PL174997B1 - Głowica frezarska z ząbkowanymi oprawkami - Google Patents

Abstract

1. Glowica frezarska z zabkowanymi opra- wkami, w której wkladki tnace sa usytuowane w oprawkach umieszczane w wycieciach wokól obrze- za glowicy frezarskiej, przy czym równiez plytka rozporowa jest umieszczona w kazdym wycieciu, a jedna strona kazdego wyciecia posiada zabki bedace w kontakcie z odpowiednia zabkowana strona plytki rozporowej, jedna strona oprawki posiada zabki i pozostaje w kontakcie z odpowiednio zab- kowana strona plytki rozporowej, która lezy prze- ciwnie strony plytki rozporowej, znamienna tym, ze kierunki zabków po dwóch stronach (17, 18) plytki rozporowej (3) sa prostopadle do siebie, przy czym jeden z kierunków zabków jest osiowy, a drugi pro- mieniowy, natomiast ustawianie plytki rozporowej (3) w wycieciach (4) jest wykonane wzdluz odpo- wiedniego kierunku zabków. Fig. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest głowica frezarska z ząbkowanymi oprawkami, w której wkłady tnące są umieszczone w oprawkach w wycięciach wokół obrzeża głowicy, a w każdym wycięciu umieszczona jest płytka rozporowa. Krawędzie tnące mogą być precyzyjnie promieniowo i osiowo ustawiane poprzez wzajemne ułożenie oprawek i płytek rozporowych z ząbkami.

Narzędzia tnące z elementami tnącymi umieszczonymi obwodowo wokół obrysu powierzchni głowicy frezarskiej są opisane, na przykład, w opisie DE-B-1 102 526. Zgodnie z tym dokumentem, elementy tnące są zamocowane przez ząbkowany klin i śrubę. Jednakże, taka konstrukcja nie umożliwia precyzyjnego ustawiania krawędzi tnącej, ponieważ każda zmiana promieniowego lub pionowego położenia odbywa się w sposób skokowy,

174 997 a nie ciągły, każdy skok odpowiada szerokości ząbkowania. Ponadto, taka konstrukcja nie zabezpiecza przed działaniem sił odśrodkowych.

W dokumencie US-A-3 214 825 opisano układ mocujący elementy tnące w korpusie frezu, składający się z licznych ząbkowanych powierzchni, przy czym ząbki są zawsze skierowane osiowo, promieniowo i poprzecznie. Chociaż taka konstrukcja umożliwia ustawiania tak w promieniowym, jak i w osiowym kierunku, nie umożliwia ona liniowego ustawiania lub niezależnego ustawiania w jednym z dwóch kierunków; dwa kierunki ustawiania są od siebie zależne. Stąd, pewne ustawienie w, na przykład, promieniowym kierunku powoduje pewne poprzeczne, a przez to i osiowe, przemieszczenie. Ponadto, ten układ mocowania i regulacji wymaga pewnej liczby różnych elementów, co niepotrzebnie komplikuje strukturę. Między innymi, w jej skład wchodzą dwa słabe kliny, które często pękają pod wpływem zużycia. Poza tym, również ta konstrukcja nie zabezpiecza w sposób wystarczający przed siłami odśrodkowymi.

Stąd, celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie narzędzia frezarskiego, które umożliwia bardzo precyzyjne ustawienie krawędzi tnących, tak w kierunku osiowym jak i promieniowym.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie narzędzia frezarskiego, które umożliwia precyzyjne i wzajemnie w pełni niezależne ustawianie w kierunku promieniowym i osiowym.

Kolejnym celem wynalazku jest wyeliminowanie ryzyka polegającego na tym, że którakolwiek z części układu mocującego zostanie wyrzucona pod wpływem działania siły odśrodkowej.

Kolejnym celem wynalazku jest uzyskanie dobrze wyważonego korpusu frezu, na zachowanie którego nie ma wpływu duża prędkość ścinania, co jest częstym przypadkiem na przykład przy obróbce aluminium.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest uzyskanie dokładnego osiowego i promieniowego ustawiania krawędzi tnących w głowicy frezarskiej, przy użyciu jak najmniejszej ilości oddzielnych elementów.

Kolejnym celem wynalazku jest dostarczenie prostego i stabilnego układu mocującego wkład tnący o jak najmniejszej liczbie rozłącznych komponentów.

Głowica frezarska, w której wkładki tnące są przenoszone przez oprawki umieszczone w wycięciach wokół obrzeża głowicy frezarskiej, przy czym również płytka rozporowa jest umieszczona w każdym wycięciu, jedna strona każdego wycięcia posiada ząbki będące w kontakcie z odpowiednią ząbkowaną stroną płytki rozporowej, jedna strona oprawki posiada ząbki i pozostaje w kontakcie z odpowiednio ząbkowaną stroną płytki rozporowej, która leży przeciwnie strony płytki rozporowej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że kierunki ząbków po dwóch stronach płytki rozporowej są prostopadłe do siebie, przy czym jeden z kierunków ząbków jest osiowy, a drugi promieniowy, natomiast ustawianie płytki rozporowej w wycięciach jest wykonywane wzdłuż odpowiedniego kierunku ząbków.

Korzystnym jest, że leżące na przeciw siebie dwa boki każdego wycięcia zbiegają się promieniowo na zewnątrz mocując oprawkę i płytkę rozporową przeciwnie do kierunku działania sił odśrodkowych.

Mimośrodowy zaczep do osiowego ustawiania oprawki jest umieszczony promieniowo do wewnątrz w stosunku do oprawki, przy czym główka mimośrodowego zaczepu znajduje się we wgłębieniu na promieniowo wewnętrznej stronie oprawki, przy czym otwór kończący się we wgłębieniu jest umieszczony w oprawce, przy czym otwór umożliwia dostęp klucza do obracania mimośrodowego zaczepu.

Korzystnym jest również to, że śruba do promieniowego ustawiania oprawki jest umieszczona w promieniowo rozciągającym się otworze przelotowym w oprawce.

Ponadto jedna lub więcej śrub mocujących napierają na stronę oprawki, przeciwną do ząbkowanej strony oprawki, która jest zasadniczo gładka, przez co następuje zamocowanie jednocześnie oprawki i płytki rozporowej w wycięciu.

Korzystnym jest także, że pomiędzy gładką stroną oprawki i sąsiednią boczną powierzchnią wycięcia znajduje się wolna przestrzeń, przy czym szerokość tej wolnej przestrzeni

174 997 jest większa lub równa b · sin α, gdzie b jest grubością główki mimośrodowego zaczepu, a kąt a jest kątem pomiędzy dwiema przeciwległymi bocznymi powierzchniami wycięcia, przy czym kąt pomiędzy dwiema przeciwległymi bocznymi powierzchniami wycięcia wynosi od 2° do 6°, korzystnie od 3,5° do 4,5°.

Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok perspektywiczny głowicy frezarskiej według wynalazku, z rozrzuconym jednym położeniem tnącym; fig. 2 - rozrzucony widok oprawki utrzymującej wkład według wynalazku; fig. 3 - wycięcie, w które wchodzi oprawka i płytka rozporowa; fig. 4 - rozrzucony widok płytki rozporowej według wynalazku.

Głowica frezarska oznaczona przez 1 obraca się wokół swej osi środkowej Z. Wokół powierzchni obrysu umieszczone są wyżłobione wycięcia 4, których kierunek rozciągania się jest zasadniczo równoległy do osi obrotu głowicy frezarskiej. Każde wycięcie 4 ma za zadanie przyjmowanie oprawki 2 utrzymującej wkład i płytki rozporowej 3. Oprawka 2 zawiera kieszeń 14 do mocowania odpowiedniego wkładu tnącego 5 przez śrubę blokującą 6. Rodzaj wkładu tnącego nie jest podstawową cechą niniejszego wynalazku. Jednakże, dobrym zastosowaniem niniejszego wynalazku jest obróbka aluminium wkładami tnącymi zawierającymi element diamentowy w jednym z rogów tnących. Zgodnie z przedstawionym przykładem wykonania, wkład tnący jest wkładem z jednostronną podziałką o kształcie kwadratowym. W głowicy frezarskiej, na przeciw wkładu tnącego, w kierunku obrotu, umieszczone jest wgłębienie lub kieszeń na wióry 22.

Przeciwległe powierzchnie oprawki 2 i płytki rozporowej 3 posiadają uformowane ząbki, odpowiednio, 15 i 17. Korzystne jest, gdy powierzchnie te posiadają ząbki na całym swym obszarze. Zgodnie z pokazanym przykładem wykonania, wspomniane ząbki są zasadniczo promieniowe. Ponadto, są one oczywiście tak uformowane, by pasować nawzajem jedne do drugich, to znaczy mają tę samą szerokość grzbietu, te same kąty wierzchołkowe oraz zasadniczo tę samą głębokość pomiędzy grzbietami. Odległość pomiędzy dwiema sąsiednimi krawędziami nie jest sprawą krytyczną dla niniejszego wynalazku, jednakże korzystne jest, gdy wynosi od 0,5 do 3 mm, a najlepiej od 1 do 2 mm.

Powierzchnia 18 płytki rozporowej 3 leżąca po przeciwnej stronie niż powierzchnia 17 również posiada ząbki, najlepiej na całym swym obszarze. Kierunek ząbków na tej powierzchni jest zasadniczo prostopadły do kierunku na powierzchni 17, to znaczy że jest zasadniczo równoległy do osi obrotu głowicy frezarskiej. Kąt pomiędzy dwoma kierunkami ząbków nie powinien się wahać o więcej niż 2°, a najlepiej o nie więcej niż 0°30', od kąta prostego, ponieważ dokładne promieniowe i osiowe ustawienia nie byłyby dalej niezależne od siebie. Co się tyczy kształtu i rozmiarów, to samo jest stosowane w stosunku do ząbków 15 i 17.

Alternaywnie, kierunki ząbków mogą zostać zamienione. Wówczas, w takim wariancie wykonania, ząbki 15 i 17 są zasadniczo równoległe do osi obrotu głowicy frezarskiej, podczas gdy ząbki 16 i 18 są do niej zasadniczo prostopadłe.

Jak to najlepiej widać na fig. 3, dwie boczne ściany 16 i 20 wycięcia przyjmującego oprawkę zbiegają się promieniowo na zewnątrz. W ten sposób, zagwarantowane jest, że oprawka i płytka rozporowa nie zostaną promieniowo wyrwane z wycięcia 4 przez siłę odśrodkową. Kąt pomiędzy powierzchniami 16 i 20 może wynosić od 2° do 6°, a najlepiej od 3,5° do 4,5°.

Zaczep 8 jest włożony do otworu w spodniej powierzchni wycięcia 4, główka tego zaczepu jest niewspółśrodkowa w stosunku do gładkiej, cylindrycznej części zaczepu . Mimośrodowa główka jest umieszczana we wgłębieniu lub w przelotowym otworze w tylnej części oprawki. Mimośrodowa główka jest odpowiednio zaopatrzona w sześciokątne lub tym podobne wgłębienie 10 do obracania i osiowego regulowania krawędzi tnącej na wkładzie tnącym 5. Obracanie zaczepu 8 jest realizowane poprzez obrót sześciokątnego klucza we wgłębieniu 10. Średnica tego wgłębienia jest mniejsza niż średnica główki mimośrodowej, co ma na celu promieniowe zamocowanie zaczepu 8.

W celu promieniowego ustawiania krawędzi tnącej, stosuje się śrubę 9, która jest wkręcana we wgłębienie 11 w oprawce. Śruba ta jest również wyposażona w sześciokątne

174 997 lub tym podobne wgłębienie, w celu umożliwiania wkręcania przy pomocy odpowiedniego klucza. Klucz ten jest wprowadzany przez otwór 12, który ma mniejszą średnicę niż gwintowana część 11. Ta mniejsza średnica posiada dwie zalety: po pierwsze, śruba 9 jest promieniowo mocowana, a po drugie, łatwiej jest trafić w sześciokątne wgłębienie w śrubie 9. Alternatywnie, oprawka może być zaopatrzona we wgłębienia dla dwóch śrub 9.

Ponieważ wycięcie 4 tworzy postać zaczepu w sposób promieniowy na zewnątrz, oprawka i płytka rozporowa muszą być wprowadzane do wycięcia 4 w sposób osiowy. W celu umożliwienia zamontowania oprawki i płytki rozporowej, niezbędna jest pewna wolna przestrzeń pomiędzy jednostką oprawka - płytka rozporowa i bocznymi ścianami 16 i 20 po to, aby mimośrodowy zaczep 8, który wystaje w wycięciu 4, mógł minąć wewnętrzną stronę oprawki, po czym oprawka może być wepchnięta promieniowo do środka, gdy wycięcie 13 osiągnęło poziom mimośrodowej główki, po czym oprawka opiera się o spodnią powierzchnię wycięcia 4. Jeśli kąt pomiędzy powierzchniami 16 i 20 nazwiemy a”, a główka mimośrodowego zaczepu 8 ma grubość b, wówczas niezbędna jest wolna przestrzeń o szerokości b · sin α pomiędzy powierzchnią oprawki 23 i powierzchnią 20 wycięcia w celu minięcia zaczepu mimośrodowego. Na przykład, jeśli b wynosi 4 mm, a a = 4°, wolna przestrzeń powinna mieć przynajmniej 0.28 mm. Następnie, krawędź tnąca jest precyzyjnie ustawiana promieniowo przez śrubę 9 i osiowo przez mimośrodowy zaczep 8. Regulacja w tych dwóch kierunkach może odbywać się całkowicie niezależnie, przez co żądana pozycja może być ustawiona z wielką dokładnością. Gdy założone osiowe i promieniowe pozycje zostały ustawione, pozycja cięcia jest mocowana przez przykręcenie śrub mocujących 7A i 7B, które są wkręcane do gwintowanych otworów przelotowych, odpowiednio, 21A i 21B w korpusie głowicy. Te śruby mocujące 7A i 7B wywierają bezpośredni nacisk na zasadniczo gładką powierzchnię 23 oprawki, przez co oprawka i płytka rozporowa, oraz w konsekwencji krawędź tnąca, są ustalane i mocowane w żądanym położeniu. Zgodnie z przedstawionym przykładem wykonania, występują dwie śruby mocujące 7A i 7B. Jednakże, możliwe jest również wykorzystanie, na przykład, trzech śrub mocujących 7. Ponieważ śruby mocujące 7 są zamontowane w położeniu zasadniczo prostopadłym do kierunku promieniowego, sposób ich zamocowania przeciwstawia się siłom odśrodkowym. Poza tym, nie mają one złego wpływu na wyważenie korpusu frezu.

W powyżej opisanej konstrukcji uzyskano dokładność rzędu 2 mm ustawiania krawędzi tnących, tak w kierunku osiowym, jak i promieniowym. Zakres ustawiania w kierunku osiowym i promieniowym wynosi, odpowiednio, 0.5 i 1.5 mm. Uzyskana precyzja regulacji w dwóch wymiarach umożliwia uzyskiwanie bardzo gładkich powierzchni na obrabianym elemencie, na przykład przy obróbce aluminium. Ponadto, możliwość poprawiania ustawienia tnącego tak częstojak tojest konieczne, cojest związane ze zużyciem się krawędzi tnącej, znacznie poprawia ekonomię wycinania, ponieważ ten sam wkład tnący może być przestawiany wielokrotnie. Jest to bardzo korzystna cecha przy stosowaniu drogich wkładów tnących, w szczególności z fragmentami z diamentu lub krystalicznego azotku wiertniczego, w jednym z rogów wkładu tnącego.

^1?4997

174 997

174 997

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Głowica frezarska z ząbkowanymi oprawkami, w której wkładki tnące są usytuowane w oprawkach umieszczane w wycięciach wokół obrzeża głowicy frezarskiej, przy czym również płytka rozporowa jest umieszczona w każdym wycięciu, a jedna strona każdego wycięcia posiada ząbki będące w kontakcie z odpowiednią ząbkowaną stroną płytki rozporowej, jedna strona oprawki posiada ząbki i pozostaje w kontakcie z odpowiednio ząbkowaną stroną płytki rozporowej, która leży przeciwnie strony płytki rozporowej, znamienna tym, że kierunki ząbków po dwóch stronach (17,18) płytki rozporowej (3) są prostopadłe do siebie, przy czym jeden z kierunków ząbkówjest osiowy, a drugi promieniowy, natomiast ustawianie płytki rozporowej (3) w wycięciach (4) jest wykonane wzdłuż odpowiedniego kierunku ząbków.
2. 2. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że leżące na przeciw siebie dwa boki (16,20) każdego wycięcia (4) zbiegają się promieniowo na zewnątrz mocując oprawkę (2) i płytkę rozporową (3) przeciwnie do kierunku działania sił odśrodkowych.
3. 3. Głowica według zastrz. 2, znamienna tym, że mimośrodowy zaczep (8) do osiowego ustawiania oprawki (2) jest umieszczony promieniowo do wewnątrz w stosunku do oprawki (2), przy czym główka mimośrodowego zaczepu (8) znajduje się we wgłębieniu (13) na promieniowo wewnętrznej stronie oprawki, przy czym otwór (10) kończący się we wgłębieniu (13) jest umieszczony w oprawce (2), przy czym otwór (10) umożliwia dostęp klucza do obracania mimośrodowego zaczepu (8).
4. 4. Głowica według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że śruba (9) do promieniowego ustawiania oprawki (2) jest umieszczona w promieniowo rozciągającym się otworze przelotowym (11,12) w oprawce (12).
5. 5. Głowica według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że jedna lub więcej śrub mocujących (7A, 7B) napierają na stronę (23) oprawki (2), przeciwną do ząbkowanej strony oprawki (2), która jest zasadniczo gładka, przez co następuje zamocowanie jednocześnie oprawki (2) i płytki rozporowej (3) w wycięciu (4).
6. 6. Głowica według zastrz. 5, znamienna tym, że pomiędzy gładką stroną (23) oprawki (2) i sąsiednią boczną powierzchnią (20) wycięcia (4) znajduje się wolna przestrzeń, przy czym szerokość tej wolnej przestrzeni jest większa lub równa b · sin α, gdzie b jest grubością główki mimośrodowego zaczepu (8), a kąt a jest kątem pomiędzy dwiema przeciwległymi bocznymi powierzchniami (16, 20) wycięcia (4).
7. 7. Głowica według zastrz. 2 albo 6, znamienna tym, że kąt pomiędzy dwiema przeciwległymi bocznymi powierzchniami (16, 20) wycięcia (4) wynosi od 2° do 6°, korzystnie od 3,5° do 4,5°.