SE526110C2 - Skär för spånavskiljande bearbetning med negativ grundform där släppningsytan ansluter till spånbrytaren - Google Patents

Description

20 25 30 Qïï l \J C\ ...A ...x f.) S-556SE 2002-06-24 2 Ett syfie med föreliggande uppfinning är anordna ett direktpressat skär.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anordna ett skär med en varierande plan yta.

Ytterligare ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett skär, vilket kan direktpressas med stor valfrihet avseende geometrin hos skärkropp och spånbrytare i pressningsverktyget.

Dessa och andra syften har uppnåtts genom ett skär såsom det definierats i efterföljande patentkrav med hänvisning till ritningarna.

Figu_rförteckiiing Fig. 1 visar ett konventionellt pressverktygoch ett konventionellt änme i sprängvy. Fig. 2 visar ett konventionellt skär i perspektivvy. Fig. 3A visar ett skär enligt föreliggande uppfinning i en perspektivvy. Fig. 3B visar skäret enligt föreliggande uppfinning i toppvy. Fig. 3C visar skäret enligt föreliggande uppfinning i sidovy. Fig. 3D visar skäret enligt föreliggande uppfinning i bottenvy. Fig. 3E och 3F visar skäret enligt föreliggande uppfinning i motsattaländvyer. Fig. 3G visar en detalj ur Fig. 3A. Fig. 3H visar ett tvärsnitt enligt linjen III-III i Fig. 3B. Fig. 4A visar en alternativ utföringsforrn av ett skär enligt föreliggande uppfinning i en perspektivvy. Fig. 4B visar skäret enligt föreliggande uppfinning i toppvy. F ig. 4C och 4D visar skäret enligt föreliggande uppfinning i sidovyer. F ig. 4E visar skäret enligt föreliggande uppfinning i bottenvy. Fig. 4F visar en förstorad detalj ur F ig. 4A. Fig. 4G visar ett tvärsnitt enligt linjen IV-IV i Fig. 4B.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen I Fig. 1 visas ett konventionellt pressverktyg 1 och ett konventionellt negativt ämne 2. Pressverktyget 1 innefattar en stämpel 3, en dyna 4, en utstötare 5 samt i förekommande fall en plunge 6. Dynans 4 kavitet 7 är avsedd att fyllas med pulver, vilket pressas samman mellan stämpeln 3 och utstötaren 5 så att ett änme 2 med kritaitad konsistens bildas. Dynan formar därmed ämnets 2 kantgeometri medan stämpeln bildar översidans geometri och utstötaren bildar undersidans geometri. Avsikten med en plunge 6 är att skapa ett centralt hål i ämnet. Pressverktyget 1 har en negativ dyna 4 vilken enbart 10 15 20 25 30 S-556SE 2002-06-24 kan skapa ämnen utan släppning, det vill säga ämnets kantytor blir parallella med stämpelns 3 relativa rörelseriktning F under pressning.

Om dynan 4 ersätts av en positiv dyna så erhåller ämnet släppning, det vill säga kantytoma konvergerar åtminstone delvis i stämpelns rörelseriktning F, såsom framgår ur Fig. 2. Skäret beskrivs dels i US-A-4,778,3l1 vad avser dess skärande egenskaper och dels i US-A-6,244,79O vad avser stödytorna. Det kända skäret innefattar slipade skäreggar i vardera ändområde.

Med hänvisning till Fig. 3A-3H visas ett skär 10 enligt föreliggande uppfinning.

Skäret är enkelsidigt och avsett för stick- eller spårsvarvning . Skäret är avsett att fästas i en hållare av den typ där en arm innefattar ett skärsätes översida. Armen är rörlig medelst en skruv eller via integrerad tjädringsltraft. Skärets översida ll har en generell V-fonn med in mot skäret konvergerande flanker 11A, llB. Flankema bildar en trubbig, inre vinkel med varandra, vilken ligger i intervallet l20° till 160°. Armen är avsedd att klämma skärets stödyta 12 mot skärsätets undre sida. Stödytan är utformad med ett antal från varandra skilda, identiska spår 13, vilka i tvärsnitt beskriver en i huvudsak kurvformig bana. Varje spår 13 är avlångt och har utsträckning längs hela stödytan 12 längs en linje, varvid nämnda linje väsentligen sammanfaller t.ex. med spårets botten.

Nämnda linje är i huvudsak vinkelrät mot stämpelns rörelseriktning F.

Skäret 10 innefattar kantytor 14, 15, 16, 17, vilka förbinder översidan med stödytan. Skärningslinjer mellan kantytoma 16, 17 och översidan ll bildar skäreggar 18, 19. Skäreggarna är något bredare än Stödytan och längden mellan skäreggarna är större än stödytans längd för släppningens skull. Skäreggens 18, 19 längd är kortare än »skärets höjd mellan översidan och Stödytan.

Skärets 10 skärande ändområden är i detta fall identiska varför endast ett ändområde beskrivs härefter. Skäreggens 18 ändar ansluter via avrundade partier eller noseggar 20A, 20B till biskäreggar 21A, 2lB. Varje nosegg kan definieras medelst en eller flera radier. Skäreggarria 18, 21A, 2lB ansluter till en spånyta 22 anordnad i skärets översida l 1. Spånytan 22 innefattar en central urtagning 23, vilken ansluter till skäreggen för att bilda en fördjupning i den senare. Området för respektive avrundat parti innefattar ett relativt urtagningen 23 upphöjt parti eller en upphöjd arm 24A, 24B. Armen 24A, 24B stiger i huvudsak uppåt från en linje 100 eller en punkt 101 i riktning mot skärets andra 0 0 0 000 0000 0 0 0 000 00 0000 0 0 O 000 0 IC 10 15 20 25 30 U to (p, ___>' ...L CD O v”.

I O 's .O S-556SE 2002-06-24 4 _ ändområde. Armarna 24A, 24B sammanstrålar bakom urtagningen ovan nivån för Skäreggen 18 samt utgör en spånbrytare.

Under vardera skäregg finns en släppningsyta och såsom framgår ur Fig. 3C och 3G betecknar siffran 25A, 25B biskäreggens släppningsyta. Släppningsytan 25A ansluter å ena sidan till noseggens 20A släppningsyta 26A, 26B och dess andra sida till ett konkavt parti 27A, 27B. Det konkava partiet ansluter till ytterligare en släppningsyta 28A, 28B via ett konvext parti 29. Vardera av nämnda ytor och partier bildar en spetsig vinkel med stämpelns rörelseriktning F.

En rak del eller plan yta 30A, 30B är anordnad intill, i detta fall ovan, det konkava partiet 27A, släppningsytan 28A och det konvexa partiet 29. Den plana ytan 30A, 30B vidgas gradvis i skärets tj ockleksriktning från i huvudsak en linje i anslutning till biskäreggen 2lA, 2lB längs en i huvudsak S-formad kurva eller längs en i huvudsak inverterad S-forrnad kurva. Detta innebär att det konkava partiets 27A, 27B övre begränsningslinje bara delvis når en biskäreggens fiirlängningslinje L. Linjen L divergerar utåt i skärets längdriktning förhållande till intilliggande kantyta 14 för att erhålla släppning. Armarnas 24A, 24B stigning varieras i en och samma dyna genom att enbart byta stämpel före direktpressningen och på så sätt erhålla ett direktpressat skär, vilket ej behöver slipas.

I Fig. 5A-5F visas en alternativ utföringsform av ett direktpressat skär 50 enligt föreliggande uppfinning. Skäret 50 är enkelsidigt och har en tiiangulär grundform. Skäret kan altemativt ha annan polygonal form såsom trigonformad, rektangulär, rombisk, hexagonal eller oktogonal. Skäret är avsett för fin längdsvarvning. Skärets översida 51 innefattar en i huvudsak plan yta 51A, vilken är parallell med skärets stödyta 52. Nämnda partier 51A, 52 är i huvudsak vinkelräta mot stämpelns rörelseriktning F. Skäret 50 innefattar kantytor 54, 55, 56, vilka förbinder översidan 51 med stödytan 52. Skäret innefattar skärhörn eller hömpartier 57A, 57B, 57C, vilka är försänkta relativt översidan 51. Skärets 50 skärhörn är i detta fall identiska, varför endast ett hömområde beskrivs härefter. Skärningslinjer vid varje hörnparti 57A mellan en spånyta 53 och släppningsytor 65A, 65B, 66 bildar var och en skäreggar 60, 61A, 61B. Skäreggen 60 utgörs av ett avrundat parti i form av en nosegg. Noseggen kan definieras medelst en eller flera radier.

Noseggens ändar ansluter till korta raka skäreggarólA, 61B. Skäreggamas 60, 61A, 61B IQ 00 00 o 0 0 I 0 O I 0 0 I I c I I I 0 00 unit OI 10 15 20 25 30 o a I n o 0 a o c o o o ø o I oo S«556SE 2002-06-24 5 sammanlagda längd är företrädesvis kortare än skärets höjd mellan översidan och stödytan.

Spånytan 53 är väsentligen plan men kan altemativt innefatta en eller flera urtagningar eller utsprång. Området för skäreggamas 6lA, 61B inre ändar innefattar ett relativt spånytan 53 upphöjt parti 64. Partiet 64 är i huvudsak delkoniskt utformat och utgör i vissa fall en spånbrytare. Partiet 64 stiger i huvudsak uppåt från en linje 100 eller en punkt 101 i riktning mot skärets mittområde. Partiet 64 har en höjd över spånytan som är mellan 10-50 % av skärets tjocklek.

Under vardera skäregg 61A, 61B fmns en släppningsyta och såsom framgår främst ur Fig. 4F betecknar siffran 65A, 65B skäreggens släppningsyta. Släppningsytan 65A ansluter å ena sidan till noseggens 60 släppningsyta 66 och dess andra sida till ett konkavt parti 67A, 67B. Det konkava partiet ansluter till ytterligare en släppningsyta 68A, 68B via ett konvext parti 69. Vardera av nämnda ytor och partier bildar en spetsig vinkel med stämpelns rörelseriktning F.

En plan yta 70A, 7_0B, vilken är en planparallell del av kantytan 54, är anordnad intill, i detta fall ovan det konkava partiet 67A, släppningsytan 68A och det konvexa partiet 69. Den plana ytan 70A vidgas gradvis från i huvudsak en linje i anslutning till skäreggen 61A, 61B längs en i huvudsak S-forinad kurva eller längs en i huvudsak inverterad S-fonnad kurva. Detta innebär att det konkava partiets 67A, 67B övre begränsningslinje bara delvis når en skäreggens 61A, 61B iörlängningslinje L. Linjen L sammanfaller med skärets intilliggande kantyta 54. Linjen L är vinkelrät mot stämpelns rörelseriktning F. Därmed kan spånbrytarens 64 stigning varieras i en och samma dyna genom att enbart byta stämpel och så erhålla ett direktpressat vasst skär, vilket ej behöver slipas. Det negativa skäret 50 saknar partiellt släppning men har partier, exempelvis vid skärhömen, med större släppning och passar samtidigt i samma verktygshållare som kända negativa skär.

Gemensamt för skär enligt föreliggande uppfinning är åtminstone följande. Skäret 10; 50 är direktpressat och innefattar en överyta ll, 51, en stödyta 12; 52 sarnt dem förenande kantytor 14-17; 54-56. Överytan innefattar en spånyta 24A, 24B; 53. Ett skärhöm 9A, 9B; 5 7A-57C är utbildat i omrâdet för två kantytors skärning innefattande en första skäregg 21A; 61A. En första av nänmdakantytor innefattar en första 10 15 20 fJ-"l = J \_,\ Å ...nå- CÛ S-556SE 2002-06-24 6 släppníngsyta 30A; 70A med en första släppningsvinkel a. Den första kantytan innefattar en andra släppningsyta 25A; 65A med en andra släppningsvinkel ß, vilken är större än den första släppningsvinkeln u. Både den första och den andra släppningsytari ansluter till en och samma första skäregg 21A; 61A. Den första släppningsytan 30A; 70A är parallell med skärets pressningsriktning F, vilket innebär att vinkeln u är 0 grader. Den första släppningsytan 30A; 70A har utsträckning till en punkt på en vass första skäregg 21A; 61A. Den första släppningsytan 30A; 70A ansluter till en spånbrytare 24A; 64. En undre begränsningslinje Y hos den första släppningsytan 30A; 70A är anordnad på avstånd X från spånbrytaren 24A; 64, varvid närnnda avstånd X i huvudsak ökar från ett skärhöm i riktning mot ett intilliggande skärhöm. Den första skäreggen 21A; 61A ansluter till en andra skäregg 20A; 60, varvid den andra skäreggen är konvex. Den första skäreggen 21A; 61A är rak.

Uppfinningen kan appliceras på alla typer av spånavskiljande direktpressade skär.

Skären är företrädesvis belagda med skikt av t. ex. Al2O3,TiN och/eller TiCN.

Det är underförstått att geometriema för skären kan varieras inom ramen för föreliggande uppfinning utan att avvika från uppfinningstanken. Skäret är ett direktpressat skär åstadkommet utan efterföljande slipning. Skäret har en gradvis ökande och kontrollerad plan yta med varierande bredd som börjar vid en punkt längs en vass skäregg. Denna fås genom ny design av pressverktygets dyna. Den plana ytan kan variera i bredd eller existera längs en begränsad sträcka av eggen, eventuellt för att efterlikna initial fasförslitning. Detta kan naturligtvis upprepas längs skärets omkrets med flera delsträckor av vass egg och plan yta. Den plana ytans bredd kan variera från nära noll till att vara lika med skärets hela tjocklek.

Claims (8)

10 15 20 25 30 S-556SE 2003-09-09 7 Patentkrav

1. Direktpressat skär (10;50) för spånavskilj ande bearbetning innefattande en överyta (1 1,51), en stödyta (12;52) samt dem förenande kantytor (14-l7;54-56), nämnda överyta innefattar en spånyta (24A,24B;53), varvid ett skärhöm (9A,9B;57A-57C) är utbildat i området för två kantytors skärning innefattande en första skäregg (2lA;61A), en första av nämnda kantytor innefattar en första släppningsyta (30A;70A) med en första släppningsvinkel (a), varvid den första kantytan innefattar en andra släppningsyta (25A;65A) med en andra släppningsvinkel (ß), vilken är större än den första släppningsvinkeln (u), varvid både den första och den andra släppningsytan ansluter till en och samma första skäregg (2lA;61A), k ä n n e t e c k n at av att skäret (10;50) har en negativ grundform och av att den första släppningsytan (3 0A;70A) ansluter till en spånbrytare (24A;64).

2. Skäret enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att den första släppningsytan (30A;70A) är parallell med en skärets pressningsriktning (F).

3. Skäret enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att den första släppningsytan (30A;70A) har utsträckning till en punkt på en vass första skäregg (2lA;61A).

4. Skäret enligt krav l, k ä n n e t e c k n at av att en undre begränsningslinje (Y) hos den första släppningsytan (3 0A;70A) är anordnad på avstånd (X) fiån spånbrytaren (24A;64), varvid nämnda avstånd (X) i huvudsak ökar från ett skärande ändområde i riktning mot ett intilliggande skärande ändområde.

5. Skäret enligt något av föregående krav, k ä n n et e c k n at av att den första skäreggen (2lA;61A) ansluter till en andra skäregg (20A;60), varvid den andra skäreggen är konvex.

6. Skäret enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att den första skäreggen (2lA;61A) är rak. f 'fl (__ \ __; ...x O Û S-556SE 2003-09-09 8

7. Skäret enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att skäret (10) är ett spår- eller stickskär.

8. Skäret enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att skäret (10°) är ett triangulärt skär.