FI57890C - Roterande skaerverktyg - Google Patents

Description

Ιί,44. KUULUTUSJULKAISU c Π Q Q r\ -M ^UTLÄGCNINGSSKRIFT 57 890 C tM\ Patentti sfnnrUy 10 11 1<3S0 • •Ojg (45) ,. ^ μ ^ ^ t r; _ , . _ , _ _ 'S“~v ^ (51) ky.hu/iw.ci. 3 B 24 D 13/04 SUOMI —FINLAND (21) »^ttlh«k*mu· —Ntentunueknlng 822/72 (22) HaiumtopUyt —2U.03-72 (23) AlkuptM—Glltlgt«t*dif 2*+.03-72 (41) Tullut JulklMksI — Blhrtt offuntllg 11.11.72

Patentti- ja rekisteri hallitus (44) Nlhttvttuipunort ]» kuuLjulk»l*un pvm. — och reflstarityrsltin Anadktn uthtfd och utl^krtfun pubHcertd 31*07« o0 (31)(33)(31) fyNftty tcuolkom loglrd priority 10.05-71 USSR(SU) 1662886 (71)(72) Viktor Samsonovich Salukvadze, 5 Parkovaya b2, kv. 53» Moskva, USSR(SU) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Pyörivä leikkaustyökalu - Roterande skärverktyg Tämä keksintö liittyy yleisesti leikkaus työkaluihin ja tarkemmin määriteltynä pyöriviin leikkaustyökaluihin, joilla voidaan työstää erilaisten työkappaleiden tai aineiden pintaa.

Keksintöä voidaan soveltaa laajalti kuumavalssattui metallin karstan poistamiseksi, valssatun tai valetun metallin pintavikojen sekä valukuoren irrottamiseksi ja metallipinnan puhdistamiseksi ruosteesta ja muista tahroista.

Aikaisemmin on käytetty laajalti pyöriviä leikkaustyökaluja työkappaleiden tai aineiden pinnan työstämiseksi, kuten hiomalaikkoja ja -hihnoja, mutta nämä ovat hyvin lyhytikäisiä, mikä estää työstöprosessin automatisointia sanottuja työkaluja käytettäessä.

Työstön aikana on näillä työkaluilla lisäksi taipumus saastuttaa ympäröivää tilaa hiomapölyllä, mikä on vaaraksi työntekijöiden terveydelle, sekä liata irrotettuja leikkauslastuja, mikä tekee niiden uudelleenkäytön vaikeaksi.

2 57890

Kovia aineita työstettäessä tahtovat nämä työkalut muuttua kiiltäviksi ja aikaansaada palaneita kohtia työstettävällä pinnalla.

Nykyisin on myös tunnettua käyttää sellaisia pyröriviä leikkaustyökaluja työkappaleiden tai aineiden pinnan työstämiseksi, jotka koostuvat olennaisesti ryhmästä sätettäisesti sijoitettuja, joustavia leikkausosia, jotka on kytketty yhteen toisen päänsä kohdalla, kun taas niiden vastakkaiset, vapaat päät liittyvät työkalun yhteiseen leikkauspintaan, joka on pyörähdyspin-nan muotoinen.

Sanotuissa, tunnetuissa työkaluissa «n leikkausosien työkalun yhteisellä leikkauspinnalla sijaitsevat vapaat päät sijoitettu toisistaan välimatkan päähän, joka vastaa itse leikkausosan paksuutta kerrottuna muutamalla tiulla,, sillä seurauksella, että työstön aikana kuhunkin leikkausosaan vaikuttaa leik-kausvoima, jonka tasoittaa vain leikkausosan jäykkyys.

On yleisesti tunnettua, että metallin määrä, joka tulee leikatuksi pois työstettävästä pinnasta, on riippuvainen käytetystä leikausvoimasta ja on tähän suoraan verrannollinen.

Tämän vuoksi on aivan ilmeistä, että sanottujen, tunnettujen työkalujen leikkusteho on edellä kerrotusta syystä hyvin alhainen.

Koska tunnettujen työkalujen leikkausosien jäykkyys on melko pieni, ne voivat vastaanottaa hyvin pienen leikkausvoiman, Tunnettujen työkalujen leikkausosien saamiseksi jäykemmiksi on esim. sijoitettu välikkeitä viereisten leikkausosien välille ja jäykistimiä kullekin leikkausosalle. Näistä toimenpiteistä ei kuitenkaan ole ollut olennaisesti myönteisiä tuloksia. Työstön aikana tahtovat leikkausosat taipua niin paljon, että ne työstävät kyljellään eli sivupinnallaan, minkä vuoksi leikkausprosessia ei voida suorittaa käytännössä tunnettuja työkaluja käyttäen.

Silloinkin, kun ne toimivat normaaliolosuhteissa (ilman ylikuormitusta), on tunnetuilla leikkaustyökaluilla näin ollen vain hyvin alhainen leikkauste-ho ja tämän vuoksi ne pystyvät irrottamaan vain mitättömän pienen ainemäärän työstettävästä pinnasta, on riippuvainen käytetystä leikkausvoimasta ja on tähän suoraan verrannollinen.

Tämän vuoksi on aivan ilmeistä, että sanottujen, tunnettujen työkalujen leikkausteho on edellä kerrotusta syystä hyvin alhainen.

Koska tunnettujen työkalujen leikkausosien jäykkyys on melko pieni, ne voivat vastaanottaa hyvin pienenleikkausvoiman. Tunnettujen työkalujen leikkausosien saamiseksi jäykemmiksi on esim. sijoitettu välikkeitä viereisten leikkausosien välille ja jäykistimiä kullekin leikkausosalle. Näistä toimenpiteistä ei kuitenkaan ole ollut olennaisesti myönteisiä tuloksia. Työstön aikana tahtovat leikkausosat taipua niin paljon, että ne työstävät kyljellään eli sivupinnallaan, minkä vuoksi leikkausprosessia ei voida suorittaa käytännössä tunnettuja työkaluja käyttäen.

3 57890

Silloinkin, kun ne toimivat normaaliolosuhteissa (ilman ylikuormitusta), on tunnetuilla leikkaustyökaluilla näin ollen vain hyvin alhainen leikkaus-teho ja tämän vuoksi ne pystyvät irrottamaan vain mitättömän pienen ainemäärän työstettävästä pinnasta yhdessä työjaksossa, jos näihin työkaluihin sitä vastoin kytketään melko suuri voima (yli 1 kp leikkuureunan leveyden millimetriä kohti), ne tahtovat mennä nopeasti rikki murtuvien leikkausosien vuoksi tai koska ne väsyvät liiaksi.

Aikaisemmin tunnetaan myös eräs toinen pyörivä leikkaustyökalu työkap-paleiden tai aineiden pinnan työstämistä varten, joka koostuu olennaisesti ryhmästä säteittäisesti sijoitettuja, joustavia leikkausosia, jotka on kiinnitetty toisiinsa toisen päänsä kohdalla ja joiden sivut ·η pakotettu toisiaan vastaen lähellä niiden yhteenkytkettyjä päitä, kun taas sanottujen leikkausosien vastakkaiset, vapaat päät liittyvät työkalun yhteiseen leikkaus-pintaan, joka on pyörähdyspinnan muotoinen.

Sanotussa tunnetussa työkalussa on sen jokainen leikkausosa tehty va-nunkipätkän muodossa ja vanunkipätkien vapaiden päiden pinta-alueiden summan suhde työkalun leikkauspinnan koko pinta-alaan valitaan arvojen 0,10 - 0,93 väliltä.

Tunnetun työkalun tällainen rakenne on tehnyt mahdolliseksi valmistaa laajalti käytetyt metallilankaharjät leikkaustyökalun muodossa.

Kokemus on kuitenkin osoittanut, että koska viereisten vanunklpätkien vapaat päät on sijoitettu umpimähkään suhteessa toisiinsa työkalun yhteisellä leikkauspinnalla, on sanotun työkalun teknologinen kelpoistus olennaisesti rajoitettu. Tällaisella työkalulla voidaan suorittaa joko fcarkeishiontaa tai hienosorvausta, mutta äärimmäisen pienillä leikkausnopeuksilla ja syötöillä ja pienellä teholla. Sanotun työkalun epäedullisiin piirteisiin kuuluu myös se seikka, että sillä ei voi suorittaa suunnanvaihtoa.

Puheena olevan keksinnön yleisenä päämääränä on edellä mainittujen haittojen eliminoiminen.

Puheena olevan keksinnön ominaisena päämääränä on aikaansaada pyörivä leikkaustyökalu työkappaleiden tai aineiden pinnan työstämistä varten, jossa työkalussa olisi sellaiset leikkausosat ja sellainen viereisten leikkausosien vapaiden päiden järjestely, jonka avulla voidaan muodostaa työkalun kestävä, yhteinen leikkauspinta ja varmistaa sen suuri leikkauskyky suuremmilla leikkausnopeuksilla ja syötöillä kuin samantyyppisillä, tunnetuilla leikkaustyökaluilla.

Sanottuun päämäärään päästään kehittämällä tässä esiteltävä pyörivä leikkaustyökalu, jossa keksinnön mukaisesti työkalun yhteisellä leikkauspinnalla olevat leikkausosien vapaat päät ovat vapaassa tilassaan välimatkan päässä toisistaan niin, että sen vyöhykkeen sisällä, jossa sanottujen leikkaus-osien viereiset vapaat päät koskettavat toisiinsa sen johdosta, että 4 57890 että yksi niistä taipuu leikkaushetkellä, on sanotun välimatkan arvo työkalun kaikkien tällaisten välimatkojen keskiarvona pienempi kuin leikkaus-osan paksuus sen kiinteän pään lähellä.

Viereisten leikkausosien vapaiden päiden taipumisen rajoittamiseksi leikkaushetkellä on sanottujen leikkausosien välille sijoitettu välikkeet.

Jokainen sanottu välike voidaan tehdä ulkonevan pysäyttimen muodossa, joka sijaitsee leikkausosan vapaan pään sivupinnalla.

Jokainen sanottu välike voidaan yhtä hyvällä tuloksella tehdä erottimen muodossa.

Välikkeet, jotka on suunniteltu rajoittamaan viereisten leikkausosien, vapaiden päiden taipumista leikkaushetkellä, voidaan tehdä muoviaineesta, niin että ne täyttävät ainakin osaksi leikkausosien väliset raot näiden pituus sunnas sa.

Leikkausosien pituuden suurentamiseksi työkalun yhteisen leikkauspin-nan halkaisijan pysyessä muuttumattomana, voidaan sanottuja osien aallottaa siten, että niiden aallotukset sijaitsevat ainakin yhdessä suunnassa yhdensuuntaisina työkalun pyörimisliikkeen akselin kanssa.

Työkaluissa, joilla työstetään kuumaa metallia, esim. kun poistetaan karsta metalliaunioista päättömän valun yhteydessä, voidaan sen jokainen leikkausosa valmistaa joustavasta levystä, jonka vapaa pää on varustettu kärjellä, joka koostuu pikaleikkausaineesta.

On yhtä edullista valmistaa työkalun jokainen leikkausosa joustavan levyn muodossa, jonka vapaa pää on varustettu hiovan aineen muodostamalla kärjellä. Tällainen työkalu on erittäin tehokas silloin, kun hiotaan sellaisten aineiden pintaa, jotka tahtovat lasittaa tavallaisia hiomalaikkoja.

Varsinkin kovia metalleja hiottaessa voidaan myös käyttää sellaista työkalua, jossa jokainen leikkausosa on tehty kahden yhteenkytketyn, joustavan levyn muodossa, jotka toimivat hiovasta aineesta tehdyn keskilevyn päällyksinä.

Työkalun jokainen leikkausosa voidaan muodostaa joustavaksi levyksi, jonka pituus lasketaan seuraavan kaavan avulla: 1 - ^_ (l), jossa 861 + 2 Δ 1 « joustavan levyn pituus, D - työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisija, 6^ - joustavan levyn paksuus työkalun yhteisen leikkauspinnan lähellä, Δ - etäisyys viereisten joustavien levyjen vapaiden päiden välillä vyöhykkeessä, jossa ne koskettavat toisiinsa leikkaushetkellä.

Tällaisilla leikkausosilla varustetulla työkalulla voidaan työstää 57890 5 metalleja tai leegeerinkejä, joiden kovuus on verraten pieni, ja sitä voi käyttää myös silloin, kun ei ole suotavaa tai ei sallittua» että esim. hioma-pöly saastuttaa lastuja.

Työkalu voi sisältää sarjan, jossa on useita sätettäisesti sijoitettujen, joustavien leikkausosien muodostamia ryhmiä, joiden osien yhteenkytke-tyt päät muodostavat sylinterimäisiä onteloja, jotka vastaavat ryhmien lukumäärää ja jotka ovat peräkkäin ennalta määrätyn välimatkan päässä toisistaan työkalun pyörimisliikkeen akselia pitkin, kun taas leikkausosien vapaat päät on liitetty yhteen, niin että ne muodostavat yhteisen leikkauspinnan, jonka leveys on olennaisesti sama kuin leikkausosan vapaan pään.

Tässä tapauksessa voivat mitkä tahansa työkalun edellä mainituista osista toimia leikkausosina.

Tällaisen rakenteen johdosta voidaan ehdotettua työkalua käyttää tehokkaimmin hyväksi aineen syvällä sijaitsevien, paikallisten vikojen poistossa.

Leväkaistaisen aineen työstämiseksi sen koko leveydellä suositellaan työkalun käyttämistä, jonka leikkauspinnalla voi olla mikä tahansa tarvittu leveys. Tässä ehdotettu työkalu voi toimia juuri tällaisena työkaluna, joka sisältää sarjan säteittäisesti sijoitettujen, joustavien leikkausosien muodostamia ryhmiä, joiden osien vapaiden päiden leveys on monta kertaa suurempi kuin niiden yhteenkytkettyjen päiden leveys, jotka muodostavat sylinterimäisiä onteloja, jotka vastaavat ryhmien lukumäärää ja jotka liittyvät toisiinsa työkalun pyörimisliikkeen akselia pitkin, jolloin työkalun yhteisen leikkaus-pinnan leveys on sama kuin sanottujen ontelojen yhteinen pituus tai ylittää tämän arvolla, joka on sama kuin leikkausosan vapaan pään leveys.

Tällaisen rakenteen omaavassa työkalussa voidaan käyttää mitä tahansa edellä mainituista leikkausosista.

Lisäksi ei pidä unohtaa sitä seikkaa, että mitkä tahansa edellä mainituista leikkausosista voidaan tehdä aallotetuiksi siten, että aallotukset sijaitsevat vain yhdessä suunnassa eli yhdensuuntaisina työkalun pyörimisliikkeen akselin kanssa.

Edellä mainittuun päämäärään päästään myös menestyksellisesti silloin, kun työkalun jokainen leikkausosa koostuu joustavasta tang sta, jonka vapaa pää on varustettu pikaleikkausaineesta koostuvalla kärjellä. Leikkausosien tällainen rakenne tekee työkalun yhteisen leikkauspinnan joustavaksi, työstettävä työkappale käsitellään niin, että ennalta määrätyn paksuuden omaava kerros poistetaan sen karkean pinnan kaikista osista. Tämä on tarpeen erityisesti silloin, kun käsitellään valettuja kappaleita valukuoren poistamiseksi niiltä.

Kun ksäitellään erittäin kovasta aineesta tehtyjä kappaleita tällä tavalla, on edullista käyttää työkalua, jonka leikkausosat on tehty joustavien tankojen muodossa, joiden vapaat päät on varustettu hiovasta aineesta koostuvin» kärjillä.

6 57890

Samoin voidaan käyttää työkalua, jossa jokainen leikkausosa on olennaisesti joustava tanko, jonka pituus käy ilmi seuraavasta kaavasta: I» =__kD_ (2), jossa 61 + 2 Δ L = joustavan tangon pituus, D * työkalun yhteisen pinnan halkaisija, δ^= joustavan tangon paksuus työkalun yhteisen leikkauspinnan lähellä vyöhykkeessä, jossa tankojen viereiset, vapaat päät koskettavat toisiinsa leikkaushetkellä, Δ välimatka viereisten, joustavien tankojen vapaiden päiden välillä vyöhykkeessä, jossa ne koskettavat toisiinsa leikkaushetkellä.

k numerokerroin, jonka arvo on 0,7 - 1»2.

Ehdotetulla työkalulla, jonka leikkausosat on tehty joustavista tangoista tai joustavista tangoista, joiden vapaat päät on varustettu pikaleikkausai-neesta tai hioma-aineesta koostuvilla kärjillä, voi olla seuraavat rakenneominaisuudet : se sisältää sarjan ryhmiä, joita on ainakin kaksi ja joita muodostavat säteittäisesti sijoitetut, joustavat leikkausosat, jotka ovat yhtä pitkiä ja joiden yhteenkytketyt päät muodostavat yhteisen, pallomaisen ontelon, kun taas sarjan kunkin ryhmän leikkausosien vapaat päät ovat vinosti suhteessa jälkimmäisen symmetrian tasoon eli kohtisuorasti työkalun pyörimisliikkeen akseliin nähden, muodostaen sen kanssa ct^ kulman, jonka suuruus käy ilmi seuraavasta kaavasta; a - 2 arc sin b (j) 'f- D */_) 1 -Ϊ_7 1/1 (5), Jossa D “ D - 2L, b^ = etäisyys sarjan symmetriatasoon nähden symmetrisesti sijoitettu jen ryhmien tankojen keskiviivojen välillä, D = työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisija, L leikkausosan pituus, y = työkalun leikkauspinnalla olevien leikkausosien vapaiden päiden pinta-alojen kokonaissumman suhde työkalun leikkauspinnan kokonaispinta-alueeseen, = leikkausosien yhteenkytkettyjen päiden pinta-alueiden kokonaissumman suhde sanottujen yhteenkytkettyjen päiden muodostaman ontelon sivupinnan kokonaispinta-alaan.

7 57890 Tällainen työkalu on kaikkein tehokkain, kun 8itä käytetään monimutkaisten, valettujen työkappaleiden työstämiseksi valoksen valukuoren, painukuvun, syvyissä onteloissa olevien kuonatäplien, syvennyksien jaurien poistamiseksi.

Kun työstetään leveitä ja ohuita nauhoja ohuiden oksidikalvojen poistamiseksi niiden pinnalta, on sopivinta käyttää työkalua, jossa on sarja ryhmiä, joita muodostavat säteittäisesti sijoitetut, joustavat leikkausosat, jotka on tehty joustaviksi tangoiksi tai joustaviksi tangoiksi, joiden vapaat päät on varustettu kärjillä, joiden osien yhteenkytketyt päät muodostavat yhteisen sylinterimäisen ontelon, jolloin työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisija käy ilmi kaavasta: D = L 2 (4), jossa i - y yi D = työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisija, L = leikkausosan pituus, 'j = työkalun leikkauspinnalla olevien leikkausosien vapaiden päiden pinta-alojen kokonaissumman suhde työkalun leikkauspinnan kokokais-alaan, / 1= leikkausosien yhteenkytkettyjen päiden pinta-alojen kokonaissumman suhde sanottujen yhteenkytkettyjen päiden muodostaman ontelon sivupinnan kokonaispinta-alaan.

Kun pudistetaan työkappaleita tai aineita, joiden leveys on yli 600 mm, on edullista käyttää työkalua, joka on koottu osista leveyssyynnassaan eli muutamista, kapeista sarjoista; tässä tapauksessa on sarjan yhteisen sylinterimäisen ontelon pituuden suhde sen leikkauspinnan leveyteen 0,80 - 0,97·

Joustavia tankoja sisältävät leikkauosat voidaan aallottaa niin, että niiden aallotukset eivät sijaitse vain yhdensuuntaisina työkalun pyörimisliikkeen akselin kanssa vaan myöskin tähän nähden kohtisuorassa suunnassa.

Lastujen poiston ja pinnan jäähdytyksen parantamiseksi työstön aikana voidaan tässä ehdotetun työkalun yhteisen leikkauspinta varustaa raoilla, jotka ulottuvat sen toisesta päätypinnasta toiseen.

Puheena olevassa keksinnössä esitellyllä, pyörivällä leikkaustyökalulla on leikkausosiensa edellä mainittujen, edullisten rakenneominaisuuksien ansiosta ja sen ansiosta, että ne on sijoitettu ryhmään ja sarjaan, pitkäikäinen ja kestävä leikkauspinta, jolla on käytännöllisesti katsoen mikä tahansa le- . veys, ja sillä on suuri leikkausteho, kun käytetään melko suurta työstövoimaa.

Puheena olevaa keksintöä kuvataan seuraavassa esimerkin muodossa määrättyjen toteutusmuotojen avulla, jolloin viitataan oheisiin puristuksiin, joissa: kuvio 1 esittää osaksi poiskatkaistua, kaaviomaista pystyieikkauskuvan- 8 57890 toa sivulta keksinnön mukaisesta pyörivästä leikkaustyökalusta; kuvio 2 esittää poikkileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa II-II; kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen työkalun ja työstettävän työkappa-leen keskinäistä järjestelyä työstön aikana (työkalusta näytetty osa); kuvio 4 esittää pystyleikkauskuvantoa sivulta työkalusta näyttäen keksinnön mukaisen pysäyttimen, joka sijaitsee leikkausosan vapaan pään sivupinnalla; kuvio 5 esittää pystyleikkauskuvantoa sivulta työkalusta, näyttäen keksinnön mukaisen välikkeen, joka on kiinnitetty leikkausosan vapaan pään sivupinnalle; kuvio 6 esittää leikkausosia, joissa raot on täytetty muoviaineella keksinnön mukaisesti (osa työkalusta näytetään suuremmassa mittakaavassa); kuvio 7 esittää sivukuvantoa työkalusta, jossa sen leikkausosat on tehty joustavista levyistä, joiden vapaat päät on varustettu pikaleikkausai-neesta koostuvilla kärjillä keksinnön mukaisesti; kuvio 8 esittää sivukuvantoa keksinnön mukaisesta työkalusta, jossa joustavien levyjen vapaat päät on varustettu hioma-aineesta koostuvilla kärjillä; kuvio 9 esittää sivukuvantoa keksinnön mukaisesta työkalusta, jonka leikkausosat on tehty kahdesta yhteenkytketystä, joustavasta levystä, jotka toimivat keskimmäisen levyn päällyksinä; kuvio 10 esittää sivukuvantoa työkalusta, jonka leikkausosat on tehty keksinnön mukaisesti joustavien levyjen muodossa (tässä on etumainen peitele-vy poistettu); kuvio 11 esittää kaaviomaista otsakuvantoa olennaisesti pitkittäisenä poikkileikkauksena keksinnön mukaisesta pyörivästä leikkaustyökalusta, jossa on saraja säteittäisesti sijoitettujen, joistavien leikkausosien muodostamia ryhmiä; kuvio 12 esittää otsakuvantoa osaksi poikkileikkauksena keksinnön mukaisen työkalun toisesta toteutusmuodosta; kuvio 13 esittää kaaviomaista sivukuvantoa keksinnön mukaisesta pyörivästä leikkaustyökalusta, jossa on aallotetut leikkausosat; kuviot 14 ja 15 esittävät sivukunatoja työkalun osista, joissa on aallotetut leikkausosat; kuvio 16 esittää keksinnön mukaisesta työkalusta, jonka leikkausosat on tehty joustavien tankojen muodossa, joiden vapaat päät on varustettu pikaleik-kausaineesta koostuvilla kärjillä; kuvio 17 esittää sivukuvantoa kuvion 16 näyttämästä, keksinnön mukaisesta työkalusta, jossa joustavien tankojen vapaat päät on varustettu hioma-aineesta koostuvilla kärjillä; 9 57890 kuvio 18 esittää sivukuvantoa keksinnön mukaisesta työkalusta, jonka leikkausosat on tehty joustavien tankojen muodossa; kuvio 19 esittää pohjakuvantoa kuvion 18 näyttämän työkalun osasta; kuvio 20 esittää otsakuvantoa osaksi pitkittäisleikkauksena keksinnön mukaisesta työkalusta, jossa sen sarja käsittää I-XIV säteittäisesti sijoitettujen joustavien leikkausosien muodostamaa ryhmää: kuvio 21 esittää pitkittäisleikksuskuvantoa keksinnön mukaisesta työkalusta, jonka leikkausosat on tehty joustavien tankojen muodossa; kuvio 22 esittää pitkittäisleikksuskuvantoa keksinnön mukaisesta, kapeasta sarjasta; kuvio 23 esittää osaa keksinnön mukaisesta työkalusta, näyttäen aallo-tetut, joustavat tangot; kuvio 24 esittää otsakuvantoa osaksi pitkittäisleikkauksena keksinnön mukaisesta työkalusta, jonka yhteisellä leikkauspinnalla on rakoja; ja kuviot 25 ja 26 esittävät pohjakuvantoja keksinnön mukaisen työkalun leikkauspinnasta, näyttäen rakojen sijoituksen työkalun yhteisen leikkaus-pinnan osassa.

Oheisten kuvioiden esittämä, työkappaleiden tai aineiden pinnan työstämiseksi käytettävä pyrörivä leikkaustyökalu, joka esitellään tässä sen määrättyyn toteutusmuotoon viitaten, koostuu olennaisesti ryhmästä säteittäisesti sijoitettuja, jo stavia leikkausosia 1 (kuvio 1 ), jotka on liitetty yhteen toisen päänsä kohdalla, joiden lähellä sanottujen leikkausosien sivut ovat toisiaan vasten pakotettuina, kun taas sanottujen leikkausosien vastakkaiset, vapaat päät liittyvät työkalun yhteiseen leikkauspintaan A, joka on tehty pyörähdyspinnan muotoiseksi, Keksinnön mukaisesti ovat työkalun yhteisellä leikkauspinnalla olevien leikkausosien vapaassa tilassa olevat vapaat päät pienen välimatkan päässä toisistaan, niin että vyöhykkeessä, jossa sanottujen leikkausosien vierekkäin olevat, vapaat päät koskettavat toisiaan, kun yksi niistä taipuu leikkaushetkellä, on sanotulla välimatkalla eli raolla Δ arvo, joka, kun se määritellään työkalun kaikkien tällaisten välimatkojen keskiarvona, on pienenmpi kuin leikkausosan paksuus ö sen kiinteän pään lähellä.

Viereisten leikkausosien toiset päät voidaan liittää yhteen jollakin tavallisella, tarkoitukseen sopivalla menetelmällä. Puheena olevan keksinnön tässä puheena olevissa toteutusesimerkissä sanotut päät liitetään yhteen hitsaamalla.

Päätypintojensa kohdalla on työkalulla laipat 2 (kuviot 1 ja 2), jotka on kytketty joustavien leikkausosien 1 yhteenkytkettyihin päihin ja jotka on suunniteltu kiinnittämään työkalun koneen karalle.

10 5 7 8 9 0

Keksinnön tässä puheena olevassa toteutusmuodossa muodostavat raon Δ työkalun yhteisellä leikkauspinnalla A olevat, viereiset leikkausosat.

Leikkausvoima pakottaa jokaisen leikkausosan, joka koskettaa pintaan työstön aikana, taipumaan työkalun pyör.imissuuntaan nähden päinvastaiseen suuntaan. Tämän seurauksena tulee taipunut leikkausosa kosketukseen viereisen leikkausosan kanssa, saaden siten tämän taipumaan samaan suuntaan, kunnes se koskettaa seuraavaan, viereiseen leikkausosaan, joka taipuessaan tulee vuorostaan kosketukseen viereisen leikkausosan kanssa sen taivuttamiseksi ja niin edelleen. Koska jokainen leikkausosa taipuessaan kehittää reaktiivisen kimmah-dus- tai takais Teuvoiman ja koska joustavia leikkausosia tulee yhä enemmän mukaan vyöhykkeeseen, jossa tapahtuu joustava taipuminen, nousee yhä useampien joustavasti taipuvien leikkausosien yhteinen kimmahdusvoima näin ollen vastaavasti. Heti kun yhteinen kimmahdusvoima ylittää voiman, jonka leikkausosa (joka on määrätyllä hetkellä kosketuksessa työstettävän pinnan kanssa) tarvitsee leikatakseen irti lastuna, tapahtuu leikkaus. Tämän jälkeen toistuu koko leikkausjakso seuraavan leikkausosan osalta.

Kyseessä olevan leikkaustoiminnan olenannaiset piirteet on näytetty kuviossa 3, joka esittää katkonaista, kaaviomaista kuvant a ehdotetusta työkalusta.

Työkalu, joka pyörii oman akselinsa ympäri nuolen B suunnassa ja samalla liikkuu vasemmalle suhteessa työkappaleeseen C, leikkaa leikkausosansa la avulla, joka on taipunut oikealle (sen seurauksena, että viereisten leikkaus-osien vapaat päät ovat taipuneet), metallilastun 3 irti sanotun työkappaleen C pinnasta työstön aikana. Kun lastunirrotustoiminta on tapahtunut, pakottavat joustavat voimat leikkausosan la suoristumaan, jolloin se potkaisee leikatun lastun 3 työstettävän pinnan C^ vyöhykkeelle 4·

Edellä kuvatun leikkaustoiminnan kanssa tapahtuu samanaikaisesti toinen tärkeä toiminta, nimittäin työkalun jatkuva itseteroittuminen.

Jokaisen leikkausvyöhykettä kohti liikkuvan leikkausosan päätypinta liukuu työkappaleen C työstetyn ja näin ollen kovettuneen osan pinnan C·^ yli, sillä seurauksella, että leikkausosan päätypinta tulee jonkin verran hiotuksi ja sen leikkuureuna, joka yhdistää leikkausosan päätypiiman sen sivupinnan (kyljen) kanssa, tulee teroitetuksi.

Näin tapahtuu siis työkalun teroittuminen jatkuvasti itsestään, mistä on se seuraus, että keksinnön mukaisesti valmistettu työkalu toimii 1000 tuntia tai kauemmin ilman uudelleenteroitusta.

Tässä esiteltävässä työkalussa voidaan sijoittaa välikkeitä sen viereisten leikkausosien välille sanottujen leikkausosien vapaiden päiden taipumisen rajoittamiseksi leikkaushetkellä.

57890

Työkalun rakenteen tällainen piirre pienentää olellisesti rasitusten arvon, joita esiintyy leikkaustoiminnassa leikkausosien kriitillisen osan kohdalla, ja pidentää siten itse työkalun kestoikää.

Minittuina välikkeinä voidaan käyttää ulkonevia pysäyttimiä 5 (kuvio 4), jotka sijaitsevat leikkausosien vapaiden päiden sivupinnoilla. Tässä tapauksessa rako Δ muodostuu leikkausosan 1 pysäyttimen 5 ja viereisen leikkausosan la vapaan pään välillä eli sen vyöhykkeen sisällä, jossa viereisten leikkaus-osien 1 ja la vapaat päät tulevat kosketukseen sen seurauksena, että toinen niistä taipuu leikkaushetkellä. Rako Δ on pienempi kuin leikkausosan paksuus δ sen kiinteän pään lähellä.

Sanotut pysäyttimet 5 voidaan muodostaa puristamalla ulos osia leikkaus-osien sivuista tai hitsaamalla tai liimaamalla kiinni lyhyet tapit sanottuihin sivuihin.

Yhtä edullista on valmistaa jokainen välike erottimen muodossa. Kuvio 5 esittää kaaviomaisesti työkalua, jossa erottimet 6 on sijoitettu viereisten leikkausosien 1 ja la välille.

Rako Δ muodostuu leikkausosan 1 sivuun kiinnitetyn erottimen 6 ja viereisen leikkausosan la vapaan pään välissä.

Työkaluja, joiden leikkausosien väliin on sovitettu tällaiset erottimet 6, voidaan käyttää sellaisten aineiden työstämiseksi kuin muovin, puun, tai kun leikatut eivät saa hajota, sekä työstettäessä pehmeitä malleja kuten alumiinia tai sen legeerinkejä.

Työkalun toiminnan aikana aikaasaavat erottimet pienen aikaviivytyksen kahden viereisen leikkausosan ja työstettävän pinnan välissä kosketuksessa. Tällaisen aikavälin aikana syötetään jäähdytysainetta työstettävälle pinnalle sen jäähdyttämiseksi, niin että siinä ei muodostu palaneita kohtia.

Kokeet ovat osoittaneet, että kun työstetään tiettyjä aineita, kuten runsaspitoisia teräksiä, joihin on lisätty titaania, on edullisinta käyttää sellaisia työkaluja, joissa välikkeinä käytetään muoviainetta, jotta työstetyt pinnat saisivat kaupassa menestyvän ulkonäön. Senottu muoviaine on suunniteltu täyttämään ainakin osaksi viereisten leikkausosien väliset raot Δ niiden pituus s suunnassa ja se rajoittaa myöskin sanottujen osien vapaiden päiden taipumista leikkaushetkellä. Kuten kuvio 6 näyttää, täyttää polyeteenimuoviaine 7 kokonaan raot Δ leikkausosien 1 ja la välissä,

Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että työkalun leikkausosien va-paidem päiden on oltava mahdollisimman pitkät, jotta työkalulle saatäisiini pitkä kestoikä. Mitä pitempiä leikkausosien vapaat päät ovat sitä suuremmat ovat kuitenkin raot työkalun viereisten leikkausosien välissä, mistä on seurauksena leikkausosien suurempi taipuminen leikkauksen aikana; tämä vaikuttaa vuorostaan lyhentävästi työkalun kestoikään. Eräs tapa ongelman ratkaisemiseksi on suurentamalla työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisijaa. Tällaista 12 57890 työkalun kestoiän pidentämistapa ei voi kuitenkaan toteuttaa kaikissa tapauksissa» Näin on esim. työkalu, jonka halkaisija on yli 800 nm, käytännössä käyttökelvoton, koska se on liian iso, kun taas sen oikean kestoiän saavuttamiseksi olisi työkalun halkaisijan oltava 1600-2400 mm.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi eli leikkausosien pituuden suurentamiseksi työkalun yhteisen leikkauspinnan pysyessä muuttumattomana, on osia aallotettava siten, että niiden aallotukset sijaitsevat ainakin yhdessä suunnassa, joka on yhdensuuntainen työkalun pyörimisliikkeen akselin kanssa.

Tätä aihetta käsitellään seuraavassa yksityiskohtaisesti.

Lisäksi käsitellään joustavien leikkausosien eräitä määrättyjä toteutusmuotoja.

Leikkausosan voi tehdä joustavasta levystä 8 (kuvio 8), jonka vapaa pää on varustettu pikaleikkausaineesta koostuvalla kärjellä 9» joka muodostaa sanotun raon Δ viereisen levyn 6a vapaan pään kanssa.

Leikkausosan tällainen rakenne soveltuu parhaiten käytettäväksi kutoman metallin työstössä eli kun käsitellään metalliaunioita valssauksen yhteydessä tai valukuoren poistamiseksi valoksista. Edellisessä tapauksessa pidentää käytetty pikaleikkausaine lämmönkesto-ominaisuuksiensa johdosta työkalun kestoikää, kun taas jälkimmäisessä tapauksessa sen ansiosta voidaan leikata pois valukuori ilman vaaraa siitä, että työkalun leikkuureuna vahingoittuu kovien kohtien vaikutuksesta, joita on työstettävän työkappaleen pinnalla.

Teräsnauhoja työstettäessä on sopivaa, että leikkausosalO (kuvio 8) tehdään joustavah levyn 11 muodossa, joka varustetaan hioma^aineesta 12 koostuvalla kärjellä. Tässä tapauksessa raon Δ muodostavat hioma-aineen kaksi vierekkäistä pintaa, kun taas arvo δ on ominainen leikkausosan paksuudelle sen kiinteän pään lähellä ja arvo δ^ leikkausosan paksuudelle työkalun yhteisen laikkauspinnan kohdalla.

Tällainen työkalu on tehokas, kun sitä käytetään työkappaleiden hiomiseksi, jotka koostuvat aineista, jotka tahtovat lasittaa tavallisia hioma-työkaluja, ja tämä jehtuu siitä, että kun hiotaan tässä suunniteltua työkalua käyttäen, jokainen sen leikkausosista potkaisee eteenpäin leikkaamansa metal-lilastun suoristuessaan sen jälkeen, kun se on leikannut pois lastuja työstettävästä pinnasta.

Sekä leikkausosien että koko työkalun suuren joustavuuden vuoksi on työkalu lisäksi sopiva käytettäväksi hienohiontatöissä, varsinkin nauhatyyp-pisten kappaleiden suuria pintoja hiottaessa, paeantaen siten suuresti käsitellyn pinnan laatua.

13 57890

Leikkausosa 13 (kuvio 9) voidaan tehdä kahdesta joustavasta levystä 14, jotka on kiinnitetty yhteen ja jotka toimivat hioma-aineesta koostuvan keski-levyn 15 päällyksinä.

Tässä tapauksessa muodostavat raon Δ viereisten leikkausosien 13 ja IJa sivupinnat (kyljet) ja arvo δ edustaa yhteenkytkettyjen joustavien levyjen 14 kokonaispaksuutta niiden kiinteiden päiden lähellä.

Leikkausosan 13 tällainen rakenne on edullinen työkalussa, jota käytetään työstettäessä hyvin kovia aineita, kuten lämpökäsiteltyjä hiiliteräksiä.

Työkalun leikkausosa voidaan valmistaa joustavan levyn 16 muodossa (kuvio 10). Halutun raon Δ muodostamiseksi tässä tapauksessa työkalun viereisten, joustavien levyjen välissä, lasketaan joustavan levyn pituus 1 seuraavasta kaavasta:

1 < D

_ , jossa 2δ, —-— + 2 Δ D - työkalun yhteisen leikkauspinnan A halkaisija, δ^= levyn vapaan pään paksuus työkalun yhteisen leikkauspinnan lähellä, Δ = rako viereisten, joustavien levyjen vapaiden päiden välissä vyöhykkeessä, jossa ne koskettavat toisiinsa leikkaushetkellä.

Sanotulla raolla (joka on olennaisesti etäisyys viereisten leikkaus-osien vapaiden päiden välillä vyöhykkeessä, jossa ne koskettavat toisiinsa leikkaushetkellä) on arvo, joka on määritelty työkalun kaikkien tällaisten rakojen keskiarvona.

Olemme todenneet, että työkalun pitkä kestoikä varmistetaan, jos rako Δ viereisten levyjen välillä vyöhykkeessä, jossa ne koskettavat toisiaan leikkaushetkellä, on ainakin viisi kertaa pienempi kuin levyn 16 paksuus δ sen kiinnityskohdan lähellä. On my<ös huomattu, että mitä pienempi on sanotun suhteen arvo sitä suurempi on sen leikkausvoiman sallittu suuruus, joka voidaan kytkeä työkalun yhteiseen leikkauspintaan A.

Kun tällainen työkalu suunnitellaan, määritellään suhteen Δ/δ arvot etukäteen leikkausvoiman määrättyä arvoa varten, Arvo D eli työkalun yhteisen leikkauspinnan A halkaisija on valittava rakenteellisista syistä.

Jotta saavutettaisiin suhteen Δ/δ onnelta määrätty arvo työkalussa, jossa levyn paksuus on sama sen koko pituudella, s.o. δ = δ , työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisijan tunnetulla arvolla, on arvo 1 laskettava seuraavan yhtälön avulla:

1 - D

2 01 o Δ 14 57890

Tapauksissa, joissa arvo 1 saadaan kaavasta 1 < --- f^ + 2 Δ on raon Δ todellinen suuruus pienempi kuin ennalta määrätty, suhteen Δ/δ arvo on samoin pienempi kuin ennalta määrätty ja työkalulla on vastaavasti pieni leikkausvoiman marginaali.

Selvyyden vuoksi tarkastelkaamme seuraavaa esimerkkiä.

Kun levyn 16 paksuus δ on 1 mm (ollen sama sen koko pituudella), rako Δ viereisten levyjen välissä on 0,1 mm ja työkalun yhteisen leikkauspinnan A halkaisija D on 500 mm, on numeroillinen 1-arvo: 1 ' - _5°°_ . 22.7 «, — + 2 L·! + 2 Δ 0.1

Kun otetaan huomioon, että levyjen yhteenkytkettyjen päiden pinnat muodostavat sylinterimäisen ontelon, on sanotun ontelon halkaisija D

- D - 2 1 = 500 - 2* 22.7 - 454-6 mm

Sanotun sylinterimäisen ontelon pinta voi vastaanottaa vain seuraavan määrän levyjen päätypintoja n: n “ -M.—22_, jossa δ δ = levyn paksuus sen kiinteässä päässä.

Tällainen levyjen lukumäärä on harvennettuna työkalun yhteisellä leik-kauspinnalla A jakoluvulla t: * e - 50Q . l.Q mm n * \ 454 · 6

Koska jakoluvun t arvon muodostaa levyn 16 paksuuden 6^ ja viereisten levyjen välisen raon Δ suuruuden summa, niin levyn paksuuden 6^ ollessa 1 mm on raon suuruus työkalun leikkauspinnalla yhtä kuin Δ - t - δ^ * 1.1 - 1.0 = 0.1 mm, jossa 6^ * levyn paksuus työkalun leikkauspinnalla.

Niissä tapauksissa, joissa arvo 1 valitaan pienemmäksi kuin yhtälöstä ilmenevä, s.o. 1 = 15 mm, on sylinterimäisen ontelon halkaisija yhtä kuin * 500 - 2 . 15 = 470 mm.

W 57890

Halkaisijan omaavan sylinterimäisen ontelon pinta vastaanottaa n^ levyjen päätypintoja, jolloin arvo n^ ilmenee seuraavasta kaavasta: ”1- δ

Levyjen päätypintojen lukumäärä n^ harvennetaan työkalun yhteiselllä leikkauspinnalla A toisella jakoluvulla t : t. = D δη 1 - - ---— = £00 = 1.065 mm, n Jl 470 jolloin Δ^ = t^ - δ^ = I.O65 - 1.000 = Ο.Ο65 mm, s.o. raon Δ^ saatu suuruus on pienempi kuin arvioitu rako Δ: I>1 < Δ .

Työkalu, joka sisältää tällaiset leikkaus-osat on rakenteeltaan erittäin yksinkertainen, se on halpa ja sitä voidaan käyttää melko pehmeiden aineiden työstämiseksi, kuten muoviesineiden, jolloin työstettävän pinnan leveys ei ole yli 100 mm ellei työstettävän pinnan ole täytettävä erikoisvaatimuksia.

Työstettävän työkappaleen paikallisten, syvällä sijaitsevien vikojen poistamiseksi on sopivaa käyttää kuvion 11 esittämää työkalua, joka sisältää sarjan, jossa on kolme ryhmää I,II ja III säteittäisesti sijoitettuja, joustavia leikkausosia 17»18 ja 19, joiden yhteenkytketyt päät muodostavat sylinteri-mäisiä onteloja, jotka vastaavat ryhmien lukumäärää ja jotka sijaitsevat perätysten työkalun pyörimisen akselia 00 pitkin ennalta määrätyn välimatkan päässä toisistaan yhteisen sylinterimäisen ontelon E muodostamiseksi. Leikkaus-osien vapaat päät liittyvät sitä paitsi yhteiseen leikkauspintaan A^> jonka leveys on olennaisesti sama kuin leikkausosan vapaan pään leveys.

Tarkastelkaamme nyt tapausta, jossa on käytettävä työkalua, jolla on edellä esitelty rakenne seuraavilla parametreillä: D = 200 mm: δ_ =δ = 1 mm: Δ _ n kun taas työkalun yhteisen leikkauspinnan leveys on olennaisesti sama kuin leikkausosan vapaan pään leveys.

Laskekaamme lisäksi jakoluku t, jolla leikkausosien päätypinnat ovat harvennettuina työkalun yhteisellä leikkauspinnalla A^ : t = 1 + 1_ = 1.2 mm.

5

Kun jakoluvun t arvo on tämä, työkalun yhteinen leikkauspinta A^, jonka leveys on olennaisesti sama kuin leikkausosan vapaan pään leveys, vastaanot- 16 taa n2 leikkausosaa: 5 7 8 9 0 n = Jf · D _ 5/ 200 2 ————. - - = 523 osaa.

t 1.2

On aivan ilmeistä, että näin monen leikkausosan kiinteitä päitä ei voi harventaa halkaisijaa Dg pitkin yhdessä ryhmässä samalla tavalla kuin vapaat päät on järjestetty yhteisellä leikkauspinnalla A , jolla on halkaisija D.

Kun olemme pyöristyneet leikkausosien saadun lukumäärän 525 reen, jakakaamme näin ollen tämä lukumäärä kolmeksi ryhmäksi I,II ja III (joista jokainen sisältää 175 osaa), jotka sisältävät vastaavat leikkausosat 17, 18 ja 19, joiden yhteenkytketyt päät muodostavat sylinterimäisiä onteloja, jotka sijat-sevat perätysten työkalun pyörimisakselia 0-0 pitkin muodostaakseen yhteisen ontelon E.

Kun oletamme, että jokainen ryhmä sisältää 175 säteittäisesti sijoitettua leikkausosaa ja niiden yhteenkytkettyjen päiden sivupinnat koskettavat toisiaan, on jakoluku, jolla ne on harvennettu ontelon pinnalla yhtä kuin leikkausosan paksuus δ. Näin ollen voidaan ontelon todellinen halkaisija kussakin ryhmässä (tai yhteisen ontelon E halkaisija Dg) määritellä seuraavasti: n —. δ D _ _2_» jossa 2 ' n2 = leikkausosien lukumäärä ryhmää kohti, 3 δ - leikkausosan paksuus, ja I>2= 173«1 55 mm.

3 · 14

Leikkausosan pienin pituus määritellään seuraavasta kaavasta: li - D - Dg x -- - 200 - 55 72.5 mm.

2 2

Puheena olevassa esimerkissä on ryhmän II leikkausosalla 19 vähimmäispituus .

Kuten edellä olevasta esimerkistä käy ilmi, on yhtälön Δ = jl kanssa suhde 1^ yli 1/3, mikä tekee mahdolliseksi työkalujen valmistamisen, joilla D

on pieni halkaisija ja pitkät leikkausosat.

17 57890 Tällaisia työkaluja voidaan käyttää suurten ietallimäärien leikkaamiseksi pois, varsinkin kun eliminoidaan paikallisia vikoja.

Vikojen poistamiseksi pehmeissä aineissa, kuten kuparissa tai alumiinissa, voidaan leikkausosina käyttää joustavia levyjä, kun taas kovempia aineita työstettäessä on sopivaa käyttää leikkausosia,jotka on tehty joustavien levyjen muodossa, jotka on varustettu pikaleikkausaineesta koostuvilla kär-jillä. Työkaluja, joilla on sama rakenne, mutta joiden leikkausosat on varustettu hioma-aineesta koostuvilla kärjillä, voi käyttää menetyksellä erittäin kovasta aineesta tehtyjen työkappaleiden työstämiseksi. Tässä tapauksessa suoritetaan työstö jauhatusverkolla käyttäen suurempia kehänopeuksia (noin 60 m/s)

Ehdotettu työkalu voi sisältää sarjan ryhmiä, joita muodostavat säteit-täisesti sijoitetut, joustavat leikkausosat 20 ja 21 (kuvio 12), joiden vapailla päillä on leveydet b^ ja b^ jotka ovat isommat kuin yhteenkytkettyjen päiden vastaavat leveydet B^ ja B^ näitä moninkertaisesti suurempina. Jälkimmäiset muodostavat sylinterimäisiä onteloja, joiden lukumäärä vastaa ryhmien lukumäärää sarjaa kohti (kolme tässä puheena olevassa esimerkissä), sanottujen ontelojen liittyessä toisiinsa työkalun pyörimisakselia 00 pitkin.

Työkalun yhteisen leikkauspinnan Ag leveys F on lisäksi yhtä kuin sanottujen ontelojen yhteinen pituus tai ylittää tämän leikkausosan vapaan pään leveyden arvolla.

Tällaista työkalua voidaan käyttää, kun työstetään leveäkaistäisiä aineita niiden koko leveyden poikki, koska työkalun yhteisellä leikkauspinnalla voi olla mikä tahansa ennalta määrätty leveys.

Tällaisen työkalun tärkein rakenteellinen piirre on siinä, että sen voi· valmistaa levy is tä,joilla on melko suuri pituus, jolloin sen yhteisellä leikkauspinnalla on pieni halkaisija ja suhteella Δ/δ, on riittävän pieni arvo, mikä tekee sanotun työkalun erittäin kestäväksi.

Ottakaamme esimerkiksi tapauksen, jossa työkalun yhteisen leikkauspinnan leveyden F on oltava yhtä kuin 200 mm, yhteisen leikkauspinnan halkaisijan D 240 mm, leikkausosien pituuden 1 70 mm ja suhteen Δ/δ^ numerollisen arvon yhtä kuin l/5 (kun δ^ = δ = 1 mm).

Jakoluku t, jolla leikkausosat harvennetaan työkalun yhteisellä leikkauspinnalla, on tällöin seuraava: t = δΊ + Δ - δ + 6 =1 + 1. 1.2 mm.

f- 5

Leikkausosien lukumäärä n ryhmää kohti, jotka osat harvennetaan työkalun yhteisellä leikkauspinnalla, jonka halkaisija D = 240 mm, on : n - 'jj p t 18 5 7 8 9 0

Leikkausosia voi kuitenkin mahtua vain n^ työkalun sylinterimäisen ontelon pinnalla, jonka muodostaa yhteenkytkettyjen päiden yksi ryhmä, kun näiden sivupinnat liittyvät toisiinsa, jolloin n^ = Jt (D - 2 l) δ

Kun olemme suorittaneet seuraavan jakolaskun: n = Λ D . jT (D - 2 1 ) nl 1-2 ‘ l ja kun olemme vaihtaneet tilalle vastaavat numerolliset arvot, niin huomaamme, että n/n^ = 2 .

Puheena olevan esimerkin mukaisen työkalun ennalta valittujen parametrien aikaansaamiseksi on näin ollen välttämätöntä, että kukin leikkausosaryhmä työkalun yhteisellä leikkauspinnalla sisältää kaksi kertaa suuremman määrän vapaita päitä verrattuna yhteenkytkettyihin päihin, jotka mahtuvat sanotun ryhmän sylinterimäisen ontelon pinnalle. Tällainen vaikutus saadaan sen seikan johdosta, että leikkausosan20 vapaan pään leveys b? on suurempi kuin ja monta kertaa sen kiinteän pään leveys , kun taas kunkin leikkausosan 21 vapaan pään leveys on suurempi kuin ja monta kertaa sen kiinteän pään leveys B2»

Edellä mainitussa esimerkissä on kerroin yhtä kuin 2 s.o. b^B^ e

Kun otamme huomioon, että työkalun yhteisen leikkauspinnan Aleveyden P ja työkalun kaikkien leikkausosaryhmien muodostamien kaikkien ontelojen yhteisen pituuden on oltava sama (koska tämä on työkalun tarkoituksenmukaisin rakenne), ja olettaen että b^ = l/2 b , saamme b^:n ja bgin numerollisen arvon: b^ = 2b^ = F = 200 mm, b^ = 100 mm, koska b^ “ 2 B^ ja B^ = 100 mm, kun taas b^ = 2B^ = 100 mm, jolloin B^= 50 mm.

Kun suunnitellaan tällainen työkalu, jossa on kärjellä varustetut leik-kausosat, on työkalun yhteisellä leikkauspinnalla olevan leikkausosan paksuus 6^ yhteenlaskettu arvo, jonka muodostavat levyn paksuus ja kärkiosan paksuus, kun taas leikkausosan paksuus sen kiinteässä päässä on olennaisesti vain joustavan levyn paksuus.

Kun tehdään työkalu, jolla on tällainen rakenne ja jossa on leikkaus-osat, jotka oh varustettu hioma-aineesta koostuvilla kärjillä, ja jossa on samalla välikkeitä, jotka on tehty ulkonevien pysäyttimien muodossa, määritetään leikkausosan leveys 6^ hioma-aineesta koostuvalla kärjellä varustetun levyn ja sen ulkonevan pysäyttimen yhteenlaskettuna paksuutena.

Työkalussa, jossa työkalun yhteisellä leikkauspinnalla olevan leikkaus-osan paksuus δ^, ei ole sama kuin sanotun leikkausosan paksuus δ sen kiinteän pään kohdalla, s.o. 6^ /, on kertoimen laskemisen yhteydessä saatava selville sanottujen paksuuksien ero.

Kuvion 12 kaaviomaisesti esittämän työkalun leikkausosat on tehty jous- 19 57890 tavista levyistä ja sitä voidaan käyttää kupariaunioiden (auerbars) pinnan karkeispuhdistuksessa tehtaalla, jossa suoritetaan päätön valu.

Teräsaunioiden työstämiseksi olisi työkalun leikkausosat tehtävä joustavista levyistä, jotka varustetaan pikaleikkausaineesta koostuvilla kärjillä.

Kun työstetään teräsvanteita tai-nauhoja, voidaan myös käyttää kuvion 12 esittämää työkalua, mutta sen laikkausosat on tällöin tehtävä joustavista levyistä, jotka varustetaan hioma-aineesta koostuvilla kärjillä.

Työkalun rakenneratkaisun edellä esitellyissä muunnoksissa voidaan käyttää mitä tahansa edellä mainittuja leikkausosia, riippuen sen työn luoneesta, jonka työkalun on suoritettava. Lisäksi voidaan sijoittaa välikkeitä viereisten leikkausosien välille näiden vapaiden päiden taipumisen rajoittamiseksi.

Lisäksi on painotettava sitä seikkaa, että mitkä tahansa edellä kuvatuista leikkausosista voidaan tehdä aallotettuina samalla tavalla kuin leikkausosat 22 kuviossa 12, mutta siten, että niiden aallotukset sijaitsevat vain yhdessä suunnassa, joka on yhdensuuntainen työkalun pyörimisliikkeen akselin 00 kanssa.

Kuvio 14 näyttää työkalun sen osan, jossa leikkausosa 22 on tehty joustavan, aallotetun levyn muodossa, joka on varustettu pikaleikkausaineen muodostamalla kärjellä, jolloin aallotukset a sijaitsevat työkalun pyörimisakselin 00 pituussuunnassa, 6^ edustaa joustavan, aallotetun levyn vapaan pään paksuutta ja arvo Δ määrittää etäisyyden joustavan levyn vapaan pään ja viereisen leikkausosan 22 pikaleikkausaineesta koostuvan kärjen välillä.

Kuvio 15 esittää työkalun sitä osaa, jossa jokainen leikkausosa 22 koostuu kahdesta aallotetusta, joustavasta levystä, jotka on kiinnitetty yhteen, niin että ne toimivat hioma-aineesta tehdyn keskilevyn päällyksinä, kun taas aallotukset a sijaitsevat työkalun pyörimisakselia 00 pitkin, arvo Δ määrittää etäisyyden viereisten leikkausosien vapaiden päiden välillä ja osoittaa työkalun yhteisellä leikkeuspinnalla olevan leikkausosan paksuuden.

%.pauksissa, joissa työstön alainen pinta ei ole riittävän tasainen ja siitä on poistettava vain ennalta määrätty ohut aineen pintakerros, s.o. kun poistetaan muutaman mikronin paksuinen karstakerros ohuen nauhan epätasaiselta pinnalta ja kun työstetään valettuja esineitä, on sopivaa käyttää työkalua, jonka leikkausosat on tehty joustavista tangoista 23 (kuvio 16), joiden vapaat päät on varustettu pikaleikkausaineen muodostamilla kärjillä. Tankojen toiset päät, joiden sivupinnat liittyvät toisiinsa, on kiinnitetty yhteen ja ne peittävät levyt 25* jotka on suunniteltu asetettaviksi sen koneen akselille, jossa työkalua käytetään.

Samanlaisissa olosuhteissa, mutta kun työstetään kovempia aineita, on sopivampaa käyttää työkalua, jonka leikkausosat on tehty tankojen 26 muodossa (kuvio 17), joiden vapaat päät on varustettu hioma-aineen muodostamilla kärjillä 27· Tällaisen rakenteen omaavissa työkaluissa voidaan käyttää joko bort- tai timanttijauhetta sen tankojen kärkiä varten.

20 57890

Kuvioiden 16 ja 17 esittämissä työkaluissa muodostaa leikkausosan paksuuden 6^ leikkauspinnan A lähellä joustavan tangon ja sen kärkikerroksen paksuus, kun taas leikkausosan paksuus δ sen kiinteän pään lähellä on yhtä kuin joustavan tangon paksuus tässä vyöhykkeessä, ja matka Δ on olennaisesti kunkin leikkausosan taipumisen mitta, kunnes se koskettaa viereiseen osaan, kosketuksen tapahtuessa lähellä työkalun leikkauspintaa A, kun leikkausosat koskettavat toisiaan kärkipäidensä kohdalla.

Työkalua, jonka leikkausosat on tehty joustavista tangoista, voidaan käyttää aina silloin, kun työstettävän aineen Vickers-kovuusnumero ei ole yli 200 ja jollei työstettvän pinnan tarvitse täyttää erikoisia vaatimuksia (pintaviimeistelyn laadun ja sen karkaistun kerroksen syvyyden osalta).

Joustavan tangon pituus L (kuvio 18) saadaan selville seuraavasta kaavasta: L " kD f jossa 61 - + 2 Δ L - joustavan tangon pituus, jD - työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisija, δ^= joustavan tangon paksuus työkalun yhteisen leikkauspinnan lähellä, Δ - etäisyys viereisten joustavien tankojen vapaiden päiden välillä vyöhykkeessä, jossa ne koskettavat toisiaan leikkaushetkellä, k = numerollinen tekijä alueelta 0,7 - 1>2.

Lisäksi on = d ja d = joustavan tangon halkaisija.

Tarkastelkaamme esimerkkinä, miten joustavan tangon pituus L lasketaan.

Työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisija D valitaan rakenteellisista syistä ja se on yleensä alueella 500 - 700 mm.

Joustavan tangon 26 paksuudelle δ^ työkalun yhteisen leikkauspinnan lähellä valitaan sellainen suhde välimatkaan Δ, joka on viereisten, joustavien tankojen vapaiden päiden välissä vyöhykkeessä, jossa ne koskettavat toisiaan leikkaushetkellä, että se on sopira sen metallin paksuuden kannalta, jonka puheena olevan työkalun on poistettava.

Olemme todenneet, että enintään 0,01 mm paksuisen karstan leikkaamiseksi pois hehkutetun» vähähiilisen teräksen pinnalta (murtolujuudella δ ääri 2 Ö5 5 kg/mm ), on sanotun suhteen oltava 6 - 10.

Numerollinen tekijä k on riippuvainen tavasta, jolla tangot asetetaan sarjaan, ja se valitaan seuraavasti: suorakulmaisten tankojen mekanisoidussa kokoonpanossa 0,9 - 1,2; pyöreiden tankojen mekanisoidussa kokoonpanossa 0,8 - 0,9» ja pyöreitä tankoja käsin koottaessa 0,7 - δ,8.

21 57890

Vaihtakaamme nyt edellä sanottujen arvojen keskiarvot seuraavassa yhtälössä: L = kD ; ^1 —- + 2 Δ ottakaamme sitten selville pyöreiden tankojen pituus 1; kun jälkimmäiset kootaan mekaanisesti yhteen sarjaksi, on tämä pituus yhtä kuin L = 0,9 . 600 .....

—“- = 54 mm, 8+2 ja kun pyöreät tangot kootaan yhteen käsin, on sanottu pituus: L * 0,8 · 600 m 48 mm.

8 + 2

Kuviossa 19 osoittaa ehjä viiva joustavien tankojen 26 ja 26a asennon vapaassa tilassa ja katkoviiva näyttää yhden tangon 26a asennon sen jälkeen, kun se on taipunut koskettaessaan viereisiin tankoihin.

Käytännössä saattaa useinkin tapahtua, että valukuori tai painukupu on poistettava muodoltaan monimutkaisista työkappaleista, joissa on lukuisia syvennyksiä ja painumia.

Tässä tapauksessa on tärkein kriteeri työkalun valinnassa sen kyky tunkeutua painumiin ja leikata pois melko paksua metallia (jopa 2-5 mm) sekä siirtyä tarkasti pintaa pitkin työstön aikana.

Nämä vaatimukset täyttää parhaiten työkalu, joka sisältää sarjan, jossa on ainakin kaksi säteittäisesti sijoitettujen, joustavien leikkausosien 28 (kuvio 20) muodostamaa ryhmää, jotka osat ovat yhtä pitkiä ja jotka on suunniteltu muodostamaan yhteenkytkettyjen päidensä kohdalla yhteinen pallomainen ontelo E^ sarjassa, kun taas niiden vapaat päät sarjan kussakin ryhmässä ovat vinosti suhteessa jälkimmäisen symmetrian akseliin X-X työkalun pyörimisliikkeen akseliin 0-0 nähden kohtisuorasti muodostaen a kulman tämän kanssa, jol- x loin sanotun kulman suuruus saadaan selville seuraavasta kaavasta: --------- Ιιχβ 2 arc sin b^D,^- ^i ) , jossa

4¾ <f iL

D = D - 2L, b^ etäisyys suhteessa sarjan symmetrian tasoon sijoitettujen ryhmien tankojen keskiviivojen välillä, D « työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisija, L = leikkausosan pituus, 22 57890 Ϋ = työkalun leikkauspinnalla olevien leikkausosien vapaiden päiden pinta-alueiden yhteisumman suhde työkalun leikkauspinnan kokonaispinta-alaan, = leikkausosien yhteenkytkettyjen päiden pinta-alojen kokonaissumman suhde sanottujen yhteenkytkettyjen päiden muodostaman ontelon sivupinnan kokonaispinta-alaan.

Kuvio 20 näyttää vain yhden mitan h "b , s.o. leikkausosien 28 äärim-mäisen kahden ryhmän I ja XIV tankojen keskiviivojen välimatka, ja sanottujen leikkausosien vastaavan kallistuskulman a .

3

Kuvio 20 esittää työkalua, jossa sen sarja käsittää ryhmät I-XIV, joissa leikkausosien 28 toinen pää on hitsattu kiinni peitelevyyn 29· Sanotussa työkalussa käytetään joustavia tankoja leikkausosina; se voi kuitenkin myös sisältää joustavia tankoja, jotka on varustettu joko pikaleikkausaineesta tai hioma-aineesta koostuvilla kärjillä, tai siinä voidaan käyttää leikkausosia, joiden väliset raot on täytetty ainakin osaksi muoviaineella niiden pituussuunnassa.

Työkalua, jonka leikkausosat on varustettu pikaleikkausaineesta koostuvilla kärjillä, voidaan käyttää rautavalosten työstämiseksi, joiden pinnalla on jäähtyneitä rautarakeita tai valukuorta, kun taas työkalu, jonka leikkaus-osat on varustettu hioma-aineen muodostamilla kärjillä, on sopivin käytettäväksi aineiden työstämiseksi, joiden Vickers-kovuusnumero ei ole suurempi kuin 200.

Tarkastelkaamme esimerkkinä tapausta, jossa on käytettävä työkalua, jonka leikkausosat on tehty olennaisesti pyöreiden, joustavien tankojen muodossa.

Oletamme, että on hankittava työkalu, jonka yhteisen leikkauspinnan halkaisija D on 200 mm ja leveys h, on 50 mm.

Tällaisella työkalulla voidaan työstää hiilipitoisuudeltaan keskilaa-tuisen teräksen pintaa-, jonka teräksen murtolujuus on 45 kgf/mm . Tutkimuksemme ovat osoittaneet, että tällaisen teräksen työstämiseksi on arvon Ϋ oltava alueella 0,68 - 0,78. Arviointia varten oletamme keskiarvoksi / = 0,7.

Jotta työkalun kestoikä olisi mahdollisimman pitkä, olisi leikkausosan pituuden L oltava mahdollisimman suuri. Sanottua pituutta rajoittaa kuitenkin toisaalta yhteisen leikkauspinnan A halkaisija D ja toisaalta vähimmäismitta 3 D^, joka on riippuvainen sen koneen akselin halkaisijasta, jolle sanottu työkalu kiinnitetään.

Kun oletamme pienimmäksi arvoksi 80 mm, saamme yhtälöstä = D-2L selville, että L = D - D1 » 200 - 80 = 60 mm.

2 2

Arvon Kf suuruus on riippuvainen sarjan kokoonpanotekniikasta. Tutkimuk set ovat osoittaneet, että arvonsuurin mahdollinen mitta pyöreiden tan- 25 57890 kojen osalta on 0,906, mutta sanottua mittaa ei voi käytännöllisesti katsoen saavuttaa. Kun sarja kootaan käsin, on sanottu arvo edellä kuvatun rakenteen omaavassa työkaluissa 0.82 - 0,84· ja mekaanisessa kokoonpanossa se on 0,84 -0,88.

Kuten otetaan huomioon, että sarjan tankojen kokoonpano suoritetaan meka-nisoidulla menetelmällä, oletetaan arvoksi f = 0,85·

Edellä mainittuja arvoja käytettäessä otamme selville leikkausosiin liittyvien peitelevyjen 29 pintojen kulman asuuruuden, niin että saadaan työkalu, jolla on ennalta määrätyt parametrit: #3 = 2 sin käyrä 50 (200.0,7 - 80.0,85) 4*80.0,85-60 a, = 2 sin käyrä 0,22 ot3 = 24°

On huomattava, että tämäntyyppisessä työkalussa, jolla voidaan poistaa syvällä sijaitsevat viat, työstää syvennyksiä tai uria sekä työkappaleita, joiden työstettävällä pinnalla on joitakin muodoltaan kaarevia osia, on sen yhteiselle leikkauspinnalle annettava vastaava ulkomuoto.

Leveiden (enintään 0,5 m ) ja ohuiden (alle 1 mm paksuisten) vanteiden tai nauhojen työstämiseksi, joissa pinnalta on poistettava oksidikalvoja tai kuonakerroksia, joiden paksuus on 5 _ 25 mikronia, on suositeltavaa käyttää pyörivää leikkaustyökalua, jossa on sarja säteittäisesti sijoitettuja, joustavia leikkausosia 50 (kuvio 2l), joiden hitsisaumalla 51 yhteenliitetyt päät on suunniteltu muodostamaan yhteisen, sylinterimäisen ontelo Työkalun yhteisen leikkauspinnan A halkaisija D saadaan selville seuraavasta kaavasta: _ _ 2 V * L , jossa i - L· 1 1 L = leikkausosan pituus, y = työkalun yhteisellä leikkauspinnalla olevien leikkausosien vapaiden päiden pinta-alojen kokonaissumman suhde työkalun leikkauspinnan kokonaispinta-alaan, ^ « leikkausosien yhteenkytkettyjen päiden pinta-alojen yhteissumman suhde sanottujen yhteeakytkettyjen päiden muodostaman ontelon sivupinnan kokonaispinta-alaan.

Sarjaa rajoittavat peitelevyt 52.

Olemme todenneet, että enintään 0,05 mm paksuisen metallikerroksen leikkaamiseksi pois hiiliteräksen pinnalta, jonka murtolujuus on enintään 45 kgf/mm , on sopivaa käyttää työkalua, jossa arvoni suuruus on 0,68-0,78.

24 5 7 890

Ajatelkaamme tapausta, jossa työkalulla poistetaan kuumavalssattua vals-sihilsettä, jonka paksuus on 0,01 mm, hiiliteräksen pinnalta, jonka murtolu-juus on 58 kgf/mm ·

Arvon J suuruudeksi oletamme 0,7·

Työkalun leikkausosat on tehty pyöreinä tankoina ja arvonf suuruus on alueella 0,850 - 0,906.

Kun käytetään tankojen mekanisoitua kokoonpanoa sarjaksi, oletetaan arvonsuuruudeksi 0,9·

Kim tilalle on vaihdettu edellä oletetut arvot, saamme selville, että 1 - l 1 - 0J.

. o.n 2 2

Suhteen L/D tällä arvolla ovat L- ja D-arvojen seuraavat numerolliset yhdistelmät mahdollisia: L 10 20 50 40 50 60 80 100 D 90 180 270 560 450 550 720 910

Tutkimukset ovat todistaneet, että vähähiilisiä teräksiä työstettäessä on sopivaa valita vähintään 50 mm pituus L leikkkausosille.

Edellä olevasta taulukosta huomaamme, että työkalun yhteisen leikkaus-pinnan halkaisijan on oltava vähintään 450 mm.

Kun valitaan D-arvon paras numerollinen arvo, on otettava huomioon, että isomman halkaisijan omaava työkalu on kestävämpi kuin pienemmän halkaisijan omaava työkalu.

Kun D-arvon suuruus ylittää 800 mm, on työkalu kuitenkin liian tilaa vievä, mikä tekee sanottua työkalua käyttävän koneiston rakenteen paljon suuremmaksi. Työkaluja, joiden halkaisija on yli 800 mm, on yleensä käytettävä vain poikkeustapauksissa.

Kun puhdistetaan työkappaleiden tai aineiden pintaa, joiden leveys on yli 600 mm, on edullista käyttää työkalua, joka on koottu yhteen osista sen leveyssuunnassa, s.o. joka koostuu muutamista kapeista sarjoista kuvion 22 näyttämällä tavalla. Tällaisella sarjalla jota rajoittavat peitelevyt 55 ja 54, on leikkauspinta A.» jonka leveys b ylittää leveyden B, (s.o. leik- 4 4 4 kausosien 50 yhteenkytkettyjen päiden muodostaman ontelon pituuden). Sopivinta on, että leveys B. on 0,80 - 0,97 leveydestä b .

4 4

Puheensa olevassa esimerkissä päästään tähän seuraavalla tavalla. Toisessa peitelevyssä 54 (tai molemmissa peitelevyissä) tehdään leik-kausosiin 50 liittyvä pinta kartiomaiseksi kartiokulmalla, joka on riittävän suuri varmistamaan edellä mainitun tilanteen, jolloin leveyden B on oltava 4 25 57890 6*80 - ö,97 leveydestä b^, s.o. leveyden b^ on oltava 5-20 $ suurempi kuin leveys B^· Näin aikaansaadut kapeat sarjat asennetaan sitten yhteiselle akselille ja vedetään yhteen, kunnes viereisten sarjojen pietelevyt tulevat kosketukseen, muostaen siten työkalun yhteisen leikkauspinnan.

Näin voidaan aikaansaada työkalu, jossa on muutamia sarjoja ja jonka yhteisellä leikkauspinnalla on käytännöllisesti katsoen mikä tahansa ennalta säädetty leveys.

Joustavia tankoja sisältävien leikkausosien arvioidun pituuden suurentamiseksi aallotetaan tankoja yhdessä suunnassa tai kahdessa keskenään kohtisuorassa suunnassa eli työkalun pyörimisakselin 00 pituussuunnassa ja siihen kohtisuorasti. Kuvio 23 näyttää tällaisen työkalun osan ja joustavat tangot 35* joita on aallotettu kahdessa toisiinsa nähden kohtisuorassa tasossa.

On huomattava, että kuvioissa 20 ja 21 kaaviomaisesti näytetyillä työkaluilla sekä kuvion 22 näyttämällä sarjalla voi olla leikkausosat, jotka on tehty joustavista tangoista tai aallotetuista, joustavista tangoista.

Tällaiset työkalut sopivat käytettäviksi silloin, kun työstetään vähän hiiltä sisältäviä teräksiä ja ei-rautametalleja, joiden Vickers-kovuusnumero on enintään 200.

Kun työstetään valettuja kappaleita, joiden pinnalla on valukuori, jolla on hiovat" ominaisuudet, on sopivaa, että sanotut työkalut sisältävät leikkausosia, jotka on varustettu pikaleikkausaineesta koostuvilla kärjillä. Kun työstetään erittäin kovia metalleja tai aineita tai kun on poistettava pieni määrä metallia ja hiotulta pinnalta samalla vaaditaan parempi laatu, olisi käytettävä leikkausosia, jotka on tehty joustavista tangoista, jotka on varustettu hioma-aineen muodostamilla kärjillä.

Sanotuissa työkaluissa käytetään useimmiten muoviaineita välikkeinä.

Ei ole kuitenkaan mahdotonta käyttää välikkeitä, jotka on tehty pysäyttimien muodossa tangoista, jotka ovat leikkausosia lyhyempiä.

Sitkeiden aineiden työstämiseksi tai karkeisleikkaustöitä varten on sopivaa käyttää työkalua, jossa on rakoja G (kuvio 24) sen yhteydessä leikkaus-pinnassa A · Tällainen työkalu käsittää sarjan 36» jossa on peitelevyt 37· 5

Työkalu voi sisältää yhden tai useampia tällaisia sarjoja, kuten sarjan 36, joka on kiinnitetty rungon 38 ja päällyksen 39 välille pulteilla 40,

Raot G ulottuvat työkalun yhteisen leikkauspinnan A_ yli työkalun toi- 5 sesta päätypinnasta kohti toista; niillä voi olla eri muodot ja ne voivat sijaita eri tavoin suhteessa työkalun pyörimisakseliin 00. Kuviot 22 ja 23 näyttävät osan työkalun leikkauspinnasta ja tämän yli ulottuvat raot Gj ja Gp.

Raot G, G^ ja G^ on tehty niin, että ne ikäänkuin jakavat työkalun leikkauspinnan, mikä helpottaa lastujen poistoa työstettävästä pinnasta ja tämän j äähdyttämi s tä.

26 57890 Tässä kuvauksessa on esitetty ehdotetun pyörivän leikkaustyökalun leik-kausosien muutamat mahdolliset rakenneratkaisut sekä niiden mahdollinen sijoitus ryhmäksi ja ryhmäsarjaksi.

Kokeet ovat osoittaneet, että kaikki nämä rakenteelliset muunnokset edistävät työkalun kestävän yhteisen leikkauspinnan muodostamista, ne antavat sille suuren leikkauskyvyn ja niiden avulla voi työkalu työstää työkappaleita ja aineita niin, että pintaviimeistelyn laatu on hyvä ja tuotantoteho on suuri.

Kuten kokeet ovat osoittaneet, olemme onnistuneet kehittämään itseteroit-tuvan työkalun, joka voi toimia jatkuvasti 2000 tunnin ajan ilman uudelleen-teroitusta ja leikata ainekerroksen, jonka paksuus on useista mikroneista muutamiin millimetreihin, työstettävästä pinnasta, niin että pintaviimeistelyn laatu on erittäin hyvä. Koska leikkausosat on sijoitettu säännöllisesti ehdotetun työkalun leikkauspinnalle, voidaan tämän suunta helposti muuttaa, s.o. sen pyörimissuunnan voi muuttaa huonontamatta tuotantotehoa tai valmiin pinnan laatua. Puheena olevalla työkalulla on sitä paitsi pitkä kestoikä, se on iskunkestävä eikä sillä ole taipumusta murtumiseen.

Kaikki nämä edulliset piirteet tekevät työkalun korvaamattomaksi automatisoituja tuotantoprosesseja ja koneita varten.

Rakenteellisten ominaisuuksiensa vuoksi voi tässä esitelty työkalu lisäksi työstää kuumia metalleja ja sellaisia aineita, joita ei voi työstää tunnetuilla hiomatyökaluilla, koska sanotut aineet tahtovat lasittaa sanottujen hiomatyökalujen pinnan.

Claims (21)

27 57890

1. Pyörivä leikkaustyökalu, jolla työstetään työkappaleiden tai aineiden pintaa ja joka on tehty olennaisesti ainakin yhdestä ryhmästä säteittäi-sesti sijoitettuja, joustavia leikkausosia, jotka on kiinnitetty toisiinsa toisen päänsä kohdalla ja joiden sivut on pakotettu toisiaan vasten lähellä niiden yhteenkytkettyjä päitä, kun taas sanottujen leikkausosien vastakkaiset, vapaat päät liittyvät työkalun yhteiseen leikkauspintaan, joka on tehty pyö-rähdyspinnan muotoiseksi, tunnettu siitä, että työkalun yhteisellä leikkauspinnalla olevat leikkausosien vapaat päät ovat vapaassa tilassaan pienen välimatkan päässä toisistaan siten, että vyöhykkeessä, jossa sanottujen leikkausosien viereiset, vapaat päät koskettavat toisiinsa sen johdosta, että yksi niistä tulee poikkeutetuksi leikkaushetkellä, on sanotulla välimatkalla (4) arvo, otettuna työkalun kaikkien tällaisten välimatkojen keskiarvona, pienempi kuin leikkausosan paksuus (δ) sen kiinteän pään lähellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että virekkäin olevien leikkausosien välissä käytetään välikkeitä, jotka rajoittavat sanottujen leikkausosien vapaiden päiden taipumista leikkaushetkellä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että jokainen sanottu välike on olennaisesti ulkoneva pysäytin (5), joka on tehty leikkausosan vapaan pään sivupinnalla.

4· Patenttivaatimuksen 2 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että jokainen sanottu välike on tehty erottimen (6) muodossa.

5- Patenttivaatimuksen 2 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että välikkeet, jotka rajoittavat viereisten leikkausosien vapaiden päiden taipumista leikkaushetkellä, on tehty muoviaineesta (7), joka on suunniteltu täyttämään ainakin osaksi raot (δ) leikkausosien (l ja la) välissä niitä pitkin.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että sen laikkausosat on aallotettu niin, että niiden aallotukset sijaitsevat ainakin yhdessä suunnassa s.o. yhdensuuntaisina työkalun pyörimisliikkeen akselin (OO) kanssa.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunne ttu siitä, että jokainen leikkausosa on tehty joustavasta levystä (8), jonka vapaa pää on varustettu pikaleikkausaineesta (9) koostuvalla kärjellä.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että jokainen leikkausosa (10) on tehty joustavana levynä (li), jonka vapaa pää on varustettu hiomaaineen (12) muodostamalla kärjellä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että jokainen leikkausosa (13) on tehty kahden joustavan levyn (14) muodossa, jotka on kiinnitetty yhteen ja jotka toimivat hioma-aineesta tehdyn keskilevyn (15) päällyksinä. 28 57890

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että jokainen leikkausosa on tehty joustavana levynä (l6), jonka pituus (l) lasketaan seuraavan kaavana avulla: 1 — _D_ (l), jossa 2δι -±- + 2 Δ 1. joustavan levyn pituus, P = työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisija, 6^= joustavan levyn paksuus työkalun yhteisen leikkauspinnan lähellä, Δ = viereisten, joustavien levyjen vapaiden päiden välimatka vyöhykkeessä, jossa ne koskevat toisiinsa leikkaushetkellä.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, jossa on sarja ryhmiä, joita muodostavat säteittäisesti sijoitetut, joustavat leikkausosat, niin kuin on kuvattu jossakin edellä olevassa patenttivaatimuksessa 7-10» t u n n et t u siitä, että sanottujen leikkausosien yhteenkytketyt päät on suunniteltu muodostamaan muutamia sylinterimäisiä onteloja, jotka vastaavat ryhmien lukumäärää, sanottujen ontelojen ollessa harvennettuina perätysten työkalun pyörimisakselia (00) pitkin ennalta määrätyn välimatkan päässä toisistaan, kun taas leikkausosien vapaat päät on viety yhteiseen leikkauspintaan (A), jonka leveys on olennaisesti sama kuin leikkausosan vapaan pään leveys.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, jossa on sarja ryhmiä, joita muodostavat säteittäisesti sijoitetut, joustavat leikkausosat, niin kuin on kuvattu missä tahansa edellä olevista patenttivaatimuksista 7-10 tunnet-t u siitä, että sanottujen leikkausosien vapaiden päiden leveys on suurempi ja monta kertaa niiden yhteenkytkettyjen päiden leveys, jotka muodostavat muutamia sylinterimäisiä onteloja, jotka vastaavat ryhmien lukumäärä ja liittyvät toisiinsa pitkin työkalun pyörimis siis elia (00), jolloin työkalun yhteisen leikkauspinnan (A^) leveys (p) on yhtä kuin sanottujen ontelojen kokonaispituus tai ylittää tämän arvolla, joka on sama kuin leikkausosan vapaan pään leveys.

13· Patenttivaatimuksen 6 ja patenttivaatimukaisesta 11-12 minkä tahansa patenttivaatimuksen mukainen työkalu, tunnettu siitä, että sen leikkaus-osia (22) on silotettu siten, että niiden aallotukset (a) sijaitsevat vain yhdessä suunnassa eli yhdensuuntaisina työkalun pyörimisakselin kanssa. i 29 5 7 8 9 0

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että jokainen leikkausosa on tehty joustavasta tangosta (23), jonka vapaa pää (24) on varustettu pikaleikkausaineen muodostamalla kärjellä.

15· Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että jokainen leikkausosa on tehty joustavan tangon (26) muodossa, jonka vapaa pää (27) on varustettu hioma-aineen muodostamalla kärjellä.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että jokainen leikkausosa on tehty joustavan tangon (26) muodossa, jonka pituus (L) lasketaan seuraavan kaavan avulla: L = kD (2), jossa Jl + 2 Δ L = joustavan tangon pituus, P työkalun yhteisen laikkauspinnan halkaisija, δ^= joustavan tangon paksuus lähellä työkalun yhteistä leikkauspintaa vyöhykkeessä, jossa tapahtuu kosketus tankojen viereisten, vapaiden päiden välillä leikkaushetkellä, Δ = viereisten, joustavien tankojen vapaiden päiden välimatka vyöhykkeessä, jossa ne koskevat toisiinsa leikkaushetkellä, k = numerollinen tekijä alueelta 0,7 - 1,2.

17· Patenttivaatimuksen 1 mukainen ja edeltävistä patenttivaatimuksista 14,15 tai 16 minkä tahansa patenttivaatimuksen mukainen työkalu, tunnet-t u siitä, että se sisältää sarjan, jossa on ainakin kaksi ryhmää säteittäi-sesti sijoitettuja, joustavia leikkausosia (28), jotka ovat yhtä pitkiä ja joiden yhteenkytketyt päät on suunniteltu muodostamaan yhteinen, pallomainen ontelo (E^), kun taas sarjan kunkin ryhmän sanottujen leikkausosien vapaat päät ovat vinosti sarjan symmetrian tasoon (X-X) nähden, s.o. kohtisuorasta työkalun pyörimisakseliin (0=0 ) nähden, muodostaen tämän kanssa kulman a , jon- X ka suuruus käy ilmi seuraavasta kaavasta: οίχ = 2 arc sin ^ ^ τ) (5), jossa *MlLl I - 2L, h = sarjan symmetriatasoon nähden symmetrisesti sijoitettujen ryhmien tankojen keskiviivojen välinen etäisyys, P = työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisija, L = leikkausosan pituus, / = työkalun leikkauspinnalla olevien leikkausosien vapaiden päi den pinta-alojen kokonaissumman suhde työkalun leikkauspinnan kokonaispinta-alaan, 50 57890 Ϋι β leikkausosien yhteenkytkettyjen päiden pinta-alueiden kokonaissumman suhde sanottujen yhteenkytkettyjen päiden muodostaman ontelon sivupinnan kokonaispinta-alaan.

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ja patenttivaatimuksesta 14*15 tai 16 minkä tahansa patenttivaatimuksen mukainen työkalu, tunnettu siitä, että se sisältää sarjan säteittäisesti sijoitettuja, joustavia leik-kausosia (50), joiden yhteenkytketyt päät on suunniteltu muodostamaan yhteinen, sylinterimäinen ontelo (E^), jolloin työkalun yhteisen leikkauspinnan (A) halkaisija (D) käy ilmi seiraavasta kaavasta: D = L -2- (4)» jossa 1 - ±_ *1 D = työkalun yhteisen leikkauspinnan halkaisija, L = leikkausosan pituus, 'f = työkalun leikkauspinnalla olevien leikkausosien vapaiden päiden pinta-alueiden kokonaissumman suhde työkalun leikkauspinnan kokonaispinta-alueeseen, leikkausosien yhteenkytkettyjen päiden pinta-alueiden kokonaissumman suhde sanottujen yhteenkytkettyjen päiden muodostaman ontelon sivupinnan kokonaispinta-alaan.

19· Patenttivaatimuksen 18 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että sarjan yhteisen, sylinterimäisen ontelon pituus (B ) on yhtä kuin 0,80 - 4 0,97 työkalun yhteisen leikkauspinnan (A.) leveydestä (b ). 4 4

20. Patenttivaatimusten 7 ja 17 tai 18 mukaisten työkalu, tunnet-t u siitä, että sen leikkauosia on aallotettu niin, että niiden aallotukset sijaitsevat kahdessa toisiinsa nähden kohtisuorassa suunnassa.

21. Patenttivaatimusten 11, 12, 15, 17» 19» ja 20 mukaisten työkalu, tunnettu siitä, että sen yhteinen leikkauspinta (A^) on varustettu raoilla (G), jotka ulottuvat työkalun toisesta päätypinnasta toiseen. 51 57890