SE459326B - Vaendskaer foer spaanavskiljande bearbetning - Google Patents

Description

459 326 Fig. 6 visar ett konventionellt skär i tvärsnitt, Fig. 7 visar ett skär enligt uppfinningen i tvärsnitt och Fig. 8 visar ett principellt diagram över skârkraftens beroende av ingreppstiden för olika skär.

Fig 1 till 5 visar ett skär 10 enligt uppfinningen för spánavskiljande bearbetning, företrâdsevis för frâsning av metall. Skäret innefattar tvâ planparallella sidor 11 och 12, vilka vinkelrätt förenas av fyra kantytor 13, d v s skâret har en negativ grundform. Endast halva skäret visas i Fig. 1, för åskàdlighetens skull. Skârets andra halva är dock identisk med den visade halvan. Alternativt kan skäret ha en positiv grundform. Två sammanlöpande kantytor ansluter till varandra över ett mjukt rundat hörn med relativt stor radie; mellan 2 och 5 mm. En runtomlöpande första äs 14 eller en list är ansluten till kantytorna 13, varvid skärningslinjerna mellan àsen 14 och kantytorna bildar skäreggar 15.

Skäret 10 är vidare försett med ett upphöjt, plant mittparti 11A vars periferi ansluter till ett konkavt spår 16. En del av spåret längs varje skârkant bildar en spànyta 16A vilken definieras som den del av spåret 16 som anordnats innanför skäreggen 15 och som kan komma i kontakt med spánan under bearbetningen. Vínkeln mellan spánytan 16A och kantytan 13 är mindre än 90 grader. Mittpartiet kan alternativt vara nedsänkt, icke-plant och/eller sluttande.

Den första àsen 14 har en i huvudsak konstant bredd vi längs merparten av skäreggen 15. Åsen 14 avsmalnar emellertid i riktning mot skârhörnets bisektris B. Åsen avsmalnar från cirka 0.5 till cirka 0.3 mm, företrädesvis från 0.45 till 0.32 mm, för att erná konstant kontaktlängd mellan spåna och den första àsen vid fräsning. Beträffande betydelsen av 3 459 326 konstant kontaktlängd hänvisas till vår SE-A-8704153-9 vilken härmed inkorporeras i beskrivningen. Skäret har en andra äs 17 anordnad innanför och nedanför den första àsen.

Den andra àsen 17 har liksom den första àsen utsträckning mellan två intilliggande skärhörn, men den andra åsens 17 bredd wz gär mot noll i riktning mot bisektrisen B i varje skärhörn. Den första åsens 14 bredd vi är cirka dubbelt så stor som den andra ásens 17 bredd V2. Den andra àsen börjar avsmalna i samband med att skäreggen 15 börjar krökas vid skärhörnet. Den första àsens 14, relativt undersidan 12, högsta punkt är anordnad 0.04 till 0.05 mm högre än den andra âsens 17, från undersidan 12, högsta punkt. Varje äs beskriver, åtminstone delvis, en konvex icke-linjär kurva såsom t.ex. en cirkelbàge, en parabelbàge, en ellipsbåge eller dylikt. I den föredragna utföringsformen är kurvan cirkelbáge-formad vilken definieras av en radie r som år mellan 0.2 och 0.35 mm, företrädesvis kring 0.29 mm. Åsarnas 14 och 17 radiecentra C ligger pà en imaginâr linje L ,vilken har utsträckning på sidan om skäreggen 15 så att linjen skär kantytan 13 på ett avstånd d under skäreggen.

Avståndet d är företrädesvis mindre än radien r för varje às. Linjen L bildar en spetsig vinkel B med samhörande kantyta. vinkeln B år större än 60 grader men mindre än 90 grader. vid ett alternativt skär, där vinkeln mellan spànytan och kantytan är större än 90 grader, skär linjen L kantytans plan ovanför skäreggen. Åsarna bildar därvidlag uppåtgáende steg längs spánytan.

Pig. 6 visar ett förslitet konventionellt skär innefattande en kantyta l3', en spânyta 16A' och en ás l4'. En skäregg 15' finns längs skârningen mellan spánytan och àsen.Under bearbetning med det kända skäret förslits släppningsytan 13' och àsen 14' samt spànytan 16A'. Vid förslitningen av skäret minskar àsens bredd successivt till ,» 459 326 dess att skâret havererar.

Fig. 7 visar ett skär enligt föreliggande'uppfinning innefattande en kantyta 13, en spånyta l6A,tvà åsar 14 och 17 och en skâregg 15. Under bearbetning med det nya skâret förslits både slâppningsytan och den första ásen 14 till en början, varvid ásens 14 bredd successivt minskar. Efter ytterligare en stunds förslitning inträder den andra àsen 17 som förstârkningsfas, varvid förstârkningfasens bredd plötsligt ökar varför skârhaveri undviks. Genom ásens 17 bakre avrundning erhålls ett positivt skâringrepp med optimerad kontaktyta mellan spàna och förstârkningsfas i varje moment under skärets förslitning, varför skärets livslängd ytterligare förlängs. En tangent T som skär varje as bildar en spetsig vinkel med kantytans 13 plan.

Fig. 8 visar ett diagram över skärkraftens beroende av skärets ingreppstid. Bearbetningen startar vid tiden T = 0 med att kraften F i huvudsak momentant ökar till ett värde P1 som är beroende av arbetsstycke, skärgeometri. skârdata och Den med streck-prickar representerade kurvan visar kraftktid-beroendet för ett skär vilket har en förstârkningsfas med ej kontaktlängdsoptimerad förstärkningsfas. Det kända skäret ger en stor kontaktlängd eftersom dess förstärkningsfas är bred och därför ökar kraften till ett max-värde P2 ända till dess att kontaktlängden minskar p g a förslitning så att kraften minskar varefter en kraftökning sker fram till skârhaveri p g a deformation och utbrytningar.

Haveriet representeras av ett kryss i Fig. 8 o Den streckade linjen representerar kraft/tid-beroendet för ett skär av den typ som visas i Fig.6, vilket har en förstârkningsfas vars bredd är optimerad för att erhålla " 459 326 lägre skärkrafter vid bearbetning. Bearbetningaz startar vid tiden 0 med att skärkraften P1 uppnàs liksom angivits ovan. Kraften ökar till ett max-värde P3 vilket är väsentligt lägre än värdet P2 därför att kontaktlängden är mindre. När det kända skâret börjar förslitas så att kontaktlängden minskar då minskar även skärkraften en kort tid, varvid yttryck och värme ökar medförande plastisk deformation varefter kraften ökar fram till skärhaveri. Förslitningen enligt Fig. 6 motsvaras av den kraft och den tid som representeras av ringen A i Fig. 8.

Den heldragna linjen visar kraft/tid-beroendet för ett skär enligt föreliggande uppfinning. Nämnda beroende följer i huvudsak den streckade linjen upp till värdet 23. Eftersom kontaktlängden minskar mindre drastiskt vid skäret enligt uppfinningen, p g a den första åsens 14 konvexa inre del, faller den heldragna linjen i en flackare bana än den streckade linjen vid samma tidsavsnitt i diagrammet.

Därefter när kurvan ett minimum varefter skârkraften successivt ökar, vilket härrör från kontakten mellan spâna och en del av den andra ásen 17, d v s kontaktlångden ökar gradvis. Ånyo förkortas kontaktlângden genom förslitning vilket resulterar i att kraften minskar tills kontaktlângden vid den andra åsens förslitning blir så stor att skâret pà känt sätt havererar. Normalt används ej skären ända fram till haveri. Vid jämförelse med konventionella skärs ingreppstid K fram till haveri ernår ett skär enligt föreliggande uppfinning en ingreppstid som är dubbelt så läng som tiden K. Förslitningen enligt Fig. 7 motsvaras av den kraft och den tid som representeras av ringen B i Fíg. 8.

Föreliggande uppfinning avser således ett skär vilket kompenserar för förslitning och som har en maximal livslängd-

Claims (8)

459 326 "_ PATENTKRAV

1. Vándskâr för spànavskiljande bearbetning, företrädesvis för frâsning, innefattande en spânyta (16A) och en släppningsyta (13) varvid en skäregg (15) är anordnad i skârningslinjen mellan dessa ytor varvid nämnda spányta innefattar minst två intill varandra anordnade avlånga ásar (14,17) vilka har utsträckning längs åtminstone en del av skäreggen och varav en första ås (14) ansluter till skäreggen,k ä n n e t e c k n a t a v, att varje äs (14,17) i tvärsnitt åtminstone delvis beskriver en konvex kurva och av, att en, från skåreggen, andra ås (17) är i höjdled anordnad på avstånd frán den första åsen (14), så att den andra åsen år anordnad att bli verksam efter förslitning av den första åsen.

2. Vändskär enligt krav 1 , k ä n n e t e c k n a t av, att vinkeln mellan spànytan (16A) och slâppningsytan (13) är mindre än 90 grader varvid den andra åsen (17) är anordnad i höjdled under den första åsen (14), varvid ásarna tillsammans bildar en positiv spånvinkel och av, att antalet ásar är mellan 2 och 10.

3. Vândskâr enligt krav 1 , k.ä n n e t e c k n a t av, att skâret (10) har hörnpartier vilka är anordnade vid sammanlöpande kantytor (13), varje nämnda hörnparti har en bisektris (B), varvid minst en äs (14,l7) helt eller delvis avsmalnar i riktning mot nämnda bisektris.

4. Vändskâr enligt krav 2 , k â n n e t e c k n a t av, att minst en del av varje äs (14,17) i tvärsnitt definieras av en radie (r) vilken har ett radiecentrum (C) och av, imaginâr linje (L) som skär nämnda radiecentra har att en , 459 326 utsträckning på sidan om skâreggen (15), varvid linjen bildar en spetsig vinkel (B) med samhörande kantyta (13).

5. Vändskär enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av, att linjen (L) skär samhörande kantyta (13) på ett avstånd (d) från skäreggen (15), vilket avstånd är mindre än radien (r) för varje ås (14,17).

6. Vândskär enligt krav 4, k å n n e t e c k n a t av, att radien (r) för varje ås âr mellan 0.2 och 0.35 mm, företrädesvis kring 0.29 mm.

7. Vändskär enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av, att skâret är avsett för planfräsning och innefattar en övre yta (11), en undre yta (12) samt dem förenande kantytor (13) av vilka två intilliggande kantytor möts i ett avrundat hörnparti definierat av en radie.

8. Vändskär enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av, att den spetsiga vinkeln (B) år större än 60 grader och mindre än 90 grader.