrech a p je rozteč v milimetrech. Příklad: Vrták s D=10 mm a axiálním úhlem 30° v radiálním průřezu dává rozteč 10 * 3,14 / tg 30° = 54,4 mm.D * π / tg a = p, where D is the radius of the drill in millimeters and p is the pitch in millimeters. Example: A drill with a D = 10 mm and an axial angle of 30 ° in a radial cross section gives a pitch of 10 * 3.14 / tg of 30 ° = 54.4 mm.

Axiální úhel pro axiálně přední část vrtáku leží v intervalu 20°-45° a pro zadní část vrtáku mezi 5° a 25°. Vrták v zobrazeném provedení má 31° na řezném konci 16 a 16° na axiálně vnitřním konci 17. Zajistíme-li, aby axiální úhly odpovídaly popsané geometrii, dosáhneme nízkých řezacích sil při vrtání díky relativně velkému úhlu čela na konci 16 a dále efektivního odvodu třísek díky relativně malému axiálnímu úhlu dozadu podél drážek v axiálním směru. Navíc proměnná rozteč proplachovacích kanálů 14 ve vrtáku 10 znamená, že vývody kanálů mohou být umístěny tam, kde poskytují největší účinek při průběhu vrtání bez toho, aby musel být ovlivněn např. povrch, kde se brousí drážky.The axial angle for the axially front part of the drill is between 20 ° -45 ° and for the rear part of the drill bit between 5 ° and 25 °. The drill in the illustrated embodiment has 31 ° at the cutting end 16 and 16 ° at the axially inner end 17. By ensuring that the axial angles match the described geometry, low cutting forces during drilling are achieved due to the relatively large rake angle at the end 16 and efficient chip removal. due to the relatively small rear axial angle along the grooves in the axial direction. Moreover, the variable spacing of the flushing channels 14 in the drill bit 10 means that the channel outlets can be located where they provide the greatest effect during the drilling process without having to affect eg the surface where the grooves are grinded.

Na obr. 2A-2C je zobrazeno provedení zařízení 20 pro vytváření protáhlých válcových polotovarů podle tohoto vynálezu. Termínem „polotovar se zde označuje vylisované, ale nikoli slinuté těleso, zatímco termín „výlisek se vztahuje ke slinutému tělesu. Zařízení 20 obsahuje obdélníkovitý kryt 21 z oceli, který má být připevněn např.FIGS. 2A-2C show an embodiment of an apparatus 20 for forming elongate cylindrical blanks according to the present invention. The term "preform" refers to a molded but not sintered body, while the term "molding" refers to a sintered body. The device 20 comprises a rectangular cover 21 of steel to be attached e.g.

• ····• ····

- 6 > 999« • 9 9 9 9 9 šrouby ke stroji pro vytlačování, a který není zobrazen. Kryt 21 má dva šrouby 22, které mají přišroubovány ke stroji, dále má zadní povrch 23, který má být těsně připevněn ke stroji. Kryt má centrální dutinu 24, která jím prochází naskrz, a kterou se má lisovat směs. Dutina 24 se rozšiřuje u styku se zadním povrchem 23, čímž vznikají prostory 2 5, 26 pro konce šnekového podavače, viz obr. 3. Dutina 24 se přeměňuje v zúžení 27 poloměru trysky 28 s kruhovým průřezem. Tryska 28 je vyrobena z materiálu odolnému proti opotřebení, jako je slinutý karbid. Dutina 24 dále pokračuje do válcovité vnitřní centrálně umístěné otvory 30 v lisovnici 29 s kruhovým průřezem. Lisovnice 2 9 je v podstatě válcovitá a obsahuje radiálně vnější lem 31, který má spolupracovat s axiálními ložisky 32 ve víku 36. Vnější konec lisovnice 29 je vybaven rotačním zařízením nebo pastorkem 50, který je v lisovnici nepohyblivý. Pastorek má být ovládán ozubeným kolečkem, které není znázorněno. Lisovnici je tedy možno otáčet o nekonečné množství otáček spolu s pastorkem 50 . Hlavní směr posuvu směsi je označen F. Do lisovnice je zapuštěno tyčovité jádro 33. Jádro je obdélníkovité a obsahuje dva protáhlé pevné hroty 35. Hroty mohou být vyrobeny z oceli. Hroty 35 mají vyčnívat z jádra ve směru F posuvu, aby vytvořily proplachovací kanály v polotovaru. Dutina 24 končí otevřeným otvorem ve vnějším konci lisovnice. Zařízení podle tohoto vynálezu tedy obsahuje nepohyblivou část 28 a otočnou část 29.- 6> 999 «• 9 9 9 9 9 Screws for extrusion machine, not shown. The housing 21 has two screws 22 to be bolted to the machine, further having a rear surface 23 to be tightly attached to the machine. The housing has a central cavity 24 that extends through and through which the mixture is to be pressed. The cavity 24 widens at the contact with the rear surface 23, thus creating spaces 26, 26 for the ends of the screw feeder, see FIG. 3. The cavity 24 is transformed into a narrowing 27 of the radius of the nozzle 28 with a circular cross-section. The nozzle 28 is made of a wear-resistant material such as cemented carbide. The cavity 24 then continues into a cylindrical inner centrally located aperture 30 in a die 29 of circular cross-section. The die 29 is substantially cylindrical and includes a radially outer rim 31 to cooperate with thrust bearings 32 in the lid 36. The outer end of the die 29 is equipped with a rotating device or a pinion 50 that is stationary within the die. The pinion should be operated by a sprocket (not shown). The die can thus be rotated by an infinite number of turns together with the pinion 50. The main feed direction of the mixture is indicated by F. A rod-shaped core 33 is embedded in the die. The core is rectangular and comprises two elongated fixed tips 35. The tips may be made of steel. The tines 35 are to protrude from the core in the feed direction F to form flushing channels in the blank. The cavity 24 ends with an open hole in the outer end of the die. The device according to the invention thus comprises a stationary part 28 and a rotatable part 29.

Vrták nebo čelní válcová fréza se vyrábějí následovně. Prášek z tvrdého kovu s určitým obsahem kobaltu a nosný materiál, např. polymer nebo plast, se smíchají a vytvarují do zrn nebo granulí. Podíl spojovacího materiálu se pohybuje v intervalu 1-10 hmotnostních procent. Výrazem „kobalt se zde rozumí metalický spojovací materiál, který může být • 9 ···· alternativně nahrazen nebo spojen s jinými kovy, např. s niklem (Ni) . Dále se směs předehřeje na teplotu pro směs vhodnou a je vložena do stroje pro vytlačování. Směs se pak lisuje za určitého tlaku a určité teploty, např. 180°C, která je značně nižší než za dosavadního stavu techniky, ve které se požaduje teplota bodu tání kobaltu, a vtlačuje do dutiny 24 prostřednictvím dvou šnekových podavačů, přičemž zúžení 27 dále stlačí tuto směs či hmotu. Horká směs pak dosáhne jádra 33 a obejde je na každé straně dvěma v podstatě půlkruhovitými otvory vytvořenými okolo jádra. Vzadu ve směru F posuvu od jádra se směs opět spojí do válcovitého tělesa, kromě místa, kde v tělese vytvoří hroty 35 mezery, které později utvoří proplachovací kanály. Hroty jsou dostatečně dlouhé na to, aby směs stačila ochladnout, čímž se zabrání opětnému spojení. Hroty 35 nedosahují až k otočné části 2 9, jinými slovy nepohyblivé hroty 35 jsou umístěny axiálně vzdáleny od otočné lisovnice 29. Směs následně dosáhne prostoru 30 a je roztočena prostřednictvím tření o stěnu vnitřního průměru. Tak válcovitý polotovar získá kanály s proměnnou roztečí. Dále se slinují a brousí drážky vrtáku v podstatě se stejnou proměnnou roztečí jako u proplachovacích kanálů.The drill or end mill is produced as follows. The hard metal powder with a certain cobalt content and the carrier material, such as a polymer or plastic, are mixed and formed into grains or granules. The proportion of fasteners ranges from 1-10 weight percent. As used herein, the term "cobalt" refers to a metallic bonding material that may alternatively be replaced or bonded to other metals, such as nickel (Ni). Further, the mixture is preheated to a temperature suitable for the mixture and is introduced into an extruder. The mixture is then compressed at a certain pressure and a certain temperature, e.g. 180 ° C, which is considerably lower than in the prior art, in which the cobalt melting point is desired, and pressed into the cavity 24 by means of two screw feeders, narrowing 27 further. compress this mixture or mass. The hot mixture then reaches the core 33 and bypasses on each side two substantially semicircular openings formed around the core. At the rear in the direction F of the displacement from the core, the mixture is recombined into the cylindrical body except at the point where the spikes 35 form gaps in the body, which later form flushing channels. The spikes are long enough to allow the mixture to cool, thereby preventing reconnection. The spikes 35 do not reach up to the rotatable portion 29, in other words, the stationary spikes 35 are located axially spaced from the rotary die 29. The mixture subsequently reaches the space 30 and is rotated by friction against the inner diameter wall. Thus, the cylindrical blank obtains variable pitch channels. Further, the drill grooves are sintered and ground with substantially the same pitch spacing as the flushing channels.

Při vytlačení polotovaru se tedy směs přivede do zařízení, které obsahuje nepohyblivou a otočnou část. Možnost nejdříve vytvarovat polotovar s proplachovacími kanály a následně jej zkroutit v jediném zařízení má neoddiskutovatelné výhody. Velkou výhodou této techniky je to, že mohou být polotovary vytlačeny jak s rovnými, tak s kroucenými přívodními kanály v jednom a tom samém zařízení, což je hospodárnější. Další výhodou této techniky je ovšem to, že bylo dosaženo kompaktního řešení výroby kroucených polotovarů. Vyhneme se tak objemnému a drahému zařízení, Thus, when the blank is extruded, the mixture is fed to a device that includes a stationary and rotatable portion. The possibility of first shaping the preform with flushing channels and then twisting it in a single device has indisputable advantages. A great advantage of this technique is that the blanks can be extruded with both straight and twisted feed channels in one and the same device, which is more economical. However, another advantage of this technique is that a compact solution for the production of twisted blanks has been achieved. This avoids bulky and expensive equipment,

·· ···· ·· ···· • · • ··· které by bylo jinak nutno použít k sevření polotovaru zvnějšku a k jeho zkroucení. Vytlačí se hotový polotovar, který obdrží zcela nebo částečně zkroucené proplachovací kanály, které rovněž mohou mít proměnnou rozteč. Tvarování, jež má plastický charakter, nastává s pomocí nástroje obsahujícího nepohyblivou a otočnou část. Směs se přivádí do nepohyblivé části nástroje, kde se stlačuje kolem pevného jádra, aby bylo vytvarováno do polotovaru s přívodními kanály. V dalším okamžiku se směs dále přivádí do otočné části nástroje, jejíž chod je synchronizován s řídícím systémem stroje. Otočná část má lisovnici, která směs dále stlačuje, a tření mezi směsí a stěnou otvoru 30 způsobuje, že se polotovar kroutí. Rychlost rotace lisovnice tedy ovlivňuje rozteč přívodních kanálů, což znamená, že mohou být vytlačovány polotovary s přívodními kanály s proměnnou roztečí. Největší výhoda této techniky spočívá v tom, že je možno jednoduchým způsobem ovlivňovat rozteč přívodních kanálků změnou rychlosti rotace lisovnice. Proměnné rozteče se dosahuje změnou rychlosti rotace lisovnice za řízených podmínek během celého procesu. Je rovněž třeba vytvořit drážky vrtáku broušením s odpovídající roztečí na výlisku, přičemž třískové drážky mají proměnnou rozteč. S ohledem na vrtání do určitých materiálů může být vrták, jehož drážka má proměnnou rozteč, lepším výrobkem.···················· · · · ··· that would otherwise have to be used to grip the workpiece from the outside and twist it. The finished blank is extruded which receives wholly or partially twisted flushing channels, which may also have a variable pitch. The shaping, which is plastic in nature, occurs by means of a tool comprising a stationary and rotatable part. The mixture is fed to a stationary part of the tool where it is compressed around a rigid core to be formed into a blank with feed channels. At a further moment, the mixture is further fed to a rotatable part of the tool whose operation is synchronized with the machine control system. The rotatable portion has a die which further compresses the mixture, and friction between the mixture and the wall of the opening 30 causes the blank to twist. Thus, the speed of rotation of the die influences the pitch of the feed channels, which means that blanks with variable feed channels can be extruded. The greatest advantage of this technique is that it is possible to easily influence the spacing of the feed channels by changing the rotation speed of the die. Variable pitch is achieved by varying the rotation speed of the die under controlled conditions throughout the process. It is also necessary to create the grooves of the drill by grinding with a corresponding pitch on the molding, the chip grooves having a variable pitch. With regard to drilling in certain materials, a drill whose groove has a variable pitch may be a better product.

Na obr. 4A-4D je zobrazeno alternativní provedení zařízení 20' pro vytváření protáhlých polotovarů s vnějšími rýhami podle tohoto vynálezu, jak je zobrazeno na obr. 3. Zařízení 20' se od zařízení 20 liší především v tom, že zařízení 20' obsahuje díl 42 umístěný na stejné úrovni s konci hrotů 35, přičemž tento díl obsahuje dvě pohyblivé části 40, 41, které radiálně vyčnívají do dutiny 24 mezi tryskou 28 a lisovnici 29, aby do polotovaru vyrazily Figs. 4A-4D show an alternative embodiment of the device 20 'for forming elongated grooves with outer grooves according to the present invention as shown in Fig. 3. The device 20' differs from the device 20 in particular in that the device 20 'comprises a part 42 positioned at the same level with the ends of the spikes 35, said part comprising two movable portions 40, 41 which radially protrude into the cavity 24 between the nozzle 28 and the die 29 to punch into the blank

,.ζύΩϋ, .ζύΩϋ

9« 99 • »9 ·9 «99 •» 9 ·

9 ·9 ·

9 9 *9 9 *

9 99 9

9999 «· 99 ····9999 · · 99 ····

9 9 « · • · 99999 9

9 · 9 ·9 · 9 ·

9 9 ·9 9 ·

9999 99 ··· třískové drážky. Každá pohyblivá část 40, 41 obsahuje vnitřní zakulacené zakončení. Zakončení má symetrický tvar a je provedeno na tyčince. Tyč prochází otvorem v mezikuse. V blízkosti zakončení je tyč vybavena nákružkem. Nákružek má zapadat do pouzdra v díře, aby bylo dosaženo správné velikosti vyčnívání do prostoru mezikusu. Při vytlačení právě zpracovávaných polotovarů se výtlaček přivádí do zařízení a prochází v tomto případě nejdřív kolem jader 33, 35, které tvarují proplachovací kanály. V další fázi se výtlaček dále stlačuje, aby byl po rozdělení jádrem homogenizován. Výtlaček dále prochází tou částí zařízení, ve které nastává plastické tvarování třískových drážek. Dvě válcovitá jádra nebo pohyblivé části 40, 41, z nichž každé má jedno zakončení vytvarované podle požadovaného profilu drážky vrtáku, jsou v zařízení sestavena ve vhodném rozložení, např. 180°. Toto jedno zakončení je přednostně zakulacené. Jádra dosedávají v zařízení v plné hloubce drážky vrtáku a jsou spřažena s vhodným ovládáním a automatickým řízením vně zařízení, která nejsou zobrazena. Po dosažení požadované délky drážek vrtáku se jádra stáhnou zpět a výtlaček se vrátí ke kruhovému profilu, který je nezbytný k vytvarování násady vrtáku. Po vytvarování drážek vrtáku se výtlaček dále vtlačí do otočné části zařízení, které pomocí tření kroutí výtlaček a také drážky vrtáku. Dále se tak umožní kombinovat rovné a zkroucené drážky vrtáku na tomtéž výlisku, což poskytuje lepší výrobky.9999 99 ··· Chip grooves. Each movable portion 40, 41 comprises an inner rounded end. The tip has a symmetrical shape and is made on a rod. The rod passes through an opening in the spacer. Near the end, the rod is equipped with a collar. The collar is to fit into the sleeve in the hole in order to achieve the correct size of protrusion into the spacer space. When extruding the workpieces being processed, the extrudate is fed to the apparatus and in this case passes first around the cores 33, 35 which shape the flushing channels. In a further stage, the extrudate is further compressed to be homogenized after the core has been split. The extrudate further extends through that part of the device in which the chip forming grooves are plastically formed. Two cylindrical cores or movable portions 40, 41, each having one end formed according to the desired drill groove profile, are assembled in the device in a suitable layout, e.g. 180 °. This one end is preferably rounded. The cores abut in the device at the full depth of the drill groove and are coupled with appropriate control and automatic control outside the device, not shown. Once the desired drill groove length is reached, the cores retract and the extrusion returns to the circular profile necessary to shape the drill shaft. After shaping the drill grooves, the extrudate is further pressed into the rotating part of the device, which by friction twists the extrudate and also the drill grooves. Furthermore, it is possible to combine straight and twisted drill grooves on the same molding, which provides better products.

Na obr. 5A-5D je zobrazeno alternativní provedení zařízení 20 pro vytváření protáhlých polotovarů s vnějšími rýhami podle tohoto vynálezu, jak je zobrazeno na obr. 3. Zařízení 2 0 se od zařízení 20' liší především ve dvou pohyblivých částech nebo čelistech 40', 41' v dílu 42'. Každá čelist 40' , 41' obsahuje vnitřní zakončení vybavené ·· • ··· ·· ·* ♦ · ♦ · • · * • · · • · · ·· ···· ·« ···· • · · • · ··· • · · • · · ·· 999 řezací hranou. Profil řezací hrany je shodný s profilem požadované drážky vrtáku. Každá čelist má vlastní drážku pro odvod třísek, která se táhne od středu břitové destičky skrze čelist ven ze zařízení. Profil řezací hrany a pohyb čelisti způsobuje, že se profil řezací hrany ve výtlačku mění zároveň s hloubkou řezu. Je-li to vyžadováno, je možné vyvinout břitovou destičku takovou, že se profil drážky vrtáku s hloubkou řezu nemění. To znamená, že mohou být vytlačovány výlisky s proměnnou hloubkou a profilem drážky vrtáku, což zdokonaluje výrobky. Navíc je možno docílit optimálních zakončení drážek pro odvod třísek, čemuž nemusí nutně být u zařízení 20' . Výtlaček v této situaci poskytuje polotovary s rovnými drážkami vrtáku a přívodními kanály. V poslední fázi zařízení se výtlaček jemně kalibruje a je dále vtlačen do otočné lisovnice 29, která kroutí drážky vrtáku a proplachovací kanály do požadované rozteče.FIGS. 5A-5D show an alternative embodiment of an apparatus 20 for forming elongated grooves with external grooves according to the present invention as shown in FIG. 3. The apparatus 20 differs from the apparatus 20 'in particular in two movable parts or jaws 40'; 41 'in part 42'. Each jaw 40 ', 41' includes an inner end equipped with a tip provided with a tip. • 999 cutting edge. The cutting edge profile is identical to the desired drill groove profile. Each jaw has its own chip evacuation groove that extends from the center of the cutting insert through the jaw out of the device. The cutting edge profile and jaw movement cause the cutting edge profile in the extrusion to vary with the cutting depth. If required, it is possible to develop a cutting insert such that the drill groove profile does not change with the depth of cut. This means that extrusions with varying depth and drill groove profile can be extruded to improve products. In addition, optimum endings of the chip grooves can be achieved, which is not necessarily the case with the apparatus 20 '. The extrusion in this situation provides blanks with straight drill grooves and feed channels. In the last phase of the apparatus, the extrudate is finely calibrated and is further pressed into a rotary die 29 which twists the drill grooves and flushing channels to the desired pitch.

Na obr. 6A-6D je zobrazeno alternativní provedení zařízení 20 ' pro vytváření protáhlých polotovarů s vnějšími rýhami podle tohoto vynálezu, jak je zobrazeno na obr. 3. Zařízení 2 0 ' se od zařízení 20 liší především ve dvou pohyblivých částech nebo břitových destičkách 40, 41 v dílu 42. Každá břitová destička 40, 41 obsahuje vnitřní zakončení vybavené řezací hranou. Dvě nebo více břitových destiček je v zařízení sestaveno ve vhodném rozložení, které jim umožňuje otáčení. Dříky jsou zakončeny na horní straně nástroje a jsou spřaženy s vhodným ovládáním a automatickým řízením. Břity břitových destiček mají požadovaný profil drážky vrtáku v úhlu 45° relativně k centrální linii CLI dutiny a když prochází výtlaček kolem břitových destiček, materiál se obrábí a vytvářejí se drážky vrtáku. Obrobený materiál opouští zařízení drážkami nástroje. Dolní strana každé břitové destičky má stejný poloměr jako polotovar, cožFIGS. 6A-6D show an alternative embodiment of the device 20 'for forming elongated grooves with the outer grooves of the present invention as shown in FIG. 3. The device 20' differs from the device 20 in particular in two movable parts or inserts 40 Each cutting insert 40, 41 comprises an inner end equipped with a cutting edge. Two or more cutting inserts are assembled in the device in a suitable layout to allow them to rotate. The shafts are terminated on the top of the tool and are coupled with appropriate control and automatic control. The cutting edges of the inserts have the desired drill groove profile at an angle of 45 ° relative to the central line CLI of the cavity and as the extrusion passes the cutting inserts, the material is machined to form the drill grooves. The machined material leaves the device through the tool grooves. The underside of each insert has the same radius as the blank, which

- 11 ·« ···· ·· * · · · · • · · ··· • · · · « • · · « ···« ·· ··· způsobuje v okamžiku, kdy se břitové destičky otočí nazpět, že se zařízení těsně uzavře, jako kdyby nebyla žádná břitová destička přítomna. Při této pozici břitových destiček končí tvarování drážek vrtáku a výtlaček přechází k okrouhlosti, která je nezbytná k tvarování násady vrtáku. Obrábění výtlačku za vysoké teploty před vytvořením polotovaru v kombinaci se skutečností, že se materiál obrábí, nikoli deformuje, když se vytvářejí drážky vrtáku, poskytuje lepší výrobky.- 11 · «······· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · that the device is tightly closed as if no cutting insert is present. At this position of the inserts, the drill grooves end up and the extrudes move to the roundness necessary to shape the drill bit. Machining the extrudate at high temperature prior to forming the blank in combination with the fact that the material is machined, not deformed when the drill grooves are formed provides better products.

Když vyjde polotovar z čelistí, rychle se ochladí díky okolní teplotě, a polotovar se dále vytlačuje, až je část s drážkou vrtáku dostatečně dlouhá. Délka polotovaru závisí na tom, jak dlouho ještě pokračuje vytlačování. Ztuhlý polotovar se pak může uříznout nebo prostě ulomit, např. rukou, ve vhodných délkách v rozsahu 5- až 10-násobku jeho poloměru.When the workpiece comes out of the jaws, it cools down rapidly due to ambient temperature, and the workpiece is further extruded until the drill groove portion is sufficiently long. The length of the blank depends on how long the extrusion process continues. The solidified blank can then be cut or simply broken off, for example by hand, at appropriate lengths ranging from 5 to 10 times its radius.

Po vyjmutí polotovaru z vytlačovacího stroje se zahřeje ve zvláštní peci tak, že nosný materiál shoří a spojovací materiál se roztaví a sváže karbidy, čímž se vytvoří výlisek. Pak nastává další obrábění, jako např. broušení okrajových dílů, dílu násady a volných povrchů.After removal of the blank from the extruder, it is heated in a separate furnace so that the support material burns and the bonding material melts and binds the carbides to form a compact. Then, further machining takes place, such as the grinding of edge parts, shaft parts and free surfaces.

Tímto způsobem a s tímto zařízením může být vyroben nástroj, u kterého je možno dosáhnout proměnné rozteče jak pro proplachovací kanály, tak pro drážky vrtáku. Směs se nechá projít otočnou částí 2 9 po vytvoření mezer v polotovaru. To znamená, že způsob podle tohoto vynálezu vytváří mezery předtím, než dojde k rotaci. Výhodnost způsobu i zařízení podle tohoto vynálezu z toho vyplývající spočívá v tom, že může být využito ekonomicky výhodné provedení s modulární strukturou, protože díly 42, 42' a 42 ····In this way and with this device, a tool can be produced in which variable pitches can be achieved for both flushing channels and drill grooves. The mixture is passed through the rotating part 29 after the gaps have been formed in the blank. That is, the method of the invention creates gaps before rotation occurs. The advantage of the method and the device according to the invention resulting therefrom is that an economically advantageous embodiment with a modular structure can be utilized, since the parts 42, 42 'and 42 have been used.

·· ·· • · · · · • « « ··· • 999 · • · · · • 99 99 9 9 9 99· 999 99 99 9 99 99 99 99 99 99 99 9 9 9 99

- 12 mohou být jednoduše namontovány bez vzájemného překážení s pevnými hroty 35.12 can be easily mounted without interfering with fixed spikes 35.

Vynález není žádným způsobem omezen na výše popsaná provedení, ale může se měnit v rozsahu připojených nároků.The invention is in no way limited to the embodiments described above, but may vary within the scope of the appended claims.

Proto může být použit i pro celistvé čelní válcové frézy.Therefore, it can also be used for solid face milling cutters.

Nástroj může být opatřen vrstvami např. A1₂O₃, TiN a/nebo TiCN.The tool may be provided with layers such as Al ₂ O ₃ , TiN and / or TiCN.

'.-kr/; 1.-::.20,-5kr; 1 .- ::. 20, -5

4444 ?V £j>OC-4444? V £ j> OC-

♦ 4 44 4 4

4 4*4 ·4 4 * 4 ·

• 4• 4

4 4 4 44 4 4 4

Claims

PATENT CLAIMS

A method of manufacturing a rotary tool, such as a twist drill or face milling cutter, wherein:

A) mixing the hard metal powder and carrier material such as a polymer,

B) the mixture is placed in an extrusion machine,

C) warming the mixture to a temperature suitable for the mixture,

D) extrude the mixture in the feed direction (F) towards the nozzle (28) forming the radius of the blank,

E) passing the mixture past a core (33) firmly attached to the nozzle (28), whereupon the mixture joins a cylindrical body rear of the core (33) in the feed direction (F), except where the tips (35) attached to the core form gaps in the body that will later form flushing channels,

F) the mixture is passed through the rotating part (29) after the gaps have been formed,

G) the rotatable portion (29) rotates relative to the nozzle (28) such that friction between the mixture and the rotatable portion forces the mixture to twist so that the gaps receive some form of pitch,

H) the mixture is allowed to solidify to form a compact,

(I) the compact is removed from the machine and sintered into the compact;

J) If necessary, subsequent machining of the compact, such as grinding, is performed.

The method according to claim 1, wherein after step E) the following step is additionally performed:

E1) the part (42; 42 '; 42) is provided at the level with the ends of the spikes (35), which comprises two movable parts (40,41; 40', 41 '; 40,41) which are provided for shaping the groove

CZ.doc) I.iZUHiH

44 * 4

- 14 4 * 4444

4 4 4 • 4 · 4 · 4

4 4 4

4 444

4 4 ·

44 444 drill bit.

The method of claim 2, wherein the two movable portions (40, 41) punch the drill grooves into the blank.

The method of claim 2, wherein the two movable portions (40, 41; 40, 41) cut the drill grooves into the blank.

An apparatus for mounting to an extrusion machine for a metalworking tool, the apparatus (20) comprising a housing (21) to be attached to the extruder, the housing (21) having a through cavity (24) having being extruded in the direction (F) (24) comprising a constriction (27) (30) in the die (29) that the die (29) is rotatable to the nozzle (28) and the core (33) is firmly fixed to the nozzle (28), wherein the spikes (35) are attached to the core, and the spikes (35) are provided axially spaced from the rotary die (29).

a cavity in the nozzle (28) and an aperture characterized in that

The apparatus of claim 5, wherein a portion (42; 42 '; 42) is provided at the ends of the tips (35), the portion comprising two movable portions (40,41; 40', 41 '; 40,41), which project radially into the cavity (24) between the nozzle (28) and the rotary die (29) for shaping the drill grooves into a blank.

The apparatus of claim 6, wherein each movable portion (40, 41) comprises an inner rounded end for driving the drill grooves into the blank.

The apparatus of claim 6, wherein each movable portion

3UC26, c.12.12.2005 «

·· ·· «

- 15 »15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 (40 ', 41'; 40,41) includes a cutting edge for forming the drill grooves by chip machining into a blank.

A tool manufactured according to any one of claims 1-4.

1 'Ju.r K A · i: 8 X V V