SE529823C2 - - Google Patents

Description

25 30 529825 IZZOSSE 2006~04-20 2 använda direktpressade, dvs oslipade skär i allt fler applikationer. Dock har utvecklingen ej kommit längre än att verktygskonstruktören fortfarande måste räkna med en mättvariation av storleksordningen (+/-) 0,5 % av skärets nominella mått. Detta innebär att skärets aktiva skäregg mycket väl kan hamna i önskat läge, då utfallet från skärtillverkningen är gott, men dä utfallet är sämre (såtillvida att skäret svällt och blivit längre än beräknat, eller krympt och blivit kortare än beräknat) kan skäreggens läge relativt grundkroppen komma att awika i så hög grad från det önskade läget, att bearbetningsprecisionen blir mindre god.

På senare tid har utvecklats verktyg, vilkas gränssnitt mellan grundkroppen och skäret är utformade med kopplingsytor, som var för sig inbegriper såväl hanartade som honartade ingreppsmedel, vilka griper in i varandra. Ursprungligen utgjordes dessa kopplingsytor av s.k. serrationskopplingsytor, av det slag, som inbegriper en mångfald parallella, hanartade åsar och honartade spår, av vilka åsarna iden ena kopplingsytan griper in i spåren i den andra kopplingsytan, och vice versa. l nästa utvecklingssteg förfinades dessa gränssnitt genom att vissa åsar orienterades i räta eller andra vinklar mot övriga åsar, ofta i kombination med att antalet äsar reducerades till ett minimum. Gemensamt för tidigare kända gränssnitt är dock fortfarande att de hanartade ingreppsmedlen utgörs av mer eller mindre långsträckta, raka ásar med snedställda flanker, vilka har till uppgift att ombesörja såväl skärets positionering som kraftöverföringen från skäret till grundkroppen, genom att åsarnas flanker skall ha god kontakt utmed hela sin längd, samtidigt som åsama ej får bottna i tillhörande spår.

Inom tekniken för spånavskiljande bearbetning råder skillnad rnellan teori och praktik. I teorin är det sålunda tämligen enkelt att konstruera gränssnitt, som har optimala egenskaper med avseende på att stabilt fixera skäret och dennas aktiva skäregg i ett exakt förutbestämt läge relativt grundkroppen, och säkerställa god upptagning av alla de olika krafter, som verkar pä skäret under arbete. l praktiken påverkas emellertid skärets stabilitet och läge av en rad oförutsebara faktorer, av vilka en av de mest svàrbemästrade är det varierande utfallet vid tillverkningen av skären. Sá, länge utfallet ger god, nominell màttnoggrannhet erhålls bland annat den tilltänlkta och 10 15 20 25 30 529825 l2205SE 2006-04-20 3 beräknade yt- eller linjekontakten mellan åsarnas och spárens flanker utmed flankernas hela längd, men så snart till och med måttliga formfel uppstår, föreligger risk att kontakten mellan flankerna reduceras till punktkontakter eller partiell linjekontakt. Detta kan i sin tur få till följd att skäret, såväl initialt som under arbete, felpositioneras relativt grundkroppen (genom s.k. överbestämning). och att kraftöverföringen mellan skäret och grundkroppen blir undermålig.

Ugpfinningens sflen och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att komma till rätta med ovannämnda problem, genom att skapa ett skärverktyg med ett förbättrat: gränssnitt mellan verktygets grundkropp och det enskilda skäret. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa ett verktyg med ett gränssnitt, som dels förmår stabilt fixera skäret på ett sådant sätt att skärets aktiva skäregg tillförlitligt lokaliseras i ett korrekt, icke överbestämt läge relativt grundkroppen, dels förmår uppta avsevärda skärkrafter i det område, där behovet av stabilitet är störst, nämligen i omedelbar närhet av det hörn på skäret som inbegriper den aktiva skäreggen. Ett ytterligare syfte är att skapa ett gränssnitt, som icke blott lokaliserar skäret på önskat sätt initialt i samband med montering, utan även förmår bibehålla skärets stabila fixering under de svåra påfrestningar, som skäret utsätts för under den spånavskiljande bearbetningen. Förutom att erbjuda en förbättrad upptagning av sådana krafter som verkar i riktning uppifrån och ned i skäret, skall gränssnittet därför förhindra att skäret förskjuts respektive vrider sig relativt grundkroppen. Det är även ett syfte att skapa ett gränssnitt, som säkerställer de önskade egenskaperna med avseende på lägesnoggrannhet och kraftöverföringsförmàga, utan att tillverkningen av verktygets grundkropp och skär försvåras eller fördyras. l synnerhet skall :skäret vid behov kunna tillverkas genom direktpressning, dvs utan att behöva underkastas dyrbara slipningsoperationer.

Enligt uppfinningen nås det primära syftet medelst det verktyg, som definieras i det självständiga kravet 1. Fördelaktiga utföranden av det uppfinningsenliga verktyget är vidare angivna i de osjälvständiga kraven 2-19. 10 15 20 25 30 529823 12205SE 2006-04-20 4 I en andra aspekt hänför sig uppfinningen även till ett skär som sådant. Särdragen hos detta skär framgår av det självständiga kravet 20.

Fördelaktiga utföranden av det uppfinningsenliga skäret är vidare angivna i de osjälvständiga kraven 21-34. i Sammanfattning av uggfinningstanken Uppfinningen grundar sig på tanken att fixera skär, i synnerhet: indexerbara skär med två eller flera aktiva skäreggar, i alla kraftangreppsriktningar genom tre samtidigt verksamma effekter, nämligen en första läsning, som förhindrar translatorisk förskjutning av skäret i gränsslnittets plan, en andra låsning, som vridsäkrar detsamma, samt en tredje låsning i form av en stabil uppläggning av detsamma. Tillsammans kan dessa samverkande effekter sägas åstadkomma en trippelsäkring av skäret. Den förskjutningshindrande läsningen ástadkoms med hjälp av ett (solitärt) par av ingreppsmedel, som lämpligast utgörs av en på skärets undersida utformad, konvergerande knast, och ett divergerande säte i grundkroppen. Genom att knastens och sätets samverkande flankytor ges en avsmalnande och rotationssymmetrisk form, omöjliggörs translatorisk förskjutning av skäret i gränssnittet, oavsett hur angripande krafter i detta plan är radiellt riktade i förhållande till knastens och sätets gemensamma centrum. Dessutom säkerställs att knasten söker sig in centriskt i sätet oavsett eventuella tormfel, varigenom överbestämning av skärets position undviks. Vridsäkring av skäret ástadkoms lämpligen - ehuru ej nödvändigtvis - av ett annat par av samverkande ingreppsmedel, t ex en knast och ett säte, vilket par är fjärmat från icke blott den positionerande och förskjutningshindrande knasten, utan även från skärets centrumaxel eller geometriska referensort. Slutligen åstadkoms den stabila uppläggningen med hjälp av väl tilltagna bärytor, som med fördel kan utgöras av knastarnas undre ytor. I praktiken lämpar sig uppfinningen särskilt väl för indexerbara skär. I dylika fall tillverkas skären med minst tre (t ex tvâ par) knastar, av vilka en eller flera, som ej är verksamma för att vrid- och förskjutningssäkra skäret, utnyttjas för att med sin undersida :stöda mot en lämpligen plan stödyta i grundkroppens kopplingsyta. 10 15 20 25 30 529823 l2205SE 2006-04-20 5 Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt Genom EP 0300172 och US 4315706 är tidigare kända skärverktyg med skär, vilka är lösbart förbundna med tillhörande grundkroppar via gränssnitt, som inbegriperi grundkropparnas kopplingsyta utformade, tvärsnittsvis runda hanorgan, vilka griper in i honartade ingreppsmedel i skärets undersida. l dessa fall utgörs emellertid de honartade lngreppsmedlen av endast delvis runda säten eller sätesytor, som är öppna i sidled, och som därför ej kan ta upp sidoförskjutningskrafter i godtyckliga radialriktningar.

Vidare beskriver EP 1405686 ett skärverktyg i form av ett svarvverktyg, vars skär är lösbart förbundet med en grundkropp via dels en spännskruv, dels en i grundkroppen monterad, cylindrisk láspinne, som griper in i ett cylindriskt häl i skäret, och har förmåga att motverka translatorisk förskjutning av skäret relativt grundkroppen. Emellertid saknar skruven i praktiken förmåga att vridsäkra skäret i ett läge i vilket skärets aktiva skäregg kan tillförlitligt bibehålla ett exakt rymdläge relativt grundkroppen, enär skruven dels via sin hangänga har ett visst spel relativt hongängan i grundkroppen, dels kan böjas undan av skärkrafterna. Dessutom kräver låspinnens ingrepp ll det cylindriska hålet extremt fina toleranser för att skäret ej skall kunna röra sig relativt làspinnen.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På rltningama är: Fig 1 en perspektivisk sprängvy visande ett skärverktyg i form av en fräs, varvid ett skär och en spännskruv för fixering av detta visas åtskilda från verktygets grundkropp, Fig 2 en förstorad fågelperspektivvy visande en i grund- kroppen ingående, första kopplingsyta, Fig 3 en grodperspektiwy av skäret, visande en andra kopplingsyta ingående i skärets undersida, Fig 4 en planvy ovanifrán av den första kopplingsytan enligt fig 2, Fig 5 en planvy underifrån av den andra kopplingsytan enligt fig 3, Fig 6 en förstorad sprängbild visande en rund knast och ett runt säte som bildar ingreppsmedel l kopplingsytorna, 10 15 20 25 30 529823 12205SE 2006~04~20 6 Fig 7 en sektion visande knasten i ingrepp med sätet, Fig 8 en förstorad sprängbild visande en avlång knast och ett avlångt säte, som bildar en annan typ av ingreppsmedel, varvid knasten och sätet visas långsides, Fig 9 en sektion visande knasten och sätet enligt fig 8 i ingrepp med varandra, Fig 10 en mot fig 8 svarande sprängbild visande knastens och sätets tvärsnittsform, Fig 11 en tvärsektion visande knasten och sätet enligt tig 10 i ingrepp med varandra, Fig 12 en mot fig 2 svarande fägelperspektivvy visande en första kopplingsyta ingående i ett alternativt utförande av gränssnittet enligt uppfinningen, och Fig 13 en grodperspektivvy visande den andra kopplingsytan i samma gränssnitt.

Detalierad beskrivning av föredragna utföranden av uppfinningen l fig 1 visas ett för spànavskiljande bearbetning avsett verktyg (skärverktyg), som innefattar en grundkropp 1 och ett skär 2, vilket är fixerbarti grundkroppen med hjälp av ett spännorgan 3, som i detta tall har formen av en skruv. I exemplet är verktyget roterbart och utgörs av en fräs, närmare bestämt en hörn- eller planfräs, vilken inbegriper ett flertal spånfickor 4 i vilka kan monteras lika många skär 2, av vilka endast ett visas i fig 1. Grundkroppen 1 är roterbar kring en med C1 betecknad geometrisk centrumaxel.

Den enskilda spånfickan 4 avgränsas i detta fall av en sidoyta 5, en konkavt välvd ändyta 6, och en plan avsatsyta 7, vilken övergår i en försänkning, som i sin tur avgränsas av en sidoyta 8, en ändyta 9, samt en avsatsyta 10, som i detta fall är plan. Tillsammans med försänkta säten och delytor, som kommer att beskrivas i detalj nedan, ingår avsatsytan 10 i en första kopplingsyta, som generellt betecknas 11. l denna kopplingsyta 11 mynnar i exemplet ett hål 12 med en hongänga. Hàlets centrumaxel är betecknad C2. 10 15 20 25 30 529823 1220555 2006-04-20 7 Med fortsatt hänvisning till fig. 1 skall påpekas att spännskruven 3 inbegriper en hangänga 13 och en skalle 14, som i detta fall är konisk, men som även kan ha en annan form, tex platt.

I fig. 1 betecknar 15 en främre ändyta, och 16 en begränsning|slinje för en bakre ändyta på grundkroppen 1, medan 17 betecknar en rotationssymmetrisk mantelyta. l arbete roterar fräsen i riktning av pilen Fi.

Skäret 2 är i exemplet indexerbart genom att inbegripa två skäreggar 18 i anslutning till diametralt motsatta hörn på skäret. Av dessa skäreggar är den med index ”a” identifierade skäreggen 18a aktiv genom att vara framindexerad till ett läe i närheten av det fria hörn 19 på grundkroppen som bildas där ândytan 15, mantelytan 17 och kopplingsytan 11 möter varandra.

Däremot är den motsatta skäreggen 18b inaktiv i det visade läget.

Det skall även nämnas att varje enskild skäregg 18 inbegriper dels en längsgående, spànavskiljande huvudegg 20, dels en tvärställd planfasegg 21 med uppgift att avstryka och plana den yta, som genereras under fräsning. l skäret är utformat ett centralt hål 22. Även centrumaxeln för detta hål - liksom för skruven 3 - betecknas C2, enär de båda hålens och skruivens centra sammanfaller, dà skäret monteras i grundkroppen. l exemplet är skäret avlångt och inbegriper två làngsidor 23 och tvä kortsidor 24, vilka bildar släppningsytori anslutning till skäreggarna.

Nu hänvisas till fig. 2 och 3, som mer detaljerat illustrerar utformningen av icke blott den första kopplingsytan 11 i grundkroppen 1, utan även en samverkande, andra kopplingsyta 25 på skärets 2 undersida. En stor del av den andra kopplingsytan 25 utgörs av en i detta fall plan yta 26, som bildar skärets egentliga undersida.

För att ge en bild av de olika komponenternas storlek kan nämnas, att fräsen, i det konkreta exemplet, har en diameter av 40 mm (dvs radien, från centrumaxeln C1 till skärens huvudeggar 20, uppgår till 20 mm). Den första kopplingsytan 11 har då en längd av 16,2 mm (=avstándet mellan de främre och bakre gränslinjerna 27, 28) och en bredd av 8,5 mm (=avståndet mellan de inre och yttre gränslinjerna 29, 30). Den andra kopplingsytan 25 är ungefär lika stor som den första. 10 15 20 25 30 529825 IZZOSSE 2006-0420 8 I var och en av kopplingsytorna 11, 25 är utformade ingreppsnnedel, som kan vara antingen honartade eller hanartade, varvid ingreppsmedien samverkar i par på så sätt att ett hanartat ingreppsmedel griper in i ett honartat ingreppsmedel. l det visade exemplet är samtliga ingreppsmedel, som ingår i kopplingsytan 25 på skärets undersida, hanartade, och utgörs av knastar, som skjuter ut från undersidan 26. Härav följer att de samverkande ingreppsmedien i den första kopplingsytan 11 är honartade, och utgörs av säten.

Antalet knastar på skärets undersida uppgår i detta fall, då skäret är indexerbart, till fyra, varvid ett par knastar har en identisk form, som skiljer sig från formen hos knastarna i det andra paret. Närmare bestämt har två knastar 31 a, 31b generellt en rund, trissliknande form, medan de båda andra knastarna 32a, 32b har en avláng form. Den enskilda knastens 31 runda form (se även fig 6) bestäms av en ändlös, periferisk flank eller flankyta 33, som, i enlighet: med uppfinningen, har en rotationssymmetrisk form, samtidigt den smalnar av eller konvergerar i riktning mot knastens 31 fria ände, vilken i detta fall representeras av en undre, cirkelrund yta 34, som med fördel kan vara plan. En centrunnaxel, som definierar flankytans 33 rotationssymmetriska form, är betecknad C4. En konkav radieövergàng 35 är utformad mellan ytan 33 och skärets undersida 26, medan ytans 33 smala parti, sådant detta bestäms av den cirkulära, undre gränslinjen 36, övergår i en ringformig, konvex övergàngsyta 37. Den övre, cirkulära gränslinjen för ytan 33 är betecknad 38. I exemplet är ytan 33 genuint konlsk genom att vara alstrad av en rak generatris.

De båda andra knastarna 32, har en avlàng konturform. Närmare bestämt bestäms denna konturform (se även fig 8 och 10) av två snedstêillda sidoflankytor 39, som löper parallellt med varandra och ändar i två halvcirkulära krökta ândytor 40. De båda sidoflankytorna 39 är med fördel, ehuru ej nödvändigtvis, plana, och avgränsas av dels övre och undre, raka gränslinjer 41, 42, dels ändgränslinjer 43. De båda ändytorna 40 är partiellt koniska och konvergerar i riktning nedåt. Undersidan på den enskilda knasten 32 är plan och betecknad 44. Även i detta fall är en konkav övergàngsyta 45 utformad mellan skärets undersida 26 och den av deiytoma 39, 40 sammansatta flank- eller periferiytan på knasten 32. En konvex övergàngsyta 45a är utformacl i anslutning till undersidan 44. 10 15 20 25 30 529823 l2205SE 2006-04-20 9 Samtliga knastar 31, 32 utgör integrerade delar av skäret 2, dvs inår i en och samma solida hårdmetallkropp, som bildas genom pressning och sintring av en pulvermassa.

Det skall vidare nämnas att de båda knastarna 31 är identiska, icke blott såtillvida att de har samma medeldiameteri konytorna 33, utan även samma höjd (räknad såsom det axiella avståndet mellan knastens undersida 34 och skärets undersida 26). Även de båda avlånga knastarna 32 är identiska såväl med avseende på den runtomgående flankytans dimensioner, som med avseende på höjden. De båda avlånga knastarna 32, behöver ej nödvändigtvis ha samma höjd som de runda knastarna 31, även om så är fallet i det visade utförandexemplet.

Med hänvisning till fig. 3 och 8 skall påpekas att den enskilda, avlånga knasten 32 har en mot skärets undersida 26 vinkelrät, eometrisk centrumaxel, som är betecknad C6. l grundkroppens 1 kopplingsyta 11 (se fig. 2) är utformade två säten 46, 47, av vilka det ena är runt och det andra avlångt. l det exemplifierade utförandet är kopplingsytan 11 utformad med två delytor, vilka är belägna, på olika nivåer, och av vilka den ena utgörs av avsatsytan 10, medan den andra utgörs av en med 48 betecknad bottenyta, som är försänkti förhållande tilll avsatsytan 10 och bildar en stödyta för skåret. l exemplet är båda delytorna 10, 48 plana, varvid deras plan är inbördes parallella. Sätena 46, 47 är försänkta i avsatsytan 10.

Det runda sätet 46 (se även tig 6) avgränsas av en botten 49 och en ändlös flankyta 50 med en rotationssymmetrisk form, som definieras av en centrumaxel C3. I exemplet divergerar flankytan 50 i riktning från bottnen 49 mot såtets mynning i avsatsytan 10. Närmare bestämt är flankytan 50 -i likhet med knastens 31 flankyta 33 - konisk genom att en undre, cirkulär gränsliïnje 51 har en diameter, som är något mindre än diametern hos en övre, cirkulär grånslinje 52. Mellan flankytan 50 och den plana avsatsytan 10 är utformad en konvext rundad övergångsyta 53. Mellan flankytan 50 och bottnen 49 finns en konkavt rundad övergångsyta 54. Sätets 46 djup är större än knastens 31 höjd, vilket innebär att knasten ej kan bottna i sätet. 10 15 20 25 30 529823 l220SSE 2006-04-20 Det avlånga sätets 47 konturform (se fig 2, 4, 8 och 10) är anallog med den avlånga knastens 32 konturform. Sålunda avgränsas sätet 47 av två snedställda sidoflankytor 55, som är raka och lämpligen plana, samt löper parallellt med varandra. Vid motsatta ändar övergår sidoflankytorna 55 i krökta ändytor 56, vilka, i likhet med ytorna 40, har halvcirkulär form. l övrigt avgränsas sätet 47 av en bottenyta 57 och två övergångsytor 58, 58a. Sä.tet 47 är generellt större än den avlånga knasten 32, nämligen såtillvida att detsamma är längre än knasten. Detta har åstadkommits genom att de invändiga sidoflankytorna 55 i sätet är något längre än de samverkande, utvändiga sidoflankytorna 39 på knasten 32. Däremot har sätet 47 i huvudsak samma bredd som knasten 32, såtillvida att sätets bredd, räknad såsom ett medelavstånd mellan sidoflankytorna 55 (se fig 10), är lika stor som knastens bredd mellan sidoflankytorna 39. Vidare har sätet 47 ett djup, räknat såsom nivåskillnaden mellan sätets bottenyta 57 och avsatsytan 10, som är större än knastens 32 höjd. Med andra ord bottnar ej heller knasten 32 i tillhörande säte 47. Till följd av att sätet 47 är något längre än knasten 32 erhålls kontakt imellan paren av sidoflankytor (se fig 11), men ej mellan de krökta ändytorna 40, 56 (se fig 9), då knasten griper in i sätet.

Stödytans 48 konturform (se fig 2) bestäms dels av två raka, yltre gränslinjer 59, 60 i anslutning till grundkroppens mantelyta 17 resp ändytan 15, dels två inre begränsningsytor 62, 63, vilka sträcker sig axiellt, och av vilka den bakre 63 övergår i en ändbegränsningsyta 64 via en krökt övergånsyta 65. l ett område mellan begränsningsytorna 62, 63 skär det gängade hålet 12 igenom bottenytan 48 och åtskiljer ytorna 62, 63. Den främre del av ytan 48, som utbreder sig mellan gränslinjen 59 och begränsningsytan 62, är smalare än den bakre del, som utbreder sig mellan gränslinjen 59 och begränsningsytan 63, dvs begränsningsytan 62 är belägen närmare gränslinjen 59 än gränsytan 63.

I tig. 2 och 3 åskådliggörs medelst skuggade ytfält vilka ytor på skärets knastar, som står i kontakt med samverkande ytor i grundkroppens kopplingsyta, då de båda kopplingsytorna griper in i varandra. Sålunda står den runda, koniska flankytan 33 på knasten 31a i kontakt med den likaledes runda, koniska flankytan 50 i sätet 46. Vidare står de plana sidoflankytorna 39 på den 10 15 20 25 30 529823 l2205SE 2006-04-20 1 1 avlånga knasten 32a i kontakt med sätets 47 sidoflankytor 55, dock utan att de runda ändytorna 40 har kontakt med de runda ändytorna 56 i sätet 47 (se även tig 9). Detta innebär att den avlånga knasten 32a kan ”röra sig” i längsled i sätet 47, nämligen såtillvida att om skäret vid tillverkningen erhåller smärre forrnfel, kan knastens sidoflankytor 39 inta olika lägen utmed sätets sidoflankytor 55.

Om skäret exempelvis svällt så att avståndet mellan knastarnas 31 a, 32a, centrumaxlar C4, C6, blivit större än det önskade nominella måttet, kommer knasten 32a att i sin helhet lokaliseras något närmare sätets bakre ände än dess främre ände (vid eventuell krympning gäller det omvända förhållandet). I detta sammanhang skall påpekas att eventuella måttvariationer vid skärets tillverkning uppgår till storleksordningen (+/-) 0,5 % av skärets nominella mått.

Om sålunda avståndet mellan knastarnas 31a, 32a centrumaxlar C4, C6 uppgår till exempelvis 10 mm, kan eventuella måttawikelser komma att uppgå till 0,05 mm.

Såsom antyds medelst de skuggade ytfälten 340 och 440 i fig. 2 anligger knastarnas 31b och 32b undre bärytor 34, 44 mot stödytan 48. I detta tillstånd saknar knastarnas 31 b, 32b flankytor kontakt med de begränsningsytor 62, 63, 64, 65, som omgärdar stödytan 48. Med andra ord år knastarna 31b, 32b fria att inta olika positioner utmed stödytan 48 oberoende av eventuella formfel i skäret.

Då skäret fixeras i grundkroppen genom att spånnskruven 3 dras åt med ett förutbestämt vridmoment och det beskrivna gränssnittet blir verksamt, fullgör knasten 31 a och sätet 46 tillsammans uppiften att förskiutningssêikra skäret, dvs förhindra att skäret förskjuts translatoriskt i gränssnittets plan. l och med att knastens 31 a och sätets 46 samverkande flankytor är rotationssymmetriska, säkerställs denna effekt oavsett i vilken radiell riktning relativt centrumaxlarna C3, C4, som skäret påverkas av yttre krafter. Vidare ombesörjer knastens och sätets koniska form en automatisk centrerlng av knasten utmed centrumaxeln G3, varvid centrumaxeln C3 bildar en fast punkt kring vilken skäret positioneras.

Den andra, avlånga knasten 32a har, tillsammans med sätet 47, till uppgift att förhindra vridning av skäret kring det hypotetiska vridcentrum, som konstitueras av knastens 31a och sätets 46 geometriska centrumaxlar G3, G4. 10 15 20 25 30 529823 l2205SE 2006-04-20 Detta sker genom kontakten mellan knastens 32a sidoflankytor 39 och säitets 47 motsvarande flankytor 55. l och med att knasten 32a i detta tillstànd är fastklämd eller fastkilad i sätet 47 i ett stabilt, orubbligt tillstånd, blir vridsäkringen av skäret mycket tillförlitlig. Krafter som strävar att vrida skålret kring centrumaxlarna C3, C4 upptas huvudsakligen av endera av flankytorna 55 i beroende av om krafterna verkar motsols eller medsols kring sagda vridcentrum. l skärets fixerade tillstånd anligger de båda yttre, närmast mantelytan 17 befintliga knastarna 31 b, 32b med sina undre bärytor 34, 44 mot stödytan 48 i grundkroppen (se ytfâlten 340, 440 i fig 2). l och med att dessa bärytor 34, 44 är väl tilltagna, dvs har en förhållandevis stor area, erhåller gränssnittet ein god förmåga att uppta avsevärda krafter, som verkar uppifrån och ned genom skäret. Detta skall jämföras med gränssnitten i tidigare kända skärverktyg, vilka genomgående förlitat sig på enbart linjekontakt eller måttlig ytkontakt mellan snedställda flankytor. l ett föredraget utförande av uppfinningen är de i fig 6 visade konvinklama aresp ß för knastens 31 flankyta 33 och sätets 46 flankyta 50 olika stora, närmare bestämt på så sätt att knastens konvinkel o är något större än sätets konvinkel ß. I det visade exemplet uppgår vinkeln a till 36,5°, medan vinkeln ß uppgår till 36,0°, dvs en vinkelskillnad på 0,5°. Effekten av denna vinkelskillnad är att línjekontakt mellan flankytorna 33, 50 först erhålls i ornrådet av de övre gränslinjerna 38, 52, då knasten pressas in i sätet, varefter etableras en ytkontakt, som utbreder sig nedåt efter hand som sätet 46 underkastas prägling. Initialt uppstår en runtomgàende släppning på 0,25° (vinkelskillnaden 0,5°/2) nedåt från kontaktlinjen. Eftersom vinkelskillnaden är ytterst liten erfordras dock endast en måttlig prägling av sätet för att åstadkomma en nedåt från kontaktlinjen sig utbredande ytkontakt mellan ytorna 33,50. Genom att kontakt med säkerhet etableras högst upp i sätet säkerställs under alla omständigheter stabilast möjliga ingrepp mellan knasten och sätet.

Med hänvisning till fig 10 skall påpekas att en motsvarande vinkelskillnad även kan föreligga mellan den avlånga knastens 32 flankytor 39 och sätets 47 flankytor 55. Sålunda kan vinkeln y vara någon eller några minuter större än vinkeln ö. 10 15 20 25 30 529823 12205SE 2006-04-20 l detta sammanhang skall påpekas att såväl vinklarna a, ß som vinklarna y, ö, kan vara såväl större som mindre än ca 36°.

Av de två knastar 31a, 32b, som är belägna närmast den aktiva skäreggen 18a, har den allra närmaste, nämligen knasten 32b, avlång konturform. Detta innebär att även bärytan 44 har avlång form. Närmare bestämt avgränsas bårytan av tvâ raka, längsgående gränslinjer 68 (se fig 5), av vilka den ena är i huvudsak parallell med och belägen nära skäreggeris 18 huvudegg 20. l praktiken erhåller därför det hårt belastade huvudeggpartiet ett gott understöd även då fräsen arbetar med stora skärdjup.

Nu hänvisas till fig 12 och 13, som illustrerar ett alternativt utförande av uppfinningen. Även i detta utförande inbegriper skärets 2 kopplingsytal 25 fyra knastar 31, vilka skjuter ut nedåt från skärets undersida 26. I detta fall är emellertid samtliga knastar runda och identiska, och med fördel utformade på det generella sätt, som beskrivits ovan i samband med fig 6 och 7. För att särskilja knastarna med avseende på deras lägen och funktioner, har desamma dock försetts med suffixen c, d, e och f. För fullständighets skull skall påpekas att varje enskild knast 31 har en konisk flankyta 33 och en undre bäryta 34.

Den i grundkroppen 1 utformade kopplingsytan 11 inbegriper i detta fall en enda plan yta 10 i vilken är försänkta fyra säten 46, 47, 66, 67. Av dessa är sätena 46, 47 analoga med motsvarande säten i utförandet enligt fig 21 och 3, nämligen såtillvida att sätets 46 mantelyta 50 är konisk och har samma diameter som den enskilda knastens 31 flankyta 33, och att sätet 47 har en avlång, dvs icke-rotationssymmetrisk form. Vidare har sätena 46, 47 ett cljup, som är större än knastarnas 31 höjd för att knastarna ej skall bottna i detsamma. l det i det fig 12 visade utförandet är dock det avlånga sätet 47 betydligt kortare än motsvarande avlånga säte i fig 2, i och med att de båda, lämpligen plana sidoflankytorna 55 är mycket korta i jämförelse med sätets totala vidd. I detta sammanhang skall påpekas att sätets bredd, sådan denna bestäms av avståndet mellan sätets båda sidoflankytor 55 (av vilka endast en är synlig ifig 12), överensstämmer med den enskilda knastens 31 diameter.

Med andra ord erhåller knasten generellt linjekontakt med sidoflankytorna 55.

De båda övriga sätena 66, 67 i kopplingsytan 11 kan med fördel vara identiska. Utmärkande för sätena 66, 67 är att de båda är grundare än sëttena 10 15 20 25 30 529823 IZZOSSE 2006-0420 14 46, 47 och har en större diameter än åtminstone sätet 50. Närmare bestämt är sätenas 66, 67 djup sä avpassat att den enskilda knastens bäryta 34 kan ansättas mot bottenstödytor 48 i sätena utan att skärets 2 undersida 26 kommer i kontakt med ytan 10. Det faktum att sätena 66, 67 är vidare än sätet 46 innebär vidare att flankytorna 33 pà de två knastar 31e, 31f, som härbärgeras i desamma ej erhåller kontakt med sätenas flankytor 50.

Det i fig 12 och 13 visade gränssnittets funktion torde vara uppenbar.

Då de báda kopplingsytoma bringats till ingrepp med varandra och fixerar skäret, säkerställer den i sätet 46 ingripande knasten 31c att skäret positioneras i en av sätets centrumaxel bestämd, fast ort eller punkt, och ej förskjuts translatoriskt i gränssnittets plan. Samtidigt vridsäkrar knasten 31 d skäret genom att dess flankyta har linjekontakt med sidoflankytorna 55 i stätet 47. Dessutom tar sätenas 66,67 stödytor 48 upp de krafter som verkar axiellt (utmed axeln C2) ned genom skäret.

I detta sammanhang skall påpekas en för båda utförandena gemensam fördel, nämligen att den erforderliga spännkraften från ett spännelement (oavsett om detta utgörs av skruv, en klamp eller liknande) kan päföras lodrätt ned genom skäret i och med att samverkande llankytor har en konisk eller avsmalnande form. Detta innebär att exempelvis en skruv ej behöver vara förspänd, utan kan päföra sin spännkraft ensriktat utmed centrumaxeln C2. Detta borgar för att spännkraften, i synnerhet om skruven har en platt skalle, blir avsevärd. Samtidigt erhåller skruven en lång livslängd. Den allmänt avsmalnande formen hos knastarna och sätena medför vidare den fördelen att skäret automatiskt uppsöker korrekt läge, då det släpps ned i grundkroppens kopplingsyta.

En stabil förankring av ett skär förutsätter att skärets position ej är vad som inom fackmannakretsar benämns ”överbestämd”. Detta begrepp» förstås enklast genom en jämförelse mellan exempelvis trebenta och fyrbenta möbler. En trebent möbel står alltid stabilt oavsett benens längd. En fyrbent möbel däremot är beroende av att samtliga ben har exakt samma längd, ty om något av benen skulle ha en längd, som avviker från de övriga benens längd, kommer ett av benen att sakna kontakt med underlaget. 10 15 20 25 30 529825 12205813 2006-04-20 1 5 En grundläggande fördel med det uppfinningsenliga gränssnittet är att skäret kan trippelsäkras (förhindras att förskjutas translatoriskt, förhindras att vrida sig, och förhindras att sjunka ned) utan att riskera överbestämning av skärets position. Summa summarum fixeras skäret på ett tillförlitligt och stabilt sätt.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad enbart till de ovan beskrivna och på ritningarna visade utförandena. Sålunda är det tänkbart att modifiera gränssnittets båda kopplingsytor exempelvis på så sätt att en eller flera knastar utformas i grundkroppens kopplingsyta för samverkan med ett eller flera säten i skäret. Skärets kopplingsyta skulle kunna utformas med enbart säten för samverkan med enbart knastar i grundkroppens kopplingsyta. Ett dylikt utförande skulle lämpa sig särskilt väl för vândbara skär, dvs skär som har likadana kopplingsytor på motsatta sidor. Vidare kan ingreppsmedlen för att vridsäkra skäret utformas pä annat sätt än i form av just en enskild knasl: och ett enskilt säte. Exempelvis skulle de bäda koppllngsytorna kunna utformas med samverkande han- och honartade ingreppsmedel med nyckelhàlsliknande konturform. Hanelementet kan då ha en generellt långsträckt form och i :sin ena ände uppvisa en flank i form av konisk delyta, och vid sin motsatta ände två plana sidoflankytor, varvid den partíellt koniska hanflankytan samverkar med en konisk honflankyta i en sammanhängande försänknlng, som vid sin från hanflankytan fjärmande ände uppvisar två honartade plana sidoflankytor mot vilka hansidoflankytorna kan ansättas. lndexerbara skär utformas givetvis med två dylika, nyckelhälsliknande hanelement för samverkan med åtminstone en honartad försänkning med likartad konturform. l de föredragna utföranden av cirkelrunda, koniska knastar, som visats på ritningarna, är flankytan ändlös och slät, samtidigt som honflankytan i det samverkande sätet ävenledes är slät och ändlös. Inom ramen för uppfinningen är det emellertid även tänkbart att variera utformningen av åtminstone den ena flankytan. I synnerhet skulle flankytan på knasten kunna utföras med ett antal periferiskt åtskilda försänkningar, vilka bildar släppningsytor mellan ett antal partíellt koniska delytor, som bildar egentliga 10 15 20 529823 [ZZOSSE 2006-04-20 kontaktytor mot honflankytan. Vidare är det tänkbart att förläna åtminstone den ena flankytan annan avsmalnande form än just genuint konisk. Sålunda är det tänkbart att utforma hanflankytan med en konvext välvd form, som definieras av en svagt bågformig generatris i stället för en rak. Hanflankytan kan även vara bruten, dvs genererad av en bruten generatris.

Begreppet ”grundkropp” sådant detta används i efterföljande patentkrav skall tolkas i vid bemärkelse. l exemplet utgörs den grundkropp, i vilken gränssnittets första kopplingsyta är utformad, av en verktygshàllare (i form av en fräs). Inom ramen för uppfinningen kan nämnda kopplingsyta även vara utformad i en tillsats, tex en underläggsplatta eller liknande, vilken i sin tur är på lämpligt sätt fixerad i den egentliga verktygshållaren. Även begreppet ”skär” skall tolkas i vid bemärkelse och generellt anses innefatta alla typer av bytbara slitdelar, som har förmåga att effektuera spànavskiljande bearbetning av i synnerhet metalliska ämnen. Beträffande ingreppsmedlens utformning i övrigt skall påpekas, att det i och för sig föredras att utföra såväl bärytan på en knast som den samverkande stödytan iden första kopplingsytan i form av plana ytor. Detta utesluter dock ej att åtminstone den ena av två samverkande bär- och stödytor ges annan form, t ex svagt konvex form. Ej heller behöver bärytan på knasten utbreda sig utmed knastens hela undersida. Sålunda skulle bärytan kunna utformas såsom en ringformig yta med reducerad area. Uppfinninlgen finner tillämpning på alla skär med hörn, oavsett antalet hörn. Sålunda är uppfinningen tillämpbar till och med på enkla skär med endast ett hörn och en skäregg.

Claims (34)

10 15 20 25 30 529823 l2205SE 2006-04-20 17 Patentkrav

1. Verktyg för spànavskiljande bearbetning, innefattande en grundkropp (1) och ett skär (2), vilket är lösbart förbundet med grundkroppen via ett gränssnitt, som inbegriper dels en i grundkroppen (1) ingående första kopplingsyta (11) i vilken är utformat ett eller flera hon- och/eller hanartacle, primära ingreppsmedel (46,47), dels en i skäret ingående andra kopplingsyta (25), i vilken är utformat ett eller flera sekundära, han- och/eller honartade ingreppsmedel (31 ,32) för ingrepp med primära ingreppsmedel (46,47) iden första kopplingsytan, varvid skärets och grundkroppens kopplingsytor har en gemensam geometrisk referensort (C2), och varvid skäret inbegriper ett hörn, till vilket ansluter sig en skäregg (18), kä n n e te c k n a t a v, att ett frän referensorten (C2) fjärmat par av samverkande, primära och sekundära ingreppsmedel (31 ,46) innefattar flankytor (33,50), vilka har en rotationssymmetrisk grundform, av vilka åtminstone den ena har en avsmalnande form, för att tillsammans positionera skäret i en från referensorten fjärmad punkt (C3, C4) och förhindra translatorisk förskjutning av skäret i godtyckliga kraftangreppsriktningar i gränssnittet, och att de båda kopplingsytorna inbegriper ingreppsmedel (32,47), som är skilda från såväl sagda par av ingreppsmedel (31 ,46) som referensorten (C2), och har till uppgift att motverka vridning av skäret kring sagda par av ingreppsmedel (31, 46).

2. Verktyg enligt krav 1, kä n n e te c k n at a v, att ett primärt ingreppsmedel i det första paret av samverkande ingreppsmedel, som förhindrar förskjutning av skäret, utgörs av ett säte (46), vars flankyta (50)) divergerari riktning från en botten (49) mot en mynning, medan det sekundära ingreppsmedlet utgörs av en knast (31), vars flankyta (33) konvergerar i riktning från skärets (2) undersida (26) mot en fri ände (34).

3. Verktyg enligt krav 1 eller 2, k ä' n n e fe c k n a t a v, att åtminstone den ena flankytan (33,50) är ändlös såtillvida att densamma är slät och saknar avbrott. 10 15 20 25 30 529823 l2205SE 2006-04-20 1 8

4. Verktyg enligt krav 2 eller 3, k a' n n e te c k n a t a v, att bådar flankytoma (33, 50) är åtminstone partiellt koniska, varvid knastens (31) flankyta (33) har en konvinkel (a), som är större än konvinkeln (ß) för sätets (46) flankyta (50).

5. Verktyg enligt något av föregående krav, k ä n n e te c k n a t a v, att även de vridsäkrande ingreppsmedlen utörs av ett säte (47) och en knast (32), vars flankyta konvergerari riktning från skärets undersida (26) mot en fri ände (44).

6. Verktyg enligt krav 5, k a' n n e te c k n a t a v, att såväl knasten (32) som sätet (47) har en avlång konturform.

7. Verktyg enligt krav 5 eller 6, k ä n n e te c k n a t a v, att sätet (47) är längre än knasten (32).

8. Verktyg enligt krav 6 eller 7, k a" n n e te c k n a t a v, att knastens (32) och sätets (47) konturtorm bestäms av raka sidoflankytor (39, 55), som löper parallellt med varandra och ändar i halvcirkulära ändytor (41 ,56).

9. Verktyg enligt något av föregående krav, varvid skäret är indexerbart genom att innefatta minst två skäreggar (18a, 18b) i anslutning till var sitt höm, k a' n n e te c k n a t a v, att skärets kopplingsyta (25) innefattar två identiska, förskjutningssäkrande sekundära ingreppsmedel (31a, 31 b), vilka är åtskilda från varandra och från referensorten. (C2), och av vilka ett (31 a) står i aktivt ingrepp med ett primärt ingreppsmedel (46) i grundkroppens (1) kopplingrsyta (11).

10. Verktyg enligt krav 9, ka' n n e te c k n a t a v, att de sekundära ingreppsmedlen utgörs av knastar (31a, 31 b), och ett primärt ingreppsmedel av ett säte (46). 10 15 20 25 30 529823 tzzossi: 2006-04-20 19

11. Verktyg enlit krav 10, kâ n n e te ckna t a v, att skäret (2) förutom två förskjutningssäkrande knastar (31a, 31 b) inbegriper tvà ytterligare, inbördes identiska knastar (32a, 32b) med uppgift att vridsäkra skâret.

12. Verktyg enligt krav 110 eller 11, kä n n e te c knat a v, att dlen enskilda knastens (31a, 31b, 32a, 32b) fria ände bildar en bäryta (34, 44), S001 är ansättbar mot en stödyta (48) i grundkroppens (1) kopplingsyfa (11)-

13. Verktyg enligt krav 12, k á n n e te c kn a t a v, afi SïÖdYfafl (43) i grundkroppens kopplingsyta utgörs av en botten i ett säte (66,67). som är vidare än knasten.

14. Verktyg enligt något av kraven 10-13, k a" n n e te c k n a t a v, att grundkroppens kopplingsyta (11) innefattar två delytor (10, 48), vilka är belägna på olika nivåer, och av vilka en lägst belägen delyta (48) bildar en stödyta, varvid åtminstone ett säte (46,47) är försänkt i den högst belägna delytan (10).

15. Verktyg enligt något av kraven 12-14, kä n n e te 0 k fi ä f 8 V, att en enskild knast (32b), som är belägen närmare en skäregg (18a, 18b) än en närbelägen knast (31a), har en avlång konturform och därmed en avlång båryta (44).

16. Verktyg enligt krav 15, k ä n n e te c k n a t a v, att bärytans (44) längdutsträckning är väsentligen parallell med skäreggens (18) spånavskiljande huvudegg (20).

17. Verktyg enligt något av kraven 10-16, k ä' n n e te c k n a t a v, att skäret (2) har en avlång grundform genom att inbegripa två långsidor (23) och två kortsidor (24), och att skåret innefattar fyra knastar av vilka en förskjutningssäkrande (31a) och en vridsäkrande (32a) är belägna i närheten av en första långsida, medan de båda andra (31 b, 32b) är belägna i närheten av den motsatta långsidan. 10 15 20 25 30 529823 mossa 20060440 20

18. Verktyg enligt något av kraven 14-17, k ä n n e te C k H 8 f 8 V, afi nivåskillnaden mellan de båda delytorna (10, 48) är mindre än det enskilda sätets (46, 47) djup.

19. Verktyg enligt något av kraven 9-13, kä n n e te c k n a t a v, att skärets (2) kopplingsyta (25) innefattar fyra identiska, runda knastar (31), och att grundkroppens (1) kopplingsyta (11) innefattar fyra säten (46, 47, 66, 67) av vilka tvâ (66,67) är vidare och grundare än ett säte (46) för en förskjutningsförhindrande knast (31a).

20. Skär till verktyg för spånavskiljande bearbetning, innefattande en kopplingsyta (25) i vilken är utformade han- och/eller honartade ingreppsmedel, varvid skäret har en geometrisk referensort (G2), i vilken en spännkraft är applicerbar mot skäret, samt ett hörn till vilket ansluter sig en skäregg (18), k ä n n e te c k n a t a v, att ett första ingreppsmedel (31) är fjärmat från referensorten (C2) och har en flankyta (33) med en rotationssymmetrisk och avsmalnande grundform för att positionera skäret relativt en från referensorten (C2) fjärmad punkt (C4) och förhindra translatorisk förskjutning av skäret i godtyckliga kraftangreppsriktningar i ett med kopplingsytan parallellt plan, och att ett andra, från referensorten (C2) fjärmat ingreppsmedel (32) är anordlnat att motverka vridning av skäret kring det första ingreppsmedlet (31).

21. skär enligt krav 20, ka n n e re c kn a: a v, att det enskilda ingreppsmedlet (31 ,32) utgörs av en knast, vars flankyta konvergerar i riktning från skärets undersida (26) mot en fri ände (34,44).

22. Skär enligt krav 20 eller 21, k ä n n e te c k n a t a v, att flankytan (33) är ändlös såtillvida att den är slät och saknar avbrott.

23. Skär enligt något av kraven 20-22, kä n n e te c k n a t a v, att flankytan (33) är konisk. 10 15 20 25 30 529823 l2205SE 2006-04-20 2 1

24. Skär enligt krav 21 eller 22, k ä' n n e te c k n a t a v, att den enskilda knasten (32) har en avlång konturform.

25. Skär enligt krav 24, k a" n n e te c k n a t a v, att knastens (32) avlånga konturform bestäms av två sidoflankytor (39), som löper parallellt med varandra, och ändar i två halvcirkulära ändytor (40).

26. Skär enligt något av kraven 21-25, k ä n n e te c k n a t a v, att den enskilda knastens (31 ,32) fria ände bildar en bäryta (34,44) för skäret.

27. Skär enligt krav 26, k a' n n e te c k n a t a v, att bärytan (34,4-4) är plan.

28. Skär enligt något av kraven 20-27, varvid skäret är indexerbart genom att innefatta åtminstone två skäreggar (18a, 18b) i anslutning till var sitt hörn, k ä n n e te c k n a t a v, att kopplingsytan (25) innefattar dels två identiska första ingreppsmedel (31 a, 31 b), med rotationssymmetriska flankytor (33), vilka är ekvidistant åtskilda frán skärets referensort (C2), dels två identiska andra ingreppsmedel (32a, 32b), som likaledes är ekvidistant åtskilda från referensorten (C2).

29. Skär enligt krav 28, kä n n e te c k n a t a v, att åtminstone ett par identiska ingreppsmedel utgörs av knastar (31 a, 31 b).

30. Skär enligt krav 28 eller 29, k ä n n e te c k n a t a v, att den av två närbelägna knastar (31 a, 32b), som är belägen närmast ett hörn för en skäregg (18), har en avlång konturform och därmed en avlång bäryta (44).

31. Skär enligt krav 30, kä n n e te c k n a t a v, att bärytans (44) längdutsträckning är väsentligen parallell med skäreggens (18) spånavskiljande huvudegg (20). 10 529825 l2205SE 2006-04-20

32. Skär enligt något av kraven 29-31, varvid skäret har en avláng konturform genom att inbegripa två långsidor (23) och två kortsidor (24), ka' n n e te c k n a t a v, att kopplingsytan (25) är utformad med fyra knastar av vilka en förskjutningssäkrande (31 a) och en vridsäkrande (32a) är belägna i närheten av en första làngslda, medan de båda andra knastarna (31b, 32b) är belägna i närheten av den motsatta långsidan.

33. Skär enligt något av kraven 21-32, k ä n n e te c k n a t a v, att den förskjutningssäkrande knasten (31) har en medeldiameter, som är större än knastens höjd sådan den bestäms av avståndet mellan knastens fria äncle (34) och skärets (2) undersida (26).

34. Skär enligt något av kraven 20-23, k ä n n e te c k n a t a v, att kopplingsytan (25) innefattar fyra identiska, runda knastar (31 c, 31d, 31 e, 31 f).