SE1350162A1

SE1350162A1 - Konturpinnfräs

Info

Publication number: SE1350162A1
Application number: SE1350162A
Authority: SE
Inventors: Danny R Davis
Original assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2013-02-11
Also published as: DE112011102667T5; WO2012021206A2; KR20130105808A; WO2012021206A3; US20120039677A1; CN103052459A; JP2013533129A

Abstract

Konturpinnfräs (10) som innefattar en skaftdel (12) och en skärande del (14). Den skärande delen definierar en skärande diameter (18), en hörnradie (24) och en huvudradie (26). Huvudradien är större än hälften av den skärande diametern. Som resultat därav framställer pinnfräsen en mycket slätare slutlig ytstruktur och genererar spån med reducerad tjocklek.

Description

[0005]

[0006]

[0007]

[0008]

[0009]

[00010]

[00011] [000121 konturpinnfräs, med en huvudradie som är större än hälften av den skärande diametern.

Enligt en aspekt innefattar en konturpinnfräs en skaﬁdel samt en skärande del som definierar en skärande diameter, en hörnradie och en huvudradie, varvid huvudradien är större än hälften av den skärande diametern.

Enligt en annan aspekt innefattar en konturpinnfräs en skaftdel samt en skärande del som definierar en skärande diameter, en hörnradie och en huvudradie. Den skärande delen innefattar vidare ett ﬂertal spår som definierar en kärndiameter, en radiell spånvinkel, en spånkontrollpunkt, en radiell primär vinkel, en radiell sekundär vinkel, en primär slipning, en sekundär slipning, ett spiralformat axiellt spånspår, en hälslipning och en skärande egg utformad i en skärningspunkt mellan det spiralformade axiella spånspåret och den primära slipningen, varvid huvudradien är större än hälften av den skärande diametern och varvid hörnradien är mindre än häﬂen av den skärande diametern.

Enligt en annan aspekt innefattar ett förfarande fór att bearbeta ett arbetsstycke med en konturpinnfräs att utföra ett skärande forfarande med den huvudradien hos den skärande delen och att utföra ett skärande förfarande med hörnradien hos den skärande delen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fastän olika utföringsformer av uppﬁnningen visas, skall de speciella utföringsformer som visas inte tolkas så att patentkraven begränsas. Det förutsätts att varierande förändringar och modiﬁeringar kan göras utan att man lämnar den här uppﬁnningens omfattning.

FIG. I är en schematisk sidovy av ett exempel på en utföringsform av en konturpinnfräs enligt uppfinningen, FIG. 2 är en tvärsnittsvy av pinnfräsen längs med linjen 2-2 i F IG. l, FIG. 3 är en förstorad utsnittsvy av pinnfräsen i FIG. l, FIG. 4 är en schematisk vy över ändpartiet hos pinnfräsen i FIG. 1, [ooois] [0oo14]

[00015] [00o16] [0o017]

[00018] [0o019] [ooozo] [ooozi] FIG. 5 är en sidovy av en konturpinnfräs med två spår, enligt en utföringsform av uppfinningen, FIG. 6 är en förstorad sidovy av den skärande delen av pinnfräsen i FIG. 5, FIG. 7 är en annan förstorad sidovy av den skärande delen av pinnfräsen i FIG. 6, roterat med nittio (90) grader, FIG. 8 är en isometrisk vy av ändpartiet hos pinnfräsen i FIG. 5, FIG. 9 är en schematisk översikt av ett skärande förfarande där pinnfräsen enligt uppﬂnningen används, FIG. l0(a) och (b) är schematiska Översikter av ett skärande förfarande som uppvisar förbättrad slutlig ytstruktur och minskad spåntjocklek vid användning av pinnfräsen enligt uppfinningen och FIG. I I(a) och (b) är schematiska Översikter av ett skärande förfarande som uppvisar oacceptabel slutlig ytstruktur och ökad spåntjocklek vid användning av en konventionellt pinnfräs.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Nedan fö' ljer illustrationer och förklaringar gällande en typ av kombinationsskärverktyg för borrfräsning med pinnfräs/ tryckborrning och ett förfarande för bearbetning av ett arbetsstycke. Det skall emellertid noteras att kombinationsskärverktyget och bearbetningsförfarandet kan utformas för att passa det särskilda användningsområdet och inte är begränsat till exemplet i illustrationerna.

Med hänvisning till to FIG. l-4, där likadana referensbeteckningar står för likadana element, visas vid 10 en konturpinnfräs enligt en utföringsform av uppfinningen. Allmänt sett har pinnfräsen 10 en skaftdel 12 och en skärande del 14. Skaﬂdelen 12 definierar en skaftdiameter 16 och den skärande delen 14 definierar en skärande diameter 18. l visa utföringsformer är skaftdiametern 16 huvudsakligen lika med den skärande diametern 18. I andra utföringsformer kan skaftdiametern 16 vara något större eller mindre än den skärande diametern 18. Pinnfräsen 10 har en total längd 20 och en skärande längd [ooozz] [ooo231 [o0o241 22. Den skärande delen 14 innefattar en hörnradie 24 och en huvudradie 26. Pinnfräsen 10 har en central längsgående axel 28.

Om vi går vidare till FIG. 2, innefattar pinnfräsens 10 skärande del 14 två spår 30 som definierar en kärndiameter 32, en radiell spånvinkel 34, en spånkontrollpunkt 36, en radiell primär vinkel 38 och en radiell sekundär vinkel 40. l en utfóringsform är den radiella spånvinkeln 34 ungefär +4 grader, den radiella primära vinkeln 38 är ungefär +9 grader och den radiella sekundära vinkeln 40 är ungefär +20 grader.

Med hänvisning till FIG 3, innefattar pinnfräsens 10 skärande del 14 en axiell spånvinkel 42, en axiell primär vinkel 44 och en axiell sekundär vinkel 46. I en utfóringsform är den axiella spånvinkeln ungefär +4 grader, den axiella primära vinkeln 44 är ungefär +9 grader och den axiella sekundära vinkeln 40 är ungefär +20 grader.

Om vi går vidare till FIG. 4, innefattar pinnfräsens 10 skärande del 14 en primär slipning 48, en sekundär slipning 50, ett spiralformat axiellt spånspår 52 och en hälslipning 54. En central ribba 56 har en tjocklek som är större än noll. I en utfóringsform är exempelvis den centrala ribbans 56 tjocklek ungefär 0,006 tum (0,l52 mm). Det spiralformade axiella spånspåret 52 är fórskjutet från den centrala längdaxeln 28 med ett avstånd 58 for att tillåta det axiella skäret att vara huvudsakligen i linje med den centrala längdaxeln 28 hos pinnfräsen 10. I en utforingsform är avståndet 58 ungefär 0,006 tum (0,l52 mm).

Tjockleken på den centrala ribban 56 och fórskjutningsavståndet 58 har endast illustrationssyfte och uppﬂnningen kan användas med vilken som helst önskad tjocklek eller önskat fórskjutningsavstånd. En skärande egg 60 har utformats vid skärningspunkten mellan det spiralformade axiella spånspåret 52 och den primära slipningen 48. I den illustrerade utforingsformen har pinnfräsen 10 två (2) skärande eggar 60. Det torde emellertid stå klart att uppfinningen kan användas med vilket som helst önskat antal av skärande eggar 60, exempelvis med ﬂer än två (2) skärande eggar och liknande. [ooozsj [ooozﬂj [ooozvj

[00028] Som man kan se i FIG. 5-8 har det spiralformade axiella spånspåret 52 utformats med en spårvinkel 62 i förhållande till den centrala längdaxeln 28 hos pinnfräsen 10. I en utföringsform är spårvinkeln 62 ungefär fyrtiofem (45) grader. Det framgår att pinnfräsen 10 också innefattar ett bottenspår 64 mellan det spiralformade spånspåret 52 och hälslipningen 54 för det angränsande spåret 30 (syns ej i FIG. 5). 1 en utföringsform är vinkeln på bottenspåret 64 ungefär 110 grader. Dessutom innefattar pinnfräsen 10 en radiell och axiell frigivningsyta 66.

I uppfinningen definieras hörnradien 24 och huvudradien 26 som en funktion av den skärande diametern 18. Hörnradien 24 är exempelvis mindre än hälften av den skärande diametern 18. I den illustrerade utföringsformen är hörnradien 24 exempelvis 0,18 gånger den skärande diametern 18.

Enligt en aspekt av uppﬂnningen är huvudradien 26 större än hälften av den skärande diametern 18 hos pinnfräsen 10. I den illustrerade utföringsformen är huvudradien 26 exempelvis 0,85 gånger den skärande diametern 18. Det bör emellertid stå klart att huvudradien 26 kan ha ett värde vilket som helst som är större än 0,50 gånger den skärande diametern 18. Exempelvis kan huvudradien 26 vara 0,51 gånger den skärande diametern 18, 0,52 gånger den skärande diametern 18,...,0,99 gånger den skärande diametern 18, liksom den kan ha värden som skiljer sig åt med tusendelar mellan dessa.

Som det visas i FIG. 9(a)-(f), tillhandahåller pinnfräsen 10 enligt uppﬂnningen en överlägsen skärprestanda jämfört med konventionella pinnfräsar. Den överlägsna skärprestandan uppnås genom användning av både hörnradien 24 och huvudradien 26 hos pinnfräsen 10 under skärförfarandet. Som det visas i FIG. (a), (b), (d) och (e) utför huvudradien 26 skärförfarandet på arbetsstycket 70. I FIG. (c) och (f) utför emellertid hörnradien 24 skärförfarandet på arbetsstycket 70.

Eftersom både hörnradien 24 och huvudradien 26 hos pinnfräsen 10 kan användas under skärförfarandet kan pinnfräsen 10 enligt uppﬂnningen tillhandahålla en överlägsen skärprestanda även för de mest

[00029]

[00030] [ooosij [ooosz] komplicerade tredimensionella arbetsstycken. I jämförelse med detta är konventionella pinnfräsar oförmögna att genomföra samma typ av skärande bearbetning på sådana komplicerade tredimensionella arbetsstycken.

Som det visas i FIG. l0(a) och (b), erbjuder det faktum att huvudradien 26 är större än hälften av den skärande diametern 18 ﬂera tydliga fördelar jämfört med den konventionella fullradiepirmfräsen som visas i FIG. l l(a) och (b). Som man kan se i FIG. l0(a), erbjuder pinnfräsen l0 enligt uppfinningen en mycket slätare slutlig ytstruktur vid samma stepover-bredd jämfört med den konventionella filllradiepinnfräsen.

Resultatet är att användaren använder mindre tid på slutbehandling av arbetsstycket. Alternativt kan användaren öka stepover-bredden, vilket dramatiskt minskar tiden för arbetscykeln. Som det visas i FIG. l0(b), genererar pinnfräsen 10 enligt uppfinningen spån som vid samma matningshastighet har en tjocklek som är mycket mindre än tjockleken på de spån som genereras av den konventionella fullradiepinnfräs som visas i FIG. l l(b). Alternativt kan användaren öka arbetsstyckets matningshastighet i betydande grad, vilket dramatiskt minskar tiden för arbetscykeln.

Som det beskrivits ovan erbjuder pinnfräsen 10 enligt uppfinningen många tydliga fördelar när det jämförs med konventionella fullradiepinnfräsar.

De patent och publikationer som det hänvisas till i denna text inkorporeras härmed genom referens.

Efter beskrivningen av de i dagsläget föredragna utföringsformerna av uppfinningen konstateras att det är möjligt att utföra uppﬁnningen på annat sätt inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims

PATENTKRAV

1. Konturpinnfräs (10), innefattande: en skaftdel (12) och en skärande del (14) som definierar en skärande diameter (l8),en hörnradie (24) och en huvudradie (26), vari huvudradien (26) är större än hälften av den skärande diametern (18).

2. Pinnfräs enligt patentkrav l, vari hörnradien (24) är mindre än hälften av den skärande diametern (18).

3. Pinnfräs enligt patentkrav 1, vari den skärande delen (14) vidare innefattar et flertal spår (30) som definierar en kärndiameter (32), en radiell spånvinkel (34), en spånkontrollpunkt (36), en radiell primär vinkel (3 8) och en radiell sekundär vinkel (40).

4. Pinnfräs enligt patentkrav l, vari den skärande delen (14) vidare innefattar en primär slipning (48), en sekundär slipning, (50) ett spiralformat axiellt spånspår (52) och en hälslipning (54).

5. Pinnfräs enligt patentkrav 4, vari en skärande egg (60) har utformats vid en skärningspunkt mellan det spiralformade axiella spånspåret (52) och den primära slipningen (48).

6. Pinnfräs enligt patentkrav 4, vari det spiralformade axiella spånspåret (52) är forskjutet i förhållande till en central längdaxel (28) hos pinnfräsen.

7. Pinnfräs enligt patentkrav 4, vari det spiralformade axiella spånspåret (52) har utformats med en spårvinkel (62) i förhållande till en central längdaxel (28) hos pinnfräsen.

8. Pinnfräs enligt patentkrav 1, vari den skärande delen (14) vidare innefattar en central ribba (56) med en tjocklek större än noll.

9. Konturpinnfräs (10), innefattande: en skaftdel (12) och en skärande del (14) som definierar en skärande diameter (18), en hörnradie (24) och en huvudradie (26), varvid den skärande delen (14) vidare innefattar ett flertal spår (30) som definierar en kärndiameter (32), en radiell spånvinkel (34), en spånkontrollpunkt (36), en radiell primär vinkel (38), en radiell sekundär vinkel (40), en primär slipning (48), en sekundär slipning (50), ett spiralformat axiellt spånspår (52),en hälslipning (54) och en skärande egg (60) som utformats vid en skärningspunkt mellan det spiralformade axiella spånspåret (52) och den primära slipningen (48), vari huvudradien (26) är större än hälften av den skärande diametern (18), och vari hörnradien (24) är mindre än hälﬁen av den skärande diametern (18).

10. Förfarande för fräsning av ett arbetsstycke (70) med användning av en konturpinnfräs (10), varvid pinnfräsen innefattar en skaftdel (12) och en skärande del (14) som deﬁnierar en skärande diameter (18), en hörnradie (24) och en huvudradie (26), varvid hörnradien (24) är mindre än hälﬁen av den skärande diametern (18) och huvudradien (26) är större än hälften av den skärande diametern (18), varvid förfarandet innefattar: att utföra ett skärande förfarande med huvudradien (26) hos den skärande delen (14) och att utföra ett skärande förfarande med hömradien (24) hos den skärande delen (14).