CZ2005131A3

CZ2005131A3 - Povrch pro použití v místě styku součástek nástrojů pro třískové obrábění a způsob jeho výroby

Info

Publication number: CZ2005131A3
Application number: CZ2005131A
Authority: CZ
Inventors: Stefan Hedberg
Original assignee: Seco Tools Ab
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2005-10-12
Also published as: SE0400530L; CN1666835A; KR101138678B1; EP1574274A3; SE527521C2; EP1574274A2; US7441992B2; US20050196245A1; KR20060043418A; SE0400530D0

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby povrchu, který má být použit v místě styku součástek při třískovém obrábění, přičemž je tento povrch profilován drážkami umožňujícími povrchu tvarově přisednout na jiný povrch vybavený drážkami, přičemž první ze zmíněných povrchů obsahuje určitý počet množin drážek, z nichž každá má svůj hlavní směr, přičemž se hlavní směry sousedících množin drážek navzájem kříží. Vynález se rovněž týká samotného povrchu vyrobeného způsobem podle tohoto vynálezu.

Dosavadní stav techniky

Způsob výroby povrchu výše definovaného druhu je už znám z dokumentu US-A-6 146 060, podle kterého se množiny drážek vyrábějí frézováním nebo broušením, přičemž směr podávání je rovnoběžný s hlavním směrem právě vyráběné množiny drážek. Frézováním nebo broušením se nejprve vytvoří první množina drážek, která obecně pokrývá polovinu povrchu použitého v místě styku. Následně se frézováním nebo broušením vyrobí druhá množina drážek, přičemž se nástroj použitý k frézování nebo broušení nasadí do první množiny drážek. Tím se zajistí, že drážky obsažené ve druhé množině drážek dosáhnou své plné hloubky po celé délce této množiny. Ukazuje se však, že všechny drážky v rámci jedné množiny drážek nejsou stejné hloubky, přičemž rozdíl se nejvíce

88349 (2788349_CZ.doc) 1.3.2005

- 2 0000

00

00· projevuje u drážek ležících nejdále od sebe. Důvodem je to, že je rotační nástroj provádějící frézování nebo broušení podpírán pouze na jedné straně, takže má nástroj jeden konec volný. To vede k tzv. odklonění nástroje, což se dále projevuje v tom, že se drážky vytvořené v oblasti volného konce nástroje neprohloubí tak, jako drážky vytvořené tou částí nástroje, která je ve větší blízkosti opěrného bodu nástroj e.

Podstata vynálezu

Jedním z předmětů tohoto vynálezu je poskytnout způsob kompenzace odklonění použitého nástroje.

Dalším předmětem tohoto vynálezu je to, že se poziční chyby mezi nástrojem a obráběným materiálem navzájem vyrovnají.

Dalším předmětem tohoto vynálezu je řízení pozic podpěrných míst mezi spolupracujícími povrchy vyrobenými způsobem popsaným v tomto vynálezu.

Předměty tohoto vynálezu se realizují prostřednictvím způsobu a povrchu, které získaly znaky popsané v nezávislých nárocích. Upřednostňovaná provedení tohoto vynálezu jsou popsána v závislých nárocích.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje

Z7 8E349 (2788349_CZ.doc) 1.3.2005

- 3 • · · to · · «toto· • · · to · • · · · toto·· • · · « · to • ·· ·· · •· ·· ··· obr. A perspektivní pohled na řezací hlavu, která je popsána v US-A-6 146 060.

obr. 1 schematické znázornění, jak nástroj provádí obrábění vedoucí k výrobě povrchu, který má být použit v místě styku součástek v nástrojích ke třískovému obrábění obr. 2 perspektivní pohled na povrch, který má být použit v místě styku součástek v nástrojích ke třískovému obrábění obr. 3 průřez dvěma spolupracujícími povrchy použitými v místě styku součástek v nástrojích ke třískovému obrábění

Příklady provedení vynálezu

Obr. A zobrazuje perspektivní pohled na řezací hlavu obsaženou v nástroji podle US-A-6 146 060, přičemž je tato řezací hlava vybavena povrchem profilovaným drážkami umožňujícími povrchu tvarově přisednout na výše popsaný povrch podle US-A-6 146 060. Podle obr. A se obě množiny drážek na povrchu zcela protínají v pravém úhlu, přičemž se vytvoří tzv. „pyramidy. Povrch podle •obr. A se obvykle vyrábí broušením nebo injekčním vstřikováním.

Na obr. 1 je schematicky znázorněno, jak nástroj T, přednostně koncová fréza, obrábí koncový povrch 3 držáku ty který má být použit v místě styku s nástrojovou hlavou (nezobrazena), čímž vznikne nástroj pro třískové obrábění.

88349 (2788349_CZ.doc) 1.3.2005

Φ Φ φ φφφφ «· φφφφ φφ φφφφ φ φφφφ φ φ · φ φ · φφ φφφ

Držákem jL vede středová díra znázorněná na obr. 2. Držák 1 může být vyroben z oceli nebo vysokorychlostní oceli, tedy materiálu, který lze obrábět třískovým obráběním.

Prohlížíme-li zároveň obr. 1 a 2, je zřejmé, že výkonná část TI koncové frézy T během řezací operace obecně obrábí kvadrant obecně kruhového koncového povrchu 3. K dosažení koncového povrchu 3_ zobrazeného na obr. 2 je tedy třeba čtyř zvláštních řezacích operací. Během každé řezací operace se vytvoří množiny 5_, l_r $ ^a H drážek. První množina 5 drážek obsahuje určitý počet prvních drážek či prohlubní, druhá množina Ί_ drážek obsahuje určitý počet druhých drážek 8_ či prohlubní, třetí množina 9 drážek obsahuje určitý počet třetích drážek 10 či prohlubní a čtvrtá množina 11 drážek obsahuje určitý počet čtvrtých drážek 12 či prohlubní. První drážky _6 mají první hlavní směr Sl, druhé drážky _8 mají druhý hlavní směr S2, třetí drážky 10 mají třetí hlavní směr a čtvrté drážky 12 mají čtvrtý hlavní směr S4 . Hlavní směry Sl a S3 jsou navzájem rovnoběžné a hlavní směry S2 a jsou také navzájem rovnoběžné.

Jak vidíme na obr. 2, sousedící množiny drážek se do jisté míry překrývají. To je vyznačeno „pyramidami 13, které se vytvářejí v hraniční oblasti mezi dvěma sousedícími množinami drážek. Důvodem k překryvu sousedících množin drážek je to, aby měly drážky plnou hloubku v rámci kvadrantu definovaném množinou drážek. Překryv se využívá k postupnému odstraňování výkonné části TI koncové frézy T z koncového povrchu _3 obrobku 1 až do chvíle, kdy už není výkonná část TI koncové frézy T v kontaktu s obrobkem .1·

Koncový povrch 3 znázorněný na obr. 2 se tedy vyrábí čtyřnásobným provedením řezací operace schematicky

88349 (2788349.CZ.doc) 1.3.2005 ·· ···· « * • ··♦ • · · · · · ···· ·· · · ···*·· · · ·· · · · · · · · ·· ···· ·♦ ·· ·· ···

- 5 znázorněné na obr. 1, přičemž každá řezací operace v podstatě vytváří kvadrant, ačkoliv výkonná část Tl koncové frézy T pokračuje poněkud mimo tento kvadrant, což už bylo výše probráno. Při první řezací operaci se výkonná část Tl koncové frézy T pohybuje v hlavním směru Sl, od okraje koncového povrchu 3 směrem dovnitř, čímž vytváří určitý počet prvních drážek 6. Je zřejmé, že počet drážek odpovídá počtu aktivních zubů výkonné části Tl koncové frézy T.

Řezací operace se následně opakuje ještě třikát, přičemž se výkonná část Tl koncové frézy T postupně pohybuje v hlavních směrech S2, S3 a S4 relativně k obrobku.

Drážkováním v podstatě jediného kvadrantu najednou se relativně omezuje aktivní šířka oblasti obráběné výkonnou částí Tl koncové frézy T. To způsobuje relativní zmenšení odklonění na volném konci koncové frézy T oproti případu, kdy by koncová fréza T opracovávala širší oblast. Odklonění vede k tomu, že hloubka vyrobených drážek není v celé množině drážek stejná. Použitím způsobu podle tohoto vynálezu se však odklonění v porovnání s dosavadní technikou značně zmenší, což následně znamená, že hloubka drážek obsažených v jedné množině drážek dosahuje vyšší přesnosti.

Na obr. 3 je schematicky znázorněno podpírání mezi dvěma povrchy použitými v místě styku, přičemž dolní povrch 3 na obr. 3 patří držáku 1_, jedná se tedy o povrch vyrobený způsobem podle tohoto vynálezu, zatímco horní povrch na obr. 3 patří např. řezací hlavě 20 přednostně vyrobené z injekčně vstřikovaného slinutého karbidu. Horní povrch může v principu být ve stejném provedení jako povrch zobrazený na obr. A, ale podle obr. 3 má horní povrch nižší počet drážek. V tomto kontextu si všimněme, že během injekčního vstřikování se výše uvedené problémy s rozdílnými

88349 (2788349_CZ.doc) 1.3.2005 «4 »444

4444

44 4 4 · 4 4 4 4 4 4 4 44 4 44444

4444 4444 4

444 · · 4 4 44 4

4494 ·· 44 *4 444

- 6 hloubkami drážek neobjevují; k těmto jevům dochází pouze tehdy, vyrábějí-li se drážky třískovým obráběním. Řezací hlavou 20 rovněž vede středová díra a tato řezací hlava je přitažena k držáku pomocí středového šroubu spojujícího obě středové díry.

Z obr. 3 je zřejmé, že je poloha dvou navzájem se podpírajících povrchů taková, že toto podpírání nastává v řízených opěrných místech; přesněji řečeno, na povrchu _3 nastává podpírání na bocích 14 nastavených směrem do středu styku součástek. Množiny drážek na držáku se pak stanou identickými, ' tj . v každé množině drážek se vytvoří stejná chybová tolerance, což způsobuje velkou přesnost změny nastavení řezací hlavy. Obr. 3 ozřejmuje, že na povrchu patřícímu řezací hlavě nastává podpírání proti bokům 21 odvráceným od středu styku součástek, takže je řezací hlava 20 vyrobená ze slinutého karbidu namáhána tlakem, což je výhodné, protože slinutý karbid obecně obtížně odolává namáhání v tahu.

Možné úpravy vynálezu

Ve výše popsaném provedení má držák JL kruhový průřez, ovšem v rozsahu tohoto vynálezu může být jeho průřez rovněž čtvercový.

Existuje rovněž možnost, aby byl průřez např. trojúhelníkový, pětiúhelníkový, šestiúhelníkový nebo osmiúhelníkový. Je-li průřez trojúhelníkový, pak se obecně během každé jednotlivé řezací operace obrobí třetina koncového povrchu. Je-li průřez povrchu pětiúhelníkový, pak se Obecně během každé jednotlivé řezací operace obrobí

88349 (2788349_CZ.doc) 1.3.2005

9 ···· «ť ·**·

9 9 9

9 9

9 · 9 • 9 9

- Ί 99

9 9 9

9 9999

9·· 9

9 9 9

99 999 pětina koncového povrchu apod.

Ve výše popsaném provedení tohoto k třískovému obrábění používá koncová fréza tohoto vynálezu je však také možnost, aby drážek opatřeny broušením. Proto se v určitých patentové přihlášky používá výraz „odstraňování vynálezu se T. V rozsahu byly množiny částech této materiálu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby povrchu (3), který má být použit v místě styku součástek pro použití při třískovém obrábění, přičemž povrch (3) obsahuje určitý počet množin (5, 7, 9,

11) drážek, pro umožnění povrchu tvarově přisednout na jiný povrch vybavený drážkami, přičemž každá množina (5, 7, 9,

11) drážek má hlavní směr (Sl, S2, S3, S4) , přičemž, hlavní směry sousedících množin drážek se navzájem kříží, vyznačující se tím, že počet množin (5, 7, 9, 11) drážek je alespoň tři, každá z množin (5, 7, 9, 11) drážek se vyrábí v nezávislé řezací operaci, a během každé řezací operace se obrobí stejně velká část povrchu (3).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá řezací operace se provádí od okraje povrchu (3) směrem dovnitř.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ve spojení s konečnou fází řezací operace nastane překryv s alespoň jednou sousedící množinou (5, 7, 9, 11) drážek.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že v konečné fázi řezací operace se hloubka drážek (6, 8,

10, 12) v obráběných množinách (5, 7, 9, 11) drážek snižuje.
5. Povrch (3) pro použití v nástroji pro třískové obrábění, přičemž tento povrch (3) obsahuje středovou díru (4) a má být použit v místě styku součástek nástroje pro třískové obrábění, přičemž tento povrch (3) obsahuje

27 88349 (2788349_CZ.doc) 1.3.2005

- 9 určitý počet množin (5, 7, . 9, 11) drážek umožňujících povrchu tvarově přisednout na jiný povrch vybavený drážkami, přičemž každá množina (5, 7, 9, 11) drážek má hlavní směr (Sl, S2, S3, S4), přičemž se hlavní směry sousedících množin drážek navzájem kříží a sousedící množiny drážek se překrývají, vyznačující se tím, že počet množin (5, 7, 9, 11) drážek je alespoň tři, a každé množina (5, 7, 9,

11) drážek pokrývá stejně velkou část povrchu (3).
6. Povrch (3) podle nároku tím, že se sousedící množiny překrývají.

5, vyznačující se (5, 7, 9, 11) drážek
7. Povrch (3) podle nároku 6, vyznačující se tím, že v místech, kde se sousedící množiny (5, 7, 9, 11) drážek překrývají, jedna z množin drážek má redukovanou hloubku.
8. Povrch (3) podle některého z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že počet množin (5, Ί, 9, 11) drážek je roven čtyřem, a každá další množina drážek je rovnoběžná s každou další množinou drážek.

27 88349 (2788349_CZ.doc) 1.3.2005 ?l/ ZOar - /3/