CZ285619B6

CZ285619B6 - Jednotka s obráběcím nástrojem pro obrábění kovu

Info

Publication number: CZ285619B6
Application number: CZ942848A
Authority: CZ
Inventors: Jacob Friedman; Gideon Barazani
Original assignee: Iscar Ltd.
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1999-10-13
Also published as: AU7060596A; JP3895785B2; DE69424258T3; DE69424258T2; ES2145802T5; ES2145802T3; RU94042254A; CN1107767A; IL107675A0; RU2128562C1; EP0654316A1; IL107675A; PL176073B1; TW264412B; AU683809B2; HU215105B; CN1047969C; AU7779594A; US5799554A; ATE192372T1

Abstract

Jednotka obsahuje tuhý držák (1) nástroje, vkládací upínací štěrbinu (9) pro uložení vložky (7) s nástrojem, vytvořenou v předním konci držáku (1) nástroje a vymezenou mezi pružně přemístitelnou svěrací čelistí (3), vytvořenou vcelku s držákem (1) nástroje a tuhou základní čelistí (4), tvořící část držáku (1) nástroje. Je opatřena přemísťovacími a vodicími plochami (14, 15), vytvořenými ve svěrací čelisti (3), popřípadě na svěrací čelisti (3) nebo na tuhé části (2) tělesa držáku nástroje, a rozevíracím klíčem (21) opatřeným dvojicí vystupujících hrotů (24a, 24b) umístěných v odstupu od sebe a upravených pro záběr s přemísťovacími a vodicími plochami, přičemž nejméně jeden z hrotů (24b) je přemístitelný vzhledem k držáku (1) nástroje pro pružné přemísťování svěrací čelisti (3) směrem ven od základní čelisti (4) do otevřené polohy pro vkládání nebo vyjímání vložky (7). ŕ

Description

Držák nástroje a klíč k jeho rozevírání

Oblast techniky

Vynález se týká držáku nástroje, zejména obráběcí řezné vložky, sestávající z v podstatě tuhé základní části se základní čelistí a se svěrací čelistí, provedenými integrálně se základní částí a ohraničujícími mezi sebou štěrbinu pro vložení řezné vložky, přičemž svěrací čelist je kolem své zadní části pružně vyhnutelná a na držáku nástroje je vytvořena opěrná plocha. Vynález se dále týká klíče k rozevírání držáku nástroje. Vynález se zejména týká takové upínací soustavy pro upnutí obráběcího nože, u které je vložka upnuta uvnitř upínací štěrbiny mezi pružně odklopnou upínací čelistí a tuhou základní čelistí bez použití přídavných mechanických upínacích prostředků jako jsou upínací šrouby a podobně.

Dosavadní stav techniky

Jedna ze známých upínacích soustav pro upnutí obráběcího nástroje tohoto druhu obsahuje tak zvané klínové upnutí vložky ve štěrbině upravené pro uložení vložky. V tomto případě má vložka jeden řezný břit a klínovitě tvarované základní těleso, které je silou vtlačeno do příslušně tvarované klínovité štěrbiny a v ní udržováno, přičemž upínací účinek klínovité štěrbiny na klínovitou vložku je vyvozován pružným odkláněním upínací čelisti směrem ven, vynuceným silovým vtlačením vložky do upínací štěrbiny. U tohoto druhu upínací soustavy pro upnutí obráběcího nože je pružné odklonění pružné upínací čelisti dosaženo vtlačením vložky do štěrbiny, ovšem když je třeba tuto vložku vyjmout, je nutno použít speciálního ústrojí pro mechanické vytlačení vložky z klínovité štěrbiny, přičemž tato uvolňovací ústrojí, upravená pro mechanické vyrážení vložky z upínacích štěrbin, předpokládají přímé působení vytlačovacích nebo vyrážecích sil na vložku. Jak při vpravování vložky do štěrbiny, tak také při jejím vyrážení ze štěrbiny se musí překonávat značné třecí síly, což má nepříznivý vliv na břitové čelisti, které jsou obecně vytvářeny z mnohem měkčího materiálu než vložka.

V alternativním známém provedení upínací jednotky, popsaném v GB-PS 1 379 637, se provádí zasouvání vložky s řezným nástrojem do upínací štěrbiny a upínání této vložky v upínací štěrbině tak, že se nejprve mechanickými prostředky odkloní pružná upínací čelist směrem ven, načež se do štěrbiny vloží vložka a po jejím uložení se pružná upínací čelist uvolní, aby se mohla vrátit do původní polohy, ve které pevně sevře vloženou vložku. Je-li nutno vložku z upínací štěrbiny vyjmout, pružná upínací čelist se opět odkloní směrem ven a tím se umožní volné vyjmutí vložky. Odklánění pružné upínací čelisti je ovládáno mechanickým klíčem, který je uváděn do třecího záběru s vnitřní stranou upínací čelisti, což ovšem vede k třecímu opotřebení čelisti a/nebo rozevíracího mechanického klíče.

Úkolem vynálezu je vyřešit zdokonalený držák nástroje a klíč k jeho rozevírání, tedy jednotku pro upnutí obráběcího nástroje pro obrábění kovu, které by odstraňovaly nedostatky popsaných známých řešení neboje alespoň redukovaly na co nejmenší míru.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje držák nástroje, zejména obráběcí řezné vložky, sestávající z v podstatě tuhé základní části se základní čelistí a se svěrací čelistí, provedenými integrálně se základní částí a ohraničujícími mezi sebou štěrbinu pro vložení řezné vložky, přičemž svěrací čelist je kolem své zadní části pružně vyhnutelná a na držáku nástroje je vytvořena opěrná plocha, podle vynálezu, jehož podstatou je, že svěrací čelist je na své přední části a v odstupu od opěrné plochy opatřena přemísťovací plochou, která je upravena v odstupu od štěrbiny.

-1 CZ 285619 B6

Uspořádání je tedy provedeno tak, že přemísťovací síla působící mezi opěrnou plochou a přemísťovací plochou pro pohyb těchto ploch relativně vůči sobě má za následek pružné otočné přemístění svěrací čelisti směrem ven vůči příslušné základní čelisti pro vložení řezné vložky do štěrbiny nebo její vyjmutí.

Podle výhodného provedení je zadní část svěrací čelisti tvořena krokovou částí, která má ve směru kolmém k podélné ose svěrací čelisti menší výšku než je výška přední části svěrací čelisti. Podle dalšího výhodného provedení je přemísťovací plocha tvořena vnitřní plochou prvního otvoru, jehož podélná osa je rovnoběžná se svěmou plochou svěrací čelisti a je kolmá na její podélnou osu.

Podélná osa prvního otvoru je s výhodou rovnoběžná s podélnou osou druhého otvoru.

Druhý otvor je jako opěrná plocha s výhodou vytvořen v základní čelisti.

Druhý otvor je s výhodou vytvořen v podstatě u zadní části svěrací čelisti.

Podle dalšího výhodného provedení je opěrná plocha tvořena okrajovou plochou držáku nástroje, která je pokračováním zadní část okrajové plochy svěrací čelisti, vytvořené na straně svěrací čelisti opačné vůči svěmé ploše.

Podle ještě dalšího výhodného provedení je opěrná plocha tvořena prodloužením štěrbiny v oblasti krokové části svěrací čelisti

Uvedený úkol dále splňuje klíč k rozevírání držáku nástroje podle vynálezu, jehož podstatou je, že je tvořen tělesem, které je opatřeno dvojicí v odstupu uspořádaných vystupujících hrotů pro záběr s opěrnou plochou a přemísťovací plochou.

Klíč je s výhodou opatřen prostředkem pro přemístění hrotů od sebe.

Prostředek pro přemístění hrotů od sebe je s výhodou tvořen klínovitým rozpěmým dílem.

Prostředek pro přemístění hrotů od sebe je s výhodou tvořen otočným výstředným uložením hrotu.

U držáku nástroje je pomocí klíče kjeho rozevírání podle vynálezu možno dosáhnout oddálení pružné upínací čelisti buď pákovým účinkem nebo přímým lineárním odtlačením, přičemž toto oddalování pružné čelisti není spojeno s přímým kontaktem ani s vložkou nesoucí obráběcí nástroj, ani s vnitřní plochou pružné upínací čelisti, takže u řešení podle vynálezu je vyloučena možnost poškození těchto ploch nebo je alespoň omezena na minimum. Při vkládání nebo vyjímání vložky s obráběcím nástrojem do upínací štěrbiny také nevzniká žádný třecí odpor vyvozovaný mezi vzájemně protilehlými svěmými plochami čelistí, takže nedochází k opotřebení třením a životnost držáku nástroje se výrazně prodlužuje.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňuje obr. 1 boční pohled na držák vsazeného nože pro upínací soupravu obráběcího nástroje podle vynálezu,

-2 CZ 285619 B6 obr. 2 boční pohled na uchycení řezné vložky v držáku podle obr. 1, obr. 3 axonometrický pohled na jednotku řezného nástroje, zobrazenou na obr. 2, a na příslušný rozevírací klíč pro rozevírání upínací štěrbiny, obr. 4 podobný axonometrický pohled jako na obr. 3, zobrazující alternativní příkladné provedení rozevíracího klíče pro rozevírání upínací štěrbiny, obr. 5 boční pohled na další příkladné provedení držáku obráběcího nástroje podle vynálezu, obr. 6 axonometrický pohled na držák obráběcího nástroje podle obr. 5, ve kterém je upevněna řezná vložka, společně s vloženým rozevíracím klíčem pro rozevírání upínací drážky, obr. 7 axonometrický pohled na další příkladné provedení jednotky řezného nástroje podle vynálezu a na příslušný rozevírací klíč pro rozevírání upínací drážky a obr. 8 axonometrický pohled na ještě jiné příkladné provedení jednotky řezného nástroje podle vynálezu společně s příslušně vytvořeným rozevíracím klíčem pro rozevírání upínací štěrbiny.

Příklady provedení vynálezu

Jak je patrno z obr. 1, držák 1 vsazeného nože pro obráběcí jednotku pro obrábění kovů podle vynálezu obsahuje tuhou základní část 2 tělesa, se kterou je vcelku vytvořena svěrací čelist 3 a proti ní základní čelist 4. Svěrací čelist 3 je spojena se základní částí 2 poměrně úzkou krčkovou částí 5, která dovoluje v určitém rozsahu pružné vyklonění svěrací čelisti 3 vůči základní části 2 tělesa držáku 1 vsazeného nože a vůči základní čelisti 4, která tvoří tuhý celek společně se základní částí 2 tělesa.

Jak je znázorněno čárkovanými čarami na obr. 1, svěrací čelist 3 má ve své uvolněné a nepředepnuté poloze svoji přední špičku 6 skloněnou směrem dolů k základní čelisti 4, od které je vzdálena ve vzdálenosti h_b

Aby bylo možno osadit vložku 7 zobrazenou na obr. 2 výkresů a mající výšku h2, musí se svěrací čelist 3 odklonit nahoru ve směru šipky 8, znázorněné na obr. 1, tak, aby se vzdálenost její špičky 6 od základní čelisti 4 zvýšila na vzdálenost hj, která je větší než výška h? vložky 7. Jak je patrno z obr. 1, na náběžném konci držáku 1 vsazeného nože je vytvořena štěrbina 9, určená pro vložení vložky 7, vymezená mezi vzájemně protilehlými plochami svěrací čelisti 3 a základní čelisti 4 a prodloužená směrem dozadu do zadního prodloužení 10 štěrbiny 9 a do spodního zaobleného vybrání 11. Jak je patrno z obr. 2, zadní prodloužení 10 je umístěno tak, aby hraničilo s úzkou krčkovou částí 5 svěrací čelisti 3. Spodní zaoblené vybrání 11 je vytvořeno tak, že vnitřní spodní hrana vložky 7 je spolehlivě uložena uvnitř spodního zaobleného vybrání 11, aniž by přitom narážela na stěnu štěrbiny 9. Upnutá vložka 7 je opřena svou boční plochou o boční opěru 12 základní části 2 tělesa a horní vnitřní hrana vložky 7 je umístěna uvnitř zadního prodloužení JO. Tímto způsobem je zamezeno možnému poškození pracovních břitů při dosednutí vnitřních hran vložky 7 na základní část 2 tělesa.

Jak je dále patrno z obr. 2 výkresů, na kterém je zobrazena vložka 7 upnutá a držená uvnitř štěrbiny 9, dosedá při tomto upnutí svěrací čelist 3 shora na horní plochu vložky 7 a je na ni přitlačována ve směru šipky 13.

Ve svěrací čelisti 3 je na její přední části, odvrácené od úzké krčkové části 5, vytvořen první průchozí otvor, jehož okraj tvoří přemísťovací plochu 14, zatímco v základní čelisti 4 je

-3 CZ 285619 B6 v blízkosti jejího předního okraje vytvořen druhý průchozí otvor, jehož okraj tvoří opěrnou plochu 15.

Jak je znázorněno na obr. 2, má úzká krčková část 5 menší výšku než je výška oblasti přední části svěrací čelisti 3, v níž je vytvořen první průchozí otvor.

Na obr. 3 je podrobněji zobrazeno první příkladné provedení rozevíracího klíče 21 pro rozevírání štěrbiny 9 pro upnutí vložky 7 a také způsob jeho použití při rozevírání štěrbiny 9, aby bylo možno do ní zasunout vložku 7. Jak je patrno z obr. 3, rozevírací klíč 21 obsahuje základní těleso 22, ze kterého vystupuje dvojice ramen 23a, 23b, vytvořených vcelku se základním tělesem 22 a z jejichž čelních ploch vystupuje dvojice vidlicových hrotů 24a. 24b, umístěných v odstupu od sebe.

Mezi oběma rameny 23a, 23b je uložen klínovitý rozpěmý díl 25, který svými boky dosedá na šikmé boční plochy obou ramen 23a, 23b a který je opatřen průchozím závitovým otvorem 26 s vnitřním závitem, kterým prochází šroub 27, jehož horní konec je umístěn v odstupu od rozpěmého dílu 25 a je spojen s otočnou rukojetí 28.

Otáčením otočné rukojeti 28 ve směru šipky 29 se dosáhne posuvu rozpěmého dílu 25 směrem dovnitř mezi obě ramena 23a, 23b, která se tak odtlačují od sebe a v důsledku toho také dochází k oddalování vidlicových hrotů 24a. 24b od sebe a ve směru šipek 30a, 30b.

Jestliže se vidlicové hroty 24a, 24b vloží ještě před zahájením otáčení otočné rukojeti 28 do průchozích otvorů tvořících přemísťovací plochu 14 a opěrnou plochu 15 a potom se začne otočná rukojeť 28 otáčet ve směru šipky 29, je zřejmé, že dochází k odtlačování svěrací čelisti 3 směrem ven. V důsledku toho se svěrací čelist 3 natáčí kolem úzké krčkové části 5 a tím se zvětšuje šířka mezery mezi svěrací čelistí 3 a základní čelistí 4 a tím je umožněno vložení nebo vyjmutí vložky 7. Otáčení otočné rukojeti 28 v opačném směru umožňuje vracení svěrací čelisti 3 do upínací polohy a tím upnutí a sevření vložky 7 v její pracovní poloze.

Obr. 4 znázorňuje alternativní příkladné provedení rozevíracího klíče 33 k rozevírání štěrbiny 9, který je opatřen vystupujícím pevným hrotem 34a a vystupujícím excentrickým hrotem 34b, který je spojen s otočnou rukojetí 35, jejímž otáčením v jednom směru se dosahuje zvětšování vzdálenosti mezi oběma hroty 34a. 34b a otáčením otočné rukojeti 35 v opačném směru dochází k navracení obou hrotů 34a, 34b ze zvětšeného rozestupu na normální rozteč.

Jestliže se v tomto případě podobně jako v předchozím příkladu vsunou oba hroty 34a, 34b do průchozích otvorů tvořících přemísťovací plochu 14 a opěrnou plochu 15 a otočná rukojeť 35 se otáčí v jednom směru, oba hroty 34a, 34b se začnou vzdalovat od sebe a tím se také začne svěrací čelist 3 oddalovat od základní čelisti 4 a je umožněno vyjmout nebo zasunout vložku 7 do štěrbiny 9.

Je třeba připomenout, že v příkladných provedeních zobrazených na obr. 3 a 4 tvoří obvodový okraj prvního průchozího otvoru vytvořeného ve svěrací čelisti 3 přemísťovací plochu 14 pro přemísťování svěrací čelisti 3, zatímco obvodový okraj druhého průchozího otvoru v základní čelisti 4 tvoří opěrnou plochu 15.

Další příkladná provedení zařízení podle vynálezu jsou zobrazena na obr. 5 a 6, ve kterých je rovněž mezi svěrací čelistí 3 a základní čelistí 4 vytvořena štěrbina 9, jejíž zadní konec je prodloužen jednak do zadního prodloužení 10 a jednak do spodního zaobleného vybrání VI.

Podobně jako v předchozích příkladech je ve svěrací čelisti 3 vytvořen první průchozí otvor, ale v tomto případě již není v základní čelisti 4 vytvořen žádný průchozí otvor. Jak je zobrazeno na obr. 6, otočný klíč 41 je opatřen dvojicí pevných válcových hrotů 42a, 42b, které jsou

-4CZ 285619 B6 uspořádány v odstupu od sebe a první z válcových hrotů 42a prochází prvním průchozím otvorem, zatímco druhý válcový hrot 42b dosedá na homí opěrnou plochu držáku 1 vsazeného nože. Jestliže se nyní rozevírací otočný klíč 41 otáčí ve směru šipky 43, je z tohoto příkladu zřejmé, že svěrací čelist 3 se začne natáčet jako páka směrem ven kolem osy procházející osou druhého válcového hrotu 42b. V tomto příkladném provedení slouží okraj prvního průchozího otvoru jako přemísťovací plocha 14 pro ovládání odklánění svěrací čelisti 3, zatímco držák 1 vsazeného nože, na jehož obvodovou plochu dosedá druhý válcový hrot 42b, slouží jako opěrná plocha 15 pro vyvozování natáčivého pohybu.

V alternativním příkladném provedení podle obr. 7 je zadní prodloužení 10’ štěrbiny 9 vytvarováno tak, že může tvořit opěrnou plochu 101 pro druhý válcový hrot 42b otočného klíče 41, přičemž při tomto uložení zasahuje první válcový hrot 42a do prvního průchozího otvoru, jehož okraj tvoří přemísťovací plochu 14. Také v tomto příkladu dochází při natáčení otočného klíče 41 ve směru šipky zobrazené na obr. 7 k pákovému natáčení svěrací čelisti 3 směrem ven kolem osy procházející osou druhého válcového hrotu 42b. V tomto příkladném provedení tvoří opět okraj prvního průchozího otvoru přemísťovací plochu 14, zatímco obvod otvoru vytvořeného na konci zadního prodloužení 10' tvoří plochu, která je opěrnou plochou 15 pro natáčení otočného klíče 4L

V ještě jiném příkladném provedení zařízení podle vynálezu, zobrazeném na obr. 8, je v homí oblasti základní části 2 tělesa držáku 1 vsazeného nože vytvořen přídavný otvor 45, který je umístěn v sousedství prvního průchozího otvoru, v odstupu od něj a za zadním koncem štěrbinového zadního prodloužení 10. Jestliže se v tomto příkladném provedení zasunou válcové hroty 42a, 42b do prvního průchozího otvoru a přídavného otvoru 45 a otočný klíč 41 se natáčí ve směru šipky zobrazené na obr. 8, dochází k pákovému odklánění svěrací čelisti 3 kolem osy otáčení, tvořené druhým válcovým hrotem 42b, přičemž obvodová plocha prvního průchozího otvoru tvoří přemísťovací plochu 14 a obvodová okrajová plocha přídavného otvoru 45 tvoří opěrnou plochu 15 vytvářející střed otáčení svěrací čelisti 3.

I když bylo v předchozích příkladech popsáno takové příkladné provedení, u kterého mají upínací plochy pro upnutí řezné vložky v podstatě vzájemně rovnoběžné plochy tvořené homí plochou a spodní plochou, je možno řešení podle vynálezu rozšířit také na tak zvané klínovité upnutí vložky, mající klínovité základní těleso nebo alespoň jeho upínací část upravenou pro upnutí klínovité vložky mezi příslušně tvarovanými stěnami klínovité štěrbiny, odpovídající svým tvarem klínovitém tvaru držáku pracovního nože.

Rozumí se, že řešení podle vynálezu není omezeno jen na popsaná příkladná provedení, která byla popsána v předchozí části popisu, aleje použitelné i pro jiné druhy řezných vložek.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Držák nástroje, zejména obráběcí řezné vložky (7), sestávající z v podstatě tuhé základní části (2) se základní čelistí (4) a se svěrací čelistí (3), provedenými integrálně se základní částí (2) a ohraničujícími mezi sebou štěrbinu (9) pro vložení řezné vložky (7), přičemž svěrací čelist (3) je kolem své zadní části pružně vyhnutelná a na držáku (1) nástroje je vytvořena opěrná plocha (15), vyznačující se tím, že svěrací čelist (3) je na své přední části a v odstupu od opěrné plochy (15) opatřena přemísťovací plochou (14), která je upravena v odstupu od štěrbiny (9).

-5CZ 285619 B6

2. Držák nástroje podle nároku 1, vyznačující se tím, že zadní část svěrací čelisti (3) je tvořena krčkovou částí (5), která má ve směru kolmém k podélné ose svěrací čelisti (3) menší výšku než je výška přední části svěrací čelisti (3).

3. Držák nástroje podle nároku 1, vyznačující se tím, že přemísťovací plocha (14) je tvořena vnitřní plochou prvního otvoru, jehož podélná osa je rovnoběžná se svěmou plochou svěrací čelisti (3) a je kolmá na její podélnou osu.

4. Držák nástroje podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že podélná osa prvního otvoru je rovnoběžná s podélnou osou druhého otvoru.

5. Držák nástroje podle nároku 4, vyznačující se tím, že druhý otvor je jako opěrná plocha (15) vytvořen v základní čelisti (4).

6. Držák nástroje podle nároku 4, vyznačující se tím, že druhý otvor je vytvořen v podstatě u zadní části svěrací čelisti (3).

7. Držák nástroje podle nároku laž3, vyznačující se tím, že opěrná plocha (15) je tvořena okrajovou plochou držáku (1) nástroje, která je pokračováním zadní části okrajové plochy svěrací čelisti (3), vytvořené na straně svěrací čelisti (3) opačné vůči svěmé ploše.

8. Držák nástroje podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že opěrná plocha (15) je tvořena prodloužením štěrbiny (9) v oblasti krčkové části (5) svěrací čelisti (3).

9. Klíč krozevírání držáku nástroje podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že je tvořen tělesem, které je opatřeno dvojicí v odstupu uspořádaných vystupujících hrotů (24a, 24b, 34a, 34b, 42a, 42b) pro záběr s opěrnou plochou (15) a přemísťovací plochou (14).

10. Klíč podle nároku 9, vyznačující se tím, že je opatřen prostředkem pro přemístění hrotů (24a, 24b, 34a, 34b) od sebe.

11. Klíč podle nároku 10, vyznačující se tím, že prostředek pro přemístění hrotů (24a, 24b) od sebe je tvořen klínovitým rozpěmým dílem (25).

12. Klíč podle nároku 10, vyznačující se tím, že prostředek pro přemístění hrotů (34a, 34b) od sebe je tvořen otočným výstředným uložením hrotu (34a, 34b).

5 výkresů