HU225091B1

HU225091B1 - Cutting tool and cutting insert for use therewith

Info

Publication number: HU225091B1
Application number: HU9904100A
Authority: HU
Inventors: Yuri Men; Amir Satran
Original assignee: Iscar Ltd
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2006-06-28
Also published as: KR20000068268A; EP0921882B1; NO990752D0; NO990752L; WO1998007541A1; TR199900371T2; US5904449A; KR100465953B1; CN1228043A; KR20000068265A; CA2262659A1; HUP9904100A3; DE69707895T2; AR009283A1; BR9711633A; AR009295A1; DE29714939U1; JP3048135U; DE69707895D1; HUP9904100A2

Description

A leírás terjedelme 12 oldal (ezen belül 8 lap ábra)

8. ábra

HU 225 091 Β1

A találmány tárgya négyoldalú betétkés, amely felső homlokfelülettel és alsó alapfelülettel van kialakítva, továbbá egy első pár, egymással szemben elhelyezkedő oldalfelülettel van ellátva, amelyek legalább egyike főforgácsolóélt képez a homlokfelülettel, és egy második pár, egymással szemben elhelyezkedő, és a felső homlokfelületet felső mellék-forgácsolóélekben metsző, az oldalfelületre keresztirányban álló oldalfelülettel van ellátva.

Az US-5 083 887 (Dotany) számú szabadalmi leírás marófejet ír le egy vagy több spirális mentén sugárirányban elhelyezkedő négyoldalú betétkéssel. A betétkéseket minden spirális mentén úgy helyezték el, hogy a betétkés egyik sugárirányú felső széle átlapolja a mellette lévő betétkés sugárirányú felső szélét, miközben működő forgácsolóéleik tengelyirányban átlapolják egymást, hogy a forgácsolási művelet folyamán tökéletes hatású, kiterjesztett forgácsolóéit hozzanak létre.

Az ilyen típusú marófejeknél elkerülhetetlen, hogy a betétkés alsó felülete ne legyen fedésben a következő betétkés belső felső sarkával, amely sarok távolabb van az adott betétkés melletti betétkés működő forgácsolóélétől. (gy, példának okáért egy jobbcsavarú marófejben, amelyen a betétkések balcsavarú spirál mentén helyezkednek el alulról felfelé - azon az 1. és 2. ábrán látható, amely megfelel az US-5 083 887 számú szabadalmi leírás 1. és 3. ábráinak -, a betétkés alsó felülete nincs fedésben a mellette levő betétkés belső sarkával, amely sarok távolabb van az adott betétkés melletti betétkés működő forgácsolóélétől. Ez a korlátozó tulajdonság olyan marófejben, amelynek viszonylag kicsi az átmérője, vagy olyan betétkések befogadására tervezték, amelyek mérete viszonylag nagy a szerszám átmérőjéhez képest, nagy betétkés esetében azt eredményezi, hogy szöghelyzeteltérés jön létre, amelyet A-val jelöltünk a 2. ábrán, és amely többek között zajt és szakaszos forgácsolást okoz.

Célkitűzésünk a találmánnyal elsősorban olyan forgácsolószerszám-betétkés létrehozása volt, amellyel az említett hátrányok kiküszöbölhetőek.

Célkitűzésünk megvalósítását szolgálja az a négyoldalú betétkés, amely felső homlokfelülettel és alsó alapfelülettel van kialakítva, továbbá egy első pár, egymással szemben elhelyezkedő oldalfelülettel van ellátva, amelyek legalább egyike főforgácsolóélt képez a homlokfelülettel, és egy második pár, egymással szemben elhelyezkedő, és a felső homlokfelületet felső mellék-forgácsolóélekben metsző, az oldalfelületre keresztirányban álló oldalfelülettel van ellátva, valamint az egymással szemközti oldalfelületek legalább egyike, a szomszédos felső mellék-forgácsolóélhez viszonyított, változó mélységű bemélyedéssel van kiképezve a mellék-forgácsolóél vetületével párhuzamos képzeletbeli vonal mentén, valamint a mélység értéke az oldalfelületek egyikétől legtávolabbi ponton a legnagyobb.

A mélység célszerűen az oldalfelületek egyikéhez legközelebb mért legkisebb mélységtől, a legtávolabb mért legnagyobb mélységig növekvően van kialakítva.

A bemélyedés előnyösen a betétkés elölnézetében, az alsó felülethez képest változó magasságú, amelynek értéke ennélfogva az oldalfelületek egyikétől legtávolabb a legnagyobb.

A négyoldalú betétkés mellék-forgácsolóélén, előnyösen főforgácsolóéle mellett, forgácsleválasztó élszakasz van kiképezve.

A betétkés mellék-forgácsolóélei célszerűen azonos módon vannak kialakítva, és a betétkés egyenértékűen elfordítható.

A bemélyedés kedvezően lépcsőszerűen van kialakítva az egymással szemközti oldalfelületek egyikének legalsó részén.

A bemélyedés legalább az oldalfelületek egyikétől legtávolabbi pontjánál nyitott.

A bemélyedés célszerűen bemetszésszerűen van kialakítva az alsó alapfelületen, másrészt a betétkésnek a főforgácsolóélt átszelő keresztmetszetében változó magasságú, továbbá ez a magasság az oldalfelületek egyikétől legtávolabb a legnagyobb.

A bemetszés mélysége előnyösen az oldalfelületek egyikétől legtávolabb a legnagyobb.

Egy szomszédos betétkés beljebb illesztett oldalfelületének felsőrészmérete többek között a forgácsolószerszám típusától függ. így, marószerszám esetében, amelyben sugárirányban elhelyezett betétkések vannak, a sugárirányban elhelyezett felső él, sugárirányban befelé eső részét illesztettük. Ezzel szemben, dörzsárak esetében tulajdonképpen a teljes felső részt illesztjük.

A találmány szerinti megoldás felhasználja a betétkések hornyolt részeit azért, hogy egymáshoz közelebb helyezhessük el a betétkéseket a forgácsolószerszámban. A fenti típusú marószerszám esetén, az ilyen, egymáshoz közelebbi elhelyezés lehetővé teszi kisebb betétkéseknek szögosztásban való elhelyezését, amelynek folytán a betétkések működő forgácsolóélei valódi spirálban helyezhetők el egymáshoz közel, és így simább forgácsolást tudunk elérni. Ráadásul, a jelen találmány szerinti betétkések ilyen elrendezése megkönnyíti a negatív homlokszögű betétkések használatát, például ahogy azt az US-08 360 522 számú szabadalmi leírásban láthatjuk.

Ennek a kialakításnak köszönhetően a betétkések lehetővé teszik a lehető legnagyobb kompaktság elérését anélkül, hogy túlságosan csökkentenénk a betétkések alsó felületének támasztófelületét.

A betétkések beeresztett részét akár lépcsőzetesen, egyik oldalfelületük legalacsonyabban fekvő részén, akár alsó felületük megfelelő részén kialakíthatjuk. Ez utóbbi kialakítás különösen alkalmas ferde forgácsolóélű betétkéseknél történő alkalmazásra.

Lépcsőzetes hornyok kialakítása betétkések legalsó részének oldalfelületén az US-5 147 158 számú szabadalmi leírásban (Riviere) tanulmányozható, mindazonáltal itt azért, hogy törési zónát alakítsanak ki az esetleges törés helyének behatárolására lapkatörés esetén, és a betétkés alsó része hatásos, integrálisán kialakított alátétet alkot.

A találmány szerinti négyoldalú betétkést a továbbiakban a mellékelt rajzok alapján ismertetjük részletesen. Az

HU 225 091 Β1

1. és 2. ábrán hagyományos jobbsodrású forgácsolószerszám oldal-, illetve elölnézete látható, olyan betétkésekkel, amelyek balcsavarú spirálban haladnak felfelé, a

3. ábrán a jobbsodrású forgácsolószerszám oldalnézetét látjuk olyan betétkésekkel, amelyek balcsavarú spirál szerint haladnak felfelé, a

4. ábrán a 3. ábrán ábrázolt szerszám egyik részletét láthatjuk, amelyen egy pár, a találmány első kiviteli alakja szerinti egymás melletti betétkés látható, az

5. ábrán a 4. ábrán bemutatott, felülnézetben egymást fedő, egymás melletti betétkések részletét láthatjuk, a

6. ábrán a 3. ábrán látható, egymás melletti, a találmány szerinti második kiviteli alak szerinti betétkéspárt láthatjuk marószerszámban, részmetszetben, a

7. ábrán jobbsodrású forgácsolószerszám oldalnézetét láthatjuk, amely marószerszámban jobbcsavarú spirál szerint lefelé lépcsőzetesen elhelyezett találmány szerinti betétkések láthatók, a

8-11. ábrákon a 3. ábrán ábrázolt forgácsolószerszámmal használatos betétkés első kiviteli alakjának elöl-, alul-, bal oldali nézetét és perspektivikus képét láthatjuk, a

12. ábrán a 8-11. ábrákon látható betétkés oldalnézete látszik, a betétkések mentén a süllyesztékek oldalfalaival a 10. ábrán látható B irányban, a

13. és 14. ábrán a 3. ábrán látható marószerszámhoz való betétkés második kiviteli alakjának alulnézete és perspektivikus képe látható, és a

15. ábrán a 13. és 14. ábrán bemutatott betétkés keresztmetszete látható a 14. ábra C-C vonala mentén.

A 3-6. ábrákon jobbcsavarú 1A maró látható, amelyben 2 szerszámtartó van a cserélhető, sugárirányban szerelt, jobbcsavar szerint elhelyezkedő maró- 3 betétkések számára, amelyek egy vagy több jobbspirál mentén, felfelé haladóan vannak elhelyezve, és együttesen egy teljes hosszában hatásos forgácsolóéit képeznek a forgácsolási művelet alatt, míg a 7. ábrán egy jobbcsavarú 1B maró látható olyan 3 betétkésekkel, amelyek lefelé, jobb csavarmenet szerint vannak lépcsőzetesen elhelyezve.

A 8-12. ábrák 1A és 1B maróban használatos 3 betétkést ábrázolnak, amelynek alapvetően romboid alakja és homlokfelületként szolgáló felső 5 homlokfelülete van, továbbá alsó 7 alapfelülete, valamint egy pár ellentétes oldalon elhelyezkedő fő- 8, 9 oldalfelülete, továbbá egy pár, egymással ellentétes oldalon elhelyezkedő, kisebb 10, 11 oldalfelületei. A 3 betétkésnek negatív a geometriája azért, hogy egy betétbefogadó ablakba fecskefarok-rögzítéssel behelyezhető legyen, ahogy azt az US-08/360 522 számú szabadalmi leírás tárgyalja.

A 3 betétkés két fő-13 és 14 forgácsolóéllel rendelkezik, valamint két 15 és 16 mellék-forgácsolóéllel, amelyeket a 8, 9 oldalfelületek és a 10, 11 oldalfelületek, a felső 5 homlokfelülettel alkotott metszésvonalaikkal alakítanak ki. A két 15, 16 mellék-forgácsolóélt a 15A és 16A forgácsleválasztó élszakaszok kötik össze a mellettük lévő 14 és 13 forgácsolóélekkel.

Ahogy az a 9-12. ábrákon látható, a segéd-10 oldalfelületének legalsó 10A része egy lépcsőzetesen bemetszett 17A bemélyedéssel van kialakítva, amely 19 oldalfal, valamint 20 felső fal által határolt. Ahogy az a 10. és a 12. ábrán látható, a segéd- 11 oldalfelület 17B bemélyedése hasonló a 17A bemélyedéshez.

Ahogy az a 10. ábrán még jobban látható, a horonyszerű 19 oldalfal különböző mélységű a 15 mellék-forgácsolóélhez képest, a 14 főforgácsolóéllel párhuzamos képzeletbeli vonal mentén kezdetben mindössze Dt mélységben, minimális távolságra van attól, majd a hozzácsatlakozó 15A forgácsleválasztó élszakasz alatt halad, D₂ mélységben ettől. Látható, hogy a 17A bemélyedés előnyösen nyitott véggel rendelkezik a fő-14 forgácsolóéi felől.

Még jobban a 11. ábrán látható, hogy a 20 felső fal magassága az alsó 7 felülethez képes Ht távolságra van a fő- 14 forgácsolóéi közelében mérve, vagyis a 15A forgácsleválasztó élszakasz alatt fekszik, ettől távolodva maximálisan H₂ távolságot ér el.

A 4. és 5. ábrákat szemlélve, 3A betétkés 17A bemélyedéssel rendelkezik 10 felületének 10A részénél, és itt helyezkedik el legalább egy 16A forgácsleválasztó élszakasz a következő sugárirányú 3B betétkés 16 mellék-forgácsolóélén.

Ahogy fent már említettük, ez a beillesztés szoros elrendezést tesz lehetővé a szomszédos 3, 3A, 3B betétkéseknél. Például hasonló átmérőjű és hasonló méretű 3, 3A, 3B betétkések befogadására alkalmas marószerszám esetében, a jelen találmány szerinti 3, 3A, 3B betétkést 25°-os A betétszögeltéréssel lehet elhelyezni, ami eltér a hagyományos megoldástól, ahol a betétek közötti szögeltérés 45°. Ahogy azt fent már szintén említettük, ez a kicsiny szögeltérés okozza azt, hogy a működő 3A és 3B betétkések forgácsolóélei valódi spirált alkotnak, amivel nyugodtabb, folyamatos forgácsolás valósítható meg.

Visszatérve a 13. ábrára, a 21 betétkés, a 17A és a 17B bemélyedésektől eltekintve, hasonló a 3 betétkéshez és ennek következtében számos jó tulajdonsággal rendelkezik. Ahogy az a 14. ábrán látható, a 21 betétkés abban különbözik a 3 betétkéstől, hogy két alsó felülete el van látva egy pár 22A és 22B bemetszéssel, amelyek a mellettük lévő, az alsó 7 alapfelület és 10, 11 oldalfelületek metszéspontjában képzett 23A és 23B alapélek közelében vannak kialakítva.

A 22A és 22B bemetszések, hasonlóan a 17A és a 17B bemélyedésekhez, változó mélységűek és elhelyezkedésűek. így, egyrészt a 22A bemetszés legkisebb D₃ mélysége 15 mellék-forgácsolóéltől, a fő14 forgácsolóéllel párhuzamos elképzelt vonal irányában, és ahhoz közelebb van, legnagyobb D₄ mélysége

HU 225 091 Β1 a fő-14 forgácsolóéitól legmesszebb mérve van (lásd a

14. ábrát), másrészt belmagassága is nő a 7 alapfelülethez képest a fő- 14 forgácsolóéltől távolodva, míg végül a 7 alapfelülettől maximális H₃ magasságot ér el (lásd 15. ábra).

Visszatérve a 6. ábrára, a 21A betétkésnek alsó 7 alapfelületén 22A bemetszése van, amelyben a szomszédos 21B betétkésen levő sugárirányú 16 mellék-forgácsolóél 16A forgácsleválasztó élszakasza helyezkedik el.

Mivel a találmányt korlátozott számú kiviteli alakkal írtuk le, sok további változat képzelhető el, és a találmánnyal kapcsolatban más alkalmazások és módosítások is megvalósíthatók.

Példának okáért, a 17A bemélyedés geometriája, porkohászati vagy egyéb, 3, 3A, 3B betétkések előállítására szolgáló eljárás által támasztott bizonyos korlátok között módosítható, nevezetesen lehet nyitott, vagy zárt egyik, vagy mindkét végén.

A 3, 3A, 3B betétkések lehetnek alapvetően szögletesek is, négy fő-13, 14 forgácsolóéllel, és ennek folytán négy hornyolt résszel.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Négyoldalú betétkés, amely felső homlokfelülettel (5) és alsó alapfelülettel (7) van kialakítva, továbbá egy első pár, egymással szemben elhelyezkedő oldalfelülettel (8, 9) van ellátva, amelyek legalább egyike főforgácsolóélt (13, 14) képez a homlokfelülettel (5), és egy második pár, egymással szemben elhelyezkedő, és a felső homlokfelületet (5) felső mellék-forgácsolóélekben (15, 16) metsző, az oldalfelületre (8, 9) keresztirányban álló oldalfelülettel (10, 11) van ellátva, azzal jellemezve, hogy az egymással szemközti oldalfelületek (10, 11) legalább egyike, a szomszédos felső mellék-forgácsolóélhez (15, 16) viszonyított, változó mélységű (D1, D2) bemélyedéssel (17A, 17B) van kiképezve a mellék-forgácsolóél (15, 16) vetületével párhuzamos képzeletbeli vonal mentén, valamint a mélység (D1, D2) értéke az oldalfelületek (8, 9) egyikétől legtávolabbi ponton a legnagyobb.
2. Az 1. igénypont szerinti betétkés, azzal jellemezve, hogy a mélység (D1, D2) az oldalfelületek (8, 9) egyikéhez legközelebb mért legkisebb mélységtől (D1) a legtávolabb mért legnagyobb mélységig (D2) növekvően van kialakítva.
3. Az 1-2. igénypontok szerinti négyoldalú betétkés, azzal jellemezve, hogy a bemélyedés (17A, 17B) a betétkés (3, 3A, 3B) elölnézetében, az alsó felülethez (7) képest változó magasságú (H1, H2), amelynek értéke ennélfogva az oldalfelületek (8, 9) egyikétől legtávolabb a legnagyobb.
4. Az 1. igénypont szerinti négyoldalú betétkés, azzal jellemezve, hogy mellék-forgácsolóélén (15,16), főforgácsolóéle (13, 14) mellett, forgácsleválasztó élszakasz (15A, 16A) van kiképezve.
5. Az 1-4. igénypontok szerinti négyoldalú betétkés, azzal jellemezve, hogy mellék-forgácsolóélei (15, 16) azonos módon vannak kialakítva, és a betétkés (3, 3A, 3B) egyenértékűen elfordítható.
6. Az 1-5. igénypontok szerinti négyoldalú betétkés, azzal jellemezve, hogy a bemélyedés (17A, 17B) lépcsőszerűen van kialakítva az egymással szemközti oldalfelületek (10, 11) egyikének legalsó részén.
7. Az 1-6. igénypontok szerinti négyoldalú betétkés, azzal jellemezve, hogy a bemélyedés (17A, 17B) legalább az oldalfelületek (8, 9) egyikétől legtávolabbi pontjánál nyitott.
8. Az 1-6. igénypontok szerinti négyoldalú betétkés, azzal jellemezve, hogy a bemélyedés (17A, 17B) egyrészt bemetszésszerűen (22A, 22B) van kialakítva az alsó alapfelületen (7), másrészt a betétkésnek (3, 3A, 3B) a főforgácsolóélt (13, 14) átszelő keresztmetszetében változó magasságú (H3), továbbá ez a magasság (H3) az oldalfelületek (8, 9) egyikétől legtávolabb a legnagyobb.
9. A 8. igénypont szerinti négyoldalú betétkés, azzal jellemezve, hogy a bemetszés (22A, 22B) mélysége (D3, D4) az oldalfelületek (8, 9) egyikétől legtávolabb a legnagyobb.