CZ306910B6 - Fréza s chlazením - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynálezem je fréza sestávající z nosičů břitových destiček, kde nosiče vystupují z unášeče uzpůsobeného pro upnutí do vřetena obráběcího stroje a opatřeného přívodem technologické kapaliny.

Dosavadní stav techniky

Při frézování některých materiálů pomocí monolitních nástrojů či nástroji s vyměnitelnými břitovými destičkami je nezbytné používat chlazení/mazání během procesu řezání. Kromě známých ocelových materiálů se může dále kupříkladu jednat o niklové, popřípadě titanové super slitiny, vyznačujícími se nízkou tepelnou vodivostí, jež znemožňuje efektivní odvod tepla z místa řezu. Teplo během řezání vzniká obecně vlivem tření ploch nástroje o obráběný materiál a dále plastickou deformací v místě vzniku třísky. Odvod tepla má pak stěžejní vliv na trvanlivost nástroje a na kvalitu obrobeného povrchu zejména ve smyslu jeho integrity.

V oblasti chlazení/mazání břitu během obrábění bylo již definováno několik možných cest. Kapalina se přivádí buďto za standardního tlaku, či za zvýšeného, kdy se mluví o vysokotlakém chlazení, při němž dochází k lepšímu průniku kapaliny mezi třísku a čelo/hřbet břit nástroje. Při obrábění super slitin se využívá i chlazení zmrazováním a zejména mazání minimálním množstvím kapaliny a suché obrábění při ofuku místa řezu mraženým nebo chlazeným vzduchem. Ze stavu techniky je známé napájení frézovacího nástroje chladicí kapalinou, kdy jednou z možností je vnitřní chlazení, kdy se chladicí kapalina přivádí přes vřeteno nebo hřídel obráběcího stroje vhodným kanálkovým systémem v nástroji k břitům. Existují kupříkladu frézovací kotouče, kde jsou na jejich základních tělesech ve tvaru kotouče po jejich obvodu uspořádány v tvarových výřezech řezné destičky, ke kterým jsou přiřazeny kupříkladu zubové mezery pro odvod třísek. Je známé spojování těchto mezer pro třísky přes radiální kanálky s centrálním průchozím otvorem v základním tělese nástroje, čímž je umožněno kapalině dostat se k jednotlivým zubovým mezerám pro třísky a tím pádem i k řezným destičkám. Z tohoto důvodu musí být řezné nástroje pracně vyvrtávány či vyhlubovány velmi hluboké otvory o poměrně malých průměrech. Tyto postupy jsou velmi nákladné a chladicí kapalina není často optimálně k řezným destičkám přivedena. Je znám patentový spis CZ 303363 popisující nástroj pro třískové obrábění, opatřený alespoň jedním centrálním vnitřním otvorem chladicího a/nebo mazacího média, který má u ostří břitu na vedlejším a/nebo hlavním hřbetu umístěn alespoň jeden navazující kanálek pro přívod chladicího a/nebo mazacího média propojený s rozváděcím kanálkem. Na navazující kanálek na vedlejším a/nebo hlavním hřbetu navazuje drážka. U svého čela břitu může být opatřen alespoň jedním dalším kanálkem pro přívod chladicího a/nebo mazacího média. Ve spisu EP 1897642(T3) je popsán frézovací nástroj ve tvaru kotouče, kde nástrojem prochází/ středový otvor, ve kterém je uložen středový čep, který je v otvoru utěsněn přemístitelným těsněním. Středový čep je ve své střední části drážkovaný a je uložen v tělese nástroje opatřeným. Vynález umožňuje regulaci průtoku kapaliny kanály směřujícími na čelo břitu řezného nástroje. Využívá možnosti uložení dané komponenty do prostoru mezi vnitřní dutinu frézy a její upínací částí, stejně jako předkládaný vynález. Je možné ho využít jak pro nástroj s více vyměnitelnými břitovými destičkami v řadě ve směru jeho osy tak i pro vícestupňové nástroje. Tento vynález však neumožňuje přivádět kapalinu na hřbetní plochu břitu.

Ve spisu DE 102004055377 je popsán nástroj, opatřený distribuční soustavou chlad/ach nebo mazacích kanálků s různými průřezy propojenými s prostředky pro přívod chladicí kapaliny.

Ze spisu EP 1897642 je znám frézovací nástroj ve tvaru kotouče, kde je ke chlazení břitových destiček použito dvou a více dílů pro konstrukci celého řezného nástroje s tím, že jsou v jednotlivých kotoučích umístěny kanály a prstence pro přívod kapaliny k místu řezu.

- 1 CZ 306910 B6

Tato však řešení jsou velmi nákladná na výrobu a údržbu. Řešení, která představují jako tomu je rovněž i u WO 9710915 a WO 2011 111035 vyžadují vždy modifikaci nástroje. Rozvod chladicí kapaliny je u těchto řešení realizován přes nosná tělesa, v nichž jsou provedeny kanálky a vývody umožňující ostřik kapalinou.

Podstata vynálezu

Vynálezem je fréza sestávající z nosičů břitových destiček, kde nosiče vystupují z unášeče uzpůsobeného pro upnutí do vřetena obráběcího stroje a opatřeného přívodem technologické kapaliny. Na čele unášeče je uspořádaný zásobník obklopený břitovými destičkami, které výškově nepřesahuje, aby bylo možné realizovat proces obrábění. Tento zásobník je propojen s přívodem technologické kapaliny aje opatřen vývody technologické kapaliny směřujícími na hřbety břitových destiček. Zásobník je proveden ve tvaru prstencového kanálu z důvodu rovnoměrné distribuce chladicí kapaliny při obrábění a nezakrývá osový otvor unášeče. Výhodné je, pokud je zásobník proveden ve tvaru anuloidu.

Chlazením hřbetu nástroje totiž dochází k snížení vzájemného tření mezi břitovými destičkami a obrobenou plochou. Výhodné je tedy pokud směřují na hřbety nástroje, kam je obvykle problematické technologickou kapalinu přivést.

Objasnění výkresů

Na obr. 1 je znázorněn izometrický pohled na frézovací nástroj, na obr. 2 je znázorněn izometrický pohled na prstencový kanál, na obr. 3 a obr. 4 je znázorněn řez frézou.

Příklad uskutečnění vynálezu

Fréza sestává z nosičů 2 břitových destiček 3, kde nosiče 2 vystupují z unášeče 1, jenž je uzpůsoben pro upnutí do vřetena obráběcího stroje. Unášeč 1 je opatřen přívodem 11 technologické kapaliny. Přívod 11 v unášeči 1 je opatřen otvory 12 pro nasměrování technologické kapaliny na čela břitových destiček 3. Na čele unášeče 1 se nachází prstencový zásobník 4 ve tvaru anuloidu obklopený břitovými destičkami 3, které výškově nepřesahuje. Tento zásobník 4 je propojen s přívodem 11 technologické kapaliny, přičemž zásobník 4 je opatřen vývody 41 technologické kapaliny směřujícími na hřbety břitových destiček 3.

Fréza je v unášeči 1 upnuta do vřetena obráběcího stroje a přívodem 11 se technologická kapalina dostane do prostoru čel břitových destiček 3. S přívodem 11 technologické kapaliny je propojen se zásobníkem 4, který je opatřen vývody 41, z nichž je technologická kapalina vyvedena na hřbety břitových destiček 3.

Průmyslová využitelnost

Nástroj popsaný podle vynálezu nachází své uplatnění zejména při rotačním třískovém obrábění těžkoobrobitelných materiálů, a to především v aplikaci pro frézování.

Claims (2)

1. 5 1. Fréza sestávající z nosičů (2) břitových destiček (3), kde nosiče (2) vystupují z unášeče (1) uzpůsobeného pro upnutí do vřetena obráběcího stroje a opatřeného přívodem (11) technologické kapaliny, vyznačující se tím, že na čele unášeče (1)je uspořádán zásobník (4) technologické kapaliny ve tvaru prstencového kanálu obklopený břitovými destičkami (3), které výškově nepřesahuje, a který je propojen s přívodem (11) technologické kapaliny, přičemž zásobník 10 (4) je opatřen vývody (41) technologické kapaliny směřujícími na břitové destičky (3).
2. 2, Fréza podle nároku 1, vyznačující se tím, že zásobník (4) je proveden ve tvaru anuloidu.