SE509324C2 - Verktyg för skärande bearbetning - Google Patents

Description

509 32/1 10 15 20 25 30 2 Dessa och andra syften har ernàtts med ett skärverktyg enligt föreliggande uppfinning såsom det definieras i de efterföljande patentkraven med hänvisning till ritningarna, vari: Fig. 1 visar en perspektiwy av en làsskruv enligt föreliggande uppfinning; Fig. 2A och 28 visar ett skärverktyg enligt föreliggande uppfinning i tvärsnittade sidovyer; Fig. 3 visar en alternativ utföringsform av ett skärverktyg enligt föreliggande uppfinning i tvärsnittad sidovy; Fig. 4 visar en toppvy av skärverktyget; Fig. 5A, SB och SC visar tvärsnittade sidovyer vid montering av ett skärverktyg enligt Fig. 2A och 2B; Fig. 6A och 6B visar tvärsnittade sidovyer vid montering av ett skärverktyg i huvudsak enligt Fig. 3; Fig. 7 visar en möjlig slutposition av monteringen enligt Fig. 6A och 68, och Fig. 8 visar ett skär i tvärsnitt, med ett dubbelt profilerat hål.

E I. I l l .V . V i. .

Med 10 betecknas, i Fig. 2A och 2B, skärverktyget enligt föreliggande uppfinning.

Verktyget 10 innefattar en hållare 11 och med ett genomgående hålförsett skär 12A anordnat att anligga direkt eller företrädesvis indirekt via en underläggsplatta 13, mot en bottenyta 14 samt anordnat att anligga mot stödytor 15,16 i ett skärläge i hållaren 11. En i en urborrning 17 i hállaren ingängad làsskruv 18 är upptagen i skärhàlet 19A. Skruven 18 innefattar ett huvud 20, en midja 21, ett första koniskt parti 22 och ett gängat parti 23, vilket bäst framgår ur Fig. 1 och 2C, vilka skruvdelar har en gemensam centrumaxel CL1 i obelastat tillstànd. Huvudet 20 är väsentligen svagt koniskt och ansluter via radien R1 till ett andra koniskt parti 24. Det andra koniska partiet 24 definieras av en spetsig vinkel a, vilken ligger i intervallet 40 - 70°, och är företrädesvis av storleksordningen 60°. Det andra koniska partiet 24 ansluter vidare till midjan 21 via radien R2. Radien R2 är större än radien R1 samt är av storleksordningen 0.2 mm. Radien R2 väljs större än R1 av hållfasthetstekniska skäl medan radien R1 väljs liten för att maximera huvudets mantelyta. Midjan 21 ökar något i tvärsnittsarea i riktning mot en radiellt utstickande fläns 25, anordnad att pá känt sätt säkra underläggsplattan 13 mot ofrivilligt lossande. Flänsen 25 bildar skruvens största diameter. Övergången 5-48 1 SE 10 15 20 25 30 - 509 324 3 mellan midjan och flänsen bildas av ett konkavt parti vars radie R3 överstiger radien R2 med åtminstone en faktor 4, eftersom relativt stora belastningar kommer att påverka detta omrâde av skruven vid användning. Flänsen ansluter vidare till ett cylindriskt parti 26, vilket ansluter till det första koniska partiet 22. Det första koniska partiet 22 definieras av en spetsig vinkel ß, vilken ligger i intervallet 40- 70°, och är företrädesvis av storleksordningen 60°, för att orsaka en snabb vickning av skruven vid skärmontering. Det första koniska partiet ansluter till det gängade partiet 23 via en andra midja 27. Det gängade partiet 23 är delsfäriskt för att medge vickning trots ingrepp med en gängad urborrning 17. Skruvens övre och undre fria ändytor är företrädesvis försedda med nyckelgrepp. Skruvens totala längd betecknas L, varav cirka 8-12%, företrädesvis kring 10% av en skruvens totala längd utgörs av huvudets 20 höjd h och cirka 4% utgörs av det koniska partiets 24 axiella utsträckning c medan midjans 21 längd w till flänsen 25 utgör 24-32%, företrädesvis cirka 28% av längden L. Nämnda màtt L, h, c och w mäts parallellt med centrumaxeln CL1.

I hàllaren 11 innefattar urborrningen 17 en konisk urtagning 28 anordnad att via skruven förflytta skäret i riktning mot stödytorna vid inskruvning av skruven i urborrningens gängade del 17. Urtagningen 28 har en centrumlinje CL2 förskjuten pà känt sätt för att bilda en definierad, ensidig anslagsyta 28 för skruvens koniska yta 22. Anslagsytan 28 är vänd fràn stödytorna 15 och 16. Urtagningen 28 definieras av en spetsig vinkel s, vilken ligger i intervallet 40 - 70°, och är företrädesvis av storleksordningen 54°, for att ernà kontakt sà nära bottenytan 14 som möjligt. Vinkeln e skall således vara större än vinkeln ß.

Underläggsplattan 13 anordnas polygonal med samma grundform som tillhörande skär och med ett centralt hàl för att uppta skruven 18. Hålet innefattar en gavel anordnat att samverka med flänsen 25 pà skruven. Gavelns minsta diameter är mindre än flänsens 25 största diameter, sä att plattan ej kan lossna fràn hàllaren vid till exempel skärbyte.

S-481 SE 509 324 10 l5 20 25 4 Skäret 12A har i utföringsformen enligt Fig. 2A och 2B en negativ grundform.

Detta innebär att skärets sidoytor är vinkelräta mot dess kantytor. Skäret har ett i huvudsak cylindriskt häl 19A. l Fig. 3 visas ett skär med positiv grundform, där skärets ovansida bildar en spetsig vinkel med dess kantytor. Skärets hàl 19B är profilerat och innefattar en cylindrisk nedre del 30, en konisk del 31 och en radiellt större cylindrisk del 32. Den koniska delen 31 definieras av en spetsig vinkel, vilken ligger i intervallet 40 - 70°, och är företrädesvis av storleksordningen 60°, d v s helst lika stor som vinklarna ot och ß angivna ovan. Denna typ av profilerade hàl kan användas även vid negativa skärformer och skärets 12C hàl 19C kan vara dubbelt profilerat såsom framgår av Fig. 8. Renodlat cylindriska hàl kan ej användas vid positiva skärformer i kombination med föreliggande typ av låsskruv, eftersom skäret då skulle klättra pà stödytorna 15, 16 vid försök till fastspänning.

Vid montering av ett negativt skär i hállaren enligt Fig. 2A, 2B och 5A-5C, föres skäret 12A över skruven så att hålet 19A uppta-r merparten av skruvens huvud 20 och midja 21. Det är underförstått att plattan 13 i detta läge redan monterats på känt sätt och att samverkande gängor står i fullt ingrepp med varandra, varvid skruvens centrumaxel CL1 i huvudsak sammanfaller med urborrningens 17 centrumaxel CL. Därefter roteras skruven via nyckelgreppet med något lämpligt verktyg så att de koniska ytorna 22 och 28 anslàr mot varandra. Vid ytterligare inskruvning vickar skruven så att huvudets 20 cylindriska mantelyta anslàr mot den cylindriska hålväggen i skäret, enligt Fig. 5B. Därmed flyttas skäret tills att dess kantytor kommer i kontakt med stödytorna 15 respektive 16. För att uppta den vinkeländring om maximalt 1° som skruven vickar samt den elastiska deformation som stödytorna och den plastiska deformation som skruven utsätts för, görs huvudet koniskt, en vinkel p om cirka 1-2° relativt centrumaxeln CL1, med spetsen riktad bort fràn bottenytan 14 för att undvika att skäret lyfts i en främre kant. Därmed erhålls linje- eller areakontakt mellan huvudet och hålet i stället för enbart punktkontakt vid radien R1, såsom i den visade mellanpositionen i Fig. 5B.

S-48lSE 10 15 20 25 30 ß 509 324 5 I positionerna enligt Fig. 5A och SVC skiljer cirka 3A varv i rotation av skruven, varav det sista åttondels varvet bildar nämnda linje- eller areakontakt, enligt Fig.

SC.

Vid montering av ett skär enligt Fig. 3, 6A och 6B föres skäret 12B/12C, pá sätt som ovan beskrivits, över skruven så att hålet 19B/19C upptar merparten av skruvens huvud 20 och midja 21. Därefter roteras skruven så att de koniska ytorna 22 och 28 anslår mot varandra. Vid ytterligare inskruvning vickar skruven, totalt en vinkeländring om cirka 3°, så att det andra koniska partiet 24 kommer i kontakt med hàlets 19B/19C koniska del 31. Därmed flyttas skäret tills att dess kantytor kommer i kontakt med stödytor anpassade för den aktuella skärformen. Ytterligare inskruvning innebär att skruven elastiskt förspännes utan ytterligare ändring av skärets position, så som visas i Fig. 3 och Fig. 68. I denna position hålles skäret på ett betryggande sätt.

Alternativt kan toleranserna på de ingående komponenterna anpassas så att även midjan 21 kommer till anliggning mot skärhålet, såsom visas i Fig. 7. Därmed har två kontaktställen uppstått mellan skruven och skärhålet, vilket ger ytterligare kvarhàllande kraft mot skäret. Eftersom midjan är svagt konisk, cirka 3°, i riktning mot huvudet anslår midjans 21 mantelyta längs ett linjeavsnitt mot den cylindriska hàlväggen 30 i skäret. Det senare upplever användaren som en plötslig ökning av vridmotstándet hos skruven och indikerar att skruven är tillräckligt àtdragen. I positionen enligt Fig. 7 har skruven roterats cirka 3A varv, varav det sista åttondels varvet bildar nämnda linjekontakt.

Skruven 18 är således anordnad att kunna fastspänna både skär med raka cylindriska hål och skär med profilerade hål, genom att huvudet 20 och midjan 21 vid inskruvning är anordnade att böjas i riktning från stödytorna 15, 16, varvid övergången 24 mellan huvudet och midjan samverkar med ett koniskt parti 31 i skärhålet 19A, 19C medan enbart huvudet samverkar med ett cylindriskt skärhål.

Detta innebär att användaren, med en hållare, kan nyttja en mängd olika skärgeometrier.

S-481SE

Claims (10)

509 524 10 15 20 k) Vi Eatentlsray

1. . Verktyg för skärande bearbetning innefattande en hållare (1 1) och ett med ett genomgående hàl försett skär (12A,12B,12C) anordnat att anligga mot en bottenyta (14) och stödytor (15,16) i ett skärläge i hållaren, varvid en i en urborrning (17) i hållaren ingängad låsskruv är upptagen i skärhàlet, nämnda skruv innefattar ett huvud (20), en midja (21), ett koniskt parti (22) och ett gängat parti (23), vilka skruvdelar har en gemensam centrumaxel (CL1) i obelastat tillstànd, varvid verktyget är av den typ där skäret (12A,12B,12C) föres över skruven (18) så att hålet upptar merparten av skruvens huvud (20), varvid urborrningen (1 7) innefattar en excentrisk konisk urtagning (28) anordnad att i samverkan med skruven, förflytta skäret i riktning mot stödytorna vid inskruvning av skruven i urborrningens gängade del, k ä n n e t e c k n at a v att skruven (18) är anordnad att kunna fastspänna både skär (12A) med raka cylindriska hål (19A) och skär (12B,12C) med profilerade hål (19B,19C) i därför anpassade skärlägen, genom att åtminstone huvudet (20) vid slutlig inskruvning är anordnat att elastiskt böjas i riktning från stödytorna (15,16), varvid åtminstone en övergång (24) mellan huvudet och midjan samverkar med ett profilerat hål (19B,19C) i en första typ av skär (12B,12C) medan huvudet samverkar med ett cylindriskt skärhål (19A) i en andra typ av skär (12A).

2. Verktyg enligt krav 1, vid vilket verktyget innefattar två eller tre i höjdled från varandra skilda, möjliga kontaktställen, ett första kontaktställe mellan skruvens huvud (20) och den andra typen av skär (12A), ett andra kontaktställe mellan övergången (24) och den första typen av skär (12B,12C) eller de två förstnämnda kontaktställena samt ett tredje kontaktställe mellan midjan (21) och den första typen av skär (12B,12C) varvid nämnda kontaktställen är räknade i riktning mot botten ytan (1 4). S-481SE 10 15 20 25 30 509 524 7

3. Verktyg enligt krav 1 eller 2, vid vilket huvudet är koniskt för att vid färdig montering uppnå linje- och/eller areakontakt i det första kontaktstället, varvid koniciteten, med spetsen riktad bort fràn bottenytan (14), definieras av en spetsig vinkel (p) om cirka 1-2° relativt centrumaxeln (CL1).

4. Verktyg enligt krav 1, 2 eller 3, vid vilket skruven (18) och hàllarens (11) urborrning (1 7) innefattar en kontaktyta (22,28), vilken bildar en första spetsig vinkel (ß/2) med en làsskruvens centrumlinje (CL1), varvid nämnda första vinkel är 20-35°, företrädesvis kring 30° och att även det andra kontaktstället bildar en likadan spetsig vinkel (ot/Z).

5. Verktyg enligt något av föregående krav, vid vilket huvudet (20) har en axiell utsträckning (h) som ligger i intervallet 8-1 2%, företrädesvis kring 10% av en skruvens totala längd (L).

6. Verktyg enligt något av föregående krav, vid vilket skruven (18) innefattar en fläns (25) anordnad att kvarhàlla en hálförsedd platta (13) på vilken bottenytan (14) anordnats, varvid plattan är anordnad mellan skäret och hàllaren.

7. Verktyg enligt nàgot av föregående krav, vid vilket övergången utgörs av ett koniskt parti (24), varvid cirka 4% av skruvens totala längd (L) utgörs av det koniska partiets (24) axiella utsträckning (c) medan midjans (21) längd (w) till flänsen (25) utgör cirka 24-32%, företrädesvis 28% av längden (L).

8. Lásskruv för ett skärverktyg av det slag som anges i kravet 1, nämnda skruv innefattar ett huvud (20), en midja (21), ett koniskt parti (22) och ett gängat parti (23), vilka skruvdelar har en gemensam centrumaxel (CL1) i obelastat tillstànd, l< ä n n e t e c k n a d a v att skruven (18) innefattar tvá eller tre i höjdled fràn varandra skilda, möjliga kontaktställen med ett skär, ett första kontaktställe vid skruvens huvud (20), ett andra kontaktställe vid övergången (24) eller de tvá förstnämnda kontaktställena samt ett tredje kontaktställe vid midjan (21 ), varvid S-481SE 509 324 10 8 nämnda korrtaktställen är räknade i riktning mot det gängade partiet (23) och att skruven är anordnad att roteras cirka 3A varv fràn ett passivt till ett aktivt läge.

9. Lásskruv enligt krav 8, vid vilken huvudet (20) har en axiell utsträckning (h) som ligger i intervallet 8-12°/<>, företrädesvis kring 10% av en skruvens totala längd (L).

10. Làsskruv enligt något av kraven 8 och 9, vid vilken skruven (18) innefattar en fläns (25) definierande skruvens största diameter och vid vilken övergången utgörs av ett koniskt parti (24), varvid cirka 4% av skruvens totala längd (L) utgörs av det koniska partiets (24) axiella utsträckning (c) medan midjans (21) längd (w) till flänsen (25) utgör cirka 24-32%, företrädesvis 28% av skruvens totala längd (L). S-48lSE