OPIS PATENTOWY

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA OPIS PATENTOWY Patent dodatkowy do patentu n r --- Int. Cl.5 B23B 27/14 Zgłoszono: / P / Pierwszeństwo: Izrael URZĄD PATENTOWY RP Zgłoszenie ogłoszono: Opis patentowy opublikowano: Twórca wynalazku: Amir Satran Uprawniony z patentu: ISCAR Ltd. Industrial Zone North, Nahariya /Iz r a e l / SKRAWAJĄCA WKŁADKA NARZĘDZIOWA Przedmiotem wynalazku j est skrawająca wkładka narzędziowa. Skrawająca wkładka narzędziowa jest ukształtowana z twardego odpornego na zużycie materiału, takiego jak przykładowo twarde spiekane węgliki metali stosowane do wytwarzania rowków w metalowym przedmiocie obrabianym, obróbką skrawaniem, w operacjach tokarskich albo wiertarskich. Wkładki takie są wymienne i przeznaczone do mocnego osadzenia i ch w gniazdach oprawek uchwytów mocujących. W znanym sposobie wkładka może być ukształtowana w postaci stożkowej, klinowej, zbliżonej do klina mocującego usytuowanego wewnątrz gniazda w oprawce uchwytu,które w przekroju ma zarys klinowy. Alternatywnie wkładka może być mocowana pomiędzy parą szczęk oprawki uchwytu, zaś położenie szczęk określone jest za pośrednictwem rowka. Szczęki te ukośnie zaciskają wkładkę odpowiednimi elementami mechanicznymi. Operacje obróbki metalu wiążą się z wytwarzaniem zwijanego metalu w postaci wiórów, które bezpiecznie i skutecznie trzeba odprowadzić z obszaru obrabianego. Dla zapewnienia właściwego efektu odprowadzania długich wiórów znane jest odpowiednie ukształtowanie skrawającej wkładki narzędziowej łamiącej wióry, albo rozdrabniającej wióry po ich uformowaniu. W takiej sytuacji połamane i rozdrobnione wióry łatwiej można odprowadzić poza obszar obrabiany oraz bezpiecznie kontynuować proces obrabiania przedmiotu usuwając to niebezpieczeństwo groźne dla obsługi. Skrawająca wkładka narzędziowa zapewnia uzyskanie wskazanego celu. Znane są tego rodzaju rozwiązania różniące się między narzędziami dla rozdzielania albo operacjami rowkowania z jednej strony, a narzędziami dla operacji poprzecznego toczenia /n p. cylindrycznego/ z drugiej strony. W pierwszym przypadku ma miejsce promieniowy ruch narzędzia w kierunku do środka obracającego się przedmiotu obrabianego, stanowiącego ruch w kierunku do rowka, albo pewnej jego części. W drugim przypadku ma miejsce ruch boczny, albo poprzeczny narzędzia. Kiedy narzędzie wyprowadzone zostanie na zewnątrz w tej zróżnicowanej operacji nastąpi jego

2 przemieszczenie do znanego koniecznego położenia powrotnego uchwytu z wkładką narzędziową, to położenie z jednej zostanie doprowadzone do drugiej operacji, a wkładka narzędziowa wykorzystywana jest tylko dla tej określonej operacji. Wymóg powrotu do położenia odpowiadającego wymaganiom operacji w czasie skrawania, prowadzi do określenia właściwych wymagań możliwości znalezienia różnych rodzajów uchwytów oraz wkładek narzędziowych dla różnych rodzajów operacji. Rozwiązanie według wynalazku stanowi opracowanie nowego narzędzia skrawającego znanego rodzaju o nazwie handlowej "CUT-GRIP", w którym ta sama wkładka narzędziowa może być używana dla dwóch rodzajów obróbki poprzecznej i operacji rowkowania z j ednej strony, jak również dla operacji poprzecznego toczenia z drugiej strony. Podobna wkładka będzie stanowiła "Wieloboczną skrawającą wkładkę narzędziową". W rozwiązaniu tym jest również zapewniona skuteczna kontrola krawędzi formatu wiórów, czy też powstawania ich w czasie obrotowego rozdzielania, operacji rowkowania lub poprzecznego toczenia. Podobne wieloboczne wkładki narzędziowe są przystosowane do osadzania i ch w oprawce specjalnego uchwytu narzędziowego posiadającego parę rączek zaciskowych ukształtowanych wspólnie z nim i z każdym innym. Zaciskowe szczęki posiadają szczelinę pomiędzy którą osadza się wkładkę, którą się następnie zaciska. Szczelinowy rodzaj tego gniazda zawiera wydłużoną, ukształtowaną w uchwycie szczelinę rozmieszczoną wzdłużnie od tego gniazda szczelinowego. W uchwycie narzędziowym w obszarze szczelin zamontowana jest śruba zaciskająca szczęki uchwytu wkładki na j ej górnej powierzchni. Korzystnie graniczące powierzchnie wkładki i szczęk mają uformowane zamknięcia powierzchni, zapewniające prawidłowe wyrównanie wkładki, jak również bocznych przesunięć zacisku w uchwycie wkładki. W znanych rozwiązaniach zaciski wieloboczne dla tego rodzaju wkładek mają ukierunkowanie pod ostrymi kątami do odpowiednich podłużnych osi uchwytu narzędziowego, stąd zaszła konieczność wpływu na konstrukcje najniższych szczęk uchwytu narzędziowego do określonych kątów ostrych w ich najdalszych od środka narożnikach. Uchwyt narzędziowy, a zwłaszcza najdalsze od środka narożniki umożliwiają przeciwstawienie się znacznym siłom w czasie pracy. Mogą być one jednak łatwo dostrzeżone, zwłaszcza w przypadku najdalej od środka usytuowanego narożnika określonego ostrym kątem, który będzie względnie słaby i może być narażony na złamanie pod gwałtownym naciskiem. Skrawająca wkładka narzędziowa posiada ukształtowanie wieloboczne z górną i dolną powierzchniami natarcia oraz powierzchnią przyłożenia przednią, tylną i obwodową boczną pierwszą oraz drugą. Czołowa krawędź skrawająca uformowana j est na przecięciu czołowej powierzchni natarcia i obwodowej, natomiast pierwsza i druga boczna krawędź skrawająca ma uformowane odpowiednio na przecięciu górnej powierzchni natarcia i dwóch bocznych powierzchni przyłożenia. Ukształtowanie formujące wiór usytuowane jest na bocznej górnej powierzchni natarcia wewnątrz obszaru określonego przez boczne krawędzie skrawające. W rozwiązaniu według wynalazku skrawająca wkładka narzędziowa na powierzchni natarcia górnej i dolnej ma odpowiednio rozmieszczone ukształtowania wypukłe i wklęsłe. Dolna powierzchnia natarcia ma wygięcie o zarysie łukowym. Boczne dolne powierzchnie natarcia mają uformowane kolejno odcinki powierzchni płaskich, a na bocznych górnych i dolnych powierzchniach natarcia są uformowane rowki łączące o zarysie klinowym. Boczna część wkładki ma uformowaną parę ostrzy skrawających usytuowanych na przeciwległych końcówkach jej górnej powierzchni natarcia. Czołowa krawędź skrawająca wkładki jest zakrzywiona, a przednia powierzchnia jest wyprowadzona w obszar czołowej krawędzi skrawającej. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym na fig. 1 przedstawiono w widoku perspektywicznym przekręcony układ narzędziowy z wkładką w uchwycie narzędziowym, fig. 2 w widoku perspektywicznym od strony górnej pierwsze ukształtowanie skrawającej wkładki, fig. 3 - w widoku perspektywicznym od strony spodniej skrawają cą wkładkę z fig. 2, fig. 4 - w widoku perspektywicznym od strony spodniej skrawającą wkładkę w innej postaci wykonania, fig. 5 - w widoku z boku szczegół uchwytu

3 oprawki narzędziowej, fig. 6 - w widoku z góry szczegół uchwytu oprawki narzędziowej z fig. 5, fig. 7 - w przekroju podłużnym szczegół gniazda pod śrubą, mocującą narzędzie w oprawce uchwytu, fig. 8 - w przekroju podłużnym szczegół gniazda z fig. 7 w zestawieniu ze śrubą mocującą narzędzie w oprawce uchwytu. Na fig. 1 przedstawiony jest montaż wkładki do wielokierunkowego skrawania w oprawce uchwytu narzędziowego. Wkładka i wielobocznego narzędzia skrawającego posiada współosiowe poprzeczne ukierunkowanie górnej wypukłości i dolnej wklęsłości powierzchni 2a i 2b zaciśniętych, pomiędzy odpowiadającymi im powierzchniami 3a i 3b szczęk 4 i 5 wspólnie ukształtowanych w korpusie 6 oprawki uchwytu narzędziowego. Zacisk wkładki 1 pomiędzy powierzchniami 3a i 3b j est zapewniony za pośrednictwem szczeliny. Połączenie to stanowi skierowaną w kierunku do tyłu szczelinę 7, która zapewnia uzyskanie wymaganej sprężystości powrotnej dla osadzenia i zamocowania wkładki 1. Pewne stabilne mocowanie wkładki 1 wewnątrz oprawki narzędziowej następuje przez zakręcenie śruby 8 dociskającej szczęki 4 i 5 podpierającymi powierzchniami 2a i 2b wkładki 1. Powierzchnie 2a i 2b są odpowiednio ukształtowane z podłużnie rozmieszczonymi płaszczyznami o zarysie V, z którymi korespondują wypukłości o zarysie V stanowiące uformowane wzmocnienie z powierzchniami 3a i 3b. Wklęsłe i wypukłe występy zapewniają szczękom 4 i 5 z powierzchniami 2a i 2b zabezpieczeni e bocznego ruchu wkładki w korpusie 6 oprawki uchwytu narzędziowego. Przedstawiono na rysunku wewnątrz narożnika kanału ustalający kołek 9, który służy do ograniczenia stopnia wprowadzania wkładki 1 w kanale, zabezpieczając w ten sposób wewnątrz końcówkę ostrza wkładki przed bezpośrednim kontaktem z końcową powierzchnią kanału. W rozwiązaniu według wynalazku przedstawiono na fig. 2 i 3 szczegóły wkładki skrawającej 11, posiadającej wieloboczne ukształtowanie zawierające powierzchnie o wklęsłych i wypukłych wierzchołkach w postaci powierzchni natarcia górnej i dolnej 12a, 12b. Wkładka ta ponadto posiada czołowe wznoszące się obwodowo powierzchnie 13a, 13b i strony boczne wznoszących się obwodowo powierzchni przyłożenia 14a, 14b. Wierzchołkowe i spodnie powierzchnie natarcia 12a, 12b są ukształtowane z podłużnie rozmieszczonych zamknięć wklęsłych rowków 15a, 15b w przekroju o zarysie V. Wkładka 11 jest uformowana z diametralnie przeciwnymi narożnikami jej odpowi ednich końcówek skrawających 16a, 16b zapewniających odpowiednie jej zamontowanie w oprawce uchwytu narzędziowego i naprzemienne jej stosowanie. Końcówki skrawające 16a, 16b posiadają taką samą konstrukcję, stąd jedna z nich zostanie tylko opisana jako końcówka skrawająca 16a. Wewnątrz dolnej powierzchni natarcia 12a i bocznych wznoszących się obwodowo powierzchni przyłożenia 14a, 14b jest ukształtowana pierwsza i druga boczna krawędź skrawająca 17a,17b, która odpowiednio rozmieszczona jest od narożnika 18a, 18b wkładki do położenia środkowego od początku wkładki 11. Ukształtowania wewnętrznej części dolnej powierzchni i czołowej powierzchni 13a wznoszą się obwodowo tworząc czołową krzywą krawędź skrawającą 19, która rozmieszczona jest pomiędzy narożnikami 18a i 18b. Końcówka skrawająca 16a ponadto ma zapewnione centralne usytuowanie wierzchołka 20 formującego wiór, który po pewnym czasie jest formowany w prześwicie wnęki 21 czołową obwodową powierzchnią 13a. Wkładki są całkowicie formowane i zapewniają, aby była zachowana najmniejsza różnica w ustawieniu j ej górnej powierzchni natarcia 12a od dolnej powierzchni natarcia 12b. Ponadto, kiedy nastąpi powiązanie z górną i dolną powierzchnią 12a, I2b wkładki 11 każdej kolejnej wypukłości to wklęsłość w okresie ich stosowania odzwierciedla ciągle krzywą łukową powierzchnię 22 z fig. 2, 3, albo uformowaną z krzywą powierzchnię płaską 23 stanowiącą szereg obszarów o powierzchni płaskiej z fig. 4. Wkładka 11 z fig. 2-4 zapewnia z wklęsłymi rowkami 15a, 15b wysoką j akość zamknięcia wkładki mającej równe pewne prowadzenie z jednym, albo dwoma występami wypukłymi przystosowanymi do sprzężenia z korespondującymi rowkami w szczękach oprawki uchwytu narzędziowego. Na fig. 5 uchwyt narzędziowy 6 jest uformowany ze szczękami posiadającymi górną i dolną wypukłą powierzchnię 3a, 3b korespondującego z wklęsłymi powierzchniami osadzonej w tej o- prawce uchwytu wkładki.

4 Dodatkowo wkładka narzędziowa 11 z krzywą czołową krawędzią skrawającą 19 i dodatkowy prześwit wnęki 21 zapewniają boczny kierunek obrotu, czołowej krawędzi skrawającej wkładki 11 i czołowej obwodowej powierzchni 13 zapewniającej minimalny kontakt z obrobionym przedmiotem przez zmniejszenie ciernego oporu. Na fig. 6, 7 i 8 przedstawiono odmianę postaciową przykładu rozwiązania zacisku wkładki narzędziowej w oprawce uchwytu narzędziowego szczęk 4, 5 połączonych wzajemnie z uchwytem narzędziowym wzdłuż lin ii 24, która jest wyznaczona wzdłuż ostrego kąta względem podłużnej osi korpusu 6 uchwytu narzędziowego. Na fig, 7 i 8 zaciskowa śruba 8 jest przystosowana do wprowadzenia w otwór 25 uformowany z podpierającym występem 26, który jest przesunięty względem górnej powierzchni szczęki 4. W ten sposób zapewniony jest zaciskową śrubą 8 wkręcaną w gwint, docisk wywierany na górną część podparcia w szczęce 4, dociskiem w kierunku linii 27, do wierzchołka 28 szczęki, wywierającym maksymalny nacisk zaciskowy na górną powierzchnię wkładki 11. W ten sposób wkładka 11 nie wywołuje bocznego przesunięcia w czasie skierowanego do dołu nacisku górnej szczęki 4. Uwidocznione na fig. 1 rozwiązanie, dolnej szczęki 5 ma usytuowanie pod kątem rozwartym względem czołowej krawędzi uchwytu narzędziowego, wznoszącego się pod kątem co najmniej 90, w ten sposób szczęka 5 dolna j est poddana wzrastającemu oporowi prowadzącemu do odkształceń, które prawidłowo wpływają na proces skrawania. Zaopatrzenie dolnej szczęki w rozwarty kąt stanowi korzystne rozwiązanie wraz ze specjalnie ukształtowaną wkładką według wynalazku. Z a s t r z e ż e n i a p a t e n t o w e 1. Skrawająca wkładka narzędziowa określona jest ukształtowaniem wielobocznym, posiadającym górne i dolne powierzchnie natarcia oraz powierzchnie przyłożenia przednie, tylne i obwodowe boczne, zaś czołową krawędź skrawającą uformowaną ma na przecięciu czołowej powierzchni natarcia i obwodowej powierzchni przyłożenia, natomiast pierwszą i drugą boczną krawędź skrawającą ma uformowaną odpowiednio na przecięciu górnej powierzchni natarcia i dwóch bocznych obwodowych powierzchni przyłożenia, przy czym ukształtowanie formujące wiór usytuowane jest na bocznej górnej powierzchni natarcia wewnątrz obszaru określonego przez boczne krawędzie skrawające, z n a m i e n n a tym, że na powierzchni natarcia górnej i dolnej /1 2 a, 12b/ ma odpowiednio rozmieszczone ukształtowania wypukłe oraz wklęsłe. 2. Skrawająca wkładka według zastrz. 1, z n a m i e n n a tym, że dolna powierzchnia /1 2 b / natarcia ma wygięcie o zarysie łukowym. 3. Skrawająca wkładka w edług zastrz. 2, z n a m i e n n a tym, że boczne dolne / 12b/ powierzchnie natarcia mają uformowane kolejno odcinki powierzchni płaskich / 2 3 /. 4. Skrawająca wkładka według zastrz. 3, z n a m i e n n a tym, że na bocznej górnej i dolnej powierzchni natarcia / 12a, 12b/ uformowane są rowki /1 5 a, 15b/ łączące o zarysie klinowym. 5. Skrawająca wkładka według zastrz. 4, z n a m i e n n a tym, że boczna część ma uformowaną parę ostrzy / 16a, 16b/ skrawających usytuowanych na przeciwległych końcówkach je j górnej powierzchni natarcia / 12 a /, 6. Skrawająca wkładka według zastrz. 5, z n a m i e n n a tym, że czołową krawędź skrawającą / 1 9 / ma zakrzywioną. 7. Skrawająca wkładka według zastrz. 6, z n a m i e n n a tym, że przednia powierzchnia /1 3 a / jest wyprowadzona w obszar czołowej krawędzi skrawającej / 1 9 /.

5 Miiq-1 j\ug.2 h in '. 3 tiial 4»

6 hial B Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz. Cena 3000 zł