(12) PATENTSKRIFT (11) 500 721 - Questel

SVERIGE (12) PATENTSKRIFT (13) C2 (11) 500 721
(19) SE (51) Internationell klass 5
B23C 5/20, B23B 27/22 f .
(21) Patentansöknings-
(45) Patent meddelat 1994-08-15 nummer 9300234-3
(41) Ansökan allmänt tillgänglig 1994- 07 - 28
(22) Patentansökan inkom
(24) Löpdag
1993 - 01- 27 Ansökan inkommen som:
1993-01-27
(62) Stamansökans nummer PATENT- OCH
(86) Internationell Ingivningsdag
REGISTRERINGSVERKET (86) Ingivningsdag för ansökan
- svensk patentansökan
fullföljd Internationell patentansökan
- med nummer
om europeisk patent
omvandlad europeisk patentansökan
(83) Deposition av mikroorganism
med nummer
(30) Prioritetsuppgifter
(73) PATENTHAVARE Sandvik AB, 811 81 Sandviken SE
(72) UPPFINNARE Göran Pantzar, årsunda SE
(74) OMBUD Aspeby M
(54) BENÄMNING Skär med vriden spånyta
(56) ANFÖRDA PUBLIKATIONER:
US A 4 059 363 (407-114)
Derwents Abstract 92-031 445/04, sammandrag av
SU, A, 1 646 691 (LENGD ORGPRIMTVERDO), publ. 91-05-07
(57) SAMMANDRAG:
Skäret, vanligen ett vändskär, innefattar en översida
(10), en bottenyta samt däremellan sig sträckande
sidoytor (2). Mellan två intilliggande skärspetsar (8)
är spånytan utefter skäreggen utformad så att
spånvinkeln är störst närmast de två skärspetsarna och
minst vid en punkt mellan de två skärspetsarna,
företrädesvis i närheten av skäreggens mitt. På detta
sätt är skäreggen som starkast där tryckbelastningen
från arbetsstycket är som störst, samtidigt som en
tämligen liten medelspånvinkel erhålles, vilket minskar
skärkrafterna och därmed energiförbrukningen.
Siffrorna inom parentes anger internationell identifieringskod, INID-kod. Bokstav inom klammer anger internationell dokumentkod.

5
1
500 721
Föreliggande uppfinning avser ett skär för
spånavskiljande bearbetningsverktyg, i synnerhet
fräsar, vilket är förfärdigat genom formpressning och
10 sintring av ett skärmaterialbildande pulver och
innefattar en översida eller spånyta, en undre
lämpligen plan bottenyta som är anläggbar mot en
samverkande bottenstödyta hos bearbetningsverktyget
samt åtminstone tre mellan dessa ytor sig sträckande
15 sidoytor, av vilka åtminstone en ansluter till spånytan
längs en linje som bildar en skäregg. Dylika skär
framställs i allt högre grad genom en
direktpressningsmetod vid vilken ett hårdmetallbildande
pulver först bibringas önskad form i ett för ändamålet
20 lämpat pressdon och därefter ges slutgiltig hållfasthet
genom sintring i ugn vid temperaturer över 1000°C.
Själva pressningsoperationen har förfinats och är idag
så rationell att den medför goda möjligheter att forma
skäreggen jämte tillhörande spånformningsytor och
25 eventuella förstärkningsfaser och släppningsytor med
stor exakthet, varvid även den efterföljande, vid
sintringen uppkommande krympningen tas med i
beräkningarna för pressdonets dimensionering.
30 Dagens skärgeometrier tenderar mot allt positivare
skärgeometrier, dvs allt större vinklar mellan skärets
spånyta och norrvalen till den bearbetade ytan. Orsaken
till denna utveckling är naturligtvis de därmed ernådda
fördelarna, såsom liten skärkraft och därmed låg
35 energiförbrukning, en väldefinierad skäregg för hög
måttnoggrannhet, samt större frihet vid inställningen
av släppningsvinkeln, med bibehållen positiv
skärgeometri. I praktiken sätts gränsen för spånytans

10
7 2 1
2
positivitet av hårdmetallens hållfasthet, eftersom
eggvinkeln blir spetsigare och därmed svagare desto
positivare spånytan är. Alltför små eggvinklar orsakar
ofta urflisningar och bristningar i skäreggen, med alla
5 därmed förbundna olägenheter som påföljd.
Ett ändamål med föreliggande uppfinning är således att
framtaga ett skär med möjligast positiv spånvinkel, i
syfte att minimera skärkrafterna.
Ett andra ändamål med föreliggande uppfinning är att
framtaga ett skär som reducerar, eller rentutav
eliminerar, urflisningar och bristningar i skäreggen,
under samtidigt iakttagande av det förstnämnda
15 ändamålet.
Föreliggande uppfinning har på ett överraskande sätt
lyckats tillgodose båda, till synes oförenliga,
ovannämnda ändamål. Detta har lyckats genom att utforma
20 skäret med de i patentkravets 1 kännetecknande del
angivna särdragen.
Genom att således utforma skäret med störst spånvinkel
närmast två intilliggande skärhörn, och minst
25 spånvinkel i en punkt utefter skäreggen mellan nämnda
två skärhörn, företrädesvis i anslutning till
skäreggens mitt, har en rad fördelar uppnåtts. Den
totala skärkraften vid stora skärdjup reduceras tack
vare den stigande spånvinkeln vid "skärmax", samtidigt
30 som inga urflisningar eller bristningar konstaterats,
även efter långa bearbetningstider. Vidare är skäreggen
som kraftigast i en punkt, i vilken, eller i vars
närhet, den högsta belastningen kommer att äga rum vid
stora skärdjup. För att "medelspånvinkeln" ska bli så

3
500 721
stor som möjligt, och därmed skärkraften så liten som
möjligt, ökas spånvinkeln på nytt mot maximalt
skärdjup. Man har med konstruktionen enligt
uppfinningen sålunda åstadkommit en mycket positiv
5 spånytegeometri med en hög hållfasthet.
I åskådliggörande men icke begränsande syfte kommer
uppfinningen nedan att närmare beskrivas i anslutning
till en på bifogade ritningsfigurer visad föredragen
10 utföringsform.
Figur 1 visar en perspektivvy av ett skär enligt
uppfinningen snett ovanifrån.
15 Figur 2 visar en toppvy av skäret enligt uppfinningen.
Figurerna 3a, 3b och 3c visar sektioner längs snitten
I-I, II-II och i figur 2.
20 I figur 1 och 2 illustreras ett i sin helhet med 1
betecknat vändskär med kvadratisk grundform. Skäret
inbegriper en i huvudsak plan översida 10 och en med
denna lämpligen planparallell bottenyta. Mellan skärets
översida och bottenyta sträcker sig sidoytorna 2 ,
25 vilka har likadan utformning på samtliga sidor. Vid
skärets hörn befinner sig de mjukt rundade
hörnpartierna 8. Närmast under varje huvudskäregg 5
löper släppningsytan 3. Släppningsytan 3 övergår i
sidoytan 2 utefter brytlinjen 4, längs vilken de båda
30 ytorna bildar trubbig vinkel med varandra, vanligtvis
mellan 160 och 179°.
Släppnigs- resp. sidoytans geometriska utformning
är inte något kritiskt kännetecken för föreliggande
uppfinning. I enlighet med känd teknik bör de bilda

n 0 7
3 u
trubbig vinkel med bottenytan och spetsig vinkel med
översidan, i syfte att medge tillräcklig släppning
under skäreggen. En normal släppningsvinkel kan ligga
mellan 5 och 15°. Alternativt kan sidoytan mellan
5 översida och bottenyta utgöras av en enda plan yta.
I anslutning till varje skärspets 8 befinner sig
en huvudskäregg 6 och en biskäregg 7, varvid den senare
har en spånyta 9. Som bekant är biskäreggens uppgift
att generera arbetsstyckets nya yta, medan
10 huvudskäreggens uppgift är att skära spånor ur
arbetsstycket. Vinkeln mellan intilliggande
huvudskäregg och biskäregg kan lämpligen ligga mellan
0,5 och 20°, företrädesvis mellan 1 och 10°.
Mellan huvudskäreggarna 5 och översidan 10 sträcker
15 sig spånytorna 6. Dessa reser sig i enlighet med figur
1 ovanför översidans 10 plan och företer en
skruvformig vridning längs hela huvudskäreggens längd.
Utgående från en operativ skärspets är spånytan först
höger-vriden, varvid spånvinkeln minskar, fram till en
20 punkt utefter huvudskäreggen mellan den operativa
skärspetsen och en intilliggande skärspets, varefter
spånvinkeln åter tilltar och ökar fram till
intilliggande spånyta 9 för biskäreggen 7. Lämpligen
ligger punkten med den minsta spånvinkeln på ett
25 avstånd mellan 1/4 och 3/4 av huvudskäreggens längd
från den operativa skärspetsen räknat, företrädesvis i
eller i den omedelbara närheten av huvudskäreggens
mitt, i enlighet med utföringsexemplet enligt
ritningarna. Vridningens av spånytan 6 storlek framgår
30 av fig 3a, 3b och 3c. Utgående från en operativ
skärspets är således spånvinkeln först mellan 15 och
35° (se vinkel A i figur 3a), varefter den minskar till
mellan 10 och 30° vid huvudskäreggens mitt (se vinkel B
i figur 3b). Enligt föreliggande utföringsexempel kan
4

5
500 721
denna sträcka vara mellan 5 och 6 mm. Därefter ökar
spånvinkeln åter i riktning mot intilliggande biskäregg
och intar ett värde på mellan 15 och 35° (se vinkel C i
figur 3c), dvs samma värde som närmast den operativa
5 skärspetsen. Företrädesvis är spånvinkeln vid
huvudskäreggens båda ändar 20 till 30° och vid dess
mitt 15 till 25°, förutsatt att spånvinkeln vid skärets
mitt är minst.
Alternativt kan huvudskäreggen 5 sträcka sig från
10 skärspets till skärspets, varvid alltså biskäreggen 7
utgår.
Översidan 10 kan förses med i sig kända
spånbrytare, såsom åsar, rillor, noppor el.dyl.
Det är givet att uppfinningen inte är begränsad
15 till skär med kvadratisk grundform. Sålunda är det
möjligt att tillämpa uppfinningen även vid skär som har
en annan polygonal grundform, t.ex. rektangulära,
rombiska eller triangulära skär. Likaledes behöver inte
ett skärs enligt uppfinningen samtliga huvudskäreggar
20 förses med skruvformigt vridna spånytor.
Skäret enligt uppfinningen förses lämpligen med
ett centralt beläget, genomgående hål 11, för isättande
av lämpligt fasthållningsorgan, såsom skruv, låspinne
el.dyl.
25 Enligt utföringsexemplet är huvudskäreggen helt
rak. Den kan dock även vara lätt krökt utåt, i syfte
att kompensera för den positiva, eller undantagsvis
negativa, axiella lutningen, och säkerställa en
fullständig planhet hos den frästa ytan.
30

7 2 1
PATENTKRAV
1. Frässkär för spånavskiljande bearbetningsverktyg,
vilket är förfärdigat genom formpressning och sintring
5 av ett skärmaterialbildande pulver och innefattar en
översida (10), en undre plan bottenyta som är anläggbar
mot en samverkande bottenstödyta hos
bearbetningsverktyget samt åtminstone tre mellan dessa
ytor sig sträckande sidoytor (2,3), av vilka åtminstone
10 en ansluter till översidan (10) utefter en linje som
bildar en huvudskäregg (5), kännetecknat av att den mot
nämnda huvudskäregg (5) angränsande och längs denna sig
sträckande delen av översidan utgörs av en skruvformigt
vriden och utefter huvudskäreggen sig sträckande
15 spånyta (6), varvid nämnda spånytas (6) spånvinkel
minskar från en operativ skärspets (8) i riktning mot
en punkt utefter huvudskäreggen, varefter spånvinkeln
ökar från nämnda punkt i riktning mot intilliggande
skärspets, varvid en biskäregg (7) är belägen mellan
20 nämnda huvudskäregg (5) och nämnda intilliggande
skärspets, samt av att sidoytorna bildar trubbig vinkel
med bottenytan och spetsig vinkel med översidan (10).
2. Skär enligt krav 1, kännetecknat av att översidan
25 omfattar en plan central yta (10) och runt denna
30
belägna spånytor, vilka reser sig över den plana
centrala ytans plan, varvid åtminstone en av nämnda
spånytor utgörs av nämnda skruvformigt vridna spånyta
(6).
3. Skär enligt krav 1 eller 2, kännecknat av att den
vridna spånytans spånvinkel närmast två intilliggande
skärspetsar är mellan 15 och 35°, företrädesvis mellan
20 och 30°, och mellan 10 och 30°, företrädesvis mellan
6

7
500 721
15 och 25°, vid den mellan nämnda två skärspetsar
belägna punkten med den minsta spånvinkeln.
4. Skär enligt något av föregående krav, kännetecknat
5 av att punkten med den minsta spånvinkeln befinner sig
på ett avstånd från den operativa skärspetsen på mellan
1/4 och 3/4 av huvudskäreggens totala längd.
5. Skär enligt något av föregående krav, kännetecknat
10 av att punkten med den minsta spånvinkeln befinner sig
ungefär vid huvudskäreggens mitt.

Fig. 1
Fig. 2
500 721
Fig. 3a Fig. 3b Fig. 3c
1