SE533019C2

SE533019C2 - Skärverktyg med radiella skäreggar

Info

Publication number: SE533019C2
Application number: SE0950135A
Authority: SE
Inventors: Jan-Willem Van Iperen
Original assignee: Seco Tools Ab
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2010-06-08
Also published as: RU2011140946A; SE0950135A1; BRPI1009522A2; CN102348524A; KR20110139217A; EP2406030A4; WO2010104453A1; EP2406030A1; US20110299947A1

Description

25 30 533 G13 FIG. 6 är en schematisk ändvy av ett skärverktyg enligt en aspekt av föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING FIG. 1 visar ett skärverktyg 21 som innefattar en kropp 23 med en arbetande ände 25 och ett flertal skäreggar 27 vid den arbetande änden av kroppen. Såsom framgår av FIG. 2 innefattar varje skäregg 27 en radiell skäreggskomponent 29 som är orienterad i en vinkel oi mot en radie R som sträcker sig fràn en rotationsaxel A för kroppen 23 och, såsom framgår av till exempel FIG. 3 och 4, en axiell skäreggskomponent 31 som sträcker sig generellt i riktningen av rotationsaxeln för kroppen. I utföringsformen enligt FIG. 1-4 är skäreggarna 27 utformade i ett stycke med kroppen 23, så som i form av ett skärverktyg som är bildat av en pressad och sintrad hârdmetall; dock kan skäreggarna vara utformade såsom delar av borttagbara och/eller indexerbara skär (ej visade) som är fästa vid en verktygshállarkropp.

Såsom framgår av FIG. 2 genomskär varje radiell skäreggskomponent 29 en motsvarande radie R vid en runtomgäende periferi P av skärverktyget 21. Varje radiell skäreggskomponent 29 leder sin motsvarande radie Fl i en rotationsriktning D för skärverktyget 21. Pä detta vis tenderar frän arbetsstycket bildade spånor att bildas utanför utrymmet mellan pâ varandra följande tänder eller skäreggar så att spånrum mellan skäreggarna inte begränsar storleken av spànan. Dessutom tenderar orienteringen av de radiella skäreggskomponenterna 29 på detta vis att tvinga spànor utåt mot periferin P av skärverktyget 21, där de kan flöda igenom utrymmen 33 mellan på varandra följande axiella skäreggskomponenter 31 av skäreggarna 27 för avlägsnande från skärstället. Medan utrymmena 33 kan uppvisa skruvformade former harutrymmena iden utföringsform som visas i FIG. l en 0° skruvlinje.

I utföringsformen enligt FIG. 2 är varje skäregg 27 rak när den betraktas utmed en geometrisk axel A för skän/erktyget 21, dvs den radiella skäreggskomponenten 29 - den enda synliga delen av skäreggen - är rak när den betraktas utmed den geometriska axeln A för skärverktyget. Var och en av raka linjer som sträcker sig utmed varje skäregg 27 tangerar en gemensam cirkel C, och en inre del 49 av den arbetande änden 25 som generellt avtecknas av de inre ändarna av skäreggarna och kan sträcka 10 15 20 25 30 533 (H3 sig till en främsta del av den arbetande änden såsom visas i FIG. 3, eller kan vara nedsänkta i förhållande till de inre ändarna av skäreggarna. En passage 36 kan sträcka sig igenom skärverktyget till den inre delen 49, så som för att tillhandahålla kyl- eller smörjfluid.

Såsom framgår av FIG. 5 följer en axiell släppningsyta 35 åtminstone en del 37 av varje axiell skäreggskomponent 31 i en rotationsriktning D för skärverktyget 21. För varje skäregg 27 är den axiella släppningsytan 35 icke vinkelrät mot radien R som svarar mot den radiella skäreggskomponenten 29 av skäreggen, och är icke vinkelrät mot den radiella skäreggskomponenten. l den utföringsform som visas i FIG. 5 bildar den axiella släppningsytan 35 en vinkel 9 av ungefär 1° med normalen till den radiella skäreggskomponenten 29. En radiell släppningsyla 39 följer även vanligen åtminstone en del 41 av varje radiell skäreggskomponent 29 i en rotationsriktning D av skärverktyget. Såsom framgår av FIG. 2 har den radiella släppningsytan 39 vanligen generellt triangulär form med en följande egg 43 som föregår ett spänrum 45 som föregår nästa skäregg 27. Spànrummet 45 kommer vanligen vara väsentligen nedsänkt i förhållande till den radiella släppningsytan 39 för att underlätta bildning av spänor.

Det ska förstås att den radiella släppningsytan 39 och den axiella släppningsytan 35 vanligen går upp i varandra. På samma sätt gär vanligen den radiella skäreggskomponenten 29 och den axiella skäreggskomponenten 31 upp i varandra.

Såsom framgår av FIG. 4 kan den radiella skäreggskomponenten 29 betraktas vara det parti av skäreggen 27 som sträcker sig upp till den runtomgàende periterin P av skärverktyget 21 och den axiella skäreggskomponenten 31 kan betraktas vara det parti av skäreggen som sträcker sig utmed periterin. Den radiella skäreggskomponenten 29 kan vara krökt, så som med en radie, för att mjukt övergå i den axiella skäreggskomponenten 31. Den radiella skäreggskomponenten 29 kan även innefatta andra radier H2 eller raka sektioner. Uttöringsformen som visas i FIG. 4 visar en skäregg 27 betraktad i en riktning som är vinkelrät mot skäreggen och vinkelrät mot rotationsaxeln A där skäreggen innefattar en rak sektion 47 som sträcker sig från den inre delen 49 av verktyget 21 mot den yttre periterin P som är generellt vinkelrät mot rotationsaxeln A. Den raka sektionen 47 övergåri en krökt sektion 51 med radien Rt 10 15 20 25 30 vilken i sin tur övergår i en krökt sektion 53 med en mindre radie R2 som övergår i den axiella skäreggskomponenten 31 vid den yttre periferin P. i syfte att jämföra föreliggande uppfinning med ett konventionellt skärverktyg visar FIG. 6 schematiskt ett skärverktyg 121 med en skäregg 129 vid en arbetande j ände av skärverktyget. Skän/erktyget 121 har en radie R, och en matning R - Y. För ett konventionellt skärverktyg med skäreggar som är orienterade utmed radiella linjer, dvs a = 0°, är vid matning R - Y längden av spånan också R - Y. l skärverktyget enligt uppfinningen är skäreggen 129 orienterad i en vinkel skild från noll mot en radie och, vid matning R - Y, är längden av spånan L". L" kan beräknas enligt följande: R2=L2+x2 |_=(R2-x2)*/2 V2 = L* + X2 L' = (V2 - xzïfz L=i_'+i_" |_“=L-L'=(R2-x2)”-(v2-x2)” sin u = X/R Om sålunda R = 8 och Y = 6, om skäreggen är orienterad i till exempel vinklar oi = 18°, så är X = 2,48 och L" = 2,19. Om R = 8 och Y = 6, om skäreggen är orienterad i till exempel vinklar o = 31°, så är X = 4,12 där oi = 31° och L" = 2,48. l ett konventionellt verktyg, där u = 0°, kommer däremot längden av spånan att vara 2. Ju större vinkeln oi är, desto tunnare kommer till följd av detta spänorna som bildas att vara jämfört med ett skärverktyg som drivs vid samma rotationshastighet och matningshastighet. Med andra ord bildar skäreggarna som bildar längre spänor, dvs skäreggarna vinklade i a = 18° eller 31 °, vanligen tunnare spänor om matningen för skärverktyget är lika, eftersom materialvolymen som avskiljs av varje skärverktyg vid samma matning är lika.

Jämfört med ett konventionellt skärverktyg med samma diameter och antal skäreggar bildar, genom väsentligen samma logik, skärverktyget 121 enligt uppfinningen spänor med samma tjocklek som spänor som bildas av det andra skärverktyget när skärverktyget drivs vid samma rotationshastighet och en högre matningshastighet än det andra skärverktyget. Istället för att producera tunnare spänor vid samma matning kan med andra ord skärverktyget 121 producera spänor med samma storlek vid en högre matning.

Skärverktyget enligt föreliggande uppfinning hänför sig företrädesvis till området icke-borrande ändfräsar. Skärverktyget har längre radiella skäreggar radiellt utanför 10 15 533 Üﬁšš cirkeln C än hittills kända verktyg med samma diameter så att tunnare spånor skärs och högre matningshastigheter kan användas under det att verktygets livslängd vidmakthàlls. Den geometriska konfigurationen av skän/erktyget enligt föreliggande uppfinning möjliggör även tillhandahàllandet av fler radiella skäreggar än hittills kända verktyg med samma diameter sà att ännu högre matningshastigheter kan användas. l föreliggande ansökning är användningen av termer så som "inkluderande" icke begränsande och är avsedd att ha samma betydelse sásom termer sä som "innefattande" och inte utesluta förekomsten av annan konstruktion, 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 nödvändiga, är underlàtenheten att använda sådana termer inte avsedd att avspegla att konstruktion, material eller åtgärder är erforderliga. l den utsträckning som konstruktion, material eller åtgärder för nän/arande anses vara erforderliga, är de identifierade som sådana. Även om denna uppfinning har illustrerats och beskrivits i enlighet med en föredragen utföringsform, inses det att variationer och ändringar kan göras däri utan att avvika frän uppfinningen såsom den framställs i patentkraven.

Claims

10 15 20 25 533 GWS PATENTKFtAV

1. Skärverktyg (21) uppvisande en rotationsaxel (A) och innefattande: en kropp (23) med en arbetande ände (25); och ett flertal skäreggar (27) vid den arbetande änden (25) av kroppen (23), varvid varje skäregg (27) innefattar en radieli skäreggskomponent (29), där varje radieli skäreggskomponent (29) är orienterad i en vinkel (u) mot en radie (R) som sträcker sig fràn en rotationsaxel (A) av verktyget, kännetecknat av att inre ändar av skäreggama (27) ligger på en gemensam cirkel (C) som är koncentrisk med rotationsaxeln (A), varvid varje nämnda inre ände av en skäregg (27) bildar en tangent till cirkeln (C).

2. Skärverktyg (21) enligt krav 1, kännetecknat av att skäreggarna (27) är utformade i ett stycke med kroppen (23).

3. Skärverktyg (21) enligt något av kraven 1-2, kännetecknat av att varje radieli skäreggskomponent (29) genomskär en motsvarande radie (R) vid en runtomgående periferi (P) av skärverktyget (21).

4. Skärverktyg (21) enligt krav 3, kännetecknat av att varje radiell skäreggskomponent (29) leder sin motsvarande radie (R) i en rotatlonsriktning (D) av skärverktyget (21).

5. Skärverktyg (21) enligt något av kraven 1-4, kännetecknat av att varje skäregg (27) vidare innefattar en axlell skäreggskomponent (31) som sträcker sig i en generellt axiell riktning av skärverktyget (21).

6. Skärverktyg (21) enligt något av kraven 1-5, kännetecknat av att en axiell släppningsyta (35) följer åtminstone en del (37) av varje axiell skäreggskomponent (31) i en rotationsriktning (D) av skärverktyget (21 ). 10 15 20 25 533 015

7. Skärverktyg (21) enligt krav 6, kännetecknat av att, för varje skäregg (27), är den axiella släppningsytan (35) icke vinkelrät mot radien (R) som svarar mot den radiella skäreggskomponenten (29) av skäreggen (27).

8. Skärverktyg (21) enligt krav 6, kännetecknat av att en radiell släpphingsyta (39) följer åtminstone en del (41) av varje radiell skäreggskomponent (29) i en rotationsriktning (D) av skärverktyget (21).

9. Skärverktyg (21) enligt något av kraven 1-8, kännetecknat av att varje skäregg (27) är rak när den betraktas utmed en rotationsaxel (A) för skärverktyget (21).

10. Skärverktyg (21) enligt något av kraven 1-9, kännetecknat av att raka linjer som sträcker sig utmed varje skäregg (27) var och en tangerar en gemensam cirkel (C).

11. Skärverktyg (21) enligt något av kraven 1-9, kännetecknat av att åtminstone ett parti (51, 53) av varje skäregg (27) är krökt när det betraktas i en riktning som är vinkelrät mot skäreggen (27) och vinkelrät mot rotationsaxeln (A).

12. Skärverktyg (21) enligt något av kraven 1~11, kännetecknat av att skärverktyget (21 ), jämfört med ett andra skärverktyg med samma diameter och antal skäreggar, formar tunnare spånor när det drivs vid samma rotationshastighet och matningshastighet som det andra skärverktyget.

13. Skärverktyg (21) enligt något av kraven 1-12, kännetecknat av att skärverktyget (21), jämfört med ett andra skärverktyg med samma diameter och antal skäreggar, formar spànor med samma tjocklek som spànor som bildas av det andra skärverktyget när skärverktyget (21) drivs vid samma rotationshastighet som och en högre matningshastighet än det andra skärverktyget.