CZ15056U1

CZ15056U1 - Nástroj pro vystružování děr zejména malých a středních průměrů

Info

Publication number: CZ15056U1
Application number: CZ200415988U
Authority: CZ
Inventors: Stanislav Fiala; Jaroslav Ing. Dvořáček; Vladimír Vaněk
Original assignee: Ham - Final S. R. O.
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2004-11-16
Publication date: 2005-01-25
Also published as: ATE355924T1; DE502005000451D1; EP1657014A1; EP1657014B1

Description

Nástroj pro vystružování děr zejména malých a středních průměrů Oblast techniky

Technické řešení se týká nástroje pro vystružování děr, zejména malých a středních průměrů obsahující upínací stopku upravenou pro upnutí v upínacích prostředcích obráběcích strojů, na tuto upínací stopku navazující dřík, s nímž je spojená řezná část, na níž jsou obvodově rozmístěny dvě podélné opěrné plošky a podélné řezné zuby s čelními řeznými břity.

Dosavadní stav techniky

Vystružování přesných děr s vyššími požadavky na tvarovou přesnost díry se na postupových linkách a obráběcích centrech provádí zpravidla vystružovacími nástroji s jednou výměnnou řeznou destičkou a dvěma připájenými opěrnými destičkami v řezné části nástroje, na nichž jsou vytvořeny podélně vodicí opěrné plošky. Zásadní nevýhodou tohoto řešení je poměrně pracné a náročné ustavování řezné destičky při její výměně. Ustavení destičky se provádí pomocí speciálních měřicích přípravků kvalifikovanou zaškolenou obsluhou. Další nevýhodou je relativně rychlé opotřebení opěrných destiček, které vede k postupnému zhoršování především tvarové přesnosti vystružovaných děr a tím k předčasnému vyřazení celého poměrně drahého nástroje. Včasné vyřazování opotřebených nástrojů je nutno důsledně sledovat, jinak dochází zvláště při uplatnění těchto nástrojů v hromadné výrobě například na CNC obráběcích centrech nebo na postupových linkách k haváriím nástrojových jednotek a zbytečným prostojům těchto drahých výrobních zařízení.

Uvedené nedostatky zvýrazňuje i skutečnost, že pro dosažení vysoké produktivity je nutno ve srovnání s vícebřitými výstružníky volit vyšší otáčky nástroje.

Určitým řešením je opatřit řeznou destičku otěruvzdomým povlakem. Avšak u nepovlakovaných opěrných destiček a povlakované výměnné řezné destičky se zvyšuje nepoměr v jejich optimální životnosti. Koncepční řešení takového nástroje se stává v principu neefektivní. Přitom eventuelní prodloužení životnosti fazetek na opěrných destičkách uplatněním otěruvzdorných povlaků je zvláště u nástrojů pro hluboké vystružování vzhledem k jejich značné délce ekonomicky neefektivní.

Vůči uvedeným nevýhodám je do určité míry lepší známé řešení výměnných jednobřitých řezných hlavic přesně vyrobených s rozměrovými parametry řezných zubů a podélných opěrných fazetek. Nástroj není třeba u jeho uživatele problematicky a pracně seřizovat. Upínací stopka takové řezné hlavice je zpravidla uložena s přesahem v dříku nástroje. Určitou nevýhodou tohoto řešení, zvláště u středních průměrů nástrojů je relativně vyšší pořizovací cena ve srovnání s nástrojem s výměnnou řeznou destičkou.

V případech, kdy není požadována vyšší tvarová a rozměrová přesnost, zvlášť u děr s menší hloubkou, je další nevýhodou uvedené koncepce jednobřitých vystružovacích nástrojů jejich nižší výkonnost ve srovnání s běžnými vícebřitými výstružníky.

Relativně výhodnějším řešením této problematiky je provedení se dvěma výměnnými řeznými destičkami, které se používá u nástrojů se středním průměrem vystružovaných děr.

Vedle komplikovanějšího a náročnějšího seřizování těchto břitových destiček při jejich výměně je podstatnější omezení jejich počtu na dvě u středních průměrů nástrojů - do 30 mm zejména kvůli potřebnému prostorovému rozmístění upevňovacích příložek a nastavovacích elementů a z téhož důvodu omezení jen na jednu výměnnou řeznou destičku u malých nástrojových průměrů, například 6 mm. Z výrobního hlediska je nevýhodou i konstrukční složitost takových nástrojů.

- 1 CZ 15056 Ul

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje technické řešení, jehož podstatou je, že řezná část je tvořena kompaktním tvarovým kotoučkem z řezného materiálu připevněným k dříku a na tomto tvarovém kotoučku jsou v jedné polovině jeho obvodu vytvořeny alespoň dva řezné zuby s podélnými řeznými břity a na protější polovině obvodu tvarového kotoučku se nachází válcové podélné opěrné plošky, mezi nimiž je úhlová rozteč v rozmezí 60° až 140°.

Další doplňující podstatou je, že podélné řezné břity jsou tvořeny pouze dvěma rovinnými plochami, z nichž jedna je břitové čelo a druhá břitový hřbet.

Další podstatou je, že vzdálenost průsečíku podélného řezného břitu a čelního řezného břitu od ío čelní roviny se u jednotlivých řezných zubů postupně ve směru pracovní rotace zvětšuje.

Jinou doplňující podstatou je, že obě podélné plošky mají stejnou poloměrovou vzdálenost od podélné osy řezné části, při čemž podélné řezné břity, a to alespoň u jejich přední části mají poloměrovou vzdálenost od podélné osy řezné části o málo větší.

Doplňující podstatou je také, že na tvarový kotouček řezné části navazuje válcová upevňovací stopka ze slinutého karbidu, uložená v díře ocelového dříku s přesahem.

Variantní podstatou je, že upevňovací stopka je připájena k tvarovému kotoučku zhotovenému z cermetu.

Další variantní podstatou je, že upevňovací stopka je připájena k tvarovému kotoučku zhotovenému z řezné keramiky.

Doplňkovou podstatou je, že u řezné části zavlažované centrálním přívodem chladicího a mazacího média jsou ve směru nástrojové rotace vytvořeny před podélnými opěrnými ploškami zavlažovači drážky.

Další podstatou je, že součet všech výstupních průřezů vyústění centrálního přívodu chladicího a mazacího média do zubových mezer a zavlažovačích drážek je menší než jakýkoliv příčný průřez vnitřního rozvodu tohoto média.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je blíže osvětleno pomocí výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje příkladné provedení podle technického řešení v částečném podélném řezu. Na obr. 2 je toto řešení znázorněno v řezu A-A. Na obr. 3 je rovněž v řezu A-A variantní provedení tohoto řešení. Další příkladné provedení je na obr. 4 v částečném podélném řezu a na obr. 5 je v řezu B-B.

Popis příkladných provedení

Příkladné provedení technického řešení podle obr. 1 a 2 sestává z řezné části 1, dříku 2 a upínací stopky 3 upnuté hydroupínačem 4 v upínací hlavici 5 upevněné v neznázoměném vřetenu obráběcího stroje. Řezná část i je tvořena kompaktním tvarovým kotoučkem 6 s upevňovací stopkou

7 a zhotoveným ze slinutého karbidu s otěruvzdomým povlakem. Upevňovací stopka 7 je uložena s přesahem v díře 8 ocelového dříku 2. Na tvarovém kotoučku 6 jsou vytvořeny tři řezné zuby 9 s podélnými řeznými břity 10 a čelními řeznými břity 11, jejichž průsečíky P mají postupně ve směru pracovní rotace vždy větší vzdálenost od čelní roviny π. Na tvarovém kotoučku 6 jsou dále upraveny dvě podélné opěrné plošky 12, které mají od podélné osy Οχ řezné části I stejnou po40 loměrovou vzdálenost R. Při tom poloměrová vzdálenost R podélných řezných břitů 10 od podélné osy Οχ je o málo větší, například o 0,01 mm, v jejich přední části 13, přičemž se R řezných břitů 10 směrem ke stopce nástroje postupně zmenšuje. V díře 8 dříku 2 je provedeno 6 podélných drážek 14 pro přívod chladicího a mazacího média z centrálního kanálu 15 k zubovým mezerám 16 a zavlažovacím drážkám Γ7 u opěrných plošek 12. Počet podélných drážek v jiných provedeních může být větší nebo menší podle velikosti průměru dříku. Součet všech výstupních

-2CZ 15056 Ul průřezů vyústění 18 centrálního přívodu uvedeného média do zubových mezer J6 a zavlažovačích drážek 17 je menší než součet příčných průřezů podélných drážek 14 a centrálního kanálu J_5. Řezné zuby 9 se nachází s pravidelnou roztečí na jedné polovině obvodu tvarového kotoučku 6 a opěrné plošky 12 na druhé polovině tohoto obvodu a to s úhlovou roztečí 95°. Prostřední podélný řezný břit JO se nachází vůči podélné ose O_x řezné části i naproti opěrné plošky 12, což je výhodné z hlediska výrobních a kontrolních měření. Podélné řezné břitv 11 jsou tvořeny pouze dvěmi rovinnými plochami, z nichž jedna je břitové čelo 19 a druhá břitový hřbet 20.

Příkladné provedení technického řešení podle obr. 3 je v podstatě variantní verzí výše uvedeného provedení. Úhlová rozteč opěrných plošek je 100° a úhlové rozteče mezi krajními podélnými řeznými břity JO a opěrnými ploškami 12 jsou shodné. Naproti podélné ose Oi řezné části i se nachází kontrolní fazetka 2Λ s menší poloměrovou vzdáleností R než mají opěrné plošky 12.

Příkladné provedení technického řešení podle obr. 4 a 5 sestává z upínací stopky 3 dříku 2, v jehož díře 8 je s přesahem uložena upevňovací stopka 7 řezné části i, která je tvořena tvarovým kotoučkem 6, který je zhotovený z cermetu a k němu je připájena upevňovací stopka 7 zhotovená ze slinutého karbidu. Na tvarovém kotoučku 6 jsou vytvořeny čtyři podélné řezné břity 10, z nichž jeden je vůči podélné ose Ch řezné části i přesně naproti protilehlé opěrné plošce 12, což je výhodné pro výrobní a kontrolní měření. V čelní dutině 22 dříku 2, do které jsou vyústěny podélné drážky 14 pro centrální přívod chladicího a mazacího média, je umístěn usměrňovači kroužek 23, zajišťující usměrněné proudění uvedeného média do zubových mezer 16 a zavlažovačích drážek J7. Tvarový kotouček 6 je opatřen centrovacím kuželem 24.

U malých a velmi malých průměrů vystružovaných děr je výhodné nástroj podle výše uvedené koncepce s kompaktním tvarovým kotoučkem z řezného materiálu opatřit jen dvěma podélnými řeznými břity.

K hlavním výhodám patří dosahovaná vysoká tvarová přesnost při vystružování, která je zacho25 vána na principu jednobřitých výstružníků, přičemž více břity se dosahuje výrazné zvýšení produktivity - násobené počtem navýšených řezných břitů.

Relativně nízké výrobní náklady a tím i cena výměnných řezných částí podle technického řešení umožňuje ve většině případů opotřebené řezné části nepřeostřovat, ale přímo nahradit novými.

Nástroje podle technického řešení jsou s významnými výhodami využitelné na moderních CNC obráběcích strojích při vystružování vysokou řeznou rychlostí velmi přesných děr, především ve velkosériové a hromadné výrobě.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Nástroj pro vystružování děr zejména malých a středních průměrů, obsahující upínací stopku upravenou pro upnutí v upínacích prostředcích obráběcích strojů, na tuto upínací stopku

35 navazující dřík, s nímž je spojená řezná část, na níž jsou obvodově rozmístěny dvě podélné opěrné plošky a podélné řezné zuby s čelními řeznými břity, vyznačující se tím, že řezná část (1) je tvořena kompaktním tvarovým kotoučkem (6) z řezného materiálu připevněným k dříku (2) a na tomto tvarovém kotoučku (6) jsou v jedné polovině jeho obvodu vytvořeny alespoň tři řezné zuby (9) s podélnými řeznými břity (10) a na protější polovině obvodu tvarového

40 kotoučku (6) se nachází válcové podélné opěrné plošky (12), mezi nimiž je úhlová rozteč v rozmezí 60° až 140°.
2. Nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že podélné řezné břity (10) jsou tvořeny pouze dvěma rovinnými plochami, z nichž jedna je břitové čelo (19) a druhá břitový hřbet (20).

-3 CZ 15056 Ul
3. Nástroj podle nároku 2, vyznačující se tím, že vzdálenost průsečíku (P) podélného řezného břitu (10) a čelního řezného břitu (11) od čelní roviny (π) se u jednotlivých řezných zubů (9) postupně ve směru pracovní rotace zvětšuje.
4. Nástroj podle nároku 3, vyznačující se tím, že obě podélné opěrné plošky (12) 5 mají stejnou poloměrovou vzdálenost (R) od podélné osy (00 řezné části (1), při čemž podélné řezné břity (10), a to alespoň u jejich přední části (13) mají poloměrovou vzdálenost (R) od podélné osy (Oj) řezné části o málo větší.
5. Nástroj podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že na tvarový kotouček (6) řezné části (1) navazuje válcová upevňovací stopka (7) ze slinutého karbidu, uložeío ná v díře (8) ocelového dříku (2) s přesahem.
6. Nástroj podle nároku 5, vyznačující se tím, že upevňovací stopka (7) je připájena k tvarovému kotoučku (6) zhotovenému z cermetu.
7. Nástroj podle nároku 5, vyznačující se tím, že upevňovací stopka (7) je připájena k tvarovému kotoučku (6) zhotovenému z řezné keramiky.

15
8. Nástroj podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že u řezné části (1) zavlažované centrálním přívodem chladicího a mazacího média jsou ve směru nástrojové rotace vytvořeny před podélnými opěrnými ploškami (12) zavlažovači drážky (17).
9. Nástroj podle nároku 8, vyznačující se tím, že součet všech výstupních průřezů vyústění (18) centrálního přívodu chladicího a mazacího média do zubových mezer (16) a zavlažovačích drážek (17) je menší než jakýkoliv příčný průřez vnitřního rozvodu tohoto média.