SE1250060A1

SE1250060A1 - Fräsverktyg jämte frässkär där skäreggen har spetsig stigningsvinkel

Info

Publication number: SE1250060A1
Application number: SE1250060A
Authority: SE
Inventors: Anders Norstedt; Ulrik Sunnvius
Original assignee: Sandvik Intellectual Property
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-07-31
Also published as: US9233425B2; CN103223518A; US20130195567A1; SE536344C2; JP2013154466A; EP2620243A1; KR20130088078A; CN103223518B; EP2620243B1; JP6178078B2

Description

35 40 45 50 55 60 framindexerade, aktiva skäreggen. Om de av den aktiva skäreggen avskilda spånoma hamrar mot en närbelägen, oanvänd skäreg g föreligger en risk att den sistnämndas mikro geometri, t.ex. eg gavrundnin g, fasvinkel och fasbredd, förändras på ett negativt satt. Ävenledes kan en eventuell, ytförstärkande skiktbeläggning skadas och delvis förstöras. Harnrande spånor kan även äta sig in i den eller de oanvända upplagsytor, som ingår i skärets uppåtvända spånsida.

När skäret därefter vänds, kan skador i upplagsytorna resultera i att stödet under den framindexerade, aktiva skäreggen blir undermåli gt (reducerad och ojämn stödyta), vilket i sin tur kan förorsaka böj- och/eller dragspänningar, som knäcker skäret. Skador på skäret till följd av harnrande spånor, kan sålunda medföra försämrad måttno g grannhet och ytﬁnhet hos dei ett ämne genererade ytorna, och leda till en förkortad livslängd hos verktygets skär såtillvida att skadade skär måste tas ur bruk i förtid. Det faktum att livslängden hos olika skäreggar på såväl ett och samma skär som olika skär kan variera på ett okontrollerat sätt, innebär svårigheter för användaren, som för sin produktion är beroende av en förutsebar och tillförlitlig tillverkningsprocess, under vilken samtliga skär, som ingår i fräsverktyget, förbrukas ungefär samtidigt och lämpar sig för byte vid ett och samma tillfälle.

Teknikens ståndpunkt Ett frässkär av ingressvis angivet slag är tidigare känt genom US 2011/0103905.

I detta fall inbegriper skäret en i den enskilda spånsidan utformad, ringformig och plan upplagsyta, vilken är i sin helhet belägen radiellt innanför en ändlös, periferisk spånyta, och avsedd att anpressas mot en central, plan stödyta på en cylindrisk disk i bottnen av ett säte i en verktygsgrundkropp, varvid skäret fixeras med hjälp av en spännskruv. För att vridsäkra skäret relativt sätet är utmed dess upplagsyta utfonnade ett antal tangentiellt åtskilda utsprång anordnade att gripa in i periferiska urtag i den disk, i vilken stödytan ingår. Antalet samverkande utsprån g och urtag uppgår i det i dokumentet exemplifierade utförandet till sex.

Detta innebär att skäret kan indexeras i sex olika indexeringslägen, så att sex 60- gradiga eggsegment utmed den ena spånsidans cirkelrunda skäreg g kan utnyttjas för fräsning. Efter vändning av skäret kan ytterligare sex dylika eg gsegment utnyttjas.

En nackdel med det kända frässkäret är, såsom ovan indikerats, just det faktum att såväl upplagsytan som de icke verksamma e g gsegmenten är fritt exponerade för det från det verksamma eggsegmentet emanerande spånﬂödet, vars riktning och intensitet kan variera på ett oförutsebart sätt och därmed skada såväl upplagsytan som de obrukade segmenten av skäre g gen. 65 70 75 80 85 90 Uppfinningens svften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovannämnda nackdelar och skapa ett förbättrat frässkär av det aktuella slaget. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa ett dubbelsidigt och indexerbart frässkär, medelst vilket spånﬂödet låter sig styras så att icke blott en eller ﬂera oanvända upplagsytor ingående i skärets uppåtvända, verksamma spånsida, utan även de obrukade segmenten av skäreggen utmed samma spånsida, skyddas från spånflödets skadliga inverkan. Ett ytterligare syfte är att skapa ett frässkär, som genom sin utfonnnin g möjliggör montering av detsamma i ett exakt spatialläge i verkty g s grundkroppen.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det primära syftet genom att skäret utformas med ett flertal utmed den enskilda spånsidans periferi tangentiellt åtskilda skäreg gar, som var för sig stiger axiellt med avseende på skärets centrumaxel i en spetsig stigningsvinkel från en första ände mot en andra, varj ämte en radiellt innanför den enskilda skäreg gen befintlig spånyta tillåts följa skäreggen genom att stiga från en undre gränslinje till ett krön, via vilket spånytan övergår i en stupande ansatsyta, som är ansättbar mot en i sätets kopplingsyta ingående stoppyta för att tillsammans med denna bilda låsmedel, som vridsäkrar skäret i det önskade indexeringsläget. Vidare förläggs upplagsytor ingående i skärets spånsida mellan par av närbelägna spånytor och på en annan nivå än dessa. Dessa upplagsytor är ansättbara mot i sätets kopplingsyta ingående stödytor, som är utformade på klackar, vilka var och en inbegriper en stoppyta och mellan vilka utbreder sig dalytor. Genom att göra nivåskillnaden mellan den enskilda spånytans krön och den enskilda upplagsytan i skäret mindre än nivåskillnaden mellan stödytan på klacken och en angränsande dalyta, hålls skärets spånytor fjärmade från kopplingsytans dalytor, då skäret är monterat i sätet.

Genom att utforma verktyget på ovannämnda sätt, vinnes att spånﬂödet från den verksamma skäreggen och dennas spånyta riktas bort från såväl de närbelägna, obrukade skäreggarna, som de uppåt vända upplagsytor, som efter vändning av skäret kommer att anlig ga mot samverkande stödytor i sätets kopplingsyta. Med andra ord skyddas de obrukade skäreggarna och de oanvända upplagsytorna utmed skärets uppåt vända spånsida från de avskilda spånomas skadliga inverkan.

I ett utförande av uppfinningen är skärets enskilda upplagsyta utformad i angränsnin g till en enskild ansatsyta, och är försänkt relativt krönet mellan ansatsytan och den 95 100 105 110 115 120 angränsande spånytan. På så sätt erhåller upplagsytan ett för spånﬂödet väl dolt och skyddat läge.

I ett utförande kan skärets enskilda upplagsyta även vara försänkt relativt en undre gränslinje till en närbelägen spånyta. Genom att på detta sätt försänka upplagsytan ytterligare, fj ärmas upplagsytan i ännu större utsträckning från ett passerande spånflöde.

I ett utförande kan den enskilda upplagsytan i skäret vara kilformig genom att avgränsas av gränslinjer, som konvergerar i riktning mot spånsidans periferi, varjämte även motsvarande stödyta i sätets kopplingsyta är kilformig. På så sätt kan upplagsytoma ges en väl tilltagen utsträckning i radiell riktning, som säkerställer en stabil uppläggning av skäret och därmed en god motståndskraft mot de dominanta skärkrafterna, nämligen tangentiellt utmed fräskroppen riktade krafter.

I ett utförande av uppfinningen hålls den axiella nivåskillnaden mellan ett krön ingående i skärets spånsida och den lägsta gränslinjen till den spånyta, i vilken krönet ingår, inom intervallet 5-15% av skärets tjocklek, sådan denna beräknas mellan de båda motsatta spånsidorna. Genom att låta nämnda nivåskillnad uppgå till minst 5%, säkerställs att spånﬂödet tillförlitligt kastas ut på en tillräcklig nivå över efterföljande spånyta och skäregg.

Genom att maximera nivåskillnaden till 15%, bibehålles en acceptabel skärgeometri i samband med fräsningsoperatíonen.

I ett utförande ges skärets enskilda ansatsyta en stupvinkel, somi godtyckliga snitt tvärs krönet, uppgår till högst 50°. Genom att begränsa stupvinkeln till detta värde, begränsas ansatsytans andel av spånsidans totala projektionsarea, innebärande att spånsidans projektionsarea låter sig utnyttjas för optimering av upplagsytornas area.

Vidare kan skärets enskilda upplagsytor mellan spånytoma vara plana och belägna i ett gemensamt plan, som är parallellt med skärets neutralplan, varjämte stödytoma på kopplingsytans klackar likaledes är plana och belägna i ett gemensamt plan. På så sätt kan klackarnas stödytor tillverkas med extremt god precision, nämligen genom slipning i ett enda, lätt åtkomligt plan. Ävenledes kan fräsverktyget enligt uppfinningen utföras med ett skär i vilket antalet enskilda upplagsytor är lika stort som antalet spånytor respektive skäreg gar i den enskilda spånsidan, varjämte sätets kopplingsyta utformas med ett motsvarande antal 125 130 135 140 145 150 stödande klackar. På så sätt erhåller skäret ett optimalt stöd och en optimal motståndskraft mot tangentiella skärkrafter.

I ett utförande kan kopplingsytan i grundkroppens säte vara utformad i en ovansida på en underläggsplatta, som är semiperrnanent förbunden med grundkroppen. Om den för lägesbestämningen av skäret erforderliga kopplingsytan skulle skadas, t.eX. i samband med ett skärhaveri, kan den separata underläggsplattan enkelt ersättas av en ny. Med andra ord behöver fräskroppen i sin helhet ej kasseras efter ett haveri.

I ett på ritningarna exemplifierat utförande fixeras underläg gsplattan i sätet med hjälp av en genom ett hål i densamma sig sträckande rörskruv, vilken innefattar dels en hangänga, som är fastdragen i en hongänga i ett hål, som mynnar i en botten i sätet, dels en hongänga, i vilken hangängan på en spännskruv kan dras fast, varvid spännskruven sträcker sig genom ett hål i skäret och har till uppgift att pressa fast skärets nedåt vända spånsida mot underläggsplattans kopplingsyta. Härigenom vinnes att den semipermanent monterade underläggsplattan kan fasthållas på ett enkelt sätt, samtidigt som skäret är lätt att byta, närmare bestämt genom den enkla åtgärden att lösgöra spännskruven från rörskruven.

Vidare kan underläggsplattan ha en rund grundform och inbegrípa en konisk mantelyta, som konvergerar från underläggsplattans ovansida mot dess undersida. På så sätt säkerställs att även den bakom skäret i rotationsriktníngen lokaliserade underläggsplattan erhåller tillförlitlig släppning från den frästa ytan.

Då underläggsplattans mantelyta är konisk, kan densamma vara utformad med två plana låsytor, som löper i vinkel mot varandra för att kunna ansättas mot två i samma vinkel relativt varandra löpande sidostödytor i sätet. På så sätt erhålls på ett enkelt sätt en tillförlitlig vridsäkring av underläggsplattan.

I ett utförande av uppfinningen kan såväl skäret som underläggsplattan vara förfärdigade av hårdmetall, medan grundkroppen är förfärdigad av stål. Genom att tillverka icke blott skäret, utan även underläggsplattan av hårdmetall, erhåller den sistnämnda en god motståndskraft mot skadlig påverkan av tryck och värme, som utvecklas i området av skäret i samband med spånavskiljningsprocessen. Dessutom kan såväl skäret som underläggsplattan ges god tillverkningsprecision. 155 160 165 170 175 Kort beskrivning av bifogade ritningar Pig.

Pig.

Pig. 10 11 12 13 14 15 På ritningarna är: en grodperspektivvy visande ett fräsverktyg med en grundkropp och ett bytbart fräs skär enligt uppfinningen i ett sammansatt, operativt skick, en perspektivisk sprängvy visande skäret och en underläggsplatta jämte två skruvar för fixering av dessa, åtskilda från ett säte i verktygets grundkropp, en förstorad, perspektivisk sprängvy visande underläggsplattan, och en rörskruv för denna, åtskilda från sätet i grundkroppen, en perspektivvy visande underläggsplattan monterad i sätet, en delvis schematisk detalj sidovy visande hurusom skäret är intippat i ett axiellt negativt spatialläge i grundkroppen, en detaljvy visande skärets radiellt negativa spatialläge, en imaginär, geometrisk figur med uppgift att underlätta förståelsen av skärets beskaffenhet, en perspektivvy visande framför allt utformningen av den ena av två identiska spånsidor ingående i skäret, en sidovy av skäret, en planvy av skäret, en förstorad, sektorformig del av planvyn enligt Pig. 10, en förstorad tvärsektion XII-XII i Pig. 11, en schematisk detalj sidovy XIII-XIII i Pig. 11, en geometrisk figur illustrerande en stigningsvinkel hos en enskild skäregg ingående i skäret, en sprängvy visande skäret i grodperspektivvy och en kopplingsyta ingående i underläggsplattan i fågelperspektivvy, 180 185 190 195 200 205 Fig. 16 en grodperspektivvy av enbart underläggsplattan, Fig. 17 en frontvy av enbart skäret i sitt intippade läge under fräsning, Fig. 18 en förstorad detalj sektion visande enbart underläggsplattan monterad i grundkroppens säte, Fig. 19 en analog detalj sektion visande även skäret monterat i sätet, Fig. 20 en perspektivvy av ett andra, alternativt utförande av skäret enligt uppfinningen, och Fig. 21 en perspektivvy av ett tredje, alternativt utförande av skäret.

Innan uppfinningen beskrivs närmare skall, för att skapa begreppsmässig tydlighet, klargöras vissa grundläggande begrepp, som är vitala för uppfinningens förståelse.

Begreppet ”spånsida” avser sålunda vilken som helst av skärets båda ändar, mellan vilka en runtomgående släppningssida utbreder sig. Den enskilda spånsidan kan antingen bilda en ovansida eller en undersida i sitt monterade tillstånd i grundkroppens säte. I varje spånsida ingår ett ﬂertal enskilda delytor närmast varje skäre g g. Dessa delytor benämns ”spånytor”. I den efterföljande texten förekommer vidare begreppen ”vändbar” respektive "indexerbar". Att fräs skäret enligt uppfinningen ”vänds” innebär att en tidigare uppåt exponerad spånsida vänds nedåt mot en tangentialkraftsupptagande botten eller kopplingsyta i sätet, i syfte att exponera den andra spånsidan uppåt. Att skäret ”indexeras” innebär att detsamma - efter lös göring - vrids ett stycke kring sin egen centrumaxel och därefter åter fixeras i sätet. Syftet med såväl vändning som indexering av skäret är på gängse sätt att växla fram en obrukad skäregg, sedan en tidigare verksam skäreg g slitits ut. Härvid skall varje enskild skäreg g inta ett och samma spatiala läge relativt grundkroppen.

Detaljerad beskrivning av ett tänkbart utförande av uppfinningen I Fig. 1-6 åskådliggörs ett fräsverktyg med ett i enlighet med uppfinningen utformat, dubbelsidigt och indexerbart skär med en rund grundform. Verktygets två grundläggande komponenter utgörs av dels en grundkropp 1 i form av ett s.k. fräshuvud, dels ett bytbart skär 2. I det visade exemplet ingår även en underläggsplatta 3 samt två skruvar, 210 215 220 225 230 235 nämligen en rörskruv 4 för att fixera underläggsplattan, och en spännskruv 5 för att fixera Skäret.

Grundkroppen 1 inbegriper främre och bakre ändar 6, 7, mellan vilka sträcker sig en geometrisk centrumaxel Cl, kring vilken densamma är roterbar, närmare bestämt i riktning av pilen R. Från den bakre änden 7 utbreder sig en rotationssymmetrisk mantelyta 8, som i detta fall övergår i den främre änden via en tvärsnittsvis cirkelrund vulst 9. En i sin helhet med 10 betecknad spånfickä är försänkt i mantelytan 8 och vulsten 9. I anslutning till spånfickan 10 finns ett säte generellt betecknat 11. Redan här skall nämnas att sätet ll avgränsas av en plan bottenyta 12 och en med 13 allmänt betecknad sidovägg med välvd grundform.

Av Fig. 3 framgår att ett hål 14 med en hongänga 15 mynnar i bottenytan 12.

Centrumaxeln för detta hål är betecknad C2. Underläggsplattan 3 är i detta fall generellt rund och inbegriper en ovansida 16, en undersida 17 (se Fig. 16), samt en rotationssymmetrisk mantelyta 18. I ovansidan 16 ingår en i sin helhet med 19 betecknad kopplingsyta, vilken är avsedd att samverka med skärets nedåtvända spånsida och vilken kommer att beskrivas närmare nedan. Ett genomgående hål 20 med en invändig, ringformig ansatsyta 21 löper mellan underläggsplattans ovan- och undersidor. Mantelytan 18 är svagt konisk, närmare bestämt på så sätt att densamma konvergerar från ovansidan 16 mot undersidan 17. Såsom framgår av Fig. 16 är i mantelytan 18 utformade två plana låsytor 22, vilka löper i 90° vinkel mot varandra. Dessa låsytor 22 är avsedda att samverka med två i sätets sidovägg 13 ingående, raka delytor 24 (se Fig. 3), vilka likaledes löper i 90° vinkel mot varandra. I exemplet är delytorna 24 tvärsnittsvis konvexa för att skapa linjekontakt mot de plana låsytorna 22. Delytoma 24 bildar med andra ord sidostödytor för underläggsplattan 3. Mellan delytoma 24 och bottenytan 12 förefinns hålkäler 25, som säkerställer att underläggsplattans 3 undre gränskant ej kommer i kontakt med sätets sidoyta.

Såsom vidare framgår av Fig. 3 inbegriper rörskruven 4 en hangänga 26 förutom en skalle 27. I den undre delen av rörskruvens innanmäte finns en hongänga (ej synlig), medan den övre delen inbegriper ett nyckel grepp 28 för att möjliggöra åtdragning av rörskruven. Då denna förts igenom hålet 20 i underläggsplattan och dragits åt med hangängan i ingrepp med hålets 14 hongänga 15 kommer skallen 27 att, via ansatsytan 21, anpressa och fixera underläggsplattan mot sätets undre del. Närmare bestämt kommer rörskruven 4 att anpressa underläggsplattans 3 undersida 17 mot sätets bottenyta 12 samtidigt som låsytorna 240 245 250 255 260 265 270 22 ansätts mot sidostödytorna 24. I detta tillstånd fixeras underläggsplattan i ett läge, i vilket densamma ej kan vrida sig, närmare bestämt tack vare kontakten mellan, å ena sidan, låsytorna 22, och, å andra sidan, de raka sidostödytorna 24. Detta innebär att kopplingsytan 19 på underläggsplattans ovansida 16 erhåller ett exakt, förutbestämt spatialläge i grundkroppen 1.

I samband med Fig. 3 och 4, må även nämnas att sätets 11 sidovägg 13 inbegriper två ytterligare delytor 29, vilka är belägna på en högre nivå än underläggsplattans sidostödytor 24 och åtskilda från dessa via spår 30. I motsats till de raka delytorna 24 har delytoma 29 en konkavt krökt form för att samverka med konvexa, periferiska ytpartier på skäret. Med andra ord kan delytoma 29 tjäna såsom sidostödytor för skäret.

Ehuru det föredras att utforma kopplingsytan 19 i en separat, bytbar underläggsplatta 3, såsom visas i exemplet, är det inom uppfinningens ram även tänkbart att utforma densamma direkt i grundkroppen, nämligen i sätets 11 botten. Idet i Fig. 3 och 4 visade tillståndet sammanfaller såväl underläggsplattans 3 som rörskruvens 4 centrumaxlar med hålets 14 centrumaxel C2, och saknar därför solitära beteckningar.

I och med att skäret är dubbelsidigt, dvs. vändbart, måste, såsom tidigare påpekats, det säte i vilket detsamma monteras inta ett speciellt intippningsläge i grundkroppen 1, för att åstadkomma erforderlig släppning bakom dess aktiva, spånavskiljande skäregg.

Detta läge, som inom fackmannakretsar benämns negativt intippningsläge, framgår av Fig. 5 och 6. I Pig. 5 visas sålunda hurusom den verksamma spånsidan på skäret lutar axiellt framåt/uppåt i fräsverktygets rotationsriktning i en vinkel ot. Genom denna axiellt negativa intippningsvinkel säkerställs att skäret släpper från den genererade ytan, det vill säga ytan S1 radiellt innanför skäret (se även Fi g. 17). En på analogt sätt radiellt negativ intippningsvinkel ß visas i Fig. 6. Till följd av att skäret även är radiellt intippat på detta sätt, kommer skärets släppnings sida att släppa även från den välvda yta S2, som genereras i ämnet radiellt utanför den plana ytan S1.

Innan skäret 2 som sådant beskrivs närmare, hänvisas till Fig. 7, som visar en imaginär, geometrisk figur med rund grundform. I figuren betecknar RP två identiska, cirkelrunda referensplan, mellan vilka sträcker sig en cylinder CY, som är koncentrisk med en centrumaxel C3. De båda referensplanen RP utbreder sig i rät vinkel mot centrumaxeln C3, innebärande att de är parallella med varandra. De är även parallella med ett neutralplan NP, från vilket desamma är ekvidistant fjärmade. Med andra ord är neutralplanet NP beläget mitt 275 280 285 290 295 300 10 emellan referensplanen RP. Cylindern CY utgörs av en rotationsyta, som tänkes vara genererad av en rätlinjig generatris G, som är parallell med centrumaxeln C3. Det må påpekas att det överst i Fig. 7 visade referensplanet RP är rastrerat för att skapa en rymdkänsla i figuren. De båda referensplanens RP periferier utgörs av cirklar, som bildar gränslinjer mot cylindern CY.

Nu hänvisas till Fig. 8-14, som mer detaljerat illustrerar skärets 2 konkreta utformning. Såsom bäst framgår av Fig. 8 och 9, inbegriper skäret 2 två motsatta spånsidor 31, mellan vilka utbreder sig en runtomgående släppningssida generellt betecknad 32.

Spånsidomas belägenhet definieras av förutnämnda referensplan RP, närmare bestämt på så sätt att homologa punkter, som är högst belägna utmed spånsidans periferi, tangerar det enskilda referensplanet. Generellt är därför spånsidorna - trots sin oregelbundna topografi - geometriskt parallella med varandra och med neutralplanet NP. Den runda eller cylindriska formen definieras genom att ovannämnda cylinder CY tangeras av sådana homologa punkter eller orter utmed den enskilda spånsidans periferi, som är radiellt mest fjärmade från skärets centrumaxel C3. Den topografiska formen hos respektive spånsida 31 är identisk och så beskaffad, att ett ﬂertal identiska skäreggar generellt betecknade 33 bildas utmed den enskilda spånsidans periferi. I exemplet uppgår antalet skäreggar 33 till sex, dvs. varje skäregg upptar en bågvinkel av 60°.

Varje skäregg 33 stiger axiellti en viss, spetsig stigningsvinkel från en första, väsentligen punktformig ände 34 (se Fig. 9) mot en andra ände 35, av vilka den första 34 är lägst belägen och den andra 35 högst belägen. Närmare bestämt tangerar samtliga högsta ändpunkter 35 gemensamt referensplanet RP. Radiellt innanför den enskilda skäreg gen 33 förefinns en med 36 betecknad spånyta, som följer skäreggens form genom att stiga från en undre eller lägst belägen gränslinje 37 mot en högre belägen gränslinje 38, som bildar ett krön på spånytan (se Fig. 8 och ll). lriktning radiellt inåt avgränsas spånytan 36 i detta fall av två gränslinjer 39, 40, vilka i likhet med skäreg gen successivt stiger från den första eller undre gränslinjen 37 mot det högre belägna krönet 38. Via krönet 38 övergår spånytan 36 i en stupande ansatsyta 41, som sjunker ned i en betydligt brantare stupvinkel än spånytans 36 stigningsvinkel.

I varje spånsida 31 ingår dessutom ett ﬂertal upplagsytor 43 (se Fig. 8 och 11), vilka är kilformiga (eller strykj ärnsliknande) och lokaliserade mellan par av närbelägna spånytor 36, vilka i just Fig. 11 kompletterats med suffixen a, b för att kunna särskiljas. Den 305 310 315 320 325 330 11 enskilda ansatsytans 43 kilfonniga kontur bestäms av två gränslinjer 44, 45, vilka konvergerar i riktning utåt mot spånsidans periferi.

De kilforrniga upplagsytoma 43 är plana och förefinns i det visade utförandet mellan alla par av närbelägna spånytor 36. Med andra ord inbegriper varje spånsida i detta fall sex verksamma upplagsytor 43.

I det visade exemplet är mellan spånytoma 36 och en ringformig sarg 46 (se Fig. 8 och ll) omkring ett genomgående hål 47 genom skäret, dessutom anordnad en ringformig upplagsyta 48, till vilken de kilforrniga ansatsytorna 43 är anslutna, varvid samtliga ytor 43, 48 är belägna i ett gemensamt plan för att tillsammans bilda en enda sammanhängande upplagsyta med en koronaliknande form. I exemplet är de enskilda upplagsytoma 43 försänkta icke blott i förhållande till spånytornas krön 38, utan även i förhållande till spånytornas lägst belägna gränslinjer 37. Med andra ord är spånytorna 36 i sin helhet belägna på en högre nivå än upplagsytorna 43/48. Det skall även noteras att den gränslinje 44 för upplagsytorna 43 (se Fig. ll), som löper utmed ansatsytan 41, är kortare än krönet 38, varvid ansatsytans 41 radiellt yttre parti ansluter sig till den bakre gränslinjen 37 för den närbelägna spånytan 36b.

I Fi g. 12 betecknar y den stupvinkel, i vilken ansatsytan 41 stupar eller faller undan från krönet 38 mot upplagsytan 43. Denna vinkel y uppgår i exemplet till 45°, men kan variera såväl uppåt som nedåt, dock lämpligast nedåt. En liten vinkel y innebär att ansatsytan 41 stupar tämligen brant och tar i anspråk endast en liten del av spånsidans totala projektionsarea. Detta innebär att ju mindre y är, desto större kan upplagsytans 43 andel av hela projektionsarean göras.

Betraktad i planprojektion enligt Fig. 11, är skäreggen 33 i detta fall bågforrnig.

Dock sammanfaller bågformen ej med skärets allmänt runda form, sådan denna definieras av den imaginära cylindern CY, i det att skäreggen 33 successivt fj ärmar sig inåt från cylindern CY i riktning från den första änden 34 mot den andra änden 35. På så sätt kommer en övergångsås 49 mellan spånytans 36a andra ände 35 och spånytans 36b första ände 34 att i sin helhet lokaliseras innanför cylindern CY. Därför lokaliseras skäre g gens s.k. nollpunkt (se ”klockan sex” i Fig. 11) nära den verksamma skäreggens första ände 34 utan att övergången mellan denna skäregg och nästföljande interfererar med den genererade, plana ytan (se ytan s1 ing, 17). 335 340 345 350 355 360 365 12 I det exemplifierade utförandet har Skäret 2 en dubbelpositiv makro geometri såtillvida att den runtomgående släppningssidan 32 inbegriper två släppningsytor 50 (se Ei g. 8 och 9), som är generellt koniska och divergerar från en i neutralplanet NP belägen midja 51 mot de båda spånsidomas 31 periferier, dvs. mot skäreggarnas 33 egglinjer.

Nu hänvisas till Fig. 13 och l4, i vilka RLl betecknar en rak referenslinje mellan de två punkter, som definierar den enskilda skäre g gens 33 första och andra ändar 34, 35. I förhållande till det referensplan RP, som tangeras av ändpunkterna 35, bildar referenslinjen RLl en vinkel ö, som utgör skäreggens stigningsvinkel mellan andarna 34, 35.

Det djup, på vilket skäreggens första ändpunkt 34 är belägen under referensplanet RP, är i Fig. 14 betecknat DE. Detta djup DE bör uppgå till minst 5% och högst 15% av skärets tjocklek beräknad såsom det axiella avståndet mellan referensplanen RP. Stigningsvinkeln ö varierar i beroende av dels djupet DE, dels skäreggens längd mellan ändpunkterna 34, 35.

Dock bör Ö uppgå till minst l° och högst l5°.

Med hänvisning till Fig. 10, där skäret visas i planprojektion, skall påpekas att den enskilda spånytans 36 konturform delvis bestäms av den gränslinje 38, som konstituerar spånytans krön. En periferivinkel mellan gränslinjen 38 och en rak linje mellan skärets centrumaxel C3 och gränslinjens 38 yttre ände är i Eig. 10 betecknad s. I exemplet uppgår s till ca. 27°. Om s ökas kan den närbelägna upplagsytans 43 area ökas på bekostnad av spånytans 38 area, och vice versa. För att lokalisera upplagsytan 43 i ett så skyddat läge som möjligt, bör s ej överskrida 40°. Ä andra sidan bör s uppgå till minst l5° för att säkerställa att upplagsytan 43 blir tillräckligt stor för att garantera en stabil uppläggning av skäret i sätet.

Den enskilda spånytan 36 kan vara plan, men även välvd. I synnerhet kan densamma ges en konkavt välvd form, som definieras av att radiella generatriser, som sträcker sig mot skäreggen 33, är bågformiga med en diminutiv pilhöjd. På så sätt får spånytan karaktären av en grund ränna, utmed vilken spånoma styrs radiellt inåt mot krönet 38 snarare än radiellt utåt.

Nu hänvisas till Fig. 15 , som illustrerar gränssnittet mellan skärets 2 nedåtvända spånsida 3l och den i underläggsplattan 3 ingående kopplingsytan l9. Ikopplingsytan 19 ingår ett lika stort antal klackar 52 som antalet upplagsytor 43 i skärets spånsida 3 l.

Klackarna 52 har ungefär samma kilforrn som upplagsytoma 43 och är var för sig avgränsade av dels en avsmalnande, övre stödyta 53, dels två ﬂankytor 54. Samtliga klackar 52 är anslutna till en gemensam, ringformig krage 55, vilken omger underläggsplattans hål 20 och 370 375 380 385 390 395 13 inbegriper en plan, ringformig övre yta 56, som tillsammans med de kilformiga stödytorna 53 bildar en enda sammanhängande, koronaliknande stödyta, mot vilken motsvarande upplagsyta 43/48 i skärets spånsida kan anligga. Mellan närbelägna klackar 52 utbreder sig plana dalytor 57 belägna i ett gemensamt plan. Nivåskillnaden mellan stödytorna 53 och dalytorna 57 är större än nivåskillnaden mellan upplagsytoma 43 och krönen 38 utmed skärets spånytor 36.

När därför skäret vilar med sina upplagsytor 43 mot underlagsplattans stödytor 53, kommer spånytorna 36 och de anslutande skäreggama 33 att gå fria från dalytoma 57. Den ena ﬂanken 54 på den enskilda klacken 52 kommer härvid att tjäna såsom en stoppyta, mot vilken den enskilda ansatsytan 41 i anslutning till spånytans 36 krön 38 kan ansättas, och på så sätt förhindra vridning av skäret relativt kopplingsytan. Med andra ord tjänar ﬂankema 54 och ansatsytorna 41 såsom samverkande låsmedel för vridsäkring av skäret.

I Fig. 18 visas underläggsplattan 3 monteradi sätet 11 i grundkroppen 1. I detta tillstånd är rörskruven 4 fastdragen i hongängan 15 i det hål 14, som mynnar i sätets bottenyta 12, varvid underläggsplattans undersida hålls anpressad mot bottenytan 12 samtidigt som låsytorna 22 hålls ansatta mot sidostödytorna 24 i sätet. I detta tillstånd är sidostödytoma 29 för skäret 2 fritt exponerade ovanför underläggsplattan 3.

I Fig. 19 visas även skäret 2 monterat i sätet, närmare bestämt med hjälp av skruven 5, vilken har en hangänga som dras fast i rörskruvens 4 hongänga. I detta tillstånd är upplagsytorna 43 i skärets nedåt vända spånsida ansatta mot klackarnas 52 stödytor 53.

Samtidigt går spånytoma 36 och skäreggama 33 fria från de mellan klackarna befintliga dalytoma 57 (ej synligt i Fig. 19). Skärets midja 51 kan antingen vara ansatt i direkt kontakt med sidostödytorna 29 i sätet, eller vara lokaliserad extremt nära dessa (spel < 0,01 mm) för att vid behov kunna ta stöd mot dessa.

Uppfinningens funktion och fördelar Då ett spånﬂöde alstras utmed skärets verksamma skäregg - närmare bestämt genom att spånoma rullar ihop sig utmed den anslutande spånytan - kommer spånoma att vidarebefordras utmed den successivt stigande spånytan och lämna denna via framför allt krönet, och i viss mån även de inre gränslinjema, utan att träffa varken upplagsytorna i samma, verksamma spånsida eller de overksamma skäreg gar, som är tangentiellt åtskilda från den verksamma skäreg gen. Med andra ord, skyddas såväl upplagsytorna som de obrukade skäreggarna från spånomas skadliga inverkan. När skäret därefter vänds säkerställs att de upplagsytor, som ansätts mot stödytoma på klackama i kopplingsytan, är plana, släta och 400 405 410 415 14 oskadade. Detta borgar för en stabil fasthållnin g av skäret i det avsedda, exakta spatialläget i grundkroppen.

Kort beskrivning av vtterligare utföranden av uppfinningen I Fi g. 20 visas ett alternativt utförande av skäret enligt uppfinningen. Detta utförande skiljer sig från det föregående i allt väsentligt endast därutinnan att skäreggarna 33 är raka istället för konvext bågformiga. Grundformen hos skäret är dock fortfarande rund såtillvida att de radiellt yttersta punkter utmed spånsidans periferi som är homolo ga, tangerar den imaginära cylindern CY enligt Fi g. 7. Även midjan i skärets släppningssida har cylindrisk form.

Det tredje, alternativa utförandet enligt Fi g. 21 skiljer sig från de föregående såtillvida att dess skärgeometri är negativ, dvs. släppningssidan 32 är cylindrisk och saknar midja. Vidare är upplagsytan 43 i den enskilda spånsidan 31 fortfarande försänkt i förhållande till krönet 38 utmed en närbelägen spånyta 36. Däremot är samma upplagsyta 43 förhöjd i förhållande till den spånyta 36, som omger densamma, dvs. upplagsytan är belägen på en mellannivå mellan spånytan 36 och krönet 38.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad enbart till de ovan beskrivna och på ritningarna visade utförandena. Sålunda är det tänkbart att fixera skäret på annat sätt än med hjälp av just en spännskruv, t.ex. en klamp eller liknande. Vidare kan den för samverkan med skärets nedåtvända spånsida erforderliga kopplingsytan utformas direkt i grundkroppen istället för i en separat underläggsplatta, såsom exemplifierats ovan.

Claims

420 425 430 435 440 445 450 15 PATENTKRAV

1. Fräsverktyg innefattande dels en grundkropp (1), som inbegriper främre och bakre ändar (6, 7), mellan vilka sträcker sig en geometrisk centrumaxel (Cl), kring vilken grundkroppen är roterbar och med vilken en mantelyta (8) är koncentrisk, samt ett med en kopplingsyta (19) utformat säte (11) beläget i en övergång mellan mantelytan och den främre änden, dels ett dubbelsidi gt, indexerbart skär (2) innefattande två utmed en geometrisk centrumaxel (C3) åtskilda och mot denna vinkelräta spånsidor (31), vilka är ekvidistant åtskilda från ett neutralplan (NP) och mellan vilka utbreder sig en släppningssida (32), som i övergångar mot spånsidoma (31) tillsammans med dessa bildar periferiska skäreggar (33), varvid sätets (1 1) kopplingsyta (19) är lokaliserad i ett i grundkroppen intippat spatialläge, i vilket såväl en axiell intippningsvinkel (ot) som en radiell (ß) är negativa i syfte att skapa en släppning bakom en verksam skäregg i skäret, och varvid skäret är fastspänt i sätet (1 l) med hjälp av ett spänndon (5) och vridsäkrat i ett av ﬂera indexeringslägen medelst samverkande låsmedel (41, 54) i en spånsida (31) i skäret (2) och kopplingsytan (19) i sätet (1 1), kännetecknat därav, att skäret (2) är utformat med ett flertal utmed den enskilda spånsidans (31) periferi tangentiellt åtskilda skäreggar (33), som var för sig stiger axiellt med avseende på skärets centrumaxel (C3) i en spetsig stigningsvinkel (Ö) från en första ände (34) mot en andra (35), att en radiellt innanför den enskilda skäreggen befintlig spånyta (36) följer skäreggen genom att stiga från en undre gränslinje (37) till ett krön (38), via vilket spånytan övergår i en stupande ansatsyta (41), som är ansatt mot en i sätets kopplingsyta (19) ingående stoppyta (54) för att tillsammans med denna bilda sagda låsmedel, och att upplagsytor (43) ingående i skärets (2) enskilda spånsida (31) är belägna mellan par av närbelägna spånytor (36) och nivåskilda från dessa, samt ansatta mot i sätets kopplingsyta (19) ingående stödytor (53), som är utformade på klackar (52), vilka var och en inbegriper en stoppyta (54) och mellan vilka utbreder sig dalytor (57), varvid nivåskillnaden mellan den enskilda spånytans krön (38) och den enskilda upplagsytan (43) i skäret är mindre än nivåskillnaden mellan kläckens (52) stödyta (53) och en angränsande dalyta (57) för att hålla skärets spånytor (36) ﬁärmade från kopplingsytans dalytor.

2. Fräsverktyg enligt krav 1, kännetecknat därav, att skärets (2) enskilda upplagsyta (43) är utformad i angränsning till en ansatsyta (41), och är försänkt relativt ett krön (38). 455 460 465 470 475 480 16

3. Fräsverktyg enligt krav 2, kännetecknat därav, att skärets (2) enskilda upplagsyta (43) är försänkt även relativt den undre gränslinjen (37) till en närbelägen spånyta (36).

4. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att den enskilda upplagsytan (43) i Skäret är kilformig och avgränsad av gränslinjer, som konvergerar i riktning mot spånsidans periferi, varjämte även stödytan (53) på klacken (52) i kopplingsytan (19) är kilformig, och avgränsad av gränslinjer, som konvergerar i riktning radiellt utåt.

5. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att den axiella nivåskillnaden mellan ett krön (38) ingående i skärets spånsida (31) och den första, lägsta gränslinjen (37) till en spånyta (36), uppgår till minst 5% och högst 15% av skärets tjocklek beräknad mellan de båda motsatta spånsidorna (31).

6. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att skärets enskilda ansatsyta (41) stupar i en stupvinkel (y), som i godtyckliga snitt tvärs krönet (38), uppgår till högst 500.

7. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att skärets enskilda upplagsytor (43) mellan spånytoma (36) är plana och belägna i ett gemensamt plan, som är parallellt med skärets neutralplan (NP) och att stödytoma (53) på kopplingsytans (19) klackar (52) är plana och belägna i ett gemensamt plan.

8. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att antalet klackar (52) i kopplingsytan (19) och antalet enskilda upplagsytor (43), som är belägna mellan närbelägna spånytor (36) i skäret (2), är lika stort som antalet spånytor (36) i skäret.

9. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att sätets (1 l) kopplingsyta (19) är utformad i en ovansida (16) på en underläggsplatta (3), som är semipermanent förbunden med grundkroppen (1).

10. Fräsverktyg enligt krav 9, kännetecknat därav, att underläggsplattan (3) är fixerad med hjälp av en genom ett hål (20) i densamma sig sträckande rörskruv (4), vilken innefattar dels en hangänga (26), som är fastdragen i en hongänga (15) i ett hål (14), som mynnar i en botten (12) i sätet (1 1), dels en hongänga, i vilken är fastdragen en hangänga på en spännskruv (5), som sträcker sig genom ett hål (47) i skäret (2). 485 490 495 500 505 510 17

11. Fräsverktyg enligt krav 9 eller 10, kännetecknat därav, att underläggsplattan (3) har en rund grundform och inbegriper en konisk mantelyta (18), som konvergerar från underläggsplattans ovansida (16) mot dess undersida (17).

12. Fräsverktyg enligt krav 11, kännetecknat därav, att i underläggsplattans mantelyta (18) är utformade två plana låsytor (22), som löper i vinkel mot varandra och är ansatta mot två i samma vinkel relativt varandra löpande sidostödytor (24) i sätet (11).

13. Fräsverktyg enligt något av kraven 9- 12, kännetecknat därav, att såväl skäret (2) som underläggsplattan (3) är förfärdigade av hårdmetall, medan grundkroppen (1) är förfärdigad av stål.

14. Dubbelsidigt, indexerbart fräs skär, innefattande två utmed en geometrisk centrumaxel (C3) åtskilda och mot denna vinkelräta spånsidor (31), vilka är ekvidistant åtskilda från ett neutralplan (NP) och mellan vilka utbreder sig en släppningssida (32), som i övergångar mot spånsidoma tillsammans med dessa bildar periferiska skäreg gar (33), varvid varje spånsida (31) inbegriper låsmedel (41) för att vridsäkra skäret i ett av ﬂera indexeringslägen, kännetecknat därav, att utmed den enskilda spånsidans (31) periferi är utformade ett flertal tan gentiellt åtskilda skäreggar (33), som var för sig stiger axiellt i en spetsig stigningsvinkel (ö) från en första ände (34) mot en andra (35), att en radiellt innanför den enskilda skäreggen befintlig spånyta (36) följer skäreggen genom att stiga från en undre gränslinje (37) till ett krön (38), via vilket densamma övergår i en stupande ansatsyta (41) med uppgift att tjäna såsom låsmedel, och att varje spånsida (31) innefattar enskilda upplagsytor (43), vilka är belägna mellan par av närbelägna spånytor (36) och nivåskilda från des sa.

15. Frässkär enligt krav 14, kännetecknat därav, att den enskilda upplagsytan (43) är utformad i angränsning till en ansatsyta (41) och är dels kortare än denna, dels försänkt relativt sagda krön (38).

16. Frässkär enligt krav 15, kännetecknat därav, att upplagsytan (43) är försänkt även relativt en omgivande spånyta (36).

17. Frässkär enligt något av kraven 14-16, kännetecknat därav, att en periferivinkel (s) mellan, å ena sidan, det enskilda krönet (38), och, å andra sidan, en rak referenslinje mellan centrumaxeln (C3) och en radiellt yttre ände av krönet, uppgår till minst 10°. 515 520 525 530 535 18

18. Frässkär enligt något av kraven 14- 17, kännetecknat därav, att den enskilda upplagsytan (43) är kilformig och avgränsad av två gränslinjer, som konvergerar i riktning mot spånsidans (31) periferi.

19. Frässkär enligt något av kraven 14-18, kännetecknat därav, att skäre g gens (33) stigningsvinkel (ö), sådan denna representeras av vinkeln mellan neutralplanet (NP) och en rak referenslinje mellan skäreggens (33) båda ändar (34, 35), uppgår till minst 1° och högst 15°.

20. Frässkär enligt något av kraven 14-19, kännetecknat därav, att den axiella nivåskillnaden mellan ett krön på en första spånyta (36a) och den lägsta gränslinjen (37) till en närbelägen spånyta (36b), uppgår till minst 5% och högst 15% av skärets (2) tjocklek.

21. Frässkär enligt något av kraven 14-20, kännetecknat därav, att den enskilda ansatsytans (41) stupvinkel (y) i godtyckliga snitt tvärs ett krön (38) uppgår till högst 50°.

22. Frässkär enligt något av kraven 14-21, kännetecknat därav, att de enskilda upplagsytor (43), som är belägna mellan par av spånytor (36), är plana och belägna i ett gemensamt plan, som är parallellt med neutralplanet (NP).

23. Frässkär enligt krav 22, kännetecknat därav, att antalet upplagsytor (43) är lika stort som antalet spånytor (36).

24. Frässkär enligt krav 22 eller 23, kännetecknat därav, att radiellt innanför sagda, enskilda upplagsytor (43) finns en ändlös, ringformig och plan yta (48), vilken är belägen i samma plan som de enskilda upplagsytorna, och vilken tillsammans med dessa bildar en sammanhängande, koronaliknande upplagsyta.

25. Frässkär enligt något av kraven 14-24, kännetecknat därav, att detsamma har en dubbelpositiv makrogeometri genom att släppningssidan (32) inbegriper två koniska släppningsytor (50), som divergerar från neutralplanet (NP) mot spånsidomas (31) periferier.