CZ278598B6

CZ278598B6 - Adjustable reamer drill

Info

Publication number: CZ278598B6
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: 1994-03-16
Also published as: CZ192392A3; 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 one cutting edge and a leading and longitudinal edge.

Dosavadní stav'technikyThe prior art

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 the 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 countersink, or the axis of rotation thereof, also largely influences the geometric accuracy of the hole machined by the multi-edge drill.

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, in particular 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 dolaďovat 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 in the case of machines with tool rotation or even in turret lathes, special clamping heads must be used. These heads are designed on the principle of, for example, an adjustable radial displacement of the tool clamping part relative to the part used for clamping into the machine spindle, or on the principle of rotatable eccentrics. While the heads allow for a precise change of the tool tip overhang in the toolholder by the selected size, they do not provide a clear link to a particular embodiment of a one-cutting tool, even after regrinding in terms of its overhang with respect to the required hole size. Therefore, it is necessary to measure and adjust the setting of these cutting heads evenly on a case-by-case basis according to the actual diameter of the machined hole, which is particularly disadvantageous for machining centers and flexible systems. as this extends their downtime considerably and reduces overall productivity and efficiency.

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 přeThese drawbacks are largely eliminated by the adjustable counterbore according to the invention, which is based on the fact that its clamping part consists of an offset sleeve and a shank which is

-1CZ 278598 B6 stavitelně otočně uložena ve vnitřní, dutině vyosovací objímky, jejíž 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.The rotary sleeve is provided with a positional feature and the adjacent portion of the shank is provided with a positional counterbalance to determine the relative angular rotation of the shank and the swivel 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 vnělšího 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 length of the longitudinal edge of the cutting edge and individual angular rotation of the offset sleeve. and a shank, respectively, for a designated fixed 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, zajišťující vyhrubování díry ve stanoveném rozměru a dovolené toleranci hned na poprvé, a to jak při zahájení výroby děr, tak í 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 the production of holes as well as during the course of sharpening 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 břiť 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 80% 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 měřicích a ustavovacích zařízení pro zajištění správného vyložení řezného břitu k dosažení požadovaného rozměru zhotovované díry. Přesnost tohoto rozměru je zajištěna i u přebrušovaných stavitelných výhrubníků 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 advantages, especially when the cutting blade is made of sintered caribide and coated with titanium nitride. The core drill can be used with the above-mentioned advantages for multiple shopfitting of the leading edge up to 80% grinding of the longitudinal length of the insert. An important advantage is also the possibility of using common and simple clamping elements such as collets, tapered chucks, clamping sleeves for cylindrical tool shanks 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 produced 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 výkresechOverview 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 hhobr. 3 pohled směrem V z obr. 1.In the accompanying drawings, an adjustable countersink is shown, in which Fig. 1 shows an exemplary embodiment in partial longitudinal section, Fig. 2 shows a plan view with a partial cross-section and a planer. 3 is a view in direction V of FIG. 1.

Příklady provedeni 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 vřetenoThe adjustable countersink is clamped by means of a clamping mechanism, e.g., a collet, in a machine tool spindle (not shown), eg a jig boring machine, consisting of a stand, a clamping table and a machining unit in which the spindle is mounted.

-2CZ 278598 B6 a jeho pohon.-2GB 278598 B6 and its drive.

Stavitelný výhrubník obsahuje řeznou část 1 s jedním řezným břitem 2, na níž je vytvořena čelní hrana 3. a podélná hrana 4. Čelní hrana 3. se protíná s podélnou hranou 4 v průsečíku .Pi. Řezný břit .2 s výhodou tvoří tvrdoková destička 5, připájená na dřík X, na nějž navazuje stopka 2· Tato stopka 7 spolu s vyosovací objímkou 8 tvoří upínací část 9 stavitelného výhrubníku. Vyosovací objímka β je svou vnitřní dutinou 10 nasunuta s mírným přesahem na stopku 7. Vnitřní dutina 10 vyosovací objímky 8. je vytvořena excentricky s excentricitou e k vnějšímu upínacímu povrchu 11, který slouží k upnutí stavitelného výhrubníku, např. prostřednictvím kleštin, do vřetene obráběcího stroje. V tomto případě jsou s výhodou levné výroby provedeny styčné plochy stopky 7 a’ vyosovací objímky £ jako válcové. V jiném provedení může být alespoň některá ze zmíněných ploch provedena jako kuželová. Vyosovací objímka 8 je opatřena drážkou podélného rozříznutí 12 a odečítací ryskou 22, která současně tvoří polohový znak 13, určující vzájemné natočení vyosovací objímky 2 a stopky 7 kolem osy 0_χ stopky 7. Polohový protiznak 14, spoluurčující toto , umístěnou na destičce 16, při7. Jednotlivé dílky So ... Si ... Sn jsou přitom označeny příslušnými délkami Lo ...The adjustable countersink comprises a cutting portion 1 with one cutting edge 2 on which the leading edge 3 and the longitudinal edge 4 are formed. The leading edge 3 intersects with the longitudinal edge 4 at the intersection. The cutting edge 2 preferably comprises a carbide insert 5 soldered to the shaft X, to which the shank 2 adjoins. This shank 7 together with the offset sleeve 8 forms the clamping part 9 of the adjustable counterbore. The offset sleeve β is slid with its inner cavity 10 with a slight overlap on the shank 7. The inner cavity 10 of the offset sleeve 8 is formed eccentrically with eccentricity to the outer clamping surface 11, which serves to clamp the adjustable counterbore, e.g. . In this case, preferably, the inexpensive production of the contact surfaces of the shank 7 and the offset sleeve 4 is cylindrical. In another embodiment, at least some of said surfaces may be conical. The offset sleeve 8 is provided with a longitudinal slit 12 and a subtraction line 22 which at the same time forms a position feature 13 determining the relative rotation of the offset sleeve 2 and the shank 7 about the axis 0 _{χ of the} shank 7. . The individual segments So ... Si ... Sn are marked with the respective lengths Lo ...

Tyto délky Lo ... Li . . . Ln jsou pronatočení, je tvořen stupnicí 15 pevněné na čelo 17 stopky stupnice 15These lengths are ... Li. . . Ln is a drain, formed by a scale 15 fixed to the face 17 of the scale shank 15

Li ... Ln podélné hrany 4. měnlivé v závislosti na opakovaném čelním přebrušování řezného břitu 2. Délky Lo ... Li ... Ln určují vzdálenost průsečíku Pi ... Pn od horního konce 18 podélné hrany 4,. Délka Lo je minimální délkou podélné hrany 4 po opakovaném čelním přebroušení, stanovená např. jako 10 % původní délky Ln podélné hrany 4, 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 ao ... an stopky 7_ vůči vyosovací objímce 8, při kterém zůstává břitové vyložení R v místě průsečíku Pn ... Pi konstantní. Břitové vyložení R je přitom definováno jako vzdálenost průsečíku Pi od osy O₂ upínacího povrchu 11, která se v tomto příkladném pro vedení 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 O₂ ztotožňuje s osou rotace obrobku. Řezný břit 2 je proveden tak, že hranové vyložení Hn ... Hi ... Ho, definované jako vzdálenost podélné hrany 4 od osy 0_lz se směrem nahoru zmenšuje se sklonem např. 1:10. S výhodou pro optimální využiti stavitelného rozsahu výhrubníku je excentricita e daná vzdáleností os 0-^ a 0₂, rovna polovině velikosti rozdílu vyložení Hn v místě průsečíku P, příslušejícímu největší délce Ln podélné hrany 4 a vyložení Ho v místě horního konce 18 podélné hrany 4.Li ... Ln of the longitudinal edge 4. changeable depending on the repeated front grinding of the cutting edge 2. The lengths Lo ... Li ... Ln determine the distance of the intersection Pi ... Pn from the upper end 18 of the longitudinal edge 4 ,. The length L 0 is the minimum length of the longitudinal edge 4 after repeated front grinding, determined, for example, as 10% of the original length Ln of the longitudinal edge 4, but can also be selected as zero length in relation to the segment designation So. The individual segments So ... Si ... Sn, labeled according to the lengths of the lengths Lo ... Li ... Ln, correspond to such angular rotation α ... an of the shank 7 with respect to the offset sleeve 8, in which the cutting edge R remains in place intersection Pn ... Pi constant. The cutting edge R is defined here as the distance of the intersection Pi from the axis O _{2 of the} clamping surface 11, which in this exemplary guide line coincides 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 O ₂ axis then coincides with the workpiece rotation axis. The cutting edge 2 is designed such that the edge lining Hn ... Hi ... Ho, defined as the distance of the longitudinal edge 4 from the axis 0 _lz , decreases upwards with an inclination of, for example, 1:10. Advantageously, for optimum utilization of the adjustable range of the countersink, the eccentricity e given by the distance of the axes 0- and 0 ₂ is equal to half the magnitude of the displacement difference Hn at the point of intersection P corresponding to the largest length Ln of the longitudinal edge 4 .

S výhodou vhodné geometrie řezného břitu 2 pro toto provedení stavitelného výhrubníku a příznivý odvod třísek při zvýšené chybové a torzní tuhosti je dřík 6 válcovitého provedení opatřen jednou, případně třemi šroubovitými drážkami 19.Advantageously suitable cutting edge geometry 2 for this embodiment of the adjustable counterbore and favorable chip evacuation at increased error and torsional rigidity, the shaft 6 of the cylindrical embodiment is provided with one or three helical grooves 19.

-3^-3 ^

Napříč této šroubovité drážky 19, na niž navazuje řezný břiť 2, je provedena měřicí 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. Recesses 21 for adjusting wrenches or clamping of the adjustable counterbore in a cylindrical cavity not shown the clamping head by means of a clamping screw that abuts this recess.

V jiném neznázorněném provedení je možné upravit polohový znak 13 na vyosovací objímce 8 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 8 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 until the insert 5 is ground 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 ai, 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 zajištěna pružností vyosovací objímky 8., nasazené na stopku 7 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 ai at which the longitudinal cut 12 of the swivel sleeve 8. with respect to the scale interval S1, which bears the indication of the length L1. Thus, the cutting edge lining R is provided 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 offset sleeve 8 fitted to the shank 7 with little 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

An adjustable core drill comprising a clamping portion extending into a shaft having 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 the 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 positional feature (13) and adjacent a portion of the shank (7) is provided with a position counter (14) to determine the relative angular rotation (ai) 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) is formed by a single reading line (22) and the other of the pair of position mark (13) and the position counter (14) is formed by a scale ( 15), whose 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 (duty) ... ai ... an) miter sleeves (8) and shanks (7) corresponding to the designated constant cutting edge (R) of the cutting edge (2) from the axis (O ₂ ) of the outer clamping surface (11) of the miter sleeves (8) ).

Adjustable core drill 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 edge lining size relative to the axis (O ₂ ) of the clamping surface (11). (Hn) from the axis (O - 1) of the shank (7) to the intersection (Pn) of the leading edge (3) and the longitudinal edge (4) of length (Ln) and between the size of the edge lining (Ho) at the upper end (18) ) longitudinal edges (4).

Adjustable countersink according to claim 3, characterized in that the longitudinal edge (4) of the cutting edge (2) has an edge lining (Hi) which extends towards the intersection (P 1) to the intersection (P 1) the clamping portion decreases with an inclination ranging from 1: 5 to 1:50.