SE535541C2 - Skärinsats för ett fräsverktyg som är utformat för kuggfräsning - Google Patents

Abstract

En skärinsats för ett kuggfräsverktyg innefattar en undersida(21), en motsatt ovansida (22) som bildar en spänyta och är pa-rallell med ett utbredningsplan (p), en runtomgäende kantsida(23), som förbinder ovansidan och undersidan. En centrumaxel(A) sträcker sig genom undersidan. En symmetrilinje (S) är vin-kelrät mot centrumaxeln. En första skärkant (24) innefattar enprimär huvudskärkant (24”), en sekundär huvudskärkant (24”),vilka är symmetriska med avseende pä symmetrilinjen, och entvärgäende ändskärkant (24a) mellan den primära och sekundä-ra huvudskärkanten. En normal till utbredningsplanet (p) bildaren spetsig släppningsvinkel med kantsidan (23) ätminstonelängs av den första skärkanten (24) sä att skärinsatsen (2) er-häller en positiv skärgeometri. (Pig. s)

Description

20 25 30 35 535 541 som bildar en spänyta och utbreder sig parallellt med ett utbred- ningsplan, och en runtomgående kantsida, som förbinder ovan- sidan och undersidan. En centrumaxel sträcker sig genom un- dersidan och ovansidan och en symmetrilinje är vinkelrät mot och skär centrumaxeln. En första skärkant innefattar en primär huvudskärkant, en sekundär huvudskärkant, vilka är symmetris- ka med avseende på symmetrilinjen och bildas där kantsidan möter spånytan, och en tvärgäende ändskärkant som sträcker sig mellan den primära huvudskärkanten och den sekundära hu- vudskärkanten. Skärinsatsen är fastsatt med en skruv som sträcker sig genom ett excentriskt hål genom skärinsatsen.

Skärinsatsen har en ås på undersidan som är i ingrepp med ett spår i sätet. Skärinsatsen har en negativ skärgeometri vilket gör det nödvändigt att anordna skärinsatsen så att spånytan lutar i förhållande till ett radiellt plan med avseende på rotationsaxeln.

Detta ger ett fel hos evolventen hos de kuggar som skall fräsas.

[0005] EP-A-2 072 162 visar en annan skärinsats för ett fräs- verktyg utformat för hobbning av ett arbetsstycke med kuggar, såsom kugghjul, kuggstänger och liknande. Skärinsatsen inne- fattar en rad med tre tänder. Varje tand är utformad för ingrepp med ett kuggmellanrum hos arbetsstycket. Skärinsatsen har en ovansida som bildar en spånyta för varje tand. Spånytorna för de tre tänderna ligger i ett gemensamt plan, vilket innebär att en normal hos spånytan kommer att bilda en spetsig vinkel med en tangent hos helixlinjen, längs vilken tänderna är anordnade och där denna skär spånytan åtminstone för två av tänderna. Spån- ytan för varje tand lutar nedåt från ändskârkanten men är vinkel- rät mot kantsidorna längs huvudskärkanterna, vilket ger en ne- gativ skärgeometri längs dessa.

[0006] JP-A-2001-353621 visar en annan skärinsats för ett fräs- verktyg för hobbning. Denna skärinsats är utformad med en rad av tänder. 10 15 20 25 30 35 535 541

[0007] Fräsverktyg för kugglräsning tillhandahålls i olika tole- ransklasser enligt den tyska standarden DIN. Den finaste klas- sen är AAA. Därefter följer klasserna AA, A, B, C, D. Tolerans- klasserna A och B erfordras för tillverkning av kugghjul för väx- ellådor för motorfordon. Skärinsatsen enligt föreliggande uppfin- ning är avsedd för fräsverktyg i åtminstone toleransklass B.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN

[0008] Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en utbytbar skärinsats för ett fräsverktyg för kuggfräsning.

Skärinsatsen skall medge en hög noggrannhet vid skärbearbet- ning av kuggar. Vidare eftersträvas en skärinsats som möjliggör kuggskärning på ett ekonomiskt gynnsamt sätt.

[0009] Detta ändamål uppnås med den inledningsvis angivna skärinsatsen som kännetecknas av att en normal till utbred- ningsplanet bildar en spetsig släppningsvinkel med kantsidan åtminstone längs den första skärkanten så att skärinsatsen er- håller en positiv skärgeometri.

[0010] Med en sådan positiv skärgeometri längs den primära huvudskärkanten, den sekundära huvudskärkanten och änd- skärkanten säkerställs en hög noggrannhet eftersom skärinsat- sen kan positioneras på ett optimalt sätt med avseende på fräs- bearbetningen. Den eftersträvade toleransnivån uppnås då skär- insatsen anordnas i fräsverktyget eftersom utbredningsplanets normal kan sträcka sig parallellt med helixlinjens tangent. Kug- garnas evolvent hos det arbetsstycke som skall titlverkas kan därigenom erhålla den önskade formen. l och med att skärinsat- sen är utbytbar kan på ett enkelt sätt säkerställas att fräsverkty- get alltid har skarpa skärkanter. Det raka avsnittet hos ändskär- kanten säkerställer fräsning av en lämplig bottenyta i varje kuggmellanrum mellan intilliggande kuggar eller liknande hos det arbetsstycke som skall fräsas. Fräsverktygets verktygskropp kommer att ha en mycket lång livslängd. Det skall noteras att 10 15 20 25 30 35 535 541 både den primära huvudskärkanten och den sekundära huvud- skärkanten är i ingrepp med arbetsstycket under kuggfräsning- en. Den primära huvudskärkanten är den huvudskärkant som först går i ingrepp med ett kuggmellanrum och bearbetar den ”främre” sidan av kuggmellanrummet medan den sekundära hu- vudskärkanten bearbetar den ”bakre” sidan av kuggmellanrum- met. Den primära huvudskärkanten belastas mer and den se- kundära huvudskärkanten under den skärande bearbetningen.

[0011] Enligt en utföringsform av uppfinningen sträcker sig det raka avsnittet vinkelrätt mot symmetrilinjen, eller väsentligen vinkelrätt mot symmetrilinjen.

[0012] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen bildar symmetrilinjen en pressvinkel u med var och en av nämnda pri- mära och sekundära huvudskärkanter, varvid pressvinkeln o lig- ger i intervallet 18-32°. Pressvinkeln o kan enligt en första vari- ant vara exempelvis 20°. Pressvinkeln u kan enligt en andra va- riant vara exempelvis 30°.

[0013] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen inne- fattar spånytan en förstärkningsfas, som sträcker sig inåt från åtminstone en av nämnda primära och sekundära huvudskärkan- ter. Det är således möjligt att ge skärinsatsen en asymmetrisk utformning genom att förstärkningsfasen endast sträcker sig från de primära huvudskärkanterna som är hårdare belastade än de sekundära huvudskärkanterna. Det är dock fördelaktigt att låta förstärkningsfasen sträcka sig inåt fràn både de primära huvud- skärkanterna och från de sekundära huvudskärkanterna. Med fördel kan förstärkningsfasen sträcka sig inåt även från änd- skärkanterna. Förstärkningsfasen bidrar till att förstärka själva kanten som är i direkt ingrepp med arbetsstycket och bidrar därmed till att förlänga skärinsatsens livslängd.

[0014] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen har förstärkningsfasen en bredd tvärs nämnda primära och sekundä- 10 15 20 25 30 35 535 541 ra huvudskärkanter, varvid bredden längs den primära huvud- skärkanten är större än bredden längs den sekundära huvud- skärkanten. På så vis kan också den ovan nämnda asymmetris- ka utformningen erhållas. Skärinsatsens utformning kan anpas- sas till det faktum att belastningen av den primära huvudskär- kanten är hårdare än belastningen av den sekundära huvud- skärkanten.

[0015] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen sträcker sig lörstärkningsfasen uppåt åtminstone från den primä- ra huvudskärkanten. Genom en sådan lutning uppåt kan för- stärkningsfasen förstärka skärkanten ytterligare.

[0016] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen inne- fattar spånytan spänformande medel som är utformade att kröka och bryta de spånor som bildas under kuggfräsningen.

[0017] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen inne- fattar de spånformande medlen en flank som lutar nedåt och sträcker sig inåt från förstärkningsfasen.

[0018] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen inne- fattar de primära huvudskärkanterna var sin primär yttre kantut- böjning i närheten av respektive ändskärkant och de sekundära huvudskärkanterna innefattar var sin sekundär yttre kantutböi- ning i närheten av respektive ändskärkant. En sådan yttre kant- utböjning av huvudskärkanterna skapar en skärkant som på ett fördelaktigt sätt möjliggör så kallad protuberansskärning, dvs. en diupare eller bredare urskärning i närheten av bottenytan hos kuggmellanrummet på arbetsstycket. Med fördel kan de primära och sekundära yttre kantutböiningarna utbreda sig parallellt med utbredningsplanet.

[0019] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen inne- fattar skärinsatsen en andra skärkant innefattande en primär huvudskärkant, en sekundär huvudskärkant, vilka är symmetris- 10 15 20 25 30 35 535 541 ka med avseende på symmetrilinjen och bildas där kantsidan möter spånytan, och en tvärgående ändskärkant, som sträcker sig mellan den primära huvudskärkanten och den sekundära hu- vudskärkanten och som innefattar ett rakt avsnitt, och att skär- insatsen är indexerbar genom vridning runt centrumaxeln mellan ett första skärläge, i vilket den första skärkanten är i ingrepp med arbetsstycket, och ett andra skärläge, i vilket den andra skärkanten är i ingrepp med arbetsstycket. Tack vare att skärin- satsen är försedd med två skärkanter, som båda uppvisar en primär huvudskärkant, en sekundär huvudskärkant och en änd- skärkant, erhåller skärinsatsen den angivna indexeringsmöjlig- heten så att skärinsatsens livslängd kan fördubblas. Utnyttjan- degraden och det ekonomiska utbytet kan därför förbättras vä- sentligt. l fräsverktyg för hobbning finns ett mycket begränsat utrymme för anordnande av skärinsatser. Det skall noteras att skärinsatsen med fördel är identisk i det första skärläget och det andra skärläget med avseende på arbetsstycket.

[0020] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen har skärinsatsens ovanslda en rombisk grundform med en relativt lång diagonallinje, som sammanfaller med symmetrilinjen, och en relativt kort diagonallinje som är vinkelrät mot den relativt långa diagonallinjen.

[0021] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen inne- fattar nämnda primära huvudskärkanter var sin primär inre kant- utböjning i närheten av den relativt korta diagonallinjen och nämnda sekundära huvudskärkanter var sin sekundär inre kant- utböjning i närheten av den relativt korta diagonallinjen. En så- dan inre kantutböjning av huvudskärkanterna skapar en skärkant som medger en fördelaktig så kallad kantfasevolventskärning vid kuggarnas övre ändar. Med fördel kan de primära och sekundä- ra inre kantutböjningarna utbreda sig parallellt med, eller i, ut- bredningsplanet. 10 15 20 25 30 35 535 541

[0022] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen inne- fattar skärinsatsen ett fästhål som sträcker sig genom ovansidan och undersidan, varvid skärinsatsen är utformad att fästas i ett verktygssäte hos fräsverktyget medelst en fästskruv som sträck- er sig genom fästhålet in i ett gängat hål hos fräsverktyget.

[0023] Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen har undersidan en nedsänkning, som sträcker sig från undersidan och som är inrättad att vara ingrepp med en motsvarande upp- höjning hos en stödyta hos fräsverktyget. Med fördel kan ned- sânkningen innefatta en första långsträckt dal och två andra långsträckta dalar, varvid den första långsträckta dalen sträcker sig parallellt med symmetrilinjen och de andra långsträckta da- larna korsar den första långsträckta dalen, företrädesvis med en rät vinkel.

KOFlT BESKRIVNING AV FllTNlNGARNA

[0024] Uppfinningen skall nu förklaras närmare genom en be- skrivning av olika utlöringsformer och med hänvisning till bifo- gade ritningar.

Fig. 1 visar schematiskt en perspektivvy av delar av en verktygsmaskin med ett fräsverktyg med ett flertal skärinsatser enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar fräsverktyget i Fig. 1 sett i en sidovy.

Fig. 3 visar fräsverktyget i Fig. 1 sett i en ändvy.

Fig. 4 visar schematiskt en perspektivvy av fräsverktyget i Fig. 1 i större skala.

Fig. 5 visar schematiskt en sidovy av fräsverktyget i Fig. 1 i större skala.

Fig. 6 visar en sidovy av en del av fräsverktyget i Fig. 1.

Fig. 7 visar en snittvy längs linjen VIl-Vll i Fig. 5.

Fig. 8 visar en perspektivvy av en skärinsats enligt en för- sta utföringsform av uppfinningen.

Fig. 9 visar en vy underifrån av skärinsatsen i Fig. 8. 10 15 20 25 30 35 535 541 Fig. 10 visar en vy framifrån av skärinsatsen i Fig. 8.

Fig. 11 visar en vy ovanifrän av skärinsatsen i Fig. 8.

Fig. 12 visar ett snitt längs linjen Xll-Xll i Fig. 11.

Fig. 13 visar en perspektivvy av en skärinsats enligt en andra utföringsform av uppfinningen.

Fig. 14 visar en perspektivvy av en skärinsats enligt en tred- je utföringsform av uppfinningen.

Fig. 15 visar en perspektivvy av en skärinsats enligt en fjär- de utföringsform av uppfinningen.

Fig. 16 visar en perspektivvy av en skärinsats enligt en femte utföringsform av uppfinningen.

Fig. 17 visar en vy ovanifrån av skärinsatsen i Fig. 16.

Fig. 18 visar ett snitt längs linjen XVlll-XVlll i Fig. 17.

Fig. 19 visar ett snitt längs linjen XIX-XIX i Fig. 17.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER

[0025] Fig. 1-7 visar ett fräsverktyg som är utformat för kugg- skärning och närmare bestämt för så kallad hobbning av ett ar- betsstycke W med kuggar. Fräsverktyget är lämpligt för skäran- de bearbetning av olika arbetsstycken W, såsom kugghjul, kuggstänger, splines, pumphjul för hydrauliska pumpar, och lik- nande kuggförsedda element. Fräsverktyget innefattar en verk- tygskropp 1, som kan vara tillverkad av stål, och ett stort antal utbytbara skärinsatser 2.

[0026] Verktygskroppen 1 definierar en rotationsaxel C, och har en infästningsände 3 och en motsatt ytterände 4. Flotationsaxeln C, sträcker sig genom infästningsänden 3 och ytteränden 4. Vid infästningsänden 3 finns en fästtapp 5, se Fig. 5, för infästning av verktygskroppen 1 och fräsverktyget i en verktygsspindel S, hos en fräs eller fleroperationsmaskin. Verktygskroppen 1 är ro- terbar kring rotationsaxeln C, i en rotationsriktning Fl, (medurs rotation åt höger betraktad inifrån verktygsspindeln 8,). 10 15 20 25 30 35 535 541

[0027] Arbetsstycket W är infäst i en arbetsstycksspindel S3 och är roterbart kring en rotationsaxel G3 i en rotationsriktning H3. l den visade utföringsformerna roterar arbetsstycket W medurs åt höger betraktad utifrån.

[0028] Verktygskroppen 1 har en perifer yta 7 som sträcker sig runt rotationsaxeln Cj mellan infästningsänden 3 och ytteränden 4, och närmare bestämt från ytteränden 4 fram till fästtappen 5, se Fig. 4 och 5. Verktygskroppen 1 innefattar ett flertal làngsträckta nedsänkningar 8 i den perifera ytan 7. l den visade utföringsformen innefattar fräsverktyget sex sådana nedsänk- ningar 8. Det skall dock noteras att fräsverktyget kan innefatta ett annat antal nedsänkningar 8, exempelvis 4, 5, 7 eller 8 ned- sänkningar 8.

[0029] Verktygskroppen 1 innefattar också ett stort antal åtskilda säten 9, se speciellt Fig. 4-7, vilka är anordnade vid den perifera ytan 7. Varje säte 9 är utformat att mottaga en av skärinsatserna 2. Sätena 9, och skärinsatserna 2, år anordnade efter varandra längs en helixlinje x med konstant stigning, se Fig. 5. I de visa- de utföringsformerna är helixlinjens x stigning åt höger. Stig- ningen kan också vara åt vänster beroende på den kugg som skall tillverkas. Helixlinjens x stigningsvinkeln ß kan vara 1-10°.

[0030] Varje säte 9 innefattar en stödyta 10 som är inrättad att medge eller bilda ett stöd för skärinsatsen 2. Varje säte 9 inne- fattar också en ficka 11 som sträcker sig inåt från den perifera ytan 7, och ett utskott 12 som skjuter ut från den perifera ytan 7.

En del av stödytan 10 bildas av utskottet 12. När skärinsatsen 2 är monterad i sätet 9 skjuter den ut från verktygskroppen 1 förbi utskottet 12 för skärande ingrepp med ett kuggmellanrum hos arbetsstycket W, se Fig. 1-3.

[0031] Varje ficka 11 begränsas av stödytan 10 och en inre be- gränsningsvägg 13 som är utformad på så sätt att det finns ett 10 15 20 25 30 35 535 541 10 mellanrum 14 mellan begränsningsväggen 13 och Skärinsatsen 2 när skärinsatsen 2 är monterad i sätet 9, se Fig. 7.

[0032] Stödytan 10 hos varje säte 9 innefattar en upphöjning som sträcker sig från stödytan 10. Upphöjningen innefattar en första långsträckt äs 16, som har en huvudsakligen radiell ut- sträckning, och en andra långsträckt ås 17, som har en huvud- sakligen axiell utsträckning. Den första långsträckta àsen 16 korsar den andra làngsträckta àsen 17 i en rät, eller väsentligen rät, vinkel. Varje långsträckt ås 16, 17 har en övre yta 18, som är väsentligen plan och parallell med stödytan 10, och två flank- ytor 19, som förbinder den övre ytan 18 med stödytan 10. De två flankytorna 19 bildar en trubbig vinkel med varandra. Denna vin- kel kan vara 90-140°, exempelvis 120°.

[0033] En av skärinsatserna 2 skall nu beskrivas närmare med hänvisning till Fig. 8-19. Det skall noteras att alla skärinsatser 2 hos träsverktyget kan vara identiska men det är också möjligt att utnyttja olika skärinsatser i olika positioner i fräsverktyget.

[0034] Skärinsatsen 2 är tillverkad av ett hårdare material än verktygskroppen 1, exempelvis av hàrdmetall. Skärinsatsen 2 innefattar en undersida 21, en motsatt ovansida 22 och en runtomgående kantsida 23, som förbinder ovansidan 22 och un- dersidan 21 och som bildar en siäppningsyta. Ovansidan 22 bil- dar en spånyta och utbreder sig i, eller parallellt med, ett ut- bredningsplan p. Också skärinsatsens 2 undersida 21 utbreder sig i ett utbredningsplan som är parallellt med ovansidans 22, eller spånytans, utbredningsplan p. Den första varianten av skärinsatsen 2, visad i Fig. 8-12, har en ovansida 22 som helt sammanfaller med utbredningsplanet p och där spånytan såle- des är helt plan.

[0035] l de visade utföringsformerna och de olika varianterna i Fig. 8-19 innefattar varje skärinsats 2 två skärkanter, som bildas där kantsidan 23 möter ovansidan 22 eller spånytan, en första 10 15 20 25 30 35 535 541 11 skärkant 24 och en andra motsatt skärkant 25. Den första skär- kanten 24 innefattar en primär huvudskärkant 24', en sekundär huvudskärkant 24", och en tvärgäende ändskärkant 24a, som sträcker sig mellan den primära huvudskärkanten 24' och den sekundära huvudskärkanten 24". Den andra skärkanten 25 inne- fattar en primär huvudskärkant 25', en sekundär huvudskärkant 25", och en tvärgäende ändskärkant 25a, som sträcker sig mel- lan den primära huvudskärkanten 25' och den sekundära huvud- skärkanten 25". Skärinsatsen 2 innefattar således fyra huvud- skärkanter 24', 24", 25' och 25”.

[0036] l de visade utföringsformerna är skärinsatsen 2 utformad på så sätt att utbredningsplanet p innefattar de ovan nämnda skärkanterna 24, 25. En centrumaxel A sträcker sig genom un- dersidan 21 och ovansidan 22. En symmetrilinje S är vinkelrät mot centrumaxeln A och sträcker sig parallellt med utbrednings- planet p. Den primära huvudskärkanten 24' och den sekundära huvudskärkanten 24" är symmetriskt placerade med avseende på symmetrilinjen S och konvergerar mot en punkt utanför änd- skärkanten 24a. Denna punkt ligger således på ett större av- stånd från ändskärkanten 24a än från centrumaxeln A. Den pri- mära huvudskärkanten 25' och den sekundära huvudskärkanten 25" är också symmetriskt placerade med avseende på symme- trilinjen S och konvergerar mot en punkt utanför ändskärkanten 25a. Denna punkt ligger således på ett större avstånd från änd- skärkanten 25a än från centrumaxeln A. Var och en av ändskär- kanterna 24a och 25a kan vara rak, eller innefattar företrädesvis ett rakt avsnitt som är vinkelrätt, eller väsentligen vinkelrätt, mot symmetrilinien S. De två ändskärkanterna 24a och 25a, eller de- ras raka avsnitt, är således parallella med varandra, eller vä- sentligen parallella med varandra. Mellan dessa raka avsnitt och respektive primära och sekundära huvudskärkanter 24', 24"; 25', 25" kan det finnas övergångskanter med en liten kröknings- radie. 10 15 20 25 30 35 535 541 12

[0037] Skärinsatsen 2 är indexerbar genom vridning runt cent- rumaxeln A mellan tvâ motsatta skärlägen. I ett första skärläge skjuter den första skärkanten 24 ut från fräsverktyget och i ett andra skärläge skjuter den andra skärkanten 25 ut från fräsverk- tyget.

[0038] Skärinsatsens 2 undersida 21 har en nedsänkning som sträcker sig från undersidan 21. Nedsänkningen innefattar en första långsträckt dal 26 och två andra långsträckta dalar 27, en för varje skärläge. Den första långsträckta dalen 26 sträcker sig parallellt med symmetrilinjen S och har en huvudsakligen radiell utsträckning när skärinsatsen 2 är monterad i fräsverktyget. De andra långsträckta dalarna 27 korsar den första långsträckta da- len 26 med en rät, eller väsentligen rät, vinkel och har en hu- vudsakligen axiell utsträckning när skärinsatsen 2 är monterad i fräsverktyget.

[0039] Varje långsträckt dal 26 och 27 innefattar en bottenyta 28 och två flankytor 29. Flankytorna 29 förbinder bottenytan 28 med undersidan 21. Dessa ytor 28, 29 samverkar med den övre ytan 18 och flankytorna 19 när skärinsatsen 2 är monterad i sä- tet 9. Flankytorna 29 bildar en trubbig vinkel med varandra.

Denna vinkel är identisk eller lika med den trubbiga vinkeln mel- Ian flankytorna 19.

[0040] Den första långsträckta dalen 26 är således utformad att vara i ingrepp med den motsvarande första långsträckta âsen 16 hos stödytan 10. De andra långsträckta dalarna 27 är utformade att vara i ingrepp med den andra långsträckta âsen 17 hos stöd- ytan 10. När skärinsatsen 2 är monterad i sätet 9 är således den första långsträckta âsen 17 och den första långsträckt dalen 26 i ingrepp med varandra. Den andra långsträckta âsen 17 är i in- grepp med en av de andra långsträckta dalarna 27. Därvid ligger flankytorna 19 an mot flankytorna 29. Det kan finnas ett mellan- rum mellan den övre ytan 18 och bottenytan 28. 10 15 20 25 30 35 535 541 13

[0041] Skärinsatsen 2 innefattar ett fästhål 30 som sträcker sig parallellt med centrumaxeln A genom ovansidan 22 och undersi- dan 21. l de visade utföringsformerna bildar centrumaxeln A också en centrumaxel för fästhålet 30. Skärinsatsen 2 är fastsatt i sätet 9 mot stödytan 10 medelst en fästskruv 31 som sträcker sig genom fästhälet 30 in i ett gängat hål 32 som sträcker sig genom stödytan 10. Hålet 32 befinner sig radiellt utanför den andra långsträckta åsen 17 och sträcker sig genom den första långsträckta åsen 16, se Fig. 4.

[0042] Den indexerbara skårinsatsens 2 ovansida 22 har en rombisk, eller approximativt rombisk, grundform med en relativt lång diagonallinje, som sammanfaller med symmetrilinjen S, och en relativt kort diagonallinje som är vinkelrät mot den relativt långa diagonallinjen och mot symmetrilinjen S. Symmetrilinjen S bildar en pressvinkel a med var och en av huvudskärkanterna 24”. 24", 25' och 25", se Fig. 11. Pressvinkeln o ligger i interval- let 18-32°. l de visade utföringsformerna är pressvinkeln ct lika med, eller väsentligen lika med, 20°. l en annan utföringsform kan pressvinkeln o vara lika med, eller väsentligen lika med, 30°. Pressvinkelns a storlek beror av den kugg som skall tillver- kas.

[0043] Såsom framgår av Fig. 4-6 bildar den ovan nämnda fick- an 11 ett skydd för den första skärkanten 24 eller den andra skärkanten 25, beroende på vilken som är vänd inåt mot rota- tionsaxeln G1. Sätena 9, och således också skärinsatserna 2, är anordnade i ett flertal rader. Det visade fräsverktyget innefattar sex sådana rader med skärinsatser 2. Det skall dock noteras att fräsverktyget kan innefatta ett annat antal rader med skärinsat- ser 2, exempelvis 4, 5, 7 eller 8 rader. Varje rad innefattar åt- minstone två skärinsatser 2, och säten 9. I de visade utförings- formerna innefattar varje rad fem skärinsatser 2 och säten 9.

Såsom framgår av Fig. 1-5 sträcker sig varje nedsänkning 8 pa- rallellt med var sin rad med skärinsatser 2 och säten 9. Varje nedsänkning 8 gränsar till respektive rad på så sätt att varje 10 15 20 25 30 35 535 54'l 14 nedsänkning 8 bildar ett spånmottagande utrymme vid spånytan hos skärinsatserna 2 i en sådan rad, vilket framgår av Fig. 1 och 3.

[0044] Varje rad av skärinsatser 2, och säten 9, sträcker sig längs en respektive linje L, se Fig. 2 och 5, som är vinkelrät mot helixlinjens x tangent. Avståndet mellan intilliggande rader av säten 9 och skärinsatser 2 är ekvidistant, dvs. detta avstånd är lika för varje par av rader. Vidare är också avståndet mellan in- tilliggande skärinsatser 2 längs helixlinjen x ekvidistant, dvs. också detta avstånd är lika för varje par av intilliggande skärin- satser 2.

[0045] Spånytans utbredningsplan p hos varje skärinsats 2 hos fräsverktyget har en normal som är parallell med helixlinjens x tangent där denna skär utbredningsplanet p. Det innebär att ut- bredningsplanet p hos intilliggande par av skärinsatser 2 i sam- ma rad bildar en vinkel med varandra, vilket framgår av Fig. 3.

För att med denna geometri säkerställa en tillräcklig släppning vid den skärande bearbetningen är skärinsatserna 2 utformade med en positiv skärgeometri. Det innebär att en normal till ovan- sidans, eller spånytans, utbredningsplan p bildar en spetsig släppningsvinkel ö med kantsidan 23 åtminstone i närheten av huvudskärkanterna 25, se Fig. 12. Släppningsvinkeln ö är större än noll.

[0046] Enligt en andra utföringsform skiljer sig den skärinsats 2 som visas i Fig. 13 från den som visas i Fig. 8-12 genom att den är utformad för så kallad protuberansskärning. För att åstad- komma en sådan protuberans innefattar de primära huvudskär- kanterna 24', 25' var sin primär yttre kantutböjning 37' i närhe- ten av respektive ändskärkant 24a, 25a. På samma sätt innefat- tar de sekundära huvudskärkanterna 24", 25" var sin sekundär yttre kantutböjning 37" i närheten av respektive ändskärkant 24a, 25a. De primära och sekundära yttre kantutböjningarna 37', 37" bildar således protuberansskärkanter som utbreder sig i, 10 15 20 25 30 35 535 541 15 eller parallellt med, utbredningsplanet p. Dessa protuberans- skärkanter möjliggör en djupare eller bredare urskärning i närhe- ten av bottenytan hos kuggmellanrummet på arbetsstycket W.

[0047] Enligt en tredje utföringsform skiljer sig den skärinsats 2 som visas i Fig. 14 från den som visas i Fig. 13 genom att den också är utformad för så kallad kantlasevolventskärning. En så- dan kantfasevolventskärning kan åstadkommas genom att de primära huvudskärkanterna 24', 25' innefattar var sin primär inre kantutböjning 39', 40' i närheten av den relativt korta diagonal- linjen och att de sekundära huvudskärkanterna 24', 25' innefat- tar var sin sekundär inre kantutböjning 39", 40” i närheten av den relativt korta diagonallinjen. Såsom framgår av Fig. 14 sträcker sig de inre kantutböjningama 39', 39", 40', 40” fram till den korta diagonallinjen. De primära och sekundära inre kantut- böjningarna 39', 39", 40', 40" utbreder sig i, eller parallellt med, utbredningsplanet p.

[0048] Enligt en fjärde utföringsform skiljer sig den skärinsats 2 som visas i Fig. 15 från den som visas i Fig. 14 enbart genom att den saknar kantutböjningar för protuberansskärning.

[0049] Enligt en femte utföringsform skiljer sig den skärinsats 2 som visas i Fig. 16-19 från den som visas i Fig. 8-15 genom att den är utformad med spånformande medel på ovansidan 22.

Dessa spånformande medel innefattar i den visade utföringsfor- men en nedåtgående flank 43 som sträcker sig nedåt från en försträkningsfasen 46 innanför den första skärkanten 24 och en nedåtgående flank 44 som sträcker sig nedåt från en förstärk- ningsfas 46 innanför den andra skärkanten 25.

[0050] Den visade förstärknlngsfasen 46 sträcker sig inåt från de primära och sekundära huvudskärkanterna 24', 24", 25', 25” och ändskärkanterna 24a, 25a. Det skall noteras att det är möj- ligt att endast anordna en sådan förstärkningsfas 46 längs de primära huvudskärkanterna 24', 15”. Alternativt kan förstärk- 10 15 20 25 30 35 535 541 16 ningsfasen sträcka sig längs de båda huvudskärkanterna men inte längs ändskärkanterna 24a, 25a.

[0051] Förstärkningsfasen 46 har i den femte utföringsformen en bredd b', b" tvärs de primära och sekundära huvudskärkanterna 24', 24”, 25', 25". Denna bredd b' längs den primära huvudskär- kanten 24', 25' är större än bredden b" längs den sekundära hu- vudskärkanten 24", 25", se Fig. 17 till 19. På så vis erhåller skärinsatsen 2 en asymmetrisk utformning genom den större bredden b' hos förstärkningsfasen 46 längs de primära huvud- skärkanterna 24' och 252 Dessa huvudskärkanter 24' och 25' är hårdare belastade än de sekundära huvudskärkanterna 24” och 25". Den smalare förstärkningsfasen 46 hos de sekundära hu- vudskärkanterna 24", 25” medför ett lägre skärmotstånd än den bredare förstärkningsfasen 46 hos de primära huvudskärkanter- na 24', 25”. Den visade utföringsformen innebär därmed en op- timering av skärinsatsen 2 med avseende på hållfasthet och energiàtgàng.

[0052] I den visade femte utföringsformen är förstärkningsfasen 46 plan eller väsentligen plan. Förstärkningsfasen 46 utbreder sig i utbredningsplanet p. Det är dock möjligt att låta förstärk- ningsfasen 46 sträcker sig uppåt, åtminstone från de primära huvudskärkanterna 24' och 25”. Förstärkningsfasen 46 kan såle- des ha en vinkel i förhållande till utbredningsplanet p som är från 0° till exempelvis 2°.

[0053] De spånformande medlen, dvs. flankerna 43 och 44, är utformade att kröka och bryta de spånor som bildas under kugg- fräsningen. Flankerna 43 och 44 kan luta nedåt med en vinkel som är från 5° till 25° i förhållande till utbredningsplanet p. Flan- kerna 43 och 44 kan också ha flera avsnitt som är anordnade efter varandra från skärkanterna 24, 25 och som har olika lut- ning i förhållande till utbredningsplanet p. I den visade utförings- formen övergår flankerna 43, 44 i en plan centrumyta 48 hos 10 15 20 25 30 35 535 541 17 ovansidan 22 via en krökt övergångsyta som kan ha en krök- ningsradie r.

[0054] Skärinsatsen 2 enligt den femte utföringsformen är också försedd med en avsats 48 hos kantsidan 23. Slälva släppnings- ytan sträcker sig med en bestämd spetsig släppningsvinkel ö från de första och andra skärkanterna 24, 25 fram till avsatsen 48. Nedanför avsatsen 48 fram till undersidan 21 kan kantsidan 23 ha en godtycklig form.

[0055] Upptinningen är inte begränsad tili de ovan beskrivna ut- iöringsformerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

[0056] Exempelvis kan ett eller fiera av sätena 9 vara eller bil- das av utbytbara insatser eller kassetter. Stödytan 10 kan också vara utformad på eller bildas av en utbytbar underläggspiatta.

Vidare kan skärinsatserna 2, eller en eller fiera av skärinsatser- na 2, sakna det visade fästhàlet och istället var fastsatta i re- spektive säte 9 med exempelvis ett klämorgan som pressar mot skärinsatsens 2 ovansida 22.

[0057] Det skall noteras att de olika utföringsformerna som visas i Fig. 8-19 kan kombineras med varandra på olika sätt. Exem- pelvis kan de utföringsformer som visas i Fig. 13-15 förses med en förstärkningsfas 46 av den typ som anges för den femte utfö- ringsformen. Utföringstormerna som visas l Fig. 13-15 kan na- turiigtvis också innefatta en avsats 48 av den typ som visas för den femte utföringsiormen. Det skall också noteras att skärin- satsen enligt den femte utföringsformen kan ha en kantsida 23 med konstant släppningsvinkel såsom visas i Fig. 13-15. Det skall vidare noteras att skärinsatsen 2 inte behöver vara index- erbar. Det är möjligt att förse skärinsatsen 2 med den första skärkanten 24 och avstå från den andra skärkanten 25. Den del av skärinsatsen 2 som är vänd från den första skärkanten 24 kan då ha en godtycklig form och exempelvis vara försedd med 535 541 18 en bakre anliggningsyta som ligger än mot sätet i fräsverktyget och säkerställer skärlnsatsens 2 radiella position med avseende på fräsverktygets rotationsaxel G1. l denna utföringsform kan det eventuella fästhålets 30 placering vara godtycklig. Exempelvis kan fästhàlet placeras närmare ändskärkanten 24a än i de in- dexerbara utföringsformerna. 10 15 20 25 30 35 535 541 19

[0058] Lista över hänvisningsbeteckningar mmwm_r_k_k_a_n_n_rt_u_nçgm\jçn.pwl\J-l -ÄGJN-*COONOID-ÄGON-*O 24' 24" 24a 25 25' 25” 25a 26 27 28 29 30 31 verktygskropp skärinsats infästningsände ytterände fästtapp perifer yta nedsänkning säte stödyta ficka utskott begränsningsvägg mellanrum första långsträckt ås andra Iängsträckt ås övre flank flankyta undersida ovansida kantsida första skärkant primär huvudskärkant sekundär huvudskärkant ändskärkant andra skärkant primär huvudskärkant sekundär huvudskärkant ändskärkant första långsträckt dai andra längsträckt dal bottenyta flankyta fästhål fästskruv 32 37' 37” 38' 38" 39' 39' 40' 40' 43 44 46 47 48 crcroi~voQ> gängat hål primär yttre kantutböjning sekundär yttre kantutböjning primär yttre kantutböjning sekundär yttre kantutböjning primär inre kantutböjning primär inre kantutböjning primär inre kantutböjning primär inre kantutböjning flank flank förstärkningsfas centrumyta avsats arbetsstycke rotationsaxel rotationsriktning rotationsaxel rotationsriktning verktygsspindel arbetsstycksspindel centrumaxei symmetrilinje utbredningsplan helixlinje pressvinkel stigningsvinkel krökningsradie släppningsvinkel bredd bredd

Claims (17)

10 15 20 25 30 35 535 541 20 Patentkrav

1. Skärinsats för ett träsverktyg som är utformat för kuggträs- ning i form av hobbning av ett arbetsstycke (W) med kuggar, så- som kugghjul, kuggstänger och liknande, varvid skärinsatsen (2) innefattar en undersida (21), en motsatt ovansida (22) som bildar en spånyta och utbre- der sig parallellt med ett utbredningsplan (p), en runtomgående kantsida (23), som förbinder ovansidan (22) och undersidan (21), en centrumaxel (A), som sträcker sig genom undersidan (21) och ovansidan (22), en symmetrilinje (S), som är vinkelrät mot och skär cent- rumaxeln (A), och en första skärkant (24) innefattande en primär huvudskär- kant (24'), en sekundär huvudskärkant (24”), vilka är symmet- riska med avseende på symmetrilinjen (S) och bildas där kantsi- dan (23) möter spånytan, och en tvärgâende ändskärkant (24a) som sträcker sig mellan den primära huvudskärkanten (24') och den sekundära huvudskärkanten (24") och som innefattar ett rakt avsnitt, kännetecknad av att en normal till utbredningsplanet (p) bildar en spetsig släpp- ningsvinkel (ö) med kantsidan (23) åtminstone längs den första skärkanten (24) så att skärinsatsen (2) erhåller en positiv skär- geometri.

2. Skärinsats enligt krav 1, varvid det raka avsnittet sträcker sig vinkelrätt mot symmetrilinjen (S).

3. Skärinsats enligt något av kraven 1 och 2, varvid symme- trilinjen (S) bildar en pressvinkel u med var och en av nämnda primära och sekundära huvudskärkanter (24', 24", 25', 25"), och varvid pressvinkeln o ligger i intervallet 18 - 32°. 10 15 20 25 30 35 535 541 21

4. Skärinsats enligt något av de föregående kraven, varvid spånytan innefattar en förstärkningsfas (46), som sträcker sig inåt från åtminstone en av nämnda primära och sekundära hu- vudskärkanter (24', 24", 25', 25").

5. Skärinsats enligt krav 4, varvid törstärkningsfasen (46) har en bredd (b', b") tvärs nämnda primära och sekundära huvud- skärkanter (24', 24", 25', 25") och varvid bredden (b') längs den primära huvudskärkanten (24', 25') är större än bredden (b”) än längs den sekundära huvudskärkanten (24", 25").

6. Skärinsats enligt något av kraven 4 och 5, varvid förstärk- ningsfasen (46) sträcker sig uppåt åtminstone från den primära huvudskärkanten (24', 25').

7. Skärinsats enligt något av de föregående kraven, varvid spànytan innefattar spånformande medel som är utformade att kröka och bryta de spànor som bildas under kuggfräsningen.

8. Skärinsats enligt krav 7, varvid de spånformande medlen innefattar en flank (43, 44) som lutar nedåt och sträcker sig inåt från förstärkningsfasen (46).

9. Skärinsats enligt något av de förgående kraven, varvid nämnda primära huvudskärkant (24', 25') innefattar en primär yttre kantutböjning (37') i närheten av ändskärkanten (24a, 25a) och nämnda sekundära huvudskärkant (24", 25") innefattar en sekundär yttre kantutböjning (37") i närheten av ändskärkanten (24a, 25a).

10. Skärinsats enligt krav 9, varvid de primära och sekundära yttre kantutböiningarna (37', 37") utbreder sig parallellt med ut- bredningsplanet (p).

11. Skärinsats enligt något av de föregående kraven, varvid skärinsatsen (2) innefattar en andra skärkant (25) innefattande 10 15 20 25 30 35 535 541 22 en primär huvudskärkant (25'), en sekundär huvudskärkant (25"), vilka år symmetriska med avseende på symmetrilinjen och bildas där kantsidan (23) möter spånytan, och en tvärgående ändskärkant (25a), som sträcker sig mellan den primära huvud- skärkanten (25') och den sekundära huvudskärkanten (25"), och varvid skärinsatsen (2) är indexerbar genom vridning runt cent- rumaxeln (A) mellan ett första skärläge, i vilket den första skär- kanten (24) är i ingrepp med arbetsstycket (W), och ett andra skärläge, i vilket den andra skårkanten (25) är i ingrepp med ar- betsstycket (W).

12. Skärinsats enligt krav 11, varvid skärinsatsens (2) ovansi- da har en rombisk grundform med en relativt lång diagonallinje, som sammanfaller med symmetrilinjen (S), och en relativt kort diagonallinie som är vinkelrät mot den relativt långa diagonallin- |en.

13. Skärinsats enligt något av kraven 11 och 12, varvid nämn- da primära huvudskärkanter (24', 25') innefattar var sin primär inre kantutböjning (39', 40') i närheten av den relativt korta dia- gonallinjen och nämnda sekundära huvudskärkanter (242 25') innefattar var sin sekundär inre kantutböjning (39", 40") i närhe- ten av den relativt korta diagonallinien.

14. Skärinsats enligt krav 13, varvid de primära och sekundära inre kantutböjningarna (39', 39", 40”. 40") utbreder sig parallellt med utbredningsplanet.

15. Skärinsats enligt något av de föregående kraven, varvid skärinsatsen (2) innefattar ett fästhål (30) som sträcker sig ge- nom ovansidan (22) och undersidan (21) och varvid skärinsat- sen (2) är utformad att fästas i ett säte (9) hos fräsverktyget medelst en fästskruv (31) som sträcker sig genom fästhålet (30) in i ett gängat hål (32) hos fräsverktyget. 10 15 535 541 23

16. Skärinsats enligt något av de föregående kraven, varvid undersidan (22) har en nedsänkning, som sträcker sig från un- dersidan och som är inrättad att vara ingrepp med en motsva- rande upphöjning hos en stödyta (10) hos fräsverktyget.

17. Skärinsats enligt krav 16, varvid nedsänkningen innefattar en första långsträckt dal (26) och två andra långsträckta dalar (27), och varvid den första làngsträckta dalen (26) sträcker sig parallellt med symmetrilinjen (S) och de andra långsträckta da- larna (27) korsar den första långstråckta dalen (26).