SE528710C2 - Indexerbart frässkär med kopplingsmedlet anordnat på en släppningsyta - Google Patents

Description

20 25 30 2 betraktat i planvy. Skärets under- och sidostödytor är plana och skärets fixering säkerställs huvudsakligen genom dels spännkraften från en spännskruv, dels samverkan mellan skärets släppningsytor och skärlägets sidostödytor_ För denna typ av verktyg, speciellt vid bearbetning med små skärdjup, när endast det krökta partiet av skäreggen är i ingrepp med ett arbetsstycke, uppstår en stor axiell kraftkomponent, som tenderar att pressa skäret ur dess skärläge, vilket leder till att spännskruven utsätts för stora krafter och att fixeringen riskerar att bli instabil. Vid stora skärdjup, när även det raka partiet är i ingrepp med arbetsstycket uppstår inte detta problem i samma utsträckning, eftersom det då finns en motverkande kraft från den del av arbetsstycket, som bearbetas av det raka partiet.

I US 5 951 213 A beskrivs ett fräsverktyg och ett skär, som avser att lösa problemet med instabil fixering genom att på skärets undersida anordna en urtagning, som är avsedd att samverka med ett utsprång i skärlägets bottenyta. l monterat tillstånd etableras då kontakt dels mellan skärets undersida och skärlägets bottenyta, dels mellan delar av skärets släppningsyta och ett flertal sidostödytor hos skärläget, samt mellan skärets urtagning och skärlägets utsprång.

Emellertid medför denna lösning olägenheten att anliggningen blir överbestämd, vilket innebär att precisionen med avseende på skäreggarnas läge relativt grundkroppen går förlorad och att skäret i värsta fall vickar i skärläget. l WO 2004/082877 A1 beskrivs ett fräsverktyg och ett skär, som avser att lösa problemen med instabil fixering och inexakt positionering genom att på skärets undersida anordna urtagningar, vilka är avsedda att samverka med utsprång i skärlägets bottenyta. Vid montering förs skäret in i skärläget så att urtagningarna bringas i linje med utsprången. l det korrekta läget kan en skruv införas genom ett hål samt inskruvas i ett gängat hål. Därmed pressas skärets undersida an mot bottenytan, medan delar av en släppningsyta kommer till anliggning mot sidostödytor i skärläget. Utsprångens flanker kommer till anliggning mot urtagningarna först vid bearbetning, om skäret då rör sig något. Denna problemlösning leder visserligen inte till att anliggningen blir överbestämd, men medför istället att en viss förskjutning av skäret tillåts i dess skärläge, varigenom 10 15 20 25. 30 528 710 3 precisionen med avseende på skäreggarnas läge relativt grundkroppen går förlorad.

Uppfinninqens svften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovannämnda olägenheter och skapa ett förbättrat fräsverktyg. l en första aspekt är sålunda ett syfte med uppfinningen att skapa ett frässkär för konturfräsning, som låter sig monteras på ett stabilt och exakt sätt, där precisionen med avseende på skäreggarnas läge relativt grundkroppen bibehålls även under bearbetning.

Enligt uppfinningen nås åtminstone detta syfte medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 kännetecknande del. Fördelaktiga utföranden av uppfinningen är vidare angivna i de osjälvständiga kraven. l en andra aspekt tar uppfinningen även sikte på att skapa ett med avseende på stabil och exakt fixering av ett eller flera skär förbättrat fräsverktyg.

Särdragen hos detta verktyg framgår av krav 12. l en tredje aspekt tar uppfinningen vidare sikte på att skapa en för fräsverktyget avsedd underläggsplatta, vars särdrag framgår av kravet 13.

Kort beskrivning av bifoqade ritninqar På ritningarna är: Fig. 1 en perspektivvy visande ett fräsverktyg enligt föreliggande uppfinning, Fig. 2 en perspektivlsk sprängvy visande ett fräsverktyg enligt fig. 1, varvid ett frässkär visas åtskilt från ett skärläge iverktygets hållare eller grundkropp, samt en underläggsplatta mellan grundkroppen och skäret, Fig. 3 en perspektiwy snett underifrån av skäret enligt fig. 2, Fig. 4 en analog perspektiwy visande skäret vridet 180°, iförhållande till läget enligt fig. 3, Fig. 5 en planvy ovanifrån av samma skär, Fig. 6 en planvy underifrån av skäret, Fig. 7 en sidovy av skäret, 10 15 20 25 30 528 710 4 Fig. 8 en motsatt sidovy av skäret, Fig. 9 ett schematiskt och mycket förstorat snitt av skäret och skärläget innan kopplingsmedlen förts samman, och Fig. 10 en perspektivvy av en underläggsplatta enligt föreliggande uppfinning.

Detalerad beskrivnin av föredra na utföranden av u finnin en l fig. 1-8 visas ett skärverktyg i form av en konturfräs för metallbearbetning, som på konventionellt sätt inbegriper dels en grundkropp 1, dels ett antal skär 2. Grundkroppen innefattar ett skaft 3 för infästning i en verktygshållare och en främre ände 4. l denna ände 4 är utformat två skärlägen, nämligen ett inre skärläge 5 och ett yttre skärläge 6, som var för sig bär ett skär 2, företrädesvis utfört i sintrad hårdmetall. Benämningen av skärlägena 5, 6 relateras till respektive skärläges radiella position. Ett fastspänningsorgan i form en skruv 7 håller skäret 2 i skärläget 6. Skärlägena 5, 6, och därmed även skären 2A, 2B, är så placerade att det ena, eller inre, skäret 2A i det inre skärläget 5 sträcker sig in till och företrädesvis förbi en tänkt geometrisk axel C, kring vilken grundkroppen 1 är roterbar och vilken är lokaliserad i grundkroppens 2 centrum. Detta innebär att verktyget kan borra i arbetsstycket. Det andra, eller yttre, skäret 2B i det yttre skärläget 6 anordnas något vid sidan om den geometriska axeln C. Skärens aktiva skäreggar anordnas så att de bildar en perfekt halvsfär vid rotation. Nämnas kan att skären 2A, 2B är identiska. Då skärens 2A, 2B aktiva eggar blivit utslitna eller slöa, indexeras inaktiva eggar fram till en aktiv position, samtidigt som skären 2A, 2B bringas att byta skärläge 5, 6.

Mellan respektive skär 2A, 2B och skärläge 5, 6 är anordnad en underläggsplatta 8, vilken fasthålles i skärläget medelst två skruvar 9A, QB, som samverkar med hålen 10A, 10B. Underläggsplattan innefattar även ett centrumhål 11.

Varje skärläge 5, 6 innefattar en bottenyta 12, i vilken mynnar ett gängat hål 13 för att mottaga den skruv 7, som förs genom ett genomgående hål 14 i skäret 2, samt två mindre, gängade hål 15A, 15B för att mottaga skruvarna 9A, 9B.

Skärläget har dessutom en främre sidostödyta 16, en mellanliggande sidostödyta 10 15 20 25 30 01 hå G3 5 17, och en bakre sidostödyta 18, där positionerna relateras till verktygets axiella riktning.

Skäret 2, som enskilt visas ifig. 3-8, passar, såsom tidigare nämnts, in i båda skärlägena 5, 6. Skäret har en ögon- eller lövliknande grundform, som bestäms av generellt plana motsatta ovan- och undersidor 19, 20, som är inbördes parallella. Mellan dessa utbreder sig en runtomgående periferisk yta, vilken bildar en släppningsyta, som i figurerna givits en generell beteckning 21. Begreppet släppningsyta 21 skall i detta sammanhang tolkas i dess vidaste bemärkelse.

Släppningsytan 21 kan således vara utformad som en sammanhängande yta med en utbredning mellan skärets ovan- och undersidor 19, 20, alternativt som ett antal delytor som tillsammans bildar en yta med en utbredning mellan skärets ovan- och undersidor 19,20. I övergången mellan ovansidan 19 och nämnda släppningsyta 21 bildas två motsatta skäreggar 22, 23. Varje dylik skäregg 22, 23 inbegriper dels ett i huvudsak rakt parti 24, 25 i anslutning till ett rakt avsnitt 26, 27 av släppningsytan 21, dels ett krökt parti 28, 29 i anslutning till ett konvext bågformigt avsnitt 30, 31 av släppningsytan 21. De krökta partierna 28, 29 av eggarna har olika längd, vilket tydligast framgår av fig. 5 och 6. De raka partierna 24, 25 är ej parallella utan bildar en vinkel med varandra, lämpligen mellan 4° och 20°, och företrädesvis mellan 6° och 15°. De raka eggpartierna 24, 25 ansluter i en första ände till ett hörn 32, 33, och i en andra ände till ett krökt eggparti 28, 29. De krökta eggpartierna 28, 29 definieras båda av krökningsradier, som äri huvudsak identiska. Vart och ett av de krökta eggpartierna 28, 29 utgör åtminstone 40 % av respektive skäreggs 22, 23 totala utsträckning. Det må även nämnas att skärets släppningsyta 21 är orienterad i en spetsig vinkel, t.ex. inom området 80-85°(ej visat), mot ovansidan 19.

Så långt det visade verktyget hittills allmänt beskrivits är detsamma i allt väsentligt tidigare känt.

Nytt enligt uppfinningen är att skäret 2 innefattar åtminstone ett första kopplingsmedel 34, som är beläget på skärets 2 släppningsyta 21. Detta kopplingsmedel 34 är avsett att l skärets monterade tillstånd samverka med ett andra kopplingsmedel 35, som är utformat i skärlägets 5, 6 bakre sidostödyta 18. 10 15 20 25 30 528 710 6 För att säkerställa att kopplingsmedlen 34, 35 pressas samman i samband med montering av skäret 2 är det gängade hålet 13 i skärläget 6 och hålet 14 i skäret 2 så anpassade, att åtdragning av skruven 7 ger en viss förspänning. I den visade föredragna utförandeformen uppvisar vart och ett av kopplingsmedlen 34, 35 ingreppsorgan i form av åsar 36 och rillor 37. Åsarnas 36 tvärsnittsform är konventionell och därför ej speciellt åskådliggjord i en separat figur. Generellt kan dock sägas att den enskilda åsen avgränsas av två motstående flankytor eller flanker, mellan vilka finns en rygg, som bildar åsens högst belägna parti. En vanlig vinkel mellan flankytorna är 60°. Dock är även andra vinklar tänkbara. Väsentligt är att ryggarna på åsarna l det ena kopplingsmedlet inte bottnar i rillorna i det andra kopplingsmedlet. Det är även väsentligt att delningen mellan åsarna är densamma i båda kopplingsmedlen, ty annars skulle det ena kopplingsmedlet inte kunna passas in i det andra.

I valet av ingreppsorgan är åsar och rillor att föredra av den anledningen att de krafter, som skall tas upp, huvudsakligen verkar i ett plan, som är parallellt med skärlägets bottenyta 12. Närmare bestämt skall förhindras att skäret glider utmed bottenytan 12. Dessa krafter tas upp av ett antal åsar via dessas kraftöverförande flanker, vilkas sammanlagda yta blir relativt stor, framför allt i jämförelse med organ av den typ som har en mindre uttalad längd, exempelvis knoppforrniga organ, som är lämpade att ta upp krafter i flera riktningar. Speciellt vid små skärdimensioner är det fördelaktigt med rillor och åsar, eftersom andra ingreppsorgan - för ta upp motsvarande krafter- måste ges en storlek, som är alltför dominant och som därmed påverkar skärets geometri och egenskaper i en ofördelaktigt stor utsträckning.

Av fig. 3 och 4 framgår att antalet åsar 36 i det konvext bågformiga avsnitt, som är beläget i anslutning till hörnet 32, uppgår till sju, och att antalet åsar 36 i det konvext bågformiga avsnitt, som är beläget i anslutning till hörnet 33, uppgår till nio. Antalet åsar kan givetvis variera, men det föredras att de uppgår till åtminstone tre och högst tolv. Det framgår även att var och en av rillorna 37 utmed hela sin längd öppnar sig ut från släppningsytan 21 och att åsarnas 36 respektive rillornas 37 längdaxlar sträcker sig i en vinkel mot skärets undersida 20.Denna 10 15 20 25 30 5128 7i0 7 vinkel kan variera, men är huvudsakligen rät. Givetvis är åsarna 36A respektive riliorna 37A i skärläget anordnade på motsvarande sätt i förhållande till skärlägets bottenyta 12, dvs. de bildar en huvudsakligen rät vinkel med bottenytan 12. Antalet åsar och rillor i det ena kopplingsmedlet behöver ej nödvändigtvis överensstämma med antalet åsar och rillor i det andra kopplingmedlet.

Såsom nämnts ovan är kopplingsmedlen 34 belägna utmed de konvext bågformiga avsnitten 30, 31 av släppningsytan 21, men det är givetvis tänkbart att anordna dessa utmed de raka avsnitten 26, 27. En placering utmed de konvext bågformiga avsnitten är dock att föredra, eftersom det främst är dessa avsnitt som har en benägenhet att pressas ut längs den bakre sidostödytan 18 i en riktning utmed bottenytan 12, och då främst vid små skärdjup, såsom tidigare beskrivits.

Det är vidare föredraget att kopplingsmedlet upptar blott en begränsad del, företrädesvis högst 15 %, av släppningsytans 21 totala längdutsträckning, eftersom skärets 2 position i skärläget annars tenderar att bli överbestämt, vilket resulterar i instabilitet.

Av fig. 3 och 4 framgår även att en bortre ände av respektive ås 36, betraktat från skärets undersida 20, är fjärmad från skäreggen. På detta sätt erhålles en obruten, sammanhängande skäregg 22, 23, vilket i de flesta fall är önskvärt. Längdutsträckningen för den längsta åsen kan givetvis variera, men bör uppgå till åtminstone 25 % av skärets höjd, där höjden definieras av avståndet från ovansidan 19 till undersidan 20. Vid grovbearbetning skulle det även vara tänkbart att använda ett skär 2 med en skäregg 22, 23, som är ojämn eller tandad, vilket blir resultatet om respektive ås 36 sträcker sig ända fram till och ändar i skärets 2 ovansida 19. l fig. 9 visas ett schematiskt snitt av ett skär 2 och ett skärläge 6 innan kopplingsmedlen förts samman. Här framgår att distanseringen av riliorna 37 från skäreggen 22, 23 åstadkommits genom att respektive rilla 37 har ett djup som successivt minskar i riktning mot skärets 2 ovansida 19. Följaktligen har även åsarna 36 en höjd, som successivt minskar i riktning mot skärets 2 ovansida 19.

Den största höjden, d v s i anslutning till skärets 2 undersida 20, bör uppgå till 0,1 10 15 20 25 30 528 710 8 mm och ej vara större än 1 mm. Åsarna 36 respektive rillorna 37 kan åstadkommas med hjälp av en för ändamålet lämpad fräs. Även åsarna 36A i skärläget 6, närmare bestämt i den bakre sidostödytan 18, kan åstadkommas genom fräsning. l detta fall är dock rillornas 37A djup konstant. Härvid kan även konstateras att skärlägets 6 åsryggar är parallella med skärets 2 rillbottnar, såsom framgår av de båda streckprickade linjerna.

I figur 10 illustreras en utförandeform av en underläggsplatta 8A enligt föreliggande uppfinning. Här har underläggsplattan 8A på konventionellt sätt en generellt ögon- eller lövliknande grundform, som bestäms av generellt plana motsatta ovan- och undersidor 38, 39, som är inbördes parallella. Mellan dessa utbreder sig en runtomgående periferisk yta, som i figurema givits en generell beteckning 40. I övergången mellan ovansidan 38 och nämnda periferiska yta 40 bildas två motsatta kanter 41, 42. Dessa kanter 41, 42 inbegriper var och en ett i huvudsak rakt parti 43, i anslutning till ett rakt avsnitt 44 av den periferiska ytan 40, och ett krökt parti 45, i anslutning till ett konvext bågformigt avsnitt 46 av den periferiska ytan 40. Nytt enligt uppfinningen är att underläggsplattan 8A innefattar ett kopplingsmedel 47, som är lokaliserat utmed nämnda periferiska yta 40. Detta kopplingsmedel 47 samverkar med motsvarande kopplingsmedel på en sidostödyta i skärläget 5, 6. För att erhålla en stabil fixering av skäret är underläggsplattan 8A på sin ovansida 38 försedd med ingreppsorgan 48 (i form av cylindriska urtagningar) avsedda att samverka med ingreppsorgan på undersidan av ett (icke visat) skär. Enligt denna utförandeform är det således ej nödvändigt med kopplingsmedel på skärets släppningsyta. Kopplingsmedlet 47 uppvisar ingreppsorgan i form av åsar och rillor, men det skall dock påpekas att även andra typer av ingreppsorgan är tänkbara. I övrigt gäller även för underläggsplattan 8A att antalet åsar kan variera, men att det är föredraget att de uppgår till åtminstone tre och högst tolv, att nämnda åsar respektive rillor sträcker sig i en företrädesvis rät vinkel mot underläggsplattans undersida 39, att Kopplingsmedlet 47 kan vara beläget på det konvext bågformiga avsnittet 46 av den periferiska ytan 40, och att kopplingsmedlet 47 upptar endast en begränsad del, företrädesvis högst 15 %, av 10 15 9 den periferiska ytans 40 totala Iängdutsträckning. Vidare är rillornas djup med fördel konstant utmed ri||ornas längdutsträckning och sträcker sig rillorna mellan underläggsplattans 8A ovan- och undersida 38, 39. Även underläggsplattan 8A kan, liksom skäret 2, med fördel vara indexerbart och därmed innefatta kopplingsmedel på den icke visade delen av den periferiska ytan 40.

Tänkbara modifikationer av Ljppfinninqen Uppfinningen är ej begränsad enbart till de ovan beskrivna och på ritningarna visade utförandena. Tvärtom är ett flertal alternativa utföranden tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan åsarna respektive rillorna på skäret åstadkommas genom direktpressning. I detta fall är det möjligt att utforma även skärets rillor respektive åsar med konstant djup, även i det fall där ri||ornas ände närmast skäreggen är tjärmad från skäreggen. l detta fall kan åsarna respektive rilloma i änden närmast skäreggen ha en abrupt avslutning.

Det är även tänkbart att istället för ett flertal långsträckta åsar (och mellanliggande rillor) använda blott ett enda hanartat utsprång i den ena ytan för sammankoppling med ett honartat säte iden andra ytan, varvid utsprånget och sätet kan ha godtycklig form, t.ex. rund, oval, fyrkantig etc.

Claims (13)

10 15 20 25 30 528 710 10 Patentkrav

1. lndexerbart frässkär (2), innefattande motsatta ovan- och undersidor (19,20) mellan vilka utbreder sig en släppningsyta (21), och två motsatta skäreggar (22,23) utformade i övergången mellan ovansidan (19) och släppningsytan (21), varvid var och en av skäreggarna (22,23) inbegriper ett i huvudsak rakt parti (24,25) i anslutning till ett rakt avsnitt (26,27) av släppningsytan (21), och ett krökt parti (28,29) i anslutning till ett konvext bågformigt avsnitt (30,31) av släppningsytan, varvid (2) skäret innefattar ett kopplingsmedel (34) uppvisande ett eller flera han- och/eller honartade ingreppsorgan, k ä n n e t e c k n at a v, att kopplingsmedlet (34) är lokaliserat utmed nämnda släppningsyta (21).

2. Skär enligt krav 1, k ä n n e te c k n a t a v, att kopplingsmedlet (34) upptar endast en begränsad del av släppningsytans (21) längdutsträckning.

3. Skär enligt krav 2, k ä n n e te c k n a t a v, att kopplingsmedlet (34) upptar högst 15 % av släppningsytans (21) längdutsträckning.

4. Skär enligt något av föregående krav. k ä n n e te c k n a t a v, att kopplingsmedlet (34) är lokaliserat utmed det konvext bågformiga avsnittet (30,31) av släppningsytan (21 ).

5. Skär enligt något av föregående krav, k ä n n e te c k n a t a v, att en bortre ände av kopplingsmedlet (34), betraktat från skärets undersida (20), är fjärmat från skäreggen (2223).

6. Skär enligt något av föregående krav, k ä n n e te c kn at a v, att nämnda ingreppsorgan utgörs av ett flertal åsar (36), som är åtskilda av rillor (37).

7. Skär enligt krav 6, k ä n n e te c k n a t a v, att antalet åsar (36) uppgår till åtminstone tre och högst tolv. 10 15 20 25 30 5 8 7 1 0 11

8. Skär enligt krav 6 eller 7, k ä n n e te c kn at a v, att nämnda åsar (36) respektive rillor (37) sträcker sig i en vinkel mot skärets (2) undersida (20).

9. Skär enligt något av kraven 6-8, k ä n n e te c k n a t a v, att den enskilda riilan (37) har ett djup, som successivt minskar i riktning mot skärets ovansida (19).

10. Skär enligt något av kraven 6-9, k ä n n e te c k n at a v, att åsarna (36) har en största höjd av åtminstone 0,1 mm.

11. Skär enligt något av kraven 6-10, k ä n n e te c k n at a v, att åsarna (36) har en största höjd av högst 1 mm.

12. Fräsverktyg, innefattande dels en grundkropp (1) uppvisande ett skärläge (5,6) med en bottenyta (12) och åtminstone en sidostödyta (16,17,18), dels ett i skärläget (5,6) lösbart monterat skär (2) innefattande motsatta ovan- och undersidor (19,20) mellan vilka utbreder sig en släppningsyta (21), varvid skäret (2) innefattar två motsatta skäreggar (22,23) utformade i övergången mellan ovansidan (19) och släppningsytan (21), och varvid var och en av skäreggarna (22,23) inbegriper ett i huvudsak rakt parti (24,25) i anslutning till ett rakt avsnitt (26,27) av släppningsytan (21) och ett krökt parti (2829) i anslutning till ett konvext bågformigt avsnitt (30,31) av släppningsytan (21), varvid skäret (2) och skärläget (5,6) inbegriper samverkande kopplingsmedel (34,35), som var för sig uppvisar ett eller flera han- och/eller honartade ingreppsorgan med uppgift att säkra skäret i ett monterat tillstånd, k ä n n e t e c k n a t a v, att skärets (2) kopplingsmedel (34) är lokaliserat utmed nämnda släppningsyta (21), och att skärlägets (5,6) kopplingsmedel (35) är lokaliserat utmed nämnda sidostödyta (16,17,18).

13. Underläggsplatta (8A) för fräsverktyg, innefattande motsatta ovan- och undersidor (38,39) mellan vilka utbreder sig en periferisk yta (40), och två motsatta 528 710 12 kanter (41 ,42) utformade i övergången mellan ovansidan (38) och den periferiska ytan (40), varvid var och en av kanterna (41,42) inbegriper ett i huvudsak rakt parti (43) i anslutning till ett rakt avsnitt (44) av den periferiska ytan (40) och ett krökt parti (45) i anslutning till ett konvext bågformigt (46) avsnitt av den periferiska ytan (40), varvid underläggsplattan (8) innefattar ett kopplingsmedel (47) uppvisande ett eller flera han- och/eller honartade ingreppsorgan, k ä n n e t e c k n a d a v, att kopplingsmedlet (47) är lokaliserat utmed nämnda periferiska yta (40).