SE525729C2 - Skär för spårstickning och profilering - Google Patents

Description

25 30 FAQ ring \V ..-~« a .... f ll78lSElífterSFE 2005-02-10 2 mycket begränsad. Denna begränsning är särskilt stor i samband med den insticksoperation som ofta påbörjar de operationer som är aktuella.

Ytterligare ett skär för spårstickning samt breddning av spår, vilket skär innefattar två åsar och knölar, är exempelvis känt genom EP 775 544. Skärhuvudets rektangulära form gör det lämpligt för instickning och spårtagning men ej för profilering.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att utforma ett skär på så sätt att det kan utföra ett stort antal svarvoperationer oavsett om skäret är monterat axiellt eller radiellt i relation till arbetstycken.

Ett annat syfte är att anpassa skäret för god spånkontroll oavsett matningsriktning, skärdj up, skärhastighet eller arbetsstyckets material.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att utforma ett skär som skär lätt särskilt under instickningsdelen av en total skäroperation.

Dessa och ytterligare syften har uppnåtts genom att utforma ett skär for spårstickning- och profilcringsoperationer med de i patentkravets l kännetecknande del angivna särdragen. l åskådliggörande men icke begränsande syfte kommer en föredragen utföringsforin av uppfinningen nu att närmare beskrivas, varvid: Figur la visar ett skär och arbetsstycke enligt känd teknik.

Figur lb visar ett skär och arbetsstycke enligt uppfinningen.

Figur 2 visar ett skär enligt uppfinningen i perspektiv snett ovanifrån.

Figur 3 visar samma skär som figur 2 rakt ovanifrån.

Figur 4 visar en sidovy av Skäret.

Figur 5 visar en ändvy av skäret.

Figur 6 visar spånytan av skäret rakt ovanifrån.

Figur 7 *visar en detalj förstoring av skärets spånyta rakt ovanifrån med olika tvärsnitt markerade.

Figur 7a visar tvärsnitt av skäret enligt linjen A-A i figur 7.

Figur 7b visar tvärsnitt av skäret enligt linjen B-B i figur 7.

Figur 7c visar tvärsnitt av skäret enligt linjen C-C i figur 7.

Figur 7d visar tvärsnitt av skäret enligt linjen D-D i figur 7. 10 15 20 25 30 fn: Van irvsiseafiefsri: zoos-oz-io 3 Figur 8 visar en detalj förstoring av skärets spânyta rakt ovanifrån med ytterligare två olika tvärsnitt utmärkt.

Figur 8a visar tvärsnitt av Skäret enligt linjen A-A i figur 8 och en typiskt spåna producerat under en instiekningsoperation.

Figur 8b visar tvärsnitt av skäret enligt linjen F-F i figur 8 och ett typiskt spån producerat under en profileringsoperation.

Figur 9 visar en detalj förstoring av skärets spånyta rakt ovanifrån med flera parametrar angivna.

Kort beskrivning av ritningarna Figur la visar ett arbetsstycke (W) och ett skär (2 och 3) enligt känd teknik.

Skäret är mest lämpat for profileringsoperationer när skäret rör sig huvudsakligen parallellt med arbetstyekets mittlinje. Detta skär är mest lämpat att börja i arbetsstyckets yttre ända och för bearbetning med låga skärdata.

Figur lb visar ett arbetsstycke (W) och ett skär (2 och 3) enligt uppfinningen.

Skäret är lämpat för alla proíilerings- och längdsvarvningsoperationer, även de som innebär en kraftig insticksoperation.

Figur 2-5 visar ett skär (1) för spårsticknings- och profileringsoperationer i enlighet med uppfinningen innefattande en kropp med en skaftdel (2) för fastspänning i lämplig verktygshållare. Skäret är framställt av lämpligt hårt material, såsom hårdmetall, keramik eller dylikt som dessutom kan vara skiktbelagt. Kroppen innefattar två skärhuvuden (3), tvâ ändytor (4, 5), två sidoytor (8. 9), Skaftets över- (6) och undersida (7) samt två skuldror (13). Skäret (1) skall fästas i en hållarkropp försedd med en integrerad spännarm varigenom skäret fastklämmes i arbetsläge genom den kraft som armen utöver på skäret. Skaftets över- (6) och undersida (7) är formade med kilspår (14 och 15) utsträckta i längdril-:tningen med i tvärsnitt konkav kontur. Detta konkava spår längs mitten av Skaftets översida ansluter till lutande ytor på ömse sidor.

De på ömse sidor om det centrala konkava spåret längs mitten av Skaftets undersida, har motsvarande sneda lutande ytor som är avsedda att stödja mot motsvarande sneda stödytor i en bladhållare på det sätt som är beskrivet i svenskt patent 511 934.

Skärhuvudet innefattar en spånsida (1 1). Spånsidans skärning med en främre släppningssida (10) bildar en skäregg (12), nämnda skäregg (12) har en cirkulär form 10 15 20 25 30 ll78lSEEtlerSFE 2005-02-10 4 och har i huvudsak samma krökning fram till dess ändar d.v.s. övergången till skaftdelen. Bakom varje spånsida finns en skuldra (13) som utgör en övergång till skaftets översida (6).

Figur 6 visar skärhuvudets spånyta i detalj. Denna spånyta och de ingående förhöjningar och törsänkningar som tillsammans utgör ett avancerat spânbrytnings- mönster är placerade symmetrisk på vardera sida av skärets mittlinje A. Nämnda geometri består av följande komponenter beskrivna steg för steg från skärkanten inåt längs linje P. En i huvudsak plant utformad list (16) är placerad innanför skäreggen (12). Listen begränsas radiellt inåt av en första spånformande anordning som i den föredragna utföringsformen består av en rad urtagningar (17). vilka skär varandra längs miniåsar (25) vilka har utsträckningar. vinkelrätt mot skäreggen (12). Varje urtagning (17) är toroidforrnad, altemativt sfäroidiskt, elliptoidiskt eller paraboloidiskt konkav.

Urtagningama som är ca 28 till antalet, syftar till att ge skäret en positiv spånvinkel om ca 5 till 30° samt att plastiskt deformera en spåna så att den blir lättare att bryta.

Miniåsama (25) stödjer listen (16).

Innanför ovannämnda urtagningar (17) uppvisar skärhuvudets spånsida (1 1) en andra anordning för spånbrytning (24), se figur 6, denna anordning är placerad symmetriskt kring skärets mittlinje A och består av dels en droppformad spånbrytargrop (18), dels en hästskofonnad äs (19) som omgärdar en bakre del av spånbrytargropen och dels två knölar (20) vid åsens ändar. Åsen (19) bildar en båge vars krökningsradie är mindre än eggens (12) radie och som från den ena änden till den andra täcker l40-190°, företrädesvis 160-180° av omkretsen av cn cirkel 3609 Spetsen på spånbrytargropen finns placerad precis innanför eller i skärningspunkten för skäreggen (12) och skärets mittlinje A. Den övriga spånydan består av en planyta (21) placerad mellan urtagningamas radiellt innersta begränsningslinje och åsen (19) samt skuldran (l 3). Den första anordningen (23) för spånbrytning som Ueslqivs ovan består av två identiska men spegelvända symmetriska geometrier placerade på vardera sidan av skärets mittlinje A. Viktigt för uppfinningen är att dessa två geometrier inte möts vid skärets främre spets d.v.s skärningspunkten för skäreggen och mittlinje A, tvärtom de avslutas en bit på vardera sidan av skämingspunkten för att ge utrymme för ovannämnda spetsen av spånbrytargropen (18) som är en del av den andra anordningen för spånbrytning (24) att nå fram till skäreggen. 10 15 20 25 30 rar-_ ll781SEEfterSFE 2005-02-10 5 I figur 7 och 8 visas ett antal tvärsnitt på ett skär enligt figurer 2-6 för att göra det enklare att förstå spånytans geometri.

I figur (7a) visas en tvärsnitt (A-A) längs mittlinje A. Gropens bottenyta sluttar nedåt från skäreggen (_ 12) till en punkt motsvarande ungefär en linje mellan de två knölama (20) därefter sluttar den uppåt tills den når åsen ( 19). Vid sin maximala höjd är åstoppen högre än skäreggen men lägre än skaftets översida (6). Bakom åsen övergår snittet till planytan (21) tills den avslutas vid skuldran (13). Bottenytan på den droppformade spånbrytargropen (18) längs skärets mittlinje A formar en spetsig vinkel ot med en linje parallell till skärets undersida (7), nämnda vinkel är 5 - 30°, företrädesvis 10 -20°.

I figur (7b) visas ett tvärsnitt (B-B) längs en linje parallell med mittlinje A och tvärs igenom en av knölama (20). Från skäreggen bakåt ser vi först listen (_ 16), en av urtagningar (17), knölen (20), åsen (19), planytan (21) och slutligen skuldran (13).

I figur (7c) visas ett tvärsnitt (C-C) längs en linje vinkelrätt mot mittlinje A och tvärsigenom båda knölarna ( 20). Från skäregg till mittlinje A består tvärsnittet av listen (16), miniåsen (25) mellan två urtagningar (17), knö1en(20) och slutligen spånbrytargropen (1 8).

I figur (7d) visas ett tvärsnitt (D-D) längs en linje vinklad 45° mot mittlinje A.

I figur (8a) visas ett tvärsnitt (A-A) längs mittlinje A och hur en typisk spåna (22) formas när skäret förs in i en insticksoperation d.v.s. skäret flyttas fram i en riktning X, parallell eller något vinklade från skärets mittlinje A. Skäreggens spetsiga vinkel gör att materialet skärs lätt. Spånen följer bottenytan av spånbrytargropen (18) och sedan bryts eller tvingas in i en spiral av spånbrytargropens bakre yta och åsen (19). 1 figur (8b) visas en tvärsnitt (F-F) längs mittlinje och hur ett typiskt spån (22) formas när skäret förs i riktningen Z. Om skärdjupet är grunt kan spånen brytas mot den L”.- .. ._ _... ~ l första anordning i sjiåiibiytiiiiig (24) flyttas spånen ovanpå den första anordningen för spånbrytning (24) och bryts eller formas av åsen (19).

I figur (9) visas ett antal parametrar på skärhuvudet som skärhuvudets diameter (B), avståndet mellan åsens ( 19) ändar (b), och avståndet (h) mellan en linje vinkelrätt mot skärets mittlinje (A), som passerar genom de främre åsändama (19) eller knölarna (20) och en parallell linje som passerar igenom eller tangerar punkten där skäreggen och 10 15 20 25 30 Pnrf xf-æ/ Pzfwj l c. I' ll781SEEfterSFE 2005302-10 6 skärets mittlinje (A) möts. Avståndet (b) är 0,4 - 0,7 företrädesvis 0.45 - 0,6 av diametern (B) av skärhuvudet (3). Avståndet (h) är 0,20 - 0,45 av skärhuvudets (3) diameter (B).

Tänkbara modifieringar av uppfinningen Vid den ovan beskrivna utföringsforrnen avslutas åsarna (19) med knölarna (20).

Emellertid kan man inom ramen för den Föreliggande uppfinningen även tänka sig att åsama avslutas abrupt utan knölarna d.v.s. med brant sluttande ytor.

I samband med beskrivningen av utföringsformen ovan anges att den första anordning för spånbrytning (23) består av ett antal urtagningar (17) med mellanliggande miniåsar (25) och att anordningen är indelad i två grupper på vardera sidan om skärets mittlinje (A). Det är också tänkbart att denna anordning istället är uppbyggd av två diken som ersätter kedjorna av uitagningar (17) och att nämnda diken har en brant bakvägg (längst bort från skäreggen) som styr och/eller bryter spânen. Spånbrytaren kan också bestå i en enbart positiv eller neutralt lutande yta fram till åsen (19) eller gropen (18).

Som övriga utföringsformer kan tänkas skär med ett skärhuvud och ett skaft. ett skär med tre skaft och tre skärhuvuden eller ett skär med fyra skaft och fyra skärhuvuden.

Som övriga utföringsformer kan också tänkas ett skär med en i fronten så kallad bruten skäregg i ett ellipsforrnat skärhuvud. Ellipsfonnat för att skäreggen uppifrån skall uppfattas, och kunna användas som ett skär med en och som samma krökning, sett framifrån blir skäreggen i fronten nedsänkt jämförd med den övriga skäreggen. 10 15 20 25 30 1l78lSEEflerSFE 2005~02-l0 7 Lista över hänvisningsbeteckningar 1) Skär 2) Skaftdel 3) Skärhuvud 4) Främre ändyta 5) Bakre ändyta 6) Skaftets översida 7) Skaftets undersida 8) Sidoyta 9) Sidoyta 10) Främre släppningssida l 1) Skärhuvudets spånsida 1 2) Skäregg 13) Skuldra 14) Kilspår på ovansida 15) Kilspår på undersida 16) List 17) Urtagning 18) Spånbryftargrop 19) Ås 20) Knöl 21) Plandel av spånyta 22) Spåna 23) Första spåníbrmande anordning 24) Andra spånformande anordning 25) lvliniås A) Skärets rnittlinje oz) Vinkel mellan spånbrytargropens bottenyta vid skärets mittlinje och en linje parallell till skärets undersida. 10 15 20 25 30 var' fzryg ~_»...~.i :z.../ mßrselafrefsfß 2005-02-10 3 (b) Avstånd mellan de främre ändar av åsen (19) eller knölar (20).

(B) Diamctcrn på skärhuvudet. (h) Avståndet (h) mellan en linje vinkelrätt mot skärets mittlinje (A) som passerar genom de främre åsändarna (19) eller knölar (20) och en parallell linje som passerar igenom punkten där skäreggen och skärets mittlinje (A) möts.

Claims (11)

11781 SEEflerSFE 2005-02-10 9 Patentkrav 10 15 20 25

1. 30 . Skär (1) för spår- och avstickning samt profil-och längdsvarvning av metalliska arbetsstycken, innefattande en skaftdel (2) och åtminstone ett skärhuvud (3) och en ändyta (4) vid skärets främre ände, och en bakre ändyta (5) vid skärets bakre ände, varvid skaftdelen innefattar en översida (6), en undersida (7) samt mellan dessa två sidor sig sträckande sidoytor (8, 9), nämnda skärhuvud (3) uppbär en skäregg (12) vilken definieras som skärningen mellan en spånsida (1 1) och en släppningssida (10), skäreggen (12) har cirkulär form och har i huvudsak samma krökning fram till dess ändar, skärhuvudets spånsida (1 1) är försett med en första spånforrnande anordning (23) placerad strax innanför skäreggen, kännetecknade därav att skärhuvudets spånsida (11) uppvisar en andra spånforrnande anordning (24) som är placerad symmetriskt kring skärets mittlinje (A) och består av dels en spånbrytargrop (18) med en spets som sträcker sig fram till skäreggen (12) i området kring skärets mittlinje (A) och är för övrigt placerad innanför skärets första spånformande anordning (23) och dels en ås (19) som omgärdar en bakre del av spånbrytargropen. samt att den första spånforniande anordningen (23) består av två identiska men spegelvända anordningar på vardera sida av mittlinje A, dessa avslutas en bit från vardera sidan av skämingspunkten för att ge utrymme för den ovannämnda spetsen av spånbrytargropen (18) som är en del av den andra anordningen för spånbrytning (24). så att spetsen når fram till skäreggen kring skämingspunkten för skäreggen och mittlinje A.

2. Skär enligt krav 1 kännetecknat av att spånbrytargropen (18) i den andra spånfomiande anordningen (24) är droppformad när spånytan är sedd i planvy.

3. Skär enligt krav 1 och 2 kännetecknat av att åsen (19) bildar en båge som från den ena änden till den andra täcker l40-l9()°, företrädesvis 160-1 80° av omkretsen av en cirkel, 360°. 10 15 20 25 30 ll78lSEEfterSFE 2005-02-10

4. Skär enligt krav l-3 känneteeknat av att vid sin maximala höjd är åstoppen högre än skäreggen (12) men lägre än skaftets översida (6).

5. Skär enligt krav 1 -4 känneteeknat av att vid respektive främre åsände finns en knöl (20).

6. Skär enligt krav l -5 känneteeknat av att bottenytan på den droppforrnade spånbrytargropen (18) längs skärets mittlinje (A) formar en spetsig vinkel ot med en linje parallell med skärets undersida (7), nämnda vinkel är 5 - 30°, företrädesvis 10 - 20°.

7. Skär enligt krav 5 kännetecknat av att avståndet (h) mellan de främre ändarna av åsen (19) eller knölarna (20) är 0,4 - 0,7; företrädesvis 0,45 - 0,6 av diametem (B) av skärhuvudet (3).

8. Skär enligt krav 5 kännetecknat av att avståndet (h) mellan en linje vinkelrätt mot skärets mittlinje (A) som passerar genom de främre åsändarna (19) eller knölama (20) och en parallell linje som passerar igenom punkten där skäreggen och skärets mittlinje (A) möts är 0,20 - 0,45, av diametem (B) av skärhuvudet (3).

9. Skär enligt krav 1 - 8 kännetecknat av att skäret har tre skaft och tre skärhuvuden.

10. Skär enligt krav 1 -8 kännetecknat av att skäret har fyra skaft och fyra skärhuvuden.

11. ll. Skär enligt krav l - 10 kännetecknat av att skäret är tillverkat som en enhet i ett hårt material som till exempel härdmetall, keramik eller liknande.