CZ310509B6 - Sada vystružovacího nástroje, jeho upínací části a demontážního klíče a způsob demontáže - Google Patents

Abstract

Sada (1) sestává z nástrojové upínací části (3) opatřené unášecím výstupkem a dutým usazovacím středovým výstupkem a z nástrojové řezné části (2) vystružovacího nástroje pro uložení na usazovací středový výstupek upínací části. Na čele řezné části je unášecí vybrání a obě části jsou spojeny upínacím šroubem (4). Na řezné části (2) spojovacího nástrojového systému (1) je čelní prstencová plocha (7) a v její středové ose (6) je proveden průchozí kuželový otvor (8) a na upínací části (3) spojovacího nástrojového systému (1) je provedena čelní dosedací plocha (9) a ve středové ose (23) upínací části (3) je trubkový kuželový výstupek (10), jehož vrcholový úhel kužele je menší než vrcholový úhel průchozího kuželového otvoru (8). Na čelní dosedací ploše (9) upínací části (3) je provedena alespoň jedna polootevřená drážka (24) pro uložení funkční části (20) demontážního klíče (22).

Description

Sada vystružovacího nástroje, jeho upínací části a demontážního klíče a způsob demontáže

Oblast techniky

Vynález se týká nové konstrukce spoje mezi dvěma částmi vystružovacího nástroje, a to spojení řezné části nástroje s upínací částí nástroje s vysokou přesností koaxiálního propojení obou částí nástroje.

Dosavadní stav techniky

Ze spisů jsou známa řešení nástrojových systémů, které sestávají z upínací části opatřené unášecím výstupkem a v ose provedeným dutým usazovacím středovým výstupkem, kolem nějž je kruhové osazení, a na výstupek se uloží řezná část, což je korunka s břity, a ta se poté, co dosedne na kruhové osazení, upevní na upínací částí šroubem opatřeným na jednom konci válcovou hlavou s vnitřním šestihranným otvorem a na protilehlém konci vnějším závitem, který spolupůsobí s vnitřním závitem v upínací části.

Takové provedení je známé např. ze spisů GB 1233953, US 6053670 nebo US 20170266734 AI. Takto provedené spojení upínací a řezné části nezajišťuje potřebnou přesnost vzájemného spojení obou částí.

Např. ze spisu EP 1240963 B1 je známo spojení mezi držákem a řeznou hlavou. Mezi držákem nástroje a řeznou hlavou nástroje je umístěna závitová spojka. Závitová spojka má dvě protilehlé závitové části, které jsou provedeny jako vnější závity s opačnou orientací a které spolupůsobí s vnitřními závity u držáku a v řezné nástrojové hlavě. Nástrojová hlava má kuželový výstupek a v čele držáku je kuželový otvor, do kterého po zašroubování závitové spojky dosednou vnitřní čela nástrojových částí napevno k sobě, přičemž kuželový výstupek na čele nástrojové řezné hlavy bezvůlově dosedne do kuželového otvoru v čele držáku, čímž se dosáhne velmi přesného osového propojení obou částí vystružovacího nástroje.

Upravenou variantou řešení zmíněného v předchozím odstavci je řešení podle US 8764354, kde jsou komplementární díly k sobě přitahovány čepem opatřeným na obou stranách závity s různým stoupáním. A opačným směrem otáčení se pak uvolňují. Tento typ spoje je velmi těsný a nelze jej ani rukou ani úderem uvolnit.

Ve spise US 7322779 je problém uvolňování řešen přes excentrický a z boku stopky otočně ovládaný tvarově složitý prvek ukončený vačkovým háčkem, kdy je ve stopce řezného nátroje proveden závit, do nějž se zašroubuje jeden konec spojovacího čepu a druhý konec čepu je opatřen kruhovým obvodovým výstupkem, který má komplementární tvar pro spolupůsobení s vačkovým háčkem, který jej při otočení excentrického prvku zachytí a přes čep vtáhne řezný nástroj do stopky a zafixuje. Otáčením na druhou stranu pak vačkový háček obvodový výstupek na čepu odtlačí a tím přes čep uvolní těsné spojení.

Hlavní nevýhodou těchto známých technických řešení je, že nástrojový díl řezné části se ve většině případů vyrábí z konstrukční oceli, na kterou se připevňují pomocí pájky při teplotě 600 až 800 °C břitové destičky ze slinutého karbidu a následně se břitové destičky velmi přesně geometricky opracovávají. V častém případě se takto velmi přesně opracované destičky opatřují otěruvzdomým povlakem při teplotě 300 až 500 °C, přičemž různá tepelná roztažlivost oceli a slinutého karbidu při povlakovacím procesu způsobuje deformaci řezných destiček a tím dochází u vícebřitých osových nástrojů k tomu, že řezné břity po nanesení otěruvzdomého povlaku neleží přesně na stejné oběžné dráze atak dochází k nesprávné funkci nástroje.

- 1 CZ 310509 B6

Pro odstranění výše uvedeného problému se v méně častém případě vyrábí nástrojový řezný díl z monolitu ze slinutého karbidu, např. dle známé konstrukce ze spisu EP 1240963 Bl. Tato výroba je však velmi nákladná a v mnoha případech ekonomicky nereálná.

Ze spisu CZ 308960 B6 je známa varianta, kdy je na upínacím držáku upevněna pouze korunka vytvořená jako tříbřitý výstružník se dvěma vodícími ploškami ve tvaru podle EP 1657014 Bl. Pro přesné upnutí je v čele držáku díra a na obvodu vystružovací korunky je vytvořena protilehle od středního zubového výstupku unášecí drážka, do níž zasahuje unášecí výstupek, který je vytvořen na čele držáku, přičemž v ose vystružovací korunky je vytvořena válcová díra pro uložení sestřeďovacího spojovacího šroubu opatřeného na svém konci vnějším závitem a na druhé straně hlavou s dosedacím čelem, pod nímž je navazující válcový dřík ukončený dalším dosedacím čelem, a na horní dřík navazuje spodní dřík s menším průměrem. Tento nástroj umožňuje vyměňovat pouze korunku a držák zůstává. Výroba sestřeďovacích dříků je však obtížná.

Cílem vynálezu je zjednodušit konstrukci složených vystružovacích nástrojů s řeznou a upínací částí tak, aby řezná část vystružovacího nástroje byla vyrobena z monolitu slinutého karbidu s menšími výrobními náklady oproti známým výše uvedeným nástrojům. Dále je cílem dosáhnout velmi přesného koaxiálního propojení upínací a řezné části nástroje. Současně je cílem zajistit snadnou demontovatelnost sestavy.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje sada vystružovacího nástroje, jeho upínací části a demontážního klíče podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na řezné části nástroje je provedena čelní prstencová plocha a v její středové ose je proveden průchozí kuželový otvor a na upínací části nástroje je provedena čelní dosedací plocha a ve středové ose upínací části je trubkový kuželový výstupek, jehož vrcholový úhel kužele je menší než vrcholový úhel průchozího kuželového otvoru, a na čelní dosedací ploše upínací části je provedeno alespoň jedno vybrání tvarově odpovídající funkční části demontážního klíče.

Ve výhodném provedení jsou na čelní dosedací ploše upínací části dvě radiálně vytvořená vybrání, uspořádána vzájemně protilehle v jedné ose pro úplné zavedení funkční části demontážního klíče.

V jiném výhodném provedení je jeho řezná část vyrobena z monobloku slinutého karbidu.

V dalším výhodném provedení je těleso řezné části vyrobeno z monobloku slinutého karbidu nebo tvrdé oceli, na které jsou uspořádány řezné destičky ze supertvrdých řezných materiálů.

V jiném výhodném provedení je funkční část demontážního klíče provedena ze zušlechtěné oceli a má v příčném řezu nekruhový, hranatý nebo oválný profil.

V dalším výhodném provedení je demontážní klíč proveden jako imbusový klíč.

Další podstatou vynálezu je rovněž způsob demontáže výše uvedené sady, jehož podstata spočívá v tom, že po odstranění upínacího šroubu se demontují části tak, že se funkční část demontážního klíče vloží do alespoň jedné polootevřené drážky a jejím úhlovým pootočením se části demontují.

Ve výhodném provedení se části demontují tak, že se funkční část demontážního klíče vloží do některé z polootevřených drážek a následně se zavede otvorem až do druhé polootevřené drážky a úhlovým pootočením funkční části demontážního klíče se části spojovacího nástrojového systému demontují.

-2CZ 310509 B6

Objasnění výkresů

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, kde na obr. 1 je znázorněna rozložená sestava vystružovacího nástroje a jeho upínací části, obr. 2 je pohled na složenou sestavu vystružovacího nástroje a jeho upínací části, obr. 3, 4, 5 znázorňují sadu vystružovacího nástroje, jeho upínací části a demontážního klíče podle vynálezu v prvním provedení a obr. 6, 7, 8 znázorňují sadu vystružovacího nástroje, jeho upínací části a demontážního klíče podle vynálezu v druhém provedení a obr. 9 a 10 znázorňují montáž sestavy vystružovacího nástroje a jeho upínací části podle vynálezu.

Příklad uskutečnění vynálezu

Na obr. 1 a 2 je znázorněna část sady 1 vystružovacího nástroje s řeznou částí 2, jeho upínací části 3 ještě bez montážního klíče. Nástroj obsahuje řeznou část 2 a nástroj je nasazen na upínací části 3, a obě části jsou spojeny upínacím šroubem 4 opatřeným na jednom konci válcovou hlavou 26 s vnitřním šestihranným otvorem 16 a kuželovým vnějším sedlem 15. které dosedá na kuželové vnitřní sedlo 13 řezné části 2, a na druhém konci šroubu 4 je vnější závit 14. který spolupůsobí s vnitřním závitem 12 upínací části 3.

Na čelní dosedací ploše 9 upínací části 3 je vytvořený unášecí výstupek 11. který spolupůsobí s unášecím vybráním 5 na čelní prstencové ploše 7 řezné části 2 a které slouží k bezpečnému přenosu točivého momentu přenášeného z upínací části 3 na řeznou část 2.

Na řezné části 2 je čelní prstencová plocha 7 a v její středové ose 6 je průchozí kuželový otvor 8 a na upínací části 3 je čelní dosedací plocha 9 a v její středové ose 23 je trubkový kuželový výstupek 10. jehož vrcholový úhel kužele je menší než vrcholový úhel průchozího kuželového otvoru 8, přičemž v upnutém stavu řezné části 2 a upínací části 3 nástroje jejich kuželové a čelní plochy k sobě bezpečně přiléhají.

V upínací části 3 je vytvořen středový kanál 19 a boční kanály 27, do kterých může být přiváděn chladicí prostředek sloužící rovněž jako mazivo. Na obr. 1 a 2 je vyobrazena řezná část 2, jejíž těleso 18 je vytvořeno ze slinutého karbidu nebo tvrdé oceli, na kterém jsou připájeny stříbrnou pájkou řezné destičky 17 ze supertvrdých řezných materiálů jako je například polykrystal diamantu, polykrystal kubického nitridu boru, cermet. Na obr. 3 až 8 je vyobrazena řezná část 2, která je vyrobena z monobloku slinutého karbidu. Provedení břitů řezných destiček 17 je v zásadě irelevantní, takže zde nebude blíže vysvětleno.

Středový kanál 19 a boční kanály 27 pro vedení chladicího prostředku jsou uspořádány takovým způsobem, aby chladicí prostředek ve smontovaném stavu řezné a upínací části nástroje vystupoval, pokud možno v úseku řezných destiček 17 a tak chladil a mazal úsek obrábění.

Montáž nástroje s řeznou částí 2 a na upínací část 3 se provádí tak, že dotažením upínacího šroubu 4 dosedne kuželová vnitřní plocha průchozího kuželového otvoru 8 řezné části 2 nejprve na trubkový kuželový výstupek 10 (obr. 9), jehož vrcholový úhel oje menší než vrcholový úhel 02 průchozího kuželového otvoru 8, přičemž mezi čelními plochami 7, 9 vznikne přiměřená vůle výhodně 0,05 až 0,2 mm. Dalším dotažením upínacího šroubu 4 (obr. 10) dojde k pružné deformaci stěny trubkového výstupku 10 a tím je umožněno dosednutí čelních ploch 7, 9 částí 2, 3 při níž přilehnou bezpečně k sobě kuželové plochy kuželového výstupku 10 a průchozího kuželového otvoru 8 a tím dojde k jejich pevnému přilnutí. V důsledku toho se po uvolnění upínacího šroubu 4 již upnutých částí 2, 3 stane spojení volně nerozebíratelné. Proto je nutné provádět demontáž složeného nástroje a jeho upínací části (obr. 5 a 8). Ta se provede pomocí demontážního klíče 22, který je součástí sady 1, a to úhlovým pootočením jeho fúnkční části 20,

- 3 CZ 310509 B6 která spolupůsobí s čelní prstencovou plochou 7 (obr. 1), čímž se oddělí řezná část 2 a upínací část 3.

Způsob demontáže řezné a upínací části nástroje v prvním provedení obr. 3, 4, 5, se provádí tak, 5 že:

Po odstranění upínacího šroubu 4 (obr. 4) se vloží do vybrání 24 funkční část 20 demontážního klíče 22 a jejím úhlovým pootočením (obr. 5) se části 2, 3 sady 1 demontují.

ίο Způsob demontáž řezné a upínací části nástroje v druhém provedení z obr. 6, 7, 8 se provádí tak, že:

Po odstranění upínacího šroubu 4 (obr. 7) se vloží funkční část 20 demontážního klíče 22 do některého ze dvou radiálně vytvořených vybrání 24. uspořádaných vzájemně protilehle v jedné 15 ose, a následně se zavede otvorem 25 až do druhého vybrání 24 funkční část 20 demontážního klíče 22 a úhlovým pootočením funkční části 20 demontážního klíče 22 (obr. 8) se části 2, 3 sady 1 demontují.

Claims (8)

1. Sada vystružovacího nástroje, jeho upínací části a demontážního klíče sestávající z nástrojové upínací části opatřené unášecím výstupkem a dutým usazovacím středovým výstupkem a nástrojové řezné části vystružovacího nástroje pro uložení na usazovací středový výstupek upínací části, přičemž na čele řezné části je unášecí vybrání a obě části jsou spojeny upínacím šroubem opatřeným na jednom konci válcovou hlavou s vnitřním šestihranným otvorem a na protilehlém konci vnějším závitem, který spolupůsobí s vnitřním závitem nástrojové upínací části, vyznačující se tím, že na řezné části (2) nástroje je provedena čelní prstencová plocha (7) a v její středové ose (6) je proveden průchozí kuželový otvor (8) a na upínací části (3) nástroje je provedena čelní dosedací plocha (9) a ve středové ose (23) upínací části (3) je trubkový kuželový výstupek (10), jehož vrcholový úhel kužele je menší než vrcholový úhel průchozího kuželového otvoru (8), a na čelní dosedací ploše (9) upínací části (3) je provedeno alespoň jedno vybrání (24) tvarově odpovídající funkční části (20) demontážního klíče (22).

2. Sada podle nároku 1, vyznačující se tím, že na čelní dosedací ploše (9) upínací části (3) jsou dvě radiálně vytvořená vybrání (24), uspořádána vzájemně protilehle v jedné ose pro úplné zavedení funkční části (20) demontážního klíče (22).

3. Sada podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že jeho řezná část (2) je vyrobena z monobloku slinutého karbidu.

4. Sada podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že těleso (18) řezné části (2) je vyrobeno z monobloku slinutého karbidu nebo tvrdé oceli, na které jsou uspořádány řezné destičky (17) ze supertvrdých řezných materiálů.

5. Sada podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že funkční část (20) demontážního klíče (22) je provedena ze zušlechtěné oceli a má v příčném řezu nekruhový, hranatý nebo oválný profil.

6. Sada podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že demontážní klíč (22) je proveden jako imbusový klíč.

7. Způsob demontáže sady podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že po odstranění upínacího šroubu (4) se demontují řezná a upínací část (2, 3) tak, že se funkční část (20) demontážního klíče (22) vloží do alespoň jedné polootevřené drážky (24) a úhlovým pootočením funkční části (20) demontážního klíče (22) se části (2, 3) demontují.

8. Způsob demontáže podle nároku 7, vyznačující se tím, že se funkční část (20) demontážního klíče (22) vloží do některé z polootevřených drážek (24) a následně se zavede otvorem (25) až do druhé polootevřené drážky (24).