HU229112B1

HU229112B1 - Thread milling tool having helical flutes

Info

Publication number: HU229112B1
Application number: HU0300372A
Authority: HU
Inventors: X Daniel Franklin Fang; David J Brentwood Wills; Clarence E Lebanon Blackburn
Original assignee: Tdy Ind Inc Pittsburgh
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2013-08-28
Also published as: HUP0300372A2; BR0108621B1; NO20023931D0; NO20023931L; EP1257379A4; EP1257379A1; JP2003523836A; MXPA02007844A; ES2357615T3; AU780029B2; ATE464968T1; AU3702101A; CA2399010C; WO2001062422A1; US6345941B1; NO329814B1; EP1257379B1; BR0108621A; CN1404426A; PT1257379E

Description

A találmány tárgya menetmeró-szerszám az 1, igénypont tárgyi köre szerint, amely fémes vagy egyéb anyagú munkadarabok belső kúpos, menetelnek marására való. A találmány tárgya közelebbről olyan me~ netmsró-szerszám, amely a végórészén egy vagy több spirális horonynyál \fan ellátva. A találmány szerinti menfmarő alkalmazható kúpos mentek maráséra szolgáló szerszámokon. Ilyen szerszámot Ismertet az ÜS-A~5_s09S,232 sz. dokumentum.

Különböző menetkészhő szerszámok Ismeretesek, amelyekkel a munkadarab előre elkészített furataiban belső menetek készíthetők, vagy a munkadarab külső kerületén készíthetők menetek. Az ilyen menetkészítő szerszámok többnyire az úgynevezett „menetmarók*, amelyek általában szárrészböl és menetvágó részből állnak. A menetmarókkal általában magasabb minőségi követelményeknek megfelelő menetes munkadarabok készíthetők, az egyéb menetkészftö szerszámokkal, Így például a menetmetszőkkel összevetve.

Az ismert menetmarö-szerszám menefvágé része menefmaró ingázást és hornyokat foglal magában, A tipikus menetmaró szerszám két- vagy négyhernyos kivitelű, de adott esetben négynél több horony is lehet bizonyos méreteknél és marási alkalmazésmödoknál, A hornyok a manatmaré szerszámokon arra szolgálnak, hogy ezekkel alakíthassák ki a vágóéleket, valamint, hogy rajtuk keresztül elvezethetek legyenek a

Φ φφ » « φ φ φ φ φ φ*φ

S φφφ marási művelet közben keletkező forgácsok a menettel ellátandó furatból.

A menetmarő szerszámokban lévő hornyok lehetnek egyenesek, vagy spirális alakzatúak, és ez a spirális alakzat vagy csavarvonal-alakzat lehet jobbos vagy balos irányú Is, Az egyenes vonalú hornyok általában a marőszerszám hossztengelyével párhuzamosan helyezkednek el a vágórész hossza mentén. A csavarvonalé vagy spirális hornyok meghatározhatók a spirál emelkedési szögével és a menetmaró szerszám külső felületén mért menetszámmal. Általában a spirálemelkedési szög konstans értékű, a marőszerszám hosszközépvonalához vagy ezzel párhuzamos bármely vonalhoz képest. A szakma átlagos szakembere számára nyilvánvaló, hogy miként kall meghatározni a spirálemelkedési szöget egy adott vágószerszámhoz.

A menetvágó szerszám vágórészében kialakított spirális hornyok a forgácsolási műveletben keletkező forgácsokra emelöhatást fejtenek ki. Ez az emelőhatás a forgácsokat a hornyon keresztül eltávolítani igyekszik, és eltávolítja azokat az éppen menettel ellátandó horonyból. A spirális hornyok előnyösek lehetnek például akkor, ha csűcsnyílásokkal vagy megszakításokkal rendelkező furatokban kell menetet marni. A hornyok s'pirálvonalszerö elrendezése révén a vágófogak a kulcsnyílássál vegy egyéb megszakítással fokozatosan találkoznak, ezáltal a forgácsolási művelet simábban elvégezhető és kevésbé kell lökésszerű terhelések fellépésére számítani.

A menetmaró-szerszámok marófogai úgy alakíthatók ki, hogy az igy képződő fogak megfeleljenek az ISO vagy NPT szabványoknak, de adott esetben a fogak más alakúak Is lehetnek, A menetmarő fognak olyan alakzaténak kell lennie, mint a munkadarab belső vagy külső felületén készítendő menetalak kiegészítője, illetve komplementere. A vágőfogak sorait a hornyok választják el a menetmaró szerszám vágórészén.

φ .4 φ φ

A menetmaró-szerszám szárrésze befogható például a hagyományos marógép főorsójába, vagy megmunkáló-központba vagy számítógéppel vezérelt marógépbe. A menetmarő-szerszámokat általában olyan szerszámgépeken alkalmazzák, amelyek három tengely menti elmozdulásra képesek, mivel ezek lehetővé teszik a menetmaró szerszám mozgását spirális pálya mentén, ami pedig szükséges a menetmarási művelethez. A menetmaró szerszám a hosszközépvonala körül forog, azaz egyúttal forog a menettel ellátandó munkadarab kerületének központja körül, valamint axlálís irányú viszonylagos elmozdulást is végez a munkadarabhoz képest.

A többhornyos menetmarő-szerszámok hasonlóképpen dolgoznak, mint a menetmetszők, azonban a szerkezeti kialakításuk és a használatuk több szempontból, különböző, A menetmetsző valójában úgy működik, mint egy dörzsár vagy bővítő fúrószerszám, következésképpen egysze15 rüen és gyorsan bevezethető e munkadarab fa a menetfúráshoz. A munkadarab külső palástjára történő menetmetszésnéi a menetprofilnál a menetemelkedésnek pontosan meg kell felelnie a kész menetalakzatnak.

A menetmetszőt axiálisan előre menesztik és forgatják a munkadarab20 hoz képest, majd fordított forgatási értelemben kell a szerszámot a munkadarabból eltávolítani. Általában két vagy három menetmetszö és menetfúró szerszámmal fokozatosan alakítják ki a kész menetet. Ezzel szemben, a menetmaró szerszámok egyetlen forgácsolási művelettel alakítják ki a meneteket a munkadarabban vagy a munkadarab palást25 jón,

A menetmaró-szerszámok általában kisebb átmérőjöek, mint a munkadarabban készítendő menetes furat. Jóllehet, a menetprofil a menetfúró szerszámok külső átmérőjének megfelelőek, hasonlóan, mint a me~ netfúróknál vagy menetmetszőknél, azonban a menetek egymással ái30 tatában egy vonatba esnek és nem spirálisak. Éppen ezért a menetmarő-szerszámot spirálisan mozgatni kell a munkadarabhoz képest, hogy

XX *ΦΦΧ φφ φφ

X ♦ ·*

XXX Χ-ΦΦ ΦΦΧ

Φ X Φ X φ φφ ** Φ Φ-Φ végül Is a kívánt spirálmenetet kapják. A menetmeró-szerszámok a ma« réfogak vágóélelnél a menetmerő szerszám vágórészén megfelelő hcmlokszöggeí vannak kialakítva.

Az US-6 413 438. és az US-4 761 344. számé szabadalmi leírásokból a § hagyományos menetmarő szerszámok néhány példája ismert, beleértve a kombinált furatkészítő éa menetmaró szerszámokat is, A kombinált fóré- és menetmaró szerszám hosszúkás egyenes testtel rendelkezik, ennek az egyik vége képezi e szárrészt, valamint fóró része és menetmaré része van a szerszám működő része mentén. A szerszám menet10 maró része a legnagyobb átmérőjű, ez az átmérő megfelel a furatkészítő rész maximális átmérőjének, Így a menetmaró rész beléphet a furatba anélkül, hogy felöltözne, mikézben a furatot készítik, A szerszámnak a menetkészítő része rendelkezhet egyenes vagy spirális hornyokkal. Á furatot a fórőrész készíti, és ezt követően lép működésbe a me15 netmaró rész, a szerszámnak az egyidejű forgatása, valamint axiálís és keringő (orbitáiia) mozgatása közben.

A szerszám keringő, azaz orbitáila mozgása alatt olyan mozgás értendő, amelyet a szerszám a furat középvonala kőről végez, nevezetesen olyan körkörös mozgásról van sző, amelynek középpontja a furat kö20 zépvonalán van. A kombinált forgatás, axiális és orbitáila mozgások révén alakítható ki ezzel a kombinált forgácsoló szerszámmal a furat belső felületén a belső menet.

Az US-S 733 073, számő szabadalmi leírás hasonló kombinált fóró és menetmaré szerszámot ismertet, amelynél a szerszám vágőrésze me25 netmaró fogazással van elrendezve a külső palástján, és egyúttal egy vagy több vágószéllel rendelkezik a szerszám másik végén. A vágószélek mindegyikénél maximális átmérőt alkalmaznék, amely a hossz mentán közbenső méretnek minősül a menetmaró fogak legkisebb és legnagyobb átmérője között. Ez a fúró és menetmaró szerszám lehetővé teszí, hogy a munkadarab széléhez közel menetes furatot készítsenek,

XX ΧΧΦΦ ugyanis ezzel csökkenthető a miniméiben megkövetelt falvastagság a készítendő menet maximális átmérője és a munkadarab széle között

Annak érdekében, hegy a menetmerők hatásosan dolgozhassanak, a menetmarás közben keletkező forgácsokat hatásosan el kall távolítani, ha a munkadarab furatában készítendő a menet. A forgácsok beszorulása, illetve a forgácsok nem kellően hatásos eltávolítása a fő oka ugyanis a megnövekedőit energiafogyasztásnak, a csökkent menetminöségnek és a szerszámkopásnak. A zsákfuratok menetmarásához használt menetmarék általában hornyokkal vannak ellátva, így ezeken a hornyokon keresztöl a forgácsok távozhatnak a zsákfuratből, ha kellő hézag van hagyva a zsákfurat fenékrészénél, ilyenkor ugyanis a forgácsok a marészerszám mentén kltolédnak. Ha a menetmaré-szerszám ögy van kialakítva, hegy a forgácsok a hornyok emelő hatása révén távozhatnak a furatból, akkor célszerű lehet folyadéksugarat fecskendezni a furatba a szerszámon halöli járaton keresztül. Ez a folyadéksugár egyrészt hűti a munkadarabot és a marószerszámot, másrészt segíti a forgácsoknak a furatbét a szerszámhornyokon keresztüli távozását. A hagyományos menetmaró-szerszámok horonyklalakitása megítélésünk szerint továbbfejlesztésre szorul, ezzel ugyanis javítható lenne a menetmarás hatékonysága és egyúttal a menet minősége,

A jelen találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan tökéletesített menetmaré-szerszám létrehozása, amely hatékonyabban távolltaná el a menetmarás közben keletkező forgácsokat, ezáltal a menetmarási művelet hatékonysága hatásosan növelhető lenne, ugyanekkor javulna a készített menetek minősége.

A kitűzött feladatot az 1. Igénypont szerinti menetmarő-szerszámmal oldottuk meg. Célszerű kiviteli alakokat az aligénypcntok Ismertetnek.

A találmány szerinti menetmarő-szerszám kúpos furatok kialakítására szolgái munkadarabok furatának legalább egy részében, és tartalmaz egy proximálls szárrészt, valamint egy dlsztélls vágérészt amely legalább egy menetkészlfö marőfogazássaí van ellátva, továbbá a végéΦΦ φφφφ rész legalább egy spirális alakzatú horonnyal van ellátva, amelynél a spirálemelkedési szög legalább 2<P..

A találmány szerinti menetmaró-szerszám célszerű kiviteli alakjánál a vágőrész átmérője axlális irányban, legalább a menetmaró-szerszám egy részén kúposán változó kialakítású. Célszerű az olyan kivitel, amelynél a vágőrész sxiálisan tápkűzzel elhelyezkedő menetkészhő marőfogakka! van ellátva. A találmány szerinti menetmarö-szerszám még további célszerű kiviteli alakjánál legfeljebb hat spirális horonnyal van ellátva a vágófászen. A találmány szerinti menetmaré-szerszám lö további célszerű kiviteli alakjánál a szárrész a menetmaró-szerszám transzlációs mozgatása révén a munkadarabon meneteket kialakítani képes szerkezethez csatlakoztatható kialakítású, ahol a vágőrész viszonylagos elmozdulást végez a munkadarabhoz képest.

A találmány szerinti menetmaró-szerszám a technika állásához képest lényegesen javított menetmarást biztosit, beleértve a kis spirális emelkedési szöggel rendelkező menetmarő-szerszámokat Továbbá, a ta~ láimány szerinti megoldás sokkal pontosabb menetparamétereket és menetprofliokat képes készíteni, aminek oka a simább menetkészhési eljárásnak és a kisebb méretű forgácsoknak köszönhető, következés20 képpen a menetes furatokban jóval simább felületeket készít, mint a h ag yo m á n yo s mego I d ások.

A találmány szerinti megoldás további előnye, hogy jelentősen csökkenti a szükséges vágóeröket, valamint a menetmarási művelet közben fellépő vibrációt, ezáltal a szerszám élettartama jelentősen megnő, a forgácsok beszorulásának veszélye pedig e kísérleti tapasztalataink szeríntelhanyagolható.

A találmányt részletesebben a csatolt rajz alapján Ismertetjük, amelyen a találmány szerinti megoldás példaként! kiviteli alakját tűntettük fel. A rajzon:

* Az 1. ábra a találmány szerinti menetmaró-szerszám példaként!

kiviteli alakjának perspektivikus képe;

< φ φ φ

ΙΟ

ΙΟ « Α 2, ábra az 1. ábra szerinti megoldás mellső nézete, a vágőrész felöl tekintve, viszonylag nagyobb léptékben:

♦ A 3, ábra az 1, ábra Hl részletének viszonylag nagyobb léptékű nézete, amelyen a szerszám végén a kúpszög látható;

• A 4a. és 4b, ábrán forgácsok fotói láthatók, amelyek a találmány szerinti menetmarö-szerszámmal készültek vagy az AISMípusú 304-es rozsdamentes acél furatában készített menetnél, amelynél a szerszám spirálemelkedési szögét 30°-ra választottuk;

* Az 5a. és 5b. ábrákon olyan forgácsok láthatók, amelyek ugyancsak AlSI-típusú 304-es rozsdamentes acélból készült munkadarab furatának menetmarásakor keletkeztek, de ehhez a menetmaráshoz hagyományos, a Schmarje Tool Company «HTM49Ö-14NPT'¹típusú kúpos furathoz való menefmaró-szerszámát alkalmaztuk, amelynél a spirálmelkedés szöge 10^ö volt;

• A 6a, és 6b, ábrákon olyan forgácsok láthatók, amelyet ugyancsak AISMípusú 304-es rozsdamentes acél munkadarabban lévő furat menetmarásakor kaptunk, ehhez azonban a Sclentlflc Cuttlng Tools cég hagyományos „TM43Ö-14NPT-HCMIpusú kúpos menetmaró-szerszámát alkalmaztuk, amelynek a spirálemelkedési szöge 15° körüli volt;

« A 7. ábrán diagramban szemléltettük a menetes furatok méretének eltéréseit a technika állása és a találmány szerinti menetmaró» szó rszá mo k a lkaim ázásé nál.

A találmány szerinti menetmaró-szerszám fémes vagy egyéb munkadarabok külső és/vagy belső meneteinek készítésére való, és amely jelentősen javított minőséget képes biztosítani a hagyományos megoldásokhoz képest. Az 1, ábrán a találmány szerinti menetmarószerszám példaként! kiviteli alakját 10 jelöltök. A 10 menetmarószerszám munkadarabok belső furataiban való menetkészítésre való, A 10 menetmaró-szerszámnak a részletesebben alább ismertetésre kerü00

ΦΦ* φ

Φ Φ Φ X *

X** Φ* ΦΦΧ ** *ΦΦ Φ»* Κ'ΦΦ Φ φ Φ * *

ΦΦ «*Φ lő spirális hornyai olyan emelőhatást képesek kifejteni, amelynek révén fellépő erőhatások a forgácsokat a hornyokon keresztül a furatból eltávolítják.

A találmány szerinti 10 menetmaré-szerszém gyártható keményfémből vagy bármely más megfelelő anyagból. Ilyen egyéb megfelelő anyagok lehetnek, például a gyorsacélok, rugóacélok, keményfámek, szerszámacélok vagy szlnterezett acélok. A találmány szerinti 10 menetmarószerszám gyártásához alkalmazható egyéb anyagok kiválasztása a szakma átlagos szakembere számára Ismert a technika állásából Is, értelemszerűen a kiválasztott anyag mindenkor függ a menetmarószerszám alkalmazási módjától.

A 10 menetmaró-szerszámon 12 vágórész és 14 szárrész van. A 12 vágórész enyhén kúpos kialakítású és 20 hornyokkal van ellátva. Amint a technika állásából ismert, a vágórész kúpos kialakítása akkor alkalmazandó, ha a munkadarabban lévő furatnak legalább egy részét kúpos menettel akarjuk ellátni. A 12 végórész kúpos szakaszának paraméterei megfelelnek például ez USA Nemzeti Csőmenetszabványainak, vagy egyéb ipari szabványoknak. A 10 menetmarő» szerszám 14 szárrésze úgy van kialakítva, hogy a szerszám forgácsoiógépek orsójába befogható legyen, igy például megmunkálókőzpont orsójába. A 14 szárrász 18 tájolóhoronnyaí van ellátva, amelynek az a feladata, hogy a 10 menetmarő-szerszámnak a marógép orsójába való befogásakor a pontos tájolást biztosítsa. A 14 szárrász lehet bármely hagyományos kialakítású, Igy például lehet Weldon-szárrészként kialakítva, amely hiztositjs még szerszámcsere esetén Is a pontos meneirnarást A 12 vágórésznek 16 marófogazása van, és ezeket a fogakat a 20 hornyok választják el. A 20 hornyok a 10 menetmaró-szerszám 22 forgástengelyéhez képest csavarvonalszerúen vannak kialakítva. A 20 hornyok és a W fogak elrendezése olyan, hogy az egyéni fogak sorozata csavervonalszerü alakzatban helyezkedik al a 22 forgástengelyhez képest, mégpedig olyan Irányban, amely a 12 váΦ φ φφφφ

-9górész mellső 24 végétől a 14 szárrész felé halad, A spirális 20 hornyok splfélemelkedésl szöget képeznek, amely megfelel jelen esetben a 26 hivatkozási számmal jelölt szögnek, ez az a szeg, amely mérhető 10 menetmaré-szerszám 22 forgástengelye, vagy ezzel párhuzamos

S vonal, és a 20 hornyok között,

A marófogazás fogai többféle 28 fogazás-aiekzatként vannak kialakítva, valamint a menetaiakzetok is különbözőek lehetnek, amelyeket egyébként meghatároz az ISO vagy más szabvány. A 28 fogazás~ alakzatok mindegyike meghatároz 30 hemlokszegef (2- ábra), valamint lö meghatározhat 32 kűpszöget (lásd 3, ábra). A 3. ébrén jól látható, hogy a találmány szerinti 10 menefmsrő-szerszám ábrázolt példakénfi kiviteli alakjánál a 3.2 kúpszög a íö menetmarö~szers.zám 22 forgástengelye és a 20 msröfogezés egyéni fogai közötti rendre csökkenő tévkézzel határozható meg, a mellső 24 vég irányába haladva,

A 10 menetmaré-szerszám a jelen esetben kemény-fémből van kialakítva és - amint arra fentebb mar utaltunk - a végén kúpos alakzaté, tovább csavarvonal alaké 20 hornyokkal rendelkezik a 12 vágérászén, A találmány szerinti 10 menetmaró-szerszám további lényeges jellemzője, hogy aredetlan új spirálemelkedést szöggel rendelkezik, aminek kő20 vetkeztében olyan sajátos tökéletesített megoldás jön látra a hagyományos megoldásokhoz képest, beleértve az egyenes hornyokkal (ezeknél a hernyók lényegében párhuzamosak a szerszám forgástengelyével, azaz e spirálemelkedési szög értéke ö^;>) és a spirális hornyokkal rendelkező menetmerö-szerszámokst (amelyek hagyományos értékű spirálemelkedési szöggel rendelkeznek), A találmány szerinti 10 meneímaré-szerszámnái a spirálemelkedósi szeg lényegesen nagyobb, mint a hagyományos megoldásoknál alkalmazott érték, amely általában - a technika állásé szerint - 2CF~náÍ kisebb, A találmány szerinti megoldásnál a megnövelt értéké splrálemslkedésl szög meglepő módon je30 viteti megmunkálási jellemzőket nyújt a menetmarás sorén, A javított megmunkálási jellemzők egyike például a jobb forgáus-szebályozás,

ΦΦ

-10ΦΦ φ· φ

**φ

X Φ Φ ·Φ φ φ ΦΦ

φ* φ -φ φ φ φφφ ΦΦ* φφφ φ φ φ φ φ φ

ΦΦ »« ΦΦ X** jobb forgácseltávolítás, simább menetkészítés, hosszabb szerszámélettartam, csökkentett energiafelhasználás, valamint a munkadarabon kialakított, egészében javított minőségű menet. A találmány szerinti menetmarő-szerszámmaí készített menetek kisebb méreteltérésekkel rendelkeznek, ha ezeket összevetjük az ipari szabványokban definiált „ideális* menetekkel, és lényegesen kisebb méreteltéréseket mutatnak a hagyományos szerszámokkal készültekhez képest,

A találmány szerinti 10 menetmaró-szerszámnál alkalmazott csavarvonal alakó 20 hornyok száma tetszés szerint megválasztható, de célszerűen kettőtől hat lehet. A 20 hornyok tényleges száma mindenkor függ az adott menetmaré-szerszám átmérőjétől és alkalmazásmódjátél, A találmány szerinti 10 menetmaré-szerszám köpszöge a ÖMői kezdődően lehet bármilyen szögértékű. Célszerűen azonban a találmány szerinti 10 menetmaró-szerszámnál kúpos kialakítást alkalmazunk és ennek a küpszöge legfeljebb 5«-os< A mindenkor megválasztandó kópszög természetesen függ a gyártandó menetek paramétereitől, de ezek a paraméterek a forgácsolás-technikában jártas szakember számára ismertek. A fentiekben már említett 30 homlokszög lehet a technika állása szerint megválasztva, célszerűen ennek értéke tOMöl 3§». A menetek alakja bármilyen kialakításó lehet, megfelelhet például az ipari előírásoknak, beleértve a BSFT, NFT ás NPTF előírásokat, vagy az ISO szabványokat,

A találmány szóríntl a 10 menetmaró-szarszám menetemelkedési szöge legalább 20* vagy annál nagyobb értékű, Célszerűen ez a szög 2Ö*és 40® közötti tartományban van megválasztva.

A találmány szerinti menetmarő-szerszám használata közben a szerszámot a forgástengelye kőről forgatjuk ás ezzel egyidejűleg axlális irányba menesztjök, eközben összetörjük, azaz aprítjuk a menetmarás közben a munkadarabon képződő forgácsokat, A 10 menetmaröszerszémmal történő menetkészítés folyamata önmagában ismert a szakma átlagos szakember száméra, éppen ezért erre részletesebben nem térünk ki. Példaként utalunk az US-6 OSS 232. sz. szabadalmi lakásra, amely részletesen Ismerteti a mensinwék működésmódját, éppen azért azt a leírást a jelen leírásunk tartalmi részének tekintjük. A technika állásából ismert kialakítású menetmaré-szerszámok rendel·

Rázhatnék kúpszeggel és csavarvonal-alakú hornyokkal. Ilyen menetmarók beszerezhetők, mint például a Schmarje Tool Company, (Musoatlne, lowa, USA) vagy a Sclentlflo Cutting Tools, Inc.,. (Sírni Valley, California, USA) terméke. Az imént idézett hagyományos menetmaró-szerszámok azonban olyan kialakításúak, amelyek 2Ö*-nál kisebb csavaremelkedési szöggel rendelkeznek. Tapasztalataink alapján kijeleüthető, hogy a szakmában 20^-nál nagyobb spirálemelkedési szögű menetmaró-szerszámokat ezidáig még nem gyártottak. Ennek egyik oka éppen az, hogy eddig az volt az általános szakmai közfelfogás, hogy ilyen menatmaró-szerszámok nem gyárthatók pontos menetalak15 zattal. Amint arra fentebb már utaltunk, a jelen találmány meglepő módon lehetővé tesz olyan menetmaró-szerszámokat, amelyek 2<P-néI nagyobb spirálemelkedési szöget alkalmaznak, viszont ezáltal jóval magasabb minőségben képesek menetet gyártani hosszabb élettartammal, mint a hagyományos megoldások..

A jelen találmány feltalálói felismerték hosszú analitikai és kísérleti munka után, hogy a találmány szerinti menetmaró-szerszám vágórészét speciális módon úgy kell kialakítani, hogy a hornyok spirálemelkedési szöge - a szakmai közfelfogással szakítva - nagyobb legyen, mint a technika állása szerint ezt javasolják. Meglepő módon ugyanis ezzel lényegesen jobb megmunkálási paramétereket érünk el, jobban szabályozhatjuk a forgácsalakzatokat és a forgácsok eltávolítását, növelhetjük a szerszám élettartamát, ugyanakkor hatásosan csökkenthetjük ez energiafogyasztást, és végöl hatásosan javíthatjuk a menetmlnöséget.

A találmány szerinti megoldással elérhető előnyöket a kísérleteink so20 rán bizonyítottuk, e kísérletek során összehasonlítottuk a találmány szerinti menetmerö-szerszámot a technika áliáss szerinti megoldásokφ φΧΦΦ .17Φ Φφχ ΦΦΦ Φ Φ Φ X Φ

ΦΦ «ΦΦ #* kai. A kísérteti tesztek során a találmány szerinti menetmarószerszámnál a spirálemelkedési szöget 3O’-ra választottuk olyan menethez, amellyel 14 NPT-típusű csavarmeneteket készítettünk.

A kísérleti tesztekhez alkalmazott találmány szerinti menetmaró5 szerszámunk pontosan megegyezett az 1,-3. ábrákon feltüntetett 10 menetmaró-szerszámmal. Az összehasonlításhoz a fentebb már említett Schmarje Tool Company „HTM490-14NPT”-tipusű kúpos csavarvonal-hornyos menetmarő-szerszámét, valamint a Scientiflc Cuttíng Tools, Inc. „TM43ö-14NPT-HC”~típusű kúpos spirálhornyos keményít) fémből készült menetmetsző-szerszámát használtuk. A kísérleti tesztek során vizsgált e három marőszerszám mindegyike az ISO-szabvány szerinti 14NPT-típusü menetalakzattal rendelkezett. A három szerszámot AISI típusú 3ö4~es rozsdamentes acélból készült munkadarab furataiban való belső- menetmarásra használtuk, ehhez Fadal Mill 906-1 marógépet használtunk, amelyet 20 lóerős teljesítménnyel működtettünk. A további üzemi paraméterek a következők voltak; 31 m/perc-es vágási sebességet alkalmaztunk; az orsó forgási sebességét 1637 egy/perc-re választottuk; a munkadarab lineáris előtolási 0,52 m/perc volt, valamint az adagolási sebességet 0,079 em/fordulat-ra váiasztot20 tűk,

A forgácsmlntákat összegyűjtöttük annak érdekében, hogy a különböző szerszámokkal képződő forgácsok minőségét vizsgálhassuk, A 4a. és 4b. ábrákon fényképeken tűntettük fel a találmány szerinti szerszámmal képződő forgácsokat. Az 5a. és 5b., valamint 6a, és 6b. ábrákon a másik két hagyományos szerszámmal képződött forgácsok fényképeit szemléltettük, A 4-6. ábrákon található fotók mindegyike 47X nagyítású. A találmány szerinti menetmaró-szerszámmal képződő forgácsok a fényképek alapján jól azonosíthatóan lényegesen simábbak, mint a hagyományos szerszámokkal képződő forgácsok. A simább forgácsok azt jelzik, hogy a marási művelet jóval simábban zajlik le a találmány szerinti szerszám alkalmazásával, ezáltal csökkentett energiafogyasztást,

ΦΦ

-13φ *«* φ «φφ stabilabb menetet, hosszabb szerezáméleftartamet és tökéletesebb m e n e t a I a k z a t o t n y e r ö n k >

A 7, ábra diagramján a kísérleti eredményeket szemléltettük, amelyen jól látható a három különböze szerszámmal előállított menetek minősé» ge. Az ezzel kapcsolatos kísérleteink során AISMÍpusü 304-es rozs» damentes acélból készült munkadarabban hárem sorozatban 10-10 darab furatot készítettünk. Ezt követően minden tízes csoportot a három szerszám valamelyikével menettel láttunk el. Mindegyik típusnál egyetlen menetmarő-szerszámot használtunk mind a tíz furat menetmarásáW hoz, tehát nem cseréltünk szerszámot; ez más szavakkal annyit jelent, hogy azonos beállítási és menetmarási paramétereket alkalmaztunk végig minden szerszám esetében. A menetek elkészítése után szabványos 14-NRT~tlpusü idomszert csavaroztunk a menettel ellátott furatok, mindegyikébe és mértük a munkadarab felső síkjához képest az Idomig szer felső részének kiemelkedését. A menetes Idomszer általában nem volt teljesen becsavarható a menetes furatba, hogy annak felső felülete egy síkba kerüljön a munkadarab felületével, ami azt jelezte, hogy a menetes furatok méreteiben nemkívánatos méretszórésokkai van dolgunk.

A menetes idomszer által képviselt, kívánt menetalakzattól való eltéréseket ezután összehasonlítottuk, és ezeket szemléltettük a 7, ábra diagramján. Itt rombusz-jellel jelöltük a találmány szerinti szerszámmal mart menetek méreteltéréseít, négyzet-jellel jelöltük a Schmarje-féle szerszámmal készített menetek eltéréseit és végül háromszög-jellel jelöltök a Soienfíflc Cuttlng Tools szerszámával készített furatok méreteitéréseit. A 7, ábrán a vízszintes tengelyen az 1-10, furatokban készített menetek sorszámát, a függőleges tengelyre pedig a menetes furatok méreteltéréseít mértük fel, A menetes idomszer végső becsavarás! mélységének változása tehát a 7. ábra függőleges tengelyén látható tó. A 7. ábrából az is kivehető, hogy a menetes furatok méretváltozásának mértéke rendre nő a menettel ellátandó furatok sorszámával,

-Ηami egyúttal azt is jelzi, hogy milyen mértékben kopik ** * * *· <· <.

ί $ * A « * * η·» ** «* ** *** vagy durvul a szerszám menefvágő profilja. A ?, ábra grafikusan szemlélteti, hogy a találmány szerinti menetmsró-szerszám alkalmazásával lényegesen kisebb méreteltérés volt megállapítható a menetes furatokban, ás való5 jában az első hat menetes furatnál igen kicsi méreteltérést mértünk, vagy egyáltalán nem volt méreteitérés. Ezzel szemben a Sehmarje-féle szerszámmal készített menetes furatoknál a méreteltérések jóval nagyobb szórást mutattak. A diagramon látható, hogy mindjárt az első menetes furat után igen erős méreteltérések voltak tapasztalhatók a hagyományos szerszámok alkalmazásánál. Úgy gondoljuk, hogy ellentétben a szakmai közfelfogással, a találmány szerinti megoldásnál a megnövelt spírálemelkedási szög javított forgácsalakítást és forgácséitávolítást tesz lehetővé, ezáltal pedig jelentősen javul a menetmarási művelet egésze, csökken a vágási köpés, ugyanakkor a munkadarab menetes felülete jóval simább, és a készített menetek minősége lényegesen jobb volt, mint a hagyományos megoldásoknál.

A kísérleti tesztjeink során azt is megfigyeltük, hogy magasabb hang képződött a hagyományos szerszámok használatakor, mint a találmány szerinti menetmaró-szerszámnát Amint az a marási technikában is2ö mart, magasabb hangú zajok képződése jelzi a durvább vágási műveletet, szerszámelhajlást ás menetdeformáciőt Ebből következik, hogy a találmány szerinti megoldás alkalmazásakor az anyagot a menetes furatból lényegesen hatásosabban választottuk le, s ennek következménye a csökkentett energiafogyasztás.

Kísérleteink során azt is megfigyeltük, hogy a menetes idomdarab a találmány szerinti menetmarő-szerszámmal előállított menetes furatba sokkal könnyebben hajtható be és jóval simább mozgással, mint a hagyományos szerszámokkal készített menetes furatoknál, Ez azt jelzi, hogy a találmány szerinti megoldással a menetek pontosabban voltak

3ö kialakítva, mint a technika állása szerinti szerszámokkal. Meg vagyunk győződve arról, hogy a találmány szerinti menetmarő-szerszám na-15Φ ΦΦΧΦ φφ φ

X φ φφφ

X Φ Φ φ X φ φ φφφ * φ χ »

ΦΦΧ Φ 1 φφ

ΦΦΧΦ φ

sΦΦΦ φ

φφφ gynbb csavaremelkedési szöge jelentősen hozzájárul ehhoz, hogy hatásosabban lehet a forgácsot a hornyokból eltávolítani, így a képződő forgácsok befeszülésl veszélye e munkadarab furatában minimálisra csökken, sőt elhanyagolható.

A menetes furatok 7. ábrán feltüntetett méreteltérései jói szemléltetik, hogy a jelen találmány szerinti menetmaró-szerszámmal lényegesen hatásosabb menetmarást, pontosabb menetméreiekei és pontosabb menetalakzatot érhetünk el, továbbá a simább menetmarási eljárás révén jobban kézben tartható a forgácsok alakítása, valamint jóval síié mább felületűre készíthetők a menetes furatok. A találmány szerinti menetmaró-szerszám révén javítható a menetes kapcsolatok minősége, csökkenthető a marási művelethez szükséges vágőerö, hatásosan növelhető a szerszám élettartama és csökkenthető a szerszámhoronyban a forgácsok befeszülésének beékelődésének veszélye a marási mű vető let közben. A találmány szerinti szerszám előnyei a fentebb bemutatott összehasonlító eredmények ismeretében a szakma átlagos szakembere számára feltétlenül váratlanoknak és jelentőseknek minősülnek.

Végül megjegyezzük, hogy a fenti leírás csupán a találmány jobb megértése végett mutatott be példaként! kiviteli alakot. A találmány további részletei a szakma átlagos szakembere számára már nyilvánvalóak a technika állása alapján, éppen ezért ezek nem igényelnek további ismertetést. Jóllehet a találmányt egy bizonyos példaként! kiviteli alak kapcsán ismertettük, a szakember számára nyilvánvaló, hogy a fenti leírásunk alapján számos változatban és módosulatban Is megvalósít25 ható a találmány szerinti menetmaró-szerszám az Igényelt oltalmi körön belől, Külön kiemeljük, hogy jóllehet a bemutatott példaként! kiviteli alaknál a hornyok spirálemelkedési szögét 30® körülire választottuk, bármely máé szöget is alkalmazhatunk, vagyis 20° fölött bármely szög szóba jöhet erre a célra.

Claims

1. Menetmaró-szerszám (10), kúpos furatok kialakítására munkadarabok furatának legalább agy részében, amely szerszám tartalmaz.:

* egy proximális szárrészt (14);

* egy dísztális vágórészt (1.2), amelynek mellső vége (24) és me« netgerinccei ellátott menetmarő fogai (16) vannak, ahol a mentmaró fogak kúpos kialakításúak, és a kúpszöget (32) a szerszám (10)egy központi tengelye (22) és az egyes menetmaró fogak (16) menefgerince közötti távolságnak csökkenése határozza meg ahogy a menetmaró fogak (18)a mellső vég (24) felé közelednek, azzal jellemezve, hogy a kúpszög (32) nagyobb, mint CPés legfel jebb ás hogy a vágórész (12) legalább egy olyan spirális alakzaté horonnyal (20) van ellátva, amelynek spírálemelkedési szöge legalább 20°,

2, Az 1. igénypont szerinti menetmaró-szerszám, azzal jellemezve, hogy a szárrész a menetmaró-szerszám transzlációs mozgatása révén a munkadarabon meneteket kialakítani képes szerkezethez csatlakoztatható kialakítású.

3, A 2. Igénypont szerinti menetmaró-szerszám, azzal jellemezve, hogy a menetkészítő marófogazás a munkadarabon az USA Nemzeti Csőmenet-szabványainak megfelelő menet előállítására alkalmas kialakítású.

4, Az 1, igénypont szerinti menetmaró-szerszám, azzal jellemezve, hogy a vágőrészén legfeljebb hat spirális horonnyal van ellátva,

5, Az 1. igénypont szerinti menetmaró-szerszám, azzal jellemezve, hogy a spirális horony spirálemelkedési szöge 4Ő*-nál kisebb értékű.

φφ

3, Az 1, Igénypont szerinti menetmaró-szerszám, azzal jellemezve, hogy a szárrászen és a végérészen keresztülvezető furattal van ellátva, amely a vágórészhez hűtőközeget továbbítani képes kialakítású.

7. Az 1. igénypont szerinti menetmarö-szerszám, azzal jellemezve, 5 hogy a spirális horony spirálemelkedési szöge 30%

8. Az 1. Igénypont szerinti menetmarö-szerszám, azzal jellemezve, hogy a szárrész Weldon-szárat foglal magában.

9. Az 1, Igénypont szerinti menetmarö-szerszám, azzal jellemezve, hogy a szárrész tájolőhoronnyal van ellátva,

10 10, Az 1, igénypont szerinti menetmarö-szerszám, azzal jellemezve, hogy a szerkezet számítógéppel vezéreit gépként van kialakítva.