SE516003C2

SE516003C2 - Verktyg med snedställda monteringsytor mellan hållar- och verktygsdel

Info

Publication number: SE516003C2
Application number: SE0000690A
Authority: SE
Inventors: Sture Sjoeoe; Klas Forsstroem
Original assignee: Sandvik Ab
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2001-11-05
Also published as: CN1129496C; ATE327068T1; DE60119900T2; KR100673632B1; KR20020077929A; SE0000690D0; JP2003525135A; EP1261449B1; JP4860875B2; SE0000690L; US6880437B2; CN1406166A; EP1261449A1; DE60119900D1; WO2001064377A1; US20030185638A1

Description

25 30 35 . . ~ . .- , , . f v.

U'1 ...x O\ CD CI) (JJ 2 bearbetningen uppträdande krafterna tas om hand på ett fullgott sätt.

Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att möjliggöra utbyte av endast en del av verktyget i det fall det uppstår en skada på verktygshuvudet. Åtminstone det primära syftet med föreliggande uppfinning realiseras medelst ett verktyg och ett verktygshuvud som erhållit de i de efterföljande självständiga patentkraven definierade särdragen. Föredragna utföringsformer av uppfinningen är definierade i de osjälvständiga patentkraven.

Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer utföringsformer av uppfinningen att beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, där: Fig 1 visar en perspektivvy av en högerorienterad första hållare enligt föreliggande uppfinning; Fig 2 visar en frontvy av hållaren enligt Fig 1; Fig 3 visar en sidovy av hållaren enligt Fig 1; Fig 4 visar en planvy av hållaren enligt Fig 1; Fig 5 visar en perspektivvy av en vänsterorienterad hållare enligt föreliggande uppfinning; Fig 6 visar en frontvy av hållaren enligt Fig 5; Fig 7 visar en sidovy av hållaren enligt Fig 5; Fig 8 visar en planvy av hållaren enligt Fig 5; Fig 9 visar en sprängvy i perspektiv av en högerorienterad andra hållare, ett första verktygshuvud för ett stickstål samt fästorgan i form av skruvar; Fig 10 visar en perspektivvy av ett första verktyg enligt föreliggande uppfinning; Fig 11 visar en frontvy av verktyget enligt Fig 10; Fig 12 visar en sidovy av verktyget enligt Fig 10; Fig 13 visar en planvy av verktyget enligt Fig 10; Fig 14 visar en sprängvy i perspektiv av ett andra verktyg enligt föreliggande uppfinning; Fig 15 visar en perspektivvy av det andra verktyget i sammansatt tillstånd; Fig 16 visar en frontvy av verktyget enligt Fig 15; Fig 17 visar en planvy av verktyget enligt Fig 15; 10 H 20 25 30 35 . , 1 . v ~ 516 603 3 Fig 18 visar en delvis snittad perspektivvy av verktyget enligt Fig 15; Fig 19 visar hur två verktyg enligt föreliggande uppfinning utför bearbetning av ett arbetsstycke; Fig 20 visar en perspektivvy av en alternativ utföringsform av en hållare enligt föreliggande uppfinning; Fig 21 visar en perspektivvy av ytterligare en alternativ utföringsform av en hållare enligt föreliggande uppfinning; och Fig 22 visar en perspektivvy av ännu en alternativ utföringsform av en hållare enligt föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen Den i Fig 1-4 visade första hållaren 1 är avsedd att ingå i ett högerorienterat verktyg och uppvisar vid sin ena ände en kopplingsdel 3, vilken i den visade utföringsformen utgörs av en konisk polygon som ingår i ett verktygssystem som marknadsförs under benämningen COROMANT CAPTO®. Sagda kopplingsdel 3 är avsedd att upptas i en spännenhet, vilken likaså ingår i verktygssystemet COROMANT CAPTO®.

Den första hållaren 1 uppvisar även en mellanliggande del 5, vilken uppvisar spår/urtag 7 för gripdon som skall hantera den första hållaren 1 vid verktygsväxling. Den första hållaren 1 uppvisar även en från kopplingsdelen 3 vänd förbindningsdel 9, vilken är avsedd att förbindas med ett verktygshuvud som uppbär åtminstone ett skär för spånavskiljande bearbetning. Detta kommer att beskrivas mer i detalj nedan.

Förbindningsdelens 9 fria ände utgörs av en första förbindningsyta 10, vilken är serraterad och har en orientering som definieras nedan, se speciellt Fig 13 och 17.

Räfflorna hos den serraterade ytan löper parallellt med papperets plan i Fig 4. Såsom framgår av Fig 1-4 är den serraterade ytan 10 försedd med ett första centrumhål 11, vilket är invändigt gängat samt fyra andra hål 12, vilka i den visade utföringsformen är anordnade symmetriskt runt 10 15 20 25 30 35 « , . . . v f. :u- 4 centrumhålet 11. Funktionen hos dessa hål 11 och 12 kommer att framgå av beskrivningen nedan.

Den i Fig 5-8 visade andra hållaren 1' enligt föreliggande uppfinning är spegelvänd i förhållande till den första hållaren 1 enligt Fig 1-4. I övrigt är den andra hållaren 1' och den första hållaren 1 identiskt utformade. Den första hållaren 1' är avsedd att ingå i ett högerorienterat verktyg. Hänvisningsbeteckningarna för den andra hållarens 1' detaljer har samma siffror som hänvisningsbeteckningarna för den första hållaren 1, dock är hänvisningsbeteckningarna för detaljerna hos den andra hållaren 1' försedda med ett prim- tecken, '.

Såsom framgår av Fig 9 kan på den första hållaren 1 monteras ett första verktygshuvud 13, vilket uppvisar ett skärläge 14 för ett skär (ej visat), företrädesvis ett stickstål. Det första verktygshuvudet 13 uppvisar dessutom fyra stycken tredje hål 15, vilka är så positionerade att då det första verktygshuvudet 13 är korrekt monterat på ändytan 10 kommer de tredje hålen 15 att vara belägna mitt för de invändigt gängade andra hålen 12. En hos det första verktygshuvudets 13 mot den första hållaren 1 vänd andra förbindningsyta 2 är serraterad (sagda yta 2 syns ej i Fig 9), varvid de serraterade ytorna 10, 2 på hållaren och verktygshuvudet är så utformade att de passar mot varandra då det första verktygshuvudet 13 förbinds med den första hållaren 1.

För att förbinda det första verktygshuvudet 13 med den första hållaren 1 anbringas fyra stycken första skruvar 16 i de genomgående hålen 15, varvid dessa första skruvar 16 förankras i de invändigt gängade andra hålen 12. Därmed är det första verktygshuvudet 13, via de samverkande serrationerna, på ett fullgott sätt förbunden med den första hållaren 1, dvs förbindningen mellan det första verktygshuvudet 13 och den första hållaren 1 klarar av de påkänningar som sagda förbindning utsätts för.

I Fig 10-13 visas ett första verktyg enligt föreliggande uppfinning som åstadkoms då det första verktygshuvudet 13 förbinds med den första hållaren 1. Därvid kommer den serraterade ytan 10 hos hållaren 1 att komma till anliggning 10 15 20 25 30 35 H J.. mot den serraterade ytan 2 hos verktygshuvudet 13, varvid dessa mot varandra serraterade ytor 2, 10 bildar ett delningsplan 4. I Fig ll är inlagt ett första basplan Bpl och ett andra basplan Bp2 för verktyget, varvid sagda basplan bildar rät vinkel med varandra. Den närmare definitionen av i första hand det andra basplanet Bp2 kommer att ges nedan i samband med att Fig 19 beskrivs.

Dessa basplan Bpl och Bp2 har en utsträckning vinkelrätt mot papperet i Fig 11. I Fig 13 syns endast det andra basplanet Bp2, vilket har en utsträckning vinkelrätt mot papperet i Fig 13. Såsom framgår av Fig 13 bildar det första verktygets andra basplan Bp2 en vinkel på 45° med de 10 hos det första verktygshuvudet 13 och Detta kan även uttryckas som att det andra serraterade ytorna 2, hållaren 1. basplanet Bp2 bildar en vinkel på 45° med delningsplanet 4.

I Fig 14-18 visas hur ett andra verktygshuvud 17, vilken uppbär ett trigonometriskt skär 18 är förbunden med en första hållare 1. Därmed bildas ett andra verktyg enligt föreliggande uppfinning. Det andra verktygshuvudet 17 uppvisar även ett fjärde hål 19, vilken är försedd med en konisk genomgående, invändigt gängat, vilket är avsett att upptaga en andra skruv 20, ände 21. Dessutom uppvisar sagda andra verktygshuvud 17 en snedställd serraterad yta 22 (ej synlig i Fig 14), vilken bildar en vinkel på 45° med ett andra basplan Bp2 för det andra verktyget, se Fig 17, när det andra verktygshuvudet 17 är förbundet med den första hållaren 1. I det visade läget i Fig 14 av den första hållaren 1 och det andra verktygshuvudet 17 löper serrationerna i de serraterade ytorna 10 och 22 parallellt med varandra.

Såsom framgår av sprängvyn är en centrumtapp 23, vilken uppvisar en utvändigt gängad ände, avsedd att skruvas i det första centrumhålet 11, se även Fig 18 som visar centrumtappen 23 anbringad i den första hållaren 1. Sagda centrumtapp 23 uppvisar två diametralt motstående koniska försänkningar 24, av vilka den ena, se Fig 18, upptar den koniska änden 21 hos den andra skruven 20 när det andra verktygshuvudet 17 är förbunden med den första hållaren 1. Som en förberedelse till förbindning av det andra verktygshuvudet 17 med den första hållaren 1 har centrumtappen 23 skruvats i det invändigt 10 15 20 25 30 35 516 003 ----- ~- 6 gängade hålet 11, varvid tillses att de motstående koniska försänkningarna 24 är så orienterade att en längsgående centrumlinje genom dessa försänkningar sträcker sig vinkelrätt mot den riktning som serrationerna hos ändytan 10 löper i. Vid själva förbindningen av det andra verktygshuvudet 17 med den första hàllaren 1 skjuts sagda andra verktygshuvud 17 på den utskjutande delen av centrumtappen 23. När de serraterade ytorna 10 och 22 kommit till ingrepp med varandra gängas den andra skruven 20 in i hålet 19 tills den koniska delen 21 av skruven 20 kommit till ingrepp med en av försänkningarna 24 hos centrumtappen 23, se Fig 18. Såsom framgår av Fig 18 kommer därvid den koniska delen 21 hos den andra skruven 20 i kontakt med den ena sidan av den koniska försänkningen 24, vilket innebär att den serraterade ytan 22 hos det andra verktygshuvudet 17 pressas till anliggning mot den serraterade varvid det bildas ett hos det andra verktyget ytan 10 hos den första hållaren 1, se Fig 17 och 18, enligt föreliggande uppfinning. Därmed är det andra verktygshuvudet 17 på ett tillfredsställande sätt förbundet med den första hàllaren 1, delningsplan 25, dvs sagda förbindning klarar de krafter som uppträder då spånavskiljande bearbetning skall utföras med det andra verktyget enligt föreliggande uppfinning. I Fig 15-18 visas det andra verktyget i sammansatt tillstånd, varvid i Fig 16 är inlagt ett första basplan Bpl och ett andra basplan Bp2, vilka har en utsträckning vinkelrätt mot papperet i Fig 16. Det andra basplanet Bp2 är även inlagt i Fig 17, varvid sagda andra basplan Bp2 har en utsträckning vinkelrätt mot papperet i Fig 17. Såsom framgår av Fig 17 bildar det andra basplanet Bp2 en vinkel på 45° med delningsplanet 25 hos det andra verktyget enligt föreliggande uppfinning.

I Fig 19 visas verktyget enligt Fig 17 i två olika utföranden, varvid sagda verktyg kan utföra olika typ av bearbetning i de två utförandena. I det högra utförandet i Fig 19 visas ett ändskärande verktyg, varvid Pfrepresenterar ett vilket är definierat i ISO 3002/1-1982 (E). Vid ändskärande verktyg är det andra basplanet Bp2 parallellt med matningsplan, matningsplanet Pf. Den med f betecknade pilen visar den 10 15 20 25 30 35 ., my» a I 5 7 tillhörande matningsriktningen för verktyget enligt det högra utförandet i Fig 19.

Vid det vänstra utförandet i Fig 19 har hållaren 1 roterats l80° runt sin längsgående centrumaxel medan verktygshuvudet 17 har bibehållits i motsvarande läge som vid det högra utförandet i Fig 19. Vid denna rotation av hållaren l kommer dess längsgående centrumaxel att vridas 90°, vilket inses genom betraktande av de båda utförandena i Fig 19.

Det vänstra utförandet av verktyget i Fig 19 representerar ett sidskärande verktyg, varvid för sagda vänstra utförande det tillhörande matningsplanet Pf har inritats. Den med f betecknade pilen visar den tillhörande matningsriktningen för verktyget enligt det vänstra utförandet i Fig 19. Vid sidskärande verktyg är således det andra basplanet Bp2 vinkelrätt mot matningsplanet Pf. I båda de i Fig 19 visade utförandena gäller generellt att delningsplanet 25 bildar 45° vinkel med det andra basplanet Bp2.

I Fig 20-22 visas tre alternativa utföringsformer av den första förbindningsytan hos ett delningsplan mellan hållaren och verktygshuvudet. Sålunda visar Fig 20 en hållare l” med en första förbindningsyta 10", vilken är försedd med ett tvärgående kilspår 26", vilket har en utsträckning parallellt med ett första basplan Bpl, vilket är inritat i Fig 20. I kilspårets 26” botten är anordnade två invändigt gängade hål 27", vilka är avsedda att upptaga skruvar hos en på ett verktygshuvud anordnad kil, vilken är avsedd att upptas i nämnda kilspår 26”. Genom förankring av skruvarna i hålen 27” åstadkoms en förbindning mellan hållaren 1” och det tillhörande ej visade verktygshuvudet som klarar att överföra de påkänningar som normalt uppträder. I Fig 20 är även inritat ett andra basplan Bp2, varvid den första förbindningsytan 10” och det delningsplan som nämnda första förbindningsyta 10” ingår i på motsvarande sätt som vid de ovan beskrivna utföringsformerna bildar en vinkel på 45° med det andra basplanet Bp2.

Den i Fig 21 visade alternativa utföringsformen av en hållare l"' enligt föreliggande uppfinning skiljer sig principiellt från hållaren 1” enligt Fig 20 genom att en första förbindningsyta lO"' uppvisar två kilspår 26"' och W Ü 20 25 30 35 516 G03 R 28"', gängat hål 27"' anordnat i den första förbindningsytan lO"', och 28"' Det tillhörande ej visade verktygshuvudet är försett med två kilar som korsar och 28"' i samband med att det tillhörande verktygshuvudet förbinds med hållaren l"'. försett med en centrumskruv som är avsedd att upptas i hålet 27"' förbinds med hållaren vilka bildar ett kors. Dessutom är endast ett invändigt där kilspåren 26"' korsar varandra. varandra och är avsedda att upptas i kilspåren 26"' Dessutom är det tillhörande verktygshuvudet i samband med att det tillhörande verktygshuvudet lill' basplan Bpl och ett andra basplan Bp2, I Fig 21 är inritat ett första vilka bildar rät vinkel med varandra. Kilspåret 26"' är parallellt med det första basplanet Bpl och kilspåret 28"' är parallellt med det andra och det delningsplan som nämnda första förbindningsyta lO"' basplanet Bp2. Den första förbindningsytan lO"' ingår i bildar på motsvarande sätt som vid de ovan beskrivna utföringsformerna en vinkel på 45° med det andra basplanet Bp2.

Den i Fig 22 visade alternativa utföringsformen av en l/III första förbindningsyta lO"" hållare enligt föreliggande uppfinning uppvisar en som är i princip slät, dvs den uppvisar ej några ingreppsorgan som är avsedda att samverka med motsvarande förbindningsyta på det ej visade verktygshuvudet, varvid sistnämnda förbindningsyta företrädesvis likaså är i princip slät. Det nödvändiga kraftöverförande ingreppet mellan hållaren l"" och det ej visade verktygshuvudet sker genom att den första förbindningsytan lO"" hål 27"", verktygshuvudet är avsedda att upptagas. Det är således nämnda är försedd med två invändigt gängade i vilka skruvar hos det ej visade tillhörande skruvar som åstadkommer den nödvändiga kraftöverföringen mellan hållaren l"" och det ej visade verktygshuvudet, dvs i detta fall är organen för kraftöverföring mellan hållaren och verktygshuvudet identiska med organen för att förbinda hållaren och verktygshuvudet med varandra. I Fig 22 är inritat ett första basplan Bpl och ett andra basplan Bp2, vilka bildar rät vinkel med varandra. Den första förbindningsytan lO"" och det delningsplan som nämnda första förbindningsyta lO"" ingår i bildar på motsvarande sätt som vid de ovan beskrivna utföringsformerna en vinkel på 45° med det andra basplanet Bp2. 10 15 20 25 F 4/ 011? O ID IJJ 9 Tänkbara modifikationer av uppfinningen Verktygshuvudet enligt föreliggande uppfinning kan dels vara utformat på ett flertal olika sätt dels kan olika typer av skär vara anbringade på verktygshuvudet. De ovan beskrivna utföringsformerna utgör således endast exempel inom uppfinningens ram.

När det gäller utformningen av kopplingsdelen hos hållaren kan denna likaså vara utformad på ett flertal olika sätt då det på marknaden alltid förekommer ett antal verktygssystem med skilda principer för sammankoppling av hàllaren med en spännenhet.

Oavsett typ av verktygshuvud och kopplingsdel uppvisar i princip alla verktyg av det aktuella slaget ett andra basplan Bp2, enligt den definition som givits ovan i anslutning till Fig l9 där förhållandet mellan det enligt ISO-standard definierade matningsplanet Pf och det andra basplanet Bp2 anges, naturligtvis med beaktande av om det är fråga om ett ändskärande eller ett sidskärande verktyg.

När det gäller de olika ovan visade organen för att förbinda hållare och verktygshuvud med varandra utgör dessa endast exempel inom ramen för uppfinningen. På motsvarande sätt utgör de ovan visade utformningarna av de samverkande ytorna i delningsplanet mellan hållare och verktygshuvud endast exempel inom ramen för föreliggande uppfinning. I det sammanhanget skall dock påpekas att serraterade ytor utgör den primära utföringsformen.

Claims

w U 20 25 30 35 , . v « « - U1 ...à C\ CD CD Lu 10 Patentkrav

1. Verktyg för spånavskiljande bearbetning, vilket innefattar en hållare (l; 1') samt ett med denna förbundet verktygshuvud (13; 17), (18) spànavskiljande bearbetning, varvid hållaren (1; l') vilket uppbär åtminstone ett skär för och verktygshuvudet är förbundna med varandra medelst samverkande (10, 2; 10, 22) anordnade kraftöverförande organ, (12, 15, 16; 11, 20, 23) verktygshuvudet (13, 17) k ä n n e t e c k n a t förbindningsytor med i anslutning till dessa och att verktyget innefattar för att förbinda med hållaren (1; 1'), av att det delningsplan (4; 25) organ SOITI bildas av den första förbindningsytan (10: 10') hos hållaren (l; 1') och den andra förbindningsytan (2; 22) hos verktygshuvudet (13; 17) bildar en vinkel på 45° med ett andra basplan (Bp2) hos verktyget. k ä n n e t e c k n a t av att (lO; 10') serraterad och försedd med ett första centrumhål (12, med avseende på det första hålet

2. Verktyg enligt krav 1, hos hållaren (l; 1') är (11; 11') 12'), vilka är belägna symmetriskt (11; 11'). den första förbindningsytan samt fyra andra hål av att den (13; 17) är eller fyra

3. Verktyg enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t andra förbindningsytan (2; 22) hos verktygshuvudet serraterad och försedd med ett centrumhål (11) andra hål (12).

4. Verktyg enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att förbindningsorganen innefattar en centrumtapp (23), vilken är avsedd att upptas i (ll), (23) (24) för samverkan med ett låsorgan (20) hos verktygshuvudet (17). centrumhålet och att centrumtappen uppvisar organ

5. Verktyg enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att förbindningsorganen innefattar fyra stycken skruvar (16), vilka upptas i de fyra andra hålen (12) hos hållarens (l; l') första förbindningsyta (l0; 10'). N Ü 20 25 30 35 L . . . . a U1 _; O\ C) J OJ

6. Verktyg enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av 10; 22, lO') uppvisar parallella räfflor. att de serraterade ytorna (2, (13, 17) och hållaren (1; 1') hos verktygshuvudet (13; 17), för bildande av ett verktyg för spånavskiljande (13: 17) för spånavskiljande bearbetning och (22) anligga mot en motsvarande första förbindningsyta hos hållaren (1; 1'), andra förbindningsytan (2; 22)

7. Verktygshuvud avsett att förbindas med en hållare (l; l') bearbetning, varvid sagda verktygshuvud (18) är försett med en andra förbindningsyta uppbär åtminstone ett skär som är avsedd att (10; 10') av att den (13: 17) för k ä n n e t e c k n a t hos verktygshuvudet bildar en vinkel på 45° med ett andra basplan (Bp2) (13: 17) verktyget i ett läge när verktygshuvudet är förbundet med hållaren (1; 1'). (l3; l7) k ä n n e t e c k n a t

8. Verktygshuvud enligt krav 7, av att den andra förbindningsytan (2; 22) är serraterad och uppvisar ett forsta centrumhål samt fyra andra hål som är belägna symmetriskt med avseende på centrumhålet. (l3; 17) k ä n n e t e c k n a t

9. Verktygshuvud enligt krav 8, av att den serraterade ytan (2; 22) uppvisar ett antal parallella räfflor.

10. Hållare (1; 1'; 1"; 1"'; l"") avsedd att förbindas med ett Verktygshuvud för bildande av ett verktyg för spånavskiljande bearbetning, varvid nämnda hållare (l; 1'; 1"; 1"'; 1"") är försedd med en första förbindningsyta (10; 10'; 10"; 10"'; 10"") som är avsedd att anligga mot en motsvarande andra förbindningsyta hos verktygshuvudet, k ä n n e t e c k n a d av att den första förbindningsytan (10; 10'; 10"; 10"'; lO"") hos hållaren (1; 1'; 1"; 1"'; 1"") bildar en vinkel på 45° med ett andra basplan (Bp2) för verktyget i ett läge när verktygshuvudet är förbundet med hållaren (10; 10'; 10"; 10"'; 10"").