SE523766C2 - Verktyg för profilsvarvning med frammatningsbart skär - Google Patents

Description

os... 10 15' 20 25 30 . . . - n. 523 766 S-53lSE 00/12/28 2 Fig.1A visar ett skär enligt föreliggande uppfinning i toppvy. Fig.1 B visar skäret i en sidovy. Fig.1C visar skäret i en till Fig. 1B motsatt sidovy. Fig.1D visar skäret i en bottenvy. Fig.1 E visar skäret i en frontvy. Fig.1F visar skäret i en vy bakifrån. Fig.1G visar skäret i perspektivvy. Fig. 2 visar ett verktyg enligt föreliggande uppfinning i sprängvy samt ett arbetsstycke. Fig. 3 visar verktyget och arbetsstycket i perspektiwy. Fig. 4 visar verktyget med ett skär efter omslipning samt arbetsstycket i perspektivvy. Fig. 5 visar ett antal alternativa former avseende skärets eggdel.

Detalierad beskrivningg/ föredragna utförinqsformer av uppfinningen Fig. 2 visar ett verktyg 10 enligt föreliggande uppfinning för profilsvarvning innefattande en i huvudsak rektangulär hållare 12, ett eggförsett skär 13 och en skruv 14.

Hållaren 12 kan vara gjord av stål, hårdmetall eller snabbstål. Hållarens 12 ena fria ände är avsedd att fästas i en svarv medan den motstående andra fria änden innefattar en upplagsyta 16 och ett gängat hål 15. Det gängade hålet 15 har en konisk äntringsfas. Upplagsytan 16 har en rektangulär grundform och innefattar två spårpartier 16A, 16B. Varje spårparti täcker i huvudsak halva upplagsytan 16 och innefattar ett antal från varandra skilda, identiska räfflor eller spår. Spåren i spårpartierna har två huvudriktningar, vilka är vinkelräta mot varandra. Ett andra spårparti 16A avgränsas av ett första spårparti 16B. I huvudsak varje spår i det första spårpartiet 16B skär hållarens mantelyta på två ställen medan i huvudsak varje spår i det andra spårpartiet 16A skär hållarens mantelyta på ett ställe. Varje spår är avlångt samt är i tvärsnitt i huvudsak V- format. Varje spår har en största bredd W. Bredden är av storleksordningen 0,2 till 2 mm, företrädesvis kring 1,5 mm. 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 yta 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 skärets 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. -as .- onnnn 10 15 20 25 30 . . » ~ nn 525 766 .. .nn S-53lSE 00/l2/28 3 Spårpartiernas 16A, 16B utformning ger en betydligt större specifik yta än om denna skulle vara plan. Spårpartierna 16A, 16B täcker åtminstone 80%, företrädesvis 90-100%, av tillgänglig area på upplagsytan 16.

Det första spårpartiet 16B har tillverkats, genom valsfräsning eller slipning.

Därefter har det andra spårpartiet 16A bearbetats med samma verktyg i riktning vinkelrätt mot förstnämnda bearbetning. 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, varvid hela eller delvis pyramidformade spetsar bildas vid avslutningen av det andra spårpartiet 16A i det första spårpartiet 16B.

I F ig. 1A-1G visas ett avlångt skär 13 enligt föreliggande uppfinning. Skäret kan vara utfört i hårdmetall, cermet eller snabbstål och skall användas för svarvning av profiler i ett arbetsstycke 11. Skäret har en rektangulär grundform och innefattar minst en skäregg 17, vilken anordnas i skärets främre ände.

Skäreggen 17 bildas i en skärning mellan en ovansida eller spånyta 18 och en släppningsyta 19. Skäreggen 17 ligger väsentligen i ovansidans 18 plan P och är icke-linjär, det vill säga den är avsedd att forma en kontur i arbetsstycket. Ofta bildar en icke-linjär skäregg vid profilsvarvning skärkrafter vars kraftresultant avviker från planet för skärets längdaxel CL och därför är en stabil inspänning av skäret av största betydelse för bearbetningsresultatet. Släppningsytan 19 ansluter till en skärets undersida eller stödyta 22. Stödytan 22 har en rektangulär grundform och innefattar två spårpartier: ett första spårparti 23A och ett andra spårparti 23B. Varje spårparti täcker i huvudsak hela stödytan 22 och innefattar ett antal från varandra skilda, identiska räfflor eller spår. Spåren i spårpartierna har två huvudriktningar, vilka är vinkelräta mot varandra. l huvudsak varje spår i det första spårpartiet 23A skär släppningsytan 19 medan i huvudsak varje spår i det andra spårpartiet 23B skär skärets båda sidoytor 20A, 20B. Varje spår är avlångt samt är i tvärsnitt i huvudsak V-format. Varje spår har en största bredd W och ett djup. 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 yta är företrädesvis plant utformad och ansluter till samhörande flank via en _ , , , , n . - n- enn-u annan 10 15 20 25 30 523 766 - . . . . u - . . s.

S-SBISE 00/12/28 4 trubbvinklig inre, mjuk eller skarp, övergång. Antalet spår i varje spårparti beror av hur hållarens upplagsyta 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 23A, 23B utformning ger en betydligt större specifik yta än om denna skulle vara plan. Spårpartierna 23A, 23B täcker åtminstone 80%, företrädesvis 90-100%, av tillgänglig area på stödytan 22. Spårpartierna 23A, 23B är förskjutna ett mått W/2 relativt båda riktningarna för hållarens 12 spårpartier 16A och 16B. Skäret har ett ej gängat hål 25 för att uppta en skruv eller annat inspänningsorgan. Hålet 25 är avlångt och är placerat centriskt kring en skärets 13 längdaxel CL. Längdaxeln CL är parallell med verktygets matningsriktning F. Hålets 25 bakre rundade ände 25A är placerad på avstånd L1 från en skärets ändyta 21. Avståndet L är i huvudsak lika som bredden W.

Hålets 25 främre rundade ände 25B är placerad på avstånd L2 från skärets egg 17, se Fig. 1D. Avståndet L2 är väsentligt större än avståndet L1, företrädesvis minst 5 gånger större för att möjliggöra många omslipningar av släppningsytan 19. Således har skäret (13) anordnats med ett område 18A mellan hålet 25 och skäreggen 17 vilket är avsett att slipas efter förslitning av föregående skäregg.

Hålet 25 har en runtomgående ansats eller skuldra 24, vilken är nedsänkt relativt ovansidan 18 och mot vilken en skruvens 14 skalle 26 skall anligga vid åtdraget förband. Skuldran 24 ansluter uppåt till en runtomgående vägg 25C. Skäreggen 17 är längre än största bredden hos någon av nämnda ändar 25A, 25B.

Beträffande upplagsytans 16 och stödytans 22 samverkan hänvisas till US- A-6,146,060.

Fräsverktyget 10, (se Fig. 2 och 3) monteras genom att skärets 13 stödyta 22 för hand ansätts mot hållarens 12 upplagsyta 16 i en av de fyra möjliga positionerna så att skäreggen 17 hamnar utanför hållarens 12 fria ände. Därmed linjeras spårriktningarna för stödytan 22 med spårriktningarna för upplagsytan 16. Skruven 14 förs igenom skärhålet 25 och mot det gängade hålet 15. Vid rotation av skruven 14 via en nyckel som är i ingrepp med nyckelgreppet, kommer skäret att dras fast mot upplagsytan, dvs läget enligt Fig. 3 har uppnåtts.

Skruvens skalle 26 anligger då mot skuldran 24. Skäret 13 är nu på ett fullgott sätt förankrad i hållaren 12. . . . . en 523 766 ... -u S-53lSE 00/12/28 5 Orsaken till att endast ena ytan bör ha våffelmönster över hela dess area är att verktyget erhåller en distinktare låsningseffekt än om båda ytorna vore våffelmönstrade. När skäret 13 skall bytas ut förfares på omvänt sätt som vid monteringen, varvid skäret kan avlägsnas från hållaren och bytas. Fig. 4 visar 5 skärets 13 position på hållaren 12 efter ett antal omslipningar av släppningsytan 19. l denna position utnyttjas enbart de raka delarna av skuldran 24. Allteftersom skäret blir kortare används alltid räfflorna i det andra spårpartiet 16A medan allt färre av räfflorna i det först spårpartiet 16B används. Det bör noteras att varje spårbredd W oftast motsvarar en eller två omslipningar, så att 10 slipningsoperatören enkelt kan avpassa slipningsarbetet med hjälp av skärets geometri. Vidare medverkar fästanordningen vid omslipningen på så sätt att den styr skäret i matningsriktningen F så att skäret ej positioneras fel itvärriktningen.

I Fig. 5 visas ett antal olika utföringsformer av främre ändar hos profilskäret, varav alla utom en är asymmetriska kring skärets längdaxel CL. De grå partierna 15 under de främre ändarna betecknar skärets fortsättning innefattande inspänningsorgan. Samtliga alternativa utföringsformer innefattar icke-linjära skäreggar för profilsvarvning. lnspänningsorganet kan alternativt vara utformat som en invändig dragstång, såsom en vantskruv, varvid hålet 25 innefattar en integrerad gänga 20 som samverkar med en gängad fri ände hos dragstången medan andra änden fixerats vid en axiellt rörlig mutter. l det senare exemplet föreligger en avlång slits längs hållarens upplagsyta. I det i Fig. 1D visade utföringsexemplet har _,_ spårpartierna tillverkats genom direktpressning och sintring eller genom slipning.

Således anvisas ett skär och ett verktyg för profilsvarvning där skäret enkelt 25 kan monteras på hållaren, där skärets design förenklar omslipning och där verktyget har ett minimum av ingående delar. Dessutom hålls skäret stabilt på hållaren vilket är en stor fördel vid asymmetriska, icke-linjära skäreggar vid profilsvarvning. nosa' .Q-nu

Claims (1)

1. ann-n 10 15 20 25 30 525 766 ïïïI. šï-ï: *' * > > - . Q - ø Q a. S-53lSE 00/12/28 6 Patentkrav . Verktyg för svarvning innefattande ett skär (13) och en hållare (12), varvid skäret och hållaren innefattar två samverkande ytor (16;22) och organ (14) för att tvinga ytorna samman, varvid nämnda ytor är profilerade med spår för att medge formlåsning mot varandra, varvid var och en av nämnda ytor innefattar minst två spårpartier (16A,16B;23A,23B) vilka innefattar nämnda spår och vilka spårpartier är anordnade i huvudsak vinkelräta mot varandra, varvid skäret och hållaren har hål (15,25) för infästning, varvid skäret har en skäregg (17) samt en ovansida (18) motsatt en stödyta (22), k ä n n e t e c k n a t a v att skäret (13) är avlångt och innefattar en icke-linjär skäregg (17) avsedd för profilsvarvning i en matningsriktning (F), varvid skäreggen (17) är anordnad väsentligen i ovansidans (18) plan (P) och att skärets (13) eller hållarens (12) hål (15,25) är avlångt för att medge frammatning av skäret relativt hållaren med ett mått (VV) motsvarande avståndet mellan två intill _ varandra liggande spår. . Verktyget enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att hålet (25) löper genom skärets ( 13) ovansida ( 18) och av att ovansidan (18) äri huvudsak planparallell med stödytan (22) och av att skärets skäregg (17) är asymmetrisk relativt skärets Iängdaxel (CL). _ Verktyget enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att skärets (13) skäregg (17) väsentligen ligger i ovansidans (18) plan (P) och av att hålet (25) har två rundade ändar, varvid skäreggen (17) är längre än största bredden hos någon av nämnda ändar. . Verktyget enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att skäret (13) innefattar ett område (18A) anordnat mellan hålet (25) och skäreggen (17) avsett att slipas. coon: 10 15' 20 25 523 766 n. a.. S-S3ISE 00/l2/28 7 . Skär för svarvning för användning i ett svarvningsverktyg enligt kravet 1, varvid skäret har en stödyta (22) motsatt en ovansida (18), varvid nämnda stödyta är profilerad med spår för att medge formlåsning mot hållaren, varvid nämnda yta innefattar minst två spårpartier (23A,23B) vilka innefattar nämnda spår och vilka spårpartier är anordnade i huvudsak vinkelräta mot varandra, varvid skäret har hål (25) för infästning, varvid skäret har en skäregg (17), k ä n n e t e c k n at a v att skäret (13) är avlångt och innefattar en icke-linjär skäregg (17) avsedd för profilsvarvning i en matningsriktning (F), varvid skäreggen (17) är anordnad väsentligen i ovansidans (18) plan (P) och av att skäret (13) är försett med ett avlångt genomgående spår (25) eller ett gängat hål för att medge frammatning av skäret relativt hållaren. . Skäret enligt krav 5, k ä n n e t e c k n at av att hålet (25) löper genom skärets (13) ovansida ( 18) och av att ovansidan (18) är i huvudsak planparallell med stödytan (22) och av att skärets skäregg (17) är asymmetrisk relativt skårets långdaxel (CL). . Skäret enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n at av att skäret (13) har en skäregg (17) vilken väsentligen ligger i ovansidans (18) plan (P) och av att hålet (25) har två rundade ändar, varvid skäreggen (17) är längre än största bredden hos någon av nämnda ändar. . Skäret enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n at av att skäret (13) innefattar ett område (18A) anordnat mellan hålet (25) och skäreggen (17) avsett att sllpas.