SE453162B - Rotationsverktyg for endbearbetning av axlar, tappar, ror och liknande - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 453 162 På varje verktygshållare är minst en skärhållare radiellt inställbar med hjälp av en ställskruv. Med detta rotations- verktyg är det visserligen möjligt att bearbeta olika dia- metrar inom ett visst område, men de bearbetade ytorna har alltid samma avstånd från den plana ändytan av det bearbe- tade arbetsstycket. Endast genom utbyte av verktygshållare mot andra verktygshàllare anpassade till det arbetsstycke som skall bearbetas kan detta rotationsverktyg även använ- das för andra arbetsstycken. Dá emellertid arbetsstyckets ände kan ha mycket varierande form, måste man hålla ett stort antal olika verktygshållare i lager eller tillverka passande verktygshâllare. Redan framställningen av spåren i baskroppens ändyta är en dyr arbetsoperation. Härtill kommer att de i spåret ingripande ytorna måste vara nog- grant bearbetade vid varje verktygshållare.

Ett ytterligare känt rotationsverktyg av angivet slag enligt US 3 363 299 har ett antal verktygshållare som var- dera upptages i en cylindrisk upptagningsborrning och var- dera har en skärhállare. Verktygshâllaren är axiellt in- ställbar relativt sin upptagningsborrning med hjälp av en ställskruv; som sträcker sig parallellt med upptagnings- borrningens axel. Verktyget har vidare en radiell ställ- skruv som med sin koniska ändyta anligger direkt mot en motsvarande lutande yta i den bakre änden av skärhållaren, så att skärhållaren kan inställas axiellt med hjälp av denna radiella ställskruv. Skärhållaren och verktygshål- laren fastklämmes gemensamt med hjälp av en radiell kläm- skruv. Verktygshällarens upptagningsborrning sträcker sig i detta fall i sned lutning mot verktygens rotationsaxel. pen radiella klämskruven tjänar så väl till fastklämning av skärhållaren i verktygshållaren som även till fastkläm- ning av verktygshållaren i dess upptagningsborrning. Skär- hållaren kan visserligen ínställas axiellt i verktyget och även radiellt relativt verktygets rotationsaxel. Denna radiella inställning är emellertid ej oberoende av den axiella inställningen. För den radiella inställningen av 10 15 20 25 30 453 162 . k skärhàllaren måste nämligen klämskruven lossas och ställ- skruven manövreras för axiell inställning av verktygshål- laren. Därvid förflyttas verktygshållaren med skärhållaren ej endast axiellt utan även radiellt i verktyget. Den slutliga inställningen axiellt och radiellt av skärspetsen måste sålunda alltid utföras under inbördes anpassning av verktygets båda ställskruvar, och den slutliga fastkläm- ningen medelst klämskruven.

Uppfinningen har till syfte att åstadkomma ett rota- tionsverktyg av inledningsvis angivet slag, varvid nack- delarna av kända sådana verktyg undvikes, varvid verktyget enligt uppfinningen med användning av ett fåtal grundtyper av verktygshållare möjliggör bearbetning av ett stort an- tal olika ändpartier av arbetsstycken, och verktyget utan väsentlig ändring kan anpassas till förekommande arbets- stycken. Verktyget skall ha enkel uppbyggnad och vara enkelt att tillverka.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen vid ett rotations- verktyg av inledningsvis angivet slag genom att upptagnings- borrningarna sträcker sig parallellt med baskroppens axel, att den första ställskruven ingríper i en skruvgänga i verktygshållaren och stöder med en ände mot baskroppen eller ett därmed förbundet bärorgan, att den andra ställ- skruven sträcker sig radiellt mot baskroppens rotationsaxel, att klämbulten är inställbar i skaftet medelst en skruv i ett plan vinkelrätt mot skärhàllarens radiella inställninge- riktning och ingríper med sitt huvud i ett i upptagnings- borrningens vägg anordnat axel parallellt spår och att skärhållaren är anordnad att fastklämmas på verktygshållaren medelst en särskild klämskruv. 10 15 20 25 45; 1 62 Genom användning av cylindriska upptagningsborrningar och däri passande cylindriska skaft förenklas tillverkningen av hela rotationsverktyget. Den skivformade baskroppen med de cylindriska upptagningsborrningarna är därvid så enkel att tillverka,att även användaren av verktyget själv kan tillverka en sådan baskropp om arbetsstycket skulle kräva detta. Detta torde emellertid vanligen ej vara fallet, då man genom in- ställbarheten av verktygshållaren i axiell riktning och den ytterligare inställbarheten av skärhàllarna i radiell rikt- ning kan anpassa rotationsverktyget till de mest varierande utformningar av arbetsstyckets ände. Det är även möjligt att åstadkomma en anpassning genom utbyte av skärhållare mot hållare av annan form.

Dessa anpassningsmöjliggheter kan ytterligare utvidgas, genom att baskroppen har flera upptagningsborrningar på olika radiella avstånd från rotationsaxeln.Om nämligen det radiella inställningsomrâdet för en skärhållare ej är tillräckligt, kan man lätt avlägsna denna verktygshållare från baskroppen genom att lossa klämanordningen och sätta in verktygshållarens skaft i en upptagningsborrning pâ radiellt större eller mindre avstånd från rotationsaxeln och klämma fast hâllaren där.

Rotationsverktyget möjliggör därigenom bearbetning inom ett mycket stort diameterområde.

Det har visat sig att man praktiskt endast har behov av 10 15 20 25 30 35 40 s 453 162 två grundtyper av verktygshållare och kan bearbeta ett stort antal mycket varierande arbetsstycken med detta.

Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen är angivna i åtföljande underkrav.

Uppfinningen beskrives nedan i form av utföringsexempel och med hänvisning till åtföljande ritningar.

Figur 1 visar en ändvy av rotationsverktyget. Figur 2 visar en sidovy betraktad enligt pilen II på figur 1, med delar av verktygshâllaren avlägsnade. Figur 3 visar en sido- vy betraktad i riktning av pilen III på figur 1, med andra delar av hållaren avlägsnade. Figur 4 är ett snitt utmed linjen IV-IV på figur 1. Figur 5 visar en ändvy av en andra utföringsform av baskroppen. Figur 6 är en sidovy av en första typ av verktygshâllare. Figur 7,8,9 är partiella sidovyer av olika skärhâllare. Figur 10 visar en ytterligare typ av verk- tygshållare. Figur 11 är ett snitt utmed linjen XI-XI på figur 10.

Rotationsverktyget har en skivformad baskropp 1, vars främre ändyta 1a och vars bakre ändyta 1b företrädesvis är planslipade. Baskroppen 1 anligger med sin bakre basyta 1b mot ett bärorgan 2 och är förbunden med detta genom ej visade skruvar. Bärorganet 2 tjänar att ansluta verktyget till den roterbara spindeln på en verktygsmaskin och kan i detta syfte ha en normerad infästningskona 3 eller en flänsplatta.

Baskroppen 1 har i det på figur 1-4 visade utförings- exemplet fyra upptagningsborrningar 4, vilka är anordnade på lämpliga.radiella avstånd från rotationsaxeln D-D och sträcker sig parallellt med denna axel. Diametern av dessa upptagningsborrningar kan vid mindre rotationsverktyg utgöra omkring 25 mm och vid större verktyg omkring 36 mm. Upptag- -ningsborrningarna 4 tjänar att upptaga lika utformade cylind- riska skaft 5 av verktygshàllare 6, 7, vilka närmare beskrivas nedan. Då utformningen av skaften 5 och de för skaftens fast- klämning, vridsäkring och axiella inställning tjänande ele- menten är likartade vid båda typer av verktygshållare 6,7, är dessa element betecknade med lika hänvisningsbeteckningar och beskrives nu nedan.

Som vridsäkring och klämanordning är en klämbult 8 in- satt i skaftet 5, vilken bult ingriper i ett i borrningens 4 vägg upptaget spår 9 som är parallellt med borrningen. Kläm- 453 162 s bulten manövreras med hjälp av en skruv 10 som är parallell med skaftets axel A-A och ingriper med ett koniskt huvud 10a i en konisk fórsänkning 11 i klämbulten. Axeln för skruven 10 är därvid så förskjuten relativt axeln för den koniska för- 2 sänkningen 11, att klämbulten 11 vid dragning av skruven 10 tryckes radiellt utåt genom samverkan av det koniska huvudet 10a med den koniska försänkningen 11. I stället för en konisk f försänkning kan klämbulten även ha ett spår som sträcker sig i tvärriktning mot klämbultens axel och är anpassad till skru- vens koniska huvud.

Klämbulten 8 är lämpligen inställbar i en riktning vinkel- rätt mot inställningsriktningen V för en på verktygshållaren 6, 7 anordnad skärhâllare 12, 13. Härigenom uppnås, att den radiella inställningen av skärhållaren ej ändras vid ansättning av klämbulten 8.

I enlighet därmed är spåret 9 beläget i ett plan genom upptagningsborrningens axel. Detta möjliggör särskilt enkel och noggrann tillverkning och lägesbestämning av spåret 9.

Spâret 9 har företrädesvis halvcirkulärt tvärsnitt och klänmulten s har att därtill anpassat huvud sa. Detta ut- förande medger enkel tillverkning av spâret 9 och har dess- utom den fördelen, att klämbultens huvud 8a efter dragning av skruven 10 ingriper utan spel i spåret äveni par1feririkt_ ningen av upptagningsborrningen 4.

För axiell inställning är varje verktygshållare 6, 7 försedd med en ställskruv 14 som är parallell med rotations- axeln D-D respektive verktygshållarens skaftaxeln A-A. Ställ- skruven är företrädesvis placerad i skaftänden av verktygs- hâllaren 6, 7 och tillgänglig genom en vid skärhâllaren 12, 13 mynnande borrning 15. Vid verktygshållaren 6 är ställ- skruven 14 och borrningen 15 belägna i skaftet 5, medan ställ- skruven 14 och borrningen.l5vid verktygshâllaren 7 är placerade i huvudet 16. I båda fallen tjänar emellertid borrningen 15 att bereda tillträde för en sexkantnyckel för insättning i ett motsvarande sexkanthål 14a i ställskruven. Diametern av borrningen 15 är därvid så avpassad, att den ungefär svarar mot omkretsdiametern av sexkantnyckeln, så att denna kan in- föras direkt i sexkanthâlet 14a.

Figur 2, 4 och 6 visar en första typ av en verktygshållare 10 15 20 25 30 35 40 7 453 162 6. För stöd av skärhållaren 12 sträcker sig en stödyta 18 i huvudet 17 parallellt med skaftets axel A-A och vidare en radiellt utsträckt anliggningsyta 19. I stödytan är an- ordnade två gängborrningar 20, 20a som sträcker sig något snett mot stödytan och är inbördes parallella. En av dessa gängborrningar tjänar till upptagning av en klämskruv 21.

Skärhållaren 12 har ett vinkelrätt mot axeln A-A utsträckt långhål 22, genom vilket klämskruven 21 sträcker sig. Skär- hållaren 12 uppbär en utbytbar skärplatta 23 i ett urtag.

För noggrann radiell inställning av skärhållaren 12 fin- nes i huvudet 17 av verktygshållaren 6 en gängborrning 24 som sträcker sig parallellt med anliggningsytan 19 och stöd- ytan 18 och delvis ingriper i anliggningsytan 19. I denna gängborrning ingriper ett kort gängstift fstoppskruv) 25 tjänande som ställskruv för skärhållaren12. Detta gängstift 25 ingriper i ett urtag 26 i skärhållaren 12 med ungefär samma längd som gängstiftet. Sedan man lossat klämskruven 21 kan gängstiftet 25 roteras med hjälp av en sexkantnyckel införd i ett sexkanthâl 25a i gängstiftet, varigenom gäng- stiftet 25 förskjutes i riktning av gängborrningen 24 och därvid medför skärhållaren 12. När skärplattan 23 har önskad inställning, fastdrages klämskruven 21 åter.

Den första grundtypen av verktygshållare 6 tjänar i första hand, såsom visat på figur 2, till planbearbetning av ändytor 27 på ett arbetsstycke, exempelvis en axel W. Ändytan kan därvid, såsom visat på figur 2, bearbetas medelst de båda skärplattorna 23 på två likadana verktygshållare 6.

Om ändytan 27 har större radiell dimension, inställes de båda skärhâllarna 12 olika på båda verktygshâllarna 6, så att skärplattan 23 på den ena skärhållaren 12 exempelvis bear- betar den inre delen av ändytan 27 och den andra skärplattan 23 den yttre delen av ändytan 27. Genom anordningen av tvâ inbördes förskjutet anordnade gängborrningar 20, 20a kan skärhållaren 12 inställas inom ett relativt stort område.

Skall man emellertid bearbeta en ändyta 27a med större diameter, såsom visat pâ figur 7, kan istället den på figur 7 visade skärhâllaren 12a användas, vilken har sin skär- platta 23 på motsatt sida. Enbart genom utbyte av en liten del, nämligen skärhållaren, kan sålunda ett stort diameter- område bearbetas. 10 15 20 25 30 35 40 453 162 8 Detta diameterområde kan ytterligare vidgas, genom att baskroppen 1', såsom visat på figur 5, är försedd med flera upptagningsborrningar belägna på varierande radiellt avstånd R1, R2 och R3. Enligt föreliggande bearbetningsvillkor insättes då skaftet 5 av verktygshâllaren 6 i en passande upptagnings- borrning 4. Det samma gäller givetvis även verktygshållaren 7.

Förutom de ovan beskrivna skärhållarna 12, 12a kan man även använda de på figur 8 och 9 visade skärhållarna 12b och 12c på verktygshâllaren 6, för fasning av en innerdiameter respektive en ytterdiameter. En annan typ av verktygshâllare 7 är närmare visad på figur 3, 10 och 11 och beskrives nedan.

Denna verktygshâllare 7 har likaledes ett huvud 16, vars mittlinje emellertid företrädesvis är förskjutet från axeln A-A. Pâ detta sätt kan baskroppen 1 respektive 1' fortfarande ha relativt liten diameter.

I huvudet 16 är anordnat minst ett radiellt mot axeln A-A riktat bottenhål 28 med en däri förskjutbar skärhâllare 13 med cylindrisk ansats 29. Ansatsen 29 har en plan kläm- yta 30, mot vilken en i huvudet 16 vinkelrätt mot botten- hålets axel anordnad klämskruv 37 ingriper. För inställning av skärhâllaren 13, vilken jämväl uppbär en utbytbar skär- platta 31, är en koaxiell ställskruv 32 anordnad i den cylind- riska ansatsen, vilken ställskruv stöder med sitt huvud 32b mot bottnen 28a av bottenhålet 28. Huvudet 32b har ett sex- kanthål 32a som är tillgängligt genom en i huvudet anordnad borrning 33. Sedan man lossat klämskruven 37 kan ställskruven 32 roteras med hjälp av en genom borrningen 33 införd sexkant- nyckel så att skärplattan 31 på skärhâllaren 13 inställes i önskat läge. Därefter fastdrages klämskruven 37 åter.

För att dels erhålla optimalt stöd för skärhâllaren 13 och dels tillförsäkra god spånavgång har huvudet 16 ett mot ändsidan och uppåt öppet spånrum 34 i området över skärplattan 31._ Verktygshållaren 7 kan vidare, såsom visat på figur 10, ha en eller flera axiellt förskjutna skärhållare 13a, av vilka varje hållare är radiellt inställbar på samma sätt.

Inställningen i axiell riktning sker med hjälp av ställskruven 14. Då bottenhålet är relativt lätt att utföra, kan man lätt förse en redan befintlig verktygshållare 7 med ett ytterligare bottenhål, om detta erfordras för den aktuella bearbetningen. 10 15 20 25 30 35 9 455 162 Detta kan användaren av rotationsverktyget själv utföra.

Verktygshållaren 7 av den beskrivna andra typen tjänar, såsom visat på figur 3, huvudsakligen till yttre bearbetning av änden av en axel W. Härvid bearbetas den yttre Omkretsen 34 och ansatsen 35 medelst de båda skärplattorna 31a, medan skärhâllaren 13 med skärplattan 31 är så inställd, att den fasar axeländen.

För att underlätta tillverkningen av upptagningsborr- ningarna 4 är dessa lämpligen utförda som genomgående borr- ningar. Vidare är det lämpligt att planslipa den främre och bakre ändytan 1a och 1b av baskroppen 1. Den främre ändytan 1a kan då tjäna till montering av mätverktyg, medelst vilka skärhâllarna 12, 13 med tillhörande skärplattor 23, 31 kan noggrant inställas på ovan beskrivet sätt. Härvid är det ej endast möjligt att utföra radiell inställning av skär- hàllarna, utan även axiell inställning genom axiell inställ- ning av verktygshållarna 6, 7 med hjälp av ställskruven 14.

Sedan alla verktyg än korrekt inställda, kan man i en enda arbetsoperation bearbeta den yttre ytan 34, ansatsen 35, den plana ytan 27 och fasen mellan denna och den yttre ytan 34.

Dessutom kan en centreringsborr 36 vara insatt i baskroppen 1 för samtidig centreringsborrning i änden av axeln W.

Då baskroppen 1 med upptagningsborrningarna 4 och spåren 9 är en relativt enkel konstruktionsdel, kan användaren i förekommande fall själv tillverka en lämplig baskropp, när de ovan angivna talrika inställningsmöjligheterna i särskilda bearbetningsfall ej räcker till.

Vidare är det lämpligt att alla ställskruvar 14, 25, 32 och klämskruvar 21, 37 har sexkanthål 14a, 21a, 25a, 32a, 37a med lika dimension. Man kan då utföra inställningen och fast- klämningen av verktygshållarna 6, 7 och skärhàllarna 12, 13, 13a med en och samma sexkantnyckel.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 453 162 '° PATENTKRAV

1. Rotationsverktyg för ändbearbetning av axlar, tappar, rör och liknande, omfattande en skivformad baskropp (1, 1') an- ordnad att förbindas med en roterbar maskinspindel och för- sedd med ett flertal upptagningsborrningar (4), ett flertal verktygshâllare (6, 7) som vardera har ett i en upptagnings- borrning (4) passande cylindriskt skaft (5) och minst en skär- hâllare (12, 13) som uppbär en skärplatta och är anordnad att fastklämmas på verktygshållaren, en första med skaftets axel mnwparallell ställskruv (14) med vilken skaftet (5) kan axi- ellt inställas relativt upptagningsborrningen (4), en andra ställskruv (25, 32) med vilken skärhâllaren (12, 13) kan in- ställas relativt verktygshâllaren (6,7) och en relativt bas- kroppens (1) rotationsaxel(D4m radiellt inställbar klämbult (8) som ingriper med baskroppen (1) och skaftet (5) och fast- klämmer dessa delar vridsäkert till varandra, k ä n n e - t e c k n a t av att upptagningsborrningarna (4) sträcker sig parallellt med baskroppens (1, 1') axel(D-D),att den första ställskruven (14) ingriper i en skruvgänga i verktygshâllaren (6, 7) och stöder med en ände mot baskroppen (1) eller ett därmed förbundet bärorgan (2), att den andra ställskruven (25, 32) sträcker sig radiellt mot baskroppens (1,1') rotationsaxel (D4m,att klämbulten (8) är inställbar i skaftet (5) medelst en skruv (10) i ett plan vinkelrätt mot skärhållarens (12, 13) radiella inställningsriktning (V) och ingriper med sitt huvud (8a) i ett i upptagningsborrningens (4) vägg anordnat axelpa- rallellt spår (9) och att skärhållaren (12, 13) är anordnad att fastklämmas på verktygshållaren (6, 7) medelst en särskild klämskruv (21, 37).

2. Rotationsverktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den för manöver av klämbulten (8) tjänande skruven (10) sträcker sig parallellt med axeln (A-A) för verktygshållarens skaft och ingriper med ett koniskt huvud (10a) i ett prisma- tiskt spår som sträcker sig i tvärriktning mot klämbultens ax- el eller i en konisk försänkning (11) i klämbulten (8). 10 15 20 25 453 162

3. Rotationsverktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att spåret (9) har halvcirkulärt tvärsnitt och klämbulten ett därtill avpassat huvud (8a).

4. Rotationsverktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den första ställskruven (14) är anordnad i skaftänden av verktygshâllaren (6, 7) och är tillgänglig genom en vid skärhâllaren (12, 13) mynnande borrning (15) i verktygshålla- ren.

5. Rotationsverktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att baskroppen (1, 1') har ett flertal upptagningsborrning- ar (4) belägna på varierande radiellt avstånd (R1, R2, R3) från rotationsaxeln (D-D) för upptagning av verktygshållare med ra- diellt inställbara skärhâllare i sådan anordning att skärhål- larna kan arbeta över ett radiellt vidgat inställningsomràde.

6. Rotationsverktyg enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t av att alla ställskruvar (14, 25, 32) och klämskruvar (10, 21, 37) har sexkanthål (14a, 21a, 25a, 32a, 37a) med lika dimension.

7. Rotationsverktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att baskroppen (1, 1') har en planslipad främre och bakre ändyta (1a, 1b), att upptagningsborrningarna (4) på känt sätt är utförda som genomgående borrningar och att baskroppen anlig- ger med sin bakre ändyta (1b) mot ett bärorgan (2) som är för- bundet med den roterbara maskinspindeln.