SE531994C2 - Verktygsmaskin för roterande bearbetning av arbetsstycken - Google Patents

Description

25 30 få .a UI! Uf? lä- Verktygsmaskinen enligt uppfinningen med kännetecknande särdragen i krav 1 uppvisar däremot den fördelen, att den även vid höga varvtal kan säkerställa en tillräcklig kylning av arbetsstycket och verktyg. Enligt uppfinningen är därvid ingen komplicerad tätning av kylmedlets frammatningssträcka nödvändig. Dessutom kan enligt uppfinningen en yttre form hos verktygsmaskinen förenklas och inbyggnadsutrymme inbesparas, då inga separata, genom arbetsutrymmet dragna kylmedelsledningar är nödvändiga. Verktygsmaskinen enligt uppfinningen är därför lämplig för bearbetning av arbetsstycken med högsta precision. Detta uppnås enligt uppfinningen genom att en kylanordning omfattar en i en verktygshållare anordnad ringformig kammare. En kylmedelsmatarledning mynnar i kammaren.

Kylanordningen omfattar vidare åtminstone en från kammaren utgående utmatningsborrning, vilken matar kylmedel till verktyget. Utmatningsborrningen är därvid anordnad i en mot utsidan sned vinkel gentemot rotationsaxeln hos verktyget.

Genom anordningen av kammaren enligt uppfinningen och utmatningsborrningen drivs och roterar utmatningsborrningen och kammaren gemensamt med verktyget.

Genom de uppträdande centrifiigalkrafterna matas kylmedlet utgående från kammaren vidare till utmatningsborrningen och kommer ut ur utmatningsbormingen till verktyget. Därmed kan kylmedlet matas direkt till verktyget.

Underkraven anger föredragna vidareutvecklingar av uppfinningen.

Verktyget är företrädesvis fixerat i ett spännblock, varvid spännblocket är upphängt i verktygshållaren. 1 verktygshållaren är en andra utmatningsborrning anordnad.

Spännblocket är därvid uppspänt och upphängt medelst verktygshållaren. Den från den ringformiga kammaren utgående utmatningsborrningen i verktygshållaren mynnar därvid i den andra utmatningsborrningen i spännblocket.

I verktyget är företrädesvis åtminstone en genomgående öppning utformad, genom vilken kylmedlet strömmar ut. Därigenom strömmar kylmedlet ut direkt på en framsida av verktyget, så att en kylning är möjlig direkt på verktyget och på det med 10 15 20 25 30 Lil nu mi* LE! fi) »m verktyget i ingrepp befintliga arbetsstycket. Som kylmedel används företrädesvis ett kylande Smörjmedel, så att även Smörjning möjliggörs samtidigt. Verktyget är därvid företrädesvis en slipskiva och den genomgående öppningen kan vara bildad genom ett flertal små borrningar i slipskivan eller kan vara bildad genom en ringformig slits i slipskivan. Anordnandet med den ringfonniga slitsen är därvid särskilt fördelaktigt, då därigenom uppnås en mycket god och likformig fördelning av det kylande smörjmedlet.

Enligt en andra föredragen utföringsform av uppfinningen är en första utmatningsborrning anordnad i verktygshållaren, vilken är förbunden med kammaren i verktygshållaren och i spännblocket, i vilket verktyget är fixerat, är en andra utmatningsborrning utforrnad. Den andra utmatningsborrningen är därvid i förbindelse med den första utmatningsborrningen. Därvid matas enligt denna utföringsform det kylande smörjmedlet först till den ringformiga kammaren och från den ringformiga kammaren till den första utmatningsborrningen och från den första utmatningsborrningen till den andra utmatningsborrningen och därpå till verktyget.

För att uppnå en säker matning av kylmedlet, är en diameter hos den andra utmatningsborrningen mindre än en diameter hos den första utmatningsborrningen.

Härigenom säkerställs, att vid rotation hos komponenterna, i vilka utmatningsborrningarna är anordnade, alstras ett undertryck i den andra utmatningsborrningen med mindre diameter, för att förbättra frammatningen av kylmedel.

Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen omfattar den ríngformiga kammaren en innervägg och en yttervägg. Innerväggen och ytterväggen hos kammaren är vardera anordnade i en utåtgående vinkel relativt rotationsaxeln.

Lutníngsvinkeln hos innerväggen och ytterväggen är därvid företrädesvis lika därigenom uppvisar kammaren i snitt formen av en parallellogram. 10 15 20 25 30 l v: l~ 1143 mi! Vidare är det fördelaktigt att ett flertal av första och andra utmatningsborrningar är anordnade, varvid åtminstone en utmatningsborming av flertalet utmatningsborrningar lutar utåt med annan vinkel relativt rotationsaxeln än de andra utmatningsborniingarna. Därigenom kan beroende på varje användningsfall olika utmatningskapacitet levereras genom varje annorlunda lutande anordning hos utmatningsborrningarna. Företrädesvis är sex utmatningsbormingar anordnade jämnt fördelade på en gemensam omkrets kring rotationsaxeln, så att en likformig fördelning av kylmedlet uppnås på verktyget.

För att erhålla en ytterligare variationsmöjlighet, är företrädesvis den andra utmatningsborrningen i spännblocket, i vilket verktyget är anordnat, utformad med en annan vinkel än den första utmatningsbormingen i verktygshållaren.

Enligt en andra föredragen utföringsform av uppfinningen är en tredje utmatningsborrning anordnad, vilken är anordnad i spärmblocket och avgrenas från den andra utmatningsborrningen. Därigenom är en avgrening anordnad i utmatningsblocket, så att kylmedlet kan matas till olika ställen i radialriktningen på verktyget. Därigenom uppnås en ytterligare förbättrad kylning av verktyget och arbetsstycket.

Verktyget är företrädesvis en slipskiva, vilken i synnerhet används hos en invändig slipmaskin.

I det följ ande förklaras utföringsexempel av uppfinningen med hänvisning till den medföljande ritningen. På ritningen är: Figur 1 en schematisk genomskärning av en del av en verktygsmaskin enligt ett första utföringsexempel av föreliggande uppfinning, Figur 2 en delvis genomskuren vy i perspektiv av den i figur l visade verktygsmaskinen med arbetsstycke, och 10 15 20 25 30 Figur 3 en schematisk genomskärning av en del av en verktygsmaskin enligt ett andra utföringsexempel av föreliggande uppfinning.

Beskrivning av utföringsexempel l det följande beskrivs med hänvisning till figurerna 1 och 2 en verktygsmaskin 1 enligt ett första utföringsexempel av uppfinningen.

Som visas i figur 1, omfattar verktygsmaskinen 1 för rotationsbearbetning av arbetsstycken ett spånskärande verktyg 2, vilket är utformat som en slipskiva.

Verktyget 2 är fixerat i ett spännblock 4, vilket är fäst i en verktygshållare 3.

Verktygshållaren 3, spännblocket 4 och verktyget 2 är rotationssymmetriskt utformade relativt en rotationsaxel X-X. Verktygshållaren 3, spännblocket 4 och verktyget 2 drivs medelst en ll (jämför figur 2), vilken är monterad i ett spindelurtag 13 i verktygshållaren 3 och medelst en mutter 12 (jämför figur 2) är fixerade i verktygshållaren 3. Därmed är verktyget 2, spännblocket 4 och verktygshållaren 3 drivna medelst spindeln ll.

Som särskilt framgår av figur l, är ett ej roterande hus 9 anordnat angränsande verktygshållaren 3. Ett kylmedel frammatas i riktning av pilen A via en tilledning 8, vilken utformas mellan det stationära huset 9 och den roterande verktygshållaren 3.

Tilledningen 8 mynnar i en i verktygshållaren 3 utformad kammare 5. Kammaren 5 är ringformig och uppvisar en innervägg Sa och en yttervägg 5b. Innerväggen 5a och ytterväggen Sb är anordnade parallellt med varandra och mot utsidan lutande med en vinkel y relativt rotationsaxeln X-X. Vidare är i verktygshållaren 3 ett flertal första utmatningsborrningar 6 utformade, vilka är mot utsidan lutande med en vinkel ot relativt rotationsaxeln X-X. Det påpekas, att i verktygshållaren 3 är sex på en radie från kammaren 5 bortledande första utmatningsborriiingar 6 anordnade. I spännblocket 4 är likaså sex andra utmatningsbormingar 7 anordnade, vilka åstadkommer en förbindelse mellan varje forsta utmatningsborrning 6 och ett bakre 10 15 20 25 30 to: ka! wa m 111 än parti på verktyget 2. Som framgår av figurerna l och 2 är verktyget 2 ett Slipverktyg med ett forsta ringformigt slipparti 2a och ett andra ringformigt slipparti 2b. Mellan de båda ringformiga slippartierna 2a, 2b är en ringformig slits 2c utformad, vilken via radiella forbindningsborrningar 2d är förbunden med de andra utmatningsborrningarna 7. Därigenom strömmar kylmedel, som antyds genom pilen B, axiellt ut ur slitsen 2c.

Som visas i figur 1, är enligt det forsta utforingsexemplet en lutningsvinkel y for den inre och yttre kammarväggen 5a, 5b lika med en lutningsvinkel a for en av de forsta utmatningsborrningarna 6 och lika med en lutningsvinkel ß for en av de andra utmatningsborrníngarna 7. Den i figur 1 visade utmatningsborniingen 7 i det undre partiet av figuren uppvisar däremot en från vinkeln ß avvikande lutningsvinkel ö.

Därigenom mynnar denna undre andra utmatningsborrning 7 radiellt längre in i den radiella forbindelseborrningen 2d (jämför figur 1).

Då under drift verktyget 2 nu roteras gemensamt med spännblocket 4 och verktygshâllaren 3 genom rotation av spindeln ll, pressas de till kammaren 5 frammatade kylmedlet utåt genom centrifugalkraften. Då lutningen hos kammaren 5, de första utmatningsborrningarna 6 och den andra utrnatningsborrningen 7 är riktade radiellt utåt, matas kylmedlet med hjälp av centrifuigalkraften från kammaren 5 via de forsta utmatningsborrningarna 6 och de andra utmatningsborniingama 7 till verktyget 2 och strömmar, som antyds genom pilen B, ut mellan de båda slippartierna 2a och 2b. Därigenom uppnås en effektiv och säker kylning av verktyget och det i kontakt med verktyget befintliga arbetsstycket 10. Arbetsstycket 10 är framställt i figur 2 och uppvisar en väsentligen cylindrisk form med en botten, vilken skall slipas till viss del. På grund av storleken hos kammaren 5 är det via tilledningen 8 frammatade kylmedlet väsentligen tryckfritt i kammaren 5 och matas genom rotationen hos verktygshållaren 3 och spännblocket 4 till utmatningsborrningen. Som framgår av figur 1 är därvid en diameter D2 hos den andra utmatningsborrningen 7 mindre än diameter D1 hos den forsta utmatningsborrningen 6. Diametern D2 hos den andra utmatningsborrningen 7 är 10 15 20 25 30 šf *'75 s-Å.. , .i ÅL! t råän ungefär hälften så stor som diametern D1 hos den första utmatningsborrningen 6.

Denna åtgärd förstärker insugningsverkan för kylmedlet under rotationen, så att en tillräcklig matningskapacitet är säkerställd genom utmatningsborrningarna 6 och 7.

I detta utföringsexempel är vinkeln a, ß och y vardera lika valda och uppgår ungefär till 25° i förhållande till rotationsaxeln X-X. Vinkeln ö uppgår till ungefär 20°. Det skall emellertid påpekas, att vinklarna väljs i beroende av längden hos verktygshållaren 3 och spännblocket 4 i axialriktningen av spindeln, varvid vinkeln kan vara mindre, ju längre utsträckningen av verktygshållaren 3 och spännblocket 4 är i axialriktningen. Vinklama ligger företrädesvis mellan 10° och 50°.

Verktygsmaskinen enligt uppfinningen uppvisar därmed en kylanordning, hos vilken inga tätningsproblern uppträder. F örbindningen mellan verktygshållaren 3 och spännblocket 4 utformas genom plana ytor, vilka utan extra tätningselernent uppvisar en tillräcklig täthet, då det medel centrifugalkrafter al strade matningstrycket inte är alltför stort. Därmed kan även en separat tätning mellan spännblocket 4 och verktygshållaren 3 utgå. Likaså är ingen extra tätning mellan huset 9 och verktygshållaren 3 i partiet med tilledningen 8 nödvändig, då kylmedlet där endast strömmar till det främre ändpartiet av spindeln, där det vid ett läckage helt enkelt droppar på verktygsmaskinens botten och genom utmatningsborrningama strömmande kylmedel med densamma enkelt kan utmatas.

Kylmedlet matas därvid via tilledningen 8 med ett tryck på ungefär 4xl 05 Pa.

Verktygsmaskinen 1 enligt uppfinningen uppvisar därmed en synnerligen enkelt uppbyggd och kostnadsgynnsamt framställbar kylanordning, vilken säkerställer en tillräcklig kylning under drift av verktygsmaskinen. Kylanordningen enligt uppfinningen kan därvid användas för alla slags roterande verktygsmaskiner, i synnerhet slipmaskiner, svarvar, fräsar, borrmaskiner, hohningsmaskiner, läppmaskiner och så vidare. 10 15 20 I det följande beskrivs med hänvisning till figur 3 en verktygsmaskin 1 enligt ett andra utföringsexempel av uppfinningen, varvid lika respektive funktionellt lika delar betecknas med samma hänvisningstecken som i det första utföringsexemplet.

Det andra utföringsexemplet motsvarar väsentligen det första utföringsexemplet, varvid en skillnad till detta är en i spännblocket 4 till den andra utmatningsborrningen 7 anordnad tredje utrnatningsborming 14. Den tredje utmatningsborrningen 14 är anordnad i en vinkel slutande mot utsidan relativt rotationsaxeln X-X. Vínkeln s hos den tredje utmatningsborrningen 14 är därvid mindre än vinkeln ß hos den andra utmatningsborrningen 7 (jämför figur 3). Genom denna avgränsade tredje utmatningsborrning frammatas likaså vid rotation kylmedel till verktyget 2, varvid den tredje utmatningsborrningen 14 mynnar på ett ställe radialt längre in än den andra utmatningsborrningen 7 i den radiella förbindelseborrningen Zd. Därigenom strömmar kylmedel ut i två olika partier på verktyget 2, så att en förbättrad kylning kan åstadkommas.

Det påpekas att endast en av flertalet andra utmatningsborrningar 7 kan förses med en tredje utmatningsborrning 14 eller även också kan var och en av flertalet andra utmatningsborrningar 7 vardera vara försedda med en tredje utmatningsborrning. I övrigt motsvarar detta utföringsexempel det första utföringsexemplet, så att hänvisning kan ske till den där återgivna beskrivningen.

Claims (10)

, m e f-mz lfJÉl li la.) ß Patentkrav

1. Verktygsmaskin for rotationsbearbetning av ett arbetsstycke (10) medelst ett 10 15 20 25 30 spånskärande verktyg (2), omfattande en verktygshållare (3) for upptagning av verktyget, en drivanordning fbr drivning av verktygshållaren (3) och en kylanordning for frammatning av kylmedel till verktyget (2), varvid kylanordningen omfattar en i verktygshållaren (3) anordnad, ringformig kammare (5), i vilken en tilledning (8) for kylmedlet mynnar, och åtminstone en från kammaren (5) utgående utmatningsborrning (6), vilken leder kylmedel till verktyget (2), varvid utmatningsborrningen (6) är anordnad utåtlutande med en vinkel (a) relativt en rotationsaxel (X-X) hos verktyget (2), kännetecknad av att den ringformiga kammaren (5) omfattar en innervägg (Sa) och en yttervägg (5b), varvid innerväggen (Sa) och ytterväggen (Sb) är anordnade utâtlutande med en vinkel (y) relativt rotationsaxeln (X-X).

2. . Verktygsmaskin enligt krav 1, kännetecknad av att verktyget (2) är fixerat i ett spännblock (4), varvid spännblocket (4) är upptaget av verktygshållaren (3) och varvid i spännblocket (4) eller åtminstone en andra utmatningsborming (7) anordnad.

3. . Enligt något av föregående krav, kännetecknad av att i verktyget (2) är åtminstone en genomgående öppning (2c) anordnad, genom vilket kylmedlet strömmar ut.

4. . Verktygsmaskin enligt krav 3, kännetecknad av att den genomgående öppningen (Zc) är utfonnad som en ringformigt runtomgående slits.

5. . Verktygsmaskin enligt något av krav 2 till 4, kännetecknad av att i verktygshållaren (3) är en forsta utmatningsborrning (6) anordnad, vilken år förbunden med kammaren (5), och i spännblocket (4) är en andra 10 15 20 25 t Il i!! .u f z :'53 43* 10 utmatningsborrning (7) utformad, vilken är förbunden med den första utmatningsborrningen (6).

6. . Verktygsmaskin enligt krav 5, kännetecknad av att en diameter (D2) hos den andra utmatningsborrningen (7) är mindre än en diameter (D1) hos den första utmatningsborrningen (6).

7. . Verktygsmaskin enligt något av föregående krav, kännetecknad av att ett flertal första och andra utmatningsborrningar (6, 7) är anordnade, varvid åtminstone en utmatningsborming av flertalet utmatningsbormingar lutar mot utsidan med en annan vinkel (ö) relativt rotationsaxeln (X-X), än de andra utmatningsborrningarna.

8. . Verktygsmaskin enligt krav 7, kännetecknad av att den andra utmatningsborrningen (7) i spännblocket (4) lutar mot utsidan med en annan vinkel (ö) relativt rotationsaxeln (X-X) än den första utmatningsborrníngen (6) i verktygshållaren (3).

9. . Verktygsmaskin enligt något av föregående krav, kännetecknad av att en tredje utmatningsborming (14), vilken är utformad i spännblocket (4) och förbunden med den andra utmatningsborrningen (7) och lutar mot utsidan med en vinkel (s) relativt rotationsaxeln (X-X), varvid vinkeln (s) relativt rotationsaxeln (X-X) avviker från en vinkel (ß) hos den andra utmatningsborrningen (7).

10. Verktygsmaskin enligt något av föregående krav, kännetecknar! av att verktyget är ett Slipverktyg.