SE504330C2 - Verktyg och vändskär för skärande metallbearbetning - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 35 504 330 2 nödvändigt att stundom byta till exempelvis kvadratiska skär, varvid även hållare måste bytas, såsom nämnts ovan.

I exempelvis US-A-4 966 500 beskrivs hållare för olika grundformer hos vändskär, såsom kvadratiska, hexagonala och oktagonala. Det inses lätt att kvadratiska och oktagonala skär kan passas in i samma skärlägen, eftersom båda dessa uppvisar eggar som är belägna i rät vinkel mot varandra. Sexkantiga skär kräver dock egna hållare, vilket framgår av denna skrift.

Ett första syfte med föreliggande uppfinning är således att förbättra skärekonomin genom att optimera antalet skäreggar i en och samma hållare.

Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är att frambringa ett skärläge som kan bestyckas med både fyrkantiga och sexkantiga skär.

Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att framtaga ett sexkantigt skär som kan passa i ett skärläge för fyrkantiga skär.

Dessa och ytterligare syften har på ett för fackmannen överraskande sätt lyckats ernås genom att utforma ett skärläge respektive ett vändskär med de i patentkravens 1 och 5 angivna särdragen.

I åskådliggörande men icke begränsande syfte kommer nu några föredragna utföringsformer av uppfinningen att närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna. Dessa presenteras kort härmed: Figur l visar en sprängskiss av ett skärläge enligt uppfinningen i perspektiv snett ovanifrån.

Figur 2 visar samma skärläge som figur 1, men med ett sexkantigt skär istället för ett kvadratiskt Figur 3 visar motsvarande skär och skärläge som figur 2, dock utan underläggsplatta.

Figur 4 visar undersidan av ett sexkantsskär enligt uppfinningen i perspektiv snett från ovan.

Figur 5 visar en fräskropp med skärlägen enligt uppfinningen, varvid ett kvadratiskt och ett sexkantigt skär monterats.

I figur 1 betecknas ett skärläge enligt uppfinningen generellt med l. Såsom framgår av figur 5 befinner sig detta lO 15 20 25 šS 504 330 3 skärläge i en fräskropp 2, men det kan principiellt även vara förlagt till exempelvis en svarvbom eller en borrtopp. Rent grundläggande utgörs skärläget av en bottenstödyta 10 och två sidoytor 40 och 41, vilka är väsentligen vinkelräta mot varandra. I detta skärläge monteras ett vändskär 3, vilket enligt figur 1 har kvadratisk grundform. För att skydda fräskroppen vid eventuellt skärhaveri, vilar vändskäret 3 på en underläggsplatta 4, även denna vanligen tillverkad av hàrdmetall. Underläggsplattan fastspännes i skärläget 1 med en in- och utvändigt gängad hylsa 5, vilken gängas ned i skärlägets gängade hål 6 med hjälp av en insexnyckel som passar i det sexkantiga hålet 7. Därigenom kommer underläggsplattans bottenyta att anligga mot skärlägets bottenstödyta 10. Dessutom stöder underläggsplattan mot sidostödytan 14; däremot går den dock vanligtvis fri från skärlägets andra, undre sidoyteparti, i detta fall den rundade ytan 13. I det visade utföringsexemplet utgörs ytan 14 av en plan yta och ytan 13 av en urborrning med sektorformat tvärsnitt. Underläggsplattans centrumhál är utformat med en anslagsskuldra 8, mot vilken hylsans 5 skallundersida anligger. Låsskruven 9 gängas ned i hylsans 5 innergänga och fastlàser därigenom vändskäret 3, varvid skärets undersida trycker mot underläggsplattans överyta. Låsskruvens 9 skalle är försedd med ett urtag för åtvridning, exempelvis ett s.k. torx-urtag 37. När vändskäret 3 fastspännes i skärläget 1, kommer det att anligga mot den axiella stöd- eller anslagsytan 11 samt de radiella stöd- eller anslagsytorna 12A resp. 12B, vilka tvâ senare ligger i samma plan. Samtliga dessa är vinklade mot bottenytan 10 med huvusakligen samma vinkel som skärets sido- eller släppningsytor ytor 13 är vinklade mot skärets bottenyta med. Således är vinkeln mellan nämnda anslagsytor och bottenstödytans normal mellan 3 och 30°. Mellan skärets inàtvända, icke operativa skäreggar och ytorna ovanför anslagsytorna 11, 12 föreligger en spalt, så att dessa eggar inte skadas. Dessa tvenne spalter 42 och 43 framträder i figur 5.

I figur 2 åskádliggöres samma skärläge som i figur 1, men med ett sexkantigt skär 15 monterat istället för det kvadratiska vändskäret 3. Således är övriga ingående lO 15 20 25 35 504 330 4 maskinelement identiska. När detta skär fastspännes i skärläget kommer det att anligga dels mot den axiella anslagsytan 11, alltså mot samma yta som det fyrkantiga skäret i figur 1 anligger emot, och dels mot stöd- eller anslagsytorna 16A och 16B, vilka är belägna i ett och samma plan. Detta plan är i huvudsak planparallellt med anslagsytornas 12A,12B plan och beläget något längre från centrumhålets 6 axel än det senare planet. Mellan å ena sidan ytorna 12A,12B och å andra sidan ytorna 16A,16B är anordnad en övergångsskuldra 39. Ytorna 12A,12B resp. l6A,16B är skilda från varandra medelst en i huvudsak rak urfräsning 17. Denna urfräsning behöver i och för sig inte genomskära ytan 16, men bidrar dock gynnsamt till att frambringa en statiskt väldefinierad tvåpunktsanliggning i radiell riktning.

För att ett skär i form av en regelbunden hexaeder skall passa i skärläget, bör det vara utformat så att det omfattar de i figur 4 återgivna särdragen. Skärets bottenyta uppvisar formen av en dodekaeder, varvid denna kan bringas till att vara regelbunden, men företrädesvis definieras den av alternerande något kortare och något längre kanter 19A resp. 19B.

Skårets 15 sidoytor, vilka alltså sträcker sig mellan bottenytan 18 och överytan eller spånytan, är formade på ett sätt som nu ska beskrivas närmare. Från varje delkant 19A utgår ett ytparti 20, som först bildar ett avsmalnande parti 23, vilket avsmalnar i huvudsak i form av en trapets eller likbent stympad triangel till ett smalaste midjeparti 21 och därefter åter breder ut sig i riktning mot spänytan, varvid det formar en anslagsyta 22, vilken är avsedd att anligga mot anslagsytan 16A,16B. Skärningslinjen mellan anslagsytan 22 och skärets överyta bildar en huvudskäregg 30. Det bör påpekas att den närmast huvudskäreggen 30 belägna delen av anslagsytan 22 lämpligen ej kommer i kontakt med stödytorna 16 för att inte skada nämnda egg när den indexerats in emot skärläget. Såsom framgår av figur 5 skjuter således det sexkantiga skäret 15 upp ovanför skärlägets övre begränsningslinjer (dvs stödytornas 16 övre begränsningslinje). Ytan 20 är lämpligen något konvext krökt vid midjepartiet 21, vilket framgår längst till vänster i 10 20 25 504 330" 5 figur 4. Därigenom förstärks nämligen huvudskäreggen 30 på släppningssidan för att motstå större skärkrafter. Om detta inte skulle anses nödvändigt, kan i och för sig knickpunkten vid midjepartiet utelämnas, varvid hela den "spatel"-formade ytan 20 kommer i ett enda plan. Vid små skärkrafter skulle t.o.m. en invertering av midjepartiradien kunna tänkas, dvs midjepartiet 21 skulle komma att uppvisa en konkav radie, motsvarande de nedan beskrivna radierna 25.

Mellan ytpartierna 20 uppvisar skàret mellanpartier 24, vilka uppvisar en hexagonal grundform som är krökt väsentligen utefter förbindningslinjen mellan två motstående hörn. Denna krökning bildar en konkav radieyta 25. Den del av mellanpartiet 24 som angränsar mot en delkant l9B utgör en anslagsyta 26, vilken kan bringas att anligga mot den axiella stödytan ll.

Lämpligen är dock inte hela anslagsytan 26 avsedd att anligga mot stödytan ll. Närmare bestämt kommer den närmast kanten l9B belägna delen av ytan 26 inte att samverka med nämnda stödyta, utan snarare den närmare radieytan 25 belägna delen. Den från skärets mitt utskjutande övergångsytan 27 utgör en luftyta, vilken avtar i bredd från radieytan 25 i riktning mot skärets spånyta. Mellan denna övergångsyta och spånytan förefinnes en planfas 28, vars planfasegg 29 på känt sätt alstrar en slät yta på arbetsstycket. I övergångsomràdet mellan samhörande anslagsyta 22 och planfas 28 föreligger företrädesvis en övergångsyta 31, vilken antingen är plan eller uppvisar en radie. Vidare är denna yta 31 något kraftigare lutad gentemot bottenytans normal än vad anslagsytan 22 är, för att på det sättet medgiva tillräcklig släppning bakom planfasens skäregg (axiellt).

En för föreliggande uppfinning karakteristisk, kombinatorisk dubbelfunktion förverkligas genom förefintligheten av dels urtaget eller urfräsningen 17 i skärlägets ena stödyta, dels av det "spatel"-formade ytpartiet 20 på sexkantskäret 15.

Genom att utforma det förra tillräckligt brett och det senare tillräckligt smalt runt midjepartiet 21, kan nämnda midjeparti passas in och gå fritt i urfräsningen 17 och således försänkas mellan stödytepartierna l2A,l2B. Därigenom uppnås det för föreliggande uppfinning karakteristiska särdraget, att stödytor 10 15 20 25 35 504 330 6 på olika nivåer kan användas till olika skärformer.

Ovanför den axiella stödytan 11 förefinnes en långsträckt mellanyta 36, vilken är belägen på huvudsakligen samma höjd från bottenstödytan 10 som stödytorna 16A,l6B. Denna mellanytan 36 är att betrakta som en ren luftyta, utan någon kontakt med ett monterat vändskär.

I figurerna 1 och 2 åskådliggöres utföringsformer innefattande en underläggsplatta 4. Denna utgör dock inget väsentligt kännetecken för föreliggande uppfinning, vilken även omfattar konstruktioner utan en dylik platta. En sådan visas i figur 3. Enda skillnaden mellan denna figur och figurerna 1 och 2 är att bottenstödytan 10 är upphöjd med en höjdskillnad motsvarande underläggsplattans tjocklek. Detta medför i sig fördelen att godstjockleken i det skärbärande utsprånget 32 blir tjockare och därmed starkare.

Såsom bäst framgår av figur 1, kan en eller flera av stödytorna 11, 12 och 16 förses med skonytor 33, 34 resp. 35.

Dessa är anordnade för att skärets sidokanter ej ska kunna orsaka intryckningar i skärläget och med tiden skada detta.

Figur 5 visar en fräskropp med sex identiska skärlägen vilka är utformade enligt föreliggande uppfinning. I figuren är två av dessa bestyckade, ett med ett vändskàr med kvadratisk grundform och ett med ett vändskär med sexkantig grundform.

Detta är dock ingen kombination som används för ett verkligt bearbetningsmoment utan är att betrakta som en ren illustration av föreliggande uppfinnings grundläggande koncept.

Enligt de illustrerade utföringsformerna utgör den för de två skärtyperna gemensamma stödytan 11 den axiella stödytan.

Det inses dock lätt att stödytornas placering kan omkastas, varvid stödytan 11 skulle komma att utgöra radiell stödyta och stödytorna 12 och 16 axiella stödytor.

Vidare har enligt de åskådliggjorda utföringsformerna vändskären försetts med ett genomgående centrumhål 38 för fastspänning med låsskruv. Detta har dock i sig inget att göra med de olika stödytornas sinnrika placering i skärläget, varför även andra fastspänningsanordningar kan tänkas, såsom centrumpinne eller hävstångspinne, samt även sådana som inte erfordrar något centrumhål i skäret, t.ex. kil eller tryckklamp.

Claims (10)

10 15 20 25 30 504 330 PATENTKRAV

1. Verktyg för skärande metallbearbetning innefattande ett eller flera skärlägen (1) för upptagande av varsitt vändskär, varvid varje skärläge innefattar en bottenstödyta (10) samt åtminstone två sidoytor, vilka bildar huvudsakligen rät vinkel med varandra och vilka båda innefattar stödytor (11, 12, 16) avsedda att anligga mot det i skärläget monterade skäret, k ä n n e t e c k n a t därav, att den ena sidoytan omfattar åtminstone två stödytor (12, 16), vilka är belägna på olika avstånd från bottenstödytans (10) plan, varvid den ena (12) av dessa två stödytor är avsedd som stödyta för skär med huvudsakligen fyrkantig grundform (3) och den andra (16) av dessa stödytor är avsedd som stödyta för skär med huvudsakligen sexkantig grundform.

2. Verktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att den andra sidoytan uppvisar åtminstone en stödyta (11) vilken är avsedd som stödyta för både skär med huvudsakligen fyrkantig grundform och skär med huvudsakligen sexkantig grundform.

3. Verktyg enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att åtminstone stödytan (12) för skäret med huvudsakligen fyrkantig grundform är uppdelad i två delstödytor (l2A, 12B) genom ett urtag eller en urfräsning (17), vilken eventuellt även delar stödytan (16) för skär med huvudsakligen sexkantig grundform i två delstödytor (16A, 16B).

4. Verktyg enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att stödytorna (12, 16) på den 10 15 20 25 30 504 330 ena sidoytan är huvudsakligen planparallella, varvid stödytan eller stödytorna (l6A, l6B) för skäret med huvudsakligen sexkantig grundform är belägen/-na på ett något större avstånd från bottenstödytans mittpunkt än stödytan eller stödytorna (l2A, l2B) för skäret med huvudsakligen fyrkantig grundform.

5. Vändskär av väsentligen sexkantig grundform för skärande metallbearbetning innefattande en bottenyta, en över- eller spànyta samt en däremellan sig sträckande konfiguration av sidoytor, k ä n n e t e c k n a t därav, att konfigurationen av sidoytor innefattar åtminstone sex första anslagsytor (22) belägna intill eller i närheten av varsin huvudskäregg (30) samt åtminstone sex andra anslagsytor (26), vilka är belägna intill eller i närheten av konfigurationens av sidoytor skärningslinje med bottenytan.

6. Vändskär enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att var och en av de åtminstone sex första anslagsytorna (22) utgör en del av varsitt första ytparti (20) och att var och en av de andra anslagsytorna (26) utgör en del av varsitt andra mellanyteparti (24), varvid varje mellanyteparti (24) är beläget mellan två första ytpartier (20).

7. Vändskär enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att skärningslinjen (l9A, l9B) mellan bottenytan och konfigurationen av sidoytor beskriver en regelbunden eller oregelbunden dodekaeder.

8. Vändskär enligt något av kraven 5-7, k ä n n e t e c k n a t därav, att mellan två första 10 504 330 anslagsytor (22) och ett mellanyteparti (24) befinner sig en planfas (28).

9. Vändskär enligt något av kraven 5-8, k ä n n e t e c k n a t därav, att de första ytpartierna (20) innefattar ett midjeparti (21), som företrädesvis uppvisar en konvex radie, samt att mellanytepartierna (24) uppvisar en konkav radie (25).

10. Vändskär enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att mellanytepartiet (24) uppvisar en huvusakligen sexkantig grundform, varvid nämnda konkava radie (25) sträcker sig mellan två motstående hörn hos nämnda sexkantiga grundform.