FI80841B - Roterande skaerverktyg. - Google Patents

Description

1 80841

Pyörivä leikkaustyökalu

Keksintö koskee koneistusta ja erityisesti pyöriviä leikkaustyökaluja. Se on erityisen edullinen selluloosa-5 ja paperiteollisuuden käyttämissä, viimeistelyainetta levittävissä teloissa, mutta sitä voidaan myös soveltaa metallien (myös metalliseosten) ja ei-metallien viimeiste-lytyöstöön.

Pyöriviä leikkaustyökaluja kävtetään nykyisin laa-10 jalti viimeistelytyökaluina. Pyörivä koneistus, jolle ovat tunnusomaisia työkalun ja työkappaleen kiertoliikkeet akseleidensa ympäri, vähentää liukumista työkalun ja -kappaleen välisellä kosketusalueella, jolloin se samalla laajentaa tätä aluetta, ja vähentää lämmön kehittymistä 15 30-60 %:n verran. Tuloksena on työkalun hyvä vakavuus, lyhyt koneistusaika ja pinnan parempi laatu. Kaikilla pyörivillä leikkaustyökaluilla on sellaisia yhteisiä piirteitä kuin että leikkuri on kiinnitetty akselin vapaasti ulkonevaan päähän ja akseli on kuulalaakerin va-20 rassa, joka on asennettu runkoon. Tunnetuissa pyörivässä työkaluissa käytetty kara ei ole kestävä ja leikkurin vakavuus on huono.

Aikaisemmin tunnetaan pyörivä leikkaustyökalu, jonka rungossa on tuki- ja painelaakereita, jotka tukevat 25 akselia, joka kantaa leikkurin vapaasti ulkonevan päänsä kohdalla. Käytössä leikkausvoima taivuttaa akselin pois linjasta lähimpänä leikkuria olevan tukilaakerin akselin kanssa. Akselin ja laakerin välinen kosketusviiva muuttuu ympyrästä soikioksi ja tämän tuloksena akselin ja koko 30 työkalun kestävyys kärsii. Lisäksi leikkurin liiallinen karkaaminen reunojensa kohdalla, mikä on tulos tukilaakerin kulumisesta, vähentää leikkurin vakavuutta.

US-patenteista 3 679 279 ja 3 960 418 ja SE-paten-tista 330 462 tunnetaan ratkaisuja, joissa akselin laakeri 35 on asennettu runkoon nähden joustavasti. US-patentissa 2 80841 4 336 969 on lisäksi esitetty holkki, jonka keskiosan jäykkyys on vakio sekä sen pituussuunnassa että kehän suunnassa, ja US-patenteissa 3 917 425 ja 3 796 471 on puolestaan kuvattu holkkeja, joiden päätyosien jäykkyydet 5 vaihtelevat niiden pituussuunnassa.

Keksinnön päätavoitteena on kehittää pyörivä leik-kaustyökalu, joka on suunniteltu työkalun vakavuuden ja kestävyyden parantamiseksi edelleen.

Tähän päästään kehittämällä pyörivä leikkaustyöka-10 lu, jonka runkoon on sovitettu tukilaakereita ja painelaa-kereita kannattava akseli, jonka päässä on leikkuria kannattava uloke, lähimpänä leikkuria olevan tukilaakerin ollessa järjestetty rungon sisälle hoikin avulla, jossa on keskiosa, jonka jäykkyys on tasainen sekä sen pituussuun-15 nassa että kehän suunnassa, ja pinta, joka sopii yhteen rungon sisäpinnan kanssa ja on samanmuotoinen kuin tämä sekä päätyosat, joiden jäykkyys on vaihteleva näiden pituussuunnassa päätypintoja kohti, ja jolle keksinnön mukaisesti on tunnusomaista, että hoikin päissä on pit-20 kittäisrakoja, jolloin hoikin jäykkyys vaihtelee kehän suunnassa.

Koska holkki on rakennettu työkalun rungon sisään, vaikuttaa leikkauksen resultanttivoima hoikin symmetrian tasossa tai tämän lähellä olevassa tasossa, joka ulottuu : 25 vähimmäis- ja enimmäisjäykkyyden alueiden läpi. Hoikin päät, joiden jäykkyys on pienin, taipuvat yhdessä työkalun ulokeakselin kanssa, leikkausvoima taivuttaa tätä käytössä.

Tukilaakeri, joka on asennettu työkalun runkoon 30 hoikin avulla, suuntaa itsensä rinnakkain työkalun geomet-. . risen akselin kanssa, koska se sijaitsee hoikin päiden joustavien muodonmuutosten alueilla. Tämä parantaa tukilaakerin suoritusta ja vähentää sen kulumista, mikä parantaa leikkurin kestävyyttä ja vakavuutta.

.35 On edullista, että pitkittäisraot on sovitettu epä-

II

3 80841 tasaisin välein erilleen toisistaan pitkin koko kehää. Tämä auttaa saavuttamaan vaaditun, epätasaisen jäykkyyden. Leventämällä tai kaventamalla rakojen epätasaista välimatkaa on mahdollista suurentaa tai pienentää rakojen välille 5 jäävän metallin määrää ja näin säätää jäykkyyttä.

Keksintöä kuvataan nyt esimerkin avulla ja viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää pystyleikkauskuvantoa keksinnön mukaisesta, pyörivästä leikkaustyökalusta; 10 kuvio 2 esittää osittain katkonaista pystyleikkaus kuvantoa keksinnön mukaisesta hoikista, jossa päissä on pitkittäisrakoja, jotka on erotettu epätasaisin välein pitkin koko kehää; kuvio 3 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 15 2 viivaa III-III; ja kuvio 4 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 2 viivaa IV-IV;

Kuvion 1 mukaisesti pyörivä leikkaustyökalu sisältää rungon 1, johon on sijoitettu tukilaakereiden 3,4 ja 20 painelaakereiden 5,6 avulla akseli 2, joka kannattaa leikkuria 7 ulokepäässään. Lähimpänä leikkuria 7 oleva tuki-laakeri 3 on asennettu runkoon 1 hoikin 38 avulla. Leikkuri 7 on kiinnitetty akselille 2 mutterilla 11. Akseliin 2 kohdistuvat aksiaaliset kuormitukset ottaa vastaan pai-25 nelaakeri 5 (esim. kuulalaakeri); jota tukee peitelevy 9, joka on kiinnitetty runkoon 1 ruuveilla (ei näytetty). Painelaakeri 6 ja mutteri 10 ottavat vastaan akselin 2 mahdollisen aksiaalisen siirtymisen. Esterenkaat 12,13 ja välikeholkki 14 estävät tukilaakereiden 3,4 akseliaalisen 30 siirtymisen. Tiiviste 15 ja kotelo 16 pitävät lian ulkona laakeriryhmästä, joka käsittää tukilaakerit 3,4 ja paine-laakerit 5,6.

Kuvion 2 mukaisesti hoikissa 34 on keskiosa 35 ja päät 36,37, joissa on pitkittäisrakoja 38. Päiden 36,37 35 ulkopinnat 39,40 ovat kartiomaiset, mikä varmistaa epä- 4 80841 tasaisen jäykkyyden pituussuunnassa. Epätasaisen jäykkyyden saamiseksi kehän suunnassa on raot 38 erotettu epätasaisin välein kohdissa (kuviot 3,4), t2, t3, t4, t5, pitkin koko kehää. Hoikin 34 suurimman epätasaisen jäykkyyden 5 pään 36 sisällä, jonka määrittää suurin väli t5 (kuvio 3), määrää pienin väli t3 (kuvio 4) pään 37 sisällä eli ts. pienin jäykkyys.

Hoikin 34 sovellutusalan muodostavat työkalut, joilla suoritetaan viimeistelyä ja joissa lähimpänä leik-10 kuria oleva tukilaakeri on neularullalaakeri.

Pyörivän leikkaustyökalun muodostavien pääosien mitat ja niiden vuorovaikutustapa on otettava huomioon, kuten kuvio 1 näyttää, kun työkalu suunnitellaan. Lähimpänä leikkuria 7 olevan tukilaakerin 3 pituuden 1 ja leik-15 kurin 7 ulkohalkaisijan D parhaana pidetty suhde on alueella.

1/D = 0,15 - 0,5 20 Jos käytetään pienempää suhdetta, ei tukilaakeri 3 ole tarpeeksi jäykkä eikä työkalu kestä kauan. Lisäksi lähimpänä leikkuria 7 olevan tukilaakerin 3 sisähalkaisi-jän ja leikkurin 7 halkaisijan D parhaana pidetty suhde : vastaa suhdetta.

25 d/D = 0,2 - 0,6

Jos suhde on tätä arvoa pienempi, johtaa tämä tukilaakerin 3 huonompaan jäykkyyteen, jolloin se ei kestä ‘ 30 käytössä. Liian suuri suhde johtaa työkalun koon ja siihen vaaditun metallimäärän kasvuun ilman että sen kestävyys : paranee.

Tukilaakereiden 3,4 käytännöllinen välys on pienempi kuin 20, mutta suurempi kuin matka, joka saadaan suh-35 teestä

II

5 80841 L 2 10 \/<0,1 d>4 jossa d on lähimpänä leikkuria 7 olevan tukilaakerin 3 sisähalkaisija.

5 Välys L, joka on pienempi kuin suositeltu, aiheut taa lähimpänä leikkuria 7 olevan tukilaakerin 3 nopean kulumisen, ja välys L, joka on suositeltua suurempi, johtaa työkalun suurempaan pituuteen ja sen kustannusten kaasuun parantamatta suoritusta 3a kestävyyttä.

10 Keksinnön mukainen pyörivä leikkaustyökalu toimii seuraavasti:

Kun leikkuri 7, joka pyörii yhdessä akselin 2 kanssa, joka on laakeriryhmän tukema, syötetään pituussuunnassa pyörivää työkappaletta vasten, saa leikkausvoima ak-15 selin 2 taipumaan. Samalla lähimpänä leikkuria 7 olevan ja hoikkiin 34 asennetun tukilaakerin 3 ulkorengas tulee tällöin asetetuksi yhdensuuntaiseksi työkalun taipumisakselin kanssa niiden päiden 36,37 joustavien muodonmuutosten puitteissa, joiden jäykkyys on pienin ja jotka taipuvat 20 akselin 2 kanssa. Tämä ulkorenkaan itsesuuntautuminen on mahdollinen hoikin 34 epätasaisen jäykkyyden ansiosta, joka vaihtelee pituus- ja kehän suunnassa, ja välyksen ansiosta, joka on olemassa päiden 36,37 ja työkalun rungon 1 asennuspinnan välissä. Tukilaakerin 3 rullat joutuvat 25 kosketukseen ulkorenkaan sisäisen vierintärenkaan kanssa niiden koko pituudella. Tämä saa aikaan edulliset olosuhteet laakeriryhmän toiminnalle ja pitää lähimpänä leikkuria 7 olevaan tukilaakeriin 3 kohdistuvat iskukuor-mitukset mahdollisimman pieninä. Tämän tuloksen tukilaake-30 rin ja koko leikkaustyökalun kestoikä pitenee ja leikkurin vakavuus paranee.

Sijoittamalla holkki keksinnön mukaisessa pyörivässä leikkaustyökalussa tvökalun rungon sisäpinnan ja lähimpänä leikkuria, johon suurimmat kuormitukset kohdistuvat, 35 olevan tukilaakerin välille toimii tämä tukilaakeri vähem- 6 80841 män rasittavissa olosuhteissa kuin työkaluissa, joilla on tunnetut rakenteet. Leikkurin vakavuus paranee, mikä pidentää sen teroitusten väliaikoja. Holkki soveltuu nopeaan tuotantoon ja täyttää pyörivän koneistuksen asettamat vaa-5 timukset. Suositeltu vastaavuussuhde pääosien mittojen välillä saa aikaan työkalun parhaan kestävyyden ja sen leikkurin vakavuuden jo työkalun suunnittelu- ja kehittämisvaiheessa .

Il

Claims (2)

7 80841

1. Pyörivä leikkaustyökalu, jonka runkoon (1) on sovitettu tukilaakereita (3,4) ja painelaakereita (5,6) 5 kannattava akseli (2), jonka päässä on leikkuria (7) kannattava uloke, lähimpänä leikkuria (7) olevan tukilaakerin (3) ollessa järjestetty rungon (1) sisälle hoikin (34) avulla, jossa on keskiosa (35), jonka jäykkyys on tasainen sekä sen pituussuunnassa että kehän suunnassa, ja pinta, 10 joka sopii yhteen rungon (1) sisäpinnan (19) kanssa ja on samanmuotoinen kuin tämä, sekä päätyosat (36,37), joiden jäykkyys on vaihteleva näiden pituussuunnassa päätypintoja (22,23) kohti, tunnettu siitä, että hoikin (34) päissä (36,37) on pitkittäisrakoja (38), jolloin hoikin 15 jäykkyys vaihtelee kehän suunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörivä leikkaus-työkalu, tunnettu siitä, että pitkittäisraot (38) on sovitettu epätasaisin välein (tx, t2, t3, t4 ja t5) erilleen toisistaan pitkin koko kehää. 8 80841