SE513604C2 - Förfarande för tillverkning av komponenter som kräver spånavskiljande bearbetning samt anordning för genomförande av förfarandet - Google Patents

Description

l0 15 20 25 30 35 513 604 Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda nackdelar hos den tidigare tillämpade tillverkningstek- niken och i en första aspekt skapa ett förbättrat förfarande för tillverkning av komponenter som kräver spånavskiljande bearbetning. Ett grundläggande syfte med uppfinningen är att skapa ett tillverkningsförfarande som medger màttnoggrann bearbetning av erforderliga ämnen utan behov av omflyttningar mellan olika bearbetningsstationer resp. olika fixturer, var- vid mångfaldiga komponenter skall i allt väsentligt kunna fär- digbearbetas i en och samma bearbetningsstation. Ett syfte är även att skapa ett tillverkningsförfarande som medger ratio- nell och därmed prisbillig produktion.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det grundläggande syftet medelst de särdrag som är angivna i patentkravet 1.

Fördelaktiga utföranden av förfarandet framgår av de osjälv- ständiga kraven 2-6.

I en andra aspekt avser uppfinningen även en anordning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen. Särdragen hos denna anordning framgår av kravet 7. Fördelaktiga utföran- den av den uppfinningsenliga anordningen är vidare definierade i de osjävständiga kraven 8-10.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Fig 1 en schematisk sprängvy visande dels ett antal tangenti- ellt åtskilda, färdigbearbetade komponenter, dels ett antal axiellt efter varandra ordnade komponenter, Fig 2 en delvis skuren sidovy visande ett antal ämnesringar fixerade på en dorn, Fig 3 en sidovy av en enskild ämnesring, Fig 4 en tvärsektion genom ämnesringen enligt fig 3, Fig 5 en förstorad tvärsektion genom dornen enligt fig 2 med ett antal periferiskt på dornen befintliga komponenter, och Pig 6 en förstorad, partiell tvärsektion genom en dorn och ett antal andra komponenter illustrerande andra tänkbara bearbetningsoperationer än de som visas i fig 5. 20 25 30 35 513 604 Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfin- ningen I fig 1 visas ett antal komponenter l av vilka vissa är tangentiellt àtskilda och lokaliserade i en ringformig konfi- guration, medan vissa andra är anordnade sida vid sida i axi- ell förlängning av en av komponenterna i ringformationen. I det konkreta exemplet utgörs dessa komponenter av spännkilar vilka har till uppgift att spänna fast ett skär i en kassett ingående i ett fräsverktyg. Förutom av ett antal plana ytor avgränsas just denna typ av spännkilar av en konkavt välvd yta 2.

Nu hänvisas till fig 2-6 som schematiskt åskådliggör det uppfinningsenliga förfarandet jämte en anordning för genomfö- rande av förfarandet.

I fig 3 och 4 visas (i liten skala) ett ämne 3 i form av en ring. I detta fall är ringen cylinderformad såtillvida att densamma avgränsas av en cylindrisk inneryta 4 och en likale- des cylindrisk ytteryta 5, varvid två motsatta sidoytor 6 är plana och inbördes väsentligen parallella.

I fig 2, 5 och 6 betecknar 7 en dorn som vid en ände uppvisar ett stopporgan och vid den motsatta änden en axiellt rörlig spännmekanism generellt betecknad 9. I det föredragna utförandet inbegriper denna spännmekanism dels en utmed dornen axiellt rörlig hylsa 10, dels en mutter ll som är fastskruvad på ett gängat ändparti 12 av dornen. I exemplet utgörs stopp- elementet 8 av ett förtjockat parti av själva dornen. Såväl detta förtjockade parti som hylsan 10 uppvisar plana ansats- ytor 13 resp. 14 som sträcker sig vinkelrätt mot dornens geo- metriska längdaxel.

Med 15 betecknas två schematiskt visade bearbetnings- verktyg i form av s.k. slitsfräsar. Medelst dessa fräsar kan slitsar eller snitt fräsas i de ämnesringar 3 som är monterade på dornen och fixerade på denna med hjälp av spännmekanismen.

För att kunna härbärgera fräsarna i samband med att dessa helt genomskär satsen av ringar är i dornen urtagna ett antal tan- gentiellt àtskilda spår 16 som sträcker sig axiellt utmed dor- nen. I det sàsom stopporgan tjänande partiet 8 är urtagna par- 10 U 20 25 30 35 515 604 4 tiellt cirkelformiga urtagningar 17 i förlängning av spåren 16. Analoga urtagningar 17' är även urtagna i hylsan 10.

Ett för det uppfinningsenliga förfarandet väsentligt särdrag består i att såsom ämnen för tillverkningen använda ringar 3, vilka var för sig har en volym som är tillräckligt stor för att rymma ett flertal färdiga komponenter 1. I exemp- let enligt fig 1 tänkes den enskilda ämnesringen vara till- räckligt stor för att medge framställning av tio komponenter.

I ett första tillverkningssteg planbearbetas den enskil- da ämnesringen på sina båda motsatta sidor 6. Denna bearbet- som i praktiken kan bestå av planfräsning eller plan- slipning, kan på konventionellt sätt ske med en måttnoggrann- het inom omràdet 5/1000-2/100 mm. I ett andra steg sätts två eller flera planbearbetade ämnesringar samman efter varandra ning, utmed en gemensam geometrisk axel, varjämte desamma fixeras relativt varandra under bildande av en formstabil sats av ringar. I exemplet enligt fig 2 visas tolv ämnesringar i en dylik sats. I praktiken träs ringarna på dornen 7, varefter hylsan 10 appliceras och dras àt med hjälp av muttern 11.

Genom att samtliga ämnesringar uppvisar planbearbetade, paral- lella sidoytor samtidigt som ansättningsytorna 13, 14 sträcker sig vinkelrätt mot dornens längdaxel erhålls en orubblig fixe- ring av ringarna i satsen.

Sedan ämnesringarna fixerats underkastas ringsatsen ett antal spånavskiljande bearbetningsoperationer vilkas art är beroende av den typ av komponent som önskas. I fig 5 och 6 exemplifieras hurusom borrar kan komma i fråga för att i ämnesringarna borra hål av olika slag, t ex genomgående hål 18, ett hål 18' som bildar en fjäderbrunn resp. ett hål 18” Vidare kan med hjälp av en fräs åstadkommas ser- I övrigt formas för en pinne. rationer 19 utmed en sida av komponenten. medelst en eller flera planfräsar ett antal planbearbetade ytor 20 som med modern fräsutrustning kan ges mycket stor Ehuru borrningsoperationerna genomförs punkt- kan samtliga fräsoperationer genomfö- måttnoggrannhet. vis i olika positioner, ras genom axiella relativrörelser mellan ringsatsen och fräs- verktyget, varvid varje yta eller serration kan bearbetas i ett enda stick. Med andra ord förflyttas verktyget och/eller ringsatsen i en enda, obruten rörelse från ringsatsens ena 20 25 30 35 513 604 S ände till den motsatta. I ett antal avslutande bearbetnings- operationer bibringas ringsatsen tangentiellt åtskilda och radiellt genomgående snitt som åtskiljer de olika komponen- terna frán varandra. Detta kan ske med ovannämnda slitsfräsar 15, vilka kan helt genomskära ringarna, i det att periferiska, skärbärande partier av fräsarna låter sig föras ned i spåren 16 resp. urtagningarna 17, 17' i stopporganet 8 resp. hylsan 10. Denna slitsfräsning kan genomföras genom axiell förflytt- ning av fräsen genom ringsatsen under bildande av àtsärande slitsar 21, varvid de enskilda komponenter som skiljs från varandra fortfarande hänger samman i och med att desamma är fastspända mellan hylsan 10 och stopporganet 8. Med andra ord kommer de färdigbearbetade komponenterna att skiljas från dor- nen 7 först sedan muttern ll och hylsan 10 skruvats loss.

Därest komponenterna är avsedda att ingà i verktyg för spànavskiljande bearbetning består desamma vanligen av stàl.

Uppfinningen erbjuder möjlighet att genomföra erforderlig härdning av stålet innan ovannämnda bearbetningsoperationer inleds. Med andra ord kan redan de obearbetade ämnesringarna 3 underkastas härdning. Pá så sätt vinnes dels att bearbetnings- precisionen förbättras, dels att de jämförelsevis stora ämnes- ringarna underlättar och påskyndar erforderlig hantering i samband med härdning (de màngfaldiga, smà komponenter som utvinns ur varje ämnesring kräver en hantering som är mer tidsödande).

En väsentlig fördel med uppfinningen är att flerfaldiga komponenter làter sig bearbetas och utvinnas samtidigt utan omflyttningar mellan olika bearbetningsstationer och fixturer.

Detta i sin tur borgar för stor màttnoggrannhet hos de färdig- bearbetade komponenterna. I allt väsentligt blir samtliga kom- ponenter likadana.

Vid de exemplifierade utförandena är ämnesringarna 3 cylinderformade och utnyttjas för framställning av spännkilar vilka skall ha konkavt välvda ytor 2 av det slag som visas i fig l. Andra komponenter kan emellertid kräva annorlunda for- made ytor, t ex plana. Därest ämnesringen då är cylindrisk erfordras en avslutande planbearbetning sedan komponenterna särats fràn varandra. 10 20 25 513 604 6 Ehuru efterbearbetning av de enskilda komponenterna kan behövas'låter sig dock flertalet bearbetningsoperationer genomföras under det att ämnesringarna hålls samman i en form- stabil sats. I detta sammanhang må påpekas att sàväl ämnes- ringarna som dornen kan ha annan form än just cylindrisk form.

Exempelvis kan såväl ämnesringarna som dornen ha polygonal, (t ex fyrkantig, pentagonal resp. hexagonal) form. I dylika fall kan dornen resp. ämnesringarna formas och lokaliseras så i förhållande till varandra att utrymmen uppstår mellan ring- ens insida och dornens utsida, varvid slitsfräsens periferiska parti kan rymmas i dessa utrymmen. Med andra ord behöver då några spår ej urtagas i dornen.

Andra tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad till de på ritningarna schematiskt illustrerade utförandena. Sålunda är det tänkbart att anordna ämnesringarna i en sats i vilken ingår ringformiga mellanlägg mellan närbelägna ämnesringar. Med andra ord behö- ver ämnesringarna icke ansättas i direkt ytkontakt med var- andra såsom visas i fig 2. Ehuru ämnesringarna i föredragna utföranden placeras koncentriskt relativt en gemensam geomet- riaxel - t ex på en för samtliga ringar gemensam dorn - är det även tänkbart att montera ringarna utan krav på koncentrici- tet. Ehuru uppfinningen ovan beskrivits i samband med kompo- nenter avsedda att ingå i olika typer av verktyg för spànav- skiljande bearbetning kan densamma även tillämpas för andra godtyckliga, små komponenter oavsett materialet i dessa.

Claims (10)

W U 20 25 30 35 515 604, Patentkrav

1. l. Förfarande för tillverkning av komponenter som kräver spån- avskiljande bearbetning, k ä n n e t e c k n a t av stegen: a) att såsom ämnen för tillverkningen använda ringar (3), vilka var för sig har en volym som är tillräckligt stor för att rymma ett flertal färdiga komponenter (1), b) att planbearbeta den enskilda ämnesringen (3) på motsatta sidor (6), c) att sätta samman två eller flera ämnesringar efter varandra utmed en gemensam geometrisk axel och fixera desamma relativt varandra under bildande av en formstabil sats av ringar, och d) att underkasta denna ringsats ett antal spånavskiljande bearbetningsoperationer av vilka åtminstone en avslutande består i att åstadkomma axiellt sig sträckande snitt (21) som ur ringsatsen avskiljer såväl tangentiellt som axiellt åtskilda komponenter (1).

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att ämnesringarna (3) placeras koncentriskt relativt sagda geometriaxel, nämligen på en för samtliga ringar gemensam dorn (7).

3. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att ämnesringarna (3) ansätts med de planbearbetade sidorna (6) hos närbelägna ringar i direkt ytkontakt med var- andra.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t därav, att ämnesringarna (3) förfärdigas av stål som härdas innan ringarna underkastas sagda bearbetningsopera- tioner.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t därav, att de avslutande bearbetaningsoperatio- 15 20 25 30 35 513 604 8 ner under vilka komponenterna åtskiljs från varandra sker genom slitsfräsning.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t därav, att samtliga bearbetningsoperationer i axiell riktning genomförs utmed den sammansatta ringsatsens hela längd, närmare bestämt så att även var och en av de båda yttre ämnesringarna (3) vid ringsatsens ändar bearbetas utmed hela sin axiella utsträckning.

7. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att densamma innefattar en dorn (7) som vid en ände uppvisar ett stopporgan (8) och vid den motsatta änden en axiellt rörlig spännmekanism (9), varvid en sats av ämnesringar (3) kan träs på dornen och fastspännas mellan stopporganet och spännmekanismen.

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att dornen (7) har en cylindrisk mantelyta i vilken är utfor- made tangentiellt åtskilda och axiellt sig sträckande spår (16) med uppgift att mottaga ett periferiskt parti av ett bearbetningselement (15) i samband med de avslutande bearbet- ningsoperationer under vilka färdigbearbetade komponenter åtskiljs från varandra.

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att spännmekanismen (9) inbegriper dels en axiellt utmed dor- nen (7) rörlig hylsa (10), dels en mutter (ll) som kan ansät- tas mot hylsan för att denna i sin tur skall ansättas mot ringsatsen i och för fixering av ringarna i denna.

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att i såväl stopporganet (8) som hylsan (10) finns urtagningar (17, 17') i förlängning av sagda spår (16) i själva dornen (7).