HU214993B - Cserélhető keményfém forgácsolóbetét - Google Patents

Description

A találmány tárgya forgó marószerszámban használható, lényegében hasáb alakú, cserélhető keményfém forgácsolóbetét, amelynek felső forgácsolófelülete, alsó alapfelülete, központos felfogófurata, egy pár, lényegében párhuzamos fő forgácsolóéle és egy pár, lényegében párhuzamos mellék-forgácsolóéle van, mely utóbbi a fő forgácsolóélre merőlegesen húzódik, és mindegyik fő forgácsolóéi egy egymással szomszédos forgácsolófelület és hátrametszett homlokfelület között van kiképezve, és a hátrametszett homlokfelületek mindegyike az alap felülettel közösen alapélet határoz meg. A javasolt forgácsolóbetét a marógép szerszámtartójának egy vagy több kerületi fészkében oldhatóan van rögzítve, és a fészek vagy fészkek mindegyik forgácsolóbetét előtt forgácstérrel rendelkeznek.

Szakmai körökben jól ismert, hogy a marás forgácsoló művelete során a forgácsolóbetét, azaz marókés forgácsolóélének hosszúsága közvetlen összefüggésben áll a forgácsolószerszámban és a munkadarabban keletkező rezgésekkel, valamint a marás végrehajtásához szükséges energiával. Ezek a remegések az okai a művelet során keletkező jellegzetes zajnak is. Ez a zaj a forgácsolóéi hosszúságával arányosan növekszik.

A rezgések és a rezgésből fakadó zajok a forgácsolóbetétre, különösen a leválasztott forgács által annak forgácsolófelületére kifejtett erők miatt erednek, és minél szélesebb a leválasztott forgács, annál nagyobbak ezek az erők. A rezgések és a zaj csökkentése érdekében újabb törekvések szerint olyan forgácsoló-, marószerszámokat alkalmaznak, melyek forgácsolóbetétjének viszonylag rövid forgácsolóélei vannak, és a forgácsolóbetétek a szerszámtartóhoz és egymáshoz képest úgy helyezkednek el, hogy az egymást követő forgácsolóbetétek forgácsolóéleinek forgácsolási útszakaszai átfedjék egymást. Ily módon mindegyik viszonylag rövid forgácsolóéi csupán viszonylag kis szélességen választ le forgácsot, az egymást követő forgácsolóbetétek forgácsolóélei közötti átfedés pedig biztosítja, hogy viszonylag sima forgácsolási felület alakuljon ki.

A gyakorlatban ez a javaslat azonban nem bizonyult megfelelőnek, mivel a megfelelően kialakított forgácsolóbetétek és az azokat befogadó szerszámtartók vonatkozásában fokozott figyelmet, rendkívül pontos előzetes beállítást igényel.

Az EP 0480 576 számú európai szabadalmi leírás maróberendezésben használható, új és javított tulajdonságokkal rendelkező forgácsolóbetétet ismertet, amely a marási műveletet a kívánt kisebb zajjal képes elvégezni. Az idézett szabadalmi leírás kitanítását jelen leírásunkban referenciaként nevezzük meg, és a továbbiakban így tekintünk és hivatkozunk rá.

Az ismert megoldást tartalmazó dokumentum szerint forgó marószerszámban alkalmazható olyan forgácsolóbetétről van szó, amelynek egy forgácsolófelület és egy hátrametszett homlokfelület között kiképzett forgácsolóéle, és a homlokfelület és egy alapfelület között kiképzett alapéle van. A forgácsolóéi több egymást követő rész-forgácsolóélből, valamint azok között kialakított közbülső élből áll, ahol mindegyik rész-forgácsolóélnek befutó és kifutóél-tartománya van. A rész-forgácsolóél kifutóél-tartománya az őt követő rész-forgácsolóél befutóél-tartományával olyan közbülső élen keresztül kapcsolódik, amely az első rész-forgácsolóél kifutóél-tartományától az alapél felé húzódik. A forgácsolószerszám forgástengelyére merőleges, egy részforgácsolóél kifutóél-tartományával egybeesőén húzódó vonal a következő rész-vágóélet metszi úgy, hogy a forgácsolás során az egymást követő rész-forgácsolóélek átfedik egymást.

Ennél az ismert forgácsolóbetétnél, tekintettel arra, hogy a rész-forgácsolóélek nagyon rövidek, a forgács által a forgácsolóbetétre kifejtett eredő erők viszonylag kicsik, és ennek következtében a kialakuló zaj is kedvezően alacsony. így az egyes rész-forgácsolóélek relatív elhelyezkedése, valamint az egymást követő rész-forgácsolóélek átlapolásának mértéke következtében viszonylag keskeny, különálló forgácsok választhatók le.

Úgy találtuk, hogy ilyen forgácsolóbetéttel az egyes rész-forgácsolóélek eloszlása, azaz azok viszonylagos hossza és axiális homlokszögei a forgácsolóbetét üzemi helyzetében közvetlen hatással vannak a forgácsolóbetét szilárdságára. Ez különösen olyan esetekben igaz, ahol a leggyakoribb módon - a forgácsolóbetétnek egyetlen központos felfogófurata van, amely szükségszerűen gyengíti a forgácsolóbetét középső szakaszát.

A találmánnyal célunk az ismert forgácsolóbetétek felsorolt hiányosságainak kiküszöbölésével teljes egészében kellő és egyenletes mechanikai szilárdságú forgácsolóbetét kialakítása.

A kitűzött feladatot forgó marószerszámban használható, lényegében hasáb alakú, cserélhető keményfém forgácsolóbetéttel oldottuk meg, amelynek felső forgácsolófelülete, alsó alapfelülete, központos felfogófurata, egy pár, lényegében párhuzamos fő forgácsolóéle és egy pár, lényegében párhuzamos mellékforgácsolóéle van, mely utóbbi a fő forgácsolóélre merőlegesen húzódik, a fő forgácsolóéi pártól eltérően van kialakítva és méretezve, és mindegyik fő forgácsolóéi egy egymással szomszédos forgácsolófelület és hátrametszett homlokfelület között van kiképezve, és a hátrametszett homlokfelületek mindegyike az alapfelülettel közösen alapélet határoz van. Ezt a forgácsolóbetétet a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy mindegyik fő forgácsolóéi egymást követő első, második és harmadik rész-forgácsolóélet tartalmaz, ahol mindegyik második rész-forgácsolóél lényegében a felfogófurat átmérőjével azonos hosszúságú és hosszabb, mint az első rész-forgácsolóél és hosszabb, mint a harmadik rész-forgácsolóél, továbbá mindegyik rész-forgácsolóélnek befutó- és kifutóél-tartománya van, ahol az egy rész-forgácsolóél kifutóél-tartománya az őt követő rész-forgácsolóél befutóél-tartományával a forgácsolóbetét alapéle irányában húzódó közbülső élen keresztül kapcsolódik, és mindegyik második rész-forgácsolóél az alapfelület és az első rész-forgácsolóél irányában lejtősen húzódik, és az alapéllel együtt olyan szöget határoz meg, amely lényegesen nagyobb, mint az első rész-forgácsolóél, illetőleg a harmadik rész-forgácsolóél alapélhez viszonyított szöge. A javasolt forgácsolóbetét egymást követő három rész-forgácsoló2

HU 214 993 Β élének viszonylagos hossza és axiális homlokszöge a találmány értelmében biztosítja, hogy a betét mechanikai szilárdsága a felfogófurat tartományában is fokozottan jó.

A találmány szerinti forgácsolóbetét egy előnyös kiviteli alakja értelmében a rész-forgácsolóélek olyan rész-homlokfelületekkel vannak társítva, amelyek úgy csatlakoznak egymáshoz, hogy a forgácsolóbetét homlokszögei az egymást követő rész-homlokfelületeken és a forgácsolószerszámhoz képest lényegesen azonosak egymással.

A találmány szerinti forgácsolóbetét egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a homlokfelület a részhomlokfelületeket tartalmazó felső részből, valamint egy lényegében sík alsó részből van összeállítva.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha az egymást követő rész-forgácsolóélek egymást követő rész-forgácsolófelületekkel vannak társítva, melyek úgy csatlakoznak egymáshoz, hogy a forgácsolóbetét hátrametszési szögei az egymást követő rész-forgácsoló-felületeken a forgácsolószerszámhoz képest lényegében azonosak.

Előnyös továbbá a találmány értelmében, ha mindegyik rész-homlokfelület és rész-forgácsolófelület folyamatos görbülettel rendelkező felületként van kiképezve úgy, hogy a homlokszögek és hátrametszési szögek a forgácsolószerszámhoz viszonyítva az egymást követő rész-forgácsolóélek hossza mentén lényegében változatlanok.

A találmányt az alábbiakban a csatolt rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a javasolt cserélhető keményfém forgácsolóbetét példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti forgácsolóbetét egy lehetséges kiviteli alakjának perspektivikus vázlata és a

2. ábrán az 1. ábra szerinti forgácsolóbetét oldalnézete látható.

Amint a rajzon látható, lényegében négyzetes hasáb alakú 1 forgácsolóbetétnek felső 2 forgácsolófelülete és sík 3 alapfelülete van, és ismert módon központos d átmérőjű la felfogófurattal rendelkezik. Az 1 forgácsolóbetét hátrametszett 4 homlokfelületekkel van ellátva, amelyek nagyjából úgy vannak kiképezve, mint azt a technika állásához tartozó dokumentum leírja és bemutatja: a hátrametszett 4 homlokfelületek mindegyike a 3 alapfelülettel közösen 3’ alapélet határoz meg. A mi példánkban bemutatott 1 forgácsolóbetét esetében azonban egy-egy egymással szemben húzódó fő homlokfelület és azzal szomszédos forgácsolófelület között 5 fő forgácsolóéi pár van kiképezve, melyek mindegyike három egymást követő 5a, 5b, 5c rész-forgácsolóélből van összeállítva, melyek mindegyike megfelelő 2a, 2b, 2c rész-forgácsolófelülettel van társítva.

Mint a technika állásához tartozó dokumentumban olvashatjuk, a vezető 5a rész-forgácsolóéi 5a” kifutóéltartománya a rákövetkező 5b rész-forgácsolóél 5b’ befutóél-tartományával olyan 6 közbülső élen keresztül van összekötve, amely lényegében az 1 forgácsolóbetét 3 alapfelülete irányában húzódik. Hasonló módon, az 5b rész-forgácsolóél 5b” kifútóél-tartománya ugyancsak az 1 forgácsolóbetét 3 alapfelülete irányában lesüllyedő 7 közbülső élen keresztül áll összeköttetésben a harmadik 5c rész-forgácsolóél 5c’ befútóél-tartományával, és ez tulajdonképpen mindegyik 5a’-5c’ befutóél-tartományra és 5a”-5c” kifútóél-tartományra igaz.

A leírt 1 forgácsolóbetét úgy van a forgácsolószerszámra felszerelve, amint azt a technika állásához tartozó dokumentum 5. ábrája bemutatja és a vonatkozó leírás ismerteti. A forgácsolószerszám úgy helyezkedik el, hogy az 1 forgácsolóbetét 3 alapfelülete a forgácsolószerszám forgástengelyéhez viszonyítva pozitív axiális homlokszöget határoz meg.

A találmány szerinti, 1. és 2. ábrán bemutatott 1 forgácsolóbetétnél az 5a és 5b rész-forgácsolóélek hatásosan átfedik egymást a forgácsolási művelet során, és ugyanez történik az 5b és 5c forgácsolóélek esetében is. Ez természetesen hasonló ahhoz, amit a forgácsolóbetét működéséről és a forgácsolóélek átfedéséről a technika állásához tartozó dokumentum 5. ábrájához tartozó leírásból is megtudhatunk.

Mindegyik hátrametszett 4 homlokfelület három felső 4a, 4b, 4c rész-homlokfelületet tartalmaz, amelyek közöttük és a velük szomszédos 2a, 2b, 2c rész-forgácsolófelületek között egy-egy 5a, 5b, 5c rész-forgácsolóélet határoznak meg. Mindegyik 4a, 4b, 4c részhomlokfelületnek sík 4d alsó része van, amely az 1 forgácsolóbetét teljes hosszában végighúzódik.

Az ismert megoldáshoz hasonló módon, az optimális forgácsolási feltételek biztosítása érdekében a 4a, 4b, 4c rész-homlokfelületek és a 2a, 2b, 2c rész-forgácsolófelületek egymáshoz képest úgy helyezkednek el, hogy az 5a, 5b, 5c forgácsolóélek megfelelő pontjaiban a hátrametszési szögek és a homlokszögek egyenlőek. így például mindegyik 5a, 5b, 5c rész-forgácsolóél középső pontjaiban teljesül az említett feltétel. Ezért a 4a, 4b, 4c rész-homlokfelületek egymáshoz képest, valamint az 1 forgácsolóbetét teljes hosszában sík 4d alsó részhez viszonyítva különböző szögben helyezkednek el.

Egy másik lehetőség szerint, amelyet a technika állása ugyancsak ismertet, mindegyik 4a, 4b, 4c rész-homlokfelület és 2a, 2b, 2c rész-forgácsolófelület olyan görbült felülettel is kiképezhető, amely biztosítja, hogy a hozzátartozó 5a, 5b, 5c rész-forgácsolóél teljes hosszában a homlokszögek és hátrametszési szögek lényegében változatlanok maradjanak. Azokat az intézkedéseket, amelyek biztosítják az említett görbe felületek kialakítását, az US 5 052 863, US 5 071292 és US 5 078 550 számú szabadalmi leírások ismertetik részletesebben.

Az 5a és 5c rész-forgácsolóélek lényegében párhuzamosak az 1 forgácsolóbetét 3 alapfelületével, és ezek a forgácsolószerszámba helyezve viszonylag nagy pozitív axiális homlokszöget biztosítanak, ami ismert módon előnyös azokban a tartományokban, ahol az 1 forgácsolóbetét érinti, illetve elhagyja a munkadarabot. Másrészt a közbülső 5b rész-forgácsolóél a forgácsolószerszámba szerelve lényegesen kisebb, esetleg negatív axiális homlokszögű.

Látható, hogy a középső 5b rész-forgácsolóél lényegesen hosszabb, mint az őt két oldalról határoló 5a, 5c

HU 214 993 Β rész-forgácsolóélek. Célszerűen az 5b rész-forgácsolóél hossza megegyezik az 5a és 5c rész-forgácsolóélek hosszának összegével. Ezen túlmenően az 5b részforgácsolóél lényegében azonos kiterjedésű az la felfogó furattal, azaz hossza legalább akkora, mint az la felfogófurat d átmérője. Ebből következik, hogy az 1 forgácsolóbetét középső tartománya, amely az la felfogófuratot tartalmazza és ezért potenciálisan az 1 forgácsolóbetét leggyengébb részének tekinthető, kialakításunkkal sokkal inkább védett a roncsoló behatásokkal szemben, a csökkentett axiális homlokszögű 5c rész-forgácsolóéleknek köszönhetően.

Belátható, hogy az 5a és 5c rész-forgácsolóéleknek nem kell feltétlenül párhuzamosnak lenniük egymással vagy pedig az 1 forgácsolóbetét 3 alapfelületével. Mindössze az szükséges, hogy a középső 5b rész-forgácsolóél lényegesen kisebb mértékű axiális pozitív homlokszögű legyen, mint a bevezető és lezáró 5a, 5c rész-forgácsolóélek homlokszöge. Hasonló módon, az 5b rész-forgácsolóél hosszának nem kell feltétlenül azonosnak lennie az 5a és 5c rész-forgácsolóélek hosszának összegével, csupán az szükséges, hogy az 5c forgácsolóéi hossza (amely lényegében az la felfogófurattal azonos kiterjedésű), lényegesen nagyobb legyen, mint az 5a és 5c rész-forgácsolóélek hosszúsága.

Míg a példaként részletesebben is bemutatott találmány szerinti 1 forgácsolóbetét négyzetes hasáb alakú, azaz négy oldala és annak megfelelő forgácsolóélei vannak, leírásunk alapján nyilvánvaló, hogy a találmány hasonlóan eredményesen alkalmazható más alakú forgácsolóbetétek esetében is, így például téglalap alakú betétek esetében, ahol az egyes rész-forgácsolóélek a betét egymással szemben húzódó oldalain vannak kiképezve.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Forgó marószerszámban használható, lényegében hasáb alakú, cserélhető keményfém forgácsolóbetét, amelynek felső forgácsolófelülete, alsó alapfelülete, központos felfogófurata, egy pár, lényegében párhuzamos fő forgácsolóéle és egy pár, lényegében párhuzamos mellék-forgácsolóéle van, mely utóbbi a fő forgácsolóélre merőlegesen húzódik, a fő forgácsolóéi pártól eltérően van kialakítva és méretezve, és mindegyik fő forgácsolóéi egy egymással szomszédos forgácsolófelület és hátrametszett homlokfelület között van kiképezve, és a hátrametszett homlokfelületek mindegyike az alapfelülettel közösen alapélet határoz meg, azzal jellemezve, hogy mindegyik fő forgácsolóéi (5) egymást követő első, második és harmadik rész-forgácsolóélet (5a, 5b, 5c) tartalmaz, ahol mindegyik második rész-forgácsolóél (5b) lényegében a felfogófurat (la) átmérőjével azonos hosszúságú és hosszabb, mint az első rész-forgácsolóél (5a) és hosszabb, mint a harmadik rész-forgácsolóél (5c), továbbá mindegyik rész-forgácsolóélnek (5a, 5b, 5c) befutó- és kifútóél-tartománya (5a’, 5b’, 5c’ és 5a”, 5b”, 5c”) van, ahol az egy rész-forgácsolóél (5a, 5b) kifutóél-tartománya (5a”, 5b”) az őt követő részforgácsolóél (5b, 5c) befutóél-tartományával (5b’, 5c’) a forgácsolóbetét (1) alapéle (3’) irányában húzódó közbülső élen (6, 7) keresztül kapcsolódik, és mindegyik második rész-forgácsolóél (5b) az alapfelület (3) és az első rész-forgácsolóél (5a) irányában lejtősen húzódik, és az alapéllel (3’) együtt olyan szöget határoz meg, amely lényegesen nagyobb, mint az első részforgácsolóél (5a), illetőleg a harmadik rész-forgácsolóél (5c) alapélhez (3’) viszonyított szöge.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti forgácsolóbetét, azzal jellemezve, hogy a rész-forgácsolóélek (5a, 5b, 5c) olyan rész-homlokfelületekkel (4a, 4b, 4c) vannak társítva, amelyek úgy csatlakoznak egymáshoz, hogy a homlokszögek az egymást követő rész-homlokfelületeken (4a, 4b, 4c) a forgácsolószerszámhoz képest lényegesen azonosak egymással.
3. 3. A 2. igénypont szerinti forgácsolóbetét, azzal jellemezve, hogy a homlokfelület (4) a rész-homlokfelületeket (4a, 4b, 4c) tartalmazó felső részből, valamint egy lényegében sík alsó részből (4d) van összeállítva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerint forgácsolóbetét, azzal jellemezve, hogy az egymást követő rész-forgácsolóélek (5a, 5b, 5c) egymást követő részforgácsolófelületekkel (2a, 2b, 2c) vannak társítva, melyek úgy csatlakoznak egymáshoz, hogy a forgácsolóbetét (1) hátrametszési szögei az egymást követő részforgácsolófelületeken (2a, 2b, 2c) a forgácsolószerszámhoz képest lényegében azonosak.
5. 5. A 4. igénypont szerinti forgácsolóbetét, azzal jellemezve, hogy mindegyik rész-homlokfelület (4a, 4b, 4c) és rész-forgácsolófelület (2a, 2b, 2c) folyamatos görbülettel rendelkező felületként van kiképezve úgy, hogy a homlokszögek és hátrametszési szögek a forgácsolószerszámhoz viszonyítva az egymást követő részforgácsolóélek (5a, 5b, 5c) hossza mentén lényegében változatlanok.