SE530527C2

SE530527C2 - Skärverktyg med multipla kanaler som definierar olika profiler samt metod

Info

Publication number: SE530527C2
Application number: SE0700317A
Authority: SE
Inventors: Jan-Willem Van Iperen
Original assignee: Seco Tools Ab
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-02-08
Publication date: 2008-07-01
Also published as: US7862263B2; SE0700317L; EP2114605A4; CN101652213A; WO2008097170A1; CN101652213B; EP2114605A1; US20080193232A1

Description

530 527 2 andra främre egg som deﬁnierar en andra proﬁl vid rotation kring längdaxeln, varvid de första och andra proﬁlerna är olika varandra och är anpassade att skära ett arbets- stycke efter varandra.

Ett skärverktyg med multipla skäreggar kan innefatta en verktygskropp uppvi- sande en Iängdaxel, en första skäregg innefattande en första främre egg som definierar en första proﬁl vid rotation kring längdaxeln, och en andra skäregg innefattande en andra främre egg som definierar en andra proﬁl vid rotation kring längdaxeln, varvid de första och andra proﬁlerna är olika varandra och är anpassade att skära ett arbets- stycke efter varandra. l enlighet med en annan aspekt av föreliggande uppﬁnning innefattar en metod för att bearbeta ett arbetsstycke att rotera ett skärverktyg med multipla kanaler kring en längdaxel för verktyget. Metoden innefattar även att avskilja en första volym av material från arbetsstycket med en första främre egg av en första kanal hos skärverktyget, varvid den första främre eggen deﬁnierar en första proﬁl i förhållande till längdaxeln för skär- verktyget, och att avskilja en andra volym av material från arbetsstycket med en andra främre egg av en andra kanal hos skärverktyget, varvid den andra främre eggen deﬁnie- rar en andra proﬁl i förhållande till längdaxeln för skärverktyget, varvid de första och andra proﬁlerna är olika varandra, varvid de första och andra främre eggarna avskiljer de första och andra volymerna av material från arbetsstycket efter varandra.

KORT BESKRIVNING AV RlTNlNGARNA Särdragen hos och fördelarna med föreliggande uppﬁnning förstås väl genom att läsa följande detaljerade beskrivning tillsammans med ritningarna på vilka samma siffror anger liknande element och på vilka: Fig. 1A, 1B och 1C är sidovyer av ett skärverktyg i olika rotationspositioner enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, och Fig. 1D och 1E är tvärsnittsvyer av ett arbetsstycke som bearbetas av ett skärverktyg av den typ som illustreras i F ig. 1A, 1B och 1C; Fig. 2A, 2B och 2C är sidovyer av ett skärverktyg i olika rotationspositioner enligt en annan utföringsform av föreliggande uppﬁnning, Fig. 2D är en ändvy av skärverkty- 530 52? 3 get enligt Fig. 2A, 2B och 2C, och Fig. 2E år en schematisk vy av en form som kan bearbetas av ett skärverktyg av den typ som illustreras i F ig. 2A-2D; och Fig. 3A och 3B är sidovyer av ett skärverktyg med utbytbara skär i olika rota- tionspositioner enligt en annan utföringsforrn av föreliggande uppﬁnning.

DETALJERAD BESKRIVNING Ett skärverktyg 21 visas i Fig. 1A-1C som har åtminstone två kanaler, här visat med kanaler 23, 25 och 27. Skärverktyget 21 inkluderar en verktygskropp 29 uppvi- sande en längdaxel AX. Kanalerna 23, 25 och 27 är anordnade i kroppen 29 av skär- verktyget 21.

Såsom framgår av F ig. 1A, innefattar en första kanal 23 en första främre egg 31 som deﬁnierar en första proﬁl 32 för att utforma en första fomi 33 i ett arbetsstycke 35, varvid den första formen svarar mot den första proﬁlen, när den första främre eggen roteras krjng längdaxeln AX. För ändamålen med föreliggande ansökning kommer "pro- ﬁlen" av den främre eggen av en kanal att deﬁnieras såsom det parti av den främre eggen som utför en skäroperation för att utforma en särskild form, d.v.s. ett bearbetande parti av den främre eggen. En andra kanal 25 innefattar en andra främre egg 37 som deﬁnierar en andra proﬁl 38 för att utforma en andra form 39 i arbetsstycket såsom framgår av Fig. 1B, varvid den andra formen svarar mot den andra proﬁlen, när den andra främre eggen roteras kring längdaxeln AX. I utföringsformen enligt Fig. 1A- 1C är en tredje kanal 27 anordnad och innefattar en tredje främre egg 43 som deﬁnierar en tredje proﬁl 44 för att utforma en tredje form 45 i arbetsstycket såsom framgår av Fig. 1C, varvid den tredje formen svarar mot den tredje proﬁlen, när den tredje främre eggen roteras kring längdaxeln AX.

De första, andra och tredje proﬂlerna, 32, 38 och 44 och de första, andra och tredje formerna 33, 39 respektive 45 utformade därmed, är olika varandra. Den främre eggen av varje kanal är generellt väsentligt längre än proﬁlen eller det bearbetande par- tiet av kanalen som bildar den första formen och sålunda appliceras skärkrafter gene- rellt enbart utmed det kortare, bearbetande partiet av kanalen, i motsats till utmed hela längden av kanalen. Såsom exempelvis framgår av Fig. 18 deﬁnierar det bearbetande partiet eller proﬁlen 38 av den andra främre eggen 37 enbart ett relativt sett smärre parti 530 527 4 av längden av den andra främre eggen. Till följd av detta har skärkraftema på skäreg- garna en reducerad inverkan på precisionen hos skärprocessen. Dessutom genereras mindre värme än när skärkrafter appliceras utmed en hel längd av skäreggen, och vär- meutvidgning av arbetsstycket och verktyget minimeras, och bidrar därmed till att för- bättra noggrannheten och reducera awikelser. Detta bidrar även till att ge upphov till reducerad gradbildning, vilket i sin tur reducerar mängden färdigbearbetning som behövs och reducerar skrot till följd av misslyckade försök att avskilja grader. l vanliga fall kommer varje främre egg att skära arbetsstycket för att utforma en form på ett sådant sätt att skärkrafterna på vardera främre eggen kommer att vara väsentligen lika, fastän de särskilda formerna som utformas är olika. Vane kanal avskiljer nödvändigtvis inte samma mängd material från ett arbetsstycke som varje annan kanal på verktyget. l vanliga fall kommer varje främre egg att skära arbetsstycket för att utforma en form på ett sådant sätt att skärkrafterna på vardera främre eggen delas mellan de främre eggarna på ett sådant sätt att bildning av grader undviks.

De första, andra och tredje profilerna 32, 38 och 44 på de första, andra och tredje främre eggarna 31, 37 och 43 kan utforma en total form så som den som framgår i Fig. 1D och 1E. Såsom framgår av Fig. 1E, skär den första främre eggen 31 bort en form 33 som är illustrerad med "x"-tecken, inkluderande den vertikala innerdiametern 33a av formen och en övre fas 33b. Den andra främre eggen 37 skär bort en spårforrn 39 som är illustrerad i Fig. 1E såsom "+"-tecken, och den tredje främre eggen 43 skär bort en form 45 som är illustrerad med "o"-tecken, inkluderande faser 45a och 45b vid toppen och botten av spårformen 39.

Kanalerna 23, 25 och 27 i utföringsformen enligt F lg. 1A-1C är skruvformiga kanaler. Kanalerna i ett skärverktyg behöver inte nödvändigtvis vara skruvformiga, såsom framgår av den utföringsforrn som visas l Fig. 2A~2D. l utföringsformen som visas i Fig. 2A~2D är kanalernas ytor väsentligen plana och väsentligen parallella med längdaxeln AX.

Såsom framgår av utföringsformen av skärverktyget 121 som visas i Fig. 2A-2D, kan skärverktyget inkludera en grupp, sedd i proﬁl i Fig. 2A, som innefattar en första och en andra första kanal 123a och 123b, vilka kan vara identiska, och en grupp, sedd i proﬁl i Fig. 2B, som innefattar en första och en andra andra kanal 125a och 125b, vilka 530 52? 5 kan vara identiska. Andra utföringsformer (ej visade) kan ha tredje, fjärde, femte etc första och andra kanaler, vilka kan vara identiska med de första och andra första och andra kanalerna. Utföringsformen som visas i Fig. 2A-2D inkluderar även en grupp, sedd i proﬁi i F ig. 2C, som innefattar en första och en andra tredje kanal 127a och 127b, vilka kan vara identiska med varandra. Andra utföringsforrner (ej visade) kan ha tredje, fjärde, femte etc första, andra, tredje etc kanaler. Den springande punkten är att det inte nödvändigtvis finns en gräns för antalet kanalgrupper eller kanaler i en kanalgrupp som kan anordnas på ett skärverktyg.

Kanalerna 123a och 123b inkluderar första främre eggar131a respektive 131b, vilka deﬁnierar första profiler 132a respektive 132b; kanalerna 125a och 125b inkluderar andra främre eggar 137a respektive 137b, vilka deﬁnierar andra proﬁler 138a respektive 138b; och kanalerna 127a och 127b inkluderar tredje främre eggar 143a respektive 143b, vilka definierar tredje proﬁler144a respektive 144b. Såsom framgår av Fig. 2E, bildar profiler eller bearbetande partier av de första, andra och tredje främre eggarna en total form som innefattar former 133, 139 och 145, vilka är partier av den totala formen.

Formerna 133, 139 och 145 som utformas av proﬁlerna kan överlappa varandra för att främja en jämn övergång från ett formparti till nästa i den totala formen.

I utföringsformerna enligt Fig. 1A-1C och 2A-2D är ett parti av den främre eggen, vanligtvis åtminstone proﬁlen av den främre eggen, mellan en första uppsättning av två punkter utmed längdaxeln arrangerat radiellt utanför ett parti av en annan främre egg, vilket kan inkludera något eller ingenting av proﬁlen av denna främre egg, mellan den första uppsättningen av två punkter. l exempelvis utföringsformen enligt Fig. 2A-2D är partiet av den första främre eggen 131a och 131 b mellan den longitudinella punkten "B" och den longitudinella punkten "C", av vilket det mesta eller hela deﬁnierar proﬁlen 132a och 132b (Fig. 2A), arrangerat radiellt utanför den andra främre eggen 137a och 137b mellan de longitudinella punkterna B och C. På samma sätt är partiet av den för- sta främre eggen 131a och 131 b mellan den longitudinella punkten "B" och den longitu- dinella punkten "E" arrangerat radiellt utanför den tredje främre eggen 143a och 143b mellan de longitudinella punkterna B och E; partiet av den tredje främre eggen mellan de longitudinella punkterna C och D är arrangerat radiellt utanför den första främre eggen mellan de longitudinella punkterna C och D; och den tredje främre eggen och 530 52? 6 den första främre eggen mellan de longitudinella punkterna C och E är arrangerade vid väsentligen samma radiella positioner i förhållande tili den geometriska axeln AX. Efter- som vissa partier av vissa kanalers främre eggar är, över särskilda avstånd över längd- axeln för verktyget, arrangerade radiellt utanför de främre eggarna av de andra kana- lema, kommer de radiellt yttre främre eggpartierna att utföra skäroperationen över dessa longitudinella avstånd. Åtminstone ett parti av den första främre eggen 131a och 131 b och åtminstone ett parti av den tredje främre eggen 143a och 143b mellan en uppsättning av två punk- ter "H" och "F" vid olika radier från längdaxeln är arrangerat axiellt innanför (d.v.s. i en riktning bort från en ände av verktyget 121) ett parti av den andra främre eggen 137a och 137b mellan uppsättningen av två punkter "H" och "F". Med andra ord utför den andra främre eggen 137a och 137b väsentligen hela skäroperationen mellan punkterna "H" och Mellan de radiella punkterna "F" och "G" kan ett parti av den andra främre eggen 137a och 137b överlappa ett parti av den första främre eggen 131a och 131 b.

Mellan de radlella punkterna "G" och "l" är åtminstone ett parti av den första främre eggen 131a och 131 b arrangerat radiellt och axiellt utanför åtminstone ett parti av den tredje främre eggen 143a och 143b så att väsentligen hela skäroperationen mellan punkterna "G" och "l" utförs av den första främre eggen. På vissa ställen, så som i hals- regionen under punkterna "D" och "D" som framgår i Fig. 2E, kan alla de främre eggarna utföra en skäroperation. Det kommer i vanliga fall vara önskvärt att ha viss överlappning mellan partier av proﬁler på successiva främre eggar för att tillhandahålla proﬁl- och formnoggrannhet på arbetsstycket.

En metod för att bearbeta ett arbetsstycke 35 beskrivs med avseende på utfö- ringsformen enligt Fig. 1A-1 E. Enligt metoden roteras ett skärverktyg 21 med multipla kanaler 23, 25 och 27 kring en längdaxel AX för verktyget. Såsom framgår av Fig. 1A och 1E, avskiljs en första volym av material från arbetsstycket 35 med en första främre egg 31 av en första kanal 23 hos skärverktyget 21, varvid den första främre eggen deﬁ- nierar en första proﬁl 32 i förhållande till längdaxeln för skärverktyget, för att utforma en första form 33 i arbetsstycket. I synnerhet skär den första proﬁlen 32 bort en form 33 som är illustrerad med "x"-tecken i Fig. 1E, inkluderande den vertikala innerdiametern 33a av formen och en övre fas 33b och en hörnradie (ej visad) vid botten av formen. 530 52? 7 En andra volym av material avskiljs från arbetsstycket 35 med en andra främre egg 37 av en andra kanal 25 hos skärverktyget 21, varvid den andra främre eggen deﬁ- nierar en andra proﬁl 38 i förhållande till Iängdaxeln AX för skärverktyget, för att utforma en andra form 39 i arbetsstycket. De första och andra proﬁlerna 32 och 38 är olika var- andra och bildar olika former 33 respektive 39. Den andra profilen 38 skär bort en spårform 39 som är illustrerad i Fig. 1 E såsom "+“-tecken.

Ytterligare partier av den totala formen som ska bearbetas från arbetsstycket avskiljs av efterföljande proﬁler på efterföljande främre eggar. l utföringsformen enligt F ig. 1A-1C avskiljs en tredje volym av material från arbetsstycket 35 med en tredje främre egg 43 av en tredje kanal 27 hos skärverktyget 21, varvid den tredje främre eggen 43 deﬁnierar en tredje profil 44 i förhållande till Iängdaxeln AX för skärverktyget, för att utforma en tredje form 45 i arbetsstycket. De första, andra och tredje proﬁlerna 32, 38 och 44 är olika varandra och bildar olika former 33, 39 respektive 45. Den tredje proﬁlen 44 skär bort en form 45 som är illustrerad med "o"-tecken, inkluderande faser 45a och 45b vid toppen och botten av spårformen 39.

I en aspekt av metoden kan arbetsstycket 35 först bearbetas i en riktning av Iängdaxeln AX för skärverktyget 21. Därefter kan arbetsstycket 35 bearbetas i åtmin- stone en riktning som är transversell till Iängdaxeln AX för skärverktyget. På detta vis kan ett arbetsstycke 35 enkelt bearbetas för att tillhandahålla former så som ett avfasat spår i arbetsstycket.

Skärverktyget 21 och 121 som är illustrerat i Fig. 1A-1 C och 2A-2D är ett odelat verktyg. Såsom framgår av Fig. 3A och SB, ska det dock förstås att andra utföringsfor- mer kan använda utbytbara skär 230 och 236 som är monterade på en verktygshållare 220 för att bilda några av eller alla de multipla proﬁlerna som ska anordnas på ett skär- verktyg 221. I den illustrerade utföringsforrnen är den första främre eggen 231 utformad av ett första skär 230 och en andra främre egg 237 är utformad av ett andra skär 236.

Skären 230 och 236 överlappar varandra longitudinellt och de främre eggarna 231 och 237 deﬁnierar proﬁler 232 respektive 238. Skären 230 och 236 illustreras såsom cirku- lära skär, men godtycklig önskad skärform kan anordnas. Skären kan vara indexerbara för att tillåta att olika partier av skäret används såsom den bearbetande skäreggen. 530 527 8 l föreliggande ansökning är användningen av termer så som "inkluderande" icke begränsande och är avsedd att ha samma betydelse såsom termer så som "innefat- tande" och inte utesluta förekomsten av annan struktur, annat material eller andra åtgärder. Ehuru användningen av termer så som “kan” på samma sätt är avsedd att vara icke begränsande och avspegla att struktur, material eller åtgärder inte är nödvän- diga, är underlåtenheten att använda sådana tenner inte avsedd att avspegla att struk- tur, material eller åtgärder är erforderliga. I den utsträckning som struktur, material eller handlingar för närvarande anses vara erforderliga, är de identiﬁerade som sådana. Även om denna uppﬁnning har illustrerats och beskrivits i enlighet med en före- dragen utföringsform, inses det att variationer och ändringar kan göras däri utan att awika från uppﬁnningen såsom den framställs i patentkraven.

Claims

530 52? PATENTKRAV

1. Odelat skärverktyg (21, 121) med multipla kanaler (23, 25, 27; 123a, 123b, 125a, 125b, 127a, 127b), innefattande en verktygskropp (29) uppvisande en längdaxel (AX), kännetecknat av att en första kanal (23; 123a, 123b) är anordnad i kroppen och som innefattar en första främre egg (31; 131a, 131b) som deﬁnierar en första profil (32; 132) vid rotation kring längdaxeln, och av att en andra kanal (25; 125a, 125b) är anord- nad i kroppen och som innefattar en andra främre egg (37; 137a, 137b) som deﬁnierar en andra proﬁl (38; 138) vid rotation kring längdaxeln, varvid de första och andra proﬁ- Ierna är olika varandra och är anpassade att skära ett arbetsstycke efter varandra.

2. Odelat skärverktyg enligt krav 1, kännetecknat av att verktyget innefattar en andra första kanal (123b) och en andra andra kanal (125b).

3. Odelat skärverktyg enligt krav 1, kännetecknat av att ett parti av den första främre eggen (31; 131a, 131 b) mellan en första uppsättning av två punkter utmed längdaxeln är arrangerat radiellt utanför ett parti av den andra främre eggen (37; 137a, 137b) mellan den första uppsättningen av två punkter.

4. Odelat skärverktyg enligt krav 1, kännetecknat av att åtminstone ett parti av den första främre eggen (31; 131a, 131 b) mellan en första uppsättning av två punkter vid olika radier från längdaxeln är arrangerat axiellt innanför ett parti av den andra främre eggen (37; 137a, 137b) mellan den första uppsättningen av två punkter.

5. Odelat skärverktyg enligt krav 4, kännetecknat av att åtminstone ett parti av den första främre eggen (31; 131a, 131b) mellan en andra uppsättning av två punkter utmed längdaxeln är arrangerat radiellt utanför ett parti av den andra främre eggen (37; 137a, 137b) mellan den andra uppsättningen av två punkter.

6. Odelat skärverktyg enligt krav 1, kännetecknat av att verktyget innefattar en i kroppen anordnad tredje kanal (27; 127a, 127b) innefattande en tredje främre egg (43; 531? 527 10 143a, 143b) som deﬁnierar en tredje protil (45; 145) vid rotation kring längdaxeln, varvid de första, andra och tredje proﬁlema är olika varandra.

7. Odelat skärverktyg enligt krav 6, kännetecknat av att verktyget innefattar en andra första kanal (123b), en andra andra kanal (125b) och en andra tredje kanal (127b).

8. Odelat skärverktyg enligt krav 6, kännetecknat av att den första kanalen (23; 123a, 123b), den andra kanalen (25; 125a, 125b) och den tredje kanalen (27: 127a, 127b) är konﬁgurerade så att, när skärverktyget roteras i förhållande till ett arbetsstycke (35) för att bearbeta arbetsstycket, är skärkrafter på den första kanalen, den andra kanalen och den tredje kanalen ungefär lika.

9. Odelat skärverktyg enligt krav 6, kännetecknat av att ett parti av den första främre eggen (31; 131a, 131b) mellan två punkter utmed längdaxeln är arrangerat radi- ellt utanför ett parti av den andra främre eggen (37; 137a, 137b) och ett parti av den tredje främre eggen (43; 143a, 143b) mellan dessa två punkter.

10. Odelat skärverktyg enligt krav 6, kännetecknat av att åtminstone ett parti av den första främre eggen (31; 131 a, 131 b) och åtminstone ett parti av den tredje främre eggen (43; 143a, 143b) mellan en första uppsättning av två punkter vid olika radier från Iängdaxeln är arrangerade axiellt innanför ett parti av den andra främre eggen (37; 137a, 137b) mellan den första uppsättningen av två punkter.

11. Odelat skärverktyg enligt krav 10, kännetecknat av att ett parti av den första främre eggen (31; 131a, 131b) mellan en andra uppsättning av två punkter utmed längdaxeln är arrangerat radiellt utanför ett parti av den andra främre eggen (37; 137a, 137b) och ett parti av den tredje främre eggen (43; 143a, 143b) mellan den andra upp- sättningen av två punkter. 530 52? 11

12. Odelat skärverktyg enligt krav 11, kännetecknat av att ett parti av den tredje främre eggen (43; 143a, 143b) mellan en tredje uppsättning av två punkter utmed längdaxeln är arrangerat radiellt utanför ett parti av den andra främre eggen (37; 137a, 137b) och ett parti av den första främre eggen (31; 131a, 131b) mellan den tredje upp- sättningen av två punkter.

13. Odelat skärverktyg enligt krav 1, kännetecknat av att den första kanalen (23; 123a, 123b) och den andra kanalen (25; 125a, 125b) är konﬁgurerade så att, när skär- verktyget roteras i förhållande till ett arbetsstycke för att bearbeta arbetsstycket, är skärkrafter på den första kanalen och den andra kanalen ungefär lika.

14. Odelat skärverktyg enligt krav 1, kännetecknat av att den första kanalen (123a, 123b) och den andra kanalen (125a, 125b) innefattar kanalytor som är väsentli- gen parallella med längdaxeln (AX).

15. Odelat skärverktyg enligt krav 1, kännetecknat av att den första kanalen (23) och den andra kanalen (25) är skruvformiga.

16. Metod för att bearbeta ett arbetsstycke, innefattande: att rotera ett skärverktyg (21; 121; 221) med multipla kanaler (23, 25, 27; 123a, 123b, 125a, 125b, 127a, 127b) kring en längdaxel för verktyget; att avskilja en första volym av material från arbetsstycket med en första främre egg (31; 131a, 131b) av en första kanal (23; 123a, 123b) hos skärverktyget, varvid den första främre eggen deﬁnierar en första proﬁl (32; 132) i förhållande till längdaxeln för skärverktyget; och att avskilja en andra volym av material från arbetsstycket med en andra främre egg (37; 137a, 137b) av en andra kanal (25; 125a, 125b) hos skärverktyget, varvid den andra främre eggen deﬁnierar en andra proﬁl (38; 138) l förhållande till längdaxeln för skärverktyget, varvid de första och andra proﬁlerna är olika varandra, varvid de första och andra främre eggarna avskiljer de första och andra volymerna av material från arbetsstycket efter varandra. 530 52? 12

17. Metod för att bearbeta ett arbetsstycke enligt krav 16, innefattande att först bearbeta arbetsstycket i en riktning av iängdaxein för skärverktyget och därefter bear- beta arbetsstycket i åtminstone en riktning som är transversell till iängdaxeln för skär- verktyget.