CZ284890B6 - Řezná vložka - Google Patents

Abstract

Řezná vložka (1), ve spojení s rotačním frézovacím nástrojem, má břit vytvořený mezi řeznou čelní plochou (12) a podbroušeným bokem (13) a má základní hranu (20) vytvořenou mezi podbroušeným bokem (13) a základní plochou, přičemž břit sestává z několika za sebou uspořádaných dílčích břitů (17a, 17b, 17c) a vložených hran (21) upravených mezi za sebou uspořádanými dílčími břity (17a, 17b, 17c). Každý dílčí břit (17a, 17b, 17c) má přední a zadní konec a směřuje od svého předního konce k uvedené základní hraně (20), přičemž každý přední konec jiný než přední konec prvního dílčího břitu (17a) je spojen s bezprostředně předcházejícím zadním koncem vloženou hranou (21), která směřuje od zadního konce směrem od základní hrany (20). ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká řezné vložky, vytvořené zejména ze slinutých karbidů a určené zejména pro rotační frézovací nástroje, k frézování drážek, osazení a podobně, s boční frézovanou plochou upravenou v podstatě kolmo k frézované základní ploše.

Jedna nebo několik takových vyměnitelných řezných vložek je rozebíratelně upevněno v odpovídajících obvodových vybráních v rotačním nástrojovém držáku, přičemž každá řezná vložka je opatřena alespoň jedním břitem, který, když je řezná vložka upevněna v nástrojovém držáku, je uspořádán funkčně pro frézovací operace.

Dosavadní stav techniky

Je dobře známé, že výhodná poloha každé řezné vložky ve fréze je taková, aby vznikl značně velký kladný axiální úhel čela.

U známých fréz, například podle patentu US 5 158 402, představuje zvětšení axiálního úhlu čela funkčního břitu řezné vložky takové provedení nástrojového držáku, u něhož je uložení řezné vložky dostatečně skloněno vůči ose otáčení nástrojového držáku, takže břit má požadovaný kladný axiální úhel čela. Je zřejmé, že konstrukční důvody omezují velikost sklonu uložení řezné vložky v nástrojovém držáku, protože nadměrně velký sklon by nutně vedl k zeslabení nástrojového držáku. Proto u běžných fréz byla horní mez sklonu závislá na velikosti axiálního úhlu čela.

Podle řešení, směřujících k překonání tohoto omezení, popsaných v patentech US 5 052 863 a 5 071 292, je navrženo opatřit řeznou vložku břitem, který je skloněn vůči základní ploše řezné vložky. U tohoto provedení je možno jednak dosáhnout zvětšeného kladného axiálního úhlu čela, a jednak udržet uložení řezné vložky v nástrojovém držáku ve více nebo méně běžném sklonu, který nevede ke konstrukčnímu zeslabení nástrojového držáku. Toto řešení je však omezeno velikostí řezné vložky. Úhel sklonu břitu vůči základně řezné vložky je funkcí poměru výšky řezné vložky k délce břitu. Když je tedy břit delší, musí být jakékoli zvětšení úhlu sklonu břitu doprovázeno odpovídajícím zvětšením výšky řezné vložky.

Dále je známo z patentů US 5 158 402 a 5 232 319 vyrobit řeznou vložku pro použití s rotačním frézovacím nástrojem, přičemž břit zde sestává z několika za sebou uspořádaných dílčích břitů vzájemně spojených vloženými hranami. Oba dva uvedené patenty US se týkají řezné vložky pro frézování, která má tyto dílčí břity, z nichž všechny mají značný kladný axiální úhel čela. Jak však zcela jasně z uvedených obrázků a z připojeného popisu vyplývá, každá vložená hrana směřuje od zadního konce bezprostředně předcházejícího dílčího břitu směrem k základní hraně řezné vložky a tímto způsobem, jak je vidět, má řezná vložka postupně se zmenšující tloušťku (nebo výšku), když se postupuje od jejího předního k jejímu zadnímu konci. Je proto zřejmé, že u této konstrukce je velikost kladného axiálního úhlu čela, které může být dosaženo, omezena, protože jakékoli její zvětšení by nutně vyžadovalo odpovídající zvětšení výšky řezné vložky. Dále je zřejmé, že počet dílčích břitů je omezený, čímž je omezena délka celého břitu řezné vložky. Proto toto známé provedení nepředstavuje účinné řešení problému opatření frézovací řezné vložky podstatně větším axiálním úhlem čela při současném udržení stejných konstrukčních požadavků na řeznou vložku jako celek.

Úkolem vynálezu proto je vytvořit novou a vylepšenou frézovací řeznou vložku, která po připevnění na rotačním frézovacím nástroji má podstatně zvětšený kladný axiální úhel čela,

- 1 CŽ 284890 B6 a u níž jsou výše uvedené nevýhody známých frézovacích řezných vložek a jejich přidružených frézovacích nástrojů podstatně zmenšeny.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje řezná vložka pro obvodový rotační frézovací nástroj, která má jednak řezný roh s přilehlým břitem, vytvořeným mezi řeznou čelní plochou a podbroušeným bokem, a jednak základní hranu, vytvořenou mezi podbroušeným bokem a základní plochou, přičemž břit sestává z několika za sebou uspořádaných dílčích břitů a z vložených hran, upravených mezi za sebou uspořádanými dílčími břity, přičemž každý dílčí břit má přední konec a zadní konec, kde přední konce druhých a třetích dílčích břitů, jiné než přední konec prvního dílčího břitu, jsou spojeny každý se zadním koncem bezprostředně předcházejícího dílčího břitu jednou z vložených hran, přičemž stírací hrana je spojena prostřednictvím řezného rohu s předním koncem prvního dílčího břitu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že každý dílčí břit směřuje od svého předního konce k základní hraně a každá vložená hrana směřuje od svého zadního konce od základní hrany.

Frézovací řeznou vložkou podle vynálezu je proto možno vyrábět řady postupných dílčích břitů, z nichž každý má, když je řezná vložka upevněna v řezném nástroji, mnohem větší kladný axiální úhel čela, než by mohl dříve dosáhnout, a to bez nežádoucích omezení, ať už s ohledem na rozměry řezné vložky samotné nebo nežádoucí požadavky, týkající se sklonu uložení řezné vložky v řezném nástroji.

Přitom každá normála k ose otáčení řezného nástroje, která prochází zadním koncem dílčího břitu, protíná následující dílčí břit tak, že při frézování se za sebou uspořádané břity překrývají. Tímto způsobem je zajištěno, že za sebou uspořádané dílčí břity vytvářejí s výhodou oddělené třísky o relativně malé šířce.

Podle výhodného provedení jsou dílčí břity skloněny vůči základní hraně pod úhly, které jsou větší než 2°. Tyto úhly jsou v rozsahu od 2° do 12°, s výhodou v rozsahu od 8° do 10°.

Dále je výhodné, když dílčí břity mají v podstatě stejnou délku.

Podle dalšího výhodného provedení jsou dílčí břity řezné vložky podle vynálezu provedeny tak, že alespoň předními konci dílčích břitů proložená přímka je při rotaci frézovacího nástroje tvořící přímku válcové plochy o průměru, který odpovídá frézovacímu průměru rotačního frézovacího nástroje. Tímto způsobem je zajištěno, že frézovaná plocha, odpovídající tomuto optimálnímu průřezu, je zkřivena minimálně. Alternativně je provedení takové, že na této válcové ploše leží dílčí břity.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení řezné vložky podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje bokorys řezné vložky podle vynálezu, obr. 2 půdorys řezné vložky podle vynálezu, znázorněné na obr. 1, a obr. 3 bokorys frézovacího nástroje, opatřeného řeznou vložkou, znázorněnou na obr. 1 a 2.

-2 CZ 284890 B6

Příklady provedení vynálezu

Jak vyplývá z obrázků, řezná vložka 1 (která má podle znázorněného provedení v podstatě trojúhelníkový tvar a je s výhodou provedena z karbidu wolframu) má středovou horní rovinnou plochu 11 obklopenou obvodovou horní řeznou čelní plochou 12. Řezná vložka 1 je vytvořena s rovinnou základní plochou (neznázoměnou), která je rovnoběžná se středovou horní rovinnou plochou 11. Řezná vložka 1 je dále opatřena podbroušenými boky 13 a v řezných rozích 19 stíracími hranami 14 obvyklé konstrukce. Každý podbroušený bok 13 je vytvořen se třemi horními dílčími boky 13a, 13b, 13c a s dolní společnou rovinnou částí 13d.

Mezi jednotlivými dílčími boky 13a, 13b. 13c a horní řeznou čelní plochou 12 jsou upraveny tři čelní dílčí břity 17a, 17b, 17c. Horní dílčí boky 13a, 13b, 13c mohou být v případě potřeby tvořeny skloněné uspořádanými podélně směřujícími částmi.

První dílčí břit 17a je spojen na svém zadním konci s následujícím druhým dílčím břitem 17b vloženou hranou 21, která směřuje od zadního konce prvního dílčího břitu 17a, od základní hrany 20 řezné vložky b Podobně je druhý dílčí břit 17b spojen s následujícím třetím dílčím břitem 17c vloženou hranou 21. která rovněž směřuje od zadního konce předcházejícího druhého dílčího břitu 17b, od základní hrany 20. V důsledku toho všechny dílčí břity 17a, 17b, 17c směřují od svých příslušných předních konců směrem k základní hraně 20.

Zakřivené provedení horních dílčích boků 13a, 13b. 13c a podobně jako příslušné délky dílčích břitů 17a. 17b, 17c nemusí být nutně stejné.

Dílčí břity 17a, 17b, 17c mohou být skloněny vůči základní hraně 20 řezné vložky 1 pod úhlem a, který by neměl být menší než 2° (s výhodou v rozsahu od 2° do 12°). Když je řezná vložka 1 připevněna ve frézovacím nástroji, jak je znázorněno na obr. 3, je její základní hrana 20 skloněna vůči podélné ose otáčení pod úhlem β, který by neměl být menší než 2° (s výhodou v rozsahu od 2° do 9°), přičemž výsledný kladný axiální úhel y čela dílčích břitů 17a. 17b, 17c by neměl být menší než 4° (s výhodou v rozsahu od 4° do 21°).

Výhodný rozsah pro úhel a, když jsou všechny úhly a stejné, je 8° až 10°.

Za všech okolností není provedení dílčích břitů 17a. 17b, 17c s jejich vysoce kladnými axiálními úhly čela doprovázeno stálým zmenšením šířky (a následně konstrukčním zeslabením řezné vložky 1), jak je popsáno v patentech US 5 158 402 a 5 232 319, přičemž tímto způsobem je zajištěno to, že takové provedení dílčích břitů 17a, 17b. 17c je upraveno v konstrukci řezných vložek 1 standardních rozměrů. Řezná vložka 1 podle vynálezu je vhodná zejména pro frézovací nástroje s malým průměrem. Dále zvláštní tvar a směr dílčích břitů 17a, 17b, 17c vede ke zlepšenému rozložení sil, to jest ke zvětšení axiálních sil a ke zmenšení radiálních sil.

Provedení dílčích břitů 17a, 17b, 17c s velmi kladnými axiálními úhly čela není na úkor provedení uložení řezných vložek ]. v řezném nástroji, která nejsou skloněna tak, aby zeslabila nástrojový držák jako celek. Podobně, a na rozdíl od známého provedení řezné vložky 1, kde je břit skloněn vůči základní hraně 20, není kladný axiální úhel čela u řezné vložky 1 podle vynálezu žádným způsobem omezen poměrem výšky (tloušťky) řezné vložky 1 k celkové délce břitu.

Navíc k výhodám řezné vložky 1 podle vynálezu, která má podstatně zvětšené axiální úhly čela, patří jednak rozdělení břitu na dílčí břity 17a. 17b, 17c a skutečnost, že vyčnívání této řezné vložky 1 na válcovém plášti frézované plochy je podstatně menší, než odpovídající vyčnívání standardní řezné vložky, u níž je velmi kladného axiálního úhlu čela dosaženo provedením

-3CZ 284890 B6 příslušně skloněné základní plochy, a jednak to, že výsledná frézovaná plocha je podstatně hladší (méně zkřivená), než frézovaná plocha, získaná běžnou řeznou vložkou.

I když byla znázorněna a popsána řezná vložka 1 v provedení se třemi dílčími břity 17a, 17b.

⁵ 17c, mohou být řezné vložky 1 opatřeny jiným počtem dílčích břitů, dále dílčí břity 17a. 17b, 17c řezné vložky 1 nemusí mít v podstatě stejné axiální úhly čela, přičemž však všechny úhly čela jsou velmi kladné.

Vynález je dále použitelný u řezných vložek jiných tvarů než trojúhelníkových, jak bylo io znázorněno, například u řezných vložek obdélníkových nebo čtvercových.

Provedením toho, že dílčí břity 17a, 17b, 17c leží na válcovém plášti, odpovídajícím předem stanovenému optimálnímu frézovacímu průměru, je zajištěno, že frézovaná plocha, odpovídající tomuto optimálnímu frézovacímu průměru (nebo se mu velmi přibližující), je zkřivena mini15 málně.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   20 1. Řezná vložka pro obvodový rotační frézovací nástroj, která má jednak řezný roh (19) s přilehlým břitem vytvořeným mezi řeznou čelní plochou (12) a podbroušeným bokem (13), a jednak základní hranu (20), vytvořenou mezi podbroušeným bokem (13) a základní plochou, přičemž břit sestává z několika za sebou uspořádaných dílčích břitů (17a, 17b, 17c) a z vložených hran (21), upravených mezi za sebou uspořádanými dílčími břity (17a, 17b, 17c), přičemž 25 každý dílčí břit (17a, 17b, 17c) má přední konec a zadní konec, kde přední konce dílčích břitů (17b, 17c), jiné než přední konec prvního dílčího břitu (17a), jsou spojeny každý se zadním koncem bezprostředně předcházejícího dílčího břitu (17a, 17b) jednou z vložených hran (21), přičemž stírací hrana (14) je spojena prostřednictvím řezného rohu (19) s předním koncem prvního dílčího břitu (17a), vyznačující se tím, že každý dílčí břit (17a, 17b, 17c) 30 směřuje od svého předního konce k základní hraně (20) a každá vložená hrana (21) směřuje od svého zadního konce od základní hrany (20).
2. 2. Řezná vložka podle nároku 1, vyznačující se tím, že dílčí břity (17a, 17b, 17c) jsou skloněny vůči základní hraně (20) pod úhly (a), které jsou větší než 2°.
3. 3. Řezná vložka podle nároku 2, vyznačující se tím, že úhel (a) je v rozsahu od 2° do 12°.
4. 4. Řezná vložka podle nároku 3, vyznačující se tím, že úhel (a) je v rozsahu od 8° 40 do 10°.
5. 5. Řezná vložka podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že dílčí břity (17a, 17b, 17c) mají v podstatě stejnou délku.

   45 6. Řezná vložka podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že alespoň předními konci dílčích břitů (17a, 17b, 17c) proložená přímka je při rotaci frézovacího nástroje tvořící přímkou válcové plochy, jejíž průměr odpovídá frézovacímu průměru rotačního frézovacího nástroje.

   50 7. Řezná vložka podle nároku 6, vyznačující se tím, že na válcové ploše leží dílčí břity (17a, 17b, 17c).