SE532554C2 - Familj med skär, fräsverktyg och skär - Google Patents

Description

532 554 2 Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning innefattar en familj med skär ett flertal olika skär, varvid vart och ett har en skiljaktig geometri, där varje skär av nämnda flertal olika skär är anpassat att monteras i ett gemensamt skärmottagande säte på en verktygshållare hos ett fräsverktyg så att en yttre diameter som genereras av fräsverktyget år densamma, oavsett vilket skär av nämnda flertal skär som är monterat i sätet.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning anvisas en familj med skär.

Varje skär i familjen har en bottenstödjande yta och en rotationsaxel, och ett flertal sidoskärstödjande ytor och ett flertal mot var och en av nämnda flertal sidoskärstödjande ytor svarande skåreggspartier arrangerade kring rotationsaxeln.

Skåreggspartierna av varje skär är generellt konvexa och skäreggspartierna av åtminstone vissa olika skär i famiijen har olika kräkningar. Hos varje skäregg är ett första plan som är parallellt med rotationsaxeln och tangerande skäreggen vid en ytanliggnlngspunkt pá skäreggen placerat på ett förufbestämt avstånd fràn ett parallellt andra plan som sträcker sig igenom rotationsaxeln och är roterat med en förutbestämd vinkel i förhållande tiil ett tredje plan som skär en motsvarande sidoskärstödyta utmed en linje som huvudsakligen är vinkelrät mot rotationsaxeln.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning anvisas ett fräsverktygsarrangemang som innefattar en verktygshållare innefattande en kropp och åtminstone ett skärmottagande säte i kroppen, varvid nämnda åtminstone ett skärmottagande säte är anpassat att motta vilket som helst ur en familj med skär.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning innefattar ett skär ett flertal skäreggar och ett flertai hörn mellan skäreggama, varvid varje skäregg ligger utmed en båge för en respektive cirkel, varvid en första linje vilken har utsträckning genom en centrumpunkt för vardera av skäreggarna och ett radiellt centrum för respektive cirkeln för vardera av skäreggarna bildar en vinkel skild från noll med en andra linje som sträcker sig igenom centrumpunkten hos varje skäregg och ett axiellt rotationscentrum för skäret.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Särdragen hos och fördelarna med föreliggande uppfinning förstås väl genom att läsa följande detaljerade beskrivning tillsammans med ritningarna på vilka samma siffror anger liknande element och på vilka: 10 20 25 30 532 554 3 Fig. 1A, 1B och 1C är perspektivvyer av skär enligt aspekter av föreliggande uppfinning; Fig. 2 är en perspektiwy av en verktygshållare enligt en aspekt av föreliggande uppfinning; Fig. 3A, 3B och SC är perspektivvyer av fräsverktyg enligt aspekter av föreliggande uppfinning; Fig. 4A, 4B och 4C är nedre planvyer av skär enligt aspekter av föreliggande uppfinning; Fig. 5A, 5B och SC âr perspektiwyer av säten i verktygshållare enligt aspekter av föreliggande uppfinning; Fig. 6A, 6B och 6G är sidovyer av skär enligt aspekter av föreliggande uppfinning; Fig. 7A, 7B och 7C är nedre planvyer av skär enligt aspekter av föreliggande uppfinning; Fig. 8 är en schematisk vy av delar av ett fräsverktyg enligt en aspekt av föreliggande uppfinning illustrerande en rampningsvinkel för fräsverktyget; Fig. 9A och 9B är nedre planvyer av skär enligt aspekter av föreliggande uppfinning; och Fig. 10 är en nedre planvy av ett skär enligt en aspekt av föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING Olika skär 21, 121, 221 i en familj med skâr visas i Fig. 1A-1C. Varje skär 21, 121, 221 har en skiljaktig geometri, sä som, men ei nödvändigtvis, att det har skäreggar som har olika former när de betraktas i planvy. I belysande syften har skäret 21 en cirkulär form när det betraktas i planvy, skäret 121 har en fyrsidig form när det betraktas i planvy med skäreggar som har radier som är lika med en diameter av en cirkel som är inskriven i det motsvarande cirkulära skäret 21 och med rundade hörn mellan skäreggarna, och skäret 221 har en fyrsidig form när det betraktas i planvy med skäreggar som har radier som är större än diametern av en cirkel som âr inskriven i skäret och med ett flertal (tre) faser mellan skäreggarna. Skillnademai geometri kan inbegripa andra särdrag hos skäret, istället för eller förutom skäreggama, så som förekomsten eller frånvaron av spånbrytare, plana eller krökta planfasytor etc. 20 30 532 554 4 Varje skär 21, 121, 221 av nämnda flertal olika skär är anpassat att monteras i ett gemensamt skärmottagande säte 23 på en verktygshållare 25 såsom framgår av Fig. 2, och som därmed bildar ett fräsverktyg 27 såsom framgår av Fig. 3A-3C. Åtminstone ett och vanligen ett flertal gemensamma säten 23 är anordnade på verktygshållaren 25 för att motta ett motsvarande flertal skär. Såsom framgår av Fig. 3A-3C, monteras vanligen vid godtycklig given tidpunkt enbart en typ av skär i familjen med skär pà verktygshällaren, dvs ett flertal skär 21, ett flertal skär 121 eller ett flertal skär 221, ehuru det även är möjligt att montera olika typer av skären i familjen med skär pä en ensam verktygshàllare, t ex ett skär 21 med ett skär 121 och/eller 221 .

Enligt en aspekt av uppfinningen är sätena 23 och skären 21, 121, 221 konfigurerade sä att en av ett fräsverktyg 27 genererad yttre diameter D som bildas när skär är monterade i verktygshàllaren kan vara densamma, oavsett vilket av skären 21, 121 eller 221 i familjen som är anordnat i sätena. En axiell längd L av fräsverktyget 27, mätt från en främsta skäregg 29, 129, 229 pà varje skär av nämnda flertal skär 21 , 121, 221, när det är monterat i sätet 23, till en bakersta punkt 31 pä verktygshällaren, kan vara densamma oavsett vilket skär av nämnda flertal skär som är monterat i sätet.

För att, enligt en aspekt av uppfinningen, anordna ett träsverktyg 27 som genererar samma diameter D oavsett vilket av skären 21, 121, eller 221 som är monterat i sätena hos verktygshållaren 25, såsom framgår till exempel i Fig. 4A~4C, har varje skär av nämnda flertal olika skär åtminstone en skärstödjande yta 33, 133, 233 som har ett plan P, och en skäregg 35, 135, 235 samhörande med och på en relativt nämnda åtminstone en skärstödjande yta huvudsakligen motsatt sida av skäret. Skären 21, 121, 221 har en central geometrisk axel A som sträcker sig mellan en övre del 37, 137, 237 (Fig. 1A-1C) av skäret och en nedre del 39, 139. 239 av skäret. Vanligen är skäret indexerbart till ett flertal olika positioner kring den centrala geometriska axeln A för att medge användning av olika skäreggar på skäret.

Såsom framgår av Fig. 4A-4C har för en familj med skär 21, 121, 221 varje skär en bottenstödjande yta 39, 139, 239 och en rotationsaxel A. Ett flertal sidoskärstödjande ytor 33, 45, 133, 145, 233, 245 och ett flertal skäreggspartier 35, 29, 135, 129, 235, 229 som svarar mot var och en av nämnda flertal sidoskärstödjande ytor är arrangerade kring rotationsaxeln A. Skäreggspartlerna av varje skär 21 , 121, 221 är generellt konvexa och skäreggspartierna av olika skär har 10 20 25 30 532 554 s olika krökningar. Hos varje skäreggsparti är ett första plan P1 som är parallellt med rotationsaxeln A och tangerande skäreggen vid en ytanliggningspunkt Y (eller någon annan, godtycklig eller icke-godtycklig punkt) pä skäreggen placerat på ett förutbestämt avstånd X från ett parallellt andra plan P2 som sträcker sig igenom rotationsaxeln och roterat med en förutbestämd vinkel a i förhållande till ett tredje plan P3 som skär en motsvarande sidoskârstödyta utmed en linje 41, 141, 241 (Fig. 4A-4C och 10) huvudsakligen vinkelrätt mot rotationsaxeln A. Linjen 41, 141, 241 kan vara, men behöver inte vara, en linje som definierar en bas av den sidoskärstödjande ytan. Fig. 4A-4C visar vinkeln a mätt i förhållande till ett plan P3' som är parallellt med planet P3 men förskjutet i förhållande till planet P3 för att sträcka sig igenom rotationsaxeln såsom planet P2.

I familjen med skär som visas i Fig. 4A-4C är ett skär 21 i familjen med skär huvudsakligen cirkulärt när det betraktas utmed rotationsaxeln A. Det förutbestämda avståndet X för alla skären är därför lika med radien för skäret 21. Om ett cirkulärt skär inte är en medlem i familjen med skär kan avståndet X vara i stort sett vilket som helst önskat värde.

Den förutbestämda vinkeln a kan fastställas för ett ensamt skär i familjen med skär och appliceras pà resten av medlemmama i familjen. Fig. 10 visar hur vinkeln a fastställs för skäret 121 i familjen med skär 21, 121, 221. Vinkeln a är huvudsakligen lika med en skillnad mellan en förskjutningsvinkel 9 för skäret 121 och en rotationsvinkel M för det tredje planet P3 i förhållande till ett fjärde plan P4 som är parallellt med rotationsaxeln och som skär motsatta ändpunkter 161 av skäreggen (eggen 129 visas i illustrationssyfte) som svarar mot den sidoskärstödjande ytan (ytan 145 som visas i illustrationssyfte) som skärs av det tredje planet, varvid vinklarna tas i beaktande när skäret betraktas i “planvy“ utmed rotationsaxeln A för skäret. Förskjutningsvinkeln 9 mäts mellan det första planet P1 och ett fjärde plan P4' som är parallellt med rotationsaxeln A och som sträcker sig mellan ändpunkterna 161 för skäreggen 129 (parallellt med plan P4). Med andra ord mäts vinkeln a mellan planet P1 (parallellt med P2) och planet P3. Vinkeln a beskrivs såsom att den är "huvudsakligen" lika med skillnaden mellan förskjutningsvinkeln 9 och rotationsvinkeln M eftersom det kan vara önskvärt att justera vinkeln ytterligare i fininställningssyllen, så som om skäret är orienterat i en axiell vinkel skild från noll, dvs ett plan av bottenytan 49 hos sätet 23 är inte parallellt med rotationsaxeln LA för 20 30 532 554 6 verktygshållaren 25. Beroende pà den axiella vinkeln för skäret i verktygshàllaren 25 kan det till exempel vara önskvärt att ytterligare justera vinkeln u, t ex cirka 1:1 °.

I en utföringsforrn enligt en aspekt av uppfinningen är ett andra skär 21 i familjen med skär huvudsakligen cirkulärt när det betraktas utmed rotationsaxeln och det förutbestämda avståndet X är lika med radien H21 för skäret. Nämnda flertal skäreggar 29, 35 hos det första skäret 121 har en radie 8121 som huvudsakligen är lika med en diameter av det andra skäret, dvs två gånger H21. Skäreggama hos icke-cirkulära skär behöver dock inte vara cirkelbågar, dvs de behöver inte ha en särskild radie.

Den förutbestämda vinkeln u kommer vanligen att vara mellan 15° och -15° och företrädesvis större än 0°. De sidoskärstödjande ytorna kan vara men behöver inte vara huvudsakligen plana. Där de sidoskärstödjande ytorna beskrivs såsom att de har ett plan, ska det förstås att detta kan syfta på ett referensplan samhörande med ytan och att ytan ej nödvändigtvis är plan.

För att anordna ett fräsverldyg 27 såsom visas i Fig. 3A-3C som har samma axiella längd L, mätt från en främsta skäregg 29, 129, 229 på varje skär av nämnda flertal skär 21, 121, 221, när de är monterade i sätet 23, till en bakersta punkt 31 på verktygshàllaren 25, är förhållandet mellan skäreggen 29, 129, 229 och skärstödytan 45, 145, 245 på den motsatta sidan av skâret detsamma som förhållandet mellan skäreggen 35, 135, 235 och skärstödytan 33, 133, 233 på den motsatta sidan av skäret. Förhållandet kan gälla och gäller vanligen för godtycklig skärstödyta och samhörande skäregg på den motsatta sidan av skäret från skärstödytan så att, oavsett hur godtyckligt skär indexeras kring den geometriska axeln A, fräsverktyget 27 kommer att generera samma diameter D och ha samma axiella längd L.

Skären 21, 121, 221 såsom visas i till exempel Fig. 1A-1C visas uppvisande integrerade underläggsplattor 47, 147, 247 så som beskrivs i EP 0 458 003 B1, vilken inkorporeras genom referens. Höjden av den integrerade underläggsplattan 47, 147, 247 är vanligen omkring 15 % av den totala tjockleken av skären 21, 121, 221. Oavsett huruvida en underläggsplatta âr anordnad kan vart och ett av skären 21, 121, 221 vara konfigurerat så att en cirkel som är inskriven i skären och tangerande den lägsta punkten på varje skärstödyta har samma diameter hos varje skär. Denna struktur kan underlätta att passa in de olika skärtormerna i verktygshållarens säten av samma storlek. 10 20 25 30 532 554 7 Såsom framgår av Fig. 5A-5C inkluderar sätet 23 vanligen en platt bottenyta 49, och platta, generellt axiellt sig sträckande och platta, generellt radiellt sig sträckande sidoanliggningsytor 51 och 53. Bottenytan 39, 139, 239 hos skäret, och skärstödytorna 33, 133, 233 och 45, 145, 245 är vanligen, men e] nödvändigtvis, huvudsakligen platta och plana, åtminstone vid punkter där de är avsedda att anligga mot motsvarande anliggningsytor 49, 51, 53 i sätet 23. När ett skär 21, 121, 221 är monterat i ett säte 23 som har två anliggningsytor 51 och 53 kommer två på varandra följande skärstödytor 33, 133, 233 och 45, 145, 245 att komma i kontakt med anliggningsytorna. Skären som illustreras i föreliggande ansökan är indexerbara till fyra olika positioner för att utnyttja fyra olika skäreggar som âr anordnade på skäret och det skall förstås att identifikationen av skärstödytorna genom särskilda hänvisningssitfror enbart finns i diskussionsyften, och att skäret i typiska fall är rotationssymmetriskt kring den centrala geometriska axeln A i fyra olika positioner orienterade i 90° till varandra. I andra utföringsformer kan skäret vara indexerbart till något antal olika positioner annat än fyra, så som två eller åtta olika positioner. l andra utföringsformer (ej visade) kan bottenylorna hos skäret och sätet vara försedda med strukturer så som hoppassande räfflade ytor för att bland annat underlätta placering av skäret i sätet med reducerade möjligheter till rotation. I andra uttöringsformer kan botten- och skärstödytor hos skäret och/eller botten- och anliggningsytor hos sätet vara försedda med strukturer så som urtagningar för att bland annat underlätta säkerstållning av flerpunktskontakt mellan skärytorna och de motsvarande sätesytorna. De radiella och axiella anliggningsytoma i sätet behöver inte sträcka sig, och gör det vanligen inte, enbart i de radiella och axiella riktningarna i förhållande till verktygshàllaren. Såsom framgår av Fig. 8 sträcker sig till exempel den radiella anliggningsytan 51 (visas genomsynlig) i en vinkel AR mot den geometriska axeln LA för verktygshàllaren 25, den axiella anliggningsytan 53 (visas genomsynlig) sträcker sig i en vinkel AA mot den geometriska axeln för verktygshållaren, och bottenanliggningsytan 49 (visas genomsynlig) sträcker sig i vinkeln K (Fig. 2) mot den geometriska axeln för verktygshåilaren. l diskussionssyften ska det förstås att de radiella och axiella anliggningsytoma 51 och 53 är huvudsakligen platta och plana, åtminstone där de anligger mot skärstödytoma, och att de radiella och axiella anliggningsytorna enbart sträcker sig radiellt och axiellt i förhållande till verktygshållaren 25. Endast i diskussionssyften ska det likaledes till yttermera visso förstås att skärstödytorna 33, 133, 233 och 45, 145, 10 20 25 30 532 553 s och 245 är huvudsakligen platta och plana, åtminstone där de anligger mot skärstödytorna, och att de är huvudsakligen vinkelräta med varandra.

De platta ytorna av anliggningsytorna och skärstödytorna verkar såsom sâtesytor och säkrar skäret mot rotation i förhållande till verktygshållaren under bearbetningsoperationer. Sâtet 23 som visas i Fig. 5A företer det generella kontaktomràdet C' pà de radiella och axiella anliggningsytorna 51 och 53 av de skärstödjande ytpartierna 33 och 45 (ej visade i Fig. 5A) av skäret 21, sätet 23 som visas i Fig. 5B företer det generella kontaktomràdet C" pà de radiella och axiella anliggningsytorna 51 och 53 av de skârstödjande ytpartiema 133 och 145 (ej visade i Fig. 5B) av skâret 121, och sätet 23 som visas i Fig. 5G företer det generella kontaktomrâdet C'” på de radiella och axiella anliggningsytorna 51 och 53 av de skärstödjande ytpartierna 233 och 245 (ej visade i Fig. 5C). Kontaktområdet är ej nödvändigtvis detsamma hos varje skär i familjen med skär. Kontaktom rådet är heller ej nödvändigtvis detsamma för anliggningen av godtyckligt särskilt par av skärstödytor och deras samhörande anliggningsytor, även om Fig. 5A visar att vart och ett av kontaktområdena C' är huvudsakligen detsamma, Fig. 5B visar att vart och ett av kontaktområdena C” år huvudsakligen detsamma och Fig. 5C visar att vart och ett av kontaktomrádena C”' är huvudsakligen detsamma. Vanligen, såsom framgår av Fig. 4A-4C och 6A-6C, kommer skärstödytorna 33, 133, 233 och 45, 145, 245 hos ett skär 21, 121 , 221 i familjen med skär att börja vid den övre delen av det integrerade mothàllet 47, 147, 247 och sluta vid någon punkt i slâppningsytan 55, 155, 255 och 57, 157, 257 hos skäret, vanligen under skäreggen 29, 129, 229 och 35, 135, 235.

Såsom framgår av Fig. 6A, 6B och 6C kommer de platta skärstödytoma 33, 133, 233 och 45, 145, 245 vanligen att definiera en större vinkel med en linje som år parallell med den centrala geometriska axeln A än slâppningsytan 55, 155, 255 och 57, 157, 257. l en utföringsform definierar skârstödytorna 33, 133, 233 och 45, 145, 245 en vinkel l av 22° med den linje som är parallell med den centrala geometriska axeln A och släppningsytoma 55, 155, 255 och 57, 157, 257 definierar en vinkel J av 15° med linjen som är parallell med den centrala geometriska axeln A. l utföringsformema av skären 21, 121, 221 som visas i Fig. 1A-1C, 3A-3C och 4A-4C har skären fyra skärstödytor och fyra, pà relativt skärstödytoma motsatta sidor av skäret, sam hörande skäreggar. intilliggande skärstödytor kan vara 20 25 30 532 554 9 orienterade i vinklar av 90° kring rotationsaxeln A för skäret. Andra utföringsformer kan naturligtvis ha fler eller färre skärstödytor och skäreggar.

Höjden av skärstödytorna 33 och 45 hos skäret 21 är cirka 75 % av skärets totala höjd. Ett skär sä som skäret 21 är särskilt fördelaktigt för att tillhandahålla ett stort maximalt skärdjup ap, vanligtvis där ap = skårdiameter/Z = H21 såsom framgår av Fig. 7A, och det har i typiska fall en relativt stor stâllvinkel eller främre vinkel Kr.

När skäret 21 används i en applikation där det tillhandahåller ett stort skärdjup ap, används det i typiska fall inte för att tillhandahålla en hög matningshastighet.

Användning av ett fräsverktyg 27 som är försett med cirkulära skär 21 på ett sätt för att nä maximal materialawerkningshastighet innebär vanligen ett stort skärdjup ap, utan en hög matningshastighet, och stora radiella skärkrafter. Kort verktygsöverhäng föredras vid sådana arbetssätt för att undvika skakning. l den utföringsform av högmatningsskäret 121 som visas i Fig. 1B, 3B och 4B är skäret fyrsidigt och har skärstödytor 145 och 133 placerade på motsatta sidor av skäret relativt skäreggarna 129 respektive 135. Skâreggarna 129 och 135 är cirkelbàgar med en radie Fi121 (Fig. 7B) som är lika med en diameter av en cirkel som är inskriven i skäret 21. Diametern av en cirkel som är inskriven i skäret 121 kan vara mindre än diametern av cirkeln som år inskriven i skäret 21 för att underlätta att tillhandahålla skär som när de är monterade på samma verktygshållare kommer att generera samma diametrar och längder. Det finns fyra skärstödytor och intilliggande skärstödytor kan bilda vinklar av 90°. Såsom framgår av Fig. 4B kan skârstödytorna 145 och 133 "roteras" eller "förskjutas" så att linjen 141 definierar en vinkel M med en linje 159 som sträcker sig igenom ändpunkter av skäreggarna 129 och 135 vid hörn 161 hos skäret 121. l en utföringsforrn av högmatningsskäret 121 är vinkeln M företrädesvis 9° och skulle kunna vara mellan 7° och 9° (eller något annat intervall, beroende på konfigurationen av skäret och verktygshàllaren). Såsom framgår av Fig. 8 underlättar förskjutning av skärstödytorna ökning av en rampningsvinkel jämfört med en "centrerad" skärstödyta, dvs en där vinkeln M är 0°. l synnerhet kan rotationen eller förskjutningen av skärstödytorna 133 och 145 (som visas genomsynliga) exponera mera av en rampningsskäregg 171 (som visas inringad i Fig. 8), och därmed underlätta äntring i ett arbetsstycke med ett fräsverktyg (ej visati Fig. 8) som inte har skär i ett centrum av verktyget med hjälp av en större rampningsvinkel RA mellan 10 20 30 532 554- 10 änden av rampningsskäreggen och spetsen av skäreggen hos skäret (visas genomsynlig) vid rotation 180° kring längdaxeln LA för skärverktyget.

Det maximala skärdjupet ap (Fig. 7B och 8) för högmatningsskäret 121 är lägre än hos det cirkulära skäret 21, men matningen per tand kan ökas. Genom att förskjuta skärstödytorna 133 och 145 är det möjligt att öka det maximala skärdjupet ap i förhållande till ett skär med skârstödytoma centrerade mitt emot skäreggarna.

Ställvinkeln Kr är minskad jämfört med ett motsvarande rundformat skär. Ett fräsverktyg 27 som är försett med högmatningsskär 121 har en benägenhet att reducera radiella skärkrafter, vilket kan vara en fördel när verktygsöverhánget år långt. l den utföringsform av högmatningsfårdigbearbetningsskäret 221 som visas i Fig. 1C, 3C och 4C är skäret fyrsidigt och har skärstödytor 245 och 233 placerade på motsatta sidor av skäret relativt skäreggarna 229 respektive 235. Skâreggama 229 och 235 är cirkelbågar med en radie R221 (Fig. 7C) som är större än en diameter av en cirkel som är inskriven iskäret 221, t ex radie = 50 mm eller mer, tex 100 mm, 200 mm etc.

Radien Fi221 kan "förskjutas“ såsom framgår av Fig. 7C iden bemärkelsen att varje skäregg kan anses ligga utmed en båge av en respektive cirkel, och en första linje 1L (sammanfallande med radien R) som sträcker sig igenom en centrumpunkt CP hos varje skäregg 229, 235 och ett radiellt centrum RC av dess respektive cirkel bildar en vinkel G skild från noll med en andra linje 2L som sträcker sig igenom centrumpunkten hos varje skäregg och ett axiellt (rotations-) centrum A av skâret.

Såsom kontrast bildar linjen 1L, vilken sammanfaller med radiema H21 och Fi121 och sträcker sig igenom centrumpunkten CP av skäreggarna i skären 21 och 121 som visas i Fig. 7A och 7B, en 0° vinkel med linjen 2L som sträcker sig igenom centrumpunkten av skäreggarna och den centrala geometriska axeln A för skären.

Det finns fyra skärstödytor och intilliggande skärstödytor kan bilda vinklar av 90°. Såsom framgår av Fig. 4C kan skärstödytoma 245 och 233 "roteras" eller “förskjutas“ så att linjen 241 definierar en vinkel N med en linje 259 som sträcker sig igenom ändpunkter av skåreggarna 229 och 235 vid höm 261 av skäret 221. Såsom beskrivits på ett annat sätt med hänvisning till Fig. 7C kan skärstödytorna anses vara “roterade" eller "förskjutna" iden bemärkelsen att varje skärstödyta bildar en vinkel N skild från noll med en tredje linje 3L som är vinkelrät mot den andra linjen 2L. l en utföringsform är vinkeln N företrädesvis 3,5° och kan vara mellan 0,5° och 5° (eller 20 2,5 30 532 554 11 något annat intervall, beroende pä skär- och verktygshållarkonfiguration), vilket underlättar minskning av ställvinkeln för små skärdjup med en skäregg med stor radie som tenderar att vara fördelaktigare vid en färdigbearbetningsoperation.

"Ftotationen" av vinkeln N i skäret 221 och vinkeln M i skäret 121 kan vara i motsatt riktning i förhållande till linjerna 259 respektive 159, för att uppnå önskade resultat, särskilt där de radiella och axiella anliggningsytorna 51 och 53 i sätet 23 bildar en vinkel med den geometriska axeln LA för verktygshållaren 25 och med en normal till axeln för verktygshållaren.

Oavsett hur många skâreggar som är anordnade pâ ett skär definierar, i åtminstone vissa skär enligt utföringsfonn av föreliggande uppfinning, varje skäregg en cirkelbàge och varje skärstödyta hos det andra av nämnda flertal skär har ett plan P. En radiell linje 2L som tudelar en cirkelbâge av skäreggen kan vara vinkelrät mot en skärstödyta på samma sida av skäret, såsom fallet med skäret 21 som visas i Fig. 4A, eller icke vinkelrät mot en skärstödyta pà samma sida av skäret, såsom är fallet med skären 121 och 221 som visas i Fig. 4B och 4C.

Sätet 23 kommer, förutom att ha en bottenyta 49, och radiella och axiella anliggningsytor 51 och 53, vanligen att ha en urtagning 63 vid skärningen mellan den radiella ytan och bottenytan, en urtagning 65 vid skärningen mellan den axiella anliggnlngsytan och bottenytan, och en urtagning 67 vid skärningen mellan den axiella anliggnlngsytan och den radiella anliggnlngsytan. En ytterligare urtagning 69 kan vara anordnad bakom den radiella anliggnlngsytan 51. Urtagnlngama 63, 65, 67 och 69 kan underlätta placering av skåren i sätet 23 utan konflikt mellan hörn av skären och hörn av sätet.

Såsom framgår av Fig. 2 kan den axiella vinkeln K för skärsâtet 23 - den vinkel som bottenytan 49 hos sätet bildar med långdaxeln LA för verktygshàllaren 25 - vara satt till en vinkel. Vinkeln K kommer vanligen väljas beroende på vinkeln för skärsläppnlngsytoma 55, 155, 255 och 57, 157, 257. Där skärslâppningsytoma 55, 155, 255 och 57, 157, 257 bildar en vinkel J av 15°, kan exempelvis den axiella vinkeln K för skärsäfet sättas till exempel 9°, vilket kan underlätta bearbetning av olika material, särskilt "sega" material så som titan, rostfritt stål och högtemperaturlegeringar. l det cirkulära skäret 21 år "hörnan" 61 mellan intilliggande skäreggar vanligen fortsättningar av den cirkulära eggytan. I högmatningsskäret 121 är hörnen 161 mellan krökta skäreggar i typiska fall rundade. 20 25 30 532 554 12 I en utföringsform av tärdigbearbetningsskäret 221 är hömen 261 mellan krökta skäreggar i typiska fall avtasade för att bilda tre generellt platta fasytor 273a, 273b, 273c (Fig. 7C) som bildar olika vinklar med linjen 259 igenom ändarna av skäreggama. l en utföringsform bildar ytan 273a en 30° vinkel, ytan 273b bildar en 45° vinkel, och ytan 273c bildar en 60° vinkel. Dessa fasytor 273a, 273b, 273c, vilka är hopkopplade med förskjutna skärstödytor och en förskjuten cirkelbåge av skäreggen, hjälper till att öka skärdjupet med en liten inställningsvinkel. Om till exempel skärdjupet är relativt litet kan inställningsvinkeln vara 30° istället för att omedelbart övergå till, låt säga, en 45° inställningsvinkel.

I utföringsformer av skäret 21 är slåppningsytorna 55 och 57 mellan skäreggama 29 och 35 partier av en stympad kon. Såsom dock framgår av utföringsformen 21' som visas i Fig. 9A och 9B kan platta planfasytor 75' vara anordnade under raka planfaseggar 77' utmed en annars cirkulär skäregg 29' med radie R eller, såsom framgår med avseende på utföringsformen 21” som visas i Fig. 9B, så kan krökta planfasytor 75” vara anordnade under krökta planfaseggar 77", varvid plantaseggarna har en radie RWE som är annorlunda (i allmänhet större) än radien Ft för resten av skäreggen 29” och har en radie som är annorlunda än en radie för flanken 55" vid samma höjd utmed den geometriska axeln A för skäret.

Flankerna under skäreggarna hos skären 121 och 221 är vanligen krökta partier av stympade koner men kan, om så önskas, ha planfasytor som år platta eller som har radier som år annorlunda än radierna för tlankerna. Användning av skär med planfasytor kan producera högkvalitativa ytbehandlingar.

Skären 21' och 21" har en eller flera skärstödytor 33' och 33” som svarar mot en respektive planfasyta 75' och 75” och en respektive planfasegg 77' och 77”. Varje skärstödyta 33' och 33” sträcker sig över en första vinkel [31 (ej nödvändigtvis densamma för varje skär) mätt igenom rotationsaxeln A för skâret, och den respektive planfaseggen 77' och 77” och den respektive planfasytan 75' och 75” sträcker sig över en andra vinkel ß2 mätt igenom rotationsaxeln A för skäret. En centrumlinje y1 som tudelar den första vinkeln ß1 bildar en vinkel ö skild från noll (ej nödvändigtvis densamma för varje skär) med en centrumlinje y2 som tudelar den andra vinkeln ß2.

I föreliggande ansökan âr användningen av termer så som "inkluderande" icke begränsande och är avsedd att ha samma betydelse såsom termer så som "innefattande“ och inte utesluta förekomsten av annan konstruktion, annat material 532 ššä- 13 eller andra åtgärder. Ehuru användningen av termer sà som ”kan” på samma sätt är avsedd att vara icke begränsande och avspegla att konstruktion, material eller åtgärder inte är nödvändiga, är underlâtenheten att använda sådana termer inte avsedd att avspegla att konstruktion, material eller åtgärder âr erforderliga. l den utsträckning som konstruktion, material eller åtgärder för nän/arande anses vara erforderliga, är de identifierade som sådana. Även om denna uppfinning har illustrerats och beskrivits i enlighet med en föredragen utiöringsform, inses det att variationer och ändringar kan göras däri utan att awika från uppfinningen såsom den framställs i patentkraven.

Claims (15)

20 25 30 532 554 PATENTKRAV

1. En familj av skär, som består av ett flertal av olika skär (21, 121, 221 ), vardera med en annan geometri, kännetecknad av att avstånd mellan skäreggar (35, 29; 135, 129; 235, 229) och motsvarande skärstödjande ytor (33, 45; 133, 145; 233, 245) är valda för varje skär hos flertalet av olika skär så att varje skär är anpassat för att monteras i ett gemensamt skärrnottagande säte (23) l en verktygshällare (25) hos ett fräsverktyg (27) så att en yttre diameter (D) som genereras av fräsverktyget är den samma, oavsett vilket skär hos flertalet av olika skär som är monterat i fickan.

2. Familjen av skär enligt kravet 1, kännetecknad av att en axiell längd (L) av fräsverktyget (27), mätt från en främsta skäregg (29, 129, 229) på varje skär av flertalet av olika skär (21, 121, 221), när det är monterat i sätet (23), till en bakersta punkt (31) på verktygshållaren, är densamma oavsett vilket skär av nämnda flertal skär som är monterat i sätet.

3. Familjen av skär enligt något av kraven 1-2, kânnetecknad av att minst ett av flertalet skär (21) är i huvudsak cirkulärt när det betraktas i planvy.

4. Familjen av skär enligt något av kraven 1-3, kânnetecknacl av att åtminstone ett första av flertalet skär (121, 221) har en mångfald av sidor när det betraktas i planvy.

5. Familjen av skär enligt krav 4, kännetecknad av att varje sida av det första av flertalet skär innefattar en skäregg (129, 229; 135, 235) och en skärstödjande yta (133, 233; 145, 245).

6. Familjen av skär enligt kravet 5, kännetecknad av att varje skäregg (129, 229, 135, 235) för det första av flertalet skär definierar en cirkelbàge och varje skärstödjande yta (133, 233 , 145, 245) för det första av flertalet skär har ett plan (P).

7. Familjen av skär enligt kraven 5-6, kännetecknad av att en radiell linje (2L)-vilken skär en cirkelbäge hos en skäregg (129, 229; 135, 235) för det första av flertalet skär (121, 221) är icke-vinkelrât mot en skärstödjande yta (133, 233; 145, 245) på en samma sida om det första av flertalet skär. 10 20 25 30 532 554 15

8. En familj av skär, varvid varje skär (21, 121, 221) i familjen av skär har en bottenstödjande yta (39, 139, 239) och en rotationsaxel (A) och ett flertal sídoskärstödjande ytor (33, 45; 133, 145; 233, 245) och ett flertal skäreggspartier (35, 29; 135, 129; 235, 229) som svarar mot var och en av nämnda flertal sidoskärstödjande ytor arrangerade kring rotationsaxeln A, varvid skäreggspartierna hos varje skär 21, 121, 221 är generellt konvexa och skäreggspartierna hos åtminstone nâgra olika skär i familjen har olika krökningar, kännetecknad av att för varje skäregg är ett första plan (P1) som är parallellt med rotationsaxeln (A) och tangerande skäreggen vid en ytanliggningspunkt (Y) på skäreggen placerat på ett förutbestämt avständ (X) från ett parallellt andra plan (P2) som sträcker sig igenom rotationsaxeln och roterat en förutbestämd vinkel (a) i förhållande till ett tredje plan (P3) som skär en motsvarande sidoskärstödyta utmed en linje (41, 141, 241) huvudsakligen vinkelrätt mot rotationsaxeln.

9. Familjen av skär enligt kravet 8, kännetecknad av att den förutbestämda vinkeln (u) är huvudsakligen lika med en skillnad mellan en förskjutningsvinkel (6) för skäret (121) och en rotationsvinkel (M) för det tredje planet (P3) i förhållande till ett fjärde plan (P4), varvid förskjutningsvlnkeln mäts mellan det första planet och det fjärde planet som är parallellt med rotationsaxeln (A) och som sträcker sig mellan motsatta ândpunkter (161) av skäreggen (129).

10. Familjen av skär enligt något av kraven 8-9, kännetecknad av att ett andra skär (21) av familjen av skär är i huvudsak cirkulärt när det betraktas längs rotationsaxeln (A), och att det förutbestämda avståndet (X) är lika med radien (B21) för skäret, och där i flertalet av skär det första skäret (121) har en radie (R121) vilken är väsentligen samma som en diameter för det andra skäret.

11. Familjen av skär enligt något av kraven 8-10, kännetecknad av att den förutbestämda vinkeln (o) är mellan -15 ° och 15 ° och helst mellan 0 ° och 15 °.

12. Familjen av skär enligt något av kraven 8-11, kännetecknad av att de sidoskärstödjande ytorna (33, 45; 133, 145; 233, 245) är huvudsakligen plana. 532 šlää 16

13. Ett fräsvemtygsarrangemang (27) innefattande en verktygshållare (25) som består av en kropp och minst ett skàrmottagande säte (23) i kroppen, kännetecknat av att minst ett skârmottagande säte är anpassat för att ta emot vilket som helst ur familjen av skär (21 , 121, 221) enligt något av kraven 1-12.

14. Ett skär (221) vilket innefattar ett flertal skåreggar (229, 235) och ett flertal hörn (261) mellan skäreggama, varvid varje skäregg ligger utmed en bàge för en respektive cirkel, kännetecknat av att en första linje (1 L) vilken har utsträckning genom en centrumpunkt (CP) för vardera av skäreggarna och ett radiellt centrum (RC) för respektive cirkeln för vardera av skâreggarna bildar en vinkel skiid från noll med en andra linje (2L) som sträcker sig igenom centrumpunkten hos varje skäregg och ett axiellt rotationscentrum (A) för skäret.

15. Skäret enligt krav 14 , kännetecknat av att en skärstödyta (233, 245) motsvarande och på motsatt sida hos skäret (221) från varje skäregg (229, 235) bildar en vinkel skild fràn noll med en tredje linje (3L) som är vinkelrät mot den andra linjen (2L).