CZ6622U1 - Nástrojová jednotka pro vystružování přesných děr - Google Patents

Description

Nástrojová jednotka pro vystružování přesných děr

Oblast techniky

Technické řešení se týká nástrojové jednotky pro vystružování přesných děr, sestávající z upínací části, hřídelového držáku a řezné hlavy opatřené alespoň jedním řezným břítem a alespoň dvěmi podélně vodícími fazetkami.

Dosavadní stav techniky

Produktivní vystružování přesných děr se zejména na postupových linkách a obráběcích centrech provádí zpravidla výstružovacími nástroji s výměnnou řeznou destičkou a dvěmi vodícími destičkami s podélnými fazetkami v řezné části nástroje. Nevýhodou tohoto nástroje je snížená geometrická přesnost v kruhovitosti a přímosti vystružených děr zejména malého průměru a velké hloubky. Toto snížení přesnosti je způsobeno především ohybovou pružností relativně tenkého hřídelového držáku zatěžovaného mimoosově působícím řezným odporem. Další nevýhodou je nekompenzovaný přenos nesouosostí a vibrací z obráběcího stroje na řeznou část nástroje.

Zlepšení produktivity a přesnosti vystružovaných děr lze dosáhnout uplatněním výměnných řezných hlavic se stopkou vloženou do centrovací díry v hřídelovém držáku. Nevýhodou těchto nástrojů je jejich výrazně vyšší cena ve srovnání s výměnnou destičkou, protože vodící fazetky a řezný břit je nutno vytvořit na destičkách připájených k tělesu z oceli o nižší pevnosti, která umožní zhotovit v něm díru pro uložení spojovacího kolíku.

Podstata technického řešení

Tyto nevýhody do značné míry odstraňuje technické řešení jehož podstatou je, že na čelní části hřídelového držáku je vytvořena axiálně opěrná plocha, která je přilehlá k tlačné ploše vytvořené na řezné hlavě a přitom na čelní části hřídelového držáku je vytvořena torzně opěrná plocha a háčkový výstupek s axiálně zajištovací plochou, která částečně zasahuje do opěrné drážky vytvořené v tělese řezné hlavy a tato opěrná drážka je přitom vytvořena příčně k zaváděcímu vybrání v řezné hlavě do něhož je vyústěna.

Další podstatou je, že hřídelový držák je v části své délky uložen ve vodícím pouzdře, přičemž mezi povrchovou vodící plochou hřídelového držáku a centrovací dírou ve vodícím pouzdře je minimální vůle.

Jinou další podstatou je, že souose s centrovací dírou ve vodícím pouzdře je vytvořena naváděcí díra o délce větší než 80 % délky řezné hlavy a o průměru rovném průměru válce tvořícího povrch vodících fazetek.

Doplňující podstatou je, že v naváděcí díře je vytvořena přilehle k řeznému břitu podélná drážka a vodící pouzdro je opatřeno polohovým kolíkem zasahujícím do podélné vodící drážky na hřídelovém držáku.

-1CZ 6622 Ul

Další doplňující podstatou je, že mezi vodícím pouzdrem a upínací částí je souose s hřídelovým držákem umístěna tlačná pružina. Alternativní doplňující podstatou je, že na řezné hlavě je vytvořena vložná stopka, která je s malou vůlí vložena do vložné díry hřídelového držáku, který je opatřen torzně zajištující západkou, která je s výhodou tvořena obvodovým kroužkem uloženým v obvodové drážce hřídelového držáku a na tento obvodový kroužek přitom navazuje listová pružina ležící v příčné drážce a přesahující axiálně opěrnou plochu upravenou na hřídelovém držáku.

Podstatnou výhodou řešení je, že umožňuje vytvořit celou řeznou hlavici z tvrdého materiálu například ze slinutého karbidu a tím zejména u nástrojů malých jmenovitých průměrů výrazně snížit její výrobní náklady a případně i zvýšit její životnost ve srovnání s hlavicemi s pájenými břitovými destičkami.

Další podstatnou výhodou technického řešení je, že vlivem působení síly řezného odporu a příslušných silových reakcí je řezná hlavice při vystružování automaticky stabilizována a bez vůlí přesně naváděna nejdříve vodícím pouzdrem a poté i již vystruženou dírou.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je blíže osvětleno pomocí výkresů, na nichž znázorňuje obr. 1 příkladné provedení podle technického řešení v částečném podélném řezu, obr. 2 příčný řez rovinou A-A z obr. 1 a na obr. 3 řez rovinou B-B. Jiné příkladné provedení je v částečném podélném řezu znázorněno na obr. 4 a na obr. 5 je znázorněn příčný řez rovinou C-C z obr. 4. Další příkladné provedení je znázorněno na obr. 6, přičemž na obr. 7 je znázorněn řez rovinou D-D z obr. 6.

Příklady provedení technického řešení

Nástrojová jednotka podle příkladného provedení znázorněného na obr. 1, 2 a 3 sestává z upínací části 22, dříkového držáku 2, řezné hlavy 5 a vodícího pouzdra 12 s tlačnou pružinou 23 umístěnou mezí toto vodící pouzdro 12 a upínací část 22, která je tvořena například kuželovou stopkou. Tato je upínána do neznázorněného vřetena obráběcího stroje s rotací nástroje nebo do nástrojového držáku u obráběcích strojů s rotací obrobku. Na čelní části 1 hřídelového držáku 2 je upravena axiálně opěrná plocha 3, která je přilehlá k tlačné ploše 4 vytvořené na řezné hlavě 5 s výhodou stabilizující rozložení sil právě nad řezným břitem 18. Na řezné hlavě 5 jsou dále obvodově rozmístěny dvě vodící fazetky 17. jejichž povrch 16 je částí válce o průměru rovném průměru naváděcí díry 15 ve vodícím pouzdře 12.. Při tom délka naváděcí díry 15 je jen o málo menší než je délka řezné hlavy 5 a to s výhodou pro její dostatečné překrytí a vedení při prvním záběru nástroje. Řezný břit 18 s výhodou kompenzace odpružení obráběného materiálu přesahuje řádově o několik μιη průměr naváděcí díry 15 a v místě tohoto přesahu je ve vodícím pouzdře 12 upravena podélná drážka 19 a pro zajištění vzájemné polohy řezné hlavy 5 a vodícího pouzdra 12 je toto opatřeno polohovým kolíkem 20 zasahujícím do podélné drážky 21 na hřídelovém držáku 2. Pro přenos

-2CZ 6622 Ul torzní složky řezného odporu je na čelní části 1 hřídelového držáku 2. upravena torzně opěrná plocha .6 a pro zajištění axiálního spojení řezné hlavy 5 a dříkového držáku 2 je na něm dále vytvořen háčkový výstupek 7 s axiálně zajišťovací plochou 8, jenž zasahuje do opěrné drážky 9 na tělese 10 řezné hlavy 5. Opěrná drážka 9 je příčně vyústěna do zaváděcího vybrání 11. Pro snadné broušení povrchu vodících fazetek 17 a řezného břitu 18 je řezná hlava 5 opatřena centrovacími hroty 26. Pro zajištění souososti nástroje s osou rotace je na hřídelovém držáku 2 upravena vodící plocha 13, která může tvořit souvislou válcovou plochu nebo alespoň tři obvodově rozmístěné podélné fazetky s válcovým povrchem, při čemž mezi vodící plochou 13 a centrovací dírou 14 je jen minimální vůle.

Nástrojová jednotka podle příkladného provedení znázorněném na obr. 4 a 5 je variantou sestávající z neznázorněné upínací části, na níž navazuje hlavice 36 sdruženého nástroje s výměnnou řeznou destičkou 37 dříkového držáku 2 a z řezné hlavy 5, která je opatřena vložnou stopkou 24, jenž je s malou vůlí vložena do vložné díry 25 hřídelového držáku 2, na které je pro přenos axiální složky řezného odporu upravena axiální opěrná plocha 3. přilehlá k tlačné ploše 4 vytvořené na řezné hlavě 5. V čelní části

I dříkového držáku 2 je na podélném výstupku 38 upravena torzně opěrná plocha 6 opírající se o stěnu 39 podélného vybrání 40 v řezné hlavě 5. V čelní části 1 dříkového držáku 2 je rovněž vytvořen háčkový výstupek 7 s axiálně zajišťovací plochou 8. zapadající do opěrné drážky 9 na tělese 10 řezné hlavy 5. Dříkový držák 2 je opatřen obvodovou drážkou 29 a na ní napojenou příčnou drážkou v nichž je uložena zajišťovací západka 27, jejíž součástí je obvodový kroužek 28 a listová pružina 30 přesahující axiálně opěrnou plochu 3. a zapadající do podélného odlehčení 41 v tělese

10.

Nástrojová jednotka podle příkladného provedení znázorněného na obr. 4 a 5 je provedena obdobně jako příkladné provedení dle obr. 3 a 4 s tím, že řezná hlava 5 je provedena jako vícebřitá a s výhodou vyšší autocentricity při případné nesouososti osy rotace s osou předvrtané díry je opatřena lichým počtem řezných zubů 32, z nichž alespoň v jednom je vytvořena opěrná drážka 9, do níž zapadá háčkový výstupek 7 dříkového držáku 2 a zaváděcí vybrání

II je tvořeno zubovou mezerou 33 přilehlou k řeznému zubu 32. v němž je vytvořena opěrná drážka 9. Přitom listová pružina 30 zajišťovací západky 27 zapadá do druhé mezery 42 přilehlé k zubu 43 opatřeném šikmou zadržovací ploškou 34.

U příkladného provedení dle obr. 1, 2 a 3 se při výměně opotřebené řezné hlavy 5 postupuje tak, že se nejdříve zatlačí vodící pouzdro 12 směrem k upínací části 22 a potom se vyklopením řezné hlavy 5 vysune opěrná drážka 9 ze záběru s háčkovým výstupkem 7 a pak lze řeznou hlavu 5 vyjmout a opačným postupem nasadit novou, která se poté zajistí překrytím spojovacího místa vodícím pouzdrem 12. Při vlastním vystružování je řezná hlava 5 přesně naváděna nejdříve vodícím pouzdrem 12 a dále již vystruženou dírou.

U příkladných provedení dle obr. 4, 5 a 6, 7 je při výměně řezné hlavy 5 nutno nejdříve pootočením s překonáním odporu listové pružiny 30 zajišťovací západky 27 vysunout háčkový výstupek

-3CZ 6622 Ul z opěrné drážky 9. a poté lze řeznou hlavu 5 axiálně vysunout z dříkového držáku 2. Při nasazování nové řezné hlavy 5 se postupuje obráceně.

Nástrojovou jednotku podle technického řešení lze využít v každé strojírenské výrobě při dokončování přesných děr a její využití je zvlášť výhodné při vystružování hlubokých děr na postupových linkách a obráběcích centrech.

Claims (12)

1. Nástrojová jednotka pro vystužování přesných děr sestávající z upínací části, hřídelového držáku a řezné hlavy opatřené alespoň jedním řezným břitem a alespoň dvěmi podélně vodícími fazetkami s výhodou rozmístěnými tak, že jedna z nich je umístěna po odvodu řezné hlavy protilehle k řeznému břitu a druhá ve směru působení řezného odporu vyznačená tím, že na čelní části (1) hřídelového držáku (2) je upravena axiálně opěrná plocha (3), která je přilehlá k tlačné ploše (4) vytvořené na řezné hlavě (5) a přitom na čelní části (1) hřídelového držáku (2) je dále upravena torzně opěrná plocha (6) a háčkový výstupek (7) s axiálně zajišťovací plochou (8), který částečně zasahuje do opěrné drážky (9) na tělese (10) řezné hlavy (5) a tato opěrná drážka (9) je přitom orientována příčně k zaváděcímu vybrání (11) v řezné hlavě (5) do něhož je vyústěna.

2. Nástrojová jednotka podle nároku 1 vyznačená tím, že hřídelový držák (2) je v části své délky uložen ve vodícím pouzdře (12), přičemž mezi povrchovou vodící plochou (13) hřídelového držáku (2) a centrovací dírou (14) ve vodícím pouzdře (12) je minimální vůle.

3. Nástrojová jednotka podle nároku 2 vyznačená tím, že souose s centrovací dírou (14) ve vodícím pouzdře (12) je vytvořena naváděcí díra (15) o délce větší než 80 % délky řezné hlavy (5) a o průměru rovném průměru válce tvořícího povrch (16) vodících fazetek (17).

4. Nástrojová jednotka podle nároku 3 vyznačená tím, že v naváděcí díře (15) je vytvořena přilehle k řeznému břitu (18) podélná drážka (19) a vodící pouzdro (12) je opatřeno polohovým kolíkem (20) zasahujícím do podélné vodící drážky (21) na hřídelovém držáku (2).

5. Nástrojová jednotka podle nároku 4 vyznačená tím, že mezi vodícím pouzdrem (12) a upínací částí (22) je souose s hřídelovým držákem (2) umístěna tlačná pružina (23).

6. Nástrojová jednotka podle nároku 1 nebo 3 vyznačená tím, že na řezné hlavě (5) je vytvořena vložná stopka (24), která je s malou vůlí vložena do vložné díry (25) hřídelového držáku (2).

-4CZ 6622 Ul

7. Nástrojová jednotka podle nároku 1 až 7 vyznačená tím, že řezná hlava (5) je vytvořena ze slinutého karbidu.

8. Nástrojová jednotka podle nároku 7 vyznačená tím, že řezná hlava (5) je opatřena centrovacími hroty (26).

9. Nástrojová jednotka podle nároku 6 vyznačená tím, že hřídelový držák (2) je opatřen torzně zajištující západkou (27).

10. Nástrojová jednotka podle nároku 9 vyznačená tím, že torzně zajištující západka (27) je tvořena obvodovým kroužkem (28) uloženým v obvodové drážce (29) hřídelového držáku (2) a na tento obvodový kroužek (28) přitom navazuje listová pružina (30) ležící v příčné drážce a přesahující axiálně opěrnou plochu (3).

11. Nástrojová jednotka podle nároku 1 vyznačená tím, že řezná hlava (5) je provedena jako vícebřitá a s výhodou vyšší autocentricity je opatřena lichým počtem řezných zubů (32), z nichž alespoň v jednom je vytvořena opěrná drážka (9), přičemž zaváděcí vybrání (11) je tvořeno přilehlou zubovou mezerou (33).

12. Nástrojová jednotka podle nároku 11 vyznačená tím, že na alespoň jednom ukončení řezného zubu (32) je vytvořena šikmá zadržovací ploška (34) spolupracující s listovou pružinou (30) zajišťovací západky (27).