FI87428C - Foerfarande och anordning foer tillverkning av borrar - Google Patents

Description

Menetelmä ja laite porien valmistamiseksi - Förfarande och anordning för tillverkning av borrar 1 87428 Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitetta tiukkatolerans-sisten porien valmistamiseksi yhdenmukaisesti, joissa porissa on ainakin kaksi uraa käsittävä kärki, mainitun laitteen käsittäessä pyörivän revolveripään peräkkäisten pora-aihioiden, joissa on paljaana olevat varret, jaksottaiseksi siirtämiseksi pitkin rataa, ja ainakin yhden radan vieressä olevan epäkeskolla ohjatun jyrsintäaseman, joka on varustettu moottorin käyttämällä karalla, pyörivien jyrsintävälineiden kiinnittämiseksi, joita välineitä käytetään poran kärkien muodostamiseen ja jotka käsittävät ainakin yhden kärkijyrsi-men viistopinnan muodostamiseksi pora-aihioon.

Tätä keksintöä voidaan pitää parannuksena siihen menetelmään ja laitteeseen, jota US-patentti 3 280 412 koskee, jossa patentissa on kuvattu monet tämän keksinnön olennaisista menettelytavoista. US-patentin 3 280 412 sisältö liitetään tähän viitteenä. Menetelmä jyrsittyjen kärkien valmistamiseksi poriin on yleensä käsittänyt runkorakenteen, joka kannattaa siirrintä tai revolveripäätä, joka on sovitettu siirtämään peräkkäisiä pora-aihioita eri työpisteisiin. Pora-aihiossa on pitkänomaiset varret, jotka ovat paljaina revolveripään alla. Näihin paljaana oleviin aihioihin kohdistuvat ·; eri toimenpiteet. Tekniikan tason mukaiset menetelmät ja laitteet käyttävät yleensä jyrsinsahoja. Sellaiset menetelmät ja laitteet ovat yleensä olleet onnistuneita ja ovat mahdollistaneet kaupallisesti tyydyttävien porien tuottamisen tehokkaasti.

Tämä keksintö koskee uutta menetelmää ja laitetta poran kärkien jyrsimiseksi pora-aihioon. Muodoltaan takaleikattuja jyrsimiä pyöritetään tavattoman suurilla nopeuksilla erittäin tehokkaiden porien aikaansaamiseksi nopeammin. Jyrsimet voidaan säätää yksinkertaisella tavalla niin, että saadaan vaihteluja porakärjen geometriaan, ja jyrsimien nopeutta 2 87428 voidaan säädellä tuotteiden laadun ylläpitämiseksi tarkasti ja jyrsimien kestoiän maksimoimiseksi.

Tämän keksinnön tärkeänä tavoitteena on aikaansaada menetelmä ja laite porien tuottamiseksi tarkemmin ja nopeammin.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että laite käsittää: a) elimet mainittujen porakärkien muodostamiseksi, joihin elimiin kuuluu joukko muodoltaan takaleikattuja jyrsimiä, joista mainittu kärkijyrsin muodostaa yhden, jolloin kärki-jyrsimellä on kovera profiili, jonka avulla voidaan vaihdella mainitun viistopinnan kokoa ja suuntaa, ja kärkijyrsintä voidaan siirtää pyörimisakselinsa suunnassa jyrsimen aksiaalisen aseman säätämiseksi, b) elimet jyrsimien pyörittämiseksi kehänopeudella, joka on n. 300 m/min, ja c) elimet pora-aihioiden pitämiseksi tiukasti nostovoimaa ja rotaatiovoimia vastaan, jotka syntyvät aihion ja jyrsimen törmäämisestä, mainittujen pitimien kyetessä suuntaamaan aihioihin aksiaalisen voiman alaspäin, joka on välillä 91-159 kg.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että ·'”· a) porakärkien viistopinnat muotoillaan ainakin yhdellä .·. : muodoltaan takaleikatulla jyrsimellä, jolla on pääasiassa kovera profiili, -·- b) koveran profiilin omaavan jyrsimen aksiaaliasema sääde- tään jyrsimen pyörintäakselin suunnassa viistopintojen koon ·;; ja suunnan kontrolloimiseksi, c) mainittujen jyrsimien leikkuuta vaihdellaan hammasta kohden, ja : d) aksiaalisuunnassa alaspäin suunnattu 91-159 kg:n kuorma : kohdistetaan peräkkäisiin aihioihin estämään niiden pyöri- : .·. naisliikettä ja aksiaalista liikettä, jolloin jyrsimien elin- ikä voidaan maksimoida ja mainittujen kärkien muodostamisen 3 87428 tuloksena syntyvien särmien koko ja muoto voidaan täsmällisesti säätää.

Muut tämän keksinnön tavoitteet ja edut käyvät ilmi seuraa-vasta kuvauksesta luettuna liitteenä olevien kuvien kanssa.

Kuviot 1 ja 2 ovat sivukuvia osasta laitetta, jossa on joitakin tämän keksinnön erityispiirteitä; kuviot 3 ja 4 ovat suurennettuja sivukuvia, jotka esittävät poraa ja pyörivää jyrsintä sovitettuna poran kärkien muodostamiseen tämän keksinnön mukaan; kuvio 5 on sivukuva esittäen jyrsimiä, joita käytetään tämän keksinnön mukaisesti urien muodostamiseen aihioon; kuvio 6 on leikkauskuva pitkin kuvion 5 linjaa 6-6; kuviot 7 ja 8 ovat sivukuvia jyrsimestä, jota käytetään poran kärkien muodostamiseen tämän keksinnön mukaisesti; kuviot 9 ja 10 ovat sivukuvia jyrsimestä, jota käytetään porien urien muodostamiseen tämän keksinnön mukaisesti; kuviot 11 ja 12 ovat suurennettuja sivukuvia vaihtoehtoisista toteutusmuodoista jyrsimille, joita käytetään kärkien muodostamiseen aihioon tämän keksinnön mukaisesti; ja kuvio 13 on osittainen leikkauskuva pitkin kuvion 5 linjaa 13-13 esittäen vaihtoehtoisen toteutusmuodon jyrsimelle, jota käytetään urien muodostamiseen aihioon tämän keksinnön mukaisesti.

Viitaten nyt piirustuksiin, joissa samoja osia on merkitty samoilla numeroilla kaikissa eri kuvioissa, kuvio 1 esittää osaa poranvalmistuskoneesta, jossa on kärjentekoyksikkö 10 asennettuna revolveripään 14 vieressä olevalle alustalle 12. Kokoonpano 10 käsittää akselisuunnassa aseteltavan karakote-lon 16, joka kannattaa jyrsintä 18. Sähkömoottori 20 on sovitettu käyttämään jyrsintä 18 rullaketjun 22 avulla. Kokoonpano 10 on sovitettu kiertymään kohdasta 24, jotta saataisiin jyrsin 18 koskettamaan revolveripäähän 14 kiinnitettyä pora-aihiota 26. Kokoonpano 10 käsittää edelleen pystysuoran säätömutterin 28, joka on sovitettu nostamaan ja 4 87428 laskemaan jyrsimen 18 korkeutta. Jyrsimen 18 asentoa akseliin nähden voidaan säätää karansäätörenkai1 la 32. Kärjentekoyksikkö sisältää mielellään säädettävän ohjauslaitteen 30, jota käytetään vaihtelemaan sitä nopeutta, jolla moottori 20 nyörittää jyrsintä 18. Tulisi myös huomata, että kokoonpanon 10 kiertoliikettä säätää alustan 12 alla oleva epäkesko (ei esitetty). Yksikön 10 liike ja siitä johtuva jyrsimen 18 sivusuunta!nen liike on ajoitettu sellaiseksi, että jyrsin 18 iskee aihion 26 pohjaosaan revolveripään 14 jakoiiikkeiden välissä. Koska yksikön liikkeen aiheuttaa epäkesko, se nopeus, jolla jyrsin kohtaa aihion 26, vaihtelee riippuen koko kärjentekokoneen halutusta tehosta.

Säätämällä jyrsimen 18 pyörimisnopeutta ohjauslaitteella 30 ja säätämällä nopeutta, jolla kokoonpano 10 kiertyy kosketukseen aihion 26 kanssa, koneenkäyttäjä voi pitää käytännöllisesti katsoen täydellisesti valvonnassa jyrsimen leikkuun hammasta kohden. Tämä on merkittävää, koska vaihtelut aihion 26 materiaalin laadussa johtavat usein vaihteluihin tavassa, jolla särmät muodostuvat. On huomattu, että niiden särmien strateginen sijoittaminen, jotka syntyvät jyrsimisen tuloksena, voi johtaa parempaan hyötysuhteeseen riippuen aihion päällystysasteesta ja päälly-: tyksessä käytetystä materiaalista. Meidän vireillä oleva hake- : ·.: mus FI-822309 liittyy särmien mudostamiseen ja se otetaan tähän mukaan viitteeksi. Toinen merkittävä piirre, joka johtuu kyvystä .··. säätää jyrsimen 18 leikkuuta hammasta kohden, on kyky maksimoida jyrsimen elinikä, maksimoiden samalla teho. Koska raaka-aineiden kovuus voi vaihdella, voi olla haluttua pienentää tai suurentaa jyrsimien leikkuuta hammasta kohden tehon kustannuksella, jotta jyrsimiä käytettäisiin parhaalla mahdollisella tavalla.

: Kuvio 2 esittää selvemmin jyrsimen käsittävän karakotelon 16.

.·.·. Jyrsimen asentoa akseliin nähden voidaan säätää kiertämällä ·. karan säätörenkai ta 32. Jyrsimen paikkaa pystysuunnassa voi - daan säätää kiertämällä mutteria 28, koska mutterin pystysuun-täinen liike nostaa tai laskee koko koteloa 16.

li 5 87428

Kuviot 3 ja 4 esittävät sitä merkitystä, joka on kyvyllä vaihdella jyrsimen 18 aksiaalista sijaintia, erityisesti käytettäessä koveraa jyrsintä. Muodostettaessa aihioon 26 kärki 17 koveran jyrsimen 18 yläosalla 18a, kantaosan 34 pituus tulee suurimmaksi ja kärkikulma "A", jonka kärjen 17 kantaosan huipun 36 tangentit mudostavat, jää pienimmäksi. Päinvastoin, kuvio 4 esittää kärjen 17 muodostamisen koveran jyrsimen alaosalla.

Tässä tapauksessa kantaosan 34 pituus tulee pienimmäksi ja kärjen 17 kulmasta ”13" tulee suurin. Tulisi huomata, että tähän päästään helposti siirtämällä vain jyrsintä 18 pitkin akseliaan kuvioiden 3 ja 4 nuolien suuntaan, säätämällä karan säätören-kaita 32 ja joissakin tapauksissa säätämällä jyrsimen asentoja pystysuunnassa säätömutteri11 a 28. Tulisi huomata, että termin "kärki" tässä hakemuksessa käytetyllä tavalla on tarkoitus käsittää sekä urat että kantaosan pinnat.

Kuviot 5 ja 6 esittävät osia laitteesta, jota käytetään muodostamaan urat poriin tämän keksinnön mukaisesti. Näissä kuvioissa , on käytetty kuperia jyrsimiä 19 muodostamaan kaarevia pintoja pora-aihioon 26. Käyttämällä kuperaprofii1 isiä jyrsimiä kärjen 17 geometria käsittää yhdyspintoja 38, joissa on kaarevia osia I . 39 ja suoria osia 40. Aikaisemmin urien muodostaminen poriin ; ' tapahtui olennaisesti suoraprofiilisilla jyrsinsahoilla. Käyttä mällä kuperia jyrsimiä tekniikan tason mukaisten urien poikki-'··· leikkausmuodon epäjatkuvuudet voidaan välttää. Käyttämällä tämän keksinnön mukaisia jyrsimiä voidaan päästä merkittävästi vahvem-paan geometriaan. Tulisi kuitenkin huomata, että jyrsimien käyttö edellyttää merkittävästi suurempia kiinnipitovoimia aihion liikkumisen estämiseksi jyrsintävaiheen aikana. Molemmat ura- jyrsimet 19 vaikuttavat aihioon yleensä alaspäinsuunnatul la voi malla, mutta koska ne ovat noin 15°:een kulmassa vaakatasoon nähden ja koska ne koskettavat aihion vastakkaisia reunoja, niiden vaakasuuntaiset komponentit yhtyvät kohdistaakseen aihioon merkittävän rotaatiovoiman ja koska jyrsimissä on suhteellisen . . vähän hampaita verrattuna aikaisemmin käytettyihin sahoihin, on huomattu, että tarvitaan yli kaksinkertainen määrä kiinnipito- 6 87428 voimaa. On todettu, että saatetaan tarvita 91 - 159 kg: n kiinnipitovoimia, riippuen jyrsimien pyörimisnopeudesta ja jyrsivien hampaiden määrästä jyrsimessä. Hyvänä pidetyssä toteutusmuodossa käytetään ilmanpaineella toimivaa pidike-pulttia pitämään pora-aihiota kiristysrenkaassa. Pultti on osa mäntää, joka on asennettu paineputkeen yhdistettyyn sylinteriin, joka kykenee valikoivasti aikaansaamaan vaaditut kiin-nipitovoimat. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää mekaanisia tai hydraulisia kiinnipitovälineitä yllä kuvattujen pneumaattisten välineiden sijasta.

Kuviot 7 ja 8 esittävät hyvänä pidetyn toteutusmuodon jyrsimestä 18, jota käytetään muodostamaan kantaosat pora-aihioon, kun taas kuviot 9 ja 10 esittävät hyvänä pidettyjä toteutus-muotoja jyrsimistä, joita käytetään mudostamaan urat pora-aihioon. Haimpaissa 50 on takaleikatut osat 51 kitkan estämiseksi, kaarevat 1eikkuureunat 52 aikaansaamaan halutut muodot pora-aihioon ja selvät raot 53 hampaiden välissä estämässä poistetun materiaalin kasautumista. On huomattu, että käyttämällä 20-32 hampaisia jyrsimiä, joiden läpimitat ovat 5,1 ja 8,9 cm ja säätämällä tarkasti pyörimisnopeus ja siten jyrsimien : leikkuu hammasta kohden, jyrsimien elinikä voidaan maksimoida; : kun samanaikaisesti lopputuotteen laatua voidaan parantaa mitä tulee tarkkuuteen, työn toistettavuuteen, ja poran valmistus-.**. koneen tehoa voidaan parantaa. Tähän päästään ainakin osittain, koska, kun koneen teho kasvaa, nopeus, jolla jyrsintä siirretään koskettamaan aihiota ja siitä seuraava jyrsimien leikkuu hammasta kohden olisi liian suuri ilman mahdollisuutta nostaa jyrsimien pyörimisnopeutta korvaamaan lisääntynyttä hampaan leikkaamaa - materiaalimäärää. Kun jyrsimen kehällä on suhteellisen harvassa ‘ hampaita, aste, johon jokainen hammas voidaan terottaa, kasvaa, koska jyrsimien terottaminen suoritetaan hiomalla hampaiden otsa-.·*·. pinnat pikemminkin kuin hiomalla profiili.

On myös huomattu, että mahdollinen yhteentörmäys urajyrsimien 19 ja revolveripään 14 välillä tekee toivottavaksi kapealäpi-mittaisten jyrsimien käytön, varsinkin jyrsittäessä lyhyitä pora- 7 87428 aihioita, koska niissä tapauksissa on paljaana vain pieni pätkä pora-aihiota. On määritelty, että yllä kuvattuja jyrsimiä, joiden halkaisija on 5,2 cm, voidaan käyttää tyydyttävin tuloksin mitä tulee jyrsimen kestoaikaan ja särmien mudostumiseen samoinkuin tuottoasteeseen ja laaduntarkkailuun jyrsimillä, jotka ovat niinkin lyhyitä kuin 0,8 cm.

Käyttämällä pieniläpimittaisia muodoltaan takaleikattuja jyrsimiä, joissa on suhteellisen vähän hampaita, ja pyörittämällä sellaisia jyrsimiä tavattoman suurilla nopeuksilla, jotka lähenevät: leikkuu-nopeutta 300 m/min, voidaan saada optimihyöty jyrsimistä ja saavuttaa kohonneita tuotantoasteita laadusta tinkimättä.

Tulisi huomata, että tietyissä tapauksissa voi olla toivottavaa aikaansaada lastunrikkomisominaisuus joko kärkijyrsimellä 18 tai urajyrsimellä 19. Kuviot 11 ja 12 esittävät kärki jyrsimiä 18, joissa on jokaiseen hampaaseen muodostettu kohoumat 41. Kohoumat ovat suorassa linjassa, muodostaen kourun 42 aihion 26 kärjen 17 kumpaankin kantaosaan 34. Mutta sellaisen poran parhaana pidetyssä toteutusmuodossa, jossa on kantaosassa lastun-rikkomisominaisuus, vastakkaisella kantaosalla olevat kourut : eivät ole yhtä etäällä aihion keskustasta, jotta työkappa1eessa : leikkaava terä poran toisella puolella poistaisi poran vastakkai- sella puolella olevan uran muodostaman kohouman. Tulisi huomata, että asettamalla kohouma epäkeskisesti kärkijysimeen ja käyttä-mällä jyrsimiä kuvioissa 11 ja 12 esitetyllä tavalla, jolloin kohouma 41 on yläosassa kun toista kantaosaa muodostetaan ja toista kantaosaa muodostettaessa kohouma on alaosassa, voidaan käyttää yhtä ainoaa jyrsinmallia ilman, että tarvitaan oikea-- ja vasenkätisiä malleja.

Kuvio 13 esittää jyrsintä 19, jota käytetään aikaansaamaan lastunrikkomisominaisuus aihion 26 uriin 40. Käytetään kohoumaa 43 kourun 44 muodostamiseksi uraan 40. Kohouma 43 koostuu joukosta samansuuntaisia segmenttejä jyrsimen 19 hampaissa. Vaihtoehtoisesti jyrsimeen voidaan muodostaa kouru kohouman aikaansaamiseksi uraan. Samoin sellaista vaihtoehtoista menetelmää voidaan käyttää tehtäessä lastunrikkomisominaisuus kantaosaan.

8 87428 Käyttämällä tämän keksinnön mukaisia jyrsimiä, norakoneita ja menetelmiä on mahdollista valmistaa tehokkaita poria tiukkojen toleranssien rajoissa tuotantonopeuksi11 a, jotka ovat merkittävästi suurempia kuin aikaisemmin saavutetut.

Vaikka tämän keksinnön parhaana pidettyä toteutusmuotoa on esitetty ja selostettu, on ymmärrettävä, että alan ammattimie-hille ilmeiset rakennemuunnelmat kuuluvat liitteenä olevien vaatimuksien henkeen ja rajoihin.

II

Claims (6)

9 87428

1. Laite tiukkatoleranssisten porien valmistamiseksi yhdenmukaisesti, joissa porissa on ainakin kaksi uraa (40) käsittävä kärki (17), mainitun laitteen käsittäessä pyörivän revolveripään (14) peräkkäisten pora-aihioiden (26), joissa on paljaana olevat varret, jaksottaiseksi siirtämiseksi pitkin rataa, ja ainakin yhden radan vieressä olevan epäkes-kolla ohjatun jyrsintäaseman, joka on varustettu moottorin (20) käyttämällä karalla, pyörivien jyrsintävälineiden kiinnittämiseksi, joita välineitä käytetään poran kärkien muodostamiseen ja jotka käsittävät ainakin yhden kärkijyrsi-men (18) viistopinnan (34) muodostamiseksi pora-aihioon (26), tunnettu siitä, että laite käsittää: a) elimet mainittujen porakärkien (17) muodostamiseksi, joihin elimiin kuuluu joukko muodoltaan takaleikattuja jyrsimiä (18, 19), joista mainittu kärkijyrsin (18) muodostaa yhden, jolloin kärkijyrsimellä on kovera profiili (52), jonka avulla voidaan vaihdella mainitun viistopinnan (34) kokoa ja suuntaa, ja kärkijyrsintä voidaan siirtää pyörimisakselinsa suunnassa jyrsimen aksiaalisen aseman säätämiseksi, b) elimet jyrsimien pyörittämiseksi kehänopeudella, joka on n. 300 m/min, ja c) elimet pora-aihioiden pitämiseksi tiukasti nostovoimaa ja rotaatiovoimia vastaan, jotka syntyvät aihion ja jyrsimen törmäämisestä, mainittujen pitimien kyetessä suuntaamaan aihioihin aksiaalisen voiman alaspäin, joka on välillä 91- ; 159 kg.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää elimet jyrsintävälineiden (18, 19) hammasta (50) kohden tapahtuvan leikkuun säätämiseksi, jolloin jyrsimien elinikä voidaan maksimoida raaka-aineen vaihteluista huolimatta ja jolloin mainittujen kärkien (17) muodostamisen tuloksena syntyvien särmien kokoa ja muotoa voidaan säädellä. 10 87428

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet jyrsimien (18, 19) hammasta (50) kohden tapahtuvan leikkuun säätämiseksi käsittävät elimet jyrsimien kier-rosnopeuden säätämiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että jyrsimissä (18, 19) on noin 20-32 hammasta (50) kussakin ja niiden läpimitta on 5,1-8,9 cm.

5. Menetelmä pyörivien kärjellä varustettujen porien valmistamiseksi, jossa menetelmässä peräkkäisiä pora-aihioita (26), joissa on päätyosat ja aksiaalisuunnassa ulottuvat varret, siirretään pyörivän revolveripään (14) avulla jak-sottain pitkin rataa varsien kärkien ollessa paljaina, ja aihioiden porakärjet (17) muotoillaan joukolla pyöriviä jyrsimiä (18, 19) epäkeskolla ohjatuissa työasemissa, jotka on varustettu moottorikäyttöisillä karoilla, jotka saatetaan kytkeytymään pora-aihioihin, tunnettu siitä, että a) porakärkien (17) viistopinnat (34) muotoillaan ainakin yhdellä muodoltaan takaleikatulla jyrsimellä (18), jolla on pääasiassa kovera profiili (52), b) koveran profiilin omaavan jyrsimen (18) aksiaaliasema säädetään jyrsimen pyörintäakselin suunnassa viistopintojen (34) koon ja suunnan kontrolloimiseksi, c) mainittujen jyrsimien (18, 19) leikkuuta vaihdellaan hammasta (50) kohden, ja d) aksiaalisuunnassa alaspäin suunnattu 91-159 kg:n kuorma kohdistetaan peräkkäisiin aihioihin (26) estämään niiden pyörimisliikettä ja aksiaalista liikettä, jolloin jyrsimien elinikä voidaan maksimoida ja mainittujen kärkien muodostamisen tuloksena syntyvien särmien koko ja muoto voidaan täsmällisesti säätää.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hammasta (50) kohti tapahtuvan leikkuun säätäminen tapahtuu jyrsimien (18, 19) pyörimisnopeutta säätämällä. li 1' 87428