SE1050870A1 - Dubbelsidigt, indexerbart svarvskär med spetsig spånvinkel - Google Patents

Description

40 45 50 55 60 65 sätt. I detta sammanhang skall påpekas att kraven på måttnoggrannhet vid svarvning av ringar av det aktuella slaget, vanligen ligger i storleksordningen 0,01 mm.

Av det ovan sagda framgår att dubbelsidiga svarvskär, som skall kunna fullgöra den aktuella uppgiften, måste ha en livslängd, som är tillräcklig för att med säkerhet kunna bearbeta den enskilda ytan på ringen i en enda passering utan avbrott. En varsam bearbetning kräver dessutom att skäret ger god spånkontroll, frarnför allt såtillvida att de avskilda spånorna ej får komma i kontakt med den genererade ytan. Med andra ord måste spånan styras bort från den genererade ytan och helst brytas sönder i mindre fragment.

Elementa beträffande svarvning För att underlätta förståelsen av uppfinningens natur, hänvisas inledningsvis till bifogade Fig. 1-3, som schematiskt illustrerar vissa fenomen, vilka har särskilt intresse i samband med svarvning. I Fig. 1-3 betecknar CE en skäregg, som har positiv skärgeometri och är avgränsad mellan en spånyta CS och en släppningsyta CLS. Ytorna CS och CLS möter varandra i en spetsig vinkel, varför skäreggens spånvinkel RA blir mindre än 90°. I exemplet uppgår RA till ca. 15°. Upplagsytan SS övergår via en gränslinje BL i en flankyta FS, som sluttar mot en botten B, vilken bildar en övergång mot spånytan CS. Avståndet mellan gränslinjen BL och skäreggens C egglinje är betecknat L. En av skäreggen CE avskild spåna illustreras förenklat i form av en båglinje CH.

Vid all form av spånavskiljande bearbetning i metall, inklusive svarvning, gäller regeln att spånan ”föds krokig”, dvs. omedelbart efter avskiljningsögonblicket erhåller spånan en inneboende strävan att krökas. Formen hos spånan, bland annat dess krökningsradie, bestäms av ett flertal faktorer av vilka de viktigaste i samband med svarvning utgörs av verktygets matning, skäreggens spånvinkel och det aktuella skärdjupet. Efter avskiljningen rör sig spånan i rät vinkel mot varje infinitesimal del av skäreggen. Om skäreggen är rak blir spånan därför tvärsnittsvis platt eller rektangulär, men om densamma är helt eller delvis bågformig blir även spånan tvärsnittsvis helt eller delvis bågformig.

I Fig. 1 visas hurusom spånan CH formas utan att träffa flankytan FS. Detta innebär att spånan utvecklas på ett okontrollerat sätt utan att styras. En dylik spåna ringlar sig oftast till en lång, telefonsladdliknande skruvformation, som bland annat kan träffa den genererade ytan i ämnet eller trassla in sig i verktyget och/eller maskinen. I exemplet enligt Fig. 1 är nivåskillnaden H1 mellan upplagsytan SS och skäreggen CE - eller flankytans FS höjd över skäreggen CE - i förhållande till avståndet L alltför liten för att spånan skall komma i kontakt med flankytan FS.

I Fig. 2 visas ett skär, i vilket nivåskillnaden H2 mellan upplagsytan SS och skäreggen CE (= flankytans höjd) är betydligt större än i föregående exempel, varvid flankytan FS sluttar tämligen brant ned mot övergången B mot spånytan CS. Detta betyder att spånan CH kommer att dyka 70 75 80 85 90 95 in med stor kraft mot flankytan FS, närmare bestämt i ett undre område av denna. Resultatet härav blir att stora mängder värme utvecklas i kontaktområdet, samtidigt som skäret blir trögskärande. Dessutom kan materialet i spånan lätt kleta fast mot flankytan FS till och med ända upp till upplagsytan SS. Efter viss tids användning uppstår även förslitningsskador i flankytan. Ej heller utförandet enligt Fig. 2 ger därför någon god spånkontroll.

I Fig. 3 visas ett utförande, i vilket förutsättningarna för god spånkontroll är betydligt förbättrade. I detta fall är flankytans höjd, dvs. nivåskillnaden H3 mellan upplagsytan SS och skäreggen CE, så vald att spånan CH kommer att varsamt träffa flankytan FS i ett övre område närmast upplagsytan SS. På så sätt reduceras värmeutvecklingen och tendenserna till fastkletning, varigenom skärets lättskärande egenskaper bibehålls. Till den måttliga värmeutvecklingen bidrar icke blott det faktum att spånan träffar flankytan FS med måttlig kraft, utan även det faktum att avståndet mellan skäreggen och spånans träffpunkt mot flankytan är större än i Fig. 2, varigenom temperaturen i den heta spånan hinner ytterligare reduceras. Då nivåskillnaden mellan upplagsytan och skäreggen väljs på ett optimalt sätt, såsom visas i Fig. 3, skapas sålunda en god spånkontroll, såsom kommer att beskrivas närmare nedan.

En stor skillnad mellan en skäregg med positiv skärgeometri enligt ovan och en skäregg med negativ skärgeometri, är att den förstnämnda lyfter ut spånan genom att kilas in mellan denna och den genererade ytan, medan den sistnämnda skjuter spånan framför sig under avskjuvning av densamma. Generellt blir positiva skäreggar därför mer lättskärande än negativa och alstrar spånor med större krökningsradier än de sistnämnda.

Teknikens ståndpunkt Det genom US 4411565 kända svarvskäret kan sägas utgöra ett universalskär för många skiftande typer av svarvningsoperationer, och torde i och för sig ha vissa förtj änster i samband med svarvning i största allmänhet. I patentdokumentet hävdas sålunda att skäret skall kunna arbeta inom ett brett område av skärdjup respektive matningshastigheter, under rninimering av värmeförslitning i skäret och maximering av dess livslängd. I praktiken lämpar sig emellertid det kända skäret ej för sådana delikata finsvarvníngsoperationer, som möj liggör framgångsrik bearbetning av exempelvis jetmotor-ringar av ovannärrmt slag, bland annat av nedan angivna skäl.

Den av noseggen och de båda konvergerande huvudeggarna bildade, sammanhängande skäreggen i skäret enligt US 4411565, är utformad med en negativ skärgeometri i så måtto att den spånyta och den släppningsyta, som tillsammans avgränsar skäreggen, bildar 90° vinkel med varandra, dvs. spånvinkeln = 0°. Detta innebär att skäreggen, å ena sidan, blir stark, men, å andra sidan, betydligt mer trögskärande än en skäregg med positiv skärgeometri. Härjämte utvecklar densamma betydande 100 105 110 115 120 125 130 mängder värme. En risk med negativa, trögskärande skäreggar är Vidare att desamma kan hugga fast i det bearbetade materialet och avbryta en påbörjad passering. En annan nackdel är att nivåskillnaden mellan det referensplan i vilket noseggarna är belägna och huvudeggarnas lägst belägna punkter är mångfaldigt större än nivåskillnaden mellan referensplanet och skärets stödyta. Detta innebär att spånan, i synnerhet den del av denna som avskiljs utmed huvudeggens tämligen långa och djupt belägna sektion, kommer att träffa den innanför spånytan befintliga flankytan under påtaglig värmeutveckling (jfr. Fig. 2 ovan), som kan leda till fastkletning på flankytan. Vidare övergår den undanfallande sektionen av huvudeggen i en lägsta sektion via en vinklad, relativt abrupt knix, som kan ge upphov till strålförslitningsskador i huvudeggen.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja bristerna hos det genom US 4411565 kända Skäret och skapa ett förbättrat, dubbelsidigt svarvskär. Ett primärt syfte med uppfinningen är sålunda att skapa ett lättskärande, dubbelsidigt svarvskär med god spånkontroll och en tillförlitlig funktion under en livslängd, som är tillräcklig för att med säkerhet genomföra en passering utan avbrott. Ett annat syfte är att skapa ett svarvskär med många användbara skäreggar, som låter sig monteras på ett stabilt sätt i tillhörande verktyg oavsett vilken sida av skäret som är verksam och vänd uppåt. Bland annat skall skäret minimera risken att metallpartiklar äventyrar stabiliteten genom att komma in i gränssnittet mellan stödytan och motsvarande upplagsyta i verktyget.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det primära syftet medelst de särdrag, som är angivna i patentkravets 1 kännetecknande del. Fördelaktiga utföranden av det uppfinningsenliga svarvskäret är vidare angivna i de osjälvständiga patentkraven.

Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt Genom US 5000626, US 5082401, US 5249894 och EP 0730925, är tidigare kända dubbelsidiga, indexerbara svarvskär med ett flertal skäreggar, som var för sig inbegriper en nosegg och två huvudeggar. I detta fall är emellertid huvudeggarna raka och belägna i samma plan som noseggarna, varför någon god spånkontroll ej erhålls.

Kort beskrivning av bifogade ritningsfigurer 4-18 På ritningarna är: Fig. 4 en fågelperspektivvy av ett skär enligt uppfinningen, Fig. 5 en grodperspektivvy av samma skär, Fig. 6 en förstorad planvy av skäret enligt Fig. 4 och 5, 135 140 145 150 155 Fig. 7 en sidovy av Skäret, Fig. 8 en skuren sidovy i förstorad skala, Fig. 9 en schematisk sidovy av en egglinje utmed en sida av Skäret, Fig. 10 en förstorad sidovy av en del av egglinjen enligt Fig. 9, Fig. 11 en förstorad detaljvy i planprojektion visande skäret i området av ett spetsvinkligt hörn, Fig. 12-16 detaljsektioner XII-XII, XIII-XIII, XIV-XIV, XV-XV och XVI-XVI i Fig. 11, Fig. 17 en förstorad perspektivvy visande skäret under svarvning av ett ämne, och Fig. 18 en perspektivvy av ett alternativt utförande av skäret enligt uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföranden av uppfinningen Av Fig. 4 och 5 framgår att det uppfinningsenliga skäret har en polygonal grundform och innefattar en ovansida la och en undersida lb, vilka har en identisk utfornming. Av detta skäl kommer fortsättningsvis i första hand endast ovansidan la att beskrivas i detalj. I ovan- och undersidorna la, lb ingår ett par motsatta, plana stödytor 2, vilka är avgränsade mellan yttre och inre konturlinjer 3, 4, och vilka är parallella dels med varandra, dels med ett neutralplan NP (se Fig. 7 och 8) beläget mitt emellan detsamma. Stödytornas planhet kan med fördel åstadkommas genom slipning, men även på annat sätt, exempelvis direktpressning eller gnistning. I exemplet är skäret rombiskt och inbegriper fyra hörn J 1, J 2, J 3 och J4, vilka är parvis motsatta varandra. Vid de två hörnen J 1, J 2 är skäret spetsvinkligt, medan hörnen J 3, J4 är trubbvinkliga. Ehuru hörnvinklarna kan variera är spetsvinklarna i detta fall 80° och trubbvinklarna 100°.

Mellan ovan- och undersidorna la, lb utbreder sig en med 5 generellt betecknad, runtomgående släppningsyta, vilken inbegriper ett flertal delytor, nämligen dels fyra plana delytor 6, som var för sig löper mellan ett par hörn, dels fyra konvexa delytor 7, vilka är belägna i hörnen och bildar övergångar mellan närbelägna släppningsdelytor 6.

Utmed den enskilda ovan- respektive undersidan är utformade ett flertal (i detta fall fyra) skäreggar, vilka är generellt betecknade 8-1, 8-2, 8-3 och 8-4, och vilka var och en inbegriper en nosegg 9 och två mot denna konvergerande huvudeggar 10. Varje dylik huvudegg 10 har till uppgift att ombesörja den huvudsakliga spånavskiljningen, medan den gemensamma noseggen 9 har till uppgift att avstryka den genererade ytan oavsett vilken av de båda huvudeggarna 10 som är verksam.

Ehuru det exemplifierade skäret inbegriper fyra användbara skäreggar 8 utmed såväl ovansidan som 160 165 170 175 180 185 190 undersidan, är det i och för sig tänkbart att utforma detsamma med endast två användbara, diametralt motsatta skäreggar, Vilka företrädesvis lokaliseras i de spetsvinkliga hörnen J 1, J 2.

Av Fig. 4 och 5 framgår vidare att skäret inbegriper ett centralt, genomgående hål 11, vars geometriska centrumaxel är betecknad C. Det är axiomatiskt att de båda hörnen J 1 och J 2 är ekvidistant åtskilda från centrumaxeln C. Även de radiella avstånden mellan centrumaxeln C och de båda hörnen J 3, J 4 är lika stora, ehuru kortare än avstånden till hörnen J 1, J 2. För fullständighets skull skall även nämnas att skärets höjd eller tjocklek är betydligt mindre än dess IC-mått (se Fig. 6).

Vanligen ligger IC-måttet ligga inom området 10-20 mm, medan tj ockleken är mindre än hälften av IC-måttet. I det visade prototyputförandet har skäret ett IC-mått av 12 mm, och en tjocklek t (se Fig. 8) av 4,88 mm.

Omedelbart innanför släppningsytan 5 (se Fig. 4) löper en runtomgående spånyta generellt betecknad 12. Mellan denna spånyta 12 och stödytans 2 yttre konturlinje 3 utbreder sig en flankyta 13, som sluttar nedåt mot spånytan. Såväl spånytan 12 som flankytan 13 inbegriper ett antal delytor, som kommer att beskrivas närmare nedan.

Nu hänvisas till Fig. 7 och 8, av vilka framgår att den enskilda huvudeggen 10 - betraktad i sidoprojektion - faller eller sjunker undan från en högsta punkt eller toppunkt 14 i anslutning till den enskilda noseggen 9 mot en lägsta punkt eller bottenpunkt betecknad 15. Att huvudeggen faller undan på detta sätt är generellt tidigare känt genom US 4411565.

I Fig. 8 betecknar UP ett övre plan, i vilket den enskilda stödytan 2 är belägen, medan RP betecknar ett referensplan, i vilket samtliga fyra noseggar 9 är gemensamt belägna. Härj ämte betecknar LP ett undre plan, i vilket huvudeggarnas 10 lägsta sektioner eller bottenpunkter 15 är gemensamt belägna. Det är uppenbart att planen UP, RP och LP är parallella med neutralplanet NP och att planet RP är försänkt i förhållande till planet UP, liksom planet LP är försänkt i förhållande till referensplanet RP.

I det visade exemplet ingår stödytan 2 i ett generellt ringformigt eller ändlöst land, som, förutom av stödytan 2 och den yttre flankytan 13, avgränsas av en inre flankyta 16, som utbreder sig mellan stödytans 2 inre konturlinje 4 och en försänkt, plan centralyta 17. I detta fall bildar den generellt ringformiga ytan 2 en primär stödyta, som utgör den enskilda ovan- eller undersidans enda stödyta. I det visade, föredragna utförandet är den inre flankytan 16 utformad med ett antal sågtandformade inskärningar, som bidrar till att reducera stödytans 2 area (utan att påverka den yttre flankytans 13 närhet till skärets periferi). På så sätt minimeras risken att stabilitetsförsämrande metallpartiklar kläms fast mellan stödytan och den samverkande upplagsytan i verktyget. 195 200 205 210 215 220 Nu hänvisas till Fig. 11-16, av vilka Fig. 11 utgör en förstorad detaljplanvy av Skäret i anslutning till ett spetsvinkligt hörn (J 1 eller J2). Noseggen 9 avgränsas av, å ena sidan, den konvexa delen 7 av släppningsytan 5, och, å andra sidan, en generellt cirkelsektorforrnig sektion av spånytan 12, nämligen den sektion som i Fig. 11 är betecknad 12a. Denna ytsektion 12a innehålls mellan dels den yttre cirkelbåglinje 18a, som bildar noseggens egglinje, dels en inre cirkelbåglinje 18b, varj ämte två radiallinj er 18c, 18d definierar spåndelytans 12a båda ändar. Ehuru nämnda egglinje 18a är lokaliserad i referensplanet RP, sluttar delytan 12a nedåt/inåt från egglinjen 18a mot den inre gränslinjen 18b. Detta framgår av Fig. 12, som illustrerar dels hurusom ytan 12a har en bredd W (i planprojektion), dels en med (x betecknad spånvinkel, som i exemplet uppgår till 15°. Den del av spånytan 12, som ansluter sig till en plan släppningsdelyta 6 och tillsammans med denna avgränsar en huvudegg 10, är betecknad 12b.

I snittet XII-XII (se Fig. 12), vilket är lokaliserati ett vertikalplan, som sammanfaller med bisektrisen mellan de konvergerande huvudeggarna 10, är avståndet L mellan noseggen 9 och stödytans 2 yttre konturlinje 3 tämligen stort i jämförelse med spånytans 12a bredd W. En övergång (i form av en konkav bottenyta) mellan flankytan 13 och spånytan 12a är betecknad 19. Den vinkel ß (fortsättningsvis benämnd flankvinkel), som flankytan 13 bildar med planet UP, är måttlig och uppgår i exemplet till ca. 20°.

I det visade, föredragna utförandet är spånvinkeln ot lika stor (15°) utmed den enskilda skäreggens hela utsträckning, medan däremot flankvinkeln ß varierar högst avsevärt. I snittet XIII-XIII (se Fig. 13) uppgår flankvinkeln ß till ca. 35°. Vidare är avståndet L mellan noseggen 9 och stödytans 2 yttre konturlinje 3 något mindre än i snittet enligt Fig. 12. I snitten XIV-XIV och XV-XV uppgår flankvinkeln ß till ca. 40° respektive 48°. Med andra ord ökar flankvinkeln ß med ökande avstånd från noseggen 9.

I det visade, föredragna utförandet är den enskilda huvudeggens 10 spånyta 12b ej jämnbred, utan smalnar av i ett område på avstånd från tillhörande nosegg 9. Detta framgår av Fig. 11 och 16, som visar hurusom spånytan 12b i snittet XVI-XVI har en bredd W, som är betydligt mindre än snitten utmed den jämnbreda delen av spånytan 12b. Genom att spånytan smalnats av på detta sätt har en halvöliknande del 2a av stödytan 2 kunnat byggas ut närmare huvudeggen 10 (se även Fig. 4-6).

Såsom tydligast framgår av Fig. 6 är varje utbuktande stöddelyta 2a belägen något närmare ett trubbvinkligt hörn (J 3, J 4) än ett spetsvinkligt hörn (J 1, J 2). Medelst dessa utbuktande stöddelytor 2a förbättras i hög grad skärets stabilitet i samband med att den enskilda, spetsvinkliga skäreggen 8-1, 8-2 är verksam. Med fortsatt hänvisning till Fig. 6 skall påpekas att de båda halvöliknande stöddelytor 2a, som medverkar till att stöda den spetsvinkliga skäreggen 8-1 i sidled, är belägna närmare denna 225 230 235 240 245 250 255 skäregg 8-1 än en tänkt diagonallinje (ej visad) mellan trubbhörnen J 3, J4. Genom att stöddelytorna 2a är jämförelsevis brett åtsärade, erhålls en stabil uppläggning av skäret då skäreggen 8-1 är verksam.

Nu hänvisas till Fig. 9 och 10, som illustrerar dels hurusom de båda huvudeggar 10, som samverkar med var sin nosegg 9, är sammanbyggda utmed en enda, sammanhängande egglinje, som sträcker sig mellan ändpunkterna 14 (= toppändpunkterna), dels hurusom denna egglinje har en mjuk, böljande form utan några abrupta oregelbundenheter eller knixar. Denna mjuka form har åstadkommits genom att den enskilda huvudeggen 10 utformats av ett flertal deleggar 10a, 10b, 10c och 10d, vilka samtliga övergår i varandra via övergångspunkter P1, P2 och P3, i vilka delbågarna tangerar varandra. Av dessa deleggar har deleggarna 10a och 10b konkav bågform, medan den mellersta och lägst belägna deleggen 10c utmed egglinjen är rak. Den konkava delegg 10a, som sträcker sig mellan punkterna P1 och P2, har en radie r1, som generellt är större än radien rz hos den efterföljande delegg 10b, som sträcker sig bågformigt mellan punkterna P2 och P3. I prototyputförandet uppgår r, till 50 mm och rz 10 mm. Mellan deleggen 10a och noseggens 9 ändpunkt 14, sträcker sig dessutom en mycket kort, konvex delegg 10d med radien r3 (= 0,75 mm).

Den sistnämnda, konvexa deleggen 10d har enbart till uppgift att bilda en icke-skarp övergång mellan deleggen 10a och noseggen 9. I Fig. 10 visas hurusom infinitesimala kraftkomposanter Kl, som avskiljer en spåna utmed deleggen 10a, integreras i en kraftresultant R1, som riktas snett uppåt/bakåt från skäret. På analogt sätt integreras infinitesimala kraftkomposanter K2 utmed deleggen 10b i en kraftresultant R2, som ävenledes är riktad snett uppåt/bakåt, ehuru i något mindre vinkel än resultanten R1. Skulle skärdjupet vara tillräckligt stort sker även en spånavskiljning utmed mellandeleggen 10c. I och med att denna är rak och belägen i planet LP, kommer en kraftresultant R3 i denna del av spånan att riktas i rät vinkel uppåt från skäret. Oavsett skärdjupet kommer under alla omständigheter den totala, resulterande kraft, som styr spånan ut från skäreggen dock att riktas generellt snett uppåt/bakåt.

Att de olika deleggarna 10a, 10b, 10c och 10d tangerar varandra i övergångspunkterna P1, P2 och P3 har sin grund i att varje tänkt radiallinje S, som genomskär en övergångspunkt mellan närbelägna, bågformiga deleggar sträcker sig till medelpunkterna (ej visade) för respektive cirkelbågar. En tänkt radiallinje S från övergångspunkten P2, som sträcker sig till medelpunkten för den konkava delbågen 10b, sträcker sig sålunda även från punkten P2 till medelpunkten för delbågen 10a. På analogt sätt sträcker sig en mot den raka deleggen 10c vinkelrät linje S, som genomskär punkten P3, till medelpunkten för delbågen 10b.

Genom att egglinjen på ovan beskrivet sätt givits en mjukt böljande form utan skarpa knixar, motverkas på ett effektivt sätt uppkomsten av strålförslitningsskador. Med andra ord bidrar egglinjens mjuka bågform till en livslängd, som säkerställer att den aktuella skäreggen låter sig användas under en sammanhängande passering utan avbrott. 260 265 270 275 280 285 290 I exemplet, där ju skäret har ett IC-mått av 12 mm och en tjocklek t av ca. 4,9 mm, uppgår avståndet L (se Fig. 12) mellan noseggen 9 och stödytans 2 yttre konturlinje 3, till ca. 2,7 mm, varvid den sektorformiga spåndelytan 12a har en bredd W (sedd i planprojektion) av ca. 0,7 mm.

Samma bredd W=0,7 mm har även huvudeggens spåndelyta 12b i snitten XIII-XIII, XIV-XIV och XV-XV, i vilka dock avstånden L varierar något. I snittet XIII-XIII uppgår L sålunda till ca. 1,9 mm, i snittet XIV-XIV till ca. 2,0 mm och i snittet XV-XV ca. 1,8 mm. I snittet XVI-XVI reduceras dock bredden W till ca. 0,4 mm och avståndet L till ca. 1,0 mm. Detta innebär att den förutnämnda, halvöliknande stöddelytan 2a har kunnat byggas ut ca. 0,8 mm i sidled.

Med hänvisning till Pig. 7 och 8 skall vidare påpekas att nivåskillnaden N1 mellan stödytans 2 plan UP och referensplanet RP uppgår till 0,12 mm och nivåskillnaden N 2 mellan det undre plan LP, i vilket huvudeggens lägsta sektion 15 är belägen, till 0,20 mm. Flankytans 13 höjd H3 (jfr. Pig. 3) uppgår därför till 0,32 mm (0,12 + 0,20). Ehuru H3 kan variera (genom variation av nivåskillnaderna N1 och N2) får ej H3 överskrida 0,5 mm. Med andra ord maximeras flankytans höjd H3 till ca. 10% av skärets tjocklek t.

Den vinkel y (fallvinkeln) i vilken huvudeggen 10 faller undan från noseggen 9 bör uppgå till minst 3° och högst 10°. I exemplet uppgår y till 7°. Denna fallvinkel definieras såsom vinkeln mellan referensplanet RP och en korda mellan punkterna P1 och P2.

Nu hänvisas till Fig. 17, som åskådliggör det uppfinningsenliga skäret under svarvning av ett arbetsstycke som roterar i rotationsriktningen Ro, samtidigt som det i ett verktyg (ej visat) monterade skäret längdmatas i matningsriktningen F. Med streckprickade linjer visas en spåna CH1, som hypotetiskt genereras av en skäregg, vars huvudeggar är raka och belägna i ett gemensamt plan (jämför med skären enligt US 5000626, US 5082401, US 5249894 och EP 0730925). I detta fall får spånan tvärsnittsvis platt form och rullar ihop sig i rät vinkel mot huvudeggen. Risken är därför stor att spånan kommer att träffa den genererade ytan på arbetsstycket. Med heldragna linjer visas en spåna CH2, som avskiljs medelst skäret enligt uppfinningen. Denna spåna kommer att initialt riktas snett bakåt utmed huvudeggens egglinje och därefter varligt träffa flankytan 13, vilken styr spånan i riktning snett bakåt. Då densamma (efter att ha börjat krökas och svalnat betydligt) därefter träffar skäret längre bak utmed egglinj en, kommer densamma att brytas sönder i mindre fragment.

I Fig. 18 visas ett alternativt utförande av skäret enligt uppfinningen. I detta fall är det generellt ringforrniga land, i vilket stödytan 2 ingår kompletterat med fyra öliknande land, som vart och ett inbegriper en sekundär stödyta 21, som är belägen i samma plan som den primära stödytan 2.

Denna sekundära stödyta 21 är placerad mellan den enskilda noseggen 9 och den primära stödytan 2, och har i detta fall en cykelsadelliknande konturform med en avsmalnande spets pekande mot noseggen. Genom att det öliknande land, i vilket den sekundära stödytan 21 ingår, är åtskilt från det 295 300 305 310 315 320 325 ïrï p rï-_*::-:;-:j~.,§r> land i vilket den primära stödytan 2 ingår, närmare bestämt via en ränna 22, minimeras ytterligare risken att spånfragment eller andra hårda partiklar kommer in mellan stödytan och den samverkande upplagsytan i svarvverktyget. Med andra ord optimeras förutsättningarna för en stabil fixering av skäret i verktyget.

Uppfinningens fördelar Genom att i enlighet med uppfinningen kombinera skäreggar, som har en positiv skärgeometri, med spånstyrande flankytor eller flanker, vilkas höjd i förhållande till de spånavskiljande huvudeggarna är begränsad till högst 0,5 mm, erhålls ett lättskärande svarvskär med unikt god spånkontroll. Sålunda säkerställer den måttliga flankhöjden i samverkan med det faktum att huvudeggen faller undan i en påtaglig fallvinkel från noseggen, att den avskilda spånan - oberoende av det valda skärdjupet - träffar flankytan med måttlig kraft och styrs undan varligt i riktning snett bakåt för att - såsom visas i Fig. 17 - under sin samtidigt pågående krökning slutligen brytas sönder i enkelt hanterbara fragment, vanligen i form av s.k. ”kommor”. Särskilt god blir spånkontrollen då svarvningen genomförs med måttlig matning (t.ex. inom området 0,1 - 0,3 mm per varv) under alstrande av förhållandevis tunna spånor. Vidare motverkar den mjuka eller järrma egglinjen utmed huvudeggen, som ernås genom att dennas deleggar övergår tangerande i varandra, uppkomsten av strålförslitningsskador i huvudeggen. I de föredragna utföranden, som illustreras på ritningarna, säkerställer dessutom de halvöliknande utbyggnaderna av stödytan till huvudeggarnas omedelbara närhet, att skärets upplagsbredd, och därmed dess stabilitet, blir extraordinärt god. Härj ämte har den ringformiga stödytans kontaktarea reducerats till ett minimum tack vare den inre konturlinjens sågtandform. På så sätt minimeras faran att de stabiliserande partiklarna tränger in i gränssnittet mellan skärets stödyta och verktygets upplagsyta. Summa summarum tillförsäkras det uppfinningsenliga skäret sålunda en livslängd, som med marginal klarar en passering utan menliga avbrott, varvid den genererade ytan i t.ex. ringar av ingressvis angivet slag, blir slät och minutiöst måttnoggrann.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinníngen är ej begränsad blott till de ovan beskrivna och på ritningarna visade utförandena. Sålunda kan uppfinningen tillämpas på dubbelsidiga svarvskär med vilken som helst polygonal grundform, i synnerhet triangulär. I de visade exemplen är släppningsdelytorna i skärets hörn cylinderformade, dvs. generatriser utmed desamma sträcker sig i rät vinkel mot neutralplanet, varj ämte släppningsdelytorna utmed huvudeggarna är plana såtillvida att såväl horisontella som vertikala, tänkta linjer utmed desamma är raka. Det är emellertid även tänkbart att utforma den runtomgående släppningsytan med en indragen midja.

Claims (10)

330 335 340 345 350 355 ïrï g rï-_*::-:;-:j~.,§r> PATENTKRAV

1. Dubbelsidigt, indexerbart svarvskär med polygonal grundform, innefattande åtminstone tre hörn (J 1, J2, J 3, J4) samt en ovansida (la) och en undersida (1b), i vilka ingår ett par motsatta, plana stödytor (2), vilka är avgränsade innanför yttre konturlinjer (3), och är parallella med varandra och med ett neutralplan (NP) beläget mitt emellan desamma, ett flertal utmed såväl ovansidan som undersidan lokaliserade skäreggar (8), som var och en inbegriper en nosegg (9) och två mot denna konvergerande huvudeggar (10), varvid samtliga noseggar utmed den enskilda ovan- eller undersidan är belägna i ett gemensamt referensplan (RP), som är försänkt relativt stödytan (2), samt en runtomgående spånyta (12) i anslutning till en periferisk släppningsyta (5), varvid den enskilda huvudeggen (10) är utformad mellan spånytan (12) och en mellan två hörn löpande del (6) av släppningsytan (5), och den enskilda noseggen (9) mellan spånytan (12) och en konvex del (7) av släppningsytan (5), och varvid från stödytans yttre konturlinje (3) utbreder sig en mot spånytan (12) sluttande flankyta (13), varjämte den enskilda huvudeggen (10) - betraktad i sidoprojektion - faller undan från en högsta punkt (14) i anslutning till noseggen (9) mot en lägsta punkt (15) mellan två hörn, kännetecknat därav, att nivåskillnaden mellan stödytan (2) och huvudeggens (10) lägsta punkt (15) uppgår till högst 0,5 mm och att den enskilda skäreggens spånvinkel (ot) är spetsig utmed skäreggens hela sträckning.

2. Svarvskär enligt krav 1, kännetecknat därav, att nivåskillnaden (N2) mellan sagda referensplan (RP) och huvudeggens (10) lägsta punkt (15) är högst dubbelt så stor som nivåskillnaden (N1) mellan stödytan (2) och referensplanet (RP).

3. Svarvskär enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att skäreggens spånvinkel (oi) är lika stor utmed såväl noseggen (9) som de båda huvudeggarna (10).

4. Svarvskär enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att skäreggens spånvinkel (a) uppgår till minst 5° och högst 20°.

5. Svarvskär enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att från noseggen (9) faller den enskilda huvudeggen (10) undan i en fallvinkel (y) inom området 3-10” relativt referensplanet (RP).

6. Svarvskär enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att den enskilda huvudeggen (10) inbegriper ett flertal deleggar (10a, 10b, 10c, 10d), vilka samtliga övergår i varandra via övergångspunkter (P1, P2, P3) i vilka deleggarna tangerar varandra. 360 365 ïrï g rï-_*::-:;-:j~,,§V>

7. Svarvskär enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att spånytan (12) utmed den enskilda huvudeggen (10) smalnar av i riktning mot ett område, innanför vilket stödytan (2) är utbyggd med en halvöliknande delyta (2a).

8. Svarvskär enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att den enskilda ovan- eller undersidan (la, lb) förutom ett generellt ringformigt land, i vilket den primära stödytan (2) ingår, inbegriper ett öliknande land, vilket är åtskílt från ringlandet och placerat mellan detta och noseggen (9), samt inbegriper en sekundär stödyta (21) belägen i samma plan som den primära stödytan (2).

9. Svarvskär enligt krav 8, kännetecknat därav, att den sekundära stödytan (21) har en cykelsadelliknande konturform med en avsmalnande spets pekande mot noseggen (9).

10. Svarvskär enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att flankytans (13) flankvinkel (ß) ökar med ökande avstånd från noseggen (9).