FI69261C - Sfaeriskt maongbladigt verktyg - Google Patents

Description

fRl /,1, KUULUTUSJULKAISU Q 0 £ 1 (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 692 61

C (45) Patentti myönnetty kjpJ Patent mo Malat 10 01 100G

(51) Kv.lk.>t.CI.‘ B 23 D 77/1 b SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus— PatentansSknlng 772329 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 01.08.77 (H) (23) Alkupäivä —Glltighetsdag 01.08.77 (41) Tullut {ulklseksl — Blivit offentlig j 02.02.79

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtiviksipanon ja ku ui. julkaisu n pvm.— 3Q Qö gc

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad J · J · J

(32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet (71) Kaiiningradsky Tekhnichesky Institut Rybnoi Promyshlennosti i Khozyaistva, Sovetsky prospekt 1, Kaliningrad, USSR(SU) (72) Lev Aronovich Gik, Kaliningrad, USSR(SU) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Pallomainen moni terätyökalu - Sfäriskt mängbladigt verktyg Tämä keksintö koskee työkaluja, joilla koneistetaan poraukset ja reiät, ja erityisesti pallomaisiin moniterätyökaluihin.

Keksintöä voidaan käyttää tehokkaimmin hyödyksi koneistettaessa verraten syviä reikiä (joiden syvyys ylittää halkaisijan vähintään kymmenkertaisesti) sekä koneistettaessa reikiä korkeaan tarkkuusluokkaan (so. toiseen tai kolmanteen).

Lisäksi keksintöä voi käyttää hyväksi viistetyillä seinämillä varustettujen reikien koneistuksessa.

Nykyään asetetaan useimmiten ankarat vaatimukset reikien koneistuksen tarkkuudelle (tarkkuusluokan on oltava jopa toista tai kolmatta luokkaa) sekä työstetyn pinnan karheudelle, joka saa olla enintään R = 0,16-1,25 μπι. Tällaisten reikien koneistus leik-

CL

kaarnalla suoritetaan tavallisesti joko käyttäen leikkuuterän pitämää tai vapaita levyjä varustettuina kahdella vastakkaisella terällä. Tällaisilla työkaluilla saadaan enintään 0,1-0,2 mm:n leik-kaussyvyys ja pintaviimeistelyn karheus R = ylittää 1,25 um, jo- a.

ten reikiä on jälkityöstettävä joko plastisesti muotoa muuttamalla 69261 tai hiomalla. Kun koneistetaan suhteellisen syviä porauksia tai reikiä, mainitut, aikaisemmin tunnetut työkalut eivät varmistaisi vaadittua tarkkuutta johtuen niiden mittojen verraten nopeasta muuttumisesta kulumisen seurauksena. Vaadittujen arvojen saavuttamiseksi on viime aikoina yritetty käyttää pyöriviä työkaluja varustettuina erimallisilla, pyöreinä terillä. Näitä ovat esim. pyöreän levyn muotoiset leikkurit, joissa leikkuulaikan halkaisija on yhtä kuin koneistettavan reiän halkaisija. Laikan kiertoakseli on vino suhteessa koneistettavan reiän akseliin Cö - 15-20° kulmassa, niin että sen pyöreä terä koskee koneistettavaan pintaan kahdella suoraan toisiaan vastapäätä olevalla alueella, joista toinen suorittaa leikkauksen ja toinen koneistetun pinnan tasoituksen tai tasaiseksi hieromisen. Näiden työkalujen mitanpitävyyttä on korostettu mainittuihin tavanomaisiin työkaluihin verrattuina, mutta on huomattu, että vaikeudet, jotka liittyvät tällaisen työkalun keskittämiseen reiässä, vaikuttavat koneistuksen tarkkuuteen. Tämä haitta sekä lastujen pienentämisen aiheuttama, ratkaisematon ongelma ovat käytännössä estäneet näiden työkalujen käytön teollisuudessa.

Lisäksi tunnetaan pyöriviä tasoupotusryhmiä tai yksiköitä, joissa pyörivät, pyöreät leikkurit ulottuvat terävissä ja tylpissä kulmissa suhteessa koneistettavan reiän akseliin. Tällaiset työkalut vievät kuitenkin paljon tilaa ja klytännössä ne soveltuvat verraten isojen reikien, halkaisijaltaan esim. yli 200 mmm, koneistamiseen .

Nykyisin yritetään porausten ja reikien viimeistelyssä käyttää pallomaisia moniterätyökaluja tähän tarkoitukseen.

Nykyään tunnetaan jo pallomaisia moniterätyökaluja, joiden pää on tehty lohkon tai yksikön muodossa, jossa kaksi leikkuuterää on sijoitettu pallomaiselle pinnalle tämän meridiaaniosalle. Johtuen terien verraten nopeasta mittojen muuttumisesta terien kuluessa näillä yksiköillä on taipumus menettää koneistustarkkuutensa. Mitanpitävyyden parantamiseksi on niiden työkalujen parannetuissa muodoissa kiinnitetty terät segmenteille, joita pyörittää riippumaton käytin vastakkaiseen suuntaan suhteessa työkalun aksiaaliseen syöttösuuntaan. Mutta tässäkään tapauksessa työkalun mitanpitävyyttä ei ole saatu tarpeeksi hyvin parannetuksi. Lisäksi Viimeksimainitulla työkalulla on monimutkainen rakenne eikä siinä voi käyt-

II

3 69261 tää enempää kuin kahta terää, mikä vaikuttaa koneistustyön tuotantotehoon.

Sellainen pallomainen moniterätyökalu porausten ja reikien koneistamiseksi on tunnettu, jossa terät kantava, pallomainen pää on asennettu pitimen tai varren laakerikaulalle. Terät ulottuvat pitkin pallomaisen pään meridiaanitasoja ja itse pallomainen pää on kiinnitetty jäykästi laakerikaulalle, joka on koaksiaalinen pitimen tai varren kanssa.

Koneistustyön aikana tämä pallomainen pää suorittaa leikkauksen terien samoilla, suhteellisen pienillä alueilla teriä vaihtamatta, koska päätä ei voi pyörittää laakerikaulalla. Näin ollen käytetään vain osia pallomaisen pään teristä, joihin osiin kohdistuu suuri kuumuus sekä nopea kulutus. Tämä johtaa koko työkalun ennenaikaiseen kulumiseen puhumatta lainkaan siitä, miten tämä vaikuttaa tuottavuuteen ja koneistustarkkuuteen.

Keksinnön tavoitteeseen päästään pallomaisella moniterätyö-kalulla, joka on tunnettu siitä, että terät ovat kaltevasti suhteessa pallomaisen pään meridiaanitasoihin, joka pää on asennettu kaulaosalle vapaasti pyöriväksi tämän geometrisen akselin ympäri, joka ulottuu terävässä kulmassa suhteessa työkalun varren ja koneistettavan porauksen akseliin.

Sen ansiosta, että pallomainen pää voi pyöriä laakerikaulalla, jonka geometrinen akseli ulottuu terävässä kulmassa CK suhteessa pitimen tai varren akseliin, tapahtuu pallomaisen pään terien työs-kentelyalueiden jatkuva vaihto suhteessa koneistettavaan reikään tai poraukseen, jolloin nämä osat heiluvat pallomaisen kaistan sisällä, jonka määrittää keskeinen kulma, joka on yhtä kuin 2 £^. . Tämä merkitsee, että työkalun mitanpitävyys verrattuna aikaisempiin työkaluihin paranee ainakin yhtä paljon kuin on tällaisia työskentely-osia pitkin jokaista terää pallomaisen kaistan sisällä. Lisäksi pallomaisen pään jokainen työskentelyosa tulee käytetyksi hyvin lyhyen leikkauksen aikana, kun tapahtuu näiden osien mainittu, jatkuva vaihtuminen, jopa vain sekunnin murto-osien aikana, jolloin se ei ehdi ylikuumentua. Tämä parantaa leikkausolosuhteita ja parantaa entisestään työkalun mitanpitävyyttä sekä koneistettavan pinnan laatua. Työkalun mitanpitävyyden parantuminen moninkertaisesti johtaa vuorostaan parempaan koneistustarkkuuteen ja lisäksi parempi mitanpitävyys tekee mahdolliseksi tehokkuuden ja tuottavuuden lisäämisen.

__-___ — 1Γ 69261

Sen ansiosta, että terät ovat vinosti suhteessa pallomaisen pään meridiaanitasoon, on saatu aikaan vaaditut edellytykset joko reiän koko kehän tai sen osan koneistukselle, riippuen terien etukäteen säädetystä kaltevuuskulmasta, jolloin pallomainen pää pyörii laakerikaulalla pelkästään pään ja koneistettavan porauksen tai reiän välisen kosketuksen vaikutuksesta, jolloin ei tarvita eri-koiskäytintä pään pyörittämiseksi. Työkalun sovellutusalue on lisäksi suurempi, koska sillä voidaan koneistaa viistettyjä reikiä. Lisäksi on työkalun mitanpitävyyttä on entisestään parannettu sen ansiosta, että terät ovat pitempiä ja niitä rajoittaa pallomainen kaista, jonka määrittää keskeinen kulma = 2 .

Po. keksinnön eräs hieman yllättävä sivuvaikutus on se, että lastut tulevat kinemaattisesti pienennetyiksi leikkaustyön aikana, koska tapahtuu säännöllinen muutos terän kaltevuuskulman arvossa ja suunnassa suhteessa leikkausnopeuden vektoriin pään jokaisen kierroksen aikana. Tämä vaikutus on erityisen edullinen silloin, kun koneistetaan suhteellisen syviä porauksia tai reikiä ja lastut on poistettava varmasti.

Pallomaisen pään taso-osien tulisi muodostaa terät ja jokaisen terän pitäisi ulottua ainakin pitkin ympyrän kaaren osaa. Kun terillä on tämä rakenne, on työkalun valmistus helpompi, samoin kuin sen teroitus ja uudelleenteroitus. On hyödyllistä sijoittaa pallomaisen pään terät sen pallomaiselle pinnalle kierukkaviivaa pitkin. Tämä suurentaa terien työskentelypituutta, parantaa työkalun mitanpitävyyttä, parantaa sen työskentelyolosuhteita, esim. tekemällä sisäänleikkaus sileämmäksi.

Terät voi muodostaa ulkonemien leikkaus, jotka ulkonemat ovat pallomaisella päällä sen meridiaanitasojen suunnassa ja joiden profiili vastaa koneistettavan reiän haluttua profiilia, jolloin uria ulottuu pallomaisessa päässä kulmassa suhteessa sen meridi-aanitasoihin.

Terien kuvatun rakenteen avulla voidaan työkalua käyttää viistettyjen reikien koneistamiseksi, esim. sisäisten hammaspyörien hampaiden höyläämiseksi.

Lisäksi on hyödyksi, että terien etu- tai johtopinnat ovat samaan suuntaan, mikä tekee työkalun valmistuksen, teroituksen ja uudelleenteroituksen helpommaksi. Vaihtoehtoisesti terien etu- tai johtopinnat voivat olla eri suuntiin. Tällöin työkaluun vaikutta- 5 69261 vat yhdenmukaiset, symmetriset kuormat työn aikana, mikä parantaa koneistustarkkuutta.

Lisäksi voidaan terien taka- tai peräpintoja viistää enintään -15° takakulmaan, jolloin saadaan aikaan porauksen tai reiän ylimääräinen koneistus silottelemalla, mikä parantaa pinnan laatua ja suojaa teriä kolojen muodostumiselta.

Pallomainen pää voidaan myös tehdä laminoitujen laikkojen muodossa, jotka asennetaan laakerikaulalle pyörimään suhteessa toisiinsa. Tällöin voidaan koko koneistuksen aikana pyörittää jokaista terää sen omalla parhaalla nopeudella sen ja koneistettavan reiän välisen kosketuksen avulla, mikä parantaa leikkausolosuhteita hidastamalla liukunopeuksia ja mikä parantaa työkalun mitanpitävyyttä.

Työkalun sovellutusalueen laajentamiseksi porausten tai reikien puoliviimeistelyä tai viimeistelyä varten sekä leikkaustehon suurentamiseksi tulisi laakerikaulan olla porrastettu, niin että siinä on epäkeskeisiä kauloja. Kun päällä on tämä rakenne, voidaan sen kaikki terät saada suorittamaan leikkauksen samanaikaisesti koko työn aikana, jolloin on mahdollista poistaa suhteellisen suuri koneistusvara porauksesta tai reiästä sekä lisätä koneistu snopeutta.

Po. keksintöä kuvataan lähemmin sen toteutusmuotojen avulla ja viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää yleistä perspektiivikuvantoa pallomaisesta moniterätyökalusta, jossa keksinnön mukaisesti terät ovat vastakkaisiin suuntiin, kuvio 2 esittää poikkileikkauskuvantoa pallomaisesta moniterätyökalusta, jossa keksinnön mukaisesti pallomaisen pinnan taso-osat muodostavat terät (näytetty kaaviomaisesti); kuvio 3 esittää yleistä kuvantoa pallomaisesta moniterätyö-Isalusta, jossa keksinnön mukaisesti terät (näytetty kaaviomaisesti) on sijoitettu ympäri pallomaista päätä kierukkaviivaa pitkin; kuvio 4 esittää yleiskuvantoa pallomaisesta päästä, jossa keksinnön mukaisesti terät muodostuvat ulokkeiden tai ulkonemien leikkauksista ja urista, jotka on tehty pallomaisessa päässä; kuvio 5 esittää poikkileikkauskuvantoa pallomaisesta päästä, jossa keksinnön mukaisesti terien etupinnat ovat samaan suuntaan; kuvio 6 esittää poikkileikkauskuvantoa pallomaisesta päästä, jossa keksinnön mukaisesti terien etupinnat ovat vastakkaisiin suuntiin ; 6 69261 kuvio 7 esittää osittain pituussuunnassa läpileikkauksena yleiskuvantoa pallomaisesta moniterätyökalusta, jossa keksinnön mukaisesti pallomainen pää sisältää laikkojen muodostaman laminoin-nin ·, kuva 8 esittää yleiskuvantoa pallomaisesta moniterätyökalusta, jossa laakerikaulalla on porrastettu rakenne; kuvio 9 esittää poikkileikkauskuvantoa pitkin kuvion 8 työkalun laakerikaulan akselia; ja kuvio 10 esittää kuvion 8 työkalua nähtynä pallomaisen pään päätypinnasta.

Tässä esitellään pallomainen moniterätyökalu, jossa pallomainen pää 1 (kuvio 1), joka kantaa terät 2, on asennettu pitimen tai varren 4 laakerikaulalle 3.

Pallomaisella päällä 1 on kotelo tai runko 5, joka on muotoiltu pyörähdyskappaleeksi, jossa on keskeinen poraus 6 pään 1 asentamiseksi laakerikaulalle 3. Työkalun terät 2, jotka muodostuvat niiden etu- tai johtopintojen 7 ja taka- tai peräpintojen 8 välisestä leikkauksesta, on sijoitettu ajatellulle, pallomaiselle pinnalle A ja ovat joko samaa kappaletta pallomaisen pään 1 rungon 5 kanssa tai ovat tälle kiinnitettyjä jollakin sopivalla tunnetulla tavalla.

Varren 4 laakerikaula 3 on mieluiten lieriömäinen ja varustettu välineellä, joka pitää pallomaisen pään 1 kiinni aksiaalisesti, esim. mutterilla 9, joka toimii yhdessä laakerikaulan 3 kierteite-tyn pään kanssa. Työkalun itseasennoitumisen aikaansaamiseksi koneistettavassa porauksessa tai reiässä 10 voidaan pallomainen pää 1 sijoittaa laakerikaulalle 3 niin, että jää välys 11 laakerikaulan 3 ja rungon 5 keskiporauksen 6 välille, tai sitten voidaan itse laakerikaula 3 asentaa varrelle 4 rajoitetusti säteittään siirtyvänä (ns. "kevennetystä"), mikä voidaan tehdä jollakin sopivalla kevennettyjen työkalupäiden avulla, kuten alan asiantuntija hyvin tietää.

Työkalun varsi 4 on mieluiten muotoilu pyörähdyskappaleeksi ja siinä on joko takaosa (ei näytetty kuviossa 2) sen kiinnittämiseksi työkalupitimeen tai laippoja sen kiinnittämiseksi otsalevylle (ei myöskään näytetty), karaan, tai koneistustyökalun (ei-näytetty) takatukkiin, tukeen tai luistiin.

Keksinnön mukaisesti terät 2 ovat vinosti suhteessa pallomai-

II

69261 sen pään 1 meridiaanitasoon (joka on piirustuksen taso kuviossa 2). Pallomainen pää 1 on asennettu laakerikaulalle 3 pyöriäkseen tämän geometrisen akselin 0-0 ympäri. Laakerikaula 3 on vuorostaan sijoitettu terävään kulmaan cX suhteessa varren 4 akseliin L-L. Jotta pallomainen pää 1 voisi pyöriä laakerikaulalla 3, on pään 1 rungossa 5 sopivia laakereita 12, jotka voivat olla joko liuku- tai tavallisia laakereita ja jotka on suunniteltu ottamaan vastaan säteis- ja pitkittäiskuormitukset leikkaustyön aikana.

Työkalun terät 2 muodostuvat pallomaisen pään 1 (kuvio 2) taso-osista ja jokainen terä ulottuu ainakin ympyrän kaaren BC osalla. Kun terillä 2 on tämä rakenne, on työkalun valmistus helpompi samoin kuin sen teroitus ja jälkiteroitus, mikä voidaan tässä tapauksessa tehdä yleiskoneissa eli esim. työkalujen yleishiontakoneissa käyttämättä mitään erikoissuunniteltuja laitteita.

Pallomaisen pään 1 terät 2 voidaan myös sijoittaa sen pallomaiselle pinnalle kierukkaviivaa DE pitkin (kuvio 3). Tällöin paranevat työkalun mitanpitävyys ja kestävyys ja sen olosuhteet poraukseen tai reikään 10 tapahtuvan sisäänleikkauksen yhteydessä paranevat .

Po. keksinnön edelleen kehitetyssä muodossa, jolla voidaan koneistaa viistettyjä reikiä, on pallomaisella päällä 1 tehty ulko-nemia 13 (kuvio 4), jotka ulottuvat sen meridiaanitasoja pitkin, ja uria 14, jotka ulottuvat kulmassa suhteessa näihin meridiaani-tasoihin, jolloin ulkonemien 13 profiili vastaa koneistettavien reikien haluttua profiilia. Tällöin työkalun terät 2 muodostuvat ulkonemien 13 ja urien 14 välisistä leikkauksista. Työkalun terien 2 johto- tai etupinnat 7, joita muodostavat urat 14, ja terien 2 takapinnat 8, joita muodostavat ulkonemat 13, on muotoiltu samalla tavalla kuin höyläyslaitteen työpinnat. Lisäksi urat 14 voivat jakaa ulkonemat 13 useiksi osiksi, joista jokainen on hammas 15, joka on joko terotettu tai takaleikattu hammas.

Jotta työkalun valmistus, sen teroitus ja uudelleenteroitus saataisiin helpommiksi, sen terien 2 etupinnat 7 (kuvio 5) ovat samaan suuntaan. Tämä tekee työkalun terotuksen helpommin automatisoitavaksi .

Vaihtoehtoisesti työkalun terien 2 etupinnat 7 voivat olla eri suuntiin suunnatut, esim. vastakkaisiin suuntiin (kuvio 6), jolloin koko työn aikana työkaluun vaikuttavat symmetriset kuormi- 8 69261 tukset, mikä parantaa koneistustarkkuutta. Tällöin terien 2 etupinnat 7 ja takapinnat 8 voidaan tehdä samanmuotoisiksi kuin höy-läyslaitteen pinnat.

Koneistuksen laadun parantamiseksi ja terien 2 suojaamiseksi vahingoittumiselta on terien 2 takapinnat 8 varustettu viisteillä 16, jolloin takakulma on enintään noin -15°. Tämä kulma on mieluiten 0°, mikä parantaa työkalun valmistustarkkuutta.

Työkalun pallomainen pää 1 voi koostua laikkojen 17 muodostamasta laminoinnista (kuvio 7), jolloin joillakin laikoilla voi olla pyöristetty profiili koneistettavan porauksen tai reiän 10 si-lotuksen aikaansaamiseksi. Tällöin jokaisen laikan 17 riippumattoman pyörityksen ansiosta työkalun terien 2 vähimmäisliukunopeudet koneistettavaa porausta tai reikää 10 vasten säätävät itsensä, mikä parantaa työkalun mitanpitävyyttä ja kestävyyttä.

Viimeksimainitussa muunnoksessa varren tai pitimen 4 laakeri-kaulalla 3 voi olla porrastettu rakenne, jossa on useita yksittäisiä, epäkeskeisiä kauloja tai alalaakerikauloja 19 (kuvio 8), jolloin saadaan aikaan työkalun kaikkien terien 2 samanaikainen suoritus leikkauksen aikana, jolloin leikkausta voidaan nopeuttaa ja leikkaussyvyyttä suurentaa, puhumatta lainkaan työkalun sovellutusalueen laajentumisesta, kun työkalua voidaan käyttää paitsi viimeistlytöissä myöskin puoliviimeistelyyn. Epäkeskeisyyden "e" arvo ja sen suunta valitaan niin, että laikkojen 17 terien 2 kärjet P (kuviot 9 ja 10) ovat samassa tasossa kohtisuorasii suhteessa koneistettavan porauksen tai reiän 10 akseliin L-L ympäri sen kehää, jolloin poikkeamat tästä tasosta ovat eri terien 2 välisen koneistusva-ran etukäteen säädetyn jaon asettamien rajojen sisällä.

Tässä esiteltävä pallomainen monitertyökalu suorittaa koneistamisen seuraavalla tavalla.

Työkalun varsi 4 on asennettu joko peräosansa tai laippansa kohdalla, tapauksesta riippuen, koneistustyökalun otsalevylle, karaan, perätukkiin tai tukeen. Koneistustyökalun käyttimeen kytketään voima työkappaleen ja/tai työkalun pyörittämiseksi saman akselin L-L ympäri ja ennalta määrätyn aksiaalisen syötön aikaansaamiseksi. Työkalu viedään työkappaleen koneistettavaan poraukseen tai reikään 10, jossa työkalun pallomainen pää 1 on itseasennoituva joko sen ansiosta, että käytetään välystä 11 keskiporauksen 6 ja laakerikaulan 3 välissä tai että laakerikaulalla 3 on säteittäisesti

II

9 69261 vapaus (kevennys) varrella 4. Kosketus työkappaleen kanssa panee pallomaisen pään 1 pyörimään laakerikaulalla 3, jonka geometrinen akseli 0-0 ulottuu terävässä kulmassa o(suhteessa varren 4 akseliin L-L, jolloin pään 1 terien 2 osat koskettavat määrätyllä hetkellä työkappaleen koneistettavan porauksen tai reiän 10 pintaan, vaihtuen jatkuvasti ajatellun pallomaisen kaistan FGIK rajojen sisällä sen ansiosta, että nämä osat heiluvat tai keinuvat suhteessa porauksen tai reiän 10 pintaan kulman sisällä, joka on 2 CjL . Kuvion 2 näyttämässä asennossa pallomaisen pään 1 terien 2 ne osat työskentelevät, joiden pituus tai ulottuvuus on ja jotka liittyvät pisteisiin F ja I; kun pallomainen pää 1 on pyörinyt akselin 0-0 ympäri 180° verran, pisteisiin G ja K liittyvistä osista tulee työskenteleviä jne. Tämä merkitsee, että työkalun mitanpitävyys ja kestävyys verrattuna aikaisemmin tunnettuun työkaluun paranevat ainakin yhtä paljon kuin on osia pituudella 1, joka on kunkin eri terän 2 kaaren BC tai DE pituus tai ulottuvuus pään 1 pallomaisen kaistan FGIK rajojen sisällä. Tästä työkalun terien 2 työskentely-osien jatkuvasta vaihtumisesta on myös seurauksena lämpötilan huomattava aleneminen leikkausvyöhykkeessä, noin 200-300°C verran, johtuen lyhyestä ajasta, jona terän osa koskettaa koneistettavan porauksen tai reiän pintaan, jota seuraa suhteellisesti pitempi jäähdytys. Kaikki nämä tekijät antavat yhdessä tehokkaamman, laadullisesti paremman ja tarkemman koneistustyön.

Työkalun terien kaltevuudella suhteessa pallomaisen pään 1 meridiaanitasoon saadaan aikaan niiden ja leikkausnopeuden vektorin välinen leikkaus ja lastujen poisto, kun tapahtuu heiluva tai keinuva liike suhteessa koneistettavan porauksen tai reiän 10 pintaan. Tämä heiluminen on tulos niiden eri kiertoliikkeiden päällekkäin-asetuksesta, joita suorittavat pallomainen pää 1 ja poraus tai reikä 10 akseleiden 0-0 ja L-L ympäri, jotka ovat keskenään kalte-vasti terävässä kulmassa o(. Näin on saatu aikaan edellytykset porauksen tai reiän 10 joko kehän tai sen osan koneistamiselle, riippuen terien 2 ennalta valitusta kaltevuuskulmasta, pallomaisen pään 1 laakerikaulalla 3 tapahtuvan pyörimisen aikana, jonka panee alulle pään kosketus koneistettavan porauksen tai reiän 10 kanssa, jolloin pään 1 pyörittämiseksi ei tarvita erillistä käyttömekanis-mia. Tämä laajentaa työkalun sovellutusalaa ja lisäksi työkalun mitanpitävyys ja kestävyys paranevat, koska terien 2 ulottuvuus tai 10 69261 pituus suurenee pallomaisen kaistan FGIK rajojen sisällä. Lisäksi saadaan aikaan leikkauksen tekemien lastujen kinemaattinen silputus sen ansiosta, että terien 2 kaltevuuskulman arvo ja suunta säännöllisesti vaihtelevat suhteessa leikkausnopeuden vektoriin pallomaisen pään 1 jokaisen kierroksen aikana.

Sekä silloin, kun käytetään työkalun teriä 2, joita muodostavat pallomaisen pään 1 taso-osat ja jotka ulottuvat pitkin ympyrän kaaren BC (kuvio 2) osaa, että terien 2 ollessa sijoitettuina pään 1 pallomaiselle pinnalle pitkin kierukkaviivaa DE (kuvio 3) porauksen tai reiän 10 koneistus tapahtuu sen tasaisessa osassa, joka on kohtisuorasti suhteessa varren H akseliin L-L ja ulottuu pallomaisen kaistan FGIK keskipisteen läpi, jolloin poikkeamat tästä taso-osasta tapahtuvat terien 2 keskinäisen koneistusvaran tai syötön ennalta määrätyn jaon puitteissa. Ensimmäisessä tapauksessa käytetään moniterätyökalua samanaikaisesti kartioupotusporan, kalvi-men tai höyläystyökalun kanssa; toisessa tapauksessa voidaan käyttää jopa yksiterätyökalua, jonka terä koskettaa koneistettavan porauksen tai reiän 10 kehään monissa pisteissä, mikä tekee työkalun sisäänleikkauksen sileämmäksi ja parantaa sen mitanpitävyyttä.

Kun on koneistettava viistettyjä reikiä 10, käytetään työkalua, jossa terät 2 muodostuvat ulkonemien 13 ja urien 14 leikkauksista, jotka ulkonemat ovat pallomaisessa päässä sen meridiaa-nitasojen suunnassa ja joiden profiili vastaa reiän 10 haluttua profiilia, ja jotka urat 14 ulottuvat pallomaisessa päässä 1 kulmassa suhteessa näihin meridiaanitasoihin. Työkalun pallomainen pää 1 viedään koneistettavaan reikään 10 tämän kanssa kosketukseen pitkin enintään 360° kaarta, jolloin laakerikaulan 3 akseli 0-0 sijoitetaan joko ristiin suhteessa reiän 10 akseliin tai tämän leikaten ja leikkaustyö suoritetaan keskeytyksettä johtuen ulkonemien 13 heilumisesta suhteessa reiän 10 pintaan. Työtä jatketaan syöttäen joko työkalua tai työkappaletta aksiaalisesti, kunnes on koneistettu reikää 10 halutulla pituudella tai syvyydellä.

Kun käytetään työkalus, jossa terien 2 etupinnat 7 ovat samaan suuntaan, suorittaa jokainen terä 2 koko työn aikana leikkauksen pallomaisen pään ensimmäisen puolikierroksen aikana ja silottelee työkappaleen reiän 10 pinnan tämän kierroksen toisen puoliskon aikana, jolloin tämän silotuksen suorittavat viisteet 16, jotka ovat terien 2 takapinnoilla 8 ja joiden takakulma on 0 - noin -15°.

li 69261 11

Koneistustarkkuuden parantamiseksi voidaan käyttää työkalua, jossa terien 2 etupinnat ovat eri, esim. vastakkaisiin, suuntiin. Vaikka tällöinkin samoin kuin edellisessä tapauksessa jokainen terä 2 leikkaa pään 1 ensimmäisen puolikierroksen aikana ja silottelee toisen puolikierroksen aikana, kohdistuu koneistustyön aikana symmetrisiä kuormituksia pallomaiseen päähän 1 johtuen terien etupintojen 7 vastakkaisohjauksesta.

Työkalun mitanpitävyyttä ja kestävyyttä voidaan entisestään parantaa käyttämällä pallomaista päätä 1, joka on laminaatio, jonka muodostavat laikat 17, jotka on asennettu laakerikaulalle 3 pyörimään suhteessa toisiinsa. Tällöin laikkoja 17 pyörittää niiden kosketus koneistettavan työkappaleen porauksen tai reiän 10 pinnan kanssa toisistaan riippumatta, jolloin terien 2 ja porauksen tai reiän 10 välinen vähimmäiskitkanopeus tulee itsestään säädetyksi. Jos lisäksi laikat 17 on asennettu laakerikaulalle 3, jossa on epäkeskeisiä kauloja tai alalaakerikauloja 19, niin jokainen laikka suorittaa toisista riippumatta ja kaikki laikat suorittavat yhdessä koneistettavan porauksen tai reiän 10 leikkauksen silottelematta tämän pintaa.

Tämä lisää koneistusnopeutta ja laajentaa työkalun sovellutusalaa, koska työkalua voidaan tällöin käyttää sekä viimeistelyyn että puoli viimeisiä, ykoneist us työhön.

Claims (9)

12 69261

1. Pallomainen moniterätyökalu, jolla koneistetaan porauksia ja reikiä ja jossa pallomainen pää (1), joka kantaa pallopinnassa sijaitsevilla leikkuusärmillä varustetut terät (2), on asennettu työkalun varren (4) päätyyn muodostetulle kaulaosalle (3), tunnettu siitä, että terät (2) ovat kaltevasti suhteessa pallomaisen pään (1) meridiaanitasoihin, joka pää on asennettu kaulaosalle (3) vapaasti pyöriväksi tämän geometrisen akselin (0-0) ympäri, joka ulottuu terävässä kulmassa (OC) suhteessa työkalun varren (4) ja koneistettavan porauksen akseliin (L-L).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pallomainen moniterätyökalu, tunnettu siitä, että terät (2) on muodostettu pallomaisen pään (1) muodostavista tasomaisista osista ja jokainen terä (2) on sovitettu ulottumaan pitkin ainakin ympyrän kaaren (BC) osaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pallomainen moniterätyökalu, tunnettu siitä, että terät (2) on sijoitettu pallomaiselle päälle (1) pitkin kierukkaviivaa (DE).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pallomainen moniterätyökalu, tunnettu siitä, että terät (2) on muodostettu pallomaiseen päähän (1) meridiaanitasojen suuntaisesti sovitettujen, muodoltaan koneistettavan reiän (10) haluttua muotoa vastaavien ulkonemien (13) ja pallomaiseen päähän, enintään 90° kulmaan meridiaanitasoihin nähden sovitettujen urien (14) välisistä leikkauskohdista.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pallomainen moniterätyökalu, tunnettu siitä, että terien (2) johtopinnat (7) ovat samaan suuntaan.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pallomainen moniterätyökalu, tunnettu siitä, että terien (2) johtopinnat (7) ovat eri suuntiin.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pallomainen moniterätyökalu, tunnettu siitä, että terien (2) jättöpinnat (8) on varustettu viisteillä (16), joiden kulma on enintään noin -15°.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pallomainen moniterätyökalu, tunnettu siitä, että pallomainen pää (1) on muodostettu päällekkäin sovitetuista laikoista (17), joiden kehäpinnat muodostavat terät (2) ja että laikat (17) on sovitettu niin, että ne voivat pyöriä suhteessa toisiinsa. Il 69261

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen pallomainen moniterätyökalu, tunnettu siitä, että sen kaulaosa (3) on porrastettu ja siinä on useita epäkeskeisiä kauloja (19).