FI58602C - Roterande skaerverktyg - Google Patents

Description

Ivisr-·! m KUULUTOSJULKAISU 58602

flSTitt v'V UTLAGG N I NGSSKRI FT

C (45) Patentti myönnetty 10 03 1931 Patent meddelat (51) Kv.ik.3/Int.ci.3 g 24 D 13/10 SUOMI — FINLAND (21) Paunttlhakemu* — PatcnttnsBknlng 3701/7^

(22) Htkamlipilvi — Antttknlngsdtg 30.12.7U

^ (23) Alkuptlvl — Glltlghttsdig 30.12.7^ (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offantlig 01.07 · 76

Patentti- ja rekisterihallitus NttelvllCpwon |. kuutjulkshun pvm—

Patent- och registerstyrelsen Ansftkan utiagd och uti.>kriften publkarad 2o.l 1.80 (32)(33)(31) tyydytty «tuolksu*— Begird prlorltct (71) Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Institut po Stroitelstvu Magistralnykh Truboprovodov, Okruzhnoi proezd 19, Moskva, USSR(SU) (72) Viktor Samsonovich Salukvadze, Moskva, Larisa Viktorovna Salukvadze,

Moskva, USSR(SU) (7b) 0y Kolst er Ab (5b) Pyörivä leikkuutyökalu - Roterande skärverktyg

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen laj imääritelmän mukainen leik-kuutyökalu.

Keksinnönmukaista työkalua voidaan erittäin tehokkaasti käyttää poistamaan kuonaa kuumavalssatusta metallista, valssaustuotteiden pinnan puhdistamiseen tai viallisen kerroksen poistamiseen niistä ja valukuoren poistamiseen valukappaleiden pinnasta sanoin kuin metallipinnan puhdistamiseen ruosteesta, rasva tahroista ja muista epäpuhtauksista.

Tämänkaltaisissa työkaluissa on painoa pantava leikkuuelementtien (langan-kappaleiden) tiheälle sijoittamiselle, joiden myös tulee olla tarpeeksi jäykkiä, jotta työstökappaleen pinta ei taivuta niitä kuin harjan harjaksia, ja että ne liukuvat työstökappaleen pinnalla aikaansaamatta lastuavaa leikkaamista.

US-patenttijulkaisusta 3 557 418 tunnetussa samanlaatuisessa työkalussa pidetään langankappaleiden vapaat päät erityisen lyhyinä siten, että ne pingotetaan kahden rengas leuan väliin. Tällöin an leikkaavan työkalun pinta sylinterinmuotoinen ja langankappaleiden päät taipuvat sitä vasten eri kulmissa.

2 58602 Näillä tunnetuilla työkaluilla voidaan työstää ennenkaikkea tasapintaisia työstökappaleita. Jos sitä on käytettävä sylinterinmuotoisten työstökappaleiden työstämiseen, on sen pyörimisakselin oltava samansuuntainen työstökappaleen akselin kanssa ja jompikumpi osa - työkalu tai työstökappale - on saatettava planeet-tamaiseen kiertoliikkeeseen toisen osan ympäri, mikä on melko työlästä. Lisäksi tulee luonnollisesti akselinsuuntäinen työstöliike eteenpäin. Ei-vältettävissä olevan työläyden lisäksi, esiintyy tämänkaltaisen pyöreän valssaus-tuotteen työstämisen yhteydessä tuotteen pinnalla usein poikittaissäröjä, mitä etenkään jousi-teräksessä ehdottomasti ei sallita.

Vaikeudet kasvavat vielä, jos on kysymys sellaisten työstökappale iden työstämisestä, joiden poikkileikkaus ei ole pyöreä, esim. kulmaraudoista työstökappa-leista, joiden poikkileikkaus on neliömäinen, kuusikantateräksestä tai valssaus-tuotteesta, jonka poikkileikkaus on epätäydellisesti sylinterimäinen, esim. hit-saussauman rajoituspinnan ääriviiva.

Keksinnön tarkoituksena on siksi muodostaa tunnettu työkalu sellaiseksi, että moitteettoman ja vähän työtä vaativan työstökappaleen, jonka poikkileikkaus käytännöllisesti katsoen on mikä tahansa tai jonka pinta on mielivaltaisesti kaareva, työstäminen on mahdollista.

Tämän tehtävän ratkaisemiseksi ehdotetaan patenttivaatimuksen tunnusmerkki-osassa määriteltyä valmistusmuotoa.

Täten muotoiltuna voidaan työstökappaleen muotoon sovitettu kovara työkalun leikkauspinnan muoto taata, ilman että langankappaleiden jäykkyyteen vaikutetaan haitallisesti. Työstökappale iden työstäminen voi tapahtua yksinkertaisella siirrolla pituussuunnassa eikä monimutkaisia työkalun ja työstökappaleen keskinäisiä liikkeitä tarvita. Työkalun pinnalle sovitetaan leikkuuelementtejä erittäin tiheään.

Tätä keksintöä voidaan ynmärtää edelleen ja sen erilaisia etuja arvostaa paremmin alempana seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä useista esimerkkitapauksiksi otetuista suoritusmuodoista yhdessä oheisten piirustusten kanssa, joissa: kuvio 1 on yleiskuvanto keksinnön mukaisesta pyörivästä leikkuutyökalusta pyöreitten valssaustuotteiden pinnan työstöä (puhdistusta) varten, kuvio 2 on sama osittain leikattuna esittäen neljää sarjaa teräosia, kuvio 3 on sama kuin kuvio 2 käyttäen lyhennettyjä teräosia, kuvio 4 on sama kuin kuvio 1 valssattujen kulmarautojen pinnan työstöä (puhdistusta) varten, kuvio 5 on sama kuin kuvio 4 osittain leikattuna esityksenä esittäen kahta sarjaa teräosia, kuvio 6 on sivultapäin otettu kuvanto leikkuutyökalujen asettelusta työstettäessä pyöreitä valssaustuotteita.

3 58602

Pyörivä leikkuutyökalu tuotteitten ja materiaalien työstämistä varten koostuu samanpituisista langankappaleista muodostetuista teräelementeistä 1 (kuvio 1), joiden sisennät päät on yhdistetty toisiinsa ja sovitettu koteloon. Tämä kotelo muodostuu kahdesta laipasta 2 ja hylsystä 3, jotka on yhdistetty ruuvipul-teilla 4, jolloin hylsy toimii leikkuutyökalun asettamiseksi koneen karalle.

Teräosat 1 on asennettu koteloon ryhmiksi, joiden lukumäärä suurelta osin riippuu työstettävän piman profiilista. Kuviossa 2 esitetty työkalu muodostuu neljästä ryhmästä 5, 6, 7 ja 8 teräosia 1. Ryhmien väliin on teräosien 1 yhdistettyjen päiden välittämään läheisyyteen sovitettu rengasmaisia välikkeitä 9, 10 ja 11. Kaikki teräosaryhmät välikkeineen on yhdistetty toisiinsa mielivaltaisesti valitulla menetelmällä, esim. hitsaamalla, jouttamalla kalvon avulla tms., jolloin kaikki teräosaryhmät on koottu paketiksi kasaamaosia 12 käyttäen. Tällaisen terä-osien rakenteen ja välikkeiden läsnäolon ansiosta painautuvat teräosat niiden yhdistettyjen päiden välittämässä läheisyydessä sivupinnoillaan toisiaan vastaan, vastakkaisten vapaiden päidensä kanssa muodostavat ne työkalun leikkuupinnan "A”. Työkalun leikkuupinnalla "A" olevien langankappaleiden vapaiden päiden päätypinto-jen summan ja työkalun koko leikkuupinnan "A" välinen suhde on tällöin 0,10 - 0,99.

Jokaisessa ryhmässä 5, 6, 7 ja 8 on kussakin teräosien yhdistettyjen päiden puolella näiden päiden muodostama pinnan kaaren osa, ja kunkin välikkeen 9, 10, 11 paksuus on vastaavasti Cy C^ ja C^. Välikkeiden paksuus valitaan niin, että työkalun, teräosien vapaiden päiden muodostama leikkuupinta "A", on poikkileikkaukseltaan kaareva, joka kaarevuus oleellisesti vastaa työstettävän pinnan kaarevuutta poikkileikkauksena, ja itse teräosat 1 sovitetaan työstettävän pinnan kosketuskohtaan niin, että ne vapaassa tilassa ovat oleellisesti kohtisuorassa tähän pintaan nähden. Rengasmaisten välikkeiden 9, 10, 11 likimääräinen paksuus on määritelty kaavan DL φ C = L - - C (D - 21) jp 1 mukaan, jossa

Lc an pinnan kaaren pituus, joka muodostuu teräosista niiden yhdistettyjen päiden puolelle; tämä kaaren pituus on + C; L.j on pinnan kaarien suuruuksien L' + L" + L'" + L,y likimääräiset pituudet, jotka pinnat muodostuvat teräosien 1 yhdistetyistä päistä; L on työkalun leikkuupinnan "A" pituus poikkileikkauksena; 1 on teräosan 1 pituus; D on työkalun leikkuupinnan halkaisija, joka mitataan sen syimetria-akselilla; SP on työkalun leikkuupinnalla olevien langankappaleiden vapaiden päiden pää- 4 58602 pintojen sutiman ja työkalun koiko leikkuupinnan välinen suhde; on teräosien yhdistettyjen päiden päätypintojen sunman ja näiden yhdistettyjen päiden päätypintojen muodostaman kokonaispinnan välinen suhde.

Jotta voitaisiin estää leikkuuosien sivuttaissuuntainen taipuminen, sisältävät kaksi äärinmäistä ryhmää 5 ja 8 langanJcappaleita 13 (kuvio 3), jotka ovat lyhyempiä kuin muut langankappaleet tässä leikkuutyökalussa. Langankappaleet eivät tule kosketuksiin työstettävänä olevan pinnan kanssa ja toteuttavat vain kanna ttimien tehtävää.

Valssattua kulmarautaa työstetään käyttäen kuviossa 4 esitettyä työkalua; tämän työkalun teräosat 1 muodostuvat samanpituisista langankappaleista ja ne on kiinnitetty samalla tavoin kuin pyöreitä valssaustuotteita puhdistavassa työkalussa. Tähän työkaluun sisältyy kuitenkin kaksi ryhmää 14 ja 15 (kuvio 5) teräosia ja näiden väliin sijoitettu rengasmainen välike 16. Välikkeen paksuus en C^, ja jokaisessa ryhmässä on, teräosien yhdistettyjen päiden puolella, kulloinkin näiden päiden muodostaman kaaren pituutena B' ja B. Tällöin lasketaan välikkeen 16 pak-suss esitetystä kaavasta; siksi on työkalun teräosien vapaiden päiden muodostama leikkauspinta muodoltaan sellainen, että se vastaa työstettävän pinnan muotoa, so. kulmavalssaustuotteen muotoa, kuten kuviossa 5 esitetään.

Kuvio 6 havainnollistaa leikkuutyökalun asentoa työstettäessä (puhdistettaessa) pyöreää valutuote ta, esim. tankoa 17. Tämä tanko siirtyy edeten kuten esitetään nuolella B kuviossa ja pyöritettävät leikkuutyökalut 18 ja 19 pyörivät akseleittansa ympäri vastakkaisiin suuntiin. Piirroksessa esitetään tämä pyöriminen nuolella D. Pyöriessään kuipikin työkalu puhdistaa oman osuutensa tangon 17 sivupinnasta. Pyörivien leikkuutyökalujen lukumäärä riippuu työstettävän tuotteen halkaisijasta. Työstettäessä kulmavalssaustuotetta, käytetään tavallisesti pyörivää le ikkuutyökalua.

Seuraavassa olevat esimerkit havainnollistavat tapaa, jolla valitaan erityinen pyörivä leikkuutyökalu riippuen työstettävän pinnan muodosta.

Esimerkki 1

Olettakaanme, että halutaan suunnitella ja valmistaa pyörivä le ikkuutyökalu pitkittäissuuntaan tapahtuvaa, halkaisijaltaan 20 mn suuruisen pyöreän valssaus-tuotteen ulkopinnan puhdistusta varten.

Puhdistus tulee toteuttaa käyttäen neljää työkalua. Lähtien työkalun kesto-iän asettamista vaatimuksista, otetaan teräosien pituudeksi 1 = 50 nm. Käytetty kerroin SP = 0,5 ja = 0,9.

Ehdotetun keksinnön mukaisesti lasketaan rengasmaisten välikkeiden likimääräinen paksuus kaavasta: DL cp C = L - --- C (D - 21) cp ^ 5 58602 Tämä kaava täytyy muuntaa riippuvuudeksi pyöreän valssaustuotteen arvon C määrittelyä varten.

Pyöreän valssaustuotteen puhdistamiseen tarkoitetun työkalun teräosaryhmän poikkileikkauksena on sektori, joka rajoittuu kahteen samakeskiseen käyrään L ja Lc samoin kuin myös kahteen toisiaan lähestyvään suoraan viivaan, jotka muodostuvat ääriirmäisistä teräosista, joiden keskus sijaitsee pisteessä "O", josta nämä käyrät on piirretty lähteviksi.

Tämän johdosta on kaaren pituus „ * ReC T tf(R + 1)* L - , L - 180 180

Sijoittamalla nämä suureet kaavaan saadaan kaavan erityinen arvo pyöreiden valssaustuotteiden puhdistamista varten.

D— c = 3(R + 1)Λ _ gtRdC # ΊΜ 180 180 D - 21 joka sievistäni sen jälkeen antaa tulokseksi c . _te_ [ (R + ixa-21) - dr* 1 180 1 D - 21 j

Kun edellytettiin, että kehä tullaan puhdistamaan käyttäen neljää teräosaa, niin oC= —= 90°.

4

Sijoittamalla nyt esitetyt numerosuureet saatuun yhtälöön, saadaan tulokseksi m (20 + 50)(200 - 2,50) - 200 · 20 £4“ C = -90· - --= 74,98 nm.

180 200 - 2,50

Esimerkki 2

On esim. valmistettava työkalu pyöreän, 20 x 20 irm laipoilla varustetun valssaustuotteen pinnan puhdistamista varten. Työosien pituuden edellytetään olevan 1 = 50 nm, kertoimen = 0,5 ja kertoimen ^ ^ = 0,9.

Tämän keksinnön mukaisesti määräytyy likimääräinen paksuus rengasmaiselle välikkeelle kaavasta 6 58602 DL f C = L - - (D - 21) 91

Kun kyseessä on kulmavalssaustuotteen puhdistaminen on L = 2B eli siis L = 2B1 + C.

Sijoittamalla nyt nämä suureet kaavaan saadaan 2ED-|.

C = 2B. + C - - ' D - 21 mistä saadaan 2BD -~1 2B1 = -—' ; 1 D - 21 a, - ^ 1 D -21

Jotta voitaisiin tyydyttää tämän keksinnön mukaiset vaatimukset teräosien sijaitsemisesta kohtisuorassa puhdistettavana olevaa pintaa vasten, täytyy suureen B on likimain yhtä suuri kuin . Kun tämä arvo B sijoitetaan saatuun yhtälöön saadaan nyt i * D 2 ja täten D fc - 1 - 7/^-,

Suhde ^ takaa yhden tärkeistä vaatimuksista työkalun toteuttamiseksi ja mahdollistaa suureen D nimellisarvon määrittelyn.

Löytäkäärrme seuraavaksi suureen "C" arvo.

Sijoitetaan esitetyt lukuarvot yhtälöön ja saadaan arvoksi: 2,50 _ 100 _ _ D = --- = - = 220 nm.

.0,5 1 - 0,55 ~ 0,9 7 58602

Pyöristettäessä täten saatu arvo standardiarvoksi voidaan havaita, että D = 250 ran.

Sijoittamalla tämä arvo D yhtälöön saadaan BD φ g — _r___ 1 (D -21)?1 ja nyt saadaan todelliseksi arvoksi: 20 - 250 · 0,5 _ 2500 _ „„ , _ B1 = --------— = - = 18,4 im.

1 (250 - 100) · 0,9 136

Kuviosta 5 saadaan nyt suureen T _ Älot c ~ ' c 180 joten C = %!<*· _ 180 (D - 21) «g 1

Sijoittamalla esitetyt lukuarvot ja saadut tulokset saadaan lopuksi: „ _ 50-90 250 · 40 · 0,5 „n _ C = - - - = jö rtm.

180 (250 - 100) * 0,9

Claims (1)

1. 8 58602 Patenttivaatimus: Pyörivä leikkuutyokalu, joka on tarkoitettu säteittäisesti järjestetyillä joustavilla, samanpituisista langankappaleista muodostetuilla leikkuuelementeillä tapahtuvaa lastuavaa työstämistä varten, joiden lankojen siserrmät päät on yhdistetty toisiinsa ja painettu sivuttain toisiaan vasten, ja joiden ulospäin kääntyvät, suppenevasti yhteenjuoksevat vapaat päät kokonaisuutena muodostavat työkalun leik-kuupinnan pyörähdyspintana, jolloin langankappaleiden vapaiden, työkalun leikkuu-pinnalla sijaitsevien päiden päätypintojen summan ja työkalun koko leikkuupinnan välinen suhde on 0,10 - 0,99, tunnettu vähintään kahdesta ryhmästä (5 - 8; 14 - 15) leikkuuelementtejä (1), joissa on ryhmien välillä, pingoitettujen päiden lähellä, rengasmaisia välikkeitä (9, 10, 11; 16), joiden paksuus ja sovitus ovat sellaiset, että leikkuuelementtien (1) vapaiden päiden muodostama työkalun leik-kuupinta (A) en läpileikkaukseltaan kaareva, vastaten työstettävän työstökappaleen pinnan kaarevuutta ja leikkuuelementit (1) on sijoitettu siten työstettävän pinnan kosketusviivaa pitkin, että ne vapaassa tilassa ovat kohtisuorassa tähän pintaan nähden, jolloin rengasmaisten välikkeiden (9, 10, 11; 16) likimääräinen paksuus (C) on määritelty kaavan DL cp C = L - - C (D - 2l)cj1 mukaan, jossa Lc en pinnan kaaren pituus, joka pinta muodostuu leikkauselementtien yhdistetyistä sisemnistä päistä, poikkileikkauksena; D on työkalun leikkuupinnan halkaisija, joka mitataan sen syimetria-akselil-la; L on työkalun leikkuupinnan pituus poikkileikkauksena; 1 en teräosien pituus; «f on työkalun leikkuupinnalla olevien langankappaleiden vapaiden päiden päätypintojen surman ja työkalun koko leikkuupinnan välinen suhde; ^ on langankappaleiden yhdistettyjen päiden päätypintojen surman ja näiden yhdistettyjen päiden päätypintojen muodostaman kokonaispinnan välinen suhde.