CZ34647U1 - Obráběcí nástroj - Google Patents

Description

Obráběcí nástroj

Oblast techniky

Technickým řešením je obráběcí nástroj uzpůsobený pro upnutí do obráběcího stroje, tvořený alespoň jednou řeznou destičkou upevněnou v nosiči řeznou destičky, přičemž je nástroj opatřen přívodem chladicího média.

Dosavadní stav techniky

Při frézování některých materiálů pomocí monolitních nástrojů či nástroji s vyměnitelnými břitovými destičkami je nezbytné používat chlazení/mazání během procesu řezání. 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. Systém chlazení má pozitivní účinky jednak ve smyslu samotného řezání, chlazení, mazání, čištění, ale i účinky ochranné, zejména s ohledem na potenciální korozivzdornost nástroje.

Médium, zpravidla kapalina, se přivádí za standardního či za zvýšeného tlaku; pak se označuje jako vysokotlaké chlazení, při němž dochází k lepšímu průniku kapaliny mezi třísku a čelo/hřbet nástroje. Ze stavu techniky je známé chlazení frézovacího nástroje 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, často prostřednictvím otvorů v zubových mezerách, kterými je přiváděno procesní médium přímo na hrot nástroje a do místa řezu.

Existují kupříkladu frézovací kotouče, kde jsou na jejich základních tělesech ve tvaru kotouče po obvodu uspořádány řezné destičky v tvarových výřezech vzájemně oddělených zubovými mezerami 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 do prostoru vzniku třísky, a tím pádem i k řezným destičkám. Z tohoto důvodu musí být do nosičů nástrojů 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.

Dále je známo kupříkladu řešení z patentového spisu CZ303363 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.

Ve spisu EP 1897642 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 jednotlivými drážkami. 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 předkládané technické řešení. 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 hřbet břitu.

Ve spisu DE 102004055377 je popsán nástroj, opatřený distribuční soustavou chladicích nebo

- 1 CZ 34647 UI mazacích kanálků s různými průřezy propojenými s prostředky pro přívod chladicí kapaliny na čelo destičky. Ve 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. V dokumentu CZ 306957 je popsán rotační nástroj s vnitřním chlazením sestávající z nosičů břitových destiček, kde nosiče vystupují z tělesa rotačního nástroje, které je uzpůsobeno pro upevnění na unašeči uzpůsobeném pro upevnění do vřetena obráběcího stroje a opatřeném přívodem technologické kapaliny do vnitřního prostoru tělesa, kde mezi tělesem rotačního nástroje a osovým šroubem je včleněn hmcovitý prstenec se závitem a na čele tělesa rotačního nástroje je upevněno víčko s otvory směřujícími proti břitovým destičkám, kde závit víčka odpovídá závitu prstence.

Tato řešení jsou velmi nákladná na výrobu a zejména na údržbu řezných destiček s ohledem na jejich trvanlivost a životnost, přičemž nedovolují provádět nástrojem více technologických operací právě s ohledem na jejich poměrně rychle klesající trvanlivost, resp. životnost způsobenou chlazením omezené oblasti řezného nástroje.

Podstata technického řešení

Funkční nedostatky vyplývající z uvedených řešení odstraňuje obráběcí nástroj uzpůsobený pro upnutí do obráběcího stroje, tvořený alespoň jednou řeznou destičkou, upevněnou v nosiči řezné destičky, přičemž nosič řezné destičky je opatřen vícekanálovým přívodem chladicího média. K čelům i k bokům řezné destičky je vyústěn přívod chladicí kapaliny.

Výhodné je, pokud je přívod chladicí kapaliny vyústěn spárou, která umožňuje rovnoměrný řízený rozstřik chladicí kapaliny na celou délku řezného ostří/hrany řezné destičky.

Výhodné rovněž je, pokud má přívodní kanál proměnlivý profil. To je možné realizovat v ústí spáry či v nosiči. Takové provedení umožňuje distribuci chladicí kapaliny s minimální průtočnou ztrátou na kritické oblasti řezné destičky o požadované intenzitě.

Ve variantním provedení je spára členěna přepážkami z důvodu usměrnění toku chladicí kapaliny na břity řezné destičky.

Objasnění výkresů

Celkový izometrický pohled na obráběcí nástroj shora ze strany upnutí do obráběcího stroje je znázorněn na obr. 1, na obr. 2 je znázorněn obráběcí nástroj v izometrickém pohledu zdola, celkový pohled zdola na nástroj je znázorněn na obr. 3, pohled zboku na nástroj je znázorněn na obr. 4, na obr. 5 je znázorněn detailní pohled na provedení spár nacházejících se v nosiči obráběcího nástroje.

Příklady uskutečnění technického řešení

Fréza, která je uzpůsobena pro upnutí do obráběcího stroje, sestává z vyměnitelných řezných destiček D, které jsou pomocí šroubů upevněny v nosiči N vyměnitelných řezných destiček D. Nosič N je opatřen přívodem P chladicí kapaliny. Nosič N je zčásti tvořen odlehčenou strukturou tvořenou prostorovou sítí.

Vyměnitelná řezná destička D je určena k obrábění polotovaru z čela C řezné destičky D i obou boků Bi a B? řezné destičky kde k čelům C a bokům Bi a B? řezné destičky D je vyústěn přívod P chladicí kapaliny. Přívod P chladicí kapaliny jak k čelu C řezné destičky D, tak k bokům Bi a B2

- 2 CZ 34647 UI řezné destičky D umožňuje jedním nástrojem provádět různé technologické obráběcí operace.

Přívod P chladicí kapaliny je vyústěn spárou S, která je konstruována s ohledem na požadované množství a objem chladicí kapaliny. Spára S je zároveň členěna přepážkami.

Řezné destičky D jsou během procesu obrábění v dotyku svými hranami s obráběným polotovarem. Pohybem nástroje dochází k úběru třísky z místa styku hrany řezné destičky D nástroje a obráběného polotovaru. To je rovněž doprovázeno vznikem tepla, a to zejména v oblasti jejich styku. Přívodem chladicí kapaliny spárami S na čelo C a boky Bi a B2 řezné 10 destičky D uložené v nosiči N nástroje během obrábění dochází k výraznému snížení tepla, ke zlepšenému odvodu třísky a zároveň ke snížení opotřebení hrany řezné destičky D nástroje.

Průmyslová využitelnost

Nástroj popsaný podle technického řešení nalézá své uplatnění zejména v konstrukci nástrojů třískové obrábění.

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Obráběcí nástroj uzpůsobený pro upnutí do obráběcího stroje tvořený alespoň jednou řeznou 5 destičkou (D) upevněnou v nosiči (N) řezné destičky (D), přičemž nosič (N) řezné destičky (D) je opatřen přívodem (P) chladicího média, vyznačující se tím, že k čelům (C) řezné destičky (D) a k bokům (Bi) a (B2) řezné destičky (D) je vyústěn přívod (P) chladicí kapaliny.
2. 2. Obráběcí nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že přívod (P) chladicí kapaliny je 10 vyústěn spárou (S).
3. 3. Obráběcí nástroj podle nároku 2, vyznačující se tím, že spára (S) má proměnlivý profil.
4. 4. Obráběcí nástroj podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že spára (S) je členěna.