NO148143B - Roterende skjaereverktoey. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et roterende skjæreverktøy med et roterbart sirkelrundt skjær, hvis spindel er lagret i et i en bærer innsatt hus ved hjelp av et fortrinnsvis med.rullingslagre utstyrt lager.

Det er kjent roterende skjæreverktøy som innbefatter et skålformet skjær, montert på en holder som er opplagret i lagre i et hus. En ulempe ved slike roterende skjærevkertøy er at de har utilstrekkelig stivhet. For å øke stivheten er det nød-vendig å anvende lagre med stor bæreevne og lang levetid.

Slike lagre har betydelige dimensjoner og huset hvormed skjære-verktøyet er montert i maskinen, tar tilsvarende større plass. For å oppnå en øket stivhet, må man altså øke den anvendte metallmengde, og man mister noe av den ønskede kompakte utfør-else. Særlig er en kompakt utførelse viktig ved maskinerings-teknikk av typen fresing og boring.

Det er kjent et roterende skjæreverktøy ( f.eks. SU oppfinner sertifikat nr. 222,120) som har en kompakt oppbygning og som innbefatter et avtrappet hus med lagre som bærer en holder med et skålformet skjæreelement eller skjær.

Holderen er utført som en ytre hylse hvis innvendige koniske flater samvirker med rullelegemer (kuler eller ruller) som er anordnet koaksialt i forhold til huset. Huset har en bakre del som er innfestet i verktøyhodet eller bæreren.

En ulempe ved dette kjente skjæreverktøy er at det har en utilstrekkelig stivhet som først og fremst skyldes det faktum at lagerne som bærer holderen er montert på en utragende del av huset. Dette gjør at man ikke kan få optimal avstand mellom lagerne, for derved å oppnå en adekvat stivhet og levetid for lagerarrangementet. For å redusere det utragende avsnitt av spindelen, må lagerne anordnes praktisk talt ved siden av hverandre .

Den utilstrekkelige stivhet i skjæreverktøyet medfører at skjærekanten presses vekk fra den overflate som bearbeides under maskineringen. I de tilfeller hvor maskineringsdybden er ujevn, f.eks. i de tilfeller hvor man har radielle ujevnheter i emnet, vil denne frapressing også være ujevn, og dette har en drastisk negativ innvirkning på kvaliteten og nøyaktigheten i den av-sluttende maskinering. Dessuten vil den utilstrekkelige stivhet i skjæreverktøyet medføre utilstrekkelig vibrasjonsmotstand under maskineringen, og resultatet er at man reduserer produktiviteten og får en negativ påvirkning av skjæreverktøyets stabilitet. Skjæreverktøy vil i sterk grad være ømfintlig over-for varierende skjæreforhold. Det variasjonsområdet under skjær-ingen hvor man kan arbeide uten vibrasjon er meget smalt, og sannsynligheten for tilveiebringelse av vibrasjon er stor. Når vibrasjon oppstår påvirkes ikke bare nøyaktigheten og kvaliteten av maskineringen. Også stabiliteten til skjæreverktøyet avtar og dets levetid reduseres. Verktøyets skjærekant brytes lett.

De kjente'skjæreverktøy har således sine begrensninger med hensyn til høy produktivitet, overflatekvalitet og maskinerings-nøyaktighet.

I tillegg til de foran nevnte ulemper ved de tidligere kjente skjæreverktøy, skal her også nevnes at deres konstruktive oppbygging vanligvis er slik at det ikke er truffet noen spesielle til-tak for en positiv fjerning av varme fra skjæredelen og lagerne. Som kjent utvikles det varme i disse partier under bruk. Den kjøling som benyttes er av den mest enkle type, nemlig at man fører et kjølefluidum direkte mot skjæret. Denne teknikk har imidlertid sterke begrensninger. Særlig skyldes dette miljø-messige standarder og at skjæreverktøyets skjæredel slites og brytes sterkt.

Fra SU nr. 540 331 er det kjent ved skålformede,roterende dreieverktøy at akselen for den skålformede, roterbare skjær-plate er en hul aksel for tilførsel av kjølemiddel.

Ifølge oppfinnelsen tar man således sikte på å tilveiebringe

et roterende skjæreverktøy hvor holderen og den med avtrappet

diameter utførte spindel er slik utført og slik forbundet med hverandre at skjæreverktøyet vil gi adekvat stivhet sammen med en kompakt utførelse.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved et roterende skjæreverktøy som angitt i patentkrav 1. Ved en slik konstruktiv oppbygging vil lengden av det utragende parti reduseres, som følge av at denne lengde vil bestemmes bare av et enkelt lager, isteden for av to som ved den tidligere kjente teknikk.

Avstanden mellom lagerne velges slik at man får maksimal oppnå-bar stivhet ved de gitte dimensjoner. Fordelaktig velges avstanden minst to til tre ganger større enn lengden av det utragende parti. Ved de tidligere kjente utførelser kan man ikke oppnå slike dimensjonsforhold, fordi man der ved en øking av den nevnte avstand også vil øke lengden av det utragende parti, og dette har en negativ innvirkning på stivheten til skjæreverktøyet.

Anordningen av det sterkest belastede lager, dvs. det som befinner seg nærmest skjæret, rundt ytterflaten til det med avtrappet diameter utførte hus, muliggjør bruk av et større lager, hvilket bidrar til å øke stivheten og levetiden. Dette trekk betyr i praksis lite med hensyn til en endring av den del av huset som er innfestet i verktøybæreren. Ved at diameteren til holderens monteringsdel på lageret er større enn diameteren til det skålformede skjær økes nøyaktigheten i skjærkantens rotasjon, og dette bedrer maskineringsnøyaktigheten og overflatekvaliteten.

Den nye konstruksjon av skjæreverktøyet letter også anordningen av en positiv varmebortføring i fra skjæret og lagerne ved hjelp av et kjølemiddel som tilføres gjennom den hule aksel. Dette bidrar også til å øke stabiliteten og produktiviteten i skjære-verktøyet.

I kombinasjon bidrar således de i patentkrav 1 nevnte trekk til oppnåelsen av et skjæreverktøy med adekvat stivhet, samtidig som man bibeholder en kompakt utførelse. Dette i sin tur øker anvendelsesområdet for skjæreverktøyet fordi stabilitet og produktivitet, maskineringsnøyaktighet og overflatekvalitet bedres.

Hensiktsmessig kan ytterflatene til det med avtrappet diameter utførte hus utføres eksentrisk i forhold til hverandre. Innstillingen av det punkt på skjærekanten som svarer til maksimal inn-trengning i det bearbeidede materiale i forhold til senteraksen for verktøymaskinen kan da skje ved en enkel dreiebevegelse av huset om den geometriske akse.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til teg-ningen som viser et snitt gjennom et roterende skjæreverktøy utført ifølge foreliggende oppfinnelse.

Det viste roterende skjæreverktøy innbefatter et med avtrappet diameter utført hus 1 med to kulelagre 2 og 3. En skjærholder i form av en spindel 4 er opplagret ved hjelp av lagerne 2 og 3. En mutter 5 sørger for fastholding av et skålformet skjæreelement eller skjær 6 på spindelen 4.

I samsvar med oppfinnelsen er spindelen 4 fremstilt som en hul aksel med en hylse 8 som i det minst delvis omgir spindelen. Hylsen 8 er opplagret på lageret 2 nærmest skjæret 6, hvilket lager er montert på ytterflaten la til huset 1. Spindelen 4

er montert i det andre lager 3 som er anordnet inne i huset 1.

I det beskrevne utførelseseksempel skjer innstillingen av strammingen eller forbelastningen av lagerne 2 og 3 ved hjelp av en trykkring 9 og muttere 10 og 11. For å forenkle innstillingen av skjæreverktøyet er ytterflatene la og lb til det med avtrappet diameter utførte hus 1 eksentriske i forhold til hverandre.

For å muliggjøre en positiv og effektiv varmebortføring fra lagerne 2 og 3 og fra skjæret 6 er det anordnet et rør 12.

Dette rør går inn i spindelen 4 og munner ut innerst i rommet

13. Røret 12 er fastgjort i et deksl 14. Dekselet 14 har en åpning 15 som forbinder blindboringen 7 i spindelen med et ikke vist kjølesystem som er tilknyttet verktøymaskinen.

Det roterende skjæreverktøy holdes fast i verktøybæreren 16 ved hjelp av en skrue 17.

Skjæreverktøyet virker på følgende måte:

Før en maskinering monteres skjæreverktøyet med bærer 16 i et

verktøyhode i verktøymaskinen. Fra verktøymaskinens kjølesystem tilføres et kjølemiddel til røret 12. Kjølemiddelet går i gjennom det ringformede gap mellom røret 12 og innerveggen i den hule spindel 4, og går i gjennom åpningen 15 i dekselet 14 tilbake til verktøymaskinens kjølesystem.

Det skålformede skjær 6 settes an mot et ikke vist emne, og man foretar et forsøkskutt. Kuttedybden innstilles med en egnet innretning, verktøymaskinens automatiske mating koples inn og maskineringen av emnet foretas.

Når skjærekanten settes opp igjen, vil dens diameter reduseres. For innstilling av skjæreverktøyet i ønsket høyde i forhold

til senterlinjen i verktøymaskinen, kan man dreie huset 1 i verktøybærerens 16 fatning.

Det viste skjæreverktøy har en kompakt oppbygging, krever lite metall i konstruksjonen og gir en adekvat høy stivhet som er ønskelig for oppnåelse av en vibrasjonssikker skjæring. Derved økes stabiliteten og produktiviteten til skjæreverktøyet, og man får også en økning av maskineringsnøyaktigheten og overflatekvaliteten. Den positive kjøling av lagerne og av skjæret reduserer arbeidstemperaturen og dette bedrar til å øke skjære-verktøyets stabilitet og forlenge lagernes levetid.

Claims (2)

1. Roterende skjæreverktøy med et roterbart sirkelrundt skjær, hvis spindel er lagret i et i en bærer innsatt hus ved hjelp av et fortrinnsvis med rullingslagre utstyrt lager, karakterisert ved at spindelen (4) ved sin fra skjæret (6) vendte ende har en aksial blindboring (7), og ved sin andre ende har en mot skjæret anliggende flens hvorimot en sylinder-hylse (8) er ansatt, i hvilken hylse lagerets (2) ytterring er innsatt, mens lagerets innerring er satt på en avsats (la) i huset (1), idet minst et andre lager (3) som omgir spindelen (4), er satt inn i huset.

2. Roterende skjæreverktøy ifølge krav 1, hvis hus er utformet som et rotasjonslegeme, karakterisert ved at den nevnte avsats (la) i huset (1) er utført eksentrisk i forhold til husets mantelflate (lb).