SE504205C2 - Skär med rillor - Google Patents

Description

504 lO 15 20 25 30 205 2 annan i US-A-2 453 464. En nackdel med dessa utföranden är dock att de kräver en mycket omfattande slipning av antingen skärets eller hállarens rillyta, eller båda.

Ytterligare en nackdel är att, även om skäret säkrats i riktning vinkelrätt mot rillarna, glapp i höjdled lika lätt kan uppstå vid dessa konstruktioner som vid två helt plana anliggningsytor, i synnerhet vid vibrationsbenägna bearbetningsoperationer.

I US-A-4 437 802 beskrivs hur en skärplatta fästes i en borr, varvid skärplattan omfattar två rillor och borrens stödyta tvà motsvarande àsar, vilka skall passa exakt i rillorna och upptaga dessas hela tvärsnittsarea. Återigen är problemet att axiellt glapp lätt uppstår, framförallt om borren utsätts för vibrationer. Dessutom krävs en omfattande slipning av antingen àsarna eller rillorna för att uppnå erforderlig passnoggrannhet.

Ett första syfte med föreliggande uppfinning är således att framtaga en anordning för ernàendet av en stabil och glappfri fastspänning av skärplattor pá skärhàllare, även exempelvis efter det att skäret utsatts för en längre tids vibrationer.

Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en stabil och glappfri fastspänning av skärplattor på skärhållare utan kostsam och tidskrävande slipning.

Ett tredje syfte med föreliggande uppfinning är att undvika nödvändigheten av anslagsytor resp. anslagspunkter i skärläget, vilka kräver hög màttnoggrannhet.

Dessa och ytterligare syften har uppnåtts genom att utforma fastspänningen av skäret i skärhållaren i enlighet med patentkravet l.

Några föredragna utföringsformer av lO 15 20 25 30 504 205 3 uppfinningen kommer nu att närmare beskrivas i anslutning till de bifogade ritningarna. Dessa presenteras härmed: Figur 1 visar en hàllaranordning enligt föreliggande uppfinning i perspektiv snett ovanifrán.

Figur 2 visar ett tvärsnitt av ett skär och en hållare enligt föreliggande uppfinning.

Figur 3 visar en skärhàllare enligt föreliggande uppfinning rakt ovanifrán.

Figur 4 visar samma tvärsnitt av ett skär som i Figur 2.

Figur 5 visar samma tvärsnitt av en skärhàllare som i Figur 2.

Figur 6 visar undersidan av ett skär som utformats i enlighet med föreliggande uppfinning, i perspektiv snett ovanifrán.

Figur 7 visar översidan av samma skär som i figur 6, i perspektiv snett ovanifrán.

I figurerna betecknas ett skär med 1 eller 1' och en hållare med 2 eller 2'. Skäret är tillverkat av ett lämpligt hàrdmaterial, såsom belagd eller obelagd hårdmetall. Även vissa keramer och kubisk bornitrid kan komma ifråga. Uppfinningen är i första hand avsedd för olika svarvapplikationer, såsom längdsvarvning, kopiering och in- och avstickning, men den kan även med fördel användas för fastspänning av frässkär.

Hållarens 2 övre främre del är utformad med en plan hállaryta 3. På hállarytan 3 är anordnade längsträckta åsar 4, vilka är inbördes väsentligen parallella. Enligt Fig. l sträcker sig àsarna bakåt från hàllarens främre yta och i huvudsak parallellt med hållarens längdutsträckning. Åsarna kan dock i princip inta en godtycklig riktning, exempelvis vinkelrät mot den i Fig. 1 visade. Åtminstone den del av àsarna 4 som 504 205 10 15 20 25 30 4 kommer i ingrepp med skäret har en i huvudsak konstant tvärsnittsgeometri. Denna geometri uppvisar formen av en trapets eller närmare bestämt formen av en stympad likbent triangel, vars form definieras av två sidoytor 5 och en överyta 6. Övergången mellan en sidoyta 5 och hàllarytan 3 sker antingen längs en distinkt brytlinje eller längs en hålkäl med liten radie, vilken bör befinna sig utanför kontaktarean mot skäret 1, 1'. Ãsarnas toppvinkel a ligger lämpligen mellan 40 och 80°, företrädesvis mellan 50 och 70° och i synnerhet mellan 55 och 65°. Mellan åsarna sträcker sig hållarytans 3 delytor 7, vilka är väsentligen plana och uppvisar en bredd som lämpligen motsvarar mellan 1 och 4 gånger åsarnas basbredd, företrädesvis mellan 1,5 och 2,5. Åsarna kan sträcka sig ända till hállarytans bakre begränsningslinje; av tillverkningstekniska skäl är det dock lämpligt att åsarnas upphör ett stycke innan denna begränsningslinje, företrädesvis via ett kort övergångsparti där åsarnas höjd gradvis avtar för att slutligen försvinna.

Skäret 1, 1' fastsättes medelst en làsskruv 8, vilken först iträdes skärets centrumhàl 9 och därefter gängas fast i det gängade hålet 10 i hállaren 2. Detta háls centrumlinje ligger lämpligen på en äs' longitudinella centrumlinje. Detta skärs undersida är utformat med väsentligen parallella rillor 11 avsedda att upptaga åsarna 4. Ett väsentligt kännetecken för föreliggande uppfinning är att dessa rillor ll är direktpressade före sintringen av hàrdmetallen eller annat hårdmaterial och alltså ej slipade. De uppvisar* en sektorvinkel som exakt motsvarar àsarnas toppvinkel a eller något understiger denna, dock ej med mer än ungefär 2°, företrädesvis l°. Av produktionstekniska skäl är rillornas bottnar företrädesvis rundade, varvid lO 15 20 25 30 504 205 5 den rundade delen 12 naturligtvis ej bör inkräkta på rillornas sidoytor 13, som kommer att anligga mot àsarnas sidoytor 5. Rillornas övergång till skärets undersida 14 sker antingen längs en skarp brytlinje eller längs en liten radie. Sidoytorna 13 bör vara helt plana för att uppnå fullgod kontakt med àsarnas sidoytor 5.

Såsom ovan nämnts, är skären i sin helhet direktpressade, alltså även rillorna 11. Ytstrukturen i rillorna kommer därvid att uppvisa en viss strävhet, som försvinner vid slipning. De efter sintring och avsvalning erhållna dimensionerna tas därefter som börvärden vid tillverkningen av hållarens àsar. En viss slipning av dessa åsar är ej lika kostsam eftersom en enda hållare kan användas för ett stort antal skär.

Vid fastspänning av skäret placeras detta över åsarna 4 i enlighet med figurerna 1-5 och spännes fast medelst skruven 8. Därvid är det ett väsentligt kännetecken för föreliggande uppfinning att ingen kontakt uppstår mellan skärets undersida 14 och hållarens delytor 7. Såsom framgår av Pig. 2 föreligger således mellan nämnda ytor 7 och 14 en spalt s. Denna spalt kan ligga inom storleksintervallet >O (ex.vis 0,02 mm) och 0,2 mm. Vidare är ett väsentligt kännetecken för föreliggande uppfinning att àsarnas toppar ej uppnår kontakt med rillornas bottnar, vilket även det framgår av Pig. 2. Genom nämnda två väsentliga kännetecken möjliggörs en fastklämmande kilverkan mellan àsarnas och rillornas sidoytor 5 resp. 13 när låsskruven 8 vrids åt. Denna kilverkan resulterar i en fästsättning av skäret med hittills oupnådd stabilitet och styrka. Således blir i de flesta applikationer stödytor resp. stödpunkter för skärets sidoytor överflödiga, vilket framgår av Fig. 1 och 3. Detta 504 lO 15 20 25 30 205 6 förenklar tillverkningen av skärläget. Dessutom inverkar de direktpressade rillornas lätta ytsträvhet gynnsamt på fasthållningens styrka och beständighet.

Ehuru det icke utgör en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning, kan skäret även fastspännas med lämplig klampanordning i stället för skruv. Klampens tryckpunkt bör då ligga rakt ovanför den mittersta rillan.

Efter det att en operativ skäregg slitits ut, kan skäret lossas och vridas 180° runt skruvens 8 centrumaxel, i syfte att indexera fram en ny skäregg.

Såsom framgår av i första hand Fig. l, är det gängade hállarhälet 10 beläget pä mittäsen. Anledningen till att hålet är beläget på en äs istället för exempelvis på en delyta 7 mellan två àsar, är att skäret kan brista om det utsätts för en kraft mellan två stödlinjer. För att bibringa skäret en symmetrisk fastspänningskraft på båda sidorna om den mellersta rillan, är skäret resp. hállaren utformade med ett udda antal rillor resp. äsar.

Ett skär som utformats i enlighet med föreliggande uppfinning är väl ägnat att upptaga både axiella som radiella krafter. Såsom ett applikationsexempel, kan detta utnyttjas genom att utforma dubbelfunktionella skär i enlighet med Fig. 3, 6 och 7. Genom detta skärs raka främre egg 14 och på båda sidor om denna angränsande, krökta sidoegg 15, kan detta skär användas för plansvarvning och även för axiell kopiering, samt som formskär vid radiesvarvning.

Därvid kan ett stort antal olika konturer frambringas. Även om det ej är nödvändigt, kan vid vissa applikationer med mycket stora radiella skärkrafter, àsarna och rillorna enligt uppfinningen kombineras med en bakre stödyta för skäret, såsom ytan 16 i Fig. 1.

M

Claims (4)

lO 15 20 25 30 504 205 PATENTKRAV

1. Anordning för fastspänning av skär (1, l') pà skärhällare (2, 2') för skärande bearbetning av i första hand metaller, varvid skärets bottenyta (14) är utformad med inbördes i huvudsak parallella rillor (11) och hàllarens hällaryta (3, 7) med motsvarande i huvudsak parallella åsar (4), vilka är avseddda att passa in i nämnda rillor (11), k ä n n e t e c k n a d därav, att i skärbestyckat tillstånd föreligger en spalt (s) mellan skärets undersida (14) och hállarytan (7), att skärets rillor (11) är direktpressade och ej slipade, samt av att förhållandet mellan det mot rillorna vinkelräta avståndet mellan två intilliggande rillor (11) och en rillas bredd i jämhöjd med skärets undersida ligger mellan 1:1 och 4:1.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att àsarnas (4) toppar (6) ej står i kontakt med rillornas (11) bottnar (12).

3. Anordning enligt kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att att àsarnas tvärsnitt har formen av en stympad likbent triangel.

4. Skär avsett att fastspännas på en skärhàllare medelst anordningen enligt kraven 1-3, varvid skärets undersida (14) uppvisar i huvudsak parallella rillor (11), k ä n n e t e c k n a t därav, att förhållandet mellan det mot rillorna vinkelräta avståndet mellan tvà intilliggande rillor (11) och en rillas bredd i jämhöjd med skärets undersida ligger mellan 1:1 och 4:1, samt av att rillorna är direktpressade och ej slipade.