SE511388C2

SE511388C2 - Grooving and parting tool

Info

Publication number: SE511388C2
Application number: SE9701134A
Authority: SE
Inventors: Karl-Goeran Brask; Per Hansson
Original assignee: Sandvik Ab
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1999-09-20
Also published as: SE9701134L; SE9701134D0

Abstract

The tool includes a holder including on the one hand a blade part (3), with the upper side of which functions as an abutment surface (4) for a cutting insert (2) for metal cutting machining and on the other hand a recess (6), and is intended to receive a loose clamp (7) arranged to be able to push against the upper side of said cutting insert and clamp it firmly. The recess is so angled, that the side of the loose clamp which is turned towards the insert approaches said abutment surface (4) in a direction perpendicularly to the latter. The upper side of the cutting insert slopes in such a way , that the tip part (15) of the clamp is forced upwards when the loose clamp is displaced inwards into the recess. The tip part (15) of the clamp is forced progressively more upwards when the loose clamp is displaced inwards into the recess. The loose clamp (7) and the recess are provided with axially locking edge profiles which fit into each other.

Description

511 388 10 20 25 ll200.SE 2 skärupptagande slitsen. Vidare kan spännskiuven orsaka vissa problem, genom att möjliggöra ett alltför litet spel och ge för dålig spänrikraft. 511 388 10 20 25 ll200.SE 2 cutting-receiving slot. Furthermore, the clamping disc can cause some problems, by enable too small a game and give too little clamping force.

I US-A-4 195 956 beskrivs ett stickstål med utbytbart skär, vilket skär är anordnat att fastspännas mellan två mitt över varandra belägna smala käftar vid den främre änden av en bladhållare. Den övre käften utgörs av en i en urtagning i hållaren införbar, mot sidoförskjutning spärrad lös del, vilken är anordnad att fasthållas i sitt läge i urtagningen uteslutande genom den mellan käftarna över det inspända skäret åstadkomna spännverkan. Denna spärinverkan förmedlas av de på Skäret verkande skärkrafterna, vilka helt upptas av käftarna. Vidare har den övre käften ett anslag för skärets bakre yta, varvid skäret spämies genom att trycka skäret inåt i skärläget, varigenom även den övre käften trycks bakåt och därigenom spänner fast skäret. Detta medför dock att skäreggen ej får ett väldeñnierat önskat lägesintervall radiellt. Vidare kan skäret lossna vid vibrationer.US-A-4,195,956 describes a cutting steel with a replaceable insert, which insert is arranged to be clamped between two narrow jaws located opposite each other at it front end of a blade holder. The upper jaw consists of one in a recess in the holder insertable, laterally displaced locked loose part, which is arranged to be held in its position in the recess exclusively by the one made between the jaws over the clamped insert clamping action. This blocking effect is mediated by the cutting forces acting on the insert, which completely occupied by the jaws. Furthermore, the upper jaw has a stop for the rear surface of the insert, whereby the insert is splintered by pushing the insert inwards in the cutting position, whereby also the upper jaw is pushed backwards, thereby clamping the insert. However, this means that the cutting edge does not get one well-defined desired position range radially. Furthermore, the insert can come loose during vibrations.

Ett första syfte med föreliggande uppfinning är således att undvika dyrbara byten av hela hållaren.Thus, a first object of the present invention is to avoid expensive ones replacement of the entire holder.

Ett andra syfte med föreliggande uppﬁnning är att uppnå en säker och stabil fastspänning med bibehållen positionering av skäreggen.A second object of the present invention is to achieve a safe and stable clamping while maintaining the positioning of the cutting edge.

Dessa och ytterligare syften har lyckats uppnås genom att konstruera ett verktyg med en fastpänningsanordning för skär, vilket verktyg innefattar de i patentkravets l kännetecknande del angivna särdragen. l åskådliggörande men icke begränsande syfte, kommer uppfinningen nu att närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna. Dessa presenteras kort härmed: Figur l visar en skärhållare av bladtyp i enlighet med uppfinningen, i perspektiv snett ovanifrån.These and additional objects have been successfully achieved by constructing one tool with a clamping device for inserts, which tool includes those in the features of the characterizing part of claim 1. For illustrative but non-limiting purposes, the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. These are presented briefly hereby: Figure 1 shows a blade type cutting holder in accordance with the invention, in perspective obliquely from above.

Figur 2 visar en lösklamp enligt uppfinningen i perspektiv snett ovanifrån.Figure 2 shows a loose lamp according to the invention in perspective obliquely from above.

Figur 3 visar ett skär anpassat till uppﬁnningen, i perspektiv snett ovanifrån.Figure 3 shows an insert adapted to the invention, in perspective obliquely from above.

Figur 4 visar lösklampen enligt figur 2, rakt från sidan.Figure 4 shows the loose light according to figure 2, straight from the side.

Figur 5 visar skäret enligt figur 3, rakt från sidan.Figure 5 shows the insert according to figure 3, straight from the side.

Figur 6 visar monteringen av ett skär i ett verktyg enligt uppfinningen, i perspektiv snett ovanifrån. 10 15 20 511 388 l 1200.SE 3 Figur 7 visar verktyget enligt figur 4 rakt från sidan.Figure 6 shows the assembly of a cutting insert in a tool according to the invention, in perspective obliquely from above. 10 15 20 511 388 l 1200.SE 3 Figure 7 shows the tool according to figure 4 straight from the side.

Figur 8 visar snittet VI-VI i ﬁgur 5.Figure 8 shows the section VI-VI in Figure 5.

Figur 9 visar ett färdigmonterat skär i ett verktyg enligt uppfinningen, i perspektiv snett ovanifrån.Figure 9 shows a pre-assembled insert in a tool according to the invention, in perspective obliquely from above.

Figur 10 visar verktyget enligt figur 7 rakt från sidan.Figure 10 shows the tool according to figure 7 straight from the side.

Figur I 1 visar en annan utföringsform av verktyget enligt uppfinningen, rakt från sidan.Figure 11 shows another embodiment of the tool according to the invention, straight from the side.

Figur 1 visar generellt en hållare I för montering av skär 2 (ﬁgur 3), vilka skär är avsedda för spårsvarvning och/eller avstickning. I syfte att möjliggöra avsedda skärdjup, är hållaren 1 framtill försedd med en bladdel 3, vilken är tillräckligt smal för att införas i det svarvade spåret. På bladdelens övre yta föreligger en anliggningsyta 4 för anliggning mot skårets 2 undre anliggningsyta 5. I syfte att spärra skäret i axiell riktning, är ytoma 4 och 5 utformade med en kvarhållande proﬁl, t ex en V-form eller en cirkelsegmentform. Vidare är hållaren 1 försedd med en urtagning 6, lämpligen i hållarens grövre del, radiellt utanför bladdelen 2. Denna urtagning är avsedd att upptaga en lösklamp 7 (figur 2). Även urtagningen 6 och lösklampen 7 är försedda med samverkande profilerade kantytor 8 resp 9, i syfte att spärra och kvarhålla lösklampen i axiell riktning, samt att styra lösklampen 7 radiellt in i och ut ur urtagningen 6. Detta framgår tydligt av tvärsnittet i figur 8. I likhet med nämnda ytor 4 och 5, kan även ytoma 8 och 9 vara utformade med exempelvis ett huvudsakligen V-formigt eller cirkelsegmentformigt tvärsnitt. I syfte att underlätta förskjutningen av lösklampen i urtagningen 6, kan lösklampen vara försedd med ett genomgående hål 10 och hållaren med ett hål 11. In i dessa tvenne hål införes tvâ stift anordnade på en skaftförsedd bändnyckel (ej visad).Figure 1 generally shows a holder I for mounting inserts 2 (ﬁ gur 3), which inserts are intended for groove turning and / or parting. In order to enable intended cutting depth, the holder 1 at the front is provided with a blade part 3, which is narrow enough to inserted into the turned track. On the upper surface of the blade part there is an abutment surface 4 for abutment against the lower abutment surface 5 of the notch 2 In order to lock the insert in the axial direction, surfaces 4 and 5 are formed with a retaining profile, for example a V-shape or a circle segment shape. Furthermore, the holder 1 is provided with a recess 6, suitably in the coarser part of the holder, radially outside the blade part 2. This recess is intended to accommodate a flashing light 7 (figure 2). The recess 6 and the release lamp 7 are also provided with cooperating profiled edge surfaces 8 and 9, respectively, in order to block and retain the loose light in axial direction, and to steer the release lamp 7 radially into and out of the recess 6. This can be clearly seen from the cross section in figure 8. Like said surfaces 4 and 5, the surfaces can also 8 and 9 may be formed with, for example, a substantially V-shaped or circular segment-shaped cross-section. In order to facilitate the displacement of the loose light in recess 6, the release lamp may be provided with a through hole 10 and the holder with a hole 11. Into these two holes are inserted two pins arranged on a shank wrench (not shown).

Av figur 4 framgår att lösklampens undersida är uppdelad i två mot varandra vinklade, väsentligen raka kantytepartier, nämligen ett främre tryckparti 12, avsett att anligga mot skäret, och ett bakre förskjutningsparti 13, avsett att anligga mot och förskjutas gentemot urtagningsytan 8. Vinkeln ot (vinkeln mellan förlängningen av den ena av kantytepartiema mot det andra kantytepartiet) är lämpligen mellan 5 och 15°.Figure 4 shows that the underside of the release lamp is divided into two sides substantially angled, substantially straight edge surface portions, namely a front pressure portion 12, intended to abut against the insert, and a rear displacement portion 13, intended to abut against and displaced relative to the recess surface 8. The angle ot (the angle between the elongation of one of the edge surface portions to the other edge surface portion) is suitably between 5 and 15 °.

Nämnda tryckparti 12 anligger mot skärets 2 översida, närmare bestämt mot en av de två mot skårets bottenyta 5 lätt vinklade anliggningsytoma 14. Dessas vinkel ß . ni... . ut.. m... m... ...manad ...lmﬂ .|i||.|.. 511 388 10 l5 20 25 30 .S ll200 E 4 mot bottensidan är lämpligen mellan l och 7°. Vid montering är antingen tryckpartiet 12 parallellt med anliggningsytan 14, eller så är tryckpartiet 12 något mer vinklat än anliggningsytan 14, varigenom i huvudsak endast lösklampens spetsparti 15 bringas i kontakt med anliggningsytan 14. Vinkeln mellan ytorna 12 och 14 bör lärnpligen ligga mellan O och l0°.Said pressure portion 12 abuts against the upper side of the insert 2, more precisely against one of the two abutment surfaces 14 slightly angled towards the bottom surface 5 of the notch. Their angle ß . you... . ut .. m ... m ... ... manad ... lm ﬂ. | i ||. | .. 511 388 10 l5 20 25 30 .S ll200 E 4 towards the bottom side is suitably between 1 and 7 °. When mounting, either the pressure section is 12 parallel to the abutment surface 14, or the pressure portion 12 is slightly more angled than the abutment surface 14, whereby substantially only the tip portion 15 of the release lamp is inserted contact with the contact surface 14. The angle between the surfaces 12 and 14 should be mandatory between 0 and 10 °.

Figurerna 6 och 7 visar lösklampens 7 position vid början av skärmonteringen. Därvid dras lösklampen ut ur urtagningen 6 så pass långt, att skäret går fritt från spetspartiet 15 med ett infmitesimalt avstånd d, varefter skäret trycks in till anslag mot den inre anslagsytan 16. Däreﬁer förskjuts lösklampen bakåt-nedåt i urtagningen 6, företrädesvis med ovannämnda bändnyckel, tills skäret är tillräckligt kraftigt fastspänt. Under hela fastspänningsoperationen trycks naturligtvis skäret även bakåt mot anslagsytan, varigenom skäret förblir exakt positionerat, till skillnad från exempelvis anordningen enligt ovannämnda US-A-4 195 956. Effekten att skäret trycks inåt i skärläget accentueras ytterligare av att anslagsytan 14 är vinklad, vilket medför en kraftkomposant bakåt, mot anslagsytan 16. Vinkeln y är vinkeln mellan urtagningens 6 längdriktning och anliggningsytan 4 (se figurlO). Denna vinkel bör lärnpligen ligga inom storleksordningen 2 - l2°. Den bör vara så pass liten att lösklampen blir självhämrnande i urtagningen, men den kan även vara större. l det senare fallet måste klampen på något sätt hållas kvar i sitt fastspännande läge, vilket kan ske på ett flertal sätt. Ett enkelt sätt att spärra lösklampen i ett visst läge är att förse denna med ett gängat hål 19 (Fig 4) och i detta hål gänga in en stiftskruv med spetsig ände, vilken kan bringas att trycka mot urtagningens 6 bottenyta.Figures 6 and 7 show the position of the release lamp 7 at the beginning of the cutting assembly. In this case, the loose light is pulled out of the recess 6 so far that the insert goes free from the tip portion 15 by an infmitesimal distance d, after which the insert is pushed in to abutment against the inner abutment surface 16. In these cases, the release lamp is moved backwards and downwards in the recess 6, preferably with the above-mentioned wrench, until the insert is sufficient strongly clamped. During the entire clamping operation, of course, the insert is also pressed backwards towards the abutment surface, whereby the insert remains precisely positioned, unlike for example the device according to the above-mentioned US-A-4 195 956. The effect that the insert is pressed inwards in the cutting position is further accentuated by the fact that the abutment surface 14 is angled, which results in a force component backwards, towards the abutment surface 16. The angle y is the angle between the recess 6 longitudinal direction and abutment surface 4 (see figure 10). This angle should be within on the order of 2 - 12 °. It should be so small that the loose light becomes self-inhibiting the recess, but it can also be larger. In the latter case, the clamp must be on something way is kept in its clamping position, which can be done in several ways. An easy way to locking the loose light in a certain position is to provide it with a threaded hole 19 (Fig. 4) and in this hole thread a pin screw with a pointed end, which can be made to press against the bottom surface of the recess 6.

Ett väsentligt kännetecken för föreliggande uppfinning är att fastspänningskraften, som lösklarnpen utövar på skäret, ökar progressivt när lösklampen 7 förskjuts bakåt, djupare in i urtagningen 6. Detta orsakas av att spetspartiet 15 genom anslagsytan 14 tvingas uppåt, samtidigt som lösklampen genom urtagningens 6 lutning rör sig delvis nedåt. Därigenom uppnås en mycket säker och stabil fastspänning och risken praktiskt taget elimineras, att skäret skulle lossna pga vibrationer. Vidare uppnås full fastspänning med kortare förskjutningar av lösklampen. Dessutom fastlåses skäret radiellt, genom att spetspartiet 15 når längre ner än skärets högsta punkt. 10 511 388 l l200.SE 5 Även vid skärets lossgöring föreligger klara fördelar beträffande snabbhet.An essential feature of the present invention is that the clamping force exerted by the release pin on the insert progressively increases when the release lamp 7 is displaced backwards, deeper into the recess 6. This is caused by the tip portion 15 through the abutment surface 14 is forced upwards, at the same time as the release lamp through the inclination of the recess 6 moves partially downwards. Thereby a very secure and stable clamping and the risk is practically eliminated that the insert would come loose due to vibrations. Further achieved full clamping with shorter displacements of the release lamp. In addition, the insert is locked radially, in that the tip portion 15 reaches further down than the highest point of the insert. 10 511 388 l l200.SE 5 Even when detaching the insert, there are clear advantages in terms of speed.

Således medför lösklarnpens förskjutning i riktning mot den operativa skäreggen 17 en mycket snabb, i det närmast ögonblicklig, lossning av skäret.Thus, the displacement of the release pin in the direction of the operative cutting edge 17 causes one very rapid, almost instantaneous, loosening of the insert.

Enligt en arman utföringsform av uppfinningen, kan hållarens bladdel (3 i figur l) utgöras av en separat bladdel 3”, i enlighet med ñgur ll. Denna kan spännas fast med exempelvis två skruvar eller bultar i hållaren 1 ”_ Detta medför fördelen att endast bladdelen 3” behöver bytas ut, om denna del skulle skadas, exempelvis vid ett skärhaveri.According to another embodiment of the invention, the blade part (3 in figure l) consists of a separate leaf part 3 ', in accordance with ñgur ll. This can be fastened with, for example, two screws or bolts in the holder 1 ”_ This has the advantage that only the blade part 3 ”needs to be replaced if this part should be damaged, for example in the event of a cutting breakdown.

I detta fall kan gränsskiktet mellan bladdel 3” och hållare l” vara av samma principiella utförande som gränsskiktet mellan lösklampen 7 och urtagningen 6. Detta innebär nämligen fördelen, att urtaget i hållaren I” För bladdelen 3” samt urtagningen 6 kan utföras i en och samma arbetsoperation, med samma ﬁäsverktyg. Vidare kan då även lösklarnpens och bladdelens 3” kantproﬁler, som är avsedda att anligga i hållarens 1” urtag, utföras i en och samma arbetsoperation med samma fräsverktyg.In this case, the boundary layer between blade part 3 "and holder 1" can be of the same principle design as the boundary layer between the release lamp 7 and the recess 6. This means namely the advantage that the recess in the holder I "For the leaf part 3" and the recess 6 can performed in one and the same work operation, with the same tool. Furthermore, then also can the 3 "edge profiles of the release pin and the leaf part, which are intended to abut in the holder 1" recesses, are performed in one and the same work operation with the same milling tool.

Claims

511 388 10 20 25 30 ll200.SE 6 PATENTKRAV511 388 10 20 25 30 ll200.SE 6 PATENTKRAV

1. Verktyg för spårsvarvning och/eller avstickning innefattande en hållare innefattande dels en bladdel (3), vars översida fungerar som anliggningsyta (4) för ett skär (2) för skärande metallbearbetning och dels en urtagning (6), vilken är avsedd att upptaga en lösklarnp (7) anordnad att kunna trycka mot nämnda skärs översida och spänna fast detta, varvid nämnda urtagning är så vinklad, att lösklarnpens (7) skärtillvända sida närmar sig nämnda anliggningsyta (4) i riktning vinkelrätt mot den senare, när lösklarnpen förskjuts in i urtagningen, kännetecknar därav, att skärets (2) översida är så lutad, att klampens spetsparti (15) tvingas uppåt när lösklarnpen förskjuts inåt i urtagningen (6).A tool for groove turning and / or parting comprising a holder comprising partly a blade part (3), the upper side of which acts as an abutment surface (4) for a cutting insert (2) for cutting metal processing and partly a recess (6), which is intended to receive a release pin (7) arranged to be able to press against the upper side of said insert and clamp it, said recess being so angled that the cutting-facing side of the release pin (7) approaches said abutment surface (4) in a direction perpendicular to the latter, when the release pin is displaced in in the recess, characterized in that the upper side of the insert (2) is so inclined that the tip portion (15) of the clamp is forced upwards when the release pin is displaced inwards in the recess (6).

2. Verktyg enligt krav 1, vari klampens spetsparti (15) tvingas progressivt mer uppåt när lösklampen förskjuts inåt i urtagningen (6).Tool according to claim 1, wherein the tip portion (15) of the clamp is forced progressively more upwards when the release clamp is displaced inwards in the recess (6).

3. Verktyg enligt krav 1 eller 2, vari lösklampen (7) och urtagningen (6) är försedda med i varandra passande, axiellt spärrande kantproﬁler.A tool according to claim 1 or 2, wherein the release lamp (7) and the recess (6) are provided with mutually fitting, axially locking edge profiles.

4. Verktyg enligt krav 1, 2 eller 3, vari lösklarnpen och hållaren är försedda med varsina hål, i vilka tvenne stift anordnade på ett bändverktyg kan införas, för att förskjuta lösklarnpen i urtagningen (6).A tool according to claim 1, 2 or 3, wherein the release pin and the holder are provided with respective holes, into which two pins arranged on a bending tool can be inserted, in order to displace the release pin in the recess (6).

5. Verktyg enligt något av föregående krav, vari lösklampens undersida är uppdelad i två mot varandra vinklade kantytepartier, nämligen ett frärnre tryckparti (12), avsett att trycka mot skäret, och ett bakre förskjutningsparti (13) avsett att åtminstone delvis anligga urtagningens kantyta (8).A tool according to any one of the preceding claims, wherein the underside of the release lamp is divided into two mutually angled edge surface portions, namely a front pressure portion (12), intended to press against the insert, and a rear displacement portion (13) intended to at least partially abut the edge surface of the recess ( 8).

6. Verktyg enligt något av föregående krav, vari skärets översida innefattar åtminstone en lutande anliggningsyta (14), vars avstånd från skärets undersida ökar med ökande avstånd från skärets operativa skäregg (17).A tool according to any one of the preceding claims, wherein the upper side of the insert comprises at least one inclined abutment surface (14), the distance of which from the underside of the insert increases with increasing distance from the operative cutting edge (17) of the insert.