SE511550C2 - Verktyg och skär för fräsning - Google Patents

Description

511 550 S-485SE 2 Dessa och andra syften har uppnàtts genom ett verktyg och ett skär för planfräsning enligt de efterföljande patentkraven med hänvisning till bifogade ritningar. l; l I . . V ri .

Fig. 1 visar ett kvadratiskt skär enligt föreliggande uppfinning i planvy. Fig. 2 visar skäret i sidovy. Fig. 3A visar skäret i tvärsnitt enligt linjen lll-lll i Fig. 1 och Fig. 38 visar ett förstorat tvärsnitt av ett skärhörn i Fig. 3A. Fig. 4 visar skäret i tvärsnitt enligt linjen IV-IV i Fig. 1. Fig. 5 visar en alternativ utföringsform av ett kvadratiskt skär enligt föreliggande uppfinning i planvy. Fig. 6 visar det alternativa skäret i sidovy. Fig. 7 visar det alternativa skäret i tvärsnitt enligt linjen VII-VII i Fig. 5. Fig. 8 visar ett verktyg enligt föreliggande uppfinning i sidovy. Fig. 9 och 10 visar förstoring av ett verktygets arbetande hörn för de tvà alternativen, sett mot planet för skärets aktiva sidoytor. Fig. 1 1 visar ytterligare en utföringsform av ett skär enligt föreliggande uppfinning i planvy.

D l' r krivnin v finnin n Med hänvisning till Fig. 1-4 och 9 visas ett skär 11 för planfräsning enligt föreliggande uppfinning. Skäret bestàr av en platta av sintrad, företrädesvis ytbelagd, hàrdmetall och har en polygonal grundform, i detta fallet en kvadratisk grundform. Skäret kan alternativt vara fem- eller sex-kantigt. Skäret 1 1 innefattar tvà, väsentligen parallella, sidoytor 12, 13 samt dem förenande kantytor 14A-14B, Sidoytan 13 är identisk med sidoytan 12, varför bara ena sidoytan beskrivs härefter.

Skäret 1 1 har en negativ geometri, dvs, kantytorna förbinder sidoytorna under rät vinkel. Emellertid är det möjligt inom ramen för uppfinningen att skäret har en dubbel-positiv geometri, dvs. varje kantyta bildar en spetsig vinkel med samhörande sidoyta, genom att anordna en centralt runtomlöpande urtagning i kantytorna 14A -14D. I området för sidoytans 12 skärning med kantytan 14 är skäreggar 15, 16 utbildade. l skärhörnet 17 mellan tvà intill varandra anordnade kantytor, till exempel 14A och 14B, har anordnats i huvudsak plana eller något bomberade fasytor 18A och 18B. Biskäreggar 16 kallas de eggar som anordnas i omrâdet för sidoytans 12 skärning med respektive fasyta 18 kring skärhörnets 17 10 15 20 511 550 s-4ssss 3 bisektris B, varvid dessa eggar skall generera ytan på arbetsstycket 40 under planfräsningsoperationen genom att de anordnas parallella med den yta på arbetsstycket som skall genereras eller vinkelräta mot fräsverktygets rotationsaxel.

Huvudskäreggar 15 kallas övriga eggar som är avsedda att skära merparten av materialet i form av spànor. Endast en huvudskäregg och en biskäregg skall vara i ingrepp samtidigt och därmed arbetar dessa två eggar i par. Biskäreggen 16 bildar en spetsig vinkel ot med samhörande huvudskäregg 15. Vinkeln ot ligger i intervallet 38° till 42°, företrädesvis kring 40°.

Huvudskäreggen 15 ansluter inåt till en spánstukningsyta eller primärfas 19, Fig. 3B, vilken utgör den mest perifera delen av sidoytan 12. Primärfasen är negativt vinklad och har ej utsträckning längs skärhörnet 17 eftersom biskäreggen 16 skall vara så vass och lättskärande som möjligt, utan istället väljs en lämplig eggavrundning på eggen 16. En första spànformningsyta 20 är belägen innanför primärfasen 19. En andra spånformningsyta 21 är belägen innanför biskäreggen i skärhörnet. Den andra spánformningsytan 21, Fig. 4, är grundare än den första spånformningsytan 20, för att forma spánorna under planfräsningsoperationen. För att ytterligare bilda gynnsamma spànformer och för bästa stöd vid skärhörnet är i sidoytan 12 anordnat ett omrâde 22, symmetriskt kring bisektrisen B.

I sidovy framgår att biskäreggama 16 är anordnade i plan parallella med sidoytorna och något under samhörande sidoyta. Biskäreggarna 16 ansluter till samhörande huvudskäregg 15 via en radie R1. Alternativt kan radien R1 ersättas av ett antal plana fasetter. Till varandra anslutande biskäreggar 16 bildar en trubbig inre vinkel s, vilken är av storleksordningen 170° och biskäreggarna är spegelvända kring bisektrisen B. Varje biskäregg ansluter till en i huvudsak plan fasyta pà släppningsytan, varvid närliggande fasytor ansluter längs en linje E, vilken sammanfaller med planet för bisektrisen. Huvudskäreggen 15 är konkavt krökt en radie R2 i avsikt att bilda en något positiv axialvinkel fastän skäret monterats negativt i fräskroppen. Radien R2 är större än skärets kantlängd L. Största avståndet 10 15 20 25 30 511 550 S-485SE 4 från samhörande sidoytas plan har huvudskäreggen vid huvudskäreggens mitt M, varvid avståndet är mindre än 1 mm men större än 0,4 mm.

För att kunna nyttja alla 16 skäreggsparen på lämpligaste sätt bör huvudskäreggen 15 nyttjas fram till hälften av dess längd, d v s fram till mitten av skäret. Detta innebär att skärdjupet A bör ej överskrida hälften av skärets kantlängd L, d v s skärdjupet bör maximalt vara A= L/2* sin K, där K är ställvinkeln.

Med hänvisning nu till Fig. 5-7 visas en alternativ utföringsform av ett skär 11' för planfräsning enligt föreliggande uppfinning. Lika detaljer i den alternativa utföringsformen har angivits lika nummer. Skäret 11' skiljer sig från det tidigare beskrivna skäret genom att med undantag av hörnpartierna hos skäret 1 1' innefattar spánformningsytan 20' ett antal försänkningar 23', vilka är åtskilda utefter den samhörande huvudskäreggen 15' och har en utsträckning väsentligen tvärs den samhörande huvudskäreggen 15'. Försänkningarna är anordnade i grupper om sju stycken eller liknande kring skärets mittlinje M. Mellan försänkningarna 23' i spånformningsytan 20' är krön 24' belägna, varvid krönen 24' överbryggar försänkningarna 23' i en riktning utefter den samhörande huvudskäreggen 15'.

Såsom framgår av Fig. 5 har försänkningarna 23' inte utsträckning vinkelrätt mot skäreggen 15' utan de bildar en spetsig vinkel ß med en linje vinkelrät mot den samhörande skäreggen 15'. Vinkeln ß befinner sig i intervallet 5°-55°, företrädesvis i intervallet 10°-20°. Ett föredraget värde för vinkeln ß är av storleksordningen 15°.

En fördel med denna typ av spånformare är att relativt sett lite värme överförs till skäret från spånan och därmed undviks problem som hänför sig till alltför höga temperaturer i skäreggen 15', såsom plastisk deformation och/eller diffusionsförslitning. Detta resulterar i liten förslitning av skäreggen och följdaktligen bättre livslängd även vid höga temperaturer. En sådan typ av spánformning är närmare beskriven i US-A-5,074,720, vilken avseende spånformningen härmed inkorporeras i beskrivningen. 10 20 30 511 550 s4sss|z 5 I Fig. 8 visas ett planfräsningsverktyg enligt föreliggande uppfinning, innefattande en fräskropp 30 avsedd att roteras i en fräsmaskin, varvid fräskroppen innefattar ett flertal säten för att uppta fyr-, fem- eller sex-kantiga skär. En excenteranordning 31 är anordnad för att skäret skall kunna fininställas i skärsätet. Skäret att anordnat att fastspännas pá känt sätt med klamp efter fininställning.

Såsom framgår ur figuren är samhörande huvudskäregg 15 och biskäregg 16 anordnade på samma sida om bisektrisen B och två biskäreggar ansluter till varandra i eller i närheten av bisektrísen B, varvid den aktiva biskäreggen 16 anordnas i huvudsak vinkelrät mot fräsverktygets rotationsaxel CL. Ena biskäreggen 16A genererar arbetsstyckets yta medan den andra biskäreggen 16B är anordnad på avstånd från arbetsstyckets yta, genom att bilda en frivinkel med nämnda yta.

Verktyget har en ställvinkel K, vilken är maximalt 42°. Huvudskäreggen 15 är anordnad att skära merparten av materialet som skall avverkas i form av spánor och bör därmed vara förstärkt via fasen 19 medan biskäreggen 16A utgör finskär och bör därmed vara vassare än huvudskäreggen 15.

I Fig. 8 och 10 visas skären 11 respektive 11' i ingrepp med arbetsstycket 40.

Verktyget arbetar med en ställvinkel K, K' om cirka 40°.

Fig. 11 visar ett femkantigt skär 11", varvid ställvinkeln K" väljs i intervallet 15 till 30°, företrädesvis mellan 20 och 25°. Skäret 1 1" har 20 eggpar.

Således avser föreliggande uppfinning ett verktyg och ett skär för planfräsning varvid åtminstone 16 nya skäreggar kan utnyttjas. Skäret har åtminstone 8 eggpar för att användas i en rotationsriktning och åtminstone 8 eggpar att användas i en motsatt rotationsriktning, vilket gör utnyttjandet ekonomiskt fördelaktigt.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna.

Exempelvis kan grundformen hos skäret vara fem- eller sex-kantig. Dessutom kan försänkningarna 23' ersättas av upphöjningar med liknande form. Även i andra 511 550 s-assss 6 avseenden kan uppfinningen fritt varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (10)

Ui 10 20 511 550 s-assss 7

1. Skär för planfräsning, varvid skäret har en fyr-, fem- eller sex-kantig grundform, varvid skäret (11;11';11”) innefattar tvà, väsentligen parallella, sidoytor (12,13;12',13') samt dem förenande kantytor (14A-14D;14A'-14D') och innefattar ett flertal skäreggspar vilka bildas i övergången mellan en sidoyta (12,13;12',13') och en kantyta (14A-14D;14A'-14D') hos skäret, varvid sidoytan utgör en spànyta och kantytan utgör en släppningsyta, varvid varje skäreggspar utgörs av en huvudskäregg (15;15') och en biskäregg (16;16'), vilka möts i omradet för ett skärhörn (17;17'), vilket hörn har en bisektris (B;B'), varvid biskäreggen är anordnad att generera ett arbetsstyckes (40) yta, k ä n n e t e c k n at av att samhörande huvudskäregg (15;15') och biskäregg (16;16') är anordnade pà samma sida om bisektrisen (B;B') och att tvà biskäreggar ansluter till varandra i eller i närheten av bisektrisen (B;B') och att till varandra anslutande biskäreggar (16;16') bildar en trubbig inre vinkel (a;s') med varandra.

2. Skär enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att skäret (11;11') innefattar åtminstone 16 skäreggspar och att samhörande huvudskäregg (15;15') och biskäregg (16;16') bildar en första spetsig yttre vinkel (mot) med varandra, varvid vinkeln ligger i intervallet 38° till 42°, företrädesvis kring 40°.

3. Skär enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at av att den trubbiga inre vinkel (s;s') är av storleksordningen 170° och att biskäreggarna (16;16') är spegelvända kring bisektrisen (B;B') och att varje biskäregg (16;16') ansluter till en i huvudsak plan fasyta (18A-18D;18A'-18D') pà släppningsytan, varvid närliggande fasytor ansluter längs en linje (E;E'), vilken sammanfaller med planet för bisektrisen.

4. Skär enligt krav 1, 2 eller 3, 511 550 Un 10 15 20 S-485SE 8 k ä n n e t e c k n a t av att biskäreggen (16;16') är vassare än huvudskäreggen (15;15') genom att huvudskäreggen ansluter till en första konkav spànformande yta (20;20') i spànytan via en spànstukningsyta (19;19') medan biskäreggen ansluter direkt till en andra konkav spànformande yta (21 ;21 ').

5. Skär enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att ett antal inbördes åtskilda, utefter och innanför skäreggen belägna försänkningar (23') eller upphöjningar är anordnade i eller pà den första konkava spánformande ytan (20') och att försänkningarna (23') eller upphöjningarna har en längsgående utsträckning i en riktning som bildar en viss vinkel (ß) med en linje som är vinkelrät mot den tillhörande skäreggen (15'), varvid denna vinkel (ß) ligger i intervallet 5°-55°, företrädesvis i intervallet 10°-20° och helst kring 15°.

6. Planfräsningsverktyg innefattande en fräskropp (30) avsedd att roteras i en fräsmaskin, varvid fräskroppen innefattar ett flertal säten för att uppta fyr-, fem- eller sex-kantiga skär (1 1;1 1';1 1"), varvid skäret innefattar två, väsentligen parallella, sidoytor (12,13;12',13') samt dem förenande kantytor (14A-14D;14A'-14D') och innefattar ett flertal skäreggspar vilka bildas i övergången mellan en sidoyta (12,13;12',13') och en kantyta (14A-14D;14A'-14D') hos skäret, varvid sidoytan utgör en spànyta och kantytan utgör en släppningsyta, varvid varje skäreggspar utgörs av en huvudskäregg (15;15') och en biskäregg (16;16'), vilka möts i omràdet för ett skärhörn (17;17'), vilket hörn har en bisektris (B;B'), varvid biskäreggen är anordnad att generera ett arbetsstyckes (40) yta, k ä n n e t e c k n a t av att samhörande huvudskäregg (15;15') och biskäregg (16;16') är anordnade pà samma sida om bisektrisen (B;B') och att tvâ biskäreggar ansluter till varandra i eller i närheten av bisektrisen (B;B') och att biskäreggarna (16;16') anordnas i huvudsak vinkelräta mot fräsverktygets rotationsaxel.

7. Planfräsningsverktyg enligt krav 6, 10 20 511 550 s-zssss 9 k ä n n e t e c k n at av att skäret (11;11';11”) innefattar åtminstone 16 skäreggspar och att verktyget har en ställvinkel (K;K';K”), vilken är maximalt 42°.

8. Planfräsningsverktyg enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n at av att två till varandra anslutande biskäreggar (16;16') bildar en trubbig inre vinkel (s;s'), varvid ena biskäreggen genererar arbetsstyckets yta medan den andra biskäreggen är anordnad på avstånd från arbetsstyckets yta, genom att bilda en frivinkel med nämnda yta.

9. Planfräsningsverktyg enligt krav 6, 7 eller 8, k ä n n e t e c k n at av att huvudskäreggen (15;15') är anordnad att skära merparten av materialet som skall awerkas i form av spånor och att biskäreggen (16;16') är vassare än huvudskäreggen (15;15').

10. Planfräsningsverktyg enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att ett antal inbördes åtskilda, utefter och innanför skäreggen belägna försänkningar (23') eller upphöjningar är anordnade i eller på den första konkava spánformande ytan (20') och att försänkningarna (23') eller upphöjningarna har en längsgående utsträckning i en riktning som bildar en viss vinkel (ß) med en linje som är vinkelrät mot den tillhörande skäreggen (15'), varvid denna vinkel (ß) ligger i intervallet 5°-55°, företrädesvis i intervallet 10°-20° och helst kring 15°.