CZ309223B6 - Nástroj pro obrábění - Google Patents
Nástroj pro obrábění Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309223B6 CZ309223B6 CZ2020-594A CZ2020594A CZ309223B6 CZ 309223 B6 CZ309223 B6 CZ 309223B6 CZ 2020594 A CZ2020594 A CZ 2020594A CZ 309223 B6 CZ309223 B6 CZ 309223B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- cutting
- cutting insert
- carrier
- tool
- nozzle
- Prior art date
Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 132
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 41
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 23
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/10—Cutting tools with special provision for cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/16—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/16—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
- B23B27/1659—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like exchangeable cutting inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/16—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
- B23B27/1677—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts clamped by a clamping member acting almost perpendicularly on the chip-forming plane and at the same time upon the wall of a hole in the insert
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
- B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
- B23C5/22—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/28—Features relating to lubricating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2205/00—Fixation of cutting inserts in holders
- B23B2205/04—Fixation screws, bolts or pins of particular form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2240/00—Details of connections of tools or workpieces
- B23B2240/24—Connections using hollow screws, e.g. for the transmission of coolant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2250/00—Compensating adverse effects during turning, boring or drilling
- B23B2250/12—Cooling and lubrication
- B23B2250/125—Improving heat transfer away from the working area of the tool by conduction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2260/00—Details of constructional elements
- B23B2260/03—Clamps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Nástroj pro obrábění obsahující nosič (N) řezné destičky (D), alespoň jednu řeznou destičku (D) upevnitelnou v sedle (S) nosiče (N) a upínací trysku (U) pro upnutí řezné destičky (D) a zároveň pro přívod řezné kapaliny k řezné destičce (D). Nosič (N) je opatřen přívodem řezné kapaliny obsahujícím vyústění (P) směřující na čelo řezné destičky (D) a vyústění (P') směřující na hřbet řezné destičky (D). Nástroj dále obsahuje vyměnitelnou doplňkovou trysku (T) připevnitelnou k nosiči (N), která je opatřena alespoň jedním kanálkem (K') určeným pro přívod řezné kapaliny na hřbet řezné destičky (D) alespoň dvěma vývody (V').
Description
Nástroj pro obrábění
Oblast techniky
Nástroj pro obrábění uzpůsobený pro upnutí do obráběcího stroje, obsahující nosič řezné destičky, alespoň jednu řeznou destičku upevnitelnou v sedle nosiče a upínací trysku pro upnutí řezné destičky a zároveň pro přívod řezné kapaliny k řezné destičce, přičemž nosič je opatřen přívodem řezné kapaliny obsahujícím vyústění řezné kapaliny směřující na čelo řezné destičky a vyústění řezné kapaliny směřující na hřbet řezné destičky, kdy k nosiči je připevnitelná uvedená upínací tryska opatřená alespoň jedním kanálkem pro přivedení řezné kapaliny na čelo řezné destičky, nástroj dále obsahuje vyměnitelnou doplňkovou trysku připevnitelnou k nosiči, uzpůsobenému k připevnění vyměnitelné doplňkové trysky, přičemž v místě pro její připevnění nosič obsahuje spodní vyústění řezné kapaliny.
Dosavadní stav techniky
Při soustružení většiny běžných konstrukčních materiálů nástroji s vyměnitelnými břitovými destičkami je nezbytné používat chlazení/mazání během procesu řezání. Čím jsou fyzikální a chemické vlastnosti obráběného materiálu vzhledem k jeho obrobíteInosti horší tím vyšší význam má vliv chlazení, přičemž během řezání vzniká teplo obecně vlivem tření ploch nástroj e o obráběný materiál a dále plastickou deformací v místě vzniku třísky. Jeho odvod má pak stěžejní vliv na trvanlivost nástroje a na kvalitu obrobeného povrchu zejména ve smyslu jeho integrity. Systém chlazení má pozitivní účinky jednak ve smyslu samotného řezání, mazání, čištění a podobně.
Medium, zpravidla kapalina, se přivádí za standardního či zvýšeného tlaku, v praxi označován se jako vysokotlaké chlazení, při němž dochází k lepšímu průniku kapaliny mezi třísku a řeznou hranou nástroje. Ze stavu techniky je známé chlazení soustružnického nástroje kapalinou, kdy jednou z možností je vnitřní chlazení, kdy se chladicí kapalina přivádí přes vřeteno či revolver obráběcího stroje vhodným kanálkovým systémem v nástroji k břitům, často prostřednictvím otvorů v zubových mezerách, kterými je přiváděno procesní médium přímo na hrot nástroje k břitu nástroje, a to zejména otvory v nosiči vyměnitelné břitové destičky tak, že je směřován přímo na řeznou hranu do místa řezu.
Existují kupříkladu nosiče soustružnických nástrojů, kde jsou v různých obměnách chladicí anály směrovány do místa řezu směrovatelnými tryskami na čelo nástroje, které jsou připevněny k tělesu pomocí závitu. Jejich základními nedostatky jsou zejména vzdálenost mezi výstupním místem a místem řezu a pak také velmi omezená možnosti nastavení směřování čelního chlazení dle aktuální části využívané řezné hrany. Dalším problematickým místem je poměrně komplikovaná výroba chladicích kanálů v nosičích nástrojů, a to pracným vyvrtáváním či vyhlubováním velmi hlubokých otvorů o poměrně malých průměrech. Tyto postupy jsou praxi velmi nákladné a chladicí kapalina není často optimálně k řezným destičkám přivedena.
Dále je známo kupříkladu řešení z patentového spisu CZ 303363 popisující nástroj pro třískové obrábění, opatřený alespoň jedním centrálním vnitřním otvorem pro přívod 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.
V dokumentu US 9511421 je přitom popsáno řešení obráběcího nástroje s upínacím nástavcem přiložitelným k nosiči obráběcího nástroje. Nosič upínacího nástroje je rovněž uzpůsoben pro upnutí a vložení vyměnitelné řezné destičky směřování chladicího média ze zásobníku je zajištěno
-1 CZ 309223 B6 pomocí vybrání v nástavci, jímž chladicí kapalina ze zdroje chladicí kapaliny vstupuje do vývodu a směřuje na čelo řezného nástroje.
Ve spisu US 10300532 je popsán rovněž nástroj na obrábění sestávající z nosiče uzpůsobeného pro upnutí řezné destičky, která je v nosiči upevněna pomocí šroubu, procházejícím otvorem ve středu řezné destičky. K nosiči je přiložitelná upínací tryska válcového tvaru ve tvaru trubky s nástavcem, který jednak slouží k upevnění nástroje v nosiči a jednak k rozvodu chladicí kapaliny vnitřními kanálky na čelo řezné destičky. Obdobné řešení obráběcího nástroje je známo ze spisu EP 3167985 či US 8529162.
Ze spisu EP 2873477 je známo řešení obráběcího nástroje pro upnutí do obráběcího stroje, obsahující nosič řezné destičky, kde řezná destička je upevněná v sedle nosiče a upínací tryska navazující na vyústění přívodu řezné kapaliny, kdy řezná kapalina procházející kanálkem v upínací trysce směřuje na čelo řezné destičky, přičemž nosič je opatřen dalším přívodem řezné kapaliny, který v jednom místě ústí na hřbet řezné destičky. Řešení dále obsahuje připevnitelnou trysku, která směřuje na hřbet řezné destičky, avšak pouze jedním vývodem z trysky, ke chlazení řezné destičky tedy dochází pouze lokálně tj. bodově. Není zde tedy zohledněna potřeba variability chlazení řezných destiček s ohledem na konstrukční variabilitu řezných destiček. Nevýhod tohoto řešení je tedy nemožnost variability nastavení chlazení hřbetu řezné destičky podle tvaru a velikosti řezné destičky.
Výše popsaná řešení jsou tedy soustředěna zejména na chlazení čela řezných destiček s cílem snížení opotřebení nástroje, tj. zvýšení trvanlivosti a životnosti čela řezných destiček. Nevýhodou těchto řešení je skutečnost, že pro případy, kdy je chlazení řezné destičky soustředěno pouze na čelo řezné destičky, dochází vysokému opotřebení řezné hrany řezné destičky v oblasti hřbetu nástroje nebo je hřbet řezného nástroje chlazen vývodem chladicí kapaliny z nosiče pouze bodově jedním vyústěním řezné kapaliny. To výrazně omezuje použití řezného nástroje pro široké spektrum obráběcích technologií.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je nástroj pro obrábění uzpůsobený pro upnutí do obráběcího stroje, kdy nástroj je opatřený alespoň jednou řeznou destičkou, upevněnou v sedle nosiče řezné destičky, přičemž nosič řezné destičky je opatřen přívodem chladicího média, kdy k nosiči řezné destičky je volně připevnitelná upínací tryska, opatřená alespoňjedním kanálkem, kterým prochází chladicí médium, přičemž vývod z kanálku upínací trysky směřuje na čelo řezné destičky. Na nosiči, který je opatřen spodním přívodem řezné kapaliny je pod sedlem připevnitelná doplňková tryska, která je opatřená alespoňjedním kanálkem, jehož vývody chladicí kapaliny směřují na hřbet řezné destičky. Použití doplňkové trysky zajišťuje rovněž výrazně nižší rozstřik, což má za následek výrazně nižší tlakové a objemové ztráty mezi vývodem chladicí kapaliny z kanálků a řeznou hranou chlazeného řezného nástroje. Chlazením jak čela, tak hřbetu řezné destičky dochází výraznému zvýšení řezivosti nástroje, jelikož dochází ke snížení opotřebení řezné hrany cíleným a přesně směřovaným chlazením celé řezné hrany nástroje. Připevnitelná doplňková tryska vyměnitelná, a to nejen z důvodu zvýšení spolehlivosti nástroje z důvodu kupříkladu mechanického poškození doplňkové trysky a její možné rychlé výměny, ale zejména z důvodu modularity doplňkových trysek s ohledem na různé tvary, rozměry a materiály řezných destiček.
Výhodné je, pokud se kanálek doplňkové trysky směrem k vývodu zužuje, čímž je zajištěna potřebná intenzita chlazení směrováním proudu řezné kapaliny, resp. zvýšení tlaku chladicí kapaliny. Výhodné je provedení, kdy je tlak zvýšen zúžením kanálku do tvaru dýzy.
Výhodné rovněž je, pokud je doplňková tryska opatřena dvěma a více kanálky, jejichž osy jsou rovnoběžné. Zvýšením počtu kanálků je snadněji docíleno chlazení po celé délce řezné hrany, přičemž v případech rovnoběžnosti os kanálků je docíleno konstantní intenzity chlazení řezné
-2 CZ 309223 B6 hrany, a to zejména při chlazení vyměnitelných břitových destiček, které nejsou kruhové.
Výhodné rovněž je, pokud jsou kanálky doplňkové trysky cíleně směřovány na místa úběru třísky obráběného polotovaru. Takovéto provedení pak zajišťuje vysokou efektivnosti chlazení řezné hrany, a to zejména při chlazení vyměnitelných řezných destiček kruhového tvaru, kdy jsou osy jednotlivých kanálků různoběžné nebo mají kanálky vzájemně různé průměry.
Objasnění výkresů
Celkový izometrický pohled na nástroj je znázorněn na obr. 1 a na obr. 2, na obr. 3 a na obr. 4 je znázorněn pohled na nástroj na obrábění shora. Na obr. 5 je znázorněn izometrický pohled na nástroj na obrábění včetně naznačení systému chlazení řezné destičky, na obr. 6 je znázorněn izometrický pohled na nástroj na obrábění a provedení systému chlazení s vyznačením řízeného toku chladicího média na čelo a hřbet nástroje, na obr. 7 je znázorněn celkový izometrický pohled na nástroj bez upínací a doplňkové trysky a bez vyměnitelné řezné destičky. Na obr. 8 a obr. 9 je znázorněn izometrický pohled na doplňkovou trysku včetně provedení kanálků, na obr. 10 je znázorněn izometrický pohled na upínací trysku včetně provedení kanálků, na obr. lije znázorněn pohled na upínací trysku shora včetně provedení kanálků, na obr. 12 je graficky znázorněna závislost opotřebení hřbetu řezné destičky na čase v řezu. Na obr. 13 je na základě experimentu ve formě sloupcových diagramů znázorněna průměrná životnost nástroje v alternativách s chlazením čela a nástroje s chlazením čela a zároveň hřbetu dle předloženého vynálezu, na obr. 14 je zobrazeno porovnání životnosti obou těchto testovaných nástrojů při zvýšených řezných rychlostech. Na obr. 15 je znázorněno skutečné opotřebení břitu nástroje v provedení s chlazením řezné destičky směřovaném pouze na čelo řezné destičky na základě uvedeného experimentu při tlaku chladicí kapaliny 10 bar, na obr. 16 je znázorněno opotřebení břitu při chlazení řezné destičky směřovaném na čelo a zároveň hřbet destičky na základě uvedeného experimentu při tlaku chladicí kapaliny 10 bar dle předloženého vynálezu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Nástroj pro obrábění je uzpůsobený pro upnutí do vřetenové hlavy je určen zejména pro hrubování materiálů skupiny ISO M a S. Nástroj sestává z kruhové vyměnitelné řezné destičky D, kde destička D je upevněna v sedle S nosiče N pomocí šroubu, jenž prochází destičkou D. Sedlo S je uspořádáno v nosiči N řezné destičky D. Nosič N řezné destičky D je opatřen přívodem P chladicího média. K nosiči N řezné destičky D je volně za pomocí šroubu k nosiči N připevnitelná upínací tryska U, která slouží jednak k upnutí vyměnitelné kruhové řezné destičky D a zároveň k přívodu chladicího média na čelo řezné destičky D. Upínací tryska U je opatřená soustavou vnitřních kanálků K, kterými prochází chladicí médium. Vývody V z kanálků K upínací trysky U směřují na čelo řezné destičky D. Nosič N je opatřen spodním přívodem P řezné kapaliny. Pod sedlem S je připevnitelná doplňková tryska T. Tryska T je opatřená soustavou nelineárních kanálků K', jejichž dva vývody V chladicí kapaliny směřují na hřbet řezné destičky D. Doplňková tryska T je vyměnitelná a je k nosiči N připevněna šroubem, který prochází tělesem doplňkové trysky T do otvoru v nosiči N opatřeným vnitřním závitem. Kanálky K doplňkové trysky T se směrem ke dvěma vývodům V zužují a v tomto konkrétním provedení jsou kanálky K kruhového průřezu. Osy kanálků K jsou v tomto konkrétním provedení různoběžné. Vývody V kanálků K jsou cíleně směřovány na místa úběru třísky obráběného polotovaru.
Přívody P a P chladicího média do prostoru nosiče N dochází k distribuci chladicího média skrze kanálky K a K upínací trysky U a doplňkové trysky T, kdy je zúženými konci těchto kanálků K a K chladicí kapalina směřována jak na čelo řezné destičky D, tak na hřbet řezné destičky D.
Efektivita modifikace nástroje na obrábění byla experimentálně ověřována s cílem porovnání vlivů různých systémů přívodů řezné kapaliny do místa řezu a hodnot tlaků těchto kapalin na životnost
-3 CZ 309223 B6 nástrojů při hrubovacím podélném soustružení kruhové tyče ze slitiny TÍ-6A1-4V, a to pro stávající provedení pouze nástrojů s chlazením čela řezné destičky D a nástroje pro obrábění podle vynálezu, s chlazením čela i hřbetu řezné destičky D.
Zkoumaným a hodnoceným parametrem byla životnost nástroje, vyjádřená v minutách, přičemž vyhodnocení životnosti bylo provedeno na základě maximálního opotřebení hřbetu značené VBmax (zkoumání opotřebení čela v tomto případě nemá význam - téměř veškeré opotřebení je soustředěno na hřbetní část řezné destičky), načež se stanovila jeho kritická hodnota VBknt = 0,3 mm, tedy limitní hodnota, při jejímž dosažení bylo nutné testování zastavit. Hodnota VBknt = 0,3 mm byla vybrána vzhledem k možnému limitnímu opotřebení řezné destičky, do kterého je nástroj schopen zaručit spolehlivý proces obrábění.
Obráběný díl byl upnut z jedné strany tvrdými čelistmi v univerzálním sklíčidle, z druhé strany přitlačen otočným hrotem. Použitelná délka soustružnického přejezdu se stanovila na 490 mm od 500 mm odečtena délka upínací části včetně bezpečné rezervy. Nástroj je upnut ve vřetenové hlavě. Uhel vůči ose obrobku je 45°. Směr podélného soustružení probíhal konvenčním způsobem - tedy směrem k vřetenu.
Řezné podmínky byly nastaveny dle aktuálně ověřených a používaných hodnot. Podmínky zůstávaly po celou dobu testování neměnné.
Řezné podmínky:
• vc = 90 [m.min1] • f = 0,25 [ot.min1] • ap = 2 [mm]
Chlazeni - četo + hřbet -100 bar
Tab. 1 - příklad záznamu hodnot časů v řezu a opotřebení a opakování experimentu
Experimentálně se potvrdily předpoklady, které daly vzniknout popsanému konstrukčnímu řešení s chlazením čela i hřbetu řezné destičky D, tyto předpoklady jsou:
- řezná kapalina směřovaná rovněž na hřbet řezné destičky D má výrazně pozitivní vliv na životnost nástroje,
-4 CZ 309223 B6
- chlazení efektivní řezné části břitu na hřbetě řezné destičky D je dosahováno výrazně rovnoměrnějšího opotřebení řezné destičky D a také pozvolnějšího - prodlužuje se lineární část z grafu opotřebení,
- vysokotlakým směřováním řezné kapaliny na čelo vyměnitelné řezné destičky D bylo docíleno velmi příznivého elementárního tvaru třísky - současně porovnávaný parametr.
Průměrná hodnota životnosti všech měřených alternativ využívající pouze konstrukční uspořádání nástroje pouze pro čelní chlazení řezné destičky D dosahuje pouze 80 % průměrné hodnoty testované alternativy s kombinovaným typem chlazení řezné destičky D podle vynálezu, tj. jejího čela i hřbetu.
Na základě těchto výsledků lze určit nej významnější faktor, kterým je technologie či způsob chlazení. Z mikroskopických snímků, které byly pořízeny při testování variant s kombinovaným chlazením, tj. čela a hřbetu, je na obr. 16 patrné, že řezná hrana řezné destičky D je opotřebena poměrně rovnoměrně, což svědčí o přidané hodnotě tohoto konstrukčního uspořádání z hlediska předvídavosti procesu obrábění.
V dalším kroku je provedeno porovnání s alternativou chlazení pouze čela řezné destičky D. Veškeré strojní vybavení, řezná kapalina, obráběný polotovar a nástroje zůstávaly pro experiment totožné. U předešlé části experimentu se řezné podmínky (vc, f, ap) nastavily jako jednoúrovňový faktor. Nebylo tak možné zjistit, jak se dané nástroje budou chovat, např. při změně řezné rychlosti, která má ze všech řezných podmínek největší dopad na životnost nástroje. Pro plné využití potenciálu nástroje je výhodné nalézt jeho limity a stanovit tak krajní parametry, které by měl technolog při určování řezných podmínek respektovat. Důvody respektování omezujících kritérií jsou technického a zároveň ekonomického charakteru.
Tento experiment si kladl za cíl porovnat obě varianty nástrojů (stejné typy jako v prvním experimentu) při řezných rychlostech přibližujících se možnému maximu pro danou konstrukční variantu a podmínky obrábění. Na základě zkušeností byly zvoleny dvě další hodnoty řezné rychlosti, a to vždy zvýšené o 20 [m/min], tedy na hodnoty 110 [m/min] a 130 [m/min], V průběhu experimentu bylo zjištěno, že při použití řezné rychlosti 130 [m/min] dochází k tak intenzivnímu opotřebení, že není možné experiment relevantně vyhodnotit, a proto byla tato rychlost vypuštěna. Nejedná se totiž o možný limit nástroje, ale samotného typu řezné destičky D, který nebyl cílem tohoto experimentu.
Řezné podmínky:
f = 0,25 [ot.mm1] ap = 2 [mm] vc = 110 [m/min]
Podle výsledků demonstrovaných na obr. 12 až obr. 16 lze předpokládat, že se zvyšující se řeznou rychlostí se, alespoň v první fázi rozdíl v životnosti nástroje výrazně zvyšuje. Tedy efekt výrazně efektivnějšího chlazení zde má vyšší význam. Při hodnotě řezné rychlosti vc = 110 [m/min] dosáhl nástroj s upínací tryskou, tedy pouze s chlazením čela řezné destičky, životnosti 2,88 minut, zatímco nástroj dle vynálezu dosáhl životnosti 4,86 min, jedná se tedy o 69 % delší životnost nástroje dle předloženého vynálezu. V této části experimentu se vycházelo z potenciálu navýšit řeznou rychlost a přiblížit se tak tímto parametrem k limitům řezné destičky D.
Bylo zjištěno, že při vyšších řezných rychlostech (vc = 110 [m/min] proti původním vc = 90 [m/min]) se vlivem extrémních teplot generovaných během obrábění rapidně snížila životnost nástroje, což se shoduje i s tvrzením uváděným v teorii obrábění. Při porovnání životnosti obou typů nástrojů za těchto podmínek se však nástroj s upínací tryskou U a doplňkovou tryskou T
-5 CZ 309223 B6 dosáhl hodnotu životnosti o 69 % vyšší v porovnání s konvenčním nástrojem s upínací tryskou U, která směřuje pouze vůči čelu břitové destičky D.
Průmyslová využitelnost
Nástroj popsaný podle vynálezu nalézá své uplatnění zejména v konstrukci nástrojů pro třískové obrábění.
Claims (4)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Nástroj pro obrábění uzpůsobený pro upnutí do obráběcího stroje, obsahující nosič (N) řezné destičky (D), alespoň jednu řeznou destičku (D) upevnitelnou v sedle (S) nosiče (N) a upínací trysku (U) pro upnutí řezné destičky (D) a zároveň pro přívod řezné kapaliny k řezné destičce (D), přičemž nosič (N) je opatřen přívodem řezné kapaliny obsahujícím vyústění (P) řezné kapaliny směřující na čelo řezné destičky (D) a vyústění (P1) řezné kapaliny směřující na hřbet řezné destičky (D), kdy k nosiči (N) je připevnitelná uvedená upínací tryska (U) opatřená alespoňjedním kanálkem (K) pro přivedení řezné kapaliny na čelo řezné destičky (D), nástroj dále obsahuje vyměnitelnou doplňkovou trysku (T) připevnitelnou k nosiči (N), uzpůsobenému k připevnění vyměnitelné doplňkové trysky (T), přičemž v místě pro její připevnění nosič (N) obsahuje spodní vyústění (P1) řezné kapaliny, vyznačující se tím, připevnitelná doplňková tryska (T) je opatřena alespoň jedním kanálkem (K1) určeným pro přívod řezné kapaliny na hřbet řezné destičky (D), kdy kanálek (K1) navazuje na spodní vyústění (P1) řezné kapaliny z nosiče (N), přičemž kanálek je vyústěn alespoň dvěma vývody (V) směřujícími na hřbet řezné destičky (D).
- 2. Nástroj pro obrábění podle nároku 1, vyznačující se tím, že kanálek (K1) doplňkové trysky (T) se směrem k vývodu (V) zužuje.
- 3. Nástroj pro obrábění podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že doplňková tryska (T) je opatřena alespoň dvěma kanálky (K1), jejichž osy jsou rovnoběžné.
- 4. Nástroj pro obrábění podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že vývody (V) kanálku (K1) doplňkové trysky (T) jsou cíleně směřovány do místa úběru třísky obráběného polotovaru.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-594A CZ2020594A3 (cs) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | Nástroj pro obrábění |
| EP20466004.7A EP3991886A1 (en) | 2020-11-03 | 2020-11-26 | Cutting tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-594A CZ2020594A3 (cs) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | Nástroj pro obrábění |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ309223B6 true CZ309223B6 (cs) | 2022-06-01 |
| CZ2020594A3 CZ2020594A3 (cs) | 2022-06-01 |
Family
ID=73698768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020-594A CZ2020594A3 (cs) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | Nástroj pro obrábění |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3991886A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ2020594A3 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309670B6 (cs) * | 2022-07-14 | 2023-06-28 | České vysoké učení technické v Praze | Nástroj pro třískové obrábění |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7185864B1 (ja) * | 2022-07-22 | 2022-12-08 | 株式会社タンガロイ | 切削工具 |
| JP7393747B1 (ja) * | 2023-10-06 | 2023-12-07 | 株式会社タンガロイ | 固定部材及び切削工具 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2873477A1 (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-20 | Sandvik Tooling France | Cartridge for a grooving tool holder, corresponding grooving tool holder, kit and assembly thereof |
| EP2898967A1 (de) * | 2014-01-27 | 2015-07-29 | Rosswag GmbH | Schneidwerkzeughalter, Herstellverfahren und Verwendung einer generativen Fertigungsvorrichtung zur Herstellung des Schneidwerkzeughalters |
| WO2017129413A1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Seco Tools Ab | A cutting tool |
| US20200180040A1 (en) * | 2017-06-01 | 2020-06-11 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Cutting tool holder and cutting tool |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070283794A1 (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-13 | Giannetti Enrico R | Machine tool holder having internal coolant supply and cutter retaining and coolant distribution cutter insert retaining clamp assembly |
| SE530581C2 (sv) * | 2006-11-28 | 2008-07-08 | Sandvik Intellectual Property | Verktyg och grundkropp för spånavskiljande innefattande två kanaler för en fluid |
| IL206537A (en) | 2010-06-22 | 2013-04-30 | Iscar Ltd | Cutting tool with cooling mechanism |
| CZ303363B6 (cs) | 2010-12-07 | 2012-08-15 | Ceské vysoké ucení technické v Praze, Fakulta strojní, Výzkumné centrum pro strojírenskou a výrobní techniku a technologii | Nástroj pro trískové obrábení |
| CA2875474A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | Ceramtec Gmbh | Tool for machining |
| US9511421B2 (en) | 2013-06-14 | 2016-12-06 | Kennametal Inc. | Cutting tool assembly having clamp assembly comprising a clamp and a coolant plate |
| EP3167985B1 (en) | 2015-06-30 | 2022-12-21 | Seco Tools Ab | A cutting tool |
| US10300532B2 (en) | 2017-06-26 | 2019-05-28 | Kennametal Inc. | Clamp for tool holder |
| EP3659732B1 (en) * | 2017-07-27 | 2023-07-05 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cutting tool holder |
| DK3693110T3 (da) * | 2018-05-29 | 2023-02-27 | Ceram Gmbh | Værktøjssystem |
-
2020
- 2020-11-03 CZ CZ2020-594A patent/CZ2020594A3/cs unknown
- 2020-11-26 EP EP20466004.7A patent/EP3991886A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2873477A1 (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-20 | Sandvik Tooling France | Cartridge for a grooving tool holder, corresponding grooving tool holder, kit and assembly thereof |
| EP2898967A1 (de) * | 2014-01-27 | 2015-07-29 | Rosswag GmbH | Schneidwerkzeughalter, Herstellverfahren und Verwendung einer generativen Fertigungsvorrichtung zur Herstellung des Schneidwerkzeughalters |
| WO2017129413A1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Seco Tools Ab | A cutting tool |
| US20200180040A1 (en) * | 2017-06-01 | 2020-06-11 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Cutting tool holder and cutting tool |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309670B6 (cs) * | 2022-07-14 | 2023-06-28 | České vysoké učení technické v Praze | Nástroj pro třískové obrábění |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2020594A3 (cs) | 2022-06-01 |
| EP3991886A1 (en) | 2022-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2409454C2 (ru) | Концевая фреза для орбитального фрезерования | |
| CZ309223B6 (cs) | Nástroj pro obrábění | |
| KR102334778B1 (ko) | 선삭 공구 홀더 및 절삭 공구 인서트 | |
| EP1841555B2 (en) | Cutting tool with cooling arrangement | |
| KR102384734B1 (ko) | 금속 절삭 그루빙 공구용 블레이드 부분 | |
| KR102495442B1 (ko) | 드릴, 천공 유닛 및 천공 방법 | |
| US20150343534A1 (en) | Cutting assembly with cutting insert having enhanced coolant delivery | |
| KR20140002622A (ko) | 냉매 시스템을 갖는 절삭 공구 및 이를 위한 체결부재 | |
| US10814447B2 (en) | Cooling system and method for machine tools | |
| KR102668592B1 (ko) | 드릴, 천공 유닛 및 천공 방법 | |
| CN111655408B (zh) | 包括冷却剂通道的、用于金属切削的车削刀具 | |
| KR20140094573A (ko) | 툴 시스템 | |
| KR102718062B1 (ko) | 회전 절삭 공구, 회전 절삭 유닛 및 회전 절삭 방법 | |
| CN112351852B (zh) | 深孔钻、以及用于生产深孔钻的方法 | |
| CZ34848U1 (cs) | Nástroj pro obrábění | |
| JP2021186914A (ja) | 孔の仕上げ加工工具及び孔の仕上げ加工品の製造方法 | |
| JP2016144865A (ja) | ドリルを用いた加工方法およびクーラント噴出穴付きドリル | |
| CN112262009A (zh) | 切削表面中具有一个或多个凹陷的深孔钻和钻具 | |
| CZ309503B6 (cs) | Rotační nástroj s vnitřím chlazením | |
| CZ303363B6 (cs) | Nástroj pro trískové obrábení | |
| CZ36052U1 (cs) | Rotační nástroj s vnitřním chlazením | |
| CZ2021159A3 (cs) | Soustružnický nástroj | |
| CZ306910B6 (cs) | Fréza s chlazením | |
| CZ35632U1 (cs) | Nástroj pro obráběcí operace | |
| CZ38402U1 (cs) | Obráběcí nástroj s konfigurovatelným systémem vnitřního chlazení |