SE520477C2 - Roterande skärverktyg med utbytbar spets med snedställda låsytor på hållare och spets - Google Patents

Description

20 25 30 520 477 2 garna att utbilda en optimal form, såsom en S form sedd från framsidan (S formen anses vara önskvärd för en kuländfräs). Som ett resultat av detta har de flesta skär- eggar en linjär form med en begränsning av två i antal. Denna tjockleksbegränsning gör det svårt att förbättra skärprestanda och maskinbearbetningseffektivitet.

Vidare har låsytoma 4 i fogens innersta del hos många av de konventionella verkty- gen en V-form, en inverterad V-form, en cirkelbåge form, eller en tandad form.

Dessa komplexa former gör det extremt svårt att tillverka låsytoma, vilket hindrar ökningen av produktprecisionen. Å andra sidan löser det verktyg, som föreliggande sökande har föreslagit i Tokugan- hei 9-269513 problemet beskrivet ovan eftersom de nivåändrande ytoma på spetsens två huvudytor är låsta av hållarens käftars främre ändar. Detta verktyg låser emel- lertid spetsen vid skärytorna för skäreggarna, så att det är svårt att tillhandahålla en stor spånficka. Som nämnt ovan sträcker sig den nivåändrande ytan från närheten av spetsens främre ändes centrum mot skäreggens sidoyta. Därför kan inte antalet skär- eggar ökas (en ökning i antalet ökar maskinbearbetningseffektiviteten). Dessutom har var och en av de två huvudytoma hos spetsen en nivåändrande yta. Denna delvi- sa oregelbundenhet förhindrar spetsen från att vara parallell till det understödjande planet, så att spetsen inte kan placeras stabilt på planet. Följaktligen är det svårt att tillverka de nivåändrande ytoma till att låsas av käftarna.

Föreliggande uppfinning syftar till att erbjuda ett roterande skärverktyg med utbyt- bar spets som år fritt från ovan beskrivna problem.

Beskrivning av Uppfinningen Lösande de ovan nämnda problemen siktar föreliggande uppfinning till ett roterande skärverktyg med utbytbar spets vilket har följande uppbyggnad: (a) en hållare har på sin främre ände ett spår som skär tvärs över hållarens centrum; (b) en spets som har axialsymmetriskt anordnade skäreggar är införd i spåret; 10 15 20 25 30 520 477 3 (c) hållaren har käftar utbildade på mostående sidor av spåret; (d) spetsen är tätt instucken mellan käftama; och (e) spetsen kan tas bort från käftama för ersättning.

Föreliggande uppfmnings roterande skärverktyg med utbytbar spets har följande särdrag: (a) vardera av käftarna har en låsyta vid sin främre ände: (b) låsytoma är vända framåt och vinklat; (c) vardera av spetsens två huvudytor har en anliggningsyta; (d) anliggningsytorna utsticker från spetsen så att de ökar spetsens tjocklek; (e) anliggningsytoma är vända vínklat bakåt; och (f) låsytorna låser anliggningsytoma.

I beskrivningen ovan används termen ”framåt” for att betyda riktningen mot hålla- rens framände, och termen ”bakåt” används för att betyda motsatt riktning.

Det är speciellt önskvärt att hållaren har följande uppbyggnad: (a) ena käftens låsyta och den andra käftens låsyta korsar varandra vid en position på ett specifikt avstånd bort från verktygets främre del sedd i en planvy över hållaren; (b) det specifika avståndet är definierat som omkring halva spetsens bredd; (c) de två låsytoma korsar varandra i en vinkel av omkring 60 till 120 grader; och (d) de två låsytorna låser anliggningsytorna var och en utbildade på spetsens två hu- vudytor på så sätt att de kan anligga mot de motsvarande låsytorna.

Därutöver kan spetsens främre ändes del från anliggningsytoma till skäreggama ha en tjocklek större än den del av spetsen som skall införas i spåret. Vidare kan den del av spetsen som skall föras in i spåret ha åtminstone en utskjutande del (maskin- bearbetningsstabiliserande del) som har samma höjd som den hos den främre änd- delen av spetsen. Dessa uppbyggnader möjliggör en optimal form på designen av skäreggama och ökningen av antalet skäreggar. 10 15 20 25 520 477 Eftersom föreliggande uppfinnings verktyg låser spetsen vid spetsens två huvudytor flyttar spetsens avvikelses ledpunkt (låsdel via låsytan) närmare skäreggama. Följ- aktligen, medan skämingen utförs, minskas vinkelmomentet som utövas på spetsen.

Denna minskning dämpar spetsens avvikelse. Ett påtagligt kort avstånd mellan lås- delen och skäreggen minskar skäreggens förskjutningar beroende på avvikelsen, vilken möjliggör högprecisionsmaskinbearbetning.

Eftersom låsytorna förefinns vid käftarnas främre ändar förenklas maskinbearbet- ningen av låsytorna med en möjlig ökning i produktprecisionen. Låsytornas läge skiftas bakåt i jämförelse med det hos verktyget angivet i Tokuganhei 9-269513 så att en stor spånficka kan tillhandahållas.

Eftersom två låsytor lutande i motsatta riktningar är tillhandahållna axialsymmet- riskt vid käftarnas främre ändar kan spetsdelens tjocklek där skäreggarna är utbilda- de ökas utan restriktion. Denna ökade tjocklek möjliggör utformningen hos skäreg- gama att ha en form som är överlägsen i skärprestanda. Vidare är det möjligt att till- handahålla utskjutande partier i riktningen för att öka tj ockleken. När skäreggar fö- refinns vid de utskjutande partiema kan det totala antalet skäreggar ökas. Eftersom två låsytor är lutade i motsatta riktningar kan spetsen säkra en centripetal effekt när den år färdigställd.

Därutöver kan spetsen, som har en maskinbearbetningsstabiliserande del, anordnas stabilt på det understödjande planet. Följaktligen kan anliggningsytoma hos spetsen maskinbearbetas stabilt med hög precision och till låg kostnad. Den maskinbearbet- ningsstabiliserande delen kan också användas för att säkerställa den inställda rikt- ningen hos spetsen. Som ett resultat kan dimensionsprecisionen på det roterande skärverktyget ökas i sin helhet. 10 15 20 25 30 520 477 5 Kort Ritningsbeskrivning I ritningama är: Figur 1 en planvy av en kuländfräs som en utföringsfonn av föreliggande uppfin- ning; Figur 2 en sidovy av kuländfräsen visad i fig. 1; Figur 3 en vy framifrån av kuländfräsen visad i fig. 1; Figur 4(a) en planvy av en spets som skall införas in i kuländfräsen visad i fig. 1; Figur 4(b) en sidovyav spetsen ; Figur 4(c) en vy framifrån av spetsen Figur 4(d) en vy bakifrån av spetsen Figur 5(a) en planvy av en hållare som en utföringsform av föreliggande uppfinning; Figur 5(b) en sidovy av hållaren; Figur 6 en planvy av en annan version av ovan beskrivna spets; Figur 7(a) en planvy av en hybrid spets för en multipelskäreggsändfräs; Figur 7(b) en vy framifrån av hybridspetsen; Figur 8 en planvy av en spets för en borr; Figur 9 en planvy av ett konventionellt verktyg; och Figur 10 en sidovy av verktyget visat i fig. 9.

Tecken Använda i Ritningama Tecknen använda i figurema betecknar de enskilda elementen enligt följande: 1: hållare, 2: spår, 2a: innersta delen, 3: käft, 4: låsyta, 5, 15, 25, 35: spets, 6: skär- egg, 7: klämskruv, 8: låsyta hos föreliggande uppfinning, 9: anliggningsyta, 10 in- sättningsparti, 11: skäryta, 12: genomgående hål i en spets, 12a: hål i en hållare, 13: projicerad del, 14: extra hårt material, 16: maskinbearbetningsstabiliserande del, 17: spår för en maskinbearbetningsstabiliserande del. 10 15 20 25 30 520 477 6 Bästa Utförande för att Utföra Uppflnningen Föreliggande uppfinning förklaras nedan genom att hänvisa till bifogade ritningar. I ritningama bär samma element eller liknande element samma tecken så att dubbla förklaringar kan undvikas.

Figurema 1 till 5(b) visar en utföringsform av det roterande skärverktyget enligt fö- religgande uppfinning. Verktyget visat i dessa figurer är en kuländfräs som innefat- tar en pelarartad hållare 1, en spets 5, och en klämskruv 7. Hållaren 1 har på sin främre ände ett spår 2 som skär tvärs över dess centrum. Spåret 2 har ett rakt in- I nersta parti 2a, vilket förenklar maskinbearbetningen. Hållaren 1 har käftar 3 vid sin främre ände. Käftarna 3 är anordnade på motsatta sidor av fogen 2. Låsytor 8 riktade snett framåt är utbildade vid hållarens 1 främre ände genom att snett skära käftamas 3 främre ände.

Eftersom de två låsytoma 8 lutar i motsatta riktningar vid käftamas 3 främre ändar kan spetsen säkra en centripetal effekt. Som visat i fig. 5(a) korsar de två låsytorna varandra vid en position på ett visst avstånd bort från verktygets främre ände. Även om de två låsytorna 8 lutar i motsatta riktningar har båda ytorna inga maskinbear- betningsrestriktioner. Därför kan de utan svårighet maskinbearbetas medelst svarv- ning eller slipning. Det är önskvärt att avståndet mellan verktygets främre del och de två låsytomas 8 korsningspunkt (visade som S i fig. 1 och 4(a)) är omkring halva spetsens 5 bredd. Icke desto mindre kan avståndet S variera inom ett område av en tredjedel till två tredjedelar av spetsens bredd.

Spetsen 5 är försedd med två axialsymmetriska skäreggar 6. Spetsen 5 har bakåt- vända anliggningsytor 9, vilka skall sammankopplas med de motsvarande låsytoma 8. Anliggningsytan 9, förefintlig vid var och en av spetsens två huvudytor, sticker ut från spetsen på så vis att den ökar spetsens tjocklek. Som visat i fig. 4(b) är tjockle- ken t på spetsens 5 del från anliggningsytoma 9 till skäreggarna större än en insätt- ningsdels 10 tjocklek t,, vilken skall föras in i spåret 2. Därutöver är skärytoma 11 10 15 20 25 30 520 477 7 anordnade genom att sänka spetsens ändytepartier längs med skäreggama 6. Som visat i flg. 4a) och 4(d) är insättningsdelen 10 försedd med ett genomgående hål 12 genom vilket klämskruven penetrerar.

När spetsen 5 sätts in i hållaren 1 bringas anliggningsytoma 9 i ingrepp med låsytor- na 8 vid hållarens främre ände så att spetsen positioneras. Sedan förs klämskruven in i hålet 12 för att klämma ihop de motstående käftama 3. Följaktligen är spetsen tätt hopklämd mellan de två käftama, och låst.

I detta tillstånd hos verktyget är inte spetsens bakre ände i kontakt med spårets in- nersta del 2a som visat i fig. 2. Således, medan skämingen utförs, bevaras trycket på spetsen 5 av låsytoma 8 placerade nära skäreggama. Som ett resultat kan spetsens avvikelse dämpas, och skäreggamas förskjutningar kan reduceras.

Vidare kan spetsen 5 ha en ökad tjocklek vid partiet nära skäreggama i jämförelse med konventionella spetsar uppgående av storleken (t - tl). Följaktligen är det möj- ligt att tillhandahålla skäreggar som bildar en S-form betraktad framifrån. I denna form är två skäreggar mjukt anslutna till varandra. S-formen anses önskvärd för en kuländfräs. Låsytorna 8 vid hållarens främre ände är skyddade av spetsen 5 utan att skadas av spånor.

Fig. 5(a) och 5(b) visar en hållare som skall användas i kombination med spetsen visad i fig. 4(a) och 4(b). Hållaren har ett hål 12a för klämskruven 7. Hållaren är försedd med ett spår 17 genom vilket en maskinbearbetningsstabiliserande del 16 (se fig. 4(b)) passerar. Eftersom spåret 17 förefinns vid endast en av käftama 3 kan inte spetsen införas in i hållaren på omvänt sätt.

Föreliggande uppfinnare framställde en kuländfräs som använder spetsen visad i fig. 4(a) till 4(d) och hållaren visad i fig. 5(a) och 5(b). Fräsens prestanda bekräftades av skärtestet beskrivet nedan. Fräsen hade följande dimensioner: 10 15 20 520 477 s Kulnosens diameter: (I) = 20 mm Tjocklek t: 7 mm Tjocklek tj: 4.5 mm Diametern på hållarens käftdel: CD = 17.5 mm Hållarens totala längd: 140 mm Diametern på hållarens chuckdel: CD = 25 mm Låsytornas korsningsvinkel: 100 grader Avstånd S: varierande S50C stålmaterial föreskrivna i japansk Industristandard maskinbearbetades för att undersöka fastspänningsstatusen och maskinbearbetningsstatusen. Maskinbearbet- ningen utfördes under följande betingelser: Varvtal: 3000 rpm Matning: 0.15 mm per skäregg Skärdjup: 0.5 mm Skärvidd: 0.5 mm De erhållna testresultaten visas i tabell 1. I tabell 1 betecknar tecknet ”” ”utmärkt”, ”O” betecknar ”tillfredsställande”, ”A” betecknar ”acceptabelt”, och ”X” betecknar ”otillfredsställande” Prov nr. 3 till 7 var tillfredsställande i fastspännings- status och maskinbearbetningsstatus. 10 15 520 477 9 Tabell 1 Prov Nr. S Klämstatus Maskinbearbetningsstatus (mm) Precision Stabilitet Maskinbear- Skramlande betad yta brus 1 2 X X X X 2 4 A X A A 3 6 7 O A O O 4 9 O 5 10 6 11 O 7 13.4 O A O O 8 16 X X X X Fig. 6 till 8 är exempel på olika versioner av den ovan beskrivna spetsen. Fig. 6 vi- sar en spets 15 som har skäreggar 6 med en form modifierad från den ovan beskriv- na spetsen. När spetsen 15 eller en spets som har ett fyrkantigt hörn införs i hållaren 1 visad i fig. 1 kan en radie- eller fyrkantsändfräs konstrueras.

Fig. 7(a) och 7(b) visar en spets 25 som vid den främre delen har utskjutande delar 13 i riktningen för att öka tjockleken. De utskjutande delama 13 har också en skär- egg. När spetsen 25 införs i hållaren 1 visad i fig. 1, kan en multipelskäregg med ra- dieände tillverkas, vilken har hög maskinbearbetningseffektivitet. Multipelskäreggs- ändfräsen kan också ha kulformade skäreggar eller fyrkanthörnformade skäreggar.

Fig. 8 visar en spets 35, vari skäreggar som har en kamändsforrn med en ändskär- vinkel förefinns axialsymmetriskt anordnade. När spetsen 35 förs in i hållaren 1 vi- sad i fig. 1 kan en borr med ändringsbar spets tillverkas.

Dessa spetsar visade i fig. 6 till 8 har också anliggande ytor 9 som skall kopplas med hållaren 1 visad i fig. 1. De har därför föreliggande uppfinnings verkan. Som be- 10 15 20 25 520 477 10 skrivet ovan kan spetsar ha varierande former och skäreggar i enlighet med hur de används.

Fig. 7(a) och 7 (b) visar en spets som har ett ökat antal skäreggar. Med en dylik spets kan ett superhårt material 14 gjort av t. ex. en högtrycks- och högtemperaturs sintrad stomme delvis lödas ihop. Det superhårda materialet används till att forma vissa av skäreggarna. Denna typ av spets kan frambringa ett verktyg av hybridtyp som har utmärkt kostnadseffektivitet och maskinbearbetningseffektivitet.

Dessutom har de ovan beskrivna spetsama åtminstone en maskinbearbetningsstabi- liserande del 16 vid den del som skall föras in i hållarens spår. Med samma höjd som den främre delen möjliggör delen 16 för spetsen att vara parallell till det under- stödjande planet. Följaktligen kan spetsen inställas stabilt på det understödj ande planet när de anliggande ytorna maskinbearbetas. Denna stabilitet underlättar ma- skinbearbetningen med ökad precision. Den maskinbearbetningsstabiliserande delen 16 kan förefinnas på båda sidor om spetsen. Fig. 8 visar ett dylikt exempel.

Industriell Tillämpbarhet Som förklarats ovan har föreliggande uppfinnings roterande skärverktyg låsytor riktade snett framåt vid hållarens främre ände (de två käftamas främre ändar). Lås- ytoma korsar varandra vid en position på ett visst avstånd bort från låsets främre ände för att låsa de anliggande ytorna förefintliga på någon longitudinell medel- punktsposition hos spetsen. Denna uppbyggnad dämpar spetsens avvikelse medan maskinbearbetningen utförs. Som ett resultat kan skäreggamas förskjutningar på grund av avvikelsen också reduceras till en ringa grad och maskinbearbetningspreci- síonen ökas. 10 15 520 477 11 Låsytorna kan maskinbearbetas utan restriktioner, vilket så medför att produktpreci- sionen ökas. Eftersom spetsen är låst vid ett läge på avstånd från skärytoma kan en stor spånficka förefinnas.

Tj ockleken på den del av spetsen där skäreggama utbildas kan ökas utan restriktion.

Denna ökade tjocklek möjliggör en ideal form på skäreggarnas design. Vidare är det möjligt att öka antalet skäreggar och att tillhandahålla ett hybridverktyg. Dessa upp- byggnader förbättrar skäregenskapema och maskinbearbetningseffektiviteten.

Eftersom låsytoma är lutade i motsatta riktningar vid käftama vid hållarens främre ände kan spetsen säkra en centripetal effekt och inställes utan svårighet.

Därutöver underlättar spetsen, som har en maskinbearbetningsstabiliserande del, maskinbearbetningen av anliggningsytorna, vilket ökar maskinbearbetningsprecisio- IICH .

Claims (3)

10 15 20 25 520 477 12 PATENTKRAV

1. Ett roterande skärverktyg med utbytbar spets i vilket: (a) en hållare vid sin främre ände har ett spår som skär tvärs över hållarens centrum; (b) en spets, som har axialsyrnmetriskt anordnade skäreggar, är införd i spåret; (c) hållaren har käftar utbildade på motsatta sidor av spåret; (d) spetsen är tätt inklämd mellan käftama; och (e) spetsen kan avlägsnas från käftama för utbyte, där skärverktyget, kännetecknats av omständigheterna att: (aa) vardera av käftama (3) har en låsyta (8) vid sin främre ände; (bb) låsytorna (8) är riktade snett framåt; (cc) låsytoma (8) korsar varandra vid ett läge på ett bestämt avstånd bort från verk- tygets främre ände sett i en planvy av hållaren (1); (dd) det bestämda avståndet definieras som ungefär en tredjedel till två tredjedelar av spetsens (5) bredd; (ee) vardera av spetsens (5) två huvudytor har en anliggningsyta (9); (ft) anliggningsytoma (9) sticker ut från spetsen (5) på så sätt att de ökar spetsens (5) tjocklek; (gg) anliggningsytorna (9) är vända snett bakåt så att de kan anläggas mot de mot- svarande låsytoma (8); och (hh) låsytorna (8) låser anliggningsytoma (9).

2. Ett roterande skärverktyg med utbytbar spets enligt krav 1, kännetecknat av att: (a) spetsens (5) främre ändes parti från anliggningsytoma (9) till skäreggama (6) har en tjocklek som är större än det parti av spetsen (5) som skall införas i spåret (2); och (b) spetsens (5) parti som skall införas i spåret (2) har åtminstone ett utskjutande parti som har samma höjd som den hos spetsens (5) främre ändes del. 520 477 13

3. Ett roterande skärverktyg med utbytbar spets enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att: (a) spetsens (5) främre ändes del från anliggningsytoma (9) till skäreggama (6) har åtminstone en utskjutande del i riktningen för att öka tjockleken; och 5 (b) den utskjutande delen är anordnad med en skäregg (6).