PL207195B1 - Narzędzie skrawające do obróbki wiórowej i łapa mocująca do narzędzia skrawającego do obróbki wiórowej - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy narzędzia skrawającego do obróbki wiórowej, zasadniczo składającego się z narzędzia nośnego (13), które posiada wybranie dla przyjmowania płyty skrawającej (10), przy czym płyta skrawająca (10) jest zaopatrzona w nieckę mocującą (11), która jest przytrzymywana w narzędziu nośnym (13) przez łapę mocującą (16), a łapa mocująca (16) jest unieruchomiona poprzez śrubę mocującą (17) na narzędziu nośnym (13), przy czym na łapie mocującej (16) jest umieszczony element dociskowy (14), który na stronie dolnej, zwróconej do płyty skrawającej (10), jest wyposażony w krzywkę, która styka się z niecką mocującą (11), a łapa mocująca (16) popycha element dociskowy (14) w kierunku śruby mocującej (17). Według wynalazku zaproponowano, że niecka mocująca (11) jest ukształtowana w postaci koła i posiada pośrodku kuliste lub kołowe wzniesienie (12), przy czym krzywka na elemencie dociskowym (14) jest wykonana z dopasowanego do niego, kołowego pierścienia (21), który otaczając wzniesienie (12), wchodzi z zamocowaniem w nieckę mocującą (11).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest narzędzie skrawające do obróbki wiórowej i łapa mocująca do narzędzia skrawającego do obróbki wiórowej.

Znane są płytki skrawające, w tym przypadku płytki wieloostrzowe przestawne z ceramiki, o gł adkiej powierzchni górnej lub z najróż niejszymi nieckami mocują cymi, które są osadzone w stanie naprężonym w narzędziu nośnym i służą do obróbki skrawaniem materiałów metalowych. W przypadku gładkich powierzchni górnych płytek skrawających, niedogodnością jest brak odpowiadającego sile naprężającej połączenia zamknięciem kształtowym z narzędziem nośnym. Wprawdzie w przypadku płytek skrawających z niecką mocującą istnieje połączenie zamknięciem kształtowym, to jednak wskutek mocowania w niecce mocującej, płytka skrawająca na stosunkowo niewielkiej powierzchni jest bardzo silnie obciążona przez elementy mocujące, co może prowadzić do powstawania naprężeń w płytce skrawającej, albo nawet do jej złamania. Ponadto w stosowanych obecnie układach do obróbki wiórowej nie powiązano w jednym układzie wszystkich możliwych, korzystnych czynników.

Z opisu EP 0 753 366 znane jest narz ędzie skrawające do obróbki wiórowej, składające się w zasadzie z narzędzia nośnego, które posiada wybranie dla przyjmowania płytki skrawającej, przy czym płyta skrawająca jest zaopatrzona w nieckę mocującą, która jest przytrzymywana w narzędziu nośnym przez łapę mocującą, a łapa mocująca jest unieruchomiona poprzez śrubę mocującą na narzędziu nośnym. Na łapie mocującej jest umieszczony element dociskowy, który na stronie dolnej, zwróconej do płyty skrawającej, jest wyposażony w zderzak, który styka się z niecką mocującą. Ponadto łapa mocująca oddziaływują na element dociskowy w kierunku śruby mocującej.

Z opisu DE-A-1 602 817 jest znane narzędzie skrawające do obróbki wiórowej, składające się z narzę dzia noś nego, które posiada wybranie do przyję cia pł ytki skrawającej, która jest zaopatrzona w nieckę mocując ą i która poprzez ł apę mocują c ą jest mocowana w narzę dziu noś nym, a ł apa mocująca jest ustalona na narzędziu nośnym za pomocą śruby mocującej. Na stronie dolnej, zwróconej do płytki skrawającej, łapa mocująca jest zaopatrzona w zderzak, który styka się z niecką mocującą, przy czym niecka mocująca jest ukształtowana koliście i w środku posiada kuliste, względnie koliste wzniesienie, a zderzak wchodzi zamknięciem kształtowym i mocująco w nieckę mocującą i przy tym przenosi siłę mocującą poprzez łapę mocującą na płytkę skrawającą.

Zadaniem wynalazku jest takie połączenie, za pomocą prostych elementów składowych, tak wielu korzystnych czynników, jak jest to możliwe, w jeden układ i uzyskanie dzięki ich wzajemnemu zestawieniu optymalnego stanu zamocowania. Przy tym tolerancje produkcyjne różnych elementów konstrukcyjnych powinny zostać wyrównane, a także powinno powstać dodatkowe połączenie zamknięciem kształtowym, z kontrolowanym ograniczeniem siły mocującej, przy czym kształt elementów konstrukcyjnych powinien przeciwdziałać siłom obróbki wiórowej, w celu uniknięcia utraty siły mocującej podczas obróbki.

Zadanie to w odniesieniu do narzędzia skrawającego zostało według wynalazku rozwiązane dzięki temu, że, że wzniesienie leży powyżej dna niecki mocującej i poniżej powierzchni górnej płytki skrawającej, przytrzymywanej przez łapę mocującą.

Korzystnie łapa mocująca na swojej stronie dolnej, znajdującej się nad elementem dociskowym, posiada kuliste wzniesienie, które wchodzi w kuliste zagłębienie na elemencie dociskowym, przy czym promień kulistego wzniesienia na łapie mocującej jest większy od promienia kulistego zagłębienia w elemencie dociskowym.

Zgodnie z wynalazkiem element dociskowy jest zamocowany poprzez śrubę z luzem na łapie mocującej i posiada od strony czołowej wzniesienie dla ochrony łapy mocującej przed wiórami.

Korzystnie element dociskowy jest wykonany z materiału odpornego na zużycie, korzystnie stopu twardego, stali szybkotnącej o podwyższonej wydajności skrawania albo ceramiki.

Według wynalazku element dociskowy posiada pierścień, otaczający współśrodkowo podcięcie, które otacza współśrodkowo powierzchnię przylegania, która wznosi się pod kątem w kierunku środka pierścienia, a łapa mocująca jest prowadzona na narzędziu nośnym za pośrednictwem zukosowań z ogranicznikiem sił y mocują cej, korzystnie za poś rednictwem dwóch zukosowa ń , przy czym oba zukosowania są usytuowane równolegle i są oddzielone od siebie przez szczelinę.

Korzystnie oba zukosowania są usytuowane pod kątem 10° - 45°C do osi wzdłużnej łapy mocującej, przy czym oba zukosowania posiadają cylindryczną powierzchnię górną, a narzędzie nośne posiada dopasowane do niej cylindryczne powierzchnie płaszcza.

PL 207 195 B1

Zadanie wynalazku, w odniesieniu do łapy mocującej do narzędzia skrawającego, zostało rozwiązane dzięki temu, że zderzak na elemencie dociskowym stanowi kolisty pierścień przechwytujący wzniesienie w niecce mocującej płytki skrawającej.

Zaletą wynalazku jest to, że łapa mocująca poprzez koliste wzniesienie współpracuje z kulistym lub kolistym zagłębieniem w elemencie dociskowym, którego wzniesienie wchodzi zamknięciem kształtowym w nieckę mocującą płytki skrawającej tak, że występujący podczas skrawania przesuw łapy mocującej kończy się na zderzaku, przez co zwiększa się ruch dźwigniowy łapy mocującej, co powoduje jeszcze większy docisk płytki skrawającej. Poza tym wzniesienie w płytce skrawającej, leżące poniżej jej powierzchni dodatkowo do bocznego ruchu powoduje docisk, skierowany do powierzchni płytki skrawającej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia płytkę skrawającą w widoku, fig. 2 - narzędzie skrawające z osadzoną płytką skrawającą, w widoku, fig. 3 - narzędzie skrawające według fig. 2, w rozłożeniu, fig. 4 - narzędzie skrawające według fig. 2, w przekroju, fig. 5 - zestawienie łapy mocującej - elementu dociskowego - płytki skrawającej, w powiększeniu, fig. 6 - przekrój przez nieckę mocującą, fig. 7 - powierzchnię górną elementu dociskowego, w widoku, fig. 8 - powierzchnię dolną elementu dociskowego, w widoku, fig. 9 - łapę mocującą, w widoku, a fig. 10 - zestawienie łapy mocującej - elementu dociskowego - płyty skrawającej, w powiększonym przekroju.

Na fig. 1 jest przedstawiona wkładka skrawająca, względnie płytka skrawająca 10, jako płytka wieloostrzowa przestawna, do obróbki wiórowej metalowych przedmiotów obrabianych. Pośrodku płyta skrawająca 10 posiada kolistą nieckę mocującą 11, przy czym z kolei pośrodku niecki jest umieszczone kuliste lub koliste wzniesienie 12. Niecka mocująca 11 i wzniesienie 12 służą do ustalania płytki skrawającej 10 w pasującym elemencie ustalającym, w postaci gniazda na narzędziu nośnym 13.

Na fig. 2 jest przedstawiony przestrzenny widok płytki skrawającej 10 w stanie zamocowanym na narzędziu nośnym 13. Szczególnie należy zwrócić uwagę na element dociskowy 14 (porównaj również fig. 3), który na powierzchni dolnej posiada zarys współpracujący z niecką mocująca 11 w płytce skrawającej 10. Siła mocująca, powstająca wskutek dokręcania śruby mocującej 17, jest przenoszona poprzez łapę mocującą 16 na płytkę skrawającą 10. Jako szczególną cechę, łapa mocująca 16 na powierzchni dolnej, znajdującej się nad płytką skrawającą 10, posiada kuliste wzniesienie 18, które wchodzi w kuliste zagłębienie w elemencie dociskowym 14 i jest zamocowane z luzem za pomocą śruby 15.

Na fig. 4 i 5 jest przedstawione w przekroju poprzecznym gniazdo płytki skrawającej 10. Podczas dokręcania śruby mocującej 17, łapa mocująca 16 przesuwa się do dołu i jednocześnie za pomocą zukosowania 20 ślizga się do tyłu po podobnym zukosowaniu w narzędziu nośnym 13. Ponieważ łapa mocująca 16 poprzez kuliste wzniesienie 18, na którego powierzchni, naprzeciwległej do zukosowania, wskutek powstającej siły naprężającej jest połączona zamknięciem kształtowym z elementem dociskowym 14, poprzez kuliste zagłębienie 19, a z kolei wzniesienie 21 elementu dociskowego 14 wchodzi zamknięciem kształtowym w nieckę mocującą 11 płytki skrawającej 10, to ruch skierowany z boku do narożnika gniazda płytki skrawającej 10 jest przenoszony przez poszczególne elementy na płytkę skrawającą 10. (patrz również fig. 10). W przypadku dosunięcia do ogranicznika siły mocującej 22, zwiększa się ruch dźwigniowy łapy mocującej 16. Element dociskowy 14 wywiera jeszcze większy nacisk na płytkę skrawającą 10 i dodatkowo swoją powierzchnią przylegania 23 naciska na jej powierzchnię górną. Szczególną cechą tego zestawienia jest to, że w kombinacji wszystkich elementów, z powodu istniejących kształtów i zukosowań, nie jest możliwe wysunięcie się płytki skrawającej 10 ze swojego gniazda.

Na fig. 6 jest przedstawiona w przekroju kolista niecka mocująca 11 płytki skrawającej 10. Pośrodku jest widoczne koliste lub kuliste wzniesienie 12. Przy tym szczególną cechę stanowi to, że wzniesienie 12 posiada kształt kuli i leży powyżej dna niecki i poniżej powierzchni górnej płytki skrawającej 10. W przekroju poprzecznym zarys niecki mocującej 11 posiada kształt kolisty i do pewnego stopnia jest usytuowany wokół pionowej osi kuli, co przypomina kształt amerykańskiego pączka Donut.

Na fig. 7 jest przedstawiona powierzchnia górna elementu dociskowego 14, która jako szczególną cechę posiada opisaną czaszę kulistą 19, względnie kuliste wgłębienie albo zagłębienie.

Na fig. 8 jest przedstawiona powierzchnia dolna elementu dociskowego 14, która jako cechę szczególną posiada wzniesienie 21 w postaci pączka Donut, które stanowi zarys współpracujący z niecka mocując ą 11 na pł ytce skrawają cej 10. Dodatkowa cechę stanowi powierzchnia przylegania 23,

PL 207 195 B1 która wznosi się pod kątem w kierunku środka pączka Donut, oraz podcięcie 25, które chroni krawędź niecki mocującej 11 płytki skrawającej 10 przed stykiem powierzchniowym, a tym samym przed uszkodzeniami i niewystarczającym przyleganiem. Porównaj również fig. 10.

Szczególną cechą elementu dociskowego 14 jest jego wykonanie z materiału odpornego na zużycie, korzystnie stopu twardego, stali szybkotnącej o podwyższonej wydajności skrawania albo ceramiki oraz wzniesienie 24 zarysu zewnętrznego, w celu ochrony łapy mocującej 16 przed wiórami, które tworzą się podczas obróbki wiórowej (fig. 7). Połączenie kula/czasza kulista służy również do wyrównania tolerancji i wyrównania położenia między elementem mocującym 14 a płytką skrawającą 10.

Na fig. 9 jest przedstawiona powierzchnia dolna łapy mocującej 16 z opisanym kulistym wzniesieniem 18. Szczególną cechą tego kulistego wzniesienia 18 jest to, że średnica kuli jest nieco większa od średnicy czaszy kulistej w elemencie dociskowym 14, w celu umożliwienia przenoszenia siły przez krawędzie zewnętrzne kuli/czaszy kulistej 26 (fig. 10), a nie przez punktowe obciążenie na dnie czaszy kulistej i wierzchołek kuli. Dalszą cechę stanowi zukosowanie 20 na łapie mocującej (fig. 4 i fig. 5), współpracujące z zukosowaniem w narzędziu nośnym 13. Zukosowania te powodują to, że podczas dokręcania śruby mocującej 17 następuje boczny ruch elementu mocującego 14, który popycha płytkę skrawającą 10 do narożnika gniazda. Łapa mocująca 16 jest przeznaczona dla narzędzi nośnych 13 o niewielkich wymiarach.

Na fig. 11 jest przedstawiona powierzchnia dolna innej odmiany łapy mocującej 16 z opisanym wzniesieniem 18 w postaci kuli. Łapa mocująca 16 jest przeznaczona dla narzędzi nośnych 13, których wymiary dopuszczają wbudowanie tego elementu, powiększonego z powodu rodzaju jego konstrukcji. Szczególną cechą tej łapy mocującej 16 jest zukosowanie 26, znajdujące się w tylnym obszarze, ukształtowany odmiennie od zukosowania przedstawionego na fig. 9. Jak jest to przedstawione na fig. 12, zukosowanie jest przedzielone szczeliną 27 i jest usytuowane pod kątem 10° - 45°. Szczególną cechą obu zukosowań 26 są ich cylindryczne powierzchnie górne 28. Powierzchnie te powodują to, że podczas dokręcania śruby mocującej 17, dodatkowo do bocznego ruchu łapy mocującej 16, następuje samoosiowanie w tylko do tego celu wytworzonym wybraniu 29 na narzędziu nośnym 13. Porównaj również fig. 13.

Zgodnie z fig. 13, szczególną cechą wybrania 29 na narzędziu nośnym 13 jest z kolei cylindryczna powierzchnia górna dwóch równolegle usytuowanych zukosowań 30, których promień jest nieco większy od cylindrycznych powierzchni górnych 28 łapy mocującej 16. Tym samym umożliwiony jest w przybliżeniu styk liniowy między zukosowaniami oraz samoosiujący poślizg wzajemny stykających się cylindrycznych powierzchni 28 i 30.

Na fig. 14 jest przedstawione w przekroju poprzecznym zestawienie łapy mocującej 16 i narzędzia nośnego 13, w celu pokazania styku wspomnianych powierzchni 28 i 30.

Claims (13)

Zastrzeżenia patentowe

1. Narzędzie skrawające do obróbki wiórowej, składające się z narzędzia nośnego, które posiada wybranie dla przyjmowania płytki skrawającej, przy czym płytka skrawająca jest zaopatrzona w nieckę mocującą, która jest przytrzymywana w narzędziu nośnym przez łapę mocując ą, a łapa mocująca jest unieruchomiona poprzez śrubę mocująca na narzędziu nośnym, przy czym na łapie mocującej jest umieszczony element dociskowy, który na stronie dolnej, zwróconej do płyty skrawającej, jest wyposażony w zderzak, który styka się z niecką mocującą, a łapa mocująca przesuwa element dociskowy w kierunku śruby mocującej, przy czym niecka mocująca jest ukształtowana w postaci kolistej i posiada pośrodku kuliste lub koliste wzniesienie, a zderzak na elemencie mocującym stanowi dopasowany do niego kolisty pierścień, znamienne tym, że wzniesienie (12) leży powyżej dna niecki mocującej (11), i poniżej powierzchni górnej płytki skrawającej (10), przytrzymywanej przez łapę mocującą (16).

2. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że łapa mocująca (16) na swojej stronie dolnej, znajdującej się nad elementem dociskowym (14), posiada kuliste wzniesienie (18), które wchodzi w kuliste zagłębienie (19) na elemencie dociskowym (14).

3. Narzędzie według zastrz. 2, znamienne tym, że promień kulistego wzniesienia (18) na łapie mocującej (16) jest większy od promienia kulistego zagłębienia (19) w elemencie dociskowym (14).

4. Narzędzie według zastrz. 3, znamienne tym, że element dociskowy (14) jest zamocowany poprzez śrubę (15) z luzem na łapie mocującej (16).

PL 207 195 B1

5. Narzędzie według zastrz. 4, znamienne tym, że element dociskowy (14) posiada od strony czołowej wzniesienie (24) dla ochrony łapy mocującej (16) przed wiórami.

6. Narzędzie według zastrz. 5, znamienne tym, że element dociskowy (14) jest wykonany z materiału odpornego na zużycie, korzystnie stopu twardego, stali szybkotnącej o podwyższonej wydajności skrawania albo ceramiki.

7. Narzędzie według zastrz. 6, znamienne tym, że element dociskowy (14) posiada pierścień (21) otaczający współśrodkowo podcięcie (25).

8. Narzędzie według zastrz. 7, znamienne tym, że podcięcie (25) otacza współśrodkowo powierzchnię przylegania (23), która wznosi się pod kątem w kierunku środka pierścienia (21).

9. Narzędzie według zastrz. 5, znamienne tym, że łapa mocująca (16) jest prowadzona na narzędziu nośnym (13) za pośrednictwem zukosowania (20) z ogranicznikiem siły mocującej (22).

10. Narzędzie według zastrz. 1-8, znamienne tym, że łapa mocująca (16) jest prowadzona na narzędziu nośnym (13), posiadającym ogranicznik siły mocującej (22), za pośrednictwem dwóch zukosowań (28), przy czym oba zukosowania (28) są usytuowane równolegle i są oddzielone od siebie przez szczelinę (27).

11. Narzędzie według zastrz. 10, znamienne tym, że oba zukosowania (28) są usytuowane pod kątem 10° - 45° do osi wzdłużnej łapy mocującej (16).

12. Narzędzie według zastrz. 10 albo 11, znamienne tym, że oba zukosowania (28) posiadają cylindryczną powierzchnię górną, a narzędzie nośne (13) posiada dopasowane do niej cylindryczne powierzchnie płaszcza (30).

13. Łapa mocująca do narzędzia skrawającego, składającego się z narzędzia nośnego, które posiada wybranie dla przyjmowania płytki skrawającej, która jest zaopatrzona w nieckę mocującą, która jest przytrzymywana przez łapę mocującą w narzędziu nośnym, a łapa mocująca jest unieruchomiona poprzez śrubę mocującą na narzędziu nośnym, przy czym na łapie mocującej jest umieszczony element dociskowy, który na stronie dolnej, zwróconej do płytki skrawającej jest zaopatrzony w zderzak, który styka się z niecką mocującą, znamienna tym, że zderzak na elemencie dociskowym (14) stanowi kolisty pierścień (21) przechwytujący wzniesienie (12) w niecce mocującej (11) płytki skrawającej (10).