SE513951C2 - Skär med s-formad spånbrytare - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 513 951 2 Kort beskrivning av fiqurerna Nedan kommer ett utföringsexempel på uppfinningen att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, där Fig. 1 visar en toppvy av ett svarvskär enligt föreliggande uppfinning. Fig. 2 visar ett tvärsnitt enligt linjen ll-ll i Fig. 1.

Fig. 3 visar en sidovy enligt pilen lll i Fig. 1. Fig. 4 visar ett förstorat skärhörn ur Fig. 1. Fig. 5A visar ett tvärsnitt enligt linjen A i Fig. 1. Fig. 5B visar ett tvärsnitt enligt linjen B i Fig. 1. Fig. 5C visar ett tvärsnitt enligt linjen C i Fig. 1. Fig. 5D visar ett tvärsnitt enligt linjen D i Fig. 1. Fig. 6 visar en perspektivvy av svarvskäret. Fig. 7 visar svarvskäret vid invändig svarvning av ett arbetsstycke.

Detaljerad beskrivning av uppfinningg Med referens till Fig. 1-6 visas ett dubbelsidigt svarvskär 10 enligt föreliggande uppfinning med spånformare eller spånbrytare 23, utvecklad för att användas främst vid invändig svarvning av metalliska arbetsstycken. Skäret kan naturligtvis användas ävenlvid utvändig svarvning men fördelen med den goda spånkontrollen blir ej så viktig då. Svarvskäret 10 har en polygonal kropp av hårt förslitningsresistent material såsom hårdmetall, det vill säga pressad och sintrad wolframkarbid, eller keramik eller dylikt. Kroppen har en övre yta 11 och en undre yta 12 anordnade i separata i huvudsak parallella plan och ett flertal, nämnda ytor förenande, kantytor 13, 14. Det visade skäret 10 har en rombisk grundform och innefattar ett centralt fästhål 15. Skäret har två spetsvinkliga skärhörn 18 på vardera övre och undre ytan. I det visade utföringsexemplet är nämnda spetsvinkel 55° men kan alternativt vara 60° eller 80°. Även skär med vinkelräta hörn omfattas av föreliggande uppfinning. Ett försänkt utrymme 15A är utfomat kring hålet 15, varvid ett väsentligen runtomlöpande landparti 16 med en plan stödyta eller begränsningsyta 17, bildas för att förbättra anliggningen mellan skär och hållare. Detta innebär att eventuell smuts på svarvhållarens stödyta påverkar skärets position i ringa grad eller inte alls.

Begränsningsytan 17 utgör del av det ändlösa landpartiet 16 som i exemplet är i huvudsak ringformigt rombiskt. Genom att vara ändlöst och ringforrnigt omsluter detta landparti 16 fullständigt det försänkta utrymme 15A som ansluter sig till hålet 15. l det visade utförandeexemplet är de båda delytorna 15A, 17 i 10 15 20 25 30 513 951 3 huvudsak plana och inbördes parallella, varvid dessa sträcker sig väsentligen vinkelrätt mot hålets 15 centrumaxel.

Varje skärhörn 18 innefattar ett relativt ytan 17 försänkt parti 19, Fig. 4.

Skärningslinjen mellan det försänkta partiet 19 och kantytan 13 bildar en huvudskäregg 20 och skärningslinjen mellan det försänkta partiet 19 och ett övergångsparti mellan kantytorna 13 och 14 bildar en nos-skäregg 21. Nos- skäreggen 21 utgörs av ett antal raka segment 22, vilka tillsammans bildar en väsentligen cirkulär skäregg, vars radie betecknas med R och vars radiecentrum betecknas med Z.

Minst en spånbrytare 23 är anordnad i både den undre 12 och övre ytan 11 för att skärets båda sidor skall kunna användas på ett ekonomiskt sätt. I det föredragna utföringsexemplet är ytorna 11 och 12 identiska men spegelvända så att när skäret vänds med den undre ytan 12 uppåt för svarvning så har den ett utseende som är identisk med den övre ytan 11. Skärhörnets 18 kantytor eller skänklar 13, 14 innesluter en vinkel, vars mitt definierar en bisektris Y.

Spånbrytaren 23 är asymmetriskt anordnad relativt bisektrisen Y, det vill säga anordnad i huvudsak i den del av skärhörnets 18 ovansida som ej innehåller huvudskäreggen 20. Bottenytan 24 anordnas i två väsentligen parallella delytor 24A, 24B, vilka är planskílda via ett steg 24C. Bottenytan 24 ansluter till en spånyta 25 i riktning mot skäreggarna 20, 21. Spånytan 25 ansluter vidare till en fas 26 avsedd att förstärka samhörande skäregg 20, 21 till vilka fasen ansluter. Fasen 26 bildar en vinkel a mellan 0-15°, företrädesvis kring 5-10°, relativt ett plan P som är parallellt med begränsningsytan 17, se Fig. 5D.

Huvudskäreggen 20 är väsentligen parallell med planet P och övergår i toppvy rätlinjigt i en andra skäregg 27, vilken stiger uppåt i kantytans 13 plan mot nos- skäreggen 21. På så sätt hålls avståndet i höjdled mellan skäregg och spånyta i huvudsak konstant i området för skärhörnet 18. För att erhålla 1åga skärkrafter så är huvudskäreggen 20 anordnad lägre än nos-skäreggen 21. Det ger en reducering av framförallt den radiella skärkraften under svarvning. Eggen 27 och delytan 24C kan vara konkavt eller rakt utformade.

Spånbrytaren 23 utgörs av en lutande vägg som enligt Fig. 5B och 5C sluttar från begränsningsytan 17 nedåt mot en bottenyta 24. Väggen består av 10 15 20 25 30 513 951 4 ett flertal segment, varav ett väsentligen delkoniskt första segment 28 har utsträckning från kantytan 13 väsentligen vinkelrätt inåt skäret samt kröker förbi bisektrisen Y för att sedan i riktning mot nos-skäreggen 21 åter närma sig bisektrisen. Ett andra segment 29 ansluter till det första segmentet 28 och skär bisektrisen Y vid två ställen A och B samt ansluter till den stigande delytan 24C.

Vidare ansluter segmentet 29 till ett tredje segment 30, vilket ansluter till delytan 24B vid den del som är vänd från huvudskäreggen 20. Segmentet 30 når ej radiens R centrum Z men anordnas i huvudsak inom en cirkel som definieras av radien R. Ett fjärde segment 31 ansluter till det tredje segmentet 30, varvid segmentet 31 skär den efterföljande kantytan 14 längs en lutande skärningslinje 32. Skärningslinjen 32 ansluter till en passiv del av en rak förlängning 33 av nos-skäreggen 21. Segmentet 31 ansluter nedåt mot spånytan 25 och fasen 26.

Ur Fig. 7 framgår att spånbrytaren 23 är utformad så att spånan 34 leds i en riktning där den inte skadar den redan bearbetade ytan 35. De redan avskilda spånorna måste också ledas i en riktning där de inte påverkar den efterföljande bearbetningen. För att kunna erhålla en riktning på spånbildningen som inte förstör den bearbetade ytan, samt att spånorna efter att de avskiljts från arbetsstycket 36 inte hamnar så att de stör bearbetningen är det viktigt att spånan formas så att den inte träffar arbetsstycket utan istället leds mot den ledande kantytan 13 på skäret. För att åstadkomma detta anordnas spånbrytaren 23 på relativt stort avstånd från huvudskäreggen 20 så att spånans 34 ena kant 34A bildas med stor radie, det vill säga segmentet 28 kommer ej i kontakt med spånan under den invändiga svarvningen. Därmed är det möjligt att forma spånan så att den erhåller en stigning. För att kunna forma spånor med denna stigning som gör det möjligt att spånan leds förbi arbetstycket och ner på kantytan 13 på skäret sker kontakten mellan spånbrytaren och spånan på den kant 34B av spånan som är närmast arbetsstycket medan den andra kanten 34A av spånan inte hindras av spånbrytaren, utan kan formas fritt. För att åstadkomma detta anordnas spånbrytarens 23 främre segment 29, 30 nära både nos-skäreggen 21 och eggen 27. 10 15 513 951 5 Dessutom genererar ett skär 10 enligt föreliggande uppfinning vid invändig svarvning och långt överhäng av svarvverktyget, låga skärkrafter varvid en stabil bearbetning erhålls.

Ur stabilitetssynpunkt är det också viktigt att kontaktytan mellan verktygshållare och skär är så utformad att ett tillräcklig stöd erhålls så nära skärprocessen som möjligt. Detta har uppnåtts genom att spånbrytarens översida eller stödyta 17A anordnas i anslutning till den efterföljande kantytan 14 på bara ena sidan om bisektrisen Y såsom stödyta. Avståndet från stödytan 17A och bisektrisen är av i huvudsak samma storleksordning som avståndet mellan stödytan 17A och radiens R centrum Z. Därmed erhålls ett gott stöd mellan till exempel en underläggsplatta och skäret 10 nära nosradien, det vill säga nära skärprocessen.

Uppflnningen är på intet sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna utan kan fritt varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (6)

10 15 20 25 30 515 951 Patentkrav

1. Svarvskär företrädesvis för invändig bearbetning, innefattande en polygonal kropp avhårt förslitningsresistent material, vilken har en övre yta (11) och en undre yta (12) anordnade i separata i huvudsak parallella plan och ett flertal, nämnda ytor förenande, kantytor (13,14), varav en första kantyta (13) är en ledande kantyta och en andra kantyta (14) är en följande kantyta under bearbetning, minst en spånformare (23) anordnad i minst en av de undre och övre ytorna, minst ett med skäreggar (20,21,27) försett, avrundat skärhörn (18) bildat vid området för två kantytors skärningsområde, nämnda skärhörn definierar en bisektris (Y) relativt vilken nämnda spånformare (23) är asymmetriskt anordnad, varvid spånformaren har en yta (17A) vilken är anordnad i planet för översidan (11), k ä n n e t e c k n at av att ytan (17A) är anordnad i huvudsak på en sida om bisektrisen (Y) och att spånformaren (23) har begränsningsytor (29,28), vilka bisektrisen (Y) skär minst två gånger vid nämnda område.

2. Skäret enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att spånformaren (23) har utsträckning från den följande kantytan (14) i riktning mot den ledande kantytan (13).

3. Skäret enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att spånformaren (23) innefattar ett konkavt segment (28) och ett konvext segment (29,30,31), varav endast det konvexa segmentet (29,30,31) är avsett att komma i kontakt med en spåna under svarvning.

4. Skäret enligt krav 3, k ä n n e t e c k n at av att skärhörnet (18) innefattar en nos-skäregg (21) vilken i huvudsak definieras av en radie (R) med ett centrum (Z) och att det konvexa segmentet har utsträckning från den följande kantytan (14) i riktning mot den ledande kantytan (13) men ej bortom nämnda radiecentrum (Z). 10 513 951

5. Skäret enligt krav 4, k ä n n e t e c k n at av att nos-skäreggen (21) är anordnad i ett plan och ansluter till en huvudskäregg (20) anordnad i ett annat plan via en sluttande skäregg (27), varvid den sluttande skäreggen är anordnad i samma plan som huvudskäreggen (21) och den ledande kantytan (13).

6. Skäret enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att det största avståndet mellan det konkava segmentet (28) och den ledande kantytans (13) plan är åtminstone tre gånger större än det minsta avståndet mellan det konvexa segmentet (29,30,31) och den ledande kantytans plan.