CZ20031550A3

CZ20031550A3 - Otáčivý řezný nástroj

Info

Publication number: CZ20031550A3
Application number: CZ20031550A
Authority: CZ
Inventors: Satranáamir; Eisenáyaron
Original assignee: Iscaráltd
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2004-10-13
Also published as: HUP0303577A2; CA2429089A1; US6974280B2; CN1479660A; AR031418A1; KR100807071B1; BR0115864B1; MXPA03004852A; WO2002045893A1; EP1339518B1; CA2429089C; CN1235709C; CZ298719B6; DE60110252T2; KR20030059309A; IL140104A0; US20020066352A1; BR0115864A; EP1339518A1; JP3850797B2

Description

Otáčivý řezný nástroj

Oblast techniky

Vynález se týká otočných řezných nástrojů, majících nástrojové těleso obecně ve tvaru kruhového kotouče s řeznými vložkami, připevněnými tečně k obvodu nástrojového tělesa pro strojní obrábění obecně a pro obrábění vačkových výstupků nebo vačkových hřídelů zejména pro spalovací motory.

Dosavadní stav techniky

Takové řezné nástroje obvykle využívají skupin dvou nebo více řezných vložek, prostřídané uspořádaných v obvodově umístěné formaci. Jednotlivé řezné břity řezných vložek jsou obecně orientovány v nenulových V důsledku toho má každá řezná vložka nenulovou osovou složku řezné síly, která na ni působí. Jelikož jsou řezné vložky prostřídaně uspořádány, je řezný nástroj nevyvážen z hlediska osových složek řezných sil.

v každé skupině náběžných úhlech

Podstata vynálezu

Úkolem předmětu tohoto vynálezu je vyvinout řezný nástroj shora uvedeného typu, u kterého by byla nahrazena každá skupina řezných vložek, uspořádaných v prostřídané formaci, jedinou otočnou řeznou vložkou, zajišťující vyvážení řezného nástroje z hlediska osových složek řezných sil.

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

V souladu s předmětem tohoto vynálezu byl proto vyvinut otočný řezný nástroj, obsahující nástrojové těleso ve tvaru kruhového kotouče, mající střed a obvod, s osou otáčení, procházející středem kotouče, a s množinou třískových vybrání, otevřených směrem ven od obvodu kotouče a rozmístěných v úhlových rozestupech kolem obvodu kotouče, přičemž každé třískové vybrání má přední konec a zadní konec, množinu kapes pro uložení řezné vložky, přičemž každá kapsa pro uložení řezné vložky má přidružené třískové vybrání a obsahuje tečně probíhající základnu kapsy, mající přední konec a zadní konec, přičemž přední konec základny kapsy přiléhá k zadnímu konci přidruženého třískového vybrání, přičemž zadní konec základny kapsy je připojen k obecně radiálně probíhající zadní ploše kapsy, množinu otočných řezných vložek, přičemž každá řezná vložka obsahuje horní plochu a spodní plochu, mezi nimiž je umístěna obvodová boční plocha, přičemž obvodová boční plocha obsahuje čtyři dílčí boční plochy, přičemž každá dílčí boční plocha je připojena k přilehlé boční ploše prostřednictvím bočního rohu, přičemž protilehlá dvojice dílčích bočních ploch vytváří přední dílčí boční plochu a zadní dílčí boční plochu, přičemž každá dílčí boční plocha se stýká s horní plochou a spodní plochou v horním dílčím řezném břitu a ve spodním dílčím řezném břitu, přičemž alespoň vnější části každého horního dílčího řezného břitu a spodního dílčího řezného břitu probíhají obecně směrem dovnitř od přilehlých bočních rohů, a alespoň vnější části každé dílčí boční plochy probíhají obecně směrem dovnitř od přilehlých bočních rohů, každá řezná vložka je vyjímatelně uchycena v dané kapse pro uložení řezné vložky, přičemž spodní plocha řezné vložky se opírá o tečně probíhající základnu kapsy, zadní dílčí boční plocha řezné vložky se opírá o radiálně probíhající zadní plochu kapsy na dvou od sebe vzdálených opěrných plochách, přičemž přední dílčí boční plocha vytváří čelní plochu a horní dílčí řezný břit přední dílčí boční plochy vytváří provozní řezný břit, přičemž vnější části provozního řezného břitu vytvářejí jeho stejné náběžné části.

Za účelem připevnění řezné vložky v příslušné poloze je základna kapsy opatřena radiálním závitovým otvorem, přičemž každá řezná vložka z množiny řezných vložek je opatřena průchozím otvorem, probíhajícím mezi horní plochou a spodní plochou a obsahujícím jejich středy, přičemž každá řezná vložka je vyjímatelně uchycena s pomocí šroubu, procházejícího průchozím otvorem a zašroubovaného do závitového otvoru.

V souladu s výhodným provedení předmětu tohoto vynálezu pak každý horní dílčí řezný břit a spodní dílčí řezný břit má obecně konkávní tvar, přičemž každá dílčí boční plocha má obecně konkávní tvar, probíhající směrem dovnitř od přilehlých bočních rohů.

Horní plocha a spodní plocha řezné vložky má každá s výhodou rovinnou střední část pro dosedání na základnu kapsy.

♦ ·· ·· ·· · · · · · · · · · · · · · · · ·

9999999 · 9 9·· · « • · 9 · · · 99··

Horní a spodní dílčí řezné břity a dílčí boční plochy jsou s výhodou rozděleny na tři části, a to na dvě vnější části a na vnitřní část, přičemž dvě vnější části jsou přímočarými úseky a vnitřní část je kruhová, přičemž řezná vložka je silnější v oblasti vnitřní části, než v oblasti vnější části.

Horní a spodní dílčí řezné břity a dílčí boční plochy mohou být rovněž s výhodou rozděleny na tři části, a to na dvě vnější části a na vnitřní část, přičemž řezná vložka je silnější v oblasti vnitřní části horních a spodních dílčích řezných břitů, než v oblasti jejich vnější části.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje perspektivní pohled na otočný řezný nástroj podle tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje perspektivní pohled seshora na kapsu pro uložení řezné vložky v otočném řezném nástroji podle obr. 1;

obr. 3 znázorňuje perspektivní pohled na řeznou vložku, uchycenou v otočném řezném nástroji podle tohoto vynálezu;

obr. 4 znázorňuje půdorysný pohled seshora na řeznou vložku, vyobrazenou na obr. 3;

• · · · 9 · obr. 5 znázorňuje půdorysný pohled seshora na kapsu pro uložení řezné vložky v otočném řezném nástroji podle obr. 1, a to s uchycenou řeznou vložkou;

obr. 6 znázorňuje pohled v řezu, přičemž řez je veden podél čáry VI-VI z obr. 5; a obr. 7 znázorňuje čelní nárysný pohled na řeznou vložku podle tohoto vynálezu, zobrazující dílčí boční plochu, opatřenou drážkou pro vytváření třísky.

Příklady provedení vynálezu

Na přiložených obrázcích výkresů, a zejména na vyobrazení podle obr. 1, je znázorněn otáčivý řezný nástroj 10 podle tohoto vynálezu.

Otáčivý řezný nástroj 10 obsahuje nástrojové těleso 12 ve tvaru kruhového kotouče, které má střed 14 a obvod 16. Otáčivý řezný nástroj 10 má osu A otáčení, která prochází středem 14 nástrojového tělesa 12. Nástrojové těleso 12 je opatřeno množinou třískových vybrání 18, která jsou otevřena směrem ven od obvodu 16 nástrojového tělesa 12, přičemž jsou kolem obvodu 16 nástrojového tělesa 12 rozmístěna v úhlových rozestupech. Každé třískové vybrání má přední konec 20 a zadní konec 22. Je nutno zdůraznit, že přední konec 20 třískového vybrání 18 předchází jeho zadní konec 22 vzhledem ke směru R otáčení otáčivého řezného nástroje 10.

S každým třískovým vybráním 18 je sdružena kapsa 24 pro uložení řezné vložky 40. Všechny kapsy 24 pro uložení řezné vložky 40 jsou umístěny ve stejné radiální vzdálenosti od • · • · · •···· · středu 14 nástrojového tělesa 12. Každá kapsa 24 pro uložení řezné vložky 40 obsahuje tečně směřující základnu 26 kapsy 24, která má přední konec 28 a zadní konec 30. Přední konec 28 základny 26 kapsy 24 přiléhá k zadnímu konci 22 přidruženého třískového vybrání 18.

základny 26 kapsy 24 je připojen probíhající a v podstatě kolmo umístěné zadní ploše 32 kapsy 24.

Zadní konec 30 k obecně radiálně

Je nutno zdůraznit, že výraz „radiálně probíhající je definován vzhledem k ose A otáčení, zatímco výraz „kolmo je definován vzhledem k základně 26 kapsy 24.

Zadní plocha 32 kapsy 24 je oddělena prostřednictvím drážky 34 pro uvolňování napětí. Je nutno zdůraznit, že při obrábění obrobku (například výstupku vačky) přední část příslušné části otáčivého řezného nástroje 10 dosáhne obrobku dříve, než zadní část příslušné části, pokud se otáčivý řezný nástroj 10 otáčí.

Jak lze vidět na obrázcích výkresů, je každé třískové vybrání 18 opatřeno skloněnou plochou 36 pro odklánění třísky, která se zdvihá směrem vzhůru od zadního konce 22 třískového vybrání 18 k jeho přednímu konci 20, kde se připojuje k obvodové části 38 na obvodu 16 nástrojového tělesa 12.

Jak je zcela jasně vidět na vyobrazeních podle obr. 2 a podle obr. 6, tak třískové vybrání 18 společně s přidruženou kapsou 24 pro uložení řezné vložky 4 0 vytváří obvodové zahloubení na obvodu 16 nástrojového tělesa 12. Obvodové části 38 na každé straně takového obvodového zahloubení • · · «» · · • · · · ♦ · • · · · · · · · · · · • ·····*· · · · · · · • · · ···· ·· náležejí k obvodu 16 nástrojového tělesa 12, který by vymezoval úplnou válcovou plochu, pokud by zde nebyla obvodová vybrání.

V každé kapse 24 pro uložení řezné vložky 40 je uchycena otočná řezná vložka 40. Každá řezná vložka 40 obsahuje horní plochu 42 a spodní plochu 44, mezi nimiž je umístěna obvodová boční plocha 4 6. Jak horní plocha £2, tak i spodní plocha 44 mají rovinnou středovou část £8. Obvodová boční plocha 46 obsahuje čtyři dílčí boční plochy 50, 52, 54 a 56, z nichž každá je připojena k přilehlému bočnímu rohu 58, 60, 62 a 64. Protilehlá dvojice dílčích bočních ploch vytváří přední dílčí boční plochu 50 a zadní dílčí boční plochu 54.

Z hlediska směru R otáčení otáčivého řezného nástroje £0 je přední dílčí boční plocha 50 umístěna na předním neboli náběžném konci otočné řezné vložky 40, zatímco zadní dílčí boční plocha 54 je umístěna na zadním konci otočné řezné vložky 40. Obdobně pak boční rohy 58 a 64, přiléhající k přední dílčí boční ploše £0, jsou přední neboli náběžné boční rohy.

Kromě toho je každá řezná vložka 40 orientována souměrně vzhledem k rovině otáčení řezného nástroje 10, takže přední boční rohy 58 a 64 jsou náběžnými bočními rohy. Každá dílčí boční plocha £0, 52, 54 a 56 se stýká s horní plochou v horních dílčích řezných břitech 66', 68', 70' a 72' . Obdobně se každá dílčí boční plocha 50, 52, 54 a 56 stýká se spodní plochou ve spodních dílčích řezných břitech ££' ', 68, 70 a 72 .

• 9

Jak lze vidět na vyobrazení podle obr. 3, a zejména v půdorysném pohledu na řeznou vložku 40 na vyobrazení podle obr. 4, tak každý horní dílčí řezný břit 66^z, 68^z, 7_0' a 72 a každý spodní dílčí řezný břit 66'', 68' ', 70^z' a 7_2' ' má obecně konkávní tvar, přičemž každá dílčí boční plocha 50, 52, 54 a 56 má obecně konkávní tvar, probíhající směrem dovnitř od přilehlých bočních rohů 58, 60, 62 a 64.

Výrazem obecně konkávní se rozumí skutečnost, že horní a spodní dílčí řezné břity a dílčí boční plochy mohou být, avšak nemusejí být, přesně konkávní v tom smyslu, že jejich části mohou být přímé, pokud probíhají směrem dovnitř.

S ohledem na vyobrazení podle obr. 4 je nutno poznamenat, že provozní řezný břit 66^z (horní dílčí řezný břit) je rozdělen na tři části, a to na dvě vnější části 66_O ^Za na vnitřní část 66i' . Dvě vnější části 660 horního dílčího řezného břitu 66^z jsou přímočarými úseky, probíhajícími směrem dovnitř od přilehlých bočních rohů 58 a 64 k vnitřní části 6_6/, přičemž vnitřní část 661' je kruhová.

V souladu se shora uvedenou definicí je horní dílčí řezný břit 66/ obecně konkávní. Podobným způsobem tak všechny horní dílčí řezné břity a všechny spodní dílčí řezné břity a dílčí boční plochy jsou obecně konkávní, přičemž jsou rozděleny na tři části se stejnou geometrií, jako horní dílčí řezný břit 6_6ý .

Řezná vložka 40 je vyjímatelně uchycena v kapse 24 pro uložení řezné vložky 40, přičemž se spodní plochy 44 řezné vložky 40 opírá o tečně probíhající základnu 26 kapsy 24, a dvě od sebe vzdálené opěrné oblasti 74 zadní dílčí boční φφ Φ Φ· ·· • · · * φ φ • φφφ φ φ «·· φ ΦΦΦΦΦΦ· φφ • φ φ · · · • Φ · φφ Φ· φ φ φ · · · • φ « • φ φ φ φ φ φ φ · · ·· φφ plochy 54 se opírají ο radiálně probíhající zadní plochu 32 kapsy 24 na dvou od sebe vzdálených opěrných plochách 76, které svým tvarem v podstatě odpovídají opěrným oblastem 74 zadní dílčí boční plochy 54 řezné vložky 40.

Je nutno poznamenat, že dvě od sebe vzdálené opěrné oblasti 74 zadní dílčí boční plochy 54 jsou přímočarými úseky, probíhajícími směrem dovnitř od přilehlých bočních rohů 60 a 62, jak již bylo shora popsáno ve vztahu k hornímu dílčímu řeznému břitu 66' .

Pokud je řezná vložka 40 uchycena v kapse 24 pro uložení řezné vložky 40, tak přední dílčí boční plocha 50 vytváří čelní plochu řezné vložky 40, přičemž horní dílčí řezný břit 66' přední dílčí boční plochy 50 vytváří provozní řezný břit řezné vložky 40, přičemž vnější části 66_O' vytvářejí náběžné části provozního řezného břitu 66'.

Je nutno poznamenat, že dvě vnější části 66_O' probíhají přímočaře směrem dovnitř se stejným sklonem. Je nutno zdůraznit, že řezné síly, působící na provozní řezný břit 66', mohou být rozloženy na dvě vzájemně kolmé složky řezných sil, a to na osovou složku a na tečnou složku.

Jelikož dvě vnější části 66_O' probíhají přímočaře směrem dovnitř pod stejným sklonem, a jelikož vystupují dopředu o stejnou velikost, tak osové složky řezných sil, působící na dvě vnější části 66_O', budou mít stejnou velikost, avšak opačný směr, v důsledku čehož se budou vzájemně rušit, takže otočný řezný nástroj 10 bude vyvážen.

Základna 26 kapsy 24 otvorem 78, přičemž řezná je opatřena radiálním vložka 40 je opatřena závitovým průchozím • · • · · · • * * · · · · • · ·*··· · φ · ······ · · · · » * · • · · · · · « · · * ·· ·· ♦· ·· otvorem 80, probíhajícím mezi horní plochou 42 a spodní plochou 44 řezné vložky 40. Průchozí otvor 80 je umístěn ve středu, v důsledku čehož obsahuje středy horní plochy 42 a spodní plochy 44 řezné vložky 40. Řezná vložka 40 je vyjímatelně uchycena v kapse 24 pro uložení řezné vložky £0 s pomocí šroubu 82, který prochází průchozím otvorem 80 a je zašroubován do radiálního závitového otvoru 78.

Je nutno zdůraznit, že za účelem obrábění přímé linie na úseku obrobku, jako je například výstupek vačky, musí provozní řezný břit ležet na válcovém obvodu nástrojového tělesa 12, takže řezná vložka 40 musí být silnější v oblasti vnitřní části 66i', než v oblasti vnější části 66_O ^Zprovozního řezného břitu 66' .

Stejný vzájemný poměr tloušťky je udržován pro všechny dílčí řezné břity. Pro řeznou vložku, mající průměrnou tloušťku zhruba 6 mm, boční délku zhruba 20 mm, přičemž středová část dílčí boční plochy je zahloubena zhruba o 3 mm, a pro nástrojové těleso, mající průměr přibližně 30 cm, bude rozdíl tlouštěk mezi vnitřní částí a vnější částí řezné vložky přibližně 0,1 mm.

Řezná vložka podle výhodného příkladného provedení je zcela otočná v tom smyslu, že všechny čtyři horní dílčí řezné břitů a všechny čtyři spodní dílčí řezné břity mohou být využity jako provozní řezné břity.

Přestože nejde o podstatný znak předmětu tohoto vynálezu, je nutno zdůraznit, že dílčí boční plochy mohou být opatřeny prvky pro vytváření třísky, jako jsou například drážky pro vytváření třísky nebo prvky pro odklánění třísky.

• · • · » · ·· * ·· • 99 · ·

9 9 4 9 4 • 9 4999 9 9 9

9 9 9 9

9 99

Jako neomezující příklad může být dílčí boční plocha řezné vložky 40 podle tohoto vynálezu opatřena drážkou 84 pro vytváření třísky, jak je znázorněno v čelním nárysném pohledu na řeznou vložku 40 podle obr. 7.

Přestože byl předmět tohoto vynálezu shora popsán s určitou měrou konkretizace, je zcela pochopitelné, že mohou být prováděny různé změny a modifikace, aniž by došlo k úniku z myšlenky nebo rozsahu předmětu tohoto vynálezu, jak je definován v následujících patentových nárocích.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1.

99 9

9 9 9

W 2002 -JSOU

9 9 9 9 9999

9 9 9 9

9 9 999

9 9 9 řezný nástroj, obsahující nástrojové těleso ve tvaru kruhového kotouče, mající střed a obvod, s osou otáčení, procházející středem kotouče, a s množinou třískových vybrání, otevřených směrem ven od obvodu kotouče a rozmístěných v úhlových rozestupech kolem obvodu kotouče, přičemž každé třískové vybrání má přední konec a zadní konec, množinu kapes pro uložení řezné vložky, přičemž každá kapsa pro uložení řezné vložky má přidružené třískové vybrání a obsahuje tečné probíhající základnu kapsy, mající přední konec a zadní konec, přičemž přední konec základny kapsy přiléhá k zadnímu konci přidruženého třískového vybrání, přičemž zadní konec základny kapsy je připojen k obecně radiálně probíhající zadní ploše kapsy, množinu otočných řezných vložek, přičemž každá řezná vložka obsahuje horní plochu a spodní plochu, mezi nimiž je umístěna obvodová boční plocha, přičemž obvodová boční plocha obsahuje čtyři dílčí boční plochy, přičemž každá dílčí boční plocha je připojena k přilehlé boční ploše prostřednictvím bočního rohu, přičemž protilehlá dvojice dílčích bočních ploch vytváří přední dílčí boční plochu a zadní dílčí boční plochu, přičemž každá dílčí boční plocha se stýká s horní plochou a spodní plochou v horním dílčím řezném břitu a ve spodním dílčím řezném břitu, přičemž alespoň vnější části každého horního dílčího řezného břitu a spodního dílčího řezného břitu probíhají obecně směrem dovnitř od přilehlých φ

φ φ

φ

ΦΦ φ • * · • φφφ φ ·φφφφ φ φφφ φφ φ • φ φφ φ φ φ φ φφφφ φ φ φ · φ φ φ φ φφ φφ φφ φφφφ »« bočních rohů, a alespoň vnější části každé dílčí boční plochy probíhají obecně směrem dovnitř od přilehlých bočních rohů, každá řezná vložka je vyjímatelně uchycena v dané kapse pro uložení řezné vložky, přičemž spodní plocha řezné vložky se opírá o tečně probíhající základnu kapsy, zadní dílčí boční plocha řezné vložky se opírá o radiálně probíhající zadní plochu kapsy na dvou od sebe vzdálených opěrných plochách, přičemž přední dílčí boční plocha vytváří čelní plochu a horní dílčí řezný břit přední dílčí boční plochy vytváří provozní řezný břit.
2. fce zný nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že základna kapsy je opatřena radiálním závitovým otvorem, přičemž každá řezná vložka z množiny řezných vložek je opatřena průchozím otvorem, probíhajícím mezi horní plochou a spodní plochou a obsahujícím jejich středy, přičemž každá řezná vložka je vyjímatelně uchycena s pomocí šroubu, procházejícího průchozím otvorem a zašroubovaného do závitového otvoru.
3. íezný nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že každý horní dílčí řezný břit a spodní dílčí řezný břit má obecně konkávní tvar, přičemž každá dílčí boční plocha má obecně konkávní tvar, probíhající směrem dovnitř od přilehlých bočních rohů.

v/
4. *Bezný nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že horní plocha a spodní plocha řezné vložky má každá rovinnou střední část.

• · ·· ·· • · · • · ··· • · · « • · · 1
5. le zný nástroj vyznačující se tím, podle nároku 1, že horní a spodní dílčí řezné břity a dílčí boční plochy jsou rozděleny na tři části, a to na dvě vnější části a na vnitřní část, přičemž dvě vnější části jsou přímočarými úseky a vnitřní část je kruhová, přičemž řezná vložka je silnější v oblasti vnitřní části, než v oblasti vnější části.
6. lezný nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že horní a spodní dílčí řezné břity a dílčí boční plochy jsou rozděleny na tři části, a to na dvě vnější části a na vnitřní část, přičemž řezná vložka je silnější v oblasti vnitřní části horních a spodních dílčích řezných břitů, než v oblasti jejich vnější části.