FI93204C

FI93204C - Piirtolaikka ja laite lasin piirrottamista varten

Info

Publication number: FI93204C
Application number: FI900021A
Authority: FI
Inventors: Kiju Mori; Kunio Shibuki; Takashi Onose; Youichiro Akanuma; Takao Kasahara; Yoshiteru Matsuno; Minoru Sato; Yoshiyuki Sato
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd; Toshiba Tungaloy Co Ltd; Joyo Eng Lab
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1990-01-03
Publication date: 1995-03-10
Also published as: FI93204B; FI900021A0; DE68921481T2; EP0424575A1; JPH03138105A; FI900021A; DE68921481D1; CN1026673C; CA2006968A1; CN1053207A; EP0424575B1; JPH0829546B2

Description

93204 5

Piirtolaikka ja laite lasin piirrottamista varten Ritskiva och anordning för ritsning av glas Tämän keksinnön kohteena on piirtolaikka lasin piirrottamista varten, joka piirtolaikka käsittää akseliosan ja laikan kärkiosan, joka piirtolaikka on muodostettu ja yhdistetty akseliosan ja laikan kärkiosan 10 kanssa, jossa ainakin osia akseliosasta on pylväsmäisiä.

Lisäksi keksinnön kohteena on laite lasin piirrottamista varten, joka laite käsittää: piirtolaikan; ja pitimen; joka piirtolaikka käsittää akseliosan ja laikan kärkiosan; joka pidin käsittää pidinrungon ja 15 pidinlevyn; joka pidin edelleen käsittää laakerit, jotka on sijoitettu pidinrunkoon ja pidinlevyyn; joka piirtolaikka on muodostettu ja yhdistetty akseliosan ja laikan kärkiosan kanssa, jossa ainakin osia akseliosasta on pylväsmäisiä, jonka akseliosan pylväsmäiset osat on työnnettävissä sisään pitimen vastaaviin laakerehin piirtolaikan tukemiseksi 20 pyöritettävästi suhteessa pitimeen.

Kuviossa 10 esitetään esimerkki tavanomaisesta tämäntyyppisestä teräpääs-tä 100, jonka laikkakärkiosalla 102 ja erikseen valmistetulla akseliosal-la 103 varustettu piirtolaikka 101 on kaupallisesti saatavissa. Kun 25 laikan kärkiosa 102 on asennettu pitimeen 104, akseliosa 103 etenee sekä . pitimen 104 että laikan kärkiosan 102 läpi. Laikan kärkiosan 102 vaihta misen helpottamiseksi pelkästään tämäntyyppistä piirtolaikkaa 101, eli jaettua laikan kärkiosaa 102 ja akseliosaa 103, on käytetty tätä ennen. Lasinpiirrotuslaite, jossa laikan kärkiosa ja akseliosa on muodostettu 30 yhtenäisiksi toistensa kanssa, on esitetty japanilaisessa julkiseksi tulleessa käyttömallihakemuksessa n:o 59-88428.

Yllämainitun tyyppisen tavanomaisen teräpään 100 ja piirtolaikan 101 rakenteessa akseliosa 103 on kuitenkin ulosvedettävä. Tämän vuoksi joko 35 laikan kärkiosan 102 ja akseliosan 3 tai akseliosan 3 ja pitimen 4 väliin tai näiden molempien väliin on järjestettävä sopiva välys. Ongelmia syntyy tällöin esimerkiksi siksi, että kun lasipinta on piirrotettu, piirrosta (leikkausviivasta) tulee mutkainen, mikä alentaa leikkaustark- 2 93204 kuutta. Yllämainittua välystä käytettäessä lastut pääsevät lisäksi helposti välykseen, jolloin laikan kärkiosa 102, akseliosa 103 tai pidin 104 kuluu nopeasti, mikä puolestaan lyhentää piirtolaikan ja koko terä-pään käyttöikää. Näihin ongelmiin tulisi löytää ratkaisu.

5

Lasinpiirrotuslaitteessa, jossa laikan kärkiosa ja akseliosa on muodostettu yhtenäisiksi toistensa kanssa, kuten japanilaisessa julkiseksi tulleessa käyttömallihakemuksessa n:o 59-88428 on esitetty, akseliosa on varustettu kavennuksella. Kun akseliosa työnnetään laakeriosaan, akse-10 liosa ja laakeriosa sijoittuvat osittaiseen pintakosketukseen tai akse-liosan ääripää ja laakeriosa sijoittuvat pistekosketukseen, jonka seurauksena leikkausreunassa pyrkii esiintymään pyörintävärinää akseliosan pyöriessä. Piirrosta tulee tällöin mutkikas, mikä alentaa leikkaustark-kuutta ja lyhentää käyttöikää samalla tavoin kuin edellisessä tapaukses-15 sa.

Akseliosa on varustettu yllämainitussa julkaisussa esitetyssä lasin-leikkausreunassa lisäksi kavennuksella, mikä vaikeuttaa työstöä. Laakeriosa joutuu kavennyksen pyörimisen alaiseksi, mikä vaikeuttaa edelleen 20 työstöä. Laakeriosassa ei voida käyttää esimerkiksi kuulalaakeria, minkä vuoksi akseliosa vahingoittuu helposti. Yllämainitut ongelmat esiintyvät myös tässä tapauksessa.

Tekniikan tasossa esiintyvien yllämainittujen ongelmien ratkaisemiseksi ’·· ' 25 tämän keksinnön tavoitteena on saada aikaan akseliin kiinteästi liittyvä piirtolaikka.

Keksinnön mukaiselle piirtolaikalle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että piirtolaikan laikan kärkiosan reunaosan pinnankarheus ei ole suurem-30 pi kuin 1,5 μπι ja että piirtolaikan laikan kärkiosan reunaosa on hiottu .· säteishiontana.

Keksinnön mukaiselle laitteelle lasin piirrottamista varten on pääasiallisesti tunnusomaista se, että piirtolaikan laikan kärkiosan reunaosan 35 pinnankarheus ei ole suurempi kuin 1,5 μπι ja että piirtolaikan laikan kärkiosan reunaosa on hiottu säteishiontana; että pidinrunko ja pidinlevy

II

3 93204 ovat välimatkan päässä toisistaan ja että piirtolaikka on pidettynä pidinrungon ja pidinlevyn välissä pylväsmäisen akseliosan ollessa pyöri-tettävästi tuettuna laakereiden avulla.

5 Välyksen vaativa osa voidaan jättää pois tämän keksinnön mukaisesti, jolloin työstö voidaan suorittaa erittäin tarkasti, kuluminen vähenee ja kestoikä pitenee, mikä eliminoi näin tekniikan tason yllämainitut ongelmat .

10 Seuraavassa keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 on läpileikkauskuva tämän keksinnön mukaisen piirtolaikan yhdestä suoritusmuodosta; 15

Kuvio 2 on perspektiivikuva tämän keksinnön mukaisen laitteen yhdestä suoritusmuodosta;

Kuvio 3 on vastaavasti läpileikkauskuva tämän keksinnön mukaisen piirto-20 laikan toisesta suoritusmuodosta;

Kuvio 4 on vastaavasti läpileikkauskuva piirtolaikan kolmannesta suoritusmuodosta; 25 Kuvio 5 on vastaavasti läpileikkauskuva piirtolaikan neljännestä suoritusmuodosta ;

Kuvio 6 on vastaavasti läpileikkauskuva piirtolaikan viidennestä suoritusmuodosta; 30

Kuvio 7 on vastaavasti läpileikkauskuva piirtolaikan kuudennesta suoritusmuodosta;

Kuvio 8 on vastaavasti läpileikkauskuva piirtolaikan seitsemännestä 35 suoritusmuodosta; 4 93204

Kuvio 9 on vastaavasti läpileikkauskuva piirtolaikan kahdeksannesta suoritusmuodosta;

Kuvio 10 on läpileikkauskuva tavanomaisesta teräpäästä.

5

Kuviossa 1 esitetään tämän keksinnön ensimmäinen suoritusmuoto, jossa laikan kärkiosa 2 ja piirtolaikan 1 akseliosa 3 on muodostettu samoista elimistä sekä yhtenäisiksi toistensa kanssa. Laikkakärjiksi 2 sopivia materiaaleja ovat esimerkiksi sintrattu kovametalliseos, termiitti, Si3N4-10 ryhmän keraaminen sintrattu kappale ja Zr02:n keraaminen sintrattu kappale, jotka muodostetaan yhtenäisiksi (yhdeksi kappaleeksi) esimerkiksi isommasta kappaleesta leikkaamalla.

Tässä suoritusmuodossa yllämainittu akseliosa 3 muodostuu myös sint-15 ratusta kovametallielimestä, joka pystyy toimimaan laikan kärkenä 2. Se pyrkii tämän vuoksi rajoittamaan työstöä tai pyrkii pidentämään työstön kestoa. Siksi on suositeltavaa suorittaa karkea muokkaus etukäteen esimerkiksi takomalla, valamalla, muottiinpuristuksella, sintrauksella tai muulla vastaavalla tavalla ja vähentää työstövaraa työstön aikana, 20 jotta ennaltamääritetystä muodosta tulisi mahdollisimman pieni.

Ensimmäisessä suoritusmuodossa sekä myöhemmin kuvattavissa suoritusmuodoissa ainakin laikan kärkiosan 2 reunaosa 2a saatetaan viimeistely-työstön alaiseksi akseliosaan 3 nähden, jotta työstön aikana voidaan saada aikaan ylläkuvattu ennaltamääritetty muoto. Tämä lisää tarkkuutta ’· 25 kärkiosan 2 ollessa asennettuna pitimeen, kuten tekniikan tason yhteydes sä edellä on kuvattu. On suositeltavaa, että tässä yhteydessä suoritettava reunaosan 2a hionta sen teroittamiseksi toteutetaan säteittäishionnan avulla suunnilleen kohtisuoraan piirtolaikan pyörimissuuntaan nähden. Ensimmäisessä suoritusmuodossa sekä sen jälkeisissä suoritusmuodoissa 30 käytetään tämän vuoksi säteittäishiontaa.

Laikan kärkiosan reunaosa 2a viimeistellään siten, että sen pintakar-heudeksi tulee suositeltavasti Rmax 1,5 μτη tai vähemmän JIS B0601:n mukaisesti.

35 5 93204

Kuviossa 2 esitetään tämän keksinnön mukainen teräpää 6, joka on muodostettu käyttämällä hyväksi ylläkuvatulla tavalla muodostettua piirtolaik-kaa 1. Laikan kärkiosa 2 ja akseliosa 3 on muodostettu yhtenäisiksi toistensa kanssa. Tässä tapauksessa pidin 4 on suunniteltu siten, että se 5 jakautuu pidinrungoksi 4a ja pidinlevyksi 4b tavanomaisen rakenteen sijasta, jossa akseliosa työnnetään sisään pitimen sivusta, jolloin pidinrunko 4a ja pidinlevy 4b pitävät piirtolaikkaa 1 paikoillaan.

Laikan kärkiosa 2 ja akseliosa 3 on muodostettu lisäksi yhtenäisiksi 10 toistensa kanssa. Tässä tapauksessa yksinomaan akseliosan 3 ja pitimen 4 välissä oleva tarttuva osa huolehtii pyörimisestä. Sanottuun tarttuvaan osaan on järjestetty tämän vuoksi laakeri 5, kuten kuulalaakeri, jolloin tavoite saavutetaan varmasti.

15 Keksinnön mukaisen piirtolaikan 1 ja teräpään 6 toimintaa ja vaikutusta kuvataan seuraavaksi.

1 painoprosentin WC:tä sisältävää seosta käytetään ensin piirtolaikan 1 muodostamiseen, jolla on tämän keksinnön mukainen rakenne, jossa reuna-20 osan pintakarheus on JIS B0601:n mukaan Rmax 1,5 μιη. Tätä piirtolaikkaa verrattiin tavanomaiseen piirtolaikkaan. Laikan kärkiosa 2 ja varsiosa 3 on muodostettu yhtenäisiksi toistensa kanssa, ja laakeri 5 on järjestetty ja sovitettu pitimeen 4 teräpään 6 muodostamiseksi. Tämän järjestelyn avulla piirron aikana esiintyvä laikan kärkiosan 2 värinä poistui. 25 Piirtoviivan tarkkuus parani ja aikaisemmassa tekniikan tasossa esiintyvä viivan mutkaisuus katosi kokonaan siten, että tarkkuus parani jopa yli 10-kertaiseksi. Laikan kärkiosa 2 ja akseliosa 3 muodostetaan lisäksi yhtenäisiksi toistensa kanssa, ja pitimen 4 laakeri 5 vastaa yksinomaan pyörimisestä. Kestävyys lisääntyy tätä myötä myös huomattavasti. Ajanjak-30 so, jonka aikana tarkkuus pysyy ennaltamääritettyyn raja-arvoon parantuneena, pitenee 20-30 -kertaiseksi aikaisempaan tekniikan tasoon verrattuna.

Vastaava käytännön koe suoritettiin tavanomaista piirtolaikkaa käyttä-35 mällä, jossa kavennuksella varustettu laakeri ja laikan kärkiosa on 6 93204 muodostettu yhtenäisiksi toistensa kanssa. Käyttöikä on 1/10 - 1/2 tämän keksinnön mukaiseen piirtolaikkaan verrattuna.

Ylläkuvattu laikan kärkiosan 2 värinä on pystytty myös samalla pois-5 tamaan. Näin ollen piirtoviivan aikaisemmin usein esiintynyttä katkeamista ei enää tapahdu. Piirtoviiva voidaan tuottaa suhteellisen pienellä paineella, mikä parantaa työstön tehokkuutta.

Yllämainittujen elinten lisäksi laikan kärkiosana käytettiin seuraavia: 10 (a) CO-seos, joka sisälsi 1 painoprosentin WC:tä, 2 painoprosenttia TiC:tä, 0,5 painoprosenttia TaC:tä ja 4 painoprosenttia Cr3C2:ta.

(b) CO-seos, joka sisälsi 0,5 painoprosenttia WC:tä, 1 painoprosentin 15 TiCrtä, 0,5 painoprosenttia TaC:tä ja 5 painoprosenttia VC:tä.

Vahvistui, että sama toiminta ja vaikutus saavutettiin kaikkien elinten yhteydessä.

20 Kuviossa 3 esitetään tämän keksinnön mukaisen piirtolaikan 1 toinen suoritusmuoto. Piirtolaikassa 1, joka muodostettiin samalla tavoin kuin ensimmäinen suoritusmuoto, käytettiin kovempaa päällystemateriaalia la piirrotusvaikutuksen lisäämiseksi edelleen. Päällystysmateriaalina la voidaan käyttää esimerkiksi timanttia, timanttimaista hiiltä, CBN:ää ja '» 25 vastaavaa.

a t » Tämän suoritusmuodon sekä myöhemmin kuvattavien suoritusmuotojen perustoiminta ja -vaikutus ovat samanlaisia kuin ensimmäisen suoritusmuodon yhteydessä kuvatut, joten niiden toimintaa ja vaikutusta ei enää kuvata. 30 i » ,* Kuviossa 4 esitetyssä kolmannessa suoritusmuodossa piirtolaikan 11 kärkiosan 12 reunaosa 12a ja pohjaosa 12b on muodostettu kahdesta erilaisesta elimestä. Reunaosa 12a muodostetaan esimerkiksi timanttipitoisesta sintratusta materiaalista, jolloin yksinomaan reunaosa 12b huolehtii 35 piirrotuksesta. Pohjaosa 12b ja akseliosa muodostetaan erittäin työstet- n 7 93204 tävästä materiaalista, kuten tavallisesta teräksestä, mikä lisää tuotantotehokkuutta .

Kuviossa 5 esitetty neljäs suoritusmuoto perustuu olennaisesti samoihin 5 rakenteellisiin lähtökohtiin kuin kolmas suoritusmuoto, jossa piirto-laikalla 21 on kärkiosa 22, joka muodostuu samalla tavoin kahdesta elimestä, ts. esimerkiksi timanttipitoisesta sintratusta elimestä, jolla on piirrotuksesta huolehtiva reunaosa 22a, ja pohjaosasta 23b, joka on muodostettu yhtenäiseksi akseliosan 23 kanssa. Edellisessä suoritusmuo-10 dossa jakosuuntana on kuitenkin laikan kärkiosan 12 kehäsuunta, kun taas tässä suoritusmuodossa jakosuuntana on laikan kärkiosan 22 paksuus suunta, jolloin kiinnittymisalue lisääntyy lisäten lujuutta ja uudelleenhiontava-raa, jota tarvitaan reunaosan 22a kuluessa käytössä. Koska akseliosa 23 on kuitenkin jaettu kahteen osaan, piirtolaikan 21 valmistustarkkuuden on 15 oltava jonkin verran suurempi kolmanteen suoritusmuotoon verrattuna. Tämän vuoksi on suositeltavaa valita sopiva jakomenetelmä piirtolaikan kohteen, käytön, hinnan, jne. mukaisesti.

Kuviossa 6 esitetään vastaavasti tämän keksinnön viides suoritusmuoto. 20 Tässä piirtolaikassa 31 kärkiosa ja akseliosa on muodostettu samasta elimestä yhtenäiseksi toistensa kanssa (yhdeksi kappaleeksi) enemmän tai vähemmän suoritusmuotoja 1-4 vastaavasti, minkä tarkoituksena on poistaa valmistuksessa esiintyvät rajoitukset. Akseliosa 33 on muodostettu elimestä, jota voidaan helposti työstää, kuten teräksestä, ja sintratusta 25 kovasta elimestä muodostettu laikan kärkiosa 32, joka pystyy piirrotta-maan laatalle suunnilleen pyöreän profiilin, on sovitettu akseliosaan 33, jotta voidaan muodostaa yhtenäinen kappale esimerkiksi diffuusioliitok-sella, hitsaamalla, puristamalla, kutistussovittamalla tai kovajuottamal-la. Kun reunaosa 32b on liitetty kiinteästi rakenteeseen, se saatetaan 30 viimeistelytyöstön alaiseksi akseliosaan 33 nähden epäkeskisyyden poistamiseksi.

Yllämainittu viides suoritusmuoto muodostaa muunnetun esimerkin ensimmäistä suoritusmuotoa vastaavasta akseliosasta 33. Kuudes suoritusmuoto, 35 jossa sintrattu kova päällystysmateriaali 34 applisoidaan edelleen viidennen suoritusmuodon piirtolaikkaan, joka vastaa toista suoritus- 8 93204 muotoa, kuten kuviossa 7 on esitetty, seitsemännen suoritusmuodon piirto-laikka 41, joka on muunnettu esimerkki kuviossa 8 esitetyn kolmannen suoritusmuodon akseliosan 43 viidennestä suoritusmuodosta, ja kahdeksannen suoritusmuodon piirtolaikka 51, joka on muunnettu esimerkki kuviossa 5 9 esitetyn neljännen suoritusmuodon akseliosasta 53, voidaan luonnol lisesti toteuttaa. Myös vastaavien suoritusmuotojen toiminta ja vaikutukset ovat samanlaiset kuin ensimmäisen suoritusmuodon yhteydessä mainitut.

Kuten yllä on kuvattu, laikan kärkiosa ja akseliosa muodostetaan tämän 10 keksinnön mukaisesti yhdeksi kappaleeksi tai yhtenäisiksi toistensa kanssa jonkin liittämismenetelmän avulla piirtolaikan muodostamiseksi. Tämän vuoksi laikan kärkiosan ja akseliosan välinen välys, jota on tarvittu aikaisemmassa tekniikan tason rakenteessa pitimeen tapahtuvaa irrotettavaa asennusta varten, voidaan eliminoida, minkä vuoksi tämä 15 keksintö pystyy lisäämään merkittävästi piirtolaikan piirtoviivan tarkkuutta. Lisäksi akseliosa vastaa yksinomaan piirtolaikan pyörimisestä, jolloin teräpäähän voidaan asentaa pitimen puolelle kuulalaakeri tai vastaava, mikä pidentää puolestaan merkittävästi teräpään käyttöikää.

20

Claims

93204

1. Piirtolaikka (1) lasin piirrottamista varten, joka piirtolaikka (1) käsittää akseliosan (3) ja laikan kärkiosan (2), joka piirtolaikka (1) on 5 muodostettu ja yhdistetty akseliosan (3) ja laikan kärkiosan (2) kanssa, jossa ainakin osia akseliosasta (3) on pylväsmäisiä, tunnettu siitä, että piirtolaikan (1) laikan kärkiosan (2) reunaosan (2a) pinnan-karheus (R^) ei ole suurempi kuin 1,5 μι ja että piirtolaikan (1) laikan kärkiosan (2) reunaosa (2a) on hiottu säteishiontana. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen piirtolaikka, tunnettu siitä, että piirtolaikan (1) laikan kärkiosa (2) ja akseliosa (3) on muodostettu yhdestä yhtenäisestä elimestä.

3. Laite lasin piirrottamista varten, joka laite käsittää: piirtolaikan (1); ja pitimen (4); joka piirtolaikka (1) käsittää akseliosan (3) ja laikan kärkiosan (2); joka pidin (4) käsittää pidinrungon (4a) ja pidinlevyn (4b); 20 joka pidin (4) edelleen käsittää laakerit (5), jotka on sijoitettu pidinrunkoon (4a) ja pidinlevyyn (4b); joka piirtolaikka (1) on muodostettu ja yhdistetty akseliosan (3) ja laikan kärkiosan (2) kanssa, jossa ainakin osia akseliosasta (3) on pylväsmäisiä, jonka akseliosan (3) pylväsmäiset osat on työnnettävissä ' 25 sisään pitimen (4) vastaaviin laakerehin (5) piirtolaikan (1) tukemiseksi pyöritettävästi suhteessa pitimeen (4); tunnettu siitä, että piirtolaikan (1) laikan kärkiosan (2) reunaosan (2a) pinnankarheus (]1„,„) ei ole suurempi kuin 1,5 μπι ja että piirtolaikan (1) laikan kärkiosan (2) reunaosa (2a) on hiottu säteishion-30 tana; että pidinrunko (4a) ja pidinlevy (4b) ovat välimatkan päässä toisistaan φ ja että piirtolaikka (1) on pidettynä pidinrungon (4a) ja pidinlevyn (4b) välissä pylväsmäisen akseliosan ollessa pyöritettävästi tuettuna lääke1 reiden (5) avulla. 35 93204

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen piirtoleikkuri, tunnettu siitä, että piirtolaikan (1) akseliosa (3) ja laikan kärkiosa (2) on muodostettu yhdestä yhtenäisestä elimestä.

5 1 · n 93204