SE527456C2 - Förfarande och anordning för tillverkning genom extrusion av roterande verktyg för spånavskiljande bearbetning och verktyg - Google Patents

Description

30 35 527 456 2 genom att forma ett ämne medelst en extruderingsprocess. Under extruderingen passerar en blandning genom en dysa som ger den utvändiga periferiytan hos blandningen en cylindrisk form. Ett flertal backar är anordnade nedströms om dysan för styrning av blandningen. Varje back innefattar en skruvformig äs för samverkan med den utvändiga ytan hos den extruderade massan för bringa ett skruvformat spår att bildas däri, vilket utgör en spànkanal hos verktyget. Under extruderingen förskjuts backarna bort från blandningen för att avsluta bildandet av spånkanalerna, varvid ett skaftparti hos verktyget formas.

Nackdelarna med detta förfarande är att kylkanalerna kan pâverkas negativt av spànkanalernas bildande. En uppsättning backar kan endast producera en slags spànkanalgeometri. Om det är önskvärt med en annan stigning måste en annan uppsättning backar användas. Spànkanalerna bildas under vridning.

Syften och särdrag hos uppfinningen Ett primärt syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande och en anordning där parametrarna hos spånkanalerna enkelt kan varieras.

Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att tillverka spànkanalerna på sådant sätt att den tidigare tillverkade strukturen inte påverkas.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att producera ett antal olika utföringsformer med samma utrustning. Åtminstone det primära syftet med föreliggande uppfinning realiseras medelst ett förfarande och en anordning som har erhållit de i de efterföljande självständiga patentkraven angivna särdragen. Föredragna utföringsformer av uppfinningen är definierade i de osjälvständiga patentkraven.

Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer ett antal utföringsformer att beskrivas, varvid hänvisning görs till de bifogade ritningarna, där: Fig. 1 schematiskt illustrerar en utföringsform av förfarandet enligt föreliggande uppfinning; Fig. 2 visar en planvy av en del av en mejsel som används för att utföra förfarandet enligt föreliggande uppfinning; 10 15 20 25 30 35 527 456 3 Fig. 3 visar en sidovy av en del av ett första roterande verktyg som är tillverkat medelst förfarandet enligt föreliggande uppfinning, varvid kylkanalerna är visade med streckade linjer; Fig. 4 visar en sidovy av en del av ett andra roterande verktyg som är tillverkat medelst förfarandet enligt föreliggande uppfinning, varvid kylkanalerna är visade med streckade linjer; och Fig. 5 visar en sidovy av en del av ett tredje roterande verktyg som är tillverkat medelst förfarandet enligt föreliggande uppfinning, varvid kylkanalerna visas med streckade linjer.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen Föreliggande uppfinning hänför sig således till ett förfarande för tillverkning av ett roterande verktyg för spånavskiljande bearbetning, varvid verktyget har åtminstone en spånkanal som sträcker sig i verktygets längdriktning.

Verktyget som erhålls medelst förfarandet enligt uppfinningen kan exempelvis utgöras av en spiralborr eller en pinnfräs.

Fig. 1 visar ett snitt genom ett parti av en extruderingsmaskin för tillverkning av avlånga grönkroppar och speciellt grönkroppar för roterande verktyg för spànavskiljande bearbetning. Extruderingsmaskinen innefattar ett hus 1 och ett munstycke 3 som är integrerat med huset 1.

En hylsa 5 är ansluten till den fria änden av munstycket 3, varvid hylsan 5 är roterbar relativt munstycket 3. Hylsan 5 roteras via en extern kraftkälla (ej visad). Genom detta arrangemang är det möjligt att variera hylsans 5 rotationshastighet, varvid detta är ett viktigt särdrag hos föreliggande uppfinning. Rotationen av hylsan 5 illustreras medelst pilen R i Fig. 1.

I den kavitet som bildas av munstycket 3 och hylsan 5 är tvà filament 7 anordnade, varvid filamenten 7 har sina högra ändar i Fig. 1 fixerade medan de vänstra ändarna i Fig. filamenten 7 är fria. 1 av I området för den fria änden av hylsan 5 är skärande organ anordnade, varvid dessa organ är i form av två mejslar 10 U 20 25 30 35 527 456 4 9. Mejslarna 9 är stationära men justerbara med avseende på sina positioner relativt grönkroppen som matas ut från den fria änden av den roterbara hylsan 5.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning innefattar följande steg: A) iordningställa en pulverblandning av hårdmetall, cermet eller keramik och en bärare, exempelvis en polymer, B) placera blandningen i extruderingsmaskinen som schematiskt visas i Fig. 1, C) extrudera blandningen i en matningsriktning F, se Fig. 1, varvid blandningen passerar genom munstycket 3 under formande av diametern hos grönkroppen, D) tillåta blandningen att passera mejslarna 9 för att forma spånkanaler medelst en skärande operation, E) förskjuta mejslarna 9 utåt för att forma ett skaftparti hos verktyget, F) tillåta blandningen att stelna och bilda en grönkropp, G) avlägsna grönkroppen från maskinen och därefter sintra grönkroppen.

Förfarandet såsom det definieras ovan är den mest generella versionen. Normalt sträcker sig spànkanalerna skruvformigt i verktygets längdriktning. Detta betyder att hylsan 5 roteras för att bibringa blandningen en rotation när den lämnar den fria änden av hylsan 5. Såsom påpekats ovan àstadkoms rotationen av hylsan 5 medelst en extern kraftkälla.

Rotationshastigheten hos hylsan 5 kan varieras. Sålunda kan stigningen hos de skruvformiga spànkanalerna ges olika värden genom reglering av hylsans 5 rotationshastighet.

Eftersom blandningen kan ha olika sammansättning kan benägenheten att rotera variera. Även detta kan tas om hand genom att variera rotationshastigheten hos hylsan 5. Olika sammansättningar krymper olika mycket under sintring. Eftersom krympningen påverkar stigningen kan vederbörlig hänsyn till skillnader i krympningen även tas genom att variera rotationshastigheten hos hylsan 5.

Normalt är ett verktyg som tillverkas medelst förfarandet enligt föreliggande uppfinning försett med invändiga kylkanaler som antingen sträcker sig skruvformigt i verktygets längdriktning eller rätlinjigt i verktygets 10 IS 20 25 30 35 527 456 S längdriktning. Kylkanalerna åstadkoms medelst filamenten 7.

När hylsan 5 roteras följer filamenten 7 med i rotationens vridning, dvs de skruvformiga kylkanalerna produceras. När hylsan 5 spärras mot rotation produceras rätlinjiga kylkanaler.

Hylsan 5 kan vara försedd med spår för att förbättra rotationen av blandningskroppen som lämnar hylsan 5. I ett sådant fall är den sintrade kroppen försedd med utskjutande partier som behöver avlägsnas genom slipning eller liknande i en finbearbetning. Företrädesvis sker slipningen på kantpartier och skaftpartier, släppningsytor och spånkanaler.

Företrädesvis utförs den skärande operationen genom åtminstone en rörlig mejsel 9 eller liknande. Enligt en föredragen utföringsform utförs den skärande operationen av två mejslar 9 som är rörliga relativt varandra. Varje mejsel 9 är även rörlig relativt blandningskroppen som bibringas en spànavskiljande bearbetning. Genom lämplig justering av mejseln relativt blandningskroppen kan rotationen hos blandningskroppen antingen förstärkas eller motverkas.

Extruderingen utförs företrädesvis vid rumstemperatur.

Mejslarna kan värmas upp för att underlätta skärningen.

I Fig. 3 visas schematiskt en utföringsform av en grönkropp, varvid denna grönkropp tillverkas medelst extruderingsmaskinen enligt Fig. 1. Såsom framgår av Fig. 3 innefattar grönkroppen omväxlande partier som antingen är försedda med spånkanaler 10 eller saknar spànkanaler. För att producera partierna med spånkanaler 10 bearbetar mejslarna 9 blandningskroppen som lämnar hylsan 5. För att producera partierna som saknar spànkanaler förskjuts mejslarna 9 utåt för att avsluta bearbetningen av blandningskroppen, dvs ett skaftparti produceras. Såsom framgår av Fig. 3 sträcker sig invändiga kylkanaler 11 skruvformigt utefter hela grönkroppen, dvs hylsan 5 roteras under tillverkningen av både de partier som är försedda med spånkanaler 10 liksom de partier som saknar spånkanaler.

I Fig. 4 visas schematiskt en alternativ utföringsform av en grönkropp, varvid denna grönkropp tillverkas medelst extruderingsmaskinen enligt Fig. 1. Utföringsformen enligt Fig. 4 skiljer sig från utföringsformen enligt Fig. 3 genom 10 U 20 25 30 35 527 456 6 att de invändiga kylkanalerna 11A är rätlinjiga i skaftpartierna, dvs de partier som saknar spånkanaler. Detta uppnås genom att ej rotera hylsan 5 när skaftpartierna tillverkas.

I Fig. 5 visas ytterligare en alternativ utföringsform av en grönkropp, vilken tillverkas medelst extruderingsmaskinen enligt Fig. 1. Utföringsformen enligt Fig. 5 skiljer sig från utföringsformerna enligt Fig. 3 och 4 genom att de invändiga kylkanalerna 11A är rätlinjiga utefter grönkroppens hela längd. En ytterligare skillnad är att grönkroppen enligt Fig. 5 är försedd med endast en spànkanal 10A som sträcker sig rätlinjigt utefter grönkroppens hela längd. Grönkroppen enligt Fig. 5 erhålls genom att ej rotera hylsan 5 och att använda endast en mejsel 9.

Generellt, för att erhålla ett verktyg för spånavskiljande bearbetning sintras de beskrivna grönkropparna och om så är nödvändigt utsätts de för en finbearbetning, exempelvis i form av slipning.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Normalt är den inre sidan av hylsan 5 slät. Om emellertid friktionen mellan hylsans 5 inre sida och grönkroppen är alltför låg är det möjligt att förse den inre sidan av hylsan 5 med medbringarorgan, exempelvis spår som sträcker sig skruvformigt i hylsans 5 axiella riktning.

I utföringsformen av extruderingsmaskinen, schematiskt visad i Fig. 1, är filament 7 anordnade för att åstadkomma invändiga kylkanaler. Inom ramen för föreliggande uppfinning är det emellertid även möjligt att använda stift eller liknande. Inom ramen för föreliggande uppfinning är det även möjligt att variera längden på filamenten/stiften. Om filamenten/stiften sträcker sig hela vägen till området där mejslarna utför spånavskiljande bearbetning av blandningskroppen, kommer filamenten/stiften att utöva en stödjande funktion i samband med den spånavskiljande bearbetning som utförs av mejslarna.

De ovan beskrivna utföringsformerna är försedda med invändiga kylkanaler. Emellertid kan förfarandet enligt föreliggande uppfinning även användas för att tillverka 527 456 7 roterande verktyg som saknar kylkanaler. I så fall utelämnas filamenten 7 hos extruderingsmaskinen.

Enligt en alternativ utföringsform skärs spânkanalerna ut i den ovridna extruderade massan för att erhålla en grönkropp med raka spànkanaler som vrids i efterhand.

Inom ramen för föreliggande uppfinning kan tvärsnittet hos spànkanalerna variera. I exemplifierande och ej begränsande syfte kan ett krökt tvärsnitt och ett V-format tvärsnitt nämnas.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 527 456 Patentkrav

1. Förfarande för tillverkning av ett roterande verktyg för spånavskiljande bearbetning med åtminstone en spånkanal som sträcker sig i verktygets längdriktning, varvid förfarandet innefattar följande steg: A) iordningställande av en pulverblandning av hårdmetall, cermets eller keramik och en bärare, exempelvis en polymer, B) placera blandningen i en extruderingsmaskin, C) extrudera blandningen i en matningsriktning (F) medelst ett munstycke (3) som formar diametern hos en blandningskropp, D) låta blandningskroppen passera organ (9) för att forma åtminstone en spånkanal (10: 10A), E) förskjuta organen (9) utåt för att bilda ett skaftparti hos blandningskroppen, F) tillåta blandningskroppen att stelna och bilda en grönkropp, G) avlägsna grönkroppen från maskinen och sintra grönkroppen och därefter, H) eventuell finbearbetning, exempelvis slipning, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone en spånkanal (10: 10A) formas medelst organ (9) som utför spånavskiljande bearbetning.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den spånavskiljande bearbetningen utförs med åtminstone en rörlig mejsel (9) eller liknande.

3. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone en kylkanal (11: ll, 11A; 11A) formas i blandningskroppen före formningen av spànkanalen (10: 10A).

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att extruderingen utförs i rumstemperatur. 10 15 20 25 30 35 527 456 9

5. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att blandningskroppen bringas att rotera när den lämnar extruderingsmaskinen.

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att mejseln/mejslarna är vinklade relativt matningsriktningen för att ej störa stigningsvinkeln hos spànkanalen.

7. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att skärningsoperationen utförs i den ovridna extruderade massan för att erhålla ett ämne med raka spànkanaler, vilka vrids i efterhand.

8. Anordning i form av en extruderingsmaskin för att extrudera en grönkropp till ett verktyg för spánavskiljande bearbetning, varvid anordningen innefattar ett hus (1), ett till huset (l) anslutet munstycke pulverblandning av hàrdmetall, cermets eller keramik och en (3), och organ för att bringa en bärare, exempelvis en polymer, att passera genom munstycket (3), k ä n n e t e c k n a d av att organ (9) för spànavskiljande bearbetning är anordnade i området där blandningen lämnar extruderingsmaskinen. k ä n n e t e c k n a d av att organen för spànavskiljande bearbetning innefattar åtminstone

9. Anordning enligt krav 8, en mejsel (9) eller liknande.

10. Verktyg för spånavskiljande bearbetning, varvid en grönkropp till nämnda verktyg tillverkas medelst extrudering, varvid grönkroppen utsätts för sintring, varvid verktyget är försett med åtminstone en spànkanal (10: 10A), k ä n n e t e c k n a t av att spànkanalen (10; 10A) är tillverkad medelst spánavskiljande bearbetning av grönkroppen som lämnar en extruderingsmaskin.