HU225978B1

HU225978B1 - Cutting insert

Info

Publication number: HU225978B1
Application number: HU0301216A
Authority: HU
Inventors: Carsten Schwaner; Thomas Braun
Original assignee: Widia Gmbh
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2008-02-28
Also published as: CA2419760A1; EP1309418A1; US6935815B2; DE10040910A1; EP1309418B1; DE50108867D1; ATE316836T1; WO2002014006A1; HUP0301216A2; ES2258097T3; MXPA02012923A; US20040007115A1; CA2419760C

Description

A találmány vágóbetétre vonatkozik több vágóéllel forgácsolás útján történő munkadarab-megmunkáláshoz, különösen nagyoláshoz, ahol szomszédos vágóélek között hajlított vagy egy-egy egyenes vonalú, egy-egy tompaszöggel egymáshoz elrendezett nagyszámú rövid élszakaszból összeállított vágócsúcs van elrendezve.

Ilyenfajta vágóbetétek, amelyek adott esetben körbefutó élszalaggal is rendelkeznek, ismertek a technika mai állása szerint. Annak érdekében, hogy nagyolás és simítás kombinációja esetén jó felületi minőség legyen elérhető, a DE 197 03 569 A1 számú szabadalmi leírásban a sík, szabad felülettel határos oldalvágóélt domborúan boltozatosán képezik ki. Az ebben az iratban ismertetett vágóbetét a forgácsoló-homlokfelület felülnézetében előnyösen hatszögletűre lehet kiképezve, azaz összesen hat egyforma hosszú vágóéllel rendelkezik, amelyek közül három fővágóélként és három oldalvágóélként van kiképezve. Azoldalvágóéleket a forgácsoló-homlokfelületen egy-egy, ehhez képest párhuzamos homorú forgácsképző horony határolja. Körülbelül a fővágóél közepéhez húzott merőleges magasságában és a fővágóéltől bizonyos távolságban előnyösen kiemelkedő forgácsképző elem van elrendezve, amely előnyösen középső kiemelkedő forgácsoló-homlokfelület orrszerű kiugrásaként lehet kiképezve. Ez a kiugrás egy a forgácsoló-homlokfelület síkjában levő, lényegében háromszögű sík tetőfelülettel rendelkezik, amelynek csúcsa a fővágóélhez van igazítva, és ennek ezzel a csúccsal határos oldalvonalaitól ívelt oldalfelületek nyúlnak ki a forgácsoló-homlokfelületig, előnyösen 40°-50° csúcsszög alatt.

A találmány feladata, hogy a bevezetőben megnevezett vágóbetétet különösen szürkeöntvénydarabok homlokmarási munkái számára optimalizálja.

Ez a feladat a vágóbetét segítségével az 1. igénypont szerint oldható meg, amit a találmány szerint az jellemez, hogy a forgácsoló-homlokfelületen élszalag van, amely a vágóéi hossza mentén helyezkedik el, és hogy ez az élszalag a vágóéi közepén a kétoldalt egymásra záródó élszalagokkal szemben, a kétoldalt záródó élszalagtartományok szélességéhez képest nagyobb szélességgel rendelkezik, ahol a nagyobb élszalagszélesség 1,5-4-szer, előnyösen 2,5-3,5-szer akkora, mint az oldalt záródó élszalagok. Ez a vágóbetét különösen alkalmas öntési kéreggel rendelkező szürke-, illetve acélöntvény szerszámok felületének homlokmarásához. A szokásos tartománnyal szemben a kiszélesített élszalag helyzete úgy van megválasztva, hogy az a_pmax maximális vágási mélység tartományában, ahol a vágóéi az öntési kéreggel kapcsolatba kerül, a vágóéit egy kiszélesített élszalag megvédi az idő előtti kopástól vagy éltöréstől.

A találmány továbbfejlesztéseit az aligénypontok tartalmazzák.

Az élszalag-kiszélesítés a vágóélközéphez képest előnyösen szimmetrikusan van elrendezve. Ezen intézkedésen keresztül a vágóbetétek egymás után jobbra és balra forgó vágási műveletekre alkalmazhatók, ahol a kiszélesített élszalag mindig a vágóéi középső tartományában van elrendezve, tehát ott, ahol a kiválasztott maximális vágási mélységnek megfelelően a vágóéi, például motorblokk-megmunkálásnál a (felülettel) öntési kéreggel, illetve idehordott forgáccsal kapcsolatba kerül. A vágóéi vágócsúcs közeli tartományában az élszalagszélesség visszatér a kisebb szélességre, és a vágócsúcshoz 0 szélességre fut ki, azonban kivezethető b₁ szélességgel körbefutó élként a vágócsúcson is.

A találmány egy további kialakításánál az élszalagszög a teljes élszalagra vonatkozóan állandó, vagy a vágóéi mentén maximum 10°-kal változik. Az élszalagszögek vagy 0° értékűek, vagy kisebbek, előnyösen (-10°)-(-20°) közé esnek.

A kisebb élszalagszélességről a nagyobb élszalagszélességre az átmenet előnyösen úgy van megválasztva, hogy a kiszélesített élszalag a vágóéltől távolabbi forgácsoló-homlokfelülettől a rövidebb hosszhoz csökken, ahol a csökkenés mértéke a kiszélesített élszalag határvonalán keresztül van meghatározva, amely a forgácsoló-homlokfelületen levő vágóéi közepéhez húzott merőlegeshez képest 3° és 30° közötti, előnyösen 15° és 25° közötti szögben van elrendezve. Ez a vágóélcsökkenés, illetve az érintett határvonal elrendezése előnyösen tükörszimmetrikusan van megválasztva a vágóéi közepéhez képest. Olyan élszalagkiképzések is lehetségesek, amelyeknél a keskenyebbek között a kiszélesített élszalaghoz az élszalag-kiszélesedésnek folyamatos átmenete választható.

A forgácsoló-homlokfelületen a kiszélesített élszalagra, a teljes hosszán keresztül, a hátoldalon egy első forgácsképző elem záródik, 0°-20° közötti tetőfelülettel, ahol ennek a tetőfelületnek a szöge a szomszédos tartomány forgácsoló-homlokfelületéhez képest ugyanakkorára vagy nagyobbra, előnyösen 10°-ra van megválasztva. Ez az első forgácsképző elem két oldalon sík oldalakon keresztül csökken le az ezt a forgácsképző elemet körülvevő forgácsoló-homlokfelülethez, ahol előnyösen az oldalcsökkenés 10° és 30° közötti érték. Mint az élszalag-kiszélesedés, ez az első forgácsképző elem is tükörszimmetrikus a vágóéi közepéhez húzott merőlegeshez képest.

A vágóbetét előnyösen egy középső, kiemelkedő forgácsoló-homlokfelülettel rendelkezik, amely a legmagasabb vágóél-kiemelkedéshez képest bizonyos távolságra van. A forgácsoló-homlokfelület síkja körülbelül a vágóéi közepéhez húzott merőleges magasságában, a vágóéltől bizonyos távolságban egy orrszerű kiugrással rendelkezik, ami előnyösen benyúlik az első forgácsképző elembe. Az orrszerű kiugrás egy, a forgácsoló-homlokfelület síkjában levő, lényegében háromszög alakú sík tetőfelülettel rendelkezik, amelynek csúcsa a vágóélhez van igazítva, és ennek ezzel a csúccsal határos oldalvonalaitól ívelt oldalfelületek nyúlnak ki a forgácsoló-homlokfelületig, előnyösen 40°-50° oldalszög alatt.

A két szomszédos vágóéi között képzett vágócsúcs lekerekített, vagy több, egy-egy egymáshoz tompaszöggel határos vágóélből álló lineáris részdarabból áll.

A vágóbetét háromszögletű, négyszögletű vagy hatszögletű (hexagonális) formájú, előnyösen mind fel2

HU 225 978 Β1 ső, mind alsó oldalon elrendezetten használható vágóélekkel.

A vágóéi alakja egyenes, domborúan vagy homorúan kimunkált lehet, ahol az élszalag az egy-egy vágóél-kialakítás élszalag-kiszélesedéséhez záródóan van illesztve, illetve követi azt.

A találmány további előnyeit és kialakításait a következők során az ábrák alapján ismertetjük. Az ábrák az alábbiakat szemléltetik: az

1. ábra találmány szerinti vágóbetét perspektivikus nézete, hatszögletű alapkialakításban, a

2. ábra az 1. ábra szerinti vágóbetét oldalnézete, a

3. ábra az 1. és 2. ábra szerinti vágóbetét felülnézete, a

4. ábra részmetszet az 1. ábra A-A egyenese mentén, az

5. ábra részmetszet a 3. ábra B-B egyenese mentén, a

6. ábra egy találmány szerinti vágóbetét további kiviteli alakja részmetszetben, a

7. ábra az 1-5. ábráknak megfelelő, találmány szerinti vágóbetét résznézete forgácsoló-fogásvétel közben.

Amint az 1-3. ábrákból látható, a vágóbetét szabályos hatszög alapformában hat azonos hosszúságú 10 vágóéllel rendelkezik, amelyek egy-egy szomszédos vágóélhez 120°-os tompaszögben hajlanak, és lekerekített 11 vágócsúccsal mennek át egy-egy vágóélbe. A vágóélsugár 0,3 és 0,9 mm közötti. A bemutatott hatszögletű vágóbetét kétoldalt használható lapkaként van kiképezve, azaz mind felső, mind alsó oldalán hathat vágóéllel rendelkezik. A vágóbetét számára felfekvő felületként egy-egy, mind felső, mind alsó oldalon elrendezett 12 forgácsoló-homlokfelület szolgál, amely több orrszerű 13 kiugrással rendelkezik, melyek csúcsa egy-egy 10 vágóélközéphez van igazítva. Minden 10 vágóélre a forgácsoló-homlokfelüieten egy élszalag záródik, melynek kiképzése a jelen találmány tárgya. Ez az élszalag, nem úgy, mint a technika mai állása szerint, a fővágóél hosszán egyöntetűen van kiképezve, hanem a középső tartományban nagyobb szélességgel rendelkezik. Adott q hosszon (lásd a 3. ábrát), ami a vágócsúcs csúcspontjától a szomszédos vágócsúcs csúcspontjáig mért vágóéi hosszának körülbelül 1/3-a, az élszalag b₂ szélességgel rendelkezik, ami a b-| élszalagszélességnek 1,5-4-szeres, előnyösen háromszoros mértéke, amiket a szomszédos 14 élszalagok tartalmaznak l₂ hosszal, amelyek az egyes 11 vágócsúcsokhoz futnak ki. A kiszélesített 15 élszalag tükörszimmetrikusan van elrendezve a 16 vágóélközéphez húzott merőlegeshez, ahol a élszalagszög, ami előnyösen negatív, a 14 és 15 élszalagnál azonosan választható meg. A kiviteli példában választott élszalagszögérték (lásd 4. ábrát) ₇₁=-15°. A b₂ élszalagszélesség a példában 0,3 mm, szemben a bi=0,1 mm élszalagszélességgel. A kiszélesített 15 élszalag hátoldalán a forgácsoló-homlokfelületre záródik egy 17 forgácsképző elem, amely a szélesebb 15 élszalagon keresztül kidomborodik a körbevevő 18 forgácsolóhomlokfelület-tartományhoz képest. A kiszélesített 15 élszalag oldalsó 19 határvonalai a középső merőlegeshez képest 15° és 25° közötti β-,. illetve β₂ szöggel hajlanak el, ahol a 16 középső merőlegeshez képest kiválasztott szimmetrikus kiképzés következtében a β₁=β₂szögértékek vannak. A 17 forgácsképző elem lejtősen leereszkedik a mellette fekvő tartományokhoz, egy-egy 10° és 30° közötti α·| szöggel hajló 20 oldallal, amelyek síkra vannak kiképezve. Minden orrszerű 13 kiugrás a középső kiemelkedő 12 forgácsolóhomlokfelület-síkkal egy síkon fekvő felületet képez, amely késtartó (felfekvő) felületként használható. Az orrszerű 13 kiugrás 21 oldalfalai, illetve a középső sík megfelelő szokásos oldalai a vágásnál hatásos forgácsolóhomlokfelület-tartományhoz 40° és 50° közötti szögben vannak elrendezve. A 17 forgácsképző elem egyes 22 határvonalai a 16 középső merőlegeshez képest ugyanúgy, mint a már említett 19 határvonalak, hegyesszög alatt dőlnek, ahol a B_1f illetve B₂ szögérték ugyanolyan nagy, mint említettük, β₁=β₂.

A találmány szerinti élszalag-kiszélesedés különösen vágóbetéteknél három vagy négy csúccsal is megvalósítható.

A 17 forgácsképző elem a 6. ábrán ismerhető fel, amelynél a forgácsoló-homlokfelüieten a kiszélesített 15 élszalag a 24 forgácsoló-homlokfelületnél magasabb 23 forgácsoló-homlokfelületként van elrendezve, amely adott esetben homorúan, horony alakúan kimélyítve és a vágóéllel párhuzamosan kinyúló felületként lehet kiképezve.

A 10 vágóélek, amint a kiviteli példák mutatják, egyenes vonalúan, vagy ehhez változatként (oldalnézetben a szabad felületre nézve) homorúan vagy domborúan lehetnek kiképezve. Ilyen kiviteli példákban is záródik élszalag a 10 vágóéi mentén a forgácsolóhomlokfelüieten levő vágóélre, amely a vágóéi közepén szélesebb 15 élszalaggá növekedik, ugyanolyan élszalagszög mellett.

A találmány szerinti élszalagkialakítás működési elve példaképpen a 7. ábrán látható. Egy a felületen 26 öntési kéreggel rendelkező 25 szürkeöntvény munkadarab megmunkálásánál a 27 vágóbetét síkmarásnál a 7. ábrán bemutatott módon belenyúlik a munkadarabba. A 28 vágóélrész ennél élként szolgál. A maximális a_pmax vágási mélységnél, mégpedig ott, ahol a 28 vágóéi a 26 öntési kéreggel, illetve az ott leváló forgáccsal kapcsolatba kerül, található a kiszélesített 15 élszalag, amely a 28 vágóélet megvédi az idő előtti kopástól.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Vágóbetét több vágóéllel, forgácsolás útján történő munkadarab-megmunkáláshoz, különösen nagyoláshoz, ahol szomszédos vágóélek között hajlított vagy egy-egy egyenes vonalú, egy-egy tompaszöggel egymáshoz elrendezett rövid élszakaszokból összeállított vágócsúcs (11) van elrendezve, és a forgácsoló-homlokfelületen egy élszalag van, amely a vágóéi (10) hossza mentén terjed ki, azzal jellemezve, hogy az él3

HU 225 978 Β1 szalag a vágóéi (10) közepén, a kétoldalt egymásra záródó élszalagokkal szemben, a kétoldalt záródó élszalagtartományok szélességéhez képest nagyobb szélességgel rendelkezik, ahol a nagyobb élszalagszélesség (b₂) 1,5-4-szer, előnyösen 2,5-3,5-szer akkora, mint az oldalt záródó élszalagok, és hogy az élszalagkiszélesedés (15) a vágóéi (10) 1/3-1/2 hosszánál nagyobb mértékben terjed ki.

2. Az 1. igénypont szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy az élszalag-kiszélesedés (15) tükörszimmetrikusan van elrendezve a vágóéi közepéhez húzott merőlegeshez (16) képest.

3. Az 1-2. igénypontok bármelyike szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy az élszalag szöge (γ·ι) a teljes élszalag (14, 15) hosszán állandó, vagy maximum ±10°-kal változik a vágóéi (10) hosszán.

4. Az 1-3. igénypontok egyike szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy élszalagszöge (γ₃) a teljes élszalagra vonatkozóan <0°, előnyösen (-10°)-(-20°).

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy a kiszélesített élszalag (15) hossza a vágóéltől távolabbi tartományában rövidebb hosszra csökken, ahol a rövidülés mértéke megfelel a kiszélesített élszalag (15) határvonalának (19), amely a vágóéi közepéhez húzott merőlegeshez (16) képest 3° és 30° közötti, előnyösen 15° és 25° közötti szögben (βι, β₂) van elrendezve.

6. Az 1-5. igénypontok szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy a határvonal (19) a vágóéi közepéhez húzott merőlegeshez (16) képest tükörszimmetrikusan van elrendezve.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy a kiszélesített élszalagra (15), a teljes hosszán keresztül, a hátoldalon egy első forgácsképző elem (17) záródik, ami 0° és 20° közötti tetőfelülettel van elrendezve.

8. A 7. igénypont szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy az első forgácsképző elem (17) kétoldalt, sík oldalakon (20) keresztül egy, ezt a forgácsképző elemet körülvevő forgácsoló-homlokfelülethez (18) ereszkedik le, ahol előnyösen az oldalcsökkenés szöge («-,) 10°-30° közötti.

9. A 8. igénypont szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy az első forgácsképző elem (17) a vágóéi közepéhez húzott merőlegeshez (16) képest tükörszimmetrikus.

10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy egy középső, kiemelkedő forgácsolóhomlokfelület-sík (12) adott távolságra esik a legmagasabb vágóél-kiemelkedéstől, és körülbelül a vágóéi közepéhez húzott merőleges (16) magasságában, a vágóéltől bizonyos távolságban egy orrszerű kiugrással (13) rendelkezik, ami előnyösen benyúlik az első forgácsképző elembe (17).

11. A 10. igénypont szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy a kiugrás (13) egy, a forgácsoló-homlokfelület síkjában levő, lényegében háromszög alakú sík tetőfelülettel rendelkezik, amelynek csúcsa a vágóélhez (10) van igazítva, és ennek ezzel a csúccsal határos oldalvonalaitól ívelt oldalfelületek (21) nyúlnak ki a forgácsoló-homlokfelületig, előnyösen 40°-50° oldalszög alatt.

12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy az egy lényegében szabályos hatszögforma hat vágóéllel, amelyeket a forgácsoló-homlokfelületek határolnak, előnyösen egymáshoz képest két párhuzamos forgácsoló-homlokfelülettel.

13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy a vágóbetét három- vagy négyszögletes alakú.

14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti vágóbetét, azzal jellemezve, hogy a vágóéi az erre határos szabad felületekre vonatkozó felülnézetben homorúan vagy domborúan van ívesre kialakítva, vagy egyenes vonalúan kiképezve, ahol az élszalag kiszélesítései a vágóéi kialakítását (15) követik.