HU200291B - Cutting tool - Google Patents

Description

A találmány tárgya forgácsolószerszám munkadarabok vágására, vésésére és forgácsolására. A találmány különösen előnyösen alkalmazható a gépiparban nagyméretű precíziós munkadarabok (200 mm átmérőig és 20 000 5 mm hosszúságig) forgácsoló simító és félsimító megmunkálására. A találmány fémekből, fémötvözetekből és nem fémekből készült munkadarabokhoz egyaránt használható. A találmány szerinti szerszám sorozatgyártással 10 előállított kisebb méretű munkadarabok, például 50-500 mm átmérőjű és 50-500 mm hoszszúságú alkatrészek megmunkálására is alkalmas.

Munkadarabok simító és félsimító forgató 15 megmunkálására a gépiparban jelenleg olyan szerszámokat alkalmaznak, amelyeknek cserélhető késük van. A lekopott, tompa élű kések cseréje révén a megmunkálás minősége javítható, a szerszám élettartama növelhető. 20

A cserélhető késsel rendelkező hidegvágó, forgácsoló szerszámoknak a szerszámházban csapágyakkal forgathatóan ágyazott tengelyen rögzített késük van, amelyhez forgatómechanizmus kapcsolódik. Az ismert megöl- 25 dások hiányossága, hogy a kés élettartama rövid, ezért a megmunkálás minősége nem állandó.

A 141 716 sz. SU szerzői tanúsítványban olyan forgácsolószerszámot ismertetnek, 30 amely a fentiek szerint szerszámházban csapágyakon forgathatóan ágyazott tengelyen rögzített késből és a késhez kapcsolódó forgatómechanizmusból épül fel, amely forgatómechanizmus a szerszámtengelyre ültetett 35 kerékagyon elrendezett zárókereket és a zárókerékhez kapcsolódó reteszelőelemet tartalmaz.

Ez a szerszám lehetővé teszi a kés, és vele együtt természetesen a letompult vágóéi 40 5° és 15° közötti szöggel történő elfordítésát. Az elfordítás szögtartományát a zárókerék (fogaskerék) fogszáma határozza meg. így például 72 foggal rendelkező zárókerék esetében a kés legkisebb elfordítási szöge 45 360°/72=5°. A zárókerék két foggal való elforgatása esetén az elfordítási szög 2x5°=10°.

A zárókerék három foggal történő elforgatása esetén a kés elfordítási szöge 3x5°=15° lesz.

A kés legkisebb elfordítási szögének 50 csökkentéséhez a zárókerék fogszámának növelésére, ennek megfelelően a zárókerék átmérőjének növelésére lenne szükség, amely konstrukciós okokból gyakran lehetetlen, de mindenképp célszerűtlen. 55

A kés 5° és 15° közötti elfordítása közelítőleg a kés fogásszögének felel meg a simító megmunkálás esetén általánosan alkalmazott forgácsolási mélység esetén, igy a lekopott kés, amelyet éles késre kell kicserélni, 60 a kés és a munkadarab közötti fogésszög által meghatározott forgácsolási területből teljesen kilép.

Ismert, hogy a leválasztandó forgácsolási réteg vastagsága a fogásszögón belül a £5 háromszőgtörvény szerint változik. Ebből következik, hogy a kés vágóélére ható terhelőerők a kés hossza mentén ugyancsak változnak, a legkisebb forgácsolási rétegvastagságnak megfelelő minimális értéktől a legnagyobb forgácsolási rétegvastagságnak megfelelő maximális értékig.

A vágóéi azon része, amelyre a maximális terhelés esik, rövidebb idő alatt lekopik, és míg a kisebb terhelésnek kitett élszakaszok még használhatók, annak éle már nem kielégítő. Ennek következtében a kést már akkor ki kell cserélni, amikor még használható élszakaszokkal rendelkezik. Ennél a megoldásnál tehát a kések élettartamát a leggyorsabban elhasználódó élszakasz élettartama határozza meg. ami különösen anyagtakarékosság szempontjából kedvezőtlen.

A kés 5“-ηά1 nagyobb szögben történő elfordítása a méretpontosság csökkenését eredményezi, ezáltal a megmunkálás minőségének romlásához vezet. A pontosság csökkenése ebben az esetben azzal magyarázható, hogy az elhasználódott élszakasz és az azt felváltó új élszakasz saját forgástengelyétől mért távolsága nem egyezik meg. Az elhasznált élszakasz forgástengelytől mért távolsága az új élszakasz forgástengelytől mért távolságánál kisebb, amiből következik, hogy az elhasználódott késsel megmunkált munkafelület az éles késsel megmunkált munkafelületnél nagyobb.

A kés 5°-nál nagyobb szögben történő elfordítása továbbá a megmunkálandó felület egyenetlen érdességét eredményezi. Ennek magyarázata, hogy a munkaél kopásának mértéke folyamatosan változik, a kés cseréje által eredményezett minőségváltozás azonban ugrásszerű.

A találmánnyal célunk olyan forgácsolószerszám kialakítása, amelynek révén a vágóélek élettartama növelhető, és ezáltal a felületi megmunkálás minősége javítható.

A megoldandó feladat ennek megfelelően a vágóéi minimális elfordítási szögének csökkentését lehetővé tevő konstrukció megvalósítása.

A kitűzött feladatot olyan forgácsolószerszámmal oldottuk meg, amelynek szerszámházban csapágyak révén forgathatóan ágyazott szerszámtengelyen rögzített kése van, amelyhez forgatómechanizmus kapcsolódik, amelynek a szerszámtengelyre ültetett kerékagyon elrendezett zárókereke és azzal együttműködő reteszelőeleme van, ahol a forgatómechanizmusnak a találmány szerint a szerszámházhoz mereven kapcsolódó fogaskereke, a szerszámtengelyhez mereven kapcsolódó fogaskereke, két axi&lis tengelyű kiskerékból álló kerékblokkja és zárósapkája van, továbbá a kerékagy a szerszámtengelyhez képest excentrikus kialakítású, a kerékblokk a kerékagyon forgathatóan van elrendezve, a kerékblokk a fogaskerekekkel együttműködő kapcsolatban van, a zárókerékkel együttmű-23

HU 200291 Β ködő reteszelőelem a zárósapkán van elrendezve, és a zárósapka saját forgatómechanizmussal van összekapcsolva.

A késhez kapcsolódó forgatómechanizmus találmány szererinti kialakításának köszönhetően a kés elfordítási szöge az ismert megoldáshoz képest 1-2 nagyságrenddel, mintegy 7-50-ed részére csökkenthető. A minimális elfordítási szög ilyen mértékű csökkentése a kés munkaél-szakaszainak egyenletes kihasználását eredményezi, és ily módon a kés racionális kihasználását teszi lehetővé. Mindezek az előnyös hatások a kés élettartamának legalább 2-3-szoros megnövekedését eredményezik.

A kés minimális elfordítási szögének csökkentése továbbá a mérettartás javítását, és ennek eredményeképpen a megmunkálás pontosságának stabilitását eredményezi, mivel a vágóéi és annak forgástengelye közötti távolság a kés kis szögben történő elforditásával csak jelentéktelen mértékben változik.

A kés kis elfordítási szöggel történő elforditásának lehetősége egyúttal a tompa és éles élszakaszok közötti folyamatosabb átmenetet jelent, ami a megmunkálandó felület egyenletes minősége szempontjából kedvező.

A kés kívánt elfordítási szögtartományénak biztosítása és a szerszám fémigényének csökkentése, továbbá kedvezőbb gyártási feltételek megteremtése céljából a kerékblckk célszerűen úgy van kialakítva, hogy egyik kiskereke a szerszámházhoz kapcsolódó fogaskerékkel másik kiskereke pedig a szerszámtengelyhez kapcsolódó fogaskerékkel van együttműködő kapcsolatban.

A zárósapka forgatómechanizmusát a találmány szerint a következőképpen célszerű kialakítani:

A zárÓBapkához egy rúd egyik vége kapcsolódik, amelynek másik vége forgatóhajtással van összekapcsolva. A zárósapka továbbá elforduláshatároló ütközőelemekkel van ellátva, amelyek a szerszámházon alkalmas módon elrendezett ütközőelemmel vannak kapcsolatban. A szerszámház és a zárósapka között előnyösen rugó van elrendezve, amely egyik végével a szerszámházhoz, másik végével pedig a zárósapkához kapcsolódik.

A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük. A rajzon:

Az 1. ábrán a találmány szerinti forgácsolószerszám példaként! kiviteli alakjának vázlatát tüntettük fel hosszmetszetben;

A 2. ábrán az 1. ábra szerinti ΙΙ-Π metszetet,

A 3. ábrán az 1. ábra szerinti III-II1 metszetet,

A 4. ábrán az 1. ábra szerinti IV-IV metszetet ábrázoltuk;

Az 5. ábrán a találmány szerinti forgácsolószerszámmal végzett megmunkálást szemléltettük vázlatosan,

Amint az 1. ábrából kitűnik, a találmány szerinti forgácsolószerszámnak 1 kése van, amely 2 anya segítségével 3 szerszámtengelyen van rögzítve. A 3 szerszámtengely 4 szerszámházban 5 és 6 radiális csapágyak, valamint 7 axiális csapágy révén forgathatóan van ágyazva. A 7 axiális csapágy nyomócsapágy funkcióját tölti be.

Az 1 kés forgatómecbanizmussal van ]() összekapcsolva, amely a 3 szerszámtengelyen elrendezett, 9 kerékaggyal rendelkező 8 zárókereket és a 8 zárókerékkel együttműködő 10 reteszelőelemet tartalmaz (2. ábra).

Amint az 1. ábrán látható, az 1 kés fór15 gatómechanizmusának, továbbá a 4 szerszámházhoz mereven kapcsolódó 11 fogaskereke és a 3 szerszámtengelyhez 13 hosszirányú ék segítségével mereven kapcsolódó 12 fogaskereke van. A 8 zárókerék 9 kerékagyán 14 és

15 kiskerekekből állói kerékblokk van elrendezve. A 9 kerékagy a 3 szerszámtengelyhez képest excentrikusán van kiképezve. A kerékblokk a 11 és 12 fogaskerekekkel működik együtt. Az 1 kés forgatómechanizmusénak továbbá 16 zárósapkája van. A 8 zárókerékkel együttműködő reteszelőelem a 16 zárósapkához kapcsolódó 17 tengelyen elforgathatóan van ágyazva. A 10 reteszelőelemhez 18 rugó kapcsolódik, amely a 16 zárósapká30 bán elrendezett 19 csavar belsejében van elrendezve (2. ábra).

A 16 zárósapkát tengelyirányú elmozdulások ellen 20 és 21 rögzitógyűrűk biztosítják (1. ábra).

A kerékblokk 14 kiskereke a 4 szerszámházhoz kapcsolódó 11 fogaskerékkel, 15 kiskereke pedig a 3 szerszámtengelyhez kapcsolódó 12 fogaskerékkel van kapcsolatban.

A 8 zárókerék homlokfelülete és a 20 rögzítógyűrü között 22 rugó van elrendezve, amely a 3 szerszámtengely axiális irányú játékának kiküszöbölését szolgálja.

Amint a 3. ábrán látható, a 16 zárósapkához 23 rúd kapcsolódik, úgy, hogy egyik vége a 16 zárósapkán 24 anya és 25 ellenanya segítségével van rögzítve. A 23 rúd másik vége a rajzon nem ábrázolt forgatómechanizmushoz kapcsolódik. A forgatómechanizmus tetszőleges mechanikus hajtás, villa50 mos hajtás, pneumatikus hajtás vagy kombinált hajtás lehet.

A 16 zárósapkán 24 és 26 anyák segítségével 27, illetve 28 ütközóelemek vannak rögzítve. A 27 és 28 ütközóelemek a 4 szer55 számházon elrendezett 29 űtközöelemmel működnek együtt. Az együttműködő 27, 28 és 29 ütközőeleinek a 16 zárósapka elfordulási szögét határolják be.

A 4 szerszámház és a 16 zárósapka kö00 zött 30 rugó van elrendezve, amelynek egyik vége a 16 zárósapkához, másik vége pedig a 4 szerszámházhoz kapcsolódik, és a 16 zárósapka kiindulási helyzetbe történő visszafordítására szolgál (1., 2. ábra).

•1

HU 200291 Β

Az 1. ábrán látható, hogy a 4 szerszámháznak 31 rögzitőkarja van, amely a szerszámnak a rajzon nem ábrázolt szerszámgép szerszámtartójában való rögzítésére szolgál.

A 4. ábrán a 14 kiskerék kapcsolatát 5 szemléltettük a 9 kerékaggyal és a 11 fogaskerékkel. A 9 kerékagynak a 3 szerszámtengelyhez képest excentricitása van.

A találmány szerinti forgácsolószerszám a következőképpen működik:

Az 5. ábrán feltüntetett 32 munkadarab megmunkálása során az 1 kés 34 vágóélének a munkadarabbal érintkező ψ fogásszöggel behatárolt szakaszát a forgatómechanizmushoz kapcsolódó 23 rúddal összekapcsolt 16 15 zárósapka oC szöggel történő elfordulásának hatására új élszakasz váltja fel. A 16 zárósapka elfordításának <£ szöge a következőképpen határozható meg: n oC = — (2c + 1) z ahol c: általában 7-nél' nem nagyobb egész szám, amelyet a 28 és 27 ütközőelemek viszonylagos helyzete határoz meg, és az adott munkadarab megmunkálási feltételektől függ: z: a 8 zárókerék fogainak száma.

A 16 zárósapka elfordulásakor a hozzá kapcsolódó 10 reteszelöelem a 8 zárókereket P szöggel fordítja el (2. ábra). A A szög a 30 kővetkezőképpen fejezhető ki:

2Π

A = - c z

A 3 szerszámtengelyhez e excentricitás- 35 sál rendelkező 9 kerékagy, amely a 8 zárókerékkel együtt fordul el, a 14 kiskereket a fogaskeréken való legördülésre kényszeríti. A kerékblokk 15 kiskereke ugyanakkor a fogaskereket fordítja el a 3 szerszámtengellyel és az 1 késsel együtt-f szöggel. A £ szög a következőképpen fejezhető ki:

Zl Z3 < = a(i---—)

Z2 zí 4 5 ahol zi a 11 fogaskerék fogainak száma,

Z2 a 14 kiskerék fogainak száma,

Ζ3 a 15 kiskerék fogainak száma, zí a 12 fogaskerék fogainak száma.

Az 1 kés elfordulását követően a torzió- 50 san megfeszített 30 rugó a 16 zárósapkát kiindulási helyzetbe fordítja vissza. Ezután a fenti ciklus ismétlődik.

A találmány szerinti forgácsolószerszám előnye, hogy tömege kicsi, élettartama hosz- 55 szú, üzembiztonsága kielégítő. A kés éltartama az ismert forgácsolószerszámokénak 2-3-szorosa. A találmány szerinti forgácsolószerszám nagy méretpontosságot és egyenletes felületi megmunkálást biztosít. 60

Claims (3)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Forgácsolószerszám, amelynek szerszámházban csapágyak révén forgathatóan ágyazott szerszámtengelyen rögzített kése van, amely forgatómechanizmussal van összekötve, amelynek a szerszámtengelyre ültetett kerékagyon elrendezett zárókereke és ahhoz kapcsolódó reteszelóeleme van azzal jellemez10 ve, hogy a forgatómechanizmusnak a szerszámházhoz (4) kapcsolódó fogaskereke (11), és a szerszámtengelyhez (3) kapcsolódó fogaskereke (12), valamint két axiélis kiskerékból (14, 15) álló kerékblokkja és zárósapkája (16) van, ahol a kerékagy (9) a szerszámtengelyhez (3) képest excentrikus kialakítású, a kerékblokk a kerékagyon (9) forgathatóan van elrendezve, a kerékblokk a fogaskerékkel (11, 12) nyomatékközvetitó

   20 kapcsolatban van, továbbá a zárósapkán (16) reteszelőelem (10) van elrendezve, és a zárósapka (16) a forgatómechanizmussal össze van kapcsolva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti forgácsolószerszám, azzal jellemezve, hogy a kerékblokk egyik kiskereke (14) a szerszámhézhoz (4) kapcsolódó fogaskerékkel (11), másik kiskereke (15) a szerszámtengelyhez (3) kapcsolódó fogaskerékkel (12) van kapcsolatban.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti forgácsolószerszám, azzal jellemezve, hogy a zárósapka (16) forgatómechanizmus rúddal (23) van ellátva, amelynek egyik vége a zárósapkához (16) kapcsolódik, másik vége pedig forgatóhajtással van összekapcsolva, továbbá a zárósapka (16) elforduláshatároló ütközőelemekkel (27, 28) van ellátva, amelyek a szerszámházon (4) lévő ütközőelemmel (29) vannak kapcsolatban, és a szerszámház (4) és a zá40 rósapka (16) között rugó (30) van elrendezve, amely egyik végével a szerszámhézhoz (4), másik végével pedig a zárósapkához (16) kapcsolódik.

   .Kiadja az Országos Találmányi Hivatal, Budapest - A kiadásért felel: Himer Zoltán osztályvezető’

   R 4942 - KJK

   90.2971.66-13-2 Alföldi Nyomda Debrecen - Felelős vezető: Szabó Viktor vezérigazgató