SE439742B - Sker for spanskerande bearbetning - Google Patents

Description

gazosses-1 10 15 20 25 30 35 På ritningarna visar Fig. 1 en partiell ovanvy av spànytan pà ett skär enligt uppfinningen.

Fig. 2 är en sektion längs linjen II-II i Fig. l. är en sektion längs linjen III-III i Fig. 1.

Fig. 3 Fig. 4 visar en partiell ovanvy av spànytan pà en annan ut- föringsform av ett skär enligt uppfinningen.

Fig. 5 är en sektion längs linjen V~V i Fig. 4.

Fig. 6 är en sektion längs linjen VI-VI i Fig. 4.

Fig. 7 visar en partiell ovanvy av spànytan pà ytterligare en utföringsform av ett skär enligt uppfinningen.

Fig. 8 är en sektion längs linjen VIII-VIII i Fig. 7.

Fig. 9 är en sektion längs linjen IX~IX i Fig. 7.

Fig. 10 illustrerar den spànform som erhàlls med ett skär en- Ugtumfihmhmau Fig. ll visar en partiell ovanvy av spànytan pà ännu en ut- föringsform av ett skär enligt uppfinningen. i Fig. 12 visar en partiell ovanvy av spánytan pà ytterligare en utföringsform av ett skär enligt uppfinningen.

De detaljer som motsvarar varandra har erhållit samma hänvis- ningsbeteckning i de olika figurerna.

De i figurerna visade skären 10 är utbildade med en skäregg ll vid övergången mellan en sidoyta 12 och en kantyta 13 pà skäret.

Sidoytan 12 utgör därvid spànyta, dvs kontaktytan mellan skäret och den under bearbetningen bildade spánan, och kantytan 13 utgör släppningsyta. Spànytan 12 är utbildad med ett flertal längs 10 15 20 30 35 azossss-1 skäreggen 11 sig sträckande och innanför denna belägna rader 14, 15, 16 med omväxlande upphöjda och nedsänkta partier.

Vid utföringsformen enligt Fig. 1-3 utgöres de upphöjda partier- na 23 av làngsträckta àsar, som är parallella med skäreggen 11.

De nedsänkta partierna 20 bildas av avbrotten mellan äsarna 23.

Bottnen hos partierna 20 är därvid belägna i ett plan som kan sägas sammanfalla med spànytan. Skäreggen 11 kan antingen ligga i nämnda plan eller befinna sig över eller under detta. Spänytan 12 kan sammanfal1a.nedsidoytan i övrigt eller bilda en vinkel med denna, exempelvis för bildande av en spánbrytare. Alternativt kan sidoytans mittparti vara nedsänkt i förhållande till spänytan 12.

När den av skäreggen 11 bildade spànan 17 träffar den närmast skäreggen belägna raden 14 formas tack vare avbrotten 20 mellan äsarna 23 utbuktningar 18 pà spànans undersida. När spànan träffar àsarna 23 i nästa rad 15 verkar dessa utbuktningar som medar. Tack vare att spànan löper pà dessa medar 18 minskar värmetransporten till skäret 10 kraftigt, varigenom skärlivslängden ökas. Vid ut- föringsformen enligt Fig. 1-3 är bredden av ett parti 20 mellan tva intilliggande äsar 23', 23" i raden 14 mindre än bredden av en i raden 15 belæyfllàs 23"'. Med denna partiets 20 bredd skall förstås bredden vid partiets största djup. Som framgär av Fig. 1 är asarna 23 i en rad anordnade mitt framför partierna 20 i en intilliggande rad. vid den illusterade utföringsformen ligger den första raden 14 i storleksordningen 0.25 mm frän skäreggen. Av- ståndet mellan intilligande rader ligger mellan 0.1 och 0.5 mm.

Delningen mellan äsarna 23 i en och samma rad ligger mellan 0.3 mm och 1.5 mm, med företräde för värden mellan 0.5 mm och 1.0 mm. Åsarnas 23 höjd är mindre än 0.1 mm, med företräde för värden mellan 0.01 mm och 0.04 mm. Åsarnas 23 toppar är avplanade sä att ett bärplan, dvs en plan bäryta för spanan bildas. Asarnas 23 mot skäreggen 11 vända flanker 27 bildar lutande plan, varvid lutnings- vinkeln°Lmot ett med spänytan parallellt plan understiger 40.

Vid spánans 17 rörelse ger den mellan spànan och skäret befintliga skärvätskan pà grund av friktionen upphov till en tryckökning som är beroende av spànans hastighet, skärvätskans täthet och lut- ningsvinkelnab . Lutande planets 27 längd styrs av den tryckökning 83059694 10 15 20 25 30 som eftersträvas i spalten. En làng spalt och en liten lut- ningsvinkel ger vid hög hastighet ett högt tryck pà grund av den långa effektiva friktionsytan. Däremot blir trycket làgt vid låg spànhastighet. En làng spalt och en stor lutningsvinkel ger vid hög spànhastighet ett làgt tryck eftersom den effektiva friktionsytan blir liten. Tack vare partierna 20 säkerställas att de efterföljande raderna 15,16 försörjes med tryckmedium.

Den optimala bredden av âsarna 23 är sàledes beroende av den tryckökning som erhållits av det lutande planet 27.

Som ovan sagts minskar vid användning av skärvätska spànans 17 tryck mot skäret 10 tack vare den uppkomna hydrodynamiska kraf- ten. Tryckminskningen och den reducerade friktionsytan, dvs den totala ytan av àsarnas 23 toppar, gör att deformationsvärmen till stor del stannar kvar i spánan, vilken därigenom fordrar mindre spánbrytningsarbete. Tack vare det reducerade spànbrytningsar- betet blir skärkrafterna lägre och tack vare den reducerade frik- tionsytan blir skäret mindre upphettat. Diffusionsförslitningen torde även minska eftersom den hydrodynamiska kraften resulterar i gränsskiktssmörjning, vilket minskar ytan med metallisk kon- takt.

Uppfinningen kan självklart även tillämpas vid spánskärande be- arbetning utan skärvätska, varvid det är möjligt att det plasma som finns intill spànan eller den plastiska spànan i sig under- håller en-tryckökning eller biäeñàïlerlspànans temperatur pà sà- dan nivå att friktionen därför hålls låg.

Vid utföringsformen enligt Fig. 4-6 utgöres de upphöjda par- tierna 2l av spànytan 12 i sig. De nedsänkta partierna ut- göres av i spànytan 12 upptagna gropar 19. Som framgår av Fig. 4 ligger groparna 19 i en rad 14, 15, 16 i huvudsak mitt emellan groparna i en intilliggande rad. När den vid den skärande bearbetningen bildade spànan träffar raden 14 formas utbuktningarna 18 medelst groparna 19. Bredden av gropen 19, mätt vid dennas största djup, är mindre än bredden av såväl de intilliggande upphöjda partierna 21', 21", som det upp- "ššße - W :vf-q nfl?T\.. 13.1, *'31 L” Qiwå 10 15 20 25 30 35 83059694 höjda partiet 2l"' i den bakomliggande raden 15. Spánan 17 kommer säledes att löpa pà de i raden 14 bildade utbuktningarna eller “medarna“ 18 när dessa träffar de upphöjda partierna 2l"' i nästa rad.

Groparnas 19 djup är mindre än 0.1 mm med företräde för värden mindre än 0.04 mm. Groparnas bredd ligger mellan 0.3 mm och 0.6 mm och deras längd mellan 0.3 mm och 0.8 mm. Delningen mellan groparna ligger mellan 0.3 mm och 1.5 mm med företräde för värden mellan 0.5 mm och 1.0 mm. Som framgår av Fig. 5 bildar groparnas 19 bakre kant 22 ett lutande plan motsvarande lutande planet 27 i Fig. 2. Groparnas 19 bredd ökar fràn deras största djup i riktning frän skäreggen 11 för att säkerställa att de bildade “medarna“ 18 fritt kan löpa pà de lutande planen 22.

Vid utföringsformen enligt Fig. 7-9 utgöres de nedsänkta par- tierna av i spänytan 12 upptagna gropar 24. De upphöjda par- tierna utgöres av ásar 25 motsvarande äsarna 23 i Fig. 1. Gro- parna 24 och àsarna 25 kan med fördel vara utformade pà samma sätt som groparna 19 respektive àsarna 23. Gemensamt för de illustrerade utföringsformerna är att efter en tids användning upphöjningarna i den första raden slits ner. Detta innebär, att spänans “medar" 18 därefter kommer att bildas av de ned- sänkta partierna i nästa rad.

Gemensamt för de i Fig. 1-9 visade utföringsformerna är att samtliga gropar och ásar har samma djup respektive höjd, längd och bredd oavsett var pà spànytan de befinner sig. Följaktligen kan sägas att pà sàdant sätt utformade skär fordrar lagt spän- brytningsarbete, dvs laga skärkrafter erfordras för spànbryt- ningen, vid förhållandevis smà skärdjup och matningar. I Fig. 11 visas en utformning av spànytan som bör resultera i lagt spänbrytningsarbete även vid större skärdjup och matningar.

Spánytan vid skäret enligt Fig. 11 uppvisar i likhet med skäret enligt Fig. 7 ett antal längs skäreggen 11 sig sträckande rader 14, 15, 16 med äsar 25 och gropar 24. vid utföringsformen enligt 10 15 20 25 30 35 8305969-1 6 Fig. ll ökar alla parametrar i riktning fràn nosradien 30.

Groparnas 24 storlek ökar i längd, djup och bredd. Likasà ökar avståndet mellan groparna och àsarnas höjd och bredd. ökningstakten av parametrarna skall i stort sett motsvara den ökning i skärdjup och matning som normalt används. Med en pà detta sätt utformad spanyta torde en i huvudsak steg- lös spànbrytarfunktion fràn fin- till grovskär vara möjlig att uppnå med lägre skärkrafter än vad som normalt erfodras.

Vid den illustrerade utföringsformen sträcker sig raderna 14, 15, 16 svagt konvext relativt skäreggen ll. Alternativt kan raderna sträcka sig längs räta, divergerande linjer.

Utföringsformen enligt Fig. l2 överensstämmer med den som visas i Fig. 11 med undantag av utformningen av groparnas 24 främre kant 31. Denna är asymmetrisk, dvs medarna 18 i Fig. 10 fär en pà motsvarande sätt asymmetrisk form i ett längs skäreggen ll sig sträckande snitt. När spànan träffar en as 25 i den bakomliggande raden kommer den asymmetriska eller sneda bottenytan pà meden att medföra att spånan kantrar snabbare och bryts mot skäret. Denna sidkantring kan för- stärkas genom att àsarna 25 utbildas snedställda relativt spànytan. Även det förhållandet att àsarna 25 är snedställda relativt skäreggen ll torde förstärka sidkantringen.

Den ovan beskrivna utformningen av spànytan för anpassning av skäret till större skärdjup och matningar kan även till- lämpas med utgångspunkt fràn de utformningar av spànytan som visas i Fig. 1 och Fig. 4.

Gemensamt för alla enligt ovan till olika skärdjup och mat- ningar anpassade skär är, att förbättrad spànbrytning erhålls även om de upphöjda och nedsänkta partierna inbördes är ut- bildade pà sådant sätt, att bredden av en med är större än bredden av ett upphöjt parti i en bakomliggande rad. Den spån- brytning som erhålles vid dessa skärutformningar torde vara så effektiv, att den spànbrytare i form av en i skärets sido- yta utbildad och den egentliga spànytans bakre begränsning 8305969-1 utgörande snedställda yta, som normalt används, torde kunna elimineras . _ ~_ fr” *lr-ä m1? .\'\'\.“t,_.r_~.\. i”

Claims (10)

asossss-1 10 15 20 25 30 35 Patentkrav

1. l. Skär för spànskärande bearbetning av företrädesvis metalliska arbetsstycken, vilket skär (10) har minst en skäregg (ll) bildad av övergàngen mellan en sidoyta (12) och en kantyta (13) pà skäret, varvid sidoytan (12) utgör spànyta eller kontaktyta mellan skäret och den bildade spä- nan under bearbetningen samt kantytan (13) utgör släppnings- yta, och varvid spànytan eller kontaktytan (12) är utbildad med ett flertal längs skäreggen (ll) sig sträckande och innanför denna belägna rader (l4,l5,l6) med omväxlande upp- höjda (2l;23;25) och nedsänkta (l9;20;24) partier, varvid upphöjda och nedsänkta partier i tvà pà varandra följande rader (14,l5) är inbördes förskjutna i sidled, k ä n n e - t e c k n a t av att bredden av ett i en närmast skär- eggen (ll) belägen första rad (14) och mellan ett första (2l';23') och ett andra (2l";23“) upphöjt parti beläget första nedsänkt parti (l9;20), mätt längs med raderna vid det första nedsänkta partiets (l9;20)största djup, är mindre än bredden,mätt längs med raderna, av ett i riktning fràn skär- eggen (ll) närmast bakom det första nedsänkta partiet (l9;20) beläget tredje upphöjd part (2l"';23"'), de upphöjda (2l;23;25) och nedsänkta (l9;20;24) partierna företrädesvis är anordnade mitt bakom ett nedsänkt respek- varvid tive ett upphöjt parti i en framförliggande rad.

2. Skär enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att bredden av samtliga nedsänkta partier (l9;20;24) är mindre än bredden av de upphöjda partierna (2l;23;25) i en bakom- liggande rad. eller 2, k ä n n e t e c k n a t och det andra (23") upphöjda partiet ásar, och att det tredje upphöjda av en i en närmast den första raden

3. Skär enligt krav l av att det första (23') utgöres av làngsträckta partiet (23"') utgöres (14) belägen andra rad (15) anordnad làngsträckt às, var- vid äsarna (23',23", 23"') företrädesvis är parallella med skäreggen (11). 10 15 20 25 30 35 8éUb$b:-_

4. Skär enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att àsarnas (23',23",23"') toppar är avplanade för bildande av ett bärplan och att àsarnas (23',23",23"') mot skäreggen (ll) vända flanker (27) bildar lutande plan med en lutnings- vinkel understigande 40.

5. Skär enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att delningen mellan àsarna (23) ligger mellan 0,3 mm och 1,5 mm, företrädesvis mellan 0,5 mm och 1,0 mm och att àsarnas (23) höjd är mindre än 0,1 mm, företrädesvis mindre än 0,04 mm.

6. Skär enligt nágot av föregående krav, k a n n e - t e c k n a t av att de nedsänkta partierna (20) är belägna i huvudsak i spanytan (12).

7. Skär enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att det första nedsänkta partiet (19) utgöres av en i spànytan (12) upptagen grop, att det första (21') och andra (2l") upphöjda partiet är belägna i huvudsak i spànytan (12), och att det tredje upphöjda partiet (2l"') utgöres av ett mellan en andra (19") och en tredje (l9"') i den andra raden (15) belägen grop anordnat upphöjt parti.

8. Skär enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att det första nedsänkta partiet utgöres av en i span- ytan (12) upptagen grop (24'), att det första (25') och andra (25“) upphöjda partiet utgöres av ovanför spànytan (12) utskjutande partier och att det tredje upphöjda par- tiet (25"') utgöres av ett mellan en andra (24") och en tredje (24"') i den andra raden (15) belägen grop anordnat upphöjt parti.

9. Skär enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a t av att groparnas (19;24) djup är mindre än 0,1 mm, före- trädesvis mindre än 0,04 mm. 8305969-1 10

10. Skär enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att groparnas (l9;24) bredd ligger mellan 0.3 mm och 0.6 mm, att groparnas (l9;24) längd, mätt vinkelrätt mot raderna, ligger mellan 0.3 mm och 0.8 mm och att delningen mellan groparna 5 (l9;24) ligger mellan 0.3 mm och 1.5 mm, företrädesvis mellan 0.5 mm och 1.0 mm.