PL238085B1 - Hybrydowa głowica skrawająco nagniatająca - Google Patents

Abstract

Głowica skrawająco-nagniatająca, zawierająca korpus, na powierzchni czołowej którego znajduje się element nagniatający umieszczony w kasecie oraz ostrze skrawające umieszczone w gnieździe, charakteryzuje się tym, że ma co najmniej jedno ostrze skrawające (2), które stanowi obrotowe ostrze skrawające łożyskowane tocznie, ślizgowo lub hydrostatycznie i co najmniej jedno gniazdo dostosowane do zamontowania kasety (4) z elementem nagniatającym (5). Obrotowe ostrze skrawające ma postać okrągłej płytki, gwarantującej ciągłą, samoczynną pod wpływem sił skrawania, zmianę czynnej krawędzi skrawającej w czasie pracy narzędzia. Głowica może być wyposażona w dwa gniazda dostosowane do zamontowania kasety z elementem nagniatającym, położone symetrycznie względem osi głowicy, pierwsze gniazdo z elementem nagniatającym naprzeciwko drugiego. Głowica może mieć jedno gniazdo dostosowane do zamontowania kasety z elementem nagniatającym, a drugie gniazdo dostosowane do zamontowania kasety, w której umieszczone jest ostrze skrawająco-wygładzające, położone symetrycznie względem osi głowicy, naprzeciwko gniazda z elementem nagniatającym.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest głowica skrawająco-nagniatająca przeznaczona do obróbki płaskich powierzchni zewnętrznych o różnych szerokościach. Umożliwia obróbkę zgrubną, średniodokładną i szczególnie wykańczającą gdy wymagana jest duża dokładność powierzchni i jednocześnie duża trwałość ostrzy skrawających. Duża trwałość ostrzy obok innych czynników jest wynikiem ich obrotu wywołanego przez siły skrawania. Zwiększona dokładność i gładkość otrzymanych powierzchni jest głównie wynikiem jednoczesnego ze skrawaniem nagniatania powierzchni rolkami lub kulkami.

Znana jest z opisu patentowego PL 175672 głowica skrawająco-nagniatająca do obróbki płaskich powierzchni zewnętrznych, zawierająca korpus wyposażony w ostrza skrawające oraz elementy nagniatające rozmieszczone obwodowo na powierzchni czołowej korpusu, która charakteryzuje się tym, że ma wymienne płytki zdzierające zamocowane bezpośrednio w korpusie oraz wymienne płytki gładzące zamocowane w kasetach oraz elementy nagniatające zamocowane w kasetach. Kasety są umieszczone w gniazdach korpusu, zaś liczba elementów nagniatających jest równa liczbie płytek gładzących, przy czym płytki gładzące wraz z elementami nagniatającymi tworzą pary, które to pary są rozmieszczone na okręgu o promieniu mniejszym od promienia okręgu, na którym rozmieszczone są płytki zdzierające. Płytki gładzące i elementy nagniatające w poszczególnych parach są usytuowane względem siebie w ten sposób, że kąt zawarty pomiędzy płaszczyzną przechodzącą przez oś głowicy i przez środek krawędzi skrawającej płytki gładzącej, a płaszczyzną przechodzącą przez oś głowicy i punkt środkowy roboczej części zarysu elementu nagniatającego wynosi 180°/Zgł gdzie Zgł oznacza liczbę płytek gładzących. Kasety są wyposażone w urządzenia do dokładnej regulacji położenia kątowego i osiowego zamocowanych w nich elementów nagniatających i płytek gładzących. Kasety są przymocowane rozłącznie do korpusu za pomocą elementów mocujących, korzystnie w postaci śrub z łbem kulistym.

Znana jest z opisu patentowego PL 195162 głowica skrawająco-nagniatająca z wymiennymi płytkami skrawającymi, uniwersalnymi i gładzącymi, zamocowanymi w gniazdach korpusu, wyposażona w elementy nagniatające zamocowane w kasetach umieszczonych w gniazdach korpusu na płaszczyźnie czołowej głowicy, która charakteryzuje się tym, że elementy nagniatające są rozmieszczone parami naprzeciwko siebie, z obydwóch stron osi głowicy. Z jednej strony znajduje się element nagniatający wstępnie, usytuowany za płytką gładzącą na okręgu o drugim promieniu Rr, zaś naprzeciwko niego znajduje się element nagniatający wykańczająco, usytuowany na okręgu o trzecim promieniu Rf. Trzeci promień jest mniejszy od drugiego promienia, korzystnie, różnica pomiędzy promieniem drugim i promieniem trzecim jest równa lub większa od połowy wartości posuwu na obrót Rr - Rf > 0,5 frmax. Element nagniatający wykańczająco jest wysunięty osiowo względem elementu nagniatającego wstępnie o wartość odpowiadającą wartości założonego naddatku ap na nagniatanie wykańczające. Korzystnie, długość elementu nagniatającego wykańczająco jest większa od długości elementu nagniatającego wstępnie. Elementy nagniatające wstępnie i wykańczająco mają kształt baryłkowy lub walcowy. Korzystnie, kasety, w których zamocowane są elementy nagniatające wstępnie i wykańczająco mają płaski kształt o zarysie dwóch trapezów połączonych podstawami i przymocowanych rozłącznie do korpusu. Kasety są wyposażone w znane śruby regulacyjno-oporowe, zaopatrzone w wahliwe elementy kuliste, ścięte płasko od strony styku z płaszczyzną oporową gniazda korpusu głowicy. Korzystnie, na powierzchni czołowej korpusu zamocowany jest rozłącznie podłużny element sprężysty, usytuowany przed płytką gładzącą, przeznaczony do usuwania wiórów po obróbce skrawaniem.

Z opisu patentowego WO212167360 znane jest narzędzie obrotowe (głowica frezowa), które jest wyposażone w kasety z samoobrotowymi ostrzami (SPRET) przystosowanymi do skrawania również materiałów bardzo twardych. Narzędzie zbudowane jest z korpusu, który można w sposób rozłączalny lub na stałe połączyć z uchwytem narzędziowym oraz kasety, które zawierają płytki wyposażone w krawędź lub krawędzie skrawającą nadającą się do zamocowania i zastosowania w narzędziu. Uchwyt narzędziowy jest ukształtowany tak, aby utrzymać narzędzie z kasetami w nim pod określonym kątem.

Głowica skrawająco-nagniatająca, według wynalazku, zawierająca korpus, na powierzchni czołowej którego znajduje się element nagniatający umieszczony w kasecie oraz ostrze skrawające umieszczone w gnieździe, charakteryzuje się tym, że ma co najmniej jedno ostrze skrawające, które stanowi obrotowe ostrze skrawające łożyskowane tocznie, ślizgowo lub hydrostatycznie i co najmniej jedno gniazdo dostosowane do zamontowania kasety z elementem nagniatającym. Obrotowe ostrze

PL 238 085 B1 skrawające ma postać okrągłej płytki, gwarantującej ciągłą, samoczynną pod wpływem sił skrawania, zmianę czynnej krawędzi skrawającej w czasie pracy narzędzia.

Korzystnie głowica zawiera cztery obrotowe ostrza skrawające.

Długość elementu nagniatającego uzależniona jest od posuwu na obrót frmax narzędzia w czasie pracy i wynosi nie mniej niż 1,5 wartości tego posuwu frmax.

Głowica może być wyposażona w dwa gniazda dostosowane do zamontowania kasety z elementem nagniatającym, położone symetrycznie względem osi głowicy, pierwsze gniazdo z elementem nagniatającym naprzeciwko drugiego.

Głowica może mieć jedno gniazdo dostosowane do zamontowania kasety z elementem nagniatającym, a drugie gniazdo dostosowane do zamontowania kasety, w której umieszczone jest ostrze skrawająco-wygładzające, położone symetrycznie względem osi głowicy, naprzeciwko gniazda z elementem nagniatającym.

Dla zabezpieczenia poprawnego odprowadzenia wióra między innymi przed zagnieceniem jego cząstek w powierzchnię nagniataną niezbędne jest stosowanie wymuszonego usuwania wiórów przed elementami nagniatającymi wykorzystując w tym celu strumienie cieczy chłodząco-smarującej doprowadzanej centralnie przez wrzeciono obrabiarki, uchwyt narzędzia a dalej jego korpus. Rozwiązania takie są coraz częściej stosowane również w konwencjonalnych głowicach frezowych.

Liczba obrotowych ostrzy skrawających łożyskowanych tocznie, ślizgowo lub hydrostatycznie, elementów nagniatających i ostrzy skrawająco-wygładzających zależna jest od średnicy narzędzia i wielkości kaset przewidzianych dla elementów nagniatających i ostrzy skrawająco-wygładzających. Kasety z elementem nagniatającym i kasety z ostrzem skrawająco-wygładzającym są wykonane według znanych rozwiązań.

Przedmiot wynalazku objaśniony jest bliżej w przykładach na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia hybrydową głowicę skrawająco-nagniatającą jednorolkową, zawierającą cztery obrotowe ostrza skrawające i jeden element nagniatający w widoku od strony powierzchni czołowej, fig. 2 przedstawia hybrydową głowicę skrawająco-nagniatającą dwurolkową zawierającą cztery obrotowe ostrza skrawające i dwa elementy nagniatające w widoku od strony powierzchni czołowej, fig. 3 przedstawia głowicę zawierającą cztery obrotowe ostrza skrawające, jeden element nagniatający i jedno ostrze skrawająco-wygładzające.

P r z y k ł a d 1

Hybrydowa głowica skrawająco-nagniatająca ma korpus 1 w kształcie handlowych głowic frezowych typowych lub głowic SPRET. Na obwodzie od strony powierzchni czołowej znajdują się cztery gniazda przystosowane do zamontowania kaset 2 z obrotowymi ostrzam i skrawającymi 3 i jedno gniazdo przystosowane do zamontowania kasety 4 z elementem nagniatającym 5. Obrotowe ostrza skrawające 2 są łożyskowane tocznie i mają postać okrągłej płytki, gwarantującej ciągłą, samoczynną zmianę czynnej krawędzi skrawającej pod wpływem sił skrawania w czasie pracy narzędzia. Obrotowy element nagniatający 5 ma postać rolki, której długość jest większa od wartości maksymalnego posuwu na obrót frmax [mm] narzędzia. Kaseta 4 ma płaski kształt o zarysie dwóch trapezów połączonych podstawą i przymocowana jest do korpusu 1 trzema śrubami mocującymi 7. Dwie śruby mocujące 7 umieszczone są w pobliżu rolki nagniatającej 5 symetrycznie do jej osi i przesunięte względem niej w kierunku osi głowicy. Trzecia śruba mocująca 7 umieszczona jest w płaszczyźnie przechodzącej przez oś rolki 5. W kasetę 4 wkręcone są po trzy śruby regulacyjno-oporowe 6, które służą do ustawiania kasety 4. Śruby regulacyjno-oporowe 6 są ulepszone cieplnie, mają drobnozwojny gwint i zamontowane wahliwe elementy kuliste, ścięte od strony styku z płaszczyzną oporową gniazda korpusu 1. Taka konstrukcja ułatwia regulacje ustawienia kaset 4 oraz zwiększa sztywność stykową połączenia śruby z korpusem 1. Dwie śruby regulacyjno-oporowe 6 umieszczone są symetrycznie, blisko rolki 5 i służą do ustawiania rolki 5. Trzecia śruba regulacyjno-oporowa 6 umieszczona jest możliwie daleko od rolki 5.

Korpus 1 wyposażony jest w centralny układ chłodzenia gwarantujący wytworzenie strumienia cieczy chłodzącej (jednocześnie obok chłodzenia ostrzy) usuwające wióry przed elementami nagniatającymi (zabezpiecza to nagniatanie wiórów w powierzchnię obrabianą).

P r z y k ł a d 2

Głowica jak w przykładzie pierwszym, z tym, że ma drugie gniazdo dostosowane do zamontowania kasety 4 z elementem nagniatającym 5, położone symetrycznie względem osi głowicy, naprzeciwko pierwszego gniazda z elementem nagniatającym 5.

PL 238 085 B1

P r z y k ł a d 3

Głowica jak w przykładzie pierwszym, z tym, że ma gniazdo dostosowane do zamontowania kasety 8, w której zamontowane jest ostrze skrawająco-wygładzające 9, położone symetrycznie względem osi głowicy, naprzeciwko gniazda z elementem nagniatającym 5. Kaseta 8 jest płaska i ma kształt dwóch prostokątów i podobnie jak kaseta 3, przymocowana jest do korpusu 1 trzema śrubami mocującymi 6. Dwie śruby mocujące 7 umieszczone są w pobliżu ostrza skrawająco-wygładzającego 9, symetrycznie do jego osi i przesunięte względem niej w kierunku osi głowicy. Trzecia śruba mocująca 7 umieszczona jest w pobliżu osi głowicy. W kasetę 8 wkręcone są dwie śruby regulacyjno-oporowe 6, usytuowane na przeciwległych końcach kasety 8, które służą do jej ustawiania. Element nagniatający 5 jest umieszczony na okręgu o mniejszym promieniu niż ostrze skrawająco-wygładzające 9. Ostrze skrawająco-wygładzające 9 jest wysunięte względem obrotowych ostrzy skrawających 2 w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny czołowej głowicy, zaś wsunięte względem elementu nagniatającego 5.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Głowica skrawająco-nagniatająca, zawierająca korpus, na powierzchni czołowej którego znajduje się element nagniatający umieszczony w kasecie oraz ostrze skrawające umieszczone w gnieździe, znamienna tym, że ma co najmniej jedno ostrze skrawające, które stanowi obrotowe ostrze skrawające 2 łożyskowane tocznie, ślizgowo lub hydrostatycznie i co najmniej jedno gniazdo dostosowane do zamontowania kasety 4 z elementem nagniatającym 5.
2. 2. Głowica skrawająco-nagniatająca według zastrz. 1, znamienna tym, że ma drugie gniazdo dostosowane do zamontowania kasety 4 z elementem nagniatającym 5, położone symetrycznie względem osi głowicy, naprzeciwko pierwszego gniazda z elementem nagniatającym 5.
3. 3. Głowica skrawająco-nagniatająca według zastrz. 1, znamienna tym, że ma gniazdo dostosowane do zamontowania kasety 8, w której umieszczone jest ostrze skrawająco-wygładzające 9, położone symetrycznie względem osi głowicy, naprzeciwko gniazda z elementem nagniatającym 5.