PL195069B1

PL195069B1 - Wkładka tnąca do rowkowania

Info

Publication number: PL195069B1
Application number: PL00354728A
Authority: PL
Inventors: Per Tägtström; Per Hansson; Claes Andersson
Original assignee: Sandvik Intellectual Property
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2007-08-31
Also published as: DE60019438T2; JP4699665B2; JP2003509224A; SE519602C2; PL354728A1; WO2001019557A1; SE9903302D0; EP1212161B1; SE9903302L; US6447219B1; EP1212161A1; CN1262374C; DE60019438D1; CN1374894A

Abstract

1. Wkladka tnaca do rowkowania, posiadajaca wzdluzny korpus z powierzchnia górna i dolna, dwiema powierzchniami bocznymi oraz powierzchnia krancowa umieszczona na koncu wzdluznego korpusu, przy czym górna krawedz powierzchni krancowej tworzy glówne ostrze tnace, a czesc powierzchni krancowej wystajaca z glównego ostrza ku dolowi tworzy powierzchnie przy- lozenia, zas z odpowiednich kranców glównego ostrza tnacego wystaja dwie krawedzie boczne, znamienna tym, ze powierzchnia przylozenia (3a) ma ksztalt nie- plaski o zakrzywieniu, które zmienia sie od jednego do drugiego konca glównego ostrza tnacego (8a), zas pomiedzy zakonczeniem glównego ostrza tnacego (8a) a drugim ostrzem tnacym (8b) utworzonym przez jedna z krawedzi bocznych znajduje sie zakrzywiony wierz- cholek ostrza tnacego, który posiada glówna zakrzywio- na czesc, okreslona pierwszym promieniem (R10) i sa- siadujaca druga zakrzywiona czesc wystajaca z glów- nej zakrzywionej czesci iokreslona drugim promie- niem(R20), który jest wiekszy niz pierwszy pro- mien (R10) glównej zakrzywionej czesci. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wkładka tnąca do rowkowania, zwłaszcza do rowkowania promieniowego, a także do różnego typu rowkowań osiowych, jak również do toczenia osiowego i promieniowego.

Podczas obróbki maszynowej polegającej na rowkowaniu, z punktu widzenia nie zakłóconej ciągłości produkcji bardzo istotne jest tworzenie i łamanie wiórów. We współczesnych wysokowydajnych maszynach duży nacisk kładzie się na właściwy transport wiórów. Długie niekontrolowane wióry mogą z łatwością spowodować zakłócenia i przerwy w produkcji. Dużej uwagi wymaga zatem kontrolowanie wiórów i powinno ono być uwzględnione w dużym stopniu w trakcie kształtowania narzędzia.

Wkładki tnące przeznaczone do rowkowania i odcinania są zazwyczaj zaciśnięte w uchwycie, który posiada kształt ostrza, odpowiedni do tworzonej szczeliny. Określenie „uchwyt w kształcie ostrza” służy również do określania frezów rowkowych. Tego typu frezy rowkowe są przedstawione w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 4 778 311, 4 992 008, 5 135 336 oraz 5 423 639. Jednakże obecnie pożądane jest osiąganie coraz dokładniejszego wykończenia powierzchni otrzymywanych rowków.

Celem wynalazku jest opracowanie wkładki tnącej do rowkowania, mającej ulepszone i mocniejsze ostrze tnące, odpowiedniej dla powtarzalnego rowkowania promieniowego, umożliwiającej dobre ograniczenie osiowe przy dużym posuwie i możliwej do stosowania przy toczeniu wzdłużnym.

Wkładka tnąca do rowkowania, posiadająca wzdłużny korpus z powierzchnią górną i dolną, dwiema powierzchniami bocznymi oraz powierzchnią krańcową umieszczoną na końcu wzdłużnego korpusu, przy czym górna krawędź powierzchni krańcowej tworzy główne ostrze tnące, a część powierzchni krańcowej wystająca z głównego ostrza ku dołowi tworzy powierzchnię przyłożenia, zaś z odpowiednich krańców głównego ostrza tnącego wystają dwie krawędzie boczne, według wynalazku charakteryzuje się tym, że powierzchnia przyłożenia ma kształt niepłaski o zakrzywieniu, które zmienia się od jednego do drugiego końca głównego ostrza tnącego, zaś pomiędzy zakończeniem głównego ostrza tnącego a drugim ostrzem tnącym utworzonym przez jedną z krawędzi bocznych znajduje się zakrzywiony wierzchołek ostrza tnącego, który posiada główną zakrzywioną część, określoną pierwszym promieniem i sąsiadującą drugą zakrzywioną część wystającą z głównej zakrzywionej części i określoną drugim promieniem, który jest większy niż pierwszy promień głównej zakrzywionej części.

Kąt przyłożenia pomiędzy górną częścią powierzchni przyłożenia a głównym ostrzem tnącym jest mniejszy w sąsiedztwie jednego końca głównego ostrza tnącego niż kąt w sąsiedztwie przeciwnego końca głównego ostrza tnącego.

Wzdłużna płaszczyzna przechodząca przez górną i dolną powierzchnię korpusu przecina powierzchnię przyłożenia wzdłuż linii prostej albo wzdłuż linii zakrzywionej, względnie wzdłuż wypukłej linii zakrzywionej.

Wzdłużna płaszczyzna przy jednym końcu głównego ostrza tnącego przecina powierzchnię przyłożenia wzdłuż linii zakrzywionej o pierwszym promieniu krzywizny, a wzdłużna płaszczyzna przy przeciwległym końcu głównego ostrza tnącego przecina powierzchnię przyłożenia wzdłuż linii zakrzywionej o drugim promieniu krzywizny, przy czym ten drugi promień krzywizny jest od 3 do 6 razy większy niż pierwszy promień krzywizny.

Kąt przyłożenia utworzony pomiędzy górną częścią powierzchni przyłożenia a głównym ostrzem tnącym jest stały wzdłuż głównego ostrza tnącego.

Powierzchnia przyłożenia jest nachylona w dół od głównego ostrza tnącego w kierunku przeciwległego końca korpusu i tworzy z dolną częścią powierzchni krańcowej kąt rozwarty.

Dolna część powierzchni krańcowej jest prostopadła do wzdłużnej linii środkowej korpusu i tworzy powierzchnię ograniczającą.

Wysokość powierzchni ograniczającej mierzona w kierunku od dolnej powierzchni do linii przecięcia powierzchni ograniczającej z powierzchnią przyłożenia stanowi od 30 do 70% wysokości powierzchni krańcowej, względnie od 35 do 55% wysokości powierzchni krańcowej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok w perspektywie wkładki tnącej według wynalazku w widoku z góry, fig. 2a - widok z przodu wkładki z fig. 1, bez kątnika na przedniej powierzchni wkładki, fig. 2b - inny przykład wykonania wkładki tnącej widocznej od strony jej przedniego końca; fig. 2c - widok z przodu wkładki z fig. 1, której powierzchnia końcowa została ustawiona pod kątem, fig. 3 -widok wierzchołka wkładki tnącej z fig. 1 w powiększeniu, fig. 4 - przekrój wzdłużny wzdłuż linii A-A wkładki tnącej z fig. 1, fig. 5 - przePL 195 069 B1 krój wzdłużny wzdłuż linii B-B pierwszego przykładu wykonania wkładki tnącej z fig. 1, fig. 6 - przekrój wzdłużny wzdłuż linii C-C drugiego przykładu wykonania wkładki tnącej z fig. 1, fig. 7 - analogicznie jak na fig. 4, inny przykład wykonania wkładki, fig. 8 - analogicznie jak na fig. 5, inny przykład wykonania wkładki, a fig. 9 - analogicznie jak na fig. 6, inny przykład wykonania wkładki.

Na figurach 1 do 3 pokazano wkładkę tnącą C według wynalazku służącą do rowkowania, posiadającą korpus w kształcie równoległościanu z górną powierzchnią 1, dolną powierzchnią 2, dwiema powierzchniami bocznymi 5 i 6 i dwiema powierzchniami krańcowymi 3. Aczkolwiek na rysunku ukazano tylko jeden koniec wkładki, to jednak należy rozumieć, że przeciwny koniec powinien mieć takie samo ukształtowanie. Krańcowa powierzchnia 3 posiada część górną i część dolną, które tworzą odpowiednio przednią powierzchnię przyłożenia 3a oraz powierzchnię ograniczającą 10. Wkładka C składa się z części trzonowej S i głowicy tnącej H.

Na figurze 1 pokazano jedną głowicę tnącą H, ale preferowane jest zastosowanie dwóch głowic tnących na obu wzdłużnych końcach części trzonowej. Części 5a, 6a bocznych powierzchni 5, 6 rozmieszczone wzdłuż części trzonowej S są płaskie i równoległe. Część 12 górnej powierzchni 1 tworzy górną powierzchnię wióra głowicy tnącej H, a części 11 powierzchni bocznych 5, 6 tworzą boczne powierzchnie przyłożenia głowicy tnącej. Powierzchnia przyłożenia 3a tworzy przednią powierzchnię krańcową głowicy tnącej H. Przeciwległe boki powierzchni przyłożenia 3a mogą posiadać kątniki 3b.

Figura 2b ukazuje zukosowaną powierzchnię przyłożenia, zaś fig. 2c ukazuje wkładkę tnącą C', której powierzchnia przyłożenia nie jest zukosowaną.

Jak pokazano na fig. 2a i 2c, szerokość powierzchni ograniczającej 10 jest mniejsza niż maksymalna szerokość wkładki. Ponadto, jak pokazano na fig. 4, powierzchnia ograniczająca 10 jest przesunięta wzdłużnie do wewnątrz, w widoku od strony najbardziej wysuniętej do przodu części wkładki (to jest części tworzonej przez ostrze tnące).

Wkładka tnąca jest zazwyczaj wykonana z powlekanego lub nie powlekanego spieku węglikowego. Górna powierzchnia 1 i dolna powierzchnia 2 posiadają wzdłużne wklęsłe wpusty 4 i 7. Wpust 7 ciągnie się wzdłuż całej powierzchni bocznej wkładki, podczas gdy górny wpust 4 jest zakończony w sąsiedztwie górnej powierzchni 12 głowicy tnącej.

Alternatywną formę wkładki C'' ukazuje fig. 2b. W tej wkładce dolna powierzchnia mocująca 2'' posiada otwór środkowy wpustu 7a oraz dwie pochylone powierzchnie 7b, 7c po odpowiednich stronach otworu. Powierzchnie 7b, 7c służą do mocowania, opierając się o odpowiadające im pochylone powierzchnie uchwytu ostrza w sposób, który opisuje szwedzkie zgłoszenie patentowe nr 9703434-2. Środkowa część głównej powierzchni przyłożenia 3a tworzy z górną powierzchnią 12 główne poprzeczne ostrze tnące 8a, które poprzez wierzchołek tnący R1 ciągnie się do bocznych krawędzi 8b, 8c wkładki tnącej. Promień wierzchołka tnącego R1 składa się z promieni R10, R20 i R30, jak pokazano na fig 3. Drugi promień R20 jest znacznie większy niż pierwszy promień R10, przez co powstaje krawędź zbierająca 8W1, która wystaje ku tyłowi w stronę tylnej krawędzi 8W2, której promień R30 jest mniejszy niż promień R10 i promień R20.

Powierzchnia przyłożenia 3a przecina powierzchnię ograniczającą 10 w miejscu poprzecznej linii łamanej 9 w dolnej powierzchni ograniczającej10. Powierzchnia ograniczająca 10 rozciąga się prostopadle do wzdłużnej linii środkowej wkładki, to jest prostopadle dolnej powierzchni 2.

Powierzchnia ograniczająca 10 służy jako powierzchnia do blokowania osiowo w uchwycie. Boczne powierzchnie przyłożenia 11 posiadają części, wystające na boki pozostałej części wkładki tnącej, służące do wsuwania przez przerywane linie 13 na bocznych powierzchniach 5, 6. Górna powierzchnia 12 wióra skierowana do wewnątrz od głównego ostrza tnącego 8 tworzy wzornik wióra. Wzornik ten może mieć kształt kilku zagłębień wklęsłych na przekroju.

Alternatywnie wzornik wióra może być wgłębieniem w środkowej części centralnej części głównego ostrza tnącego 8a, które to wgłębienie najpierw jest coraz głębsze ku tyłowi, a następnie coraz płytsze, jak to opisuje szwedzkie zgłoszenie patentowe nr 9801012-7. Celem jest uzyskanie na górnej powierzchni 12 kąta przyłożenia od 5 do 30° do plastycznego deformowania wióra, który dzięki temu staje się łatwiejszy do złamania.

We wkładce według wynalazku powierzchnia przyłożenia 3a posiada kąt przyłożenia α i równocześnie zachowuje kształt niepłaski w celu wzmocnienia głównego ostrza tnącego 8a.

W jednym z przykładów wykonania pokazanych na fig. 4 do 6 ukształtowanie powierzchni przyłożenia 3a jest takie, że kąt przyłożenia α mierzony w pozycji zbliżonej do jednego krańca głównego ostrza tnącego 8a (przekrój C-C) posiada wartość (na przykład 5,18°) mniejszą niż kąt przyłożenia α, (na przykład 8,85°) mierzony w części blisko przeciwnego krańca tego samego ostrza tnącego 8a

PL 195 069 B1 (przekrój A-A), jak też mniejszą od wartości kąta przyłożenia α mierzonego pomiędzy kątami α i α”. W tym przykładzie wykonania wzdłużna płaszczyzna (A, B lub C) przecina powierzchnię przyłożenia 3a wzdłuż linii prostej (fig. 4 do 6), ale ponieważ powierzchnia przyłożenia 3a jest zakrzywiona (nie płaska) zatem kąt przyłożenia jest niejednolity, co powoduje wzmocnienie głównego ostrza tnącego.

Figury 7-9 ukazują alternatywny przykład wykonania wkładki 1A o stałym kącie przyłożenia α i powierzchni przyłożenia 3a wypukłej po bokach, gdzie promień krzywizny Ra 8a powierzchni 3 blisko jednego krańca głównego ostrza tnącego jest znacznie mniejszy niż promień krzywizny Rc blisko przeciwnego krańca głównego ostrza tnącego, co widać przy porównaniu fig. 7 i fig. 9. Promień Rc jest również mniejszy niż pośredni promień Rb (fig. 8). Promienie Ra, Rb i Rc mogą wynosić odpowiednio: 16,2, 27 i 85,6 mm.

Preferowane jest wykonanie wypukłości w taki sposób, aby wielkość kąta przyłożenia α wzdłuż całego głównego ostrza tnącego 8'a pozostawała stała od jednego do przeciwnego krańca ostrza tnącego. W pokazanym przykładzie kąt α ma wartość 7°.

W przykładzie wykonania z fig. 7 do 9 promień krzywizny Rc powierzchni przyłożenia 3a blisko jednego końca głównego ostrza tnącego 8'a jest 3 do 6 razy większy niż promień krzywizny Rc na wzdłużnym przekroju wykonanym niedaleko przeciwnego końca ostrza tnącego 8'a. W tym przypadku promień krzywizny Rc wkładki 1A jest około 5 razy większy niż promień Ra.

Jeżeli chodzi o wymiary powierzchni ograniczającej 10 z fig. 4 do 9, to wysokość a tej powierzchni powinna stanowić od 30 do 70% całkowitej wysokości b powierzchni krańcowej 3. Preferuje się, aby wysokość a wynosiła od 35 do 55% wysokości b (fig 4).

W przykładach wykonania z fig. 4 do 9 ostrze tnące 8a, lub 8'a powinno być prostopadłe do wzdłużnych płaszczyzn A-C, ale może być delikatnie nierównoległe do nich, w zależności od potrzeb.

Pomimo iż przedmiot wynalazku został opisany w odniesieniu do przykładów wykonania jakiekolwiek dodatki, modyfikacje i elementy zamienne, które nie zostały opisane powyżej znajdują się również w zakresie przedmiotu wynalazku zdefiniowanego w zastrzeżeniach patentowych.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. \Wd-adka tnącą do rowkowania. posiadająca wzdłużny korpus z powierzeń nią górną i dolną, dwiema powierzchniami bocznymi oraz powierzchnią krańcową umieszczoną na końcu wzdłużnego korpusu, przy czym górna krawędź powierzchni krańcowej tworzy główne ostrze tnące, a część powierzchni krańcowej wystająca z głównego ostrza ku dołowi tworzy powierzchnię przyłożenia, zaś z odpowiednich krańców głównego ostrza tnącego wystają dwie krawędzie boczne, znamienna tym, że powierzchnia przyłożenia (3a) ma kształt niepłaski o zakrzywieniu, które zmienia się od jednego do drugiego końca głównego ostrza tnącego (8a), zaś pomiędzy zakończeniem głównego ostrza tnącego (8a) a drugim ostrzem tnącym (8b) utworzonym przez jedną z krawędzi bocznych znajduje się zakrzywiony wierzchołek ostrza tnącego, który posiada główną zakrzywioną część, określoną pierwszym promieniem (R10) i sąsiadującą drugą zakrzywioną część wystającą z głównej zakrzywionej części i określoną drugim promieniem (R20), który jest większy niż pierwszy promień (R10) głównej zakrzywionej części.
2. Wkładka tnącą według z^^tr^^. 1, tym. że kąt przyłożenia (a) pc^rm^c^^\y górną częścią powierzchni przyłożenia (3a) a głównym ostrzem tnącym (8a) jest mniejszy w sąsiedztwie jednego końca głównego ostrza tnącego (8a) niż kąt w sąsiedztwie przeciwnego końca głównego ostrza tnącego (8a).
3. \Wdadka tnącą według 1, tym. że wzdłużna ppaszczyzna przechodząca przez górną i dolną powierzchnię korpusu przecina powierzchnię przyłożenia (3a) wzdłuż linii prostej.
4. Wkkadka tnącą według 3, znamienna tym. że kąt przytożenia (a) pomiędzy górną częścią powierzchni przyłożenia (3a) a głównym ostrzem tnącym (8a) jest mniejszy w sąsiedztwie jednego końca głównego ostrza tnącego (8a) niż kąt w sąsiedztwie przeciwnego końca głównego ostrza tnącego (8a).
5. Wkkadka tnącą według 1, znamienna tym. że wzdłużna ppaszczyzna przechodząca przez górną i dolną powierzchnię korpusu przecina powierzchnię przyłożenia (3a) wzdłuż linii zakrzywionej.
6. Wkkadka tnącą według 5, znamienna tym. że wzdłużna pPaszczyzna przecina powierzchnię przyłożenia (3a) wzdłuż wypukłej linii zakrzywionej.

PL 195 069 B1
7. Wkładka tnąca według zastrz. 5, znamienna tym, że wzdłużna płaszczyzna przy jednym końcu głównego ostrza tnącego (8a) przecina powierzchnię przyłożenia (3a) wzdłuż linii zakrzywionej o pierwszym promieniu krzywizny, a wzdłużna płaszczyzna przy przeciwległym końcu głównego ostrza tnącego (8a) przecina powierzchnię przyłożenia (3a) wzdłuż linii zakrzywionej o drugim promieniu krzywizny, przy czym ten drugi promień krzywizny jest od 3 do 6 razy większy niż pierwszy promień krzywizny.
8. Wkkadka tnąca według zas^z. 5, znamienna tym, że kąt przyłożenia ikworzony pomiędzy górną częścią powierzchni przyłożenia (3a) a głównym ostrzem tnącym (8a) jest stały wzdłuż głównego ostrza tnącego (8a).
9. Wkkadka jnąca według zas^z. 1, znamienna tym, że powierzchnia (3a) j ess nachylona w dół od głównego ostrza tnącego (8a) w kierunku przeciwległego końca korpusu i tworzy z dolną częścią powierzchni krańcowej (3) kąt rozwarty.
10. \Mk-adkajnąca w^r^ł^κgz^^tr^^. 9, znamiennatym, że dolnaczęść powieezchni krańcowej j3) jest prostopadła do wzdłużnej linii środkowej korpusu i tworzy powierzchnię ograniczającą (10).
11. Wkkadka tnąca według 10, znamienna tym, że wysokość powieezchni ograniczającej (10) mierzona w kierunku od dolnej powierzchni do linii przecięcia powierzchni ograniczającej (10) z powierzchnią przyłożenia (3a) stanowi od 30 do 70 % wysokości powierzchni krańcowej (3).
12. Wkkadka tnąca według 11, znamienna tym, że wysokość ρ^/ίο^ο^ιηι oę^r^^rnr^^z^j^cej (10) wynosi od 35 do 55% wysokości powierzchni krańcowej (3).