SE516366C2

SE516366C2 - Rotary tool for chip removal comprises a cutting tip having a brittle wear resistant outer and tough less wear resistant inner portions the tip connected to the tool shank by a end threaded pull rod

Info

Publication number: SE516366C2
Authority: SE
Inventors: Bruhn Norberg Sverige Johnny; Puide Fagersta Sverige Mattias; Gronkvist Norrkoping Sverige Mikael
Original assignee: Seco Tools Ab 737 82 Fagersta Sverige
Publication date: 2002-01-08

Abstract

Rotary chip removal tool tip(10)with cutting edges and chip flutes(18)has an outer portion(40)formed of a brittle wear resistant material and a tough less wear resistant core(40)and formed with blind threaded hole(25)to receive a pull rod passing through a through bore in the tool shank permitting removal and replacement of the tip : An independent claim is included for a method to mfr the tool by injection molding a core from first mixture of metal and plastic binders in a mold under temperature and high pressure removing and positioning the core into a second mold inject a second metal and powder mix removing the product sintering and finishing.

Description

20 25 30 516 366 2 Föreliggande uppfinning har som ett syfte att anvisa en utformning av fräs- och borrverktyg med utbytbara skäreggar, varigenom sagda utformning undanröjer problemen med känd teknik. The present invention has for its object to provide a design of milling and drilling tools with replaceable cutting edges, whereby said design obviates the problems of prior art.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anordna ett stabilt verktyg företrädesvis för borrning eller fräsning där de radiellt yttre delarna av skäreggarna, vilka utsätts för relativt hög skärhastighet, har bättre slitstyrka än de radiellt inre delarna av skäreggarna.Another object of the present invention is to provide a stable tool preferably for drilling or milling where the radially outer parts of the cutting edges, which are subjected to relatively high cutting speed, have better wear resistance than the radially inner parts of the cutting edges.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anordna ett verktyg företrädesvis för borrning eller fräsning där de radiellt inre delarna av skäreggarna, vilka utsätts för relativt låg skärhastighet, har högre seghet än de radiellt yttre delarna av skäreggarna.Another object of the present invention is to provide a tool preferably for drilling or milling where the radially inner parts of the cutting edges, which are subjected to relatively low cutting speed, have higher toughness than the radially outer parts of the cutting edges.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anordna ett verktyg företrädesvis för borrning eller fräsning där risken för att verktygsspetsen skall haverera minimeras.Another object of the present invention is to provide a tool preferably for drilling or milling where the risk of the tool tip failing is minimized.

Ytterligare ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en verktygsspets med en gänga vilken tål stora dragspänningar.Yet another object of the present invention is to provide a tool tip with a thread which can withstand high tensile stresses.

Ytterligare ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en metod för att tillverka en verktygsspets av formsprutad hårdmetall varigenom frihetsgraden för geometriskt utseende är i huvudsak obegränsad samt varigenom sliparbete minimeras.Yet another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a tool tip of injection molded cemented carbide whereby the degree of freedom of geometric appearance is substantially unlimited and whereby grinding work is minimized.

Ytterligare ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en metod för att tillverka en verktygsspets av formsprutad hårdmetall varigenom sprickor och porositeter undviks.Yet another object of the present invention is to provide a method of making a tool tip of injection molded cemented carbide thereby avoiding cracks and porosities.

Dessa och andra syften har uppnåtts genom ett verktyg, en verktygsspets och en metod såsom de definieras i efterföljande patentkrav med hänvisning till ritningarna.These and other objects have been achieved by a tool, a tool tip and a method as defined in the appended claims with reference to the drawings.

Figurförteckning Fig. 1 visar ett borrverktyg enligt föreliggande uppfinning, i perspektivvy delvis i tvärsnitt. Fig. 2 visar en verktygsspets enligt föreliggande uppfinning i en sidovy. Fig. 3 visar verktygsspetsen i en annan sidovy. Fig. 4 visar verktygsspetsen i bottenvy. Fig.p5 visar ett tvärsnitt enligt linjen V-Vi Fig. 3. Fig. 10 15 20 25 30 516 366 3 6 visar ett tvärsnitt liknande det i Fig. 5 från ett alternativt utföringsexempel av en verktygsspets enligt föreliggande uppfinning. F ig. 7 visar ett tvärsnitt liknande det i Fig. 5 från ytterligare ett alternativt utföringsexempel av en verktygsspets enligt föreliggande uppfinning. Fig. 8 visar en borrkropp enligt föreliggande uppfinning i en sidovy. Fig. 9 visar borrkroppen i en toppvy. Fig. 10 visar borrkroppens ände i en förstorad sidovy. Fig. 11 visar en anordning, i bottenvy, för att tillverka en verktygsspets enligt föreliggande uppfinning. Fig. 12 visar ett tvärsnitt enligt linjen Xll-Xll i Fig. 11. Fig. 13 visar anordningen i ett andra tillverkningssteg i tvärsnitt motsvarande Fig. 11. Fig. 14 visar anordningen i det andra steget i ett tvärsnitt enligt linjen XlV-XlV i Fig. 13.List of figures Fig. 1 shows a drilling tool according to the present invention, in perspective view partly in cross section. Fig. 2 shows a tool tip according to the present invention in a side view. Fig. 3 shows the tool tip in another side view. Fig. 4 shows the tool tip in bottom view. Fig. 5 shows a cross section along the line V-Vi. Fig. 3. Fig. 10 shows a cross section similar to that of Fig. 5 from an alternative embodiment of a tool tip according to the present invention. F ig. Fig. 7 shows a cross section similar to that of Fig. 5 from a further alternative embodiment of a tool tip according to the present invention. Fig. 8 shows a drill body according to the present invention in a side view. Fig. 9 shows the drill body in a top view. Fig. 10 shows the end of the drill body in an enlarged side view. Fig. 11 shows a device, in bottom view, for manufacturing a tool tip according to the present invention. Fig. 12 shows a cross section along the line X11-X11 in Fig. 11. Fig. 13 shows the device in a second manufacturing step in cross section corresponding to Fig. 11. Fig. 14 shows the device in the second stage in a cross section along the line X11-X11 in Fig. 13.

Detaljerad beskrivninq av uppfinnigge_n Det i Fig. 1 visade utföringsexemplet av ett verktyg enligt uppfinningen är en så kallad spiralborr, vilken i detta fall innefattar en verktygsspets 10, en dragstång 11, en verktygskropp 12, en låsskruv 50, en fjäder 51 samt en stoppskruv 52. Med detta verktyg är det möjligt att lossa och byta verktygsspetsen fastän verktygskroppen är inspänd i maskinen. Borrverktyget har även beskrivits i SE-A-9501687-9 och SE-A-9603478-0.Detailed description of the invention The exemplary embodiment of a tool according to the invention shown in Fig. 1 is a so-called spiral drill, which in this case comprises a tool tip 10, a drawbar 11, a tool body 12, a locking screw 50, a spring 51 and a stop screw 52. With this tool it is possible to loosen and change the tool tip even though the tool body is clamped in the machine. The drilling tool has also been described in SE-A-9501687-9 and SE-A-9603478-0.

Verktygsspetsen 10 är vid sin från verktygskroppen 12 vända ände försedd med åtminstone en skäregg 19, vilken ges olika utformning alltefter användningsområde. Sålunda är skäreggen eller skäreggarna i huvudsak raka och parallella med verktygsspetsens längsgående centrumaxel när det är fråga om en pinnfräs medan skäreggarna är cirkelformiga när det är fråga om en radiefräs. Verktygsspetsens 10 främre ände 21 visar i figurerna en egg 19 för borrning innefattande ett tvärskär 24.At its end facing away from the tool body 12, the tool tip 10 is provided with at least one cutting edge 19, which is given a different design according to the area of use. Thus, the cutting edge or cutting edges are substantially straight and parallel to the longitudinal center axis of the tool tip in the case of a end mill, while the cutting edges are circular in the case of a radius cutter. The front end 21 of the tool tip 10 shows in the figures an edge 19 for drilling comprising a transverse insert 24.

Verktygsspetsen 10 och verktygskroppen 12 innefattar stöd- 22 respektive frontytor 14 i enlighet med SE-A-9702500-1.The tool tip 10 and the tool body 12 comprise support 22 and front surfaces 14, respectively, in accordance with SE-A-9702500-1.

Verktygsspetsen 10 är utförd i formsprutad hårdmetall. Såsom framgår av Fig. 2-4 innefattar verktygsspetsen två övre släppningsytor 15, en stödyta 22 samt dem förenande första 17 och andra 18 krökta ytor. Samtliga dessa ytor och 10 15 20 25 30 516 366 4 tillhörande eggar är utförda i formsprutad hårdmetall. Skärningslinjer mellan de andra krökta ytorna eller spånkanalerna 18 och släppningsytorna 15 bildar huvudskäreggar 19, företrädesvis via, ej visade, förstärkningsfaser.The tool tip 10 is made of injection molded cemented carbide. As shown in Figs. 2-4, the tool tip comprises two upper clearance surfaces 15, a support surface 22 and the joining first 17 and second 18 curved surfaces. All these surfaces and associated edges are made of injection molded cemented carbide. Cutting lines between the other curved surfaces or chip channels 18 and the clearance surfaces 15 form main cutting edges 19, preferably via reinforcement phases (not shown).

Skärningslinjer mellan de första krökta ytorna 17 och spånkanalerna 18 bildar biskäreggar 20. Spånkanalerna kan alternativt vara anpassade för en verktygskropp med raka spånkanaler. Verktygsspetsens största diameter utgörs av det diametrala avståndet mellan biskäreggarnas 20 radiellt yttersta punkter.Cutting lines between the first curved surfaces 17 and the chip channels 18 form baffle edges 20. The chip channels may alternatively be adapted for a tool body with straight chip channels. The largest diameter of the tool tip is the diametrical distance between the radially outermost points of the cutting edges 20.

Verktygsspetsens höjd äri huvudsak lika med diametern. Stödytans 22 största diameter är företrädesvis mindre än verktygsspetsens största diameter, för att släppning skall ernås vid bearbetning. Spolhål 23, i huvudsak parallella med centrumaxeln CL, genomlöper verktygsspetsen från stödytan 22 och mynnar i respektive övre släppningsyta 15. Spolhålen skär en normal till centrumaxeln CL på ömse sidor om centrumaxeln.The height of the tool tip is substantially equal to the diameter. The largest diameter of the support surface 22 is preferably smaller than the largest diameter of the tool tip, so that release is achieved during machining. Coil holes 23, substantially parallel to the center axis CL, pass through the tool tip from the support surface 22 and open into the respective upper clearance surface 15. The coil holes cut a normal to the center axis CL on either side of the center axis.

Stödytan 22 har en cirkulär grundform och innefattar två spårpartier 22A, 22B. Varje spårparti täcker i huvudsak hela stödytan 22 och innefattar ett antal från varandra skilda, identiska räfflor eller spår. Spåren i spårpartierna har tvâ huvudriktningar, vilka är vinkelräta mot varandra. I huvudsak varje spår i båda spårpartierna 22A, 22B skär verktygskroppens mantelyta på två ställen. Varje spår är avlångt samt är i tvärsnitt i huvudsak V-format. Varje spår har två flanker vilka, via en skarp eller avrundad övergång, ansluter till en botten. Flankerna bildar en spetsig vinkel med varandra. Vinkeln ligger i intervallet 40° till 80°, företrädesvis 55° till 60°. Varje flank är företrädesvis plant utformad och ansluter till samhörande flank via en trubbvinklig inre, mjuk eller skarp, övergång. Antalet spår i varje spårparti beror av hur verktygskroppens frontyta är utformad och antalet väljs i intervallet 5 till 20 spår. Spårpartiernas 22A, 22B utformning ger en betydligt större specifik yta än om denna skulle vara plan. Spårpartierna 22A, 22B täcker åtminstone 80%, företrädesvis 90-100%, av tillgänglig area på stödytan 22. Verktygsspetsen har ett bottenhål med en integrerad gänga 25 avsedd att samverka med en gängad fri ände hos dragstången 11. Därmed erhålls möjligheten att anordna skäreggarna in mot centrumaxeln för borrning. l det i Fig. 4 visade utföringsexemplet har spårpartierna 22A, 22B tillverkats genom direktsprutning och sintring eller genom slipning. 10 15 20 25 30 516 366 n c o ø | ao 5 Verktygskroppen är försedd med spånkanaler 18A, vilka följer borrens bommar längs en skruvformig bana på i huvudsak konstant avstånd från centrumaxeln CL. Spånkanalerna kan sträcka sig längs hela kroppen eller längs en del därav. Spånkanalerna kan alternativt vara raka.The support surface 22 has a circular basic shape and comprises two groove portions 22A, 22B. Each groove portion substantially covers the entire support surface 22 and includes a number of spaced apart, identical grooves or grooves. The grooves in the groove portions have two main directions, which are perpendicular to each other. Substantially each groove in both groove portions 22A, 22B intersects the mantle surface of the tool body in two places. Each groove is elongated and is in cross-section mainly V-shaped. Each groove has two flanks which, via a sharp or rounded transition, connect to a bottom. The flanks form an acute angle with each other. The angle is in the range 40 ° to 80 °, preferably 55 ° to 60 °. Each flank is preferably flat in shape and connects to the associated flank via a blunt-angled inner, soft or sharp, transition. The number of grooves in each groove portion depends on how the front surface of the tool body is designed and the number is selected in the range of 5 to 20 grooves. The design of the groove portions 22A, 22B provides a much larger specific surface area than if it were flat. The groove portions 22A, 22B cover at least 80%, preferably 90-100%, of available area on the support surface 22. The tool tip has a bottom hole with an integrated thread 25 intended to cooperate with a threaded free end of the drawbar 11. Thus the possibility of arranging the cutting edges is obtained. against the center shaft for drilling. In the exemplary embodiment shown in Fig. 4, the groove portions 22A, 22B have been manufactured by direct spraying and sintering or by grinding. 10 15 20 25 30 516 366 n c o ø | The tool body is provided with chip channels 18A, which follow the bars of the drill along a helical path at a substantially constant distance from the center axis CL. The chip channels can extend along the entire body or along a part thereof. The chip channels can alternatively be straight.

Verktygskroppen 12 är vid sin mot verktygsspetsen 10 vända ände försedd med en frontyta 14 mot vilken verktygsspetsens 10 stödyta 22 är anordnad att anligga. Frontytans största diameter är mindre än verktygsspetsens största diameter men företrädesvis lika som verktygsspetsens minsta diameter.At its end facing the tool tip 10, the tool body 12 is provided with a front surface 14 against which the support surface 22 of the tool tip 10 is arranged to abut. The largest diameter of the front surface is smaller than the largest diameter of the tool tip but preferably equal to the smallest diameter of the tool tip.

Verktygskroppen har spolkanaler 23A. Verktygskroppen 12 kan vara gjord av stål, hårdmetall eller snabbstål. Verktygskroppens 12 ena fria ände eller skaftdel är avsedd att fästas vid en roterbar spindel (ej visad) i en borrmaskin medan den motstående andra fria änden innefattar en frontyta 14 och ett hål 15A.The tool body has flushing channels 23A. The tool body 12 can be made of steel, cemented carbide or high-speed steel. One free end or shaft portion of the tool body 12 is intended to be attached to a rotatable spindle (not shown) in a drilling machine while the opposite other free end includes a front surface 14 and a hole 15A.

Dragstångens fria ände är anordnad att utsticka genom hålet 15A. Frontytan 14 har en cirkulär grundform och innefattar två spårpartier 16A, 16B. Varje spårparti täcker i huvudsak halva frontytan 14 och innefattar ett antal från varandra skilda, identiska räfflor eller spår. Spåren i spårpartierna har två huvudriktningar S1, S2, vilka är vinkelräta mot varandra. Ett andra spårparti 16A avgränsas av ett första spårparti 16B. l huvudsak varje spår i det första spårpartiet 16B skär Verktygskroppens mantelyta på två ställen medan i huvudsak varje spår i det andra spårpartiet 16A skär Verktygskroppens mantelyta på ett ställe. Varje spår är avlångt samt är i tvärsnitt i huvudsak V-format. Varje spår har två flanker vilka, via en skarp eller avrundad övergång, ansluter till en botten. Varje spår har en bredd W. Flankerna bildar en spetsig vinkel med varandra. Vinkeln liggeri intervallet 40° till 80°, företrädesvis 55° till 60°. Varje flank är företrädesvis plant utformad och ansluter till samhörande flank via en trubbvinklig inre, mjuk eller skarp, övergång. Antalet spår i varje spårparti beror av hur verktygsspetsens stödyta är utformad och antalet väljs i intervallet 5 till 20 spår. Bottnen kan alternativt beskrivas med en radie om cirka 0,2 till 0,4 mm. Spårpartiernas 16A, 16B utformning ger en betydligt större specifik yta än om denna skulle vara plan.The free end of the drawbar is arranged to protrude through the hole 15A. The front surface 14 has a circular basic shape and comprises two groove portions 16A, 16B. Each groove portion substantially covers half of the front surface 14 and includes a number of spaced apart, identical grooves or grooves. The grooves in the groove portions have two main directions S1, S2, which are perpendicular to each other. A second groove portion 16A is defined by a first groove portion 16B. substantially every groove in the first groove portion 16B intersects the mantle surface of the tool body in two places while substantially each groove in the second groove portion 16A intersects the mantle surface of the tool body in one place. Each groove is elongated and is in cross-section mainly V-shaped. Each groove has two flanks which, via a sharp or rounded transition, connect to a bottom. Each groove has a width W. The flanks form an acute angle with each other. The angle is in the range 40 ° to 80 °, preferably 55 ° to 60 °. Each flank is preferably flat in shape and connects to the associated flank via a blunt-angled inner, soft or sharp, transition. The number of grooves in each groove portion depends on how the support surface of the tool tip is designed and the number is selected in the range of 5 to 20 grooves. The bottom can alternatively be described with a radius of about 0.2 to 0.4 mm. The design of the groove portions 16A, 16B provides a much larger specific surface area than if it were flat.

Spårpartierna 16A, 16B täcker åtminstone 80%, företrädesvis 90-100%, av tillgänglig area på frontytan 14. 10 15 20 25 30 516 366 6 l det i Fig. 9 visade utföringsexemplet har det första spårpartiet 16B tillverkats, genom valsfräsning eller slipning, med matningsriktning parallell med riktningen S2. Därefter har det andra spårpartiet 16A bearbetats med samma verktyg i riktning parallell med riktningen S1. För att erhålla fullt djup i varje spår i det andra spårpartiet 16A är det lämpligt att verktyget matas in ett stycke i det första spårpartiet 16B. Då kommer nämnda verktyg att även bearbeta material som ingår i det första spårpartiet 16B, vilket framgår ur till exempel Fig. 9, varvid hela eller delvis pyramidformade spetsar bildas vid avslutningen av det andra spårpartiet 16A i det första spårpartiet 16B. l det visade utföringsexemplet är området för det andra spårpartiet 16A något större än området för det första spårpartiet 16B. Vid montering måste spåren i spårpartierna i verktygskroppen och verktygsspetsen anpassas så att spol- och spånkanalerna linjeras med varandra i respektive del.The groove portions 16A, 16B cover at least 80%, preferably 90-100%, of available area on the front surface 14. In the embodiment shown in Fig. 9, the first groove portion 16B has been manufactured, by roll milling or grinding, with feed direction parallel to direction S2. Thereafter, the second groove portion 16A has been machined with the same tool in the direction parallel to the direction S1. To obtain full depth in each groove in the second groove portion 16A, it is convenient for the tool to be inserted one piece into the first groove portion 16B. Then said tool will also process material included in the first groove portion 16B, as can be seen from, for example, Fig. 9, whereby all or partly pyramid-shaped tips are formed at the end of the second groove portion 16A in the first groove portion 16B. In the embodiment shown, the area of the second groove portion 16A is slightly larger than the area of the first groove portion 16B. When mounting, the grooves in the groove portions in the tool body and the tool tip must be adapted so that the spool and chip channels are aligned with each other in each part.

Montering av verktygsspetsen 10 på verktygskroppen 12 sker på följande sätt. Dragstången förs in i en urborrning i skaftdelen och genom verktygskroppen 12 till dess att dragstångens främre parti sticker ut centralt från frontytan 14.Mounting of the tool tip 10 on the tool body 12 takes place in the following manner. The drawbar is inserted into a bore in the shaft part and through the tool body 12 until the front part of the drawbar protrudes centrally from the front surface 14.

Sedan införs fjädern 51 och stoppskruven 52 gängas in. Nämnda moment är av engångskaraktär eftersom användaren normalt sett bara behöver byta verktygsspetsen. Därefter förs den gängade änden in i urtagnlngen 25 varefter verktygsspetsen roteras och gängas på dragstången. Sedan förs verktygsspetsens stödyta 22 för hand i kontakt med frontytan 14 så att spåren i spårpartierna i verktygskroppen 12 och verktygsspetsen 10 samt spol- och spånkanalerna linjeras med varandra. Vid rotation av låsskruven 50 kommer verktygsspetsen 10 att dras fast mot frontytan, det vill säga läget enligt Fig. 1 har uppnåtts. Verktygsspetsen 10 är nu på ett fullgott sätt förankrad i verktygskroppen 12. Dragstången är i denna position i huvudsak avsedd att kvarhålla verktygsspetsen vid utdragning av verktyget ur det bearbetade hålet medan åsarna och spåren tar upp de krafter och moment som uppstår vid skärande bearbetning. Dock är kraften från dragstången så pass stor att fogen mellan verktygsspetsen och kroppen ej tillåts glappa vid returmatning. l detta sammanhang skall påpekas att gängförbandet mellan verktygsspetsen och dragstången tjänar två syften, nämligen dels att placera 10 15 20 25 30 516 366 7 verktygsspetsen 10 i ett ﬁxerat läge i verktygskroppen vid montering, dels att vid användningen av det skärande verktyget alltid säkerställa att verktygsspetsen 10 hålls kvar i sitt ﬁxerade läge.Then the spring 51 is inserted and the stop screw 52 is threaded in. Said torque is of a one-time nature because the user normally only needs to change the tool tip. Then the threaded end is inserted into the recess 25, after which the tool tip is rotated and threaded on the drawbar. Then the support surface 22 of the tool tip is brought into contact with the front surface 14 by hand so that the grooves in the groove portions in the tool body 12 and the tool tip 10 as well as the spool and chip channels are aligned with each other. Upon rotation of the locking screw 50, the tool tip 10 will be tightened against the front surface, i.e. the position according to Fig. 1 has been reached. The tool tip 10 is now fully anchored in the tool body 12. In this position, the drawbar is mainly intended to retain the tool tip when pulling the tool out of the machined hole while the ridges and grooves absorb the forces and moments that occur during cutting machining. However, the force from the drawbar is so great that the joint between the tool tip and the body is not allowed to loosen during return feeding. In this context, it should be pointed out that the threaded connection between the tool tip and the drawbar serves two purposes, namely to place the tool tip 10 in a fixed position in the tool body during assembly, and to always ensure that the tool tip is used when using the cutting tool. 10 is kept in its ﬁxated position.

När verktygsspetsen 10 skall bytas ut förfares på omvänt sätt som vid monteringen, varvid verktygsspetsen 10 kan avlägsnas från verktygskroppen 12 och bytas.When the tool tip 10 is to be replaced, the procedure is reversed as in the assembly, whereby the tool tip 10 can be removed from the tool body 12 and replaced.

Uppﬁnningen är användbar även för fräsar. Verktygsspetsen är företrädesvis belagd med skikt av t.ex. Al2O3,TiN och/eller TiCN. I vissa fall kan det vara befogat med pålödda superhårda material såsom CBN eller PCD på skäreggarna.The invention is also useful for cutters. The tool tip is preferably coated with layers of e.g. Al 2 O 3, TiN and / or TiCN. In some cases, soldered super-hard materials such as CBN or PCD may be justified on the cutting edges.

Likaså är det möjligt att utnyttja andra fasthållningsorgan än en central dragstång; exempelvis är det möjligt att fasthålla verktygsspetsen medelst en bajonettkoppling såsom anges i SE-A-9603325-3.It is also possible to use holding means other than a central drawbar; for example, it is possible to hold the tool tip by means of a bayonet coupling as specified in SE-A-9603325-3.

Dessutom skall påpekas att de ovan beskrivna utföringsformerna hänför sig till verktyg som roterar relativt sin längsgående eller arbetsstyckets centrumaxel och att fasthållningsorganet roterar med verktyget. Utföringsformerna kan nyttjas även som stillastående men då i kombination med ett roterande arbetsstycke.In addition, it should be noted that the embodiments described above relate to tools which rotate relative to their longitudinal or central axis of the workpiece and that the holding means rotates with the tool. The embodiments can also be used as stationary, but then in combination with a rotating workpiece.

Hitintills har föreliggande beskrivning beskrivit känd teknik i huvudsak såsom den beskrivs i SE-A-9702500-1. Ett nytt särdrag med verktyget och verktygsspetsen enligt föreliggande uppﬁnning är att anordna ett stabilt verktyg företrädesvis för borrning eller fräsning där de radlellt yttre delarna 41-41” av verktygsspetsen, vilka utsätts för relativt hög skärhastighet, har bättre slitstyrka än de radiellt inre delarna 40-40” av verktygsspetsen samtidigt som bottenhålet 25 anordnas i en relativt seg hårdmetall, vilken tål höga dragspänningar, se Fig. 5 - 7.Heretofore, the present disclosure has described the prior art substantially as described in SE-A-9702500-1. A new feature of the tool and tool tip according to the present invention is to provide a stable tool preferably for drilling or milling where the radially outer parts 41-41 "of the tool tip, which are subjected to relatively high cutting speed, have better wear resistance than the radially inner parts 40- 40 ”of the tool tip at the same time as the bottom hole 25 is arranged in a relatively tough carbide, which can withstand high tensile stresses, see Figs. 5 - 7.

Detta åstadkommes genom att en första form 60 för formsprutning fylls via inloppet 62 med en första blandning under högt tryck och viss temperatur, cirka 180 °C. Formen innefattar en första cylindrisk eller elliptisk kavitet eller urtagning för det fall verktygsspetsen har utseende enligt Fig. 5 respektive Fig. 6 samt en centralt placerad, utvändigt gängad kärna 65. Metoden förklaras närmare med hänvisning till Fig. 10-13 varur ytterligare en alternativ utföringsform av en verktygsspets 41", Fig. 7, enligt föreliggande uppﬁnning framgår. I denna utföringsform har kavitetens kontur utseendet av en jordnöt, i bottenvy enligt Fig. 10 15 20 25 30 516 366 *f- 8 11, för att bilda en kärna 61 som omsluter spolhålen 23 och bottenhålet 25.This is accomplished by filling a first injection mold 60 through the inlet 62 with a first mixture under high pressure and some temperature, about 180 ° C. The shape comprises a first cylindrical or elliptical cavity or recess in the case of the tool tip having the appearance according to Fig. 5 and Fig. 6, respectively, and a centrally located, externally threaded core 65. The method is explained in more detail with reference to Figs. 10-13, of which a further alternative embodiment of a tool tip 41 ", Fig. 7, according to the present invention. In this embodiment, the contour of the cavity has the appearance of a peanut, in bottom view according to Fig. 10 enclosing the bobbin holes 23 and the bottom hole 25.

Formen 60 innefattar en utvändigt gängad tapp 65 att bilda det gängade bottenhålet 25. Spolhålen och bottenhålet bildas när tappen och de något koniska kärnpinnarna 66 omflytes av blandningen under formsprutningens första fas. Blandningen består av hårdmetallpulver med relativt högt kobolt-innehåll och en bärare, till exempel plast, som blandas och formas till pellets eller granulat. Därmed skapas en kärna 61 innefattande spolhål 23 och en invändig gänga 25. Kärnan 61 omslutes sedan efter avkylning, av en andra form 63 för formsprutning, Fig. 13 och 14, företrädesvis genom att två nya backar ersätter de första backarna använda vid den första sprutningen. Den andra formen 63 innefattar partier för bildande av spånkanaler och verktygsspetsens övriga delar.The mold 60 includes an externally threaded pin 65 to form the threaded bottom hole 25. The coil holes and the bottom hole are formed as the pin and the slightly conical core pins 66 are flooded by the mixture during the first phase of the injection molding. The mixture consists of cemented carbide powder with a relatively high cobalt content and a carrier, for example plastic, which is mixed and formed into pellets or granules. This creates a core 61 comprising coil holes 23 and an internal thread 25. The core 61 is then enclosed, after cooling, by a second mold 63 for injection molding, Figs. 13 and 14, preferably by two new jaws replacing the first jaws used in the first injection. . The second mold 63 comprises portions for forming chip channels and the other parts of the tool tip.

De koniska kärnpinnarna 66 används för att fixera insatsen under den andra sprutningen. Således fixeras kärnan 61 centralt i den andra formen varefter en andra blandning 67 sprutas via inloppet 64 in i den andra formen. Den andra blandningen 67 skiljer sig från den första blandningen främst genom att mängden kobolt är mindre i den andra blandningen. Skillnaden i metallisk bindefas ligger i intervallet 1-10 viktsprocentenheter. Med "kobolt" skall här förstås en metallisk bindefas vilken alternativt kan utbytas mot eller innefatta andra metaller, till exempel nickel, Ni. Vidare kan befintliga verktyg användas med utbyte av endast de formgivande backarna vid den första sprutningen.The conical core pins 66 are used to fix the insert during the second injection. Thus, the core 61 is fixed centrally in the second mold, after which a second mixture 67 is injected via the inlet 64 into the second mold. The second mixture 67 differs from the first mixture mainly in that the amount of cobalt is smaller in the second mixture. The difference in metallic bonding phase is in the range 1-10 percentage points by weight. By "cobalt" is meant here a metallic binder phase which can alternatively be exchanged for or include other metals, for example nickel, Ni. Furthermore, existing tools can be used with the replacement of only the shaping jaws during the first spraying.

Tillverkningstekniskt är detta en god lösning eftersom kärnpinnarna kan medfölja kärnan 61 och positionera denna under dess fortsatta behandling. l läget enligt Fig. 14 behövs ej den gängade tappen 65 längre. Efter formsprutningens andra steg har, efter avkylning, erhållits ett ämne till en verktygsspets, vilket efter sintring bildar en verktygsspets av minst två hårdmetallsorter efter det att skäreggar 19 och tvärskär 24 slipats fram. Kärnan 61 definierar efter sintring den inre delen 40” medan den andra blandningen 67 utgör den yttre delen 41”.From a manufacturing point of view, this is a good solution because the core pins can accompany the core 61 and position it during its further processing. In the position according to Fig. 14, the threaded pin 65 is no longer needed. After the second step of the injection molding, after cooling, a blank for a tool tip has been obtained, which after sintering forms a tool tip of at least two types of cemented carbide after the cutting edges 19 and transverse inserts 24 have been ground. The core 61, after sintering, defines the inner part 40 "while the second mixture 67 constitutes the outer part 41".

Verktygsspetsens undersida bearbetas och erhåller det tidigare beskrivna våffelmönstret 22.The underside of the tool tip is machined and obtains the previously described waffle pattern 22.

Med hjälp av denna metod kan dessutom verktygsspetsens geometri väljas oberoende av den konventionella formpressningsmetodens begränsningar.In addition, by means of this method, the geometry of the tool tip can be selected independently of the limitations of the conventional compression molding method.

Exempelvis kan spånbrytare formas på ytor som hittills bara kunnat slipas in. 10 15 20 516 366 9 Verktygsspetsen innehåller således två hårdmetallsorter, en seg, mindre slitstark, sort i den inre delen 40-40" och en sprödare, mera slitstark, sort i den yttre delen 41-41". Verktygsspetsen tillverkas genom formsprutning, varvid de två sorterna har samma krympfaktor, varför problem med sprickor i den yttre delen eller porositet i den inre delen, som kan uppstå vid konventionell pressning, elimineras. Verktygsspetsen har visats i tre alternativa utföringsformer, två (Fig. 5 och 7) med en inre kärna, helt omsluten av den yttre delen utom i matningsriktningen och återmatningsriktningen, samt en (Fig. 6) med en genomgående ellipsformad centrumdel, ej helt omsluten av den yttre delen. Beträffande skillnaden i koboltinnehåll mellan den inre delen och den yttre delen ligger detta i intervallet 1 - 10 vikts-%. Den inre delen tillverkas i ett material med 6 - 20 vikts-% kobolt medan materialet i den yttre delen innehåller 5 - 15 vikts-% kobolt. I två av utföringsformerna når den inre delen 40, 40' ej fram till spolkanalerna 23. Verktygsspetsens centrumdel är utformad i en segare hårdmetall för att dess gänga 25 skall tåla stora dragspänningar och för att dess skärande främre ände 21 såsom tvärskäret 24 skall tåla låga skärhastigheter.For example, chip breakers can be formed on surfaces that have hitherto only been able to be ground in. The tool tip thus contains two types of cemented carbide, a tough, less durable, variety in the inner part 40-40 "and a more brittle, more durable, variety in the outer part 41-41". The tool tip is manufactured by injection molding, the two types having the same shrinkage factor, so that problems with cracks in the outer part or porosity in the inner part, which can occur during conventional pressing, are eliminated. The tool tip has been shown in three alternative embodiments, two (Figs. 5 and 7) with an inner core, completely enclosed by the outer part except in the feed direction and the feed-back direction, and one (Fig. 6) with a continuous elliptical center part, not completely enclosed by the outer part. Regarding the difference in cobalt content between the inner part and the outer part, this is in the range 1 - 10% by weight. The inner part is made of a material with 6 - 20% by weight of cobalt, while the material in the outer part contains 5 - 15% by weight of cobalt. In two of the embodiments, the inner part 40, 40 'does not reach the flushing channels 23. The center part of the tool tip is formed of a tougher cemented carbide so that its thread 25 can withstand high tensile stresses and its cutting cutting end end 21 such as the transverse insert 24 can withstand low cutting speeds. .

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna utan kan fritt varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Således kan bottenhålet 25 ersättas av ett från stödytan utstickande utsprång för att fästa verktygsspetsen till borrkroppen.The invention is in no way limited to the embodiments described above but can be freely varied within the scope of the appended claims. Thus, the bottom hole 25 can be replaced by a projection protruding from the support surface to attach the tool tip to the drill body.

Claims

10 15 20 25 30 516 366 v u u. Q. 10 Patent claims

A tool for relatively one workpiece, rotary cutting machining, comprising a tool body (12), a tool tip (10-10 ") and fastening means, the tool body having a front surface (14) and the tool tip having a support surface (22) arranged to abut loosely each other, the body having a shank portion, the tool tip consisting of injection molded cemented carbide and comprising at least one cutting edge (19) and a central hole (25) or projections for cooperating with the fastening means, the hole / protrusion and the cutting edge being integrated with the tool tip (10- 10 "), characterized in that the central hole (25) or the central projection is formed in an integral inner part (40-40") of the tool tip of a material which is tougher than the material of the tool tip in general (41 -41 ”) is performed in.

The tool according to claim 1, characterized in that the hole (25) is a bottom hole and comprises an internal thread and in that a central part of the cutting edge (19) is made of the tougher material.

The tool according to claim 2, characterized in that the tougher material surrounds the bottom hole (25) and extends from a front end (21) of the tool tip to the support surface (22) substantially parallel to the center axis (CL) of the tool tip.

The tool according to claim 1, characterized in that the tool tip (10; 10 ") has an inner integrated core (40; 40"), completely enclosed by the outer part (41; 41 ") except in the feed direction and return feed direction.

The tool according to claim 1, characterized in that the tool tip (10 ') has a continuous elliptical center part (40 "), partially enclosed by the outer part (41') or in that the tool tip (10") has a continuous center part (40 ") enclosing the flush hole (23) and the central hole (25) or the projection 10 15 20 25 30 516 366 11

Tool tip for rotary chip removal machining, the tool tip (10-10 ") having a circular basic shape and having at least one cutting edge (19) which is integrated with the tool tip (10-10") which is provided at its end facing away from the cutting edge with a support surface (22), the tool tip consisting of injection molded cemented carbide and comprising a central hole (25) or protrusion for cooperating with the fastening means, the hole / protrusion and the cutting edge being integrated with the tool tip, characterized in that the central hole (25) or the central projection is formed in an integral center portion (40-40 ") of the tool tip of a material which is tougher than the material in which the rest of the tool tip (41-41") is made.

The tool tip according to claim 6, characterized in that the hole (25) is a bottom hole and comprises an internal thread and in that a central part of the cutting edge (19) is made of the tougher material.

The tool tip according to claim 7, characterized in that the tougher material surrounds the bottom hole (10-10 ") and extends from a front tip (21) of the tool tip to the support surface (22) substantially parallel to the center axis (CL) of the tool tip.

The tool tip according to claim 6, characterized in that the tool tip (10-10 ") has an integrated core (40-40") in the center, completely or partially enclosed by the outer part (41-41 ") or in that the tool tip ( 10 ") has a through center portion (40") enclosing coil holes (23) and the central hole (25) or protrusion.

Method for manufacturing an edge-provided tool tip (10-10 "), for rotary cutting machining, wherein the tool tip (10-10") has a circular basic shape and has at least one cutting edge (19,24), which is integrated with the tool tip (10 -10 "), which at its end facing away from the cutting edge is provided with a support surface (22), and a central hole (25) or a central projection for cooperating with a fastening means, the hole / projection and the cutting edge being integrated with the tool tip (10-10 "), characterized in that cemented carbide powder with a first content of metallic binder phase and a carrier is mixed, after which the mixture is introduced into a spraying machine and heated to a temperature suitable for the mixture, after which the mixture is sprayed under high pressure and certain temperature. into a first mold (60) comprising a first recess and a pin (65) for the purpose of forming a core (61) with at least one hole (23,25) after which the mixture solidifies in the first mold, after which the core (61) is surrounded of o ch is positioned by means of said holes (23,25) in a second mold (63) in a spraying machine, wherein a second mixture comprising cemented carbide powder with a lower second content of metallic binder phase and a carrier is introduced and heated to a temperature suitable for the mixture, said second mold (63) comprising portions forming directly or indirectly at least one cutting edge, at least one clearing surface, a support surface and one or more cores, in order to impart to the tool tip its design after which the mixture solidifies in the mold, after which the tool tip is removed from the mold and sintered and subsequent processing such as grinding is performed.