SE537439C2

SE537439C2 - Fräsverktyg jämte uppsättning av skär för ett fräsverktyg avsett för spårfräsning

Info

Publication number: SE537439C2
Application number: SE1250448A
Authority: SE
Inventors: Thomas Sågström
Original assignee: Sandvik Intellectual Property
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2015-04-28
Also published as: EP2659999B1; CN103381500A; KR20130124212A; CN103381500B; US8961075B2; JP6184734B2; JP2013233646A; EP2659999A2; EP2659999A3; US20130294851A1; SE1250448A1

Abstract

Sam mandrag Uppfinningen avser ett frasverktyg for sparfrasning och en uppsattninskar for frasverktyget. Frasverktyget innefattar en verktygskropp (2), ett flertal atskilda forsta saten, som bildar rotskarssaten for rot- skar (21) anordnade efter varandra langs en forsta linje, ett flertal atskilda flankskarssaten som innefattar ett flertal andra saten for flankskar (22) anordnade efter varandra langs en andra linje pa en primar sida om rotskarssatena, och ett flertal tredje saten for flank- skar (22) anordnade efter varandra langs en tredje linje pa en Se- kundar sida (7) om rotskarssatena. Varje flankskarsate innefattar en bottenyta, en inre sidoyta och en yttre sidoyta. Varje flankskar innefattar en undersida, en motsatt ovansida, och en runtomgaende kantsida, som forbinder ovansidan och undersidan. En centrumaxel som stracker sig genom flankskarets ovansida och undersida. Flankskarets kantsida bildar spanyta.

Description

Frasverktyg Anita uppsattning av skar for ett frasverktyg avsett for sparfrasning UPPFINNINGENS OMRADE OCH TIDIGARE TEKNIK

[0001]Foreliggande uppfinningen avser ett frasverktyg for sparfrasning. Frasverktyget kan vara utformat som en sá kallad sparfras eller skivfras for frasning av raka eller sneda spar, speciellt for tillverkning av splines, men frasverktyget kan aven utnyttjas for tillverkning av kugghjul. Narmare bestamt avser uppfinningen ett frasverktyg enligt patentkravets 1 ingress och en uppsattning av skar enligt patentkravets 16 ingress.

[0002]Broschyren Gear Production Tools fran Kennametal, sid 21, 2009, visar ett frasverktyg av den inledningsvis angivna typen.

Detta kanda frasverktyg är utformat for frasning av kedjehjul. Frasverktyget innefattar en verktygskropp som definierar en rotationsaxel, ett flertal i en omkretsriktning atskilda forsta saten, som bildar rotskarssaten och är anordnade efter varandra i verktygskroppen langs en forsta linje som stracker sig runt rotationsaxeln, och ett flertal i omkretsriktningen atskilda flankskarssaten, varvid flankskarsatena innefattar ett flertal andra saten, som är anordnade efter varandra langs en andra linje som stracker sig runt rotationsaxeln pa en primar sida om rotskarssatena, och ett flertal tredje saten, som är anordnade efter varandra langs en tredje linje som stracker sig runt rotationsaxeln pa en sekundar sida am rotskarssatena. Varje flankskarsate innefattar en bottenyta, en inre sidoyta och en yttre sidoyta. Varje rotskarssate innefattar ett utbytbart radiellt monterat rotskar. Varje flankskarssate innefattar ett utbytbart radiellt monterat flankskar.

[0003]Vidare innefattar vane rotskar has detta kanda frasverk- tyg en undersida, en motsatt ovansida som bildar en spanyta, en runtomgaende kantsida som forbinder ovansidan och undersidan, och atminstone en primal.' huvudskarkant och en sekundar huvud- skarkant, vilka konvergerar mot varandra och bildas dar kantsidan moter ovansidan. Varje flankskar innefattar en undersida, en mot- 1 satt ovansida, och en runtomgaende kantsida, som forbinder ovansidan och undersidan, och varvid vale flankskar definierar en centrumaxel som stracker sig genom flankskarets ovansida och undersida. Flankskarets ovansida bildar spanyta och kantsidan bildar slappningsyta.

[0004]Radiellt monterade flankskar av den typ som visas i Gear Production Tools har den nackdelen att de kraver ett stort utrymme i verktygskroppen. Detta galler speciellt for stora frasverk- tyg. Verktygskroppen forsvagas darmed och stora spanningar uppkommer. Ett annat problem är svarigheten att skapa utrymme for en korrekt behandling av de spanor som bildas. Det är vidare svart att tillverka satet for detta radiella flankskar, speciellt for uppnaende av ett korrekt axiellt !age for skarkanten.

[0005]Broschyren Gear Production Tools visar ocksa exempel pa tangentiellt monterade rotskar, se exempelvis sid. 14, Sadana rotskar har den nackdelen att sidokrafter verkar fran olika hall hos efter varandra foljande rotskar. Sidokrafterna kommer darmed att vaxelvis byta riktning och darmed generera en obalans i frasverkty- get. Denna genererar i sin tur en dalig yta hos arbetsstycket och en hog ljudniva. En ytterligare nackdel med sadana tangentiellt monterade rotskar är att skarkanterna hos de olika skaren maste Overlappa varandra och darmed finns en risk for sparbildning i arbets- stycket.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN

[0006]Andarnalet med uppfinningen är att undanroja de ovan namnda problemen. Uppfinningen syftar till ett frasverktyg for sparskarning, vilket har en hog hallfasthet hos verktygskroppen och sakerstaller en god yta hos det bearbetade arbetsstycket.

[0007]Detta andarnal uppnas med det inledningsvis angivna frasverktyget som kannetecknas av att flankskarets kantsida bildar spanyta. 2

[0008]I ett frasverktyg enligt uppfinningen är rotskaren, som bearbetar rot- eller bottenomradet av ett spar, exempelvis mellan tva intilliggande kuggar, hos arbetsstycket, radiellt monterade. Flankskaren, som bearbetar de yttre flankerna hos sparen, exem- pelvis hos tva intilliggande kuggar, hos arbetsstycket, är daremot tangentiellt monterade. Uttrycken "radiellt" och "tangentiellt" monterade är vedertagna definitioner inom teknikomradet for denna uppfinning och anger for fackmannen hur skaren sitter i verktygskroppen. Hos ett radiellt monterat skar stracker sig spanytan fran en bakre kant hos skaret radiellt, eller approximativt radiellt, utat mot skarkanten. Hos ett tangentiellt monterat skar stracker sig spanytan fran en bakre kant hos skaret tangentiellt, eller approximativt tangentiellt, utat mot skarkanten. Dessa uttryck innebar inte att skaren stracker sig exakt radiellt respektive tangentiellt i forhallande till verktygets rotationsaxel.

[0009]Med denna tangentiella montering av flankskaren kom- mer flankskarens utbredning i axiell led med avseende pa verktygets rotationsaxel att vara relativt kort och dess utbredning i radiell, och foretradesvis aven i tangentiell, led att vara relativt lang. Det utrymme som kravs far flankskaret i verktygskroppen i axiell led blir darfOr relativt kort i jamforelse med ett radiellt monterat flankskar, se ovan namnda Gear Production Tools, vilket bidrar till en h6g hallfasthet hos verktygskroppen. Detta innebar ocksa att flankska- rens aktiva skarkant som är i ingrepp med arbetsstycket kan gOras relativt lang, vilket bidrar till en hog ytjamnhet hos den bearbetade ytan hos arbetsstycket.

[0010]Hos de radiellt monterade rotskaren kommer de primara huvudskarkanterna och de sekundara huvudskarkanterna att bear-beta var sin sida av sparet hos arbetsstycket. Med den radiella monteringen av rotskaren kommer rotskarets primara huvudskarkant och sekundara huvudskarkant ocksa att samtidigt vara i ingrepp med arbetsstycket. Pa sa vis sakerstalls att skarkrafterna fordelas lika mellan de primara och sekundara huvudskarkanterna och ingen snedbelastning eller varierande belastning uppstar. Sale- 3 des kan bearbetningen ske utan eller med ringa vibrationer, och med en lag ljudniva.

[0011]Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar kant- sidan ett flertal kantsidoavsnitt som bildar var sin spanyta och var sin flankskarkant tillsammans med ovansidan och eventuellt var sin spanyta och varsin flankskarkant tillsammans med undersidan. Med fordel kan kantsidan innefatta tva eller fyra kantsidoavsnitt som vart och ett bildar en eller tva flankskarkanter. Ett sadant flankskar är indexerbart i tva eller fyra positioner genom att flankskaret roteras runt centrumaxeln. Genom indexering runt en axel som är vinkelrat mot centrumet finns atta positioner och saledes atta flankskarkanter att tillga.

[0012]Enligt en ytterligare utf6ringsform av uppfinningen ar av- standet mellan ovansidan och undersidan hos varje flankskar vasentligt kortare an kortaste langden hos flankskarets ovansida langs en riktning som skar centrumaxeln, dvs. langs vilken riktning som heist som är paralleli med ovansidan. Med fordel kan avstandet mellan ovansidan och undersidan vara konstant, eller vasentligen konstant, langs hela kantsidan. Det är emellertid ocksa mojligt att lata avstandet mellan ovansidan och undersidan vara lika langt eller langre an kortaste langden hos flankskarets ovansida langs en riktning som skar centrumaxeln, exempelvis en f6rsta riktning som stracker sig fran flankskarkanten. Langden langs en andra riktning som stracker vinkelratt mot den forsta riktningen kan dock vara langre an avstandet mellan ovansidan och undersidan.

[0013]Enligt en ytterligare utforingsform av uppfinningen har varje flankskar ett fasthal som stracker sig genom ovansidan och undersidan. Med fOrdel kan da vale flankskar vara fast i sitt respektive flankskarssate med hjalp av en faststruv som stracker sig genom fasthalet in i verktygskroppen och som pressar flankskaret mot flankskarssatet med en presskraft. En sadan fastskruv medger fast- sattning av flankskaret pa ett sakert satt med en relativt stor press- kraft. Tack vare att flankskarets undersida pressas mot flankskarssatets bottenyta kan flankskarets, och darmed den aktiva 4 flankskarkantens, axiella position sakerstallas med hag noggrannhet.

[0014]Enligt en ytterligare utforingsform av uppfinningen stracker sig fastskruven i en infastningsriktning som har en axiell komponent som ar avsevart storre an andra riktningskomponenter hos infastningsriktningen. Vidare kan vane flankskarssate ha en bottenyta, en yttre sidoyta och en inre sidoyta. Med fordel kan fastskruven da pressa flankskarets undersida mot bottenytan med en huvudsaklig kraftkomposant av namnda presskraft och ett av kantsidoavsnitten mot den yttre sidoytan med en forsta mindre kraftkomposant av namnda presskraft.

[0015]Enligt en ytterligare utf6ringsform av uppfinningen pres- sar fastskruven aven ett annat kantsidoavsnitt hos flankskaret mot den inre sidoytan med en andra mindre kraftkomposant av namnda presskraft. Med fordel kan den andra mindre kraftkomposanten vara mindre an den forsta mindre kraftkomposanten. Det skall dock noteras att den forsta mindre kraftkomponenten och den andra mindre kraftkonnponenten kan vara lika, eller vasentligen lika stora. Obero- ende av detta är det dock fordelaktigt att flankskaret pressas mot tre ytor, vilket bidrar till en mycket hag noggrannhet hos flankskarets position.

[0016]Enligt en ytterligare utforingsform av uppfinningen stracker sig rotskarets primara huvudskarkant och flankskarkanten hos flankskaret i namnda andra sate i en projektion langs var sin gemensam linje, vilka innefattar avsnitt som korsar eller Overlappar varandra. Pa samma satt stracker sig rotskarets sekundara huvud- skarkant och flankskarkanten hos flankskaret i namnda tredje sate i en projektion langs var sin gemensam linje, vilka innefattar avsnitt som korsar eller overlappar varandra.

[0017]Enligt en ytterligare utfOringsform av uppfinningen är rotskaren och de olika flankskaren är anordnade i en omvaxlande ordning med avseende p5 omkretsriktningen. Exempelvis kan ett rotskar fOljas av tva flankskar, ett pa var sida om rotskaret och se- dan upprepas denna foljd runt hela frasverktyget. Det är ocksa mojligt att lata vartannat skar vara ett rotskar och vartannat skar ett flankskar. Aven andra omvaxlande ordningsfoljder ar mojliga.

[0018]Enligt en ytterligare utforingsform av uppfinningen ut- breder sig rotskarets spanyta i ett utbredningsplan som innefattar den primara huvudskarkanten och den sekundara huvudskarkanten och varvid utbredningsplanet hos vale rotskar har en normal som är parallell med en tangent hos den forsta linjen dar denna skar ut- bredningsplanet. En sadan positionering av rotskaren an mycket fordelaktig med avseende pa den skarande bearbetningen och den toleransniva som efterstravas for de spar som skall frasas.

[0019]Enligt en ytterligare utf6ringsform av uppfinningen inne- fattar varje rotskar en symmetrilinje som är vinkelrat mot en tangent hos den forsta linjen, och varvid den primara huvudskarkanten och den sekundara huvudskarkanten är symmetriska med avseende pa synnmetrilinjen. Symmetrilinjen bildar en vinkel 13 med var och en av den primara huvudskarkanten och den sekundara huvudskarkanten.

SpecieIlt vid kuggfrasning kan vinkeln 13 ligga i intervallet 18 - 32°, exempelvis kan vinkeln [3 vara 0 eller 30°.

[0020]Andamalet uppnas ocksa med den inledningsvis angivna uppsattningen av skar for ett frasverktyg for sparfrasning, vilken kannetecknas av att flankskarets kantsida bildar spanyta. En sadan uppsattning är fordelaktig for frasverktyg for sparfrasning. Med dessa skar kan frasverktyget utnyttjas pa det satt som beskrivs ovan och bidra till de ovan angivna tekniska fOrdelarna. Antalet rotskar och antalet flankskar hos uppsattningen kan variera och an- passas till det frasverktyg for vilket uppsattningen är utformad.

[0021]Enligt en ytterligare utforingsform av uppfinningen inne- fattar vale rotskar en tvargaende andskarkant som stracker sig mellan den primara huvudskarkanten och den sekundara huvud- skarkanten. Andskarkanten kan vara rak eller innefatta ett rakt av- snitt med overgangskanter med en liten krokningsradie till den primara huvudskarkanten respektive den sekundara huvudskarkanten. 6

[0022]Enligt en ytterligare utforingsform av uppfinningen ut- breder sig rotskarets spanyta i ett utbredningsplan sonn innefattar den primara huvudskarkanten och den sekundara huvudskarkanten, varvid en normal till utbredningsplanet bildar en spetsig slappnings- vinkel med kantsidan atminstone i narheten av nannnda skarkanter hos rotskaret sa att rotskaret erhaller en positiv skargeometri.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA

[0023]Foreliggande uppfinning skall nu forklaras narrnare ge- nom en beskrivning av olika utforingsformer och med hanvisning till bifogade ritningar.

Fig. 1visar en perspektivvy av en del av en verktygsmaskin for sparfrasning.

Fig. 2visar en perspektivvy av ett frasverktyg exempelvis for verktygsmaskinen i Fig. 1.

Fig. 3visar en planvy av frasverktyget i Fig. 2.

Fig. 4visar en frontvy av frasverktyget i Fig. 2.

Fig. visar en snittvy genom ett arbetsstycke och tre skar hos frasverktyget i Fig 2 i en projektion.

Fig. 6visar en sprangskiss i perspektiv av en del av frasverk- tyget i Fig. 2.

Fig. 7visar en sprangskiss i perspektiv av ett rotskar med en fastsattningskil hos av frasverktyget i Fig. 2.

Fig. 8visar en frontvy av en del av frasverktyget i Fig. 2.

Fig. 9visar en frontvy av en del av ett modifierat frasverktyg far sparfrasning.

Fig. visar en perspektivvy underifran av ett rotskar hos fras- verktyget i Fig. 2.

Fig. 11visar en perspektivvy ovanifran av rotskaret i Fig. 10.

Fig. 12visar en vy underifran av rotskaret i Fig. 10.

Fig. 13visar en vy ovanifran av rotskaret i Fig. 10.

Fig. 14visar en vy framifran av rotskaret i Fig. 10.

Fig. visar en vy bakifran av rotskaret i Fig. 10.

Fig. 16visar en vy fran sidan av rotskaret i Fig. 10.

Fig. 17visar en perspektivvy underifran av ett flankskar hos frasverktyget i Fig. 2. 7 537 439 Fig. 18visar en perspektivvy ovanifran av flankskaret i Fig. 17.

Fig. 19visar en vy underifran av flankskaret i Fig. 17.

Fig. visar en vy fran sidan av flankskaret i Fig. 17.

Fig. 21visar en vy framifran av flankskaret i Fig. 17.

Fig. 22visar en perspektivvy underifran av ett frasverktyg enligt en annan utforingsform.

Fig. 23visar en frontvy av frasverktyget i Fig. 22.

Fig. 24visar en planvy av frasverktyget i Fig. 22.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFORINGSFORMER

[0024]Fig. 1 visar schematisk en verktygsmaskin M med ett frasverktyg 1 som är utformat f6r skarande bearbetning och narmare bestamt for sparfrasning av ett arbetsstycke W. Frasverktyget 1 är lampligt fOr skarande bearbetning av en mangd olika arbets- stycken W dar ett eller flera spar onskas, exempelvis splines, kugghjul, kuggstanger, etc.

[0025]En forsta utforingsform av frasverktyget 1 visas narmare i Fig. 2-8. Frasverktyget 1 innefattar en verktygskropp 2, som kan vara tillverkad av stal, och ett stort antal utbytbara skar 21, 22, som kan vara tillverkade av ett material som är hardare an stal, exempelvis hardmetall. Verktygskroppen 2 definierar en rotationsaxel C1 och har en primar sida 6 och en motsatt sekundar sida 7. Rotat- ionsaxeln C1 stracker sig genom den primara sidan 6 och den se- kundara sidan 7.

[0026]Frasverktyget 1 innefattar ocksa ett genomgaende axi- ellt hal 8 med ett rakt spar 9 far mottagande av en stay eller dri- vaxel 10, exempelvis i enlighet med DIN 138. Staven 10 är utfor- mad for infastning av frasverktyget 1 i en verktygsspindel hos verktygsmaskinen M, som kan vara en fras eller en fleroperationsmaskin. Verktygskroppen 2 är roterbar kring rotationsaxeln C1 i en rotationsriktning R1. Arbetsstycket W är infast pa lampligt satt, stat- ionart eller rorligt. Arbetsstycket W kan vara forskjutbart i forhal- lande till frasverktyget 1 langs en matningsriktning F1 fOr medfrasfling och i en matningsriktning F2 for motfrasning. Naturligtvis kan 8 matningsrorelsen istallet astadkommas genom forskjutning av frasverktyget 1 med stillastaende arbetsstycke W.

[0027]Verktygskroppen 1 innefattar ett flertal i en omkretsrikt- fling atskilda forsta saten 11, ett flertal i omkretsriktningen atskilda andra saten 12 och ett flertal i omkretsriktningen atskilda tredje saten 13. De forsta satena 11 bildar rotskarssaten och är anordnade efter varandra i verktygskroppen 1 langs en forsta linje L1, se Fig. 4 och 8, som stracker sig runt rotationsaxeln C. De andra satena 12, se Fig. 4, bildar flankskarssaten, som är anordnade efter varandra langs en andra linje L2 som stracker sig runt rotationsaxeln Ci pa den primara sidan 6. De tredje satena 13, se Fig. 6, bildar flankskarsaten, som är anordnade efter varandra langs en tredje linje L3 som stracker sig runt rotationsaxeln Ci pa den sekundara sidan 7.

[0028]Varje forsta sate 11 innefattar en bottenyta 14 och en inre stodyta 15, se Fig. 6. De andra satena 12 och de tredje satena 13 är identiska men symmetriskt anordnade pa var sida om de forsta satena 11, dvs. om rotskarssatena. Varje flankskarsate, dvs. varje andra sate 12 och tredje sate 13, innefattar en bottenyta 16, en inre sidoyta 17 och en yttre sidoyta 18, se Fig. 6.

[0029]Varje forsta sate 11 innefattar ett utbytbart rotskar 21 och varje flankskarssate, dvs. vale andra sate 12 och varje tredje sate 13, innefattar ett utbytbart flankskar 22. Flankskaren 22 for de andra satena 12 och for de tredje satena 13 kan med fordel, men behover inte nadvandigtvis, vara identiska.

[0030]Bottenytan 14 hos vale fOrsta sate 11 innefattar en upphojning, foretradesvis i form av en radiell langstrackt as 19, som stracker sig fran bottenytan 14 och utat, speciellt i en radiell eller vasentligen radiell riktning, se Fig. 6. Den langstrackta asen 19 har tva lutande flankytor som stracker sig mellan bottenytan 14 och en Ovre yta hos den langstrackta asen 19. De tva flankytorna bildar en trubbig vinkel med varandra. Denna vinkel kan vara 90° - 140°, ex- empelvis 120°. Den ovre ytan kan vara plan och parallell med bottenytan 14. 9

[0031]Varje rotskar 21, se Fig. 10-16, innefattar en undersida 31, en motsatt ovansida 32, som bildar en spanyta, och en runtomgaende kantsida 33 som forbinder ovansidan 32 och undersidan 31.

Undersidan 31 hos vale rotskar 21 innefattar en nedsankning i form av en langstrackt dal 34. Den langstrackta dalen 34 har tva lutande flankytor som stracker sig mellan rotskarets 21 undersida 31 och en bottenyta som kan vara plan och parallell med undersidan 31. Vi-dare bildar eller innefattar vale rotskar 21 en primar huvudskarkant 36, en sekundar huvudskarkant 37 och en tvargaende andskarkant 38 som stracker sig mellan den primara huvudskarkanten 36 och den sekundara huvudskarkanten 37. Skarkanterna 36, 37 och 38 bildas dar kantsidan 33 moter ovansidan 32.

[0032]Den primara huvudskarkanten 36 och den sekundara huvudskarkanten 37 konvergerar mot varandra. Rotskarets 21 spanyta utbreder sig i ett utbredningsplan P1, som, i de visade utforingsformerna, innefattar eller är parallellt med den primara huvudskarkanten 36 och den sekundara huvudskarkanten 37. Varje rot- skar 21 innefattar vidare en symmetrilinje S som an vinkelrat mot en tangent has den forsta linjen L1. Den langstrackta dalen 34 stracker sig ocksa parallellt med symmetrilinjen S. Den primara huvudskarkanten 36 och den sekundara huvudskarkanten 37 är symmetriska med avseende pa synnmetrilinjen S. Andskarkanten 38 kan, men behtiver inte nOdvandigtvis, vara vinkelrat mot symmetrilinjen S. I de visade utforingsformerna bildar kantsidan 33 ocksa en bakre sida 39 som stracker sig vinkelratt mot symmetrilinjen och parallellt med andskarkanten 38.

[0033]En normal till utbredningsplanet P1 bildar en spetsig slappningsvinkel a med kantsidan 33 atminstone i narheten av eller langs den primara huvudskarkanten 36 och den sekundara huvudskarkanten 37 sa att rotskaret 21 erhaller en positiv skargeometri. Med fOrdel bildas en spetsig slappningsvinkel a med kantsidan 33 ocksa langs andskarkanten 38 sa att rotskaret 21 erhaller en positiv skargeometri aven med avseende pa andskarkanten 38. Det skall dock noteras att andskarkanten 38 atminstone i vissa tillampningar inte är i skarande bearbetning med arbetsstycket W. Det skall ocksa noteras att slappningsvinkeln a langs andskarkanten 38 kan ha en annan storlek an slappningsvinkeln a langs den primara huvudskarkanten 36 och den sekundara huvudskarkanten 37.

[0034]Varje rotskar 21 är anordnat i ett forsta sate 11 pa sa satt att undersidan 31 ligger an mot bottenytan 14. Nar rotskaret 21 är monterat i det forsta satet 11 är den langstrackta asen 19 i ingrepp med den langstrackta dalen 34 hos rotskarets 21 undersida 31 pa sá sag att rotskarets 21 axiella position med avseende pa ro- tationsaxeln Ci sakerstalls. Nar rotskaret 21 är monterat i det forsta satet 11 kommer den langstrackta asens 19 flankytor att ligga an mot var sin av den langstrackta dalens 34 flankytor. Det kan med fordel finnas ett mellanrunn mellan asens 19 ovre yta och dalens 34 bottenyta. Vidare ligger rotskarets 21 bakre sida 39 an mot den inre stodytan 15 som sakerstaller rotskarets 21 radiella position i forhallande till rotationsaxeln C1.

[0035]I de visade utforingsformerna är varje rotskar 21 sakrat i respektive forsta sate 11 medelst ett kilformigt block 40 som anlig- ger mot rotskarets 21 ovansida 32 och pressar rotskaret 21 mot bottenytan 14 och mot den inre stodytan 15. Det kilformiga blocket 40 är spant mot rotskaret 21 medelst en dubbelgangad skruv 41, se Fig. 6, som stracker sig genom och är i ingrepp med det kilformiga blocket 40 och ett gangat hal (ej visat) i verktygskroppen 2. Det skall noteras att rotskaren 21 ocksa kan sakras pa andra satt, exempelvis med hjalp av en fastskruv som stracker sig genom ett hal i rotskaret 21 och in i verktygskroppen 2.

[0036]Varje flankskar 22, se Fig. 17-20, innefattar en under- sida 51, en motsatt ovansida 52, och en runtomgaende kantsida 53, som forbinder ovansidan 52 och undersidan 51. Undersidan 51 och ovansidan 52 definierar var sitt utbredningsplan vilka ar parallella med varandra. Varje flankskar 22 definierar en centrumaxel A som stracker sig genom flankskarets 22 ovansida 52 och undersida 51.

Avstandet mellan ovansidan 52 och undersidan 51 hos vale flankskar 22 an, i de visade utfOringsformerna, vasentligt kortare an kort- 11 aste langden hos flankskarets 22 ovansida 52, eller undersida 51, langs vilken riktning som heist som skar centrumaxeln A i en rat vinkel. Exempelvis kan namnda avstand vara maximalt 85% av namnda kortaste langd hos flankskarets 22 ovansida 52. och mer speciellt maximalt 85% av den minsta skarbredden.

[0037]Flankskarets 22 kantsida 53 bildar spanyta och innefat- tar fyra kantsidoavsnitt. I de visade utforingsformerna innefattar kantsidan 53 tva kantsidoavsnitt 53a och 53b som bildar var sin spanyta och var sin flankskarkant 55a, 55b tillsammans med ovan- sidan 52. Den ovan namnda skarbredden motsvarar flankskarkantens 55a, 55b langd. I de visade utf6ringsformerna är flankskaret 22 saledes indexerbart genom vridning 1800 runt centrumaxeln A. I de visade utforingsformerna är flankskaret 22 dessutom indexerbart genom vridning 180° runt en axel som är vinkelrat mot centrumax- eln A. Genom en sadan indexering kommer de tva kantsidoavsnitten 53a och 53b att bilda var sin flankskarkant 56a, 56b tillsammans med undersidan 51.

[0038]I de visade utf6ringsformerna har vane flankskar 22 sa- ledes fyra flankskarkanter 55a, 55b, 56a och 56b, vilka genom indexering kan bilda den aktiva flankskarkanten. Kantsidan 53 innefattar saledes i den visade utforingsformen tva kantsidoavsnitt 53c och 53d som inte bildar nagra skarkanter med ovansidan 52 och undersidan 51. Det skall dock noteras att aven dessa fyra kanter kan utformas som flankskarkanter, varvid flankskaret 22 erhaller en kvadratisk form sedd i centrumaxelns A riktning.

[0039]Varje flankskar 22 har ett fasthal 58 som stracker sig genom ovansidan 52 och undersidan 51. Varje flankskar 22 är fast och sakrat i sitt respektive andra eller tredje sate 12, 13 med hjalp av en faststruv 59, se Fig. 6, som stracker sig genom fasthalet 58 in i ett gangat hal 60 som stracker sig genom bottenytan 16 in i verktygskroppen 2. Med hjalp av fastskruven 59 pressas flankskarets 22 undersida 51, eller ovansida 52, mot satets 12, 13 bottenyta 16 med en presskraft. 12

[0040]Fastskruven 59 stracker sig i en infastningsriktning som har en axiell komponent som ar avsevart storre an andra riktningskomponenter hos infastningsriktningen. Fastskruven 59 pressar flankskarets 22 undersida 51, eller ovansida 52, mot bottenytan 16 5 med en huvudsaklig kraftkomposant av namnda presskraft. Samtidigt pressas ett av kantsidoavsnitten 53a, 53b mot den yttre sidoytan 18 med en forsta mindre kraftkomposant av namnda presskraft. Vidare konnmer fastskruven 59 aven att pressa ett av kantsidoavsnitten 53c och 53d has flankskaret 22 mot den inre ytan 17 med en 10 andra mindre kraftkomposant av namnda presskraft. Foretradesvis är den andra mindre kraftkomposanten mindre an den forsta mindre kraftkomposanten.

[0041]I de utforingsformer som visas i Fig. 1-9 stracker sig den forsta linjen L1, liksom de andra och tredje linjerna L2 och L3, paral- lellt med varandra och med ett plan som är vinkelratt mot rotationsaxeln C1. Vidare har utbredningsplanet P1 hos vale rotskar 21 i de visade utforingsformerna en normal som är parallell med en tangent has den forsta linjen L1 dar denna skar utbredningsplanet P1. Det skall emellertid noteras att det är mojligt att lata denna normal luta i forhallande till namnda tangent.

[0042]I den utforingsform som visas i Fig. 1-8 stracker sig rotskarets 21 primara huvudskarkant 36 och flankskarkanten 56b hos flankskaret 22 i namnda andra sate 12 i en projektion langs var sin gemensam linje, vilka innefattar avsnitt som overlappar varandra och stracker sig i en gemensam riktning, se Fig. 5. Pa samma satt stracker sig rotskarets 21 sekundara huvudskarkant 37 och flankskarkanten 56a has flankskaret 22 i namnda tredje sate 13 i en projektion langs var sin gemensam linje, vilka innefattar avsnitt som overlappar varandra och stracker sig i en gemensam riktning, se Fig. 5.

[0043]I den utfOringsform som visas i Fig. 9 stracker sig rotskarets primara 21 huvudskarkant 36 och flankskarkanten 56b hos flankskaret 22 i namnda andra sate 12 i en projektion langs var sin gemensam linje, vilka innefattar avsnitt som korsar varandra och 13 bildar en trubbig vinkel. Pa samma satt stracker sig rotskarets 21 sekundara huvudskarkant 37 och flankskarkanten 56a hos flankskaret 22 i namnda tredje sate 13 i en projektion langs var sin gemensam linje, vilka innefattar avsnitt som korsar varandra och bildar en trubbig vinkel v. I Fig. 9 är flankskarets 22 flankskarkant 56a proji- cerad intill rotskarets 21 sekundara huvudskarkant 37.

[0044]I de utforingsformer som visas i Fig. 1-9 stracker sig lin- jerna L1, L2 och L3 i ett axiellt plan som skars av rotationsaxeln C1 med en rat vinkel. Sadana frasverktyg lampar sig speciellt for fras- ning av spar i splines och kuggstanger.

[0045]I Fig. 22-24 illustreras en annan utforingsform dar linjer- na L1, L2 och L3 bildar en vinkel med rotationsaxeln C. Narmare bestamt bildar dessa linjer en helixlinje med konstant stigning. Stig- ningsvinkeln 6 kan vara 1-10°. Ett sadant frasverktyg, som i ovrigt har samma utforande som frasverktyget I Fig. 1-9, lampar sig speciellt f6r kuggskarning och kan utg6ra en hobb eller en del av en hobb. I detta fall kan flera frasverktyg 1 av den typ som visas i Fig. 22-24 anordnas bredvid varandra och fixeras i forhallande till varandra sa att linjerna L1, L2 och L3 bildar var sin konstant stigningslinje for hobbverktyget. I denna utforingsform är det ocksa fOrdelaktigt att rotskarets 21 spanyta utbreder sig i ett utbredningsplan som innefattar den primara huvudskarkanten 36 och den sekun- dara huvudskarkanten 37. I syfte att erhalla en hog noggrannhet pa de kuggar som skall skaras och speciellt pa kuggarnas evolvent, är det fordelaktigt om utbredningsplanet P1 hos vale rotskar 21 har en normal som är parallell med en tangent hos den fOrsta linjen L1 dar denna linje skar utbredningsplanet P1. En sadan utformning kan vara fordelaktig ocksa f6r de utf6ringsformer som visas i Fig. 1-9.

[0046]Det skall noteras att rotskaren 21 i de visade utforings- formerna kan forses med spanformande eller spanbrytande medel som utbreder sig ovanfor eller nedanfOr utbredningsplanet P1 och/eller huvudskarkanterna 36, 37 och andskarkanten 38. 14

[0047]Det skall noteras att rotskaren 21 kan innefatta kantut- b6jningar has de primara och sekundara huvudskarkanterna 36, 37 i narheten av andskarkanten 38 f6r astadkommande av sa kallad protuberans Dessa yttre kantutbojningar bildar saledes protube- ransskarkanter som kan utbreda sig i, eller parallellt med, utbred- ningsplanet P1. Dessa protuberansskarkanter mojliggor en djupare eller bredare urskarning i narheten av sparets bottenyta hos arbetsstycket W.

[0048]Uppfinningen är inte begransad till de visade utforings- formerna utan kan varieras och modifieras inom ramen far de efterfoljande patentkraven. [0049)Lista over hanvisningsbeteckningar 1frasverktyg 2verktygskropp 6primar sida 7sekundar sida 8axiellt hal 9spar stay 11forsta sate 12andra sate 13tredje sate 14bottenyta inre stodyta 16bottenyta 17inre sidoyta 18yttre sidoyta 19langstrackt as 21rotskar 22flankskar 31undersida 32ovansida 33kantsida 34langstrackt dal 36primar huvudskarkant 37sekundar huvudskarkant 38andskarkant 39bakre sida kilformigt block 41dubbelgangad skruv 51undersida 52ovansida 53kantsida 53a-53d kantsidoavsnitt 55a, 55b flankskarkant 56a, 56b flankskarkant 58fasthal 59fastskruv 60gangat hal Mverktygsmaskin Warbetsstycke C1rotationsaxel Rirotationsriktning F1matningsriktning F2matningsriktning L1forsta linje L2andra linje L3tredje linje P1utbredningsplan aslappningsvinkel Ssymmetrilinje Acentrumaxel 6stigningsvinkel (3vinkel yprojicerade vinkel 17

Claims

Patentkrav 1. Frdsverktyg (1) for sparfrasning innefattande

1. en verktygskropp som definierar en rotationsaxel (CO, - ett flertal i en omkretsriktning atskilda forsta saten (11), som bildar rotskarssaten och är anordnade efter varandra i verktygskroppen langs en forsta linje (L1) som stracker sig runt rotationsaxeln (CO, 2. ett flertal i omkretsriktningen atskilda flankskarssaten, varvid flankskarsatena innefattar ett flertal andra saten (12), som är an- ordnade efter varandra langs en andra linje (L2) som stracker sig runt rotationsaxeln (CO pa en primar sida (6) am rotskarssatena, och ett flertal tredje saten (13), som är anordnade efter varandra langs en tredje linje (L3) som stracker sig runt rotationsaxeln (CO pa en sekundar sida (7) am rotskarssatena, varvid varje flankskarsate innefattar en bottenyta (16), en inre sidoyta (17) och en yttre sido- yta (18), varvid varje rotskarssate innefattar ett utbytbart rotskar (21), varvid varje flankskarssate innefattar ett utbytbart flankskdr (22), varvid varje rotskar (21) innefattar en undersida (31), en motsatt ovansida (32) som bildar en spanyta, en runtomgaende kantsida (33) som forbinder ovansidan (32) och undersidan (31), och atminstone en primar huvudskarkant (36) och en sekundar huvudskarkant (37), vilka konvergerar mot varandra och bildas dar kantsidan (33) moter ovansidan (32), varvid varje flankskdr (22) innefattar en undersida (51), en motsatt ovansida (52), och en runtomgaende kantsida (53), som forbinder ovansidan (52) och undersidan (51), och varvid varje flankskdr (22) definierar en centrumaxel (A) som stracker sig genom flankskdrets (22) ovansida (52) och undersida (51), kannetecknad av att flankskdrets (22) kantsida (53) bildar spanyta.

2. Frdsverktyg enligt krav 1, varvid kantsidan (53) innefattar ett flertal kantsidoavsnitt (53a, 53b) som bildar var sin spanyta och var sin flankskdrkant (55a, 55b) tillsammans med ovansidan (52).

3. Frdsverktyg enligt nagot av kraven 1 och 2, varvid avstandet mellan ovansidan (52) och undersidan (51) has varje flankskdr (22) 18 är vdsentligt kortare an kortaste langden hos flankskdrets (22) ovansida (52) langs en riktning som skar centrumaxeln (A).

4. Frdsverktyg enligt nagot av kraven 1 till 3, varvid varje flank- skar (22) har ett fdsthal (58) som stracker sig genom ovansidan (52) och undersidan (51).

5. Frdsverktyg enligt krav 4, varvid varje flankskdr (22) ãr fast i sitt respektive flankskarssate (12, 13) med hjdlp av en faststruv (59) som stracker sig genom fdsthalet (58) in i verktygskroppen (2) och som pressar flankskdret (22) mot flankskarssatet (12, 13) med en presskraft.

6. Frdsverktyg enligt krav 5, varvid fastskruven (59) stracker sig i en infastningsriktning som har en axiell komponent som är avsevart storre an andra riktningskomponenter hos infastningsriktningen.

7. Frdsverktyg enligt nagot av kraven 5 och 6, varvid fastskruven (59) pressar flankskdrets (22) undersida (51) mot bottenytan (16) med en huvudsaklig kraftkomposant av namnda presskraft och ett av kantsidoavsnitten (53a, 53b) mot den yttre sidoytan (18) med en forsta mindre kraftkomposant av namnda presskraft.

8. Frdsverktyg enligt krav 7, varvid fastskruven aven pressar ett annat kantsidoavsnitt (53c, 53d) hos flankskdret (22) mot den inre sidoytan (17) med en andra mindre kraftkomposant av namnda presskraft.

9. Frdsverktyg enligt krav 8, varvid den andra mindre kraftkom- posanten är mindre an den forsta mindre kraftkomposanten.

10. Frdsverktyg enligt nagot av de foregaende kraven, varvid rotskarets (21) primara huvudskarkant (36) och flankskdrkanten (55a) hos flankskdret (22) i namnda andra sate (12) i en projektion stracker sig langs var sin gemensam linje, vilka innefattar avsnitt som korsar eller overlappar varandra och varvid rotskarets (21) sekunddra huvudskarkant (37) och flankskdrkanten (55b) hos flank- 1 9 skaret (22) i ndmnda tredje sate (13) i en projektion stracker sig langs var sin gemensam linje, vilka innefattar avsnitt som korsar eller overlappar varandra.

11. Frdsverktyg enligt nagot av de foregaende kraven, varvid rot- skaren (21) och de olika flankskdren (22) ãr anordnade i en omvaxlande ordning med avseende pa omkretsriktningen.

12. Frdsverktyg enligt krav 11, varvid den omvaxlande ordningen är sadan att ett av rotskdren (21) foljs av ett flankskdr (22) pa en av den primdra sidan (6) och den sekunddra sidan (7) och detta foljs i sin tur av ett flankskdr (22) pa den andra av den primara sidan (6) och den sekunddra sidan (7).

13. Frdsverktyg enligt krav 11, varvid den omvaxlande ordningen är sadan att ett av rotskdren (21) foljs av ett flankskdr (22) pa en av den primdra sidan (6) och den sekunddra sidan (7), som i sin tur foljs av ett rotskar (21) som darefter foljs av ett flankskdr (22) pa den andra av den primara sidan (6) och den sekundara sidan (7).

14. Frdsverktyg enligt nagot av de foregaende kraven, varvid rotskarets (21) spanyta utbreder sig i ett utbredningsplan (131) som innefattar den primara huvudskarkanten (36) och den sekunddra huvudskdrkanten (37) och varvid utbredningsplanet (1°1) hos varje rot- skar (21) har en normal som är parallell med en tangent hos den forsta linjen (L1) ddr denna skar utbredningsplanet (PO.

15. Frdsverktyg enligt nagot av de faregaende kraven, varvid varje rotskdr (21) innefattar en symmetrilinje (S) som ãr vinkelrat mot en tangent hos den forsta linjen (L1), och varvid den primara huvud- skarkanten (36) och den sekunddra huvudskarkanten (37) är symmetriska med avseende pa symmetrilinjen (S).

16. Uppsattning av skdr far ett frdsverktyg for sparfrasning, inne- fattande atminstone ett rotskdr (21) och atminstone ett flankskdr (22), varvid namnda rotskar (21) innefattar en undersida (31), en motsatt ovansida (32), som ãr utformad att bilda en spanyta, en runtomgaende kantsida (33), som forbinder ovansidan (32) och undersidan (31), och atminstone en primar huvudskarkant (36) och en sekundar huvudskarkant (37), vilka konvergerar mot varandra och bildas dar kantsidan (33) moter ovansidan (32), varvid namnda flankskar (22) innefattar en undersida (51), en motsatt ovansida (52), och en runtomgaende kantsida (53), som forbinder ovansidan (52) och undersidan (51), och varvid namnda flank- skar (22) definierar en centrumaxel (A) som stracker sig genom flankskarets (22) ovansida (52) och undersida (51), kannetecknad av att flankskarets (22) kantsida (53) bildar spanyta.

17. Uppsattning enligt krav 16, varvid varje rotskar (21) innefattar en tvargaende andskarkant (38) som stracker sig mellan den prima- ra huvudskarkanten (36) och den sekundara huvudskarkanten (37).

18. Uppsattning enligt nagot av kraven 16 och 17, varvid rotska- rets (21) spanyta utbreder sig i ett utbredningsplan (P1) som inne- fattar den primara huvudskarkanten (36) och den sekundara huvud- skarkanten (37) och varvid en normal till utbredningsplanet (1°1) bildar en spetsig slappningsvinkel (a) med kantsidan (33) atminstone i narheten av namnda skarkanter (36, 37) hos rotskaret (21) sá att rotskaret (21) erhaller en positiv skargeometri. 21 1/7