CZ2016432A3 - Fréza s chlazením - Google Patents

Description

Vynálezem je fréza sestávající z nosičů břitových destiček, kde nosiče vystupují z unašeče uzpůsobeného pro upnutí do vřetena obráběcího stroje a opatřeného přívodem technologické kapaliny.

Dosavadní stav techniky

Při frézování některých materiálů pomocí monolitních nástrojů či nástroji s vyměnitelnými břitovými destičkami je nezbytné používat chlazení/mazání během procesu řezání. Kromě známých ocelových materiálů se může dále kupříkladu jednat o niklové, popřípadě titanové super slitiny, vyznačujícími se nízkou tepelnou vodivostí, jež znemožňuje efektivní odvod tepla z místa řezu. Teplo během řezání vzniká obecně vlivem tření ploch nástroje o obráběný materiál a dále plastickou deformací v místě vzniku třísky. Odvod tepla má pak stěžejní vliv na trvanlivost nástroje a na kvalitu obrobeného povrchu zejména ve smyslu jeho integrity.

V oblasti chlazení/mazání břitu během obrábění bylo již definováno několik možných cest. Kapalina se přivádí buďto za standardního tlaku, či za zvýšeného, kdy se mluví o vysokotlakém chlazení, při němž dochází k lepšímu průniku kapaliny mezi třísku a čelo/ hřbet břit nástroje. Při obrábění super slitin se využívá i chlazení zmrazováním a zejména mazání minimálním množstvím kapaliny a suché obrábění při ofuku místa řezu mraženým nebo chlazeným vzduchem. Ze stavu techniky je známé napájení frézovacího nástroje chladicí kapalinou, kdy jednou z možností je vnitřní chlazení, kdy se chladicí kapalina přivádí přes vřeteno nebo hřídel obráběcího stroje vhodným kanálkovým systémem v nástroji k břitům. Existují kupříkladu frézovací kotouče, kde jsou na jejich základních tělesech ve tvaru kotouče po jejich obvodu uspořádány v tvarových výřezech řezné destičky, ke kterým jsou přiřazeny kupříkladu zubové mezery pro odvod třísek. Je známé spojování těchto mezer pro třísky přes radiální kanálky s centrálním průchozím otvorem v základním tělese nástroje, čímž je umožněno kapalině dostat se k jednotlivým zubovým mezerám pro třísky a tím pádem i k řezným destičkám. Z tohoto důvodu musí být řezné nástroje pracně vyvrtávány či vyhlubovány velmi hluboké otvory o poměrně malých průměrech. Tyto postupy jsou velmi nákladné a chladicí kapalina není často optimálně k řezným destičkám přivedena. Je znám patentový spis gy³⁰³³³³ popisující nástroj pro třískové obrábění, opatřený alespoň jedním centrálním vnitřním otvorem chladicího a/nebo mazacího média, který má u ostří břitu na vedlejším a/nebo hlavním hřbetu umístěn alespoň jeden navazující kanálek pro přívod chladicího a/nebo mazacího média propojený s rozváděcím kanálkem. Na navazující kanálek na vedlejším a/nebo hlavním hřbetu navazuje drážka. U svého čela břitu může být opatřen alespoň jedním dalším kanálkem pro přívod chladicího a/nebo mazacího média. Ve spisu EP 1897642CT3'je popsán frézovací nástroj ve tvaru kotouče, kde nástrojem prochází/středový otvor, ve kterém je uložen středový čep, který je v otvoru utěsněn přemístitelným těsněním. Středový čep je ve své střední části drážkovaný a je uložen v tělese nástroje opatřeným. Vynález umožňuje regulaci průtoku kapaliny kanály směřujícími na čelo břitu řezného nástroje. Využívá možnosti uložení dané komponenty do prostoru mezi vnitřní dutinu frézy a její upínací částí, stejně jako předkládaný vynález. Je možné ho využít jak pro nástroj s více vyměnitelnými břitovými destičkami v řadě ve směru jeho osy tak i pro vícestupňové nástroje. Tento vynález však neumožňuje přivádět kapalinu na hřbetní plochu břitu.

Ve spisu DEjf02004055377 je popsán nástroj, opatřený distribuční soustavou chladících nebo mazacích kanálků s různými průřezy propojenými s prostředky pro přívod chladicí kapaliny.

Ze spisu EP 1897642 je znám frézovací nástroj ve tvaru kotouče, kde je ke chlazení břitových destiček použito dvou a více dílů pro konstrukci celého řezného nástroje stím, že jsou v jednotlivých kotoučích umístěny kanály a prstence pro přívod kapaliny k místě řezu.

Tato však řešení jsou velmi nákladná navýrobu a údržbu. Řešení, která představují jako tomu je rovněž i u WCÍ9710915 a W(Ž011111035 vyžadují vždy modifikaci nástroje. Rozvod chladicí kapalihy je u těchto řešení realizován přes nosná tělesa, v nichž jsou provedeny kanálky a vývody umožňující ostřik kapalinou.

Podstata vynálezu

Vynálezem je fréza sestávající z nosičů břitových destiček, kde nosíce vystupují zunašeče uzpůsobeného pro upnutí do vřetena obráběcího stroje a opatřeného přívodem technologické kapaliny. Na cele unašeče je uspořádaný zásobník obklopený břitovými destičkami, které výškově nepřesahuje, aby bylo možné realizovat proces obrábění. Tento zásobník je propojen s přívodem technologické kapaliny a je opatřen vývody technologické kapaliny směřujícími na hřbety břitových destiček. Zásobník je proveden ve tvaru prstencového kanálu z důvodu rovnoměrné distribuce chladicí kapaliny při obrábění a nezakrývá osový otvor unašeče. Výhodné je, pokud je zásobník proveden ve tvaru anuloidu.

Chlazením hřbetu nástroje totiž dochází k snížení vzájemného tření mezi břitovými destičkami a obrobenou plochu. Výhodné je tedy pokud

směřují na hřbety nástroje, kam je obvykle problematické technologickou kapalinu přivést.

Na obr. 1 je znázorněn izometrický pohled na frézovací nástroj, na obr. 2 je znázorněn izometrický pohled na prstencový kanál, na obr. 3 a obr. 4 je znázorněn řez frézou.

Příklad provedení vynálezu

Fréza sestává z nosičů 2 břitových destiček 3, kde nosiče 2 vystupují z unašeče 1, jenž je uzpůsoben pro upnutí do vřetena obráběcího stroje. Unašeč 1 je opatřen přívodem 11 technologické kapaliny. Přívod 1_1 v unašeči 1 je opatřen otvory 12 pro nasměrování technologické kapaliny na čela břitových destiček 3. Na čele unašeče £ se nachází prstencový zásobník 4 ve tvaru anuloidu obklopený břitovými destičkami 3, které výškově nepřesahuje. Tento zásobník 4 je propojen s přívodem 11 technologické kapaliny, přičemž zásobník 4 je opatřen vývody 41 technologické kapaliny směřujícími na hřbety břitových destiček 3.

Fréza je v unašeči 1 upnuta do vřetena obráběcího stroje a přívodem 11 se technologická kapalina dostane do prostoru čel břitových destiček 3. S přívodem 11 technologické kapaliny je propojen se zásobníkem!, který je opatřen vývody 41, z nichž je technologická kapalina vyvedena na hřbety břitových destiček 3.

Průmyslová využitelnost

Nástroj popsaný podle vynálezu nachází své uplatnění zejména při rotačním třískovém obrábění těžkoobrobitelných materiálů, a to především v aplikaci pro frézování.

Claims (2)

1. Fréza sestávající z nosičů (2) břitových destiček (3), kde nosiče (2) vystupují z unašeče (1) uzpůsobeného pro upnutí do vřetena obráběcího stroje a opatřeného přívodem (11) technologické kapaliny, vyznačující se tím, že na čele unašeče (^je uspořádán zásobník (4) technologické kapaliny ve tvaru prstencového kanálu obklopený břitovými destičkami (3), které výškově nepřesahuj^ a který je propojen s přívodem (11) technologické kapaliny, přičemž zásobník (4) je opatřen vývody (41) technologické kapaliny směřujícími na břitové destičky (3).

2. Fréza podle nároku ^vyznačující se tím, že zásobník (4) je proveden ve tvaru anuloidu.