SE518855C2 - Skärverktyg och skär - Google Patents

Description

25 30 518 855 SYFTEN MED UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett skär och ett fräsverktyg att övervinna ovannämnda nackdelar.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anordna ett skär och ett fräsverktyg vilka är säkra för omgivningen.

Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett ekonomiskt fördelaktigt skär med sex eller åtta eggar.

Dessa och andra syften är uppnås medelst ett fräsverktyg och ett skär med särdrag enligt de bilagda patentkraven.

KORT BESKRIVNING AV FIGURERNA _ Syftena och Fördelarna med uppfinningen kommer att framgå ur den efterkommande detaljerade beskrivningen av en föredragen utföringsform i samband med de tillhörande ritningama, vari: Fig. 1A visar en utföringsform av ett fräsverktyg enligt föreliggande uppfinning, i en sidovy. Fig. IB och IC visar schematiskt två möjliga lägen för skäret i fräskroppen. Fig. 2A visar en planvy av ett skär enligt föreliggande uppfinning. Fig. 2B visar en sektion längs linjen E-B i Fig. 2A. Fig. 2C visar skäret i en sidovy. Fig. 2D visar en förstorat område av ett lägre höm av Skäret i Fig. 2B. Fig. 2E och 2F visar tvärsnitt enligt linjema E-E respektive F-F, i Fig. 2A. Fig. 2G visar en förstorat fjärdedel av Skäret i Fig. 2A.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN I Fig. 1A visas ett fräsverktyg 30 enligt föreliggande uppfinning innefattande ett verktygsfäste 31 och skär 10. Hållaren 31 är ett fräsverktygs kropp, vilken har ett antal säten 32 för att uppta skär. Varje säte innefattar en huvudsakligen plan bas 40 och två skuldror; en axiell 42 och en radiell skuldra 43 (Fig. lC). Skuldrorna är huvudsakligen vinkelräta mot varandra. Varje skuldra innefattar en första yta, anordnad att anligga mot 10 15 20 25 30 518 855 3 ett motsvarande första område l3a hos skäret 10. En gängad urborming är anordnad i närheten av sätet 32 för att motta en fåstskruv 33 för att tvinga skäret mot skuldran och basen, via en radiellt yttre del av skruvens huvud. När skäret skall indexeras skruvas skruven 33 ut delvis tills skäret kan dras för hand radiellt utåt och skäret kan roteras i steg motsvarande 45° motsols, så att en fräsch sekundär skäregg 16E kommer i position.

Sedan skjuts skäret in i sätet och skruven åtskruvas igen. Kanten 16D är helst passiv och avverkar ej under fräsning. Skären 10 skall lokaliseras i hållaren med en ställvinkel Q omkring 43°, för att erhålla en släppningsvinkel av omkring 2° för den sekundära skäreggen 16E hos skäret 10.

Skäret 10 som visas i Fig. 2A till 2D har en i huvudsak åttkantig grundform och innefattar en övre yta 11, en bottenyta 12 och en kantyta 13 i huvudsak förbindande den övre ytan lloch bottenytan 12. Skäret 10 har en positiv geometri, det vill säga ett övre område 13a av kantytan definierar en släppningsyta och bildar en spetsig vinkel med den övre ytan 11, den senare bildar en spånyta. Den övre ytan 11 innefattar en spånstukande yta 14 lokaliserad vid periferin hos Skäret 10. Den övre ytan 11 innefattar dessutom en spånyta 15 som lutar inåt och nedåt från den spånstukande ytan 14. Den senare ytan utgör den mest periferiella delen av den övre ytan 11. Skämingslinjen mellan den spånstukande ytan och kantytan 13 bildar den generella skäreggen 16, som definieras av åtta skäreggar 16A-l6H. Spånytan 15 är konkavt krökt och löper inåt från den spånstukande ytan ifrån en övergångsegg 26 därvid. En ås är anordnad vid varje skärning av spånytoma 15 för att förstärka hörnen 34 och för att forma spånan som genereras vid hörnet 34. Ett flertal utsprång eller företrädesvis urtagningar 25 är utbildade i spånytan 15. Utsprången eller urtagningama 25 är åtskilda längs övergångseggen 26. Urtagningama 25 skär företrädesvis övergångseggen och har utsträckning inåt därifrån i en riktning som ej är vinkelrät mot den samhörande skäreggen 16 när nämnda skär betraktas i planvy. Varje urtagning bildar därmed i planvy en vinkel i området av l5° till 40° relativt en normal till den samhörande släppningsytan 13. Avsikten med en sådan design är att reducera värmetransporten från spånan till Skäret.

Respektive par av närliggande skäreggar 16 möta och bildar ett skärhörn 34 med en inre trubbig vinkel, omkring 135°. Varje skäregg är i en bottenvy i huvudsak parallell med det 10 15 20 25 30 518 855 4 närliggande andra området l3b hos underläggsplattan 22. Varje skäregg är konkav krökt när Skäret ses i en sidovy, så att en mittsektion hos kanten är närmare den undre sidan 12 än ändarna därav är.

Kantytan 13 innefattar åtta segment. Ett övre område 13a av vardera segment av kantytan 13 bildar en släppningsvinkel ot med ett plan P orienterat parallell till en centrumaxel 20 av skäret (Fig. 2B). Släppningsvinkeln ot är åtminstone 20°, företrädesvis åtminstone 25°.

Avståndet mellan två diametralt motstående huvudskäreggar 16C och 16G till exempel med beteckningen L1 i Fig. 2A. Avståndet L1 är detsamma för alla kombinationer av diametralt motstående huvudskäreggar.

Den åtta, plana kantytoma l3a konvergerar mot bottenytan 12 och möts i huvudsak vid centrumaxeln 20 hos skäret 10 nedanför bottenytan 12.

Varje segment av kantytan 13 är försett med en inåtriktad, nedåtgående vänd skuldra som bildar ett steg 18. Det övre eller det första området 13a av segmentet är lokaliserat ovan steget 18 och har en positiv geometri för att anvisa den nödvändiga släppningsvinkeln.

Ett undre eller ett andra område 13b av segmentet bildar en periferisk kant av en underläggsplatta 22 som är av hel en-styckskonstruktion med den övre delen hos skäret.

Underläggsplattan 22 bildar bottenytan 12 hos skäret. Det andra området 13b av vardera segment har en negativ geometri, det vill säga det andra området 13b är vinkelrätt mot bottenytan 12 och bildar således ingen släppningsvinkel. Varje andra område l3b ligger radiellt inom en imaginär förlängning av det samhörande första området. Således behöver kantytan inte slipas om släppningsytan slipas och därmed sparas energi. Dessutom kommer steget 18 att vara tillräckligt stort i den radiella riktningen för att säkerställa en fördelaktig kontroll av sprickor utstrålande under maskinbearbetning. Steget 18 anvisar ett skarpt inre hörn l9 för att utgöra en utgångszon för ett brott som vid ett möjligt haveri av skäreggen kontrollerar haveriet och lämnar det undre området av skäret oskadat. Med termen "skarp" menas här att hörnet är avsiktligt försvagat medelst en radie av 0 till 0.3 mm, företrädesvis omkring 0.2 mm. Det andra eller undre området l3b skyddar således verktygets kropp. 10 15 20 25 30 518 855 5 Med uppmärksamhet på Fig. 2B och 2D kan följande nämnas. Höjden hl är 15 - 60% av skärets höjd h, företrädesvis omkring 25%. Detta är möjligt eftersom underläggsplattan utgör en integrerande del av skäret 10, det vill säga höjden hl motsvarar höjden hos den integrerade underläggsplattan 22. För att åstadkomma en god funktion hos skäret 10 är det nödvändigt att höjden hl utgör en inte alltför stor del av höjden h enär i det fallet blir styrkan hos skäreggen alltför låg. Detta skulle kunna resultera i skäreggshaveri även vid liten belastning. Det minsta radiella utsticket d från steget 18 till det andra området 13b i bottenytans 12 plan beror på släppningsvinkeln. Avståndet d i Fig. 2D är i intervallet 0.01 - 1.0 mm, företrädesvis av storleken 0.1 mm.

Det andra området 13b är i huvudsak parallellt med centrumaxeln 20. Steget 18 bildar en vinkel ö med en linje vinkelrät mot centrumaxeln 20. Vinkeln ö är 0° till 30°, och företrädesvis omkring 20°. Åtta andra områden l3b är utbildade längs periferien hos underläggsplattan 22. Två närliggande områden 13b möts i ett hörn 23 vid en inre trubbig vinkel, omkring 135°.

Hömen utsticker radiellt relativt resten av de andra områdena l3b. Periferin hos den undre delen beskriver en bana av ökande och minskande radiellt avstånd från skärets centrumaxel 20.

Dessutom innefattar den övre ytan 11 ett antal upphöj ningar 60. Varje upphöjning 60 associeras med en närliggande skäregg 16. Varje upphöjning 60 är anordnad radiellt innanför spånytan 15 och således är upphöj ningen 60 anordnad huvudsakligen radiellt innanför steget 18. Upphöjningen 60 korsar inte bisektrisen B hos de närliggande hömen 34 för att underlätta den alternativa användningen av en kil för att hålla skäret i stället för skruven 33. I en toppvy (F ig. 2G) har upphöjningen 60 en i huvudsak triangulär form.

Basen 61 hos triangeln är något konvex och tangerar företrädesvis en radiellt inre kant 62 hos spånytan 15. Basen 61 är ansluten till huvudsakligen identiska flanker 63, 64.

Flankerna 63, 64 och basen 61 ansluter uppåt och bort ifrån ytan ll till en huvudsakligen plan yta 65, som har mindre area än arean vid skärningen mellan ytan l 1 och upphöjningen 60. Flankerna 63, 64 är ömsesidigt anslutna längs en rygg 66, som är 10 15 20 25 30 518 855 6 avsedd att anligga emot skruven 33 under vissa omständigheter, se förklaringen nedan.

Höjden Z hos upphöjningen 60 är omkring 0.1-0.3 mm.

I Fig. IB visas hur skäret 10 vanligtvis är fastklämt i fräskroppen. Det vill säga det första området l3a hos skäret 10 anligger emot den radiella skuldran 43 medan skäret vilar på basytan 40. Om emellertid friktionskraften mellan skruven 33 och den övre ytan ll övervinns av centrifugalkraften så uppstår positionen visad i F ig. IC. Således kommer Skäret att förflyttas radiellt utåt till dess att ryggen 66 hos upphöjningen 60 anslår emot skruven 33. Ytterligare rörelse av skäret stoppas genom samverkan mellan upphöjningen 60 och skruven 33. Upphöjningen 60 säkerställer således skäret från att kastas utåt om centrifugalkraften är tillräckligt stor. Det bör noteras att endast upphöjningen nära den passiva eggen l6C, vilken är vänd mot den radiella skuldran 43, har en funktion under fräsningen, medan de andra upphöj ningarna ej utför någon funktion. Med termen "passiv" menas här att den samhörande skäreggen ej är i skärande position.

Genom att använda lärdomama från föreliggande uppfinning anordnas ett skär och ett fräsverktyg som medför ekonomiskt gynnsamma skär med åtminstone sex skäreggar.

Detta fräsverktyg är säkert att använda. Dessutom, genom att anordna skäret med en hel underläggsplatta, definierad av ett skarpt höm, stoppas möjliga sprickor ifrån att tillväxa in i hållarkroppen. Föreliggande uppfinning möjliggör en ekonomisk lösning för användaren, genom att ha åtta skäreggar och genom att spara hållarkroppar. Dessutom skär verktyget enligt föreliggande uppfinning på ett lätt sätt genom arbetsstyckets metall, vilket är speciellt vikti gt när en tunn fläns skall kvarstå anslutet till ett arbetsstycke av till exempel aluminium.

Fastän föreliggande uppfinning har beskrivits i samband med en föredragen utföringsform därav, är det underförstått för fackmannen inom området att tillägg, strykningar, modifieringar, och ersättningar ej uttryckligen beskrivna kan göras utan att frångâ uppfinningens ram såsom den definieras i bilagda krav. Exempelvis kan skäret 10 alternativt ha en sexkantig grundform och således får skäret 10 sex skäreggar.

Claims (10)

10 15 20 25 30 518 855 PATENT KRAV

1. Ett frässkär (10) med en i huvudsak sex- eller åttkantig grundform och innefattande sex eller åtta skäreggar (16) längs övergången mellan en övre yta (11) och en kantyta (13) hos skäret (10), nämnda övre yta (11) har en spånyta (15) och nämnda kantyta (13) definierar en släppningsyta, nämnda kantyta (13) bildar en första släppningsvinkel (oc) med ett plan (P) parallellt med en centrumaxel (20) hos skäret, k ä n n e t e c k n a t av att den övre ytan (11) innefattar ett antal upphöjningar (60), varvid varje upphöj ning (60) samhör med en närliggande skäregg (16) och av att varje upphöjning (60) är anordnad huvudsakligen radiellt innanför spånytan (15) och av att en del (66) av upphöjningen vilken är vänd bort från samhörande skäregg (16) är anordnad att anligga emot en fästanordning om skäret (10) förflyttas radiellt under fräsning.

2. Skäret enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att upphöjningen (60) ej skär bisektrisema (B) för närliggande hörn (34) och av att kantytan (13) är försedd med ett steg (18) som är anordnat för att utgöra en utgångszon för ett brott och av att upphöj ningen (60) är anordnad huvudsakligen radiellt innanför steget (18).

3. Skäret enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at av att upphöjningen (60) har en i huvudsak triangulär form i en toppvy och av att triangelns bas (61) är något konvex och samt företrädesvis tangerar en radiellt inre kant (62) hos spånytan (15).

4. Skäret enligt krav 3, k ä n n e t e c k n at av att basen (61) ansluter till huvudsakligen identiska flanker (63,64) och av att flankema (63,64) och basen (61) ansluter uppåt och bort från den övre ytan (11) till en huvudsakligen plan yta (65), vilken har mindre area än arean vid en skärning mellan den övre ytan (11) och upphöjningen (60) och av att flankerna (63,64) är ömsesidigt anslutna längs en rygg (66), som är avsedd att anligga emot en fästanordning (33) under vissa omständighet och av att höj den (Z) av upphöjningen (60) är omkring 0.1-0.3 mm. 10 15 20 25 30 518 855

5. Skäret enligt krav 2, k ä n n e t e c k n at av att steget (18) är så utformat att i ett visst längssnitt hos skäret är avståndet ifrån en centrumaxel (20) hos skäret (10) till periferin hos skäret (10), nämnda avstånd är vinkelrätt mot centrumaxeln (20), mindre nedanför steget (18) än ovanför steget (18), och att avståndet hl från bottenytan (12) hos skäret (10) till steget (18) är 15 - 60 % av avståndet h från bottenytan (12) till skäreggen (16), van/id nämnda steg är anordnat att utgöra en utgångzon för ett brott radiellt innanför släppningsytan.

6. Ett fräsverktyg innefattande en hållare (31) och skär (10), varvid nämnda hållare har en fästanordning (33), ett säte innefattande åtminstone en radiell skuldra (43), varvid nämnda skär (10) har en i huvudsak sex- eller åttkantig grundform och innefattar sex eller åtta skäreggar (16) skapade vid skärningen mellan en övre yta (1 1) och en kantyta (13) hos skäret (10), varvid nämnda övre yta (11) har en spånyta (15) och nämnda kantyta (13) utgör en släppningsyta, skapad vid övergången mellan två intill varandra liggande skäreggar (16), varvid nämnda kantyta (13) bildar en första släppningsvinkel (oc) med ett plan (P) parallellt med en centrumaxel (20) till skäret, k ä n n e t e c k n at av att den övre ytan (1 l) innefattar ett antal upphöjningar (60) och av att en del (66) av upphöjningen vilken är vänd bort från samhörande skäregg (16) är anordnad att anligga emot en fastanordning om skäret (10) förflyttas radiellt under fräsning.

7. Fräsverktyget enligt krav 6, k ä n n e t e c k n at av att varje upphöjning (60) samhör med en närliggande skäregg (16) och av att varje upphöjning (60) är anordnad huvudsakligen radiellt innanför spånytan (15) och av att kantytan (13) år försedd med ett steg (18) som är anordnat för att utgöra en utgångszon för ett brott och av att upphöjningen (60) ej skär bisektrisema (B) för närliggande höm (34) och av att upphöjningen (60) är anordnad huvudsakligen radiellt innanför steget (18).

8. Fräsverktyget enligt krav 6 eller 7, 10 15 20 518 855 9 k ä n n e t e c k n at av att upphöjningen (60) har en i huvudsak triangulär form i en toppvy och av att triangelns bas (61) är något konvex och samt företrädesvis tangerar en radiellt inre kant (62) hos spånytan (15).

9. Fräsverktyget enligt krav 8, k ä n n e t e c k n at av att basen (61) ansluter till huvudsakligen identiska flanker (63,64) och av att flankema (63,64) och basen (61) ansluter uppåt och bort från den övre ytan (1 l) till en huvudsakligen plan yta (65), vilken har mindre area än arean vid en skärning mellan den övre ytan (11) och upphöjningen (60) och av att flankerna (63,64) är ömsesidigt anslutna längs en rygg (66), som är avsedd att anligga emot en fästanordning (33) under vissa omständighet och av att höj den (Z) av upphöjningen (60) är omkring O.1-0.3 mm.

10. Fräsverktyget enligt krav 7, k ä n n e t e c k n at av att steget (18) är så utformat att i ett visst längssnitt hos skäret är avståndet ifrån en centrumaxel (20) hos skäret (10) till periferin hos skäret (10), nämnda avstånd är vinkelrätt mot centrumaxeln (20), mindre nedanför steget (18) än ovanför steget (18), och att avståndet hl från bottenytan (12) hos skäret ( 10) till steget (18) är 15 - 60 % av avståndet h från bottenytan (12) till skäreggen (16), varvid nämnda steg är anordnat att utgöra en utgångzon for ett brott radiellt innanför släppningsytan.