SE0950194A1

SE0950194A1 - Skärspets innefattande ett spårförsett skaft och skärverktyg innefattande en sådan skärspets

Info

Publication number: SE0950194A1
Application number: SE0950194A
Authority: SE
Inventors: Jan Eriksson
Original assignee: Seco Tools Ab
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2010-09-28
Also published as: SE533660C2; EP2411175A4; EP2411175A1; RU2011143386A; WO2010110735A1; US20110318121A1; KR20120003445A; BRPI1010265A2; CN102365146A

Description

öppning för mottagande av skaftpartiet av skärspetsen, varvid väggen innefattar åtminstone ett genomgående hål, och ett åtminstone partiellt sfâriskt organ, varvid nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ tas emot i det genomgående hålet så att ett sfäriskt parti av nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ sträcker sig igenom det genomgående hålet in i den axiella öppningen. Skärspetsen säkras vid verktygshållaren när skaftpartiet av skärspetsen tas emot i den axiella öppningen och åtminstone en del av det sfäriska partiet av nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ tas emot i spåret i skärspetsen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Särdragen hos och fördelarna med föreliggande uppfinning förstås väl genom att läsa följande detaljerade beskrivning tillsammans med ritningarna på vilka samma siffror anger liknande element och på vilka: Fig. 1A är en sprängd, partiell tvärsnittsvy från sidan av ett skärverktyg enligt en aspekt av föreliggande uppfinning; Fig. 1B är en partiell tvärsnittsvy från sidan av skärverktyget enligt Fig. 1A när det är monterat; Fig. 1C är en vy ovanifrån av verktygshållaren hos skärverktyget enligt Fig. 1A; Fig. 1D är en partiell tvärsnittsvy från sidan av ett parti av skärverktyget enligt Fig. 1A när det är monterat; Fig. 2A och 2B är en partiell tvärsnittsvy från sidan och en vy ovanifrån av en verktygshållare hos ett skärverktyg enligt en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning; Fig. 2C och 2D är en vy underifrån och en sidovy av en skärspets hos ett skärverkty enligt en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning; Fig. 3A är en sprängd, partiell tvärsnittsvy från sidan av ett skärverktyg enligt en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning; Fig. 3B är en partiell tvärsnittsvy från sidan av skärverktyget enligt Fig. 3A när det är monterat; Fig. 4A är en sprängd, partiell tvärsnittsvy från sidan av ett skärverktyg enligt en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning; Fig. 4B är en partiell tvärsnittsvy från sidan av skärverktyget enligt Fig. 4A när det är monterat; Fig. 5A och 5B är en vy underifrån och en sidovy av en skärspets hos ett skärverktyg enligt en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning; Fig. 5C är en partiell tvärsnittsvy från sidan av en verktygshållare hos ett skärverktyg enligt en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning och Fig. 5D är en tvärsnittsvy av verktygshållaren enligt Fig. 5C tagen vid snittet 5D-5D; Fig. 6 är en partiell tvärsnittsvy från sidan av ett parti av ett skaft och en verktygshållare hos ett skärverktyg enligt en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning; Fig. 7 är en partiell tvärsnittsvy från sidan av ett parti av ett skaft och en verktygshållare hos ett skärverktyg enligt ännu en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING Ett skärverktyg 21 enligt en aspekt av föreliggande uppfinning visas i Fig. 1A-1 D.

Skärverktyget 21 innefattar en skärspets 23 som innefattar ett verktygsparti 25 och ett skaftparti 27 som är förbundet med verktygspartiet. Skärspetsen 23 är i typiska fall utformad av ett hàrdmetallmaterial som har pressats och sintrats, ehuru skärspetsen kan utformas av en stor mängd andra material. Verktygspartiet 25 i de illustrerade utföringsformerna är ett fullradiepinnfräsverktyg, men det ska förstås att Verktygspartiet kan innefatta en mängd olika verktyg.

Skaftpartiet 27 innefattar åtminstone ett spår 29 och innefattar vanligen ett flertal spår, så som två eller tre spår. Spåren 29 sträcker sig vanligen omkring skaftpartiet 27 i en stigningsvinkel mellan 1°- 20°. Åtminstone ett avsnitt 31 av spåret 29 sträcker sig längs omkretsen omkring åtminstone en del av skaftpartiet 27. Åtminstone en botten 33 (Fig. 1D) av spåret 29 definieras av en avrundad yta 35. Genom att forma bottnen 33 av spåret 29 med en avrundad yta underlättas formning av spåret i ett skaftpartiämne på ett enkelt sätt med användning av t ex roterande verktyg eller stansar. Såsom framgår av Fig. 6 och 7 kan spåret ha en annan form än en avrundad yta. Fig. 6 visar spåret 29' med en väsentligen kvadratisk eller rektangulär yta 35'. Fig. 7 visar spåret 29" med en väsentligen V-formad yta 35". Formerna på spåren som beskrivs här är avsedda att vara belysande, inte begränsande.

Skärverktyget 21 innefattar en verktygshållare 37 som innefattar en vägg 39 som definierar en axiell öppning 41 för mottagande av skaftpartiet 27 av skärspetsen 23.

Väggen 39 innefattar åtminstone ett genomgående hål 43 och innefattar vanligen ett flertal genomgående hål som är åtminstone lika många som antalet spår 29 i skaftpartiet 27. Verktygshållaren 37 som visas i Fig. 1A-1 D innefattar även ett åtminstone partiellt sfäriskt organ 45. Verktygshållare som visas i Fig. 2A-5D inkluderar också åtminstone partiellt sfäriska organ. Såsom framgår avt ex Fig. 1C tas nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 (som visas genomsynligt) emot i det genomgående hålet 43 (som visas genomsynligt) så att ett sfäriskt parti 47 av nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 sträcker sig igenom det genomgående hålet in i den axiella öppningen 41. Skärspetsen 23 säkras vid Verktygshållaren 37 när skaftpartiet 27 av skärspetsen tas emot i den axiella öppningen 41 och åtminstone en del av det sfäriska partiet 47 av nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 tas emot i spåret 29 i skärspetsen. För att underlätta att förmå det sfäriska partiet 47 av nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 att placera sig vid den radiellt innersta delen av spåret 29, dvs. bottnen av spåret är, såsom framgår av Fig. 1D, radien F11 för det sfäriska partiet 47 vanligen mindre än en radie F12 för den avrundade ytan 35 av spåret.

Nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 kan anta en mängd former. Fig. 1D visar ett åtminstone partiellt sfäriskt organ 45 enligt en aspekt av föreliggande uppfinning som innefattar ett cylindriskt parti 49 med en form som år komplementär till en form på ett parti 51 av det genomgående hålet 43. Det är vanligen önskvärt att det sfäriska partiet 47 av nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 sträcker sig ett precist avstånd in i den axieila öppningen 41 i verktygshållaren 37. Såsom framgår av FIG 1D är ett sätt att begränsa i vilken omfattning det sfäriska partiet 47 kan sträcka sig in i den axieila öppningen 41 i verktygshållaren 37 att förse nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 med en skuldra 53 (som, om så krävs, kan vara tillhandahållen såsom en del av det cylindriska partiet 49) och att förse det genomgående hålet 43 med en skuldra 55. Skuldran 53 hos nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 och skuldran 55 hos det genomgående hålet 43 kan vara arrangerade så att en omfattning i vilken det sfäriska partiet 47 är anpassat att sträcka sig in i den axieila öppningen 41 är begränsad, dvs. när skuldrorna ligger an förhindras det sfäriska partiet att sträcka sig ytterligare in i den axieila öppningen.

Det är vanligen önskvärt att förhindra att nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 rör sig i förhållande till eller faller ur det genomgående hålet 43. Därför kan det cylindriska partiet 49 av nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45, förutom att ha en skuldra 53, eller istället för att ha en skuldra, innefatta en utvändig gänga 57 och det genomgående hålet 43 kan innefatta en invändig gänga 59 för att passa ihop med den utvändiga gängan på nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ. Det är inte nödvändigt att ett organ är ett åtminstone partiellt sfäriskt organ såsom visas i Fig. 1A-5B. Fig. 6 och 7 visar ett väsentligen rektangulärt organ 45' och ett väsentligen stympat koniskt organ 45" (framträder V-format från sidan) som vanligen skulle föredras för användning med väsentligen rektangulära eller väsentligen V- formade spår 29' respektive 29".

Nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 kan passa ihop med det genomgående hålet 43 via en greppassning, vanligen såsom ett alternativ till t ex en gängad förbindning, fastän en gängad förbindning även kan användas i kombination med en greppassning. Greppassningen kan vara skapad genom lämplig dimensionering av nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45 och det genomgående hålet 43. Denna kan inkludera val av storlekar så att nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 45, särskilt det cylindriska partiet 49, om det finns tillhandahållet på nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ, kan tas emot i det genomgående hålet 43 enbart genom en “krymppassnings"-process varigenom väggen 39 hos verktygshållaren 23 värms upp för att förstora det genomgående hålet 43, nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ (eller dess cylindriska parti 49) är positionerat i det genomgående hålet och det genomgående hålet klämmer åt omkring nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ (eller dess cylindriska parti).

Fig. 1C visar tre genomgående hål 43 och (genomsynligt) tre åtminstone partiellt sfäriska organ 45 likformigt åtskilda omkring en omkrets av den axiella öppningen 41 i verktygshållaren 37 och vid samma axiella positioner på verktygshållaren. Färre än tre genomgående hål kan vara tillhandahållna. Fig. 2A-2D visar till exempel komponenter av ett skärverktyg med två genomgående hål 143 (Fig. 2A-2B) likformigt åtskilda omkring den axiella öppningen 141 i verktygshållaren 137 och två åtminstone partiellt sfäriska organ 145 för att passa ihop med två spår 129 (Fig. 2G- 2D) på ett skaftparti 127 av en skärspets 123. De genomgående hålen kan vara lokaliserade vid olika axiella positioner och kan vara positionerade så att fler än ett åtminstone partiellt sfäriskt organ tas emot i ett spår. Positionering av de genomgående hålen med likformig åtskillnad omkring omkretsen av den axiella öppningen i verktygshållaren och vid samma axiella position kan underlätta fördelning av krafter igenom skärspetsen och verktygshållaren, särskilt där åtminstone tre genomgående hål är tillhandahållna.

Skärspetsen 23 innefattar i typiska fall ett axiellt stopp 61. I den utföringsform som visas i Fig. 1A-1B innefattar det axiella stoppet 61 en radiellt sig sträckande yta 63 som bildar åtminstone en del av det axiella stoppet och anligger mot en övre ände 73 av verktygshållaren 37 för att förhindra ytterligare axiell rörelse av skaftpartiet 27 av skärspetsen 23 in i verktygshållaren. I denna utföringsform bildar den radiellt sig sträckande ytan 63 en botten av verktygspartiet 25 och bildar en 90° vinkel med en axel för skaftpartiet.

Skärspetsen 23 innefattar även ett centreringsorgan i form av ett stympat koniskt parti 65 som har en omkretsmässigt största ände 67 som är närmare till en första ände 69 av skaftpartiet 27 närmast verktygspartiet 25 än till en motsatt, andra ände 71 av skaftpartiet. Det stympade koniska partiet 65 kan underlätta radiell positionering av skaftpartiet 27 av skärspetsen 23 i den axiella öppningen 41 i verktygshållaren 37, dvs. centrering av skaftpartiet, genom att förmås anligga mot ett motsvarande stympat koniskt parti 65' i den axiella öppningen 41 i verktygshållaren 37. Det axiella stoppet 61 är en från det stympade koniska partiet 65 separat struktur, vilket därmed underlättar att säkerställa exakt axiell positionering av skärspetsen 23 och underlättar att undvika under- eller överåtdragning av skärspetsen i förhållande till skaftpartiet 27.

I den utiöringsform som visas i Fig. 1A-1B innefattar spåret 29 ett väsentligen helt längs omkretsen sig sträckande avsnitt i den bemärkelsen att spåret är skruvformigt och sträcker sig omkring en väsentlig del av omkretsen av skaftpartiet 27. Vanligen sträcker sig spåret 29 omkring mindre än 360° av omkretsen av skaftpartiet 27 för att underlätta formning av spåret och för att minimera mängden svarvning som måste utföras för att säkra skärspetsen 23 i förhållande till verktygshållaren 37, men såsom visas genomsynligt i Fig. 1A kan spåret sträcka sig 360° omkring omkretsen av skaftpartiet. Om spåret 29 skulle sträcka sig till exempel 360° omkring omkretsen av skaftet 27 i utföringsformen enligt Fig. 1A och 1B kunde positionen för de genomgående hålen 43 vara lokaliserad närmare en övre ände 73 av verktygshållaren 37. Dessutom skulle den övre änden av varje spår 29 kunna vara närmare den första änden 69 av skaftet 27. Såsom framgår av Fig. 5A-5D kan den övre änden av varje spår 429 vara närmare den första änden av skaftpartiet än en motsatt, andra ände av skaftpartiet.

Fig. 3A-3B visar ett skärverktyg 221 som i många avseenden liknar skärverktyget 21 som visas i Fig. 1A-1 D. Skärspetsen 223 innefattar ett spår 229 som innefattar ett axiellt sig sträckande avsnitt 275 och det längs omkretsen sig sträckande avsnittet 231. Såsom framgår av Fig. 3A möter det längs omkretsen sig sträckande avsnittet 231 det axiellt sig sträckande avsnittet 275 vid en första ände 231a av det längs omkretsen sig sträckande avsnittet och innefattar vanligen en stigning så att en andra ände 231 b av det längs omkretsen sig sträckande avsnittet är anordnad närmare den första änden 269 av skaftpartiet 227 än en motsatt, andra ände 271 av skaftpartiet, dvs. det längs omkretsen sig sträckande avsnittet 231 år vanligen ett skruvformigt avsnitt. Genom att förse ett spår 229 med ett axiellt sig sträckande avsnitt 275 och ett längs omkretsen sig sträckande avsnitt 231 kan fastsättning av skärspetsen 223 vid verktygshållaren 237 underlättas med en minimal omfattning av svarvning av skärspetsen i förhållande till verktygshållaren medan punkterna vid vilka nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ 245 tas emot i spåren 229 blir lokaliserade på ett avstånd från den andra änden 271 av skaftpartiet 227.

Fig. 4A-4B visar ett skärverktyg 321 som i många avseenden liknar skärverktyget 21 som visas i Fig. 1A-1 D. Skaftet 327 hos skärspetsen 323 är stympat koniskt och som en konsekvens sträcker sig spåren 329 i skaftet inte till bottnen av skaftet för att passa ihop med åtminstone partiellt sfäriska organ 345 som sträcker sig igenom genomgående hål 343 i väggen 339 hos verktygshållaren 337. Den axiella öppningen 341 iverktygshållaren 337 är vanligen också stympat konisk när den används i samband med en skärspets 323 som har ett stympat koniskt skaft 327.

Den stympat koniska formen på skaftet 327 och den axiella öppningen 341 kan underlätta fastsättning av skärspetsen 323 vid verktygshållaren 337 snabbt och med relativt få varv, och där spåren 329 och åtminstone partiellt sfäriska organ 345 passar in relativt nära den första änden 369 av skaftet 327 hos skärspetsen och/eller relativt nära den övre änden 373 av verktygshållaren. Den stympat koniska formen på skaftet 327 underlättar även centrering av skärspetsen 323 i förhållande till verktygshållaren 337 på ett sätt liknande som det stympade koniska partiet 65 på skärspetsen 23 som visas i Fig. 1A-1 D. Det stympade koniska skaftet 327 kommer vanligen också att vara en från ett axiellt stopp separat struktur, vanligtvis i form av en radiellt sig sträckande yta som bildar en bottendel av verktygspartiet av skärspetsen.

Fig. 5A-5D visar komponenter av ännu ett ytterligare skärverktyg med en skärspets 423 (Fig. 5A-5B) som har ett stympat koniskt skaft 427. Spåret 429 innefattar ett längs omkretsen sig sträckande avsnitt 431 och ett axiellt sig sträckande avsnitt 475.

Pâ detta vis kan fastsättningen av skärspetsen 423 vid verktygshållaren 437 (Fig. 5C-5D) genomföras ännu snabbare och med ännu färre varv än med den utföringsform som visas i Fig. 4A-4B, och där spåren 429 och åtminstone partiellt sfäriska organ 445 passar in relativt nära den första änden 469 av skaftet.

I föreliggande ansökan är användningen av termer så som "inkluderande" icke begränsande och är avsedd att ha samma betydelse såsom termer så som "innefattande" och inte utesluta förekomsten av annan konstruktion, annat material eller andra åtgärder. Ehuru användningen av termer så som "kan" på samma sätt är avsedd att vara icke begränsande och avspegla att struktur, material eller åtgärder inte är nödvändiga, är underlåtenheten att använda sådana termer inte avsedd att avspegla att konstruktion, material eller åtgärder är erforderliga. I den utsträckning som konstruktion, material eller åtgärder för närvarande anses vara erforderliga, är de identifierade som sådana. Även om denna uppfinning har illustrerats och beskrivits i enlighet med en föredragen utföringsform, inses det att variationer och ändringar kan göras däri utan att awika från uppfinningen såsom den framställs i patentkraven.

Claims

10 PATENTKRAV

1. Skärspets (23, 123, 223, 323, 423) för ett skärverktyg (21, 121, 221, 321, 421), innefattande: ett verktygsparti (25) innefattande en skäregg; och ett skaftparti (27, 127, 227, 327, 427) som vid en första ände (69, 269, 369) är anslutet till verktygspartiet (25), kännetecknad av att spetsen innefattar åtminstone tre spår (29, 129, 229, 329, 429), varvid åtminstone ett avsnitt (31, 231, 431) av varje spår sträcker sig längs omkretsen omkring åtminstone en del av skaftpartiet, en centreringsstruktur (65) för att centrera skaftpartiet i förhållande till en öppning i en verktygshållare, och ett axiellt stopp (61) för att begränsa axiell rörelse av skaftpartiet in i öppningen i verktygshållaren, varvid det axiella stoppet och centreringsstrukturen år skilda strukturer.

2. Skärspets (23, 123, 223, 323, 423) enligt krav 1, i vilken varje spår innefattar åtminstone en av en avrundad yta (35), en väsentligen rektangulär yta (35') och en väsentligen V-formad yta (35").

3. Skärspets (23, 123, 223, 323, 423) enligt något av kraven 1-2, innefattande en radiellt sig sträckande yta (63) som bildar åtminstone en del av det axiella stoppet (61 ).

4. Skärspets (23, 123, 223, 323, 423) enligt krav 3, i vilken den radiellt sig sträckande ytan (63) bildar en botten av verktygspartiet (25).

5. Skärspets (23, 123, 223, 323, 423) enligt något av kraven 3 och 4, i vilken den radiellt sig sträckande ytan (63) bildar en 90° vinkel med en axel för skaftpartiet (27, 127, 227, 327, 427).

6. Skärspets (23, 123, 223, 323, 423) enligt något av kraven 1-5, i vilken centreringsstrukturen innefattar ett stympat koniskt parti (65) som har en 11 omkretsmässigt största ände (67) som är närmare till den första änden (69) av skaftpartiet än till en motsatt, andra ände av skaftpartiet.

7. Skärspets (323, 423) enligt något av kraven 1-5, i vilken skaftpartiet (327, 427) är stympat koniskt, har en omkretsmässigt största ände som är närmare till den första änden (369, 469) av skaftpartiet än till en motsatt, andra ände av skaftpartiet, och bildar centreringsstrukturen.

8. Skärspets (223, 423) enligt något av kraven 1-7, i vilken varje spår (229, 429) innefattar ett axiellt sig sträckande avsnitt (275, 475) och det längs omkretsen sig sträckande avsnittet (231, 431 ).

9. Skärspets (223, 423) enligt krav 8, i vilken det längs omkretsen sig sträckande avsnittet (231, 431) möter det axiellt sig sträckande avsnittet (275, 475) vid en första ände (231a) av det längs omkretsen sig sträckande avsnittet och innefattar en stigning så att en andra ände (231b) av det längs omkretsen sig sträckande avsnittet är anordnad närmare den första änden (269, 469) av skaftpartiet än en motsatt, andra ände av skaftpartiet.

10. Skärspets (23, 123, 223, 323, 423) enligt något av kraven 1-9, i vilken varje spår sträcker sig åtminstone 360° omkring skaftet.

11. Skärspets (23, 223, 323, 423) enligt något av kraven 1-10, i vilken varje spär sträcker sig mindre än 360° omkring skaftet.

12. Skärspets (423) enligt något av kraven 1-11, i vilken en övre ände av varje spår (429) är närmare till den första änden (69) av skaftpartiet än till en motsatt, andra ände av skaftpartiet.

13. Skärverktyg (21, 121, 221, 321, 421) innefattande en skärspets (23, 123, 223, 323, 423) enligt något av kraven 1-12 och en verktygshållare (37, 137, 237, 337, 437) innefattande en vägg (39) som definierar en axiell öppning (41, 141, 341) för 12 mottagande av skaftpartiet (27, 127, 227, 327, 427) av skärspetsen (23, 123, 223, 323, 423), varvid väggen innefattar åtminstone tre genomgående hål (43, 143, 343), och åtminstone tre åtminstone partiellt sfäriska organ (45, 145, 245, 345, 445), varvid varje åtminstone partiellt sfäriska organ tas emot i ett motsvarande genomgående hål så att ett sfäriskt parti (47) av nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ sträcker sig igenom det genomgående hålet in i den axiella öppningen, i vilket skärspetsen (23, 123, 223, 323, 423) säkras vid verktygshållaren (37, 137, 237, 337, 437) när skaftpartiet (27, 127, 227, 327, 427) av skärspetsen (23, 123, 223, 323, 423) tas emot i den axiella öppningen (41, 141, 341) och åtminstone en del av det sfäriska partiet (47) av var och en av nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ (45, 145, 245, 345, 445) tas emot i ett motsvarande av spåren (29, 129, 229, 329, 429) i skärspetsen.

14. Skärverktyg (21, 121, 221, 321, 421) enligt krav 13, i vilket varje åtminstone partiellt sfäriska organ (45, 145, 245, 345, 445) innefattar en skuldra (53) och varje genomgående hål (43, 143, 343) innefattar en skuldra (55), varvid varje skuldra (53) hos varje åtminstone partiellt sfäriska organ (45) och skuldran (55) hos det motsvarande av de genomgående hålen (43, 143, 343) är arrangerade så att en omfattning i vilken det sfäriska organet är anpassat att sträcka sig in i den axiella öppningen (41, 141, 341) begränsas.

15. Skärverktyg (21, 121, 221, 321, 421) enligt krav 14, ivilket det cylindriska partiet (47) av varje åtminstone partiellt sfäriska organ (45, 145, 245, 345, 445) innefattar en utvändig gänga (57) och varje genomgående hål (43, 143, 343) innefattar en invändig gänga (59) för att passa ihop med den utvändiga gängan (57) på nämnda åtminstone partiellt sfäriska organ (45, 145, 245, 345, 445).