SE530808C2 - Verktyg för spånavskiljande bearbetning, samt skär och grundkropp härför - Google Patents

Description

40 45 50 55 60 65 530 808 var det tidigare nödvändigt att underkasta desamma dyrbara slipningsoperationer, men med den förbättrade formpressnings- och sintringstekniken har det blivit möjligt att använda di- rektpressade, dvs oslipade skär i allt fler applikationer.

Dock har utvecklingen ej kommit längre än att verktygskon- struktören fortfarande måste räkna med en måttvariation av storleksordningen (+/-) 0,5 % av skärens nominella mått. Äldre skärverktyg av det slag som bestyckades med bytba- ra och indexerbara skär, konstruerades med tämligen enkla me- del för att fixera skäret i verktygsgrundkroppen. Närmare be- stämt utformades grundkroppen med ett sk skärläge, vilket av- gränsades av en plan bottenyta och två plana, i vinkel mot varandra orienterade sidostödytor mot vilka plana kontaktytor på skäret ansattes, vanligen med hjälp av en skruv eller en spännklamp. För att ge acceptabel bearbetningsprecision måste dessa skär underkastas kostsam slipning utmed sina kontakt- ytor.

På senare tid har, bland annat till följd av den för- bättrade skärtillverkningstekniken, utvecklats verktyg, vil- kas gränssnitt mellan grundkroppen och Skäret är utformade med kopplingsytor, som var för sig inbegriper såväl hanartade som honartade ingreppsmedel, vilka griper in i varandra. Ur- sprungligen utgjordes dessa kopplingsytor av enkla, sk serra- tionskopplingsytor av det slag, som inbegriper en mångfald parallella, hanartade åsar och honartade spår, av vilka åsar- na i den ena kopplingsytan griper in i spåren i den andra kopplingsytan, och vice versa. En dominerande vinkel mellan paren av flanker på âsarna och i spåren i dylika kopplings- ytor var 60°. I nästa utvecklingsfas förfinades dessa gräns- snitt genom att vissa åsar orienterades i räta eller andra vinklar mot övriga åsar, ofta i kombination med att antalet åsar och spår reducerades till ett minimum. Dylika sk kors- serrationsytor har fördelen att låsa skäret i två koordinat- riktningar i stället för bara en, såsom fallet var med de 70 75 80 85 90 95 100 530 808 enkla, parallella àsarna. Under utvecklingen fram till dagens moderna gränssnitt, som använder sig av korsvis verkande han- och honorgan i form av t ex åsar och spår, har organens flankvinklar ökat från den tämligen spetsiga 60° upp mot 90° och till och med därutöver. Syftet härmed har bland annat va- rit att underlätta möjligheterna att uppta eventuella, små formfel i skäret utan att äventyra skäreggarnas positionering relativt grundkroppen. Utmärkande för de moderna gränssnitten är vidare att samtliga flanker på de i skärets kopplingsyta ingående ingreppsmedlen är i huvudsak belägna i ett gemensamt basplan utmed skärets undersida, på samma sätt som samtliga flanker på de i grundkroppens kopplingsyta på de ingående in- greppsmedlen är i huvudsak belägna i ett gemensamt bottenplan (som sammanfaller med skärets basplan, då skäret monteras på grundkroppen).

Exempel på skärverktyg med senare tiders gränssnitt är beskrivna i exempelvis: US 3629919, US 5810518, US 5931613, US 6146060, SE 9702500-1, och SE 0101752-4.

Många kända verktyg med den moderna typen av gränssnitt mellan skär och grundkropp, fungerar på ett förtjänstfullt sätt i vissa applikationer, men bristfälligt i andra. Sålunda har det visat sig att skär, som arbetar under svåra förhål- landen och utsätts för skärkrafter, som dominerar i en rikt- ning men ej i andra, löper risk att rubbas ur sina lägen.

Detta är i synnerhet fallet vid fräsning, där ju skäret ut- sätts för avsevärda radialkrafter, men måttliga axialkrafter.

Närmare bestämt utgör fräsning en intermittent bearbetning under vilket skäret varje gång det träffar eller går i in- grepp med arbetsstycket, påförs extrema, momentana radial- krafter, som strävar att förskjuta och vrida detsamma, och på så sätt deformera de i grundkroppens primära kopplingsyta in- gående flankerna. Dessutom tenderar skäret att lyfta i bak- kanten. 105 110 115 120 125 130 135 530 808 Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda nackdelar hos tidigare kända skärverktyg och skapa ett förbättrat skärverktyg. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa ett skärverktyg vars gränssnitt mellan grundkropp och skär säkerställer en robust och tillförlitlig förankring av sådana svårt utsatta, indexerbara skär, som un- derkastas skärkrafter, vilka är dominanta i en angreppsrikt- ning. Speciellt tar uppfinningen sikte på att skapa ett fräs- verktyg med god förmåga att motstå stora radialkrafter. Det är även ett syfte att skapa ett skärverktyg, vars gränssnitt mellan skär och grundkropp minimerar risken för deformationer i den jämförelsevis mjuka kopplingsytan i grundkroppen. Ännu ett syfte med uppfinningen är att ernå den stabila förank- ringen av skäret utan att fördyra tillverkningen av detta, t ex genom långtgående krav på slipning av detsamma. Med and- ra ord skall skäret merendels kunna tillverkas genom direkt- pressning. Vidare skall gränssnittets geometri möjliggöra en verktygskonstruktion, som tillåter fastspänning av skäret med hjälp av icke blott skruvar, utan allt efter behov även med hjälp av klampar, kilar eller liknande.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det primära syftet medelst de särdrag, som är angivna i patentkravets 1 känne- tecknande del. Fördelaktiga utföranden av det uppfinningsen- liga verktyget är vidare definierade i de osjälvständiga kra- ven 2-14.

I en andra aspekt hänför sig uppfinningen till ett in- dexerbart skär. De väsentliga särdragen hos detta skär fram- går av det självständiga patentkravet l5. Fördelaktiga ut- föranden av skäret är vidare definierade i de osjälvständiga kraven 16-25.

I en tredje aspekt hänför sig uppfinningen även till en för spànavskiljande verktyg avsedd grundkropp som sådan. Sär- dragen hos den uppfinningsenliga grundkroppen framgår av det 140 145 150 155 160 165 170 530 808 självständiga kravet 26. Fördelaktiga utföranden av den upp- finningsenliga grundkroppen är vidare angivna i de osjälv- ständiga kraven 27-32.

Sammanfattning av uppfinningstanken Uppfinningen bygger på tanken att kombinera det enkla skärlägets egenskap att erbjuda skäret ett stabilt och mot- ståndskraftigt sidostöd i en kraftangreppsriktning, med det moderna gränssnittets moderata krav på måttnoggrannhet i skä- ret respektive grundkroppens kopplingsytor. Detta förverkli- gas i det nedan beskrivna, föredragna utförandet genom att den primära kopplingsytan i grundkroppen utformas med dels en sadelartad del, som är avgränsad av två konvergerande stöd- flanker och riktad i rät vinkel mot en tredje flank, vilken avgränsar en V-formigt divergerande säte tillsammans med en fjärde stödflank, som belägen på nivå över ett bottenplan i vilka de förstnämnda stödflankerna är gemensamt belägna, sam- tidigt som den sekundära kopplingsytan i skäret är utformad med dels en ränna i vilken ingår två, V-formigt divergerande kontaktflanker, som är ansätts mot sadeldelens stödflanker, dels ett par i flukt med varandra lokaliserade kontaktflan- ker, vilka tillsammans med en del av skärets släppningsyta avgränsar en spetsvinkligt avsmalnande kildel, som är in- pressbar i sagda säte.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Fig 1 en perspektivisk sprängvy visande ett skärverktyg i form av en fräs, i vilken ingår en roterbar grund- kropp samt ett antal indexerbara skär, av vilka ett visas åtskilt från grundkroppen, närmare bestämt i såväl fågelperspektiv som grodperspektiv, Fig 2 en förstorad, delvis förenklad sprängvy visande en i grundkroppen ingående kopplingsyta, ett från denna 175 180 185 190 195 200 Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig 10 ll 530 808 åtskilt skär i fågel- och grodperspektiv, samt en skruv för fastspänning av Skäret, en perspektivisk sprängvy, som i förenklad form åskådliggör utformningen av en primär kopplingsyta i en verktygsgrundkropp, och en sekundär kopplingsyta i skäret, en sprängd sidovy som på samma förenklade eller sti- liserade sätt visar skäret och grundkroppen enligt fig 3, en ytterligare förstorad grodperspektivvy av det kon- kreta skär, som ingår i verktyget enligt fig 1, en fàgelperspektivvy av den primära kopplingsytan i grundkroppen, en sprängd sidovy av skäret enligt fig 5 och grund- kroppen enligt fig 6, en extremt förstorad detaljvy, som illustrerar be- skaffenheten hos en i den primära kopplingsytan ingå- ende sadeldel, en grodperspektivvy av ett alternativt, avlångt skär enligt uppfinningen, en fågelperspektivvy av skäret enligt fig 10, och en perspektivisk sprängvy visande uppfinningen till- lämpad på ett verktyg med ett runt skär.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföranden av uppfin- ningen I fig l exemplifieras ett i enlighet med uppfinningen utfört verktyg i form av en fräs, som på sedvanligt sätt in- begriper en grundkropp l och ett antal skär 2, vilka är lös- bart monterade på grundkroppen. Grundkroppen l är roterbar i rotationsriktningen R kring en med Cl betecknad, geometrisk centrumaxel, och inbegriper i en främre ände ett antal spån- utrymmen 3 för vart och ett av skären 2. Det enskilda Spànut- rymmet 3 är i detta fall avgränsat av dels en välvd yta 4, 205 210 215 220 225 230 235 530 808 dels en plan avsatsyta 5 i vilken är försänkt en ficka 6 för mottagande av skäret. Denna ficka 6 är i sin tur avgränsad av en botten i form av en primär kopplingsyta 7, samt två sido- ytor 8, 9, av vilka den förstnämnda 8 är vänd radiellt utåt från centrumaxeln Cl, medan den sistnämnda 9 är vänd framåt i axialriktningen.

Av den förstorade sprängvyn i fig 2 framgår att skäret 2 inbegriper en ovansida 10 och en undersida ll, mellan vilka utbreder sig en perifer släppningsyta generellt betecknad 12.

Genom att vara utformad med en för uppfinningen karaktäris- tisk topografi bildar skärets undersida ll en sekundär kopp- lingsyta anordnad att samverka med den primära kopplingsytan 7 i grundkroppen.

I det visade exemplet har skäret polygonal, närmare be- stämt kvadratisk grundform, och inbegriper därför fyra skär- eggar, som var för sig bildas av en rak, spånavskiljande hu- vudegg 13 och en ytavstrykande biegg 14 (t ex en planfasegg) i anslutning till varje hörn. Den kvadratiska formen innebär att den i sin helhet med 12 betecknade släppningsytan i detta fall inbegriper fyra väsentligen plana delytor, vilka övergår i varandra via konvexa hörnytor 16. Eggarna 13, 14 är på gängse sätt utformade i övergången mellan ovansidan 10 och släppningsytan 12. I detta sammanhang skall påpekas att ovan- sidans 10 utformning saknar betydelse för uppfinningen, var- för densamma för enkelhets skull illustreras såsom en simpel, plan yta. I praktiken bildar dock ovansidan en spànyta i vil- ken mer eller mindre komplicerade spånbrytare kan ingå.

Mellan skärets ovan- och undersidor sträcker sig en med C3 betecknad, geometrisk centrumaxel, vilken är centralt be- lägen i skäret såtillvida att samtliga skäreggar och släpp- ningsdelytor är belägna på lika stora avstånd från densamma.

I det visade exemplet, då skäret fixeras med hjälp av en skruv 17, utgör axeln C3 dessutom en centrumaxel för ett genomgående hål 18 i skäret. 240 245 250 255 260 265 270 53Û 808 För ordningens skull skall påpekas att skäret i prakti- ken tillverkas av hårdmetall eller annat hårt och nötningsbe- ständigt material, medan grundkroppen tillverkas av ett mju- kare material, framförallt stål eller aluminium. Skruven 17, som med fördel förfärdigas av stål, inbegriper ett skaft 19 med en hangänga 20, samt en skalle 21 med en konyta 22 och ett nyckelgrepp 23. Skruvens geometriska centrumaxel är be- tecknad C4.

I var och en av kopplingsytorna 7, ll ingår såväl hanar- tade som honartade ingreppsmedel för ingrepp sinsemellan.

Dessa ingreppsmedel är avgränsade av flankytor eller flanker av vilka de som ingår i grundkroppen 1 fortsättningsvis kom- mer att benämnas stödflanker, medan de flanker som ingår i skäret 2 kommer att benämnas kontaktflanker.

I den primära kopplingsytan 7 i grundkroppen 1 är utfor- mat ett V-formigt divergerande säte 15, vilket avgränsas av tvâ stödflanker 24, 25 och vilket bildar ett honartat in- greppsmedel. Ett andra, hanartat ingreppsmedel i kopplings- ytan 7 utgörs av en sadelartad del 26, vilken är avgränsad av två V-formigt konvergerande stödflanker 27. De båda stödflan- kerna 24, 25 är jämförelsevis långa och smala, medan de båda stödflankerna 27 är korta och breda. Notera att stödflanken 25 (som ingår i fickans 6 sidoyta 8) i detta fall inbegriper två delytor, som är åtskilda av en grund försänkning 28. Sa- deldelens 26 båda stödflanker 27 löper parallellt med var- andra och sträcker sig i rät vinkel mot stödflankernas 24, 25 längdutsträckning. Generellt sträcker sig stödflankerna 24,25 i verktygets axialriktning, och stödflankerna 27 i dess radi- alriktning. Dock skall betonas att kopplingsytan 7 kan vara intippad i grundkroppen i måttliga axial- och radialvinklar.

Med andra ord behöver stödflankerna 24,25 ej vara parallella med grundkroppens geometriska centrumaxel Cl.

I kopplingsytan 7 mynnar ett hål 29 med en geometrisk centrumaxel C2. I hålet är utformad en (icke synlig) hongänga 275 280 285 290 295 300 305 530 808 i vilken skruvens 17 hangänga 20 kan dras fast. I praktiken utnyttjas den inneboende elasticiteten i skruven 17 för att påföra skäret 2 en lateral spännkraft, som anpressar detsamma mot stödflanken 25. Detta sker genom att hålen 18, 29 är ex- centriskt lokaliserade såtillvida att avståndet mellan skä- rets centrumaxel C3 och dess släppningsyta l2 är något större än avståndet mellan centrumaxeln C2 och stödflanken 25. Vid slutâtdragning av skruven kommer denna därför att deformeras elastiskt och fjädrande pressa skäret mot stödflanken 25.

Ett med centrumaxeln C2 sammanfallande centralplan, som är beläget mitt emellan stödflankerna 27, är betecknat CP i fig 2.

Den sekundära kopplingsytan ll i skäret 2 inbegriper fyra hörnvis belägna knastar 30, som var och en är avgränsad av ett par kontaktflanker 31, 32. I och med att skäret är in- dexerbart (i detta fall i fyra lägen) kommer dessa kontakt- flanker 31, 32 att omväxlande utnyttjas för att avgränsa han- artade ingreppsmedel och honartade ingreppsmedel, såsom kom- mer att framgå av efterföljande beskrivning.

För att underlätta förståelsen av uppfinningen, har det aktuella, konkreta gränssnittet mellan skäret och grundkrop- I det verk- liga utförandet enligt fig l och 2 har de båda kopplingsytor- pen även illustrerats schematiskt i fig 3 och 4. na 7, ll en tämligen flack eller grund topografi, som kan vara svår att tydligt uppfattas av ögat. I fig 3 och 4 visas därför kopplingsytorna med en överdrivet djup topografi och en delvis förenklad geometri, bland annat såtillvida att skä- rets fyra knastar 30 givits formen av stympade, fyrsidiga py- ramider med plana ändytor 33, som ej återfinns i det verkliga utförandet.

De fyra knastarna 30 är sinsemellan åtskilda av två làngsmala mellanytor 34, vilka korsar varandra i rät vinkel i skärets centrum. Av de totalt åtta kontaktflankerna är fyra samtidigt verksamma då skäret monteras i grundkroppen, närma- 310 315 320 325 330 335 340 530 808 re bestämt de som är skuggade i fig 3. De båda analoga kon- taktflanker 31, som är belägna på två närbelägna knastar, sträcker sig i flukt med varandra, dvs är belägna i ett ge- mensamt, snedställt plan. I detta sammanhang skall påpekas att samtliga kontaktflanker är snedställda relativt den se- kundära kopplingsytan. De två kontaktflanker 32, som är vända mot varandra, avgränsar tillsammans en ränna, som är beteck- nad 35. Av dessa kontaktflanker 32 ansätts de två skuggade mot de båda stödflanker 27, som avgränsar sadeldelen 26. Sam- tidigt ansätts de skuggade kontaktflankerna 31 mot stödflan- ken 24. Denna stödflank 24 avgränsar tillsammans med stöd- flanken 25 det V-formigt divergerande säte 15, som öppnar sig snett inåt/uppåt mot spànutrymmet i grundkroppen. I figurerna betecknar de skuggade fälten 36 utmed släppningsytans 12 överdel den del av varje delyta som kan ansättas mot stöd- flanken 25.

Utmärkande för uppfinningen är att knastarnas 30 kon- taktflanker 31,32 är belägna i ett gemensamt basplan Pl, me- dan ytdelarna eller kontaktzonerna 36 är belägna ovanför det- ta basplan. På motsvarande sätt är de tre stödflankerna 24 och 27 belägna i ett gemensamt bottenplan P2, medan stödflan- ken 25 är belägen på nivå ovanför bottenplanet. Detta innebär att samtidigt som de i planen Pl, P2 befintliga, samverkande kontakt- och stödflankerna säkerställer låsning av skäret, dvs motverkar vridning och translatorisk förskjutning av det- samma, kommer den högt belägna stödflanken 25 att erbjuda ett stabilt sidostöd för skäret, närmare bestämt i den nära släppningsytans överdel belägna kontaktzonen 36 (i praktiken bör kontaktzonen 36 lokaliseras ovanför skärets halva höjd eller tjocklek och företrädesvis mycket nära släppningsytans 12 övre gränslinje, dock utan att nå fram till denna). Vid just fräsning utgörs de dominerande skärkrafterna av radial- krafter. Genom att på beskrivet sätt stöda skäret radiellt medelst den robusta och motståndskraftiga stödflanken 25 kan 345 350 355 360 365 370 530 808 ll avsevärda radialkrafter upptas utan att skäret riskerar att förskjutas i radialriktningen. I och med att de axiella skär- krafterna är obetydliga kan dessa utan problem samtidigt upp- tas av den måttligt djupa sadeldelen 26.

Med fortsatt hänvisning till fig 3 och 4 skall påpekas att sadeldelens 26 båda stödflanker 27 löper samman i en ge- mensam rygg 37 i form av en delyta ingående en T-formig, plan yta, vilken även bildar en rygg mellan stödflanken 24 och två sidoytor 39 på en med 40 betecknad, åsliknande del i den pri- mära kopplingsytan. Ytorna 39 har ej kontakt med någon av skärets knastar 30. Mellan de båda stödflankerna 24 utbreder sig en konkav släppningsyta 41 som ej heller har kontakt med skäret. T-ytan 37 är parallell med bottenplanet P2.

Nu hänvisas till fig 5-8, som i förstorad skala åter il- lustrerar det konkreta, föredragna utförandet av det uppfin- ningsenliga verktygets skär och grundkropp (enligt fig l och 2). Av fig 5 framgår att var och en av den enskilda knastens 30 båda kontaktflanker 31, 32 har en trekantig eller triangu- lär grundform, vilken definieras av tre gränslinjer 42, 43, 44. I och med att skäret i detta fall är kvadratiskt, och in- dexerbart i fyra lägen, är samtliga kontaktflanker på knas- tarna identiska. De båda gränslinjerna 42, 43 är raka och di- vergerar från en inre ändpunkt 45 mot skärets periferi.

Gränslinjen 42 avgränsar knasten från den enskilda mellanytan 34, vilken i detta fall har konkav form. Gränslinjen 43 av- gränsar den enskilda kontaktflanken 31, 32 från en lämpligen konvex, smal radieövergång 46, som åtskiljer de båda kontakt- flankerna på en och samma knast. De båda periferiskt belägna gränslinjerna 44 sträcker sig snett nedåt utåt från mellan- ytorna 34 och löper samman i ett hörn i anslutning till de konvexa hörnytorna 16 på skäret. I anslutning till hörnen är därför gränslinjerna 44 delvis bågformiga. De båda gränslin- jer 42, som tillsammans avgränsar en mellanyta 34, är inbör- des parallella, varjämte samtliga gränslinjer 42 är belägna i 375 380 385 390 395 400 405 530 808 gemensamt plan, som.är parallellt med skärets basplan P1 (en- ligt fig 4). Såväl de fyra knastarna 30 som de fyra mellan- ytorna 34 är i detta fall sinsemellan åtskilda av skärets centrala hål 18.

I fig 7 betecknar d ytans 12 släppningsvinkel, dvs den vinkel som släppningsytan 12 bildar med ett tänkt plan i rät vinkel mot skärets ovansida. I det visade exemplet uppgår släppningsvinkeln d till ll°.

De båda mot varandra vända kontaktflanker, t ex flanker- na 32, som tillsammans avgränsar den nedåt sig öppnande V- rännan 35 i skärets undersida, bildar en trubbig vinkel ß med varandra. I exemplet uppgår denna trubbvinkel ß till l46°. I praktiken kan denna vinkel variera, men bör under alla om- ständigheter uppgà till minst l35° och högst l60°. ligger vinkeln ß inom intervallet 140-l50°.

Lämpligast Tillsammans med släppningsytan 12 avgränsar den enskilda kontaktflanken (flanken 32 i exemplet enligt fig 7) en kil- formigt avsmalnande del 50 i skäret. Kilvinkeln V för denna kildel 50, dvs vinkeln mellan släppningsytan 12 och den en- skilda kontaktflanken, uppgår i exemplet till 84° (ß/2 + d). Även kilvinkeln V kan variera, närmare bestämt i beroende av varierande släppningsvinklar (a) och varierande trubbvinklar (B). Lämpligast är V spetsig och uppgår till minst 45°. Dock utesluts ej möjligheten att utföra kildelen 50 (och det sam- verkande sätet 15) med en begränsat trubbig vinkel V , t.ex. upp till lO0°. 85°.

Med fördel ligger dock V inom intervallet 60- Beträffande den sekundära kopplingsytans ll geometrí skall avslutningsvis påpekas att den enskilda kontaktflanken 31, 32 sträcker sig hela vägen fram till släppningsytan 12, där den perifera gränslinjen 44 bildar en skarp övergång mot släppningsytan. Med andra ord förefinns i detta fall ej några övergángsytor mellan kontaktflanken och släppningsytan. 410 415 420 425 430 435 440 530 808 Av fig 6 framgår att de båda sidoytor 39, som delvis av- gränsar àsen 40 och åtskiljer denna från sadeldelen 26, har konkav form i det konkreta utförandet. Vidare har sadeldelens 26 båda stödflanker 27 triangulär grundform svarande mot den triangulära formen hos skärets kontaktflanker 31, 32. Närmare bestämt är den enskilda stödflanken bredast i anslutning till ryggytan 37 för att därefter successivt smalna av i riktning från ryggytan. Lämpligen är den enskilda stödflanken 27 något mindre än den samverkande kontaktflanken 31,32 i skäret för att den sistnämnda skall kraga ut något från den förstnämnda.

Inbördes bildar stödflankerna 27 en trubbig vinkel (sak- nar beteckning) som med fördel exakt överensstämmer med trubbvinkeln ß i skärets ränna 35. På så sätt säkerställs att samtliga vàgkammar 47 i sadeldelens 26 stödflanker 27 får samtidig kontakt med kontaktflankerna i skäret, för att till- sammans erbjuda ett fullödigt upplag redan då verktyget tas i bruk. I detta sammanhang skall noteras att även vinklarna v och 6 kan vara exakt lika stora. I praktiken föredras dock att vinklarna V och ö görs något litet skiljaktliga, t ex nå- gon minut eller sekund. Härigenom ernås den effekten att kon- takten mellan å ena sidan ytorna 12, 32 på skärets kildel 50, och å andra sidan stödflankerna 24, 25 i grundkroppen, initi- alt etableras såsom en linjekontakt, vilken efter prägling av materialet i grundkroppen utbreder sig såsom en successivt tilltagande ytkontakt.

I skärets 2 kopplingsyta ll är samtliga kontaktflanker 31,32 identiska och lokaliserade i exakt samma nivålägen re- lativt basplanet P1. I grundkroppens 1 kopplingsyta 7 har däremot de båda stödflankerna 27 på sadeldelen 26 en form, som skiljer sig från den på åsen 40 befintliga stödflankens 24 form. Icke desto mindre är de tre stödflankerna 24, 27 i huvudsak belägna i ett gemensamt bottenplan P2, i förhållande till vilket stödflanken 25 är påtagligt förhöjd. 445 450 455 460 465 470 530 B08 I enlighet med ett föredraget utförande är den enskilda stödflanken 27 (se fig 8) utformad med ett flertal sinsemel- lan åtskilda, tämligen smala kammar 47, vilka är inbördes åt- skilda av bredare, konkava vàgytor 48. Kammarna 47 är olika långa, närmare bestämt på så sätt att den närmast ryggytan 37 befintliga kammen är längst, varefter längderna successivt avtar för att definiera stödflankens triangulära form. Med fördel är kammarna dessutom olika breda, närmare bestämt på så sätt att den längsta kammen är smalast, varefter bredden tilltar med minskande längd. På så sätt blir de upplagsytor, som de enskilda kammarna erbjuder, lika stora, trots de vari- erande längderna. I detta sammanhang skall dock påpekas att stödflankerna 27 även kan ha annan form, t ex plan.

I och med att materialet i grundkroppen, t ex stål, är mjukare än materialet i skäret, kan kammarna 47 deformeras plastiskt genom sk prägling, efter viss användning av verkty- get. Pà så sätt motverkas risken för överbestämning av skäret för den händelse detsamma skulle behäftas av smärre formfel.

Det beskrivna gränssnittets funktion är i korthet föl- jande: Då skäret skall monteras i grundkroppen släpps detsamma ned i den ficka 6, som avgränsas av den primära kopplingsytan 7 och stödflanken 25 på sidoytan 8. Beroende på skärets in- dexeringsläge kommer antingen ett par kontaktflanker 32 eller ett par kontaktflanker 31 att vila mot sadeldelens 26 båda stödflanker 27. Antag att just ett par kontaktflanker 32 lo- kaliseras ovanpå stödflankerna 27. Då kommer två i flukt med varandra belägna kontaktflanker 31 att anligga mot stödflan- ken 24, samtidigt som den övre delen 36 av skärets enskilda släppningsyta 12 ansätts mot de båda delytor, som tillsammans bildar stödflanken 25.

I nästa steg appliceras spännskruven 17, närmare bestämt dennas hangänga 20, i hålet 29 i den primära kopplingsytan.

Vid àtdragning av skruven kommer skäret att påföras dels en 475 480 485 490 495 500 505 530 B08 nedåtriktad spännkraft, som anpressar kontaktflankerna 32 mot stödflankerna 27, och kontaktflankerna 31 mot stödflanken 24, dels en lateral spännkraft, som anpressar skärets släppnings- yta mot stödflanken 25. Detta sker genom att skruven vid sin slutàtdragning deformeras elastiskt, varvid den inneboende elasticiteten i stålet - via skruvens konyta 22 - överför en fjäderkraft, som verkar i sidled i skäret.

Då skäret slutgiltigt förankrats säkerställer det robus- ta sidostöd, som erbjuds av stödflanken 25 i den gedigna grundkroppen, att avsevärda radialkrafter kan upptas utan att skäret rubbas ur sitt läge. De måttliga axialkrafter, som verkar på skäret, kan utan problem samtidigt upptas av sadel- delen 26, trots att denna är tämligen grund. I samverkan med den av stödflankerna 24, 25 avgränsade V-rännan 15 motverkar sadeldelen 26 dessutom vridning av skäret på ett effektivt sätt. I detta sammanhang skall påpekas att skäret ej har kon- takt med den axiellt bakre sidoyta 9, som avgränsar fickan 6 i grundkroppen.

Nu hänvisas till fig 9 och 10, som illustrerar ett al- ternativt utförande av ett skär enligt uppfinningen. I detta fall är skäret avlångt och därför indexerbart i endast två lägen. De fyra knastar 30, som ingår i skärets sekundära kopplingsyta ll, är fortfarande lokaliserade i en tänkt, re- gelbunden fyrhörning, som i detta fall emellertid består av en rektangel i stället för en kvadrat. På grund av skärets avlånga grundform är de båda kontaktflankerna 3l, 32 på varje knast ej längre identiska, utan har en individuell form, som varierar i beroende av den övriga geometrin i kopplingsytan.

Dessutom är de båda mellanytor 34, som korsar varandra i skä- rets centrum, olika breda och olika djupt belägna. Vidare skall påpekas att den släppningsyta 12, som ansätts mot stöd- flanken 25 i den primära kopplingsytan, i detta fall inbegri- per två delytor l2a, l2b, som är åtskilda av ett släppnings- utrymme i form av en försänkning 28. 510 515 520 525 530 535 540 530 808 16 I fig ll visas uppfinningen tillämpad på ett skärverktyg vars skär 2 har rund grundform. Sålunda inbegriper skäret en enda sammanhängande, rotationssymmetrisk släppningsyta 12 i anslutning till en ändlös skäregg 13 med cirkulär form. En sekundär kopplingsyta ll på skärets undersida inbegriper - i likhet med utförandet enligt fig 5-8 - fyra knastar 30, vil- kas båda kontaktflanker 31, 32 är identiska. Detta innebär att skäret kan indexeras i fyra lägen.

Den primära kopplingsytan 7 i grundkroppen 1 skiljer sig från den tidigare beskrivna kopplingsytan endast därutinnan att stödflanken 25 i detta fall är sammansatt av konkava del- ytor i stället för plana. Radialkrafter som pàförs skäret i riktning av centralplanet CP fördelas därför i divergerande kraftkomposanter, som verkar mot var och en av delytorna (vilka är åtskilda av en försänkning 28).

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad blott till de ovan beskriv- na och på ritningarna visade utförandena. Ehuru uppfinningen exemplifierats i samband med just en fräs och ett frässkär, kan densamma sålunda tillämpas även på andra verktyg för spånavskiljande bearbetning, i synnerhet sådana verktyg vil- kas skär utsätts för dominerande skärkrafter i en enda, väl- definierad riktning. Denna kraftangreppsriktning behöver ej vara just radiell, såsom i den exemplifierade fräsen, utan kan vara godtyckligt orienterad i verktyget, t.ex. axiellt eller diagonalt mellan axial- och radialriktningarna. Även om uppfinningen är generellt tillämpbar på såväl roterbara skär- verktyg (t ex borrar) som fasta verktyg (t ex svarvverktyg), är densamma dock särskilt fördelaktig i samband med just fräsverktyg, såsom exempelvis hörn- och planfräsar, skivfrä- sar, valsfräsar, och liknande.

Claims (32)

545 550 555 560 565 570 530 808 Patentkrav

1. Verktyg för spànavskiljande bearbetning, innefattande en grundkropp (1) och ett indexerbart skär (2), vilket inbegri- (10) sig en geometrisk centrumaxel (C3) och utbreder sig en peri- fer släppningsyta (12) i anslutning till en skäregg (13), per en ovansida och en undersida mellan vilka sträcker varvid grundkroppen (1) inbegriper en för låsning av skäret anordnad, primär kopplingsyta (7) med ingreppsmedel, som är (24, ett gemensamt bottenplan (P2) och snedställda relativt detta, och Skäret (2) avgränsade av stödflanker 27), vilka är lokaliserade i inbegriper en i undersidan utformad, sekundär kopplingsyta (11) med ingreppsmedel (30), som är avgränsade av kontaktflanker (31, 32), vilka är lokaliserade i ett ge- mensamt basplan (P1) och snedställda relativt detta, och var- vid vissa flanker löper i rät vinkel mot andra, kånnatecknat därav, att av två samverkande stödflanker (24, 25), som till- sammans avgränsar ett V-formigt divergerande säte i grund- kroppen (1), är en första (24) belägen i sagda bottenplan (P2), och den andra (25) på nivå över detta, och att av tvâ (31 eller 32), gränsar en V-formigt konvergerande kildel (50) i skäret, är den ena (31, 32) belägen i sagda basplan (Pl), medan den and- ra utgörs av en på nivå över basplanet belägen och mot den andra stödflanken (25) (12). samverkande kontaktflanker som tillsammans av- ansatt del (36) av släppningsytan

2. Verktyg enligt krav 1, kännetecknat därav, att vinkeln (6) mellan de båda stödflanker (24, 25) som tillsammans av- gränsar det V-formiga sätet (15) i grundkroppen är spetsig och uppgår till minst 45°, och att vinkeln (V) mellan släpp- och en kontaktflank (31, 32) att väsentligt avvika ningsytan (12) är spetsig utan från den förstnämnda vinkeln (V). 575 580 585 590 595 600 605 530 808

3. Verktyg enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att vinkeln (ß) mellan två kontaktflanker (31, 32), som tillsam- mans avgränsar en ränna (35) i den sekundära kopplingsytan (ll) är trubbig och uppgår till minst 135° och högst l60°,' och att två stödflanker (27), som tillsammans avgränsar ett hanartat ingreppsmedel (26) i den primära kopplingsytan (7) är trubbig och lika stor som den förstnämnda vinkeln (B).

4. Verktyg enligt något av föregående krav , kännetecknat därav, att den sekundära kopplingsytan (ll) i skäret (2) in- nefattar fyra hörnvis i en tänkt, regelbunden fyrhörning lo- kaliserade knastar (30), som var för sig inbegriper två rela- tivt kopplingsytans basplan (Pl) snedställda och i rät vinkel mot varandra löpande kontaktflanker (31, 32) av vilka en för- sta (t ex 31) är belägen i flukt med en analog första flank (31) på en närbelägen knast (30), och den andra (t ex 32) är motsatt en andra, analog flank (32) på samma närbelägna knast (30) för att tillsammans med denna avgränsa en V-formigt di- vergerande ränna, varvid rännans båda flanker (32) är ansatta mot två V-formigt konvergerande stödflanker (27) på ett han- artat ingreppsmedel i form av en sadelartad del (26) ingående i den primära kopplingsyta (7).

5. Verktyg enligt krav 4, kännetecknat därav, att kontakt- flanken (31, 32) på skärets enskilda knast (30) har en tre- kantig grundform, vilken definieras av tre gränslinjer (42, 43, 44) av vilka två (42, 43) divergerar i en spetsig vinkel mot skärets periferi, och att den enskilda stödflanken (27) på sadeldelen (26) i den primära kopplingsytan (7) har en mot kontaktflankens form svarande, trekantig grundform.

6. Verktyg enligt krav 5, kännatecknat därav, att stödflan- ken (27) på sadeldelen (26) är mindre än kontaktflanken (31, 610 615 620 625 630 635 640 530 808 32) på skäret för att kontaktflanken skall kraga ut från stödflanken.

7. Verktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att den enskilda kontaktflanken (31, 32) i skärets kopplingsyta (ll) utgörs av en plan yta.

8. Verktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att en enskild stödflank (25. 27) ingående i den pri- mära kopplingsytan (7) innefattar ett flertal sinsemellan åt- skilda kammar (47), som är deformerbara genom prägling av ma- terialet i grundkroppen.

9. Verktyg enligt något av kraven 5-8, kännetecknat därav, att närbelägna kammar (47) är olika långa för att definiera stödflankens (27) trekantiga grundform.

10. Verktyg enligt krav 9, kännetecknat därav, att kammarna (47) är olika breda, närmare bestämt på så sätt att en kort kam är bredare än en längre.

11. ll. Verktyg enligt något av kraven 5-10, kännetecknat därav, (30) des åtskilda via konkava mellanytor (34), vilka var för sig att närbelägna knastar i skärets kopplingsyta är inbör~ är avgränsade av tvâ parallella gränslinjer (42), och åtskil- da från ryggytor (37) på såväl sadeldelen (26) som en i vin- kel mot denna sig sträckande ås (40) ingående i grundkroppens kopplingsyta (7).

12. Verktyg enligt något av kraven 5-ll, kännetecknat därav, att skäret (2) har kvadratisk grundform och är indexerbart i fyra lägen, varvid samtliga kontaktflanker (31, 32) på de olika knastarna (30) är identiska. 645 650 655 660 665 670 530 808 20

13. Verktyg enligt något av kraven 5-ll, kännetecknat därav, att skäret (2) har rektangulär grundform och är indexerbart i två lägen, varvid de båda flankerna (31, 32) på den enskilda knasten (30) är olikformiga.

14. Verktyg enligt något av kraven 5-13, kânnetecknat därav, att den enskilda flanken (31, 32) på skäret (2) utbreder sig hela vägen fram till den perifera släppningsytan (12) i vil~ ken den övergår via en skarp gränslinje (44).

15. Indexerbart skär till verktyg för spånavskiljande bear- betning, (10) (ll) mellan vilka sträcker sig en geometrisk centrumaxel (C3) och innefattande en ovansida och en undersida utbreder sig en perifer släppningsyta (12) i anslutning till en skäregg (13), samt en i undersidan utformad kopplingsyta (11) är belägna i ett gemensamt basplan (Pl) och snedställda rela- i vilken ingår ingreppsmedel med flanker (31, 32), som tivt detta, kânnetecknat därav, att ingreppsmedlen inbegriper fyra hörnvis i en tänkt, regelbunden fyrhörning lokaliserade knastar (30), som var för sig inbegriper tvâ i rät vinkel mot varandra löpande flanker (31, 32) av vilka en första(t ex 31) är belägen i flukt med en analog första flank (31) på en närbelägen knast (30), och den andra (t ex 32) är vänd mot en analog andra flank (32) på samma närbelägna knast (30) för att tillsammans med denna andra flank avgränsa en V-formigt divergerande ränna (35), varvid sagda par av första flanker (31) är anordnat att tillsammans med en på nivå över baspla- net (Pl) belägen del kildel (50) (36) av släppningsytan (12) bilda en i skäret.

16. Krav enligt krav l5, kännetecknat därav, att vinkeln (Y) mellan släppningsytan (l2) och den enskilda flanken (31, 32) är spetsig och uppgår till minst 45°. 675 680 685 690 695 700 705 530 808

17. Skär enligt krav 15 eller 16, kännetecknat därav, att vinkeln (ß) mellan två motstàende flanker (31 eller 32), som avgränsar en ränna (35), uppgår till minst 135°.

18. Skär enligt något av kraven 15-17, kännetecknat därav, att vinkeln (31 eller 32), som avgränsar en ränna (35), uppgår till högst l60°. (B) mellan två motstående flanker

19. Skär enligt något av kraven 15-18, kännetecknat därav, att den enskilda flanken (31, 32) har en trekantig grundform, vilken definieras av tre gränslinjer (42, 43, 44) av vilka två (42, 43) divergerar i en spetsig vinkel mot skärets peri- feri.

20. Skär enligt krav 18, kännetecknat därav, att den enskil- da flanken (31, 32) utgörs av en plan yta.

21. Skär enligt krav 19 eller 20, kânnetecknat därav, att närbelägna knastar (30) är inbördes åtskilda via konkava mel- lanytor (34), som var och en avgränsas av två parallella gränslinjer (42) för närbelägna knastar.

22. Skär enligt krav 21, kännetecknat därav, att samtliga gränslinjer (42), som parvis avgränsar mellanytor (34), är belägna i ett gemensamt plan, vilket är parallellt med bas- planet (Pl).

23. Skär enligt något av kraven 15-22, kânnetecknat därav, att detsamma har kvadratisk grundform.och är indexerbart i fyra lägen, varvid samtliga flanker (31, 32) på de olika knastarna (30) är identiska.

24. Skär enligt något av kraven 15-22, kännetecknat därav, att detsamma har rektangulär grundform och är indexerbart i 710 715 720 725 730 735 740 539 808 två lägen, varvid de båda flankerna (31, 32) på den enskilda knasten (30) är olikformiga.

25. Skär enligt något av kraven 15-24, kännetecknat därav, att den enskilda flanken (31, 32) fram till den perifera släppningsytan (12) i vilken den över- utbreder sig hela vägen går via en skarp gränslinje (44).

26. Grundkropp till verktyg för spånavskiljande bearbetning, innefattande en för låsning av ett indexerbart skär avsedd kopplingsyta (7) med ingreppsmedel, som är avgränsade av flanker, vilka är lokaliserade i ett gemensamt bottenplan (P2) och snedställda relativt detta, kännetecknad därav, att av två samverkande flanker (24, 25), som tillsammans avgrän- (24) be- lägen i sagda bottenplan (P2) och den andra (25) på nivå över detta. sar ett V-formigt divergerande säte (15), är den ena

27. Grundkropp enligt krav 26, kännetecknad därav, att ett andra ingreppsmedel utgörs av en hanartad, sadelformig del (26) (27), som konvergerar V-formigt och sträcker sig i rät vinkel mot sätets flanker (24, 25). innefattande två flanker

28. Grundkropp enligt krav 27, kânnetecknad därav, att åt- (25, 27) åtskilda kammar (47), som är deformerbara genom prägling av minstone en flank innefattar ett flertal sinsemellan materialet i grundkroppen.

29. Grundkropp enligt kraven 27 eller 28, kännetecknad dår- att sadeldelens (26) båda flanker (27) har en trekantig grundform. av, 745 750 53Û 808 23

30. Grundkropp enligt krav 28 och 29, kännetecknad därav, att närbelägna kammar (47) är olika långa för att definiera flankens (27) trekantiga grundform.

31. Grundkropp enligt krav 30, kännetecknad därav, att kammarna (47) är olika breda, närmare bestämt på så sätt att en kort kam är bredare än en längre.

32. Grundkropp enligt något av kraven 26-31, kännetecknad dä- att vinkeln (d) mellan de båda flanker (24, 25), gränsar sätet (15) är spetsig och uppgår till minst 45°. IEV , SOIII aV"