SE524148C2

SE524148C2 - Verktygskoppling för roterande verktyg med styrorgan mellan verktygsdelarna

Info

Publication number: SE524148C2
Application number: SE0200236A
Authority: SE
Inventors: Goeran Pantzar
Original assignee: Sandvik Ab
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2004-07-06
Also published as: EP1469965B1; WO2003064086A1; US7112021B2; CN100496832C; CN1615197A; ATE463319T1; EP1469965A1; KR20040077799A; SE0200236L; SE0200236D0; KR100944930B1; US20050095076A1; DE60332001D1

Description

35 524 148 2 Uppfinningens syften och särdrag Ett primärt syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en verktygskoppling av det inledningsvis definierade slaget, vilken koppling är glappfri.

Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att kopplingen skall medföra en hög precision, speciellt i radiell led när det gäller den spànavskiljande bearbetning som utförs av de på verktygshuvudet anbringade skären för spànavskiljande bearbetning. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att verktygskopplingen enligt föreliggande uppfinning skall vara användarvänlig samt automatiskt justera in de verktygskroppar som kopplas samman i inbördes korrekta lägen. Åtminstone det primära syftet med föreliggande uppfinning realiseras medelst en verktygskoppling som erhållit de i det efterföljande självständiga patentkravet 1 angivna särdragen. Föredragna utföringsformer av uppfinningen är definierade i de osjälvständiga patentkraven.

Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer två utföringsformer av uppfinningen att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, där: Fig 1 visar en perspektivvy av en i verktygskopplingen enligt föreliggande uppfinning ingående handel, vilken är anordnad på en första verktygskropp; Fig 2 visar en perspektivvy av en i verktygskopplingen enligt föreliggande uppfinning ingående hondel, vilken är anordnad på en andra verktygskropp och avsedd att vara i ingrepp med handelen enligt Fig 1; Fig 3 visar ett axiellt snitt genom centrum av den första verktygskroppen enligt Fig 1; Fig 4 visar i något perspektiv de båda verktygskropparna ihopmonterat tillstànd, varvid de är snittade axiellt genom centrum av verktygskropparna; och Fig 5 visar ett snitt, vinkelrätt mot verktygskropparnas axiella riktning, genom handelen och hondelen när dessa är i ingrepp med varandra. 10 U 20 25 30 35 524 148 3 Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform av uppfinningen Den i Fig 1 och 2 visade utföringsformen av en verktygskoppling enligt föreliggande uppfinning innefattar en handel 1, anordnad på en första kontaktyta 2 hos en första verktygskropp se Fig 1, och en hondel 3, se Fig 2. Handelen 1 är 5 och hondelen 3 är utformad i en andra kontaktyta 4 hos en andra verktygskropp 7. Den första verktygskroppen 5 kan exempelvis utgöras av ett fräshuvud medan den andra verktygskroppen 7 exempelvis kan utgöras av en förlängare eller dylikt. Vid den från hondelen 3 vända änden kan den andra verktygskroppen 7 vara försedd med någon annan typ av verktygskoppling, exempelvis den av AB Sandvik Coromant marknadsförda verktygskopplingen CAPTO®. Verktygskropparna 5 och 7 är endast schematiskt visade i föreliggande patentansökning.

I den visade utföringsformen sträcker sig ett axiellt första centrumhål 6 genom den första verktygskroppen 5 och ett axiellt andra centrumhål 8 sträcker sig genom åtminstone en del av den andra verktygskroppen 7. Det första centrumhàlet 6 är försett med en avsats medan det andra centrumhàlet 8 är invändigt gängat.

Verktygskopplingen enligt föreliggande uppfinning innefattar dessutom en styrning som i utföringsformen enligt Fig 1 och 2 innefattar en cirkulär às 9, vilken är anordnad på den första kontaktytan 2 på visst radiellt avstånd från handelen 1, i anslutning till den första verktygskroppens 5 omkrets. Styrningen innefattar dessutom ett cirkulärt spår 10, vilket är anordnat i den andra kontaktytan 4 pà visst radiellt avstånd fràn hondelen 3, i anslutning till den andra verktygskroppens 7 omkrets. Hur den cirkulära åsen 9 samverkar med det cirkulära spåret 10 kommer att framgå av beskrivningen nedan.

Den i Fig 1 visade handelen 1 är generellt triangulär med avrundade hörnpartier 12 och 13, varvid det ytterst belägna hörnpartiet 12 är konvext både i omkretsriktningen av handelen 1 och även i axiell led av handelen 1. Mellan hörnpartierna 12, 13 uppvisar handelen 1 två delsidoytor 14 och 15, av vilka den första delsidoytan 14 är plan medan den 10 U 20 25 30 35 » . u o - u o -ø 4 andra delsidoytan 15 är konvex i omkretsriktningen av handelen 1. Detta framgår tydligare i det snitt som visas i Fig 5.

Hondelen 3, se Fig 2, har likaså en generellt triangulär form med avrundade hörn, varvid nämnda hörn innefattar två delpartier 16 och 17. Det första hörnpartiet 16 har en botten som är belägen närmare den andra verktygskroppens 7 omkrets än det andra hörnpartiets 17 botten. Mellan hörnpartiernas 16 och 17 bottnar är anordnat ett övergàngsparti 18, vilket har en utsträckning i axiell led av den andra verktygskroppen 7.

Mellan de respektive hörnpartierna 16/17 sträcker sig en sidoyta 19, vilken företrädesvis är plan.

Den i Fig 1 visade handelen 1 passar i den i Fig 2 visade hondelen 3 genom att det finns ett litet spel mellan handelen 1 och hondelen 3. Detta innebär att handelen 1 inte aktivt styr i radiell led då den upptas i hondelen 3 utan den radiella styrningen sker enbart genom att den cirkulära åsen 9 samverkar med det cirkulära spåret 10 på ett sätt som kommer att beskrivas mer ingående nedan.

I Fig 4 visas de båda verktygskropparna 5 och 7 i hopkopplat läge, dvs handelen 1 är upptagen i hondelen 3, varvid kontaktytorna 2 och 4 anligger mot varandra och den cirkulära àsen 9 är upptagen i det cirkulära spåret 10. En dubbelpil A symboliserar verktygets axiella riktning medan en dubbelpil R symboliserar verktygets radiella riktning. En axiellt sig sträckande, utvändigt gängad, låsskruv 20 är upptagen i det första hålet 6 samt sträcker sig in i det andra hålet 8. Låsskruven 20 är pà sedvanligt sätt försedd med ett invändigt nyckelgrepp 21 för att möjliggöra rotation av låsskruven 20 och därmed sammankoppling av verktygskropparna 5 och 7 på ett fullgott sätt. Låsskruven 20 är även försedd med en låsring 22 som är upptagen i ett radiellt spår i låsskruven 20. Funktionen hos denna låsring 22 kommer att beskrivas nedan.

Vid sammankoppling av de båda verktygskropparna 5 och 7 skjuts således handelen 1 in i hondelen 3, varvid under inledningsskedet handelens 1 hörnpartier 12, 13 styr mot hondelens 3 hörnpartier 16 och 17. Förskjutningen av handelen 1 in i hondelen 3 effektueras genom rotation av låsskruven 20, varvid dess utvändigt gängade parti är i ingrepp med det 10 15 20 25 30 35 524 148 n n 1 . n- 5 invändigt gängade hålet 8. När handelen 1 har bottnat i hondelen 3 befinner sig delsidoytorna 14 och 15 hos handelen 1 mitt för sidoytan 19 hos hondelen 3. I detta skede har även kontaktytorna 2 och 4 kommit till anliggning mot varandra, varvid åsen 9 hos den första verktygskroppen 5 är upptagen i spåret 10 hos den andra verktygskroppen 7. Genom samverkan mellan åsen 9 och spåret 10 kommer en inbördes styrning i radiell led av de båda verktygskropparna 5 och 7 att ske. På grund av spelet mellan handelen 1 och hondelen 3, vilket åstadkoms genom ett visst glapp mellan delsidoytorna 14, 15 och sidoytan 19, se Fig 5, kommer den styrning som åstadkoms av åsen 9 och spåret 10 att råda över den styrning som 14, 16, 15 och sidoytan 19. Företrädesvis har, åstadkoms av hörnpartierna 13, 17 respektive delsidoytorna 14, i det i Fig 4 visade snittet, åsen 9 en något mindre krökningsradie än spåret 10. Detta medför att kravet på praktisk tillverkningsprecision för åsen 9 och spåret 10 reduceras något.

I detta sammanhang skall påpekas att då den första verktygskroppen 5 påförs en sidokraft kommer en inbördes sidoförskjutning av verktygskropparna 5, 7 i utomordentligt hög grad att motverkas av samverkan mellan åsen 9 och spåret 10 genom att dessa hålls axiellt samman av låsskruven 20.

När den andra verktygskroppen 7 påförs en rotation kommer självklart även hondelen 3 att rotera, varvid handelen I detta vilken visar ett snitt genom 1 och den första verktygskroppen 5 medbringas. sammanhang hänvisas till Fig 5, handelen 1 och hondelen 3 i operativt läge av dessa delar.

Såsom framgår av Fig 5, där rotationsriktningen är markerad med R, kommer vid rotation av hondelen 3 sidoytan 19 att kontakta den konvexa delsidoytan 15, varvid rotationskraften överförs genom dessa tre kontaktomràden 15/19.

Av Fig 5 framgår även tydligast att låsskruven 20 är försedd med en längsgående avfasning 23, vilken företrädesvis sträcker sig utefter låsskruvens 20 hela skaft 24. Nämnda avfasning 23 skapar ett utrymme 25 mellan låsskruvens 20 skaft och hålen 6 och 8, varvid kylmedel kan tillföras i nämnda utrymme. Hur kylmedlet distribueras vidare i omrâdet för låsskruvens 20 huvud 26 är ej angivet i Fig 4. I detta . o uooo I! anno 10 Ü 20 25 30 35 524 148 6 , ° , . » « u O' , . u ø en sammanhang skall påpekas att utformningen av låsskruven 20, dvs anordnandet av en längsgående avfasning 23 kan ha en generell tillämpning för verktyg för spånavskiljande bearbetning där är angeläget att skapa ett utrymme för tillförsel av kylmedel.

När den första verktygskroppen 5 skall demonteras från den andra verktygskroppen 7 roteras làsskruven 20 åt motsatt håll jämfört med då verktygskropparna 5, 7 kopplas ihop.

Därvid kommer làsringen 22, vilken skjuter ut ett stycke utanför skaftets 24 omkrets, till anliggning mot den första verktygskroppen 5 och drar med sig denna, varvid handelen 1 avlägsnas från hondelen 3.

Vid den ovan beskrivna utföringsformen av föreliggande uppfinning är verktygskropparna 5 och 7 schematiskt visade i form av generellt cylindriska element. Emellertid förhåller det sig så att i verkligheten är dessa verktygskroppar 5 och 7 bearbetade beroende på vilken typ av verktyg som de ingår i.

Därvid kommer normalt periferin hos dessa verktygskroppar 5 och 7 att vara avbruten pà ett antal ställen, vilket i sin tur innebär att hos det färdiga verktyget kommer den cirkulära àsen 9 och det cirkulära spåret 10 ej att vara kontinuerliga utan avbrutna pà ett antal ställen. Av den anledningen har i de efterföljande patentkraven använts uttrycket "cirkelbàgformade" i stället för "cirkulära".

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Vid de ovan beskrivna utföringsformerna är handelen 1 anordnad på den första verktygskroppen 5, dvs den del som exempelvis kan utgöra ett fräshuvud. Emellertid kan man inom ramen för föreliggande uppfinning även tänka sig att hondelen 3 är utformad i den första verktygskroppen 5, varvid i så fall handelen l är anordnad på den andra verktygskroppen, vilken exempelvis kan utgöra en förlängare.

Vid den ovan beskrivna utföringsformen är àsen 9 och spåret 10 cirkulära, varvid de av skäl som ovan angivits kan vara avbrutna på ett antal ställen. Emellertid behöver àsarna/spåren ej vara cirkelbàgformade utan de kan ha en annan krökt form eller till och med vara raka. 10 U 20 25 524 148 7 Lista över hänvisningsbeteckningar Handel Första kontaktyta Hondel |-\\O®\lO\Lﬂnl>-LUf\)0-' Ö F' k) |-' b) F* »b- I-^ UI 16, 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Andra kontaktyta Första verktygskropp Första centrumhål Andra verktygskropp Andra centrumhál Cirkulär âs Cirkulärt spår Yttre hörnparti Inre hörnparti Första delsidoyta Andra delsidoyta Delpartier av hörn Övergångsparti Sidoyta Låsskruv Invändigt nyckelgrepp Låsring Avfasning Skaft Utrymme Huvud

Claims

10 15 20 25 30 35 {s24 14s(_ 8 Patentkrav

1. Verktygskoppling för roterande verktyg för spånavskiljande bearbetning, vilken Verktygskoppling är avsedd att sammankoppla en första verktygskropp (5) och en andra verktygskropp (7), varvid verktygskopplingen innefattar en på den första verktygskroppen (5) anordnad handel (1) och en på den andra verktygskroppen (7) anordnad hondel (3), varvid handelen (1) och hondelen (3) med varandra i operativt tillstånd av verktygskopplingen, att är avsedda att vara i ingrepp verktygskopplingen innefattar organ (20) handelen (1) och hondelen (3) och att verktygskopplingen innefattar organ (9, 10) för att påföra en axiell, sammanhållande kraft, för inbördes styrning av verktygskropparna (5, 7) i radiell led, av att styrorganen innefattar en ås (10) är upptagen i k ä n n e t e c k n a d (9) på den ena verktygskroppen (5) (7), i operativt tillstånd av verktygskopplingen, och och ett spår på den andra verktygskroppen och att åsen (9) spåret (10) att åsen (9) ena verktygskroppen är anordnad i anslutning till periferin hos den (5), (10) anslutning till periferin hos den andra verktygskroppen (7). och att spåret är anordnat i

2. Verktygskoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att åsen (9) och spåret (10) är cirkelbàgformade.

3. Verktygskoppling enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d kontaktyta (2) (10) verktygskroppen av att åsen (9) är anordnad på en (5), (4) hos den andra hos den ena verktygskroppen och att spåret är anordnat i en kontaktyta (7).

4. Verktygskoppling enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att i tvärsnitt har åsen (9) en något mindre krökningsradie än spåret (10).

5. Verktygskoppling enligt något av föregående krav, av att handelen (1) och hondelen (3) har generellt triangulärt tvärsnitt. k ä n n e t e c k n a d W U a o ~ . .a

6. Verktygskoppling enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att handelen (1) (15) konkav i handelens (1) uppvisar åtminstone en delsidoyta som är omkretsriktning.

7. Verktygskoppling enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att organet för att axiellt utgörs av en låsskruv (23) sammanhàlla verktygskropparna (5, 7) (20), vilken uppvisar en längsgående avfasning på sin Skaftdel (24).

8. Verktygskoppling enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att organet för att axiellt sammanhàlla verktygskropparna (5, 7) utgörs av en låsskruv (20), vilken uppvisar ett radiellt spår, i vilket är upptaget (22) (24) som skjuter ut ett stycke utanför omkretsen (20). en låsring hos skaftet på låsskruven