SE514014C2 - Vändskär för roterande fräsverktyg - Google Patents

Description

25 30 514 014 'fi 2 samtidigt som spånytan bibringats ny mera optimerad spänbrytande kontur. De för skäret enligt uppfinningen utpräglade särdragen har närmare definierats i de efterföljande patentkraven.

En lämplig utföringsfonn av uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas i anslutning till de bifogade ritningarna där Fig 1 visar en sidovy av en fräskropp med däri fastspänt skär.

Fig 2 visar en annan partiell sidovy av verktyget enligt Fig l.

Fig 3 visar en ändvy av skäret i Fig 1-2.

Fig 4 visar en partiell sidovy av ett alternativt utförande av Skäret enligt uppfinningen.

Fig 5 visar en sektionsvy längs linjen D-D av skäret i Fig 3.

Fig 6 visar en sektionsvy längs linjen A-A i Fig 3.

Fig 7 visar en sektionsvy längs linjen B-B i Fig 3.

Fig 8 visar en sektionsvy längs linje C-C i Fig 3.

Fig 9 visar en vy av skäret enligt Fig 2.

Fig lO visar en sektionsvy längs linjen E-E i Fig 8.

Fig ll visar en sektionsvy längs linjen F-F i Fig 8, och Fig 12 visar en sektionsvy längs linjen G-G i Fig 8.

I figur 1-2 är som åskådningsexempel visat en pinnfräs, som bestyckats med ett prismatiskt avlångt vändskär 13 enligt uppfinningen. Dylika skär framställs genom en direkt pressningsmetod vid vilken ett hårdmetallbildande pulver först ges önskad form i en press och sedan sintras i en ugn vid en temperatur överstigande l000°C. Den vid sintringen uppkommande krympningen är något som måste beaktas vid dimensioneringen av det använda pressdonet. Pinnfräsen innefattar en väsentligen cylindriskt formad kropp 10, vars bakre övre del (ej visad) är konisk och avsedd att infästas i en chuck eller spindel hos en verktygsmaskin medelst vilken kroppen kan bringas att rotera kring en centrumaxel CL. Pinnfräsens främre del uppvisar ett antal runt periferin fördelade urtagningar l 1, som vardera uppvisar ett utryrmne 12 begränsat av en bottenstödyta 14 och en eller flera från denna upprättstående sidostödytor 10 15 20 25 30 ¿ 514 014 få 3 anordnat att mottaga ett däri lösbart fastspänt vändskär 13 i ett arbetsläge. Alternativt kan ett antal skär dessutom vara staplade axiellt i därför upptagna skärfickor i fräslcroppen.

Bottenytan 14 hos utrymmet 12 bildar med pinnfräsens längsaxel en positiv axialvinkel ot samtidigt som den i förhållande till ett radialplan visar gentemot detta negativ radialvinkel. Vändskäret 13 är företrädesvis avsett att fästas i utrymmet 12 medelst en spärmskruv (ej visad) som är upptagen genom ett skäret centralt genomgående hål 15 och fastgängad i fi-äskroppen 10. Axeln hos det centrala hålet 15 är företrädesvis orienterat vinkelrätt mot bottenytan på skäret. Storleken av denna positiva axialvinkel a bör väljas inom området 0-20°, lämpligen 5-15°. Den positiva axialvinkeln ot gör att spånoma lätt lyfts upp och kastas bort från arbetsstycket.

Vändskäret 13 är väsentligen parallellograrnfonnat, innefattande två väsentligen parallella rektangulära sidoytor, toppytan 16 och bottenytan 17 vilka ytor är inbördes vinkelvridna relativt varandra på samma sätt som beskrivits i svenska p.ans. 9801576-1 såsom härmed inkorporeras. Mellan topp- och bottenytoma sträcker sig två längsgående kantytor 18, 19 och två mot dessa väsentligen vinkelrätt orienterade ändytor 20, 21, varvid kantytoma 18, 19 har väsentligt större längdutsträckning än de i skärets tvärriktning orienterade ändytorna 20, 21. Dessa kantytor 18, 19 är generellt snedställda i spetsig vinkel mot toppytan 16 och i tmbbig vinkel mot bottenytan 17. De i diametralt motsatta höm belägna ändytoma är utbildade på från skäret i övrigt axiellt utskj utande partier 22 och 23. Vardera långsidans 18, 19 skämingslinje med toppytan 16 hos skäret bildar en huvudskäregg 24 resp 25 under det att partiemas 22, 23 skärningslinje med toppytan 16 utgör planfaser 26 och 27 utbildade väsentligen rätvinkligt i förhållande till nämnda huvudskäreggar på de utskjutande partiema 22 resp 23 avsedda att plana ut den bearbetade ytan och uppnå förbättrad ytfinish. Huvudeggarna och planfaserna är åtskilda i varje höm av mjukt rundade hörnkanter 28 resp 29, vars krökning väljes sådan att man vid bearbetningen i arbetsstycket erhåller ett krökt parti företrädesvis med radien 0,4-6,4 mm. För att uppnå ändamålsenlig förstärkning av eggarna har en smal fasyta 30 utbildats längs huvudeggarna 24, 25 med lämplig bredd, varjärnte en något bredare 10 15 20 25 30 514 014 väl 4 fasyta 31 utbildats längs planfasema 26 och 27, varvid nämnda fasyta 31 sträcker sig med i huvudsak konstant bredd längs hela ändytan 20, 21.

Dessutom finnes ett mjukt krökt eggparti 26a, 27a, som ansluter till respektive planfaser 26, 27. Detta eggparti 26a, 27a är avsett att vara en aktiv bearbetande egg vid axiell ramping och borrning. Denna radie blir successivt större när man avlägsnar sig bort fiån planfasen. Långsidoma 18, 19 är utformade med mot det aktiva skärhömet successivt tilltagande bredd så att skärhömet och den krökta hörnkanten 28,29 blir belägna på ett upphöjt parti av skäret. Skäret är samtidigt så utformat att både långsidoma 18, 19 och kortsidoma 20, 21 uppvisar positiv släppningsvinkel utefter hela skäreggen relativt skärets överyta 16. Utmärkande är vidare att skärets långsidor 18, 19 uppvisar vågformade primära släppningsytor 32 uteñer hela huvudskäreggen 24 (motsv. längs huvudeggen 25), med stor axiell lutning från den ena kortsidan 21 och nedåt mot den andra kortsidan 20. Det är härvid att märka, att denna primära släppningsyta 32 är utbildad på ett från skäret i övrigt i sidled utskjutande parti, som via en stegvis släppning med viss radie övergår i en sekundär skruvformigt vriden släppningsyta 18, utformad så att dess släppningsvinkel ökar med ökande skärdjup. Den primära släppningsytan 32 liksom den därtill anslutande huvudeggen 24, 25 är mjukt S-forrnade i längsriktningen. Släppningsytan 32 är härvid utformad med väsentligen konstant bredd utmed hela sin längd.

Skärets detaljutfomining på den övre spånytan 16 framgår bäst av Fig 2, Fig 4 och Fig 9 i anslutning till samhörande sektionsvyer i Fig 5-9 resp Fig 10-12.

Skärets centrala parti uppvisar en runt hålet 15 plant utbildad yta 33, vars omgivande ytor ligger på en högre nivå. Närmast varje huvudskäregg har skäret en från förstärlmingsfasen 30 snett nedåt mot skärets centrum lutande yta 34 resp 35, som i sin längdutsträckning är skruvformigt vriden ägnad att tjäna som primär spånyta. Denna spånyta 34, 35 har konstant bredd längs hela huvudskäreggen 24, 25. 10 15 20 25 30 mi? 514 014 5 Enligt det utförande som är visat i Fig 4 ansluter nämnda yta 34, 35, vid ett parti jäms med skärets mitt, inåt mot en snett uppåt lutande yta 36, 37, som är ägnad att tjäna som sekundär spånyta vars bredd först ökar i riktning bort mot det axiellt utskjutande partiet 22, 23, men vars bredd sedan avtager när man kommer närmare sagda utskjutande parti 22, 23. Vid den tvärsektion genom skäret, som i huvudsak motsvarar planfasens övergång till den krökta radien 26a, 27a, övergår ytan 36, 37 längs en ås 36a, 37a i en nedåt lutande yta 38, 39 med i huvudsak konvex, krökt kontur sådan att den konvext krökta ytan lutar nedåt mot bottenpartiet av den närmast motstående spånytan 34. Den sekundära spänytan 36, 37 övergår in mot centrum i en försänkt yta 40, 41 vars höjdnivå är något högre än den runt hålet 15 belägna ytan 33. Denna försänkta yta 40, 41 bildar även den inre övergängsytan mellan den konvexa ytans 38, 39 mera centrala parti och skärets centrum. Storleken av den mellan spånytorna 35 och 37 belägna trubbiga vinkeln ß bör vara l30°-160°, företrädesvis l40°-150°, varvid det nämnda något snävare vinkelornrådet är avsett för den något mindre grova bearbetningen av ett arbetsstycke.

Storleken av den spånvinkel y, som blir aktuell för spånytan 38 vid sektionslinjen D-D i Fig 4 bör vara 0°-10°. Såsom framgår av Fig 2, Fig 4 och Fig 9 är den del av den lutande ytan 34, 35 som är belägen i anslutning till den krökta eggen 28, 29, utformad med en mjukt krökt kontur med större bredd än ytans 34, 35 bredd längs huvudeggen 24, 25. Härigenom kommer den sekundära spånytan 36, 37 att från skärets mitt och utåt mot skärhörnet att först uppvisa en tilltagande bredd för att därefier antaga en avsmalnande bredd närmast planfasen 26, 27.

Enligt ett i Fig 2 och Fig 9 visat alternativt utförande har skäret utfonnats med ett avlångt parallellt med huvudeggen 24, 25 sig sträckande utsprång 42, 43 med i tvärsektion konvex kontur som är beläget på den uppåt sluttande ytan 36, 37. Sålunda är utsprånget 43 beläget på visst avstånd från skärningen mellan ytoma 35 och 37 och sträckande sig parallellt med huvudeggen 25, och på motsvarande sätt är utsprånget 42 beläget ett stycke från skämingen mellan ytoma 34 och 36 och sträckande sig parallellt med huvudeggen 24. Längdutsträckningen av det avlånga utsprånget 42, 43 bör uppgå till 0,8-l,2 ggr storleken av diametema hos centrumhålet 15 och företrädesvis ha ett värde 0,9-l,l ggr storleken av nämnda diameter. 514 014 X Genom det ovan beskrivna nya skäret har tillskapats ett skärverktyg, som kan användas med stor avverkningshastighet vid erkänt svåra operationer, såsom spårfräsning, rarnpning eller fräsning i långspånande material samtidigt som mycket hög precision och god ytfinish av den bearbetade ytan visat sig möjlig att uppnå. Ehuru skäret här ovan har beskrivits såsom ett prismatiskt avlångt skär för pinnfräsar är det emellertid underförstått att en motsvarande optimering av de primära och sekundära spånformade ytorna, liksom på de sekundära ytorna utbildade utsprång likaså kunna användas på andra polygonala skärformer, t ex kvadratiska, rombiska eller romboidiska skärforrner. m

Claims (11)

10 15 20 25 30 514 014 9% Batenfl

1. Skär i form av en polygonal kropp av slitstarkt material för spånavskiljande bearbetning av metalliska arbetsstycken, innefattande en bottenyta (17) och en motstående överyta (16) samt ett flertal periferiska ytor (18, 19, 20, 21) som utsträckes däremellan, varvid skäreggar (24, 25, 26, 27) är utbildade i övergången mellan nämnda periferíska ytor och nämnda överyta (16) och ett landornråde (30, 31) är anslutande till nämnda skäregg, en lutande yta (34, 35) anslutande till nämnda landområdes inre begränsningskant, samt en eller flera spånforrnande ytor vilka är anordnade innanför nämnda lutande yta och på visst avstånd fiån nämnda skäreggar för att bilda spånkrölmingszoner däremellan, k ä n n e t e c k n at av i kombination a) att de perifer-iska ytorna (18, 19, 20, 21) är snedställda i spetsig vinkel mot överytan (16), varvid den övre delen av närnnda ytor (18, 19, 20, 21) hos åtminstone två motstående periferiytor är belägen på ett i sidled utskjutande parti (32), varvid såväl nämnda parti (32) liksom den anslutande periferiytans (18, 19) nedre parti har en skruvforrnigt vriden kontur längs hela sin längdutsträckning, b) att den som primär spånyta tjänande, närmast huwdskäreggen (24, 25) belägna lutande ytan (34, 35) i hela sin längdutsträckning är skmvforrnigt vriden och har väsentligen konstant bredd längs hela huvudskäreggen, och c) att den primära spånytan (34, 35) i riktning inåt mot skäret övergår í en snett uppåt lutande yta (36, 37) ägnad att tjäna som sekundär spånyta så att en V-formad spånkrökande kavitet bildas däremellan.

2. Skär enligt krav 1, k ä n n et e c k n at därav, att det eggtörstärkande landområdet (30, 31) innefattar en eggtörstärkningsfas (30) längs huvudskäreggen (24, 25) vars bredd är något mindre än den eggförstärkningsfas (31) som är utbildad längs biskäreggen (26, 27). 10 15 20 25 30 514 014 f; 8

3. Skär enligt krav I eller 2, k ä n n e t e c k n at därav, att den del av den lutande ytan (34, 35), som är belägen i anslutning till den krökta hömeggen (28, 29), är i form av ett parti (34a, 35a) med mjukt krökt kontur och med större bredd än den lutande ytans bredd längs huvudskäreggen (24, 25).

4. Skär enligt krav 3, k ä n n e t e c k n at därav, att den sekundära spånytan (36, 37) uppvisar från skärets mitt och utåt mot skärhömet först tilltagande bredd för att sedan närmare planfasen (26, 27) övergå i ett parti med successivt avsmalnande bredd.

5. Skär enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n at därav, att den sektmdära spånytan (36, 37) vid en sektion väsentligen järns med planfasens (26, 27) övergång till det krökta eggpartiet (26a, 27a) övergår längs en ås (36a, 37a) i en nedåt lutande yta (38, 39) med väsentligen konvext krökt kontur.

6. Skär enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n at därav, att storleken av den mellan spånytoma (35) och (37), resp mellan spånytorna (34) och (36), omslutna vinkeln (ß) uppgår till 130°-l60°, företrädesvis 140°-150°.

7. Skär enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k n at därav, att ett avlångt utsprång (42, 43) är utformat på den uppåt sluttande sekundära spånytan (36, 37) på visst avstånd från skärningen mellan de primära och sekundära spånytorna (34, 35) resp (36, 37).

8. Skär enligt krav 7, k ä n n e t e c k n at därav, att längdutsträckningen av de avlånga utsprången (42, 43) uppgår till 0,8-1,2 gånger diametern hos skärets centrumhål (15), företrädesvis 0,9-1,1 gånger närrmda diameter.

9. Skär enligt något av kraven 7-8, k ä n n e t e c k n at därav, att utsprången (42, 43) är orienterade parallellt med huvudskäreggen (24, 25) och att utsprången i tvärsektion uppvisar mjukt krökt konvex kontur. 1% 514 014 9

10. Skär enligt något av kraven 1-9, k ä n n e t e c k n at därav, att det har formen av ett prismatiskt avlångt skär, där huvudskäreggarna (24, 25) utsträckes i skärets längdríktning.

11. Skär enligt något av kraven 1-10, k ä n n e t e c k n at därav, att Skäret är utformat med ett centralt genomgående hål (15) vars centrumaxel företrädesvis är orienterad vinkelrätt mot skärets bottenyta (17).