CZ57599A3 - Řezný nástroj a k němu příslušející řezná vložka - Google Patents

Abstract

Řezný nástroj /ΙΑ, IB/ zahrnuje nožový držák /2/ pro uvolnitelné uložení většího množství Čtyřúhelníkovitých řezných vložek /3, 21/, přičemž sousední řezné vložky /3, 21/ jsou částečně uloženy ve svazku pro jejich větší kompaktnost, přičemž jejich pracov- ní řezné břity se vzájemně překrývají pro vytvoření efektivního nepřetržitého řezného břitu. Každá z řezných vložek /3, 21/ má horní povrchovou plochu /5/, dolní povrcho- * vou plochu /7/, boční povrchovou plochu /9/ přidruženou k řeznému břitu /14/, a dvojící protilehlých čelních povrchových ploch /10, 11/, směřujících příčně k řeznému břitu /14/. Dále má horní břit /15/ a patní břit /23/, které jsou určeny příslušnými prů- sečnicemi horní a dolní povrchové plochy /5, 7/, přičemž první z protilehlých čelních povrchových ploch /10/, přidružených k patnímu břitu /23/, je opatřena zahloubenou částí /17, 22/ proměnlivé hloubky vzhledem k hornímu břitu /15/ poděl myšlených čar, rovnoběžných s řezným břitem při pohledu zespoda na řeznou vložku /3, 21/, přičemž hloubka je maximální na straně vzdálené od řezného břitu.

Description

Vynález se obecně týká řezných nástrojů s prodlouženým řezným břitem, tvořeným dvěma nebo více vzájemně se překrývajícími pracovními řeznými břity, a dále se vynález týká čtyřúhelníkovitých řezných vložek pro použití u tohoto řezného nástroje.

Dosavadní stav techniky

V patentovém spise US 5 083 887 (Dotany) je popsána a vyobrazena čelní válcová fréza, opatřená jednou nebo více šroubovicových či spirálových soustav radiálně namontovaných čtyřúhelníkovitých řezných vložek. Podél každé takovéto šroubovicové nebo spirálové soustavy jsou řezné vložky uspořádány tak, že radiálně směřující horní břit řezné vložky přesahuje radiálně směřující horní břit sousední řezné vložky, zatímco se jejich pracovní řezné břity axiálně vzájemně překrývají za účelem vytvoření plně efektivního řezného břitu během obráběcí operace.

Čelní válcové frézy tohoto typu vyžadují, aby spodní povrchová plocha řezné vložky byla vzdálena od vnitřního horního rohu vložky, vzdáleného od k němu přiléhajícího pracovního řezného břitu řezné vložky. Takže u příkladné čelní válcové frézy, opatřené řeznými vložkami, uspořádanými stupňovitě vzhůru podél levotočivé šroubovice, znázorněné na «0 0 · 0 · 00 0*

0 0 0 0 · · 0 · · · · • 00 · · 0 0000 0 00000 0 0 0 00« «00 0 000 a 0

000 00 0 0 0000 00 00 obr. 1 a na obr. 2, kteréžto obrázky odpovídají vyobrazení na obr. 1 a na obr. 3 patentového spisu US 5 083 887, dolní povrchová plocha řezné vložky uvolňuje vnitřní horní roh řezné vložky, vzdálený od zadního konce k němu přiléhajícího pracovního řezného břitu řezné vložky.

Tento omezující znak u čelní válcové frézy, která má poměrně malý průměr, nebo která je přizpůsobena pro použití s řeznými vložkami, jejíž rozměry jsou poměrně velké vzhledem k průměru čelní válcové frézy, vede k velké úhlové rozteči mezi sousedními řeznými vložkami, která je na obr. 2 označena vztahovou značkou A, což způsobuje mimo jiné hlučné a přerušované obrábění.

Podstata vynálezu

V souladu s prvním aspektem předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut řezný nástroj, který obsahuje nožový držák pro uvolnitelné uložení alespoň dvou vedle sebe radiálně namontovaných čtyřúhelníkovitých řezných vložek, majících osově směřující vzájemně se překrývající pracovní řezné břity, vytvářející efektivní nepřetržitý řezný břit, přičemž je první z uvedených řezných vložek opatřena zahloubenou částí v radiálně směřující boční povrchové ploše tak, aby do ní mohla být uložena radiálně dovnitř směřující část horního břitu boční povrchové plochy druhé z uvedených řezných vložek s radiálně ' ven směřující částí, umístěnou odděleně' od uvedeného zahloubení, čímž dochází ke snížení úhlové rozteče mezi jednotlivými řeznými vložkami.

Proporce horní částí boční povrchové plochy sousedních uložených řezných vložek závisí mimo jiné na typu řezného • ** »· > φ φ» φφ φφφφ φ φ φ ΦΦΦ· φφφ ·· φ ΦΦ·· φ φφφ φ φ φ φ φ φφφ φφφ φ φφφφ φ » φφφ φφ φφ Φφφφ φφ ·· nástroje. Takže v případě frézy s radiálně uloženými řeznými vložkami je uložena radiálně dovnitř směřující část radiálně směřujícího horního břitu. Naproti tomu je v případě protahovacího trnu uložena skutečně celá horní část.

Předmět tohoto vynálezu využívá zahloubené části v řezných vložkách pro jejich těsnější uložení v řezném nástroji. V případě frézy shora uvedeného typu pak takovéto těsnější uložení přispívá k dosažení menší úhlové rozteče mezi jednotlivými řeznými vložkami, přivádí pracovní řezné břity řezných vložek na těsněji umístěné skutečné šroubovice, což vede k mnohem hladšímu obrábění.

A navíc pak uspořádání předmětu tohoto vynálezu usnadňuje využívání záporných řezných vložek, které jsou zobrazeny a popsány například v přihlašovatelově patentové přihlášce USSN 08/360 522 nebo v analogickém patentovém spise WO 95/17284.

V souladu s druhým aspektem předmětu tohoto vynálezu byla vyvinuta čtyřúhelníkovitá řezná vložka, která obsahuje horní skloněnou povrchovou plochu a dolní opěrnou povrchovou plochu, kterými prochází průchozí otvor, dále boční povrchovou plochu, přidruženou k řeznému břitu, a dvojicí protilehlých bočních povrchových ploch, směřujících příčně a protínajících uvedenou horní povrchovou plochu v horních břitech, přičemž alespoň jedna z uvedených protilehlých bočních povrchových ploch je opatřena nejnižší zahloubenou částí o proměnné hloubce vzhledem k uvedenému k ní přidruženému hornímu břitu podél myšlené čáry, rovnoběžné s uvedeným řezným břitem při pohledu zespoda na řeznou vložku, • 4« · · 4 4 4 4 ··

4 · 4 4 4 · 4 4« *

4 4 44 4 4444 « 44444 4 4 4 444 444

4 4 4 4 4 4

4« 44 4444 44 44 přičemž uvedená hloubka je maximální na vzdálené straně od uvedené řezné vložky.

V důsledku této konstrukce a tohoto tvaru je pak řezná vložka co nej kompaktnější, a to bez zbytečného snížení nosné opěrné oblasti dolní povrchové plochy řezné vložky.

U řezné vložky může být její zahloubená část provedena buď jako stupňovitý útvar v nejnižší části první z jejích protilehlých bočních povrchových ploch, nebo alternativně jako vrub v její dolní povrchové ploše. Konstrukce v podobě vrubu je vhodná zejména pro řeznou vložku se skloněným řezným břitem.

Opatření nejnižší části boční povrchové plochy řezné vložky stupňovitým· zahloubením bylo popsáno v patentovém spise US 5. 147 158 (Rivieře), avšak pro účely vymezeni zlomové zóny pro zjišťování místa lomu v případě poškozeni řezné vložky, přičemž spodní část řezné vložky vytváří integrálně vytvořenou podložku.

Přehled obrázků na výkresech

Za účelem lepšího porozumění předmětu tohoto vynálezu, a aby bylo možno ukázat, jak může být předmět tohoto vynálezu uskutečňován v praxi, bude nyní proveden popis jeho příkladných provedení, a to s přihlédnutím k přiloženým výkresům, kde:

obr. 1 znázorňuje boční pohled na známou konvenční pravořeznou čelní válcovou frézu, opatřenou řeznými vložkami, uspořádanými stupňovitě vzhůru podél levotočivé šroubovice;

• 00 00 0» 00 0» • 00 0 0 ·0 0 « 00 0

000 00 0 *0·0 0 00« 000 00 *00 00* • 0 0 0 0 0 0

00» 0» 0· 0*00 00 00 obr. 2 znázorňuje čelní pohled na čelní válcovou frézu podle obr. 1;

obr. 3 znázorňuje boční pohled na pravořeznou čelní válcovou frézu podle tohoto vynálezu, která je opatřena řeznými vložkami, uspořádanými stupňovitě vzhůru podél levotočivé šroubovice;

obr. 4 znázorňuje schematický detailní čelní pohled na čelní válcovou frézu podle obr. 3, zobrazující dvojici sousedních řezných vložek podle prvního provedení předmětu tohoto vynálezu;

obr. 5 znázorňuje detailní pohled na sousedící řezné vložky podle obr. 4, které se při pohledu shora vzájemně překrývají;

obr, 6 znázorňuje detailní čelní pohled na čelní válcovou frézu podle obr. 3, zobrazující dvojici sousedících řezných vložek podle druhého provedení předmětu tohoto vynálezu;

obr.

válcovou vložkami, šroubovice znázorňuje frézu podle uspořádanými boční pohled na tohoto vynálezu, stupňovitě dolů pravořeznou čelní opatřenou řeznými podél pravotočivé obr. 8 znázorňuje axonometrický pohled na první provedení řezné vložky pro použití u čelní válcové frézy podle obr. 3;

• ·♦ »· · · * · ♦ ♦ ♦ · ♦ • · ©· · ·· ©« • · · • « ©« v· · • · * v • © · · ··♦ »♦· « · ·· © © obr. 9 znázorňuje levý boční pohled na první provedení řezné vložky podle obr. 8;

obr. 10 znázorňuje pohled odzdola na první provedení řezné vložky podle obr. 8;

obr. 11 znázorňuje čelní pohled na první provedení řezné vložky podle obr. 8;

obr. 12 znázorňuje boční pohled na řeznou vložku podle obr. 8 až obr. 11, a to podél její zahloubené boční stěny ve směru šipky B, vyobrazené na obr. 10;

obr. 13 znázorňuje	axonometrický	pohled	na	druhé
provedení ře.zné vložky	pro použití u	čelní válcové	frézy
podle obr. 3;
obr. 14 znázorňuje	pohled odzdola	na druhé	provedení
řezné vložky podle obr.	13; a

obr. 15 znázorňuje pohled v řezu na řeznou vložku podle obr. 13 a podle obr. 14, přičemž řez je veden podél čáry C-C z obr. 14.

Příklady provedenivynálezu

Na obrázcích' výkresů je na' obr. 3 až obr. 6 znázorněna pravořezná čelní válcová fréza 1A, opatřena nožovým držákem 2 pro uvolnitelné uložení radiálně namontovaných pravotočitých frézovacích řezných vložek 3, uspořádaných stupňovitě vzhůru na jedné nebo více levotočivých Šr.oubovicích, z nichž každá příslušně vymezuje plně efektivní řezný břit během obráběcí *· ·· · · 99

9 9 · 9 9 9 * 9 9 9 9

9 9 99 · 9999

99999 » 9 9 999*99

9 9 9 9 « 9 • 99 99 99 9999 99 99 operace, zatímco na obr. 7 je znázorněna pravořezná čelní válcová fréza IB, opatřená řeznými vložkami, uspořádanými stupňovitě dolů na pravotočivé šroubovici.

Pro použití u čelní válcové frézy 1A a IB je na obr. 8 až obr. 12 znázorněna řezná vložka 3, která má obecně kosodélnikový tvar, a která je opatřena horní povrchovou plochou 5, která slouží jako skloněná povrchová plocha pro odvádění třísek, dále je opatřena dolní povrchovou plochou 1~, dvojicí protilehlých hlavních bočních povrchových ploch 8 a 9 a dvojicí protilehlých vedlejších bočních povrchových ploch 10 a 11.

Řezná vložka 3 má zápornou geometrii pro namontování do kapsy pro uložení vložky rybinovitým způsobem, jak je popsáno v přihlašovatelově patentové přihlášce US 08/360 522 nebo v analogickém patentovém spisu WO 95/17284.

Řezná vložka 2 ^ma dva hlavní řezné břity 13 a 14 a dva vedlejší břity 15 a 16, vytvořené příslušně v průsečnici hlavních bočních povrchových ploch B a 9 a vedlejších bočních povrchových ploch 10 a 11 s horní povrchovou plochou 5. Dva vedlejší břity 15 a 16 jsou příslušně opatřeny stíracimi břity 15A a 16A, přiléhajícími k jejich přidruženým hlavním řezným břitům 14 a 13.

Jak je znázorněno na obr. 9 až obr. 12, je vedlejší boční povrchová plocha 10 opatřena nejnižší částí 10A, která je vytvořena se stupňovitou zahloubenou částí 17A, vymezenou zahloubenou boční stěnou 19 a zahloubenou horní stěnou 20. Jak je znázorněno na obr. 10 a na obr. 12, je vedlejší boční *4 #i ·» ·· ·· • · · · * · · * Β «· ♦ _η · · · * · 9 9 9 9 9 ϋ · ·>· 9 · · · · ··· »·· • · · ♦ « · » ·· «· ·♦ ···> ·Β ·» povrchová plocha 11 opatřena zahloubenou částí 17B, která je podobná, jako stupňovitá zahloubená část 17A.

Jak je nejlépe vidět na obr. 10, má zahloubená boční stěna 19 měnící se hloubku vzhledem k vedlejšímu břitu 15 podél imaginárních čar, rovnoběžných s hlavním řezným břitem 14 od minimální vzdálenosti Di v blízkosti hlavního řezného břitu 14, ležícího pod přidruženým stíracím břitem 15A, ke vzdálenější maximální vzdálenosti D₂. Jak je na vyobrazení znázorněno, má zahloubená část 17A efektivně otevřený konec, vzdálený od hlavního řezného břitu 14.

Jak je nejlépe vidět na vyobrazení podle obr. 11, tak výška zahloubené horní stěny 20 se vzhledem k dolní povrchové ploše 2 vložky 2 zvětšuje od minimální výšky Hi v blízkosti hlavního řezného břitu 21' ležícího pod k němu přidruženým stíracím břitem 15A, až ke vzdálenější maximální výšce H₂.

Jak je vyobrazeno na obr. 4 a na obr. 5, je řezná vložka 3A opatřena zahloubením 17A, vytvořeným v nejnižší části 1QA její vedlejší boční povrchové plochy 10, kde je uložen alespoň stírací břit 16A radiálně směřujícího vedlejšího břitu 16 sousední řezné vložky 3B.

Jak již bylo shora uvedeno vytváří toto uspořádání velmi těsné uložení sousedících řezných vložek. Například pro čelní válcové frézy obdobného průměru, které jsou uspořádány pro uložení řezných vložek obdobných rozměrů, má přihlašovatelův řezný nástroj CMK-D40 podle tohoto vynálezu úhlovou rozteč A mezi jednotlivými řeznými vložkami o velikosti 25°, a to na rozdíl od konvenčního přihlašovatelova řezného ·« ·

Μ nástroje ADK-D40, který má úhlovou rozteč mezi jednotlivými řeznými vložkami o velikosti 45°.

Jak již bylo shora uvedeno, tak tato menši úhlová rozteč přivádí efektivně pracovní řezné břity řezných vložek 3A a 3B do větší blízkosti ke skutečné šroubovíci, čímž je dosahováno tiššího a nepřetržitého obrábění.

Na vyobrazení podle obr. 13 je znázorněna řezná vložka 21, která je podobná, jako řezná vložka 3, pouze s výjimkou stupňovité zahloubené části 17A a zahloubené části 17B, takže jsou její jednotlivé znaky označeny obdobnými vztahovými značkami.

Jak je znázorněno na obr. 14, liší se řezná vložka 21 od řezné vložky 3 v tom, že její dolní povrchová plocha 7 je opatřena dvojicí vrubů 22A a 22B, vytvořených příslušně v blízkosti patních břitů 23A a 23B na průsečnici mezi dolní povrchovou plochou Ί_ a vedlejšími bočními povrchovými plochami 10 a 11.

Uvedené vruby 22A a 22B mají proměnnou hloubku a výšku, která se mění obdobným způsobem, jako je tomu u zahloubených částí 17A a 17B. Takže na jedné straně se hloubka vrubu 22A zvyšuje vzhledem k vedlejšímu břitu 15 podél myšlené čáry, rovnoběžné s hlavním řezným břitem 14, od minimální vzdálenosti D₃ v blízkosti hlavního řezného břitu 14 až na maximální vzdálenost D₄ v určité vzdálenosti od hlavního řezného břitu 14 (viz obr. 14), přičemž se na druhé straně zvětšuje výška vzhledem k dolní povrchové ploše Ί_ minimální výšky v blízkosti hlavního řezného břitu 14, kde splývá s dolní povrchovou plochou 7, až na maximální výšku H₃

• • · ·	»·	• · • ·	• · * · ·
«	•
• · · ·	» ·	•	• ·	99 9
•	•	9	•	9
«· ··			··· *	9 ®

v určité vzdálenosti od hlavního řezného břitu 14 (viz obr. 15) .

Jak je znázorněno na obr. 6, tak řezná vložka 21A opatřená vrubem 22A, vytvořeným v její dolní povrchové ploše 7, zde skrývá stírací břit 16A radiálně směřujícího vedlejšího břitu 16 její sousední řezné vložky 21B.

Přestože byl předmět vynálezu popsán s ohledem pouze na omezené množství jeho příkladných provedení, je zcela zřejmé, že může být prováděna celá řada variací, modifikací nebo jiných uplatnění předmětu tohoto vynálezu.

Například geometrie stupňovité zahloubené části 17A může být modifikována, může být například otevřená nebo uzavřená na .jednom nebo na obou koncích, a to třeba v důsledku požadavků výroby řezných vložek s použitím práškové metalurgie nebo jakýchkoliv jiných alternativních procesů.

A navíc může mít řezná.vložka obecně čtvercový.tvar se čtyřmi řeznými břity, takže může být opatřena čtyřmi zahloubenými částmi.

u. KW ·· v·v·

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY Afffy/rg^', ^gý/neÁfVy

   1/Jréza_z vyznačující se tím, že obsahuje nožový držák pro uvolnitelné uložení alespoň dvou vedle sebe radiálně namontovaných čtyřúhelňíkovitých řezných vložek, majících osově směřující vzájemně se překrývající pracovní řezné břity, vytvářející efektivní nepřetržitý řezný břit, přičemž je první z uvedených řezných vložek opatřena zahloubenou částí v radiálně směřující boční povrchové ploše tak, aby do ní mohla být uložena radiálně dovnitř směřující část horního břitu boční povrchové plochy druhé z uvedených řezných vložek s radiálně ven směřující částí, umístěnou odděleně od uvedeného zahloubení, čímž dochází ke snížení úhlové rozteče mezi jednotlivými řeznými vložkami.
2. 2. Fréza podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedená zahloubená část je vytvořena v nejnižší části uvedené boční povrchové plochy.
3. 3. Fréza podle nároku 1 nebo 2^ vyznačující se tím, že uvedená zahloubená část má maximální hloubku vzdálenou od k ní přidruženého pracovního řezného břitu.
4. 4. Fréza podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3 vyznačující se tím, že uvedená zahloubená část má proměnnou hloubku od minimální hloubky v blízkosti· k ní přidruženého pracovního řezného břitu až k maximální hloubce v určité vzdálenosti od tohoto pracovního řezného břitu.

   4 · 44 4 4 44 44 44 · · 4 4 4 4 * 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 • 4 4 4 4 4 « 44 4 44 44 4 44 4 4 4 4 4

   5. Fréza podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4 vyznačující se tím, že uvedená zahloubená část má otevřený konec alespoň na vzdálenější straně od uvedeného řezného břitu. 6. Fréza podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5 vyznačující se tím, že uvedená zahloubená část má maximální výšku vzdálenou od k ní přidruženého

   pracovního řezného břitu.
5. 7. Čtyřúhelníkovitá řezná vložka^ vyznačující se tím, že obsahuje horní skloněnou povrchovou plochu a dolní opěrnou povrchovou plochu, kterými prochází průchozí otvor, dále boční povrchovou plochu, přidruženou k řeznému břitu, a dvojici protilehlých bočních povrchových ploch, směřujících příčně a protínajících uvedenou horní povrchovou plochu v horních břitech, přičemž alespoň jedna z uvedených protilehlých bočních povrchových ploch je opatřena nejnižší zahloubenou částí o proměnné hloubce vzhledem k uvedenému . k ní přidruženému hornímu břitu podél myšlené čáry, rovnoběžné s uvedeným řezným břitem při pohledu zespoda na řeznou vložku, přičemž uvedená hloubka je maximální na vzdálené straně od uvedené řezné vložky.
6. 8. Řezná vložka podle nároku Ί, vyznačující se tím, že se uvedená hloubka zvyšuje od minimální hloubky v blízkosti uvedeného řezného břitu až na maximální hloubku, která je od tohoto řezného břitu vzdálena.

   Φ ·· φφ ·· ·· *· • « V Φ · · · · · «· · « φ φ φ « φ φ · φ · • ΦΦΦΦΦ · φ φ ·· φ φφφ • φφφφ · · φφφ φφ φ* φφφφ φφ φ*
7. 9. Řezná vložka podle nároku 7 nebo 8_; vyznačující se tím, že uvedená zahloubená část má otevřený konec alespoň na vzdálené straně od uvedeného řezného břítu.
8. 10. Řezná vložka podle kteréhokoliv z nároků 7 až 9 vyznačující se tím, že uvedená zahloubená část má proměnnou výšku vzhledem k uvedené dolní povrchové ploše při čelním pohledu na řeznou vložku, přičemž je uvedená výška maximální na vzdálené straně od uvedeného řezného břítu.
9. 11. Otočná řezná vložka podle kteréhokoliv z nároků 7, až 10.
10. 12. Frézovací řezná vložka podle kteréhokoliv z nároků 7 až 11^ vyznačuj ící se tím, že je uvedený břit řezné vložky opatřen stírací částí, přiléhající k uvedenému řeznému břítu.