CZ20013165A3 - Obráběcí nástroj s přímým ústrojím břitových destiček - Google Patents

Description

Pro třískové opracovávání obrobků se používají obráběcí nástroje, které mají nástrojové těleso s více a uvolnitelně na něm upevněnými břitovými destičkami. Tyto břitové destičky jsou zpravidla vyměnitelné a mají vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení. Nástrojové těleso přidržuje a vede břitové destičky na odpovídajících deskových sedlech. Velmi často mají břity působící třískové obrábění délku, která je větší než délka jednotlivých břitových destiček. Požadovaný břit je potom složen z břitů více břitových destiček, které jsou na nástrojovém tělese uspořádány tak, že se v obvodovém směru vždy poněkud překrývají.

Zejména u obvodových frézek jsou břitové destičky uspořádány za sebou ve více třískových drážkách na jedné šroubovité čáře. Přitom jsou břitové destičky uspořádané v za sebou následujících upínácích drážkách v axiálním směru proti sobě navzájem přesazeny tak, že jako součet je opět vytvořen úplný břit. Potom jsou však potřebné dvě upínací drážky, aby bylo možné vytvořit jeden jediný úplný obvodový břit.

Bylo již také zkoušeno uspořádat břitové destičky jedné upínací drážky tak, že se břitové destičky navzájem překrývají. Přitom se podařilo vytvořit břitovými destičkami jedné upínací drážky úplný břit. Pokud má takový obráběcí nástroj například tři upínací drážky, tak má tři úplné obvodové břity. Tak lze dosáhnout vysokých obráběcích výkonů. Přitom je však vytvořený spirálový úhel, který definují břitové destičky uspořádané za sebou v upínací drážce, relativně plochý. Spirálový úhel je ten úhel, který svírá řada břitových destiček s osou obráběcího nástroje. Na rozdíl od toho je úhel stoupání stanoven jako úhel, který svírá řada břitových destiček s obvodovým směrem. Úhel stoupání je velký a má hodnotu zhruba 90°. To není v některých případech žádoucí. Mimoto se vytváří komplikované axiální podepření břitových destiček.

Ještě obtížnější je uspořádání průchozích břitů na nástrojovém čele u vrtacích nástrojů, jejich poloměr je větší než délka použitelné břitové destičky. Pokud mají být na čele nástroje upraveny například dvě navzájem se překrývající břitové destičky, vedou k tomu potřebná desková šedla k podstatnému zeslabení nástrojového tělesa. Nástroje s více jak jedním čelním břitem, například se čtyřmi břitovými destičkami pro vytvoření dvou čelních břitů, tak nelze prakticky vůbec vyrobit.

Podstata_vynálezu

Vycházeje z uvedených skutečností si klade vynález za úkol vytvořit obráběcí nástroj, který by při jednoduchém uspořádání umožňoval vysoký obráběcí výkon.

Tento úkol se řeší obráběcím nástrojem podle patentového nároku 1.

Obráběcí nástroj podle vynálezu má nástrojové těleso s deskovými sedly, která jsou uspořádána a vytvořena tak,

• · · · · • ·· • ♦	• · · · • · · · • · ··	• · · • · · · • · ·
• · · · ·	·· ·«	< * · ·

že se sousední břitové destičky navzájem dotýkají svými bočními plochami, takže jejich břity na sebe navzájem navazují bez mezer nebo se navzájem přesahují. Protilehlý dotyk břitových destiček mezi sebou navzájem vytváří podepření břitových destiček při současném jednoduchém uspořádání deskových sedel. Funkci bočního nebo axiálního podepření břitu tak přejímá vždy sousední břitovg destička. Tím není na odpovídajícím deskovém sedle v tomto místě deskového sedla potřebná žádná k deskovému sedlu příslušná podpěrná plocha. Tak může být toto zde zvláště jednoduše uspořádáno.

Tato desková sedla mají malé nároky na prostor a málo zeslabují nástrojové těleso. Tak je možné jednoduchým způsobem uspořádat relativně mnoho břitových destiček na čele nástroje.

Prostřednictvím bezprostředního dosednutí břitových destiček v axiálním směru bezprostředně na sebe se mimoto vytváří relativně velký úhel stoupání, který upevňuje řadu břitových destiček v každé upínací drážce. To je výhodné pro stabilitu nástrojového tělesa, které je tak prostřednictvím odpovídajících upínacích drážek nepatrně zeslabeno. Také to může být výhodné pro obráběcí výkon, a to bud tím, že těleso nástroje může být vystaveno vysokým zatížením, nebo tím, že je na nástrojovém tělese upraven zvláště velký počet upínacích drážek, které potom vytvářejí velký počet zubů, to znamená počet břitů, tedy počet úplných břitů.

U uspořádání podle vynálezu je mimoto zabezpečeno, že překrytí na sebe navzájem navazujících břitů je relativně malé. To má za následek rovnoměrnou tlouštíku třísek podél každého břitu» To umožňuje optimální zatížení každého bodu břitu a každé břitové destičky, to znamená, že nejsou ani přetíženy, ani málo zatíženy a tak je maximálně využitelná výkonová schopnost břitových destiček.

Desková sedla mohou mít dosedací plochy, které jsou uspořádány ve stejné výšce, takže břity sousedních břitových destiček bezprostředně na sebe navzájem navazují. Zde však za určitých okolností vzniká nebezpečí, že se mezi břitovými destičkami sevřou třísky. Tomu se zabrání, když břitové destičky přes sebe navzájem nejméně nepatrně přesahují. Toho lze dosáhnout prostřednictvím použití různě tlustých břitových destiček nebo lépe prostřednictvím přesazení dosedacích ploch deskových sedel proti sobě navzájem z hlediska směru v pravém úhlu k dosedací ploše, to je v obvodovém směru. Přesazení dosedacích ploch všqk má být pokud možno menší než tlouštka břitových destiček, aby se sousední břitové destičky mohly mezi sebou navzájem dotýkat, aby se podpíraly. Přitom je zvláště výhodné omezit odstup s dosedacími plochami sousedních deskových sedel na vnějším obvodu břitového nástroje na takový rozměr, že břitové destičky mají také na své radiální vnější hranici dostatečný styk.

Při radiálně na sebe navzájem navazujících břitových destiček platí obdobně, že také lze zde pracovat bud s různě tlustými břitovými destičkami nebo s přesazením dosedacích ploch, aby se dosáhlo toho, že se čelní břity nástroje překrývají.

Výhodná je také taková úprava, že se pro podepření břitových destiček sloužící boční plochy břitových destiček rozdělí do oblastí, z nichž jedna slouží jako dosedací oblast. Tato dosedací oblast může v extrémním případě zaujímat celou boční plochu, zejména tehdy, když jsou břitové destičky různě silném S výhodou však zaujímá dosedací oblast jen část boční plochy, přičemž tato dosedací oblast • ·· · φ Φ · ·· 99 ··· φ » φ ♦ » * φ • · · · φ Φ *4 je potom s výhodou orientována rovnoběžně s odpovídající boční plochou sousední břitové destičky. Toho lze dosáhnout tehdy, když je úhel mezi dosedací oblastí a mezi čelní stranou jedné břitové destičky shodný s úhlem mezi boční plochou a mezi základní plochou druhé břitové destičky.

Dotyková rovina, která se vytváří mezi břitovými destičkami, je s výhodou orientována k dosedací ploše deskového sedla v úhlu, který je rozdílný od pravého úhlu. Prostřednictvím tohoto sklonu dotykové roviny je možné dosáhnout nepatrného překrytí sousedních břitů, které je právě tak velké, že ostří břitu jedné břitové destičky přechází bez osazení do ostří břitu sousední břitové destičky.

Tak může být k dispozici mezi břitovými destičkami jak plošný styk, tak také Čárový styk. Plošný styk se přitom z hlediska přenášení řezných sil působících na břitovou destičku považuje za výhodný.

Přehledyse ch

Další podrobnosti výhodných příkladů provedení vynálezu vyplývají z následujícího popisu ve spojení s výkresovou částí a jsou nejméně částečně předmětem závislých patentových nároků.

Na výkresech jsou znázorněny příklady provedení vynálezu.

Na obr. 1 je znázorněn bokorys obráběcího nástroje podle vynálezu, vytvořeného jako vrtací frézovač drážek.

Na obr. 2 je znázorněn obráběcí nástroj podle obr. 1 ve schematickém bokoryse pootočeném o 90®.

Na obr. 3 je znázorněn obráběcí nástroj podle obr. 1 a obr. 2 v pohledu na čelní stranu.

Na obr. 4 je znázorněn bokorys obráběcího nástroje v provedení s levou spirálou.

Na obr. 5 je znázorněn bokorys příkladu provedení obráběcího nástroje s pravou spirálou s vlastními břitovými destičkami v upínací drážce a s přídavnou čelní břitovou destičkou.

Na obr. 6 je znázorněna břitová destička pro obráběcí nástroj podle obr. 1 až obr. 5.

££íklady_grovedění„vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn obráběcí nástroj 1., který má nástrojové těleso 2 s upínací součástí 3 a unášecí úsek 4 břitových destiček. Ten vychází ze zhruba válcového základního uspořádání a má více, v konkrétním příkladu provedení dvě upínací drážky 5, 6, které jsou patrny například z obr.

3. Každá upínací drážka 5, 6 je vytvořena jako v axiálním směru upravené vybrání, ve kterém je uspořádáno více deskových sedel 7, 8, 9, případně 10, 11. 12.

Upínací drážky 5, 6 a jejich desková sedla 10, 11, 12, případně Ί_, 8, 9 jsou navzájem shodná a s výhodou jsou uspořádána souměrně k ose D otáčení nástrojového tělesa 2. Následující popis deskových sedel 7, 8, 9 se vztahuje také na desková sedla 10. 11, 12.

Desková sedla 7, 8, 9 jsou nasměrována pro držení břitových destiček 14, 15, 16. Ty jsou vytvořeny jako čtvercové, pravoúhelníkové nebo paralelogramové destičky se vždy

ΦΦ «φ φφ φφφφ φφφ i · Φ Φ Φ φ φ φ φ i φ φ φ φφ ·· φ · φφφ jednou přední plochou 17, jednou základní plochou 18 a více bočními plochami 19, 20, 21, 22, případně 29, 30, 31, 32. jak je to patrno z obr. 1 a obr. 2, které jsou upraveny mezi přední plochou 17 a mezi základní plochou 18. Základní plocha 18 je vytvořena například jako rovná plocha, zatímco přední plocha 17 je vytvořena jako rovná plocha nebo může mít jiný tvar. Tak například nemusí být upraveny v dalším znázorněné upínací prolákliny nebo jiné tvarové elementy.

K deskovému sedlu 7 patří také dosedací plocha 24, která je vytvořena jako rovná plocha a na kterou dosedá břitová destička 14 svojí základní plochou ,18. Dosedací plocha 24 je upravena téměř přes celou základní plochu 18 břitové destičky 14 a končí z hlediska axiálního směru obráběcího nástroje 1 bezprostředně na boční ploše 20 břitové destičky J4.· ^v tomto místě přechází dosedací plocha 24 stupněm 25 do další dosedací plochy 26 pro sousední břitovou destičku 15. Od další dosedací plochy 26 stoupající stupen 25 je přitom na svém radiálně nejdále vně ležícím místě méně hluboký než je tlouštka břitové destičky 15, která je měřena mezi její přední plochou 27 a mezi její základní plochou 28. Radiálně uvnitř upravená boční plocha 31 má na odpovídající dosedací ploše deskového sedla 8 svoje boční dosednutí. V axiálním směru se břitová destička 14 opírá na břitové destičce 15. Ta má ze své strany dosednutí na břitové destičce 16, která je vytvořena shodně s břitovou destičkou

15. Pro podepření břitové destičky 16 je upravena axiální boční dosedací plocha 34 deskového sedla 9.

Břitová destička 15, 16 je odděleně znázorněna na obr. 6. Jak je to patrno, je boční plocha 32 rozdělena do dvou oblastí 35, 36, přičemž oblast 35 tvoří dosedací oblast a bezprostředně navazuje na přední plochu 27. Zbývají-

cí oblast 36 navazuje na základní plochu 28 břitové destičky 15, 16. Oblasti 35, 36 svírají mezi sebou navzájem tupý úhel. Mimoto souhlasí úhel sevřený mezi oblastí 35 a mezi přední plochou 2¾ v podstatě s úhlem, který svírá boční plocha 20 se základní plochou 18 sousední břitové destičky 14, viz obr. 1.

Břitová destička 15. 16 má obvodový břit 37, který začíná na rohovém bodu mezi přední plochou 27, oblastí 35 a boční plochou 29. Obvodový břit 37 prochází potom zhruba přímo až k rohovému bodu mezi přední plochou 27 a mezi bočními plochami 29, 30. Odpovídající obvodový břit 37' je vytvořen na sousední břitové destičce 14. Obvodové břity 37*, 37 se nepatrně překrývají ve svých rohových oblastech, jak je to znázorněno na obr. 2, takže na sebe navzájem navazují bez mezery.

U obráběcího nástroje X podle obr. 2 je v upínací drážce 6 přídavně k břitovým destičkám 14, 15, 16 upravena čelní břitová destička 41, která je například vytvořena jako čtvercová destička, a která má stejně jako oštatní břitové destičky 14. 15, 16 upevňovací otvor a na svém deskovém sedle je držena prostřednictvím upevňovacího šroubu. Její deskové sedlo 42 je blíže patrno z obr. 3. To má radiálně orientovanou rovnou dosedací plochu 43, na kterou navazuje na straně otočné osy upravená boční dosedací plocha 44. Mimoto může být upravena axiální boční dosedací plocha £5, která je patrna z obr. 2. Dosedací plocha 43 a boční dosedací plochy 44, 45 polohují čelní břitovou destičku 41 tak, že její čelní břit 46 je upraven až na osu D otáčení nebo přesahuje přes ní.

Dosedací plocha 43 je nepatrně přesazena proti dosedací ploše 24. Může však s ní být uspořádána také ve stejné

- 9 ·· »♦ «

»♦ ·« ·♦ ♦ ♦ * < ♦. 9 ♦ ·· · * • I ··· 9 9 ·» ·· ··· výškové poloze. Přitom však přesahuje její čelní břit 46 přes čelní břit 47 břitové destičky 14. Tento přesah se vytváří na podkladě různých tlouštěk břitových destiček 41. 14 a na podkladě sklonu boční plochy 21 proti základní ploše 18 břitové destičky 14. Čelní břitová destička 41 je o něco tenčí než břitová destička 14 a tak za ní zasahuje.

Břitová destička 14 má svoje radiální dosednutí na straně otočné osy, a to nejméně ve své přední čelní oblasti, na čelní břitové destičce 41. Ta má k tomu účelu dosedací oblast 48, která je ve svém sklonu přizpůsobena boční ploše 21 břitové destičky 14 a která vytváří opěrnou plochu pro břitovou destičku 14. Ta je tak vždy jak v axiálním směru, tak také v radiálním směru podepřena prostřednictvím další břitové destičky.

Až dosud popsaný obráběcí nástroj 1. je vrtací frézovač drážek, který prostřednictvím čelních břitů 46, 47 vytváří na čelní straně úplné ostří a má dvě úplná obvodová ostří. Tento vrtací frézovač drážek se může v provozu pohybovat jak axiálně, tak také radiálně, to znamená, že může být přistavován. Obráběcí výkon je zejména při frézovacích pracovních procesech, to je radiálních přistavovacích pohonech v důsledku dvou plně vytvořených obvodových ostří velký. Po přesazení dvou v axiálním směru za sebou následujících břitových destiček 14, 15, případně 15, 16 proti sobě je vždy menší než tlouštka desek a tak je vytvořen relativně plochý, spirálový úhel, takže nástrojové těleso 2, zejména jeho unášecí úsek 4 břitových destiček je jen málo zeslaben. Upínací drážky 5, 6 jsou téměř přímé.

U v předcházejícím popsaného obráběcího nástroje _1 jsou použity celkem tři různé typy břitových destiček, to jsou břitové destičky 15, 16, které jsou zejména znázorně0000 0 00 00 «0

00 Φ ·0 0 « *0

0 0 0 00 · 0

Φ* 0 0000 00 0

000 0· ·· 0» ··♦ ny na obr. 6 a u kterých je vždy jedna z proti sobě uložených bočních ploch 30, 32 opatřena zešikmenou oblastí, tedy dosedací plochou. Dalším typem je břitová destička 14, u které jsou proti sobě navzájem protilehlé boční plochy 20, 22 vytvořeny shodně. Třetí konstrukční typ představuje čelní břitová destička 41 uspořádaná na ose D otáčení.

Je však také možné osadit upínací drážku 5 nebo 6 se třemi shodnými břitovými destičkami 14 , 15, 16, pokud jsou desková sedla 7, 8, 9, jak je to znázorněno na obr. 4, vytvořena tak, že se vytváří obráběcí nástroj JL s levou spirálou. Rozdíl spočívá ve vytvoření stupně 25. U příkladu provedení obráběcího nástroje X podle obr. 1 je stupeň 25 orientován tak, že dosedací plocha 26 od čela vzdálenějšího deskového sedla se z hlediska otáčení obráběcího nástroje JL dostává za dosedací plochu 24 k čelu bližšího deskového sedla 7. U příkladu provedení obráběcího nástroje 1. podle obr. 4 jsou tyto poměry opačné. Stupeň 25 je orientován tak, že od čela vzdálenější dosedací plocha 26 deskového sedla 8 předbíhá dosedací plochu 24 k čelu bližšího deskového sedla 7 z hlediska otáčení obráběcího nástroje 1..

Mimoto lze také u obráběcího nástroje 1. s pravou spirálou pracovat s jednotnými břitovými destičkami 14 . 15, 16 v jedné upínací drážce 6, pokud nemá čelní břitová destička 14' žádný čelní břit, jak je to znázorněno na obr. 5. Jinak jako dosedací plocha sloužící oblast 35 břitové destičky 14' je nefunkční. Pokud je potřebný čelní břit, lze jej upravit na zvláštní břitové destičce 51. Tato, jako například čtvercová deska vytvořená břitová destička 51 je upravena na samostatném deskovém sedle a vyčnívá více dopředu než břitová destička 14. Její čelní břit 52 je tak aktivní. Břitová destička 51 je vestavěna jako radiální deska, to znamená, že její deskové sedlo je vytvořeno tak, • φφφ φ ·· Φ··* φ ·« · 9 · · · ♦ *

Φ « 0 φ ΦΦ0Φ ♦ · 0 φφ··φ» že její upevňovací šroub 53 směřuje zhruba v obvodovém směru. V případě potřeby může být břitová destička 51 vestavěna také jako boční deska, což má výhody z hlediska vytvoření nástrojového tělesa 2. To je totiž potom v oblasti odpovídajícího deskového sedla méně zeslabeno. Upevňovací šroub 53 potom směřuje zhruba v axiálním směru.

U obráběcího nástroje JL, který slouží zejména jako frézovací nástroj, jsou upraveny nejméně dvě břitové destičky 14, 15, které jsou uspořádány v přímém vzájemném dosednutí a tak se protilehle podpírají. Prostřednictvím přímého dosednutí mezi břitovými destičkami 14, 15 je možné zvláště jednoduché uspořádání deskového sedla a plné ozubení jedné jediné upínací drážky opatřené břitovými destičkami. To umožňuje vysoké obráběcí výkony.

έ·7. / *-· ♦· ·♦ · ♦ ·* ♦ · * ♦ · ZA.

* · ·Φ 9 ♦ Φ 'A

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Obráběcí nástroj (1) s přímým ústrojím břitových destiček, zejména pro frézovací opracovávání, s jedním nástrojovým tělesem (2), na kterém jsou vytvořena nejméně dvě navzájem sousední desková šedla (7, 8) pro břitové destičky (14, 15), které mají vždy jednu základní plochu (18, 28), jednu přední plochu (17, 27) a mezi základní plochou (18, 28) a přední plochou (17, 27) upravené boční plochy (20, 32), vyznačující se tím, že desková sedla (7, 8) jsou uspořádána tak, že se břitové destičky (14, 15) protilehle svými bočními plochami (20, 32) nejméně v oblastech (35) dotýkají, když jsou břitové destičky (14, 15) upevněny na svých deskových sedlech (7, 8).
2. 2. Obráběcí nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že sousední desková sedla (7, 8) mají dosedací plochy (24, 26), které jsou z hlediska směru orientovaného v pravém úhlu k dosedací ploše (24, 26) uspořádány ve vzájemném odstupu.
3. 3. Obráběcí nástroj podle nároku 2, vyznačující se tím, že odstup je menší, než mezi základní plochou (28) a přední plochou (27) naměřená tlouštka hlouběji upravené břitové destičky (15).
4. 4. Obráběcí nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně jedna z bočních ploch (32) nejméně jedné z břitových destiček (15) je rozdělena do dvou oblastí (35, 36), z nichž jedna oblast (35) tvoří dosedací oblast.
5. 5. Obráběcí nástroj podle nároku 4, vyznačující se tím, že jako dosedací oblast vytvořená oblast (35) svírá s přední plochou (27) túpý úhel.
6. 6. Obráběcí nástroj podle nároku 5, vyznačující se tím, že s dosedací plochou do styku přicházející boční plocha (20) další břitové destičky (14) svírá se základní plochou (18) tupý úhel, který v podstatě souhlasí s tupým úhlem sevřeným mezi dosedací plochou a mezi přední plochou (27).
7. 7. Obráběcí nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že břitové destičky (14, 15) jsou uspořádány proti sobě navzájem v axiálním směru podepřené, takže obvodové břity (37, 37*) břitových destiček (14, 15) se navzájem přesahují a společně definují mezery prostý obvodový břit.
8. 8. Obráběcí nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že břitové destičky (41, 14) jsou vzhledem k sobě uspořádány v radiálním směru protilehle nejméně částečně podepřené, takže obvodové břity (46, 47) břitových destiček (41, 14) se navzájem přesahují a společně definují mezery prostý obvodový břit.
9. 9. Obráběcí nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že břitové destičky (41, 14, 15) jsou společně drženy v čárovém styku.
10. 10. Obráběcí nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že břitové destičky (41, 14, 15) jsou společně drženy v plošném styku.
11. 11. Břitová destička (15) pro obráběcí nástroj (1) podle jednoho z předcházejících nároků.