NO326961B1 - Boreverktoy - Google Patents

Abstract

For å oppnå spesielt lav slitasje på boreverktøy under boring, og å tillate boring med en høy fremførings-hastighet, tilveiebringer oppfinnelsen et boreverktøy (1) med et skaft (3) med en første ende (5) og en andre ende (7), hvorav i det minste en av endene har et borehode (8, 81, 82) med riller (10), idet borehodet har i det minste tre lepper (9) og en sentreringskonus (11), og hovedkutteeggene (91) til de minst tre leppene til borehodet (8, 81, 82) er avlastningskvesset i det minste i seksjoner, og sentreringskonusen (11) skyter frem fra et område som er beskrevet av kutteeggene (91) med rotasjon av boreverktøyet om sin skaftakse (2).

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et boreverktøy, spesielt et boreverktøy med i det minste tre lepper.

Av tidligere kjent teknikk innen området skal nevnes FR 2779366, DE 3628262 og DE 20104257.

Avhengig av deres tiltenkte formål, blir boreverktøy konstruert som to-leppede vridningsbor eller også som kronebor. Med de tidligere kjente verktøyene er finmaskinering av metallplater, spesielt karosseriplater på kjøretøy, vanskelig dersom to-leppede verktøy blir benyttet. Sistnevnte har en tendens til å kante i arbeidsstykket i betydelig grad, som kan føre til skade og avskalling. Verktøyene blir også sløve relativt raskt, og må byttes ut eller kvesses opp på nytt. Den høye belastningen på leppene fører også til uttalt oppvarming av kutteveggene. Følgelig blir levetiden for verktøyet redusert.

Kantingen av boreverktøyet kan her raskt føre til forvrengning (distortion) av flakene, og denne forvrengningen kan bare vanskelig rettes opp, eller ikke i det hele tatt.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et boreverktøy som er egnet for maskinering av plater.

Dette formålet blir allerede oppnådd på en svært overraskende enkel måte med et boreverktøy i henhold til krav 1. Fordelaktige utviklinger fremgår av underkravene. Følgelig innbefatter et boreverktøy i henhold til oppfinnelsen et skaft med en første ende og en andre ende, der i det minste en av endene har et borehode med riller, og der borehodet har i det minste tre lepper og en sentreringsbonus, og der hovedkutteeggene til de minst tre leppene til borehodet er avlastningskvesset (relief-ground) i det minste i seksjoner. I dette tilfellet rager sentreringsbonusen frem fra et område som er beskrevet av kutteeggene ved rotasjon av boreverktøyet om dens skaftakse.

Boreverktøyet i henhold til oppfinnelsen skiller seg ut ved det faktum at blant annet tre eller flere lepper har en tendens til å kante i en betydelig mindre grad enn to-leppede verktøy. Dette fører til en markert jevnere boreoppførsel.

Likeledes blir den mekaniske belastningen på de individuelle leppene i tilfellet med to eller flere lepper redusert, sammenlignet med et to-leppet verktøy. Slitasjen kan således bli redusert, og levetiden øket. Følgelig trenger ikke verktøyet å byttes ut så ofte. Den mindre tendensen til sidekanting reduserer ikke bare slitasjen, men også sannsynligheten for bruddannelse i verktøyet. Grunnet det faktum at kuttingen blir fordelt over i det minste tre lepper, blir spontverrsnittet også redusert. Dette fører også generelt til sammenligningsvis jevnere hull.

Sentreringskonusen som rager frem fra endekutteeggene reduserer avvik fra det perpendikulære under boring. I tillegg er senterstansing før boring ikke nødvendig for å tilveiebringe et nøyaktig hull.

Den positive avlastningen av hovedkutteeggene reduserer friksjonen. Dette fører likeledes til redusert slitasje av verktøyet. Som en følge av den reduserte friksjonen, blir dannelsen av varme i kutteeggene og således deres termiske belastning også redusert når kuttekapasiteten er den samme. Momentet som kreves for rotasjonen av boreverktøyet blir også redusert, som fører til en lavere drivkraft for boringen. Grunnet den lavere friksjonen blir tilleggskjøling med miljøforurensende kjølevæsker ikke nødvendig. Verktøyet er således egnet for tørrmaskinering. En markert økning i totalproduksjonen kan således oppnås med verktøyet i henhold til oppfinnelsen.

Verktøyet er også spesielt egnet for frigjøring og utboring av sveisede, loddede eller naglede forbindelseselementer på plater, slik som spesielt karosseriplater for kjøretøy.

Verktøyet kan bli benyttet for boring og frigjøring i de mest varierte materialer, slik som metaller, plaster eller komposittmaterialer, slik som for eksempel glassflberforsterket plast. Følgelig kan verktøyet hensiktsmessig benyttes i alle verksteder og produksj onsanlegg.

I henhold til en foretrukket utførelsesform, innbefatter området som er beskrevet av hovedkutteeggene ved rotasjon av boreverktøyet om sin skaftakse i det vesentlige et plant område. Endeoverflaten av et hull boret med boreverktøyet, har således også et tilsvarende i det vesentlige plant område. Dette er spesielt fordelaktig for å bore ut sveisede, loddede eller naglede forbindelseselementer og for således å frigjøre de forbundne delene. Hvis to plater er forbundet på denne måten, er det på denne måten mulig å bore ut forbindelsen uten å bore gjennom platen på baksiden i fremføringsretningen. Bare den fremskytende sentreringsbonusen penetrerer inn i den andre platen i prosessen.

Fremføringstrykket som kreves for boringen kan spesielt bli redusert ved at sentreringskonusen likeledes har i det minste tre kutteegger. Spesielt kan kutteeggene til sentreringskonusen på denne måten forløpe skrått i forhold til fremføringsretningen. Spesielt kan kutteeggene til sentreringskonusen ha en mindre punktvinkel enn hovedkutteeggene. For eksempel kan således kutteeggene forløpe om rotasjonsaksen på et konisk område. Hvis vinkelen til kutteeggene i forhold til skaftaksen, eller rotasjonsaksen, er større enn vinkelen til hovedkutteeggaksene i forhold til rotasjonsaksen, blir kontakttrykket til sentreringskonusens kutteegger, under fremføring av boret, større enn kontakttrykket på hovedkutteeggene. På denne måten blir det delvis kompensert for den dårligere kuttevirkningen grunnet den lave periferihastigheten i . boreområdet nær aksen, hvor kutteeggene til sentreringskonusen er anordnet.

Kutteeggene til sentreringskonusen kan også bli avlastningskvesset på en positiv måte i det minste i seksjoner for å redusere friksjonen og øke kuttekapasiteten.

I tillegg kan flankene til de sekundære kutteeggene fordelaktig bli avlastningskvesset for å redusere friksjonen til boreverktøyet i veggen for hullet.

I henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen har skaftet i det minste en avtrapping i fremføringsretningen. Skaftseksjoner med ulike diametre er definert av avtrappingen, slik at skaftseksjonen med den største diameteren kan tjene som en stopper for å sette definerte boredybder.

Skaftet kan ha i det minste en klemoverflate. Klemoverflaten kan tjene til å forhindre vridning av boret i en egnet chuck.

På en spesielt fordelaktig måte, kan boreverktøyet, spesielt borehodet, ha et funksjonelt belegg. Belegget kan for eksempel innbefatte et friksjonsreduserende materiale, spesielt et fast smøremiddel. Dette reduserer friksjonen under boringen, og underletter sponfjerningen i sponpassasjene, som således gjør det vanskeligere for sponet å bli fastkilt i sponpassasjenes vegger. Belegget kan også innbefatte et antikorrosjonsmateriale som undertrykker korrosjonen av verktøyet, spesielt i kutteeggene, og således hjelper til å forlenge levetiden. En spesielt fordelaktig effekt på levetiden oppnås dersom belegget innbefatter et mekanisk motstandsdyktig materiale som beskytter kutteeggene. I tillegg tillater dette boring i hardt materiale med en lav slitasjehastighet.

Materialet i verktøyet er fordelaktig så hardt som mulig. Egnede materialer er blant annet karbid, finkornet massiv karbid, HSS eller HSSE.

Flankene til hovedkutteeggene kan ha et konvekst utformet område, eller kan spesielt også være fullstendig konvekst utformet. Denne formen tillater sidehelling av verktøyet under boring opptil en viss vinkel, som i en foretrukket utførelsesform er omtrent 10° i forhold til normalen til arbeidsstykkets overflate uten at boret kanter. Den konvekse formen fører til mindre belastning på de ytre kutteoverflatene ved arbeid med verktøyet. Dette fører til markert lavere verktøyslitasje.

Hvis begge ender av skaftet har et borehode, trenger ikke verktøyet å måtte byttes ut umiddelbart dersom et av borehodene er slitt. Verktøyet kan da bli snudd rundt, og klemt på igjen, slik at arbeidet kan fortsettes med det andre borhodet. Borhodene kan også ha ulike diametre. På denne måten kan ulike hulldiametre bli boret med et boreverktøy. Dette er fordelaktig, for eksempel for utboring og frigjøring av ulike forbindelseselementer eller for å atskille flater med ulike tykkelser som er forbundet med forbindelseselementer.

I tillegg kan borehodene også være forskjellige i andre dimensjoner og kjennetegnende variabler. Borehodene kan således ha ulike sponvinkler, klaringsvinkler, eggvinkler eller sentreringskonuser med ulike dimensjoner. Borehodene kan således bli optimalisert for boring av ulike materialer, for eksempel flater med ulike hardheter.

Oppfinnelsen er forklart mer detaljert nedenfor ved hjelp av foretrukne utførelsesformer, og med henvisning til de vedlagte tegninger, i hvilke de samme henvisningsbetegnelser viser til identiske eller liknende deler.

Figur 1 viser et sideriss av en utførelsesform av boreverktøyet i henhold til oppfinnelsen,

figur 2A viser et planriss av borehodet,

figur 2B viser et planriss av borehodet i henhold til en ytterligere utførelsesform,

figur 3 viser et sideriss av en ytterligere utførelsesform av boreverktøyet i henhold til oppfinnelsen, og

figur 4 viser et sideriss av en utførelsesform av boreverktøyet i henhold til oppfinnelsen med to borehoder.

Et sideriss av en utførelsesform av boreverktøyet, betegnet 1 som en enhet, er vist i figur 1. Figur 2 viser et planriss av endeoverflaten av borehodet til boreverktøyet 1. Boreverktøyet 1 innbefatter et skaft 3 med en første ende 5 og en andre ende 7. Den første enden 5 av skaftet 3 har et borehode 8 med riller 10. Den andre enden 7 tjener til plassering i en egnet chuck. Borehodet 8 har tre lepper 9 og en sentreringskonus 11 på endeoverflaten av skaftet 3. Rillene 10 forløper som et dreiebord.

I tillegg har skaftet 3, i sin andre ende 7, en klemoverflate 13, som, ved formlåsing med en egnet borechuck, forhindrer vridning av boreverktøyet.

Hovedkutteeggene 91 til de tre leppene 9 i borehodet 8 er avlastningskvesset. Følgelig har flankene 12 til hovedkutteeggene 91 en positiv klaringsvinkel.

Sentreringskonusen 11 er utformet på en slik måte at den skyter frem fra et område som er beskrevet av kutteeggene 91 ved rotasjon av boreverktøyet 1 om sin skaftakser eller rotasjonsakse 2. Det fremskytende arrangementet av sentreringskonusen oppnår den effekten at et øket kontakttrykk sammenlignet med andre områder av endeoverflaten av borehodet 8 virker på denne sentreringskonusen under boring. Dette fører til sentrering av boreverktøyet om skaftaksen 2 forløpende gjennom sentreirngskonusen, og forhindrer således feilaktig kjøring av boreverktøyet 1.

Området som er beskrevet av hovedkutteeggene 91 ved rotasjon av boreverktøyet 1 om sin skaftakse 2, innbefatter et i det vesentlige plant område i utførelsesformen beskrevet med henvisning til figur 1. Følgelig forløper hovedkutteeggene 91 til verktøyet 1 i den radielle retningen hovedsakelig perpendikulært med skaftaksen eller rotasjonsaksen 2, og eggvinkelen til hovedkutteeggene 91 er omtrent 180°. En i det vesentlige plan endeoverflate tilveiebringes således av hovedkutteeggene 91 under boring. Dette er spesielt fordelaktig for svært små boredybder, for eksempel hvis et forbindelsespunkt mellom to metallplater skal bores ut og gjennomboring av begge platene ikke er ønskelig.

Sentreringskonusen 11 har likeledes tre kutteegger 93, som i den radielle retningen glir over i hovedkutteeggene 91 til verktøyet 1. Kutteeggene 93 til sentreringskonusen 11 er også avlastningskvesset i seksjoner, slik at deres flanker har en positiv klaringsvinkel.

I tillegg forløper kutteeggene 93 skrått i forhold til fremføringsretningen 19. Spesielt, i utførelsesformene beskrevet her, forløper kutteeggene 93 på sideoverflaten av en konus, der denne sideoverflaten danner mantelen (envelope) til sentreringskonusen 11. I dette tilfellet er sideoverflaten til konusen orientert på en slik måte at dens tupp peker i fremføringsretningen.

I tillegg har de skrått forløpende kutteeggene 93 til sentreringskonusen en mindre punktvinkel enn hovedkutteeggene. Kontakttrykket på kutteeggene 93 til sentreringskonusen blir således ytterligere øket i forhold til hovedkutteeggene under boring. Dette sikrer en passende kuttevirkning for sentreringskonusen 11 eller for områder av borehodet 8 som er nær aksen.

I tillegg er boreverktøyet konfigurert på en slik måte at kutteeggene 93 til sentreringskonusen 11 har sine egne kutteoverflater 17. Kutteoverflatene kan være anordnet på en slik måte at de har en sponvinkel som er tilnærmelsesvis den samme som for kutteoverflatene 15 til hovedkutteeggene 91.

I tillegg kan flankene 12 til hovedkutteeggene,91 være konvekst utformet. Dette tillater boring med en skråning av boreverktøyet i forhold til arbeidsstykkets overflate. I dette tilfellet er en helling på inntil 10° i forhold til normalen til arbeidsstykket mulig uten at boringen forløper feilaktig eller blir risset (chipped). Den konvekse formen kan også bli oppnådd ved å kvesse et flertall overflatesegmenter som flyter over i hverandre, og hvis mantel er konvekst utformet.

Figur 2B viser et planriss av borehodet 8 til en ytterligere utførelsesform av boreverktøyet 1. I motsetning til utførelsesformen i figur 2A, er flankene 14 til de sekundære kutteeggene 92 i dette tilfellet også avlastningskvesset. Dette senker ytterligere friksjonen til boreverktøyet i borepassasjen.

Et riss av enda en annen utførelsesform av boreverktøyet er vist i figur 3. Skaftet har en avtrapping 21, slik at borehodet 8 har en mindre diameter i den første enden 5 enn i den andre enden 7 for plassering i en borchuck. Avtrapningen tjener som en stopper under boring, slik at borehull med en definert dybde kan bli tilveiebrakt med dette boreverktøyet.

Boreverktøyet 1 er fortrinnsvis av karbid, finkornet massiv karbid, HSS eller HSSE for å oppnå tilstrekkelig hardhet og elastisitet for boreverktøyet, spesielt for borehodet 8.

For å oppnå en lang levetid selv ved boring i harde materialer, kan verktøyet ha et spesielt belegg.

Figur 4 viser et sideriss av en utførelsesform av boreverktøyet 1 i henhold til oppfinnelsen som, i motsetning til utførelsesformene beskrevet ovenfor, har et borehode 81 eller 82, respektivt, i hver ende 5 og 7 av skaftet 3. Hvert av borehodene 81 og 82 er utformet i henhold til oppfinnelsen.

Borehodene kan ha identiske diametre, eller kan også, som vist i figur 4, ha ulike diametre. Hvis borehodediameterne er identiske, trenger ikke boreverktøyet 1 å bli byttet ut umiddelbart etter at et av borehodene er utslitt, men kan i stedet fortsettes å benyttes med det andre borehodet. Dette øker ytterligere levetiden for boreverktøyet med en faktor på 2. Spesielt er en utførelsesform med to borehoder uten avtrappinger i skaftet også mulig.

Ulike diametre for borehodene 81 og 82 kan benyttes for ulike hulldiametre, som likeledes gjør det unødvendig å bytte ut verktøyet dersom hull med to ulike hulldiametre skal bores i et arbeidsstykke.

Borehodene kan også skille seg fra hverandre med hensyn til sine andre parametere, slik som sentreringskonusdiameter og/eller sentreringskonushøyde, eggvinkel, klaringsvinkel eller sponvinkel, for å tilpasse dem til ulike arbeidsstykkematerialer.

I utførelsesformen vist i figur 4, har skaftet en avtrapping 21 for hvert av borehodene hvor skaftdiameteren øker i fremføringsretningen for det respektive borehodet, og som således tjener som en stopper for begrensning av boredybden.

Boreverktøyet 1, vist i figur 4, har en klemoverflate 13 i senter av skaftet 3 mellom de to borehodene 81 og 82. Imidlertid kan skaftet likeledes ha to klemoverflater 13 som er i en avstand fra hverandre i den aksielle retningen eller som er motsatt av hverandre i forhold til skaftaksen 2.

Det er opplagt for en fagperson innen området at oppfinnelsen ikke er begrenset til de beskrevne utførelsesformer. Trekkene ved de ulike utførelsesformer kan også bli kombinert med hverandre på mange ulike måter. For eksempel kan boreverktøyene vist i figur 1 og 3 ha både et borehode i henhold til figur 2A og et hode som vist i figur 2B.

Liste over betegnelser

Claims (13)

1. Boreverktøy (1) avpasset for å løsne og bore opp sveisede eller loddede skjøteelementer på platemetall, innbefattende et skaft (3) med en første ende (5) og en andre ende (7), hvor i det minste en av endene innbefatter et kutterhode (8, 81, 82) med riller (10) og at boreverktøyet innbefatter en sentreringskonus (11) som rager ut fra et område som er definert igjennom rotasjon av boreverktøyet om sin akse (2) ved hjelp av hovedkutteegger (91), hvor hovedkutteeggene (91) til kutterhodet (8, 81, 82) er avlastningskvesset i det minste i seksjoner, karakterisert ved at kutterhodet innbefatter minst tre blader (9) og at sentreringskonusen (11) innbefatter minst tre kutteegger (93), og at kutteeggene (93) til sentreringskonusen (11) er positivt avlastningskvesset i det minste i seksjoner.

2. Boreverktøy i henhold til krav 1, karakterisert ved at kutteeggene (93) forløper skrått i forhold til fremføringsretningen, spesielt ved at kutteeggene (93) til sentreringskonusen (11) innbefatter en mindre inkludert vinkel enn hovedbladene (91).

3. Boreverktøy i henhold til et av kravene 1 til 2, karakterisert ved at skaftet (3) innbefatter minst en avtrapping (21) langs tilførselsretningen (19).

4. Boreverktøy i henhold til et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at skaftet (3) innbefatter minst et klemområde (13), fortrinnsvis i den andre enden (7).

5. Boreverktøy i henhold til et av kravene 1 til 4, karakterisert v e d at boreverktøyet, spesielt kutterhodet (8, 81, 82) har et belegg som innbefatter et hardt materiale.

6. Boreverktøy i henhold til krav 5, karakterisert ved at belegget innbefatter et antikorrosjonsmateriale.

7. Boreverktøy i henhold til ett av kravene 1 til 6, karakterisert v e d at materialet til kutterhodet (8, 81, 82) innbefatter hard metall og/eller finkornet massivt hard metall og/eller HSS og/eller HSSE.

8. Boreverktøy i henhold til ett av kravene 1 til 7, karakterisert ved at flankene (12) til hovedbladene innbefatter et konvekst utformet område, spesielt ved at flankene (12) til hovedbladene er konvekst utformet.

9. Boreverktøy i henhold til krav 8, karakterisert ved at det konvekst utformede området er utformet på en slik måte at boret arbeider uten å gå ut av linjen opptil 10° i forhold til normalen til en overflate av et arbeidsstykke som skal bores.

10. Boreverktøy i henhold til ett av kravene 1 til 9, karakterisert v e d at flankene (14) til de sekundære kutteeggene (92) er avlastningskvesset.

11. Boreverktøy i henhold til ett av kravene 1 til 10, karakterisert ved at begge ender (5,7) av skaftet (3) innbefatter et kutterhode (81, 82).

12. Boreverktøy i henhold til krav 11, karakterisert ved at kutterhodene (81, 82) har ulike diametre.

13. Anvendelse av et boreverktøy, spesielt et boreverktøy i henhold til ett av de foregående krav med et skaft (3) med en første ende (S) og en andre ende (7), hvor minst en av endene innbefatter et kutterhode (8, 81, 82) med riller (10) og at boreverktøyet innbefatter en sentreringskonus (11) som rager frem fra et område som er definert gjennom rotasjon av boreverktøyet om sin skaftakse (2) ved hjelp av kutteeggene (91), hvor kuttehodet innbefatter minst tre blader (9) og en sentreringskonus (11), i det hovedkutteeggene (91) til de minst tre bladene til kutterhodet (8, 81, 82) er avlastningskvesset i det minste i seksjoner, at sentreringskonusen (11) innbefatter minst tre kutteegger (93) og at kutteeggene (93) til sentreringskonusen (11) er positivt avlastningskvesset i det minste i seksjoner for løsning og omboring av sveisede eller loddede skjøteelementer på platemetall.