DK155356B - Skaereplatte - Google Patents

Description

DK 1 55356 B

Den foreliggende opfindelse angår en skæreplatte af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Sådanne skæreplatter er f.eks. kendt fra DE fremlæggelsesskrift nr. 2.309.443, DE offentliggørelsesskrift nr.

5 2.940.328 og GB patentskrift nr. 2.004.477. De anvendes i den metalbearbejdende industri og er navnlig udformede som vendeskærsplatter af sintret karbid anvendt i værktøjsholdere til spåntagende bearbejdning af metalemner.

Der findes mange konstruktioner og udformninger af 10 skæreplatter inden for metalbearbejdningsområdet. Nogle af de senere udformninger er omhandlet i US patentskrift nr. 3.973.307. Dette patentskrift omhandler en skæreplatte, som tager i betragtning, at spånstyring kan bevirkes uden brugen af formede spånbryderriller eller overliggende strukturer, 15 som påvirker strømmen af spåner og forøger effektbehovet.

I den metalbearbejdende industri er spånstyring meget vigtig. Når spånen adskilles fra emnet, er det meget ønskværdigt, at den først krøller sig og derpå brækker af fra sin udgangsspån, således at enkelte, individuelle, krøllede 20 spåner frembyder en mere sikker omgivelse for maskinoperatøren og ydermere forøger sikker håndtering af affaldsspåner, når disse behandles eller håndteres yderligere i maskinværkstedet eller andetsteds.

Når der henvises til krøllede spåner, anvendes udtryk-25 kene "tæt" og "løs". "Tæt" henviser til den tilstand, hvor spånen er tilbøjelig til at krølle for meget, hvorved spånerne kan brække af i en mindre størrelse, end man kunne ønske. På den anden side er "løse" spåner spåner, der ikke krøller så meget som den ideelle spån, og som brækker af i 30 større spånstørrelser, end man kunne ønske. Inden for visse grænser for "tæt" og "løs" kan spånerne være acceptable ved spåntagende metalbearbejdning.

Tætheden af den krøllede spån påvirker energiforbruget og nedslidningshastigheden af skæreplatten ugunstigt. Når 35 tætheden af den krøllede spån forøges, forøges det tryk, hvormed spånen berører platten, og der frembringes derved

DK 155356 B

2 en forøget udhuling af skæreplatten i berøringsområdet. Denne situation fører til forøget energiforbrug og formindsket levetid for skæreplatten.

Tidligere skæreplatteudformninger såsom den i US 5 patentskrift nr. 3.973.307 omhandlede består af et polygonalt legeme med top- og bundflader, der er forenede af en omkredsvæg. Dannet ved forbindelsen af den ene flade med omkredsvæggen findes to tilstødende og under en vinkel med hinanden forløbende, skærende ægge, som danner et hjørne. Strækkende 10 sig indad fra de skærende ægge findes et fladeområde. Ved den indre kant af dette fladeområde findes en nedad forløbende væg, der slutter sig til en vandret flade, som strækker sig i retning mod midten af skæreplatten.

Skæreplatter af denne almindelige art har vist sig 15 at være effektive og at have en god spånstyring over et stort område af hastigheder, tilspændinger og arter af metalemner. Når disse skæreplatter imidlertid anvendes til langvarige, kontinuerlige spåntagningsoperationer på et enkelt emne, har der været en tilbøjelighed til, at den skærende 20 æg omkring hjørne- eller næseområdet af skæreplatten brækker af. Denne tilbøjelighed til tidligt svigt af hjørneområdet ved disse anvendelser formodes at skyldes en forøget udhulingshastighed, som forekommer på de under en vinkel med hinanden forløbende flader og nedad forløbende vægge nær 25 hjørnet og bagved den spåntagende æg. En mulig mekanisme, som forklarer årsagen til den forøgede udhuling, er følgende: Når en spån dannes ved den skærende æg, glider den ned ad den nedad forløbende væg, kommer i berøring med den vandrette flade og bringes til at krølle. I næse- eller hjørneområdet, 30 hvor fladen bag den skærende æg og den nedad forløbende væg slutter sig til den tilgrænsende og under en vinkel hermed forløbende ægsideflade og den nedad forløbende væg, opstår der imidlertid et problem.

Sidefladen og den nedad forløbende sidevæg griber 35 forstyrrende ind i den frie strømning af spånen ned ad den nedad forløbende væg nær ved den skærende æg. Den ende af

DK 155356 B

3 spånen, som kommer i berøring med sidefladen og den nedad forløbende sidevæg, antager en tættere krølning end resten af spånen borte fra hjørneområdet. I berøringsområdet mellem spånen og sidefladen og den nedad forløbende sidevæg frem-5 bringes et større berøringstryk, end der frembringes langs den nedad forløbende væg ved den skærende æg. Dette forårsager en forøget udhulingshastighed i dette berøringsområde og svækker derved hjørneområdet og frembringer den konstaterede tilbøjelighed hos hjørneområdet til at være den første 10 del af skæreplatten, der svigter under langvarige spåntag-ningsforløb.

Denne tilbøjelighed til tidligt svigt i hjørneområdet af skæreplatten er ikke blevet afdæmpet ved tilføjelsen af en sekundær flade eller et trin bagved den nedad forløbende 15 væg som omhandlet i US patentskrift nr. 4.087.193.

Det skal også bemærkes, at selv om buler tidligere er blevet anbragt på skæreplatter (jfr. f.eks. US patentskrift nr. 4.214.845), har de ikke været anvendt i forbindelse med en sekundær flade for at opnå en formindskelse af 20 udhulingshastigheden af sidefladen og den nedad forløbende væg. Deres primære anvendelse har været som spånriller og spånbrydere.

Formålet for opfindelsen er at videreudforme en skære-platte af den indledningsvis nævnte art således, at udhu-25 lingen i området for de nedad forløbende flader, der slutter sig til de skærende ægge, formindskes.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at skæreplatten er udformet som angivet i den kendetegnende del af krav 1.

Ved skæreplatten ifølge opfindelsen er der tilveje-30 bragt en hovedsagelig trinformet afbrydelse af de nedad forløbende vægge i form af en sekundær flade. Højden af den sekundære flade over højden af den midterste plane del af spånfladen er størst i hjørnerne og aftager med tiltagende afstand fra hjørnerne. Ved denne udformning af skæreplatten 35 opnås en effektiv undgåelse af den ved sædvanlige skæreplatter optrædende udhulning.

DK 155356 B

4

Foretrukne træk hos skæreplatten ifølge opfindelsen er angivet i de uselvstændige krav.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet der henvises til tegningen, på hvilken 5 fig. 1 viser en isometrisk gengivelse af en udførel sesform for en vendeskærsplatte ifølge opfindelsen, fig. 2 ovenfra et hjørneområde af den i fig. 1 viste skæreplatte, fig. 3 et snit gennem det i fig. 2 viste hjørneområde 10 langs vinkelhalveringslinien B-B for hjørnevinklen C i fig.

2, og fig. 4 et delsnit gennem den i fig. 1 viste skæreplatte mellem to tilgrænsende hjørner og set i retning af pilene IV-IV i fig. 1.

15 I fig. 1 er vist en udførelsesform for en vendekærs platte ifølge den foreliggende opfindelse. Skæreplatten har et polygonalt legeme 51 med en topflade 53 og en bundflade 55, der er forbundet af en omkredsvæg 57 med afrundede hjørner 59. Udformet ved skæringslinien mellem i hvert fald 20 den ene flade og omkredsvæggen 57 findes mindst to under en vinkel med hinanden forløbende, skærende ægge 61. Sluttende sig til og placeret bagved hver skærende æg 61 findes et fladeområde eller felt 63, som strækker sig i retning indad imod midten af det polygonale legeme 51.

25 Ved den indre kant af hvert fladeområde 63 er udformet en nedad forløbende væg 65 mellem tilgrænsende hjørner og en nedad forløbende væg 66 i hjørneområderne, som strækker sig i retning indad fra de skærende ægge 61 på det polygonale legeme 51. I området for hjørnet 59 er dannet et sekundært 30 fladeområde eller felt 67. Det slutter sig til den indadven-dende kant af de nedad forløbende vægge 66 og 65 og strækker sig i retning indad imod midten af det polygonale legeme 51.

Bredden af den sekundære flade 67 er størst i hjørne-35 områderne 59 og aftager gradvis til nul ved et punkt mellem tilgrænsende hjørner. Sluttende sig til den indre kant af

DK 155356 B

5 den sekundære flade 67 findes en sekundær, nedad forløbende væg 69, som strækker sig i retning indad fra den sekundære flade 67 og afsluttes ved at slutte sig til en plan flade 71, som ligeledes strækker sig i retning indad imod midten 5 af legemet 51.

Ved midten af det polygonale legeme 51 kan der være en perforering 73, som danner forbindelse mellem topfladen 53 og bundfladen 55. Perforeringen 73 anvendes til indgreb med en ikke vist låsestift til sikkert at fastholde skære-10 platten på et værktøjsholderlegeme.

For at vende tilbage til den sekundære flade 67 vil det fremgå af fig. 1, at den sekundære flade 67 er placeret ved en højde over den plane flade 71. Højden af den sekundære flade varierer langs omkredsen af skæreplatten. Højden er 15 størst i hjørneområderne 59 og aftager til nul ved et punkt mellem tilgrænsende hjørner 59.

Den i fig. 1 viste udførelsesform for opfindelsen viser, at både højden og bredden af den sekundære flade 67 aftager til nul ved et punkt mellem tilgrænsende hjørner.

20 Selv om det ikke er vist i fig. 1, ligger det imidlertid inden for opfindelsens rammer, at højden og bredden af den sekundære flade 67 kan aftage til fra nul forskellige værdier mellem hjørnerne. Alternativt kan højden af den sekundære flade 67 aftage til nul ved en endelig, fra nul forskellig 25 bredde, eller bredden af den sekundære flade 67 kan aftage til nul ved en endelig, fra nul forskellig højde over det plane gulv 71.

Yderligere fremgår det af fig. 1, at en bule 75 er placeret i hvert hjørneområde 59. Bulen har en højde, der 30 er tilstrækkelig til at hæve sig over højden af den sekundære flade 67. Som vist i fig. 1 er det en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse, at bulen er adskilt fra den nedad forløbende væg 65 af den sekundære flade 67.

Bulen 75 bør være placeret således, at den er forbundet med 35 den sekundære flade 67, den sekundære, nedad forløbende væg 69 og den plane flade 71.

DK 155356 B

6

Af fig. 2, som i større målestok viser et af hjørneområderne 59, fremgår det, at bulen 75 fortrinsvis er centreret på en vinkelhalveringslinie B-B for hjørnevinklen C, som er dannet af de tilgrænsende, under en vinkel med hin-5 anden forløbende, skærende ægge 61. Det er mest foretrukket, at bulen er placeret 1,14 til 1,52 mm fra hjørnets skærende æg 72 målt fra denne langs vinkelhalveringslinien B-B til et punkt på denne, hvor bulen 75 er forbundet med den sekundære flade 67.

10 Placeringen af bulen bagved den skærende æg er kritisk derved, at hvis den er for langt borte fra den skærende æg, tjener den ikke til at styre spånen eller løfte spånen op, og hvis den er for tæt ved den skærende æg, vil den søge at sammentrænge spånen og gøre spånen for tæt.

15 Det foretrækkes ligeledes, at den største højde af bulen ikke er mere end 0,051 mm over højden af fladeområdet 63 over den plane flade 71, og at bulen har form som et segment af en kuglelignende form, fortrinsvis af en kugle.

Disse forhold er tydeligere vist i fig. 3, som viser 20 et tværsnit langs vinkelhalveringslinien B-B gennem hjørneområdet. Det vil ses, at bulen kan være en del af en kugle med en radius r, som skærer den sekundære flade 67 og den plane flade 71.

Den største højde af bulen eller centrum for den 25 kugle, hvoraf bulen 75 udgør en del, er placeret et stykke Y bagved hjørnets skærende æg. Det foretrækkes, at Y er mellem 1,65 til 2,00 mm fra hjørnets skærende æg.

Med henvisning til fig. 3 og 4 kan den skærende ægflade 63 variere i bredde fra hjørneområdet til områderne 30 mellem tilgrænsende hjørner, af hvilke fig. 4 viser et repræsentativt tværsnit. Det vil bemærkes, at bredden af fladeområdet 63 kan være mindst i hjørneområderne. Dette er specielt tilfældet for skæreplatter til sletning eller let spåntagning. Ved skæreplatter til skrubning eller sværere 35 spåntagning kan bredden af fladen mellem hjørnet og områderne mellem tilgrænsende hjørner være lige stor. For den i fig.

7

DK 1S 5 3 5 6 B

3 og 4 viste udførelsesform for skæreplatten er fladebredden L2 mellem tilgrænsende hjørner fortrinsvis 0,025 til 0,036 mm, men den kan være større ved platter til sværere spåntagning. Bredden af fladen i hjørneområderne 59, LI, 5 bør være 0,13 til 0,23, men kan være lige så stor som L2 i udformninger til svær spåntagning.

Højden TI af den skærende æg over det plane gulv 71 er fortrinsvis tilnærmelsesvis 0,25 mm, men kan varieres væsentligt afhængigt af de anvendelser, hvortil skæreplatten 10 skal bruges. Højden af den sekundære flade 67 i hjørnerne over det plane gulv 71, der på tegningen er vist som størrelsen T2, bør være tilnærmelsesvis halvdelen af højden TI af fladen 63 over den plane flade 71.

Det vil imidlertid bemærkes, at bredden og højden af 15 den sekundære flade 67 aftager, efterhånden som den strækker sig bort fra hjørnerne. Dette er tydeligst vist i fig. 4 og fig. 1.

Af fig. 3 vil det ses, at den nedad forløbende væg 66 danner en vinkel E med den skærende ægflade 63. Denne 20 vinkel E er nominelt 25 grader, men kan varieres væsentligt afhængigt af anvendelsen med henblik på at medvirke til opnåelse af de tilstræbte spånstørrelser. Bortset fra hjørne-områderne er vinklen, som den nedad forløbende væg 65 danner med den skærende ægflade 63, ikke så stejl som vinklen E i 25 hjørnerne. Som vist i fig. 4 bør denne vinkel D være tilnærmelsesvis 20 grader. Denne vinkel kan ligeledes ændres for at styre spånstørrelsen ved specifikke anvendelser.

Som vist i fig. 3 og 4 bør fladeområdet 63 være i det væsentlige parallelt med den plane flade 71 og i det 30 væsentlige vinkelret på omkredsvæggen 57. Det foretrækkes ligeledes, at den sekundære flade 67 er i det væsentlige parallel med fladen 63.

Den sekundære flade 67 medvirker til at styre spånudformningen i forbindelse med henholdsvis bulen 75 og vink-35 len og højden af den nedad forløbende væg 65 og 66 og fladen 63. I hjørneområderne 59 virker den sekundære flade 67 sammen

DK 155356 B

8 med bulen 75 til at løfte enden af spånen opad. Denne løftning opad af spånen i hjørneområdet 59 ville blive modvirket af den sekundære flade i området mellem hjørnerne 59, hvis den sekundære flade 67 mellem hjørnerne var så bred og så 5 høj som i hjørnerne. Ved imidlertid at formindske højden og bredden af den sekundære flade 67 i området mellem hjørnerne, således at spånen får lov til at hælde mere frit opad i hjørnet, undgås dette problem. På denne måde samvirker den sekundære flade 67 og bulen 75 om at formindske hastigheden 10 af udhulingsslid på siden af fladen bag den skærende æg og den i siden nedad forløbende væg og danne en konisk spån ved store spåndybder.

Claims (11)

1. Skæreplatte omfattende et polygonalt legeme (51), som har top- og bundflader (53 og 55), hvoraf mindst den ene danner en spånflade (53), og med en omkredsvæg (57) med 5 afrundede hjørner (59), som forbinder top- og bundfladerne, mindst to under en vinkel med hinanden forløbende, skærende ægge (61) dannet ved skæringslinien mellem spånfladen (53) og omkredsvæggen (57), hvor spånfladen har et fladeområde (63), der strækker sig fra den skærende æg (61) i retning 10 indad mod midten af legemet (51), en nedad forløbende væg (65,66), der slutter sig til den indre kant af fladeområdet (63) og strækker sig i retning indad, med en plan flade (71), der danner en midterdel af spånfladen (53), og med i hjørnerne af spånfladen (53) anbragte buler (75), k e n-15 detegnet ved, at en sekundær flade (67) i hjørneområderne slutter sig til den indadvendende kant af den nedad forløbende væg (65,66) og strækker sig i retning indad imod midten af det polygonale legeme (51), hvilken sekundære flade (67) har en bredde, som er størst i hjørnet (59), og 20 som aftager med afstanden fra hjørnet, at en sekundær, nedad forløbende væg (69) slutter sig til den indre kant af den sekundære flade (67), og strækker sig i retning indad, og at den plane flade (71) slutter sig til den sekundære, nedad forløbende væg (69), at den sekundære flade (67) er placeret 25 ved en højde (T2) over højden for den plane flade (71), idet den sekundære flades højde er størst i hjørnerne (59) og aftager med voksende afstand fra hjørnerne, og at bulerne (75) rager op over højden for den sekundære flade (67).

2. Skæreplatte ifølge krav 1, kendetegnet 30 ved, at bredden af den sekundære flade (67) aftager til nul ved et punkt mellem tilgrænsende hjørner (59).

3. Skæreplatte ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at højden (T2) af den sekundære flade (67) aftager til nul ved et punkt mellem tilgrænsende hjørner (59).

4. Skæreplatte ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at bulerne (75) grænser til den DK 155356 B sekundære flade (67), den sekundære, nedad forløbende væg (69) og den plane flade (71) og er adskilt fra den nedad forløbende væg (65,66) af den sekundære flade (67).

5. Skæreplatte ifølge krav 4, kendetegnet 5 ved, at kun én bule (75) er placeret i hvert hjørne (59), og at bulen (75) er centreret på vinkelhalveringslinien (B-B) for dette hjørne.

6. Skæreplatte ifølge krav 5, kendetegnet ved, at hver bule (75) er placeret 1,14 til 1,52 mm fra 10 hjørnets (59) skærende æg (72) målt fra hjørnets skærende æg langs vinkelhalveringslinien (B-B) til et punkt placeret på vinkelhalveringslinien, hvor bulen (75) grænser til den sekundære flade (67).

7. Skæreplatte ifølge krav 6, kendetegnet 15 ved, at bulen (75) har en største højde over den plane flade (71), som er mindre end højden af fladeområdet (63) over den plane flade plus 0,051 mm.

8. Skæreplatte ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at bulerne (75) er kuglesegment- 20 formede.

9. Skæreplatte ifølge krav 1 eller 2, kendetegne t ved, at fladeområdet (63) har en bredde, som er mindst i hjørneområderne (59) .

10. Skæreplatte ifølge krav 9, kendetegnet 25 ved, at fladeområdet (63) og den plane flade (71) er i det væsentlige parallelle med hinanden.

11. Skæreplatte ifølge krav 10, kendetegnet ved, at fladeområdet (63) er i det væsentlige vinkelret på omkredsvæggen (57). 30