CZ277929B6

CZ277929B6 - Boring head, particularly for boring holes of greater diameters

Info

Publication number: CZ277929B6
Application number: CS903365A
Authority: CZ
Inventors: Rudolf Schindler; Frantisek Ing Netek; Jan Ing Kyska
Original assignee: Vitkovice
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1993-06-16
Also published as: CS336590A3

Abstract

The boring head consists of an irregular dodecagonal body (1) on the face of which there are at least three pairs of opposite oriented shaped hollows (4), whose longitudinal axes are perpendicular to the central axis (5) of the boring head, whereas the distances of the individual cutting blades (8) of the holders (7) are axially graded from the face of the body (1) to within 0.5 to 1 mm and they are also radially graded from the central axis (5) within the range of 5 to 7 mm.<IMAGE>

Description

Vynález se týká konstrukčního řešení vyvrtávací hlavy hrubovací, upevněné na upínacím trnu s kuželovou stopkou, která je určena pro vyvrtávání děr větších průměrů, a to zejména φ 220 až 450 mm do délky až 1 000 mm na vodorovných vyvrtávačkách.The invention relates to a design of a roughing boring head mounted on a mandrel with a taper shank for boring holes of larger diameters, in particular φ 220 to 450 mm to a length of up to 1000 mm on horizontal boring machines.

Pro vyvrtávání děr, zejména větších průměrů na vodorovných vyvrtávačkách jsou dosud známé různě konstruované vyvrtávací hlavy nástrčné nebo s kuželovou stopkou, které sestávají z tělesa, kde ve většině případů je v tomto tělese vytvořena čelní otevřená drážka nebo uzavřený čtyřhranný otvor pro vložení nejméně jednoho řezného nástroje - nože, který je opatřen buď připájenou břitovou destičkou z rychlořezné oceli, nebo ze slinutých karbidů anebo mechanicky přidržovanou řeznou destičkou ze slinutých karbidů, a to podle závislosti na použité technologii vyvrtávání, konstrukci obráběcího stroje a jeho vybavení, přičemž v případě použití více jak jednoho řezného nástroje, jsou tyto upevněny ve vyvrtávací hlavě protilehle.For boring holes, especially of larger diameters on horizontal boring machines, variously designed insert heads with taper shanks are known which consist of a body, in which in most cases a front open groove or a closed rectangular bore for inserting at least one cutting tool is formed - a knife incorporating either a brazed high-speed steel or cemented carbide cutting insert or a mechanically retained cemented carbide cutting insert, depending on the boring technology used, the design of the machine tool and its equipment, where more than one is used of the cutting tool, these are fixed in the boring head opposite.

Dále jsou známé i vyvrtávací hlavy, k jejichž čelům tělesa je upevněn pomocí imbusových šroubů jeden nebo dva protilehle uspořádané řezné nástroje - nože anebo držáky s mechanicky upevněnou řeznou destičkou, přičemž pro zvýšení účinnosti šroubových spojů jsou dosedací plochy čela tělesa a také i řezných nástrojů nebo držáků řezných destiček různě upraveny, například jemným podélným drážkováním, vroubkováním a podobně;Boring heads are also known in which one or two oppositely arranged cutting tools - knives or holders with a mechanically fixed cutting insert are fastened to the housing faces by means of hexagonal screws, wherein the faces of the housing face as well as the cutting tools are supported to increase the efficiency of the screw connections. cutting insert holders variously adapted, such as fine longitudinal grooving, knurling and the like;

Nevýhodou těchto vyvrtávacích hlav je jejich nízká produktivita, protože jsou osazeny pouze dvěma, popřípadě dvěma dvojicemi' protilehle uspořádaných nožů nebo držáků s řeznými destičkami, které mají sklon k chvění a dále i to, že při větší síle třísky se tato špatně láme, a tím dochází k ucpávání třísek ve vyvrtávacím prostoru.The disadvantage of these boring heads is their low productivity, since they are fitted with only two or two pairs of opposing cutting-edge blades or inserts, which tend to vibrate, and that, with a higher chip thickness, they break badly and thus chips are clogged in the drilling space.

Také jsou známé speciální konstrukce kombinovaných vrtacích a vyvrtávacích hlav, které sestávají z tělesa, v jehož čele, popřípadě na vnějším obvodě je vytvořeno několik vybrání v různém provedení, v nichž jsou upevněny různě konstruované výměnné nosiče s držáky řezných destiček různých profilů, zejména trojúhelníkového a čtvercového, přičemž těleso hlavy je na svém obvodu opatřeno vodítky z tvrdokovu, například ze slinutých karbidů.Special constructions of combination drilling and boring heads are also known which consist of a body in which several recesses in different designs are formed in the face or outer periphery, in which differently designed exchangeable carriers with cutting insert holders of different profiles, in particular triangular and The head body is provided with tungsten carbide guides, for example of sintered carbides.

Nevýhodou těchto provedení jé, že tyto vrtací a vyvrtávací hlavy je možno použít jen pro vrtání a vyvrtávání poměrně dlouhých děr větších průměrů, a to na speciálních strojích, zejména na vodorovných vyvrtávacích strojích, kde třísky se odvádějí tlakovou kapalinou středovým otvorem v těchto hlavách, čímž se nedají použít pro vyvrtávání děr na vodorovných vyvrtávačkách, které tlakovou kapalinou, například olejem, nejsou vybaveny. Další nevýhodou je, že těmito hlavami nelze dosáhnout plynulého záběru, kde navíc při záběru je nutno použít zaváděcí pouzdro a že tyto hlavy musí být na vnějším povrchu opatřeny vodítky, která jsou ve většině případů vyrobena v počtu tří až čtyř kusů ze slinutých karbidů, přičemž u některých řešení bývá jedno z těchto vodítek vyrobeno z textilu.The disadvantage of these embodiments is that these drilling and boring heads can only be used for drilling and boring relatively long holes of larger diameters, on special machines, especially on horizontal boring machines, where the chips are discharged by pressure fluid through the central hole in these heads, thereby cannot be used for boring holes on horizontal boring machines which are not equipped with a pressurized liquid such as oil. A further disadvantage is that these heads cannot be smoothly engaged, in addition, an insertion sleeve must be used during engagement and that the heads must be provided with guides on the outer surface, which in most cases are made of three to four sintered carbides, in some solutions, one of these guides is made of textile.

Uvedené nevýhody odstraňuje vyvrtávací hlava, zejména pro vyvrtávání děr větších průměrů, podle vynálezu, sestávající z tělesa, upevněného na upínacím trnu s kuželovou stopkou, v jehož čele jsou vytvořena vybrání, v nichž je nejméně jedním spojovacím prvkem upevněn držák řezné destičky. Podstata vynálezu spočívá v tom, že těleso je tvaru nepravidelného dvanáctiúhelníku, v jehož čele jsou vytvořeny nejméně tři dvojice protilehle uspořádaných tvarových vybrání, jejichž podélná osa je kolmá ke středové ose vyvrtávací hlavy. Vzdálenosti jednotlivých, řezných destiček držáků_vjsou jednak axiálně odstupňovány od čela tělesa v rozmezí 0,5 až 1 mm a jednak jsou radiálně odstupňovány od středové osy v rozmezí 5 až 7 mm.The above-mentioned disadvantages are overcome by the boring head, in particular for boring larger diameter holes, according to the invention, consisting of a body mounted on a taper shank with a tapered shank in the face of which recesses are formed in which the cutting insert holder is fastened by at least one connecting element. The body of the invention is characterized in that the body is in the shape of an irregular dodecagon, in the face of which at least three pairs of oppositely disposed shaped recesses are formed whose longitudinal axis is perpendicular to the central axis of the boring head. The spacing of the individual cutting inserts of the holders _v is, on the one hand, axially spaced from the body face in the range of 0.5 to 1 mm and, on the other hand, radially spaced from the central axis in the range of 5 to 7 mm.

Výhodou konstrukčního řešení vyvrtávací hlavy podle vynálezu je podstatné zvýšení produktivity práce, a to minimálně o 50 % proti klasickým vyvrtávacím hlavám s jedním nebo dvěma protilehlými řeznými nástroji, což je způsobeno plynulým záběrem řezných destiček jednotlivých držáků, které jsou v čelních tvarových vybráních tělesa této hlavy upevněny dvěma šrouby v pravidelných úhlových roztečích, čímž se dosáhne i vyšší odolnosti vyvrtávací hlavy proti chvění. Další její výhodou je, že vzdálenosti činných ploch jednotlivých řezných destiček jsou od čela tělesa hlavy postupně odstupňovány v axiálním směru a od středové osy tohoto tělesa zase v radiálním směru. Tím je možno obrobek vyvrtávat vyšší posuvovou rychlostí, protože větším počtem vhodně rozmístěných a takto nastavených držáků s řeznými destičkami je maximální hloubka třísky jedné řezné destičky jenThe advantage of the design of the boring head according to the invention is a substantial increase in labor productivity by at least 50% over conventional boring heads with one or two opposite cutting tools, due to the continuous engagement of the cutting inserts of the individual holders which are in the frontal recesses of the head fastened by two bolts at regular angular spacing, which results in higher vibration resistance of the boring head. A further advantage of this is that the distances of the working surfaces of the individual cutting inserts are gradually graduated in the axial direction from the face of the head body and in the radial direction from the center axis of the body. As a result, the workpiece can be drilled at a higher feed rate, since the maximum chip depth of a single cutting insert is only a greater number of suitable placement and setting of the cutting insert holders

6,5 mm, čímž takto veliká tříska se dobře láme, zabírá málo místa ve vyvrtávaném prostoru a navíc se i dobře vyplavuje chladicí kapalinou bez nežádoucího ucpávání v tomto prostoru. Výhodou je i ta skutečnost, že tato vyvrtávací hlava se upíná na upínací'trn s kuželovou stopkou, který se běžně používá pro čelní frézovací hlavy, čímž dochází k snížení výrobních nákladů, protože není nutno vyrábět speciální upínací trn.6.5 mm, thus breaking off such a large chip, takes up little space in the drilled space and, moreover, washes well out of the coolant without undesirable clogging in this space. An advantage is that this boring head is clamped onto a taper shank that is commonly used for face milling heads, thereby reducing manufacturing costs, since there is no need to produce a special clamping mandrel.

Na připojeném výkresu je příkladně znázorněna vyvrtávací hlava podle vynálezu, kde na obr. 1 je její nárys, kreslený v částečném řezu a na obr. 2 je čelní pohled na uspořádání jednotlivých držáků s řeznými destičkami.The attached drawing shows, by way of example, a boring head according to the invention, in which Fig. 1 is a front elevational view, partially broken away, and Fig. 2 is a front view of the arrangement of the individual cutting insert holders.

Vyvrtávací hlava, zejména pro vyvrtávání děr větších průměrů, podle příkladného provedení sestává z tělesa 1 ve tvaru nepravidelného dvanáctiúhelníku se zaoblenými vrcholy, jenž svým středovým otvorem je nasazeno na čepu upínacího trnu 2 s kuželovou stopkou a je k přírubovíté části tohoto trnu 2 upevněno dvěma šrouby 3.· ^v čele tělesa 1 jsou v pravidelných úhlových roztečích vytvořeny tři dvojice protilehle uspořádaných tvarových vybrání 4, jejichž podélné osa je kolmá ke středové ose 5 vyvrtávací hlavy, v nichž jsou upevněny pod úhlem 45 ⁰ dvěma šrouby 6 <The boring head, in particular for boring larger diameter holes, according to an exemplary embodiment consists of a body 1 in the form of an irregular rectangular with rounded tips, which by its central hole is mounted on the pin of the clamping mandrel 2 with taper shank and 3. ^{at the} front of the body 1, at regular angular intervals, three pairs of oppositely disposed shaped recesses 4 are formed, the longitudinal axis of which is perpendicular to the center axis 5 of the boring head, in which they are fixed at 45 ^{° by} two screws 6 <

jednotlivé držáky 7 lichoběžníkových řezných destiček 8. Vzdálenosti činné části jednotlivých břitů řezných destiček 8. držáků 7 jsou jednak od čela tělesa 1 axiálně odstupňovány po 0,7 mm a jednak od středové osy 5 tělesa 1 jsou radiálně odstupňovány po 6,5 mm. V zadní části tělesa 1 jsou vytvořeny dvě protilehlé drážky 9. v nichž jsou uloženy pera 10., která jsou upevněna šrouby k přírubovíté části upínacího trnu 2.The spacing of the active part of the individual cutting edges of the cutting inserts 8 of the holders 7 is axially graduated by 0.7 mm from the face of the body 1, and radially graduated by 6.5 mm from the center axis 5 of the body 1. In the rear part of the body 1, two opposing grooves 9 are formed in which the tongues 10 are mounted, which are fastened by screws to the flange-like part of the clamping mandrel 2.

'♦'♦

Pro vyvrtávání děr větších průměrů na vodorovných vyvrtávačkách, a to zejména v rozmezí φ 220 až 450 mm, se použije vyvrtávací hlava podle vynálezu, jejíž těleso 1 je pomocí dvou imbusových šroubů' 2 upevněno k upínacímu trnu 2, který se používá pro upnutí čelních frézovacích hlav a je svou kuželovou stopkou uchycen v pracovním vřetenu vodorovné vyvrtávačky. Tato vyvrtávací hlava je součástí sady vyvrtávacích hlav hrubovacích pro předvrtané nebo odlité díry různých průměrů, například u tvarového T kusu pro jadernou energetiku, jehož jednotlivé odbočky se mají vyvrtávat na konečný φ 429 mm, kde tyto odbočky jsou nejprve předvrtány vrtákem o φ 80 mm s následným zvětšením děr vyvrtávací hlavou jiného konstrukčního řešení až na φ 150 mm, kdy se použije čtyř vyvrtávacích hlav podle vynálezu, a to o φ 220, 275, 350 a φ 400 mm, potom po tepelném zpracování těchto Τ'* kusů se provádí jejich vyvrtávání na požadovaný rozměr dokončovací vyvrtávací hlavou. Při použití těchto vyvrtávacích hlav podle vynálezu je možno u jiných výrobků zvětšit průměr vyvrtávané díry až o 78 mm. Pro vyvrtávání děr je použito lichoběžníkových řezných destiček 8. ze slinutých karbidů s povlakem, přičemž pro vyvrtávání odlitků je možno použít řezných destiček 8 z rychlořezných ocelí.For boring larger diameter holes on horizontal boring machines, especially in the range of φ 220 to 450 mm, a boring head according to the invention is used, the body 1 of which is fixed to the clamping mandrel 2 by means of two hexagon screws 2, head and its taper shank is fixed in the working spindle of the horizontal boring machine. This boring head is part of a set of roughing boring heads for pre-drilled or cast holes of different diameters, such as a T-piece for nuclear power, whose individual taps are to be drilled to a final φ 429 mm. consequent enlargement of holes by boring head of another design up to φ 150 mm, when four boring heads according to the invention are used, by φ 220, 275, 350 and φ 400 mm, then after heat treatment of these pieces, they are drilled to the required dimension by finishing boring head. Using these boring heads according to the invention, the diameter of the boring hole can be increased by up to 78 mm in other products. Trapezoidal carbide coated inserts 8 are used for boring holes, while high-speed steel cutting inserts 8 can be used for boring castings.

Vyvrtávací hlavy podle vynálezu je dále možno použít i pro rovinné, portálové, popřípadě i svislé frézky a také i pro hrotové soustruhy, svislé soustruhy jednostojanové a dvoustojanové a podobně.The boring heads according to the invention can also be used for plane, gantry or vertical milling machines and also for center lathes, single and double column lathes and the like.

Claims

A boring head, in particular for boring larger diameter holes, consisting of a body mounted on a taper shank with a tapered shank in the face of which recesses are formed in which at least one connecting element is fixed by a cutting insert holder, characterized in that the body (1) is in the shape of an irregular dodecagon having at least three pairs of oppositely arranged shaped recesses (4), the longitudinal axis of which is perpendicular to the center axis (5) of the boring head, the spacing of the individual cutting inserts (8) of the holders (7) being axially they are staggered from the face of the body (1) in the range of 0.5 to 1 mm and, on the other hand, they are radially staggered from the central axis (5) in the range of 5 to 7 mm.