SE453266B - Skerverktyg med skerverktygshallare - Google Patents

Description

20 25 30 35 453 266 . 2 8a, som direkt motsvarar arbetsstyckets dimensionsnoggrann- het och skrovligheten på arbetsstyckets färdiga yta, är normalt mindre än 0,5 mm och en_relativt liten del av eggförslitningarna sker vid de mycket begränsade delarna.

Vid skärning i ett cylindriskt arbetsstycke 9 en- ligt fig 3 kan en skärmotståndskraft PO delas upp i en huvudkomponent Pl, en matningskomponent P2 Och en bakåtriktad komponent P3. Storlekarna på kraftkomponenter- na är normalt beroende av arbetsstyckets material, skä- rets l och verktygshâllarens 2 form, skärtillstànden etc och huvudkomponenten Pl dominerar i allmänhet. Det torde av ovanstående inses att storleken och följakt- ligen bredden pà skäret l längs riktningen för matnings- komponenten P2 ej är så kritiska jämfört med storleken och följaktligen skärets l tjocklek längs riktningen -för huvudkomponenten Pl. Vid det konventionella skäret l är skärets bredd normalt större än dess tjocklek pà grund av möjligheten att låsa Skäret på skärverktygs- hållaren 2 och av skärets utbytbarhet. Ett försök att positivt och på ett rationellt sätt reducera skärets kapacitet så mycket som möjligt för resurssparande ås- tadkommes ej vid det konventionella engàngsskäret genom hänsynstagande till förslitningstillstàndet och skär- motståndet. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett skärverktyg, vilket kan eliminera de ovan nämnda nackdelarna hos det konventionella skärverktyget och som har ett resurssparande engångsskär, vilket är billigt och vilket kan ersätta det konventionella skä- ret utan att styrka eller skärförmåga reduceras, varvid hänsyn tages till de ställen, där förslitning uppstår, graden av förslitning samt storleken på och riktningen för skärmotstàndskraften.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen med ett skärverktyg, som kännetecknas av att engángsskäret är format av superhård metall, såsom volfram eller kobolt, 10 15 20 25 30 35 453 266, 3 och har dels en yttre periferiyta, dels en inre periferiyta som är koncentrisk och likformig med den yttre periferiytan och begränsar ett ihàligt parti, varvid skäret har en tjock- lek t och är löstagbart monterat på skärverktygshállaren och varvid det minskat avståndet w mellan den inre och den ytt- re periferiytan ligger inom ett intervall, som satisfierar följande formel: f g w § t.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan med hjälp av utföringsexempel under hänvisning till medföljande ritningar.

Fig lA visar i perspektiv ett konventionellt skär- verktyg.

Fig lB visar en sektion av en förstorad ände av det konventionella skäret.

Fig 2 visar en sektion genom skärverktyget i fig l.

Pig 3 åskådliggör en teoretisk skärning medelst ett skärverktyg i ett arbetsstycke.

Fig 4 visar en sprängvy av en första utföringsform av skärverktyget enligt föreliggande uppfinning.

Fig 5 visar en planvy av ett engàngsskär, som utnytt- jas vid skärverktyget i fig 4, tillsammans med en insats.

Fig 6-10 visar olika vyer och diagram, vilka utnytt- jas vid beskrivningen av dimensionerna hos skärverktyget enligt uppfinningen.

Fig ll visar en sektion genom en andra utföringsform av skäret med organ för montering av detta pà en skär- hållare.

Fig l2 visar en sektion genom en modifiering av den andra utföringsformen.

Fig 13A-l3E visar första till femte modifieringar med olika skär- och insatsformer.

Fig 14 och 15 visar en sektion respektive en spräng- vy av en tredje utföringsform av ett skärverktyg enligt föreliggande uppfinning.

Fig 16 visar en planvy av en insats för en fjärde utföringsform av skärverktyget. 453 266 4 Fig 17 och 18 visar en planvy respektive en sektion genom den i fig 16 visade insatsen, vilken är införd i engàngsskäret.

Fig 19 visar en sprängvy av den fjärde utföringsfor- men. 5 Fig 20-22 visar planvyer av sjätte till åttonde modifieringar.

Fig 23 och 24 visar i perspektiv respektive i sek- tion en nionde modifiering.

Pig 25 och 26 visar i perspektiv respektive i plan- lo vy en tionde modifiering.

Fig 27-29 visar planvyer över elfte till trettonde modifieringar.

Fig 30A och 30B visar en femte utföringsform av skärverktyget enligt uppfinningen. 15 Fig 31 visar en planvy över en sjätte utförings- form av skärverktyget.

Fig 32A-32J visar planvyer över femtonde till tju- gofjärae modifieringar. i En första föredragen utföringsform av ett skärverk- 20 tyg enligt föreliggande uppfinning kommer att beskrivas närmare nedan, då verktyget sitter i en svarv, under hänvisning till fig 4-10.

Ett vridbart engångsskär 12 visas schematiskt i form av en ihålig, triangulär pelarkropp av superhàrd 25 metall, t_ex volfram, kobolt etc. Skäret 12 har en ka- vitet 13, som sträcker sig i skärets tjockleksriktning.

Kavitetens ytterperiferi begränsas av tre inre ytor av skäret 12 och är formade efter de tre yttre ytorna för bildande av skärets ytterperiferi. Avstànden eller 30 bredderna w mellan ytterytorna och motsvarande innerytor är lika på alla sidor. Ytterytan är även parallell med motsvarande inneryta.

En insats 14 är tätt inpassad i kaviteten 13. In- satsens 14 ytterperiferi motsvarar kavitetens inner- 35 periferi. Insatsen 14 har ett monteringshàl 15, i vilket en på ett mellanlägg 3 av verktygshàllaren 2 monterad skärlàstapp 4 införes och vilket är genomgående. Nödvän- lO 15 20 25 30 35 453 266 5 diga partier av kaviteten 13, insatsen 14, monteringshå- let 15 och skärlâstappen 4 är avfasade för effektiv och lätt anpassning till skärverktygshållaren 2 och förbätt- ring av skärets 12 skäregenskaper. Dessa partier kan för- utom att de är avfasade vara rundade eller avsmalnade.

Den bredd w hos skäret, som ger den mest fördelakti- ga utföringsformen av uppfinningen kommer nu att beskri- vas närmare i detalj. Det är först viktigt att man vid skärverktyget, på vilket ett engångsskär är monterat, känner till vilken del av skäreggen ll, som mottager en pàkänning vid skärtillfället, vilken storlek den pálagda pàkänningen ger samt till vilken position på spànytan lb som spàn berör skäret, när skärning utföres vid ett förbestämt matningsvärde f hos skärverktyget.

Med hjälp av fig 6 och 7 skall först en beskrivning göras av skärspánkontaktlängden 2 hos ett arbetsstycke, dà ett skärverktyg med ett engàngsskär utnyttjas.

Fig 6 visar ett tvàdimensionellt skärtillstànd för skärverktyg. Ett cylindriskt arbetsstycke 9 skäres på sin ytterperiferi medelst ett skärverktyg, på vilket ett triangulärt, pelarformat engàngsskär l är monterat.

En sidoskäreggsvinkel (icke visad) antages vara noll och en nos 10 är satt till noll, då skärningen approxime- ras till en tvàdimensionell skärning. Hänvisningssiff- ran ll åskådliggör en skäregg. Fig 7 visar en sektion längs linjen VII-VII i fig 6. Längden på den rispa, som spånet H åstadkommer pà spànytan lb efter skärning, mätes medelst ett verktygsmikroskop. Om spànkontaktlängd- den 2 erhålles av rispans längd och om man observerar förhållandet 2/d med utgångspunkt från spánkontaktlängden 2 och skärlängden d, fås ett förhållande av approximativt 3-5. När skärolja användes erhålles ett förhållande 2/d av 2,7. I fig 7-10 har de mot fig 6 svarande komponen- terna och delarna givits samma hänvisningsbeteckningar.

Påkänningen pà engángsskärets spànyta lb kommer att beskrivas närmare med hänvisning till fig 8. Fig 8 visar ett diagram, som visar storlekarna av påkänning- arna pà olika ställen på spànytan, varvid ordinatan 453 266 __ lO l5 20 25 30 35 6 visar spànytans lb pàkänningar medan abskissan visar avstånden från skäreggen ll. Storleken på den vertikala spänning ot, som verkar vertikalt på spânytan lb, ökar exponentiellt mot skäreggen ll och försvinner på ett ställe (spânkontaktomrâdesgränsen), som ligger utanför spånkontaktlängden 1 från skäreggen ll. Friktionsspän- ning rt däremot, som verkar horisontellt på spånytan lb, uppvisar en triangulär fördelning 1t(a) eller en trapetsfördelning rt(b) och försvinner på det ställe (spånkontaktområdesgränsen), som ligger utanför spånkon- taktlängden 2 utanför skäreggen ll.

Ett skärverktyg för tredimensionell skärning kommer nu att beskrivas med hänvisning till fig 9, som visar ett diagram över vertikal påkänning ut pá spânytan vid det tredimensionella skärtillstàndet. I fig 9 mätes i själva verket de vertikala pàkänningarna Ut, som ver- kar på olika ställen på spånytan lb vid tredimensionell skärning och visas med ekvivalenta påkänningslinjer för âskâdliggörande av fördelningstillstândet. Enligt diagrammet i fig 9 ökar den vertikala pákänningen ot abrupt från det ställe (spânkontaktomràdesgränsen), som isoleras av spànkontaktlängden 2 från spånytans lb skäregg ll, till skäreggen ll, och ökar fràn skär- eggens ll skärände I till nosen 10. Spånytans lb förslit- ning uppstår på grund av skärspànets H friktion mot spånytan lb och omrâdet, där friktion uppstår, ligger i området för spånkontaktlängden 2 från skäreggen ll.

Med hänvisning till fig lO kommer ett skärarbete med ett skärverktyg för begränsning av spånkontaktläng- den 1 att beskrivas närmare. Fig 10 visar schematiskt ett skärarbete med ett skärverktyg, som begränsar spånkon- taktområdet och därmed spànkontaktlängden I till 2' (2' < 1). Kantpartiet av verktyget J är tjockare än det övriga partiet fram till en position, som ligger avståndet 2' från skäreggen ll, och har sådana egenska- per, att skärmotståndet F hos denna typ minskas jämfört med motståndet vid ett ordinärt skärverktyg med spånkon- lO 15 20 25 30 35 453 266 7 taktlängden 2, varvid förslitningen av verktyget och speciellt av spànytan lb reduceras och kantpartiets livslängd ökas.

Beskrivningen ovan kan summeras på följande sätt. l) Skärspånkontaktlängden 1 på spånytan lb är huvudsak- ligen fem gånger skärtjockleken d. 2) Den vertikala påkänning at, som verkar på olika stäl- len på spànytan lb, ökar exponentiellt mot skäreggen ll och ökar från skäränden I till nosen 10 i skär- eggens ll kantriktning. 3) Spànytans förslitning hos skäret uppstår normalt i området för skärspànkontaktlängden Z. 4) Huvudkomponenten för skärmotstàndet, som verkar i skärets tjockleksriktning, är i allmänhet markant. 5) Skärmotståndet vid ett verktyg, som begränsar spån- kontaktlängden, minskar pà ett konstgjort sätt och förslitningen av spànytan blir mindre och verktygets livslängd ökar.

Följande resultat uppnås vid experiment, som utförts på basis av ovan nämnda fakta. När skärets bredd w är större än det maximala värdet fmax för den optimala eller vanligast förekommande matningen för skäret, bryts detta i mindre utsträckning vid en ordinär finskärning och skärets tjocklek blir mer väsentlig. När skärets bredd w ökas, närmar sig Skäret det konventionella skä- ret och kräver följaktligen dyra och sällsynta mineralma~ teril. Vid skärverktyget enligt föreliggande uppfinning har den del, som ej direkt deltar i skärningen, uteläm- nats och bildar en ihålig del av verktyget, varvid den övre gränsen för bredden w är 5 fmax (där fmax motsvarar det maximala matningsvärdet för Skäret per varv hos ett arbetsstycke vid tredimensionell skärning), liksom den längd, under vilken spànet i verkligheten står i beröring med skärets spànyta, eller tjockleken t för skäret, i beroende av vilket av dessa som är störst.

Eftersom skärets tjocklek t'i allmänhet är större än 5 fmax, väljes bredden w inom omradet fmax < w 5 t. 453 266 lO 15 20 25 30 .n 8 Följande tillstànd är anpassade för skärets användnngs~ tillstånd.

Vid ordinär, finskärning är skärets bredd w mindre än fem gånger matningsvärdets maximalvärde fmax, varvid skärspànkontaktlängden 2 i detta fall på konstgjord väg begränsas till 2'. Således användes verktyget för begränsning av spànkontaktlängden till 2' för åstadkom- mande av skärarbetet. Vid en grovskärning eller skärning i ett hårt arbetsstycke är skärets bredd w mindre än tjockleken t. Då bredden w göres lika med eller approxi- mativt lika med tjockleken t, sparas skäret något jämfört med det konventionella skäret, men det parti, som ej deltar i den verkliga skärningen, har ett värde, som motsvarar skillnaden t-Sfmax mellan skäret enligt upp- finningen och det konventionella Skäret. Vid grovskärning förbättras skärets hâllfasthet och speciellt ökas kraf- tens matningskomponent och bakàtriktade komponent, varvid livslängden för skäret enligt uppfinningen ökas.

Nedan följer en bestämning av engångsskärets bredd w. Vid ett kvadratiskt skär med 19,05 mm sida, 6,35 mm tjocklek (t), l,6 mm nos R och 5 mm skärdjup, varvid materialet hos ett arbetsstycke, som skall skäras, är av medelkolhaltigt stål (draghàllfasthet 60 kgf/mmz), I blir skärets optimala matning 0,4-0,8 mm per varv. På detta sätt kan bredden w bestämmas till fmax < w 5 5 fmax, följaktligen 0,8 < w 5 4,0, och kan bestämmas det värsta skärtillstàndet, t ex intermittent skärning eller liknande, till 5 fmx 3 w 5 t och följaktligen 4,0 5 w 5 6,35. Nedan följer listade värden i tabeller l och 2. vv 453 266 o.> «m.> W s W o.w ~.~|w.o «.~ «.m~ «m_> o_m m~.@ W 3 W o~« w.°|«.0 w.H m@.@~ mm.@ °_« @>.« W 3 W o.m @.o|m.o ~.fl o>.~H @>_« °.m w~.m w 2 W m.~ m_@|~.@ w_o m~m.m wH.m 2 :wc u W 2 W xmaum ^>»m>\sEV m woz øwcmfi Hmpoa u xmflxoofie lvwun wa mv 3 Uwmun mcflcumä filHfixv PEWn-.Wwm .ADM .fifißxvHwßfiH .HON HHM>H®\.«CH vfiwflhOnwwhwvfiw mnWcHmxm>ouw EE ncøflwnwäfln WN qqmmme . o_m o_m W s v ~.H ~_~|w_c «.~ «.m~ «m.~ o.« o.« W s v æ.@ w.o|«.o w.H m0.m~ mm.w Q_~ o.m W s v w.° @.o|m.o ~.H oß.~H @ß.« Q_~ m.~ W s v m.Q m_Q|~.o w_o m~m.m mH.m 3 :mn xmämm W 3 v xmšw ^>um>\EEV m moz Umcmfi amuoa u xwfixoonæ |Umun mm mv 3 vflwun mcHcumE 1~m> pemuwwm www H~m>~w@=H How HHm>~w»=H . xwfluopmumxw wcficumxwnflm EE ucofimcwåfiø A AQHQÉB 455 266 lO 15 20 25 30 35 .n 10 När det på detta sätt konstruerade engångsskäret 12 monteras på skärverktygshállaren 2, insättes först insatsen 14 i skärets 12 kavitet 13. Därefter införes skärlàstappen 4 i insatsens monteringshâl 15. I detta läge vrides spännskruven 6 i skjutriktningen, varvid tappen 4 snedställes mot skärsätesväggen 7 och varvid insatsen 14 och skäret 12 pressas mot väggen 7 för lås- ning av skäret 12 pà hàllaren 2. vid den första utföringsformen av skäret enligt uppfinningen är kaviteten 13 så formad, att den får samma eler approximativt samma form som skärets l2 ytter- periferi och lika avstånd från de yttre, laterala ytorna till motsvarande inre, laterala ytor genom hänsynsta- gande till skärets förslitningsform och skärmotstànds- kraft. Därför blir kavitetens 13 storlek mycket större än det konventionella monteringshålet 5 och skäret 12 kan formas med mindre material än det konventionella skäret utan att styrkan och skärförmâgan försämras.

Således minskas den använda materialmängden, t ex dyr volfram, kobolt man åstadkommer billigt skärverktyg, som är mindre än det konventionella eller liknande, för skäret 12, varvid ett resurssparande och därigenom ett verktyget.

Vidare är insatsen 14 så formad, att dess kontur är approximativt lika eller lika med kavitetens 13 form, upptar monteringshålet 15, i vilket skärlåstappen 4 införes, och är tätt inpassad i kaviteten 13, varvid både skäret l2 och insatsen 14 låses på skärverktygshål- laren 2. Därför kan följande fördelar uppnås: a) Skäret 12 kan monteras på den konventionella skär- verktygshàllaren 2 med hjälp av insatsen 14 och en utbytbarhet mellan skäret 12 enligt uppfinningen och det konventionella skäret kan åstadkommas. b) Eftersom insatsen 14 ej direkt bidrar till skärningen och ej heller förslites, kan den formas av ett bil- ligt material och kan därigenom användas flera gånger.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna lO 15 20 25 30 35 453 2-66 ll första utföringsform. Olika förändringar och modifie- ringar kan àstadkommas inom ramen för uppfinningen.

Nedan följer en beskrivning av föredragna utföringsfor- mer av uppfinningen, varvid de komponenter och delar, som har motsvarighet i den första utföringsformen, har betecknats med samma hänvisningssiffror och beskrivning av dessa delar kommer att utelämnas.

En andra utföringsform kommer att beskrivas med hänvisning till fig ll.

När engångsskäret l2 enligt ovan låses på verktygs- hållaren 2, kan insatsen 14 enligt den första utförings- formen användas. Å andra sidan kan vilket framgår av fig ll en insats 22 för nedtryckning och låsning av skäret 12 på hållarens 2 mellanlägg 3 användas. Denna insats 22 har ett första parti 20a, som är tätt inpassat i kaviteten l3, och ett andra flänsparti 20b, som är gjort i ett stycke med det första partiet 20a och skjuter radiellt utåt fràn detta samt har en undersida, som ingriper med skärets 12 översida. En spånbrytplatta 21 är fastsatt pà det andra partiets 20b ytterperiferi.

Ett genomgående häl för en skruv 23 är format i insat- sens 22 centrum. Spànbrytplattans 21 ytterperiferi är reducerad inåt på ett föreskrivet avstånd från skärets 12 ytterperiferi för bildande av spånbrytaren. Insatsen 22 låses på hållaren 2 medelst skruven 23.

Såsom visas vid en första modifiering i fig l2 är det även möjligt att fixera skäret 12 på hållaren 2 utan användning av insatsen 14. Mellanlägget 3 fästes på hållaren 2 medelst en första skruv l6a. Skäret 12 monteras på ena änden av ett tryckorgan l7 med hjälp av en andra skruv l6b. Ett första tandparti l8a är an- ordnat i tryckorganets 17 ena ände. Ett andra tandparti l8b, som motsvarar det första tandpartiet l8a, är anord- nat pà verktygshållarens 2 översida. Tryckorganet l7 har ett förstorat, genomgående hål l7a. Skäret 12 är fäst på mellanlägget 3 medelst tryckorganet 17, som är fäst på hållaren 2 med hjälp av en tredje skruv l6c, 453 266 10 l5 20 25 30 35 12 vilken föres genom hålet l7a under det att skäret 12 pressas mot mellanlägget 3. Läget för spånbrytplattan 21 bestäms av ingreppet mellan det första tandpartiet l8a och det andra tandpartiet l8b.

Ett antal modifieringar kan åstadkommas, vilka kommer att beskrivas närmare nedan. a) Vid första till femte modifieringar enligt fig l3A-l3E kan skären 24a-24e vara rombformade, parallellogram- formade, fartygsformade, elliptiska eller cirkulära med kaviteter 25a-25e. Insatser 26a-26e med mot kaviteterna 25a-25e svarande former är införda i skären. b) Beskrivningen ovan är vid den första utföringsformen inriktad på en föredragen utföringsform för ett engângsskär för en svarv men engångsskäret kan an- vändas för skärverktyg av alla typer och former, t ex verktyg för fräsning, sfärodisering (balling), borrning etc kan förses med engàngsskäret och insat- sen enligt föreliggande uppfinning.

Den andra utföringsformen ovan är en annan föredragen utföringsform av engàngsskäret, vid vilket spånbrytaren bildas av spânbrytarplattan, som är fast förankrad pà insatsens utsida.

I fig l4 och 15 har en skallskruv 28, som är försedd skalle. skallen. tapp 4 med en fläns 27, ett hexagonalt hål 29 i sin Denna skruv 28 har en gängad handel 30 efter Skruven 28 har en ihålig del 31, i vilken en av skärverktygshâllaren 2 införes och vilken är formad vid centrum. En tunn spânbrytarplatta 32 är separat anordnad på insatsens 34 översida. Ett genomgående hål 33, i vilken den gängade handelen 30 införes med lös passning, är format i centrum av spànbrytarplattan 32.

Plattan 32 har en ytterdiameter, som räcker till för att ge skäret 24e den föreskrivna spànbrytaren. Skruven 28 är vid handelen 30 så inskruvad i den gängade hon- delen 35, vilken är formad på insidan av en insats 34, att spånbrytarplattan 32 hamnar mellan skruvskallen och insatsen 34, som integreras med varandra. Den med spánbrytarplattan 32 hopsatta insatsen 34 insättes lO 15 20 25 30 35 453 266 13 med tät passning i skärets 24e kavitet 25e. I detta tillstånd bildas en förbestämd spânbrytare medelst spån- brytarplattan 32 pâ skärets 24e översida. Då spännskru- ven 6 vrides för införing, snedställes tappen 4 mot väggen 7 på skärsätessidan, varvid skäret 24e tryckes mot väggen 7 och låses på verktygshållaren 2. Insatsens 34 tjocklek får ej vara större än skärets 24e tjocklek.

Eftersom spånbrytarplattan 32 är fäst på insatsens 34 översida och även bringas till ingrepp med skärets 24e översida, kan spánbrytarplattan bryta skärspånet på samma sätt som en spånbrytare, som är gjord i ett stycke med det konventionella skäret i fig 2.

Enligt den tredje utföringsformen av skärverktyget enligt uppfinningen är spånbrytaren sammansatt av skäret 24e och spånbrytarplattan 32, vilken är hopsatt med insatsen 34 via skruven 28. Därför kan kaviteten 25e göras större än den konventionella kaviteten.

Eftersom insatsen 34 och skruven 28 inte nödvändigt- vis mäste vara nötningsmotstàndskraftiga och hårda, vilket däremot skäret 24e och spànbrytarplattan 32 måste vara, kan dessa komponenter formas av relativt billigt material. Dessutom kan formen och storleken pà spån- brytaren väljas efter skärtillstånden och materialet hos det arbetsstycke, som skall bearbetas. Eftersom det konventionella skäret är gjort i ett stycke med spånbrytaren, måste skäret kastas bort då själva skäret kan användas men då spànbrytaren är förstörd och ej lämplig att användas. Vid den tredje utföringsformen av skäret enligt uppfinningen behöver endast spånbrytar- plattan ersättas, vilket är ekonomiskt fördelaktigt.

Vid diskontinuerlig skärning av ett arbetsstycke eller skärning i ett arbetsstycke med låg seghet vid föredragen spànbehandling kan skäret användas utan spånbrytaren genom borttagning av spànbrytarplattan från skäret.

När en större kavitet formas i ett skär, som ej direkt avser resurssparande skärning, är det svårt att öka kaviteten så, att den blir beroende av det utrymme, 453 266 -. lO 15 20 25 30 35 14 i vilket spånbrytaren tidigare anordnats. Vid den tredje utföringsformen av skärverktyget enligt uppfinningen kan en kavitet, som är större än_den konventionella kaviteten formas i skäret, eftersom spànbrytarplattan kan fungera som en spânbrytare, då spànbrytarplattans ände när skärets översida, varvid ytterligare resurs- sparande och ett ännu billigare skär âstadkommes. Vidare kan den konventionella skärverktygshållaren, på vilken ett skär med ett häl anbringas, användas utan någon modifiering av den konventionella hållaren med en tapp, en hållare med en excentrisk tapp etc (icke visad).

Vid de ovan beskrivna första till tredje utförings- formerna är insatsens yttre periferiyta ej bruten. Uppfin- ningen är dock ej begränsad till dessa utföringsformer utan innefattar även den i fig 16-19 visade fjärde ut- föringsformen.

En insats 36 av skäret enligt den fjärde utförings- formen har en enda slits 37, som sträcker sig radiellt inåt från insatsens yttre periferiyta. šåledes är denna yta diskontinuerlig vid slitsen 37. Slitsen sträcker sig till monteringshålet 15 och står i förbindelse med detta. Emellertid behöver slitsen 37 ej sträcka sig till monteringshàlet lS.

Funktionen hos insatsen 36 kommer nu att beskrivas _ 18 visar ett tillstånd, med slitsen 37 i fig 16 ihåliga engàngsskärets närmare i detalj. Pig 17 och då den cirkulära insatsen 36 är insatt i det cylindriska, 24e kavitet 25e. Insatsen 36 av slitsen 37 är något öppen, avgränsas av kavitetens i fig 16, som på grund 25e innervägg och ingriper med Skäret 24e i det hoptryck- ta tillståndet. Insatsen 36 alstrar en âterfjädringskraft, som vill föra insatsen tillbaka till det ursprungliga tillståndet, vilket medför att den yttre periferiytan av insatsen förutom slitsen 37 står i tät kontakt med kavitetens 2Se innervägg.

När skärverktygshâllarens tapp 4 snedställes genom vridning av spännskruven 7 i det tillstànd, då insatsen lO 15 20 25 30 35 453 266» 15 står i tät kontakt med skäret 24e, tenderar tappen 4 att expandera slitsen 37. Därför kommer insatsen 36 att hårt anligga mot skärets innervägg. Följaktligen kan skäret enligt denna utföringsform användas vid ett stabilt tillstånd även vid förekomsten av fluktuerande vibrationer, som orsakas av varierande skärmotstånd eller liknande, vilket förbättrar skärverktygets livs- längd.

Eftersom à andra sidan skärvärmet i allmänhet upp- står under skärarbetet och medför extremt hög temperatur hos skäret, förstörs detta termiskt, vilket medför snab- bare förslitning och därmed kortare livslängd. När in- satsen enligt den fjärde utföringsformen användes, ökar den yta, som blottlägges och kommer i kontakt med atmos- fären, jämfört med den insats, som ej har någon sådan slits, eftersom slitsen är formad i insatsens yttre periferiyta. Pâ detta sätt kan bortförings- och kylef- fekten av skärets skärvärme förbättras, kan termisk förstöring av skäret undertryckas och kan engàngsskärets livslängd ökas. Eftersom den del av insatsens ökade volym, som beror på termisk expansion, vidare absorberas och minskas genom utformningen av en slits i insatsen, kan förstöring av skäret på grund av termisk expansion av insatsen elimineras. Eftersom dessutom insatsen själv ej direkt deltar i skärarbetet kan den återanvändas och därmed bli ekonomisk.

Beskrivningen ovan är inriktad på det cylindriska, ihåliga engángsskäret 24e, i vilket insatsen är införd, men vid denna utföringsform kan man även använda engàngs- skär av annan form än cylindrisk, ihålig form inom ramen för uppfinningen.

Fig 20 visar en sjätte modifiering av den fjärde utföringsformen av insatsen hos engángsskäret, då en triangulär, pelarformad insats 38 med en slits 40 är införd i kaviteten 13 av ett ihåligt, triangulärt, pelar- format engångsskär 12.

Fig 21 visar en sjunde modifiering av den fjärde 453 266 lO l5 20 25 30 35 16 utföringsformen, varvid en kvadratisk, pelarformad in- sats 43 med en slits 42 är införd i kaviteten 41 i ett ihåligt, kvadratiskt, pelarformat engàngsskär 24f. Vid dessa två modifieringar är slitsarna 40 och 42 öppna vid en yttre, lateral yta av respektive insatsen. Vid en åttonde modifiering enligt fig 22 kan slitsen 40 anordnas vid insatsens hörn.

Vid en nionde modifiering av insatsen enligt fig 23 är slitsen 40 formad i ytterperiferin av en med en avsmalnande ytterperiferi 44 försedd konisk insats 45.

I fig 24 är insatsen 45 i fig 23 insatt i ett cy- lindriskt, ihàligt engângsskär 12 med en konisk kavitet 46. Eftersom insatsens 45 ytterperiferi och kavitetens 46 inneryta är kopplade med avsmalnande former och ef- tersom slitsen 40 i insatsen 45 minskas vid införing i kaviteten 46, kommer skäret och insatsen till ett tätt ingrepp med varandra. vid de sjätte till nionde modifieringarna är en enda slits formad i insatsen och står i förbindelse med monteringshälet l5. Uppfinningen är emellertid ej begränsad till dessa speciella konstruktioner utan en tionde modifiering enligt fig 25 ligger inom ramen för uppfinningen, varvid ett flertal slitsar eller spår 40, tre i detta exempel, kan formas och behöver ej all- tid stå i förbindelse med monteringshàlet 15. Fig 26 visar det tillstånd, då insatsen 39 i fig 25 är införd i engångsskäret 12 med ihålig, triangulär pelarform.

Fig 27 visar en elfte modifiering av insatsen, varvid en kvadratisk, pelarformad insats 50 med ett flertal slitsar 49 är införd i det ihåliga, kvadratiska, pelarformade skärets 24f kavitet 41.

Fig 28 visar en tolfte modifiering av insatsen, varvid en cirkulär insats 53 med ett flertal slitsar eller spår 51, 52 på den inre respektive yttre periferi- ytan är införd i engàngsskärets 24e kavitet 25e. En andra insats 54 är införd i insatsens 53 monteringshàl 15. I detta fall kan den andra insatsens 54 material lO l5 20 25 30 35 453 2.66 17 skilja sig från materialet hos insatsen 53. Exempelvis behöver endast den andra insatsen 54, som står i direkt beröring med tappen 4, vara formad av ett material med stor nötningsmotstàndskraft. Dà spår formas även i in- satsens inre periferiyta kan effekten av spåren i den yttre periferiytan ökas.

Fig 29 visar en trettonde modifiering av insatsen, varvid en huvudsakligen triangulär, pelarformad insats 39 med ett vàgigt spår 40 är införd i kaviteten 13 av det ihåliga, triangulära, pelarformade engångsskäret 12.

Beskrivningen ovan är inriktad på modifieringar av en insats med ett cirkulärt monteringshál, vilket emellertid även kan vara polygonformat eller avsmalnande (koniskt).

Enligt en fjärde utföringsform och sjätte till trettonde modifieringar av denna är åtminstone ett spår format i insatsen, varvid följande fördelar erhålles. a) Eftersom spåret är format i insatsen och relativt elastiskt material utnyttjas hoptryckes insatsen medelst kavitetens innervägg för åstadkommande av en återfjädringskraft. Sá länge som insatsen står i tätt ingrepp med engångsskäret kan detta stadigt monteras på skärverktygshållaren via insatsen och kan följaktligen fungera på ett stabilt sätt och motverka vibrationer hos verktyget under skärarbetet, varvid skärverkets livslängd kan ökas och varvid skärverktyget kan användas under utmärkta skärtill- stånd. b) Eftersom tappen tenderar att skjuta och expandera bredden på det spår, som är format i insatsen, då engångsskäret monteras på verktygshållaren via tap- pen, kan engångsskäret på ett stadigare sätt ingripa med insatsen för att ytterligare förbättra skärverk- tygets stabilitet under skärarbetet. c) Eftersom insatsens yta ökas på grund av spårbild- 455 266 lO 15 20 25 30 35 .t l8 ningen kan värmebortföringen och kyleffekterna hos insatsen förbättras och engångsskärets livslängd på grund av termisk förstöring förhindras på ett effektivt sätt. d) Eftersom den del av insatsens ökade volym, som be- ror på termisk expansion orsakat av skärvärmet, del- vis kan absorberas av spåret kan förstöring av en- gångsskäret elimineras på ett effektivt sätt. e) Eftersom insatsen inte direkt deltar i skärarbetet förstörs den inte utan kan återanvändas, vilket är ekonomiskt fördelaktigt.

Vid beskrivningen av den första utföringsformen av engångsskäret enligt föreliggande uppfinning har man inriktat sig på att engångsskärets 12 yttre, late- rala yta sträcker sig parallellt med dess inre, laterala yta. Emellertid kan var och en av de yttre, laterala ytorna hos engångsskäret 55a och 55b luta en förutbe- stämd vinkel 6 i förhållande till sin motsvarande, inre, laterala yta. vid denna utföringsform bestäms avståndet w mellan den yttre, laterala ytan och motsvarande inre, laterala ytan av det kortaste avståndet mellan dessa ytor. Bredden av den del, som verkligen deltar i skärar- betet, kan ökas genom denna snedställning och därmed eliminera variationen vid denna dels skärkant. Vidare kan skärkantens hâllfasthet förbättras genom fördelning av den verkliga, vertikala påkänningen.

Den första utföringsformen av engángsskäret enligt uppfinningen är inriktad på att den yttre periferin av insatsen l4 formas efter engångsskärets 12 innerperi- feri för bildande av kaviteten 13. Insatsens 56 ytter- periferi kan emellertid vara sammansatt av en första del, som är vänd mot en del av engångsskärets inner- periferi, och en andra del, som inte är vänd mot inner- periferins andra del, vilket framgår av en sjätte utfö- ringsform enligt fig 31. Med andra ord kan insatsens 56 ytterperiferi stå i beröring med engángsskärets lO 15 453 266 19 innerperiferi vid den första delen och vara skild från innerperiferin vid den andra delen. Insatsen 56 sättes i funktion, då engàngsskäret 12 för låsning skjutes mot väggytan 7 vid skärsätesytan via insatsen 56 genom snedställning av den i monteringshålet l5 införda tappen 4. Således behövs den första delen, som anlägges mot engångsskärets 12 inre periferiyta för den del, som står mitt emot väggytan 7 vid skärsätesytan, men den återstående delen behöver ej komma i kontakt med skärets inre periferiyta. Monteringshàlet behöver inte alltid vara format som ett genomgående hål utan även format av spåret 57, som sträcker sig i tjockleksriktningen från den sidoyta, som bildar den andra delen, vilket visas med en femtonde modifiering enligt fig 32A, Fig 32B-32J visar sextonde till tjugofjärde modi- fieringar.

Claims (18)

453 266 10 15 20 25 30 35 00 s \ '%__ _ .I 20 PATENTKRAV

1. Skärverktyg med skärverktygshállare (2), som matas en sträcka f per varv som ett arbetsstycke (9) roterar, och ett engángsskär (12, 24a-f), t e c k n a t k ä n n e - av att engàngsskäret är format av super- hård metall, såsom volfram eller kobolt, och har dels en yttre periferiyta, dels en inre periferiyta, som är koncentrisk och likformig med den yttre periferiytan och begränsar ett iháligt parti (13, 25a-e, 41), varvid skäret (12, 24a-f) har en tjocklek t och är löstagbart monterat på skärverktygshàllaren (2) och varvid det minsta avståndet w mellan den inre och den yttre peri- feriytan ligger inom ett intervall, som satisfierar följande formel: f á w < t.

2. Skärverktyg enligt krav 1, k äun n e t e c k - n a t därav, att avståndet w ligger inom ett intervall, som vid finskärning satisfierar formeln f 5f. HA W HA

3. Skärverktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att avståndet w ligger inom ett intervall, som vid grovskärning satisfierar formeln Sf § w UA t. k ä n n e t e c k - n a t av en insats (14, 22, 26a-e, 34, 36, 38, 39, 43, 45, 56, 56a-j) med en yttre periferiyta, som mot-

4. Skärverktyg enligt krav 1, svarar engàngsskärets (12, 24a-f) inre periferiyta, varvid insatsen är införd i engàngsskärets ihåliga parti och varvid insatsen har ett genomgående hàl (15), vilket sträcker sig i tjockleksriktningen för läsning av engángs- skäret på skärverktygshállaren.

5. Skärverktyg enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a t av en spànbrytarplatta (21, 32) pà engángsskärets (12, 24a-f) översida för bildande av en spànbrytare. 10 15 20 25 30 35 453 266 21

6. Skärverktyg enligt krav 5, n a t därav, att insatsen (22) har ett utskott (20b), som skjuter uppåt från engångsskärets (12) översida; och att spånbrytarplattan (21) är fäst på detta utskotts k ä n n e t e c k - yttre periferiyta.

7. Skärverktyg enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a t därav, att en hongänga är spiralformad i insatsens (22) hål coh att spánbrytarplattan (21) är låsbar på engàngsskärets (12) översida medelst en i det genomgående hålet inskruvbar skruv (23).

8. Skärverktyg enligt krav 4. k ä n n e t e c k - n a t därav, att insatsen (36, 38, 43, 45) har ett enda spàr (37, 40, 42), som sträcker sig i tjockleks- riktningen i insatsens yttre periferiyta.

9. Skärverktyg enligt krav 8, k ä n n e t e c k - n a t därav, att spåret (37, 40, 42) står i förbindelse med det genomgående hålet (15) i insatsen.

10. Skärverktyg enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a t därav, att insatsen (39, 50, 53) har ett flertal spår (40, 49, 51) i den yttre periferiytan, vilka sträcker sig i tjockleksriktningen.

11. ll. Skärverktyg enligt krav 10, k ä n n e t e c k - n a t därav, att insatsen (53) har ett flertal spår (52) sin inre periferiyta, vilka sträcker sig i tjock- leksriktningen.

12. Skärverktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den yttre periferiytan innefattar ett antal delytor och att den inre periferiytan innefattar lika många delytor.

13. Skärverktyg enligt krav 12, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den yttre periferiytans delytor är parallella med motsvarande delytor av den inre periferi- ytan.

14. Skärverktyg enligt krav 12, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den yttre periferiytans delytor är snedställda i förhållande till motsvarande delytor av den inre periferiytan. 453 266 22

15. Skärverktyg enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a t av en insats (56, 56a-j) med åtminstone en yttre periferiyta, som motsvarar en del av nämnda inre periferi- yta, varvid insatsen är införd i engàngsskärets ihåliga 5 parti.

16. Skärverktyg enligt krav 15, k ä n n e t e c k - n a t därav, att insatsen (56, 56c, 56d, 56g, 56j) har ett genomgående hål (15), som för låsning av engàngs- skäret på skärverktygshållaren sträcker sig i insatsens 10 tjockleksriktníng.

17. Skärverktyg enligt krav 15, k ä n n.e t e c k - n a t därav, att insatsen (56a, 56b, 56e, 56f, 56h, 56i) har en sidoyta, som ej motsvarar den andra delen av engángsskärets inre periferiyta och att sidoytan har 15 ett spår (57), som för låsning av engångsskäret på skär- verktygshållaren sträcker sig i tjockleksriktningen.

18. Skärverktyg enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a t av ett tryckorgan (4) vars ena ände är fäst på skärverktygshållaren (2) och vars andra ände pressar 20 engàngsskäret (24e) mot skärverktygshállaren för låsning av skäret pá hållaren.