PL196677B1

PL196677B1 - Zestaw do frezowania zawierający oprawkę narzędziową

Info

Publication number: PL196677B1
Application number: PL350063A
Authority: PL
Inventors: Akio Shiraiwa
Original assignee: Sandvik Intellectual Property
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2008-01-31
Also published as: ATE363956T1; EP1197281A1; CN1213829C; EP1197281B1; DE60128767T2; DE60128767D1; PL350063A1; US6579042B1; KR20020028817A; KR100855072B1; JP2002160117A; CN1368416A

Abstract

1. Zestaw do frezowania zawieraj acy oprawk e narz edziow a, z obrotowym korpusem okre slaj acym o s obrotu przy czym korpus posiada wiele gniazd na wk ladki, uformowanych na zewn etrznym obrze zu korpusu i rozmieszczonych w oddaleniu od siebie na obwodzie w odniesieniu do kierunku obrotu R, przy czym ka zde gniazdo na wk ladk e ma powierzchni e gniazda, w której znajduje si e gwintowany otwór pod srub e mocuj ac a, usytuowany sko snie do plaszczyzny powierzchni gniazda, przy czym wskazana wk ladka tn aca jest zamocowana w ka zdym gnie zdzie na wk ladki, za s wk lad- ka tn aca posiada przedni a powierzchni e i tyln a powierzchni e wspor- cz a, ukierunkowane równolegle do powierzchni gniazda, ponadto wk ladka tn aca ma otwór przelotowy wyznaczaj acy o s srodkow a A' prostopad la do przedniej powierzchni i zawieraj acy przednie wg le- bienie usytuowane przy przedniej powierzchni wk ladki tn acej, przy czym przednie wglebienie jest wykonane w sciance, znajduj acej si e przynajmniej na cz esci, o któr a wspiera si e sruba, posiadaj aca ko lowy przekrój poprzeczny, i zbie zn a w kierunku tylnej powierzchni wsporczej, przy czym powierzchnia gniazda ka zdego gniazda na wk ladk e jest zwykle skierowana czo lowo w przód w kierunku ruchu obrotowego korpusu, przy czym ka zde gniazdo na wk ladk e obejmu- je struktur e scienn a oddzielaj ac a od siebie s asiednie gniazda na wk ladki, przednia powierzchnia wk ladki tn acej skierowana jest do przodu w kierunku obrotu oprawki narz edziowej, za s struktura scienna rozci aga si e w kierunku zewn etrznego obrze za korpusu do po lozenia na przedzie odpowiedniego gniazda na wk ladk e w odnie- sieniu do kierunku ruchu obrotowego, w którym o s srodkowa sruby mocuj acej odchyla si e od sruby mocuj acej w kierunku obrotu, za s sruba mocuj aca przechodzi na wylot przez otwór przelotowy........... PL PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196677 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 350063 ^{(51) Int.Cl.}

B23B 27/14 (2006.01) B23C 5/20 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 10.10.2001

Zestaw do frezowania zawierający oprawkę narzędziową

(30) Pierwszeństwo: 11.10.2000,US,09/685,876	(73) Uprawniony z patentu:
Sandvik Intellectual Property AB, Sandviken,SE
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 22.04.2002 BUP 09/02	(72) Twórca(y) wynalazku: Akio Shiraiwa,Waldwick,US
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.01.2008 WUP 01/08	(74) Pełnomocnik: Tadeusz Szalkiewicz, PATPOL Sp. z o.o.

1. Zestaw do frezowania zawierający oprawkę narzędziową, z obrotowym korpusem określającym oś obrotu przy czym korpus posiada wiele gniazd na wkładki, uformowanych na zewnętrznym obrzeżu korpusu i rozmieszczonych w oddaleniu od siebie na obwodzie w odniesieniu do kierunku obrotu R, przy czym każde gniazdo na wkładkę ma powierzchnię gniazda, w której znajduje się gwintowany otwór pod śrubę mocującą, usytuowany skośnie do płaszczyzny powierzchni gniazda, przy czym wskazana wkładka tnąca jest zamocowana w każdym gnieździe na wkładki, zaś wkładka tnąca posiada przednią powierzchnię i tylną powierzchnię wsporczą, ukierunkowane równolegle do powierzchni gniazda, ponadto wkładka tnąca ma otwór przelotowy wyznaczający oś środkową A' prostopadłą do przedniej powierzchni i zawierający przednie wgłębienie usytuowane przy przedniej powierzchni wkładki tnącej, przy czym przednie wgłębienie jest wykonane w ściance, znajdującej się przynajmniej na części, o którą wspiera się śruba, posiadająca kołowy przekrój poprzeczny, i zbieżną w kierunku tylnej powierzchni wsporczej, przy czym powierzchnia gniazda każdego gniazda na wkładkę jest zwykle skierowana czołowo w przód w kierunku ruchu obrotowego korpusu, przy czym każde gniazdo na wkładkę obejmuje strukturę ścienną oddzielającą od siebie sąsiednie gniazda na wkładki, przednia powierzchnia wkładki tnącej skierowana jest do przodu w kierunku obrotu oprawki narz ędziowej, zaś struktura ścienna rozciąga się w kierunku zewnętrznego obrzeż a korpusu do położ enia na przedzie odpowiedniego gniazda na wkładkę w odniesieniu do kierunku ruchu obrotowego, w którym oś środkowa śruby mocującej odchyla się od śruby mocującej w kierunku obrotu, zaś śruba mocująca przechodzi na wylot przez otwór przelotowy...........

PL 196 677 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zestaw do frezowania zawierający oprawkę narzędziową.

Znany ze stanu techniki frez jest tradycyjnym frezem, który zawiera obrotowy korpus oprawy posiadający liczne, rozstawione obwodowo, gniazda dla wkładek. W gniazdach dla wkładek są zamontowane wieloostrzowe przestawne wkładki tnące, w razie potrzeby razem z podkładkami. Wkładki i podkładki (jeżeli wystę pują), są utrzymywane w miejscu przy pomocy śrub mocujących, które przechodzą przez otwory uformowane we wkładkach i w podkładkach. Śruby mocujące są łączone na gwint w nagwintowanych otworach, które są wykonane w powierzchniach wsporczych. Taki frez jest ujawniony, na przykład, w opisie patentu USA numer 5,871,309.

Dla dokręcenia śruby konieczne jest włożenie narzędzia do pokręcania (śrubokręta) we wgłębienie znajdujące się we łbie śruby. Oś środkowa śruby prawie się przecina z wystawioną w kierunku promieniowym zewnętrzną krawędzią powierzchni kieszeni, która jest uformowana z przodu każdej wkładki. To przeszkadza wkładaniu śrubokręta i wymaga stosowania specjalnych narzędzi do pokręcania śrubą, z takimi długościami trzonów żeby przy manipulowaniu narzędziem zapobiec wchodzeniu w kolizję z krawę dzią .

Zatem jest pożądane dostarczenie układu mocowania wkładki tnącej, zawierającego śrubę mocującą, która jest nie tylko łatwo dostępna, ale która wchodzi w kontakt ze ścianką przelotowego otworu we wkładce na pełnym jej obwodzie 360°, podczas gdy jednocześnie napiera na wkładkę, dopychając ją w tył do powierzchni wsporczej i w bok do powierzchni oporowej.

Ponadto, pożądane jest mocowanie wkładki tnącej w sposób tak dokładnie dopasowany jak to jest tylko możliwe, w stosunku do odpowiedniego gniazda, tak żeby wkładka nie drgała lub nie karbowała obrabianej powierzchni. Typowe gniazdo posiada nie tylko tylną powierzchnię wsporczą, w której jest nagwintowany otwór pod śrubę, ale również ma wystawioną z niej w górę powierzchnię oporową. Przez dociśnięcie wkładki zarówno do tylnej powierzchni wsporczej jak i do powierzchni oporowej, wkładka jest bardziej stabilna i mniej podatna na drgania i na wytwarzanie hałasu. Proponowane były rozmaite sposoby umożliwiające dociskanie wkładki poprzez śrubę. Na przykład, jak ujawnia to opis patentu USA numer 6,053,671, śruba mocująca może być wkładana w nagwintowany otwór biegnący prostopadle do powierzchni wsporczej, ale tak umieszczony względem powierzchni oporowej żeby jedna część łba śruby dopychała wkładkę nie tylko w tył do powierzchni wsporczej, ale również w bok do powierzchni oporowej.

Inna technika, ujawniona w opisie patentu USA numer 3,662,444, wymaga nieprostopadłego ukierunkowania nagwintowanego otworu względem powierzchni wsporczej. Wtedy kiedy śruba mocująca będzie przekładana na wylot przez środkowy przelotowy otwór we wkładce, i wkręcana do otworu nagwintowanego, stożkowa powierzchnia łba śruby będzie obciążała skośnie wkładkę dociskając ją w tył do powierzchni wsporczej i dociskając ją w bok do powierzchni oporowej.

Wada towarzysząca układom opisywanym w opisach patentów USA o numerach 6,053,671 i 3,662,444 jest taka, że kontakt łba ś ruby ze ścianką przelotowego otworu we wkładce nie występuje na całym obwodzie, ale na kącie mniejszym niż 360°, ograniczając tym samym możliwy do uzyskania poziom stabilizacji wkładki.

W opisie patentu USA numer 5,199,828 jest ujawniony ukł ad mocowania przeznaczony dla wkładki tokarskiej, który umożliwia wymianę wkładki bez usuwania śruby mocującej. By to osiągnąć, otwór środkowy uformowany we wkładce ma większy maksymalny przekrój poprzeczny niż łeb śruby. W celu umożliwienia zamocowania wkł adki przez ł eb ś ruby, nieruchomo na jej miejscu, o ś ś ruby jest odchylona względem osi otworu środkowego we wkładce, przez co śruba nie wchodzi w tylną powierzchnię wsporczą pod kątem prostym. Naturalnie skutkuje to tym, że wkładka jest dopychana do powierzchni oporowej przez łeb śruby. Łeb śruby styka się ze ścianką otworu środkowego w dwóch, przeciwlegle usytuowanych na średnicy miejscach, to znaczy kontakt pomiędzy łbem śruby i wkładką nie jest ciągły, więc stabilność wkładki nie jest zmaksymalizowana.

Zestaw do frezowania zawierający oprawkę narzędziową, z obrotowym korpusem określającym oś obrotu przy czym korpus posiada wiele gniazd na wkładki, uformowanych na zewnętrznym obrzeżu korpusu i rozmieszczonych w oddaleniu od siebie na obwodzie w odniesieniu do kierunku obrotu R, przy czym każde gniazdo na wkładkę ma powierzchnię gniazda, w której znajduje się gwintowany otwór pod śrubę mocującą, usytuowany skośnie do płaszczyzny powierzchni gniazda, przy czym wskazana wkładka tnąca jest zamocowana w każdym gnieździe na wkładki, zaś wkładka tnąca posiada przednią powierzchnię i tylną powierzchnię wsporczą, ukierunkowane równolegle do powierzchni

PL 196 677 B1 gniazda, ponadto wkładka tnąca ma otwór przelotowy wyznaczający oś środkową A' prostopadłą do przedniej powierzchni i zawierający przednie wgłębienie usytuowane przy przedniej powierzchni wkładki tnącej, przy czym przednie wgłębienie jest wykonane w ściance, znajdującej się przynajmniej na części, o którą wspiera się śruba, posiadająca kołowy przekrój poprzeczny, i zbieżną w kierunku tylnej powierzchni wsporczej, przy czym powierzchnia gniazda każdego gniazda na wkładkę jest zwykle skierowana czołowo w przód w kierunku ruchu obrotowego korpusu, przy czym każde gniazdo na wkładkę obejmuje strukturę ścienną oddzielającą od siebie sąsiednie gniazda na wkładki, przednia powierzchnia wkładki tnącej skierowana jest do przodu w kierunku obrotu oprawki narzędziowej, zaś struktura ścienna rozciąga się w kierunku zewnętrznego obrzeża korpusu do położenia na przedzie odpowiedniego gniazda na wkładkę w odniesieniu do kierunku ruchu obrotowego, w którym oś środkowa śruby mocującej odchyla się od śruby mocującej w kierunku obrotu, zaś śruba mocująca przechodzi na wylot przez otwór przelotowy i zawiera gwintowany trzon oraz powiększony łeb umieszczony we wgłębieniu, przy czym gwintowany trzon jest osadzony w gwintowanym otworze, łeb i trzon są ukształtowane symetrycznie wokół środkowej osi śruby a maksymalny przekrój łba jest większy niż minimalny przekrój odcinka otworu przelotowego, znamienny tym, że łeb zawiera zewnętrzną powierzchnię czołową, ukształtowaną jako fragment kuli, która na 360° wchodzi w kontakt z częścią powierzchni ścianki wnęki, o którą wspiera się śruba, przy czym środkowa oś (A) śruby mocującej biegnąca w kierunku od wkładki tnącej odbiegając od środkowej osi poszczególnego otworu przelotowego w kierunku odbiegającym od osi obrotu, tworząc kąt ostry ze środkową osią otworu przelotowego.

Zewnętrzna powierzchnia czołowa wchodząca w kontakt na 360° jest współosiowa z częścią powierzchni ścianki wnęki, o którą wspiera się śruba.

Gniazdo zawiera ponadto powierzchnię oporową, odchodzącą w kierunku na zewnątrz od powierzchni gniazda, przy czym, że otwór mocujący jest tak skierowany, że śruba wywiera na wkładkę tnącą siłę posiadającą składową skierowaną na tę powierzchnię oporową.

Powierzchnia oporowa zawiera dwa segmenty ustawione wzajemnie pod kątem, przy czym, że siła posiada składowe skierowane w kierunku odpowiednich segmentów.

Środkowa oś śruby mocującej odchodzi od śruby mocującej w przód, w kierunku ruchu obrotowego, i odchyla się od środkowej osi otworu przelotowego we wkładce, w dodatkowym kierunku równolegle do osi ruchu obrotowego tworząc kąt ostry ze środkową osią otworu przelotowego.

Ten dodatkowy kierunek jest także odchylony ku aktywnej krawędzi tnącej wkładki.

Otwór przelotowy we wkładce zawiera ponadto tylne wgłębienie, rozmieszczone przy tylnej powierzchni oporowej, przy czym, przekrój poprzeczny tylnego wgłębienia powiększa się w kierunku oddalania się od przedniego wgłębienia.

Tylne wgłębienie ma kształt stożka ściętego.

Tylna powierzchnia wsporcza wkładki wchodzi w bezpośredni kontakt z powierzchnią gniazda.

Część ścianki wgłębienia, o którą wspiera się śruba, jest kulista.

W innym wykonaniu część ś cianki wgłębienia, o którą wspiera się ś ruba, jest stoż kowa.

Wkładka tnąca jest przestawną obrotowo wkładką tnącą, posiadającą wielokrotne, nadające się do stosowania wybiórczego, fragmenty krawędzi tnącej.

Niniejszy wynalazek odnosi się do zestawu skrawającego, do sposobu mocowania wkładki tnącej w oprawie narzędziowej zestawu, oraz do wkładki tnącej jako takiej.

Zestaw skrawający zawiera oprawę narzędziową, która posiada gniazdo dla wkładki. Gniazdo dla wkładki obejmuje powierzchnię gniazda, w której znajduje się gwintowany otwór pod śrubę mocującą, usytuowany skośnie do płaszczyzny powierzchni gniazda. W gnieździe dla wkładki jest mocowana wkładka tnąca. Wkładka posiada przednią powierzchnię i tylną powierzchnię wsporczą ukierunkowaną równolegle do powierzchni gniazda. Wkładka ma otwór przelotowy wyznaczający oś środkową i zawierający przednie wgłębienie rozmieszczone przy przedniej powierzchni wk ładki. Przednie wgłębienie jest zdefiniowane przynajmniej poprzez ściankę znajdującą się na części, o którą wspiera się śruba, posiadająca kołowy przekrój poprzeczny i zbieżną w kierunku tylnej powierzchni wsporczej. Śruba mocująca, zawierająca gwintowany trzon i powiększony łeb, przechodzi na wylot przez otwór przelotowy, a jej łeb zostaje umieszczony we wgłębieniu. Łeb zawiera zewnętrzną powierzchnię czołową, ukształtowaną jako fragment kuli, która na całym obwodzie, to jest na 360°, wchodzi w kontakt z powierzchnią ścianki wnęki, o którą wspiera się śruba. Gwintowany trzon jest mocowany w otworze mocującym poprzez złącze gwintowe. Łeb i trzon są ukształtowane symetrycznie wokół środkowej osi śruby. Środkowa oś śruby tworzy kąt ostry z środkową osią otworu przelotowego.

PL 196 677 B1

Korzystnie, gniazdo dla wkładki obejmuje powierzchnię oporową biegnącą w kierunku na zewnątrz od powierzchni gniazda, a otwór pod śrubę mocującą jest tak zorientowany, że śruba działa na wkładkę siłą posiadającą składową skierowaną w kierunku tej powierzchni oporowej.

Oprawa narzędziowa wyznacza oś ruchu obrotowego, przy czym, że przednia powierzchnia wkładki jest skierowana czołowo do przodu, w kierunku ruchu obrotowego oprawy narzędziowej.

Środkowa oś śruby mocującej odchodzi od śruby w przód, w kierunku ruchu obrotowego, i odchyla się od środkowej osi otworu przelotowego we wkładce, oddalając się od osi ruchu obrotowego oprawy narzędziowej.

Ponadto środkowa oś śruby mocującej odchodzi od śruby w przód, w kierunku ruchu obrotowego, i odchyla się od środkowej osi otworu przelotowego we wkładce, w dodatkowym kierunku równolegle do osi ruchu obrotowego.

Dodatkowy kierunek jest także odchylony ku aktywnej krawędzi tnącej wkładki.

Otwór przelotowy we wkładce zawiera tylne wgłębienie, rozmieszczone przy tylnej powierzchni oporowej, przy czym, że przekrój poprzeczny tylnego wgłębienia powiększa się w kierunku oddalania się od przedniego wgłębienia.

Tylne wgłębienie ma kształt stożka ściętego.

Część ścianki wgłębienia, o którą wspiera się śruba, jest kulista.

W innym wykonaniu część ścianki wgłębienia, o którą wspiera się śruba, jest stożkowa.

Oprawa narzędziowa zawiera korpus obrotowy wyznaczający oś ruchu obrotowego, przy czym na korpusie obrotowym znajdują się liczne gniazda dla wkładek, uformowane w zewnętrznym obrzeżu korpusu, w odstępach rozstawionych po obwodzie względem osi ruchu obrotowego, zaś w odpowiednich gniazdach dla wkładek są zamontowane liczne wkładki tnące, powierzchnia gniazda w każdym gnieździe dla wkładki jest ogólnie skierowana czołowo w przód, w kierunku ruchu obrotowego korpusu, przy czym każde gniazdo dla wkładki zawiera strukturę ścienną oddzielającą od siebie sąsiednie gniazda dla wkładek zaś struktura ścienna rozciąga się w kierunku zewnętrznego obrzeża korpusu, do miejsca znajdującego się, w odniesieniu do kierunku ruchu obrotowego, na przodzie odpowiedniego gniazda dla wkładki, środkowa oś śruby odchodząca w przód od wkładki, odchyla się od osi środkowej odpowiedniego otworu przelotowego, w kierunku oddalającym się od osi ruchu obrotowego.

Sposób mocowania wkładki tnącej, w gnieździe dla wkładki znajdującym się w oprawie narzędziowej, przy czym gniazdo dla wkładki zawiera powierzchnię gniazda z nagwintowanym otworem pod śrubę mocującą, biegnącym w kierunku skośnym do płaszczyzny powierzchni gniazda, wkładka tnąca posiada tylną powierzchnię wsporczą i otwór przelotowy, biegnący na wylot przez wkładkę, zawierający przednie wgłębienie rozmieszczone przy przedniej powierzchni wkładki, przeciwległej do tylnej powierzchni wsporczej, przednie wgłębienie jest zdefiniowane poprzez ściankę, a przynajmniej część tej ścianki, o którą wspiera się śruba, posiada kołowy przekrój poprzeczny, który zbiega się w kierunku ku tylnej powierzchni wsporczej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dostarcza się śrubę mocującą zawierającą nagwintowany trzon i powiększony łeb, przy czym łeb zawiera zewnętrzną powierzchnię czołową, którą ukształtowuje się jako fragment powierzchni kulistej wchodzącej w kontakt z częścią ścianki wgłębienia, o którą wspiera się śruba, przy czym łeb posiada swój maksymalny przekrój poprzeczny większy niż otwór przelotowy we wkładce, zaś nagwintowany trzon wyznacza środkową oś, wokół której śrubę ukształtowuje się symetrycznie, umieszcza się wkładkę tnącą w gnieździe dla wkładki, z tylną powierzchnią wsporczą wkładki zorientowaną równolegle do powierzchni gniazda, przykłada się śrubę na wylot przez otwór przelotowy i wkręca się nagwintowany trzon do otworu mocującego, przy czym powiększony łeb umieszcza się we wgłębieniu, a jego zewnętrzna powierzchnia czołowa wchodzi na 360° w kontakt z częścią ścianki wnęki, o którą wspiera się śruba, przy czym środkowa oś śruby biegnąca w przód od śruby tworzy kąt ostry ze środkową osią otworu przelotowego.

W następstwie wkręcenia trzonu do otworu mocującego, kontakt występujący na 360° jest współosiowy ze śrubą, względem środkowej osi śruby.

Oprawa narzędziowa zawiera korpus obrotowy wyznaczający oś ruchu obrotowego przy czym na korpusie obrotowym znajdują się liczne gniazda dla wkładek, które formuje się w zewnętrznym obrzeżu korpusu, w odstępach rozstawionych po obwodzie względem osi ruchu obrotowego, a w odPL 196 677 B1 powiednich gniazdach dla wkładek są zamontowane liczne wkładki tnące, przy czym powierzchnię gniazda w każdym gnieździe dla wkładki ukierunkowuje się czołowo w przód, w kierunku ruchu obrotowego korpusu, każde gniazdo dla wkładki zawiera strukturę ścienną, którą oddziela się od siebie sąsiednie gniazda dla wkładek, a struktura ścienna rozciąga się w kierunku zewnętrznego obrzeża korpusu, do miejsca znajdującego się, w odniesieniu do kierunku ruchu obrotowego, na przedzie odpowiedniego gniazda dla wkładki, przy czym w następstwie wkręcenia trzonu do otworu mocującego, środkowa oś śruby odchodząca w przód od wkładki, odchyla się od osi środkowej odpowiedniego otworu przelotowego, w kierunku oddalającym się od osi ruchu obrotowego.

Wkładka tnąca, obrotowo przestawna według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera korpus posiadający stronę przednią i stronę tylną, oraz otwór przelotowy przechodzący przez nią na wylot, przy czym strona przednia zawiera układ krawędzi tnących, a strona tylna definiuje powierzchnię wsporczą, zaś otwór przelotowy zawiera wgłębienia, przednie i tylne, skierowane odpowiednio ku powierzchniom, przedniej i tylnej, przednie wgłębienie ma kołowy przekrój poprzeczny, który zbiega się w kierunku ku powierzchni wsporczej, a tylne wgłębienie ma kołowy przekrój poprzeczny stopniowo powiększający się w kierunku powierzchni wsporczej.

Tylne wgłębienie ma kształt stożka ściętego.

Przednie wgłębienie ma kształt kulisty.

W innym wykonaniu przednie wgłębienie ma kształ t stoż ka ś cię tego.

Cele wynalazku i korzyści wynikające z niego, staną się oczywiste jako wynikające z następującego dalej szczegółowego opisu zalecanych przykładów, w powiązaniu z towarzyszącym opisowi rysunkiem, w którym na różnych figurach takie same odnośniki liczbowe odnoszą się do takich samych elementów.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok perspektywiczny frezu ze stanu techniki, fig. 2 - schematycznie przedstawiony widok od czoła z częściowymi przekrojami frezu przedstawionego na fig. 1, fig. 3 - widok podobny do widoku z fig. 2, frezu według niniejszego wynalazku, fig. 4 - widok z przodu wkładki tnącej zamocowanej we frezie z fig. 3, fig. 5 - fragmentaryczny widok boczny w kierunku strzałki T na fig. 3 z częściowym przekrojem, fig. 6 - przekrój poprzeczny, w kierunku wzdłużnym frezu, przez wkładkę tnącą według niniejszego wynalazku, fig. 7 - rzut pionowy śruby mocującej wykorzystywanej w niniejszym wynalazku, fig. 8 - przekrój poprzeczny, w kierunku wzdłużnym frezu, przez wkładkę tnącą jak na fig. 6, w której wgłębienie ma alternatywny kształt.

Na figurach od 3 do 5 jest przedstawione narzędzie obrotowe 20 w postaci frezu. Narzędzie to zawiera oprawę 22 posiadającą liczne rozstawione na obwodzie gniazda 24 dla wkładek. Każde gniazdo 24 zawiera tylną powierzchnię wsporczą 32 i odchodzącą od niej w górę powierzchnię oporową 33 składającą się z ustawionych wzajemnie do siebie pod kątem, segmentów powierzchniowych 33A, 33B (patrz fig. 4). Przynajmniej w większości gniazd dla wkładek są zamontowane przestawne obrotowo wkładki tnące 26, w razie potrzeby razem z nie pokazanymi podkładkami. Każda wkładka 26 jest przestawna obrotowo, co oznacza, że zawiera ona wielokrotne, nadające się do stosowania wybiórczego, fragmenty krawędzi tnącej. Wkładki 26 (i podkładki, jeżeli występują) są utrzymywane w miejscu za pomocą ś rub mocują cych 28, które przechodzą przez ś rodkowe otwory przelotowe 29 uformowane we wkładkach 26 (i w podkładkach, jeśli występują). Śruby mocujące 28 są łączone złączem gwintowym w nagwintowanych otworach mocujących 30, uformowanych w powierzchniach wsporczych 32 gniazd 24.

Otwory 30 nie są prostopadłe w stosunku do odpowiednich powierzchni 32. To jest, jak pokazano na fig. 3, otwory 30 biegną wzdłuż odpowiednich osi L, które są odchylone ukośnie względem linii N prostopadłych do powierzchni 32 gniazd, oś L tworzy z linią prostopadłą N kąt ostry α. Kąt α jest tak dobrany, że oś L, biegnąca w przód od śruby 28 w kierunku R ruchu obrotowego frezu, odchyla się od linii prostopadłej N oddalając się od środka narzędzia i tym samym jest oddalona od zewnętrznego skraju 10 powierzchni 36 kieszeni 38, tworząc z przodu każdej wkładki odstęp o wielkości D, który jest znacznie większy niż w rozwiązaniu według dotychczasowej techniki. Dla porównania, w rozwiązaniu według dotychczasowej techniki śruba 5, która jest ukierunkowana prostopadle do powierzchni 32 i biegnie wzdłuż linii prostopadłej N, jest na fig. 3 pokazana liniami przerywanymi. Bę dzie więc oczywiste, że śruba 28 jest bardziej dostępna niż w rozwiązaniu według dotychczasowej techniki, ułatwiając jej wkładanie i usuwanie przy stosowaniu śrubokrętów o większej różnorodności rozmiarów gabarytowych.

PL 196 677 B1

Ponadto, ta zaleta jest uzyskiwana bez zmieniania ukierunkowania otworu przelotowego 29 uformowanego we wkładce tnącej, to jest bez nachylania osi środkowej L' tamtego otworu skośnie względem przedniej powierzchni czołowej 40 wkładki. Przelotowy otwór 29 jest symetryczny względem linii prostopadłej do przedniej powierzchni czołowej 40, tak jak i w dotychczasowej technice. To symetryczne ukształtowanie jest umożliwione przez wprowadzenie otworu przelotowego 29 z powiększonymi wgłębieniami 50 i 52, przednim i tylnym, w przedniej powierzchni czołowej 40 i w tylnej czołowej powierzchni oporowej 41, wkładki (patrz fig. 6).

Przednie wgłębienie 50 jest uformowane przez ściankę, której przynajmniej fragment, na którym się wspiera łeb śruby, umożliwia ukierunkowanie śruby w taki sposób, że oś A tej śruby nie pokrywa się z osią L otworu 30, to jest tak, że oś A może tworzyć kąt z osią L. Zatem fragment przedniego wgłębienia 50, na którym się wspiera łeb, powinien mieć przekrój poprzeczny kołowy, który zbiega się (zwęża się) w kierunku tylnego wgłębienia 52. Na przykład, tamten fragment, na którym się wspiera łeb, mógłby być powierzchnią kulistą, jak pokazano na figurach 3, 5 i 6, albo powierzchnią stożkową, taką jak oznaczona odnośnikiem 50' na fig. 8. Użyte tutaj wyrażenie „powierzchnia stożkowa oznacza powierzchnię, która zawiera fragment kompletnego stożka (to znaczy, jest w kształcie pobocznicy stożka ściętego), i podobnie, wyrażenie „powierzchnia kulista oznacza powierzchnię, która zawiera fragment kompletnej powierzchni kulistej.

Śruba 28 ma łeb 56 i zewnętrznie nagwintowany trzon 53 odchodzący od łba. Łeb ma maksymalny przekrój poprzeczny większy niż prześwit otworu przelotowego 29, co wymaga żeby śruba była całkowicie usunięta z otworu mocującego 30 przy wymienianiu wkładki tnącej. Śruba jest ukształtowana symetrycznie wokół środkowej osi wzdłużnej A śruby. Łeb posiada zewnętrzny kształt powierzchni czołowej przystosowany do wchodzenia w kontakt z oporowym fragmentem przedniego wgłębienia 50. Jeżeli ten fragment oporowy jest powierzchnią stożkową, wtedy łeb będzie miał kontakt liniowy z nim. Jeż eli natomiast fragment oporowy jest powierzchnią kulistą o promieniu równym promieniowi powierzchni kulistej łba 56, wówczas wystąpi kontakt powierzchniowy, ale jeśli promienie są różne, wtedy także wystąpi kontakt liniowy. Kontakt liniowy (albo powierzchniowy) będzie współosiowy (symetrycznie rozłożony) względem osi śruby i pojawi się na 360° wokół tej osi. Tak więc, siła przykładana przez śrubę na wkładkę, będzie miała bardziej stabilizujące działanie.

Zauważa się, że nie jest konieczne żeby cała powierzchnia czołowa śruby była kulista, ale raczej tylko ta jej część, która wchodzi w kontakt na 360° z powierzchnią wgłębienia 50.

Kierunek gwintowanego otworu 30 jest taki, że siła wywierana przez śrubę na wkładkę ma składową boczną (jedną lub więcej) skierowaną na powierzchnię oporową 33A, 33B. W ten sposób, na przykład tak jak to można zobaczyć na fig. 4, umieszczona w otworze śruba jest tak ukierunkowana, że obciąża wkładkę siłą F tak zorientowaną, że ma ona składowe F1, F2 skierowane na odpowiednie segmenty powierzchniowe 33A, 33B powierzchni oporowej. Kombinacja tamtych sił, razem z kontaktem pomiędzy łbem śruby i ścianką otworu przelotowego we wkładce, występującym na 360°, będzie dawała wysoce stabilizujące oddziaływanie na wkładkę, uodparniające ją na drgania i na wytwarzanie hałasu. Ten aspekt wynalazku jest użyteczny, niezależnie od tego czy występuje łatwy dostęp do łba śruby, lub czy ma to znaczenie takie jak w przypadku freza opisywanego wcześniej. Znaczy to, że polepszenie właściwości zachowywania stabilności może być zastosowane dla wszystkich wkładek, stosowanych w obrotowych lub nieruchomych oprawach, do których używa się śrub mocujących.

Korzystnie powierzchnia oporowa może zawierać więcej lub mniej niż jeden segment. Powierzchnia oporowa, zamiast zawierać płaskie segmenty, może być zakrzywiona.

Tylne wgłębienie 52 we wkładce stopniowo powiększa się, w swym przekroju poprzecznym, idąc w kierunku powierzchni oporowej 41, po to żeby pomieścić odchylającą się względem osi A' wkładki śrubę 28. Korzystnie, kształt tylnego wgłębienia jest w postaci stożka ściętego.

Byłoby też możliwe dla otworu 6, żeby był tak skierowany, że kąt α będzie leżał w płaszczyźnie zorientowanej prostopadle do osi ruchu obrotowego narzędzia 20, w takiej płaszczyźnie, w której leży zarówno oś A śruby jak i oś środkowa A' wkładki. Jednakże, jak pokazano na fig. 5, możliwe jest alternatywne uformowanie otworu, takie że osie A i A' leżą w płaszczyźnie zorientowanej skośnie względem osi ruchu obrotowego narzędzia, to jest takie, w którym oś A jest odchylona względem osi A' pod kątem ostrym β, widocznym na rysunku narzędzia, w rzucie w kierunku T prostopadłym do osi ruchu obrotowego. Niezależnie od tego czy obie osie A, A' leżą w płaszczyźnie zorientowanej prostopadle, czy zorientowanej skośnie do osi ruchu obrotowego, wkładka i śruba wyglądałyby tak jak pokazano na fig. 3, kiedy się patrzy w kierunku równoległym do osi ruchu obrotowego, to jest, osie L i A odchylałyby się względem osi A' tworząc odstęp D. Kąt β (jeżeli występuje) byłby tak zorientowany, że oś A jako

PL 196 677 B1 biegnąca w przód od łba śruby, odbiegałaby od osi A' w kierunku równoległym do osi ruchu obrotowego i w kierunku aktywnego fragmentu 26A krawędzi tnącej, jak pokazano na fig. 5.

Niniejszy wynalazek zapewnia większą stabilizację wkładki tnącej i bardziej udostępnia śrubę mocującą przy operowaniu śrubokrętem.

Chociaż wkładka została tu opisana jako posiadająca tylną powierzchnię oporową 41 w bezpośrednim styku z powierzchnią 32 gniazda, ale zamiast tego pomiędzy powierzchniami mogłaby tam występować podkładka podobna do podkładki 4 pokazanej na fig. 1.

Wkładka może być o każdym wymaganym kształcie, takim jak kształt wielokątny lub okrągły.

Chociaż niniejszy wynalazek został opisany w powiązaniu z zalecanymi przykładami, mogą być dokonywane uzupełnienia, pominięcia, modyfikacje, oraz rozwiązania zastępcze, nie opisywane tu w szczegółach, nie wychodzące poza ducha i poza zakres wynalazku.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zestaw do frezowania zawierający oprawkę narzędziową, z obrotowym korpusem określającym oś obrotu przy czym korpus posiada wiele gniazd na wkładki, uformowanych na zewnętrznym obrzeżu korpusu i rozmieszczonych w oddaleniu od siebie na obwodzie w odniesieniu do kierunku obrotu R, przy czym każde gniazdo na wkładkę ma powierzchnię gniazda, w której znajduje się gwintowany otwór pod śrubę mocującą, usytuowany skośnie do płaszczyzny powierzchni gniazda, przy czym wskazana wkładka tnąca jest zamocowana w każdym gnieździe na wkładki, zaś wkładka tnąca posiada przednią powierzchnię i tylną powierzchnię wsporczą, ukierunkowane równolegle do powierzchni gniazda, ponadto wkładka tnąca ma otwór przelotowy wyznaczający oś środkową A' prostopadłą do przedniej powierzchni i zawierający przednie wgłębienie usytuowane przy przedniej powierzchni wkładki tnącej, przy czym przednie wgłębienie jest wykonane w ściance, znajdującej się przynajmniej na części, o którą wspiera się śruba, posiadająca kołowy przekrój poprzeczny, i zbieżną w kierunku tylnej powierzchni wsporczej, przy czym powierzchnia gniazda każdego gniazda na wkładkę jest zwykle skierowana czołowo w przód w kierunku ruchu obrotowego korpusu, przy czym każde gniazdo na wkładkę obejmuje strukturę ścienną oddzielającą od siebie sąsiednie gniazda na wkładki, przednia powierzchnia wkładki tnącej skierowana jest do przodu w kierunku obrotu oprawki narzędziowej, zaś struktura ścienna rozciąga się w kierunku zewnętrznego obrzeża korpusu do położenia na przedzie odpowiedniego gniazda na wkładkę w odniesieniu do kierunku ruchu obrotowego, w którym oś środkowa śruby mocującej odchyla się od śruby mocującej w kierunku obrotu, zaś śruba mocująca przechodzi na wylot przez otwór przelotowy i zawiera gwintowany trzon oraz powiększony łeb umieszczony we wgłębieniu, przy czym gwintowany trzon jest osadzony w gwintowanym otworze, łeb i trzon są ukształtowane symetrycznie wokół środkowej osi ś ruby a maksymalny przekrój łba jest większy niż minimalny przekrój odcinka otworu przelotowego, znamienny tym, że łeb (56) zawiera zewnętrzną powierzchnię czołową, ukształtowaną jako fragment kuli, która na 360° wchodzi w kontakt z częścią powierzchni ścianki wnęki, o którą wspiera się śruba, przy czym środkowa oś (A) ś ruby mocującej (28) biegnąca w kierunku od wkładki tnącej (26) odbiegając od środkowej osi (A') poszczególnego otworu przelotowego (29) w kierunku odbiegającym od osi obrotu, tworząc kąt ostry (α) ze środkową osią (A') otworu przelotowego.
2. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że kontakt na 360° jest współosiowy z częścią powierzchni ścianki wnęki, o którą wspiera się śruba.
3. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że gniazdo (24) zawiera ponadto powierzchnię oporową (33), odchodzącą w kierunku na zewnątrz od powierzchni gniazda (32), przy czym że otwór mocujący (30) jest tak skierowany, że śruba (28) wywiera na wkładkę tnącą siłę posiadającą składową skierowaną na tę powierzchnię oporową (33).
4. Zestaw według zastrz. 3, znamienny tym, że powierzchnia oporowa (33) zawiera dwa segmenty (33a, 33b) ustawione wzajemnie pod kątem, przy czym, że siła posiada składowe skierowane w kierunku odpowiednich segmentów.
5. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że środkowa oś (A') śruby mocującej (28) odchodzi od śruby mocującej (28) w przód, w kierunku ruchu obrotowego (R), i odchyla się od środkowej osi (A') otworu przelotowego (29) we wkładce, w dodatkowym kierunku równolegle do osi ruchu obrotowego tworząc kąt ostry (β) ze środkową osią (A') otworu przelotowego (29).

PL 196 677 B1
6. Zestaw według zastrz. 5, znamienny tym, że ten dodatkowy kierunek jest także odchylony ku aktywnej krawędzi tnącej (26a) wkładki (26).
7. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór przelotowy (29) we wkładce zawiera ponadto tylne wgłębienie (52), rozmieszczone przy tylnej powierzchni oporowej (41), przy czym, przekrój poprzeczny tylnego wgłębienia (52) powiększa się w kierunku oddalania się od przedniego wgłębienia (50).
8. Zestaw według zastrz. 7, znamienny tym, że tylne wgłębienie (52) ma kształt stożka ściętego.
9. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że tylna powierzchnia wsporcza (41) wkładki (26) wchodzi w bezpośredni kontakt z powierzchnią gniazda (32).
10. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że część ścianki wgłębienia, o którą wspiera się śruba, jest kulista.
11. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że część ścianki wgłębienia, o którą wspiera się śruba, jest stożkowa.
12. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że wkładka tnąca jest przestawną obrotowo wkładką tnącą, posiadającą wielokrotne, nadające się do stosowania wybiórczego, fragmenty krawędzi tnącej (26a).