PL178584B1

PL178584B1 - Wkładka frezarska

Info

Publication number: PL178584B1
Application number: PL95319828A
Authority: PL
Inventors: Lars-Ola Hansson
Original assignee: Sandvik Ab
Priority date: 1994-10-21
Filing date: 1995-10-23
Publication date: 2000-05-31
Also published as: EP0787051A1; KR100390256B1; RU2132259C1; JP3795523B2; SE9403621D0; CN1161012A; ATE216933T1; WO1996012583A1; CN1054326C; DE69526588D1; JPH10507693A; SE9403621L; SE509219C2; EP0787051B1; DE69526588T2; PL319828A1; US5971672A

Abstract

1. Wkladka frezarska do maszynowego lamania wiórów wewnetrznego prostokatnego rogu obrabia- nego przedmiotu, posiadajaca strone górna, strone dolna i powierzchnie boczne laczace te dwie strony, korzystnie zaokraglone czesci narozne znajdujace sie pomiedzy wspomnianymi powierzchniami bocznymi, przy czym strona górna laczy sie z powierzchniami bocznymi wzdluz glównych krawedzi skrawajacych i z czesciami naroznymi wzdluz naroznych krawedzi skrawajacych, znamienna tym, ze w polaczeniu z kazda robocza czescia narozna zastosowana jest czesc wystajaca albo wystep (17), którego strona górna jest obnizona wzgledem sasiedniej glównej krawedzi skra- wajacej (5) i którego przednia krawedz górna przynaj- mniej czesciowo stanowi krawedz scierajaca (16) do generowania powierzchni obrabianego przedmiotu, przy czym krawedz scierajaca (16) znajduje sie na zewnatrz sasiedniej glównej krawedzi skrawajacej (5), gdy patrzy sie na nia prosto z góry. FIG. 4 PL PL PL

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest wkładka frezarska, korzystnie o kwadratowym kształcie podstawy, z obniżonymi ścinami równoległymi, która nadaje się do frezowania rogów prostokątnych. Zwykle wkładki takie wykonuje się z powleczonego albo nie powleczonego cementowanego karbidu, ale w pewnych przypadkach można zastosować również pewne materiały ceramiczne.

Narzędzia tnące z przestawnymi wkładkami frezarskimi do frezowania rogów prostokątnych w obrabianym przedmiocie miały często wkładki frezarskie w kształcie rombu albo

178 584 trójkąta. Miały tylko dwie albo trzy krawędzie skrawające, ale przez długi czas uważano je zajedyne, które umożliwiają wycinanie rogów prostokątnych z dostatecznym luzem brzegowym. Jeżeli zwykłą przestawną wkładkę frezarską. stosuje się do frezowania albo toczenia wewnętrznej powierzchni bocznej, nie możnaj ej umiej scowić pod kątem radialnym albo osiowym bez nachodzenia jej dolnego wewnętrznego rogu na generowaną powierzchnię. Dlatego przy frezowaniu wewnętrznego ramienia 90° zwykle stosowano albo wkładkę z kątem ostrym pomiędzy odpowiednio główną krawędzią skrawaj ącą i drugą krawędzią skrawaj ącą albo ścinem równoległym, a także prostokątne wkładki frezarskie wkładane do korpusu narzędzia pod ujemnym kątem radialnym i dodatnim kątem osiowym.

W opisie zgłoszenia US-A-4 632 607 ujawnionajest przestawna wkładka frezarska o kwadratowym kształcie podstawy do frezowania rogów prostokątnych, która posiada cztery główne krawędzie skrawające, dzięki czemu uzyskuje się znacznie większą wydajność przy frezowaniu. Osiąga się to dzięki temu, że każda krawędź skrawająca ma pomocniczą drugą krawędź skrawającą, która jest umieszczona na zewnątrz kwadratowej podstawy w występie wystającym w kierunku w zasadzie równoległym do pomocniczej głównej krawędzi skrawającej. Talk wkładka frezarska działa zadowalaj ąco przy łącznej głębokości frezowania mniej szej niż długość głównej krawędzi skrawającej. Jednak jeżeli zamierza się uzyskać łączną głębokość frezowania przekraczającą długość głównej krawędzi skrawającej przez wykonanie kilku przebiegów, występ spowoduje niepożądany rowek w obrabianym przedmiocie.

W opisie zgłoszenia US-A-5 199 827 opisanajest kolejna przestawna wkładka frezarska o kwadratowym kształcie podstawy. Wkładka jest przeznaczona do nachylania osiowo pod kątem dodatnim i radialnie pod kątem ujemnym w korpusie frezarskim. Dostateczny luz osiowy uzyskuje się nachylając wkładkę radialnie pod kątem ujemnym. Każda powierzchnia boczna ma kształt płaskiej powierzchni przyłożenia narzędzia, której szerokość zwiększa się w kierunku jednego z rogów wkładki. Dostateczny luz radialny między ścinem równoległym i główną krawędzią skrawającą jest uzyskiwany przy kącie pomiędzy ścinem równoległym i sąsiednią główną krawędzią skrawającą około 0 do 2°. Jednak ponieważ względnie krótki ścin równoległy ma podlegać dużemu naciskowi, może się zniszczyć, przez co również główna krawędź skrawająca zaczyna się stykać z generowanąpowierzchniąna obrabianym przedmiocie, co powoduje zmniejszenie gładkości powierzchni, zwiększone wytwarzanie ciepła i zwiększone siły tnące.

Głównym celem niniejszego wynalazkujest więc dostarczenie wkładki frezarskiej o zwiększonym luzie osiowym.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest zaprojektowanie wkładki frezarskiej, przy której nie występuje niedogodność związana z wkładką frezarską opisaną w opisie zgłoszenia US-A-4 632 607.

Te oraz inne cele zostały osiągnięte w nieoczekiwany sposób we wkładce frezarskiej według wynalazku.

Wkładka frezarska, według wynalazku, do maszynowego łamania wiórów wewnętrznego prostokątnego rogu obrabianego przedmiotu, posiadająca stronę górną, stronę dolną i powierzchnie boczne łączące te dwie strony, korzystnie zaokrąglone części narożne znajdujące się pomiędzy wspomnianymi powierzchniami bocznymi, przy czym strona górna łączy się z powierzchniami bocznymi wzdłuż głównych krawędzi skrawających i z częściami narożnymi wzdłuż narożnych krawędzi skrawających, charakteryzuje się tym, że w połączeniu z każdą roboczą częścią narożną zastosowana jest część wystająca albo występ, którego strona górna jest obniżona względem sąsiedniej głównej krawędzi skrawającej i którego przednia krawędź górna przynajmniej częściowo stanowi krawędź ścierającą do generowania powierzchni obrabianego przedmiotu, przy czym krawędź ścierająca znajduje się na zewnątrz sąsiedniej głównej krawędzi skrawającej, gdy patrzy się na nią prosto z góry'.

Korzystnym jest, że górna strona występujest obniżona przez wgłębienie w górnej stronie wkładki frezarskiej.

Korzystnym jest także, że górna strona części wystającej albo występu jest również obniżona względem sąsiedniej narożnej krawędzi skrawającej.

178 584

Korzystnym jest ponadto, że również narożna krawędź skrawająca jest obniżona względem głównych krawędzi skrawających, przy czym dolny punkt narożnej krawędzi skrawającej łączy się z krawędzią skrawającą, a potem nachyla się ona w górę w kierUnku następnej głównej krawędzi skrawającej.

Korzystnym jest również, że wkładkajest dodatnia, czyli powierzchnie boczne tworzą kąt ostry z górną stroną i kąt rozwarty z dolną stroną.

Kolejną korzyściąjest to, że pomocnicza powierzchnia przyłożenia narzędzia znajdująca się pod występem tworzy kąt ostry z płaszczyznąwyznaczonąprzez dolną stronę wkładki frezarskiej.

Następnąkorzyściąjest to, że strona przyłożenia narzędzia w występie tworzy kąt ostry z płaszczyzną wyznaczoną przez dolną część wkładki frezarskiej, przy czym kąt ten jest mniejszy lub równy odpowiadającemu mu kątowi utworzonemu przez pomocniczą powierzchnię przyłożenia narzędzia.

Dalsząkorzyściąjest to, że wkładka ma kwadratowy kształt podstawy i posiada cztery krawędzie ścierające, z których każda znajduje się na jej pomocniczym występie.

Korzystnym jest również to, że krawędź skrawająca jest zakrzywiona.

Dalszą korzyściąjest to, że krawędź skrawająca jest prosta.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia wkładkę frezarskąw widoku z góry, fig. 1A - powiększenie odcinka narożnego wkładki według fig. 1, fig. 2 - odcinek wkładki frezarskiej według fig. 1 w widoku z boku, fig. 3 - przekrój poprzeczny A-A z fig. 1, fig. 4 - robocze ułożenie wkładki frezarskiej względem obrabianego przedmiotu, fig. 5 - robocze ułożenie wkładki frezarskiej według wynalazku, fig. 5 A - powiększenie odcinka narożnego wkładki frezarskiej według fig. 5, fig. 6 - zmodyfikowany przykład wykonania rogu wkładki, w widoku pod kątem od dołu, fig. 7 - zmodyfikowaną część narożnąw widoku z góry, tak samo jak na fig. 1A, fig. 8 - zmodyfikowaną część narożną według fig. 6 w widoku z góry, jak na fig. 6, fig. 9 - zmodyfikowaną część narożną w widoku z góry, jak na fig. 1 A, fig- 10 - w perspektywie i pod kątem w widoku z góry kolejny przykład wykonania wynalazku, fig. 11 - wkładkę frezarską według fig. 10 w innej perspektywie.

Wkładka frezarska według wynalazku jest oznaczona jako całość liczbą 1. Ogólnie, ma stronę gómą 2 i w zasadzie płaską stronę dolną 3. Według pokazanego przykładu wykonania, wspomniane strony górna i dolna sąpołączone czterema powierzchniami bocznymi 4 w zasadzie o tym samym rozmiarze i kształcie, ponieważ wkładka frezarska korzystnie ma kwadratowy kształt podstawy. Jednak może mieć również inny kształt podstawy, na przykład prostokątny albo trójkątny. Kwadratowy kształt podstawy jest korzystniejszy, ponieważ jest jednym udostępniającym cztery robocze główne krawędzie skrawające, co oczywiście jest najkorzystniejsze dla wydajnego frezowania.

Górna powierzchnia 2 i powierzchnie boczne 4 stykają się wzdłuż linii przerwania tworzących cztery główne krawędzie skrawaj ące 5. W rogu ta główna krawędź skrawaj ąca przechodzi w narożnąkrawędź skrawającą 6, którajest zwykle zaokrąglona, ale która może posiadać równieżjedno albo kilka w zasadzie prostych nacięć. Po stronie górnej do głównej krawędzi skrawającej i narożnej krawędzi skrawającej przylega ścin główny 7. Do tego ścinu głównego przyłączone są powierzchnie wiórowe, odpowiednio 8 oraz 9. Przejście pomiędzy krawędziami wiórowymi 8 i 9 wrogu wkładki następuje poprzez nachyloną powierzchnię przejściową 10. Ponieważ narożny koniec powierzchni wiórowej 8 jest umieszczony wyżej niż narożna powierzchnia wiórowa 9, powierzchnia przejściowa 10 nachyla się od powierzchni wiórowej 9 w górę w kierunku powierzchni wiórowej 8. Powierzchnie wiórowe 8 i 9 i powierzchnie przejściowe 10 są ograniczone wewnętrznie przez w zasadzie płaską część powierzchni górnej 11, która jest w zasadzie równoległa do powierzchni dolnej 3. W środku częściowej powierzchni górnej 11 znajduje się przelotowy otwór centralny 21 do wprowadzania odpowiedniego przyrządu mocującego, takiego jak śruba blokująca, zacisk, kołek zabezpieczający itd.

Wkładka frezarska ma geometrię dodatnią, czyli powierzchnie boczne 4 znajdują się w płaszczyznach tworzących kąt rozwarty z płaszczyzną powierzchni , dolnej 3 i kąt ostry z górną

178 584 płaszczyzną wyznaczoną przez główne krawędzie skrawające 5. Korzystnie części powierzchni bocznych 4 sąsiadujące z głównymi krawędziami skrawającymi mają kształt płaski lub są skręconymi spiralnie głównymi powierzchniami 12 przyłożenia narzędzia, które na dolnych końcach łączą się z pomocniczymi powierzchniami 13 przyłożenia narzędzia wzdłuż linii przerwania. Jednakże może nie być głównej powierzchni 12 przyłożenia narzędzia i pomocnicza powierzchnia przyłożenia narzędzia 13 styka się z powierzchnią boczną 4. Odpowiadające sobie powierzchnie przyłożenia narzędzia główna i pomocnicza, odpowiednio 14 i 15, znajdująsię pod narożną krawędzią skrawającą 6.

Zasadniczą cechą niniejszego wynalazku jest układ ścinu równoległego albo krawędzi skrawającej ścinu równoległego, którajest krawędzią skrawającą wkładki frezarskiej generującą powierzchnię. Na figurach ta krawędź skrawającajest oznaczona przez 16,16A, 16' albo 16 i jest obniżona w stosunku do głównej krawędzi skrawającej i ewentualnie również do narożnej krawędzi skrawającej, przy czym ta ostatniajest pokazana na przykład na fig. 2 i 6. Ta różnica poziomów może wynosić w pionie od 0,05 do 0,5 mm, korzystnie od 0,1 mm do 0,4 mm. Krawędź skrawająca ścinu równoległego znajduje się na występie 17 wystającym ze środka wkładki frezarskiej, który to występ przedłuża się do pomocniczej powierzchni przyłożenia narzędzia 19, korzystnie poprzez linię przerwania 18 lub powierzchnię promienia. Ta powierzchnia przyłożenia narzędzia 19 jest albo płaska albo nieco zakrzywiona i jest ograniczona w kierunku pomocniczych powierzchni przyłożenia narzędzia 4 i 15 poprzez linie przerwania 20 lub gładkie przej ścia promienia. Alternatywnie powierzchnia przyłożenia narzędzia 19 może leżeć w tej samej płaszczyźnie, co pomocnicza powierzchnia przyłożenia narzędzia 13 i w tym przypadku linia przerwania 20 pomiędzy nimi jest opuszczona.

Podobnie do innych powierzchni przyłożenia narzędzia, pomocnicza powierzchnia przyłożenia narzędzia 19 jest dodatnia i znajduje się pod kątem α do przedłużenia powierzchni dolnej. Korzystnie kąt ten wynosi pomiędzy 50° i 80°, najkorzystniej pomiędzy 60° i 77°. Kąt β pomiędzy występem 17 i powierzchnią dolną może mieć tę samą wielkość co α, przez co powierzchnia przylegania występu styka się z powierzchnią przyłożenia narzędzia 19, albo korzystnie może być nieco mniejszy, korzystnie pomiędzy 50° i 75a najkorzystniej pomiędzy 53° i 70°, pod warunkiem, że β<= α. Różnica pomiędzy α i β może korzystnie wynosić pomiędzy 4° i 20°, a najkorzystniej 6° i 15°.

Krawędź skrawająca ścinu równoległego 16 jest linią przerwania wzdłuż górnej krawędzi przedniej występu 17. Zgodnie z fig. od 1 do 9 ta krawędź przednia jest obniżona względem głównej krawędzi skrawającej i narożnej krawędzi skrawającej poprzez obniżenie albo obniżone wgłębienie 22. Podobnie jak reszta wkładki frezarskiej to wgłębienie jest korzystnie wyciskane przed spiekaniem, ale może być również szlifowane. Wgłębienie korzystnie ma przekrój poprzeczny w kształcie prostokąta, wycinka koła, części wycinka koła albo trapezu.

Jak najlepiej widać w przekroju poprzecznym A-A na fig. 3, wgłębienie 22 może mieć kąt ujemny względem powierzchni dolnej 3. Jednak nachylenie wgłębienia może zmieniać się we względnie szerokich granicach, na przykład pomiędzy +20° i -20°, korzystnie pomiędzy +5° i -10°.

Dzięki obniżonemu i wystającemu umiejscowieniu ścinu równoległego względem innych roboczych krawędzi skrawających, uzyskano pewną ilość zalet, nie osiąganych dotychczas, co widać najlepiej na fig. 4. Dzięki umieszczeniu wkładki frezarskiej roboczo w korpusie frezarskim w taki sposób, aby przyjęła dodatnie nachylenie kątowe, dolna krawędź skrawająca 16A ścinu równoległego generująca powierzchnię jest nachylona do przodu. Naprzykład istnieje różnica poziomów około 0,2 mm pomiędzy główną krawędzią skrawającą i krawędzią ścierającą, skierowanie do przodu krawędzi wycierającej 16A można uzyskać dzięki dodatniemu nachyleniu kątowemu.

Przyczynia się to do zwiększenia luzu pomiędzy generowaną powierzchnią i główną krawędzią skrawającą 5A, co jest widoczne w odstępie w kształcie klina na fig. 4 pomiędzy wspomnianą krawędzią skrawającą 5A i obrabianym przedmiotem 25. Odpowiednio, krawędź skrawaj ącą 16B ścinu równoległego można skierować w przód przez uj emne nachylenie radialne

178 584 wkładki frezarskiej, tak że ta krawędź skrawająca ścinu równoległego nie styka się z powierzchnią. pionową obrabianego przedmiotu, dzięki czemu nie powoduje powstania rowka w tym ostatnim.

W ramach wynalazku krawędź skrawająca 16 ścinu równoległego może mieć wiele przykładów wykonania. Może być w zasadzie prosta i mieć przedłużenie promienia 23 aż do narożnej krawędzi skrawającej 6, co widać na fig. 6 oraz 8, przy czym przedłużenie promienia jest wykonane jako obniżone zakrzywienie. Ponadto krawędź skrawająca ścinu równoległego może być prosta i mieć w zasadzie proste ścięte przedłużenie 24 do promienia narożnika, zgodnie z fig. 7. Co więcej, krawędź skrawająca ścinu równoległego może być nieco zakrzywiona albo zaokrąglona, jak pokazuje krawędź skrawająca 16' na fig. 9.

Ponadto krawędź skrawająca ścinu równoległego może mieć kształt zgodny z fig. 10 i 11. Podobnie do przykładów wykonania według fig. 1 do 8, istnieje pierwsze względnie ostre przejście pomiędzy główną krawędzią skrawającą 5 i ścinem równoległym 16. Jednak w przeciwieństwie do przykładów wykonania opisanych poprzednio, istnieje bezstopniowe i ciągłe przejście do narożnej krawędzi skrawającej 6, którajest również obniżona w porównaniu z głównymi krawędziami skrawającymi 5. Z dolnego punktu sąsiadującego z krawędzią skrawającą 16 ścinu równoległego, narożna krawędź skrawająca 6 podnosi się w kierunku następnej głównej krawędzi skrawającej. Również część tej głównej krawędzi skrawającej 5 jest nieco nachylona, mianowicie część 5. Tak więc nachylenie w górę zaczyna się w pionie przy krawędzi skrawającej 16 ścinu równoległego, następnie biegnie w sposób ciągły i w zasadzie jednorodnie wzdłuż narożnej krawędzi skrawającej 6 i nie kończy się aż do przejścia pomiędzy krawędziami skrawającymi 5 i 5. Korzystnie część 5 krawędzi skrawającej jest mniejsza od 3 mm. Krawędź skrawająca ścinu równoległego jest korzystnie mniejsza niż 2 mm.

Dzięki tej konstrukcji z obniżoną narożną krawędzią skrawającą, wkładka frezarska ułatwia frezowanie (mniejsze siły tnące), generuje bardzo gładkie powierzchnie i nie powoduje powstawania ziaren. Co więcej narożna krawędź skrawaj ąca pomiędzy 1° i 2° powoduj e większy luz w porównaniu z przykładami wykonania według fig. 1 do 9.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wkładka frezarska do maszynowego łamania wiórów wewnętrznego prostokątnego rogu obrabianego przedmiotu, posiadająca stronę górną, stronę dolną i powierzchnie boczne łączące te dwie strony, korzystnie zaokrąglone części narożne znajdujące się pomiędzy wspomnianymi powierzchniami bocznymi, przy czym strona górna łączy się z powierzchniami bocznymi wzdłuż głównych krawędzi skrawających i z częściami narożnymi wzdłuż narożnych krawędzi skrawających, znamienna tym, że w połączeniu z każdą roboczą częścią narożną zastosowana jest część wystająca albo występ (17), którego strona górna jest obniżona względem sąsiedniej głównej krawędzi skrawaj ącej (5) i którego przednia krawędź górna przynajmniej częściowo stanowi krawędź ścierającą (16) do generowania powierzchni obrabianego przedmiotu, przy czym krawędź ścierająca (16) znajduje się na zewnątrz sąsiedniej głównej krawędzi skrawającej (5), gdy patrzy się na nią prosto z góry.
2. Wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że górna strona występu (17) jest obniżona przez wgłębienie w górnej stronie (2) wkładki frezarskiej.
3. Wkładka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że górna strona części wystaj ącej albo występu (17) jest również obniżona względem sąsiedniej narożnej krawędzi skrawającej (6, 6').
4. Wkładka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że również narożna krawędź skrawająca (6) jest obniżona względem głównych krawędzi skrawających (5), przy czym dolny punkt narożnej krawędzi skrawającej (6) łączy się z krawędxiąskrawającćą(16), a potem nachyla się ona w górę w kierunku następnej głównej krawędzi skrawającej (5).
5. Wkładka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że jest dodatnia, czyli powierzchnie boczne (4) tworzą kąt ostry z górną stroną (2) i kąt rozwarty z dolną stroną (3).
6. Wkładka według zastrz. 5, znamienna tym, że pomocnicza powierzchnia przyłożenia narzędzia (19) znajdująca się pod występem (17) tworzy kąt ostry (α) z płaszczyznąwyznaczoną przez dolną stronę (3) wkładki frezarskiej.
7. Wkładka według zastrz. 6, znamienna tym, że strona przyłożenia narzędzia w występie (17) tworzy kąt ostry (β) z płaszczyzną wyznaczoną przez dolnączęść wkładki frezarskiej, przy czym kąt ten jest mniejszy lub równy odpowiadającemu mu kątowi (α) utworzonemu przez pomocniczą powierzchnię przyłożenia narzędzia (19).
8. Wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że ma kwadratowy kształt podstawy i posiada cztery krawędzie ścierające (16), z których każda znajduje się najej pomocniczym występ^{ie (17)}.
9. Wkładka według zastrz. 1 albo 8, znamienna tym, że krawędź skrawająca (16, 16') jest zakrzywiona.
10. Wkładka według zastrz. 1 albo 6, znamienna tym, że krawędź skrawająca (16.16')jest prosta.