NO142244B - Ringformet hullfres. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et skjæreverktøy for sirkulære hull, omfattende en sirkulær sylindrisk sidevegg som er forsynt med flere skjæretenner fordelt langs sin nedre ende og som ved sin øvre ende er forsynt med midler for montering av skjæreverktøyet på en roterende drivdel, hvor hver tann har en indre skjærekant som strekker seg stort sett radielt utad fra den indre periferi av sideveggen og en nærliggende ytre skjærekant som strekker seg radielt innad fra den ytre periferi av sideveggen, hvor alle skjæreeggene er anordnet stort sett i samme høyde for å trenge inn i det skårne materialet til stort sett samme dybde og alle de ytre skjæreegger er anordnet på stort sett samme høyde for å trenge inn i det skårne materialet i stort sett samme dybde når skjæreverktøyet roteres og mates aksielt inn i arbeidsstykket, hvorved skjærebelastningen blir stort sett den samme på hver av de indre egger og stort sett den samme på

hver av de ytre egger, hvor rommet i omkretsretningen mellom skjæreeggene på påfølgende tenner omfatter en radialt indre kanal og en radialt ytre kanal, idet hver indre kanal strekker seg oppad fra sin tilstøtende indre skjæreegg og har en radialt indre vegg som smalner av radialt utad i retning oppad, og idet hver ytre kanal strekker seg oppad fra sin tilstøtende ytre skjæreegg og radialt innad fra den ytre periferi av nevnte sidevegg, hvor hver indre kanal åpner utad inn i den radialt til-støtende ytre kanal, og hvor hver ytre kanal har en radialt indre vegg adskilt radialt utad fra den indre vegg av den tilstøtende indre kanal og strekker seg oppad stort sett forbi den indre kanal og forbi tennene.

For ved stor matningshastighet å få jevn skjæring ved hjelp av

et ringformet skjæreverktøy for skjæring av hull, spesielt i metall, er det viktig at sponene kan avgå eller kastes ut fra området ved skjæretennenes egger enkelt og uhindret uten å huke seg fast i hverandre og uten å klemme mot veggene i det skårne hull eller mot den sirkulære skive, som dannes av. verktøyets indre periferi. Dessuten er det viktig at skjæretennene begynner skjæringen lett og gjennomtrenger arbeidsstykket med stor hastighet uten vibrasjoner kun under anvendelse av ubetydelig matningstrykk og relativt lavt dreiemoment. Med hensyn til såvel økonomi som effektiv skjæring er det dessuten viktig at verk-tøyets tenner har stor slitestyrke og god evne til å motstå store

slagbelastninger uten oppflising eller sprekkdannelse.

Det har hittil vært foreslått å anordne passasjer eller kanaler omkring mantelflaten på et ringformet skjæreverktøy for å for-bedre sponavgangen. Anvendelse av relativt store sponvinkler på tennene har også vært foreslått som et middel for å oppnå relativt høy matningshastighet med bare måtelig matningstrykk. Anvendelsen av passasjer eller kanaler med tilstrekkelig radial dybde for å fjerne sponene svekker imidlertid skjæreverktøyets sidevegg, og anvendelsen av relativt store sponvinkler medfører at skjæreverktøyet er tilbøyelig til å hugge, spesielt når det er blitt anvendt i håndboremaskiner, ved skjæringens begynnelse men også når skjæreverktøyet bryter gjennom bunnflaten av arbeidsstykket.

Fra US patent nr. 3 546 980 er det kjent et ringformet skjære-verktøy som benytter flere i omkretsretningen adskilt, aksialt forløpende fingre, hvor den ytre ende av hver finger er forsynt med flere egger. Denne type verktøy er nødvendigvis svakt fordi de påfølgende tenner ikke er forbundet ved hjelp av en stiv,

i omkretsretningen kontinuerlig sidevegg som forløper inntil eggene. For at hver tann skal være relativt sterk, må den videre oppta en stor del av verktøyets omkretsretning. Dersom tennene gjøres kortere for å øke deres antall, blir de meget smale og dermed progressivt mindre og svakere.

Fra US patent nr. 2 847 885 er det kjent et verktøy som er forsynt med kanaler for bortføring av spon og som er forsynt med en rekke radielt indre tenner som er adskilt i omkretsretningen mellom en rekke radialt ytre tenner. Imidlertid er hver tann forsynt med en enkelt egg, og hver tann skjærer derfor kun et enkelt spon.

I fransk patent nr. 1 568 265 er det vist et verktøy hvor hver tann er forsynt med to radielt innrettede egger, idet den indre egg heller oppad og radielt innad og den andre egg heller oppad og radielt utad. Med en slik tannfasong vil de to egger skjære et enkelt spon som nødvendigvis er bredere enn dybden av kanalen mellom påfølgende tenner.

Det er oppfinnelsens hensikt å tilveiebringe et skjæreverktøy

av den innledningsvis nevnte type som ikke er beheftet med ovennevnte mangler og ulemper. Dette oppnås ved at hver av de indre egger av Tnver tann er forskjøvet i omkretsretningen,

at den indre egg av hver tann er forskjøvet i omkretsretning fremover i rotasjonsretningen av skjæreverktøyet ved dens radialt ytre ende i forhold til den radialt indre ende av den ytre egg på hver tann og er anordnet betydelig nærmere den ytre egg på den tilhørende tann enn den ytre egg av nærmeste etterfølgende tann, at den bakre flate av hver ytre kanal er forskjøvet i omkretsretningen bakover fra den bakre flate av den nærliggende indre kanal, og at hver ytre kanal har en radial utstrekning og en utstrekning i omkretsretningen som er minst så stor som den effektive lengde av den nærliggende indre skjæreegg for å gi plass for strømmen av spon som skjæres av den indre skjæreegg og som føres inn i den ytre kanal av den radialt indre vegg av den indre kanal og derved avgir de spon som skjæres både av den indre og ytre skjæreegg oppad gjennom passasjen som dannes av den ytre kanal og den ytre periferi av sporet som skjæres av tennene....

Herved oppnås at hver tann skjærer minst to adskilte spon, og kanalen som strekker seg i sideveggens hele lengde er tilstrekkelig stor i tverrsnitt til å gi plass for sponene som skjæres både av den indre og ytre egg.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av underkravene og av følgende beskrivelse av de utførelseseksempler på oppfinnelsen som er vist på tegningene. Fig. 1 viser i perspektiv en utforelsesform av skjæreverktøyet ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 viser i storre målestokk den i fig. 1 innsirklede del av skjæreverktøyet.

Fig. 3 er et tverrsnitt langs linjen 3-3 i fig. 1.

Fig. 4 viser sett nedenifra hvorledes sponene rettes bort fra skj'æreeggene og inn i sponkanalene. Fig. 5 viser en del av tverrsnittet i fig. 3 i storre målestokk. Fig. 6-10 viser i perspektiv forskjellige arbeidstrinn ved frem-stillingen av et skjæreverktoy ifolge oppfinnelsen. Fig. 11 viser skjematisk hvorledes skjæreeggen kan ha en fasing med relativt liten sponvinkel. Fig. 12 viser i perspektiv en del av et modifisert skjæreverk-tøy ifolge oppfinnelsen. Fig. 13 viser en annen utførelse av skjæreverktøyet ifolge oppfinnelsen. Fig. 14 viser sett nedenifra en annen utforelsesform av et skjæreverktøy ifolge oppfinnelsen. Fig. 15 viser i aksialsnitt en annen utforelsesform av et skjære-verktøy ifolge oppfinnelsen. Fig. 16 viser i storre målestokk den i fig. 15 innsirklede del. Fig. 17 viser i storre målestokk og i perspektiv skjæreverktøyet

ifolge fig. 15 og 16.

Fig. 18 viser i et delsnitt en annen utforelsesform av et skjæreverktøy ifolge oppfinnelsen. Fig. 19 viser i stor målestokk hvorledes en tann på skjæreverk-tøyet kan slipes eller omslipes. Fig. 20 viser i perspektiv en annen utforelsesform av et skjære-verktøy ifolge oppfinnelsen. I fig. 1-5 er et skjæreverktøy for sirkulære hull betegnet med 10 og har et skjærelegeme 12 og en spindel 14. Skjærelegemet 12 har form av et omvendt beger med en sidevegg 16 og en ovre vegg 18. Den nedre kant av sideveggen 16 ar flere med regel-messige mellomrom anordnede skjæretenner 20. Den indre og ytre mantelflate av sideveggen 16 har slipp oppad i aksial retning, idet slippvinkelen belbper seg til 1/2 - 3/4°. Hver skjæretann 20 i den utførelse som vises i fig. 1-5, har en radial indre egg 22 og en radial ytre egg 24. Disse egger vises i detalj i fig. 4 og 5. Som det fremgår av fig. 4 er eggen 22 anordnet foran (i rotasjonsretningen ifolge pilen) eggen 24. Disse to egger er i omkretsretning adskilt ved en vesentlig rett avsats 26, og slik det fremgår i fig. 4, er denne avsats noe innad hellende i radial retning, slik at de to egger i en viss utstrekning overlapper hverandre i radial retning, hvorved de har tilbøyelighet til å skjære to separate spon. Det spon som skjæres av eggen 22, betegnes med 28 og det spon som skjæres av eggen 24, betegnes med 30. Om de to egger 22, 24 skjærer to spon eller bare ett enkelt spon er avhengig av formen av avsatsen 26, graden av forskyvning i omkretsretning og skjæreverktøyets matningshastighet. Selv om eggene 22 og 24 overlapper hverandre radielt, oker skjæreverktøyets tilbøyelighet til å skjære et eneste spon, når forskyvningen i omkretsretning av eggene 22 og 24 minsker og når matningshastigheten oker. Denne tilbøyelighet er ennu mere markant når eggene ikke overlapper hverandre.

Som det fremgår av fig. 5 har den nedre flate av hver tann to slippflater 32, 34. Under drift heller slippflaten 32 aksielt oppad - radielt innad og slippflaten 34 heller aksielt oppad - radielt utad. Dessuten heller begge disse slippflater oppad i en viss utstrekning fra eggene 22, 24 i omkretsretningen for den nødvendige slipp, idet hellingen kan belope seg til 5-20°.

De to slippflater skjærer hverandre efter en skjæringslinje 36, som igjen skjærer den ytre egg 24. Selv om skjæringslinjen 36 fortrinnsvis ligger slik at den skjærer den ytre egg 24, kan om det onskes, bunnflaten av hver tann være utformet således at skjæringslinjen 36 ligger et eller annet sted mellom den indre og ytre periferi av skjæreverktøyets sidevegg 12. Slipp-flatenes 32 og 34 hellingsvinkel i radial retning er fortrinnsvis bestemt på en sådan måte at det forste kontaktpunkt mellom tannen og arbeidsstykket skjer ved skjæringslinjen 36, dvs. skjæringen mellom disse to flater og eggene. Når skjæreverk-tøyet trenger gjennom arbeidsstykket, kommer den ytre ende 38

av eggen 22 i berøring med arbeidsstykket efterfulgt av den ytre ende 40 av eggen 24 og til slutt av den indre ende 42 av eggen 22. Med en utfdreise av skjæreverktøyet, hvilket har en veggtykkelse av omkring 2,3 mm og en form stort sett sammenfallende med den som er vist i fig. 4 og 5, er meget tilfredsstillende resultater oppnådd ved skjæring av hull i blott stål. I denne utforelse lå hjornet 38 0,075-0,10 mm over skjæringslinjen 36, hjornet 40 lå 0,10-0,15 mm over skjæringslinjen 36, og hjornet 42 lå 0,30-0,38 mm over skjæringslinjen 36. Eggene 22 og 24 var for-skjøvet i omkretsretning fra hjornet 38 til hjornet 39 omtrent 0,63 mm.

Som det fremgår av fig. 1 og 2, har skjæreverktøyet en serie indre passasjer 44 og en serie ytre sponkanaler 46, idet en passasje og en sponkanal er anordnet ved hver tann. Hver egg 22 som ligger inntil en passasje 44, har en sponflate 48, som heller oppover og bakover i forhold til skjæreverktøyets rota-sjonsretning. Den ovre ende av hver passasje 44 begrenses av en krum flate 50, som heller oppad-utad, slik det fremgår av fig. 5. Hellingsvinkelen for den hellende flate 50 er ikke kritisk men ligger fortrinnsvis i området 45-60° i forhold til horisontalplanet. Hver sponkanal 46 er skrueformet og heller oppover-bakover fortrinnsvis med en vinkel av omkring 35-45°. Hver sponkanal 46 forloper skrueformet oppad langs den ytre periferi av sideveggen 12. Sponkanalene 46 strekker seg fortrinnsvis over hele hoyden av sideveggen eller i det minste til et nivå over den nedre flate 52 av skjæreverktøyets ovre vegg 18. Dette gjor sponkanalene brukbare til den maksimale dybde, til hvilken skjæreverktøyet kan trenge ned. I den ut-førelse som vises i fig. 1-5, strekker sponkanalene 46 seg langs hele hoyden av sideveggen 16. På skjæreverktøyet ifolge fig. 19 strekker sponkanalene seg oppad til på hoyde med under-siden av verktoyets ovre vegg. I utførelsen ifolge fig. 15 er verktøyet spesialutformet for skjæring av plate, hvorfor sponkanalene bare behøver å ha en storre vertikal utstrekning enn platens tykkelse.

Hver sponkanal 46 begrenses av en indre flate 54, som strekker seg i omkretsretningen, og to stort sett parallelle, radielt rettede flater 56 og 58 (se fig. 2 og 4). Den radiale dybde av sponkanalen 46 bestemmer den radiale lengde av den indre egg 22, hvilket fremgår klart i fig. 4. Av grunner som vil fremgå nedenfor er den radiale utstrekning av eggen 22 hensiktsmessig ca. halvparten eller mindre enn tykkelsen av skjæreverktøyets sidevegg 16. Således er dybden av sponkanalen 46 fortrinnsvis i det minste halvparten av tykkelsen av skjæreverktøyets sidevegg. Hoyden av den indre passasjes 44 gjennomgående hoyde d (fig. 5) er fortrinnsvis ikke storre enn den radiale dybde av sponkanalen 46, men skal under ingen omstendigheter være storre enn omkring 1 mm i et skjæreverktøy beregnet for blott stål for å hindre igjenstopping av den indre passasje med spon.

Passasjen 44 og sponkanalen 46 har til oppgave å tilveiebringe en vei for borttransport av de spon som er skåret av eggene 22 og 24. Således rettes, slik det fremgår av fig. 4, sponene 28 som er blitt skåret av eggen 22, radielt utad ved hellingen og stillingen av eggen 22 og den utad skråstilte flate 50 i den indre passasje ut i sponkanalen 46. Også sponene.30, som er blitt skåret av eggen 24, ligger i sponkanalen 46. Da dybden av sponkanalen 46 i radial retning i det minste andrar halvparten av sponenes 28 og 30 bredde og da utstrekningen i omkretsretning av hver sponkanal er minst og fortrinnsvis storre enn tykkelsen av sideveggen 16, er det klart at sponene 28 og 30 lett kan få plass i sponkanalen 46, når de er skårne og krummer seg oppad i en borttransporterende bane, som dannes av sponkanalen 46. For å sikre en uhindret borttransport av spon 28 og 30 oppad bort fra eggene 22, 24, har hver sponkanal 46

en utstrekning i omkretsretning fortrinnsvis i størrelsesordenen 1 1/2 ganger tykkelsen av veggen 16. Dette muliggjør at de enkelte spon kan krumme seg oppad fra eggene uten å huke seg fast i hverandre eller festes sammen. I fig. 4 vises den måte på hvilken det indre spon 28 rettes utad inn i sponkanalen 46 ved hjelp av den utover og oppover skråstilte flate 50.

For å oke veggenes 22 og 24 levetid er det vesentlig at sponene 28 og 30 skjæres fritt og at de absolutt ikke setter seg fast på og kiles inn mot sideveggen 60 av det skårne hull eller sideveggen 62 av den sentrale skrapskive 63. Det er viktig at skjæringen av resp. flater er jevn. Følgelig er passasjen 44

og sponkanalen 46 i skjæreverktøyet utformet slik at både den indre egg 22 og den ytre egg 24 har positive hellingsvinkler. Således heller flaten 56 av sponkanalen 46 slik i forhold til et radialplan, at hjornet 40 ligger foran sentrum og gir eggen 24 en positiv hellingsvinkel. Flaten 48 av passasjen 44 heller også slik i forhold til et radialplan at eggen 22 får en positiv hellingsvinkel i forhold til den sentrale skrapskive 63.

Disse positive indre og ytre hellingsvinkler tilveiebringer jevne snitt og eliminerer tilbøyeligheten til fastklemming av sponene mot hullets vegg og den ytre periferi av den sentrale skrapskive. Eggens 22 positive hellingsvinkel letter også sponenes 28 retning radielt utad inn i sponkanalen 46. Eggens 24 positive hellingsvinkel hjelper også til å rette sponene 30

bort fra hullets sidevegg og inn mot avsatsen 26.

I utførelsen ifolge fig. 1-5 har hver egg 22 og 24 en relativt stor sponvinkel, som bestemmes av flatenes 48 og 56 helling bakover. Disse relativt store sponflater gjor at skjæreverk-tøyet trenger lett inn i arbeidsstykket. På grunn av at eggene 22 og 24 er anordnet med et vertikalt mellomrom og skjærer uavhengig av hverandre, har skjæreverktøyet liten tilbøyelighet til å hugge, når skjæringen begynner. Så snart tennene kommer i berøring med arbeidsstykket, skjærer eggen 24 et grunt spor i arbeidsstykket. For skjæreverktøyet har noen tilbøyelighet til å hugge i arbeidsstykket, kommer den ytre ende 38 av eggen 22 som ligger over og foran eggen 24, i beroring med den ovre flate av arbeidsstykket og tilveiebringer tilstrekkelig brem-sing til å redusere huggingsrisikoen til et minimum.

På samme måte vil skjæreverktøyets tenners tilbøyelighet til å bevege seg ned gjennom arbeidsstykket, når verktøyets spiss eller skjæringslinjen 36 bryter den nedre flate av arbeidsstykket, motvirkes av bremseeffekten fra den høyere og foran beliggende egg 22. Således skjæres et meget rent hull gjennom arbeidsstykket, og det er liten risiko for store, ubehagelige grader omkring hullets nedre kant.

Fig. 6-10 viser en serie på hverandre følgende arbeidstrinn ved den relativt enkle og økonomiske fremstilling av et skjære-verktøy ifølge oppfinnelsen. Skjæreverktøyet fremstilles med utgangspunkt fra et sylindrisk begerformet emne med en plan ringformet ende 64 rett overfor den ovre vegg av det begerfor-mede emne. Under det første arbeidstrinn anvendes en hensiktsmessig slipeskive eller et skjæreverktøy, f.eks. en roterende hårdmetallfil eller en liten, avlang endefres. Dette verktøy settes an mot skjæreverktøyet langs en akse, som heller i forhold til skjæreverktøyets akse og tilveiebringer på hverandre følgende segmenter i enden 64, hvilke segmenter har skrå flater 66 og heller med en aksial avsats 68. Hver flate 66 bearbeides

slik at den danner slippflaten 32, når skjæreverktøyet er

ferdig. Derpå utsettes emnet for et andre arbeidstrinn, idet en lignende slipeskive eller et lignende skjæreverktøy skråstilles i motsatt retning mot slipeskiven eller skjæreverktøyet, som anvendes under det første arbeidstrinn. Under det andre arbeidstrinn gjøres snitt i omkretsretningen for å tilveiebringe en serie flater 70, som hver slutter med en avsats 72. Flaten 70 er bearbeidet således at den danner slippflaten 34 på det

ferdige skjæreverktøy, og skjæringen mellom flatene 66 og 70 danner skjæringslinjen 36, som vises i fig. 4 og 5. Derpå ?gjøres radiale spor 74 i emnets sidevegg inntil og i hver avsats 72. Sporet 74 danner passasjen 44 i det ferdige verktøy.

Neste trinn omfatter skjæring av sponkanalen 46. Dette trinn

er vist i fig. 9 og utfores ved hjelp av en endefres, fres eller slipeskive, som skjærer inn i den ytre side av emnets sidevegg og beskriver en skruelinjeformet bane langs emnets sidevegg. Hver sponkanal 46 er fortrinnsvis skåret på en slik måte at den oppad blir bredere og dypere.

Skjæreverktøyet som anvendes for skjæring av sporene 74 og sponkanalene 46, er således utformet og beliggende at de bakre flater 48 og 56 av sporet og sponkanalen blir eggenes 22 og 24 sponflater. Til tross for at disse flater kan ha en så liten sponvinkel som 20° og at sponvinklene ikke nødvendigvis må

være de samme er, slik som tidligere vist, flatene 48 og 56 fortrinnsvis stort sett parallelle og skråstilt i forhold til skjæreverktøyets akse en vinkel på omkring 35-45° for å tilveiebringe fri borttransport av spon utad og for å tilveiebringe et skjæreverktøy med god gjennomtrengningsevne. Avhengig av det skårne materiale og skjæreverktøyets diameter er det imidlertid mulig at de ytre hjørner 38 og 40 av eggene 22 resp. 24 kan være utsatt for oppflising og hurtig nedsliting. Således kan, om ønskelig, små avfasninger 76 og 78 ifølge fig. 10

slipes i de ytre hjørner 38 resp. 40, slik at sponvinkelen for disse deler av eggene 22 resp. 24 kan være vesentlig mindre enn sponvinklene for de igjenværende deler av eggene. Disse små avfasninger 76 og 78 forstørrer vinkelen mellom sponflaten og slippflaten på disse deler av eggene. Okingen av disse vinkler reduserer tilbøyeligheten til oppflising av disse hjørner og tilveiebringer også bedre varmetransport bort fra eggene, slik at deres levetid økes. Til tross for at hoveddelen av eggene 22 og 24 kan ha en sponvinkel på 35-45°, kan hjørnene 38 resp. 40 på disse egger ha en meget mindre sponvinkel, hvilket fremgår av fig. 11. Således kan sponvinkelen for hoveddelen av eggene (betegnet med A i fig. 11) være så stor som 45°, mens sponvinkelen ved avfasingen 76 (betegnet med b i fig. 11) kan være relativt liten, f.eks. 20° eller til og med 0°. Om ønskelig, kan avfasingene 76 og 78 strekke seg over hele eggene 22 resp. 24. Under alle omstendigheter er de positive hellingsvinkler for eggene 22 og 24, hvilke vinkler ikke nødvendigvis behøver å være like, tilstrekkelig store i sin opprinnelige

tilstand, slik at de stadig er positive, når avfasingene 76 og 78 er blitt slipt.

Skjæreverktøyet i fig. 12 fremviser meget store likheter med

det som vises i fig. 1-5. Det skiller seg imidlertid fra dette ved at den ytre egg har et ytterligere trinn eller en avsats 80, slik at hver tann har tre egger, hvilke i fig. 12 betegnes med 22, 82 og 84. Når hver tann har tre eller fire egger ifølge fig. 12, har skjæreverktøyets ytre periferi små ekstra passasjer 84 for å fjernedet spon som skjæres av den ytterste egg 84,

og rette dette inn i sponkanalen 46. Sponkanalen 46 har imidlertid stadig samme størrelse, slik at den kan f jerne et spon med maksimal bredde, som skjæres av eggen 22. Om de ytre ender av eggene 82 og 84 er utsatt for oppflising, kan avfasinger 88 resp. 90 slipes på disse for å gi disse ytre hjørner vesentlig mindre sponvinkler enn de sponvinkler som dannes av de bakre flater av passasjen 44, sponkanalen 46 og passasjen 86. Den bakre flate av passasjen 86 er betegnet med 92.

Tannutformningen ifølge fig..13 skiller seg bare ubetydelig fra tannutformningen ifølge fig. 4. I utførelsen ifølge fig. 13 er den vertikalt forskjøvne indre egg 94 og den ytre egg 96 for-skjøvet i omkretsretning og er forbundet via en krum avsats 98. I andre henseender er tannutformningen ifølge fig. 13 stort sett den samme som tannutformningen ifølge fig. 1-5. Om eggene er forbundet via en krum avsats (som vist ved 98), har hver tann en tilbøyelighet til heller å skjære et enkelt spon enn to separate spon. Om imidlertid eggen 96 er forskjøvet i omkretsretning tilstrekkelig meget i forhold til eggen 94 og om matningshastigheten ikke er overdreven, vil den del av sponet som skjæres av den krumme avsats ved 98, bli tynn og lett kunne brekkes og sponet vil automatisk dele seg i lengden, når det skjæres. Således vil sponets tykkelse og forskyvningsgraden i omkretsretning for eggene 94 og 96 bestemme om et enkelt spon eller to adskilte spon skal skjæres. Fig. 13 viser også at frem-siden 58 av hver sponkanal kan være anordnet foran passasjens 44 forkant for at sponkanalen 46 skal få ønsket utstrekning i omkretsretning ved en forutbestemt forskyvning i omkretsretning mellom eggene 94 og 96. Fig. 14 viser en tannutformning, hvor de to egger 95 og 97 i praksis ikke er forskjøvet i omkretsretning. Den avrundede avsats 99 er nødvendig på grunn av at den bakre flate av passasjen 44 og sponkanalen 46 er skråstilte i forhold til hverandre, slik at eggen 95 vil ha en positiv hellingsvinkel i forhold til den indre periferi av skjæreverk-tøyet, og eggen 97 vil ha en positiv hellingsvinkel i forhold til den ytre periferi av skjæreverktøyet. Skjæreverktøyet ifølge fig. 14, skjærer et enkelt spon ved hver tann, hvilket spon har stort sett samme bredde som skjæreverktøyets sidevegg. Sponkanalen 46 har imidlertid en større utstrekning i omkretsretning enn skjæreverktøyets sidevegg, slik at det skårne spon vil bli rettet oppad gjennom sponkanalen i en stort sett til-plattet tilstand. Selv om et enkelt spon skjæres av hver tann, vil skjæreverktøyet skjære jevnt uten tilstopping av sponkanalene på grunn av de positive hellingsvinkler ved skjæreverktøyets indre og ytre periferier.

Fig. 15-17 viser en utførelsesform av et skjæreverktøy 100 ifølge oppfinnelsen, hvilket skjæreverktøy er spesielt utformet for skjæring i relativt tynne materialer, f.eks. plate. Da det skårne materiale er relativt tynt i forhold til hoyden av skjæreverktøyets legeme 102, kan slik som tidligere påpekt, sponkanalene 104 i de øvre ender slutte under nivået for den øvre vegg 106 av skjæreverktøyets legeme. Imidlertid kan skjæreverktøyet ifølge fig. 15-17 anvendes for skjæring i tykkere materiale, om sponkanalene 104 strekker seg i det minste til på høyde med skjæreverktøyets øvre vegg 106. Skjæreverk-tøyet 100 har indre og ytre egger (108 resp. HO) , som er for-skjøvet i omkretsretning og forbundet via en rett avsats 112, som strekker seg i omkretsretning på tidligere beskrevet måte. Imidlertid heller den eneste slippflate 114 på dette skjæreverk-tøy oppad og radielt innad fra den indre til den ytre periferi av skjæreverktøyet. Således ligger"toppen 116 av hver tann på den ytre periferi av skjæreverktøyets sidevegg. Da de to egger 108 og 110 er vertikalt forskjøvet og har et mellomrom i omkretsretning og således skjærer uavhengig av hverandre,

er verktøyets tilbøyelighet til hugging ved skjæringens begynnelse eller ved gjennombrytningen av den nedre side av arbeidsstykket minsket til et minimum. Dette er spesielt viktig i de

tilfeller hvor skjæreverktøyet er montert i et håndverktøy,

når stabilitet og perfekt innretting mellom skjæreverktøyet og arbeidsstykket er vanskelig å opprettholde. Dette skjæreverk-tøy er spesielt egnet for skjæring av meget tynne materialer f.eks. mellomleggsplate, da hullet er fullstendig skåret så snart toppen 116 gjennomtrenger materialet.

På grunn av hellingen av slippflaten 114 i omkretsretning og avhengig av graden av forskyvning i omkretsretning mellom eggene 108 og 110 samt avhengig av størrelsen av den positive hellingsvinkel for den ytre egg 110, er det fordelaktig at den ytre ende av den indre egg 108 (avfasingen 124) kan ligge på et høyere nivå enn den ytre eggs 110 indre ende. På skjære-verktøyet ifølge fig. 14 kan på samme måte den positive hellingsvinkel for delen 97 være tilstrekkelig stor, selv om eggene 95 og 97 i virkeligheten ikke er forskjøvet i omkretsretning, slik at den ytre ende av eggen 95 kan ligge under den nærbeliggende, avrundede del 99 av den ytre egg 97. For skjæreverk-tøyet ifølge fig. 1-5 vises dette forhold i fig. 5, hvorav det fremgår at hjørnet 38 ved den ytre ende av den indre egg 22 ligger under hjørnet 39 ved den indre ende av den ytre egg 24, når skjæreverktøyet anvendes. Denne vertikale forskyvning av den indre eggs nedre spiss i forhold til den nærbeliggende del av den ytre egg forbedrer i vesentlig grad skjæreverktøyets evne til å unngå hugging ved skjæreforløpets begynnelse og ved gjennombrytingen gjennom den nedre flate av arbeidsstykket.

For å hindre at skjæreverktøyet glir over arbeidsstykket ved begynnelsen av skjæringen, når verktøyet anvendes i et hånd-verktøy, er det tilstrekkelig å anvende en inntrykkbar, fjærbe-lastet styrestift 118 i skjæreverktøyets spindel 120. Styre-stiften 118 er slipt til en skarp spiss, slik at den fastholdes i en sentrummarkering når den presses mot den flate som skal skjæres. Om ønskelig, kan flaten forsynes med et kjørnslag 122. Risikoen for at skjæreverktøyet hugger eller glir over flaten på arbeidsstykket er ved den trinnformede tannutformning ifølge oppfinnelsen eliminert i en sådan utstrekning, at be-hovet for et sentralt styrebor (selv om skjæreverktøyet anvendes i en håndmaskin) elimineres helt. Om skjæreverktøyet er montert i en kraftig spindel på en verktøymaskin, er det ikke nødvendig å anvende den fjærbelastede styrestift 118. For å unngå oppflising eller sprekkdannelse av de ytre ender av eggene 108 og 110, når skjæreverktøyet er utformet ifolge fig. 15-17 og skal anvendes i stål, kan de ha avfasinger 124 resp. 125 slik at sponvinkelen ved disse ytre deler av eggene er vesentlig mindre enn sponvinklene ved de igjenværende deler av eggene.

Om skjæretennene er utformet således at det nederste punkt 116 på hver tann ligger ved den ytre periferi av skjæreverktøyet,

er det ikke av betydning at slippflaten heller kontinuerlig som en rett linje i aksial retning oppad og radielt innad som vist ved 114 i fig. 16 og 17. F.eks. kan, slik det fremgår i fig. 18, det nedre punkt 116 på hver tann ligge ved den ytre periferi av skjæreverktøyet, og slippflåtene 132 og 134 kan helle slik i forhold til hverandre at de skjærer hverandre som ved 136. Ved denne utførelse har passasjen 44 og sponkanalen 46 stort sett samme form som i fig. 1-5.

I fig. 19 vises noe skjematisk en annen egenskap for skjære-verktøyet ifølge oppfinnelsen, hvilken egenskap i høyeste grad er ønskelig. Som tidligere påpekt, er passasjene og sponkanalene (f.eks. passasjen 44 og sponkanalen 46) fortrinnsvis skåret med en skruevinkel på 35-45°. De bakre flater av disse passasjer utgjør sponflatene av resp. egger. En sponvinkel over 35 eller 45° kreves sjelden for skjæring i de fleste materialer. Ved skjæring i mange materialer kreves derimot ofte vesentlig mindre sponvinkel enn 35 eller 45°. Om passasjene er skåret med en skruevinkel på 35-45°, kan passasjenes bakre flate inntil eggene slipes til en mindre sponvinkel uten at passasjenes form behøver endres på noen måte. Slik det fremgår i fig. 19, kan f.eks. små avfasinger innslipes i den bakre flate av passasjene inntil og over hele bredden av eggene, om skjære-verktøyet skal ha en mindre sponvinkel enn 35 eller 45°. i ut-førelsen ifølge fig. 19 er passasjene opprinnelig utfort med en helling av omkring 45° i forhold til skjæreverktøyets akse. Om et skjæreverktøy med en sponvinkel på bare 10° kreves, kan hver passasje slipes langs et plan som betegnes med den strekede linje 128, og om et skjæreverktøy med en sponvinkel på omkring 20° onskes, kan de bakre flater av passasjene slipes inntil eggene langs et plan, som vises ved hjelp av linjen 130. Således tilveiebringer de relativt store skruevinkler for passasjene maksimal løftekraft for de løsskårne spon, og samtidig kan skjæreverktøyet når det en gang er ferdig, slipes ifølge fig. 6-9 ^eller omslipes til en hvilken som helst ønsket sponvinkel. Således kan et stort antall emner for skjæreverktøy fremstilles ifølge de i fig. 6-9 viste trinn og derpå kan ut-valgte skjæreverktøy omslipes i en enkelt arbeidsoperasjon til en sponvinkel som kreves ved skjæring i et spesielt materiale.

Det skal påpekes at om passasjene opprinnelig ble fremstilt slik at de hellet i forhold til skjæreverktøyets akse med en vesentlig mindre vinkel enn 35-45°, ville slipingen av eggene til Ønskede sponvinkler resultere i innadrettede trinn eller avsatser i passasjenes sponflater, hvilket ville hindre den frie borttransport av spon fra eggene.

Som tidligere påpekt har skjæreverktøyet 138 i fig. 20 samme tannutformning som skjæreverktøyet i fig. 1-5. Imidlertid slutter sponkanalene 140 i skjæreverktøyet 138 i de øvre ender omtrent på høyde med den nedre flate av skjæreverktøyets øvre vegg.

Som tidligere påpekt er skjæreverktøyet ifølge oppfinnelsen beregnet på å anvendes enten i en håndmaskin eller i en stabil verktøymaskin. I begge tilfeller skjærer tennenes topper, når skjæringen begynner, en grunn fure i arbeidsstykket. Dette gjelder uavhengig av om tennenes topper er anordnet ved den ytre periferi av skjæreverktøyet, slik det fremgår av fig. 16 og 18, eller om toppene er anordnet langs en linje mellom den indre og ytre periferi av skjæreverktøyets sidevegg. Når verk-tøyet har trengt inn i arbeidsstykket et relativt lite stykke (f.eks. 0,05-0,13 mm), kommer toppen av den indre egg til anlegg mot arbeidsstykket og utvider i vesentlig grad det av den ytre eggs topp opprinnelig skårne spor. Derpå trenger begge egger på hver tann inn i arbeidsstykket, slik at et spor dannes, hvis bredde tilsvarer tykkelsen av skjæreverktøyets sidevegg. Når skjæringen er begynt, skjærer alle egger like dypt, slik at

slitasjen på alle egger stort sett er ens.

Om eggene er forskjøvet i omkretsretning og har vertikale mellomrom, er det ønskelig at den ytre egg ligger bak den indre egg og at tannens topp ligger på den ytre egg. Denne utformning er hensiktsmessig, slik at det av den ytre egg skårne spon vil styre spon som skjæres av den indre egg, og vil være innesluttet i den del av sponkanalen som i omkretsretning er forskjøvet i forhold til den indre passasje. Dessuten er toppen av eggen

(det punkt som først kommer i berøring med arbeidsstykket)

normalt mer utsatt for oppflising og sprekkdannelse enn de

igjenstående deler av eggene. Når denne topp ligger på den bakover forskjøvne egg, er den understøttet av hele tannen, hvilket gir stivhet til toppen og hvilket gir en stor materialopphopning umiddelbart inntil toppen for bortledning av varme.

Det er også ønskelig at toppen ligger på den ytre egg, slik at et rent hull skjæres uten grader ved å eliminere metallenes tilbøyelighet til å bøye seg under den ytre egg, når eggens topp skjærer igjennom den nedre flate av arbeidsstykket.

I de fleste tilfeller er den indre og den ytre egg forskjøvet tilstrekkelig meget og avsatsen som sammenbinder disse to egger, er utformet slik at enten dannes et enkelt spon som lett deler seg lans midtlinjen, eller i det minste to separate spon. Det er innlysende at to spon kan transporteres bort gjennom sponkanalen på et skjæreverktøy ifølge oppfinnelsen lettere og friere enn et enkelt bredt spon. Dessuten kan et smalt spon brekkes lettere enn et bredt spon når det har avgått fra sponkanalen.

Claims (16)

1. Skjæreverktøy for sirkulære hull, omfattende en sirkulær sylindrisk sidevegg (16) som er forsynt med flere skjæretenner (20) fordelt langs sin nedre ende og som ved sin øvre ende er forsynt med midler (14) for montering av skjæreverktøyet på en roterende drivdel, hvor hver tann (20) har en indre skjærekant (22) som strekker seg stort sett radielt utad fra den indre periferi av sideveggen (16) og en nærliggende ytre skjærekant (24) som strekker seg radielt innad fra den ytre periferi av sideveggen (16), hvor alle skjæreeggene (22) er anordnet stort sett i samme høyde for å trenge inn i det skårne materialet til stort sett samme dybde og alle de ytre skjæreegger (24) er anordnet på stort sett samme høyde for å trenge inn i det skårne materialet i stort sett samme dybde når skjæreverktøyet roteres og mates aksielt inn i arbeidsstykket, hvorved skjærebelastningen blir stort sett den samme på hver av de indre egger (22) og stort sett den samme på hver av de ytre egger (24) , hvor rommet i omkretsretningen mellom skjæreeggene på påfølgende tenner (20) omfatter en radialt indre kanal (44) og en radialt ytre kanal (46), idet hver indre kanal (44) strekker seg oppad fra sin til-støtende indre skjæreegg (22) og har en radialt indre vegg (50) som smalner av radialt utad i retning oppad, og idet hver ytre kanal (46) strekker seg oppad fra sin tilstøtende ytre skjæreegg (24) og radialt innad fra den ytre periferi av nevnte sidevegg (16), hvor hver indre kanal (44) åpner utad inn i den radialt tilstøtende ytre kanal (46) , og hvor hver ytre kanal (46) har en radialt indre vegg (54) adskilt radialt utad fra den indre vegg (50) av den tilstøtende indre kanal (44) og strekker seg oppad stort sett forbi den indre kanal (44) og forbi tennene (20), karakterisert ved at hver av de indre egger (22) av hver tann (20) er forskjøvet i omkretsretningen, at den indre egg (22) av hver tann er forskjøvet i omkretsretning fremover i rotasjonsretningen av skjæreverktøyet ved dens radialt ytre ende i forhold til den radialt indre ende (39) av den ytre egg (24) på hver tann og er anordnet betydelig nærmere den ytre egg på den tilhørende tann enn den ytre egg av nærmeste etterfølgende tann, at den bakre flate (56) av hver ytre kanal (46) er forskjøvet i omkretsretningen bakover fra den bakre flate (48) av den nærliggende indre kanal (44), og at hver ytre kanal (46) har en radial utstrekning og en utstrekning i omkretsretningen som er minst så stor som den effektive lengde.av den nærliggende indre skjæreegg (22) for å gi plass for strømmen av spon som skjæres av den indre skjæreegg (22) og som føres inn i den ytre kanal (46) av den radialt indre vegg (50) av den indre kanal (44) og derved avgir de spon som skjæres både av den indre og ytre skjæreegg oppad gjennom passasjen som dannes av den ytre kanal og den ytre periferi av sporet som skjæres av tennene.

2. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at den radielt forløpende ytre ende (38) av hver indre egg (22) er anordnet under den radialt nærliggende del (39) av den ytre egg (24) og over den laveste del (40) av den ytre egg (24).

3. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at den radielt forløpende indre ende (3 9) av hver ytre egg (24) og den radielt forløpende ytre ende (38) av nærliggende indre egg (22) er forbundet av en avsats (26) som forløper i omkretsretningen av sideveggen (16).

4. Skjæreverktøy som angitt i krav 3, karakterisert ved at nevnte avsats omfatter et krummet skjære-eggparti (98, 99).

5. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver tann (20) er utformet med en stort sett radielt forløpende egg (82) mellom nevnte indre egg (22) og ytre egg (84) , idet denvtotale radiale utstrekning for den ytre (84) og den mellomste (82) egg på hver tann i det minste er like stor som den radiale utstrekning av den indre egg (22).

6. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at den indre og ytre kanal heller bakover i forhold til skjæreverktøyets akse og at den fremre flate (130) umiddelbart inntil begge skjæreeggene (22, 24) heller bakover i forhold til verktøyets akse med en mindre vinkel enn kanalenes hellning (fig. 19).

7. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at den fremre flate (56) på hver tann i umiddelbar nærhet av dens indre egg (24) er radielt hellende slik at den danner en positiv side-hellningsvinkel med den indre periferi av skjæreverktøyet.

8. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver ytre kanal (46) øker i radial utstrekning i retning oppad.

9. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at utstrekningen i omkretsretning av hver ytre kanal (46) er større enn utstrekningen i omkretsretning av hver indre kanal (44).

10. Skjæreverktøy som angitt i krav 9, karakterisert ved at den fremre flate (58) av hver ytre kanal (46) er anordnet foran den fremre flate av den indre kanal (44) og at den bakre flate (56) av den ytre kanal (46) er anordnet bak den bakre flate (48) av den indre kanal (44).

11. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at utstrekningen i omkretsretning av hver ytre kanal (46) er omkring 1^ ganger tykkelsen av sideveggen (16).

12. Skjæreverktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at den nedre flate av hver tann dannes av en slippflate som omfatter to radialt inntilliggende flater (32, 34) som skjærer hverandre slik at de danner en forhøyning (36) radialt mellom den indre og ytre periferi av sideveggen (16), idet den radialt ytre ende (38) av hver indre skjæreegg (22) er anordnet i et plan som ligger mindre enn omtrent 0.2 5 mm over forhøyningen (36).

13. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at den radielt forløpende ytre ende (40) av hver ytre egg (24) er anordnet i et plan over den radielt for-løpende ytre ende (38) av den indre egg (22).

14. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at utstrekningen i omkretsretning av hver ytre kanal (46) på et nivå over tennene er like stor eller større enn aen totale radiale utstrekning av eggene (22, 24) på hver tann.

15. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at de indre (22) og ytre (24) egger på hver tann er forskjøvet i omkretsretning i det minste 0.63 mm.

16. Skjæreverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver sgg (108, 110) heller aksielt oppad i retning radielt innad (fig. 16).