PL249587B1 - Narzędzie skrawające - Google Patents

Abstract

Narzędzie skrawające charakteryzuje się tym, że płytki tnące (3) na swojej powierzchni spodniej mają podłużny wypust usytuowany pomiędzy otworem przelotowym, a krawędzią powierzchni spodniej, od strony ścianki przedniej (9) zawierającej ostrze skrawające, przy czym środek wpustu jest na osi symetrii płytki tnącej (3), a jeden koniec tego wpustu jest od strony jednej ze ścianek bocznych, a drugi jest od strony drugiej ścianki bocznej, a ponadto odległość pomiędzy końcami wpustu, a jego środkiem jest mniejsza od odległości pomiędzy tym środkiem, a krawędziami powierzchni spodniej od strony ścianek bocznych, przy czym wnęka ma wypust spasowany z wpustem, a wpust płytki tnącej (3) jest osadzony na tym wypuście.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest narzędzie skrawające mające zastosowanie zwłaszcza do obróbki materiałów niemetalicznych, w szczególności drewna i materiałów drewnopochodnych.

Z amerykańskiego opisu patentowego US 6659694 B1 znana jest głowica skrawająca do obróbki drewna, zawierająca cylindryczny korpus oraz wiele obwodowych, rozmieszczonych w odstępach, spiralnych rowków, przy czym wspomniane rowki zawierają wnęki do mocowania płytek tnących. Każda z wnęk do mocowania płytek ma otwór do przyjmowania śruby do rozłącznego mocowania płytki tnącej we wnęce. Krawędzie tnące płytek tnących usytuowane są w linii z krawędziami tnącymi innych płytek tnących zamocowanych w innych wnękach tworząc ciągłe spiralne ostrze.

Z europejskiego opisu patentowego EP 2379290 B1 znane jest narzędzie skrawające oraz element tnący narzędzia skrawającego w postaci wymiennej płytki tnącej. Narzędzie skrawające ma cylindryczny korpus oraz obwodowe, rozmieszczone w odstępach wnęki rozciągające się z obrzeża powierzchni cylindrycznej korpusu oraz przystosowane do przyjmowania wymiennych płytek tnących mocowanych we wnękach za pomocą śrub. Wnęki mają trójkątny kształt podobnie jak płytki, które po zamocowaniu we wnękach mają krawędzie tnące ułożone wzdłuż jednej spiralnej linii.

W wyżej wymienionych rozwiązaniach występuje problem z dokładnością mocowania płytek tnących w korpusie, który został ograniczony przez wynalazek znany z europejskiego opisu patentowego EP 2379290 B1, w którym płytka tnąca na swojej spodniej powierzchni ma biegnący prostopadle do ostrza rowek, a montażowy otwór przelotowy w płytce przechodzi przez ten rowek i dzieli go na dwie części. Wnęka w korpusie ma natomiast wystające żeberko usztywniające, które stanowi powierzchnię przylegania płytki tnącej w obszarze jej rowka. Żeberko zawiera gwintowany otwór dzielący je na dwa obszary. Płytka tnąca zamocowana we wnęce styka się z dolną powierzchnią, ścianką boczną rowka, i częścią zaokrąglonej ścianki obwodowej usytuowanej naprzeciw ostrza.

W znanych narzędziach skrawających występuje problem z dokładnością montażu płytek tnących co wpływa negatywnie na jakość wykonywanej z ich użyciem obróbki. W rozwiązaniach, w których występuje wpust w postaci, prostopadłego względem ostrza, rowka na spodniej powierzchni płytki oraz spasowany z nim wypust w postaci żeberka we wnęce na korpusie narzędzia, występuje ryzyko pęknięcia płytek tnących podczas ich montażu we wnękach korpusu narzędzia, w obszarze występowania rowka, przy zastosowaniu zbyt wysokiej siły dokręcenia śruby montażowej - ok. 6 Nm. W znanych rozwiązaniach przy kącie osiowym mocowania wynoszącym 30° błąd mocowania jest na poziomie 1,59°.

Narzędzie skrawające o cylindrycznym korpusie oraz wymiennych płytkach tnących zawierających powierzchnię wierzchnią, od jednej strony, oraz powierzchnię spodnią, od strony przeciwnej, a na swoim obwodzie ścianki boczne, zaokrągloną ściankę tylną oraz, położoną naprzeciwko ścianki tylnej, ściankę przednią, która zawiera ostrze skrawające, mocowanych rozłącznie we wnękach rozmieszczonych na cylindrycznej powierzchni tego korpusu, połączeniami śrubowymi, przy czym powierzchnia dna każdej z wnęk jest spasowana z powierzchnią spodnią zamocowanej w niej płytki tnącej, a ponadto na powierzchni spodniej każdej z płytek jest podłużny wpust, a wnęka ma podłużny wypust spasowany z tym wpustem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wypust płytki tnącej jest usytuowany pomiędzy otworem przelotowym a krawędzią powierzchni spodniej, od strony ścianki przedniej zawierającej ostrze skrawające, przy czym środek wpustu jest na osi symetrii płytki tnącej, a jeden koniec tego wpustu jest od strony jednej ze ścianek bocznych a drugi jest od strony drugiej ścianki bocznej, a ponadto odległość pomiędzy końcami wpustu a jego środkiem jest mniejsza od odległości pomiędzy tym środkiem a krawędziami powierzchni spodniej od strony ścianek bocznych, przy czym wnęka ma wypust spasowany z wpustem, a wpust płytki tnącej jest osadzony na tym wypuście.

Korzystnie wpust płytki tnącej oraz wypust wnęki mają kształt łuku.

Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeżeli środki łuków wpustu oraz wypustu są od strony montażowych otworów.

Następne korzyści uzyskuje się, jeśli płytka tnąca na swojej przedniej ściance ma wyżłobienie, którego głębokość wynosi co najmniej połowę grubości ostrza skrawającego, a ostrze skrawające jest osadzone w tym wyżłobieniu i jest z nim zlutowane.

Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeśli kąt nachylenia x ścianki wpustu względem jego dna oraz odpowiadający mu kąt nachylenia ścianki wypustu względem dna wnęki jest rozwarty, a korzystnie wynosi od 95° do 105°.

Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeśli kąt osiowy y ostrza skrawającego wynosi od 30° do 54,9°.

W narzędziu skrawającym według wynalazku wyeliminowany został problem pękania płytek, przy zastosowaniu zbyt wysokiej siły dokręcania, przy ich przykręcaniu do korpusu narzędzia. Zastosowany w wynalazku wpust przeznaczony do osadzania na wypuście wnęki korpusu narzędzia skrawającego ułatwia precyzyjne pozycjonowanie płytki podczas jej montażu we wnęce, którego dokładność jest wyższa niż w przypadku rozwiązań znanych ze stanu techniki, a uzyskana tolerancja wynosi 0,8. Przy znamionowym kącie osiowym usytuowania krawędzi tnącej płytki wynoszącym 35° po dokręceniu płytki uzyskuje się kąt osiowy ostrza wynoszący 34,2°. Płytki tnące mają zwiększoną odporność na pękanie podczas montażu i nie ulegają uszkodzeniu nawet przy zastosowaniu siły dokręcania wynoszącej 10 Nm. Ponadto zastosowanie wyżłobienia na ostrze wpływa pozytywnie na automatyzację lutowania ostrza skrawającego PKD, ułatwiając tym samym produkcję płytek i pozwalając na uzyskanie powtarzalności lutowania ostrzy płytki na poziome 0,1 mm. Powierzchnia przylegania ostrza skrawającego do przedniej ścianki płytki jest o ok. 28% większa niż w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki, w związku z czym ograniczone zostało ryzyko jego oderwania podczas korzystania z narzędzia. Większa precyzja montażu płytek tnących oraz osadzenia ich ostrzy skrawających pozwala na uzyskanie wyższej dokładności obróbki z wykorzystaniem narzędzia skrawającego według wynalazku. Dodatkowo przy zastosowaniu kształtów wypustów we wnękach korpusu danego narzędzia i dedykowanych dla niego płytek, różnych dla poszczególnych typów narzędzi, eliminuje się błędy polegające na zamocowaniu w korpusie danego narzędzie płytek dla niego nieprzeznaczonych.

Narzędzie skrawające w przykładzie wykonania zostało bliżej wyjaśnione na rysunku, na którym na fig. 1 przedstawiono narzędzie skrawające w rzucie izometrycznym, fig. 2 - szczegół A z fig. 1 w powiększeniu, fig. 3 - narzędzie w rzucie izometrycznym bez zamocowanych płytek tnących, fig. 4 - szczegół B z fig. 3 w powiększeniu, fig. 5 - płytkę tnącą narzędzia w rzucie izometrycznym od góry; fig. 6 w rzucie izometrycznym od dołu; fig. 7 - w widoku z boku z wyrwaniem; fig. 8 - szczegół C z fig. 7 w powiększeniu; fig. 9 - płytka w widoku z dołu; fig. 10 - w widoku z góry, fig. 11 - narzędzie w widoku z boku.

Narzędzie skrawające, według wynalazku, w pierwszym przykładzie wykonania ma cylindryczny korpus 1 zawierający na swojej walcowej powierzchni wnęki 2, w których zamocowane są wymienne płytki tnące 3. Każda płytka tnąca 3 ma płaską powierzchnię wierzchnią 4 oraz spodnią 5 a także centralny montażowy otwór przelotowy 6. Po jednej stronie powierzchni wierzchniej 4 płytka tnąca 3 ma wlutowane ostrze skrawające 7 z PKD. Ponadto płytka tnąca 3 ma zaokrągloną ściankę tylną 8 usytuowaną po przeciwnej stronie względem ścianki przedniej 9. Ostrze skrawające 7 wlutowane jest w wyżłobieniu 10, które jest w ściance przedniej 9 powyżej powierzchni spodniej 5, przy czym głębokość wyżłobienia 10 wynosi 0,9 grubości ostrza skrawającego 7 a jego wysokość wynosi 0,8 wysokości ostrza skrawającego 7. Wyżłobienie 10 jest spasowane z ostrzem skrawającym 7 od strony jego ścianki położonej po przeciwnej stronie względem powierzchni natarcia 11 oraz od strony podstawy ostrza skrawającego 7 położonej naprzeciw powierzchni przyłożenia 12. Płytka tnąca 3 ma ponadto dwie ścianki boczne 13 usytuowane symetrycznie, jedna od strony jednego końca ostrza skrawającego 7 a druga od strony drugiego. Ponadto płytka tnąca 3 na swojej powierzchni spodniej 5 pomiędzy jej krawędzią od strony ostrza skrawającego 7 a otworem przelotowym 6 ma podłużny łukowy wpust 14, którego jeden koniec jest od strony jednej ścianki bocznej 13, a drugi od strony przeciwnej ścianki bocznej 13. Punkt środkowy łuku jest od strony otworu przelotowego 6 oraz jest usytuowany na osi symetrii, powierzchni spodniej 5 płytki tnącej 3, prostopadłej względem jej krawędzi od strony ostrza skrawającego 7 oraz stanowiącej jednocześnie oś symetrii płytki tnącej 3. Środek łuku wpustu 14 jest na osi symetrii płytki tnącej 3. Ponadto odległość pomiędzy końcami wpustu 14 a jego środkiem jest mniejsza od odległości pomiędzy tym środkiem a krawędziami powierzchni spodniej 5 od strony ścianek bocznych 13. Powierzchnia ścianek wewnętrznych wpustu 14 jest nachylona względem jego dna pod kątem x wynoszącym 100°. Krawędzie powierzchni spodniej 5 oraz wpustu 14 są sfazowane. Każda wnęka 2 ma wypust 15 spasowany z wpustem 14 płytki tnącej 3 oraz otwór nieprzelotowy 16. Wpust 14 płytki tnącej 3 jest osadzony na wypuście 15 wyżłobienia a jej otwór przelotowy 6 jest współosiowy z otworem nieprzelotowym 16 wnęki 2. Rozwarty kąt x pomiędzy ściankami wewnętrznymi wpust u 14 a jego dnem pozwala na jego łatwiejsze osadzanie na spasowanym z nim wypuście 15 wnęki 2. Powierzchnia wnęki 2 jest spasowana z płytką tnącą 3 od strony jej powierzchni spodniej 5. Płytka tnąca 3 jest przykręcona we wnęce 2 do korpusu 1 śrubą 17 wkręconą w otwory montażowe 6 i 16. Kąt osiowy y ostrza wynosi 30°.

Narzędzie skrawające, według wynalazku, w drugim przykładzie wykonania ma powierzchnię ścianek wewnętrznych wpustu 14 nachyloną względem jego dna pod kątem x wynoszącym 95° oraz kąt osiowy y ostrza wynoszący 54,9°. W pozostałym zakresie wykonanie jest jak w przykładzie pierwszym.

Narzędzie skrawające, według wynalazku, w trzecim przykładzie wykonania ma powierzchnię ścianek wewnętrznych wpustu 14 nachyloną względem jego dna pod kątem x wynoszącym 105° oraz kąt osiowy y ostrza wynoszący 35°. W pozostałym zakresie wykonanie jest jak w przykładzie pierwszym.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Narzędzie skrawające o cylindrycznym korpusie oraz wymiennych płytkach tnących zawierających powierzchnię wierzchnią, od jednej strony, oraz powierzchnię spodnią, od strony przeciwnej, a na swoim obwodzie ścianki boczne, zaokrągloną ściankę tylną oraz, położoną naprzeciwko ścianki tylnej, ściankę przednią, która zawiera ostrze skrawające, mocowanych rozłącznie we wnękach rozmieszczonych na cylindrycznej powierzchni tego korpusu, połączeniami śrubowymi, przy czym powierzchnia dna każdej z wnęk jest spasowana z powierzchnią spodnią zamocowanej w niej płytki tnącej, a ponadto na powierzchni spodniej każdej z płytek jest podłużny wpust, a wnęka ma podłużny wypust spasowany z tym wpustem, znamienne tym, że wypust (14) płytki tnącej (3) jest usytuowany pomiędzy otworem przelotowym (6) a krawędzią powierzchni spodniej (5), od strony ścianki przedniej (9) zawierającej ostrze skrawające (7), przy czym środek wpustu (14) jest na osi symetrii płytki tnącej (3), a jeden koniec tego wpustu (14) jest od strony jednej ze ścianek bocznych (13) a drugi jest od strony drugiej ścianki bocznej (13), a ponadto odległość pomiędzy końcami wpustu (14) a jego środkiem jest mniejsza od odległości pomiędzy tym środkiem a krawędziami powierzchni spodniej (5) od strony ścianek bocznych (13), przy czym wnęka (2) ma wypust (15) spasowany z wpustem (14), a wpust (15) płytki tnącej (3) jest osadzony na tym wypuście (15).
2. 2. Narzędzie skrawające według zastrz. 1, znamienne tym, że wpust (14) płytki tnącej (3) oraz wypust (15) wnęki (2) mają kształt łuku.
3. 3. Narzędzie skrawające według zastrz. 2, znamienne tym, że środki łuków wpustu (14) oraz wypustu (15) są od strony montażowych otworów (6 i 16).
4. 4. Narzędzie skrawające według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienne tym, że płytka tnąca (3) na swojej przedniej ściance (9) ma wyżłobienie (10), którego głębokość wynosi co najmniej połowę grubości ostrza skrawającego (7), a ostrze skrawające (7) jest osadzone w tym wyżłobieniu (10) i jest z nim zlutowane.
5. 5. Narzędzie według jednego z zastrzeżeń od 1 do 4, znamienne tym, że kąt x nachylenia ścianki wpustu (14) względem jego dna oraz odpowiadający mu kąt nachylenia ścianki wypustu (15) względem dna wnęki (2) jest rozwarty.
6. 6. Narzędzie według zastrz. 5, znamienne tym, że kąt x nachylenia ścianki wpustu (14) względem jego dna oraz odpowiadający mu kąt nachylenia ścianki wypustu (15) względem dna wnęki (2) wynosi od 95° do 105°.
7. 7. Narzędzie według jednego z zastrzeżeń od 1 do 6, znamienne tym, że kąt osiowy y ostrza skrawającego (7) wynosi od 30° do 54,9°.