CZ22318U1

CZ22318U1 - Frézovací nástroj

Info

Publication number: CZ22318U1
Application number: CZ201023570U
Authority: CZ
Inventors: Vilmányi@László
Priority date: 2008-06-06
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2011-06-06
Also published as: WO2009147461A1; SK5894Y1; SK50782010U1; RO201000069U3; RO201000069U8; RO201000069U2; FI9221U1; DE212009000076U1; KR20110003520U; AT12539U1; JP3172438U; AT12539U8; FIU20100551U0

Description

Frézovací nástroj

Oblast techniky

Předmětem technického řešení je frézovací nástroj, který má tělo nástroje, stopkovou část a břity uzpůsobené k obrábění obrobku, přičemž břity se nacházejí na těle nástroje.

Dosavadní stav techniky

Frézovacími nástroji jsou zařízení, kterých se obecně používá v technologii obrábění pro odstraňování materiálu z obrobků.

Na obr. 1 je znázorněna činnost konvenčního frézovacího nástroje stopkového typu. Nástroj se otáčí okolo své vlastní osy úhlovou rychlostí ω a zároveň postupuje vpřed vůči obrobku s okamžitou rychlostí v. Frézovací nástroj S má břity uspořádané buď rovnoběžně s osou symetrie nástroje S nebo podél Šroubovicové linie souosé s osou symetrie. Těmito břity jsou obvodové břity 1 nástroje S. Uhel stoupání (úhel mezi tečnou k linii břitu a hlavní osou nástroje) šroubovicově uspořádaného břitu může být:

a) konstantní (šroubovice s konstantním stoupáním),

b) proměnný (Šroubovice s proměnným stoupáním).

Ve skutečných implementacích mohou být obě varianty a) a b) zkombinovány.

Například v případě nástroje se 6 břity mají páry britů, které jsou tvořeny protilehlými břity očíslovanými 1 a4,2a5,3a6, konstantní úhly stoupání 60°, 55° a 65°. Podle další možné implementace se 6 břity mají protilehlé břity 1 a 4 konstantní úhel stoupání 60°, zatímco břity 2 a 5 mají proměnný úhel stoupání, který se lineárně zmenšuje ze 65° na 55°.

Brity nacházející se na čelní ploše nástroje jsou čelními brity 2 nástroje. V průsečíku obvodových břitů 1 a čelních britů 2 jsou vytvořeny rohové břity 3. Konvenční uspořádání rohových britů jsou znázorněna na obr. 3a až 3d.

Těmito typickými uspořádáními rohových britů jsou následující:

a) ostrý rohový brit,

b) jednou zkosený rohový brit,

c) vícekrát zkosený rohový brit,

d) zaoblený rohový břit.

Společnou charakteristikou konvenčních uspořádání rohového břitu je to, že všechny rohové břity 3 nástroje S mají stejné geometrické uspořádání (a), b), c), d)).

Pracovní parametry, jako jsou hloubka řezu, řezná rychlost, rychlost posuvu, ale i životnost nástroje jsou značně ovlivněny geometrickým uspořádáním rohových břitů.

V případě, že nástroj S nemá na britech drážky 4 pro utváření třísky, odstraňuje každý břit třískový prvek, který má šířku B a tloušťku H, jak je ukázáno na obr. 4a.

Konvenční frézovací nástroj S často obsahuje takzvané drážky 4 pro utváření třísky. Drážky pro utváření třísky vzniknou tím, že se na britech nástroje vytvoří více drážek 4, které mají šířku d a mezi nimiž je axiální vzdálenost L, přičemž drážky nacházející se na sousedních britech jsou v axiálním směru vzájemně posunuté o vzdálenost L/2. Proto, jak je znázorněno na obr. 4b, třískové prvky odstraňované jednotlivými brity budou mít maximální šířku L-d, což je s ohledem na použitelnost a pracovní zatížení nástroje příznivé.

- 1 CZ 22318 U1

Podstata technického řešení

Cílem technického řešení je přinést frézovací nástroj, který bude mít delší životnost a lepší použitelnost (za stejných pracovních podmínek) než konvenčně uspořádané frézovací nástroje a/nebo bude schopen obráběcích operací odpovídajících vyšším technologickým požadavkům.

Technické řešení je založeno na uvědomění si skutečnosti, že konfigurace rohového břitu nástroje má kritický vliv na životnost a další technologické parametry.

Uvedené cíle technického řešení splňuje frézovací nástroj podle technického řešení, který má tělo nástroje a břity uzpůsobené pro obrábění obrobku a nacházející se na těle nástroje nebo na břitových destičkách připevněných k tělu nástroje, jehož podstata spočívá v tom, že sousední rohové břity nástroje, vytvořené na spojích obvodových britů a čelních břitů, mají navzájem rozdílný geometrický tvar.

Podle výhodného provedení je frézovací nástroj stopkového typu nebo kotoučového typu.

Podle jednoho z výhodných provedení má frézovací nástroj břitové destičky, přičemž rohový břit každé břitové destičky je tvořen navazujícími sekcemi, které mají navzájem rozdílný geometrický tvar.

Podle jednoho z výhodných provedení má frézovací nástroj sudý počet rohových břitů, přičemž liché rohové břity mají zaoblený tvar a sudé rohové břity mají zkosený tvar.

Poloměry rohových břitů jsou s výhodou mezi 0,5 mm a 5 mm a úhly (a) zkosení rohových břitů jsou výhodně mezi 15° a 75°.

Přehled obrázků na výkresech

Známé implementace frézovacího nástroje i přednostní provedení frézovacího nástroje podle technického řešení jsou dále vysvětleny s odkazy na připojené výkresy, na nichž:

Na obr. 1 je ukázán konvenční, známý frézovací nástroj stopkového typu v pracovní poloze; na obr. 2 jsou ukázány břity známého frézovacího nástroje;

na obr. 3a až 3d jsou znázorněny známé konfigurace rohového břitu;

na obr. 4a je ukázán bokorys známého frézovacího nástroje bez drážek pro utváření třísky;

na obr. 4b je ukázán bokorys známého frézovacího nástroje, který obsahuje drážky pro utváření třísky;

na obr. 5 je ukázán schematický pohled na nástroj podle technického řešení;

na obr. 6 je znázorněno provedení frézovacího nástroje podle technického řešení uzpůsobeného pro výrobu zkoseného rohu;

na obr. 7 je znázorněno provedení frézovacího nástroje podle technického řešení uzpůsobeného pro výrobu zaobleného rohu;

na obr. 8 je znázorněna geometrie procesu odstraňování materiálu pro frézovací nástroj dle obr. 6; a na obr. 9 je znázorněna geometrie procesu odstraňování materiálu pro frézovací nástroj dle obr. 7.

Příklady provedení technického řešení

Na obr. 1 až 4 jsou znázorněna geometrická uspořádání různých, v oboru známých frézovacích nástrojů, které jsou podrobně představeny výše v části, která pro frézovací nástroj podle technického řešení popisuje dosavadní stav techniky.

Na obr. 5 je schematický pohled na frézovací nástroj stopkového typu podle technického řešení znázorňující konfiguraci obvodových břitů 1, čelních britů 2, rohových britů 3 a drážky 7 pro utváření třísky.

Oblastí nástroje S, ve které dochází k největším napětím, je rohový břit 3.

-2CZ 22318 Cl

Na obr. 6 je ukázána geometrie rohového břitu 3 obrábějícího roh se zkosenou hranou, kde rohový břit 3 se skládá z první břitové části, z odvěsen 9, 10 pravoúhlého trojúhelníka, a navazující zakřivené břitové části, která má poloměr R.

Proto lze roh vytvořit v podstatě v jediném kroku.

Na obr. 7 je znázorněno další provedení frézovacího nástroje podle technického řešení použitelné pro obrábění zaoblených rohových částí. V tomto případě se první část rohového břitu 3 nástroje skládá z přeponové části 11, která spojuje odvěsny 12, 13 pravoúhlého trojúhelníka, který má úhel a, a navazující zakřivené části, která má poloměr R.

Základním znakem technického řešení je to, že utváření třísky se na rohových břitech 3 nástroje S dosáhne pomocí nakonfigurování sousedních rohových břitů 3 tak, aby měly různá geometrická uspořádání.

Na obr. 8 jsou ukázány tvary průřezu třísky oddělované frézovacím nástrojem, který má na sousedních britech různé geometrie rohových břitů 3, jak je znázorněno na obr. 6. Průřezy jsou ukázány jako funkce tloušťky H třísky dle obr. 1 až 4, protože břit, který má geometrii zkoseného rohového břitu, pokračuje na části plochy obrobené břitem, který měl geometrii zaobleného rohového břitu.

Na obr. 9 jsou ukázány tvary průřezu třísky oddělované frézovacím nástrojem, který má na sousedních břitech různé geometrie rohových břitů 3, jak je znázorněno na obr. 7. Průřezy jsou ukázány jako funkce tloušťky H třísky dle obr. 1 až 4, protože břit, který má geometrii zaobleného rohového břitu, pokračuje na části plochy obrobené břitem, který měl geometrii zkoseného rohového břitu.

Rohové brity 3 frézovacího nástroje podle technického řešení mohou mít geometrická uspořádání lišící se od geometrie popsané výše, za předpokladu, že sousední břity mají různé geometrie rohových břitů, například jsou zaoblené a vícenásobně zkosené. Zkosené části mohou mít tvary popsané parabolickými nebo libovolnými jinými funkcemi.

S použitím rohových břitů s jinými geometrickými uspořádáními lze provádět rovinné frézování, které poskytuje obrobený povrch vysoké kvality, který nevyžaduje dokončovací obrábění.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Frézovací nástroj, který má tělo nástroje a břity (1,2,3) uzpůsobené pro obrábění obrobku (M) a nacházející se na těle nástroje nebo na břitových destičkách připevněných k tělu nástroje, vyznačující se tím, že sousední rohové brity (3) nástroje (S), vytvořené na spojích obvodových břitů (1) a čelních břitů (2), mají navzájem rozdílný geometrický tvar.
2. Frézovací nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že je stopkového typu nebo kotoučového typu.
3. Frézovací nástroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rohový břit každé břitové destičky, kterou nástroj obsahuje, je tvořen navazujícími sekcemi, které mají navzájem rozdílný geometrický tvar.
4. Frézovací nástroj podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že počet rohových břitů (3) je sudý, přičemž liché rohové břity (3) mají zaoblený tvar a sudé rohové břity (3) mají zkosený tvar.

-3CZ 22318 U1
5. Frézovací nástroj podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že poloměry (R) rohových břitů (3) jsou mezi 0,5 mm a 5 mm a úhly (a) zkosení rohových britů (3) jsou mezi 15° a 75°.