SK42001A3 - Method for producing a cutting plate for the chip-cutting machining of metallic tools - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka metódy výroby reznej platničky slúžiacej na úpravu kovových nástrojov rezaním podľa všeobecného pojmu v nároku 1, okrem toho neobrobeného kusa reznej platničky podľa všeobecného pojmu v nároku 6 ako aj reznej platničky podľa všeobecného pojmu v nároku 9.

Doterajší stav techniky

Rezné platničky na opracovanie kovových obrábacích nástrojov rezaním ako aj metódy ich výroby sú známe. Ďalej sa bude vychádzať z rezných platničiek, ktoré majú kovové základné nosné médium, napríklad kovovú platničku a na nej pridanú kryštalickú, voči opotrebeniu odolnú, vrstvu. Kryštalická, opotrebeniu odolná vrstva, obsahuje kryštálky diamantu (polykryštalický diamant/ PKD) a/alebo z kubického bómitridu (CBN). Táto vrstva je nanášaná na základnú vrstvu pozostávajúcu prednostne z tvrdého kovu a potom je prakticky nerozpustné spojená spekaním (sintrovacou metódou) s kovovým nosným médiom. Známe je napríklad, že práškové vrstvy opísaného druhu sú spojené s tvrdokovovým základom pri 1500°C a pri 50-60 kbar. Jedna bočná plocha s oderuvzdomou vrstvou nanesenou na kovovej platničke sa nakoniec vybrúsi, aby bola vytvorená rezná hrana. Pri rezných platničkách s viacerými reznými hranami je podrobených brúsnemu procesu príslušný počet bočných plôch.

V opísanom známom spôsobe môže byť kovová platnička s nanesenou vrstvou priamo vyrobená v tvare, ktorý má neskoršia rezná platnička dosiahnuť. Je ale známe, že väčšie kovové platne, nazývané i kotúče (z plechu), sú vyrobené opísaným procesom a rezné platničky sú odrezané, prípadne vyrezané a pritom vzniknuté bočné plochy sú brúsené v tom mieste, v ktorom sa má neskôr nachádzať vytvorená želaná rezná hrana.Táto metóda je relatívne drahá a čo sa týka uskladnenia i nákladná. Preto je cieľom vynálezu, pripraviť metódu v úvode menovaného druhu, ktorá by nevykazovala takéto nevýhody. Na vyriešenie úlohy je navrhnutý proces obsahujúci kroky vymenované v nároku 1.

• · · · · · ·· ·· ···· ·· ··· ·· ·

Podstata vynálezu

Proces, ktorý rieši spomenuté problémy a je predmetom ochrany sa vyznačuje tým, že v prvom kroku procesu je zhotovená neobrobená -polotovarová rezná platnička, ktorá ešte nemá svoj konečný tvar. Polotovarová rezná platnička nie je zvlášť špecificky vyformovaná v tom mieste, kde majú byť na hotovej reznej platničke jedna alebo viaceré rezné hrany. Aby sa mohla takáto polotovarová rezná platnička použiť ako rezná platnička, je potrebné, aby sa určená špeciálna oblasť mohla v neskoršej druhej procesnej etape dostať do želaného tvaru, v závislosti od špeciálneho prípadu použitia. Najprv bude napríklad zhotovená pravouhlá koncová oblasť polotovarovej reznej platničky v tvare trojuholníka alebo so špicou, aby mohol byť vyhotovený nástroj na sústruženie závitov. Tvarovanie pre reznú úpravu predpokladaného miesta polotovarovej reznej platničky sa môže vykonať ľubovoľným spôsobom. Až potom bude takýmto spôsobom upravená neobrobená - polotovarová rezná platnička obrúsením v mieste neskorších rezných hrán.

Polotovar reznej platničky, teda produkt ihneď po jeho výrobe, ešte nie je vhodný na úpravu kovových nástrojov rezaním. Toto sa najprv v zásade ukazuje ako nevýhoda, pretože hotová rezná platnička môže byť vyrobená až v ďalšom, druhom kroku , pričom oblasť, kde má byť umiestnená rezná hrana (umiestnené rezné hrany) vyžaduje ešte špeciálnu úpravu a musí byť upravená do želaného tvaru, predtým než môžu byť opracovaním (úpravou) bočných plôch vyhotovené rezné hrany. Ukázalo sa ale, že polotovarové rezné platničky tu spomenutého tvaru sú vyrábané vo veľkom počte a môžu byť bez ďalšej špecifikácie uložené v medzisklade. Zo zásob nešpecifikovaných polotovarových rezných platničiek môžu byť na výrobu špeciálnej reznej platničky vyberané ľubovoľné surové výrobky, ktoré sú potom v konečnej úprave zhotovované do želaného tvaru a prostredníctvom brúsneho procesu dohotovované s najmenej jednou reznou hranou.

Uprednostnená je taká forma výrobného procesu, ktorá sa vyznačuje tým, že neobrobená rezná platnička je v tom mieste, kde má byť umiestnená minimálne jedna rezná hrana, upravená do želaného tvaru brúsnym procesom. Pri vhodnom vyhotovení brúsením môže byť opracovanie tejto oblasti vykonávané tak, že bezprostredne na formovanie zábrusu a pri tom vzniknutých bočných plôch, je realizované vyhotovenie minimálne jednej reznej hrany. Tak je možné spojiť dodatočnú druhú časť procesu ·· ·· ·· · ·· • · · · · ·· · • · · · · · · • · · ··· · · ·· ···· ·· ··· ·· · s brúsnym procesom na vyhotovenie reznej hrany a minimalizovať tak čas opracovania potrebný na výrobu reznej platničky.

Ďalšie formy vykonávacieho procesu vyplývajú z ostatných podriadených požiadaviek.

K podstate vynálezu patrí i polotovarová rezná platnička, ktorá slúži na výrobu reznej platničky a vyznačuje sa cenovo výhodnou výrobou. Na vyriešenie tejto úlohy je navrhovaná polotovarová rezná platnička, ktorá vykazuje znaky vymenované v nároku 6 a ktorá je charakteristická tým, že má najprv nešpecifický tvar. Teda nie je zosúladená na špeciálny spôsob opracovania, prípadne nie je vyformovaná pre špeciálne nástroje. Uskladnenie takto nešpecifikovaného „surového“ polotovaru nevyžaduje žiadne organizačné úpravy a preto je realizovateľná jednoducho a málo nákladné. Ďalšie vytvarovania polotovaru reznej platničky vyplývajú z následných podradených požiadaviek.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález je bližšie objasnený následne podľa výkresu. Zobrazené sú: na Obr. 1 rezná platnička v pôdorysnom pohľade; na Obr. 2 pohľad spredu na reznú platničku podľa vyobrazenia 1 a na Obr. 3 bočný pohľad reznej platničky zobrazenej na Obr. 1.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Obrázok 1 zobrazuje v pôdorysnom pohľade reznú platničku jb ktorá má v zásade pravouhlý základný tvar. Jedna z bočných strán, v tomto prípade vrchná pozdĺžna strana 3, má vyvýšeniny 5 a prehĺbeniny 7, ktoré sú tu napríklad v zásade obidve formované - trojuholníkovo a slúžia na to, aby poskytli ozubenie, umožňujúce bezpečné ukotvenie reznej platničky 1 v nástroji. Prostredníctvom navrhnutého vytvorenia vyvýšenín 5 a priehĺbenín 7 rovnakého typu pozdĺž pozdĺžnej strany 3 je možné, reznú platničku 1 pevne upnúť v rôznych polohách do nástroja a tým zaručiť dopracovanie reznej platničky. Ak sa teda rezná platnička otupí, môže byť dopracovaná tak, že je znova upnutá do nástroja a znova je použiteľná.

Rezná platnička 1 je zhotovená z polotovaru reznej platničky 9, vykazujúceho v základe vonkajšie obrysy reznej platničky 1, ale v oblasti 21, v ktorej sú umiestnené rezné hrany 13 a 15 reznej platničky 1, polotovar je najprv v zásade vytvorený pravouhlo, čo je znázornené na Obr. 1 pomocou čiarkovanej čiary.

· ·· ·· · ·· • · · · ···· ··· • · · · · · ··· ·· ···· ·· ··· ·· ···

V uvedenom príklade vypracovania reznej platničky 1 sú v oblasti 1_1 rezné hrany 13 a 15 zoradené k pomyselnej osi symetricky a každá uzatvára s touto exemplárne uhol asi 30°. Prerušovanou čiarou je naznačené, že môže byť navrhnutá i priebežná, cez celú výšku h reznej platničky 1_ prebiehajúca rezná hrana 13', ktorá napríklad iba s pomyselnou osou uzatvára uhol asi 40°. Samozrejme že je reálne, že táto rezná hrana 13' môže prebiehať i v zrkadlovom obraze k pomyselnej osi.

Z uvedených príkladov je zrejmé, že v zásade pravouhlá oblasť 11. polotovaru reznej platničky 9 môže byť opracovaná tak, že na špecializované rezné spôsoby budú realizované určené úpravy reznej hrany.

Obrázok 2 zobrazuje predný pohľad na reznú platničku 1, teda pohľad na oblasť

11. Toto zobrazenie predstavuje výrazne, že rezná platnička 1 obsahuje kovové základné médium - kovovú platňu 21, prednostne platňu z tvrdého kovu, na ktorej je vrstva z tvrdého materiálu, a to prášková vrstva 23 prakticky nerozpustné nasintrovaná (spečená), obsahujúca kryštáliky diamantu a/alebo z kubického bórnitridu alebo podobné.

Táto vrstva je zvlášť tvrdá, odolná proti opotrebeniu a pre zvýraznenie je vybodkovaná.

V tomto príklade vyhotovenia reznej platničky 1 je na práškovej vrstve 23 protiľahlo orientovanej voči spodnej strane 25 navrhnuté zošikmenie 27, ktoré slúži definovanému zariadeniu reznej platničky 1 v nejakom nástroji.

Na Obrázku 2 dolu ležiaca bočná plocha 29 je oproti pomyslenej osi E naklonená. Táto sa skláňa z povrchovej plochy 31 práškovej vrstvy 23 k stredovej rovine E pod ostrým uhlom napríklad 6°. Horná bočná plocha 33, ktorá zodpovedá pozdĺžnej strane 3 (Obr. 1) prebieha paralelne vo vzťahu k stredovej rovine E.

Z pôdorysu sú viditeľné v oblasti H spočívajúce predné bočné plochy 35 a 37, ktoré budú pri výrobe rezných hrán 13 a 15 podrobené brúsnemu procesu. Zobrazenie podľa Obr. 2 preukazuje, že predné bočné plochy 35 a 37 sa v oblasti stredovej roviny pretínajú, teda sú vytvorené symetricky.

Bočný pohľad podľa Obrázku 3 ukazuje vo vyobrazení na Obr. 1 hore ležiacu pozdĺžnu stranu 3 bočnej platničky 1. Vo vyobrazeniach na Obr. 1 a 2 spomínané prvky reznej platničky 1 sú vybavené rovnakými vzťahovými číslami, takže je odkázané na opis vyobrazenia 1 a 2.

Obrázok 3 dáva výrazne spoznať, že pozdĺžna strana 3 je vyhotovená s vyvýšeninami 5 a prehĺbeninami 7, ktoré sa rozprestierajú cez celú hrúbku d reznej platničky 1 a zásadne prebiehajú paralelne k zadnej strane 39 reznej platničky 1. Jasne je vidieť, že rezná platnička 1 obsahuje základné médium 21 a - tu tiež vykreslenú bod·· ·· ·· · ·· • · · · ···· · · • · ···· ·· ··· ··· · · ·· ···· ·· ··· ·· · kované- práškovú vrstvu 23. Čiarkované je naznačené, že v oblasti 11 reznej platničky 1 boli odstránené diely polotovaru reznej platničky 9, aby mohli byť v tejto oblasti vytvorené rezné hrany.

Ďalej je vysvetlený proces výroby reznej platničky 1 Obrázky výrazne ukazujú na metódu výroby reznej platničky, ktorá slúži úprave kovových nástrojov rezaním. V prvom kroku procesu je na základné médium 21, a to na kovovú platňu, prednostne platňu z tvrdého kovu, nanesená prášková vrstva, obsahujúca kryštáliky diamantu a/alebo kubického bórnitridu alebo podobného. Prášková vrstva je v spekacom procese napríklad pri teplotách okolo 1500°°C a pri tlaku 50 až 60 kbar nasintrovaná na základné médium 21, pričom vzniká nerozpustné spojenie. Kovová platňa s nanesenou vrstvou môže mať už vopred, na Obr. 1 a 3 navrhovaného, tvar polotovarovej reznej platničky. Takisto je ale možné, z väčšej navrstvenej kovovej platničky oddeliť alebo vyrezať polotovarové rezné platničky 9 spomenutého typu.

Rezný proces môže byť vykonaný erozívnou metódou, prednostne erozívnou metódou drôtom. Pritom môžu byť naplánované vyvýšeniny 5_a prehĺbeniny 7 v oblasti pozdĺžnej strany 3. Oblasť H neobrobenej reznej platničky je vytvorená nešpecifický, to znamená že nie je pripravená na neskoršie použitie reznej platničky 1. Pri opísanom príklade vyhotovenia polotovarovej reznej platničky 9 je určené, že táto je v oblasti 11 v zásade vytvorená pravouhlo. Polotovarová rezná platnička 9 tohto typu je uskladniteľná bez zvláštnych nákladov, pretože nie je priradená špeciálnemu náradiu.

Oblasť 11 neobrobenej reznej platničky 9 môže byť podľa potreby vytvarovaná do určitého tvaru, takže rezná platnička môže byť použitá ako upichovací nôž, sústružnícky nôž pre pravý alebo ľavý chod, závitová rezná platnička (pozri Obr. 1) alebo i ako vrták a/alebo výstružník. Oblasť 11 polotovarovej reznej platničky 9 môže byť vytvorená do želaného tvaru v procese rezania alebo brúsenia. Týmto spôsobom môžu byť vytvorené bočné plochy, z ktorých môže byť minimálne jedna plocha na zhotovenie aspoň jednej reznej hrany brúsením.

Po tom všetkom je zrejmé, že vďaka jednoduchým základným tvarom neobrobenej reznej platničky 9 je jej výroba veľmi jednoducho realizovateľná. Toto platí samozrejme zvlášť vtedy, keď sa vzdáme špeciálneho vytvorenia pozdĺžnej hrany, v tomto prípade pozdĺžnej hrany 3. Potom je možné vyhotoviť polotovar zvlášť rýchlo a s malým nákladom. Realizovanie uskladnenia takéhoto „neutrálneho* polotovaru je, ako bolo spomenuté, rovnako cenovo málo nákladné. Nakoniec sa ukazuje, že spracovanie neobrobenej reznej platničky 9 je v oblasti H zvlášť jednoduché. Dodatočný obrábací krok potrebný na výrobu reznej platničky 1 je rovnako realizovateľný rýchlo a s malým nákladom. Tvarovanie neobrobenej reznej platničky 9 v oblasti H sa môže vykonať rezacou a/alebo brúsnou metódou. Pri poslednej metóde je zvlášť priaznivé, že s výrobou želaného tvaru môže byť zhotovená i želaná rezná hrana, takže dodatočný náklad na výrobu hotovej reznej platničky I z neobrobenej reznej platničky 9 je možné redukovať na minimum.

Z uvedeného obsahu je zrejmé, že rezná platnička 1 je všeobecne použiteľná, keďže v oblasti 11 neobrobenej reznej platničky 9 môže byť realizovaná prakticky každá ľubovoľná geometria reznej hrany. Pritom môže byť polotovar 9 všeobecne vyhotovený tak, že môže nájsť použitie v ľubovoľných prístrojoch a byť použitý pre rôzne rezné obrábacie spôsoby. Aby sa umožnila všeobecná realizácia môžu byť vyvýšeniny 5 a prehĺbeniny 7 zrejmé z vyhotovení na Obr. 1 aplikované i na iných plochách reznej platničky 1. Rovnako je možné, že sa i takéto tvarovania nepoužijú, aby bolo zaručené všestranné použitie neobrobenej reznej platničky 9.

Nakoniec je ešte potrebné poznamenať, že rezná platnička 1 môže byť bezprostredne upnutá do prístroja. Rovnako je možné túto napájkovať na základný držiak a tento potom pevne upnúť do prístroja.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob výroby reznej platničky slúžiacej na úpravou kovových nástrojov rezaním s nasledovnými krokmi:

   Nanesenie práškovej vrstvy obsahujúcej kryštály diamantu a/alebo kubický bórnitrid alebo podobné, na kovovú platničku, najmä na platničku z tvrdého kovu,

   Nasintrovanie práškovej vrstvy na kovovú platničku,

   Brúsenie minimálne jednej bočnej plochy kovovej platničky s nanesenou vrstvou pre výrobu minimálne jednej reznej hrany, vyznačujúci sa t ý m, že v prvom kroku spôsobu je vyhotovená polotovarová rezná platnička bez reznej hrany, v neskoršom druhom kroku spôsobu, polotovarová rezná platnička v oblasti, v ktorej (ktorých) má (majú) byť umiestnená (umiestnené) sa upraví do želaného tvaru prispôsobeného na prípad použitia, a že v tejto oblasti je na výrobu minimálne jednej reznej hrany použitá brúsna metóda.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že polotovarová rezná platnička je vyrezaná alebo odrezaná z kovovej platničky upravenej práškovou vrstvou.
3. 3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že rezný krok je vykonaný cestou prednostného erozívneho spôsobu drôtovo-erozívnej metódy
4. 4. Spôsob podľa nárokov 1 až 3, vy zn a č u j ú c i sa t ý m, že oblasť v ktorej (ktorých) má (majú) byť umiestnená (umiestnené) rezná (rezné) hrana (hrany) je upravená/daná metódou rezania a/alebo brúsenia do určeného tvaru.
5. 5. Spôsob podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vy z n a č u j ú c i sa t ý m, že kovová platnička je opatrená priebežnou práškovou vrstvou.

   ·· ·· ·· · ·· ···· · · ·· ··· • · ···· ·· • · · ··· ··· · ···· ·· ··· ·· ···
6. 6. Polotovarová rezná platnička na výrobu reznej platničky súvisiacej s úpravou kovových nástrojov rezaním, vyznačujúca sa tým, že oblasť, v ktorej má (majú) byť umiestnená (-é) rezná (rezné) hrana (hrany), týkajúca sa opracovania rezaním, má nešpecifický tvar.
7. 7. Polotovarová rezná platnička podľa nároku 6, vy z n a č u j ú c a sa tým, že je určená na rezný alebo brúsny proces s cieľom vytvoriť bočné plochy, z ktorých aspoň jedna môže byť vybrúsená na zhotovenie minimálne jednej reznej hrany.
8. 8. Polotovarová rezná platnička podľa nároku 7, v y z n a č u j ú c a sa tým, že obsahuje minimálne jednu povrchovú plochu opatrenú vyvýšeninami (5) a prehíbeninami (7) (pozdĺžna strana (3)).
9. 9. Rezná platnička slúžiaca na úpravu kovových nástrojov rezaním, zhotovená podľa spôsobu podľa nárokov 1až5,vyznačujúca sa tým, že rezná (é) hrana(y) je (sú) vytvorená tak (vytvorené), že je použiteľná ako upichovací nôž, sústružnícky nôž, závitová rezná platnička, ako rezná platnička pre vrták a/alebo pre výstružník.