CZ35828U1

CZ35828U1 - Nástroj pro obrábění

Info

Publication number: CZ35828U1
Application number: CZ202239551U
Authority: CZ
Inventors: Jindřich Sýkora; Jindřich Ing. Sýkora; Luboš Kroft; Luboš Ing. Kroft
Original assignee: Západočeská Univerzita V Plzni
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-02-28

Description

Nástroj pro obrábění

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.

CZ 35828 UI

Nástroj pro obrábění

Oblast techniky

Technickým řešením je nástroj pro obrábění sestávající z nosiče řezné destičky a řezné destičky upevněné v sedle nosiče, přičemž nosič je opatřen alespoň jedním vývodem řezné kapaliny směřujícím na čelo nebo na hřbet řezné destičky.

Dosavadní stav techniky

Při obrábění 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 obrobitelnosti horší tím vyšší význam má vliv chlazení, přičemž během řezání vzniká teplo obecně vlivem tření ploch nástroje 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 označováno 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 nej častěji 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.

Chlazení řezné destičky je možno realizovat na její čelo a/nebo na její hřbet či zároveň. Chlazen čela i hřbetu je považováno jako nej komplexnější alternativa, přičemž provedení chlazení závisí od konstrukčního uspořádání nosiče. Ze stavu techniky jsou známa řešení, která chlazení čela i hřbetu realizují pomocí doplňkových trysek, které se navazují na přívod chladicího media a směřují na čelo či hřbet či na čelo a hřbet řezní destičky zároveň. Takováto řešení jsou známa kupříkladu z dokumentu CZ 2020594 či EP 2873477. Některá provedení vycházejí ze spisů WO 2012070046, US 20160158855 či CZ 2020159, kdy je směřování chladicí kapaliny definováno konstrukcí samotné řezné destičky opatřené systémem vnitřních rozvod, které vyúsťují na čelo, hřbet či na čelo i hřbet řezné destičky zároveň.

Podstata technického řešení

Podstatou technického řešení je nástroj pro obrábění sestávající z nosiče řezné destičky a řezné destičky upevněné v sedle nosiče, přičemž nosič je opatřen vývody řezné kapaliny, z nichž alespoň jeden směřuje na čelo nebo na hřbet řezné destičky. Mezi sedlo a řeznou destičkou je včleněna podložka, přičemž podložka je opatřena rozvodem řezné kapaliny navazujícím na vývod řezné kapaliny, který prochází lůžkem řezné destičky v sedle nosiče. Podložka je opatřena alespoň dvěma vývody z rozvodu řezné kapaliny, přičemž tyto vývody směřují na hřbet řezné destičky.

-1 CZ 35828 UI

Výhodné je, pokud se rozvody řezné kapaliny v podložce se směrem k vývodu zužují, za stabilního tlaku se zmenšujícím se průměrem získává kapaliny vyšší kinetickou rychlost a díky tomu je zajištěno cílený průtok řezné kapaliny pro konkrétní operaci konkrétním nástrojem.

Výhodné rovněž je, pokud se rozvody řezné kapaliny v podložce jsou zakřiveny, čímž je zajištěna požadovaná orientace směřování řezné kapaliny. Díky postupnému zakřivení nedochází k turbulentnímu víření a proudění směrem k výstupu je hladké, čímž nedochází k tlakovým a rychlostním ztrátám.

Výhodné rovněž je, pokud podložka opatřena výstupkem, ze kterého ústí vývod řezné kapaliny na hřbet řezné destičky, a to z co možná nejkratší vzdálenosti tak, aby se řezná kapalina dostala co nejblíže k místu řezu.

Výhodné rovněž je, pokud rozvod řezné kapaliny v podložce vyúsťuje ve tvaru spáry. Vyústění ve tvaru spáry umožňuje rovnoměrný řízený rozstřik chladicí kapaliny na celou délku řezného ostří/hrany destičky. Tento jev mám zásadní vliv zejména u destiček s velkým zaoblením ostří nebo u nástrojů pracující více směry, kde pokrytím celé délky využívaného ostří můžeme zásadně zvýšit živostnost.

Výhodné rovněž je, pokud spára má proměnlivý profil. Takové provedení umožňuje distribuci chladicí kapaliny s minimální průtočnou ztrátou na kritické oblasti břitové destičky o požadované intenzitě.

Dále je výhodné, pokud je spára je členěná přepážkami z důvodu usměrnění toku chladicí kapaliny na břity břitové destičky.

Dále je výhodné, pokud, je vývod rozvodu řezné kapaliny v podložce je ve formě alespoň jednoho geometrického tvaru, jehož součet vnitřních úhlů je 180°. Výhody skýtá i provedení, kdy je vývod rozvodu řezné kapaliny v podložce je ve formě alespoň jednoho geometrického tvaru, jehož součet vnitřních úhlů je 360°. Možnost výroby výstupního kanálu v různých geometrických provedeních má zásadní vliv na funkcionalitu pro různé technologické použití nástrojů a jejich fimkčnost.

Objasnění výkresů

Na Obr. 1 je znázorněn celkový izometrický pohled na nástroj na obrábění, na Obr. 2 je znázorněn celkový izometrický pohled na nástroj na obrábění s vyznačením vnitřního rozvodu řezné kapaliny. Na Obr. 3 je znázorněn pohled na nástroj v řezu, na Obr. 4 je znázorněno sedlo v nosiči nástroje. Na Obr. 5 je znázorněn pohled na podložku včetně vnitřního provedení rozvodu řezné kapaliny, na Obr. 6, Obr. 7, Obr. 8 a Obr. 9 je znázorněno variantní provedení podložek.

Příklady uskutečnění technického řešení

Nástroj pro obrábění sestává z nosiče N řezné destičky D a řezné destičky D, která je upevněná v sedle S nosiče N řezné destičky. Nosič N je opatřen dvěma vývody V řezné kapaliny. Na horní vývod V navazuje na vnitřní rozvod upínací trysky U, která slouží pro upnutí řezné destičky D a zároveň pro přívod řezné kapaliny k řezné destičce D. Upínací tryska U je k nosiči připevněna šrouby. Vývod V z upínací trysky U směřuje na čelo řezné destičky D. Mezi sedlo S a řeznou destičku D je včleněna podložka P. Řezná destička D i podložka P jsou opatřeny dvěma souosými otvory O k jejich připevnění do sedla S nosiče N řezné destičky šrouby. Podložka P je opatřena dvěma rozvody R řezné kapaliny, které jsou zakřiveny a obklopují otvory O pro šrouby v podložce P. Rozvody R řezné kapaliny v podložce P se směrem k vývodu VI zužují. Jeden konec rozvodu R řezné kapaliny navazuje na dolní vývod V řezné kapaliny z nosiče N. Vývod V řezné kapaliny prochází skrze lůžko L řezné destičky D. Lůžko L se nachází v sedle S nosiče N. Podložka P je

- 2 CZ 35828 UI opatřena dvěma vývody V rozvodu R řezné kapaliny směřujícími na hřbet řezné destičky D. Tyto vývody V vyúsťují z výstupku F podložky P.

Řezná kapalina prochází nosičem N řezné destičky skrze vývod V z upínací trysky U a směřuje na 5 čelo řezné destičky a vývodem V z podložky P zároveň směřuje na hřbet řezné destičky D.

Průmyslová využitelnost

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

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Nástroj pro obrábění sestávající z nosiče (N) řezné destičky (D) a řezné destičky (D) upevněné v sedle (S) nosiče (N), přičemž nosič (N) je opatřen alespoň jedním vývodem (V) řezné kapaliny směřujícím na čelo nebo na hřbet řezné destičky (D), vyznačující se tím, že mezi sedlo (S) a řeznou destičku (D) je včleněna podložka (P), přičemž podložka (P) je opatřena rozvodem (R) řezné kapaliny, jehož vstup navazuje na vývod (V) řezné kapaliny z procházející lůžkem (L) řezné destičky (D) umístěným v sedle (S), přičemž podložka (P) je opatřena alespoň dvěma vývody (V) řezné kapaliny směřujícími na hřbet řezné destičky (D).
2. Nástroj pro obrábění podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozvody (R) řezné kapaliny v podložce (P) se směrem k vývodu (V) zužují.
3. Nástroj pro obrábění podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rozvody (R) řezné kapaliny v podložce (P) jsou zakřiveny.
4. Nástroj pro obrábění podle nároku 1,2 nebo 3, vyznačující se tím, že podložka (P) je opatřena výstupkem (F), ze kterého vyúsťuje vývod (V).
5. Nástroj pro obrábění podle nároku 1, 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že rozvod (R) řezné kapaliny v podložce (P) vyúsťuje ve tvaru spáry (s).
6. Nástroj pro obrábění podle nároku 5, vyznačující se tím, že spára (s) má proměnlivý profil.
7. Nástroj pro obrábění podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že spára (s) je členěná přepážkami (p).
8. Nástroj pro obrábění podle nároku 1, 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že vývod (V) rozvodu (R) řezné kapaliny v podložce (P) je ve formě alespoň jednoho geometrického tvaru, jehož součet vnitřních úhlů je 180°.
9. Nástroj pro obrábění podle nároku 1, 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že vývod (V) rozvodu (R) řezné kapaliny v podložce (P) je ve formě alespoň jednoho geometrického tvaru, jehož součet vnitřních úhlů je 360°.

4 výkresy