SE535180C2 - Verktygskoppling för roterande verktyg - Google Patents

Abstract

(Ii ß-ÅLH D85 PlSE LG/KOB S a m m a n d r a g Uppfinningen avser en anordning (4) vidför skärande bearbetning och med utbytbar (2). roterande Verktyg (1)skärande toppdel (3) och en fasthàllande verktygskroppVerktygskroppen (2) uppvisar en cylindrisk mottagningsdel (5) försedd med ett antal i huvudsak radiella àsar (6) och spår (7} och toppdelen (3) har en tappformiganslutningsdel (8) med passande kongruenta spår (9) øch åsar(10), liknande kuggar eller åsar och dalar hos splines. (Fig 1)

Description

20 25 30 535 180 US 2008/0193237 Al visar fasthållning enligt ovan angivna slag från Iscar och US 2001/0041089 Al resp WO 03/068436 Al visar verktygsfastsättning med hjälp av gängförband. Samma nackdelar som sagts gäller även för dessa.

US 2001/0041089 A1 avser en fasthållnings- anordning för ett roterbart skärverktyg och i form av en gängad tapp (22) och en gängad hylsa (24). En gänga går därvid hela varvet runt med fin eller grov stigning, och sträcker sig knappast svagt spiralvridet och liknande kuggar eller åsar och dalar hos splines. Det antydes ej något i sagda dokument om lösning som har làsningseffekt (in-ut från rotationscentrum) inbyggd i både kropp och topp, som skyddar mot att verktygskroppens infästning fjärmas från rotationscentrum vid mycket hög belastning.

När gängan enligt sagda US 2001/0041089 Al är fullt belastad, finns endast en kraft som trycker i riktning inifrån och ut.

Huvudändamålet med den föreliggande patentansökan är således att åstadkomma en anordning som löser bl.a. de ovan sagda problemen, och som genom sin unika anslutning motstår de högre skärkrafter, främst i form av moment, som uppstår vid skärande bearbetning, då högsta möjliga produktivitet skall uppnås, i form av hög avverkningshastighet.

Sagda ändamål uppnås medelst en anordning enligt den föreliggande uppfinningen, som i huvudsak kännetecknas därav, att åsar och spår hos verktygskroppen och toppdelen och vilka sträcker sig axiellt i längdrikt- ningen av verktygskroppen och toppdelen och i huvudsak radiellt i riktning ut från deras centrumaxel är svagt spiralvridna, att toppdelen har en tappformig anslutnings- del med passande kongruenta spår och åsar, liknande kuggar 10 15 20 25 30 535 130 eller àsar och dalar hos splines, att åsarnas spiral, sett från verktygskroppens ändplan, är vridna i medurs riktning varigenom en ökad friktion uppstår då toppdelens skäreggar belastas, att åsarnas framsida, sett i rotationsriktningen vid bearbetning, är positionerade i en vinkel, relativt ett tangentplan för anslutningens cylindriska segment, som understiger 90°, varigenom en làsningseffekt uppstår i radiell riktning mellan verktygskroppen och toppdelen, varigenom sagda anslutning mellan spår och àsar hos sammankopplad toppdel med verktygskropp i ingreppsläge är självlåsande.

Uppfinningen beskrives i det följande med hänvisning till bifogade ritningar såsom ett föredraget utföringsexempel, på vilka Fig 1 visar en sprängvy av ett roterande verktyg med dess skärande toppdel och dess roterande verk- tygskropp isärtagna från varandra i perspektiv, Fig 2 visar toppdelen i perspektiv snett bakifrån, Fig 3 visar en sidovy av en verktygskropp, Fig 4 visar en ändvy av verktygskroppen, Fig 5 visar en snittvy av en verktygs- kropp, Fig 6 och 7 visar exempel på fasthàllningselement vid kopplingsänden för en toppdel, Fig 8-9 visar sidovy resp ändvy av en toppdel, Fig 10 visar sidovy av toppdel och Fig ll visar snittvy utmed linjen XI-XI i fig 10.

Ett roterande verktyg l enligt förelig- gande uppfinning består normalt av två huvuddelar 2, 3, 10 15 20 25 30 535 180 nämligen en verktygskropp 2, som företrädesvis är tillver- kad av metall eller av annat material som uppvisar god hållfasthet, och en skärande utbytbar toppdel 3, som likaså företrädesvis är tillverkad av metall eller av annat material med god slittàlighet, exempelvis hård- metall.

Verktygskroppen är med sin skaftdel anslu- ten till hållande verktyg, som återfinnes i diverse utföranden, av vilka ett cylindriskt skaft är vanligt förekommande.

Den del av verktygskroppen som är närmast skaftdelen, spåntransportdelen, är utformad för att ge stöd för toppdelen, utan att utgöra ett hinder för spånor som skapas vid skäreggarna samt att skapa ett önskat avstånd mellan detaljen som bearbetas och det hållande verktyget, t.ex. en borrchuck, ett fräshuvud, ett revol- verhuvud etc.

Verktygskroppens anslutningsdel är utfor- mad som ett cylindriskt urtag, med spiralvridna àsar, som utformats för att ge anslutningen självlåsande egenskaper, vilket uppstår när verktyget är i friktion, då skäreggarna belastas, vilket förhindrar att toppdelen lossnar från sin infästning. Genom att àsarnas framsida positioneras i en vinkel, relativt ett tangentplan för anslutningens cylind- riska segment, som är mindre än 90°, uppstår en låsnings- effekt i radiell riktning mellan verktygskropp och topp- del.

Kortfattat kan sägas att verktygskroppen 2 har en cylindrisk mottagningsdel med passande radiella spår och toppdelen 3, d.v.s. verktyget har en tappformig anslutningsdel med passande radiella spår, liknande kuggar eller åsar och dalar hos splines. 10 15 20 25 30 535 180 Närmare bestämt avser uppfinningen en anordning 4 vid ett roterande verktyg 1 som är avsett för att åstadkomma skärande bearbetning, såsom borrning, fräs- ning etc och som innefattar en utbytbar toppdel 3 försedd med skär och en sagda toppdel 3 fasthàllande verktygskropp 2.

Enligt uppfinningen uppvisar den sagda verktygskroppen 2 en cylindrisk mottagningsdel 5 som är försedd med ett antal i huvudsak radiella àsar 6 och spår 7. Toppdelen 3 har en tappformig anslutningsdel 8 som är försedd med ett antal passande kongruenta spår 9 och àsar 10, liknande kuggar eller àsar och dalar hos splines.

De sagda åsarna 6; 10 och spåren 7; 9 är svagt spiralvridna och att anslutningen mellan spår och àsar hos sammankopplad toppdel 3 med verktygskropp 2 i ingreppsläge är självlåsande.

De sagda åsarnas spiral, sett i riktning från verktygskroppens 2 ändplan 11, är vridna i medurs riktning 13, varigenom en ökad friktion uppstår då topp- delens 3 skäreggar 12 belastas vid bearbetning med verkty- get 1 i sagda riktning 13. Vidare är åsarnas framsida, sett i rotationsriktningen 13 vid bearbetning, positione- rade i en vinkel, relativt ett tangentplan för anslut- ningens cylindriska segment, som understiger 90°, varige- nom en làsningseffekt uppstår i radiell riktning mellan verktygskroppen 2 och toppdelen 3, medan sagda àsars bak- sida, sett i rotationsriktningen 13 vid bearbetning, lutar med trubbig vinkel, företrädesvis c:a 135°.

Vidare är såväl toppdel 3 som verktygs- kropp 2 försedda med spiralvridna spånrumsdelar 14, 15 vilka möjliggör att effektivt bortforsla bearbetat mate- rial från det aktuella arbetsstället för verktyget ifråga, t.ex. vid ett borrhàl eller vid fräsningsarbetsställe. 10 15 20 25 30 535 180 Såväl toppdelen 3 som verktygskroppen 2 är försedda med kylkanaler 16, 17 för att möjliggöra att effektivt bearbeta materialet utan skada pà detsamma och på verktyget 1, genom kontinuerlig tillförsel av lämplig kylvätska t.ex. av känt slag från en ej visad pumpanlägg- ning.

Slutligen är fasthållande element 18, 19 mellan toppdelen 3 och verktygskroppens 2 mottagande anslutningsdel 5 anordnat att lösgörbart hälla toppdelen på plats i verktygskroppen i axiell riktning 20. Sådant fasthållningselement 18, 19 bildas av t.ex. ett antal hakar 19 och urtagningar 18 och vilken hake 19 är fjäd- rande att föras mellan ett fjärmat läge från urtagningen 18, resp ett mottaget läge i urtagningen 18.

Vid montering och sammankoppling av verktyget 1 drages anslutningsdelen i verktygskroppen isär, företrädesvis med hjälp av ett specialverktyg som bänder isär de fjädrande käftarna 21 hos verktygskroppen 2.När de släppes igen låses toppdelen 3, som i visade exempel bildas av en borrkrona av hàrdmetallmaterial, axiellt med hjälp av hakarna 19 som mottages i passande urtagning 18 på toppdelens 3 inre belägna parti BA av dess cylindriska tappformade anslutningsdel 8, så att delarna 2, 3 hakar fast i varandra och effektivt fasthàlles till varandra i axiell riktning 20. Losskoppling sker i motsatt beskriven arbetsordning. _ Uppfinningens beskaffenhet och funktion torde ha förståtts av det ovan beskrivna och det på ritningarna visade.

Uppfinningen är naturligtvis inte begrän- sad till de ovan beskrivna och på de bifogade ritningarna visade utförandena. Modifieringar är möjliga, särskilt när det gäller de olika delarnas beskaffenhet, eller genom 535 180 användande av likvärdig teknik, utan att man fràngàr skyddsområdet för uppfinningen, såsom den definieras i patentkraven.

Claims (5)

10 15 20 25 30 535 1BÜ P a t e n t k r a v

1. Anordning (4) vid roterande verktyg (1) för skärande bearbetning och med utbytbar skärande toppdel (3) och en fasthållande verktygskropp (2) som uppvisar en cylindrisk mottagningsdel (5) försedd med ett antal åsar (6) och spår (7), kännetecknad därav, att åsar (6, 10) och spår (7, 9) hos verktygskroppen (2) och toppdelen (3) och vilka sträcker sig axiellt i längdriktningen av verktygs- kroppen (2) och toppdelen (3) och i huvudsak radiellt i riktning ut från deras centrumaxel är svagt spiralvridna, att toppdelen (3) har en tappformig anslutningsdel (8) med (10), kuggar eller åsar och dalar hos splines, att åsarnas passande kongruenta spår (9) och åsar liknande (10) spiral, sett från verktygskroppens (2) ändplan (11), är vridna i medurs riktning (13) varigenom en ökad friktion uppstår då toppdelens (3) skäreggar (12) belastas, att åsarnas framsida, sett i rotationsriktningen (13) vid bearbetning, relativt ett är positionerade i en vinkel, tangentplan för anslutningens cylindriska segment, som understiger 90°, varigenom en låsningseffekt uppstår i radiell riktning mellan verktygskroppen (2) och toppdelen (3), varigenom sagda anslutning mellan spår (7, 9) och åsar (6, 10) hos sammankopplad toppdel (3) med verktygs- kropp (2) i ingreppsläge är självlåsande.

2. Anordning enligt patentkrav 1, känneteck- nad därav, att sagda åsars baksida, sett i rotationsrikt- ningen (13) vid bearbetning, lutar med trubbig vinkel, företrädesvis c:a 135°. 10 15 20 25 535 180

3. Anordning enligt något av ovan angivna patentkrav, kännetecknad därav, att sàväl toppdel (3) som verktygskropp (2) är försedda med spiralvridna spånrumsde- lar (14, 15).

4. Anordning enligt patentkrav 3, känneteck- nad därav, att såväl toppdel (3) (16, som verktygskropp (2) är försedda med kylkanaler 17).

5. Anordning enligt något av ovan angivna patentkrav, kännetecknad därav, att fasthållande element (18, 19) mellan toppdelen (3) och verktygskroppens (2) anslutningsdel (5), som bildas av ett antal hakar (19) och urtagningar (18) och vilken hake (19) är fjädrande att föras mellan ett fjärmat läge från urtagningen (18) resp. ett mottaget läge i urtagningen (18), är anordnat att lösgörbart hålla toppdelen (3) på plats i verktygskroppen (2), (1) drages anslutningsdelen i verktygskroppen isär, så att vid montering och sammankoppling av verktyget före- trädesvis med hjälp av ett specialverktyg som bänder isär så att när de släppes igen låses toppdelen (3), axiellt med hjälp (18) pà de fjädrande käftarna (21) hos verktygskroppen (2) av hakarna (19) som mottages i passande urtagning toppdelens (3) inre belägna parti (8A) av dess cylindriska (2,3) hakar fast i varandra och effektivt fasthàlles till varandra i tappformade anslutningsdel (8), så att delarna axiell riktning (20).