CZ309280B6 - Soustružnický nástroj - Google Patents

Soustružnický nástroj Download PDF

Info

Publication number
CZ309280B6
CZ309280B6 CZ2021159A CZ2021159A CZ309280B6 CZ 309280 B6 CZ309280 B6 CZ 309280B6 CZ 2021159 A CZ2021159 A CZ 2021159A CZ 2021159 A CZ2021159 A CZ 2021159A CZ 309280 B6 CZ309280 B6 CZ 309280B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cutting insert
cutting
replaceable
replaceable cutting
outlet
Prior art date
Application number
CZ2021159A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2021159A3 (cs
Inventor
Jindřich Sýkora
Jindřich Ing Sýkora
Tomáš Bakša
Tomáš Ing Bakša
Luboš Kroft
Luboš Ing Kroft
Ivana Zetková
Ivana Ing Zetková
Original Assignee
Západočeská Univerzita V Plzni
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Západočeská Univerzita V Plzni filed Critical Západočeská Univerzita V Plzni
Priority to CZ2021-159A priority Critical patent/CZ2021159A3/cs
Publication of CZ309280B6 publication Critical patent/CZ309280B6/cs
Publication of CZ2021159A3 publication Critical patent/CZ2021159A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/10Cutting tools with special provision for cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16Cutting 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D13/00Tools or tool holders specially designed for planing or slotting machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

Soustružnický nástroj sestávající z vyměnitelné řezné destičky (C), držáku (D) zakončeného lůžkem (L) pro umístění vyměnitelné řezné destičky (C), kde v držáku (D) je vytvořen kanálek (K) pro přivedení řezné kapaliny do vyměnitelné řezné destičky (C). Kanálek (K) je vyveden dnem lůžka (L), přičemž spodní plocha (1) vyměnitelné řezné destičky (C) navazuje na vývod (V) kanálku (K) navazujícím otvorem (2) vnitřního rozvodu (3) řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce (C). Vývod (V') vnitřního rozvodu (3) řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce (C) směřuje na čelo vyměnitelné řezné destičky (C) a/nebo hřbet vyměnitelné řezné destičky (C). Plocha průřezů kanálů vnitřního rozvodu (3) řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce (C) se ve směru proudění řezné kapaliny vnitřním rozvodem (3) postupně zmenšuje.

Description

Soustružnický nástroj
Oblast techniky
Vynálezem je soustružnický nástroj sestávající z vyměnitelné řezné destičky, z držáku zakončeného lůžkem pro umístění vyměnitelné řezné destičky, kde v držáku je vytvořen kanálek pro přivedení řezné kapaliny k řezné destičce, přičemž kanálek je vyveden dnem lůžka, kdy spodní plocha řezné destičky navazuje na vývod kanálku navazujícím otvorem vnitřního rozvodu řezné kapaliny v řezné destičce, přičemž vývod vnitřního rozvodu řezné kapaliny v řezné destičce směřuje na čelo vyměnitelné řezné destičky a/nebo na hřbet řezné destičky.
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.
Médium, 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 řezná 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. Vyměnitelné řezné části mají v současné době nejčastěji podobu tzv. vyměnitelných břitových destiček. Destičky mají rozličné geometrické charakteristiky a obvykle jsou tvořeny plným materiálem s otvorem uprostřed sloužícím pro upínání do držáku. Destičky jsou nejčastěji vyráběny ze slinutých karbidů, CBN, PCBN či PCD a jsou opatřeny tenkou vrstvou. Používány jsou však rovněž další materiály, ze kterých je tvořena celá destička nebo pouze řezná hrana.
Z dokumentu US 9895755 B2 je znám obráběcí nástroj opatřený řeznou destičkou s vnitřními kanály pro řezné médium vyráběný odebíráním materiálu pomocí laseru. Touto metodou jsou v řezné destičce vytvořeny kanálky o stejném průměru v celé své délce, přičemž vývody kanálků ústí na čelo nebo hřbet řezné destičky. Toto řešení neumožňuje zvýšení rychlosti průtoku na vývodu kanálku v důsledku stálého průřezu kanálků. V dokumentu US 7955032 B2 je popsán nástroj s řeznou destičkou, tvořenou dutinou, ke které přiléhá dutá destička, která je opatřena zářezy přivádějící řeznou kapalinu čelně najednotlivé řezné hrany. Z dokumentu US 10124412 B2 je dále znám soustružnický nůž uložen v držáku, jímž je veden kanálek ústící do podložky obsahující dutiny pro cirkulaci řezné kapaliny, na kterou je upnutéIná řezná destička, z které řezné kanálky nevyúsťují v blízkosti řezné hrany. Obdobná řešení jsou známa rovněž z dokumentů US 9656323 B2 či US 8057130 B2. Dále je známo řešení sestavy soustružnického nástroje popsané v WO 2012070046 AI, které sestává z držáku, v jehož lůžku je upnuté Iná řezná destička, která je tvořena kanálky, jejichž vývody směřují na čelo řezné destičky.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je soustružnický nůž, který sestává z vyměnitelné řezné destičky, z držáku
-1 CZ 309280 B6 zakončeného lůžkem pro umístění vyměnitelné řezné destičky, kde v držáku je vytvořen kanálek pro přivedení řezné kapaliny do řezné destičky, kanálek je vyveden dnem lůžka, přičemž spodní plocha řezné destičky navazuje na vývod kanálku navazujícím otvorem vnitřního rozvodu řezné kapaliny v řezné destičce, vyústěném k řezné hraně břitové destičky. Vývod vnitřního rozvodu řezné kapaliny v řezné destičce směřuje na čelo řezné destičky, na hřbet řezné destičky, nebo na čelo i hřbet řezné destičky zároveň. Tím je zajištěno výrazné zvýšení trvanlivosti řezného nástroje i spolehlivosti průběhu řezného procesu. Plocha průřezů kanálků se ve směru proudění řezné kapaliny zmenšuje z důvodu zvýšení rychlosti průtoku na vývodu kanálku. Profil průřezu kanálků je zpravidla kruhový, avšak lze jej koncipovat i ve tvaru trojúhelníku či kapky. Trajektorie všech kanálů je optimalizovaná tak, aby energetické ztráty při průchodu média nástrojem byly minimální. Kanálky mají plynulý hydrodynamický tvar bez ostrých přechodů.
Výhodné je, pokud alespoň jeden vývod vnitřního rozvodu řezné kapaliny směřující na čelo vyměnitelné řezné destičky ústí z odsazení, které se nachází bezprostředně za řeznou částí vyměnitelné řezné destičky. Tím je zajištěno efektivní směřování řezné kapaliny na čelo nástroje.
Výhodné je, pokud osa vývodu vnitřního rozvodu řezné kapaliny v řezné destičce směřující na hřbet řezné destičky svírá se hřbetní plochou řezné destičky úhel maximálně 35°. Proud řezné kapaliny je vhodně směřován mezi obrobenou plochu a hřbet nástroje a dostane se až k řezné hraně břitové destičky.
Výhodné je, pokud osa vývodu vnitřního rozvodu řezné kapaliny v řezné destičce směřující na čelo řezné destičky svírá s čelní plochou řezné destičky úhel maximálně 8°. Tím je zajištěno efektivní směřování proudu řezné kapaliny pod odcházející třísku a řezná kapalina se tak dostane až k řezné hraně břitové destičky.
Výhodné rovněž je, pokud je vývod vnitřního rozvodu řezné kapaliny ve tvaru dýzy. Tím je proud řezné kapaliny urychlován a koncentrován do koherentního paprsku.
Výhodné rovněž je, pokud alespoň břitová hrana vyměnitelné řezné destičky sestává z nástrojové oceli, či z jiného řezného materiálu, kupříkladu ze slinutého karbidu, CBN apod. Břitová hrana je pájením spojena s vyměnitelnou břitovou destičkou. Držák soustružnického nože sestává zpravidla z nástrojové oceli.
Výhodné je, pokud je vývod kanálku opatřen těsněním vloženým mezi dno lůžka a spodní plochu vyměnitelné řezné destičky. Tím, je zajištěna požadovaná těsnost rozhraní držáku a vyměnitelné řezné destičky a minimalizace tlakových ztrát proudu řezné kapaliny.
Objasnění výkresů
Celkový izometrický pohled na držák bez vyměnitelné břitové destičky shora je znázorněn na obr. 1 a na obr. 2, na obr. 3 je znázorněn celkový izometrický pohled na držák s vyměnitelnou břitovou destičkou, a na obr. 4 je znázorněn izometrický pohled na držák s vyměnitelnou břitovou destičkou shora s vyznačením vnitřního kanálku a vnitřního rozvodu řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce, na obr. 5, obr. 6, obr. 7, obr. 8, obr. 9, obr. 10, obr. 11, obr. 12, obr. 13, obr. 14, obr. 15, obr. 16, obr. 17, obr. 18, obr. 19, obr. 20, obr. 21 a na obr. 22 jsou znázorněna dílčí provedení vyměnitelných řezných destiček.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Soustružnický nástroj sestává z vyměnitelné řezné destičky C, držáku D zakončeného lůžkem L
-2 CZ 309280 B6 pro umístění vyměnitelné řezné destičky C. Držák D sestává z oceli MS 1, přičemž je vyroben pomocí aditivní technologie. V držáku D je vytvořen kanálek K pro přivedení řezné kapaliny do vyměnitelné řezné destičky C. Kanálek K o průměru přibližně 1,5 mm je vyveden dnem lůžka L držáku D do vyměnitelné řezné destičky C. Spodní plocha 1 vyměnitelné řezné destičky C navazuje na vývod V kanálku K otvorem 2 vnitřního rozvodu 3 řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce C. Otvor 2 je vyústěn k břitové hraně 4 vyměnitelné řezné destičky C. Kanálky K jsou směrem k vývodu V' zúženy. Vývody V' vnitřního rozvodu 3 řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce C j sou elipsovitého profilu směřuj i na čelo řezné destičky C a zároveň směřuj i na hřbet vyměnitelné řezné destičky C. Jeden z vývodů V' ústí z odsazení H, které se nachází bezprostředně za řeznou částí vyměnitelné řezné destičky C, Břitová hrana 4 vyměnitelné řezné destičky C sestává ze slinutého karbidu. Břitová hrana 4 je k vyměnitelné řezné destičce C připájena. Vývod V kanálku K je opatřen zahloubením, do kterého je vložené těsnění T v podobě plastového O-kroužku uloženým mezi dno lůžka L a spodní plochu j. vyměnitelné řezné destičky C. Osa vývodu V' směřujícího na čelní plochu svírá s čelní plochou vyměnitelné řezné destičky C úhel 0°.
Příklad 2
Soustružnický nástroj sestává z vyměnitelné řezné destičky C, z držáku D zakončeného lůžkem L pro umístění vyměnitelné řezné destičky C. Držák D sestává z oceli MS 1, přičemž je vyroben pomocí aditivní technologie. V držáku D je vytvořen kanálek K pro přivedení řezné kapaliny do vyměnitelné řezné destičky C. Kanálek K o průměru přibližně 2 mm je vyveden dnem lůžka L držáku D do vyměnitelné řezné destičky C. Spodní plocha 1 vyměnitelné řezné destičky C navazuje na vývod V kanálku K otvorem 2 vnitřního rozvodu 3 řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce C. Otvor 2 je vyústěn k břitové hraně 4 vyměnitelné řezné destičky C. Kanálky K ve tvaru trojúhelníku jsou směrem k vývodu V zúženy. Vývod V' vnitřního rozvodu 3 řezné kapaliny je kruhového profilu a směřuje na čelo vyměnitelné řezné destičky C. Další vývod V' směřuje na hřbet vyměnitelné řezné destičky C. Břitová hrana 4 vyměnitelné řezné destičky C sestává z CBN a je k vyměnitelné řezné destičce C připájena. Vývod V kanálku K je opatřen zahloubením, do kterého je vložené těsnění T v podobě plastového O-kroužku uloženým mezi dno lůžka L a spodní plochu 1 vyměnitelné řezné destičky C. Osa otvoru vývodu V' směřujícího na čelní plochu vyměnitelné řezné destičky C svírá s čelní plochou vyměnitelné řezné destičky C úhel 8°. Osa vývodu V' směřujícího na hřbetní plochu vyměnitelné řezné destičky C svírá se hřbetní plochou vyměnitelné řezné destičky C úhel 30°.
Průmyslová využitelnost
Nástroj popsaný podle technického řešení nalézá své uplatnění zejména v konstrukci nástrojů třískové obrábění.

Claims (8)

1. Soustružnický nástroj sestávající z vyměnitelné řezné destičky (C), držáku (D) zakončeného lůžkem (L) pro umístění vyměnitelné řezné destičky (C), kde v držáku (D) je vytvořen kanálek (K) pro přivedení řezné kapaliny k vyměnitelné řezné destičce (C), přičemž kanálek (K) je vyveden dnem lůžka (L), kdy spodní plocha (1) řezné destičky (C) navazuje na vývod (V) kanálku (K) navazujícím otvorem (2) vnitřního rozvodu (3) řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce (C), přičemž vývod (V) vnitřního rozvodu (3) řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce (C) směřuje na čelo vyměnitelné řezné destičky (C) a/nebo na hřbet řezné destičky (C), vyznačující se tím, že plocha průřezů kanálů vnitřního rozvodu (3) řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce (C) se ve směru proudění řezné kapaliny vnitřním rozvodem (3) postupně zmenšuje.
2. Soustružnický nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň jeden vývod (V) vnitřního rozvodu (3) řezné kapaliny ve vyměnitelné řezné destičce (C) směřující na čelo vyměnitelné řezné destičky (C) ústí z odsazení (H), které se nachází bezprostředně za řeznou částí 'vyměnitelné řezné destičky (C).
3. Soustružnický nástroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že osa vývodu (V) vnitřního rozvodu (3) řezné kapaliny v řezné destičce (C) směřující na hřbet vyměnitelné řezné destičky (C) svírá se hřbetní plochou vyměnitelné řezné destičky (C) úhel maximálně 35°.
4. Soustružnický nástroj podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že osa vývodu (V) vnitřního rozvodu (3) řezné kapaliny směřující na čelo vyměnitelné řezné destičky (C) svírá s plochou čela úhel maximálně 8°.
5. Soustružnický nástroj podle nároku 1, 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že vývod (V) vnitřního rozvodu (3) řezné kapaliny je ve tvaru dýzy.
6. Soustružnický nástroj podle nároku 1, 2, 3, 4 nebo 5, vyznačující se tím, že alespoň břitová hrana (4) vyměnitelné řezné destičky (C) sestává z nástrojové oceli.
7. Soustružnický nástroj podle nároku 1, 2, 3, 4, 5 nebo 6, vyznačující se tím, že alespoň břitová hrana (4) vyměnitelné řezné destičky (C) sestává z karbidické sloučeniny.
8. Soustružnický nástroj podle nároku 1, 2, 3, 4, 5, 6 nebo 7, vyznačující se tím, že vývod (V) kanálku (K) je opatřen těsněním (T) vloženým mezi dno lůžka (L) a spodní plochu (1) vyměnitelné řezné destičky (C).
CZ2021-159A 2021-03-30 2021-03-30 Soustružnický nástroj CZ2021159A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-159A CZ2021159A3 (cs) 2021-03-30 2021-03-30 Soustružnický nástroj

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-159A CZ2021159A3 (cs) 2021-03-30 2021-03-30 Soustružnický nástroj

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ309280B6 true CZ309280B6 (cs) 2022-07-13
CZ2021159A3 CZ2021159A3 (cs) 2022-07-13

Family

ID=82321225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2021-159A CZ2021159A3 (cs) 2021-03-30 2021-03-30 Soustružnický nástroj

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2021159A3 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024261745A1 (en) * 2023-06-21 2024-12-26 No Screw Ltd. Cutting insert with cooling channel feature

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070046A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-31 No Screw Ltd. Cutting tool with cooling mechanism and a cutting insert and tool holder therefor
US20160158855A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-09 Kennametal Inc. Cutting insert with internal coolant passages and method of making same
JP2019018294A (ja) * 2017-07-19 2019-02-07 住友電工ハードメタル株式会社 切削インサート
CN208696331U (zh) * 2018-09-03 2019-04-05 南京林业大学 一种高效冷却的内冷刀片及刀具
EP3476507A1 (en) * 2017-10-25 2019-05-01 Tungaloy Corporation Cutting insert, metal spacer and holder
EP3656493A1 (en) * 2017-07-19 2020-05-27 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Cutting insert and method for manufacturing cutting insert

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070046A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-31 No Screw Ltd. Cutting tool with cooling mechanism and a cutting insert and tool holder therefor
US20160158855A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-09 Kennametal Inc. Cutting insert with internal coolant passages and method of making same
JP2019018294A (ja) * 2017-07-19 2019-02-07 住友電工ハードメタル株式会社 切削インサート
EP3656493A1 (en) * 2017-07-19 2020-05-27 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Cutting insert and method for manufacturing cutting insert
EP3476507A1 (en) * 2017-10-25 2019-05-01 Tungaloy Corporation Cutting insert, metal spacer and holder
CN208696331U (zh) * 2018-09-03 2019-04-05 南京林业大学 一种高效冷却的内冷刀片及刀具

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024261745A1 (en) * 2023-06-21 2024-12-26 No Screw Ltd. Cutting insert with cooling channel feature

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2021159A3 (cs) 2022-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8827598B2 (en) Cutting assembly with enhanced coolant delivery
US9873154B2 (en) Cutting tool
US8454274B2 (en) Cutting inserts
US10052694B2 (en) Apparatus and method for cooling a cutting tool using super critical carbon dioxide
CN103347632A (zh) 切削镶片组件及其部件
JP7207983B2 (ja) ドリル、穿孔ユニット及び被穿孔品を製作する方法
CN111655408B (zh) 包括冷却剂通道的、用于金属切削的车削刀具
JP2019025573A (ja) ドリル、穿孔ユニット及び穿孔方法
CZ309223B6 (cs) Nástroj pro obrábění
CZ309280B6 (cs) Soustružnický nástroj
KR102718062B1 (ko) 회전 절삭 공구, 회전 절삭 유닛 및 회전 절삭 방법
US20210370422A1 (en) Hole finishing tool and method of producing hole finished product
CZ35083U1 (cs) Soustružnický nůž
CZ303363B6 (cs) Nástroj pro trískové obrábení
CZ36052U1 (cs) Rotační nástroj s vnitřním chlazením
CZ38402U1 (cs) Obráběcí nástroj s konfigurovatelným systémem vnitřního chlazení
CZ309545B6 (cs) Nástroj pro obrábění
CZ36088U1 (cs) Upínací šroub s vnitřním rozvodem procesní kapaliny
CZ34848U1 (cs) Nástroj pro obrábění
CZ35632U1 (cs) Nástroj pro obráběcí operace
CZ35828U1 (cs) Nástroj pro obrábění