SE505541C2 - Fräsverktyg för skärande metallbearbetning - Google Patents

Description

15 20 25 sus 541 1 2 nödvändigt att stundom byta till exempelvis kvadratiska skär, varvid även hållare måste bytas, såsom nämnts ovan.

I exempelvis US-A-4 966 500 beskrivs hållare för olika grundformer hos vändskär, såsom kvadratiska, hexagonala och oktagonala. Det inses lätt att kvadratiska och oktagonala skär kan passas in i samma skärlägen, eftersom båda dessa uppvisar eggar som är belägna i rät vinkel mot varandra. Sexkantiga skär kräver dock egna hållare, vilket framgår av denna US- patentskrift.

Ett första syfte med föreliggande uppfinning är således att förbättra skärekonomin genom att optimera antalet skäreggar i en och samma hållare.

Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är att frambringa ett skärläge som kan bestyckas med både fyrkantiga och sexkantiga skär.

Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att framtaga ett sexkantigt skär som kan passa i ett skärläge för fyrkantiga skär.

Dessa och ytterligare syften har pà ett för fackmannen överraskande sätt lyckats ernàs genom att utforma ett skärläge respektive ett vändskär med de i patentkravens 1 och 5 känntecknande delar angivna särdragen.

I åskådliggörande men icke begränsande syfte kommer nu några föredragna utföringsformer av uppfinningen att närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna. Dessa presenteras kort härmed: Figur 1 visar en sprängskiss av ett skärläge enligt uppfinningen i perspektiv snett ovanifrån.

Figur 2 visar samma skärläge som figur l, men med ett sexkantigt skär istället för ett kvadratiskt Figur 3 visar motsvarande skär och skärläge som figur 2, dock utan underläggsplatta.

Figur 4A visar undersidan av ett sexkantsskär enligt uppfinningen i perspektiv snett från ovan.

Figur 4B visar undersidan av en annan, något modifierad utföringsform av ett sexkantskär enligt uppfinningen, i perspektiv snett från ovan.

Figur 5 visar en fräskropp med skärlägen enligt 10 l5 20 25 35 S05 541 3 uppfinningen, varvid ett kvadratiskt och ett sexkantigt skär monterats.

I figur 1 betecknas ett skärläge enligt uppfinningen generellt med 1. Såsom framgår av figur 5 befinner sig detta skärläge i en fräskropp 2, men det kan principiellt även vara förlagt till exempelvis en svarvbom eller en borrtopp. Rent grundläggande utgörs skärläget av en bottenstödyta 10 och tvâ sidoytor 40 och 41, vilka är väsentligen vinkelräta mot varandra. I detta skärläge monteras ett vändskär 3, vilket enligt figur 1 har kvadratisk grundform. För att skydda fräskroppen vid eventuellt skärhaveri, vilar vändskäret 3 pá en underläggsplatta 4, även denna vanligen tillverkad av hàrdmetall. Underläggsplattan fastspännes i skärläget 1 med en in- och utvändigt gängad hylsa 5, vilken gängas ned i skärlägets gängade häl 6 med hjälp av en insexnyckel som passar i det sexkantiga hålet 7. Därigenom kommer underläggsplattans bottenyta att anligga mot skärlägets bottenstödyta 10. Dessutom stöder underläggsplattan mot sidostödytan 14; däremot går den dock vanligtvis fri från skärlägets andra, undre sidoyteparti, i detta fall den rundade ytan 13. I det visade utföringsexemplet utgörs ytan 14 av en plan yta och ytan 13 av en urborrning med sektorformat tvärsnitt. Underläggsplattans centrumhàl är utformat med en anslagsskuldra 8, mot vilken hylsans 5 skallundersida anligger. Làsskruven 9 gängas ned i hylsans 5 innergänga och fastlâser därigenom vändskäret 3, varvid skärets undersida trycker mot underläggsplattans överyta. Làsskruvens 9 skalle är försedd med ett urtag för átvridning, exempelvis ett s.k. torx-urtag 37. När vändskäret 3 fastspännes i skärläget 1, kommer det att anligga mot den axiella stöd- eller anslagsytan 11 samt de radiella stöd- eller anslagsytorna 12A resp. 12B, vilka två senare ligger i samma plan. Samtliga dessa är vinklade mot bottenytan 10 med huvusakligen samma vinkel som skärets sido- eller släppningsytor 13 är vinklade mot skärets bottenyta med. Således är vinkeln mellan nämnda anslagsytor och bottenstödytans normal mellan 3 och 30°. Mellan den ena av skärets inåtvända, icke operativa skäreggar och ytan ovanför anslagsytorna 12 föreligger en spalt, så att denna egg inte skadas. Denna spalt 42 framträder i figur 5. 10 15 20 25 u.) UI 505 541 i 4 I figur 2 åskådliggöres samma skärläge som i figur 1, men med ett sexkantigt skär 15 monterat istället för det kvadratiska vändskäret 3. Således är övriga ingående maskinelement identiska. När detta skär fastspännes i skärläget kommer det att anligga dels mot den axiella anslagsytan 43, och dels mot stöd- eller anslagsytan 16. Ytans 16 plan kan vara i huvudsak planparallellt med anslagsytornas l2A,l2B plan och beläget något längre från centrumhålets 6 axel än det senare planet. Planets 16 vinkel mot bottenytans 10 normal kan vara något mindre än motsvarande anslagsytas 22 vinkel på skäret, vilket medger i princip linjeanliggning mellan skäret och anslagsytans 16 övre begränsningslinje. Nivån för nämnda begränsningslinje bestäms genom utformningen av den urfrästa luftytan 49. Mellan à ena sidan ytorna l2A,l2B och à andra sidan ytan 16 är anordnad en övergångsskuldra 39. Ytorna l2A,l2B är skilda från varandra medelst en i huvudsak rak urfräsning 17.

Denna urfräsning kan i och för sig även genomskära ytan 16, och bidrar gynnsamt till att frambringa en statiskt väldefinierad tvåpunktsanliggning i radiell riktning.

För att ett skär i form av en regelbunden hexaeder skall passa i skärläget, bör det vara utformat så att det omfattar de i figur 4A eller 4B àtergivna särdragen. Skärets bottenyta uppvisar exempelvis formen av en dodekaeder (figur 4A), varvid denna kan bringas till att vara regelbunden, men företrädesvis definieras den av alternerande något kortare och något längre kanter 19A resp. 19B. Alternativt kan skärets bottenyta uppvisa formen av en regelbunden sexhörning med avrundade hörn, se figur 4B.

Under hänvisning till figur 4A uppvisar skäret 15 sidoytor, vilka alltså sträcker sig mellan bottenytan 18 och överytan eller spànytan och är formade på ett sätt som nu ska beskrivas närmare. Från varje delkant 19A utgår ett ytparti 20, som först bildar ett avsmalnande parti 23, vilket avsmalnar i huvudsak i form av en trapets eller likbent stympad triangel till ett smalaste midjeparti 21 och därefter åter breder ut sig i riktning mot spånytan, varvid det formar en anslagsyta 22.

Dessa ytor 22 är avsedda att anligga dels mot anslagsytan 16 (resp. mot dennas övre begränsningslinje) och dels mot 10 15 20 25 503 541 5 anslagsytan 43, vilka är vinklade i huvdsak 120° mot varandra.

Skärningslinjen mellan anslagsytan 22 och skärets överyta bildar en huvudskäregg 30. Det bör påpekas att den närmast huvudskäreggen 30 belägna delen av anslagsytan 22 lämpligen ej kommer i kontakt med stödytan 16 för att inte skada nämnda egg när den indexerats in emot skärläget. Av samma orsak förefinnes företrädesvis en luftyta 44 ovanför anslagsytan 43. Ytan 44 är dock ej nödvändig, jfr figur 3. Ytan 20 är lämpligen något konvext krökt vid midjepartiet 21, vilket framgår längst till vänster i figur 4. Därigenom förstärks nämligen huvudskäreggen 30 på släppningssidan för att motstå större skärkrafter. Om detta inte skulle anses nödvändigt, kan i och för sig knickpunkten vid midjepartiet utelämnas, varvid hela den "spatel"-formade ytan 20 kommer i ett enda plan. Vid små skärkrafter skulle t.o.m. en invertering av midjepartiradien kunna tänkas, dvs midjepartiet 21 skulle komma att uppvisa en konkav radie, motsvarande de nedan beskrivna radierna 25.

Mellan ytpartierna 20 uppvisar skäret mellanpartier 24, vilka uppvisar en hexagonal grundform som är krökt väsentligen utefter förbindningslinjen mellan tvâ motstâende hörn. Denna krökning bildar en konkav radieyta 25. Enligt den svenska patentansökan 9502645-6 utgör den del av mellanpartiet 24 som angränsar mot en delkant 19B en anslagsyta 26, vilken bringades att anligga mot samma axiella anslagsyta som det fyrkantiga skäret. Detta medför dock nackdelen att skäret blir mer svârslipat, eftersom anslagsytor ofta måste slipas. Enligt föreliggande uppfinning fungerar endast de runtomgàende, egganslutande ytorna 22 som anslagsytor, vilket gör skäret betydligt mer lättslipat. Den från skärets mitt utskjutande övergångsytan 27 utgör en luftyta, vilken avtar i bredd från radieytan 25 i riktning mot skärets spånyta. Mellan denna övergångsyta och spànytan förefinnes en planfas 28, vars planfasegg 29 på känt sätt alstrar en slät yta pà arbetsstycket.

I övergángsomràdet mellan samhörande anslagsyta 22 och planfas 28 föreligger företrädesvis en övergångsyta 31, vilken antingen är plan eller uppvisar en radie. Vidare är denna yta 31 något kraftigare lutad gentemot bottenytans normal än vad anslagsytan 22 är, för att på det sättet medgiva tillräcklig släppning bakom 10 15 20 25 505 541 i planfasens skäregg (axiellt).

En för denna utföringsform karakteristisk, kombinatorisk dubbelfunktion förverkligas genom förefintligheten av dels urtaget eller urfräsningen 17 i skärlägets ena stödyta, dels av det "spatel"-formade ytpartiet 20 på sexkantskäret 15.

Genom att utforma det förra tillräckligt brett och det senare tillräckligt smalt runt midjepartiet 21, kan nämnda midjeparti passas in och gå fritt i urfräsningen 17 och således försänkas mellan stödytepartierna 12A,12B. Därigenom uppnås det för föreliggande uppfinning karakteristiska särdraget, att stödytor på olika nivåer kan användas till olika skärformer.

En något modifierad form av sexkantskäret visas i figur 4B. Enligt detta har den spatelformade ytan 20 ersatts av en anslagsyta 22', en inåt mot skärets centrum vinklad övergångsyta eller luftyta 50 samt en mellan denna och skärets bottenyta sig sträckande luftyta 23'. Bottenytan 18' har formen av en regelbunden sexhörning med rundade hörn. Mellan tvenne intilliggande luftytor 23' äro anordnade rundade radieytor 51, vilka i princip ersätter mellanpartierna 24 i figur 4A.

Planfaserna 28' samt övergàngsytorna 31' motsvarar detaljerna 28 resp 31 i figur 4A. Enligt denna utföringsform är övergàngsytorna 50 så pass kraftigt vinklade mot skärets centrum att de, samt även luftytorna 23', går fria från motstàende ytor i skärläget; då i första hand ytorna 12 och 14 respektive 11, 15 och 46. Även denna utföringsform uppvisar det eftersträvansvärda särdraget, att skärets samtliga sidoanslagsytor (dvs ytorna 22') är belägna upptill, vid skäreggarna, vilket gör skäret utomordentligt lättslipat.

Mellan den axiella stödytan 11 för fyrkantiga skär och den rundade ytan 13 förefinnes en luftyta 45. På motstàende sida om stödytan 11 är anordnad en övergångsyta 46, vilken är i huvudsak planparallell med bottenstödytan 10. Mellan denna och stödytan 43 för sexkantiga skär sträcker sig ytterligare en övergångsyta 47, vilken bildar trubbig vinkel mot båda ytorna 43 och 46. Intill ytorna 43, 44 och på samma avstånd som dessa från bottenstödytan 10 förefinnes en luftyta 48. Såsom lätt inses, är det sexkantiga skäret enligt figur 4 respektive skärläget inbördes så utformade, att skäret går fritt från samtliga ytor 10 15 20 25 sug 541 7 under stödytan 43, dvs ytorna 13, 45, 11, 46 och 47, samt naturligtvis även från den sidoordnade ytan 48.

I figurerna 1 och 2 åskädliggöres utföringsformer innefattande en underläggsplatta 4. Denna utgör dock inget väsentligt kännetecken för föreliggande uppfinning, vilken även omfattar konstruktioner utan en dylik platta. En sådan visas i figur 3. Enda skillnaden mellan denna figur och figurerna 1 och 2 är att bottenstödytan 10 är upphöjd med en höjdskillnad motsvarande underläggsplattans tjocklek. Detta medför i sig fördelen att godstjockleken i det skärbärande utsprànget 32 blir tjockare och därmed starkare.

Såsom bäst framgår av figur 1, kan en eller flera av stödytorna 11, 12, 16 och 43 förses med skonytor, såsom visat vid 34, 35 och 48. Dessa är anordnade för att skärets sidokanter ej ska kunna orsaka intryckningar i skärläget och med tiden skada detta.

Figur 5 visar en fräskropp med sex identiska skärlägen vilka är utformade enligt föreliggande uppfinning. I figuren är tvà av dessa bestyckade, ett med ett vändskär med kvadratisk grundform och ett med ett vändskär med sexkantig grundform.

Detta är dock ingen kombination som används för ett verkligt bearbetningsmoment utan är att betrakta som en ren illustration av föreliggande uppfinnings grundläggande koncept.

Enligt de illustrerade utföringsformerna utgör stödytorna 11 och 43 de axiella stödytorna och 12 och 16 de radiella stödytorna. Det inses dock lätt att stödytornas placering kan omkastas, varvid stödytorna 11 och 43 skulle komma att utgöra radiell stödytor och stödytorna 12 och 16 axiella stödytor.

Vidare har enligt de åskådliggjorda utföringsformerna vändskären försetts med ett genomgående centrumhål 38 för fastspänning med làsskruv. Detta har dock i sig inget att göra med de olika stödytornas sinnrika placering i skärläget, varför även andra fastspänningsanordningar kan tänkas, såsom centrumpinne eller hävstängspinne, samt även sådana som inte erfordrar något centrumhål i skäret, t.ex. kil eller tryckklamp.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 sus 541 I PATENTKRAV

1. Verktyg för skärande metallbearbetning innefattande ett eller flera skärlägen (1) för upptagande av varsitt vändskär, varvid varje skärläge innefattar en bottenstödyta (10) samt åtminstone tvâ sidoytor, vilka bildar huvudsakligen rät vinkel med varandra och vilka båda innefattar stödytor (11, 12, 16, 43) avsedda att anligga mot det i skärläget monterade skäret, k ä n n e t e c k n a t därav, att båda sidoytorna (40, 41) omfattar åtminstone två stödytor (12, 16; 11, 43), vilka är belägna på olika avstånd från bottenstödytans (10) plan, varvid den ena (11, 12) av dessa två stödytor är avsedd som stödyta för skär med huvudsakligen fyrkantig grundform (3) och den andra av dessa stödytor (16, 43) är avsedd som stödyta för skär med huvudsakligen sexkantig grundform.

2. Verktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att åtminstone stödytan (12) för skäret med huvudsakligen fyrkantig grundform är uppdelad i två delstödytor (l2A, 12B) genom ett urtag eller en urfräsning (17), vilken eventuellt även delar stödytan (16) för skär med huvudsakligen sexkantig grundform i två delstödytor.

3. Verktyg enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att stödytorna (12, 16) på den ena sidoytan är huvudsakligen planparallella, varvid stödytan eller stödytorna (16) för skäret med huvudsakligen sexkantig grundform är beläget/-na på ett något större avstånd från bottenstödytans mittpunkt än stödytan eller stödytorna (l2A, 12B) för skäret med huvudsakligen fyrkantig grundform.

4. Vändskär av väsentligen sexkantig grundform för skärande metallbearbetning innefattande en bottenyta, en över- eller spånyta samt en däremellan sig strâckande konfiguration av sidoytor, k ä n n e t e c k n a t därav, att konfigurationen av sidoytor innefattar åtminstone sex anslagsytor (22, 22') belägna intill eller i närheten av varsin huvudskäregg (30, 30') samt åtminstone sex andra ytor (23, 23', 26), vilka är oslipade och belägna intill eller i närheten av konfigurationens av sidoytor skärningslinje med bottenytan.

5. Vändskär enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t 10 15 20 25 30 soš-541 9 därav, att under varje anslagsyta (22') är belägen en övergàngsyta (50), vilken är vinklad nedåt-inåt mot skärets centrum, varvid under nämnda övergângsyta är belägen en luftyta (23') vilken sträcker sig till skärets bottenyta (l8').

6. 'V 6. Vändskär enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att var och en av de åtminstone sex anslagsytorna (22) utgör en del av varsitt första ytparti (20) och att var och en av de andra ytorna (26) utgör en del av varsitt andra mellanyteparti (24), varvid varje mellanyteparti (24) är beläget mellan två första ytpartier (20).

7. Vändskär enligt krav 4 eller 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att skärningslinjen (l9A, 19B) mellan bottenytan och konfigurationen av sidoytor beskriver en regelbunden eller oregelbunden dodekaeder.

8. Vändskär enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att skärningslinjen mellan bottenytan (l8') och konfigurationen av sidoytor beskriver en väsentligen regelbunden sexhörning med rundade hörn.

9. Vändskär enligt något av kraven 4-8, k ä n n e t e c k n a t därav, att mellan två anslagsytor (22) befinner sig en planfas (28, 28').

10. Vändskär enligt något av kraven 4, 6, 7 eller 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att de första ytpartierna (20) innefattar ett midjeparti (21), som företrädesvis uppvisar en konvex radie, samt att mellanytepartierna (24) uppvisar en konkav radie (25). _

11. ll. Vändskär enligt krav 4, 6, 7, 9 eller 10, k ä n n e t e c k n a t därav, att mellanytepartiet (24) uppvisar en huvusakligen sexkantig grundform, varvid nämnda konkava radie (25) sträcker sig mellan tvâ motstàende hörn hos nämnda sexkantiga grundform.