CZ292534B6

CZ292534B6 - Nástrojový držák

Info

Publication number: CZ292534B6
Application number: CZ2000288A
Authority: CZ
Inventors: Hanoch Guy
Original assignee: E. T. M. Precision Tools Manufacturing Ltd.
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2003-10-15
Also published as: JP3901452B2; HUP0003519A3; HUP0003519A2; HU225749B1; IL121645A0; CZ2000288A3; US6394465B1; KR20010023159A; KR100536546B1; DE69812647D1; EP1007257B1; CA2297805A1; DE69812647T2; EP1007257A1; WO1999011412A1; JP2001514087A; AU8884698A

Abstract

Držák obsahuje vnější trubicovitou část (25A) a vnitřní trubicovitou část (25B), z nichž vnitřní trubicovitá část (25B) je opatřena vkládacím otvorem (26), tvořeným propojením jeho vstupní části (31A), pro volné kluzné vložení a vyjmutí stopky (28) řezného nástroje (27), s jeho upínací částí (31B) pro stopku (28) řezného nástroje (27). Obě části (31A, 31B) mají v každém příčném řezu, vedeném kolmo k jejich ve vzájemném odstupu uspořádaným podélným osám (32A, 32B), kruhový průřez. Upínací část (31B) vkládacího otvoru (26) má středový úhel své upínací plochy (33), pro zvýšení stability upnutí stopky (28) řezného nástroje (27) v upínací části (31B) vkládacího otvoru (26) po jejím nuceném posunutí ze vstupní části (31A) otvoru (26), větší než 180.degree..ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká nástrojového držáku s bočním upínáním uvolnitelného a kruhovou válcovou stopkou opatřeného řezného nástroje, obsahující vnější trubicovitou část a vnitřní trubicovitou část, z nichž vnitřní trubicovitá část je opatřena vkládacím otvorem, tvořeným propojením jeho vstupní části, pro volné kluzné vloženi a vyjmuti stopky řezného nástroje, s jeho upínací části pro 10 stopku řezného nástroje, přičemž obě části máji v každém příčném řezu, vedeném kolmo k jejich ve vzájemném odstupu uspořádaným podélným osám, kruhový průřez.

Dosavadní stav techniky

Obvyklým uplatněním nástrojového držáku je uvolnitelné upínáni řezného nástroje v nástrojovém držáku.

V japonské zveřejněné patentové přihlášce JP 7-9212 je znázorněn a vyobrazen nástrojový držák 20 s bočním upínáním, který je opatřen vkládacím otvorem, vytvořeným spojením vstupní části otvoru a upínací části otvoru, které máji společnou podélnou osu a které máji příslušně poloměr r' a poloměr r, přičemž r'> R > r kde

R - představuje poloměr kruhové válcové stopky řezného nástroje.

Vstupní část otvoru má rozsah obloukového úhlu o velikosti téměř 180°, takže řezný nástroj je volně kluzně vložitelný do této vstupní části otvoru a je odtud volně vyjímatelný, přičemž je řezný nástroj silově přemístitelný ze vstupní části otvoru do upínací části otvoru.

Takovýto nástrojový držák má nevýhodu, která spočívá v tom, že obloukový úhel upínací části 35 otvoru je menší, než 180°, což snižuje upínací schopnost upínací části otvoru, v důsledku čehož je ovlivňována stabilita v průběhu obráběcí operace.

Podstata vynálezu

V souladu s předmětem tohoto vynálezu byl proto vyvinut nástrojový držák s bočním upínáním uvolnitelného a kruhovou válcovou stopkou opatřeného řezného nástroje, obsahující vnější trubicovitou část a vnitřní trubicovitou část, z nichž vnitřní trubicovitá část je opatřena vkládacím otvorem, tvořeným propojením jeho vstupní části, pro volné kluzné vložení a vyjmutí stopky řezného nástroje, sjeho upínací částí pro stopku řezného nástroje, přičemž obě části mají v každém příčném řezu, vedeném kolmo k jejich ve vzájemném odstupu uspořádaným podélným osám, kruhový průřez. Upínací část vkládacího otvoru má středový úhel své upínací plochy, pro zvýšení stability upnutí stopky řezného nástroje v upínací části vkládacího otvoru po jejím nuceném posunutí ze vstupní části otvoru, větší než 180°.

Podélné osy jsou s výhodou uspořádány v jedné rovině.

Podélné osy mohou být rovnoběžné.

Vstupní část vkládacího otvoru a upínací část vkládacího otvoru mají každá s výhodou tvar válce.

-1 CZ 292534 B6

Vstupní část vkládacího otvoru má s výhodou tvar válce a upínací část vkládacího otvoru má s výhodou tvar kruhového komolého kužele.

Vnější trubicovitá část a vnitřní trubicovitá část jsou s výhodou vytvořeny s navzájem různých materiálů.

Nástrojový držák podle tohoto vynálezu je s výhodou opatřen jednak přední opěrnou plochou a jednak příčně ke své podélné ose, v rovině podélných os částí, průchozím závitovým otvorem, 10 ve kterém je uspořádán upínací šroub, upravený na čele svého dříku pro záběr s šikmou plochou zahloubení, vytvořeného ve stopce řezného nástroje jak pro silové posouvání řezného nástroje ze vstupní části vkládacího otvoru do jeho upínací části, tak pro současné silové přitlačování osazení řezného nástroje na přední opěrnou plochu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho provedení, které jsou však pouze neomezujícími příklady, přičemž jejich popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům 20 výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje axonometrický pohled v částečném řezu na upínací přípravek pro uvolnitelné upínání nástrojového držáku;

obr. 2 znázorňuje pohled v příčném řezu na upínací přípravek pro uvolnitelné upínání nástrojového držáku, přičemž je řez veden podél čáry I-I z obr. 1, a přičemž je nástrojový držák znázorněn ve své počáteční vkládací poloze;

obr. 3 znázorňuje pohled v příčném řezu na upínací přípravek pro uvolnitelné upínání 30 nástrojového držáku, přičemž je řez veden podél čáry I-I z obr. 1, a přičemž je nástrojový držák znázorněn ve své následující upínací poloze;

obr. 4 znázorňuje axonometrický pohled na nástrojový držák pro uvolnitelné upínání řezného nástroje;

obr. 5 znázorňuje půdorysný pohled shora na nástrojový držák podle obr. 4;

obr. 6 znázorňuje pohled v podélném řezu na nástrojový držák podle obr. 4, přičemž řez je veden podél čáry Π-Π z obr. 4;

obr. 7 znázorňuje axonometrický pohled na část nástrojového držáku a na klíč pro uvolňování a utahování upínací matice nástrojového držáku;

obr. 8 znázorňuje axonometrický pohled na klíč podle obr. 7;

obr. 9A znázorňuje pohled v podélném řezu na klíč podle obr. 7, přičemž řez je veden podél čáry ΙΠ-ΙΠ z obr. 8;

obr. 9B znázorňuje pohled v podélném řezu na klíč podle obr. 7, přičemž řez je veden podél čáry 50 IV-IV z obr. 8;

obr. 9C znázorňuje pohled v podélném řezu na klíč podle obr. 7, přičemž řez je veden podél čáry V-V z obr. 8;

-2CZ 292534 B6 obr. 10A znázorňuje axonometrický pohled na klíč a nástrojový držák podle obr. 7 s nástrojovým držákem v jeho počáteční vkládací poloze;

obr. 1 OB znázorňuje pohled v podélném řezu na klíč a nástrojový držák podle obr. 7 s nástrojovým držákem v jeho počáteční vkládací poloze;

obr. 11A znázorňuje axonometrický pohled na klíč a nástrojový držák podle obr. 7 s nástrojovým držákem v jeho následné upnuté poloze;

obr. 11B znázorňuje pohled v podélném řezu na klíč a nástrojový držák podle obr. 7 s nástrojovým držákem v jeho následné upnuté poloze;

obr. 12A znázorňuje pohled v podélném řezu na nástrojový držák s bočním upínáním, přičemž řez je veden podél čary Π-Π z obr. 4, a to pro radiální upínání nástrojového držáku; a obr. 12B znázorňuje pohled v podélném řezu na nástrojový držák s bočním upínáním, přičemž řez je veden podél čáry Π-Π z obr. 4, a to pro axiální upínání nástrojového držáku.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 až obr. 3 je znázorněn upínací přípravek 1 pro upínání nástrojového držáku 9, který sestává z montážního rámu 2 ve tvaru písmene L, opatřeného vodorovným montážním členem 3, uzpůsobeným pro namontování upínacího přípravku 1 na pracovní stůl 4 prostřednictvím dvojice montážních šroubů 5A a 5B, a svislým nosným členem 7, na kterém je namontováno upínací pouzdro 8 pro upínání nástrojového držáku 9.

Upínací pouzdro 8 je uzpůsobeno pro uvolnitelné upínání prvního nástrojového držáku 9. kterým může být jakýkoliv nástrojový držák ze širokého rozmezí rozličných typů nástrojových držáků, například nástrojový držák typu HSK, který má kruhovou válcovou stopkovou část 10 o průměru Do.

Upínací pouzdro 8 je opatřeno prvním vkládacím otvorem 11, který je opatřen mezilehlým opěrným osazením 13. na kterém spočívá spodní opěrná plocha 14 stopkové části 10. První nástrojový držák 9 je zajištěn v horní přídržné části 15 prvního vkládacího otvoru 11 nad mezilehlým opěrným osazením 13 prostřednictvím pojistného ústroji 16, které je opatřeno objímkou 17, opírající se o stopkovou část 10.

Jak je znázorněno na obr. 2 a obr. 3, je horní přídržná část 15 vytvořena spojením kruhové válcové vstupní části 19A prvního vkládacího otvoru 11 a upínací části 19B prvního vkládacího otvoru 11. které jsou příslušně přilehlé a vzdálené od pojistného ústroji 16. Vstupní část 19A a upínací část 19B prvního vkládacího otvoru 11 máji příslušné průměry Di a D? a rovnoběžné podélné osy 20A a 20B. které jsou vůči sobě vzájemně přesazeny o přesahovou vzdálenost D3. Vnitřní plochy vstupní části 19A a upínací části 19B prvního vkládacího otvoru 11 se protínají ve stykových čarách (na vyobrazeních neznázoměno), vymezujících obecně poloválcovou první upínací plochu 21 upínací části 19B, úhel jejíhož oblouku je větší, než 180°.

Při používáni je pojistné ústrojí 16 nejprve vyšroubováno ven z upínacího pouzdra 8 tak, že válcová stopková část 10 prvního nástrojového držáku 9 může být snadno kluzně vložena do válcové vstupní části 19A prvního vkládacího otvoru 11 (viz obr. 2) . Poté je pojistné ústroji 16 zašroubováno do upínacího pouzdra 8 tak, že jeho objímka 17 tlačí na válcovou stopkovou část 10 nástrojového držáku 9, přičemž je upnuto prostřednictvím nuceného rozšířeni válcové upínací části 19B prvního vkládacího otvoru 11.

-3CZ 292534 B6

Poté může být nový řezný nástroj upnut do úložného otvoru 22 v nástrojovém držáku 9 pro uloženi řezného nástroje, nebo může být alternativně vyměněn opotřebený řezný nástroj.

Nakonec je pojistné ústroji 16 vyšroubováno ven a první nástrojový držák 9 je ručně zatlačen zpět do válcové vstupní části 19A prvního vkládacího otvoru 11, odkud může být snadno kluz5 ným způsobem vyjmut. Průchod zpět do válcové vstupní části 19A prvního vkládacího otvoru 11 se obvykle projeví cvaknutím, jak první nástrojový držák 9 prochází přes spojovací čáry mezi válcovou vstupní částí 19A a válcovou upínací částí 19B prvního vkládacího otvoru 11.

Na obr. 4 až obr. 6 je vyobrazen nástrojový držák 25 s bočním upínáním, který je zkonstruován 10 ze dvou částí, a to z vnější trubicovité části 25A a z vnitřní trubicovité středové části 25B. která je opatřena druhým vkládacím otvorem 26 pro uvolnitelné upínání řezného nástroje 27. který má kruhovou válcovou stopku 28. a to prostřednictvím příčně uspořádaného upínacího šroubu 29.

Vnější trubicovitá část 25A a vnitřní trubicovitá část 25B jsou vyrobeny z různých materiálů pro 15 účely podstatného utlumení chvění řezného nástroje 27, přičemž může být například vnější trubicovitá část 25A vyrobena z oceli, zatímco vnitřní trubicovitá část 25B může být vyrobena z litiny.

Druhý vkládací otvor 26 je obdobný, jako první vkládací otvor 11, a to v tom, že je vytvořen 20 spojením vstupní části 31A druhého vkládacího otvoru 26 a upínací části 31B druhého vkládacího otvoru 26, jejichž příslušné podélné osy 32A a 32B jsou rovnoběžné a jsou vzájemně vůči sobě přesazeny (viz obr. 5 a obr. 6). Jelikož je však druhý vkládací otvor 26 na svém jednom konci uzavřen, je jeho otevřený konec náchylnější k silovému roztažení, než jeho uzavřený konec, takže pokud má upínací část 31B otvoru 26 válcový tvar, potom upínací sila, která zde 25 působí, nebude stejnoměrná. Za tím účelem, aby bylo zajištěno, že kruhová válcová stopka 28 bude upnuta stejnoměrně podél celé délky upínací části 31B otvoru 26, má tato upínací část 31B otvoru 26 namísto válcového tvaru kruhový tvar komolého kužele.

Průřez upínací části 31B otvoru 26 v rovině kolmé na čtvrtou podélnou osu 32B je větší na jeho 30 uzavřeném konci, než je tomu na jeho otevřeném konci. Vnitřní plochy vstupní části 31A otvoru a upínací části 31B otvoru 26 se protínají ve stykových čarách 33A a 33B. Prostřednictvím shora uvedeného tvaru komolého kužele je dosaženo stejné upínací schopnosti podél celé délky upínací části 31B otvoru 26, takže jeho upínací plocha 33 má stejný obloukový úhel na obou koncích při upnutí řezného nástroje 27 v upínací části 31B otvoru 26.

Používání nástrojového držáku 25 s bočním upínáním pro upínáni řezného nástroje 27 je podobné, jako používáni upínacího přípravku 1 pro upínáni nástrojového držáku 9.

U příkladného provedeni pak nástrojový držák 25 pro použiti spolu s řezným nástrojem 27, který 40 má průměr stopkové části Do = 20,00 mm, má vkládací otvor 26. který je vymezen následující trojicí vkládacích otvorů o průměrech D] = 20,07 mm, D? = 19,985 mm až D? = 19,995 min, a P₃ = 1 mm. V tomto případě pak pokud je řezný nástroj 27 upnut v upínací části 31B otvoru 26, tak obloukový úhel upínací plochy 33 je zhruba 181° na obou koncích upínací části 31B otvoru 26.

Jak je dále znázorněno na obr. 7 až obr. 11, je klíč 35 opatřen podélným ramenem 36, které končí v hlavě 37 klíč 35. uzpůsobené pro uvolňování a utahování kruhové válcové upínací matice 39 o průměru D_n nástrojového držáku 38.

Hlava 37 klíče 35 je opatřena třetím vkládacím otvorem 40, který je vytvořen spojením kruhové válcové upínací části 41B otvoru 40 o průměru D? a skloněné kruhové válcové vstupní části 41A otvoru 40 o průměru D_b přičemž jejich příslušné podélné osy 43B a 43A vymezují úhel y sklonu mezi nimi (viz obr. 8 a obr. 9A).

-4CZ 292534 B6

Podélné osy 43A a 43B se protínají ve středových bodech příslušné válcové vstupní části 41A otvoru 40 a válcové upínací části 41B otvoru 40 tak, že se jejich plochy protínají ve dvojici stykových čar 44A a 44B srpovitého tvaru, v důsledku čehož vymezují dvojici ploch 45A a 45B srpovitého tvaru válcové vstupní části 41A otvoru 40.

Při používání se klíč 35 nejprve skloní vůči svisle uloženému nástrojovému držáku 38 tak, aby na něj mohl být snadno nasunut, takže je válcová upínací matice 39 uložena ve válcové vstupní části 41A otvoru 40 (viz obr. 10A a obr. 10B). Poté se s klíčem 35 otáčí ve směru pohybu hodinových ručiček, jak je znázorněno šipkou, zobrazenou čárkovanými čarami na obr. 10B, vůči nástrojovému držáku 38 za účelem silového vložení válcové upínací matice 39 do válcové upínací části 41B otvoru 40, načež je klíč 35 upnut na válcové upínací matici 39.

V této poloze se s klíčem 35 otáčí kolem podélné osy 43B. čímž je válcová upínací matice 39 uvolňována (viz obr. 11A a obr. 11B). Opotřebený řezný nástroj může být poté nahrazen novým řezným nástrojem, načež může být válcová upínací matice 39 utažena prostřednictvím otáčení klíče 35 opačným směrem vůči nástrojovému držáku 38 kolem podélné osy 43B. Po opětovném utažení válcové upínací matice 39 se klíčem 35 otáčí proti směru pohybu hodinových ručiček ve směru opačném ke směru, který je znázorněn čárkovanou šipkou na obr. 10B. V důsledku toho je styk mezi válcovou upínací maticí 39 a válcovou upínací částí 4IB otvoru 40 uvolněn, takže klíč 35 může být sejmut směrem vzhůru z nástrojového držáku 38.

U shora popsaného uspořádání může být provedena celá řada různých změn a modifikací, které spadají do rozsahu předmětu tohoto vynálezu. Například podélná osa vstupní části vkládacího otvoru a upínací části tohoto otvoru nemusí ležet v jediné rovině, přičemž vkládací člen může být mezi nimi přemísťován.

Kromě toho, jak je znázorněno na obr. 12A a obr. 12B, může být nástrojový držák 25 s bočním upínáním používán s řezným nástrojem 42, který je opatřen zahloubením 42A. majícím skloněnou plochu, která zabírá s upínacím šroubem 29 nástrojového držáku pro účely současného silového posouvání řezného nástroje 21 ze vstupní části 31A otvoru 26 do upínací části 31B otvoru 26 prostřednictvím radiální složky upínací síly F» upínacího šroubu 29, přičemž je řezný nástroj 27 v osovém směru přitlačován na opěrnou plochu 30 pro vedení nástrojového držáku 38 prostřednictvím osové složky F„ upínací síly F, upínacího šroubu 29, v důsledku čehož je řezný nástroj 27 bezpečně upnut.

Zahloubení 42A může být buď poměrně mělké (viz obr. 12A), přičemž s výhodou je vztah mezi silami osovými opěrnými F? > F_b například pro otočný řezný nástroj 42. nebo může být poměrně hluboké (viz obr. 12B), přičemž s výhodou se síla F? = síle Fj, a to například pro vrtací nebo frézovací řezný nástroj 42.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Nástrojový držák s bočním upínáním uvolnitelného a kruhovou válcovou stopkou (28) opatřeného řezného nástroje (27), obsahující vnější trubicovitou část (25A) a vnitřní trubicovitou část (25B), z nichž vnitřní trubicovitá část (25B) je opatřena vkládacím otvorem (26), tvořeným propojením jeho vstupní části (31 A), pro volné kluzné vložení a vyjmutí stopky (28) řezného nástroje (27), s jeho upínací částí (31B) pro stopku (28) řezného nástroje (27), přičemž obě části (31 A, 31B) mají v každém příčném řezu, vedeném kolmo k jejich ve vzájemném odstupu uspořádaným podélným osám (32A, 32B), kruhový průřez, vyznačující se tím, že upínací část (31B) vkládacího otvoru (26) má středový úhel své upínací plochy (33), pro zvýšení stability upnutí stopky (28) řezného nástroje (27) v upínací části (31B) vkládacího otvoru (26) po jejím nuceném posunutí ze vstupní části (31 A) otvoru (26), větší než 180°.

-5CZ 292534 B6
2. Nástrojový držák podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že podélné osy (32A, 32B) jsou uspořádány v jedné rovině.

5
3. Nástrojový držák podle nároku 2, vyznačující se tím, že podélné osy (32A, 32B) jsou rovnoběžné.
4. Nástrojový držák podle nároku 1, vyznačující se tím, že vstupní část (31 A) vkládacího otvoru (26) a upínací část (31B) vkládacího otvoru (26) mají každá tvar válce.
5. Nástrojový držák podle nároku 1, vyznačující se tím, že vstupní část (31 A) vkládacího otvoru (26) má tvar válce a upínací část (31B) vkládacího otvoru (26) má tvar kruhového komolého kužele.

15
6. Nástrojový držák podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější trubicovitá část (25A) a vnitřní trubicovitá část (25B) jsou vytvořeny s navzájem různých materiálů.
7. Nástrojový držák podle nároku 1,vyznačující se tím,že je opatřen jednak přední opěrnou plochou (30) a jednak příčně ke své podélné ose, v rovině podélných os (32A, 32B) části 20 (31 A, 31B), průchozím závitovým otvorem, ve kterém je uspořádán upínací šroub (29), upravený na čele svého dříku pro záběr s šikmou plochou zahloubení (42A), vytvořeného ve stopce (28) řezného nástroje (27) jak pro silové posouvání řezného nástroje (27) ze vstupní části (31 A) vkládacího otvoru (26) do jeho upínací části (31B), tak pro současné silové přitlačování osazení řezného nástroje (27) na přední opěrnou plochu (30).