SE511391C2 - Underläggsplatta till skär för spånavskiljande bearbetning - Google Patents

Description

511 391 2 ende kanal via vilken kylmedium kan passera från en kanal i skärhàllaren till en likaledes genomgående kanal i skäret vil- ken mynnar i närheten av skärets egg.

En nackdel hos dessa tidigare kända underläggsplattor är 5 att den genomgående kanalen eller háligheten försvagar och fördyrar plattan samtidigt som materialet i själva plattan en- dast kyls i de partier som omedelbart ansluter sig till hålig- heten. Med andra ord förmår ej det genom hàligheten passerande kylmediet att kyla underläggsplattans perifera partier. I 10 dessa perifera partier kan därför lokalt överföras avsevärda mängder värme från skäret till skärhållaren.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte pà att undanröja ovan- 15 nämnda nackdelar och skapa en förbättrad underläggsplatta. Ett grundläggande syfte med uppfinningen är därför att skapa en underläggsplatta som säkerställer en jämn och effektiv kylning av icke blott själva underläggsplattan utan även det med denna samverkande skäret. Ett ytterligare syfte är att möjliggöra 20 denna jämna och effektiva kylningseffekt under användande av minimala mängder kylmedium. Ännu ett syfte med uppfinningen är att undanröja behovet av försvagande och fördyrande kanaler i plattan.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det grundläggande 25 syftet medelst de särdrag som är angivna i patentkravets l kännetecknande del. Fördelaktiga utföranden av uppfinningen är få vidare definierade i de osjälvständiga kraven:' Kort beskrivning av bifogade ritningar 30 På ritningarna är: Pig l en perspektivisk sprängvy som schematiskt illustrerar ett skärverktyg med en underläggsplatta enligt uppfin- ningen, varvid underläggsplattan jämte tillhörande skär hålls fixerade relativt en skärhàllare med hjälp av en spännklamp, rad längdsektion genom det främre partiet av b: UI Fig 2 en försto skärhållaren jämte tillhörande skär och underläggs- platta, E; 44mm E. å | ÉHii» .¿I I0 15 25 511391 3 Fig 3 en längdsektion visande ett alternativt utförande av underläggsplattan och skäret, Fig 4 en sprängsektion visande enbart skäret och underläggs- plattan enligt fig 3 åtskilda från varandra, och Fig 5-6 partiella längdsektioner visande ytterligare alterna- tiva utföranden av den uppfinningsenliga underläggsplat- Can.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföranden av uppfinningen Det i fig l schematiskt visade verktyget inbegriper en skärhållare l, ett skär 2 samt en underläggsplatta 3. I den främre änden av hållaren 1, som kan ha formen av ett långsmalt skaft, är urtaget ett säte 4 med en botten 4' och i vinkel mot varandra orienterade sidoytor 4". I sätesbottnen 4' mynnar en i hållaren l ingående kanal 5 för tillförsel av kylmedium. I det visade exemplet fixeras skäret jämte underläggsplattan med hjälp av en konventionell spännklamp 6.

Generellt avgränsas underläggsplattan 3 av en ovansida 7, en undersida 8 samt ett flertal, närmare bestämt fyra sido- ytor 9, vilka sträcker sig mellan ovansidan och undersidan.

Skäret 2 kan vara av konventionellt slag såtillvida att detsamma förfärdigats av gedigen, sintrad hårdmetall eller annat likvärdigt, sintrat hårdmaterial. Motsättningsvis till skäret 2 består dock underläggsplattan 3 helt eller delvis av en kropp med porös materialstruktur genom vilkens porer ett kylmedium kan ledas. I praktiken kan plattkroppen 3 förfärdi- gas genom sintring av samma slags pulvermaterial som används för tillverkning av konventionella hårdmetall- eller hårdmate- rialskär med kompakt materialstruktur, såsom metallkarbider, metallnitrider, keramik eller liknande. Närmare bestämt ut- väljs pulvermaterial med jämförelsevis stor kornstorlek, t ex inom området 20-l0O mn, och kombineras med ett fyllmedel som låter sig förbrännas och/eller förgasas i samband med sintring. Efter sedvanlig kompaktering av en blandning av pul- ver och fyllmedel (eventuellt tillsammans med särskilda binde- medel) under bildande av en plattkropp med nominell form sint- ras kroppen vid hög temperatur, t ex av storleksordningen l200°C. Härvid sintras de enskilda pulverkornen samman via ato- 511391 W 25 4 mära, punkt- eller fläckvisa bindningar på kornens ytor samti- digt som fyllmedlet i de mikroskopiska utrymmena mellan pul- verkornen förbränns och förgasas. På så sätt utbildas i den färdiga plattkroppen en mikroporös materialstruktur genom vil- ken åtminstone gasformiga kylmedia kan strömma utan att behöva underkastas annat än moderata tryck.

Vid utförandet enligt fig 2 är skärets 2 verksamma, fria egg är betecknad 10. I anslutning till denna egg uppvisar det aktuella skäret, som visas med positiv skärgeometri, en släpp- ningsyta vilken är betecknad ll.

Såsom kylmedium för den uppfinningsenliga underläggs- plattan används fördelaktigast ett gasformigt medium, t ex kryogen gas, såsom nitrogen (Nfi som underkastas ett förhöjt, ehuru måttligt tryck (t ex inom området 20-25 bar).

I fig 2 àskådliggörs hurusom den uppfinningsenliga underläggsplattan samverkar med ett skär 2 som i likhet med underläggsplattan helt eller delvis består av en kropp 12 med porös materialstruktur genom vilkens porer ett kylmedium kan Detta skär är föremål för en samtidigt inlämnad entansökning 9604203-1 med benämningen "Invändigt Genom referens befordras. svensk pat kylbart skär för spånavskiljande bearbetning". intages innehållet i nämnda patentansökning såsom en integre- rad del av föreliggande ansökning vad avser de särdrag hos skäret som har betydelse för skärets samverkan med föreliggan- de underläggsplatta.

I det i fig 2 visade exemplet inbegriper skäret 2 för- n porösa kroppen 12 även ett jämförelsevis tunt ytskikt kropp 14 i anslut- utom de 13 på skärets sidoytor samt en tjockare slit ning till skärets ovansida. Eggen 10 är utformad i denna slit- kropp, som i praktiken förfärdigas av konventionell hårdmetall med tät, icke-porös materialstruktur. I en zon mellan slit- en l4 och ytskiktet 13 på skärets sidoytor är kropp partiellt avlägsnat för att frilägga kroppens l2 porösa mate- 'ng 15 för kylme- rialstruktur och därmed bilda en utloppsöppni ytskiktet dium inuti kroppen.

I likhet med skäret 2 uppvisar den uppfinningsenliga underläggsplattan 3 ett förtätat ytskikt 16, dvs ett skikt med icke-porös materialstruktur genom vilken ett kylmedium ej överhuvudtaget eller endast med svårighet kan passera. I prak- I0 20 25 b) Un 511391 som undersidan pà underläggsplattan varje ytskikt av det slag Detta innebär att plattans un- plattans inre.

Den i fig 2 visade underläggsplattans funktion torde vara uppenbar. Kylmedium som tillförs via kanalen 5 träder in i plattkroppen via den öppna porstrukturen i kroppens under- I och med att skärets sidoytor är, med undantag för ut- loppsöppningen 15, täckta av det täta ytskiktet 13 samtidigt i omedelbar anslutning till eggen. Med andra ord erhålls icke blott en närmelsevis jämn kylning av såväl underläggsplattan som huvuddelen av skäret, utan även en medveten styrning av kylmediet i riktning mot det parti av skäret som bäst behöver kylning, nämligen eggpartiet. sålunda ur skäret utmed en jämförelsevis begränsad yta i form av den smala utloppsöppningen eggen, arbetsstycke.

Vid de utförandeformer som exemplifieras i fig 3-6 är skären och underlagsplattorna fixerade med hjälp av skruvar i stället för en spännklamp enligt fig l-2. Av detta skäl uppvi- sar varje skär och underläggsplatta ett genomgående hål 17 resp. 18 (se fig 4).

Vid utförandet enligt fig 3-4 är skäret och underläggs- plattan gemensamt fixerade medelst en skruv 19 som dras åt i 511391 6 ett i skärsätets botten mynnande, gängat hål 20, vilket är àt- skilt från kylmediumkanalen 5. Karakteristiskt för detta utfö- rande är att underläggsplattan 3 förutom ett utvändigt, tätt ytskikt l6 på plattans sidoytor inbegriper ett invändigt S ytskikt l6', vilket täcker den vägg som avgränsar hålet och vilket samverkar med ett analogt ytskikt 16" omkring hålet 17 i skäret. Då skäret och underläggsplattan är fixerade i sitt aktiva tillstånd bildar ytskikten l6', 16" ett i huvudsak sam- manhängande ytskal som förhindrar att kylmedium inuti skäret 10 resp. underläggsplattan tränger ut i själva skruvhålet.

I fig 5 visas ett utförande vid vilket skäret på sina båda motsatta ovan- resp. undersidor uppvisar lämplig spånbry- targeometri som i figuren schematiskt illustreras såsom våg- formiga ytor. Själva skäret (som exemplifieras med neutral 15 skärgeometri) tänkes vara förfärdigat av konventionell hårdme- tall med kompakt, icke-porös materialstruktur. Underläggsplat- tans 3 sidoytor är täckta av ett tätt ytskikt, medan plattans ovan- och undersidor är öppna, dvs uppvisar öppen, frilagd porstruktur. I detta exempel mynnar den med heldragna linjer 20 visade kylmediumkanalen 5 i ett yttre parti av sätesbottnen, ehuru densamma även kan placeras i sätets bakre ändparti, så- ~|i- |i...1.....u.;:..1 . .i som antyds medelst streckade linjer. Kylmedium som matas in i underläggsplattans inre passerar sålunda genom plattan och ut- söndras på plattans ovansida, varefter kylmediet låter sig 25 transporteras i gränszonen mellan skäret och plattan. I och med att skärets nedåt vända sida är utformad med ojämn yta till följd av den aktuella spånbrytargeometrin kommer kylmedi- et därför att befordras i riktning mot skärets eggparti via inbördes kommunicerande håligheter i denna gränszon. 30 I fig 6 visas ett utförande vid vilket underläggsplat- tans undersida är täckt av ett ytskikt som utbreder sig utmed hela ytan med undantag för en frilagd inloppsöppning i direkt anslutning till kylmediumkanalens 5 mynning. p Uopfinningens fördelar ffäï En fördel med den uppfinningsenliga underläggsplattan är genom sin p; Un att densamma medger ett jämnt flöde av kylmedium inre, porösa materialstruktur; något som innebär att kylnings- Genom att för olika tillämpnings- effekten kan fördelas jämnt. 10 511 391 7 fall belägga olika ytor, t ex sidoytorna, bottenytan resp. hålytan med ett tätt ytskikt som förhindrar eller motverkar utsöndring av kylmedium ur kroppen låter sig dessutom kylme- delsflödet genom plattan styras pá ett för de olika tillämp- ningsfallen flexibelt sätt. Genom att själva underläggsplattan som sådan kyls inifrån vinnes även att icke blott skäret utan samtidigt även skärhållaren kyls i syfte att eliminera varje risk för plasticering som kan leda till deformationsskador pà skärhàllaren.

Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt Att framställa sintrade metallkroppar med mikroporös inre materialstruktur är i och för sig tidigare känt genom H SE 454 247 och EP O 574 475. I detta fall utnyttjas emellertid metallkroppen såsom form för gjutning av exempelvis plastde- taljer, varvid porerna i formkroppen har till uppgift att tillfälligt ta upp sådana gaser som under pressning avges från presslingen.

Claims (3)

»nu-w M. .u-a.uu._...._...._¿au( . vw Mmmm (man i (n. m... »w nu *III l n H iii mmzfl flfli 10 15 20 25 30 511391 Patentkrav

1. Underläggsplatta till skär för spånavskiljande bearbetning, vilken är avgränsad av en mot skäret (2) vändbar ovansida (7), en motsatt undersida (8) och en eller flera mellan dessa sig sträckande sidoytor (9), och vilken helt eller delvis består av en kropp (3) med porös materialstruktur genom vilkens porer kan befordras ett kylmedium, k ä n n e t e c k n a d därav, att den porösa kroppen (3) är åtminstone delvis omsluten av ett tunt ytskikt eller -skal (16) med tät, icke-porös materi- alstruktur, och att i detta ytskikt finns åtminstone två öpp- ningar som exponerar kroppens porstruktur mot det fria, näm- ligen en första, från plattans ovansida fjärmad öppning vilken tjänar såsom ett inlopp för tillförsel av kylmedium till krop- pens inre, och en andra, såsom utlopp för kylmediet tjänande öppning vilken mynnar i kroppens ovansida.

2. Underläggsplatta enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda ytskikt (16) sträcker sig utmed och täcker sagda sidoytor (8) samtidigt som undersidan - genom att helt eller delvis sakna ytskikt - är öppen för att bilda en undre inloppsöppning till kroppens inre, varjämte ovansidan - genom att helt eller delvis sakna ytskikt - är öppen för att bilda en övre utloppsöppning från kroppens inre.

3. Underläggsplatta enligt krav l eller 2, varvid densamma innefattar ett genomgående hål (18) för en skruv, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den vägg som avgränsar hålet (18) är täckt av ett ytskikt (l6') med tät, icke-porös materialstruktur i syfte att motverka utsöndring av kylmedium i hålet från kroppens inre. íll