NO20110916L

NO20110916L - Antirotasjons verktoyholder og skjaereinnsats

Info

Publication number: NO20110916L
Application number: NO20110916A
Authority: NO
Inventors: Jean-Luc Dufour; David J Wills; Daniel X Fang
Original assignee: Tdy Ind Llc
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2005-11-09
Also published as: WO2004094092A1; US7908945B2; US7722297B2; US8147171B2; JP2011224774A; EP1615741A1; EP2364804A1; KR101203783B1; CA2520134A1; JP2012131027A; US9114463B2; JP5518913B2; KR20060002983A; US20060269374A1; US20120163929A1; EP1615741B1; MXPA05010910A; US20060245837A1; JP2006523541A; CA2520134C

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse vedrører utførelser av en skjæreverktøyholder (10) som har minst en innsatslomme (13), idet den minst ene innsatslommen omfatteren side-overflate (15) og minst en antirotasjonsstopper (16) som stikker ut fra overflaten. Anti-rotasjonsstopperen kan omfatte minst to hovedsakelig plane overflater. I visse utførelser kan skjæreverktøyholderen ha en lomme som omfatter en nedre overflate og en antirotasjonsstopper med tre hovedsakelig plane overflater som er hovedsakelig vinkelrett i forhold til den nedre overflaten. Antirotasjonsstopperen kan integreres med verktøyholderen eller kan tilvirkes særskilt og fastgjøres enten permanent eller midlertidig til verktøyholderen. Utførelser kan videre omfatte ytterligere antirotasjonsstoppere om ønsket av maskineringsanvendelsen. I en utførelse innbefatter skjæreverktøyholderen en innsatslomme i verktøyholderen og den minst ene antirotasjonsstopperen som stikker frem fra minst ett av en sidevegg og den nedre overflaten i innsatslommen, idet antirotasjonsstopperen omfatter minst to hovedsakelig plane overflater. En skjæreinnsats (12) kan sikres i verktøyholderen, idet skjæreinnsatsen har en utsparing (17) med en utforming som er ikke- komplementær i forhold til utformingen av antirotasjonsstopperen, og kan dannes av wolframbasert karbid eller kermet.

Description

Teknisk område og industriell anvendbarhet for oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse vedrører materialskjærende verktøy. Mer spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelse verktøyholdere og skjæreinnsatser. Verktøy-holderen og skjæreinnsatsene i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter en antirotasjonsstopper for å hindre rotasjon av innsatsen mens sikret i en innsatslomme på verktøyholderen.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Tidlige karbidskjærende verktøy var typisk karbidemner slagloddet til stålholdere. Emnet ville gjenkvesses med sliping. Klaringsvinkler, skjærespissradier og andre innslag kunne også slipes inn i verktøyet for å passe en spesiell skjæreprosedyre. Selv om disse tidlige karbidskjærende verktøy gir betydelige produktivitetsøkninger i forhold til forutgående verktøy viste visse ulemper seg. Gjensliping for å kvesse det sløve verktøyet ville endre størrelsen og utformingen til skjæreinnsatsen. Dette ville kreve en justering av forholdet mellom skjæreverktøyet og arbeidsstykket hver gang verktøyet kvesses for å utlikne den mindre dimensjonen til verktøyet.

I tillegg kunne den slagloddede forbindelsen mellom karbidinnsatsen og holderen kun tåle et begrenset område av driftstemperatur, noe som derved reduserer antallet av mulige anvendelser for karbidverktøyet. Karbidinnsatser som har belagte overflater kunne i tillegg ikke gjenkvesses og må byttes ut.

For tiden er utbyttbare, vekslbare innsatser mer utstrakt brukt. Vekslbare innsatser likner slagloddet verktøy unntatt at karbidinnsatsen er sikret i holderen med klernming, snarere enn slaglodding. Når en skjærekant sløves kan innsatsen fjernes, roteres og gjenplasseres for å gi en ny skarp kant for ytterligere skjæring. Dette eliminerte behovet for gjenjustering av skjæreprosedyren mellom endringer. En vekslbar skjæreirmsats holdes typisk på plass med en skrue med et konisk hode som passer et konisk hull i innsatsen og holder således innsatsen sikkert i verktøyholderen. Klemmer på topp av innsatsen kunne også brukes i forbindelse med skruen for ytterligere å sikre skjæreinnsatsen til verktøyholderen.

Konsistens og enkelhet ved utbytting er hovedfordelene til vekslbare innsatser. Konsistens ved posisjonering av skjærekanten fra veksling til veksling forenkler innstilling av maskinverktøyet og bidrar til å sikre et mer ensartet produkt.

Det kan iniidlertid finnes flere problemer ved bruk av innsatser med rund utforming i en verktøyholder for metallmaskinering, særlig i freseprosedyrer. Typiske problemer for maskinering med runde innsatser innbefatter inkonsekvent innsatslevetid i maskineringsprosedyrer på grunn av en unøyaktig vekslingsmekanisme sammenliknet med firkantede eller diamantutformede innsatser, usikker klemming og posisjonering av en rund innsats, ettersom ingen rett kant er tilgjengelig for veksling, skjærekantavskalling kan også resultere fra rotasjon av en innsats med rund utforming i lommen på skjære-verktøyholderen, likeledes andre grunner.

Atskillige verktøyholdere og runde skjæreinnsatser har inkludert antiroterende mekanis-mer i et forsøk på å overvinne disse problemer ved maskinering av metaller med rundt utformede innsatser i verktøyholderen. For eksempel omtaler US patent nr. 5.658.100 en mekanisme for å sikre den rundt utformede innsatsen i en lomme på en freseskjærer, der flere fordypninger er bygget på den øvre overflaten av den rundt utformede innsatsen. Innsatsen sikres deretter i verktøyholderen med en klemklo understøttet på legemet til freseskjæreren for å hindre rotasjonen av en rundt utformet innsats i lommen på en freseskjærer. Ettersom klemkloen omtalt i US patent nr. 5.658.100 imidlertid danner inngrep med den øvre ytterflaten på skjæreinnsatsen må den avskallingsstyrende geometrien gjennomføre dobbeltfunksjonen med hindring av rotasjon og for styring av avskallingstildannelsen til innsatsen i drift.

I US patent nr. 6.053.671 tilvirkes en rundt utformet innsats på en måte at kantover-flaten til innsatsen består av to partier atskilt av et trinn. Det øvre partiet er en konisk avkortet kjegle som fungerer som en vanlig rund skjæreoverflate, og det nedre partiet er i utformingen av et polygon som frembringer en grenseflateberøring med den nedre veggen i lommen, for således å hindre rotasjonen av en rundt utformet innsats mot lommen.

I US patent nr. 5.346.336 omtales en annen skjæreinnsats som omfatter et mangekantet mønster av fasetter. Det mangekantede mønsteret er lokalisert rundt den sirkulære sideoverflaten til en rundt utformet innsats, og det tildannes da et komplementært utformet mangekantet mønster på lommen. Den mangekantede fasetten på en rundt utformet innsats danner grenseflate med den komplementære mangekantede veggen på den tilsvarende lommen i et freseskjærerlegeme, for således å hindre rotasjonen av en rundt utformet innsats i lommen.

US patent nr. 6.053.671 og 5.346.336 er grunnleggende like i utforming, det vil si de mangekantutformede fasettene på en rundt utformet innsats samvirket med den komplementært utformede mangekantede veggen i mottakslommen på et freseskjærer-verktøy. Kantene av den fulle radiusen tilformet av det mangekantede mønsteret på den harde karbidmateiralinnsatsen kan langsomt skjære det forholdsvis myke stålmaterialet til lommebolten under maskineringsprosedyrene. I tillegg kan den begrensede berør-ingen besørget av den mangekantede mønsterbaserte utformingen til disse innsatsene resultere i ettpunkts berøring mellom kantene av innsatsfasettene og den flate veggen til lommen, noe som kan resultere i lokalisert avskalling eller sprekking av innsatsen over tid.

I US patent nr. 6.238.133 omtales en innsats og en verktøyholder, der flere buede og skrå 3-dirnensjonale overflater bygges rundt sideveggen på en rundt utformet innsats som danner grenseflate med en hovedsakelig komplementær buet overflate, altså 3-dimensjonal i den irmsatsmottakende lommen på et freseskjærerlegeme, for derved å tildanne en antiroterende mekanisme for en rundt utformet innsats i lommen på en freseskjærer.

US patent nr. 6.238.133 anviser en mekanisme som bruker buede stoppoverflater rundt sideveggen på den rundt utformede innsatsen og minst en komplementær antiroterende buet overflate i lommen på et skjærerlegeme. Begge buede overflater er avgrenset av delradiuskurver, slik at grenseflaten kan være i en form av enten en bred/linje-type berøring eller en dobbelt konveks, linseformet berøring. Dette er stort sett fordi det ikke finnes skarpe kanter på innsatsen for å svekke berøringsgrenseflaten mellom den harde karbidinnsatsen og den forholdsvis myke lommen på et stålskjærerlegeme.

Det er flere ulemper og begrensninger i mekanismen omtalt i US patent nr. 6.238.133, og disse ulempene skyldes hovedsakelig kompleksiteten av de buede og skrå 3-dimensjonale overflatene i lommen. For det første kan den komplementært utformede skrå geometrien spesielt kreve komplekse maskineringsprosedyrer ved tilvirkningen av innsatsen og den tilsvarende lommen for å sikre den nødvendige geometriske og dimensjonale nøyaktigheten påkrevet for å opprettholde den ønskede funksjonaliteten ved berøringsgrenseflaten mellom innsatsen og lommen. For det andre begrenser den buede og skrå 3-dimensjonale overflaten tilvirkningsmetodene for lommen til en aksial maskineringsmetode langs lommeaksen. Som et resultat av tilvirkningsbegrensningene for den komplekse geometrien til verktøyholderen begrenser den videre for det tredje antallet lommer, og således antallet tenner i en freseskjærer.

Antallet tenner på en freseskjærer er en viktig faktor som påvirker skjæreeffektiviteten til freseprosedyren. En freseskjærer bør ha nok tenner for å sikre uavbrutt berøring med arbeidsstykket. Dersom freseskjæreren har for få tenner vil en tann miste berøring med arbeidsstykket før den neste tannen danner anlegg med arbeidsstykket. Dette vil føre til vibrasjon og klapring som resulterer i dårlig ferdigbehandling, dimensjonale unøyaktig-heter og overdreven verktøyslitasje. Kvaliteten til overflatebehandlingen er typisk bedre ved bruk av freseskjærere med flere tenner.

Selv om alle mekanismene omtalt over gir anvendbare innretninger for hindring av uønsket rotasjon for en rundt utformet innsats i en tilsvarende lomme på et freseskjærerlegeme har alle de omtalte mekanismene noen svakheter.

Det finnes derfor et behov for en vekslbar skjæreinnsats og en verktøyholder som effektivt virker for å hindre rotasjon av den rundt utformede innsatsen i en innsatslomme, men også er enkle å tilvirke og besørger den nødvendige nøyaktigheten for stabil og sikker posisjonering. Det finnes også et behov for en vekslbar skjæreinnsats, for eksempel en skjæreinnsats dannet av wolframbasert karbid eller kermet og verktøy-holderkombinasjon som tillater muligheten for å øke antallet tenner på et skjærerlegeme.

Kort omtale av figurene

Figur 1 er et perspektivriss av en utførelse av verktøyholderen som en freserskjærer med seks lommer som innbefatter en antirotasjonsstopper som har minst to hovedsakelig plane overflater; Figur 2A, 2B og 2C er perspektivriss av en rundt utformet skjæreinnsats forenlig med verktøyholderen fra figur 1, der innsatsen har åtte utsparinger for veksling av innsatsen i verktøyholderen; Figur 3 er et forstørret riss av en lomme på verktøyholderen fra figur 1; Figur 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, 4G og 4H er perspektiv- og tverrsnittsriss av ulike utfør-elser av antirotasjonsstoppere i henhold til den foreliggende oppfinnelse; Figur 5 er et tverrsnittsriss av en innsats sikret i en utførelse av verktøybeholderen; og Figur 6A og 6B er planriss av en utførelse av verktøyholderen, hvilke riss viser en utførelse av den tangentielle fremgangsmåten for tilvirkning brukt for å produsere lommen.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse vedrører utførelser av en skjæreverktøyholder som har minst en innsatslomme, der minst en innsatslomme omfatter en sideoverfiate og minst en antirotasjonsstopper som stikker ut fra sideoverflaten. Antirotasjonsstopperen kan omfatte minst to hovedsakelig plane overflater. I visse utførelser kan skjæreverktøy-holderen ha en lomme som omfatter en nedre overflate og en antirotasjonsstopper med tre hovedsakelig plane overflater som er hovedsakelig vinkelrett i forhold til den nedre overflaten.

Antirotasjonsstopperen kan integreres med verktøyholderen eller kan tilvirkes særskilt og fastgjøres enten permanent eller midlertidig til verktøyholderen. Utførelser kan

videre omfatte ytterligere antirotasjonsstoppere om ønsket av maskineringsanvendelsen.

I en utførelse innbefatter slcjæreverktøyholderen i verktøyholderen, og minst en antirotasjonsstopper som stikker ut fra minst ett av en sidevegg og den nedre overflaten på innsatslommen, der antirotasjonsstopperen omfatter minst to hovedsakelige plane overflater. En skjæreinnsats dannet av wolframbasert karbid eller kermet kan sikres i verk-tøyholderen, der skjærinnsatsen har en utsparing med en utforming som er ikke-komplementær i forhold til utformingen av anirotasjonsstopperen.

Skjæreinnsatsen kan tilvirkes ved bruk av en tangentiell maskineringsfremgangsmåte. Fremgangsmåten innbefatter tangentiell maskinering av minst en antirotasjonsstopper og en innsatslomme i verktøyholderen, der antirotasjonsstopperen omfatter minst to hovedsakelig plane overflater. Fremgangsmåten kan videre omfatte fresing av en øvre overflate med en kulefres. Den tangentielle fremgangsmåten tillater tilforming av flere lommer per diameter av verktøyholderen enn en aksial maslcineringsfremgangsmåte.

Omtale av utførelser i henhold til oppfinnelsen

Utførelser av verktøyholdere innbefatter minst en innsatslomme. Hver innsatslomme omfatter en nedre overflate og en sideoverflate, samt minst en antirotasjonsstopper som stikker ut fra den nedre overflaten, der antirotasjonsstopperen omfatter minst to hovedsakelig plane overflater. Verktøyholderen kan brukes for hvilken som helst maskiner-ingsprosedyre, så som, men ikke begrenset til, fresing, dreiing, boring, høvling, forming og rømming.

En utførelse av verktøyholderen kan være et freseskjærerverktøy 10 for en vekslbar skjæreinnsats, så som vist på figur 1. Utførelsen av verktøyholderen på figur 1 innbefatter et verktøylegeme 11 som har seks lommer 13 for mottak av seks vekslbare rundt utformede skjæreinnsatser 12. De rundt utformede skjæreinnsatsene 12 kan sikres i lommene 13. Lommen 13 i henhold til denne utførelse av verktøyholderen omfatter en nedre overflate 14 og en sidevegg 15. En antirotasjonsstopper 16 stikker ut fra sideveggen 15. Antirotasjonsstopperen 16 strekker seg minst delvis inn i en utsparing 17 i den vekslbare skjæreinnsatsen 12 for å hindre rotasjon av skjæreinnsatsen 12 etter at skjæreinnsatsen er sikret til verktøyholderen 10 med en skrue 18.

Verktøylegemet 12 kan tilformes av hvilket som helst egnet konstruksjonsmateriale, så som metall, legering, plast eller keramikk brukt ved tilvirkningen av maskineri, maskin-erikomponenter, strukturelle utforminger, verktøy, instrumenter og andre gjenstander. Deres hardhet, fasthet, bearbeiderlighet, dimensjonsstabilitet, ikke-brennbarhet og be-standighet mot korrosjon, syrer, løsemidler og varme kan kjennetegne egenskapene til slike egnede konstruksjonsmaterialer. Et eksempel på en liste av slike passende konstruksjonsmaterialer innbefatter, men er ikke begrenset til metaller og legeringer, så som aluminium, beryllium, messing, bronse, støpejern, kopper, bly, magnesium, stål, tantal, sink, zirkonium og forskjellige andre fabrikkmerkede og ikke-fabrikkmerkede legeringer; keramikk, så som glass og porselen; og plast, så som ABS-harpiks, acetalharpiks, akrylharpiks, fluorkarbonpolymer, nylon, fenolformaldehydharpiks, polybutilen terefta-lat, polykarbonat, polyetylen, polyfenylen oksyd, polypropylen, polystyren, polyvinyl-klorid, forsterket plast (FRP) og ureaformaldehydharpiks.

Verktøyholderen i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter minst en lomme. En lomme i en verktøyholder er utformet for å motta en skjæreinnsats. I visse utførelser har, slik som vist på figur 1, lommen 13 en nedre overflate 14 og en sidevegg 15. Den nedre overflaten 14 understøtter en skjæreinnsats mens i verktøyholderen. Sideveggen 15 kan også danne anlegg med skjæreinnsatsen for ytterligere å understøtte skjæreinnsatsen under fresing eller en annen maskmeringsprosedyre.

Utførelser av verktøyholderen omfatter videre en antirotasjonsstopper. Antirotasjonsstopperen hindrer rotasjon av innsatsen inne i lommen å verktøyholderen. En skjæreinnsats som omfatter minst en utsparing kan sikres i lommen med antirotasjonsstopperen som strekker seg inn i utsparingen på skjæreinnsatsen. En rundt utformet innsats 20 innbefatter, slik som vist på figur 2A, 2B og 2C, en skjærekant 21, en sidevegg 22, en øvre avskallingsbrytende geometri 23, en nedre ytterflate 24 og mangfoldige forsenkede overflater 25 rundt sideveggen 22 på innsatsen 20. Kanten 27 av den forsenkede overflaten 26 på innsatsen kan jevnt sammensmeltes for å tilforme en radius. En rundt utformet innsats er typisk posisjonert og deretter festet i en lomme bygget på en freser-verktøyholder. Se figur 1. Det antiroterende trinnet motsvarer minst en av innsatslom-mene i verktøyholderen. Det antiroterende trinnet kan derfor inkluderes i innsatslommen eller på selve innsatsen. En fordypning som svarer til det antiroterende trinnet er inkludert i den andre av innsatsen og innsatslommen.

Frasen hovedsakelig plan angir at overflatene er flate eller jevne. Overflatene til det antiroterende trinnet bør ansees hovedsakelig plane, dersom overflatene er tilvirket på en slik måte for å opprettholde anlegget med det antiroterende trinnet og fordypningen med et punkt eller en lokalisert avsnittsberøring. Slik som brukt her defineres punkt eller pumperøring som en berøring mellom to komponenter som er begrenset til et lokalisert område.

Verktøyholderen i henhold til den foreliggende orjpfinnelse krever ikke en komplementært utformet antirotasjonsstopper slik som sammenliknet med fordypningen. Dette ikke-komplementære behovet tillater at lommen og innsatsen tilvirkes enklere og sikres mer nøyaktig enn verktøyholdere og innsatser som er komplementære. Antirotasjonsstopperen i lommen tildannet i den foreliggende oppfinnelse har minst to hovedsakelig plane overflater i stedet for den skrått orienterte 3-dimensjonale overflaten i henhold til den tidligere kjente telmikk, så som i det nylige US patent nr. 6.238.133. Den tillater derfor tnvirlanngen av lommene ved hjelp av den tangentielle fremgangsmåten, snarere enn en aksiell fremgangsmåte. En tangentiell fremgangsmåte innebærer tttformingen av lommen med skjæreverktøy med tilnærmelse av lommen i en retning tangentielt i forhold til den nedre lommeoverflaten, snarere enn i en aksial (tradisjonell) retning i forhold til lommen, slik som er tilfellet i fremgangsmåten for tilforming av lommer som omtalt i det nylige US patent nr. 6.238.133.

I en annen utførelse, vist på figur 3, omfatter verktøyholderen en lomme 33 innbefat-tende en sidevegg 31 som omfatter en nedre lommevegg 32 og en øvre vegg 33, en antirotasjonsstopper 34 som har to hovedsakelig plane overflater 35, en midtre hovedsakelig plan ytterflate 36 og en nedre overflate 37. Den valgfrie øvre veggen 33 kan være enten buet eller vinklet eller en kombinasjon av begge. De to hovedsakelig plane overflatene 35 og den midtre hovedsakelig plane ytterflaten 36 i denne utførelsen er vinkelrett i forhold til den nedre ytterflaten 37 i lommen 33, noe som således da kan omtales som i formen av en ikke-skrå 2-dimensjonal geometri. Videre, fordi det finnes kun en integrert antirotasjonsstopper som kombinerer tre hovedsakelig plane ytterfiater i hver lomme 33, kan det oppnås både den maksimale posisjoneringsnøyaktigheten og den forenklede tilvirlaiingsprosessen.

Selv om den nedre overflaten 37 i lommen 33 understøtter innsatsen under en skjæreprosedyre berøres den forsenkede overflaten 36 eller kanten 27 av utsparingen i skjæreinnsatsen 20 på figur 2A-2C av den ene av kantene 38 på antirotasjonsstopperen 34 for å hindre rotasjon av innsatsen 20.

Antirotasjonsstopperen trenger ikke å begrenses til utformingen vist på figur 1 eller 3. Se figur 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, 4G og 4H. Antirotasjonsstopperen omfatter minst to plane overflater og kan omfatte ytterligere overflater som kan eller ikke kan være plane. Utførelsen vist på figur 4A og 4B har antirotasjonsstopperen 123 tre plane overflater 121 og en skråkant som omfatter en fjerde buet overflate 122. De tre plane overflatene i denne utførelsen fra figur 4A og 4B er hovedsakelig vinkelrett i forhold til den nedre overflaten 124. Den buede overflaten, skråkanten 122, har i denne utførelsen et sirku-lært tverrsnitt. Skråkanten 122 kan, slik som vist på figur 2B, tilformes ved fresing av toppen av antirotasjonsstopperen med en standard kuleneseendefres, se figur 6B. Skråkanten kan ha hvilken som helst utforming som tillater at minst ett parti av lommen understøtter et innlegg når det er sikret i verktøyholderen. For eksempel kan det brukes en enkel rettlinjet skråkant 222, slik som vist på figur 4C. Antirotasjonsstopperen 323 har, slik som vist på figur 4D, fire hovedsakelig plane overflater 321 og 324 uten en skråkanting av den øvre kanten, der overflatene 321 er hovedsakelig vinkelrette i forhold til den nedre overflaten 324. Utførelsen av verktøyholderen på figur 4E og 4F har antirotasjonsstopper 423 og 523 omfattende kun to plane overflater 421 og 521, som er hovedsakelig vinkelrette i forhold til den nedre overflaten 424 og 425 på den antiroterende stopperen 23. En skråkant 422 er innbefattet i utførelsen fra figur 4E.

Utførelsen av verktøyholderen på figur 4G omfatter en antirotasjonsstopper 623 med fire plane overflater 621 som er hovedsakelig vinkelrette i forhold til den nedre overflaten 624. Mens utførelsen av verktøyholderen på figur 4H omfatter en antiroterende stopper 723, som har to plane overflater 721 vinkelrett i forhold til den nedre overflaten 724, og en buet overflate 725 som også er vinkelrett i forhold til den nedre overflaten 724. Disse utførelsene av verktøyholderen er kun eksempler på de forskjellige verktøy-holderne som omfatter antirotasjonsstoppere, og menes ikke å skulle begrense utførel-sene av oppfinnelsen som kan kombinere innslag fra hver utførelse vist her, eller andre innslag som kan avledes fra denne redegjørelsen av en med erfaring innen området.

Utførelser av den foreliggende oppfinnelse tillater nøyaktig og sikker posisjonering av en rundt utformet innsats i en verktøyholder. En nøyaktig og sikker posisjonert innsats kan forbedre ytelsen og konsistensen til innsatslevetiden. Verktøyholderen i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan brukes med hvilket som helst antall av utforminger for skjæreinnsatser. Utformingen til en utsparing i skjæreinnsatsen som danner anlegg med antirotasjonsstopperen kreves ikke å være komplementær i forhold til utformingen av antirotasjonsstopperen. Det kan faktisk brukes en skjæreinnsats som omfatter mangfoldige forsenkede overflater i hvilken som helst form. En enkel sfærisk geometri rundt sideveggene på en rundt utformet innsats kan brukes med verktøyholdere.

Innsatsen berører lommen i minst tre hovedlokaliseringer. Som et eksempel kan en innsats 50 plasseres i en lomme 51, slik som vist på figur 5. Bunnen av innsatsen 50 berører den nedre overflaten 52 på lommen 51.1 tillegg berører det øvre partiet av sideveggen 53 på innsatsen 50 den vinklede (som tilformet med en standard konisk endemølle ved maskinering) eller buet (som tilformet med en standard kulemølle ved maskinering) skråkanten 54 ved det øvre partiet av lommen 51, hvilket typisk er berøringslokaliseringer for rundt utformede innsatser. I utførelsen av verktøyholderen fra figur 5 er det i tillegg berøring mellom innsatsen 50 og lommen 51 mellom den forsenkede overflaten 58 på innsatsen og den ene av kantene 38 på lommen vist i figur 3. Fordelen med å ha berøring ved det konkave profilet til kantene 38 er at denne formen av berøring gir mer stabilitet og mindre tendens til glidning mellom innsatsen og verktøyholderen under maskineringsprosedyrer. Den kombinerte virkningen til berør-ingene over gir en effektiv og stabil mekanisme for å hindre rotasjonen av innsatsen i lommen. Kantene 38 kan modifiseres fra de skarpe hjørnene for å innbefatte en skråkant eller runding av kanten.

Utførelser av verktøyholderen i henhold til den foreliggende oppfinnelse tillater mer nøyaktig plassering av innsatsen. En forsenket overflate på innsatsen berører lommen ved et konkavt profil av kanten på antirotasjonsstopperen for således å gi en stabil berøring. I en utførelse er kanten av toppen på antirotasjonsstopperen et resultat av krysningspunktet mellom minst to hovedsakelig plane ytterflater og en kule tilformet med en standard kulemølle når det øvre partiet av lommeveggen maskineres.

Utførelser av verktøyholderen gir betydelige fordeler.

I denne oppfinnelse består antirotasjonsoverflaten i den innsatsmottakende lommen av minst to hovedsakelige plane overflater i en form av ikke-skrå 2-dimensjonal geometri, snarere enn de konvekse overflatene i en form av skrå 3-dimensjonal geometri som i US patent nr. 6.238.133.

I denne oppfinnelse behøves ikke et komplementært forhold mellom den posisjonerende geometrien til innsatsen og lommen, snarere enn den komplementært utformede geometrien i US patent nr. 6.238.133.

En regelmessig rundt utformet innsats kan berøre ved det øvre partiet av sideveggen. For en rundt utformet innsats med en antirotasjonsmekanisme trenger den å ha minst en ytterligere berøring. I utførelser av verktøyholderen i henhold til den foreliggende oppfinnelse berører innsatsen med det nedre partiet av lommeveggen ved et punkt, snarere enn den lineære berøringen til lommen og verktøyinnsatsen omtalt i US patent nr. 6.238.133. Verktøyholdere i henhold til den foreliggende oppfinnelse gir derfor en mer stabil berøring som forbedrer ytelsen i prosessen og anbringelseskonsistensen til innsatsen i verktøyholderen. I visse utførelser resulterer punktberøringen nevnt over fra kanten tilformet ved toppen av de to hovedsakelig plane overflatene.

På grunn av den hovedsakelig plane geometrien tillater denne oppfinnelse tilvirkning av lommen ved hjelp av den tangentielle fremgangsmåte, snarere enn den aksielle eller tradisjonelle framgangsmåte. I den tangentielle fremgangsmåte nærmer skjæreverktøyet seg lommen i en retning tangentielt eller parallelt i forhold til den nedre lommeytterflaten, snarere enn i en aksiell retning vinkelrett i forhold til den nedre lommeytterflaten som skal skje i US patent nr. 6.238.133. Utformingen i denne oppfinnelse gir derfor flere muligheter for enkelhet ved tilvirkning.

Det er velkjent at den tradisjonelle fremgangsmåte, dvs. den aksielle fremgangsmåte, typisk brukes for tilvirkning av en lomme i et freseskj ærende verktøy. Verktøyet brukt for tilvirkning av lommen nærmer seg og maskinerer lommen i en retning parallelt i forhold til aksen av lommen, og således må Marin<g>srornmet for skjæreverktøyet besørg-es langs lommeaksen. I denne forstand begrenser den aksielle fremgangsmåte for til-virlming av lommen antallet lommer eller antallet tenner per diameter tilgjengelig for en freseskjærer.

Den tangentielle fremgangsmåte for tilvirkning av lommen er mer fleksibel, og en utførelse vises på figur 6A og 6B. Slik som vist på figur 6A kan en standard 90-grad endefres 61 nærme seg lommen i en retning parallelt i forhold til den nedre lommeoverflaten, eller med andre ord i en tangentiell retning mot den nedre lommeytterflaten 64.1 utførelsen vist på figur 6A og 6B åpner en 90-grad endefres lommen 60 først, hvilken fres maskinerer lommesideveggen 69 for et grovt snitt, og maskinerer ved det samme tidspunkt de to hovedsakelig plane overflatene 62 og valgfritt en tredje hovedsakelig plan ytterflate 63. Slik som vist på figur 6B kan en standard kulefres 65 maskinere, altså tangentielt, det øvre partiet 66 av lommesideveggen 69, hvilket parti naturligvis tilformer et konkavt profil og en kant 67 ved skjæringspunktet med de tre hovedsakelig plane overflatene 62 og 63.

Den tangientielle fremgangsmåte for til virkning tillater at flere lommer eller skjæreten-ner tilformes per diameter av et skjærelegeme enn en aksiell fremgangsmåte for tilvirkning. Denne oppfinnelse kan derfor utvide maskmeringsanvendelsene.

Det finnes flere fordeler ved å ha evnen til å tilvirke verktøyholdere med ytterligere lommer. Levetiden til skjæreinnsatsene kan for eksempel forbedres med redusering av materater under maskinering mens opprettholdelse eller forbedring av raten for materialfjerning. En freseskjærer med mindre avstand mellom tennene kan altså forbedre levetiden til skjærelegemet med redusering av spenningene fordelt på hver tann. Flere tenner vil også være gunstig ved maskinering av noen materialer som er vanskelige å maskinere, liknende inconel, titanium etc.

Den forsenkede overflaten av innlegget som kan være for eksempel wolframbasert karbid eller kermet i utførelser av den foreliggende oppfinnelse kan ha en enkel geometri, det vil si en nesten vinkelrett eller fortrinnsvis svakt fra vinkelrett, så som 1 til 2 grader vinkelrett i forhold til den nedre overflaten, og som deretter forløper svakt mot en enkel sfærisk overflate snarere enn den komplekse geometrien som defineres av delvis buet radius og innbefatter kontinuerlig sinusformet kurve rundt innsatsperiferien, likeledes konisk (omtrent 15 grader) buet stoppoverflate ved midtpartiet som i den tidligere kjente teknikk.

Utførelser av verktøyholderen er blitt omtalt, forskjellige modifikasjoner, variasjoner og tilføyelser kan imidlertid bli åpenbare for personer med ordinær erfaring innen området. Selv om antirotasjonsstopperen er blitt omtalt med hensyn til bruk på en verktøyholder i forbindelse med en rund innsats kan den også innlemmes for eksempel i utførelser med andre buede skjærekanter eller endog rette skjærekanter. Utførelsene omtalt her omfatter en antirotasjonsstopper, i tillegg kan et større antall antirotasjonsstoppere inkluderes i verktøyholderen omfattende minst en antirotasjonsstopper som omfatter to plane overflater.

Utførelser av verktøyholderen kan brukes for nøyaktig og sikkert å posisjonere en rundt utformet innsats, noe som således forbedrer ytelse og konsistens av levetiden til innsatsen i skjæreprosedyrer. Utførelser av verktøyholderen er enkle å tilvirke på grunn av geometrien til lommen på holderen, og tillater at flere lommer eller tenner tilformes på en

spesiell verktøyholder, for således å utvide de eventuelle anvendelsene til verktøyet.

Claims

1. Skjæreverktøyholder omfattende: en vertøyholder omfattende minst en innsatslomme, hvor innstatslommen omfatter en sidevegg og en enkel antirotasjonsstopper fremskutt fra sideveggen og omfatter to hovedsakelig plane overflater; og en skjæreinnsats anordnet i innsatslommen og omfatter minst en utsparing, hvor hver av de to hovedsakelig plane overflatene av den ene antirotasjonsstopperen minst delvis fortsetter inn til en utsparing og den ene antirotasjonsstopperen hindrer rotasjon avskjæreirmsatsen i innsatslommen i enten retning ved kontakt punkt mellom ene eller den andre av de to overflatene og utsparingen.

2. Skjæreverktøyholder ifølge krav 1, hvor skjæreinnsatsen omfatter minst to utsparinger.

3 Skjæreverktøyholder ifølge krav 1, hvor innsatslommen omfatter en bunnflate og hver av de to hovedsakelig plane overflatene er hovedsakelig vinkelrett på bunnflaten.

4 Skjæreverktøyholder ifølge krav 1, hvor innsatslommen omfatter en bunnflate og en enkel antirotasjonsstopper av innsidelommen er integral med bunnflaten og sideveggen av innsatslommen.

5. Skjæreverktøyholder ifølge krav 1, hvor innsatslommen omfatter en enkel antirotasjonsstopper omfatter tre overflater, og hver av de tre overflatene er minst delvis forsetter inn i utsparingen.

6. Skjæreverktøyholder ifølge krav 5, hvor hver av de tre overflatene av den ene antirotasjonsstopperen i innsatslommen er hovedsaklige plane overflater.

7. Skjæreverktøyholder ifølge krav 1, hvor innsatslommen omfatter en bunnflate og hver av de to hovedsakelig plane overflatene er hovedsakelig vinkelrett på bunnflaten.

8. Skjæreverktøyholder ifølge ett av de foregående kravene, hvor antirotasjonsstopperen veksler en skjæreinnsats.

9. Skjæreverktøyholder ifølge ett av de foregående kravene, hvor hver utsparing av skjæreinnsatsen er minst delvis definert av en del av en sfære.

10. Skjæreverktøyholder ifølge ett av de foregående kravene, hvor skjæreinnsatsen er en rund formet skjæreinnsats.

11. Skjæreverktøyholder ifølge ett av de foregående kravene, hvor slriæreinnsatsen er et freseverktøy og slqærmgsmnsatsen er en fresinnsats.

12 Skjæreverktøyholder ifølge ett av de foregående kravene, hvor skjæreverktøyet omfatter: En verktøyholder som omfatter en innsatslomme, innsatslommen omfatter en bunnflate og en sidevegg, og en enkel antirotasjonsstopper som omfatter to overflater som er fremskutt fra sideveggen og skjærer bunnflaten; og En skjæreinnsats anordnet i innsatslommen, hvor hver av de to overflatene av den ene antirotasjonsstopperen av innsatslommen er minst delvis forsetter videre inn til utsparingen, rotasjon av skjæreinnsatsen i innsatslommen i en første retning er hindret av punkt kontakt mellom ene av de to overflatene av den ene stoppen og utsparingen, og rotasjon av skjæreinnsatsen i innsatslommen i en andre retning er hindret av punkt kontakt mellom den andre av de to overflatene av den ene antirotasjonsstopperen og utsparingen.

13. Skjæreverktøyholder ifølge ett av de foregående kravene, hvor skjæreverktøyet omfatter: En verktøyholder som omfatter en innsatslomme, hvor innsatslommen omfatter en sidevegg, og en enkel antirotasjonsstopper fi*emskutt fra sideveggen og omfatter to overflater; og En skjæreinnsats anordnet i innsatslommen, hvor hver av de to overflatene av den ene antirotasjonsstopperen av innsatslommen er minst delvis forsetter videre inn til utsparingen og den ene antirotasjonsstopper forhinder rotasjon av skjæreinnsats i innsatslommen i begge retninger ved kontakt mellom et lokalisert område av ene eller den andre av de to overflatene og utsparingen.

14. Skjæreverktøyholder ifølge ett av de foregående kravene, hvor skjæreverktøyet omfatter: En verktøyholder som omfatter en innsatslomme, innsatslommen omfatter en bunnflate og en sidevegg, og en enkel antirotasjonsstopper som omfatter to overflater som er fremskutt fra sideveggen og skjærer bunnflaten; og En skjæreinnsats anordnet i innsatslommen og omfatter en utsparing, hvor hver av de to overflatene av den ene antirotasjonsstopperen av innsatslommen er minst delvis forsetter videre inn til utsparingen, rotasjon av skjæreinnsatsen i innsatslommen i en første retning er hindret av kontakt mellom et lokalisert område ene av de to overflatene av den ene antirotasjonsstoppen og utsparingen, og rotasjon av skjæreinnsatsen i innsatslommen i en andre retning er hindret av kontakt mellom et lokalisert område av den andre av de to overflatene av den ene antirotasjonsstopperen og utsparingen.

15. Skjæreverktøyholder omfattende: en vertøyholder omfattende minst en innsatslomme, hvor innstatslommen omfatter en sidevegg og en enkel antirotasjonsstopper fremskutt fra sideveggen og omfatter to overflater; og en skjæreinnsats anordnet i innsatslommen og omfatter en utsparing, hvor hver av de to overflatene av den ene antirotasjonsstopperen minst delvis fortsetter inn til en utsparing og den ene antirotasjonsstopperen hindrer rotasjon avskjæreinnsatsen i innsatslommen i begge retninger ved kontakt mellom et lokalisert område av ene eller den andre av de to overflatene og utsparingen.

16. Skjæreverktøyholder ifølge krav 15, hvor skjæreverktøyet omfatter: En verktøyholder som omfatter en innsatslomme, innsatslommen omfatter en bunnflate og en sidevegg, og en enkel antirotasjonsstopper som omfatter to overflater som er fremskutt fra sideveggen og skjærer bunnflaten; og en skjæreinnsats anordnet i innsatslommen og omfatter en utsparing, hvor hver av de to overflatene av den ene antirotasjonsstopperen minst delvis fortsetter inntil en utsparing, rotasjon av avskjæreinnsatsen i innsatslommen en første retning er hindret av kontakt mellom et lokalisert område ene av de to overflatene av den ene antirotasjonsstoppen og utsparingen, og rotasjon av skjæreinnsatsen i innsatslommen i en andre retning er hindret av kontakt mellom et lokalisert område av den andre av de to overflatene av den ene antirotasjonsstopperen og utsparingen.