SE1251010A1 - Fräsverktyg samt skärkit för fräsverktyg - Google Patents

Description

25 30 35 40 45 dyrbar, närmare bestämt till följd av att fräsningen måste genomföras stegvis i ett flertal fram- och återgående relativrörelser. I ett första steg åstadkoms sålunda ett tämligen grunt spår genom att fräsen förflyttas translatoriskt i en riktning relativt arbetsstycket (eller vice versa), varefter verktyget återförs till sitt utgångsläge för en förnyad fräsoperation, under vilken spåret fördjupas ytterligare. Dessa fram- och återgående rörelser upprepas tills det frästa spåret erhållit önskat djup.

För att effektivisera bearbetningen har på senare tid utvecklats avrullningsfräsar (inom fackmannakretsar även benämnda ”hobverktyg”). I dylika verktyg löper de skärbärande kammarna utmed en skruvlinje, som tangerar en tänkt cylinder genererad av en med centrumaxeln parallell, rak generatris. Den skruvformiga kammen löper i ett lämpligt antal varv med en förutbestämd, jämn stigning. Vanligen sträcker sig skruvformationen i minst fyra och högst åtta varv. I vissa utföranden är verktygskroppen utförd i ett enda gediget materialstycke, vanligen av stål, men i andra fall kan densamma sättas samman av ett flertal separata segment, som är utformade så att de enskilda kammarna följer en gemensam skruvlinj e. Oavsett utförande är dylika avrullningsfräsar dyrbara att tillverka. Den stora investeringskostnaden för verktygskroppen kompenseras dock mer än väl av fräsens effektivitet.

De aktuella verktygen kan - oberoende av grundkropparnas olika konkreta utföranden - bestyckas med bytbara skär av högst varierande slag. En första variant benämns fullprofilskär och inbegriper endast en enda skäregg, vilken har V-form och kan i en och samma passering generera såväl de båda motstående flankerna som en luckbotten mellan två blivande, närbelägna kuggar (eller splinesbommar och dylikt). En nackdel med dessa skär är emellertid just det faktum att de har blott en användbar skäregg. Den totala bearbetningskostnaden belastas därför hårt av kostnaderna för skären.

Vidare förekommer två typer av flereggade skär, nämligen skär med antingen två eller fyra användbara skäreggar. De tvåeggade skären (se exempelvis WO 2011/136275 A1) är utformade med en släppningsyta och två motsatta, identiska spånytor, som övergår i den gemensamma släppningsytan via två identiska skäreggar. Då skäret monteras i ett säte på den ena sidan av 13986 SE 50 55 60 65 70 grundkroppens kam, kan den ena skäreggen avskilja spånor. För att möjliggöra användning av den andra skäreggen, flyttas Skäret över till ett säte ikammens motsatta sida, varvid den tidigare overksamma spånytan vänds framåt i verktygets rotationsriktning. Med andra ord är de tvåeggade skären icke indexerbara i ett och samma säte. Det må även nämnas att dessa skär vanligen inbegriper två genomgående hål för två fästskruvar.

Fyreggade skär - som reducerar skärkostnaderna till ett absolut minimum - är utformade med icke blott ett par identiska spånytor, utan även ett par motsatta och identiska släppningsytor, varigenom skäret erhåller fyra identiska skäreggar. På så sätt kan de båda skäreggarna i anslutning till en första spånyta, efter indexering (vändning 180°) av skäret, användas i ett och samma säte på kammens ena sida. För att utnyttja de båda andra skäreggarna flyttas skäret över till ett säte på kammens motsatta sida, varvid var och en av skäreggarna utmed den andra spånytan kan arbeta på enahanda sätt. Tidigare kända, vändbara skär med fyra skäreggar är utformade med ett enda centralt beläget hål för skruven. Detta kan sträcka sig antingen i rät eller i spetsig vinkel mot skärets neutralplan.

Uppfinningen befattar sig uteslutande med fräsverktyg, som bestyckas med fyreggade skär av ingressvis angivet slag.

Då tidigare kända fräsverktyg med fyreggade skär används för kuggfräsning på exempelvis kugghjul, kan problem uppstå till följd av att kraven på måttnoggrannhet och ytsläthet hos kuggflankerna varierar. I många fall är måttnoggrannhetskraven måttliga, varför den precision som erhålls enbart genom fräsning medelst enkla standardskär är fullt nöj aktig. I andra fall är kraven hårdare, innebärande att kuggflankerna måste slipas eller på annat sätt finbearbetas efter avslutad fräsning. Härvid är det nödvändigt att under den inledande fräsningen lämna en viss (måttlig) slipmån i kuggflankerna. Detta sker genom användning av s.k. protuberansskär. Dessa är utformade med bulliknande knastar eller protuberanser i den del av skäret, där en i övrigt plan släppningsyta övergår i en ände på skäret. Skillnaden mellan ett standardskär och ett protuberansskär framgår av en jämförelse 13986 SE 75 80 85 90 95 mellan Fig. 18 och 19 i efterföljande ritningar. I standardskäret enligt Fig. 18 är skäreggen rak fram till övergången mot en ände, närmare bestämt till följd av att släppningsytan är plan fram till nämnda övergång. Protuberansskäret enligt Fig. 19 skiljer sig från standardskäret icke blott såtillvida att detsamma inbegriper en protuberans mellan skärets ände och en i övrigt plan släppningsyta, utan även såtillvida att detsamma är något längre än standardskäret, närmare bestämt för att generera en djupare belägen luckbotten mellan kuggflankerna.

Det faktum att tidigare kända standardskär och protuberansskär är olika långa, i kombination med att desamma inbegriper ett enda centralt hål för att möjliggöra indexering, innebär att de ej låter sig användas i en och samma verktygskropp. Verkstäder som skall kunna tillhandahålla såväl grov- som finbearbetade kuggdetaljer måste därför investera i två separata verktygskroppar, som var för sig är synnerligen kostsamma, i synnerhet då det handlar om avrullningsfräsar med komplicerad form.

En annan nackdel med tidigare kända fräsverktyg av det aktuella slaget har sin grund i det faktum att det enda hål, som ingår i skäret, är centralt placerat i detta, dvs. mitt emellan såväl skärets båda ändar som dess båda spånytor. Om hålet är orienterat i rät vinkel mot skärets neutralplan - för att kunna dras fast i ett gängat skruvhål, som är orienterat i rät vinkel mot det mottagande sätets axialstödyta - försvåras åtdragningen av fästskruven i de fall (valsfräsar respektive avrullningsfräsar), då verktyget inbegriper ett flertal kammar belägna tätt intill varandra. Hålets centrala placering innebär då att en i skruvens skalle ingående nyckelfattning blir särdeles svåråtkomlig. Med tanke på att verktygen inbegriper ett ansenligt antal skär, blir de erforderliga och tämligen frekventa skärbytena tidsödande och besvärliga.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovannänmda nackdelar hos tidigare kända fräsverktyg och skapa ett förbättrat fräsverktyg. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att dels underlätta - och förkorta tiden för - byte av skären, dels skapa förutsättningar för att vid behov 13986 SE 100 105 110 115 120 kunna använda olika långa skär i en och samma verktygskropp. I synnerhet skall verktygskroppen kunna växelvis mottaga såväl korta standardskär som längre protuberansskär. Ett ytterligare syfte är att förenkla och effektivisera tillverkningen av verktygskroppen och skären, i synnerhet såtillvida att grundkroppens säten jämte tillhörande skiuvhål skall kunna åstadkommas på ett rationellt sätt samtidigt som skären ges en hållfast design.

Enligt uppfinningen nås det primära syftet medelst de särdrag, som är angivna i patentkravets 1 kännetecknande del. Genom att placera sätets skruvhål på ett avstånd från radialstödytan, som är större än dess avstånd till axialstödytans radiellt yttre ände kommer detsamma att lokaliseras nära kammens periferi. Samtidigt utnyttjas endast det radiellt yttre hålet i skäret för mottagande av den skruv, som dras fast i skruvhålet. På så sätt blir skruven och dennas nyckelfattning lätt åtkomlig även om kammen är belägen tätt intill en annan kam, t.ex. i en avrullningsfräs. Genom att vidare lokalisera skruvhålet respektive hålen i skäret på ett sådant sätt att dubbla excentriciteter skapas, kan den inneboende elasticiteten i skruven utnyttjas för att förspänna denna, närmare bestämt så att denna fiädrande anpressar skäret mot såväl radialstödytan som tangentialstödytan. Medelst denna problemlösning skapas därför förutsättningar för att vid behov ersätta en viss typ av skär, t.ex. ett kort standardskär, med en annan typ av skär, t.ex. ett längre protuberansskär. På så sätt kan en och samma grundkropp bestyckas med olika långa skär.

I ett utförande uppgår den longitudinella excentriciteten mellan skruvhålet och ett samverkande hål i skäret till minst 0,10 mm. Den transversala excentriciteten bör uppgå till 0,05 mm.

Medelst dessa rninimivärden hos respektive excentriciteter, säkerställs en tillförlitlig fixering av skäret i sätet till följd av att detsamma dikt anpressas mot såväl radialstödytan som tangentialstödytan.

I ett föredraget utförande är verktyget utfört med ett kit av skär, som inbegriper olika långa, ehuru lika breda skär, av vilka varje längre skär har sina båda hål lokaliserade på ett inbördes avstånd, som är mindre än det inbördes avståndet mellan de båda hålen i ett kortare skär. På så sätt kan 13986 SE 125 130 135 140 145 avståndet, mellan ett enskilt hål och en distal ände på skäret, väljas så att detsamma blir lika stort i båda (eller alla) typerna av skär oavsett dessas längd.

I ett ytterligare utförande är avstånden mellan de båda hålen och proximala ändar på det enskilda skäret, dels lika stora, dels mindre än det inbördes avståndet mellan de båda hålen. På så sätt kommer fästskruven att i åtdraget skick lokaliseras nära den proximala ände, som är riktad radiellt utåt från grundkroppen.

I ännu ett utförande är det enskilda skärets båda hål utformade med var sin för mottagande av en skruvskalle avsedd försänkning, av vilka den ena öppnar sig i den ena släppningsytan och den andra i den motsatta släppningsytan. På så sätt kan en skruvskalle lokaliseras i sin helhet i försänkningen, och därmed skyddas av skäret då verktyget är aktivt i en bearbetningsopration.

I ett utförande gäller att i skärets släppningsyta mynnar ett första hål och ett andra hål, varvid det första hålet har en större mynning i släppningsytan än det andra hålet. På så sätt bibehåller skäret god styrka i det materialparti, mot vilket skruvskallen ansätts vid skruvens åtdragning. På så sätt minskar även risken för att spånor och smuts kommer in i det hål, som inte har en skruv i sig. På så sätt minskar även risken för felmontering, i det fall det första hålet har en större mynning i form av en försänknin g.

I ett utförande är vid skärets spånyta är utformade två diagonalt motsatta analogt utformade bågformiga deleggar. På så vis är skäret speciellt lämpligt att bearbeta viss typ av kuggar.

I ett utförande är skärets par motsatta ändar parallella. På så vis är det radiella stödet för skäret väsentligen detsamma oavsett vilken ände som ligger an mot radialstödytan.

I ett utförande är skärets båda hål så utformade att deras respektive geometriska centrumaxlar är belägna i ett symmetriplan beläget mitt emellan skärets spånytor. På så vis förbättras möjligheten att utforma ett skär med fyra användbara skäreggar. 13986 SE 150 155 160 165 170 I ett utförande är vid en ände av skäret den bågforrniga deleggen huvudsakligen belägen på samma sida om neutralplanet som den försänkning som är närmast belägen sagda ände. På så vis säkerställs att den aktiva bågformiga egglinjen lokaliseras på ett sådant sätt att god bearbetning kan utföras.

I ett utförande innefattar varje säte endast ett skruvhål. Detta medför en billigare tillverkning av grundkroppen.

Uppfinningen enligt en andra aspekt kan realiseras med ett skärkitt inneaffattande olika långa skär, som var för sig har en avlång grundform, och innefattar två motsatta och inbördes parallella spånytor, två motsatta och inbördes parallella släppningsytor, ett par motsatta ändar, samt två hål, vilka hål sträcker sig genomgående mellan släppningsytorna, varvid var och en av de båda spånytorna övergår i anslutande släppningsytor via ett par växelvis användbara skäreggar med identisk form. Skärkíttet är sådant att detsamma innefattar två satser av olika långa, ehuru lika breda skär, av vilka varje längre skär har sina båda hål lokaliserade på ett inbördes avstånd (L3), som är mindre än det inbördes avståndet (L3) mellan de båda hålen (21, 22) i ett kortare skär, varvid ett avstånd (L4) mellan repektive hål (21, 22) och dess distala ände är lika stort för såväl ett längre skär som ett kortare skär. Fördelen med detta är att olika långa skär kan monteras i ett och samma plattläge vilket eliminerar behovet av dubbla verktygsuppsättningar.

I utföringsformer av skärkittet kan det enskilda skäret som ingår i skärkittet innehålla ett eller flera särdrag som det skär som igår i verktyget som beskrivs ovan.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Pig. 1 en perspektivvy av en avrullningsfräs, som utgör ett exempel på ett fräsverktyg enligt uppfinningen, Fig. 2 en sidovy av verktyget enligt Fig. 1, 13986 SE 175 180 185 190 Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig.

Pig. 13986 SE 3 4 5 6 10 11 12 13 14 15 16 17 en ändvy III-III i Pig. 2, en partiell, perspektivisk sprängvy i förstorad skala visande ett antal säten och skär, av vilka två visas bortsprängda ur tillhörande säten, en ytterligare förstorad perspektivisk sprängvy visande ett enskilt säte i verktygets grundkropp, ett enskilt skär, närmare bestämt i form av ett standardskär, samt en fästskruv för att fixera skäret i sätet, en schematisk måttbild, en perspektivvy av ett annat exempel på ett fräsverktyg enligt uppfinningen, nämligen en enkel skivfräs, en sidovy av verktyget enligt Pig. 7, en ändvy av samma verktyg, en perspektivvy av ett i ett skärkit ingående skär i form av ett standardskär, en likartad perspektivvy visande skäret från motsatt sida, en partiell, förstorad perspektivvy visande formen hos skärets ena ände, en planvy visande skärets ena sida, en tvärsektion XIII-XIII i Pig. 13, en planvy visande skärets motsatta sida, en skuren tvärsektion visande måtten hos ett i skäret ingående hål, en schematisk bild illustrerande hurusom ett hål i det monterade skäret är excentriskt i förhållande till ett skruvhål i sätet, 195 200 205 210 215 Fig. 18 en schematisk bild visande hurusom två samverkande standardskär fräser ur en lucka mellan två närbelägna kuggar, Fig. 19 en analog bild visande två protuberansskär under samma betingelser, och Fig. 20-25 en mot Fig. 10-16 svarande bildserie illustrerande formen hos ett i samma kit som standardskäret ingående protuberansskär.

Detaljerad beskrivning av ett utförande av uppfinningen I Fig. 1-3 visas ett exempel på ett fräsverktyg enligt uppfinningen, närmare bestämt i form av en avrullningsfräs, som inbegriper dels en i sin helhet med 1 betecknat grundkropp, dels en mångfald bytbara skär 2. Grundkroppen 1 är roterbar kring en geometrisk centrumaxel Cl och inbegriper en central kärna 3 samt en periferisk kam eller ring 4. I det visade exemplet är kammen 4 sammansatt av ett flertal separata segment, som är monterade utanpå kärnan 3 (inom fackmannakretsar benämns dylika verktyg därför ”segmenthobbar”). Den radiellt yttre delen av kammen 4 inbegriper två flankytor Sa, Sb, som konvergerar mot en gemensam periferisk övergångsyta 6, innebärande att kammens yttre del är tvärsnittsvis V-formig. Utmärkande för avrullningsfräsar är att kammen löper i en skruvformig formation kring centrumaxeln Cl, närmare bestämt med en jämn stigning. Antalet varv i skruvformationen bör i praktiken ligga inom området 4-8. Det skall dessutom nänmas att kammens övergångsyta 6 tangerar en tänkt cylinder, som definieras av en rak och med centrumaxeln Cl parallell generatris.

I detta sammanhang skall vidare påpekas att den visade grundkroppen 1 även kan utföras i ett enda gediget materialstycke istället för av de beskrivna, separata komponenterna.

Nu hänvisas till Fig. 4, som illustrerar hurusom skären 2 är monterade i säten 7, som är försänkta i var och en av de båda motsatta flankytorna Sa, Sb. De säten, som är försänkta i en och samma flankyta (t.ex. Sa), är tangentiellt åtskilda, lämpligen med en järrm delning, varvid sätena i den motsatta flankytan (Sb) är placerade mellan de förstnänmda, lämpligen mitt emellan dessa. De radiellt 13986 SE 220 225 230 235 240 10 yttre ändpartierna av skären 2 sticker ut något från kammens periferiska övergångsyta 6 och överlappar varandra för att samfällt generera en botten i den kugglucka, som skall genereras. I området framför varje säte 7 betraktat i verktygets rotationsriktning R, finns även ett i flankytan försänkt spånrum 8.

Nu hänvisas till Pig. 5, av vilken framgår att det enskilda sätet 7 är avgränsat av tre stödytor, nämligen en radialstödyta 9, en i sin helhet med 10 betecknad tangentialstödyta, samt en axialstödyta generellt betecknad 11. Tangentialstödytan 10 inbegriper i detta fall två plana delytor 10a, 10b, som är belägna i ett gemensamt plan och inbördes åtskilda av en försänkt dalyta 10c. På analogt sätt inbegriper axialstödytan 11 två plana ytor 11a, 11b, som är sinsemellan åtskilda av en försänkt dalyta 11c. Mellan den inre delytan 11a och radialstödytan 9 finns dessutom en försänkning 11d, vars funktion beskrivs närmare nedan. Mellan tangentialstödytans 10 inre delyta 10a och radialstödytan 9, är dessutom utformad en välvd frigångsyta 12. De båda plan, i vilka axial- och tangentialstödytornas delytor är belägna, bildar rät vinkel med varandra. Dessutom är samtliga tre stödytor 9, 10, 11 så placerade i grundkroppen att det mottagna skäret lokaliseras i negativa intippningslägen (såväl tangentiellt som radiellt) för att på sedvanligt sätt åstadkomma erforderliga släppningar mellan skäret och de i ett arbetsstycke genererade ytorna.

Fixering av skäret 2 i sätet 7 sker med hjälp av en skruv 13, som dras fast i ett gängat hål 14, vilket fortsättningsvis benämns skruvhål och vilket mynnar i axialstödytan 11, lämpligen i dalytan 11c mellan de delytor 11a, 11b, mot vilka skäret anpressas av skruven. Skruvhålets 14 geometriska centrumaxel är betecknad C3, medan skruvens 13 centrumaxel betecknas C4. Skruven 13 förfärdigas lämpligen av stål med en viss inneboende elasticitet, och inbegriper dels en hangänga 15, dels en skalle 16 med ett nyckelgrepp 17.

Tangentialstödytan 10 inbegriper en radiellt yttre ände 10d i form av en gränslinje mot övergångsytan 6. På analogt sätt utbreder sig axialstödytan 11 från en inre ände i anslutning till radialstödytan 9 till en radiellt yttre ände 11e, likaledes i form av en gränslinje mot övergångsytan 6. I 13986 SE 245 250 255 260 265 11 den schematiska bilden i Fig. 6 betecknar M1 det radiella avståndet mellan hålet 14 och radialstödytan 9. Vidare betecknar M2 det radiella avståndet från skruvhålet 14 till axialstödytans yttre ände sådan denna representeras av gränslinjen 11e. Det transversala avståndet mellan skruvhålet 14 och tangentialstödytan 10 är betecknat M3. Det skall påpekas att samtliga avstånd relaterar till skruvhålets geometriska centrumaxel C3.

För att klargöra att uppfinningen är tillämpbar även på andra fräsverktyg än just avrullningsfräsar, visas i Fig. 7-9 ett exempel på en enkel, skivformig fräs. I detta fall är den periferiska kam 4, som bestyckas med skären 2, cirkelrund istället för skruvformig, närmare bestämt genom att den periferiska övergångsytan 6 mellan de båda motsatta flankytorna Sa, 5b, är belägen i ett plan, som utbreder sig vinkelrätt mot centrumaxeln Cl. Med avseende på skären och de säten, i vilka dessa fixeras, skiljer sig dock skivfräsen enligt Fig. 7-9 ej från avrullningsfräsen enligt Fig. 1-3. Såsom ovan nämnts kan den enkla skivfräsen kombineras med andra skivfräsar under bildande av valsfräs, i vilken kammarna 4 är belägna tätt intill varandra.

Nu hänvisas till Fig. 10-16, som illustrerar beskaffenheten hos ett skär, som fortsättningsvis benämns standardskär, och som är avsett för kuggfräsning i sådana applikationer, där kraven på måttnoggrannhet hos de genererade kuggflankerna är måttliga. Det aktuella skäret har en avlång grundform och innefattar två motsatta och inbördes parallella spånytor 18, två motsatta och inbördes parallella släppningsytor 19, samt två motsatta ändar 20, som representeras av två plana och inbördes parallella ytor, vilka är orienterade i räta vinklar mot såväl spånytorna som släppningsytorna.

För att särskilja ytorna 18, 19, 20 i funktionsmässigt avseende är desamma i Fig. 10 och 11 försedda med suffixen a_ respektive b. Mellan släppningsytorna 19a, 19b sträcker sig två genomgående hål 21, 22, vilkas geometriska centrumaxlar är betecknade C2. Övergångarna mellan paren av motsatta spån- och släppningsytor bildar inalles fyra skäreggar generellt betecknade 23. Större delen av den enskilda skäreggen 23 är rak till följd av att de mötande ytorna 18, 19 är plana. I anslutning till skärets ena ände ingår dock två deleggar 24, 25 (se Fig. 12), av vilka den förstnämnda är bågformig och den andra rak, närmare bestämt till följd av att såväl en välvd delyta 26 som en plan sådan 27 är utformade mellan 13986 SE 270 275 280 285 290 12 släppningsytan 19 och skärets enskilda ändyta 20. Mellan ytorna 20 och 27 finns även en dimunitiv radieövergång 28. Hänvisningsbeteckningen 23 för de fyra skäreggarna har i Fig. 10 och 11 kompletterats med siffrorna 1, 2, 3 och 4 i särskilj ande syfte.

I Fig. 11, 14 och 16 betecknar NP ett neutralplan beläget rnitt emellan de båda släppningsytorna 19. I Fig. 15 betecknar SP ett symmetriplan beläget rnitt emellan spånytorna 18.

I ett första operativt läge (se åter Fig. 5) i ett godtyckligt säte 7 i kammens ena flankyta, t.ex. Sa, tänkes skärets släppningsyta 19a vara vänd utåt, varvid fästskruven 13 är applicerad i hålet 21 och spånytan 18a vänd framåt i verktygets rotationsriktning R, innebärande att skäreggen 231 är aktiv.

När denna skäregg 231 förbrukats kan skäret indexeras i ett och samma säte 7, närmare bestämt genom att vändas så att släppningsytan 19b vänds utåt och hålet 22 lokaliseras i flukt med sätets gängade hål 14. Härigenom kommer den tidigare inaktiva skäreggen 232 att inta ett aktivt läge, i vilket spånor avskiljs mot spånytan 18a. Då även skäreggen 232 nötts ut, kan skäret flyttas till ett säte ingående i den flankyta Sb, som är belägen på kammens 4 motsatta sida. I detta säte kan de båda skäreggarna 233 och 234 växelvis utnyttjas genom att skäret indexeras på det beskrivna sättet.

Av Fig. 13-15 framgår att skärets totala längd L1 mellan de båda motsatta ändytorna 20, är betydligt större än dess bredd W (i exemplet är kvoten L/W ca. 4). Avstånden mellan hålen 21, 22 och proximala ändar är lika stora och betecknade L2, medan det inbördes avståndet mellan hålen är betecknat L3. Såsom framgår av Fig. 14 är L3 större än L2. I exemplet uppgår kvoten L3/L2 till ca. 1,33. I jämförelse med ett enda centralt hål är sålunda det enskilda hålet 21, 22 beläget betydligt närmare en (proximal) ände på skäret. Detta innebär att det hål, som tar emot en fästskruv, lokaliseras jämförelsevis nära kammens 4 periferi (dvs. radiellt långt ut från centrumaxeln) , något som i hög grad underlättar applicering av en nyckel i skruvens 13 nyckelfattning 17. I detta sammanhang skall påpekas att hålen 21, 22 inbegriper försänkningar 28, av vilka den ena mynnar i den ena släppningsytan på skäret, medan den andra mynnar i den motsatta släppningsytan, såsom tydligt framgår av Fig. 14. Försänkningarna 28 har till uppgift att rymma skruvskallen 16, då skäret fixeras. 13986 SE 295 300 305 310 13 Närmare bestämt är den enskilda försänkningen 28 så djup att skruvskallen 16 i sin helhet lokaliseras något under det plan, i vilket släppningsytan 19 är belägen. Genom att utforma det enskilda hålet med blott en enda försänkning, optimeras skärets styrka såtillvida att mängden gods (Lex. hårdmetall) bakom den åtdragna skruvskallen blir stor trots att skärets tjocklek T är begränsad. Närmare bestämt är försänkningens 28 djup mindre än hälften av skärets tjocklek T.

För att säkerställa en noggrann positionering och tillförlitlig fixering av skäret i tillhörande säte används s.k. fiäderförspända skruvar. Närmare bestämt utnyttjas skruven 13 för att anpressa skäret icke blott mot radialstödytan 9 utan även mot axialstödytan 11. Detta sker genom att avståndet (betecknat L4 i Fig. 14) mellan det hål, som mottar skruven, och den distala ändyta 20, som ansätts mot radialstödytan 9, väljs något större än avståndet mellan radialstödytan och skruvhålet 14.

På så sätt uppstår mellan hålen en longitudinell excentricitet Q (se Fig. 17). Då skruven dras fast i skruvhålet, kommer den inneboende elasticiteten i densamma att fjädrande anpressa skärets distala ändyta mot radialstödytan 9, samtidigt som de samverkande gängorna drar fast skärets ena släppningsyta mot axialstödytan 11. Dessutom finns en transversal excentricitet Q för att på analogt sätt fjädrande anpressa även den overksamma spånytan mot tangentialstödytan 10 (redan innan skäret påförs skärkrafter).

I ett prototyputförande har det visade standardskäret följ ande konkreta mått: L1= 50,56 mm L2 = 15,38 mm L3 = 19,80 mm L4 = 35,18 mm (19,80 + 15,38) D1=8,4mm D2 = 6,0 mm 13986 SE 315 320 325 330 335 14 T=9,0mm W=14,0mm I och med att hålen 21, 22 är placerade med sina centrumaxlar i symmetriplanet SP (se Fig. 15), kommer det transversala avståndet mellan det enskilda hålet och varje spånyta 18 att i detta fall uppgå till 7,0 mm.

Med samtidig hänvisning till Fig. 6 och 17 skall påpekas att det radiella avståndet mellan skruvhålet 14 och radialstödytan 9 i nämnda prototyputförande uppgår till 34,83 mm. Detta innebär att den longitudinella excentriciteten Q kommer att uppgå till 0,35 mm (35,18 - 34,83).

Vidare uppgår det transversala avståndet M3 mellan hålet 14 och tangentialstödytan till 6,90 mm, innebärande att den transversala excentriciteten Q uppgår till 0,10 mm (7,00 - 6,90). Då skruven dras åt i skruvhålet 14, kommer densamma - tack vare sin inneboende elasticitet - att påföra skäret en kraftresultant, som är riktad närmelsevis diagonalt mot frigångsytan 12. På så sätt kommer skäret att fjädrande anpressas mot såväl radialstödytan som tangentialstödytan (samtidigt som skruvens dragkraft givetvis pressar an skärets ena släppningsyta mot axialstödytan 11).

I ett föredraget utförande av verktyget enligt uppfinningen ingår det ovan beskrivna standardskäret i ett till verktyget hörande skärkit, som dessutom inbegriper ett protuberansskär av det slag som visas i Fig. 20-25. Detta protuberansskär skiljer sig från standardskäret enligt Fig. 10-16 framför allt såtillvida att detsamma är längre än standardskäret, men även såtillvida att skärets utformning i anslutning till dess ändar är annorlunda. I och för sig ingår även i protuberansskäret par av motsatta spånytor 18, släppningsytor 19 och ändytor 20. I detta fall är emellertid en bulliknande knast eller protuberans 29 utformad i området mellan den enskilda släppningsytan 19 och en ändyta 20. Den plana släppningsytan 19 sträcker sig sålunda fram till en första gränslinje 30, i vilken densamma övergår i en jämförelsevis smal, konkav övergångsyta 31, som i sin tur via en andra gränslinje 32 övergår i en konvex delyta 33. Denna yta 33 övergår i sin tur i ändytan 20 via triviala 13986 SE 340 345 350 355 360 15 övergångsytor 34, 35. För fullständighets skull må nämnas att ändytan 20 övergår i en motsatt släppningsyta via en plan fasettyta 36 (som även förekommer i standardskäret).

Nivåskillnaden H (se Fig. 25) mellan släppningsytan 19 och protuberansens 29 högsta punkt bestämmer den slipmån, som åstadkoms av protuberansen. Detta framgår av Fig. 19, som illustrerar hurusom protuberansskäret under fräsning kvarlämnar ett ytskikt med tjockleken H. Till följd av att protuberansskären är något längre än motsvarande standardskär, kommer desamma att fräsa ur ett spår eller en kugglucka, som kan göras djupare och ha en botten med rund form, i vilken ett slipverktyg kan rymmas för att genom en avslutande finslipningsoperation avlägsna det kvarlämnade ytskiktet. I praktiken kan slipmånen, dvs. nivåskillnaden H, ligga inom området 0,05 - 0,20 mm.

För att möjliggöra montering av antingen en uppsättning standardskär eller en uppsättning längre protuberansskär i en och samma grundkropp, t.ex. i en avrullningsfräs enligt Fig. 1- 3, är det inbördes avståndet L3 (se Fig. 25) mellan de båda hålen 21, 22 i det längre protuberansskäret kortare än motsvarande avstånd L3 (se Fig. 14) mellan hålen i det kortare standardskäret. Genom att på detta sätt minska avståndet L3 i ett längre skär, kan måttet L4 bibehållas konstant. För att belysa detta följer nedan en redogörelse för protuberansskärets mått i ett och samma prototyputförande: L1=53,28 mm L2=18,10mm L3 = 17,08 mm L4=35,18 mm I det aktuella utförandet har protuberansen 29 en longitudinell utsträckning L5 av 10,70 Av det ovanstående framgår att avståndet L4 från det enskilda hålet 21, 22 till en distal ände på skäret, är lika stort (35,18 mm) i båda fallen. Genom uppfinningen skapas sålunda 13986 SE 365 370 375 380 16 förutsättningar för att i en och samma grund- eller verktygskropp använda två (eller flera) satser av skär med olika längd. I detta sammanhang skall påpekas att uppfinningen bygger på insikten att det enskilda skäret kan fixeras på ett tillförlitligt sätt med hjälp av en enda skruv. Med andra ord tar endast det ena av hålen 21, 25 upp skruven, medan det andra är overksamt i varje indexeringsläge. Först efter indexering (vändning l80°) kommer det andra hålet att aktivt uppta en skruv, medan det förstnämnda förblir tomt. Fixeringen blir stabil och tillförlitlig när den sker med hjälp av en fiäderförspänd skruv av ovan beskrivet slag, närmare bestämt en skruv, som vid åtdragning anpressar skärets overksamma släppningsyta mot sätets axialstödyta samtidigt som ovannämnda (dubbla) excentriciteter mellan hålet i skäret och det gängade skruvhålet i sätet är vald så att såväl skärets inre ändyta som dess overksamma spånyta anpressas mot sätets radialstödyta respektive tangentialstödyta.

Det torde vara axiomatiskt att den overksamma protuberansen 29 på det i Fig. 20-25 visade protuberansskäret låter sig härbärgeras i försänkningen lld mellan axialstödytans delyta lla och radialstödytan 9, varigenom den i övrigt plana släppningsytan 19 på samma sida av skäret kan dikt anpressas mot de båda kraftupptagande, plana delytorna lla, llb.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad enbart till de ovan beskrivna och på ritningarna visade utförandena. Sålunda kan uppfinningen tillämpas på fräsverktyg, som använder sig av andra typer av tangentialmonterade skär än just standard- och protuberansskär förutsatt att skären är olika långa. I ett till verktyget hörande skärkit, kan sålunda ingå skär av fler än två olika typer. Hålen i skäret kan också vara snedställda så att deras respektive centrumaxel inte bildar en rät vinkel med släppningssidorna. 13986 SE

Claims (20)

385 390 395 400 405 17 PATENTKRAV

1. Fräsverktyg innefattande dels en grundkropp (1), som är roterbar kring en geometrisk centrumaxel (Cl) och inbegriper en periferisk kam (4), vilken inbegriper två mot en gemensam övergångsyta (6) konvergerande flankytor (Sa, 5b) i var och en av vilka är försänkta ett flertal tangentiellt åtskilda säten (7), som vart och ett innefattar en radialstödyta (9), en tangentialstödyta (10) och en axialstödyta (11), i vilken mynnar ett skruvhål (14), som är radiellt fiärmat från radialstödytan (9), dels ett flertal bytbara skär (2), som var för sig har en avlång grundform och innefattar två motsatta och inbördes parallella spånytor (18), två motsatta och inbördes parallella släppningsytor (19), samt ett par motsatta ändar (20), och som inbegriper ett mellan släppningsytorna (19) sig sträckande, genomgående hål, varvid var och en av de båda spånytorna (18) övergår i anslutande släppningsytor (19) via ett par växelvis användbara skäreggar (23) med identisk form, och varvid det enskilda skäret (2) är fixerat i ett tillhörande säte med hjälp av en skruv (13), som är fastdragen i skruvhålet (14), kännetecknat därav, att skruvhålet (14) är placerat på ett avstånd (M1) från radialstödytan (9), som är större än dess avstånd (M2) till axialstödytans (11) radiellt yttre ände (11e), och att skäret (2) inbegriper två hål (21, 22), vilka sträcker sig genomgående mellan släppningsytorna (19) och är dels ekvidistant åtskilda från proximala ändar (20), dels åtskilda från distala ändar med ett avstånd (L4), som är något större än avståndet (M1) mellan skruvhålet (14) och radialstödytan (9) under åstadkommande av en longitudinell excentricitet (Q) mellan skruvhålet (14) och det enskilda hålet (21, 22) i skäret, samt även åtskilda från den enskilda spånytan (18) med ett avstånd (W/2) som är något större än det transversala avståndet (M3) mellan skruvhålet (14) och tangentialstödytan (10) under åstadkommande av en transversal excentricitet (e2) mellan sagda hål (21, 22) och skruvhålet (14), varvid sagda excentriciteter vid åtdragning av skruven (13) påför denna en spännkraft, som fjädrande anpressar skäret mot såväl radialstödytan (9) som tangentialstödytan (10).

2. Fräsverktyg enligt krav 1, kännetecknat därav, att den longitudinella excentriciteten (g) uppgår till minst 0,10 mm. 13986 SE 410 415 420 425 430 18

3. Fräsverktyg enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att den transversala excentriciteten (Q) uppgår till minst 0,05 mm.

4. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att skäret (2) ingår i ett kit, som inbegriper olika långa, ehuru lika breda skär, av vilka varje längre skär har sina båda hål (21, 22) lokaliserade på ett inbördes avstånd (L3), som är mindre än det inbördes avståndet (LS) mellan de båda hålen (21, 22) i ett kortare skär, varvid avståndet (L4) mellan hålen i såväl ett långt skär som ett kort och dessas distala ändar är lika stora.

5. Fräsverktyg enligt krav 4, kännetecknat därav, att avstånden (L2) mellan de båda hålen (21, 22) och proximala ändar (20) på det enskilda skäret (2) är dels lika stora, dels mindre än det inbördes avståndet (LS) mellan hålen.

6. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att det enskilda skärets (2) båda hål (21, 22) inbegriper var sin för mottagande av en skruvskalle avsedd försänkning (28), av vilka den ena öppnar sig i den ena släppningsytan (19), och den andra i den motsatta släppningsytan.

7. Fräsverktyg enligt krav 6, kännetecknat därav, att i skärets (2) släppningsyta (19) mynnar ett första hål (21) och ett andra hål (22), varvid det första hålet (21) har en större mynning i släppningsytan (19) än det andra hålet (22).

8. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att vid skärets (2) spånyta (18) är utformade två diagonalt motsatta analogt utformade bågforrriiga deleggar (24).

9. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att skärets (2) motsatta ändar (20) är inbördes parallella.

10. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att skärets (2) båda hål (21, 22) är utformade så deras geometriska centrumaxlar (C2) är belägna i ett symmetriplan (SP) beläget mitt emellan skärets (2) spånytor (18). 13986 SE 435 440 445 450 455 19

11. Fräsverktyg enligt krav 8 och 6, kännetecknat därav, att vid en ände (20) av skäret (2) är den bågformiga deleggen (24) huvudsakligen belägen på samma sida om neutralplanet (NP) som den försänkning (28) som är närmast belägen sagda ände (20).

12. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att varje säte (7) innefattar endast ett skruvhål (14).

13. Skärkit för fräsverktyg innefattande skär, som var för sig har en avlång grundform, och innefattar två motsatta och inbördes parallella spånytor (18), två motsatta och inbördes parallella släppningsytor (19), ett par motsatta ändar (20), samt två hål (21, 22), vilka hål (21, 22) sträcker sig genomgående mellan släppningsytorna (19), varvid var och en av de båda spånytorna (18) övergår i anslutande släppningsytor (19) via ett par växelvis användbara skäreggar (23) med identisk form, kännetecknat därav, att detsamma innefattar två satser av olika långa, ehuru lika breda skär (2), av vilka varje längre skär har sina båda hål (21, 22) lokaliserade på ett inbördes avstånd (L3), som är mindre än det inbördes avståndet (L3) mellan de båda hålen (21, 22) i ett kortare skär, varvid ett avstånd (L4) mellan repektive hål (21, 22) och dess distala ände är lika stort för såväl ett längre skär som ett kortare skär.

14. Skärkit enligt krav 13, kännetecknat därav, att avstånden (L2) mellan de båda hålen (21, 22) och proximala ändar (20) på det enskilda skäret (2) är dels lika stora, dels mindre än det inbördes avståndet (L3) mellan hålen.

15. Skärkit enligt krav 13 eller 14, kännetecknat därav, att det enskilda skärets (2) båda hål (21, 22) inbegriper var sin för mottagande av en skruvskalle avsedd försänkning (28), av vilka den ena öppnar sig i den ena släppningsytan (19), och den andra i den motsatta släppningsytan.

16. Skärkit enligt krav 15, kännetecknat därav, att i det enskilda skärets (2) släppningsyta (19) mynnar ett första hål (21) och ett andra hål (22), varvid det första hålet (21) har en större mynning i släppningsytan (19) än det andra hålet (22). 13986 SE 460 465 20

17. Skärkit enligt något av kraven 13-16, kännetecknat därav, att det enskilda skärets (2) spånyta (18) är utformade två diagonalt motsatta analogt utformade bågformiga deleggar (24).

18. Skärkit enligt något av kraven 13-16, kännetecknat därav, att det enskilda skärets (2) motsatta ändar (20) är inbördes parallella.

19. Skärkit enligt något av kraven 13-16, kännetecknat därav, att det enskilda skärets (2) båda hål (21, 22) är utformade så deras geometriska centrumaxlar (C2) är belägna i ett symmetriplan (SP) beläget mitt emellan skärets (2) spånytor (18).

20. Skärkit enligt krav 17 och 15, kännetecknat därav, att vid en ände (20) av det enskilda skärets (2) är den bågformiga deleggen (24) huvudsakligen belägen på samma sida om neutralplanet (NP) som den försänkning (28) som är närmast belägen sagda ände (20). 13986 SE