SE530698C2 - Svarvverktyg, samt grundkropp och underläggsplatta för dylika verktyg - Google Patents

Description

40 45 50 55 60 65 53Ü 598 2 betning. De triangulära skär, som ingår i verktyget, kan in- delas i två huvudkategorier, nämligen skär med runda hörn el- ler nosar för exempelvis längdsvarvning, profilsvarvning, och plansvarvning, samt skär med hörnvis placerade tänder för svarvning av gängor. De problem, som uppfinningen tar sikte på att lösa, har uppmärksammats i samband med just verktyg för gängsvarvning. Dock är såväl de grundläggande problemen som problemlösningen enligt uppfinningen, allmängiltiga för all slags svarvning med hjälp av triangulära skär.

Kort beskrivning av vissa ritningsfigurer På efterföljande ritningar är: Fig l en partiell perspektivvy av ett tidigare känt, kom- mersiellt tillgängligt svarvverktyg för gängsvarv- ning, varvid verktyget visas i ett komplett, samman- satt tillstånd, Fig 2 en perspektivisk sprängvy av samma verktyg, varvid ett svarvskär och en underläggsplatta för detta visas åtskilda från verktygets grundkropp, närmare bestämt i såväl fågelperspektiv som grodperspektiv, Fig 3 en planvy ovanifrån av en i grundkroppen utformad ficka för underläggsplattan och skäret, Fig 4 Fig 5 en planvy ovanifrån av underläggsplattan, och en planvy ovanifràn av skäret.

Teknikens ståndpunkt _ Det i fig l-5 visade, kända svarvverktyget innefattar en grundkropp 1, i form av en sk skafthållare, ett svarvskär 2 för svarvning av gängor, en underläggsplatta 3 för skäret, samt två spännelement 4, 5 för individuell fastspänning av skäret och underläggsplattan. För att härbärgera skäret och underläggsplattan är i grundkroppen l utformad en i sin hel- het 6 med betecknad ficka, som öppnar sig i dels en frontyta 70 75 80 85 90 95 100 530 S98 3 7, dels en sidoyta 8 på ett främre huvud 9, som baktill över- går i ett smalare skaft 10 med polygonal tvärsektionsform.

Fickan 6 rymmer två nivåmässigt åtskilda utrymmen av vilka ett undre har till uppgift att härbärgera underläggs- plattan 3, och är avgränsat av dels en plan bottenyta 11, dels två sidostödytor 12, 13 (se fig 2 och 3), som lämpligen är plana. Av dessa sidostödytor är ytan 12 längst och bildar en primär sidostödyta, medan den andra är jämförelsevis kort och bildar en sekundär sidostödyta 13. Såsom framgår av änd- gränslinjerna 14 i fig 2 är ytorna 12, 13 snedställda i rikt- ning uppåt/inàt i förhållande till bottenytan 11, varvid vin- keln mellan den enskilda sidostödytan och bottenytan blir spetsig, t ex inom området 87-89,5°. Uppåt avgränsas sido- stödytorna 12, 13 av raka gränslinjer 15, som löper paral- lellt med bottenytan 11.

Det övre utrymmet för skäret 2 avgränsas av två övre si- dostödytor 16, 17 mot vilka skäret är ansättbart, och vilka är snedställda i riktning inåt/uppåt i likhet med de undre sidostödytorna (se ändgränslinjen 18 i fig 2). Uppåt avgrän- sas varje övre sidostödyta av en gränslinje 19, som löper pa- rallellt med bottenytan 11. Samtliga sidostödytor 12, 13, 16, 17 löper samman i ett med 20 betecknat, vidgat släppningsut- rymme i fickans inre. En yttre hörnsektion lla av bottenytan 11 avgränsas av två gränslinjer 21, 22, som sträcker sig i ungefär rät vinkel mot varandra och bildar övergångar mot grundkroppens front- och sidoytor 7, 8.

Skäret 2 har triangulär grundform och innefattar en ovansida 23 och en undersida 24, mellan vilka utbreder sig tre sidoytor 25, som i detta fall är homologa och är belägna i en tänkt liksidig triangel, och som därför parvis konverge- rar i 60° vinkel mot tre hörn. I detta fall är skärets under- sida 24 utformad med en central, hexagonal delyta 24a, som är försänkt i förhållande till tre plana, fotartade delytor 24b vid skärets hörn. I varje hörn är utformad en tand 26 med en 105 110 115 120 125 130 135 530 898 4 skäregg 27, som i det visade utförandet är spetsig och inbe- griper tvâ V-formigt sammanlöpande del- eller flankeggar 27a, 27b.

Vidare skall påpekas att skäret i detta fall är utformat med ett genomgående hål 28 för spännskruven 4.

Underläggsplattan 3 inbegriper en ovansida 29 och en un- dersida 3O mellan vilka utbreder sig ett antal sidoytor, näm- ligen ett par primära och sekundära kontaktytor 31, 32 (se även fig 4), som är aktiva såtillvida att de kan ansättas mot de primära och sekundära sidostödytorna 12, 13 i fickan 6, samt ett par inaktiva ytor i form av en yttre ändyta 33 och en yttre sidobegränsningsyta 34, vilka tillsammans avgränsar en hörnsektion, som lokaliseras ovanför bottenytans 11 fria, yttre hörnsektion lla. Ändytan 33 övergår i detta fall i en försänkt ansatsyta 35 mot vilken spännskruvens 5 skalle är ansättbar. Även underläggsplattan 3 inbegriper ett genomgåen- de hål 36 för skruven 4.

Det skall vidare noteras att de båda kontaktytorna 31, 32 löper samman i en uttalad spets 37.

I bottenytan ll (se fig 3) mynnar ett hål 38 i vilket är utformad en hongänga för samverkan med skruvens 4 hangänga. I grundkroppens 1 sidoyta 8 är försänkt ett säte med en botten- yta 39, i vilken mynnar ett hål 40 med en hongänga. Botten- ytan 39 bildar ett stopp för skruvens skalle såtillvida att den omöjliggör ytterligare åtdragning av skruven om skallen skulle nå fram till densamma.

Ett för det kända verktyget utmärkande särdrag är att underläggsplattans 3 båda sidokontaktytor 31, 32 konvergerar mot den gemensamma spetsen 37 i samma konvergensvinkel som skärets sidoytor 25, dvs 60°. Av detta skäl är den enskilda undre sidostödytan 12, 13 (se fig 3) parallell med respektive sidostödyta 16, 17 för skäret. Med andra ord kilas under- läggsplattan 3 fast mellan de undre sidostödytorna 12, 13 på samma sätt som skäret kilas fast mellan de övre sidostödytor- 140 145 150 155 160 165 BSD 698 5 na 16, 17. Fastspänningen av underläggsplattan ombesörjs av skruven 5, medan fastspänningen av skäret sker med hjälp av skruven 4. För att fullgöra denna uppgift är skruven 4 i det- ta fall tippbar (via icke visade konytor nere i hålet 38) så att densamma vid slutgiltig åtdragning tippas inåt i riktning mot släppningsutrymmet 20, varvid skruvens koniska skalle, som är mindre än hålet 28, ansätts mot konytan 41 i hålet (se fig 2) för att påföra skäret en inåtriktad kraft. Den aktuel- la spännskruven 4 har även den fördelen att densamma medger borttagning av skäret utan att skruvas loss ur hålet 38. Ge- nom sin tippbarhet kan skruven tippas utåt efter att ha skru- vats ur några gängvarv utan att förlora ingreppet med hon- gängan, varvid skruvens skalle kan fritt passera genom skä- rets hål 28.

I fig 1 markerar pilen P verktygets matningsriktning un- der gängslagning. Då den aktiva skärtanden 26 går in i ar- betsstycket vid den blivande gängans ingång, äntras arbets- stycket först av deleggen 27a, varvid Skäret påförs en kraft som strävar att vrida detsamma medsols kring spännskruven 4.

Så snart även den andra deleggen 27b äntrat arbetsstycket så att en full gänga slås, kommer skärkrafterna på de båda del- eggarna att bli i huvudsak lika stora. När skärtanden slutli- gen lämnar arbetsstycket frigörs deleggen 27a före deleggen 27b. Detta innebär att kraftspelet inverteras såtillvida att skäret, via deleggen 27b, pàförs en kraft som strävar att vrida detsamma motsols kring skruven 4.

En nackdel med den kända verktygskonstruktionen är att skärets fixering kan bli instabil och otillförlitlig, bland annat till följd av det faktum att det enda verksamma medel, som, vid sidan av spännskruven, motverkar vridning av skäret utgörs av de båda övre, konvergerande sidostödytorna i fick- an. Sålunda är skärets undersida och underläggsplattans ovan- sida plana och släta, varför dessa saknar förmåga att låsa skäret. I beaktande av regeln att små konvergensvinklar ger 170 175 180 185 190 195 200 53Ü B98 6 god fastkilningseffekt, och vice versa, är dessutom konverge- ringsvinkeln 60° för skärets sidoytor jämförelsevis stor. Även om stabilitetsproblemen är måttliga vid skärets äntring av arbetsstycket, då ju skärkrafterna strävar att vrida skä- ret på ett sådant sätt att desamma huvudsakligen tas upp av den primära, långa sidostödytan, blir problemen uttalade då skäret går ur arbetsstycket och pâförs krafter, som i första hand skall tas upp av den korta, sekundära sidostödytan. I det senare fallet blir risken stor att skärets korta kontakt- yta glider utmed den samverkande, sekundära sidostödytan un- der töjning av spännskruven och rubbning av skäret.

Om skäret från och till rubbas ur sitt önskade, förutbe- stämda läge blir resultatet försämrad måttnoggrannhet i den svarvade gängan. I ytterlighetsfall kan dessutom haverier in- träffa. l detta sammanhang förtjänar påpekas att användningen av underläggsplattor i gängsvarvningsverktyg är betingad av be- hovet att variera skärtandens tippvinkel relativt arbets- stycket, t ex då gängor med olika stigningar respektive dia- metrar skall svarvas. I stället för att lagerhålla en stor mängd skär med olika tandvinklar används därför i praktiken en universell typ av skär, vilka kombineras med olika under- läggsplattor, som genom att ha olika vinklar mellan sina ovan- och undersidor erbjuder möjligheten att förändra tan- dens tippvinkel relativt grundkroppen (i praktiken handlar tippvinkelvariationerna om några få grader).

I patentlitteraturen är gängsvarvningsverktyg med tri- angulära skär beskrivna i exempelvis EP 0119175 och EP 0178273. I dessa fall saknar emellertid verktygen underläggs- plattor.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda brister hos tidigare kända svarvverktyg och skapa ett 205 210 215 220 225 230 235 530 698 7 förbättrat svarvverktyg av det slag, som använder sig av un- derläggsplattor för att bestämma skärtandens tippvinkel. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa ett verk- tyg vars skär hålls stabilt fixerat i sitt önskade, förutbe- stämda läge även under skiftande påkänningar på detsamma. Ett ytterligare syfte är att åstadkomma den förbättrade stabili- teten med hjälp av enkla och fåtaliga medel, som säkerställer en fortsatt enkel och kostnadseffektiv tillverkning av såväl skäret som underläggsplattan. Bland annat skall kraven på precision vid utformningen av fickan i grundkroppen vara måttliga. Ännu ett syfte är att öka friheten för konstruktö- ren att utforma utrymmeskrävande tänder med komplicerad form vid skärets hörn, närmare bestämt genom förkortning av skä- rets sidoytor.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det primära syftet medelst de särdrag, som är angivna i patentkravets l känne- tecknande del. Fördelaktiga utföranden av det uppfinningsen- liga svarvverktyget är vidare definierade i de osjälvständiga kraven 2-ll.

I en andra aspekt hänför sig uppfinningen även till en obestyckad grundkropp för svarvverktyg. Särdragen hos denna grundkropp framgår av det självständiga patentkravet 12. För- delaktiga utföranden av grundkroppen är vidare definierade i de osjälvständiga kraven 13 och 14.

I en tredje aspekt hänför sig uppfinningen till en un- derläggsplatta för svarvverktyg. De särdrag, som utmärker denna underläggsplatta, framgår av det självständiga patent- kravet 15. Fördelaktiga utföranden av den uppfinningsenliga underläggsplattan är vidare angivna i de osjälvständiga kra- ven 16-23.

Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt Genom US 5810518 är tidigare känt ett bland annat för gängsvarvning avsett svarvverktyg, som använder sig av ett 240 245 250 255 260 265 270 530 598 8 triangulärt skär, vilket monteras på grundkroppen via en un- derläggsplatta. I detta fall låses emellertid underläggsplat- tan relativt såväl grundkroppen som skäret via serrationsy- tor, som var för sig inbegriper en mångfald åsar och spår,, vartill kommer att stöd för skärets sidoytor saknas. Av dessa skäl kompliceras tillverkningen av verktyget samtidigt som risken för formfel i såväl skäret som underläggsplattan kan föranleda dålig bearbetningsprecision hos verktyget.

Kompletterande beskrivning av resterande ritningsfigurer Svarvverktyget enligt uppfinningen kommer nedan att be- skrivas med hänvisning till fiq 6-13. Av dessa är: Fig 6 en mot fig 1 svarande perspektivvy visande verkty- get enligt uppfinningen, Fig 7 en mot fig 2 svarande perspektivisk sprängvy visan- de verktygets skär, underläggsplatta och spännskru- var åtskilda från dess grundkropp, Fig 8 en förstorad planvy visande fickan i grundkroppen, Fig 9 en planvy ovanifràn av underläggsplattan, Fig 10 en perspektivvy visande underläggsplattan monterad i fickan, Fig ll en förstorad planvy underifrån av skäret, Fig 12 en extremt förstorad detaljsektion visande gräns- snittet mellan skärets undersida och underläggs- plattans ovansida, och Fig 13 en analog sektion i vilken skäret och underläggs- plattan särats från varandra.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfin- ningen De delar av det nya verktyget enligt fig 6-14 som har sin motsvarighet i det kända verktyget enligt fig l-5, har givits samma hänvisningsbeteckningar som i de sistnämnda fi- gurerna, och kommer ej att beskrivas mer utförligt nedan. 275 280 285 290 295 300 305 530 598 9 Generellt tillverkas verktygets skär av hårdmetall eller annat hårt och nötningsbeständigt material, medan grundkrop- pen tillverkas av stål eller liknande. Även underläggsplattan kan med fördel vara tillverkad av hàrdmetall, ehuru även stål är tänkbart som material. Då skäret och underläggsplattan förfärdigas av hàrdmetall kan desamma vara såväl slipade som direktpressade, dvs oslipade. Det är även tänkbart att slipa skäret och lämna underläggsplattan oslipad, eller vice versa.

Uppfinningen bygger på en kombination av två huvudsakli- ga åtgärder, av vilka den ena består i att förbinda skäret med underläggsplattan via ett gränssnitt, som inbegriper hon- och hanartade ingreppsorgan, vilka står i ingrepp med var- andra för att förhindra vridning av skäret relativt under- läggsplattan. Den andra åtgärden består i att fixera under- läggsplattan i fickan på ett sådant sätt att densamma motstår de skärkrafter, som överförs till densamma via gränssnittet, utan att rubbas ur sitt önskade läge.

I det i fig 6-l4 visade, föredragna utförandet av det uppfinningsenliga verktyget, inbegriper gränssnittet mellan skäret 2 och underläggsplattan 3 ett enda verksamt ingrepps- organ i underläggsplattan och tre växelvis användbara in- greppsorgan i skäret. Närmare bestämt utgörs gränssnittets hanorgan i detta fall av en rak ås 42, som skjuter upp från underläggsplattans ovansida 29, medan honartade ingreppsorgan i skäret utgörs av raka spår 43 i skärets undersida.

I fig 7 är det gängade hàlets 38 geometriska centrumaxel betecknad Cl och motsvarande centrumaxlar för hålet 36 i un- derläggsplattan, för hålet 28 i skäret, samt för spännskruven 4 betecknade C2, C3 resp C4.

Nu hänvisas till fig ll, som i förstoring illustrerar skärets 2 undersida 24. I geometriskt avseende är skärets si- doytor 25 belägna eller inskrivna i en tänkt triangel Tl, vilkens sidor eller ben konvergerar i 60° mot hörn, som ge- nomskärs av bisektriser B. Även spåren 43 är belägna i en 310 315 320 325 330 335 53Ü E98 10 tänkt triangel T2 med liksidig form. Denna triangel T2 är mindre än triangeln Tl och vriden i förhållande till denna kring trianglarnas gemensamma mittpunkt, som definieras av centrumaxeln C3. Närmare bestämt är trianglarna vridna på ett sådant sätt att det enskilda benet i triangeln T2 genomskär det enskilda benet i triangeln Tl i en spetsig vinkel d, som i detta fall uppgår till 60° (innebärande att spåret 43 i detta fall sträcker sig vinkelrätt mot bisektrisen B). Dock kan vridvinkeln d variera såväl uppåt som nedåt från 60°, närmare bestämt inom intervallet 50-90°. Den aktuella vinkeln d hänför sig till det spår 43 som genomskär den aktiva sido- yta 24, som är diametralt motsatt en aktiv skärtand 26.

Det skall vidare påpekas att den enskilda skärtanden 26 är sned- ställd relativt bisektrisen B. Närmare bestämt bildar en bi- sektris BA mellan deleggarna 27a, 27b en vinkel ß med bisek- trisen B. Vinkeln ß är spetsig och kan variera inom området O-45°. I exemplet uppgår ß till 30°.

I fig ll betecknar LS sidoytans 25 längd utmed det en- skilda benet i triangeln Tl, medan LT betecknar längden av det utrymme, som tas i anspråk av den enskilda skärtanden 26.

I exemplet är LS och LT närmelsevis lika stora, och upptar vardera blott cirka 1/3 av triangelbenets hela längd Ll.

Lämpligen bör LS uppgå till högst 50 % av Ll.

Av fig 9 framgår att åsen 42 sträcker sig i samma vinkel d mot underläggsplattans primära kontaktyta 31, som spåret 43 mot skärets sidoyta 25. Med andra ord sträcker sig åsen 42 i exemplet i 60° mot kontaktytan 3l.

Med fortsatt hänvisning till fig ll skall noteras att vinkeln V mellan den primära kontaktytan 31 och den sekundära kontaktytan 32 är mindre än 60°. På så sätt bildas vid under- läggsplattans 3 inre ände en näsa 44, vilken kan kilas fast betydligt effektivare än det 60°-iga hörnet på den tidigare kända underläggsplattan. Den sekundära kontaktytan 34 är åt- skild från underläggsplattans yttre sidobegränsningsyta 32 340 345 350 355 360 365 370 530 G98 H via en övergångsyta, 45 som med fördel kan sträcka sig i rät eller möjligen trubbig vinkel mot sidobegränsningsytan 34.

Mellan de båda kontaktytorna 31, 32 utbreder sig en inre änd- yta 46, som bildar trubbig vinkel med kontaktytan 31. Genom förekomsten av ändytan 46 erhåller näsan 44 en stubbad form motsättningsvis till den spetsiga hörnformen i den tidigare kända underläggplattan. I praktiken bör spetsvinkeln V uppgå till minst 25° och högst 50°. I exemplet är V = 30°.

Såsom framgår av det faktum att kontaktytans 31 övre och undre gränslinjer 47, 48 är samtidigt synliga i planvyn en- ligt fig 9, är kontaktytan 31 snedställd relativt underläggs- plattans ovan- och undersidor. Närmare bestämt lutar ytan 31 snett nedåt/utåt från ovansidan under bildande av en måttlig trubbvinkel med denna. I praktiken kan denna trubbvinkel lig- ga inom området 90,5-92°.

I motsats till den primära kontaktytan 31 utbreder sig den sekundära kontaktytan 32 i detta fall i rät vinkel mot underläggsplattans plan.

Såsom framgår av fig 13 är åsens 42 båda motsatta flan- ker 49 i det visade, föredragna utförandet utförda med svagt konvex form. Samtidigt är de motstående, invändiga flankerna 50 i det samverkande spåret 43 plana. Omedelbart intill åsen 42 är utformade två grunda rännor 51, som bildar släppningar i anslutning till åsen. Åsen kan ej bottna i spåret.

Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen är spå- rets 43 djup (=kontaktflankernas 50 belägenhet relativt skä- rets undersida) så mycket mindre i förhållande till åsens 42 höjd (=flankernas 49 belägenhet relativt underläggsplattans ovansida 29) att en spalt 52 (se fig 12) utbildas i anslut- ning till àsen/spåret. Denna spalt 52 smalnar av kilformigt i riktning mot ett med 53 betecknat kontaktområde där skärets aktiva hörnsektion anligger mot underläggsplattans fria, ytt- re hörnsektion. I praktiken kan spaltens 52 maximala höjd i 375 380 385 390 395 400 405 53Û SSB U närheten av åsen ligga inom området 0,05-0,25 mm, och exem- pelvis uppgå till ca 0,1 mm.

Genom att åsen och spåret är de enda aktivt samverkande ingreppsorganen i gränssnittet mellan skäret och underläggs- plattan säkerställs, tack vare spalten 52, att eventuella formfel i skäret respektive underläggsplattan ej kommer att förorsaka några oförutsebara påkänningar på skäret. Sålunda kommer skäret att alltid erhålla ett tillförlitligt stöd ut- med sin mest utsatta del, nämligen den aktiva hörnsektionen.

Samtidigt säkerställer spårets samverkan med åsen att skäret ej kan vridas relativt underläggsplattan. Om måttvariationer skulle förekomma mellan olika skär, i synnerhet direktpressa- de skär, tas dessa upp till följd av att spårets honflanker 50 kan glida utmed hanflankerna 49 på åsen, utan att åsens/spårets vridlåsande förmåga försämras.

Såsom framgår av exempelvis fig 7 sträcker sig varje en- skilt spår 43 obrutet mellan två motsatta sidoytor 25 på skä- ret, varvid spåret ändar i öppningar 54. På analogt sätt sträcker sig åsen 42 obruten mellan två motsatta sidoytor på underläggsplattan, nämligen den primära kontaktytan 31 och den yttre sidobegränsningsytan 34.

Den skruv 4, som har till uppgift att fixera skäret, är på konventionellt sätt förfärdigad av stål, och har därför en viss inneboende elasticitet. Denna elasticitet utnyttjas för att vid den slutliga åtdragningen av skruven påföra skäret en lateral kraft, som strävar att pressa an skäret mot sidostöd- ytan 16. För detta ändamål är skruvhålets centrumaxel C1 och skärets centrumaxel C3 excentriskt förskjutna relativt var- andra, såtillvida att avståndet mellan centrumaxel Cl och stödytan 16 är något mindre än avståndet mellan centrumaxeln C3 och skärets aktiva sidoyta 25. I praktiken kan denna av- ståndsskillnad handla om någon tiondels millimeter. Effekten av centrumaxlarnas inbördes förskjutning blir att skruven böjs elastiskt under slutfasen av sin åtdragning, varvid 410 415 420 425 430 435 440 530 G58 B skruvens skalle pressar skäret i riktning mot sidostödytan 16. Spännkraftens riktning bestäms av det faktum att ett tänkt plan (ej visat), som är gemensamt för centrumaxlarna Cl, C3, är lokaliserat parallellt med det aktiva spåret 43 i skäret. Med andra ord riktas kraften parallellt med det raka spår, som styrs utmed åsen 42.

I enlighet med uppfinningen är den sekundära sidostöd- ytan l3 för underläggsplattan utformad på en klack 55, vilken i övrigt avgränsas av en ovanyta 56, en yttre ändyta 57, samt en fasyta 58. Vinkeln e mellan sidostödytorna 12 och l3 bör vara lika stor som vinkeln y mellan underläggsplattans kon- taktytor 31, 32 (ehuru måttliga vinkelskillnader är acceptab- la). Då skäret monteras i det övre utrymmet ovanför under- läggsplattan, lokaliseras klacken 55 under skäret och kan på så sätt erbjuda stöd för underläggsplattans 3 sekundära kon- taktyta 32, trots att näsans 44 kilvinkel V är betydligt mindre än skärets 60°-iga hörn.

I detta sammanhang skall påpekas att den kilformiga del 59 av grundkroppen, som sticker upp från klackens ovansida 56 enbart har till uppgift att skydda den icke framidexerade skärtand på skäret, som för tillfället är lokaliserad i släppningsutrymmet 20. Med andra ord saknar skäret kontakt med kildelens 59 insida.

Uppfinningens funktion och fördelar Då grundkroppen l skall bestyckas för att bilda ett kom- plett svarvverktyg, appliceras först underläggsplattan 3.

Detta sker med hjälp av spännskruven 5, vars skalle partiellt ansätts mot ansatsytan 35 på underläggsplattan. Åtdragning av denna skruv medför att underläggsplattans primära kontaktyta 31 förskjuts utmed den primära sidostödytan 12 i grundkrop- pen, närmare bestämt till dess att den sekundära kontaktytan 32 erhåller kontakt med den sekundära sidostödytan 13 på klacken 55. Under slutfasen av àtdragningen kilas plattans 445 450 455 460 465 470 530 558 14 näsa 44 stadigt fast i det kilformigt avsmalnande utrymmet mellan sidostödytorna 12 och 13. Under denna fixeringsopera- tion kommer underläggsplattan att även pàföras en nedàtriktad kraft till följd av det faktum att kontaktytan 31 är sned- ställd nedåt/utåt på tidigare beskrivet sätt och samverkar med den uppåt/inåt snedställda sidostödytan 12. I detta sam- manhang skall nämnas att ytornas 12, 31 snedställningsvinklar ej behöver överensstämma med varandra. Sålunda kan ytan 31 luta något brantare än ytan 12, varigenom kontakt mellan ytorna åtminstone initialt etableras endast utmed ytornas övre partier (kontakten kan successivt utbreda sig nedåt ef- ter prägling av materialet i grundkroppen).

Det skall även nämnas att övergångsytan 45 på under- läggsplattan (åtminstone initialt) ej har kontakt med klack- ens 55 ändyta 57. Med andra ord bestäms underläggsplattans inre ändläge av den maximala kraft med vilken spännskruven 5 förmår kila fast plattans näsa 44 i det kilformiga utrymmet mellan sidostödytorna 12, 13.

I sitt monterade tillstånd kvarblir underläggsplattan semipermanent, såtillvida att ett flertal byten av skär kan äga rum utan att underläggsplattan avlägsnas ur fickan. Det må även påpekas att valet av underläggsplatta bestäms av den önskade tippvinkeln för skärets tänder.

I nästa steg monteras skäret ovanpå underläggsplattan.

Detta sker helt enkelt genom att skäret släpps ned med ett önskat spår lokaliserat utmed åsen 42, varefter skruven 4 dras fast i hålets 38 hongänga. Under slutfasen av skruvens 4 åtdragning påförs skäret icke blott en nedåtriktad spänn- kraft, utan även en lateral spännkraft, som pressar an den valda sidoytan 25 mot den övre sidostödytan 16 i grundkrop- pen. Genom att ytan 16 är svagt snedställt i riktning ned- åt/utåt samtidigt som sidoytan 25 bildar 90° vinkel med skä- rets undersida 24, etableras kontakten mellan ytorna (åtmin- stone initialt) enbart utmed ytornas övre partier. 475 480 485 490 495 500 505 530 E58 15 En grundläggande fördel med det uppfinningsenliga svarv- verktyget är att skäret fixeras på ett stabilt och tillför- litligt sätt så att detsamma förmår motstå bland annat sådana växelvis uppkommande krafter, som strävar att vrida skäret ömsom medurs och ömsom moturs kring spännskruven. Såsom en konsekvens av att de samverkande han- och honorganen i gräns- snittet mellan skäret och underläggsplattan ombesörjer önskad vridlåsning av skäret kan den enda verksamma sidostödytan för skäret ges en längd, som är betydligt reducerad i förhållande till motsvarande sidostödyta i tidigare kända verktyg. Sålun- da tjänar den primära sidostödytan i det uppfinningsenliga verktyget endast såsom ett stopp för skäret. Detta innebär att även skärets samverkande sidokontaktyta kan utföras med måttlig längd (LS). På så sätt kan ett jämförelsevis stort utrymme (längden LT) disponeras för utformningen av skärets tänder. I och med att även underläggsplattan hålls fixerad på ett tillförlitligt sätt, tack vare näsans begränsade kilvin- kel, säkerställs att det av plattan burna skäret ej rubbas relativt grundkroppen. Med hjälp av tillverkningstekniskt mycket enkla medel, nämligen àsen och spåren i gränssnittet, samt underläggsplattans näsa i kombination med sidostödytor- nas reducerade kilvinkel, erhålls därför ett svarvverktyg med goda förutsättningar att generera måttnoggranna gängor.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad blott till det ovan be- skrivna utförande, som visas i fig 6-14. Sålunda är uppfin- ningen tillämpbar på vilka som helst svarvverktyg av det slag som använder sig av underläggsplattor i kombination med in- dexerbara, triangulära skär. Med andra ord kan skären vid sina tre hörn vara utformade med traditionella, runda nosar i stället för tänder för gängsvarvning. Vidare är det tänkbart att utföra gränssnittet mellan skäret och underläggsplattan på ett sådant sätt att skäret över huvud taget ej stöder mot 510 515 520 525 530 535 540 530 658 M någon sidostödyta i grundkroppen. Detta skulle dock kräva en mer komplicerad kombination av han- och honorgan, varför det ovan beskrivna, enkla gränssnittet föredras i praktiken. Vi- dare skulle en sidostödyta för skäret kunna utformas i under- läggsplattan i stället för i grundkroppen. Det skall även på- pekas att varken åsen eller spåren i det beskrivna gränssnit- tet behöver sträcka sig obrutna hela vägen mellan motsatta sidoytor på underläggsplattan respektive skäret. Sålunda skulle exempelvis àsen kunna ersättas av ett flertal i linje efter varandra belägna knastar med begränsad längd. Av till- verkningstekniska skäl föredras dock den exemplifierade, obrutna åsen. Vad gäller det enskilda spåret skulle dettas längd kunna reduceras genom att spåret avslutas utan att öpp- na sig i skärets sidoytor. Dessutom kan flankerna i spåret vara konvexa och åsens flanker vara plana. Vidare kan fixe- ringen av såväl skäret som underläggsplattan ske med andra spännelement än just skruvar t ex klampar, kilar eller lik- nande. Ävenledes kan skäret utföras vändbart genom att formas med tre ingreppsorgan på såväl undersidan som ovansidan. Ehu- ru det föredras att utföra skäret med honformiga ingreppsor- gan (i form av spår) och underläggsplattan med ett hanformigt organ, är även det omvända alternativet tänkbart. Med andra ord skulle skäret kunna utformas med tre växelvis användbara åsar och underläggsplattan med ett verksamt spår. I dylika fall skulle emellertid underläggsplattan behöva kompletteras med två vida spår för att rymma skärets två overksamma åsar.

Det skall även påpekas att det beskrivna verktyget kan utnyttjas för gängslagning icke blott genom att arbetsstycket roteras relativt verktyget för att åstadkomma den erforderli- ga relativrörelsen, utan även på omvänt sätt, d v s genom ro- tation av verktyget relativt ett icke roterande arbetsstycke (oavsett om arbetsstycket eller verktyget axialmatas).

Claims (23)

545 550 555 560 565 570 530 598 U Patentkrav

1. l. Svarvverktyg innefattande en grundkropp (l) med en ficka (6) i vilken är monterade dels en underläggsplatta (3), dels ett indexerbart svarvskär (2), varvid a) fickan (6) (7), dels en sidoyta (8) på grundkroppen (ll), och rymmer två ni- öppnar sig i dels en frontyta vàmässigt åtskilda utrymmen av vilka ett undre härbärge- rar underläggsplattan (3) och är avgränsat av en botten- yta (ll) och två sidostödytor (l2,l3), vilka bildar en spetsig vinkel med varandra, och av vilka den ena utgör en primär sidostödyta (12) och den andra en sekundär si- dostödyta (13), medan ett övre utrymme härbärgerar svarvskäret (2), b) underläggsplattan (3) innefattar en ovansida (29) och en undersida (30) mellan vilka utbreder sig ett an- tal sidoytor, nämligen ett par primära och sekundära kontaktytor(3l, 32), som bildar en spetsig vinkel med varandra och är ansatta mot de primära och sekundära si- (l2,l3) (6), ytor i form av en yttre ändyta (33) och en yttre sidobe- dostödytorna i fickan samt ett par inaktiva gränsningsyta (34), vilka tillsammans avgränsar en bä- rande hörnsektion i plattan, c) skäret (2) har triangulär grundform och innefattar en ovansida (23), (29) en mot underläggsplattans (3) ovansida (24), är belägna i en tänkt liksidig triangel (Tl), och som vilande undersida och tre sidoytor (25), som därför parvis konvergerar i 60° vinkel mot hörn i vilka ingår skäreggar (27a), och 575 580 585 590 595 600 605 53Ü B58 18 d) första och andra spännelement (4, 5) är anordnade att lösbart fixera underläggsplattan (3) och skäret (2) var för sig, kännetecknat därav, att fickans (6) sekundära sidostödyta (13) är utformad på en klack (55) (56), (2), (6) primära och sekundära sidostödytor med en ovanyta SOm är belägen under skäret och att spetsvinklar (2, V) mellan å ena sidan fickans (12, 13), och å andra sidan underläggsplattans primära och sekundära kontaktytor (31, 32) är mindre än 60°, varjämte skärets (2) undersida och underläggsplattans (3) ovansida är förbundna med varandra via ett gränssnitt, som inbegriper hon- och hanartade ingreppsorgan (42, 43), vilka står i in- grepp med varandra för att förhindra vridning av skäret.

2. Svarvverktyg enligt krav 1, kännetecknat därav, att spetsvinklarna (e, V) uppgår till högst 50°.

3. Svarvverktyg enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att spetsvinklarna (e, y) uppgår till minst 25°.

4. Svarvverktyg enligt något av föregående krav, känneteck- nat därav, att en tvärställd övergångsyta (45) i underläggs- plattan (3) åtskiljer den sekundära kontaktytan (32) från den yttre sidobegränsningsytan (34).

5. Svarvverktyg enligt något av föregående krav, känneteck- nat därav, att mellan underläggsplattans (3) båda kontaktytor (31, 32) utbreder sig en inre ändyta (46), som bildar en trubbig vinkel med den primära kontaktytan (31).

6. Svarvverktyg enligt något av föregående krav, känneteck- nat därav, att underläggsplattans (3) ovansida (29) inbegri- per ett enda verksamt ingreppsorgan (42), som är åtskilt från 610 615 620 625 630 635 640 530 598 19 den bärande hörnsektionen, och står i ingrepp med det ena av tre i skäret ingående ingreppsorgan (43), vilka är lokalise- rade i en andra, tänkt triangel (T2) med liksidig form, vil- ken är mindre än den förstnämnda triangeln (Tl) och vriden relativt denna, varvid två verksamma ingreppsorgan (42, 43) har till uppgift att å ena sidan förhindra såväl vridning av skäret som translatorisk förskjutning av detsamma i riktning vinkelrätt mot ingreppsorganens längdutsträckning, men à and- ra sidan medge translatorisk förskjutning av skäret paral- lellt med organens längdutsträckning, närmare bestämt i rikt- ning mot en övre sidostödyta (l6).

7. Svarvverktyg enligt krav l, kännatecknat därav, att det enskilda honformiga ingreppsorganets (43) djup är så mycket mindre i förhållande till det hanformiga ingreppsorganets (42) (24) läggsplattans (3) ovansida (29) bildas en spalt (52), som höjd att mellan skärets (2) undersida och under- smalnar av kilformigt i riktning mot sagda hörnsektion, där skäret vilar i kontakt (53) med sagda ovansida.

8. Svarvverktyg enligt krav 6 eller 7, kännetecknat därav, att underläggsplattans (3) ingreppsorgan utgörs av en rak ås (42) och skärets (2) tre ingreppsorgan av raka spår (43).

9. Svarvverktyg enligt krav 8, kännetecknat därav, att pla- na flanker (50) (43) (49) i spåret (42). anligger mot konvexa flanker på ásen

10. Svarvverktyg enligt kraven 8 eller 9, kännetecknat där- av, att àsen (42) sträcker sig obruten mellan underläggsplat- tans (3) primära kontaktyta (31) och dess yttre sidobegräns- ningsyta (34), varjämte spåret (43) sträcker sig obrutet mel- lan ändöppningar (54) i två motsatta sidoytor (25) på skäret (2)- 645 650 655 660 665 670 675 53Û S58 20

11. Svarvverktyg enligt något av föregående krav, känneteck- nat därav, att spännelementet för skärets fixering utgörs av en skruv (4), som sträcker sig genom genomgående hål (28, 36) (3), en hangänga, vilken står i ingrepp med en hongänga i ett hål (38), i såväl skäret (2) som underläggsplattan och inbegriper som mynnar i fickans (6) (Cl) bottenyta (11), varvid en geo- metrisk centrumaxel (C3) för det sistnämnda hålet och en ana- hål (28) förskjutna relativt varandra för att vid åtdragning av skru- log centrumaxel är excentriskt för skärets (2) ven påföra skäret en lateral kraft, som är parallell med in- greppsorganen.

12. Grundkropp för svarvverktyg, innefattande en ficka (6), som öppnar sig i dels en frontyta (7), dels en sidoyta (8) på grundkroppen, och rymmer två nivåmässigt åtskilda utrymmen av vilka ett undre är avsett att mottaga en underläggsplatta (3) och avgränsas av en bottenyta (11) och två sidostödytor (12, 13), vilka bildar en spetsig vinkel med varandra och av vilka den ena bildar en primär sidostödyta (12) och den andra en sekundär sidostödyta (13), medan ett övre utrymme är avsett att mottaga ett svarvskär, närmare bestämt ett indexerbart skär med triangulär grundform innefattande tre sidoytor, som parvis konvergerar i 60° vinkel mot hörn, kännetecknat därav, att den sekundära sidostödytan (13) är utformad på en klack (55) med en ovanyta (56) belägen under det övre utrymmet för skäret, och att spetsvinkeln (s) mellan de primära och sekun- dära sidostödytorna (12, 13) är mindre än 60°.

13. Grundkropp enligt krav 12, kännetecknat därav, att sagda spetsvinkel (e) uppgår till högst 50°.

14. Grundkropp enligt krav 12 eller 13, kännetecknat därav, att sagda spetsvinkel (2) uppgår till minst 25°. 680 685 690 695 700 705 530 698 21

15. Underläggsplatta för svarvverktyg, innefattande en ovan- sida (29) och en undersida (30) mellan vilka utbreder sig ett antal sidoytor, nämligen ett par primära och sekundära kon- taktytor (31, 32), samt ett par inaktiva sidoytor i form av en yttre ändyta (33) som bildar en spetsig vinkel med varandra, och en yttre sidobegränsningsyta (34), vilken tillsammans av- gränsar en bärande hörnsektion, kännetecknat därav, att spetsvinkeln (V) mellan de båda kontaktytorna (31, 32) är mindre än 60°.

16. Underläggsplatta enligt krav 15, kännetecknad därav, att sagda spetsvinkel (V) uppgår till högst 50°.

17. Underläggsplatta enligt krav 15 eller 16, kännetecknad därav, att sagda spetsvinkel (V) uppgår till minst 25°

18. Underläggsplatta enligt något av kraven 15-17, känne- tecknad därav, att en tvärställd övergångsyta (45) åtskiljer den sekundära kontaktytan (32) från den yttre sidobegräns- ningsytan (34).

19. Underläggsplatta enligt något av kraven 15-18, känne- tecknad därav, att mellan de båda kontaktytorna (31, 32) ut- breder sig en inre ändyta (46), som bildar en trubbig vinkel med den primära kontaktytan (31).

20. Underläggsplatta enligt något av kraven 15-19, känne- tecknad därav, att ovansidan (29) inbegriper ett enda làngsträckt och rakt, han- eller honartat ingreppsorgan (42), som är àtskilt från den bärande hörnsektionen. 710 715 530 B98 22

21. Underläggsplatta enligt krav 20, kännetecknad därav, att ingreppsorganet utgörs av en ås (42) (49). med två motsatta flanker

22. Underläggsplatta enligt krav 21, kännetecknad därav, (49) att flankerna är konvexa.

23. Underläggsplatta enligt något av kraven 20-22, känne- tecknat därav, att àsen (42) sträcker sig i en vinkel inom området 50°-90° mot den primära kontaktytan (31).