SE531858C2 - Fräsverktyg för spånavskiljande bearbetning, samt skärkropp och grundkropp härför - Google Patents

Description

40 45 Ešål 8552 stationer, som var för sig krävde separata uppspänningar av ett och samma ämne.

Exempelvis kunde en första bearbetning utgöras av en eller flera svarvnings- operationer. Om detaljen även krävde olika former av urtagningar, såsom kil- eller bomspår, flyttades densamma till en ny uppspänning i en annan station, där fräsning vidtog. Skulle densamma dessutom förses med olika former av liäl eller kanaler, verkställdes överföring till en ytterligare uppspänning i en borrmaskin eller -station. Senare utvecklades maskiner i vilka ingär magasin med ett stort antal verktyg. som vart och ett kan plockas ut ur magasinet och föras till ett aktivt läge för bearbetning, och som efter verkställd bearbetning förs tillbaka till magasinet för att ersättas av ett annat verktyg.

För att effektivisera tillverkningen och reducera såväl tiderna som kostnaderna för bearbetningen. har på senare tid utvecklats universalmaskineri form av s.k. MultiTask-maskiner. i vilka ingår ett stort antal programstyrda verktyg, vilka dels är flexibelt rörliga i rymden, dels kan utföra mängahanda bearbetnings- operationer, såsom svarvning, fräsning, borrning, slipning, etc., utan att ämnet behöver avlägsnas ur maskinen eller sin uppspänning i denna, och i vilka behovet av tidskrävande verktygsbyten är reducerat till ett minimum. I dylika universalmaskiner ställs delvis nya krav på de aktuella verktygen, icke blott med avseende på dessas förmåga att utföra såväl konventionella som nya bearbetningsoperationer, utan även med avseende pä verktygens ätkomlighet såtillvida att de enskilda verktygen skall kunna röra sig i komplicerade rörelsebanor inom ett begränsat utrymme och trots detta kunna komma i kontakt med svåràtkomliga delar av det ämne som bearbetas. Icke minst gäller detta fräsverktyg, t.ex. av det slag som används för fräsning av spår av olika slag. 50 55 60 65 70 Teknikens ståndpunkt Ett fräsverktyg av ingressvis angivet slag är tidigare känt genom SE 0490385-1 (publikationsnummer 526.645). Detta kända verktyg inbegriper ett flertal períferiskt åtskilda skärkroppar med tänder, som är orienterade i rät vinkel mot den enskilda skärkroppens undersida, varvid två eller ett flertal tänder är belägna i ett gemensamt plan, som utbreder sig i rät vinkel mot grundkroppens centrumaxel. Detta innebär att axiellt likbelägna tänder kommer att arbeta i ett och samma spår i form av ett rakt spår, varvid tänderna går växelvis i ingrepp med ämnet efter viss rotation av verktyget. Detta verktyg är med framgång användbart för ett flertal olika fräsningsoperationer, men väl icke för avrullnirigsfräsning.

Uppfinningens syften och särdrgg Föreliggande uppfinning tar sikte pä att undanröja ovannämnda brist hos det tidigare kända fräsverktyget och skapa ett fräsverktyg, som lämpar sig för avrullriingsfräsning, i synnerhet i MultiTask-maskiner. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa ett fräsverktyg, som är så utformat att detsamma kan, genom enkla inatningsrörelser, utnyttjas för avrullningsfräsning, i synnerhet för skapande av bommar eller kuggar i detaljer med rotationssymmetrisk. vanligen cylindrisk form.

Enligt uppfinningen näs åtminstone det primära syftet medelst de särdrag, som är angivna i patentkravets 1 kännetecknande del. Fördelaktiga utföranden av det uppfinningsenliga fräsverktyget är vidare definierade i de osjälvständiga kraven 2- 10. 75 80 85 90 531 858 l en andra aspekt hänför sig uppfinningen även till en föredragen skärkropp för verktyg. Särdragen hos denna skärkropp i olika utföranden är angivna i kraven 11-14.

I en tredje aspekt hänför sig uppfinningen till en grundkropp, vars särdrag är angivna i kraven 15- 19.

Kort sammanfattningav upgfinningtanken Uppfinningen bygger på tanken att tippa in verktygets skärkropp eller skärkroppar i en negativ axialvinkel för att lokalisera deras tänder utmed en gemensam. imaginär skruvlinje, vilket är koncentrisk med grundkroppens centrumaxel och har en jämn stigning, som överensstämmer med delningen mellan tänderna. På så sätt kan verktyget pä ett fördelaktigt sätt utföras med bytbara skärkroppar, t.ex. av hårdmetall. och utnyttjas för avrullningsfräsniiig.

Kort beskrivning av biggade ritningg; På ritningarna är: Fig. 1 en grodperspektivvy av ett komplett fräsverktyg enligt uppfinningen, Fig. 2 en sidovy av samma verktyg, Fig. 3 en förstorad perspektivvy av en av inalles sex skärkroppar, som i exemplet ingår i verktyget, Fig. 4 en ändvy av skärkroppen enligt fig. 3, Fig. 5 en sidovy av samma skärkropp.

Fig. 6 en förstorad perspektivvy av en enskild tand ingående i skärkroppen, Fig. 7 en partiell sidovy av verktygets grundkropp utan skärkroppar. 95 100 [05 _10 .15 531 B53 Fig. 8 en ändvy av samma grundkropp med en monterad skärkropp.

Fig. 9 en förstorad detaljvy visande en spånficka, Fig. 10 en ändvy av ett roterbart arbetsstycke under bearbetning medelst fräsverktyget enligt uppfinningen, Fig. ll en sidovy av samma arbetsstycke, med fräsverktyget visat bakom detsamma, och Fig. 12 en planvy ovanifrän av arbetsstycket jämte fräsverktyget.

Detalierad beskrivning av ett föredigget utförande av uppfinningen Det i fig. 1 och 2 visade fräsverktyget innefattar en grundkropp l och ett flertal bytbara skärkroppar, som i det visade, föredragna utförandet, är identiska och generellt betecknade 2. För att individuellt särskilja de i grundkroppen monterade skärkroppama är dessa betecknade 2a, 2b, 2c, 2d. 2e och 2f (c v vilka det sistnämnda ej är synligt i Fig. l). Materialet i skärkropparna är hårdare och slitstarkare än materialet i grundkroppen. Med fördel är grundkroppen tillverkad av stål och skärkropparna är hårdmetall. Grundkroppen 1 inbegriper främre och bakre ändar 3 resp. 4, mellan vilka sträcker sig en geometrisk centrumaxel Cl kring vilken grundkroppen är roterbar i en förutbestämd rotationsriktning betecknad Rl. En med 5 betecknad främre del av grundkroppen uppvisar en cylindrisk mantelyta 6, medan en bakre del 7, som är avsedd att fästas i en maskin för att rotera verktyget, kan ha en icke-cylindrisk tvärsnittsform. Lex. polygonformad. Skärkropparna är monterade i säten eller spänfickor, som generellt är betecknade 8 och som individuellt särhàlls medelst suffixen a-f. I exemplet utgörs grundkroppens båda motsatta ändar 3, 4 av plana ytor, som utbreder sig i rät vinkel mot centrumaxeln Cl. Den enskilda spânfickan 8 (se Fig. 7-9) är avgränsad av dels en stödyta 9, dels en sidoyta 10, som i exemplet utbreder sig i rät 120 125 130 [35 40 45 53% B53 vinkel mot stödytan 9. Sidoytan 10 är plan, medan stödytan 9 är utformad såsom en serrationsyta, dvs. en yta i vilken ingår ett flertal raka, parallella äsar 9a, som är inbördes åtskilda av rillor 9b. I stödytan 9 mynnar två axiellt åtskilda hål ll med invändiga gängor eller hongängor för Inottagande av hangängor på skruvar 12 (se Fig. 1 och 2). l exemplet är spänfickorna 8 belägna i grundkroppens främre del och öppnar sig i den främre ändytan 3. I närheten av stödytans 9 inre ände är anordnad en justermekanism 13 för justering av den enskilda skärkroppens axiella läge utmed stödytan 9. Exempelvis kan justermekanismen 13 vara utförd på det sätt. som beskrivs i US 6.655.879 B2.

Det skall även påpekas att de inalles sex spånfickor 8. som i exemplet ingår i grundkroppen. är ekvidistant åtskilda utmed grundkroppens periferi (delning 60°}. och att den enskilda stödytan 9 är vänd framåt i grundkroppens rotationsriktning Rl.

Nu hänvisas till Fig. 3-6. som illustrerar utformningen av den enskilda skärkroppen 2. I det visade, föredragna utförandet har skärkroppen 2 formen av en sexsiding med ett par motsatta huvudytor l4a, l4b, ett par motsatta sidoytor eller sidor l5a, l5b, och ett par motsatta ändytor l6a, l6b, mellan vilka sträcker sig ett imaginärt, axiellt neutralplan NP beläget mitt emellan de båda huvudytorna l4a. 14b. Dessa båda huvudytor är i exemplet inbördes parallella och var och en utformad med en andra sats serrationer 34 i form av tvärsnittsvis V-formiga, raka äsar och rillor avsedda att samverka med rillorna resp. äsarna i stödytoma 9 i grundkroppen 1. Utmed skärkroppens ena sida 15a är utformade ett antal tänder, som är generellt betecknade 17. och individuellt särhållna medelst suffixen a, b och c. Dessa tänder kommer att beskrivas närmare nedan. De båda ändytorna 16a, l6b är i detta fall plana och orienterade i rät vinkel mot såväl huvudytoma som de båda 150 155 l60 |.65 “_70 53% S53 sidorna. Vidare skall påpekas att två genomgående hål 18 mynnar i de båda huvudytoma l4a. 14b och har sina centrumaxlar C2 orienterade i rät vinkel mot neutralplanet NP.

Så långt det visade verktyget hittills beskrivits är detsamma i allt väsentligt tidigare känt genom förutnåmnda SE 0400385- l. I det kända verktyget löper dock spånfickornas stödytor. och därmed de i dessa monterade skårkroppaina, parallellt med grundkroppens centrumaxel, samtidigt som skärkropparnas tänder är satsvis arrangerade i plan, som år vinkelråta mot centrumaxeln; allt i syfte att möjliggöra fråsning av raka spår. i vilka tänderna i samma plan följer varandra i ett och samma spår. Detta innebär att verktyget ej kan användas för avrullningsfråsning.

Innan det uppfinningsenliga verktyget beskrivs ytterligare hänvisas till Fig. 6, som i perspeklivisk vy visar utformningen av den enskilda tanden 17. Varje dylik tand inbegriper två motsatta spånytor 19. mellan vilka sträcker sig dels två flanker 20. dels en ryggyta 21. som övergår i flankerna via välvda övergångsytor 22 i form av så kallade radieövergångar. Utmed spånytan 19 sträcker sig en i sin helhet med 23 betecknad skåregg, som inbegriper ett flertal deleggar, nämligen två tlankeggar 24a, 24b i anslutning till flankema 20, en ryggegg 25 till vilken ryggytan 21 är ansluten, samt två korta. bågforrniga hörneggar 26a, 26b i anslutning till övergångsytoma 22. Mitt emellan flankerna 20, som i exemplet år plana och löper parallellt med varandra. utbreder sig ett centralplan CP, som definierar tandens längdutsträckning.

Såsom framgår av Fig. 3 och 5 år tänderna l7a, l7b. l7c tvärsnittsvis trapetsfonniga och sinsemellan åtskilda av luckor, vilka var för sig avgränsas av dels två motstående llanker 20. dels en botten 27. som i detta fall har formen av en plan yta, vilken löper parallellt med de likaledes plana ryggytorna 21. Vidare år 175 180 185 190 95 53? 853 tändernas längdutsträckning, sådan denna representeras av centralplanet CP. orienterad i rät vinkel mot neutralplanet NP. och därmed i rät vinkel mot varje huvudyta l4a. l4b. I det visade, föredragna utförandet inbegriper skärkroppen 2 tre tänder. vilka sinsemellan har en likformig delning P. Dessa tänder är jämförelsevis kraftiga genom att ha en basbredd Wi uppgående till minst 10% av skärkroppens totala längd L mellan ändytorna 16a, l6b. Trubbvinkeln ff mellan den enskilda tandflanken 20 och ryggytan 21 (och även luckbottnen 27) uppgår i exemplet till 110% vilket innebär att spetsvinkeln mellan flankerna på en och samma tand uppgår till 400 (2 x 200). Med fördel har luckbottnarna 27 i huvudsak samma bredd W; som ryggytorna 21 (måttet Wg), varigenom tändema och luckorna erhåller i huvudsak samma trapetsartade tvärsnittsforin. De båda skruvhålen 18 är belägna på lika stora avstånd L1 från närbelägna ändytor 16a, 16b, medan det inbördes avståndet L2 mellan skruvhälen är större än avståndet L1. I exemplet uppgår L1 till 265% av skärkroppens totala längd L, medan L2 uppgår till 47%.

Genom att avstånden Li är lika stora blir skärkroppen vändbar. Vid sidan av det ena skruvhålet 18 år utformat ett hål eller säte 28, som av operatören kan utnyttjas för att hålla reda på skärkroppens orientering dels i verktyget, dels i samband med eventuell omslipning av skärkroppens tänder.

Av Fig. 4 framgår hurusom tändernas 17 höjd H är tämligen stor i jämförelse med den egentliga skårkroppens bredd W4. I exemplet uppgår sålunda H till ca. 42% av Wq. Spånytorna 19 divergerar i riktning mot ryggytorna 21. Vinkeln ß mellan den enskilda llanken 19 och skårkroppens neutralplan resp. huvudytor uppgår i exemplet till 150. Med andra ord uppgår divergensvinkeln mellan spånytorna 19 till 300. Givetvis kan denna vinkel variera, men bör ligga inom området 20-400, lämpligen 25-350. 200 205 210 E15 '_20 Nu hänvisas äter till Fig. 7-9. som illustrerar det för uppfinningen nya och karaktäristiska, nämligen att spånfickornas stödytor 9 är tippade i en negativ axialvinkel y i förhållande till grundkroppens 1 centrumaxel Cl. För att klargöra begreppet ”negativ axialvinkel" har ändarna hos den långsmala stödytan 9 försetts med hänvisningsbeteckningarna 9c resp. 9d. Av dessa betecknar 9c en främre ände. som är belägen närmast grundkroppens främre ändyta 3, medan 9d betecknar en bakre ände. Såsom framgår av Fig. 7. där grundkroppen betraktas i sidovy, kommer stödytans bakre ände 9d att - tack vare den axiellt negativa intippningen - förflytta sig framför den främre änden 9c, då grundkroppen roterar i den förutbestämda rotationsriktningen Rl.

Därest stödytan 9 hade varit tippad i en positiv axialvinkel, skulle den främre änden 9c förflytta sig framför den bakre 9d betraktat i rotationsriktningen.

För fullständighets skull skall även nämnas att axialvinkeln bleve 00 eller neutral. därest stödytan skulle löpa parallellt med centrumaxeln Cl.

Den negativa axialvinkeln y skall. ä ena sidan. uppgå till minst 0.50. men bör. á andra sidan, ej överskrida 50. I exemplet uppgår y till 3,20 (3012).

Lämpligen kan y väljas inom intervallet 2-40.

Såsom framgår av Fig. 8 och 9 är den enskilda stödytan 9 även intippad i en viss, negativ radialvinkel ö. vilken utgör den vinkel som bildas genom att ett för äsarrias 9a toppar 33 gemensamt plan E är snedställt relativt en radie Ra, som sträcker sig frän grundkroppens centrumaxel Cl till toppen pä den längst ut mot periferin belägna àsens topp. I exemplet uppgår ö till 3,6°; ett värde som är fullt tillräckligt för att ge tändemas 17 ryggytor 21 god släppning från de genererade ytorna (se den streckprickade cirkeln i Fig. 8). I praktiken bör ö ligga inom intervallet O,5-lO°. lämpligen 1-50, och företrädesvis 2-40 225 E35 140 45 53 'l 353 10 I och med att skärkropparna 2 i sitt monterade tillstånd hålls anpressade med sina undersidor (endera av huvudytoma 149.. l4b) mot stödytoma 9 i grundkroppen, kommer givetvis även skärkroppama att bli snedställda i en negativ axialvinkel y. Såsom visas i Fig. 2 medför denna snedställning av skärkropparna att dessas olika tänder 17 kommer att lokaliseras utmed en gemensam. imaginär skruvlinje eller helix X. varvid tändernas längdutsträckning CP följer skruvlinjen. Skruvlinjen har en stigning P. som är lika stor som delningen P mellan de enskilda tänderna pä varje skärkropp. I det visade. föredragna exemplet är samtliga skärkroppar identiska. Av detta skäl är det, för att lokalisera tänderna utmed skruvlinjen X, även nödvändigt att förskjuta skärkropparna axiellt relativt varandra, närmare bestämt i steg om 1 /n x P mm. där n är antalet skärkroppar, och P delningen i millimeter mellan den enskilda skärkroppens tänder, allt under förutsättning att skärkropparria är ekvidistant åtskilda utmed grundkroppens mantelyta (dvs. att de peiiferiska delningarna mellan skärkropparna är lika stora). I exemplet. dä verktyget inbegriper sex skärkroppar uppgår delningen mellan desamma till 600. Om delningen P mellan tänderna skulle uppgå till 10,7 mm (säsom fallet är i prototyputförandet), mäste skärkropparna förskjutas axiellt relativt varandra med måttet 1.8 mm (10,7/6]. Denna axiella förskjutning möjliggörs genom att de olika spänfickorna 8 ges olika längd. Sålunda är spänfiekan Sa något kortare än spänfickan 8b, som i sin tur är kortare än spänfickan Se. etc. Den i den kortaste spänfickan 8a monterade skärkroppen 2a är belägen med sin främre ändyta i omedelbar närhet av grundkroppens främre ändyta 8. Nästa skärkropp 2b är däremot axiellt förskjuten (1 .8 mm) bakat frän ändytan 3. skärkroppen Ze 3,6 mm, osv.

För att ernä goda bearbetningsresultat är det av vital betydelse att skärkroppanias läge utmed tillhörande stödytor kan justeras, så att tänderna exakt följer skruvlinjen X. Detta kan ske medelst justerrnekanismerna 13. Vid montering 250 255 260 265 ï70 11 av skärkropparna dras skruvarna 12 först åt preliminärt. varefter justermekanismerna 13 utnyttjas för att fininställa skårkropparnas lägen innan skruvarna 12 dras åt slutgiltigt med ett förutbestämt vridmoment.

Med fortsatt hänvisning till Fig. 2 skall påpekas att kanaler 29 öppnar sig i spånfickomas sidovåggar 10. Via dessa kanaler kan vätska spolas mot. skärkroppama för att kyla och/ eller smörja dessa. I Fig. 2 betecknar vidare den streckade cirkellinjen 30 ett imaginårt arbetsstycke med diametern D under bearbetning medelst verktyget. Horisontellt från arbetsstyckets centrumaxel CS visas ett referensplan RP. Då en godtycklig punkt på arbetsstyckets mantelyta eller periferi under arbetsstyckets rotation passerar referensplanet RP, är denna punkt belägen på kortast möjliga avstånd från verktyget.

Det unpfinningsenliga verkgrgets funktion och fördelar För att illustrera verktygets funktion hänvisas till Fig. l0~ 12. i vilka arbetsstycket 30 nu visas med heldragna linjer. I praktiken kan arbetsstycket bestå av en axel, Lex. en driv- eller vevaxel, som skall utformas med en splineskoppling i form av långsmala, raka bommar 31 som åtskiljs av spår 32. vilka skall åstadkommas med hjälp av det. beskrivna verktyget. I detta fall uppgår antalet bommar och bomspär till 38. För enkelhets skull visas dessa bommar och spår i färdigbearbetat skick. dvs. med full längd, i Fig. ll och 12. I exemplet tänkes arbetsstycket 30 vara uppspänt i ett axiellt orörligt tillstånd, i vilket detsamma enbart kan roteras, närmare bestämt i rotationsriktningen R2 kring arbetsstyckets centrumaxel G3. l den fortsatta beskrivningen kommer att användas sådana begrepp som ”vertikal ”horisontellà "övre" resp. "nedre". vilka dock enbart hänför sig till ritningsfigurerna 10- 12. Med andra ord kan såväl arbetsstycket som verktyget vara 275 280 285 290 95 53% 853 12 godtyckligt placerade i rummet förutsatt att desamma inbördes intar de lägen, som visas i figurerna.

I en koordinatflktning betraktad i Fig. 11 är verktygets grundkropp 1 snedställd relativt vertikalplanet, nämligen i samma vinkel y som skärkropparna 2 är tippade eller snedställda relativt grundkroppens centrumaxel Cl. Betraktad i Fig. 10 är grundkroppens centrumaxel Cl dock lokaliserad ivertikalplanet. Förutom att vara roterbart i rotationsriktningen Rl kan verktyget även förflyttas linjärt eller längdmatas, nämligen i riktning av pilen Fl i Fig. 12. Dessutom är verktyget ställbart rörligt i sidled i riktning av dubbelpilen F; (se Fig. 10] för att kunna föras i och ur ingrepp med arbetsstycket. Det förtjänar även påpekas att skärkropparnas 2 tänder 17 roterar på ett sådant sätt att den ena av de båda motsatta spänytorna 19 och vissa av de anslutande deleggarna kommer att träffa arbetsstycket i en godtycklig koordinatpunkt innan övriga ytor. dvs. ílankerna 20 och ryggytan 21. när fram till samma punkt. Härvid släpper de sistnämnda ytorna frän de av deleggarna utmed spänytan genererade ytorna i arbetsstycket. l exemplet, dä fräsningen sker genom motfräsning. kommer de avskilda spänorna att kastas ut framåt i rnatningsriktningen Fl.

Den aktuella fräsningsoperationen. som utgörs av så kallad avrullningsfräsning, bygger på en noggrann avvägning och synkronisering av verktygets och arbetsstyckets rotationshastigheter tillika med verktygets hastighet i längdmatningsriktningen F 1. Generellt gäller att verktygets rotationshastighet skall vara så mycket större än arbetsstyckets rotationshastighet som antalet önskade bomspär. Om antalet bornspår, såsom nämnts, uppgår till 38 skall verktygets rotationshastighet sålunda vara 38 gånger större än arbetsstyckets rotationshastighet. Vidare kan sägas att verktygets längdmatningshastighet är måttlig i likhet med arbetsstyckets rotationshastighet. 300 305 310 515 »20 25 ššïšä B53 13 Då en godtycklig punkt (saknar hänvisningsbeteckning) utmed mantelytan på arbetsstycket 30 under dettas rotation i riktning av pilen R2 (vid äntring eller senare under bearbetningen) underifrån närmar sig referensplanet RP, kommer densamma att först träffas av en lågt belägen tand i någon av skärkropparna 2, t.ex. tanden l7a i skärkroppen 2d, såsom visas i Fig. 10 (se även Fig. 3). Härvid kommer tanden 17a att avskilja en tunn och ytligt belägen spåna, närmare bestämt med hjälp av tandens överst befintliga hörnegg 26a (se Fig. 6] samt delar av de angränsande deleggaina 24a, 25. Därefter släpper tanden från arbetsstycket. När detta roterat ytterligare cirka 1.57° (360 / 38 X 6) har verktyget samtidigt roterat l / 6 varv. dvs. 600. under begränsad längdmatning i riktningen Fl. varvid det i nämnda punkt initierade spåret träffas av tanden 17 a hos den efterföljande skärkroppen 2e. Härvid kommer den sistnämnda tanden att avskilja en ytterligare spana, som är bredare än den först avskilda, i och med att tandens övre hömegg 26a jämte anslutande partier av deleggarna 24a och 25 nu gräver sig in djupare i arbetsstycket. Efter ytterligare 1,57" rotation av arbetsstycket och 600 rotation av verktyget förs tanden 17a i nästa skärkropp 2f i ingrepp med arbetsstycket och avskiljer en spana, som är ännu något bredare än de första spånorna. Dessa deloperationer upprepas fram till dess att den roterande punkten eller det initierade spåret pä arbetsstyckets mantelyta när referensplanet RP.

Här skall observeras att bearbetningen av det initierade bomspåret först uteslutande sker med hjälp av de övre partierna av skäreggarna på de tänder, som befinner sig under referensplanet RP, medan de övriga partiema av skäreggen 23, dvs. den undre hälften av Iyggeggen 25. hömeggen 26b samt flankeggen 24b ej har kontakt med arbetsstycket.

Dä det initierade bomspåret under sin rotation i riktning av pilen R2 passerar referensplanet RP, reverseras ovannämnda fenomen såtillvida att endast 330 335 i40 45 14 de undre deleggarna (den undre hälften av ryggeggen 25. hömeggen 26b och ilankeggen 24b) till tändernas skäreggar 23 skär in i arbetsstycket. medan de övre deleggarna ovanför centrumplanet CP (se Fig. 6] går fria eller släpper från arbetsstyeket.

Genom att pä lämpligt sätt avpassa verktygets längdmatningshastighet i förhållande till arbetsstyckets 30 rotationshastighet (R2l, kommer bearbetningen av varje initierat bomspär att efter ett varvs rotation av arbetsstycket vidta exakt där bearbetningen under det föregående varvet avslutades. Genom att skärkropparna 2 såväl som verktyget i dess helhet är snedställda i vinkeln y på ovan beskrivet sätt, kommer tändernas flankeggar 24a, 24b att generera ytor, som löper parallellt med arbetsstyckets centrumaxel CB trots att arbetsstycket roteras samtidigt som verktyget längdmatas och roteras. Tillsammans kommer därför de diminutiva delytor, som genereras under varje tandingrepp att bilda sammanhängande, längsmala ytor i form av bomflanker, som löper parallellt med arbetsstyckets eentrumaxel.

Den snabbhet med vilken avrullningsfräsning av exempelvis en splineskoppling låter sig genomföras kan i praktiken vara begränsad av ett flertal faktorer, såsom risken för vibrationer, önskad ytsläthet, tillgänglig maskinutrustning etc. Även om formningen av en splineskoppling skulle ta någon eller nâgra minuter i anspråk, erbjuder uppfinningen dock den grundläggande fördelen att ett roterande arbetsstycke. tex. ett arbetsstycke som i övrigt enbart kräver svarvning, kan utföras med raka, axiellt löpande spår av det beskrivna slaget. Det är till och med tänkbart att utföra avrullningsfräsningen samtidigt som annan bearbetning av övriga delar av samma arbetsstycke pågår. 350 355 360 365 370 575 :Fl tail .av CCI UI E13' 15 Det må nämnas att fräsningen kan utföras genom såväl motfräsning som medfräsning. Valet mellan mot- eller medfräsiiing består helt enkelt i att välja den sida på arbetsstycket, utmed vilken verktyget skall arbeta.

Tänkbara modifikationer av uppfinningg Inom ramen för uppfinningen. sådan denna kommer till uttryck i de efterföljande, självständiga patentkraven, är det tänkbart att modifiera det visade verktyget på olika sätt. Teoretiskt är det sålunda tänkbart att utforma verktyget med endast en skärkropp istället för ett flertal periferiskt åtskilda skärkroppar. Då flera skärkroppar kommer till användning, kan vidare den axiella förskjutningen av de olika tändema relativt varandra åstadkommas på annat sätt än genom att placera identiska skärkroppar i olika axiella lägen relativt grundkroppens ändyta.

Sålunda är det ej uteslutet att i lika långa spånfickor placera olika långa skärkroppar, som har sina tänder placerade så att de i monterat skick lokaliseras utmed en cylindrisk skmvlinje med jämn stigning. Vidare kan skärkropparna utformas utan möjlighet att vändas, varvid tänderna tillverkas med endast en användbar skäregg. istället för två, såsom visats i det föredragna utförandet. Härvid kan skärkroppen utformas med serrationer enbart på sin undersida. medan ovansidan kan göras plan och slät (t.ex. för att motverka fastkletning av spånor). Då behöver ovan- och undersidorna ej heller vara parallella med varandra. Även antalet tänder på den enskilda skärkroppen kan variera. I exemplet, där varje skärkropp inbegriper tre tänder, är verktyget avsett för bearbetning av arbetsstycken med liten eller måttlig diameter. För bearbetning av arbetsstycken med större diameter kan antalet tänder ökas. För de allra flesta applikationer är dock maximalt sex tänder tillfyllest. Det är även möjligt att variera tändernas och därmed skäreggarnas profilforrn för att ge spår och bommar med olika profilfonn. För de flesta applikationer föredras dock den visade, trapetsformiga profilformen. som genererar 380 385 390 *ššíš 'l S53 16 bommar med evolventprofilforin. Det mä även nämnas att den enskilda skärkroppens tänder ej nödvändigtvis mäste sträcka sig i rät vinkel mot skärkroppens neutralplan eller undersida. Om det vore önskvärt att minska den axiella inüppningsvinkeln för stödytorna i grundkroppen, skulle sålunda en viss snedställning av tänderna relativt skärkroppens neutralplan kunna kompensera minskningen. Antag att stödytomas intippningsvinkel y skulle behöva reduceras från ovannämnda 3.20 till 2,20. För att bibehålla samma verksamma angreppsvinkel 3.20 i verktyget, kan kompenseriiig ske genom att tänderna orienteras i 890 vinkel mot neutralplanet. istället för 90”. l praktiken föredras dock det ovan beskrivna utförandet med vinkelräta tänder. Dessutom är det tänkbart att fixera skärkroppen mot en underläggsplatta, som i sin tur fixeras relativt stödytan. Än vidare är det möjligt att läsa skärkroppen på annat sätt än med hjälp av skruvar och serrationer i form av enbart raka. parallella äsar. Sålunda skulle gränssnittet mellan skärkroppen och grundkroppen kunna inbegripa kopplingsytor, som kan läsa skärkroppen icke blott radiellt utan även axiellt. varvid behovet av särskilda justennekanismer skulle bortfalla.

Claims (19)

395 400 405 110 l15 'ii-Ei EEE 17 PATENTKRAV

1. Fräsverktyg innefattande dels en grundkropp (l) med en mantelyta (5) och två motsatta ändar (3. 4), mellan vilka sträcker sig en geometrisk centrumaxel (Cl) kring vilken grundkroppen är roterbar i en förutbestämd rotationsriktning (Rl), dels en bytbar skärkropp (2), som inbegriper ett par motsatta huvudytor (l4a, 14b), av vilka den ena i monterat skick bildar en undersida och den andra en ovansida. ett par motsatta sidor (1521, l5b), samt ett par motsatta åndytor (l6a, 16b), varvid den enskilda skärkroppen innefattar en sats tänder (17), vilka är belägna med likformig delning (P) utmed en sida (l5a) på skärkroppen och var för sig innefattar en i anslutning till en skäregg (23) utformad spänyta (19), från vilken tanden sträcker sig mellan ett par flanker (20) och har en viss längdutsträckning (CP), som är orienterad i vinkel mot. undersidan (l4a, l4b). och varvid skärkroppen är fixerad i en i grundkroppens (1) mantelyta (5) sig öppnande ficka (8) med en i riktning framåt i grundkroppens rotationsriktning (R1) vänd stödyta (9), mot vilken skärkroppens (2) undersida är vänd, kännetecknat därav, att den enskilda fickans (8) stödyta (9), och därmed skärkroppens (2) undersida (14a, 14b). är tippad i en negativ ardalvinkel (v) om minst 0.5" relativt grundkroppens (l) centrumaxel (Cl) för att lokalisera skärkroppens (2) tänder (17) utmed en gemensam, imaginär skruvlinje (X), vilken är koncentrisk med grundkroppens centrumaxel (Cl) och har en jämn stigning (P). som överensstämmer med delningen (P) mellan tänderna (17).

2. Fräsverktyg enligt krav 1, kännetecknat därav. att sagda axialvinkel (v) uppgår till högst 50.

3. Fräsverktyg enligt krav 1 eller 2. kännetecknat därav, att fickans (8) stödyta (9) ävenledes är tippad i en negativ radialvinkel (ö) om minst 0,5fl. 420 425 430 135 140 5 3 få B 5 23 18

4. Fräsverktyg enligt krav 3. kännetecknat därav, att radialvinkeln (ö) uppgår till högst 100.

5. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att detsamma innefattar ett flertal periferiskt åtskilda skärkroppar (2a, 2b, 2c. 2d, 2e. 21).

6. Fräsverktyg enligt krav 5, kännetecknat därav. att skärkropparria är identiska och dels periferiskt ekvidistant åtskilda utmed grundkroppens (l) mantelyta (6). dels axiellt förskjutna relativt varandra i steg om 1/ n x P mm, där n är antalet skärkroppar och P delningen i millimeter mellan den enskilda skårkroppens tänder (17).

7. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännctecknat därav, att den enskilda skärkroppen (2) innefattar minst tre och högst sex tänder (17).

8. Fräsverktyg enligt krav 7, kännetecknat därav, att tänderna (17) har en basbredd (W i), som uppgår till minst 10% av skärkroppens (2) längd (L) mellan ändytorna (16a, 16b).

9. Fräsverktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att skärkroppens enskilda tand (17) är tvärsnittsvis trapetsformig genom att förutom de båda flankerna (20) inbegripa en ryggyta (21). mot vilken flankerna sträcker sig i trubbiga vinklar (d).

10. Fräsverktyg enligt krav 9, kännetecknat därav, att en enskild botten (27) i en tandlucka, som åtskiljer två närbelägna tänder (17) i skårkroppen, har en bredd (VK/g). som år i huvudsak lika stor som ryggytans (21) bredd (VVa).

11. Bytbar skärkropp för fräsverktyg enligt något av föregående krav. innefattande ett par motsatta huvudytor (l4a. 14b), av vilka den ena i monterat 445 450 455 160 (65 53? 853 19 skick bildar en undersida och den andra en ovansida, ett par motsatta sidor (l5a, 15b), och ett par motsatta ändytor (16a, 16b), samt en sats tänder (17). vilka är belägna med likformig delning (P) utmed en sida (15a) på skärkroppen och var för sig innefattar en i anslutning till en skäregg (23) utformad Spånyta (19), från Vilken tanden sträcker sig mellan ett par flanker (20) och har en viss längclutsträckning (CP). som är orienterad i vinkel mot undersidan, kännetecknad därav. att den enskilda tanden (17) är tvärsnittsvis trapetsforrnig genom att förutom de båda flankema (20) inbegripa en ryggyta (21), mot vilken flankerna sträcker sig i trubbiga vinklar (d) .

12. Skärkropp enligt krav 11, kännetecknad därav, att en enskild botten (27) i en tandlucka, som ätskiljer två närbelägna tänder (17) i skärkroppen har en bredd (Wz). som är i huvudsak lika stor som ryggytans (21) bredd (VVa).

13. Skärkropp enligt krav 11 eller 12, kännetecknad därav. att densamma innefattar minst tre och högst sex tänder (17).

14. Skärkropp enligt något av kraven 11-13, kännetecknad därav. att tänderna (17) har en basbredd (W 1), som uppgår till minst 10% av skärkroppens längd (L) mellan ändytorna (l6a. 16b).

15. Grundkropp för fräsverktyg enligt något av kraven 1-10, innefattande en mantelyta (5) och två motsatta ändar (S, 4), mellan vilka sträcker sig en geometrisk centrumaxel (Cl) kring vilken grundkroppen är roterbar i en förutbestämd rotationsriktning (Rl). varvid i mantelytan (5) öppnar sig åtminstone en ficka (8) med en i riktning framåt i grundkroppens rotationsriktning (Rl) vänd stödyta (9). mot vilken en skärkropp är ansättbar, kännetecknad därav, att fickans (8) stödyta (9) är tippad i en negativ axialvinkel (y) om minst 0,50 relativt grundkroppens centrumaxel (C1) för att lokalisera tänder på skärkroppen utmed en 470 475 53% 3553 20 gemensam, imaginär skruvlinje (X), vilken är koncentrisk med grundkroppsns centrumaxel (Cl) och har en jämn stigning (P).

16. Grundkropp enligt krav 15. kännetecknad därav. att sagda axialvinkel (v) uppgår till högst 50.

17. Gmndkropp enligt krav 15 eller 16, kännetecknad därav, att fickans stödyta (9) ävenledes är tippad i en negativ radialvinkel (ö) om minst O.5°.

18. Grundkropp enligt krav 17. kännetecknad därav, att radialvinkeln (ö) uppgår till högst 10”.

19. Grundkropp enligt något av kraven 15-18, kännetecknad därav, att fickomas (8) stödytor (9) är identiska. och dels periferiskt ekvidistant åtskilda utmed grundkroppens mantelyta. dels axiellt förskjutna relativt varandra på så sätt att varje enskild stödyta - med undantag för en - är belägen på ett större axiellt avstånd från ändytan (3) än den närmast framförvarande stödytan betraktat i grundkroppens rotationsriktning (R1).