CZ293519B6

CZ293519B6 - Spoj pro spojování dvou částí s eliminací jejich vzájemného otáčeníŹ a obráběcí nástroj s tímto spojem

Info

Publication number: CZ293519B6
Application number: CZ1999580A
Authority: CZ
Inventors: Rydbergáchrister; Koskonenájorma
Original assignee: Secoátoolsáab
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2004-05-12
Also published as: PL331682A1; EP0934135A1; US6146060A; SE9702500D0; SE509540C2; IL128268A0; CZ58099A3; KR20000068391A; PL187875B1; SE9702500L; JP2001506190A; CN1092551C; WO1999000208A1; HK1023086A1; IL128268A; JP4065334B2; BR9806056A; DE69807182D1; CN1229375A; DE69807182T2

Abstract

Spojované části mají spojovací plochy }�@Ź @@B upravené pro vzájemné zapadnutí@ Plošný reliéf každé spojovací plochy }�@Ź @@B obsahuje nejméně dvě sady }�@AŹ �@BB drážek }�@AŹ �@BB uspořádaných jednak v první sadě }�@AB v prvním směru a jednak v druhé sadě }�@BB v druhém směruŹ příčném k prvnímu směru@ V nejméně jedné ze spojovacích ploch }@@Ź �@B se drážky }�@AŹ �@BB obou sad }�@AŹ �@BB vzájemně křižují a ve druhé ze spojovacích ploch }�@Ź @@B k sobě alespoň přiléhají plochový úsek s drážkami první sady a plochový úsek s drážkami druhé sady@ Síť křižujících se drážek }�@AŹ �@BB obou sad }�@AŹ �@BB vymezuje výstupkyŹ které mají vzájemně doplňkový tvar s drážkami }�@BŹ �@AB ve druhé ze spolupůsobících spojovacích ploch }�@Ź @@BŹ a zapadají ve spojiŹ v němž jsou spojovací plochy }�@Ź @@B přiloženy k soběŹ do drážek }�@BŹ �@AŹ @@BB ve druhé ze spolupůsobících spojovacích ploch }�@Ź @@B v alespoň čtyřech různých vzájemných polohách@ Spoj je opatřen alespoň jedním upevňovacím elementem }�@B pro přitlačování spojovaných částí s vzájemně do sebe zapadajícími plošnými reliéfy k sobě@ Obráběcí nástroj obsahuje držák }��B a řeznou hlavu }�@BŹ mezi nimiž je upraven výše uvedený spojŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká spoje pro spojování dvou částí s eliminací jejich vzájemného otáčení, kde první spojovaná část má svoji spojovací plochu opatřenou prvním plošným reliéfem a druhá spojovaná část má svoji spojovací plochu opatřenou druhým plošným reliéfem, upraveným pro zapadnutí do plošného reliéfu vytvořeného ve spojovací ploše první části, přičemž spoj je opatřen alespoň jedním upevňovacím elementem pro přitlačování spojovaných částí s vzájemně do sebe zapadajícími plošnými reliéfy k sobě. Dále se týká obráběcího nástroje určeného zejména pro třískové obrábění, sestávajícího z držáku upraveného pro upnutí v nosiči nástroje, a z řezné hlavy, upevnitelné alespoň jedním upevňovacím elementem přímo nebo prostřednictvím podložky k držáku.

Dosavadní stav techniky

Ze spisu DE-A1-34 46 455 je znám nástroj pro soustružení výše uvedeného typu. Známý nástroj má čtyři zuby na dolní straně řezné vložky, které spolupůsobí s odpovídajícími drážkami v držáku. Vzniká velké namáhání na každé jednotlivé drážce a opotřebení následně vede k malé přesnosti obráběcího výsledku. Totéž platí pro nástroj podle DE-C2-34 48 086 a DE-OS-19 50 718, které obsahují radiálně vystupující zuby.

Ze spisu CA-A-2 170 450 je znám jiný soustružnický nástroj výše uvedené typu, u něhož je dolní strana podložky opatřena jemným vzorkem z výběžků určených pro přímé ražení odpovídajícího vzorku do držáku při soustružení. K takovému ražení však dochází následně a šroub, který přidržuje řeznou vložku, ztrácí svěmou sílu a musí být dotahován. Kromě toho se přesnost opakování stává velmi obtížně dosažitelnou při výměně podložky, neboť je téměř nemožné znovu najít původní polohu a musí být provedeno nové ražení, takže se zajišťovací účinek zhoršuje při každé výměně.

Dále je známo ze spisů SE-A-9404266-0 a SE-A-95016787-9 stejného přihlašovatele řešení nástrojů se vzájemně spolupůsobícími drážkami a zuby, vytvořenými v jednom směru.

Podstata vynálezu

Vynález přináší spoj pro spojování dvou částí s eliminací jejich vzájemného otáčení, kde první spojovaná část má svoji spojovací plochu opatřenou prvním plošným reliéfem a druhá spojovaná část má svoji spojovací plochu opatřenou druhým plošným reliéfem, upraveným pro zapadnutí do plošného reliéfu vytvořeného ve spojovací ploše první části, přičemž spoj je opatřen alespoň jedním upevňovacím elementem pro přitlačování spojovaných částí s vzájemně do sebe zapadajícími plošnými reliéfy k sobě, přičemž spoj se podle vynálezu vyznačuje tím, že plošný reliéf každé spojovací plochy obsahuje nejméně dvě sady drážek uspořádaných jednak v první sadě v prvním směru a jednak v druhé sadě v druhém směru, příčném k prvnímu směru, přičemž drážky první sady vymezují první drážkování a drážky druhé sady vymezují druhé drážkování v příslušné z obou spojovacích ploch, přičemž v nejméně jedné ze spojovacích ploch se drážky obou sad vzájemně křižují, a ve druhé ze spojovacích ploch k sobě alespoň přiléhají plochový úsek s prvním drážkováním a plochový úsek s druhým drážkováním, přičemž síť křižujících se drážek obou sad vymezuje v alespoň části nejméně jedné ze spojovacích ploch výstupky, které mají vzájemně doplňkový tvar s drážkami ve druhé ze spolupůsobících spojovacích ploch, a zapadají ve spoji, v němž jsou spojovací plochy přiloženy k sobě, do drážek ve druhé ze spolupůsobících spojovacích ploch v alespoň čtyřech různých vzájemných polohách.

-1 CZ 293519 B6

Podle dalšího znaku vynálezu se drážky sad vzájemně křižují v alespoň části obou spojovacích ploch.

Podle výhodného provedení vynálezu se drážky vzájemně křižují v celém rozsahu spojovací plochy.

Drážky mají podle dalšího znaku vynálezu v příčném profilu stejný tvar písmene V a vymezují mezi sebou žebro opačného tvaru, které zapadá do drážek druhé ze spolupůsobících spojovacích ploch.

Podle výhodného provedení vynálezu je každá ze spolupůsobících spojovacích ploch drážkovaná z nejméně 80 % a s výhodou z 90 až 100 %, přičemž drážky v každé ze spojovacích ploch jsou uspořádány ve dvou hlavních směrech, které jsou vzájemně kolmé.

Vynález dále navrhuje obráběcí nástroj určený zejména pro třískové obrábění, sestávající z držáku upraveného pro upnutí v nosiči nástroje, a z řezné hlavy, upevnitelné alespoň jedním upevňovacím elementem, přímo nebo prostřednictvím podložky k držáku, přičemž nástroj se vyznačuje tím, že má mezi držákem a řeznou hlavou upraven výše uvedený spoj, nebo má tento spoj upraven jak mezi držákem a jednou stranou podložky, tak i mezi druhou stranou podložky a řeznou hlavou.

Vynález umožňuje vytvořit univerzální spoj pro dvě nástrojové části, kterým se může přenášet velký točivý moment. Umožňuje vytvořit nástroj, kteiý je stále tuhý a má velkou přesnost. Držák a řezná hlava s uvedeným spojem se dají velmi jednoduše sestavit.

Vynález umožňuje způsob vzájemného spojování dvou nástrojových částí při kterém se nástrojové části uvedou do jedné polohy ze čtyř možných poloh a plochy se stáhnou k sobě upevňovacími elementy tak, že tvary nosných ploch se vzájemně zajistí v pevné poloze.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, na kterých znázorňuje obr. IA schéma známé spojovací plochy, obr. IB schéma spojovací plochy podle vynálezu, obr. 1C detail oblasti spoje mezi dvěma drážkami ve tvaru písmene V, obr. ID detail oblasti spoje podle vynálezu v nezatíženém a předepnutém stavu, obr. 2A perspektivní pohled na držák podle vynálezu, obr. 2B perspektivní pohled na řeznou hlavu podle vynálezu, obr. 2C perspektivní pohled na nástroj podle vynálezu v rozebraném stavu, obr. 2D perspektivní pohled na nástroj podle vynálezu v sestaveném stavu, obr. 2E a 2F řezy rovinami ΠΕ-ΠΕ a IIF-IIF z obr. 2A, obr. 3 alternativní provedení řezných hlav podle vynálezu v perspektivních pohledech, obr. 4A perspektivní pohled na alternativní provedení nástroje podle vynálezu, obr. 5A a 5B boční pohledy na alternativní provedení řezné hlavy podle vynálezu, obr. 5C koncový pohled na řeznou hlavu z obr. 5A, 5B, obr. 6A boční pohled na alternativní provedení držáku podle vynálezu, obr. 6B koncový pohled na držák z obr. 6A, obr. 6C detail konce držáku z obr. 6A v bočním pohledu, obr. 7A a 7B perspektivní pohled na alternativní provedení nástroje podle vynálezu, a to jednak v rozmontovaném a jednak sestaveném stavu, obr. 8A a 8B perspektivní pohled na alternativní provedení nástroje podle vynálezu, a to jednal v rozmontovaném a jednak sestaveném stavu, obr. 8C pohledy na podložku zespodu, z boku a shora (odshora dolů), obr. 8D pohled na alternativní provedení řezné hlavy podle vynálezu zespodu a z boku, a obr. 9A-9C perspektivní pohledy na alternativní provedení obráběcího nástroje podle vynálezu.

-2CZ 293519 B6

Příklady provedení vynálezu

Nejprve bude provedena technická analýza přenášených točivých momentů ve spojích jakožto analýza základní teorie, na níž je založen vynález. Na obr. 1A je pohled na čtvercovou plochu s délkou a, která má v sobě obrobením vytvořených N podélných rovnoběžných drážek šířky W. Ve vztahu k protilehlé ploše s podobnou drážkou se předpokládá, že u jednotlivé drážky je možné vytvořit relativní zkroucení v rámci uhlu φΐ. To je možné považovat za míru mezery mezi oběma plochami pro drážku. Když se současně vzájemně ovlivňuje N drážek, dosáhne se spolupůsobení, které zmenšuje celkové relativní zkroucení nepřímo úměrně k počtu drážek podle vztahu:

φ = φΙ/Ν.

Na obr. 1B je znázorněna stejná plocha, ale sN/2 drážek 17B, vytvořených obrobením podél poloviny délky a/2. Na druhé polovině je N drážek 17A se stejným profilem a šířkou W jako výše, ale vytvořených kolmo k ostatním drážkám 17B. Když protilehlá plocha s N+N drážkami 17A. 17B obrobenými vůči sobě kolmo ovlivňuje druhou plochu, dosáhne se záběr mezi celkem N+N/2 drážek. Je-li relativní zkroucení drážky jako v předchozím případě φΐ, je celkové získané relativní zkroucení φ = φ1/(Ν+Ν/2) = 2 φ1/3Ν.

To znamená, že celkové zkroucení/pohyb je u tohoto spoje o 33 % menší než u známého spoje.

Na obr. IC je znázorněn profil hřebenu mezi dvěma drážkami. Namáhání na boku povede k maximálnímu napětí na poloměru, který se stane dimenzovacím hlediskem pro to, jak velké zatížení může spoj unést (nebo jinými slovy maximální točivý moment). Jelikož se profil s hloubkou rozšiřuje, bude napětí záviset na namáhání na jednotku délky, tj. čím delší je vzdálenost, na níž může být dané namáhání rozděleno, tím nižší bude napětí. Samotné rozdělení, zatížení je pak závislé na relativním kroucení mezi oběma částmi spoje.

Ideální spoj má ve všech drážkách dotyk podél celé drážky. Z praxe je však známé, že kontakt vznikne při torzním zatížení podél okraje ploch, jak ukazuje obr. ID. Velikost zatížení je proto přímo závislá na relativním kroucení ve spoji. Pro daný točivý moment se proto napětí v profilu bude měnit úměrně k relativnímu kroucení ve spoji. Je-li maximální napětí v profilu a_mav. vypočítá se toto napětí pro namáhání f(n/mm) podle vztahu

Omax = f X c, kde funkce c závisí na materiálu a geometrii profilu.

Pro daný točivý moment m a x boků (stejných jako na obr. 1A a 1B, tj. 2n nebo 2(n/2+n)), potom f ~φ.

Spoj z obr. 1B může jinými slovy přenášet točivý moment, který je o 1/(2/3) x 100 % = 50 % větší než spoj z obr. 1A.

Výše uvedená teoretická úvaha tvoří základ pro řadu provedení vynálezu, z nichž některá jsou popisována níže.

Obr. 2A až 2D znázorňují obráběcí nástroj 10. obsahující v podstatě válcový držák 11, vícehrannou řeznou hlavu 12, a šroub 13. Držák 11 může být vyroben z oceli, cementovaného karbidu nebo rychlořezné oceli. Jeden volný konec držáku 11 je určený k upevnění na neznázoměném otáčivém vřetenu v obráběcím stroji, zatímco opačný druhý konec má čelní plochu 14 (tvořící spojovací plochu ve smyslu definice předmětu vynálezu a dále takto označovanou) a díru 15 se

-3CZ 293519 B6 závitem. Závitová díra 15 má kónický vstupní úkos. Čelní plocha 14 má kruhový základní tvar a obsahuje dvě sady 16A, 16B drážek, kde sada 16A drážek vymezuje první drážkování a sada 16B drážek vymezuje druhé drážkování. Každá sada 16A. 16B drážek kryje v podstatě polovinu spojovací čelní plochy 14 a obsahuje více samostatných odpovídajících drážek 17A, 17B. Drážky 17A. 17B v drážkovaných částech mají dva hlavní směry Sl. S2, které jsou vzájemně na sebe kolmé.

Na druhou sadu 16A drážek 17A navazuje první sada 16B drážek 17B. V podstatě každá drážka 17B v první sady 16B drážek protíná plášťovou plochu držáku 11 ve dvou místech, zatímco v podstatě každá drážka 17A druhé sady 16A drážek protíná plášťovou plochu držáku 11 v jednom místě. Každá drážka 17A, 17B ie podlouhlá a má průřez ve tvaru písmene V. Každá drážka 17A, 17B je definována šířkou W a hloubkou. Šířka W má velikost od 0,2 do 2 mm, s výhodou okolo 1,5 mm. Každá drážka 17A, 17B má dva boky, které se prostřednictvím ostrého nebo zaobleného přechodu napojují na dno. Boky svírají vzájemně ostrý úhel. Úhel leží v intervalu od 40° do 80°, s výhodou 55° až 60°. Každá plocha má s výhodou rovinný tvar a navazuje na přiřazený bok prostřednictvím vnitřního měkkého nebo ostrého přechodu. Počet drážek 17A. 17B v každé sadě 16A. 16B drážek závisí na tom, jak je vytvořena nosná plocha řezné hlavy 12, a je v rozmezí od 5 do 20 drážek 17A. 17B. Dno může mít alternativně rádius přibližně 0,2 až 0,4 mm. Tvar drážkování sad 16A, 16B drážek poskytuje značně větší měrný povrch, než kdyby byly rovinné. Drážkování sad 16A, 16B drážek kryjí nejméně 80 %, s výhodou 90 až 100 %, přístupného povrchu spojovací čelní plochy 14.

V provedení znázorněném na obr. 2A-2D je první sada 16B drážek 17B vytvořena frézováním odvalovací frézou nebo broušením, se směrem posuvu rovnoběžným se směrem S2. Následně se vytvoří druhá sada 16A drážek 17A se stejným nástrojem ve směru rovnoběžném se směrem Sl. Pro dosažení plné hloubky v každé drážce 17A v druhé sadě 16A drážek je vhodné, aby se nástroj poněkud přisouval do první sady 16B drážek. Potom bude tento nástroj také obrábět materiál první sady 16B drážek z příkladu dle obr. 2A, takže se u konce části spojovací čelní plochy 14 s druhou sadou 16A drážek vytvoří v části spojovací čelní plochy 14 s první sadou 16B drážek zcela nebo částečně pyramidálně tvarované výběžky. Ve znázorněném provedení je plocha s drážkováním druhé sady 16A drážek o něco větší, než je plocha drážkovaná první sadou 16B drážek. Druhá sada 16A drážek tak obsahuje dvanáct drážek 17A, zatímco první sada 16B drážek obsahuje šest drážek 17B.

Na obr. 2B je znázorněna řezná hlava 12 v perspektivním pohledu zespodu. Hlava 12 může být vyrobena z cementovaného karbidu, cementu nebo rychlořezné oceli a může být použita pro obrábění rybinovitých drážek. Hlava 12 má základní tvar komolého kužele a obsahuje deset řezných hran 20 vytvořených na obvodě kuželovité hlavy. Řezné hrany 20 jsou obklopovány běžnými volnými prostory pro třísky. Hlava 12 má vcelku vytvořený krček 21. opatřený spojovací plochou 22. Spojovací plocha 22 má kruhový základní tvar a obsahuje dvě sady 23A. 23B drážek. Každá sada 23A. 23B drážek kryje v podstatě celou spojovací plochu 22 a obsahuje více samostatných shodných drážek 24A, 24B. Drážky 24A. 24B sad 23A. 23B drážek mají dva hlavní směry S3. S4. které jsou vzájemně na sebe kolmé. Drážky 24A, 24B sad 23A, 23B drážek v řezné hlavě 12 se zcela příčně prostupují, tj. v nosné ploše nekončí, kromě míst díry 25, a vzájemně se v celé ploše křižují.

V podstatě každá drážka 24A. 24B obou sad 23 A. 23B drážek protíná plášťovou plochu hlavy 12 na dvou místech. Každá drážka 24A. 24B je podlouhlá a má v průřezu tvar v podstatě písmene V. Každá drážka 24A. 24B ie definována největší šířkou W a hloubkou. Každá drážka 24A. 24B má dva boky, které přes ostrý nebo zaoblený přechod navazují na dno. Boky svírají ostrý úhel v rozmezí od 40° do 80°, s výhodou 55° až 60°. Každá plocha je s výhodou rovinná a navazuje na přirazený bok v tupém vnitřním pozvolném nebo ostrohranném přechodu. Počet drážek 24A. 24B v každé sadě 23A. 23B drážek závisí na tom, jak je vytvořena čelní plocha hlavy 12, a volí se v rozmezí od 5 do 20 drážek 24A, 24B. Dno může alternativně mít rádius okolo 0,2 až 0,4 mm.

-4CZ 293519 B6

Tvar sad 23A, 23B drážek poskytuje podstatě větší měrný povrch, než kdyby byl rovinný. Drážkování sad 23A, 23B drážek kryjí nejméně 80 %, s výhodou 90 až 100 °/o, přístupného povrchu spojovací plochy 22. Drážkování sad 23A. 23B drážek jsou posunutá vzhledem k ose otáčení CL nástroje 10 o vzdálenost W/2 v obou směrech Sl, S2 definovaných pro sady 16A. 16B drážek držáku LL Hlava 12 má nezávitovanou díru 25 pro vložení šroubu nebo jakéhokoli jiného svěmého prostředku. Svěmý prostředek může být alternativně vytvořen jako vnitřní táhlo, přičemž díra 25 je opatřena vcelku vytvořeným závitem, který spolupůsobí se závitovaným volným koncem táhla. Při této alternativě se dosáhne možnosti získat řezné hrany 20 orientované směrem k ose otáčení CL pro vrtání. Sady 23A, 23B drážek 24A, 24B v provedení z obr. 2B byly vytvořeny přímým lisováním a slinováním nebo broušením.

Obráběcí nástroj 10 se sestaví ručním přiložením spojovací plochy 22 řezné hlavy 12 proti spojovací čelní ploše 14 držáku 11 v jedné ze čtyř možných poloh. Směry S3. S4 drážek 24A, 24B hlavy 12 jsou tak vyřízeny s odpovídajícími směry Sl, S2 drážek 17A. 17B čelní plochy 14 držáku 11 v jedné ze čtyř možných poloh. Šroub 13 se osadí do vsouvací díry 25 a do závitové díry 15. Při otáčení šroubu 13 klíčem, který je ovládán rukojetí klíče, bude řezná hlava 12 pevně přitažena k spojovací čelní ploše 14 držáku 11, tj. dosáhne se poloha podle obr. 2D. Řezná hlava 12 je nyní uspokojivě ukotvena v držáku j_l.

Důvodem, proč má mít pouze jedna spojovací plocha po celé ploše oplatkovitý vzorek (s křižováním drážek) je to, že nástroj získá zřetelnější zajišťovací účinek, než kdyby obě plochy měly oplatkovitý vzorek.

Když se má řezná hlava 12 vyměňovat, výše uvedený montážní postup se obrátí, načež se řezná hlava 12 může sejmout z držáku 11 a vymění se. Tím se také dá vyměnit geometrie řezné hlavy 12 pro obměnu na některá z provedení znázorněných na obr. 3, která všechna odpovídají stejnému držáku 11. Odleva doprava je na obr. 3 znázorněna válcová hlava čelní válcové frézy nebo frézy na závity, válcová hlava bez dělení třísek pro například čelní válcovou frézu pro čelní frézování nebo vystružování, drážkovací hlava, a hlava ve tvaru komolého kužele pro čelní rybinovací frézu, přičemž posledně jmenovaná fréza má vrchol kužele orientovaný směrem k držáku 11. Společným znakem pro všechny tyto nástroje je, že nahrazují běžné čelní frézy z rychlořezné oceli, kde jsou často žádoucí menší rozměry (průměr 5 až 15 mm).

Obr. 4 znázorňuje frézovací nástroj pro drážkování, neboli drážkovací nástroj 30. kde držák H má spojovací čelní plochu 14 a řezná hlava 12 má nosnou spojovací plochu 22, jak bylo popsáno výše. V případě, kdy by nástroj měl být použit pro frézování, je zapotřebí pouze jedna poloha vzhledem ke vzájemně spolupůsobícím plochám 14, 22. Pokud se má nástroj používat pro soustružení, jsou ve znázorněném případě zapotřebí čtyři různé polohy pro hlavu 12, aby se mohly všechny řezné hrany pootočit do činné polohy. Při pootáčení bude střídavě drážkovaná část se sadou 23A drážek 24A v dotyku s drážkovanými částmi se sadami 16A, 16B drážek 17A. 17B. Totéž platí pro drážkovanou část se sadou 23B drážek 24B.

Provedení nástroje, znázorněné na obr. 5A-5C je tak zvaný šroubovicový vrták, který obsahuje řeznou hlavu 41. tělo 42 vrtáku a neznázoměné táhlo a matici. Řezná hlava 41 je opatřena na konci odvráceném od těla 42 vrtáku nejméně jednou vrtací řeznou hranou. Řezná hlava 41 je vytvořena z tvrdého materiálu, s výhodou cementovaného karbidu, a nejvýhodněji ze vstřikovaného cementovaného karbidu a obsahuje dvě horní podbroušené plochy, nosnou spojovací plochu 22. jakož i první a druhou zakřivenou plochu, která je spojují. Všechny tyto plochy a přiřazené hrany jsou vytvořeny ze stejného materiálu, tj. s výhodou vstřikovaného cementovaného karbidu. Průsečnice mezi druhými zakřivenými plochami nebo třískovými drážkami a podbroušenými plochami vymezují hlavní řezné hrany, s výhodou prostřednictvím neznázoměných výztužných vzepětí. Průsečnice mezi prvními zakřivenými plochami a třískovými drážkami tvoří sekundární řezné hrany.

-5CZ 293519 B6

Třísková drážka může být alternativně uzpůsobena pro těleso vrtáku s přímými třískovými drážkami. Řezná hlava 41 s výhodou také obsahuje vyhlubovací plochu pro vyhlubování jádra, která sahá ke středu řezné hlavy 41. Největší průměr řezné hlavy 41 je tvořen průměrovou vzdáleností mezi radiálně krajními body sekundárních řezných hran. Výška řezné hrany je v podstatě stejná, jako uvedená vzdálenost za účelem minimalizace opotřebení ve spoji třískami mezi řeznou hlavou 41 a tělesem vrtáku. Největší průměr nosné spojovací plochy 22 je s výhodou menší, než je největší průměr řezné hlavy 41. aby se získala vůle při obrábění. Od nosné spojovací plochy 22 probíhají řeznou hlavou 41 oplachovací díry, v podstatě rovnoběžné sosou otáčení, k otvoru v příslušné horní ploše. Oplachovací díry jsou uspořádány na čáře L po obou stranách osy otáčení. Funkce vrtacího nástroje je také popsána v patentové přihlášce SE-A-9501687-9, na kterou se zde odvoláváme pokud jde o vnější geometrii vrtáku a přitažení řezné hlavy 41 sevřením k tělesu vrtáku.

Spojovací plocha 22 řezné hlavy 41 je vytvořena v souladu s tím, co bylo popsáno ve spojení sobr. 2B až na to, že v této spojovací ploše 22 jsou v tomto případě vytvořeny oplachovací kanálky okolo středí závitové díry 25. a že nosná spojovací plocha 22 je opatřena třískovými drážkami. Směr S3 je rovnoběžný s čárou L a směr S4 ie k ní kolmý.

Tělo 42 vrtáku podle obr. 6A-6C je opatřeno oplachovacími kanálky, které sledují vystupující plošky vrtáku podél šroubovicové dráhy v odstupu od osy CL otáčení. Těleso vrtáku má šroubovicově tvarované třískové drážky nebo přímočaré drážky, které mohou probíhat po jeho celé délce nebo části této délky. Tělo 42 vrtáku ie opatřeno spojovací čelní plochou 14 na konci obráceném směrem k řezné hlavě 41, přičemž tato plocha 14 je uzpůsobena k dosedání na spojovací plochu 22 řezné hlavy 41. jakje popsána výše s odvoláním na obr. 2A-2D. Rozdíl vzhledem k výše uvedenému provedení jev tom, že drážky v drážkovaných částech v těle 42 vrtáku a řezné hlavě 41 musí být přizpůsobeny tak, že oplachovací kanálky a třískové drážky jsou v odpovídající části uspořádány proti sobě.

Na obr. 7A a 7B je znázorněno další provedení nástroje podle vynálezu. Nástroj je nástroj 50 pro soustružení, například pro závitování nebo drážkování, a obsahuje držák 51, řeznou hlavu 52 ve formě vložky a šroub 53. Držák 51 je tyč čtvercového průřezu a má dvě vložkové kapsy pro tangenciální osazení řezné vložky. Každá poloha pro osazení řezné vložky obsahuje dvě drážkované části se sadami 16A. 16B drážek, jak je vysvětleno výše ve spojení s obr. 2A. Drážky každé sady 16A, 16B drážek však protínají plášťovou plochu držáku 51 pouze na jednom místě. Řezná hlava 52 ie polygonální a je opatřena otvorem a má široké strany s nosnými plochami, jak bylo vysvětleno ve spojení s obr. 2B.

Drážky v drážkovaných částech mohou být jednak rovnoběžné a jednak kolmé vzhledem k ose otáčení obrobku, nebo mohou být uloženy šikmo pro dosažení dostatečné vůle, když více než jedna rohová část obsahuje řeznou hranu 52. Jelikož jsou největší plochy řezné vložky opatřeny drážkovanými částmi, které jsou uspořádány po celé ploše, může být řezná vložka osazena jak na pravé, tak i levé straně držáku 51. Nástroj 50 je osazen ručním uložením opěrné spojovací plochy řezné hlavy 52 proti čelní spojovací ploše držáku 51 v jedné ze čtyř možných poloh. Tím jsou směry S3, S4 drážek uspořádány v souladu s odpovídajícími směry Sl. S2 drážek. Šroub 53 se osadí skrz otvor vložky a směrem k závitovému otvoru v držáku 51. Při otáčení šroubu 53 pomocí klíče, kletý je ovládán rukojetí, bude řezná vložka pevně přitažena k čelní ploše, tj. dosáhne se polohy z obr. 7B.

Na obr. 8A až 8D je znázorněno další provedení nástroje podle vynálezu. Jedná se o nástroj 60 pro podélné soustružení, kteiý obsahuje držák 61. okrouhlou řeznou hlavu 62 ve formě vložky, šroub 63, podložku 64 a svěrku 65. Držák 61 sestává ze čtvercové tyče a má plochu pro osazení podložky 64. Plocha obsahuje dvě drážkované části se sadami 16A, 16B drážek, jak bylo vysvětleno výše ve spojení s obr. 2A. Řezná hlava 62 je kruhová a má proto okrouhlou řeznou hranu a může mít poněkud zešikmené plochy podbroušení. Dolní strana řezné vložky je opatřena nosnou spojovací plochou 22. jak byla vysvětlena ve spojení s obr. 2B, která je podrobněji znázor-6CZ 293519 B6 něna na obr. 8D. Drážky sady 16A drážek mohou být rovnoběžné sosou otáčení obrobku, a drážky sady 16B drážek mohou být kolmé k ose otáčení obrobku. Popřípadě mohou být drážky nakloněné, čímž se získá dostatečná vůle, když se má používat polygonální řezná vložka pro podélné soustružení.

Řezná hlava 62 a podložka 64 jsou s výhodou vytvořeny ze vstřikovaného cementovaného karbidu. Podložka 64 je kruhová a její spodní strana obsahuje podobně jako řezná hlava 62 řady drážek nebo jehlanů dolní strany. Horní strana podložky 64 je podobně jako poloha držáku 61 pro řeznou hlavu 62 opatřena dvěma sadami 16A, 16B drážek. Podložka 64 má dále průchozí otvor bez závitu.

Nástroj 60 se osazuje tak, že se dolní strana podložky 64 ručně přiloží k držáku 61 v jedné ze čtyř možných poloh. Tím se směry S3. S4 dostanou do souhlasného vyřízení s odpovídajícím směrem ze směrů SI, S2. Šroub 63 se vloží otvorem řezné hlavy 62 do polohy proti závitové díře držáku 61. Při otáčení šroubu 63 klíčem se podložka 64 pevně přitáhne proti spojovací čelní ploše. Když se má osadit řezná hlava 62. postup se opakuje, tj. dolní strana řezné hlavy 62 se přiloží proti horní straně podložky 64 v jedné ze čtyř možných poloh. Tím jsou směry S3. S4 umístěny do souhlasné orientace s odpovídajícími směry Sl, S2 drážek. Svěrka 65 poté pevně sevře řeznou vložku v poloze jejího osazení pomocí závitové díry v držáku 61, čímž se dosáhne polohy podle obr. 8B.

V alternativním provedení je horní strana podložky 64 pootočena v úhlu 45° vzhledem k dolní straně a proto taková podložka 64 dovoluje použití čtyř dalších řezných hranových částí na okrouhlé řezné hlavě 62. Horní strana řezné hlavy 62 může přirozeně také obsahovat, v oboustranném provedení, plochu znázorněnou na dolní straně řezné hlavy 62 z obr. 8D, přičemž tato plocha je uspořádána na každé straně radiálně poněkud uvnitř řezné hrany.

Na obr. 9A-9C je znázorněno další provedení vynálezu. Nástroj je drážkovací nebo upichovací nástroj 70 a obsahuje držák 71, řeznou hlavu 72 ve formě břitu, neznázoměnou řeznou vložku a šrouby 73. Držák 71 sestává z tyče čtvercového průřezu a má spojovací plochu pro osazení řezné hlavy 72. Spojovací plocha obsahuje dvě sady drážek, jak byly popsány výše ve spojení s obr. 2B, které jsou blíže znázorněny na obr. 9B, tj. dvě navzájem kolmé řady drážek nebo jehlanů ve směrech S3 a S4. Řezná hlava 72 má vnitřní stranu opatřenou dvěma drážkovanými částmi se sadami 16B drážek, které lemují drážkovanou část se sadou 16A drážek v souladu se zásadami vysvětlenými ve spojení s obr. 2A. Drážky v sadách 16A. 16B drážek jsou uspořádány jednak rovnoběžně a jednak kolmo k normálnímu směru posuvu nástroje. Řezná hlava 72 má dále čtyři nezávitované průchozí otvory.

Nástroj se osazuje tak, že se vnitřní strana břitu přiloží rukou do polohy u držáku 71 podle obr. 9A. Tím se dostanou směry S3, S4 drážek do orientace odpovídající příslušnému směru SL S2. Šrouby 73 se vloží do otvorů v břitu a proti závitovým dírám v držáku 71. Při utahování šroubů 73 se břit pevně přitáhne do polohy dosedající k držáku 71. Poté se řezná vložka vsune do znázorněné vkládací kapsy, načež se nástroj může použít na soustruhu. Výhodou nástroje je, že plochy na vnitřní straně břitu a na držáku 71 mohou být obráběny stejným nástrojem, například odvalovací frézou.

Vynález tak přináší spojení mezi dvěma částmi pro obrábění, které poskytuje zřetelný zajišťovací efekt a dovoluje přenášet velký točivý moment, přičemž současně se dá vyrábět jednodušeji, než známé spoje. Při použití spojení ve spojitosti s frézováním, tedy s nástroji malých rozměrů je toto spojení stabilní a dovoluje jednoduchou výměnu řezných hlav. Při použití pro soustružení je možné pootáčet nejméně čtyři řezné hrany nebo částí řezných hran a držet je ve zvolené poloze.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spoj pro spojování dvou částí s eliminací jejich vzájemného otáčení, kde první spojovaná část má svoji spojovací plochu (14) opatřenou prvním plošným reliéfem a druhá spojovaná část má svoji spojovací plochu (22) opatřenou druhým plošným reliéfem, upraveným pro zapadnutí do plošného reliéfu vytvořeného ve spojpvací ploše (14) první části, přičemž spoj je opatřen alespoň jedním upevňovacím elementem (13, 53, 63, 65, 73) pro přitlačování spojovaných částí s vzájemně do sebe zapadajícími plošnými reliéfy k sobě, vyznačený tím,že plošný reliéf každé spojovací plochy (14, 22) obsahuje nejméně dvě sady (16A, 16B; 23A, 23B) drážek (17A, 17B; 24A, 24B) uspořádaných jednak v první sadě (16A, 23 A) v prvním směru a jednak v druhé sadě (16B, 23B) v druhém směru, příčném k prvnímu směru, přičemž drážky (17A, 24A) první sady (16A, 23A) vymezují první drážkování a drážky (17B, 24B) druhé sady (16B, 23B) vymezují druhé drážkování v příslušné zobou spojovacích ploch (14, 22), přičemž v nejméně jedné ze spojovacích ploch (22, 14) se drážky (17A, 17B, 24A, 24B) obou sad (16A, 16B, 24A, 24B) vzájemně křižují, a ve druhé ze spojovacích ploch (14, 22) k sobě alespoň přiléhají plochový úsek s prvním drážkováním a plochový úsek s druhým drážkováním, přičemž síť křižujících se drážek (17A, 17B, 24A, 24B) obou sad (16A, 16B, 23 A, 23B) vymezuje v alespoň části nejméně jedné ze spojovacích ploch (22, 14) výstupky, které mají vzájemně doplňkový tvar s drážkami (17B, 17A, 24B, 24A) ve druhé ze spolupůsobících spojovacích ploch (14, 22), a zapadají ve spoji, v němž jsou spojovací plochy (14, 22) přiloženy ksobě, do drážek (17B, 17A, 24B, 24A) ve druhé ze spolupůsobících spojovacích ploch (14, 22) v alespoň čtyřech různých vzájemných polohách.
2. Spoj podle nároku 1, vyznačený tím, že drážky (17A, 17B; 24A, 24B) sad (16A, 16B; 23A, 23B) se vzájemně křižují v alespoň části obou spojovacích ploch (14,22).
3. Spoj podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že drážky (24A, 24B) se vzájemně křižují v celém rozsahu spojovací plochy (22).
4. Spoj podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že drážky (17A, 17B; 24A, 24B) mají v příčném profilu stejný tvar písmene V a vymezují mezi sebou žebro opačného tvaru, které zapadá do drážek (17A, 17B; 24A, 24B) druhé ze spolupůsobících spojovacích ploch (14,22).
5. Spoj podle kteréhokoli z nároků laž 4, vyznačený tím,že každá ze spolupůsobících spojovacích ploch (14, 22) je drážkovaná z nejméně 80 % a s výhodou z 90 až 100 %, přičemž drážky (17A, 17B; 24A, 24B) v každé ze spojovacích ploch (14, 22) jsou uspořádány ve dvou hlavních směrech (Sl, S2; S3, S4), které jsou vzájemně kolmé.
6. Obráběcí nástroj (10, 30, 50, 60, 70) určený zejména pro třískové obrábění, sestávající z držáku (11, 51,61, 71) upraveného pro upnutí v nosiči nástroje, a z řezné hlavy (12,41, 52, 62, 72), upevnitelné alespoň jedním upevňovacím elementem (13, 53, 63, 65, 73) přímo nebo prostřednictvím podložky (64) k držáku (11, 42, 51, 61, 71), vyznačený tím, že mezi držákem (11, 51, 61, 71) a řeznou hlavou (12, 41, 52, 62, 72) má upraven spoj podle nároků 1 až 5, nebo má tento spoj upraven jak mezi držákem (11, 51, 61, 71) a jednou stranou podložky (64), tak i mezi druhou stranou podložky (64) a řeznou hlavou (12,41, 52,62,72).