SE529458C2 - Roterbart frässkär för gängfräsning tillverkat av kubisk bornitrid samt gängfräsverktyg - Google Patents

Description

25 30 529 458 Sflen med uggfinningen Ett syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett frässkär och ett frässkärsverktyg vilka undviker problemen med känd teknik.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett frässkär och ett frässkärsverktyg för ekonomiskt fördelaktig skärande bearbetning av hårda metalliska material.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett frässkär och ett frässkärsverktyg medelst vilka all bearbetning kan ske i en uppspänning i härdat tillstånd.

Ytterligare ett annat syfte med föreliggande uppfinning enligt en fördragen utföringsform är att anvisa ett frässkär och ett frässkärsverktyg innefattande en stabil infästning. i Ytterligare ett annat syfte med föreliggande uppfinning enligt en fördragen utföringsform är att anvisa ett omslipningsbart frässkär.

.Dessa och andra syften har uppnåtts medelst ett frässkär och ett frässkärsverktyg såsom de definieras i de självständiga patentkravens kännetecknande delar.

Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer föredragna utföringsfonner att, i ej begränsande syfte, beskrivas med hänvisning till ritningama vari lika referenssiffror avser lika delar, Fig. 1 visar ett ämne till ett frässkär enligt föreliggande uppfinning i planvy.

F ig. 2 visar frässkäreti sidovy.

Fig. 3 visar ämnet i perspektiwy.

Fig. 4 visar ett frässkär enligt föreliggande uppfinning i planvy.

Fig. 5 visar frässkäret i sidovy.

Fig. 6 visar frässkäret i perspektivvy.

Fig. 7 visar en del av frässkäret i sidovy i förstoring.

Fig. 8 visar en altemativ utföringsfrom av ett frässkär enligt föreliggande uppfinning i sidovy i förstoring. l Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer av ugpfinningen 10 15 20 25 30 529 458 3 l Fig. 1, 2 och 3 visas ett ämne 10 till ett frässkär enligt föreliggande uppfinning. Ämnet 10 består av enbart solid kubisk bornitrid (CBN). Ämnet 10 kan framtas ur en solid kropp av CBN med hjälp av trådgnistning. Ämnet har grundforrnen av en cirkulär platta med en översida 11, en undersida 12 samt en däremellan sig sträckande kantyta 13. Ämnet har en tjocklek T, vilken definieras av avståndet mellan översidan 11 och undersidan 12. Tjockleken kan väljas inom till exempel intervallet 2-5 mm. Ämnet har ett centralt placerat, genomgående hål 14. Ett antal urtagningar 15 är anordnade vid ämnets periferi, företrädesvis framtagna medelst slipning. Antalet urtagningar i den visade utföringsformen är fem, men allt från två till tio urtagningar är tänkbart. Urtagningama 15 bildar från en cirkel C1 utskjutande tänder 16. Cirkeln C1 är koncentrisk med ämnets centrumlinje CL.

Varje tand uppvisar en frontyta 17 och en krökt yta 18. Den krökta ytan 18 kan följa en bana som kan beskrivas av en radie, vars radiecentrum anordnas så att erforderlig släppning uppnås. Nämnda radie kan vara större än tjockleken T, till exempel av storleksordningen 7 mm. Delningen mellan frontytorna 17 eller tändema kan vara ojämn, exempelvis såsom visas medelst den yttersta cirkeln C3 i Fig. 1. Delningen mellan frontytoma eller tänderna kan altemativt vara jämn. l den visade utföringsforrnen är delningen mellan intill varandra liggande frontytor räknat medsols från den undre tanden i Fig. 1, ungefär som följer: 72°, 68°, 76°, 68° och 76°. Avsikten med ojämn delning är att minimera vibrationer när det färdiga frässkäret används. Den mellersta cirkeln C2 i Fig. 1 kan ange den tänkta största diametem D hos det färdiga frässkäret. Diametem D kan väljas inom till exempel intervallet 15-30 mm. Således sticker varje tand 16 ett stycke radiellt utanför cirkeln C2 för att uppnå bearbetningsmån. l Fig. 4, 5 och 6 visas ett frässkär 20 enligt föreliggande uppfinning tillverkat av ämnet 10. Frässkäret 20 som visas är ett roterbart gängfrässkär, vilket har i huvudsak skivform. Frässkäret 20 har en centrumaxel CL kring vilken frässkäret är anordnat att roteras under fräsning. Frässkäret innefattar en översida 21 och en undersida 22 samt en däremellan sig sträckande kantyta 23. Åtminstone någon av översidan 21 och undersidan 22 är anpassad för formlåsning gentemot en hållare (ej visad). l den visade utföringsformen har enbart översidan 21 en profilerad form medan undersidan 22 äri huvudsak plan. Kantytan 23 innefattar 10 15 20 25 30 529 458 4 fem tänder 26A, 26B, 26C, 26D och 26E, varvid var och en har en konvex skäregg 29. Varje tand 26A-26E innefattar en frontyta eller en spånyta 27 och en släppningsyta 28. Spånytan 27 kan vara anordnad i ett plan som skär frässkärets centrumlinje CL eller som skär hålet 14. Delar av ämnets krökta yta 18 kvarstår i frässkäret 20. Skäreggen 29 är utbildad i skämingen mellan spånytan 27 och släppningsytan 28. Skäreggen 29 kan definieras av en radie R i nämnda plan (se Fig. 7), vilken i utföringsforrnen är av storleksordningen av frässkärets halva tjocklek T. Frässkäret 20 har en mittlinje M definierad mitt emellan sidoma 21 och 22. Mittlinjen M är företrädesvis vinkelrät mot centrumaxeln CL. Tanden 26A-26E och skäreggen 29 är symmetriskt anordnade relativt mittlinjen M. Altemativt kan tanden och skäreggen vara asymmetriskt anordnad relativt mittlinjen M.

Gängfrässkäret 20 består således i sin helhet av kubisk bomitrid. Åtminstone en av sidorna 21 och 22 kan, i området mellan hålet 14 och cirkeln C2, innefatta en stödyta 21A försedd med minst en medbringare anordnad att överföra skärkrafter till en hållare av exempelvis den typ som beskrivs i samband med F ig. 2A i US-A- 6,146,060. Beskrivningen av nämnda hållare enligt US-A-6,146,060 inkorporeras i föreliggande beskrivning. l den i Fig. 4-6 visade utföringsformen av frässkäret 20 utgörs medbringaren av ett våffelmönster, varvid ett antal toppar 30 utbildats genom att sidan utformats med två spårpartier. Varje spårparti täcker i huvudsak hela stödytan 21A och innefattar ett antal från varandra skilda, identiska räfflor eller spår. Spåren i spårpartiema har två huvudriktningar, vilka är vinkelräta mot varandra. Spårpartiema genomkorsar varandra helt, det vill säga de slutar ej inom stödytan förutom där hål har anordnats. Varje spår är avlångt samt är i tvärsnitt i huvudsak V-forrnat. Spårpartiema kan exempelvis brännas fram med hjälp av laser. Tänderna 26A-26E framtas företrädesvis genom slipning eller gnistning (EDM). Vid trådgnistning skär en elektrod i form av en tråd genom ämnet och således skapar en kontur i ett horisontalplan. Tändema i ett gängfrässkär behöver ej vara identiska utan kan ha olika utformningar, såsom olika skäreggar och profiler eller skränkta tänder. Antalet tänder kan variera från 2 till 10. Denna specifika produkt är främst avsedd för en invändig gängfräsapplikation. Wdare är produkten utformad för att kunna omslipas ett flertal antal gånger med bibehållen profil genom att släppningsytans form, till exempel en radie, i radiellt tvärsnitt hålls 10 15 20 25 529 458 5 i huvudsak konstant från planet för spånytan 27 ungefär fram till den krökta ytan 18.

Skäreggen kan alternativt definieras av en kurva och/eller en eller flera faser i nämnda plan såsom framgår ur Fig. 8 där tanden 26D' hos frässkäret 20' innefattar minst en skärande fas samt är asymmetriskt anordnad relativt mittlinjen M, varvid en i rotationsriktningen efterkommande tand 260' visas streckad såsom positionerad åt ett motsatt håll. Nämnda skäregg kan vara konvekt krökt, längs en kurva som är delcirkulär, parabolisk, elliptisk eller oregelbunden.

Fräsverktyget monteras genom att frässkärets 20 stödyta 21A för hand ansätts mot hållarens frontyta i någon av fyra möjliga positioner. Därmed linjeras spårriktningarna för respektive spårparti. Frässkärets 20 mittlinje M kommer då att ha utsträckning vinkelrätt mot hållarens rotationsaxel. En skruv förs igenom skärhålet 14 och mot ett gängat hål i hållaren. Vid rotation av skruven via en nyckel som är i ingrepp med ett nyckelgrepp, kommer frässkäret att dras fast mot frontytan. Frässkäret 20 är nu på ett fullgott sätt förankrad i hållaren. När frässkäret skall bytas ut förfares på omvänt sätt som vid monteringen, varvid frässkäret kan avlägsnas från hållaren och bytas. Kopplingen mellan frässkäret och hållaren ger en distinkt låsningseffekt medelst formlåsning och medger överföring av stora moment. Vid användning av kopplingen kan även verktyg med små diametrar anordnas stabila och medger enkelt byte av frässkär. Gängan i det hårda arbetstycket framtas lämpligen medelst cirkulär interpolation eller spiralinterpolation. Arbetsstycket har då en urtagning eller ett utsprång i eller på vilken en gänga fräses på känt sätt.

Frässkäret enligt föreliggande uppfinning löser bearbetningsproblem vid tillverkning av hårda produkter eller härdade detaljer. Verktyget enligt uppfinningen innebär att all bearbetning kan göras i en uppspänning, i härdat tillstånd. Dessutom är frässkäret omslipningsbart ett antal gånger med bibehållen profil, varför frässkärkostnaden för användaren reduceras.

Claims (10)

10 15 20 25 30 529 458 Patentkrav

1. Roterbart frässkär, företrädesvis för gängfräsning, innefattande minst två tänder (26A-26E), varvid frässkäret (20;20') har i huvudsak skivform och innefattar en översida (21) och en undersida (22), k ä n n e t e c k n at av att frässkäret (20;20') har en centrumaxel (CL) kring vilken frässkäret är anordnat att roteras och av att frässkäret i sin helhet består av kubisk bomitrid (CBN).

2. Frässkäret enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att frässkäret (20) har en mittlinje (M) anordnad vinkelrätt mot centrumaxeln (CL) och av att varje tand (26A-26E) innefattar en skäregg (29), varvid skäreggen är symmetriskt anordnad relativt mittlinjen (M).

3. Frässkäret enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att frässkäret (20') har en mittlinje (M) anordnad vinkelrätt mot centrumaxeln (CL) och av att varje tand (26C',26D') innefattar en skäregg, varvid skäreggen är asymmetriskt anordnad relativt mittlinjen (M).

4. Frässkäret enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att varje tand (26A~26E) har en konvex skäregg (29) vilken definieras av en radie (R), och av att frässkäret (20) har en tjocklek (T) och av att radien (R) är av storleksordningen av frässkärets halva tjocklek.

5. Frässkäret enligt krav 3, k ä n n e t e c k n at av att delningen mellan tänderna (26A~26E) är ojämn.

6. Frässkäret enligt krav 3, k ä n n e t e c k n at av att delningen mellan tänderna (26A-26E) är jämn.

7. Frässkäret enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at av att åtminstone någon av översidan (21) och undersidan (22) är anpassad för formlåsning gentemot en hållare. 10 15 529 458

8. Gängfräsverktyg innefattande en hållare vilken håller ett frässkär innefattande minst två tänder (26A-26E), varvid frässkäret (20;20') har i huvudsak skivform och innefattar en översida (21) och en undersida (22), varvid en frässkärets (20;20') mittlinje (M) har utsträckning vinkelrätt mot hållarens rotationsaxel, k ä n n e t e c k n at av att frässkäret (20;20') har en centrumaxel (CL) kring vilken frässkäret är anordnat att roteras och av att frässkäret (20;20') i sin helhet består av kubisk bomitrid (CBN).

9. Gängfräsverktyget enligt krav 8, k ä n n e t e c k n at av att varje tand (26A-26E) innefattar en skäregg (29), varvid skäreggen är symmetriskt anordnad relativt mittlinjen (M).

10. Gängfräsverktyget enligt krav 8, k ä n n e t e c k n at av att varje tand (26C',26D') innefattar en skäregg, varvid skäreggen är asymmetriskt anordnad relativt mittlinjen (M).