SE1050996A1 - Kuggfräs jämte bytbart skär härför - Google Patents

Abstract

I en aspekt hänför sig uppfinningen till ett kuggfrässkär innefattande en mellanen spånyta (30) och en släppningsyta (3l) utformad skäregg (32), som sträcker sig mellan ettpar motsatta ändar (33) på skäret. Den enskilda skäreggen (32) inbegriper förutom en rakhuvudegg (321) en mellan denna och den ena av andarna (33) lokaliserad delegg (324), vilkenär kortare än huvude g gen (32l) och devierar från en rak referenslinje i förlängning avhuvudeggen, närmare bestämt i riktning mot änden (33) och i en deviationsvinkel av högst l0°. I en ytterligare aspekt hänför sig uppfinningen även till en kuggfräs, som är bestyckad med det uppfinningsenli ga skäret. Publikationsbild Fig. 8

Description

40 45 50 55 60 avslutande finbearbetnings-processen handlar det därför om att avlägsna tiondelar eller hundradelar av en millimeter för att nå föreskrivna toleranser i ku g gbanoma. lkuggfräsen -liksom i andra spånavskiljande verktyg, som använder sig av bytbara, hårda skär - förekommer ett varierande antal felkällor, som kan störa eller helt äventyra verktygets bearbetningsprecision. Exempelvis kan utfallet vid tillverkning av skären variera såtillvida att skären stundom sväller och stundom krymper i förhållande till sina nominella, beräknade dimensioner (felen ligger inom området 105%). Ej heller kan med absolut säkerhet garanteras att de säten i grundkroppen i vilka skären monteras, erhåller sina exakt önskade, rymdgeometriska lägen i densamma. Andra felkällor som kan påverka de grovfrästa kuggarnas flankytor är dels den drivande verktygsmaskinens beskaffenhet (ålder), dels risken för uppkomst av vibrationer.

En nackdel med tidigare kända kuggfräsar (se t.ex. JP 2002144129 A) är svårigheten att behärska de ofrånkomliga ytfel, som regelmässigt uppstår i kuggarnas flankytor i samband med den initiala grovfräsningen. Dylika ytfel uppstår framför allt i de zoner, där skärens svepområden överlappar varandra, och kan omväxlande manifestera sig i form av konvexiteter (t.ex. åsar, bulor och dylikt) eller konkaviteter (t.ex. spår, gropar, nivåskillnader) i den frästa ytan. Med de kända kuggfräsarna kan beskaffenheten hos dessa ytfel ej förutses; något som senare kan försvåra den avslutande finbearbetningsoperationen. I praktiken är konvexiteter relativt enkla att eliminera genom att exempelvis slipas ned i förhållande till den omgivande ytan, utan att kuggarnas toleranser äventyras. Däremot är konkaviteter betydligt delikatare i och med att det omgivande ytskiktet måste slipas ned eller avlägsnas fram till dess att en slät, måttnoggrann flankyta erhålls. Om de grovfrästa flankytorna - såsom oftast är fallet - inbegriper såväl konkaviteter som konvexiteter, som växlar med varandra huller om buller i oförutsebara mönster, blir den avslutande finbearbetningsoperationen särdeles kinkig. Med andra ord föreligger en påtaglig risk att de föreskrivna toleranserna ej kan nås i samband med den avslutande finbearbetningsoperationen; något som i värsta fall kan leda till kassation av arbetsstycket. Dylika kassationer är i hög grad oönskade med tanke på att den färdiga produkten stundom har ett mycket högt ekonomiskt värde (exempelvis kan exklusiva kuggringar med diametrar >2000 millimeter ha ett värde av storleksordningen 10.000 EURO eller mer).

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovannänmda nackdelar hos tidigare kända kuggfräsar och skapa en kuggfräs med vars hjälp ytfelen i de grovfrästa kuggarna kan förutses och därmed bemästras. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa en kuggfräs, som på 65 70 75 80 85 grovfrästa kuggar genererar ytor, frarnför allt flanker, vilka har en förutsebar form och vilkas ofrånkomliga ytfel begränsar sig till konvexiteter, motsättningsvis till konkaviteter.

Det skall redan här understrykas att uppfinningen på intet sätt gör anspråk på att kunna eliminera den avslutande finbearbetningsoperationen. Tvärtom bygger uppfinningen på insikten att varje grovbearbetande kuggfräs ofrånkomligen behäftas med felkällor, som omöjliggör absolut bearbetníngsperfektion, och att en avslutande finbearbetningsoperation alltid är nödvändig.

Uppfinningens primära uppgift är sålunda att underlätta genomförandet av slutbearbetningen under säkerställande av att önskade toleranser hos kuggbanor i framför allt dyrbara arbetsstycken hålls.

Enligt uppfinningen nås det primära syftet medelst de särdrag, som är angivna i patentkravets 1 kännetecknande del. Fördelaktiga utföranden av den uppfinningsenliga kuggfräsen framgår vidare av de osjälvständiga kraven 2-8.

I en särskild aspekt hänför sig uppfinningen även till ett kuggfrässkär som sådant.

Särdragen hos detta kuggfrässkär framgår av det självständiga kravet 9, varj ämte fördelaktiga utföranden av detsamma är angivna i de osj älvständiga kraven 10-16.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: FIG. 1 en perspektivisk sprängvy av en kuggfräs enligt uppfinningen, FIG. 2 en perspektivvy visande kuggfräsen under bearbetning av ett skivforrnigt arbetsstycke, FIG. 3 en sidovy av verktyget, FIG. 4 en förstorad perspektivvy av ett i kuggfräsen ingående rotskär, FIG. 5 en planvy av rotskäret enligt Fig. 4, FIG. 6 en sidovy av nämnda rotskär, FIG. 7 en förstorad, schematisk bild visande geometrin hos rotskärets ena ändparti, FIG. 8 en perspektivvy av ett i kuggfräsen ingående flankskär enligt uppfinningen, FIG. 9 en planvy av flankskäret enligt Fig. 8, FIG. 10 en sidovy av flankskäret, 90 95 100 105 110 115 FIG. 11 en förstorad, schematisk bild visande den geometriska utfornmingen av ett ändparti på flankskäret, FIG. 12 en extremt förstorad, schematisk bild, som illustrerar geometrin hos två varandra överlappande skär i fräsen enligt uppfinningen, FIG. 13 en med Fig. 12 analog bild Visande ett alternativt överlappningsförhållande mellan skären, och FIG. 14 en schematisk bild visande den för uppfinningen karakteristiska geometrin i anslutning till en ände av ett skär.

Detalierad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfinningen I Fig. l-3 visas en kuggfräs, som är utförd enligt uppfinningen och inbegriper en grundkropp 1 och ett flertal skär 2, 3. Grundkroppen 1 är roterbar kring en geometrisk centrumaxel C och har en rotationssymmetrisk grundform. Sålunda inbegriper grundkroppen två motsatta, spegelsymmetriska flanksidor 4, vilka utbreder sig radiellt inåt från en gemensam periferi 5. Flanksidoma 4 har i detta fall konisk form, vilken förlänar grundkroppen ett diskusliknande utseende. På traditionellt sätt består de bytbara skären 2, 3 av ett hårt, slitstarkt material, t.ex. hårdmetall, medan grundkroppen 1 är tillverkad av ett mjukare material, vanligen stål.

Skären 2, som inom fackmannakretsar benämns rotskär, är monterade i omedelbar närhet av grundkroppens periferi, medan skären 3 är monterade utmed grundkroppens flanksidor 4 och benämns flankskär. I det visade, föredragna utförandet är samtliga skär 2, 3 vändbara och inbegriper ett flertal växelvis användbara skäreggar. Det enskilda skäret fixeras på grundkroppen med hjälp av en skruv 6, som förutom ett gängat skaft 7 inbegriper en skalle 8 med partiellt konisk form. Vid montering placeras rotskäret 2 i ett säte eller s.k. skärläge 9, som är öppet mot grundkroppens periferi 5 och inbegriper dels en tangentialstödyta 10, dels en sidostödyta 11, i vilken ett gängat hål 12 för skruven 6 mynnar.

En radialstödyta 13 äri detta fall utformad på en särskild, hård stödplatta 14 (t.ex. av hårdmetall), vilken är lösbart monterad radiellt innanför skäret 2. Det torde vara uppenbart att rotskäret 2 i sitt monterade tillstånd har sin radiellt yttre ände skjutande ut något från periferin 5. 120 125 130 135 140 145 Det enskilda flankskäret 3 monteras i ett från periferin 5 radiellt åtskilt säte 15 med parallellepipedisk grundform. Idetta säte 15 ingår en tangentialstödyta 16 och en sidostödyta 17, mot vilken skäret 3 skruvas fast.

I övrigt inbegriper grundkroppen 1 en navdel 18 med ett genomgående hål 19, till vilket ansluter sig två olika typer av kilspår 20, 21 för överförande av vridmoment från en drivspindel (ej visad) till frasen.

Det må även påpekas att grundkroppen på konventionellt sätt inbegriper spånluckor 22, 23, som är belägna framför respektive skär 2, 3 betraktat i fräsens rotationsriktning R.

I Fig. 2 visas fräsen i samband med bearbetning av ett arbetsstycke 24, som i detta fall har formen av en ring eller cirkelskiva, vilken i praktiken fixeras på en vridbar hållare (ej visad), med vars hjälp skivan kan stegvis vridas fram till ett angreppsläge för fräsen. Fräsen är i sin tur vertikalt rörlig (se dubbelpilen) för att fräsa ur en kugg- eller tandlucka 25, som tillsammans med en närbelägen lucka avgränsar en kugge eller tand 26.

Kuggarna 26 inbegriper dels en topp 27, dels två flanker 28, som konvergerar mot en gemensam botten 29 i den enskilda luckan 25, och som i detta fall är plana eller ”raka”. Det inre parti av den enskilda kuggen 26, som omges av två luckbottnar 29, benämns ”rot”.

Fräsens periferiska rotskär 2 har i detta fall till uppgift att forma en rundad botten 29 i den enskilda luckan 25, medan flankskären 3 skall forma de plana eller raka kuggflankema 28.

Nu hänvisas till Fig. 4-7, som i detalj illustrerar utformningen av det enskilda rotskäret 2. I det visade, föredragna utförandet är skäret 2 dubbelsidigt och vändbart, samt dessutom utformat så att detsamma kan användas på vilken som helst av grundkroppens 1 båda motsatta flanksidor 4. Av dessa skäl är skäret utformat med ett par plana och inbördes parallella ytor generellt betecknade 31, vilka växelvis kan användas såsom en släppningsyta och såsom en bottenyta mot sätets 9 sidostödyta 11. Fortsättningsvis benämns dock dessa ytor 31 endast ”släppningsytor”. Vidare ingår två motsatta spånytor 30, som i likhet med släppningsytoma är plana och inbördes parallella. Varje enskild spånyta 30 bildar 90° vinkel med den enskilda släppningsytan 31. Utmed den kant där ytorna 30, 31 möts (se Fig. 4) bildas därför en med 32 betecknad skäregg. Utmed varje spånyta 30 finns två dylika skäre g gar 32 för att möjliggöra vändning av skäret. Den enskilda spånytan 30 utbreder sig mellan två 150 155 160 165 170 175 motsatta ändar 33 i form av plana ytor, som i exemplet sträcker sig i rät vinkel mot spånytorna 30.

För att funktionsmässigt särskilja de båda skäreggarna 32 från varandra har desamma i just Fig. 6 (men ej i övriga figurer) försetts med suffiXen a respektive b. Härjämte har de båda ändarna betecknats 33a respektive 33b. Då rotskäret monteras i tillhörande säte 9 i grundkroppen, i syfte att använda skäreggen 32a för spånavskiljning, vänds änden 33a radiellt utåt, medan änden 33b vänds radiellt inåt mot grundkroppens centrum. Den med 3 lb betecknade släppningsytan är då ansatt mot sätets 9 sidostödyta 11, medan släppningsytan 3la är exponerad utåt från sätet.

Förutom en rak huvude gg 321 i anslutning till den plana delen 311 av släppningsytan 31, inbegriper den enskilda skäreggen 32 ett antal deleggar betecknade 322, 323, 324 och 325. Av dessa är deleggen 322 bågforrnig och har en måttlig bågradie r1 (se Fig. 7), medan deleggen 323 är rak. Den bågformiga deleggen 322, som på konventionellt sätt har till uppgift att forma den ena hälften av den rundade, konkava bottnen 29 i den enskilda kuggluckan 25, ansluter sig till såväl huvudeggen 321 som deleggen 323 genom att tangera dessa. Den raka deleggen 323 övergåri en overksam, rak kant 327 på ändytan 33 via en konventionell radieövergång 326 med radien rg. Med avseende på den ände av skäreggen som inbegriper deleggen 322 skiljer sig det uppfinningsenliga skäret 2 ej väsentligt från kända rotskär.

Innan rotskäret 2 beskrivs ytterligare i detalj, hänvisas till Fig. 3, som visar hurusom de radiellt åtskilda skären 2, 3 har olika svepområden. Ett första svepområde, som är visat bakom ett rotskär 2 betraktat i rotationsriktningen, är betecknat S1. Det torde vara axiomatiskt att svepområdet är cirkulärt ringformigt och har en bredd eller radiell utsträckning, som bestäms av rotskärets längd L (se Fig. 5). Bakom ett rotationsmässigt efterföljande, yttre flankskär 3 visas i Fig. 3 vidare ett svepområde S2 för detta skär.

Svepområdet för det i sin tur efterföljande, inre flankskäret 3 betecknas S3. Genom att rotskärets 2 radiellt inre ände har lokaliserats närmare grundkroppens centrumaxel C än den radiellt yttre änden på det efterföljande flankskäret 3, kommer de båda svepområdena S1 och S2 att överlappa varandra i en ringforrnig överlappningszon betecknad Zl. Mellan svepområdena S2 och S3 för de yttre respektive inre flankskären 3 förefinns på analogt sätt en överlappningszon betecknad Z2. Denna överlappningszon erhålls till följd av att det yttre 180 185 190 195 200 205 flankskärets 3 inre ände lokaliserats nännare centrumaxeln C än det inre flankskärets 3 yttre ände.

I detta sammanhang skall erinras om att de olika, tangentiellt åtskilda skären angriper och gräver sig in i arbets stycket i tidsmässigt skilda steg. Då exempelvis ett rotskär 2 passerat en viss geometrisk ort i arbetsstycket och grävt ur en cirkelformig ”ränna”, vars djup är beroende av fräsens matning, kommer det rotationsmässigt efterföljande, yttre flankskäret att passera samma geometriska ort först ett kort ögonblick senare, och därvid generera en innanförvarande ränna, som skär in i den första rännan utmed en båglinje eller skämingspunkt belägen i överlappningszonen Zl. Samma fenomen uppstår givetvis även i överlappningszonen Z2 mellan flankskären.

De ingressvis beskrivna, oförutsebara ytfel, som kan försvåra den avslutande finbearbetningen av kuggarnas flanker, uppträder främst i just överlappningszonerna mellan svepområdena, och har sin grund i att de överlappande ändpartiema av skäreggarna på tidigare kända kuggfräs skär är raka ända fram till skärets ändyta och övergår i denna via ett tämligen skarpt hörn (detta är fallet även om hörnornrådet utgörs av en traditionell radieövergång med en diminutiv radie). Om ett par samverkande skär dislokerats på ett eller annat sätt i förhållande till sina föreskrivna, önskade rymdlägen, eller inbegriper formfel, uppstår risken att hömen i överlappningszonen gräver sig in olika djupt i de blivande kuggarnas flanker och ger upphov till allehanda missbildningar i dessa. Dylika missbildningar kan på ett oförutsebart sätt utgöras av såväl konkaviteter (spår, försänkningar, etc.) eller konvexiteter (ryggar, åsar, etc.), varvid såväl konkaviteter som konvexiteter kan på ett irrationellt sätt förekomma huller om buller. Med andra ord kommer kuggflankemas grovfrästa ytor att få en form eller beskaffenhet, som ej kan förutbestämmas eller beräknas i förväg.

Nu hänvisas åter till Fig. 4-7, av vilka framgår att det uppfinningsenli ga skäret inbegriper icke blott en konventionell radieövergång 325 i det område där huvudeg gen 321 övergår i den overksamma kanten 327 utmed ändytan 33, utan även en ytterligare deleg g 324.

Den geometriska utformningen av denna delegg 324 framgår i förstorad skala av Fig. l4. I det aktuella, föredragna utförandet av skäret är dele g gen 324 bågformig och definieras geometriskt av en cirkelbåge, som sträcker sig mellan ändpunktema EPl och EP2.

Cirkelbågens radie är betecknad r3 och dess korda CH. Karakteristiskt för deleg gen 324 är 210 215 220 225 230 235 240 dels att densamma är kortare än huvude g gen 321, dels att den devierar från en rak referenslinje RL i förlängning av huvudeggen. Närmare bestämt devierar deleg gen 324 successivt i riktning mot skärets ändyta 33 i en deviationsvinkel betecknad ot (som utgörs av vinkeln mellan referenslinjen RL och kordan CH). Den ena av två radiallinjer, som ingår i en tänkt cirkelsektor för deleg gen 324, nämligen radiallinjen A, bildar rät vinkel med den raka huvudeggen 321. Med andra ord bildar punkten EP1 en tangeringspunkt mellan huvudeg gen 321 och deleggen 324.

Mellan deleggen 324 och den plana ändytans 33 kant 327, som sträcker sig i rät vinkel relativt huvudeg gen 321, är i detta fall även utformad en konventionell radieövergång 325 med radien r4. Såsom framgår för blotta ögat i Fig. 14 är deleggens 324 bågradie rg betydligt större än radieövergångens radie r4. I ett prototyputförande av skäret uppgår sålunda r4 till 1 mm, medan r3 uppgår till 13 mm. Det skall noteras att cirkelsektorns bågvinkel ß är större än deviationsvinkeln ot.

Det enskilda flankskärets 3 geometriska utformning framgår i detalj av Fi g. 8- 11. I likhet med rotskäret 2 inbegriper flankskäret 3 ett par motsatta spånytor 30, ett par motsatta släppningsytor 31, och ett par motsatta ändytor 33. Utmed varje spånyta 30 är utformade två skäreg gar 32, som i likhet med rotskärets 2 skäre g gar inbegriper en rak huvudegg 321 och två deleggar (se Fig. 8 och 9), som är belägna mellan huvudeggen och de båda ändytoma 33. Till skillnad från rotskärets 2 skäreggar inbegriper flankskärets 3 enskilda skäreggar 32 emellertid två identiska dele g gar 324 (fortsättningsvis benämnda °°överlappningsdeleggar”), som enbart har till uppgift att överlappa svepornrådet för en analog överlappningsdelegg på ett annat, närbeläget skär. Med andra ord saknar flankskäret 3 den luckbottenformande delegg 322, som ingår i rotskäret 2.

I likhet med rotskäret 2 inbegriper flankskäret 3 (se Fig. 10) ett genomgående hål 34, som sträcker sig i rät vinkel mot släppningsytorna 31 och mynnar i dessa via trattformiga holkar 35, vilka är åtskilda av en ringformig ansats 36. Oavsett vilken skäregg 32 som skall användas, dvs. oavsett vilken släppningsyta 31 som vänds utåt från en sidostödyta 11, 17 i tillhörande säte, kan skruvens 6 skalle 8 (se Fig. 1) försänkas i en holk 35 och dras fast mot ansatsen 36.

I såväl rotskäret 2 som flankskäret 3 är överlappningsdeleggen 324 betydligt kortare än den enskilda skäreggens 32 raka huvudegg 321. Detta framgår bäst av Fig. 5 och 9, 245 250 255 260 265 270 vilka visserligen - för enkelhets skull - visar de olika e ggdelarnas längder i planprojektion, och därför ej gör anspråk på att visa absolut exakta längdmått, men vilka dock ger en god bild av proportionerna mellan de olika längderna.

I fräsens prototyputförande har rotskäret 2 en total längd L av 24 mm (se Fig. 5), en bredd W av 14 mm, samt en tjocklek T av 7 mm. Härvid uppgår den raka huvudeggens 321 längd Ll till 15,8 mm, medan överlappningsdeleggen 324 har en längd L2 av 1,6 mm.

Samtidigt uppgår radieövergångens 325 radie r4 till 1 mm. Härvid uppgår överlappningsdeleggens 324 radie r3 (se Fig. 15) till 13 mm. Detta skall jämföras med bågradien r1 för den luckbottenformande dele g gen 322, som i exemplet uppgår till 4 mm. Med andra ord är överlappningsdeleggens 324 bågradie rg flerfaldigt större än den luckbottenformande deleggens 322 bågradie r1. I exemplet upp går överlappningsdeleggens 324 längd L2 till ca. 1/10 (=10%) av huvudeggens 321 längd Ll. Ipraktiken kan detta förhållande givetvis variera. Dock bör L2 uppgå till minst 5% och högst 20% av Ll.

Vidare uppgår överlappningsdeleggens 324 deviationsvinkel ot i prototyputförandet till ca. 3° (observera att vinkeln ot i Pig. 15 visas överdrivet stor för tydlighets vinnande). Även denna vinkel kan variera, men bör uppgå till minst 0,5° och högst 10°. Lämpligen ligger ot inom området 1-5°.

Med hänvisning till Pig. 8-11 skall påpekas att det enskilda flankskäret 3 i prototyputförandet har en längd L av 20 mm, en bredd W av 14 mm, samt en tjocklek T, som uppgår till 8 mm. I detta fall uppgår (den projicerade) längden L2 hos deleggen 324 till 1,5 mm och huvudeggens 321 längd L1 till 16 mm, varvid radieövergångarna har en radie r4 av 0,5 mm. Det torde vara axiomatiskt att samtliga fyra överlappningsdeleggar 324 på Skäret är identiska, varvid deleggamas deviationsvinkel ot i detta fall uppgår till ca. 1°.

Av det ovanstående framgår att överlappningsdeleg garna 324 har en radie r3 (> 12 mm) som är betydligt större än radien r1 (= 4 mm) för den luckbottenformande deleggen 322. I praktiken bör rg vara större än skärens tjocklek T, medan r1 är mindre (med andra ord är medelpunkten för den cirkelbåge, som definierar dele g gen 322, belägen inuti skäret, medan medelpunkten för deleggens 324 cirkelbåge är belägen utanför skäret).

I det exemplifierade, föredragna utförandet av fräsen har såväl rotskäret 2 som flankskäret 3 en negativ skärgeometri till följd av att spånytoma 30 bildar räta vinklar med 275 280 285 290 295 300 10 släppningsytoma 31. Härvid bestäms skäreggamas form av formen hos de anslutande partiema av släppningsytoma. Sålunda erhåller huvudeggen 321 sin raka form till följd av att den anslutande delen 311 av släppningsytan 31 är plan, medan deleggama 322 och 324 erhåller sin bågform (se Fig. 4 och 8) till följd av att de anslutande ytpartiema 312, 314 har en konvext välvd form. Gränslinjerna mellan den enskilda släppningsytans 31 plana del 311 och de båda konvexa ytpartierna 312, 314 är betecknade 37, 38, medan 39 betecknar en gränslinje mellan ytpartiet 312 och den delyta 313, som ansluter sig till deleggen 323. På analogt sätt avgränsas ytpartiet 314 icke blott av gränslinjen 38 utan även av en gränslinje 40 mot det välvda ytparti, som ansluter sig till radieövergången 325.

Uppfinningens funktion och fördelar Under fräsning av kuggluckor på det sätt som åskådliggörs i Fig. 2 kommer varje enskilt rotskär 2 att med hjälp av deleggen 322 fräsa ur den ena hälften av kuggluckans 25 rundade botten 29, samtidigt som den raka huvudeggen 321 genererar det innersta, plana partiet av en ku g gflank 28. Resterande delar av kuggflankema 28 urfräses med hjälp av de radiellt åtskilda flankskären 3. Härvid erhålls sammanhängande ku ggflanker till följd av att skären överlappar varandra i förutnämnda överlappningszoner. En dylik överlappningszon Zl illustreras schematiskt i förstorad skala i Fig. 12 och 13, där punktema EP1 markerar Övergångarna mellan de enskilda skäreggarnas raka huvudeggar 321 och de anslutande, bågformiga deleggarna 324 (jfr gränslinjen 38 i Fig. 4 och 8), och EP2 markerar Övergångarna mellan deleggama 324 och radieövergångama 325 (se gränslinjen 40 i Fig. 4 och 8). I Fig. 12 och 13 antas det vänstra skäret utgöras av ett rotskär 2, som antyds medelst en heldragen linje, medan det högra utgörs av ett flankskär 3, som delvis visas med en streckad linje för att illustrera att detta följer rotationsmässigt bakom rotskäret. I Fig. 12 visas ett idealfall, i vilket de båda samverkande skäre g garnas raka huvudeg gar 321 är lokaliserade i ett gemensamt plan, varvid en imaginär skämingspunkt P är belägen mitt emellan huvudeggarnas ändpunkter EP1.

I detta tillstånd genererar huvudeggama två plana delytor 41, vilka övergår i välvda delytor 42, som möter varandrai en rygg eller ås 43 med höjden H.

I exemplet enligt Fi g. 13 visas hurusom skären 2, 3 av ett eller annat skäl (dåligt utfall vid skärtillverkningen, bristande precision i grundkroppens skärlägen, etc.) ej kommit att inta sina ideala, önskade positioner relativt varandra. Inom fackmannakretsar benämns detta fenomen ”mis-match”. Sålunda är de raka huvudeggarna 321 i detta fall ej längre 305 310 315 320 325 330 11 lokaliserade i ett gemensamt plan. Härj ämte har de förskjutits translatoriskt relativt varandra så att överlappningszonens Z bredd ökar. Trots denna mis-match kommer den ofrånkomli ga ytdefekten att fortfarande utgöras av en konvexitet i form av en ås 43, som är lokaliserad i överlappningszonen.

Det skall understrykas att skalan i Fig. l2 och 13 är extremt förstorad. I verkligheten kan sålunda höjden H, dvs. nivåskillnaden mellan åsens 43 topp och de omgivande plana ytorna 41 i arbets stycket, vara mycket liten och ligga inom området l/ 100 - l/ 1000 mm. Icke desto mindre bildar åsen en uttalad konvexitet, snarare än en konkavitet.

Med andra ord säkerställer de för uppfinningen karakteristiska överlappningsdele g garna 324 att skären på ett repeterbart och tillförlitligt sätt alltid genererar ytor, som har en förutsägbar, mjuk vågform och saknar svårbemästrade ytdefekter i form av spår, repor eller andra försänkningari ytorna. På så sätt underlättas i hög grad den avslutande finbearbetningen av kuggarna eller tänderna, framför allt med avseende på möjligheterna att hålla föreskrivna toleranser, t.ex. på dyrbara arbetsstycken.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad enbart till det utförande av ku g gfrässkäret, som exemplifierats på ritningama. Sålunda kan skärets form och dimensioner variera högst avsevärt inom ramen för efterföljande patentkrav. Bland annat skulle den karakteristiska överlappningsdeleg gen kunna vara rak istället för bågformig (r3 = oo). Det är även tänkbart att utforma överlappningsdeleggen utan någon radieövergån g mot kanten på skärets overksamma ändyta. Med andra ord skulle deleg gen kunna övergå i kanten via ett skarpt hörn i och med att ett dylikt höm skulle komma att lokaliseras utanför skämingspunkten P för deleg garna 324 (se Fig. l2 och 13). Vidare kan såväl deviationsvinkeln som längden hos de karakteristiska överlappningsdeleggama variera inom vida gränser i beroende av önskad matning och önskad ytfinhet. Dessutom kan skäret utformas med en positiv skärgeometri, dvs. med en e g gvinkel som är mindre än 900. Skäret behöver ej heller nödvändigtvis vara vändbart genom att inbegripa två eller flera skäreggar. Sålunda är det tänkbart att tillverka skäret med endast en skäre gg med den för uppfinningen karakteristiska formen.

Avslutningsvis skall påpekas att begreppet ”rak” huvudeg g skall tolkas i vid bemärkelse. Istället för att vara absolut rak i detta ords egentliga bemärkelse skulle 12 huvudeggen kunna vara svagt bomberad, tex. med en bomberingsradie av 1000 mm eller ITICI.

Claims (16)

335 340 345 350 355 360 13 PATENTKRAV

1. Kuggfräs innefattande dels en kring en geometrisk centrumaxel (C) roterbar grundkropp (1) med rotations symmetrisk grundform, vilken inbegriper två motsatta flanksidor (4), som utbreder sig radiellt inåt från grundkroppens periferi (5), dels ett flertal på flanksidorna (4) monterade, bytbara skär (2, 3), vilka var för sig innefattar en mellan en spånyta (30) och en släppningsyta (31) utformad skäregg (32), som sträcker sig mellan ett par motsatta och radiellt åtskilda ändar (33) på skäret, och av vilka vissa utgörs av rotskär (2), som är placerade i tangentiellt åtskilda lägen utmed grundkroppens periferi (5), medan andra utgörs av flankskär (3), som är tan gentiellt åtskilda och placerade i åtminstone en radiellt innanför rotskären lokaliserad ringformation, varvid svepornråden (S1, S2, S3) för radiellt åtskilda skär överlappar varandra i en ringforrnig överlappningszon (Zl, Z2), närmare bestämt genom att radiellt inre ändar (33) på åtminstone rotskären (2) är belägna närmare grundkroppens centrumaxel (C) än de radiellt yttre ändama på närmast innanförvarande flankskär (3), kännetecknad därav, att det enskilda skärets (2, 3) skäregg (32) förutom en rak huvudegg (321) inbegriper en mellan denna och den ena av sagda ändar (33) lokaliserad deleg g (324), vilken är kortare än huvudeg gen (321) och vilken från en rak referenslinje (RL) i förlängning av huvudeggen (321) devierar i riktning mot en ände (33) på skäret, närmare bestämti en deviationsvinkel (ot) av högst 10°, och att rotskärens (2) skäreggar (32) överlappar flankskärens (3) skäreggar (32) i en skämingspunkt (P) belägen någonstans mellan deleggarnas (324) ändpunkter (EP1, EP2).

2. Kuggfräs enligt krav 1, kännetecknad därav, att sagda deviationsvinkel (ot) uppgår till minst O,5°.

3. Kuggfräs enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att det enskilda skäret (2, 3) är vändbart genom att inbegripa dels två plana och inbördes parallella släppningsytor (31), dels två skäreggar (32) utmed en och samma spånyta (30).

4. Kuggfräs enligt krav 3, kännetecknad därav, att det enskilda skäret (2, 3) inbegriper två motsatta spånytor (30), och ett par skäreggar (32) utmed var och en av dessa.

5. Kuggfräs enligt krav 3 eller 4, kännetecknad därav, att ett genomgående hål (34) sträcker sig mellan de båda släppningsytorna (31) på det enskilda skäret (2, 3) och mynnar i dessa via trattformiga holkar (35), i vilka en skalle (8) på en skruv (6) är försänkt. 365 370 375 380 385 390 14

6. Kuggfräs enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att sagda delegg (324) på det enskilda Skäret (2, 3) är bågformig genom att geometriskt definieras av en cirkelbåge, vilkens korda (CH) bestämmer deleggens deviationsvinkel (ot), och vilken har en radie (rg) som är större än skärets tjocklek (T).

7. Kuggfräs enligt krav 6, kännetecknad därav, att rotskärets (2) skäregg (32) förutom huvudeg gen (321) inbegriper två till denna sig anslutande deleggar med olika form, nämligen dels en delegg (324) för överlappningsändamål, dels en för formning av en botten i en kugglucka avsedd, bågformig delegg (324) med en bågradie (r1), som är mindre än skärets tjocklek (T).

8. Kuggfräs enligt krav 6, kännetecknad därav, att flankskärets (3) skäregg (32) förutom huvudeggen (321) inbegriper två i denna övergående, identiska deleggar (324) för överlappningsändamål.

9. Kuggfrässkär, innefattande en mellan en spånyta (30) och en släppningsyta (31) utformad skäregg (32), som sträcker sig mellan ett par motsatta ändar (33) på skäret, kännetecknat därav, att skäreggen (32) förutom en rak huvudeg g (321) inbegriper en mellan denna och den ena av ändarna (33) lokaliserad delegg (324), vilken är kortare än huvudeg gen (321) och devierar från en rak referenslinje (RL) i förlängning av huvudeggen, närmare bestämt i riktning mot sagda ände (33) och i en deviationsvinkel av högst 100.

10. Kuggfrässkär enligt krav 9, kännetecknat därav, att deviationsvinkeln (ot) uppgår till minst 0,5°.

11. Kuggfrässkär enligt krav 9 eller 10, kännetecknat därav, att detsamma är vändbart genom att inbegripa dels två plana och inbördes parallella släppningsytor (31), dels två skäreggar (32) utmed en och samma spånyta (30).

12. Kuggfrässkär enligt krav 11, kännetecknat därav, att detsamma inbegriper två motsatta spånytor (30), och ett par skäreggar (32) utmed var och en av dessa.

13. Kuggfrässkär enlí gt krav 11 eller 12, kännetecknat därav, att ett genomgående hål (34) sträcker sig mellan de båda släppningsytorna (31) och mynnar i dessa via trattformiga holkar (35), i vilka en skalle (8) på en skruv (6) kan försänkas. 395 400 405 15

14. Kuggfrässkär enligt något av kraven 9-13, kännetecknat därav, att deleg gen (324) är bågformig genom att geometriskt definieras av en cirkelbåge, vilkens korda (CH) bestämmer deleggens deviationsvinkel (ot), och vilken har en radie (r3), som är större än skärets tjocklek (T).

15. Kuggfrässkär enligt något av kraven 9-14 i form av ett rotskär (2), kännetecknat därav, att skäreggen (32) förutom huvudeggen (321) inbegriper två till denna sig anslutande deleggar med olika form, nämligen dels en delegg (324) för överlappningsändamål, dels en konvex delegg (322) för formning av en botten i en ku g glucka.

16. Kuggfrässkär enligt något av kraven 9-14 i form av ett flankskär (3), kännetecknat därav, att skäreggen (32) förutom huvudeggen (321) inbegriper två i denna övergående, identiska deleg gar (324) för överlappningsändamål,