SE530189C2 - Gängskär med hel yta av PCBN samt gängverktyg och metod för formning av gänga - Google Patents

Gängskär med hel yta av PCBN samt gängverktyg och metod för formning av gänga

Info

Publication number
SE530189C2
SE530189C2 SE0600904A SE0600904A SE530189C2 SE 530189 C2 SE530189 C2 SE 530189C2 SE 0600904 A SE0600904 A SE 0600904A SE 0600904 A SE0600904 A SE 0600904A SE 530189 C2 SE530189 C2 SE 530189C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
threaded insert
insert
thread
threaded
pcbn
Prior art date
Application number
SE0600904A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0600904L (sv
Inventor
Anders Wickman
Michael Fleming
Original Assignee
Seco Tools Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seco Tools Ab filed Critical Seco Tools Ab
Priority to SE0600904A priority Critical patent/SE530189C2/sv
Priority to EP07748416.0A priority patent/EP2032298A4/en
Priority to PCT/SE2007/050255 priority patent/WO2007123482A1/en
Priority to US11/739,702 priority patent/US7476063B2/en
Publication of SE0600904L publication Critical patent/SE0600904L/sv
Publication of SE530189C2 publication Critical patent/SE530189C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/06Profile cutting tools, i.e. forming-tools
    • B23B27/065Thread-turning tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1614Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped against the walls of the recess in the shank by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1625Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped by a clamping member acting almost perpendicularly on the chip-forming plane
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23GTHREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G5/00Thread-cutting tools; Die-heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23GTHREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G5/00Thread-cutting tools; Die-heads
    • B23G5/18Milling cutters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/04Overall shape
    • B23B2200/0485Trapezium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/16Supporting or bottom surfaces
    • B23B2200/167Supporting or bottom surfaces with serrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2205/00Fixation of cutting inserts in holders
    • B23B2205/02Fixation using an elastically deformable clamping member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2226/00Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/12Boron nitride
    • B23B2226/125Boron nitride cubic [CBN]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00Cutters, for shaping
    • Y10T407/23Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00Cutters, for shaping
    • Y10T407/27Cutters, for shaping comprising tool of specific chemical composition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00Turning
    • Y10T82/10Process of turning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Description

l5 20 530 'TBH s-64oPRoK 2007-02-14 2 innebära anlöpning av materialet ett flertal gånger (t.ex. upp till 3 gånger) för att göra det kokillhärdade/vitajämet tillräckligt mjukt så att hårdmetallverktyget kan slutföra arbetet med en önskvärd gängform. När gängformen väl har tagits fram med hjälp av hårdmetallverktygsuppsättningen för gängprofil, värmebehandlas komponentema så att de uppnår erforderlig hårdhet (upp till 700 HBN):. Då härdningsprocessen kan inducera förvridning, är det vanligt att man ciselerar gängan mycket långsamt med gängverktygen/-skär av hårdmetall (volframkarbid). I ett fall med bearbetning medelst kokillhärdat/vitt tackjärn är materialet fortfarande, även efter en trefaldigt utförd anlöpning, tillräckligt hårt och slipande för att begränsa hårdmetallbearbetningen till långsamma skärhastigheter (typiskt 50 m/min) och till relativt kort livslängd för verktygen. Dessutom är anlöpningsprocessen kostsam både vad tid och energikostnader beträffar. När det gäller både kokillhärdat/vitt tackjärn och hårda stål är hela processen kostsam och tidskrävande, och gängfonnen kan utgöra huvuddelen av bearbetningskostnaden för hela komponenten.
En annan metod för framställning av trapetsgängans form baserar sig på ett material för skärverktyg som har benämningen PCBN (Polycrystalline Cubíc Boron Nitride). Med PCBN kan man maskinbearbeta dessa material i deras härdade tillstånd vid relativt höga skärhastigheter och frammatningar, och kan reducera kostnaderna och den tidsinsats som förknippas med gängskäming av kraftigare trapetsgängor i komponenter av härdat stål och av kokillhärdat/vitt tackjâm. Att kunna maskinbearbeta gängan direkt in i en härdad komponent gör att man ur maskinbearbetningscykeln kan eliminera alla processer rörande anlöpning såväl som fingängning som bör ske efter gängskämingen, och man reducerar därför i hög grad de cykeltider och produktionskostnader som är 10 15 20 SBC! '185 s-MOPROK 2007-02-14 3 förknippade med framställningen av gängan. För närvarande är praxisen att tillverkare av verktyg för gängskäming av typ PCBN-trapetsforrn hårdlöder ett stycke PCBN 1 eller, än mer typiskt, ett stycke PCBN som är fastsatt i ett substrat såsom hårdmetall, till ett skafi 2 av mjukt stål och slipar fram en trapetsformation som ges en given gängfonn och framtagandet av ett skaft-/skärverktyg av hårdlött PCBN, vilket framgår av FIG. lA och IB. En lödskarv 3 är anlagd mellan PCBN 1 och skafiet 2. Även om det ges fördelar med ett arbetsstycke i dess uppmjukade tillstånd jämfört med användning av hårdmetallgängskär, uppvisar metoden att använda en PCBN-spets, som är hårdlödd till ett skaft av mjukt stål, ett flertal nackdelar. Dessa begränsningar hänför sig i stort till bindingen av PCBN-spetsen till skaftet av mjukt kolstål såväl som till den lödda skarven som binder PCBN-spetsen till skaftkroppen av mjukt kolstål. När man exempelvis maskinbearbetar med skärverktyg av PCBN utgör värmealstringen en betydande faktor i skärprocessen. Skärhastigheter för hårdlödda skaftverktyg av PCBN måste begränsas för att förhindra att lödskarven hettas upp och fallerar. Resultatet blir att verktygets livslängd och produktivitet inskränks.
Allmänt gäller dessutom att skaftverktyg av hårdlött PCBN-material körs med kylmedel så att hårdlödd skarv kan hållas sval under maskinbearbetníngen. Att köra hårdlödda PCBN-skaflverktyg utan kylmedel har visat sig leda till misslyckad hårdlödning och därför till katastrofalt fallissemang hos gängverktyget.
Eftersom skärhastigheten, med hårdlödda PCBN-skaftverktyg, är begränsad, resulterar en avsaknad av värmealstring vid lägre skärhastigheter i att det utvecklas en uppbyggd s.k. lösegg. Detta sker när materialet som skärs svetsar fast vid skäreggen. 10 l5 20 SBU 'lBQ s-morxok 2007-02-14 4 Detta är förödande fór verktygets livslängd eftersom den uppbyggda löseggen till sist kommer att brytas av, och därmed i typfallet tar med sig en del av skäreggen.
Med hårdlödda PCBN-skaftverktyg, avlägsnas den fórslitna hårdlödda PCBN- spetsen efter varje gänga och data måste inställas för varje ny gänga, och detta är tidsödande och kostsamt. Skäreggar är dessutom, i hårdlödda PCBN-skafiverktyg, framställda i typfallet med en verktygs- och frässlipmaskin, vilket kan leda till kort livslängd för verktyget.
Det är önskvärt att åstadkomma ett skärverktyg och en skärmetod med vilka kraftiga gängtyper kan framställas i härdade material till låg kostnad och med hög hastighet.
I enlighet med en aspekt av föreliggande uppfinning innefattar ett gängskär en skäregg, en skärlagrande yta och en fastspänningsyta för fastspänning av skäret i förhållande till en verktygshållare så att den skärlagrande ytan uppbär skäret mot en stödyta hos verktygshållaren, och minst ett skikt av PCBN som bildar en yta hos skäret, varvid skäreggen sträcker sig åtminstone partiellt runt en periferi av skäret och är utformad i PCBN-skiktet I enlighet med en annan aspekt av föreliggande uppfinning innefattar ett gängverktyg en verktygshållare som innefattar en urtagning, varvid urtagningen i sin tur innefattar en stödyta; och .ett gängskär som är mottagbart i urtagningen, varvid gängskäret innefattar en skäregg, en skärlagrande yta och en fastspänningsyta for fastspänning av skäret i förhållande till en verktygshållare så att den skärlagrande ytan uppbär skäret mot stödytan, och minst ett skikt av PCBN som bildar en yta hos skäret, varvid skäreggen sträcker sig åtminstone partiellt runt en periferi av skäret och är utfonnad i PCBN-skíktet. 10 15 20 539 'lBEi s-sfzovnök 2007-02-14 5 I enlighet med ännu en annan aspekt av föreliggande uppfinning innefattar en metod för gängskäming av ett arbetsstycke att fastgöra ett gängskär vid en verktygshållare med ett klämdon, varvid skäret innefattar en skärlagrande yta och en fastspänningsyta för fastspärming av skäret med avseende på verktygshållaren på Sådant sätt att den skärlagrande ytan uppbär skäret mot en stödyta hos verktygshållaren, och minst ett skikt av PCBN bildar en yta hos skäret, varjämte en skäregg ges utsträckning åtminstone partiellt runt en periferi av skäret och utformas i PCBN-skiktet. Ett arbetsstycke och skäret törs i förhållande till varandra, och arbetsstycket kommer i kontakt med skäreggen.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Särdragen och fördelama med föreliggande uppfinning är lätta att förstå vid inläsning av följande detaljerade beskrivning i samband med ritningama, i vilka samma siffror står för likadana element och i vilka: FIG. 1A och lB utgör perspektivvyer av ett skafiverktyg av PCBN ur känd teknik i en sprângvy respektive i ett hårdlött tillstånd; FIG. 2A och 2B utgör perspektivvyer av ett skaftverldyg av PCBN i enlighet med en uttöringsfonn av föreliggande uppfinning i en sprängvy resp. ett hopmonterat tillstånd; FIG. 3 är en schematisk, partiell tvärsníttsvy från sidan av ett skaftverktyg av PCBN i enlighet med en annan utföringsform av denna uppfinning; FIG. 4 är en schematisk, partiell tvärsnittsvy från sidan av ett skaftverktyg av PCBN i enlighet med en annan uttöringsform av denna uppfinning; och 530 ”E89 s-64oPR0K 2007-02-14 6 FIG. 5 är en schematisk, partieil tvärsnittsvy från sidan av ett arbetsstycke och av ett skafiverktyg av PCBN i enlighet med en utfóringsforrn av denna uppfinning. 10 15 20 EEIÜ '185 s-MOPROK 2007-02-14 7 DETALJERAD BESKRIVNING Ett gängskär 21 i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning visas i FIG. 2A and 2B. I skäret 21 ingår minst en skäregg 23. Skäret 21 inkluderar dessutom en skärlagrande yta 25 och en fastspänningsyta 27 för att sätta fast skäret i förhållande till en verktygshållare 29 på sådant sätt att den skärlagrande ytan stödjande uppbär skäret mot en stödyta 31 hos verktygshållaren. Stödytan 31 befinner sig i regel i en lämpligt utformad urtagning 32 i verktygshållaren.
Skäret 21 inkluderar minst ett skikt 33 av PCBN som bildar en yta 35 hos skäret.
Skäreggen 23 sträcker sig åtminstone partiellt runt en periferi av skäret 21 och är utformad i PCBN-skiktet 33. I stället för att enbart ha ett enda skikt 33 av PCBN, kan skäret 21 vara helt och hållet tillverkat av PCBN.
Fastspänningsytan 27 (FIG. 2B) kan vara helt eller delvis på en övre yta 37 hos skäret 21 så att en spännarm 39 (visas streckad i FIG. 2B) kan kommaí kontakt med spännytan på den övre ytan (eller en lutande yta 41 (FIG. 2A) i ett fastspänningshål 43 i skäret) för att fastgöra skäret relativt verktygshållaren 29. Alternativt kan spännytan 27' befinna sig helt eller delvis på en lutande yta 41 i fastspänningshålet 43 och klämdonet kan utgöra huvudet 45 på en skruv 47 som kan skruvas in i en gängad öppning 49 (FIG. 2A) i verktygshållaren 29. I ännu en annan utföringsforrn, såsom framgår av FIG. 3, kan spännytan 27” vara helt eller delvis i en urtagning 43” som sträcker sig inåt från den övre ytan 37” hos Skäret 21” och detta minst partiellt genom skäret, såsom beskrivet i U.S.
Patent Nr. 6,702,528 och U.S. Patent Nr. 6,0lO,281, av vilka båda ingår häri som referens, I ytterligare en annan utföringsfonn, såsom framgår av FIG. 4, kan spännytan 27”” vara helt eller delvis i ett hål 43 '” för att mottaga ett fastspänningselement med 10 15 20 530 *lBEl s-mornok 2007-02-14 8 utsträckning inåt från en undre yta 51 ”' hos skäret 21 '” och åtminstone delvis genom Skäret för fastsättning medelst, exempelvis, ett stift P, såsom beskrivet i t.ex. U.S. Patent Nr. 3,299,489, som ingår häri som referens. Åtminstone en skärlagrande yta 25 kan innefatta ett mönster 53A (visat med streckning i FIG. 2A) av urtagna och utskjutande områden som motsvarar eller är avpassade en lokalisering av skäret i förhållande till ett mönster 53B (visat streckat i FIG. 2B) av utskjutande och uttagna områden på en motsvarande stödyta 31 hos verktygshållaren 29, såsom detta beskrivs i U.S. Patent Nr. 6 244 790, som ingår häri som referens.
Skäret 21 är företrädesvis indexerbart och innefattar minst två skäreggar 23 som är formade i PCBN-skiktet 33. Varje skäregg 23 kan ha en profil och storlek som svarar mot profilen och storleken av en gänga 55 som skall formas, vilket framgår av FIG. 5.
Gängan 55 som skall formas kan vara en gänga av “trapetsform”, dvs. en typ av gänga för kraftigare tillämpningar, såsom en gänga av typ Acme, Sïub Acme, 'TR-DIN 103, Buttress, eller Dardelet. “Trapetsfonnade” gängor skall definieras som gängor där 29° och 30°-vinklar ingår. De kan uppvisa asymmetriska gängfonner, såsom visas streckat i FIG. 5, dvs. den vinkel som en sida av gängan bildar med en längdaxel för skruven eller bulten kan vara olika på olika sidor av gängan.
Skäret 21 har ofia en trubbig ände och uppvisar i typfallet ett längd-till-bredd- förhållande på mindre än cirka 1,7: l , företrädesvis mindre än l,5:l och ännu mer föredraget mindre än ca 1,3: 1. PCBN hos skären erhålls i typfallet från en CBN200-skiva.
Ett rätt val av förhållandet längd-till-bredd, i typfallet genom val av ett mindre längd-till- bredd-förhållande kan leda till förbättringar beträffande det antal PCBN-skär eller PCBN- skärdelar som kan erhållas ur en skiva. 10 15 20 530 189 smoPROK 2007-02-14 9 PCBN-skiktet 33 kan laserskäras eller trådgnistas ur en master PCBN-skiva som allmänt motsvarar profilen och storleken av den gänga 55 (FIG. 5) som skall framställas.
Skäret 21 kan sedan slipas peiifert för att uppnå erforderlig slutstorlek.
I en metod för gängskäming av ett arbetsstycke 57, såsom visas i FIG. 5, försätts arbetsstycket och skäret 21 i rörelse relativt varandra, som regel genom svarvning av arbetsstycket kring en axel. Skäret 21 fastsätts vid en verktygshållare 29 med ett spänn- /klämdon, exempelvis en spännarrn eller, såsom visas, en skruv 47. Skäret 21 innefattar en skärlagrande yta 25 och en fastspänningsyta 27 för att sätta fast skäret i förhållande till en verktygshâllare 29 på sådant sätt att den skärlagrande ytan stödjande uppbär skäret mot en stödyta 31 hos verktygshållaren. Minst ett skikt 33 av PCBN bildar en yta 35 hos skäret 21, och i detta fall den övre ytan 37. En skäregg 23 sträcker sig åtminstone partiellt runt en periferi av skäret 21 och är utfonnad i PCBN-skiktet 33. Arbetsstycket 57 fors i kontakt med skäreggen 23, exempelvis genom att skäreggen fors fram och tillbaka längs arbetsstyckets axellinje för forrnning av en gänga i en eller flera passeringar och genom att skäreggen förs närmare axellinjen fór varje passering såsom fallet är vid konventionell gängskäming.
Den i arbetsstycket 57 formade gängan 55 kan vara en gänga av kraftigare slag, såsom en gänga av typen Acme, Stub Acme, TR-DIN 103, Buttress och Dardelet.
Arbetsstycket 57 kan uppvisa en hårdhet som är större än 45 HRC vid tidpunkten för gängskämingen, dvs. det är inte nödvändigt att anlöpa arbetsstycket och att därefter härda det. Det är dessutom som regel inte nödvändigt att ciselera gängan 55 efter att den har fonnats eftersom det inte förekommer någon förvridning av gängan eller arbetsstycket 57 tack vare härdningen. 10 15 20 539 ass smoPRoK 2007-02-14 10 Arbetsstycket 57 kan föras i kontakt med skäreggen 23 vid en högre skärhastighet än en skärhastighet vid vilken arbetsstycket kan maskinbearbetas med ett PCBN-skär som är hårdlött vid en verktygshållare av mjukt kolstål utan att haverera den lödda skarven mellan hårdlött skär och verktygshållaren av mjukt kolstål. Arbetsstycket 57 kan på liknande sätt, eftersom det inte finns någon lödskarv, föras i kontakt med skäreggen 23 vid en högre temperatur än vad som kan uppnås genom maskinbearbetníng av samma arbetsstycke med ett PCBN-skär som är hårdlött vid en verktygshållare av mjukt kolstål utan mankemang hos den lödda skarven mellan hårdlött skär och verktygshållaren av mjukt kolstål. l den betydelse som används häri för ordet “mankemang” avses värmeinducerad törvridning av den hårdlödda skarven och även skarvbrott. De speciella hastighets- och temperaturvärdena kommer att variera beroende på faktorer såsom materialet hos det arbetsstycke som gängskärs; hållfastheten i en hårdlödning nedsätts emellertid vid temperaturer på ca 600°C. Uppfinnama anser att idealiska parametrar för maskinbearbetning av hårda material med PCBN inbegriper temperaturer inom ett intervall av 700°C till 800°C. I enlighet med aspekterna i denna uppfinning så behöver hållfastheten i förbindelsen mellan skär och klämdon inte påverkas av temperaturfaktom.
En gängad vara, dvs. ett arbetsstycke 57 med gängoma 55, som tillverkats i enlighet med föreliggande uppfinning, kan tillverkas på ett sätt som skiljer sig från gängade produkter som tagits fram i förfaranden enligt tidigare känd teknik. I utgångsläget kan gängan 55 tíllfonnas i ett härdat arbetsstycke 57 som uppvisar en hårdhet som är större än eller lika med 45 HRC. Eftersom arbetsstycket 57 inte kräver anlöpning före gängskäming och härdning och ej heller ciseleríng av gängan efier gängskämingen, kan arbetsstycket uppvisa en annorlunda metallurgisk struktur än de 10 20 53Ü 'IBS setorizok 2007-02-14 11 arbetsstycken som har anlöpts och härdats. Gängan 55 kan vara en gänga av kraftigare slag, såsom en gänga av typen Acme, Stub Acme, TR-DIN 103, Buttress och Dardelet.
I en utfóringsforrn av en vara 57, som är gängad i enlighet med föreliggande uppfinning, är gängan 55 formad i en maskinbearbetning av det härdade arbetsstycket med en skäregg 23 hos ett skärverktyg som innefattar en skär 21 som är säkert fastsatt i en verktygshållare 29 med ett klämdon. Skäret 21 innefattar en skärlagrande yta 25 och en fastspänningsyta 27 för att sätta fast skäret i förhållande till en verktygshållare 29 på sådant sätt att den skärlagrande ytan stödjande uppbär skäret mot en stödyta 31 hos verktygshållaren. En yta 35 hos skäret utgörs av minst ett skikt 33 av PCBN. Skäreggen 23 sträcker sig åtminstone partiellt runt en periferi av skäret 21 och är utformad i PCBN- skiktet 33. Gängan 55 kan framställas genom att arbetsstycket 57 förs i kontakt med skäreggen 23 vid en högre temperatur än vad som kan uppnås genom maskinbearbetning av samma arbetsstycke med hjälp av ett PCBN-skär som är hårdlött vid en verktygshållare av mjukt kolstål utan mankemang hos den lödda skarven mellan hårdlött skär och verktygshållaren av mjukt kolstål.
PCBN-skäret 21 och verktygshållaren 29 underlättar formningen av en gänga 55 i arbetsstyckets 57 material i dess härdade tillstånd, och därigenom elimineras behovet av värrnebehandlingsprocesser som skulle föregå en gängskäming. Eftersom det vidare inte finns någon lödd skarv kan PCBN-skäret 21 köras vid skärhastigheter som är optimerade fór PCBN, och detta kan leda till en betydande förbättring av såväl verktygets livslängd som produktivitet, och även till metallurgiska skillnader i de gängor som formas i arbetsstyckena. l0 15 20 530 'IBS s-s40PRoK 2007-02-14 12 Allmänt gäller dessutom att skafiverktyg av hårdlött PCBN-material körs med kylmedel så att hårdlödd skarv kan hållas sval under maskinbearbetningen. Att köra hårdlött PCBN utan kylmedel har visat sig leda till misslyckad hårdlödning och därför till katastrofalt fallissemang hos gängverktyget. Eftersom PCBN-skäret 21, i enlighet med denna uppfinning, inte kräver någon hårdlödd skarv, kan skäret köras utan kylmedel, vilket ger en ansenlig kostnadsbesparing beträffande kylmedel och dess avyttrande, och kan leda till metallurgiska skillnader mellan arbetsstycken som gängskärs utan användning av kylmedel och arbetsstycken som är gängskurna med användning av kylmedel. Att exempelvis köra ett verktyg utan kylmedel föranleder högre temperaturer i arbetsstycket som anlöper det tidigare skurna arbetsstycket samt sänker hårdhetsvärdet och gör att arbetsstycket lättare skjuvar. Lägre hårdhet medger dessutom högre skärhastigheter.
Det är också så med skaftverktyg av hårdlött PCBN-material att skärhastigheten begränsas och att avsaknaden av värmealstring, vid köming med lägre skärhastighet, resulterar i att det utvecklas en uppbyggnad av eggen (s.k. lösegg) där det material hos arbetsstyckets som skärs fastsvetsas vid skäreggen. Detta är förödande för verktygets livslängd eftersom den uppbyggda löseggen till sist kommer att brytas av, och därmed inte sällan tar med sig en del av skäreggen. Eftersom PCBN-skär 21, i enlighet med föreliggande uppfinning, inte har någon lödd skarv, kan de köras med optimerade parametrar för PCBN, och ett undvikande av lösegg.
Ett indexerbar PCBN-skär 21, i enlighet med denna uppfinning, undviker dessutom det tidsödande behovet att återställa mätvärden efter gängskärriing, vilket fallet är med hårdlödda skafiverktyg av PCBN-material. Med PCBN-skäret 2l är 10 15 5313 'lBEï s-64oPRöK 200741244 13 verktygshållaren 29 fastsatt i maskinen (ej visad) vilket bevarar maskindata. Det är enbart skäret 21 som byts ut vid förslitning. Dessutom kan PCBN-skär 21, i enlighet med denna uppfinning, slipas perifert, vilket har visat sig förbättra verktygets livslängd i jämförelse med skäreggar som har framställts med verktygsmaskin och frässlipmaskin som fallet är med skaftverktyg av hårdlött PCBN.
I föreliggande ansökan föreligger en öppen användning av termer såsom “inklusive” och är avsedd att ha samma innebörd som ”innefattande” och ej förhindra en förekomst av annan struktur, annat material eller utföranden. På liknande sätt gäller att även om användningen av termer såsom “kan” eller ”kan eventuellt” är avsedd att vara öppen och återspegla att struktur, material eller utföranden inte är nödvändiga, så är ett underlåtande att använda sådana tenner ej avsett att återge att struktur, material eller utföranden är väsentli ga. I den utsträckning att struktur, material eller utföranden i detta nu betraktas som väsentliga, ges de en sådan identifikation. Även om den här uppfinningen har illustrerats och beskrivits i enlighet med en töredragen uttöringsforrn, ska det erkännas att variationer och förändringar kan genomföras härunder utan att avsteg göres från uppfinningen såsom denna presenteras i patentkraven.

Claims (33)

10 15 20 SBC! '183 smornok 2001-02-14 14 PATENTKRAV:
1. Ett gängskär (21, 21”, 21'”), innefattande en skäregg (23), varvid Skäfëï lnflßfaïtaf en skärlagrande yta (25) och en fastspänningsyta (27, 27”, 27”, 27'”) föl' ffl-Sïspäflfling av skäret i förhållande till en verktygshållare (29) så att den skärlagrande ytan uppbär skäret mot en stödyta (31) hos verktygshållaren, k ä n n e t e c k n at av att gängskäret har minst ett skikt (33) av PCBN som bildar en hel yta (35) hos gängskäret, varvid Skäfeggen sträcker sig åtminstone partiellt runt en periferi av gängskäret och är utformad i PCBN- skiktet.
2. Gängskäret i enlighet med krav 1, k ä n n e t e c k n at av att gängskäret (21, 2l”, 21 '”) är tillverkad helt och hållet av PCBN.
3. Gängskäret i enlighet med krav 1, k ä n n e t e c k n at av att fastspänníngsytan (27) är på en övre yta (37) av gängskäret (21).
4. Gängskåret i enlighet med krav 1, k ä n n e te c k n at av att fastspänningsytan (27”, 27”, 27””, 41) är i en urtagning (43, 43', 43", 43”') som sträcker sig inåt från en övre yta (37, 37”) av gängskäret (21, 21”, 21'”) åtminstone partiellt genom gängskäret.
5. Gängskäret i enlighet med krav 1, k ä n n e te c k n at av att fastspänningsytan (27”') är i en urtagning (43 ”°) som sträcker sig inåt från en nedre yta (51 '”) av gängskäret (21 '”) åtminstone partiellt genom gängskäret. 10 15 20 53Ü *189 s-eftorkok 2007-02-14 15
6. Gängskäret i enlighet med krav 1, k ä n n e t e c k n at av att åtminstone en skärlagrande yta (25) innefattar ett mönster (53A) av urtagna och utskjutande Områden vilka motsvarar och är avpassade att lokalisera gängskäret (21) med avseende på ett mönster (53B) av utskjutande och urtagna områden på en motsvarande stödyta (27) hos verktygshållaren (29).
7. Gängskäret i enlighet med krav 1, k ä n n e t e c k n at av att gängskäret innefattar minst två skäreggar (23) som är utformade i ett PCBN-skikt (33).
8. Gängskäret i enlighet med krav 1, k ä n n e t e c k n at av att skäreggen (23) uppvisar en profil och en storlek som motsvarar profil och storlek hos en gänga (55) som tillforrnas.
9. Gängskäret i enlighet med krav 1, k ä n n e t e c k n at av att en gänga (55) som skall formas av gängskäret (21 , 21 ”, 21 ”°) är en gänga av typ Acme, Stub Acme, TR- DIN 103, Buttress, och Dardelet.
10. Gängskäret i enlighet med krav 1, k ä n n e t e c k n at av att en gänga (55) som skall fonnas av gängskäret (21, 21 ”, 21 '”) är asymmetrisk.
11. 1 1. Gängskäret i enlighet med krav l, k ä n n e t e c k n at av att PCBN-skíktet (33) är laserskuret ur en master PCBN-skiva som är snarlik profilen och storleken hos en gänga (55) som skall framställas. 10 15 20 530 '185 s-e4orxok 2007-02-14 16
12. Gängskäret i enlighet med krav l l, k ä n n e t e c k n at av att gängskäret (21, 21”, 21'”) slipas períferiskt så att den motsvarar erforderlig slutgiltig storlek.
13. Gängskäret i enlighet med krav 1, k ä n n e t e c k n at av att PCBN-skiktet (33) är maskinbearbetad med trådelektrod-urladdning ur en master PCBN-skiva som är snarlik profilen och storleken hos en gänga (55) som skall framställas.
14. Gängskäret i enlighet med krav 13, k ä n n e t e c k n at av att gängskäret (21, 21”, 21 °”) slipas periferiskt så att den motsvarar erforderlig slutgiltig storlek.
15. Ett gängverktyg, innefattande: en verktygshållare (29) som innefattar en urtagning (32), varvid urtagningen i sin tur innefattar en stödyta (31); och ett gängskär (21, 21”, 21 °”), som är mottagbart i urtagningen (32), varvid gängskäret innefattar en skäregg (23), varvid gängskäret innefattar en skärlagrande yta (25) och en fastspänningsyta (27, 27”, 27”, 27 ”°) för fastspänning av gängskäret i förhållande till en verktygshållare så att den skärlagrande ytan uppbär gängskäret mot stödytan, k ä n n e t e c k n at av att gängskäret har minst ett skikt (33) av PCBN som definierar en hel yta (3 5) hos gängskäret, varvid skäreggen sträcker sig åtminstone partiellt runt en periferi av gängskäret och är utformad i PCBN-skiktet. 10 15 20 5313 'IBS s-64oPRoK 2007-02-14 17
16. Gängverktyg i enlighet med krav 15, k ä n n e t e c k n at av att gängverktyget innefattar ett klämdon (39, 45) som är avsett att komma i kontakt med fastspänningsytan (27, 27' 27”, 27”°) och spänna fast gängskäret relativt verktygshållaren (29).
17. Gängverktyget i enlighet med krav 15, k ä n n e te c k n at av att gängskäret är tillverkad helt och hållet av PCBN.
18. Gängverktyget i enlighet med krav 15, k ä n n e t e c k n a t av att fastspänningsytan (27) är på en övre yta (37) av gängskäret.
19. Gängverktyget i enlighet med krav 15, k ä n n e t e c k n at av att fastspänningsytan (27', 27”, 27°”, 41) är i en urtagning (43, 432 43”, 43””) som sträcker sig inåt från en övre yta (37, 37”) av gängskäret (21, 21”, 21 ”') åtminstone partiellt genom gängskäret.
20. Gängverktyget i enlighet med krav 15, k ä n n e t e c k n at av att fastspänningsytan (27*”) är i en urtagning (43°”) som sträcker sig inåt från en nedre yta (5 1 ”') av gängskäret (21 '”) åtminstone partiellt genom gängskäret.
21. Gängverktyget i enlighet med krav 15, k ä n n e t e c k n at av att åtminstone en skärlagrande yta (25) innefattar ett mönster (53A) av urtagna och utskjutande områden vilka motsvarar och är avpassade att lokalisera gängskäret (21) med avseende på ett 10 15 20 538 'IBS s-eaorkox 2007-02-14 18 mönster (53B) av utskjutande och urtagna områden på en motsvarande stödyta (27) hos verktygshållaren (29).
22. Gängverktyget i enlighet med krav 15, k ä n n e t e c k n at av att gängskäret innefattar minst två skäreggar (23) som är utformade i ett PCBN-skikt.
23. Gängverktyget i enlighet med krav 15, k ä n n e t e c k n at av att skäreggen (23) uppvisar en profil och en storlek som motsvarar profil och storlek hos en gänga (55) som skall tillformas.
24. Gängvcrktyget i enlighet med krav 15, k ä n n e t e c k n at av att en gänga (55) som skall formas är en gänga av typ Acme, Stub Acme, TR-DIN 103, Buttress, och Dardelet.
25. Gängverktyget i enlighet med krav 15, k ä n n e t e c k n at av att en gänga (55) som skall formas är asymmetrisk.
26. Metod för gängskäming av ett arbetsstycke, genom att fastgöra en gängskär (21 , 2l”, 21 '”) vid en verktygshâllare (29) med ett klämdon (39, 45), varvid gängskäret innefattar en skärlagrande yta (25) och en fastspänningsyta (27, 27”, 27”, 27'”) för fastspänning av gängskäret med avseende på verktygshållaren på sådant sätt att den skärlagrande ytan uppbär gängskäret mot en stödyta (31) hos verktygshållaren, och minst ett skikt (33) av PCBN definierar en hel yta (3 5) hos gängskäret, varjämte en skäregg (23) ges sträckning åtminstone partiellt runt en periferi av gängskäret och utformas i PCBN-skiktet, varvid 10 15 20 530 'IBS s-Mornök 2007-02-14 I9 gängskäret (21, 2l”, 2l '”) och ett arbetsstycke (57) förs i förhållande till varandra och arbetsstycket bringas i kontakt med skäreggen (23).
27. Metod enligt krav 26, k ä n n et e c k n a de av att en krafiigare typ av gänga (55) tillfonnas i arbetsstycket.
28. Metoden i enlighet med krav 27, k ä n n e t e c k n a d av att gängan (55) som skall fonnas är en gänga av typ Acme, Stub Acme, TR-DIN 103, Buttress, och Dardelet.
29. Metoden i enlighet med krav 26, k ä n n e t e c k n a d av att gängan (55) som formas är asymmetrisk.
30. Metoden i enlighet med krav 26, k ä n n e t e c k n a d av att arbetsstycket (57) har en större hårdhet som är större än eller lika med 45 HRC.
31. Metoden i enlighet med krav 26, k ä n n e t e c k n a d av att arbetsstycket (57) förs i kontakt med skäreggen (23) så att det alstras en temperatur på 700°C till 800°C vid skäreggen.
32. Metoden i enlighet med krav 3 l, k ä n n e t e c k n a d av att arbetsstycket (57) törs i kontakt med skäreggen (23) utan att det anordnas kylmedel under fonnationen av gängan (ss). A530 139 s-e4oPRok 2007-0244 20
33. Metoden i enlighet med krav 26, k ä n n e t e c k n a d av att arbetsstycket (57) förs i kontakt med skâreggen (23) utan att det anordnas kylmedel under formationen av gängan (55).
SE0600904A 2006-04-25 2006-04-25 Gängskär med hel yta av PCBN samt gängverktyg och metod för formning av gänga SE530189C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0600904A SE530189C2 (sv) 2006-04-25 2006-04-25 Gängskär med hel yta av PCBN samt gängverktyg och metod för formning av gänga
EP07748416.0A EP2032298A4 (en) 2006-04-25 2007-04-19 A threading tool, a threading insert with a face of pcbn and a method of forming a thread
PCT/SE2007/050255 WO2007123482A1 (en) 2006-04-25 2007-04-19 A threading tool, a threading insert with a face of pcbn and a method of forming a thread
US11/739,702 US7476063B2 (en) 2006-04-25 2007-04-25 Threading tool, threading insert, and method of forming a thread

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0600904A SE530189C2 (sv) 2006-04-25 2006-04-25 Gängskär med hel yta av PCBN samt gängverktyg och metod för formning av gänga

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0600904L SE0600904L (sv) 2007-10-26
SE530189C2 true SE530189C2 (sv) 2008-03-25

Family

ID=38618212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0600904A SE530189C2 (sv) 2006-04-25 2006-04-25 Gängskär med hel yta av PCBN samt gängverktyg och metod för formning av gänga

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7476063B2 (sv)
EP (1) EP2032298A4 (sv)
SE (1) SE530189C2 (sv)
WO (1) WO2007123482A1 (sv)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1960568A1 (en) * 2005-12-12 2008-08-27 Element Six (Production) (Pty) Ltd. Pcbn cutting tool components
GB2434771B (en) * 2006-02-02 2011-11-30 Bencere Ltd A Cutting Insert
US8475944B2 (en) 2007-06-28 2013-07-02 Kennametal Inc. Coated ceramic cutting insert and method for making the same
US8557406B2 (en) 2007-06-28 2013-10-15 Kennametal Inc. Coated PCBN cutting insert, coated PCBN cutting tool using such coated PCBN cutting insert, and method for making the same
US9028575B2 (en) 2010-09-08 2015-05-12 Element Six Limited EDM cuttable, high CBN content solid PCBN compact
CN101954498B (zh) * 2010-09-27 2012-07-04 株洲钻石切削刀具股份有限公司 超硬材料切削刀片
SE535541C2 (sv) * 2011-02-11 2012-09-18 Sandvik Intellectual Property Skärinsats för ett fräsverktyg som är utformat för kuggfräsning
SE535540C2 (sv) * 2011-02-11 2012-09-18 Sandvik Intellectual Property Fräsverktyg för kuggfräsning
IL211326A (en) * 2011-02-21 2014-07-31 Iscar Ltd Cutting tools and cutting tool for him
US8507082B2 (en) 2011-03-25 2013-08-13 Kennametal Inc. CVD coated polycrystalline c-BN cutting tools
EP2650066B1 (en) 2012-04-10 2015-06-03 VARGUS Ltd. Thread cutting insert, tool holder and tool for forming heavy duty threads
US9028953B2 (en) 2013-01-11 2015-05-12 Kennametal Inc. CVD coated polycrystalline c-BN cutting tools
SE1350827A1 (sv) * 2013-07-03 2015-01-04 Sandvik Intellectual Property Skärinsats och fräsverktyg
SE1350983A1 (sv) * 2013-08-27 2015-02-28 Sandvik Intellectual Property Verktyg och skär för skalfräsning
US9279289B2 (en) 2013-10-03 2016-03-08 Renegade Manufacturing, LLC Combination mud motor flow diverter and tiled bearing, and bearing assemblies including same
US10465513B2 (en) * 2013-12-20 2019-11-05 Winchester E. Latham Tapered cutter bit and mounting block for the same
US20170014923A1 (en) * 2015-07-14 2017-01-19 Caterpillar Inc. Dual Ended, Full Form Tooth Generating Gear Cutter and Associated Cutting Insert
CN107855549B (zh) * 2017-11-20 2024-05-24 廊坊西波尔钻石技术有限公司 强力机夹式车刀系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3299489A (en) * 1963-08-21 1967-01-24 Espa Establishment For Securit Tool-holder provided with reversible cutting tool, and the tool itself
GB8327581D0 (en) * 1983-10-14 1983-11-16 Stellram Ltd Thread cutting
DE3635655A1 (de) * 1986-10-21 1988-04-28 Fette Wilhelm Gmbh Gewindebohrer
JPH03190606A (ja) * 1989-12-18 1991-08-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 超精密切削加工用工具
DE69521410T2 (de) * 1994-10-04 2001-10-04 Sumitomo Electric Industries Beschichtete hartlegierung
JPH08206902A (ja) * 1994-12-01 1996-08-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 切削用焼結体チップおよびその製造方法
SE519862C2 (sv) * 1999-04-07 2003-04-15 Sandvik Ab Sätt att tillverka ett skär bestående av en PcBN-kropp och en hårdmetall- eller cermet-kropp
US6527485B1 (en) * 2000-11-22 2003-03-04 Tooling Specialties, Inc. Threading apparatus
JP2003127007A (ja) * 2001-08-10 2003-05-08 Sumitomo Electric Ind Ltd スローアウェイチップ
DE10142049A1 (de) * 2001-08-28 2003-03-20 Kennametal Inc Schneideinsatz und seine Verwendung
SE523405C2 (sv) * 2001-12-21 2004-04-13 Seco Tools Ab Verktyg för skärande bearbetning med ett avrundat hårt element i en stödyta i hållaren.
KR100993679B1 (ko) * 2002-02-21 2010-11-10 엘리먼트 씩스 (프로덕션) (피티와이) 리미티드 공구 인서트의 제조 방법, 공구 인서트 및 다면체 공구인서트
US20050271483A1 (en) * 2004-06-02 2005-12-08 Sandvik Ab Indexable cutting inserts and methods for producing the same
DE102004059777A1 (de) * 2004-12-07 2006-06-08 Vargus Ltd. Verfahren zur Herstellung eines Gewindes

Also Published As

Publication number Publication date
SE0600904L (sv) 2007-10-26
EP2032298A1 (en) 2009-03-11
WO2007123482A1 (en) 2007-11-01
US20070245866A1 (en) 2007-10-25
US7476063B2 (en) 2009-01-13
EP2032298A4 (en) 2017-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE530189C2 (sv) Gängskär med hel yta av PCBN samt gängverktyg och metod för formning av gänga
CN104227345B (zh) 一种高精度薄台阶轴的加工方法及磨削夹头
GB2488432A (en) Milling cutter
JP4774253B2 (ja) 摩擦攪拌接合のバリ取り装置
CN103962643A (zh) 金属切断圆锯机的刀片结构及加工工艺
US20100202840A1 (en) Cutting tool, method of forming cutting tool, and method of manufacturing cutting tool
US20110129353A1 (en) Methods for joining a monocrystalline part to a polycrystalline part by means of an adapter piece made of polycrystalline material
US8512098B1 (en) Machining technique using a plated superabrasive grinding wheel on a swiss style screw machine
JP2007015081A (ja) 複合加工機及びこれを用いた加工方法
US10717170B2 (en) Mirror finishing method and production method of mirror finishing tool
US5368078A (en) Finger joint cutter blade
KR101059230B1 (ko) 재활용 라우터 비트
US6568303B1 (en) Method and apparatus for cutting rings from ring forgings
JP2016159388A (ja) フライス工具
KR101033308B1 (ko) 공구용 척
US2860623A (en) Long cutting edge diamond tool for dressing grinding wheels
JPH05162012A (ja) 高硬度材の孔のリーマ振動仕上げ加工方法
CN105583420B (zh) 一种环状零件外圆倒角用切削刀具
JPS62502878A (ja) 素材加工法
Pankiv et al. Synopsis of lectures on the subject «Special technologies in mechanical engineering» for students of all forms of study Direction of preparation 131" Applied mechanics"
US20170361406A1 (en) Orbital Friction Surfacing of Remanufactured Cast-Iron Components
Murali et al. A tool holder for clamping cutting inserts used for turning in a metal cutting operation
KR101870411B1 (ko) 인서트 팁 연삭 방법
CN106425708A (zh) 超细五方铰刀的磨削方法
RU2184646C1 (ru) Шлифовальный круг

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed