SE540048C2 - Excentriskt baksidigt bearbetande verktyg - Google Patents

Abstract

Den föreliggande uppfinningen åstadkommer ett excentriskt kraftigt baksidigt bearbetande skärverktyg, som innefattar en krona, ett klämfäste för att medelst en infästningsklämma klämmas fast i en numeriskt styrd verktygsmaskin samt en fräsbom för att förbinda kronan med klämfästet. Kronans centrala vridningsaxel avviker från och är parallell med klämfästets centrala axel. Fräsbommens radiella sektion är en ellipsliknande yta. Det baksidigt bearbetande skärverktyget är applicerbart på en numeriskt styrd verktygsmaskin, har hög styvhet och kan implementera kontinuerlig, automatisk bearbetning, varigenom en effektiv förbättring sker av effektiviteten och kvaliteten av djuphålsbearbetning och det uppnås en praktisk och tillförlitlig bearbetning, enkel tillverkning samt låga tillverkningskostnader. Det excentriska kraftiga baksidigt bearbetande skärverktyget enligt den föreliggande uppfinningen kan implementera bearbetningsprocesserför planet vid den bakre ytan av en baksidesplanfräsning, bottenytan på ett djupt hål i en baksidig försänkning, avfasningen vid baksidesytan på ett baksidigt bearbetningshål, den bågformiga ytan vid baksidesytan på ett baksidigt bearbetningshål samt den avfasade ytan och det avfasade hålet vid baksidesytan på ett baksidigt bearbetningshål.

Description

EXCENTRISKT BAKSIDIGT BEARBETANDE VERKTYG BAKGRUND Tekniskt område Föreliggande uppflnning hänför sig till det tekniska området för skärande verktyg användai en verktygsmaskin och närmare bestämt till ett kraftigt centrifugalt eller excentriskt bak-sidigt bearbetande verktyg (skärande verktyg).

Närliggande teknik Inom det tekniska området för detaljbearbetning används ofta en baksidigt bearbetandemetod. Exempelvis används ofta vid borrning en baksidig eller bakvänd planfräsning ipraktisk produktion. En planfräsning utförs vanligen genom bearbetning med ett planfräs-ningsskär eller medelst skärning genom fastsättning av ett enkelsidigt skär på enfräsbom. Exempelvis mäste en planfräsning utformas vid ytan av ett skruvhåls baksida ien anslutningsfläns för installation av en ventil eller vattenpump.

På grund av strukturella krav på utformningen är emellertid tvärgåendeförstärkningsribbor arrangerade på den baksides eller bakvända bearbetningsytan av endel. Exempelvis är tvärgående förstärkningsribbor arrangerade på en bearbetningsyta aven baksidig eller bakåtvänd planfräs. Ytan är ojämn och har vanligen hårda föroreningar.Det är därför svårt att utföra framsidig skärning med användning av ovanstående metod.Bara bearbetningssättet för baksidig skärning kan utföras genom fastsättning av ettenkelsidigt skär på en fräsbom. det vill säga ett skär som är fastsatt på en fräsbom medskärytan uppåtriktad. Under bearbetningen förflyttas verktygsmaskinens spindeldockauppåt. Genom att vara begränsad av det genomgående hålets diameter så är läget förytan på det enkelsidiga skäret långt borta från styrstångens rotationscentrum, vilket geren instabil och skakig skärning samt en förkortad livslängd för skärverktyget.

Med utvecklingen av skärverktygsteknologier har en baksidig brotsch utformats och tillver-kats, vars skär är fritt genom framåtvridning och fast genom bakåtvridning. När skäret ärfast så kan skärverktyget passera genom ett genomgående hål. När skäret är fritt så kanskärverktyget användas för borrning av ett djupt hål, som avsevärt förbättrar effektiviteten.Men ett sådant skärverktyg har en komplicerad struktur, ett antal delar, liten styvhet ochhöga kostnader samt är bara lämpligt för bearbetning av material med liten hårdhet. På 2 grund av dess försänkning friställs och fastsätts ett skär medelst den centripetala vrid-ningskraften och skäret kör ibland fast i stålämnen under bearbetningen, vilket omöjliggörfunktionen för skärets fastsättning, vilket kan orsaka skador på skärverktyget, arbetsstyck-et och verktygsmaskinen.

SAMMANFATTNING Det tekniska problemet som ska lösas med den föreliggande uppfinningen är att åstad-komma ett excentriskt kraftigt/starkt baksidigt bearbetande skärverktyg för att undanröjabristfälligheterna hos känd teknik. Det baksidigt bearbetande skärverktyget höjer effektivtbearbetningseffektiviteten i ett baksidigt bearbetningsläge, uppnår en behändig och tillför-litlig bearbetning och fordrar liten tillverkningskostnad.

För att lösa ovanstående tekniska problem så är den i den föreliggande uppfinningen in-begripna tekniska lösningen såsom följer: Ett kraftigt excentriskt baksidigt bearbetande skärverktyg innefattar en krona, ett klämfäs-te för att medelst en infästningsklämma klämmas fast i en numeriskt styrd verktygsmaskinsamt en fräsbom som förbinder kronan med klämfästet. Kronans centrala rotationsaxelavviker från och är parallell med klämfästets centrala axel.

Den yttre kanten på en ellipslik yta bildas av en första båge dragen med den centrala ax-eln för klämfästet som centrum och en andra båge dragen med kronans centrala rota-tionsaxel som centrum.

Vid den föreliggande uppfinningen utgör kronans radiella sektionsform en restdel av enutskärning av en triangelliknande sektorsarea från en cirkel uppdragen med en diametersom är kortare än innerdiametern på ett genomgående hål. Ett installationsurtag för ettskär är anordnat vid en första rak sida av restdelen efter det att triangellika sektorareanhar utskurits från kronan. Ett genomgående hål, vars axel är vinkelrät moturtagsbottenytan av skärets installationsurtag, är utfört i kronan. Ett vridbart skär ärinstallerat på insidan av installationsurtaget för skäret. Det vridbara skäret är fastsatt påkronan medelst en skruv som går genom ett genomgångshål i det roterande skäret.

Vid den föreliggande uppfinningen är den radiella sektionsformen en restdel genomutskärning av en triangellik sektorarea av en cirkel som dragits med en diameter som är 3 kortare än innerdiametern på ett genomgàngshàl. Ett installationsurtag för ett skär äranordnat vid en första rak sida av restdelen efter det att en triangellik sektor utskurits avkronan. Ett vridbart skär är installerat på insidan av installationsurtaget för skäret via entryckskiva som är fastsatt på kronan.

Vid en valfri utföringsform av den föreliggande uppfinningen ligger det vridbara skäretseggyta, kronans vridbara centrumaxel och klämfästets centrala axel i samma plan.

Vid en valfri utföringsform av den föreliggande uppfinningen uppgår, med beaktande avfräsmedgivanden som uppträder vid bearbetning och kraven på utökad plan jämnhet hosen bearbetad yta samt bearbetning av ett lutande plan, en vinkel oi mellan den förlängdalinjen för det vridbara skärets eggyta och kronans centrala vridningsaxel till 85 - 95 gra-der.

Konstruktionen av restdelen efter det att den triangellika sektorarean är utskuren bestämsi enlighet med skärets form och storlek, så länge som installationskraven uppfylls.

Fräsbommen är förbunden med ett klämsegment via ett förbindningssegment koaxielltmed klämfästet samt har en diameter som är mindre än den inre diametern för den bear-betade hàldiametern.

Kronans frontände är lutande i och för att jämnt leda hela styrstàngen i ett hål.

Vid en valfri utföringsform av den föreliggande uppfinningen är fräsbommens radiella sek-tion en ellipslik yta. Fräsbommens radiella sektion är den maximisektion som den bearbe-tade håldiametern tillåter fräsbommen att vrida sig.

Genom att införa den ovan angivna tekniska lösningen har den föreliggandeuppfinningen, jämfört med känd teknik, följande fördelaktiga effekter: 1. Vid den föreliggande uppfinningen är, baserat pà kravet pà inställningsprecisionen avatt hälla gapet mellan en fräsbom och ett arbetsstyckes genomgående hål vid ungefär0,25 mm i en gängse numeriskt styrd verktygsmaskin, den vridbara centrala vridnings-axeln för en krona och den centrala axeln för ett klämfäste excentriskt förlagda och fräs-bommens radiella sektion är utförd att vara en ellipsliknande yta, i och för att maximera 4 arean för fräsbommens radiella sektion under det att skärverktyget hindras från att kollide-ra med arbetsstycket vid det excentriska införandet i och utmatningen från arbetsstycketsgenomgående hål som ska bearbetas, att höja fräsbommens styvhet genom användningav ett begränsat utrymme pà ett genialt sätt, att garantera kvaliteten hos bakvänd plan-fräsning av ett djupt hàl, och därigenom genomförande av bearbetningen av en bakvänddjup hål- och mutterinstallation framifrån medelst en engångsinfästning, vilket garanterarkvaliteten och samtidigt avsevärt höjer bearbetningseffektiviteten. 2. Den föreliggande uppfinningen inför ett vridbart skär så att svetstid och kostnader förett svetsat skär enligt känd teknik inbesparas. 3. Vid den föreliggande uppfinningen föreligger, med beaktande av fräseftergivanden,som uppträder vid bearbetning, och kraven på utökad plan jämnhet hos en bearbetnings-yta samt bearbetning av ett lutande plan, en vinkel a mellan den förlängda linjen för detvridbara skärets eggyta och kronans centrala vridningsaxel som uppgår till 85 - 95 gra-der. 4. Det excentriska kraftiga baksidigt bearbetande skärverktyget enligt den föreliggandeuppfinningen kan implementera bearbetningsprocesser för planet vid den bakre ytan aven baksidesplanfräsning, bottenytan på ett djupt hål i en baksidig försänkning, avfasning-en vid baksidesytan på ett baksidigt bearbetningshål, den bågformiga ytan vid baksides-ytan på ett baksidigt bearbetningshål samt den avfasade ytan och det avfasade hålet vidbaksidesytan på ett baksidigt bearbetningshål.

Den föreliggande uppfinningen har en enkel struktur, små bearbetningssvårigheter ochlåga tillverkningskostnader och är applicerbar på massbearbetning och sänker därmedbearbetningskostnaderna.

KORT REDOGÖRELSE FÖR RITNINGARNA Den föreliggande beskrivningen kommer att förstås bättre av den detaljerade beskrivning-en som nedan ges enbart i illustrativt syfte och således inte är begränsande av det förelig-gande innehållet och där: Fig. 1 visar en schematisk strukturell vy av ett excentriskt kraftigt baksidigt bearbetandeskärverktyg enligt den föreliggande uppfinningen, Fig. 2 visar en vy i snitt längs A-A i Fig. 1, Fig. 3 visar en vy i snitt längs B-B l Fig. 1, Fig. 4 visar en vy i C-riktningen enligt Fig. 1, Fig. 5 visar en vy i K-riktningen enligt Fig. 1, Fig. 6 visar en schematisk vy av ett initialläge för ett baksidesplan i ett hål i ett skavnings-arbetsstycke på ett excentriskt kraftigt baksidigt bearbetande skärverktyg enligt den före-liggande uppfinningen, Fig. 7 visar en vy i A-riktningen enligt Fig. 6, Fig. 8 visar en schematisk vy av ett bearbetningsläge för ett baksidesplan i ett häl i ettskavningsarbetsstycke på ett excentriskt kraftigt baksidigt bearbetande skärverktyg enligtden föreliggande uppfinningen och Fig. 9 visar en vy i A-riktningen enligt Fig. 8.

DETALJERAD BESKRIVNING Den föreliggande uppfinningen beskrivs ytterligare i samband med de följande utförings-formerna. Utföringsformerna utnyttjas enbart för att illustrera den föreliggande uppfinning-en snarare än för att begränsa den föreliggande uppfinningen.

Med hänvisning till Fig. 1 framgår att ett excentriskt kraftigt baksidigt bearbetande skär-verktyg enligt den föreliggande uppfinningen innefattar en krona 100 och ett klämfäste200 som ska fastklämmas medelst en fästklämma i en numeriskt styrd verktygsmaskin.Klämfästet 200 är sekventiellt förbundet med kronan 100 via ett förbindningssegment 300och en fräsbom 400. Förbindningssegmentet 300 och klämfästet 200 är koaxiellt anordna-de. Förbindningssegmentets 300 yttre diameter bestäms av den bearbetade hàldiameternså länge som den är mindre än den bearbetade håldiametern. Kronans 100 centrala vrid-ningsaxel 110 avviker fràn och är parallell med klämfästets 200 centrala axel 210.

I kombination med Fig. 3 framgår att den radiella sektionen av fräsbommen 400 är enellipsliknande yta. Den ellipslika ytans yttre kant bildas av en båge 220 uppdragen medklämfästets 200 centrala axel 210 som centrum och en båge 230 uppdragen med kronans100 centrala vridningsaxel 110 som centrum. Fräsbommens 400 radiella sektion är denmaximisektion som det bearbetade hàlets diameter medger fräsbommens vridning. Givet-vis är en praktisk bearbetningsprocess inte heller begränsad därav, så länge som fräs-bommen 400 har tillräcklig styvhet, även om fräsbommens 400 radiella sektion är mindreän den maximisektion som det bearbetade hàlets diameter medger fräsbommens vrid- ning. 6 l kombination med Fig. 2 framgår att kronans 100 radiella sektionsform är en restdel 130erhållen genom urskärning av en triangelliknande sektorarea 120 fràn en cirkulär yta somuppdragits med en diameter D som är mindre än det genomgående hålets 110 inre dia-meter. Kronans 100 frontände är lutande. Ett installationsurtag 132 för skäret är anordnatvid den raka sidan 131 av restdelen 130 efter det att den triangellika sektorarean 120 ärutskuren av kronan 100. Ett genomgående hål 140, vars axel är vinkelrät mot urtagetsbottenyta i installationsurtaget 132 för skäret, är utfört i kronan 100. l kombination medFig. 4 och Fig. 5 framgår att ett vridbart skär 500 är installerat inuti installationsurtaget 132för kronan 100. Det vridbara skäret 500 kan vara fixerat på kronan 100 via en skruv 510som går genom det vridbara skäret 500 och det genomgående hålet 140 och en mutter.Givetvis kan även en tryckskivsform eller annat införas i och för installation av skäret i in-stallationsurtaget.

Det vridbara skärets 500 eggyta, kronans centrala vridningsaxel 110 och fräsarmens cen-trala axel 210 liggeri samma plan. Med beaktande av fräseftergivanden som uppträdervid bearbetning och kraven på utökad plan jämnhet hos en bearbetningsyta samt bearbet-ning av ett lutande plan, uppgår en vinkel d mellan den förlängda linjen 521 för det vrid-bara skärets 500 eggyta 520 och kronans centrala vridningsaxel till 85 - 95 grader.

För att möjliggöra kronans 100 passage genom bearbetningshålet bör kronans 100 maxi-mala diameter vara mindre än det bearbetade hålets inre diameter.

Den raka sidan 133 av restdelen 130 efter det att den triangellika sektorarean 120 utsku-rits är vinkelrät mot den raka sidan 131 och är förbunden med denna via en övergàngsbà-ge 134. Den raka sidan 131, kronans 100 centrala vridningsaxel 110 och klämfästets cen-trala axel 210 ligger på samma plan 111, för att garantera att det vridbara skärets 500eggyta, kronans centrala vridningsaxel 110 och klämfästets centrala axel 210 ligger påsamma plan. Utrymmet som lämnas mellan den raka sidan 133 och den raka sidan 131krävs bara för att inte påverka inspänningen av skäret.

Med hänvisning till Fig. 6 och 7 framgår att när en planfräsning behöver utföras vid detdjupa hålets 620 bottenyta 621 i arbetsstyckets 600 hål 610, så placeras först klämfästetscentrala axel 210 för att sammanfalla med spindeldockans axel och den centrala axeln630 för hålet 610 och det djupa hålet 620. Vid detta tillfälle förflyttas kronan 100 för att 7 möjliggöra för kronan 100 att förskjutas i riktningen för klämfästets centrala axel 210 ut-med förbindningsiinjen 410 mellan klämfästets centrala axel 210 och kronans centralavridningsaxel 110, så att kronans centrala vridningsaxel 110 sammanfaller med den cen-trala axeln 630 för hålet 610 och det djupa hålet 620. Därefter möjliggörs för kronan 100och fräsbommen 400 att passera genom arbetsstyckets 600 hål 610 och kronan 100 fårmöjlighet att komma in i det djupa hålet 620.

Med hänvisning till Fig. 8 och 9 framgår att kronan 100 förskjuts i riktningen för kronanscentrala vridningsaxel 110 utmed förbindningsiinjen 410 mellan klämfästets centrala axel210 och kronans centrala vridningsaxel 110, så att klämfästets centrala axel 210 sam-manfaller med spindeldockans centrala axel. Start sker för bakåtvänd bearbetning av detdjupa hàlets 620 bottenyta 621. Genomföring sker av fräsuttagning, vars sekvens är denmotsatta för fräsanbringandet.

Den föreliggande uppfinningen är inte begränsad till de ovan angivna implementeringar-na. Olika ändringar eller varianter av den föreliggande uppfinningen som inte fràngår idénmed och omfattningen av den föreliggande uppfinningen samt som faller inom patentkra-vens ram liksom ekvivalenta tekniska utföranden ska även anses vara täckta av den före-liggande uppfinningen.

Claims (7)

1. Excentriskt baksidigt bearbetande skärverktyg (10), omfattande en krona (100), ettklämfäste (200) för att medelst en infästningsklämma klämmas fast i en numeriskt styrdverktygsmaskin, samt en fräsbom (400) för att förbinda kronan (100) med klämfästet(200), varvid kronans (100) centrala axel (110) avviker från och är parallell medklämfästets (200) centrala axel (210), kännetecknad av att kronan (100) omfattar: - en tvärprofil (130) som utgör en restdel (130) av en utskärning från kronan (100) av entriangelliknande sektorsarea (120) från en cirkel, uppdragen med en diameter (D), som ärkortare än innerdiametern på ett genomgående hål (610) i ett arbetsstycke (600); - ett installationsurtag (132) för ett skär (500), som är anordnat vid en första rak sida (131)på restdelen (130), efter det att triangelliknande sektorarean (120) har utskurits fràn kro-nan (100); och - ett skär (500) som är installerad i installationsurtaget (132) för skäret (500).

2. Excentriskt baksidigt bearbetande skärverktyg (10) enligt patentkrav 1,kännetecknad av ett genomgångshål (140), vars axel är vinkelrät mot urtagsbottenytanav skärets (500) installationsurtag (132), varvid skäret (500) är fastsatt i skärets (500)installationsurtaget (132) på kronan (100) medelst en skruv (510), som går genomgenomgångshålet (140) och ett genomgångshål i skäret (500).

3. Excentriskt baksidigt bearbetande skärverktyg (10) enligt något av patentkraven 1- 2, kännetecknad av att fräsbomen (400) har en ellipslik tvärprofil, där den yttre kantenpå den ellipslik yta bildas av en första båge (220) dragen med den centrala axeln (210) förklämfästet som centrum, och en andra båge (230) dragen med kronans (100) centrala -axel som centrum.

4. Excentriskt baksidigt bearbetande skärverktyg (10) enligt något av patentkraven 1- 3, kännetecknad av att skärets (500) eggyta (520), kronans (100) centrumaxel (110),och klämfästets (200) centrala axel (210) Iiggeri samma plan (111).

5. Excentriskt baksidigt bearbetande skärverktyg (10) enligt något av patentkraven 1- 4, kännetecknad av att en vinkel d med 85 - 95 grader föreligger mellan en förlängdlinje (521) för skärets (500) eggyta (510) och kronans (100) centrala axel (110). 2

6. Excentriskt baksidigt bearbetande skärverktyg (10) enligt något av patentkraven 1- 5, kännetecknad av att fräsbommen (400) är förbunden med ett klämfäste (200) via ettförblndningssegment (300) koaxiellt med klämfästet (200), samt har en diameter som ärmindre än den inre diametern för det genomgående hål (610) i arbetsstycket (600), för atttillåter fräsbommen (400) att vrida sig.

7. Excentriskt baksidigt bearbetande skärverktyg (10) enligt något av patentkraven 1- 6, kännetecknad av att kronans (100) frontände är konisk för att jämnt leda helafräsbommen (400) i ett genomgående hål (610) i ett arbetsstycke (600).