SE516268C2 - Metod och anordning med radiellt rörliga backar för strängpressning av roterande verktyg - Google Patents

Description

30 516 268 S-498SE 99-06-02 2 Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en metod och en anordning varigenom spånkanalernas längder kan bestämmas.

Dessa och andra syften har uppnåtts genom en metod och en anordning för att tillverka ett verktyg samt ett verktyg tillverkat medelst metoden såsom de definieras i efterföljande patentkrav med hänvisning till ritningarna.

Figurförteckning Fig. 1A-1C visar schematiskt en borr enligt föreliggande uppfinning i sidovy respektive i perspektiwyer framifrån och bakifrån. Fig. 2A visar en anordning enligt föreliggande uppfinning för framställning av avlånga grönkroppar, ifrontvy.

Fig. 2B visar anordningen i tvärsnitt enligt linjen llB-llB i Fig. 2A. Fig. 2C visar anordningen i ändvy. Fig. 2D visar anordningen i tvärsnitt enligt linjen ||D-llD l Fig. 2A. Fig. 3 visar schematiskt anordningen tillsammans med en matardel delvis i tvärsnitt.

Detaljerad beskrivning. av uppfinninqen Det i Fig. 1A-1C visade utföringsexemplet av ett verktyg enligt uppfinningen är en så kallad spiralborr. Borren 10 är utförd i solitt hårdmaterial, såsom extruderad eller strängpressad hårdmetall och innefattar skruvformiga spånkanaler 18 och dessa kan sträcka sig genom hela kroppen eller genom en del därav. Borren har ett skaft 11 för infästning i en roterande spindel, ej visad.

Borren har tvâ övre släppningsytor 15. Samtliga ytor och tillhörande eggar är utförda i samma material, d v s företrädesvis i strängpressad hårdmetall.

Skärningslinjer mellan spånkanalerna 18 och släppningsytorna 15 bildar huvudskäreggar 19, företrädesvis via, ej visade, förstärkningsfaser. Borrens hela längd väljs från 3 till 10 gånger dess diameter. Två spolkanaler 14 har utsträckning genom hela borren för att förmedla spolvätska från spindeln till borrens spets. Ett diametralt spår har anordnats i skaftänden för att bland annat motverka att hålen täpps till. 10 15 20 25 30 516 268 S-498SE 99-06-02 3 l Fig. 2A-2D visas en anordning 20 enligt föreliggande uppfinning för framställning av avlånga grönkroppar. Anordningen 20 består av ett rektangulärt hus 21 av stål, vilket är avsett att fästas medelst exempelvis bultar till en maskin 50 för strängpressning. Huset 21 upptar två bultar 22 för att fästas i maskinen samt har en bakre yta 23 avsedd att täta mot nämnda maskin. Huset har en central genomgående urtagning 24 varigenom en massa skall pressas.

Urtagningen 24 är utvidgad anslutning till den bakre ytan 23 för att bilda utrymmen 25, 26 för två matarskruvars 53 ändar, Fig. 3. Urtagningen 24 övergår i en diameter-reducerande strypning 27 i ett cirkulärt munstycke 28. Munstycket 28 är utfört i ett slitstarkt material såsom hårdmetall. Urtagningen 24 fortsätter sedan via ett cylindriskt inre centralt placerat hål 30 i en cirkulär dysa 29, vilken är anordnad intill och i anslutning till munstycket 28. Dysans 29 position relativt huset bestäms av samverkan mellan en stoppskruv 31 i huset och ett hål 32 tvärs massans huvudsakliga matningsriktning F. En stavformad kärna 33 är infälld _i dysan. Kärnan är rektangulär och innefattar två hål 34 för att fästa in avlånga pinnar 35. Pinnarna 35 är avsedda att utsticka från kärnan i matningsriktningen F i det fall spolkanaler skall bildas i ämnet. Urtagningen 24 fortsätter sedan i ett lock 36 i form av ett koaxiellt hål 37. Locket 36 är fäst i huset medelst två skruvar 38 samt skruvarna 22. Locket 36 är försett med ett T- spår 39 som sträcker sig mellan två långsidor hos locket 36. Spåret 39 är avsett att uppta två backar 40, 41, vars grundform enligt Fig. 2B väsentligen bildar ett T. Varje back 40, 41 innefattar ett mot den andra backen vänt hålrum 42.

Hålrummet 42 innefattar en skruvformig äs 43 så att när backarna ligger an mot varandra bildar hålrummen tvärsnittet av en spiralborr med spånkanaler.

Backarna pressas mot varandra medelst, ej visade, kraftorgan och samma organ används i det fall backarna skall flyttas isär, såsom då ämnet skall vara delvis cylindriskt, till exempel vid borrskaftet. Företrädesvis är ett planbord placerat i anslutning till backarna för att stödja det varma, strängpressade ämnet.

Borren eller pinnfräsen tillverkas påföljande sätt. Hårdmetallpulver med ett visst koboltinnehåll och en bärare, till exempel en polymer eller plast, blandas och 10 15 20 25 30 516 268 S-498SE 99-06-02 4 formas till pellets eller granulat. Halten bindefas ligger i intervallet 1-10 viktsprocent. Med ”kobolt” skall här förstås en metallisk bindefas vilken alternativt kan utbytas mot eller innefatta andra metaller, till exempel nickel, Ni. Därefter förvärmes blandningen till en för blandningen lämplig temperatur samt införs i en maskin 50 för strängpressning. Maskinen 50, se Fig. 3, innefattar en tratt 52 för införsel av pellets, två matarskruvar 53 roterbara medelst en motor 51 i ett hölje 55, och värmeelement 54. Sedan pressas blandningen under visst tryck och viss temperatur, cirka 180 °C det vill säga betydligt lägre än vid känd teknik där kobolts smälttemperatur erfordras, in i urtagningen 24 medelst de två matarskruvarna 53, varvid strypningen 27 ytterligare kompakterar blandningen eller massan. Sedan når den varma massan kärnan 33 och passerar denna igenom de två på ömse sidor om kärnan bildade, i huvudsak halv-cirkulära öppningarna. Bakom kärnan i matningsriktningen F väller massan åter ihop till en cylindrisk kropp. Om pinnarna 35 är anordnade i kärnan bildas därvid hålrum i kroppen som senare skall utgöra spolkanaler. Pinnarna väljs därmed långa nog för att massan skall hinna svalna tillräckligt för att ej välla ihop igen. Därefter når massan hålrummet 42 vilket definieras av backarna 40, 41 varvid massan på grund av åsarnas 43 g-eometrier skruvas igenom backarna och erhåller tvärsnittet av en spiralborr. Åsarna 43 behöver ej vara identiska. När massan kommer ut ur backarna kyls massan snabbt ned av den omgivande temperaturen och ämnet forsätter att strängpressas till dess att den spånkanalsförsedda delen är tillräcklig lång. Därefter dras backarna 40, 41 isär och ur ingrepp med massan så att en cylindrisk skaftdel bildas. Skaftdelens längd bestämmes endera av hur länge strängpressningen fortgår eller genom återförsel av backarna inåt så att ett nytt ämne påbörjas. I det senare fallet sammanhänger två eller flera ämnen. Det stelnade ämnet kan sedan kapas eller enkelt brytas av, till exempel för hand, i lämpliga längder i intervall om 5-10 gånger dess diameter.

Sedan upphettas ämnet i en separat ugn så att bäraren bränns bort och så att bindemetallen smälter och binder karbiderna. Sedan sker efterföljande 10 15 516 268 S-498SE 99-06-02 5 bearbetning såsom slipning till exempel på eggpartier, skaftdel och släppningsytor.

Med hjälp av föreliggande metod och anordning kan ett verktyg framställas med eller utan spånkanaler och med eller utan skaftdel och innebär en enkel hantering till en låg kostnad. Detta sker utan att damm alstras. Misslyckade ämnen kan dessutom enkelt malas om och återanvändas i strängpressningen.

Dessutom kan åtminstone ena backen användas för att göra markeringar i ämnets skaftdel där plan skall slipas för fasthållning i chuck. Därmed kan slipvolymen minskas.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna utan kan fritt varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Således är uppfinningen användbar även för solida pinnfräsar. Verktyget kan beläggas med skikt av tex. Al2O3,TiN och/eller TiCN.

Claims (10)

10 15 20 25 30 516 268 s49ss1z 01-09-04 6 Patentkrav

1. Metod att tillverka ett roterande verktyg, såsom en spiralborr eller en pinnfräs för spånavskiljande bearbetning, varvid A) hårdmetallpulver och en bärare, såsom en polymer, blandas, B) blandningen införs i en maskin (50) för strängpressning och C) värmes till en för blandningen lämplig temperatur varefter D) blandningen strängpressas i en matningsriktning (F) genom en dysa (29) formande ämnets diameter, varefter E) blandningen tillåts passera ett parti (42) för att bilda spånkanaler varefter F) partiet (42) förflyttas radiellt för att bilda en skaftdel på verktyget, G) blandningen tillåts stelna och bilda ett ämne, varefter H) ämnet plockas ur maskinen och sintras varefter I) eventuell efterföljande bearbetning såsom slipning utföres.

2. Metoden enligt kravet 1, vid vilken partiet (42) består av två relativt varandra rörliga backar (40,41) vilka förflyttas i motsatta riktningar i huvudsak vinkelrätt mot matningsriktningen (F).

3. Metoden enligt krav 1, vid vilken steget D innefattar att blandningen tillåts passera en kärna (33) fast förankrad i dysan (29) varefter massan väller ihop till en cylindrisk kropp bakom kärnan (33) i matningsriktningen (F).

4. Metoden enligt krav 3, vid vilken stift (35) är anordnade i kärnan medelst vilka hålrum i ämnet bildas.

5. Anordning att monteras till en maskin för strängpressning av ett ämne till ett verktyg för spånavskiljande bearbetning, varvid anordningen (20) innefattar ett hus (21), vilket är avsett att fästas till maskinen för strängpressning, varvid huset (21) har en genomgående urtagning (24) varigenom en massa skall strängpressas i en matningsriktning (F), varvid urtagningen (24) innefattar en strypning (27) i ett munstycke (28) och ett hål (30) i en dysa (29), 10 15 20 516 268 S-498SE 99-06-02 7 k ä n n e t e c k n at a v att anordningen (20) innefattar minst en back (40,41) vilken är anordnad radiellt rörlig relativt urtagningen (24) i avsikt att komma i och ur ingrepp med nämnda massa.

6. Anordningen enligt krav 5, vilken innefattar två relativt varandra rörliga backar (40,41) vilka är radiellt rörliga i motsatta riktningar i huvudsak vinkelrätt mot matningsriktningen (F).

7. Anordningen enligt krav 5, vid vilken en kärna (33) är fast förankrad i dysan (29) och vid vilken dysan innefattar ett cirkulärt hålrum.

8. Anordningen enligt krav 7, vid vilken kärnan (33) är rektangulär och innefattar två hål (34) för att mottaga avlånga stift (35), varvid stiften (35) är avsedda att utsticka från kärnan i matningsriktningen (F) i det fall spolkanaler skall bildas i ämnet,

9. Anordningen enligt krav 6, vid vilken varje back (40,41) innefattar ett mot den andra backen vänt hålrum (42), varvid hålrummet (42) innefattar en skruvformig ås (43) så att när backarna ligger an mot varandra bildar hålrummen tvärsnittet av en spiralborr med spånkanaler.

10. Verktyg tillverkat enligt kravet 1-4.