CZ293058B6

CZ293058B6 - Frézovací řezná vložka a frézovací držák

Info

Publication number: CZ293058B6
Application number: CZ1998818A
Authority: CZ
Inventors: Amir Satran; Rafael Margulis
Original assignee: Iscar Ltd.
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 2004-01-14
Also published as: DK0853522T3; JPH11513315A; ZA967835B; ES2192613T3; CZ81898A3; EP0853522B1; ATE238871T1; HUP9900178A3; TR199800497T1; CN1196694A; DE69627873D1; JP3974175B2; KR100486445B1; DE69627873T2; PL325476A1; SK35898A3; WO1997010915A1; HUP9900178A2; BR9610495A; AU6942396A

Abstract

Frézovací řezná vložka (1) má mezi druhou dvojicí vzájemně přilehlých bočních ploch (5, 9) uspořádán první rohový řezný břit (10A), obsahující čelní řezný břit (17) a boční řezný břit (19), připojený k čelnímu řeznému břitu (17) prostřednictvím rohového řezného břitu (20). Čelní řezný břit (17) vyčnívá nad povrch třetí boční plochy (5), protilehlé k první boční ploše (7), a je rovnoběžný s v jedné rovině uspořádanými podpěrnými plochami (7A, 7B). Boční řezný břit (19) vyčnívá nad povrch čtvrté boční plochy (9), protilehlé ke druhé boční ploše (8). Frézovací držák (100B) má osu (A) otáčení a obsahuje hlavní složkový člen (110) a v podstatě prstencovitý přírubový prstenec (111) pro uložení na hlavní složkový člen (110) z jeho zadní strany, který vymezuje s prstencovitým přírubovým prstencem (111) množinu kapes (106) pro uložení řezné vložky (1). Každá z kapes (106) je vymezena základní podpěrnou plochou (27A) a radiální podpěrnou plochou (27C), které jsou obě vytvořeny v hlavním složkovém členu (110), a osovou podpěrnou plochou (27B), která je vytvořena v prstencovitém přírubovém prstenci (111), který obsahuje hladkou spodní prstencovitou plochu (129) pro dosedání na hladkou a rovinnou horní prstencovitou plochu (120) na hlavním složkovém členu (110) pro umístění spodní prstencovité plochy (129) kolmo k ose (A) otáčení.ŕ

Description

Frézovací řezná vložka a frézovací držák

Oblast techniky

Vynález se týká frézovací řezné vložky a frézovacího držáku, které jsou určeny k provádění závěrečných frézovacích operací.

Dosavadní stav techniky

Obrobek z lehkého kovu mívá obvykle jemný síťovitý povrch, což vyžaduje používat při obrábění minimální hloubku záběru při odebírání třísek u závěrečné operace, a to za účelem dosažení vysoce hladkého konečného povrchu. Pro účely dosažení vysoce hladké povrchové úpravy konečného povrchu obrobků je nutno, aby příslušná použitá fréza dosahovala minimálního házení všeobecně, a zejména minimálního osového házení. Tohoto, cíle lze dosáhnout zejména tím, že frézovací řezné vložky jsou montovány tak, že provozní čelní řezné břity leží v jediné rovině, a to zejména v čelní rovině obrobku.

Frézovací řezná vložka ve tvaru rovnoběžnostěnu, která je popsána například v patentovém spise US 5 207 538, může být umístěna v jednom nebo ve dvou uspořádáních, přičemž v obou těchto případech je osově skloněna tak, že vykazuje vhodné osové úhly čela a hřbetu zubů frézy.

U prvního shora uvedeného uspořádání je řezná vložka příslušně osově a radiálně podepírána jedinou podpěrnou povrchovou plochou a dvěma od sebe vzdálenými podpěrnými povrchovými plochami, vytvořenými bočními stěnami kapsy pro uložení vložky tak, že dlouhý hlavní řezný břit slouží jako boční řezný břit, a příslušný čelní řezný břit vyčnívajícího výstupkovitého rohového řezného břitu slouží jako stírač pro stírání čelní roviny obráběného obrobku.

U druhého shora uvedeného uspořádání je řezná vložka příslušně osově a radiálně podepírána dvěma od sebe vzdálenými podpěrnými povrchovými plochami a jedinou podpěrnou povrchovou plochou, které jsou vytvořeny bočními stěnami kapsy pro uložení vložky tak, že prodloužení dlouhého hlavního řezného břitu je úhlově předurčeno k tomu, aby sloužilo jako stírač pro stírání čelní roviny obráběného obrobku.

U obou shora uvedených uspořádání pak v důsledku tolerancí kapes pro uložení vložky není fréza schopna stírat čelní rovinu obrobku do vysoce hladkého konečného povrchu, v důsledku čehož je nutno, aby takováto závěrečná operace byla obvykle prováděna následným broušením nebo leštěním.

Jak je popsáno v patentovém spise US 2 805 469, je známo provedení osově skloněných kapes pro uložení vložky u dvoudílného frézovacího nožového držáku, sestávajícího z hlavního tělesa, na kterém je upraven prstencovitý věncovitý prstenec, který je zde uložen tak, že hlavní těleso představuje pro uvedené kapsy základní podpěrné povrchové plochy a radiální podpěrné povrchové plochy pro příslušné zachycování tangenciálního tlaku a radiálního tlaku, přičemž prstencovitý věncovitý prstenec vykazuje pro kapsy osové podpěrné povrchové plochy pro zachycování osového tlaku.

Nehledě na škodlivé působení osového házení, způsobovaného osovým skloněním základní podpěrné povrchové plochy, tak prstencovitý věncovitý prstenec vyžaduje rovněž provedení radiálně probíhajících zářezů, a to tak, že frézovací řezné vložky nejsou osově podepírány podél celých horních bočních řezných břitů, což dále přispívá ke zvyšování osového házení.

-1 CZ 293058 B6

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje předmět tohoto vynálezu, přičemž v souladu sjeho prvním aspektem byla vyvinuta frézovací řezná vložka, tvořená v podstatě hranolovitým tělesem, majícím horní plochu, dolní plochu, a alespoň dvě dvojice vzájemně přilehlých bočních ploch, z nichž první boční plocha z první dvojice vzájemně přilehlých bočních ploch obsahuje dvojici od sebe vzdálených podpěrných ploch, a druhá boční plocha z první dvojice vzájemně přilehlých bočních ploch obsahuje jednu rovinnou podpěrnou plochu, přičemž mezi druhou dvojicí vzájemně přilehlých bočních ploch je uspořádán první rohový řezný břit, obsahující čelní řezný břit a boční řezný břit, připojený k čelnímu řeznému břitu prostřednictvím rohového řezného břitu, přičemž čelní řezný břit vyčnívá nad povrch třetí boční plochy, protilehlé k první boční ploše, a je rovnoběžný s v jedné rovině uspořádanými podpěrnými plochami, přičemž boční řezný břit vyčnívá nad povrch čtvrté boční plochy, protilehlé ke druhé boční ploše.

U výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu má vložka vpůdoiyse pravoúhlý tvar a je opatřena úhlopříčně proti prvnímu rohovému řeznému břitu upraveným druhým rohovým řezným břitem, přičemž třetí boční plocha obsahuje dvojici od sebe vzdálených podpěrných ploch, uspořádaných v jedné rovině, a čtvrtá boční plocha obsahuje jedinou rovinnou podpěrnou plochu.

Dvojice podpěrných ploch podél dlouhých bočních ploch, a podpěrné povrchové plochy podél krátkých bočních ploch jsou s výhodou kolmé na dolní plochu.

První podpěrná plocha je s výhodou uspořádána protilehle vůči čelnímu řeznému břitu třetí boční plochy, a druhá podpěrná plocha přiléhá k druhému rohovému řeznému břitu.

Čelní řezný břit a boční řezný břit s výhodou vyčnívají nad horní plochu.

Čelní řezný břit je s výhodou rovnoběžný s dolní plochou.

Čelní řezný břit může být výhodně skloněn vůči dolní ploše.

Druhý rohový řezný břit s výhodou obsahuje první čelní řezný břit a boční řezný břit, vyčnívající nad k němu přilehlou krátkou boční plochu a skloněný vůči dolní ploše.

U výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu má tedy řezná vložka v půdoryse pravoúhlý tvar a je opatřena dvěma úhlopříčně proti sobě umístěnými vyčnívajícími rohovými řeznými břity. Každý řezný břit jako takový dále obsahuje boční řezný břit směřující příčně kjeho čelnímu řeznému břitu, zatímco každá dlouhá boční povrchová plocha je tvořena dvojicí od sebe vzdálených podpěrných povrchových ploch, umístěných v jedné rovině, a každá krátká boční povrchová plocha je tvořena jedinou rovinnou podpěrnou povrchovou plochou.

Jedna z od sebe vzdálených podpěrných povrchových ploch podél dlouhé boční povrchové plochy je s výhodou umístěna na opačné straně vzhledem k čelnímu řeznému břitu jeho opačné dlouhé boční povrchové plochy, zatímco druhá boční povrchová plocha přiléhá k rohovému řeznému břitu podél téže dlouhé boční povrchové plochy tak, aby byla pokud možno co nej vzdálenější od poslední podpěrné povrchové plochy. A navíc je podpěrná povrchová plocha podél krátké boční povrchové plochy s výhodou umístěna proti bočnímu řeznému břitu opačně umístěné krátké boční povrchové plochy.

V jedné rovině umístěné podpěrné povrchové plochy podél dlouhých bočních povrchových ploch a rovinné podpěrné povrchové plochy podél krátkých bočních povrchových ploch jsou s výhodou umístěny tak, aby byly kolmé ke spodní povrchové ploše, takže vytvářejí dvě vzájemně

-2CZ 293058 B6 úhlopříčně proti sobě umístěné krabicovité konstrukce, z nichž každá je určena pro správné nastavení diagonálně na opačné straně přidruženého rohového řezného břitu.

U výhodného provedení frézovací řezné vložky je čelní řezný břit vyvýšen vzhledem k horní povrchové ploše vložky tak, aby bylo dosaženo požadovaných pozitivních úhlů čela a hřbetu zubů frézy pro vysokorychlostní závěrečné operace při obrábění lehkých kovových obrobků, a to bez nutnosti osového sklonění frézovací řezné vložky.

V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut frézovací držák řezných vložek, mající osu otáčení a obsahující hlavní složkový člen a v podstatě prstencovitý přírubový prstenec pro uložení na hlavní složkový člen z jeho zadní strany, přičemž hlavní složkový člen vymezuje s prstencovitým přírubovým prstencem množinu kapes pro uložení řezné vložky podle nároků 1 až 8, přičemž každá z kapes je vymezena základní podpěrnou plochou a radiální podpěrnou plochou, které jsou obě vytvořeny v hlavním složkovém členu, a osovou podpěrnou plochou, která je vytvořena v prstencovitém přírubovém prstenci, přičemž prstencovitý přírubový prstenec obsahuje hladkou spodní prstencovitou plochu pro dosedání na hladkou a rovinnou horní prstencovitou plochu na hlavním složkovém členu pro umístění spodní prstencovité plochy kolmo k ose otáčení.

Množina základních podpěrných ploch je s výhodou orientována v tečném směru vzhledem ke směru otáčení frézovacího držáku.

Hlavní složkový člen je s výhodou v podstatě trubicovitý a jeho první otevřený konec je propojen se zdrojem chladicího média, přičemž jeho druhý utěsněný konec je propojen s jedním nebo více v podstatě radiálně směřujícími průtočnými kanálky.

Každá kapsa pro uložení řezné vložky je s výhodou umístěna v sedlové struktuře, která je opatřena závitovým otvorem, přiléhajícím ke každé z kapes pro uložení řezné vložky, přičemž závitový otvor je uspořádán šikmo vzhledem k ose otáčení a je upraven pro uložení vyvažovacího šroubu, pohyblivého v závitu pro dynamické vyvažování.

Každá sedlová struktura je s výhodou opatřena v podstatě radiálním závitovým otvorem, který protíná závitový otvor pro uložení upínacího šroubu řezné vložky, a který je upraven pro uložení pojistného šroubu, pohyblivého v závitu pro dosedání na upínací šroub a jeho zajištění.

V souladu s ještě dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut frézovací držák řezných vložek, mající osu otáčení a opatřený jednou nebo více kapsami pro uložení řezné vložky podle nároků 1 až 8, přičemž každá kapsa pro uložení řezné vložky má rovinnou základní podpěrnou plochu, která je orientována v tečném směru vzhledem ke směru otáčení frézovacího držáku pro tečné podpírání uložené řezné vložky, osovou podpěrnou plochu pro osové podpírání řezné vložky na podpěrných plochách, a radiální podpěrnou plochu, která je kolmá na základní podpěrnou plochu, pro radiální podpírání řezné vložky na rovinné podpěrné ploše, přičemž tento frézovací držák řezných vložek obsahuje hlavní složkový člen, opatřený vybráním pro uložení kotoučovitého členu, přičemž hlavní složkový člen vykazuje osovou podpěrnou plochu, zatímco kotoučovitý člen vykazuje základní podpěrnou plochu a radiální podpěrnou plochu.

Frézovací nožový držák je tedy opatřen jednou nebo více kapsami pro uložení vložky, z nichž každá má rovinnou základní podpěrnou povrchovou plochu, rovnoběžnou s osou otáčení, a určenou pro tangenciální podpírání vložky v ní uložené, dále osovou podpěrnou povrchovou plochu pro osové podpírání uvedené vložky v alespoň dvou od sebe vzdálených stykových oblastech, vymezujících první pomyslnou čáru, kolmou kose otáčení v půdoryse frézy, a radiální podpěrnou povrchovou plochu pro radiální podpírání uvedené vložky v jediné stykové oblasti, vymezující druhou pomyslnou čáru kolmou na první pomyslnou čáru v uvedeném půdoryse frézy.

-3 CZ 293058 B6

Takže v souladu s předmětem tohoto vynálezu je minimálního osového házení, které je nezbytné pro obrábění čelní roviny obrobku na vysoce hladký konečný povrch, dosaženo uložením frézovací řezné vložky bez osového sklonu, přičemž je tato frézovací řezná vložka podepírána dvojicí od sebe vzdálených stykových oblastí, a radiálně je podpírána jedinou stykovou oblastí.

Za účelem dosažení minimálního osového házení frézovací řezné vložky je dvojice osových podpěrných stykových oblastí nahrazena pouze jedinou radiální podpěrnou stykovou oblastí, avšak tato jediná radiální podpěrná styková oblast je postačující k tomu, aby nesla relativně malé radiální tlaky, vyvolávané frézováním obrobku s jemnou síťovou strukturou.

Radiální podpěrné povrchové plochy kapes pro uložení vložky jsou s výhodou rovinné, jako jsou odpovídající podpěrné povrchové plochy frézovací řezné vložky, které jsou určeny k tomu, aby byly umístěny vedle sebe tak, že každá ze stykových oblastí je vymezena dvěma rovinnými povrchovými plochami, působícími jedna proti druhé. A navíc jsou osové a radiální podpěrné povrchové plochy kapes pro uložení vložky s výhodou kolmé k jejich přidruženým základním podpěrným povrchovým plochám.

V souladu s ještě dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut frézovací nožový držák, který má osu otáčení, a který je opatřen množstvím obvodově umístěných kapes pro uložení vložky, z nichž každá má základní podpěrnou povrchovou plochu, radiální podpěrnou povrchovou plochu a osovou podpěrnou povrchovou plochu pro příslušné tangenciální, radiální a osové podpírání v ní uložené vložky.

Frézovací nožový držák obsahuje hlavní složkový člen, vytvářející uvedené základní podpěrné povrchové plochy a uvedené radiální podpěrné povrchové plochy, a v podstatě prstencovitý přírubový prstenec, upravený pro uložení uvedeného hlavního složkového členu ze zadní strany, a tím vytvářející množství kapes pro uložení vložky.

Frézovací nožový držák podle tohoto vynálezu je charakterizován tím, že uvedené osové podpěrné povrchové plochy jsou v podstatě hladké povrchové plochy, ležící v jedné rovině, které jsou kolmé k uvedené ose otáčení.

Uvedená konstrukce je výhodná zejména u provedení jednodílného frézovacího nožového držáku, a to zejména proto, že podpěrné povrchové plochy budou mnohem snadněji obrobitelné v přesných tolerancích bez nutnosti pracovat v omezeném prostoru, jako tomu bylo u dosud známých konstrukcí.

Přehled obrázků na výkresech

Pro lepší porozumění předmětu tohoto vynálezu a za účelem ukázat, jak může být předmět tohoto vynálezu vytvořen v praxi, bude nyní uvedený předmět blíže popsán formou neomezujících příkladů za pomoci přiložených výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje axonometrický pohled na pravoúhle tvarovanou frézovací řeznou vložku v souladu s jejím výhodným provedením podle tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje půdorysný pohled na frézovací řeznou vložku podle obr. 1;

obr. 3 znázorňuje čelní pohled na frézovací řeznou vložku podle obr. 1;

obr. 4 znázorňuje boční pohled na frézovací řeznou vložku podle obr. 1;

obr. 5 znázorňuje axonometrický uzavřený pohled na rohový řezný břit frézovací řezné vložky podle obr. 1;

-4CZ 293058 B6 obr. 6 znázorňuje částečný pohled v řezu, provedeném podél čáry VI-VI z obr. 2;

obr. 7 znázorňuje částečný pohled v řezu, provedeném podél čáry VII-VII z obr. 2;

obr. 8 znázorňuje částečný pohled v řezu, provedeném podél čáry VIH-Vni z obr. 2;

obr. 9 znázorňuje částečný pohled v řezu, provedeném podél čáry IX-IX z obr. 2;

obr. 10 znázorňuje v čelním pohledu druhé výhodné provedení frézovací řezné vložky, mající čelní řezný břit skloněn vzhledem k její spodní povrchové ploše;

obr. 11 znázorňuje půdorys čtvercové frézovací řezné vložky podle tohoto vynálezu;

obr. 12 znázorňuje půdorys osmiboké frézovací řezné vložky podle tohoto vynálezu;

obr. 13 znázorňuje schematický půdorysný pohled na frézovací řeznou vložku podle obr. 1, uloženou v kapse pro uložení vložky v pravotočivém nožovém držáku v souladu s předmětem tohoto vynálezu;

obr. 14 znázorňuje schematický boční pohled na frézovací řeznou vložku podle obr. 1, uloženou v kapse pro uložení vložky v pravotočivém nožovém držáku v souladu s předmětem tohoto vynálezu;

obr. 15 znázorňuje schematický čelní pohled na frézovací řeznou vložku podle obr. 1, uloženou v kapse pro uložení vložky v pravotočivém nožovém držáku v souladu s předmětem tohoto vynálezu;

obr. 16 znázorňuje půdorysný pohled na kapsu pro uložení vložky, opatřenou dvojicí od sebe vzdálených osových podpěrných povrchových ploch k vyvozování osové podpory frézovací řezné vložky;

obr. 17 znázorňuje axonometrický pohled na jednodílné těleso frézy s frézovacími řeznými vložkami podle obr. 1;

obr. 18 znázorňuje axonometrický pohled na dvoudílné těleso frézy s frézovacími řeznými vložkami podle obr. 1;

obr. 19 znázorňuje částečný podélný pohled v řezu, provedeném podél čáry XIX-XIX z obr. 18;

obr. 20 znázorňuje uzavřený půdorysný pohled na kapsu pro uložení vložky u frézy podle obr. 18;

obr. 21 znázorňuje částečný pohled v řezu, provedeném podél čáry XXI-XXI z obr. 20, ilustrující způsob, jakým je zajištěn uzamykací šroub pro upevnění frézovací řezné vložky v kapse pro uložení vložky;

obr. 22 znázorňuje částečný pohled v řezu, provedeném podél čáry ΧΧΉ-ΧΧΠ z obr. 19, ilustrující prostředky pro dynamické vyvažování frézy; a obr. 23 znázorňuje částečný podélný pohled v řezu na alternativní dvoudílnou frézu s frézovacími řeznými vložkami podle obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 až obr. 4 je znázorněna frézovací řezná vložka 1, kterou tvoří v podstatě hranolovité těleso 2, které je v půdoryse v podstatě pravoúhlého obdélníkovitého tvaru a má horní plochu 3, dolní plochu 4, dlouhé boční plochy 5 a 7 a krátké boční plochy 8 a 9. Dlouhá boční plocha 5 a krátká boční plocha 9 se stýkají v rohovém řezném břitu 10A, zatímco dlouhá boční plocha 7 a krátká boční plocha 8 se stýkají v rohovém řezném břitu 10B, který se nalézá úhlopříčně na opačné straně, než rohový řezný břit 10A.

Jak bude dále podrobněji vysvětleno, je frézovací řezná vložka 1 opatřena pravoúhlou krabicovitou konstrukcí 12A. která je umístěna úhlopříčně na opačné straně, než rohový řezný břit 10A, a pravoúhlou krabicovitou konstrukcí 12B, která je umístěna úhlopříčně na opačné

-5CZ 293058 B6 straně, než rohový řezný břit JOB, a to pro přesné ustavení polohy frézovací řezné vložky 1 vzhledem k ose otáčení nožového držáku.

Frézovací řezná vložka 1 má osu 13 souměrnosti, kolem níž se zobrazuje půlotáčková souměrnost, takže je zřejmé, že podrobnosti konstrukce frézovací řezné vložky 1, které budou popsány dále s odkazy na rohový řezný břit 10A a pravoúhlou krabicovitou konstrukci 12A, se vztahují analogicky i na rohový řezný břit 10B a pravoúhlou krabicovitou konstrukci 12B.

Pro uchycení frézovací řezné vložky 1 v nožovém držáku je hranolovité těleso 2 řezné vložky 1 s výhodou opatřeno válcovitým upevňovacím otvorem 11, umístěným tak, že se jeho osa shoduje s osou 13 souměrnosti, přičemž je otvor 11 opatřen kuželovým zahloubením 14, vytvořeným s výhodou jako část anuloidu nebo kužele pro uložení analogicky tvarovaného šroubu s hlavou nebo jiného upevňovacího prvku, jako je například zámek na dutý klíč.

Rohový řezný břit 10A má sdruženou třískořeznou skloněnou plochu 15, která na jedné straně splývá s horní plochou 3, avšak na druhé straně protíná obepínací podbroušený břitový hřbet 16 tak, že vytváří čelní řezný břit 17 a boční řezný břit 19, příčně uspořádané směrem k rohovému řeznému břitu 20. Obepínací podbroušený břitový hřbet 16 je představován rovinami, které splývají s přilehlými částmi dlouhé boční plochy 5 a krátké boční plochy 9, které se stýkají v rohovém řezném břitu 10A. zatímco sdružená třískořezná skloněná plocha 15 je představována plochami, obsahujícími rovinné části.

Jak je nejlépe vidět na obr. 2, je pravoúhlá krabicovitá konstrukce 12A představována dvojicí od sebe oddělených podpěrných ploch 7A a 7B. které jsou umístěny v jedné rovině, a které jsou zespoda podpírány zkosenými částmi podél dlouhé boční plochy 7, a rovinnou podpěrnou plochou 8A, která je obdobně podpírána zkosenou Částí podél krátké boční plochy 8.

Podpěrné plochy 7A, 7B a 8A jsou uspořádány tak, aby byly kolmé na dolní plochu 4, takže podpěrná plocha 8A je rovněž kolmá na její přidružené podpěrné plochy 7A a 7B. Jak je znázorněno, je podpěrná plocha 7B umístěna na opačné straně, než čelní řezný břit Γ7, a podpěrná plocha 7A je umístěna přímo vedle rohového řezného břitu 10B tak, aby byla pokud možno co nejvzdálenější od podpěrné plochy 7B, zatímco podpěrná plocha 7A ie umístěna proti bočnímu řeznému břitu 19.

Jak je rovněž nejlépe vidět z obr. 2, tak čelní řezný břit 17 relativně vyčnívá vzhledem k dlouhé boční ploše 5 a je rovnoběžný s podpěrnými plochami 7A a 7B, umístěnými v jedné rovině, a to za účelem jeho přesného umístění v čelní rovině obrobku. A navíc, jak je nejlépe vidět z obr. 3 a obr. 4, tak čelní řezný břit 17 je rovněž vyvýšen vzhledem k horní ploše 3, a je rovnoběžný s dolní plochou 4. Co se týče bočního řezného břitu 19, je rovněž nejlépe vidět z obr. 2, že vyčnívá vzhledem k boční ploše 9, zatímco se boční řezný břit 19 svažuje směrem k dolní ploše 4, jak je nejlépe vidět na obr. 4.

Jak je dobře vidět na obr. 2 a obr. 3, tak čelní řezný břit 17 splývá s horním okrajem dlouhé boční plochy 5 přes vnitřní řezný břit 21, který je upraven tak, aby bylo možno frézovací řeznou vložku 1 ponořit do obrobku až do hloubky poněkud menší, než je vyčnívání čelního řezného břitu 17 vzhledem k dlouhé boční ploše 5.

Čelní řezný břit 17 může být opatřen úzkým podkladovým zábřitem 22 (viz obr. 5 a obr. 6) pro zlepšení konečného opracování povrchu, zatímco může být posílen prostřednictvím skloněného zábřitu 23. který má v podstatě stejnou šířku. Další výhodou pravoúhlé krabicovité konstrukce 12A je, že usnadňuje přesné broušení čelního řezného břitu 17 a úzkého podkladového zábřitu 22, čímž se zlepšuje činnost, k níž jsou určeny.

-6CZ 293058 B6

Jak je nejlépe vidět z obr. 6 až obr. 9, tak skloněné povrchové složky třískořezné skloněné plochy 15, sdružené s čelním řezným břitem 17, bočním řezným břitem 19 a rohovým řezným břitem 20, jsou konkávní, jak je znázorněno na obr. 6, a svírají vhodné úhly cti a a? podbroušeného povrchu břitového hřbetu, a jak je znázorněno na obr. 8 a obr. 9, vhodné úhly a₇ a as radiálního skloněného povrchu břitového čela a úhly a₄ a a* podbroušeného povrchu břitového hřbetu, přizpůsobené pro materiál, který má být obráběn.

Vyčnívání rohového řezného břitu 10A usnadňuje provedení vysoce pozitivních axiálních a radiálních úhlů podbroušeného povrchu břitového hřbetu a úhlů radiálního skloněného povrchu břitového čela, nezbytných pro obrábění měkkých materiálů, jako je například hliník. A navíc obr. 8 a obr. 9 znázorňují, že rohový řezný břit 10A je upraven tak, že má v podstatě neměnný úhel ω břitu podél jeho bočního řezného břitu 19.

A konečně, jak je nejlépe vidět na obr. 2, tak rohový řezný břit 20 je s výhodou částečně zkosen namísto toho, aby byl vytvořen s mnohem obvyklejším poloměrem zaoblení špičky břitu, takže představuje vstupní úhel ερ velikosti 60°, čímž dochází k zabránění třepení okrajů obrobku během jeho postupného vycházení z obráběcí zóny. Během konečného obrábění obrobku s blízkou sítovou strukturou působí zkosený rohový řezný břit 20 jako boční řezný břit frézovací řezné vložky.

Obr. 10 znázorňuje, že frézovací řezná vložka IA může být rovněž vytvořena s čelním řezným břitem 17A, skloněným směrem k dolní ploše 4, zatímco obr. 11 a obr. 12 příslušně znázorňují rovnostranné vložky v půdoryse, a to ve formě čtvercové řezné vložky 25, opatřené až čtyřmi řeznými rohovými břity, z nichž každý je nesen odpovídající krabicovitou konstrukcí, a ve formě osmiboké řezné vložky 26, opatřené až osmi řeznými rohovými břity, z nichž každý je nesen odpovídající krabicovitou konstrukcí.

Za účelem objasnění montáže frézovací řezné vložky 1 do kapsy 27 pro uložení vložky, vytvořené ve frézovacím držáku 100, který má osu A otáčení, je nutno nyní odkázat na obr. 13 až obr. 15, které znázorňují využití pravoúhlé krabicovité konstrukce 12A pro uvedení do správné pracovní polohy rohového řezného břitu 10A, majícího čelní řezný břit 17 na poloměru R, přičemž vytváří část radiální roviny P, která je kolmá-na osu A otáčení.

Kapsa 27 pro uložení vložky 1 jako taková představuje rovinnou základní podpěrnou plochu 27A, umístěnou rovnoběžně s osou A otáčení, proti níž je umístěna dolní plocha 4 pro zachycování tangenciálního tlaku. A navíc tato kapsa 27 pro uložení vložky 1 představuje radiálně rozvinutou rovinnou osovou podpěrnou plochu 278, která je kolmá jak na osu A otáčení, tak na rovinnou základní podpěrnou plochu 27A. a proti níž leží dvojice od sebe oddělených podpěrných ploch 7A a 78. která je určena k zachycování osového tlaku ve dvou od sebe vzdálených stykových oblastech, určujících pomyslnou čáru L_b která je kolmá na osu A otáčení (viz obr. 13).

A konečně kapsa 27 pro uložení vložky 1 představuje osově rozvinutou rovinnou radiální podpěrnou plochu 27, která je rovnoběžná s osou A otáčení a kolmá k rovinné základní podpěrné ploše 27A, a proti níž je uspořádána rovinná podpěrná povrchová plocha 8A. určená k zachycování radiálního tlaku ve stykové oblasti, určující pomyslnou čáru L2, která je kolmá na pomyslnou čáru Li (viz obr. 13).

Takové polohové uspořádání zaručuje minimální osové házení frézy, opatřené dvěma nebo více frézovacími vložkami 1 tak, že jejich provozní čelní řezné břity 17 společně sjejich přidruženými úzkými podkladovými zábřity 22 mohou stírat obráběnou rovinu obrobku do vysoce hladkého konečného provedení. A navíc takto provedené provozní čelní řezné břity 17 frézy vyčnívají nad jejich přidružené vystavené spodní podpěrné plochy 5A a 58 tak, že

-7CZ 293058 B6 zabezpečují, že frézu lze osově ponořit do obrobku v dostatečné hloubce pro obrábění obrobku s blízkou síťovou strukturou bez otěru spodních podpěrných ploch 5A a 58 třískami, které se vytvářejí během frézování.

Současně provozní boční řezné břity 19 dostatečně vyčnívají nad jim přidružené vystavené podpěrné povrchové plochy 9A tak, že příčný pohyb frézy během frézovací operace není omezen. A konečně, přestože frézovací řezné vložky 1 nejsou skloněné, tak provozní rohové řezné břity 10A vykazují požadované vysoké pozitivní osové a radiální úhly čela a hřbetu, což usnadňuje tvorbu třísek a jejich odebírání z povrchu obrobku z lehkého kovového materiálu.

Pro přesné nastavení polohy frézovací řezné vložky 1 tak, aby bylo dosaženo minimálního osového házení frézy, je na obr. 16 znázorněno, že kapsa 28 pro uložení vložky může být opatřena dvojicí od sebe vzdálených osových podpěrných ploch 28A a 28B. ležících v jedné rovině, proti nimž leží jediná rovinná podpěrná plocha 7C. probíhající podél dlouhého bočního povrchu frézovací řezné vložky IB.

Na obr. 17 je znázorněn jednodílný frézovací držák 100A řezných vložek, který má základní osu A otáčení, a který je uzpůsoben k tomu, aby nesl pět frézovacích řezných vložek 1. Tento jednodílný frézovací držák 100A je opatřen kuželovitou stopkovou částí 102 a řeznou hlavovou částí 103, na níž je uspořádáno pět úložných sedlových struktur 104. stejnoměrně úhlově rozmístěných po jejím obvodu. Každá úložná sedlová struktura 104 je vytvořena s kapsou 106 pro uložení vložky, mající podpěrné plochy 27A, 27B a27C pro podpírání frézovací řezné vložky 1 upevněné prostřednictvím upínacího šroubu 107, a s volnou plochou 108 mezery zubů pro umožnění přístupu k frézovací řezné vložce 1, která je tam uložena, a pro umožnění odstraňování odebíraných třísek.

Oproti jednodílnému frézovacímu držáku 100A řezných vložek představuje významné výrobní i funkční výhody dvoudílný frézovací držák 100B řezných vložek, znázorněný na obr. 18 a obr. 19, kde jsou obdobné součásti příslušně číslovány obdobnými vztahovými značkami.

Za tím účelem jeho řezná hlavová část 103 obsahuje v podstatě prstencovitý hlavní složkový člen 110. který je vytvořen integrálně s kuželovitou stopkovou částí 102. a který představuje rovněž hlavní součást této kuželovité stopkové části 102, přičemž nese v podstatě prstencovitý přírubový prstenec 111 pro uložení na vlečné straně hlavního složkového členu 110, k němuž je připojen prostřednictvím spojovacích šroubů 112. které procházejí skrze odpovídající závitové otvory 114 v hlavním složkovém členu 110, a skrze otvory 115 v přírubovém prstenci 111 (viz obr. 19).

U takovéto dvoudílné konstrukce pak je prstencovitý hlavní složkový člen 110 opatřen rovinnou základní podpěrnou plochou 27A a rovinnou radiální podpěrnou plochou 27C, zatímco je přírubový prstenec 111 opatřen rovinnou osovou podpěrnou plochou 27B.

Jak je nejlépe vidět na obr. 19, má hlavní složkový člen 110 v průřezu odstupňovaný tvar se zadní kuželovou částí 116 s vnější válcovou středící plochou 117, souosou s osou A otáčení, a s přední kuželovou částí 118 s vysoce hladkou rovinnou homí prstencovitou plochou 120, která je kolmá k ose A otáčení.

Přední kuželová část 118 je opatřena radiálně probíhající věncovitou částí 121. která má v průřezu odstupňovaný tvar s homí vnější válcovou plochou 122. s homí prstencovitou plochou

123. která je rovnoběžná s homí prstencovitou plochou 120 a se spodní vnější válcovou plochou

124. Každá věncovitá část 121 vytváří spodní část úložné sedlové struktury 104 a je opatřena rovinnými základními podpěrnými plochami 27A a rovinnými radiálními podpěrnými plochami 27C.

-8CZ 293058 B6

Přírubový prstenec 111 má v průřezu odpovídající odstupňovaný tvar s vnitřní částí 126, opatřenou průchozími otvory 115 a radiálně probíhající a dolů směřující věncovitou částí 127. Vnitřní část 126 má vnitřní válcovou plochu 128 pro sdružení s vnější válcovou středící plochou 117 pro centrování přírubového prstence 111 vzhledem k ose A otáčení, a vysoce hladkou rovinnou spodní prstencovitou plochu 129, podpírající vysoce hladkou rovinnou horní prstencovitou plochu 120 pro umístění spodní prstencovitě plochy 129 ve směru kolmém k ose A otáčení.

Věncovité části 127 představují horní části úložných sedlových struktur 104 ajsou uzpůsobeny ktomu, aby přesahovaly odpovídající věncovité části 121 tak, aby byly vytvořeny osové podpěrné plochy 278. které jsou připraveny tak, aby byly rovnoběžné se spodní prstencovitou plochou 129.

Každá z věncovitých částí 127 má vnitřní povrchovou plochu 130 a spodní povrchovou plochu 132, které mají tvar a rozměry takové, aby byla zaručena vůle od radiální plochy 122 a horní plochy 123 jejich odpovídajících věncovitých částí 121. přičemž tato vůle musí zaručit, že vycentrování věncovité části 121 vzhledem k ose A otáčení, a přesné uložení osových podpěrných ploch 27B rovnoběžně s horní rovinnou plochou 120 není narušeno.

Kuželovitá stopková část 102 a řezná hlavová část 103 jsou obecně trubkovité za účelem propojení průtoku se zdrojem chladicího média, kterým může být tlaková chladicí kapalina nebo stlačený vzduch, s využitím průtočného chladicího kanálku 133 pro chlazení frézovací řezné vložky 1 a pro rychlé odvádění třísek, vytvářených během frézovacího procesu.

Každé úložné sedlové struktuře 104 náleží jeden průtočný chladicí kanálek 133, uspořádaný pro zajištění proudění chladicího média poněkud před příslušnou kapsu 106 pro uložení vložky. Spojení se zdrojem chladicího média je zajištěno přes otvor 134, přes mezilehlou dutinu 135 a spodní chladicí prostor 136. utěsněný těsnicím krytem 138, vloženým do vybrání 139, vytvořeného ve spodním povrchu hlavního složkového členu 110. a upevněným několika šrouby 140.

Průměr spodního chladicího prostoru 136 je poměrně velký a průtočné chladicí kanálky 133 jsou umístěny v podstatě radiálně vzhledem kose A otáčení, takže vlastní otáčení dvoudílného frézovacího držáku 100B žene chladicí médium směrem ven se zvýšenou výtokovou rychlostí pro efektivní odebírání třísek a odvádění tepla s využitím výhodně působící odstředivé síly. Další výhodou takovéhoto uspořádání je skutečnost, že celková hmotnost dvoudílného frézovacího držáku 100B je snížena.

Jak je nejlépe vidět na obr. 21, je každý upínací šroub 107 opatřen bezzávitovou střední částí 107A, proti které dosedá dorazový konec 141A pojistného šroubu 141, závitově přemístitelného podél závitového otvoru 142, a to za účelem zajištění upínacího šroubu 107. Závitové otvory 142 jsou umístěny v podstatě radiálně vzhledem k ose A otáčení, takže vlastní otáčení dvoudílného frézovacího držáku 100B působí na pojistné šrouby 141 radiálně směrem ven pro efektivní zajištění upínacích šroubů 107 s pomocí šikmé předpínací síly, která se zvyšuje spolu s rychlostí otáčení, takže jsou uspokojeny i velmi přísné bezpečnostní požadavky, předepsané pro obrábění s vysokými rychlostmi.

Jak je nejlépe vidět na obr. 22, je každá úložná sedlová struktura 104 opatřena závitovým otvorem 144. probíhajícím od horního povrchu přírubového prstence 111 ke spodní ploše 132 přidružené věncovité části 127, a to ve skloněné poloze vzhledem k ose A otáčení. Podél tohoto závitového otvoru 144 je závitově přemístitelný vyvažovači šroub 145, který slouží pro usnadnění dynamického vyvážení dvoudílného frézovacího držáku 100B prostřednictvím jeho individuálního nastavení.

Přejdeme-li nyní k obr. 23, můžeme zde vidět alternativní provedení dvoudílného frézovacího držáku 100C, který je vytvořen tak, že jeho řezná hlavová část 103 obsahuje hlavní složkový člen

-9CZ 293058 B6

146, který je na jeho spodní ploše opatřen vybráním 147, v němž je usazen kotoučovitý člen 148 tak, že hlavní složkový člen 146 vytváří osové podpěrné plochy 27B, přičemž kotoučovitý člen 148 vytváří základní podpěrné plochy 27A a radiální podpěrné plochy 27C. U tohoto alternativního dvoudílného frézovacího držáku 100C pak kotoučovitý člen 148 působí rovněž jako těsnicí kiyt 138 spodního chladicího prostoru 136.

Přestože byl vynález popsán s ohledem na omezený počet příkladů jeho provedení, může být uplatněno velké množství variant, modifikací a jiných provedení předmětu tohoto vynálezu. Například v případě, že podpěrné povrchy frézovací řezné vložky budou skloněny vzhledem k jejímu spodnímu povrchu, pak takováto modifikace vyžaduje i příslušné vhodné přizpůsobení kapes pro uložení vložek.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Frézovací řezná vložka (1), tvořená v podstatě hranolovitým tělesem (2), majícím homí plochu (3), dolní plochu (4), a alespoň dvě dvojice vzájemně přilehlých bočních ploch (7, 8; 5, 9), z nichž první boční plocha (7) z první dvojice vzájemně přilehlých bočních ploch (7, 8) obsahuje dvojici od sebe vzdálených podpěrných ploch (7A, 7B), a druhá boční plocha (8) z první dvojice vzájemně přilehlých bočních ploch (7, 8) obsahuje jednu rovinnou podpěrnou plochu (8A), přičemž mezi druhou dvojicí vzájemně přilehlých bočních ploch (5,9) je uspořádán první rohový řezný břit (10A), obsahující čelní řezný břit (17) a boční řezný břit (19), připojený kčelnímu řeznému břitu (17) prostřednictvím rohového řezného břitu (20), vyznačující se tím , že čelní řezný břit (17) vyčnívá nad povrch třetí boční plochy (5), protilehlé kprvní boční ploše (7), aje rovnoběžný s v jedné rovině uspořádanými podpěrnými plochami (7 A, 7B), přičemž boční řezný břit (19) vyčnívá nad povrch čtvrté boční plochy (9), protilehlé ke druhé boční ploše (8).
2. Řezná vložka podle nároku 1,vyznačující se tím, že má v půdoryse pravoúhlý tvar aje opatřena úhlopříčně proti prvnímu rohovému řeznému břitu (10A) upraveným druhým rohovým řezným břitem (10B), přičemž třetí boční plocha (5) obsahuje dvojici od sebe vzdálených podpěrných ploch (5A, 5B), uspořádaných v jedné rovině, a čtvrtá boční plocha (9) obsahuje jedinou rovinnou podpěrnou plochu (9A).
3. Řezná vložka podle nároku 2, vyznačující se tím, že dvojice podpěrných ploch (5A, 5B; 7A, 7B) podél dlouhých bočních ploch (5, 7), a podpěrné povrchové plochy (9A, 8A) podél krátkých bočních ploch (9, 8) jsou kolmé na dolní plochu (4).
4. Řezná vložka podle nároku 3, vyznačující se tím, že první podpěrná plocha (7B) je uspořádána protilehle vůči čelnímu řeznému břitu (17) třetí boční plochy (5), a druhá podpěrná plocha (7A) přiléhá k druhému rohovému řeznému břitu (10B).
5. Řezná vložka podle nároku 4,vyznačující se tím, že čelní řezný břit (17) a boční řezný břit (19) vyčnívají nad homí plochu (3).
6. Řezná vložka podle nároku 5, vyznačující se tím, že čelní řezný břit (17) je rovnoběžný s dolní plochou (4).
7. Řezná vložka podle nároku 5, vyznačující se tím, že čelní řezný břit (17) je skloněn vůči dolní ploše (4).

-10CZ 293058 B6
8. Řezná vložka podle nároku 5, vyznačující se tím, že druhý rohový řezný břit (10B) obsahuje první čelní řezný břit (17) a boční řezný břit (19), vyčnívající nad kněmu přilehlou krátkou boční plochu (8) a skloněný vůči dolní ploše (4).
9. Frézovací držák (100B), mající osu (A) otáčení a obsahující hlavní složkový člen (110) a v podstatě prstencovitý přírubový prstenec (111) pro uložení na hlavní složkový člen (110) z jeho zadní strany, přičemž hlavní složkový člen (110) vymezuje s prstencovitým přírubovým prstencem (111) množinu kapes (106) pro uložení řezné vložky (1) podle nároků 1 až 8, přičemž každá z kapes (106) je vymezena základní podpěrnou plochou (27A) a radiální podpěrnou plochou (27C), které jsou obě vytvořeny v hlavním složkovém členu (110), a osovou podpěrnou plochou (27B), která je vytvořena v prstencovitém přírubovém prstenci (111), v y z n a č u j í c í se tím, že prstencovitý přírubový prstenec (111) obsahuje hladkou spodní prstencovitou plochu (129) pro dosedání na hladkou a rovinnou horní prstencovitou plochu (120) na hlavním složkovém členu (110) pro umístění spodní prstencovité plochy (129) kolmo k ose (A) otáčení.
10. Frézovací držák (100B) podle nároku 9, vyznačující se tím, že množina základních podpěrných ploch (27A) je orientována v tečném směru vzhledem ke směru otáčení frézovacího držáku (100B).
11. Frézovací držák (100B) podle nároku 10, vyznačující se tím, že hlavní složkový člen (110) je v podstatě trubicovitý a jeho první otevřený konec (134) je propojen se zdrojem chladicího média, přičemž jeho druhý utěsněný konec (136) je propojen s jedním nebo více v podstatě radiálně směřujícími průtočnými kanálky (133).
12. Frézovací držák (100B) podle nároku 11, vyznačující se tím, že každá kapsa (106) pro uložení řezné vložky (1) je umístěna v sedlové struktuře (104), která je opatřena závitovým otvorem (144), přiléhajícím ke každé z kapes (106) pro uložení řezné vložky (1), přičemž závitový otvor (144) je uspořádán šikmo vzhledem k ose (A) otáčení a je upraven pro uložení vyvažovacího šroubu (145), pohyblivého v závitu pro dynamické vyvažování.
13. Frézovací držák (100B) podle nároku 12, vyznačující se tím, že každá sedlová struktura (104) je opatřena v podstatě radiálním závitovým otvorem (142), který protíná závitový otvor pro uložení upínacího šroubu (107) řezné vložky (1), a který je upraven pro uložení pojistného šroubu (141), pohyblivého v závitu pro dosedání na upínací šroub (107) a jeho zajištění.
14. Frézovací držák (100C), mající osu (A) otáčení a opatřený jednou nebo více kapsami (27) pro uložení řezné vložky (1) podle nároků 1 až 8, přičemž každá kapsa (27) pro uložení řezné vložky (1) má rovinnou základní podpěrnou plochu (27A), která je orientována v tečném směru vzhledem ke směru otáčení frézovacího držáku (100C) pro tečné podpírání uložené řezné vložky (1), osovou podpěrnou plochu (27B) pro osové podpírání řezné vložky (1) na podpěrných plochách (7A, 7B), a radiální podpěrnou plochu (27C), která je kolmá na základní podpěrnou plochu (27A), pro radiální podpírání řezné vložky (1) na rovinné podpěrné ploše (8A), vyznačující se tím, že obsahuje hlavní složkový člen (146), opatřený vybráním (147) pro uložení kotoučovitého členu (148), přičemž hlavní složkový člen (146) vykazuje osovou podpěrnou plochu (27B), zatímco kotoučovitý člen (148) vykazuje základní podpěrnou plochu (27A) a radiální podpěrnou plochu (27C).