NO822139L

NO822139L - RING HOLE CUTTING TOOL

Info

Publication number: NO822139L
Application number: NO822139A
Authority: NO
Inventors: Everett Douglas Hougen
Original assignee: Hougen Everett D
Priority date: 1982-03-10
Filing date: 1982-06-24
Publication date: 1983-09-12
Also published as: GB2116461A; DE3224197A1; NL8202654A; FR2523011A2; AR228505A1; IT8248924A0; PL237494A2; BR8204734A; SE8203926L; ES267517U; SE8203926D0; BE894905R; GR76851B; JPS58155112A; IT1150387B; ZA824595B; ES267517Y; AU8541382A

Description

Il' Il'

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et ring-iformet hullskjæreverktøy. i The present invention relates to a ring-shaped hole cutting tool. in

j i Når man skjærer et hull ved hjelp av et ring-j j j i When cutting a hole using a ring j j

formet skjæreverktøy skjærer skjæretennene et sirkulært spor ^arbeidsstykket, hvorved det dannes et se"ntralt, sylindrisk! skrapstykke i skjæreverktøyet. For å forhindre av skrapstykket setter seg fast i skjæreverktøyet, og for å tilyeie-j bringe en kanal for kjølemiddel i skjæreverktøyet, hvilken<1>strekker seg ned til skjæretennene, er skjæreverktøyené ofte j slik utformet at der dannes en klaring mellom innerperi-j shaped cutting tool, the cutting teeth cut a circular groove in the workpiece, thereby forming a central, cylindrical scrap piece in the cutting tool. To prevent the scrap piece from sticking in the cutting tool, and to provide a channel for coolant in the cutting tool, which <1>extends down to the cutting teeth, the cutting tool is often j designed in such a way that a clearance is formed between the inner peri-j

i ferien av skjæreverktøyets sidevegg og ytterperiferien av det sentrale skrapstykke. Ved skjæreverktøy i form av tynne, sirkulære sagblad kan denne klaring oppnås på den måte som er vist i US-PS 3 559 513, ifølge hvilket utvalgte tenner rundt mindre enn halvparten av skjæreverktøyets periferi er litt innadbøyet. Skjæreverktøy som benyttes til å skjære hull i tykke metallstykker, til forskjell fra metall-, in the recess of the sidewall of the cutting tool and the outer periphery of the central scrap piece. In the case of cutting tools in the form of thin, circular saw blades, this clearance can be achieved in the manner shown in US-PS 3,559,513, according to which selected teeth around less than half of the periphery of the cutting tool are slightly bent inwards. Cutting tools used to cut holes in thick pieces of metal, as opposed to metal,

i blikk, har imidlertid ikke form av sagblad som er bøyet til sirkelform, men er fremstilt av et stangemne og har en in tin, however, does not have the shape of a saw blade that is bent into a circular shape, but is produced from a bar blank and has a

forholdsvis tykk sidevegg. Ved skjæreverktøy av denne sistnevnte type tilveiebringes klaringen mellom innerperiferien av skjæreverktøyets sidevegg og det sentrale skrapstykke vanligvis ved at'innerperiferien av skjæreverktøyets sidevegg avsmalnes aksialt ved sliping. Denne avsmalning er omtrent 0,2 mm langs lengden av sideveggen. relatively thick side wall. With cutting tools of this latter type, the clearance between the inner periphery of the side wall of the cutting tool and the central scrap piece is usually provided by the inner periphery of the side wall of the cutting tool being tapered axially by grinding. This taper is approximately 0.2 mm along the length of the side wall.

Et ringformet skjæreverktøys styrke bestemmesThe strength of an annular cutting tool is determined

i almindelighet primært av tykkelsen av dets riflede sidevegg. Effektiviteten av skjærevirkningen reduseres imidlertid vanligvis med tiltagende veggtykkelse, idet bredden av det skårne spor varierer i overensstemmelse med sidevegg-tykkelsen. Når et bearbeidet ringformet skjæreverktøy er forsynt med en aksial avsmalning på sin indre periferi, bestemmes dets styrke av sideveggens tynneste parti. I et innvendig avsmalnende skjæreverktøy har derfor skjæreverk-. tøyets sidevegg en,på forhånd bestemt tykkelse ved skjæré-tennene og sideveggens tykkelse reduseres progressivt mot skjæreverktøyets skaftende. Derav følger at for et skjære-yerktøy som er bestemt for å skjære gjennom et forholdsvis tykt emne, er det upraktisk å anordne den nødvendige klaring generally primarily by the thickness of its fluted sidewall. However, the efficiency of the cutting action usually decreases with increasing wall thickness, as the width of the cut groove varies in accordance with the side wall thickness. When a machined annular cutting tool is provided with an axial taper on its inner periphery, its strength is determined by the thinnest part of the sidewall. In an internally tapered cutting tool, the cutting tool therefore has the fabric's sidewall a predetermined thickness at the cutting teeth and the thickness of the sidewall is progressively reduced towards the cutting tool's shaft end. It follows that for a cutting tool intended to cut through a relatively thick workpiece, it is impractical to provide the necessary clearance

mellom skjæreverktøyet og skrapstykket ved å avsmalne • skjæreverktøyet innvendig ved slipning. between the cutting tool and the scrap piece by tapering • the inside of the cutting tool during grinding.

; j Selv ved skjæreverktøy med innvendig avsmalning elimineres imidlertid ikke problemet med et skrapstykke som setter seg fast i skjæreverktøyet helt. Dette beror på at skrapstykket oppvarmes og ekspanderer når skjæreverktøyet ;beveger seg inn i arbeidsstykkets Derfor er skrapstykkets i diameter ved slutten av en skjæréoperasjon normalt noe ; j However, even with internal taper cutting tools, the problem of a piece of scrap getting stuck in the cutting tool is not completely eliminated. This is because the scrap is heated and expands as the cutting tool moves into the workpiece. Therefore, the diameter of the scrap at the end of a cutting operation is normally somewhat

i større enn sideveggens innvendige diameter ved dennes in larger than the inner diameter of the side wall at this

tannende. Dette resulterer i at skrapstykket setter seg fast i skjæreverktøyet, og ofte oppstår det også tannbrudd.. teething. This results in the scrap piece getting stuck in the cutting tool, and often tooth breakage also occurs.

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelseThe main purpose of the present invention

er å tilveiebringe et bearbeidet, ringformet skjæreverktøy som tilveiebringer den ønskede klaring mellom skjæreverk-tøyets sidevegg og det sentrale skrapstykke, langs hele disses lengdesten i nevneverdig grad å redusere skjære-. verktøyets sidevéggtykkelse. is to provide a machined, ring-shaped cutting tool which provides the desired clearance between the side wall of the cutting tool and the central scrap piece, along its entire length to a significant extent to reduce cutting. tool sidewall thickness.

Et mer spesielt formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et bearbeidet, ringformet skjæreverktøy hvor den ønskede klaring mellom skjæreverktøyet og det sentrale skrapstykke fås ved at skjæreverktøyet utformes slik at sideveggens ytre periferi er konsentrisk med den sentrale akse om hvilken skjæreverktøyet roterer, og sideveggens indre periferi er ekssentrisk med hensyn på denne akse. Fordi skjæreverktøyets ytre periferi er konsentrisk med skjæreverktøyets sentrale akse, skjæres et jevnt, nøyaktig hull, men fordi den indre periferi er ekssentrisk med hensyn oå aksen, om hvilken skjæreverktøyet roterer, er det sentrale skrapstykkes diameter mindre, enn den indre diameter av skjæreverktøyets sidevegg, med en verdi svarende til<*>to ganger den nevnte ekssentrisitet. A more particular purpose of the invention is to provide a machined, ring-shaped cutting tool where the desired clearance between the cutting tool and the central scrap piece is obtained by designing the cutting tool so that the outer periphery of the side wall is concentric with the central axis about which the cutting tool rotates, and the inner periphery of the side wall is eccentric with respect to this axis. Because the outer periphery of the cutting tool is concentric with the central axis of the cutting tool, a smooth, accurate hole is cut, but because the inner periphery is eccentric with respect to the axis about which the cutting tool rotates, the diameter of the central scrap piece is smaller than the inner diameter of the side wall of the cutting tool, with a value corresponding to<*>twice the mentioned eccentricity.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning for å bestemme den grad av ekssentrisitet som er nødvendig for skjæreverktøyets sidevegg for å muliggjøre at hullskjæreverktøyet tilveiebringer den nødvendige klaring mellom skjæreverktøyets indre periferi og det sentrale skrapstykkes ytre periferi. A further object of the invention is to provide a device for determining the degree of eccentricity necessary for the side wall of the cutting tool to enable the hole cutting tool to provide the necessary clearance between the inner periphery of the cutting tool and the outer periphery of the central scrap piece.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til de vedføyede tegninger, som The invention will be described in more detail below with reference to the attached drawings, which

viser utførelseseksempler.shows exemplary embodiments.

Fig. 1 viser perspektivisk et ringformet skjære-. verktøy av den type til hvilken oppfinnelsen refererer seg. Fig. 2 viser skjæreverktøyet ifølge oppfinnelsen'i snitt og anskueliggjør skjæreverktøyet når det trenger '.. gjennom et arbeidsstykke. ; .Fig. 3 viser snitt etter linjen 3 - 3 på fig. ' 2. Fig. 4 - 10 viser skjematisk skjærevirkningen'• for hver tann av skjæreverktøyet på fig. 3 når den trenger inn i arbeidsstykket. Fig. 11 viser skjematisk en sammenligning med hensyn til sponstørrelse og -form ved to skjæreverktøy med Fig. 1 shows a perspective view of an annular cutter. tool of the type to which the invention refers. Fig. 2 shows the cutting tool according to the invention in section and visualizes the cutting tool when it penetrates a workpiece. ; .Fig. 3 shows a section along the line 3 - 3 in fig. 2. Figs. 4 - 10 schematically show the cutting effect for each tooth of the cutting tool in fig. 3 when it penetrates the workpiece. Fig. 11 schematically shows a comparison with regard to chip size and shape for two cutting tools with

forskjellig antall tenner med samme ekssentrisitet, ogdifferent number of teeth with the same eccentricity, and

fig. 12 viser et parti av en modifisert utførelse fig. 12 shows a portion of a modified embodiment

av skjæreverktøyet.of the cutting tool.

På fig. 1 har'et skjæreverktøy, som generelt er betegnet med 10, et skaft 12 og, en skjærstammé 14. Stammen 14 har form av en omvendt skål, som vist på fig. 2, og be-grenses av en øvre vegg 16 og en ringformet sidevegg 18. In fig. 1 has a cutting tool, which is generally denoted by 10, a shaft 12 and a cutting stem 14. The stem 14 has the shape of an inverted bowl, as shown in fig. 2, and is limited by an upper wall 16 and an annular side wall 18.

Den nedre ende av sideveggen 18 av skjæreverktøyet på fig.The lower end of the side wall 18 of the cutting tool in fig.

1 - 3 har seks periferisk adskilte skjæretenner 20. Sideveggens 18 ytre periferi er utført med en flerhet av rifler 22 som strekker seg oppad fra mellomrommene mellom på 1 - 3 have six circumferentially separated cutting teeth 20. The outer periphery of the side wall 18 is made with a plurality of riffles 22 which extend upwards from the spaces between on

hverandre følgende tenner 20. Det viste skjæreverktøy har tenner 20 med hovedsakelig samme form som tennene ifølge US Reissue patent 28 416. Mer spesielt er hver tann 20 forsynt med en i radial retning indre skjæreegg 24 og en i radial retning ytre skjæreegg 26. Den indre skjæreegg 24 på hver tann er forskjøvet fremover i skjæreverktøyets rotasjonsretning i forhold til den ytre skjæreegg 26 . Skjære-eggen 24 danner den nedre ende av en indre tannluke 28 for å føre spon som er skåret av den indre skjæreegg 24 utad til en rifle 22. successive teeth 20. The cutting tool shown has teeth 20 of substantially the same shape as the teeth according to US Reissue patent 28,416. More specifically, each tooth 20 is provided with a radially inner cutting edge 24 and a radially outer cutting edge 26. The inner cutting edge 24 on each tooth is shifted forward in the direction of rotation of the cutting tool in relation to the outer cutting edge 26 . The cutting edge 24 forms the lower end of an inner tooth hatch 28 for feeding chips cut by the inner cutting edge 24 outwardly to a riffle 22.

Den ytre periferi av skaftet 12 er slipt slikThe outer periphery of the shaft 12 is ground like this

at den er konsentrisk med skjæreverktøyets sentralakse med en høy grad av nøyaktighet. Fortrinnsvis er skaftet 12 utformet med en sentral gjennomgående boring 3 0 ved hvis hjelp kjølemiddel,som tilføres den,dor som skaftet fast-holdes i, kan føres direkte nedad i skjæreverktøyet til that it is concentric with the central axis of the cutting tool with a high degree of accuracy. Preferably, the shaft 12 is designed with a central through bore 30 by means of which coolant, which is supplied to the mandrel in which the shaft is held, can be led directly downwards into the cutting tool to

tennene 20'.the teeth 20'.

Ifølge fig. 3, som viser de viktigste særtrekk ,ved oppfinnelsen, er den ytre periferi av skjæreverktøyets sidevegg, som dannes av uriflede partier 25, slipt konsen- j trisk med aksen A, med stor nøyaktighet, fortrinnsvis med en toleranse på 0,05 mm. Den indre periferi av skjæreT anordningens sidevegg 18. er slipt konsentrisk med aksen A2med høy grad av nøyaktighet, dvs., innenfor de samme tole-ransegrenser som skjæreverktøyets ytre periferi. Aksen A2er imidlertid noe radialt forskjøvet fra aksen A^. Prøver I har vist at et skjæreverktøy som har omtrent 5-8 tenner fungerer godt når aksen er forskjøvet fra aksen A^i det minste omtrent 0,127 mm. På tegningen betegnes denne radiale forskyvning av aksen A^fra aksen A^med e. Prøver har vist at med hensyn til overflatejevnthet, urundhet og dimensjonsnøyaktighet av det skårne hull, tilveiebringer 5-8 tenner det beste resultat i. mykt stål om dimensjonen av e ikke underskrider omtrent 0,127 mm. According to fig. 3, which shows the most important features of the invention, the outer periphery of the side wall of the cutting tool, which is formed by unrifled parts 25, is ground concentrically with the axis A, with great accuracy, preferably with a tolerance of 0.05 mm. The inner periphery of the side wall 18 of the cutting device is ground concentrically with the axis A2 with a high degree of accuracy, i.e. within the same tolerance limits as the outer periphery of the cutting tool. The axis A2 is, however, somewhat radially displaced from the axis A^. Tests I have shown that a cutting tool having about 5-8 teeth works well when the axis is offset from axis A by at least about 0.127 mm. In the drawing, this radial displacement of the axis A^ from the axis A^ is denoted by e. Tests have shown that with regard to surface smoothness, out-of-roundness and dimensional accuracy of the cut hole, provides 5-8 teeth the best result in. mild steel about the dimension of e not less than about 0.127 mm.

På fig. 2 og 3 er aksen A_ vist forskjøvet til høyre i forhold til aksen A^. Riflene 22 er alle slipt til samme dybde og følgelig er tannen 20a til venstre på fig. 3 den bredeste tann og den diametralt motsatte tann • 20d den smaleste. Tennene 20b og 20c er progressivt smalere, enn tannen 20a og tennene 20e og 2.0f ér progressivt bredere enn tannen 20b. • Av dette følger' at med hensyn til det sentrale skrapstykke 32, som dannes når skjæreverktøyet trenger gjennom arbeidsstykket, tilveiebringes den sluttelige ytterflate av dette bare av tannen 20a, som har den i radial retning innerste skjæreegg. De indre ender-av de gjenværende skjæreegger befinner seg samtlige på avstand radialt utad fra den sluttelige ytterflate av skrapstykket 32, som vist på fig. 3. Den bueformede klaring 33, som er et resultat av forskyvningen av aksen fra aksen A-^tilveiebringer en utmerket aksial kjølemiddelkanal fra boringen 30 i skaftet 12 nedad til skjæreverktøyets skjæretenner. Dessuten vil det sentrale skrapstykke 32, så snart tennene trenger gjennom underflaten av arbeidsstykket W, falle fritt fra klaringen i skjæreverktøyet idet dets ytre diameter er mindre enn veggens 18 indre diameter med en verdi som .sr lik to ganger In fig. 2 and 3, the axis A_ is shown shifted to the right in relation to the axis A^. The flutes 22 are all ground to the same depth and consequently the tooth 20a on the left in fig. 3 the widest tooth and the diametrically opposite tooth • 20d the narrowest. The teeth 20b and 20c are progressively narrower than the tooth 20a and the teeth 20e and 20f are progressively wider than the tooth 20b. • From this it follows that with regard to the central scrap piece 32, which is formed when the cutting tool penetrates the workpiece, the final outer surface of this is provided only by the tooth 20a, which has the radially innermost cutting edge. The inner ends of the remaining cutting edges are all at a distance radially outward from the final outer surface of the scrap piece 32, as shown in fig. 3. The arcuate clearance 33 resulting from the displacement of the axis from the axis A-^ provides an excellent axial coolant channel from the bore 30 in the shaft 12 downward to the cutting teeth of the cutting tool. Moreover, the central scrap piece 32, as soon as the teeth penetrate the lower surface of the workpiece W, will fall freely from the clearance in the cutting tool, its outer diameter being smaller than the inner diameter of the wall 18 by a value equal to twice

dimensjonen e. the dimension e.

Ved det beskrevne skjæreverktøy kommer innerflaten av skjæreverktøyets vegg 18 til teoretisk å berøre den sluttelige ytterflate av skrapstykket 12 langs en linje som er aksialt innrettet med den i radial retning indre ende av tannen 20a. For å redusere friksjonskontakten mellom skjæreverktøyet og skrapstykket 3 2 til et absolutt minimum, er det funnet ønskelig å slipe innerflaten av veggen 18 med en svak avsmalning. Denne avsmalning er imidlertid forholdsvis kort sammenlignet med lengden av veggen 18. Avsmalningen,' som på fig. 2 er betegnet med 34, slutter f.eks. i det parti som er betegnet med 36 og har en aksial utstrekning på bare ca. 6,3 - .12,6 mm. Størrelsen av denne avsmalning er slik at diameteren av veggens 18 indre periferi i seksjonen 3'6 er ca. 0,10 - 0,15 mm større enn ved skjæreverktøyets nedre ende. Den totale avsmalning er m.a.o. av størrelsesordenen ca. 0,05 - .0,07 mm. With the described cutting tool, the inner surface of the cutting tool wall 18 comes to theoretically touch the final outer surface of the scrap piece 12 along a line which is axially aligned with the radially inner end of the tooth 20a. In order to reduce the frictional contact between the cutting tool and the scrap piece 3 2 to an absolute minimum, it has been found desirable to grind the inner surface of the wall 18 with a slight taper. This taper is, however, relatively short compared to the length of the wall 18. The taper,' as in fig. 2 is denoted by 34, ends e.g. in the part which is denoted by 36 and has an axial extent of only approx. 6.3 - .12.6 mm. The size of this taper is such that the diameter of the inner periphery of the wall 18 in the section 3'6 is approx. 0.10 - 0.15 mm larger than at the lower end of the cutting tool. The total taper is m.a.o. of the order of magnitude approx. 0.05 - .0.07 mm.

Når skjæreverktøyet på fig. 3 med seks skjæretenner har en ekssentrisitet på ca. 0,127 mm og en matehastighet på ca. 0,30 mm/r (0,05 mm/tann) oppnås en skjære-virkning, som skjer under hver omdreining av skjæreverk-tøyet, når det trenger inn i arbeidsstykket, som skjematisk vist på fig. 4 - 10. På. disse figurer betegnes matehastig-heten pr. tann med f og den radial tykkelse av den spon som skjæres av fra den ytre periferiflate av det sentrale skrapstykke 32 med t. Den aktuelle spon. som skjæres ved hjelp av hver tann er vist skjematisk som en fortykket heltrukkén linje nedentil på hver figur, og den spon som er skåret ved hjelp av den foregående tann er vist ved en tynnere streket linje ovenfor den heltrukne linje på hver figur. When the cutting tool in fig. 3 with six cutting teeth has an eccentricity of approx. 0.127 mm and a feed rate of approx. 0.30 mm/r (0.05 mm/tooth), a cutting effect is achieved, which occurs during each revolution of the cutting tool, when it penetrates the workpiece, as schematically shown in fig. 4 - 10. On. these figures are referred to as the feed rate per tooth with f and the radial thickness of the chip that is cut off from the outer peripheral surface of the central scrap piece 32 with t. The chip in question. that is cut by each tooth is shown schematically as a thickened solid line at the bottom of each figure, and the chip that is cut by the previous tooth is shown by a thinner dashed line above the solid line in each figure.

Når skjæreverktøyet påbegynner skjæringen (fig. 4), vil tannen 20a skjære den bredeste spon og den diametralt motsatte tann 20d vil påbegynne skjæringen med et spor med samme dybde, men med den minste bredde. Tannen 20b-vil øke sporets dybde med samme matehastighet f, men med mindre bredde enn tannen 20a. Samtidig vil tannen 20e, som ligger diametralt motsatt tannen 20b, skjære et spor med samme dybde, men noe bredere enn det spor som er skåret ved hjelp av tannen 20d. Når skjæreverktøyet fortsetter å rotere under innmatning i arbeidsstykket oppnås et punkt hvor de indre egger av tennene 20e, 20f og 20a begynner å fjerne metall fra periferien av det sentrale skrapstykke.som er dannet ved hjelp av de foregående smalere tenner og således tilveiebringer en klaring 33. Som vist til venstre på When the cutting tool begins the cut (Fig. 4), the tooth 20a will cut the widest chip and the diametrically opposite tooth 20d will begin the cut with a groove of the same depth but of the smallest width. The tooth 20b will increase the depth of the groove at the same feed rate f, but with a smaller width than the tooth 20a. At the same time, the tooth 20e, which lies diametrically opposite the tooth 20b, will cut a groove of the same depth, but somewhat wider than the groove cut by the tooth 20d. As the cutting tool continues to rotate while feeding into the workpiece, a point is reached where the inner edges of the teeth 20e, 20f and 20a begin to remove metal from the periphery of the central scrap piece, which is formed by the previous narrower teeth and thus provides a clearance 33 .As shown on the left on

fig. 8, 9 og 10 har de i vertikal retning indre vertikale partier av de spon som er skåret fra det sentrale skrap- : stykkes ytre periferi ved hjelp av på hverandre følgende tenner 20e, 20f og 20a progressivt tiltagende høyde. En lignende virkning fås når disse tenner inntar en diametralt motsatt stilling, som- vist til høyre på fig. 5,6 og 7. fig. 8, 9 and 10, they have, in the vertical direction, internal vertical portions of the chips which are cut from the central scrap piece's outer periphery by means of consecutive teeth 20e, 20f and 20a of progressively increasing height. A similar effect is obtained when these teeth take a diametrically opposite position, as shown on the right in fig. 5,6 and 7.

Som påpekt tidligere, tilveiebringes den sluttelige flate på det sentrale skrapstykke 3 2 av den bredeste tann 20a. As pointed out earlier, the final surface of the central scrap piece 32 is provided by the widest tooth 20a.

Basert på hva som er forklart ovenfor er det klart at følgende forhold foreligger: Based on what has been explained above, it is clear that the following conditions exist:

der n er antall tenner, og where n is the number of teeth, and

h = nf ,h = nf ,

der h er høyden av det vertikale parti av sponen som er skåret fra det sentrale skrapstykkes periferiske flate. where h is the height of the vertical portion of the chip cut from the central scrap piece's peripheral surface.

Når det gjelder et skjæreverktøy, såsom det somIn the case of a cutting tool such as that which

er vist på fig. 3, som har seks tenner, er den aksiale tykkelse av hver spon, ved en ekssentrisitet på ca. 0,127 mm og én. matehastighet på ca. 0,05 mm/tann, omtrent 0,05 mm og den radi-' ale tykkelse av de opprettstående spon som skjæres ved hjelp av hver av tennene 20e, 20f og 20a omtrent 0,04 mm, idet disse sistnevnte spon suksessivt øker i høyde fra ca. 0,10 mm til ca. 0,30 mm. Dimensjonsforholdene anskueliggjøres på is shown in fig. 3, which has six teeth, the axial thickness of each chip, at an eccentricity of approx. 0.127 mm and one. feed rate of approx. 0.05 mm/tooth, approximately 0.05 mm and the radial thickness of the upright chips cut by each of the teeth 20e, 20f and 20a approximately 0.04 mm, these latter chips successively increasing in height from approx. 0.10 mm to approx. 0.30 mm. The dimensional conditions are visualized on

den spon som er vist i større målestokk til venstre på fig.the chip shown on a larger scale on the left in fig.

11. Et forholdsvis skarpt skjæreverktøy'kan uten særlig vanskelighet skjære spon i dette størrelsesområde når arbeidsstykket er et medium carbonstål.. Av de angitte relasjoner følger at under bibehold av allé' de øvrige parametre, vil sponens radiale tykkelse avta mens dens høyde øker når tannantallet øker. Hvis skjæreverktøyet f.eks. har tyve tenner istedenfor seks, reduseres sponens radiale tykkelse til 0,013 mm og dens maksimale høyde øker til 1,0 mm. Av sammenligningsgrunner er en slik spon vist i større måle- 11. A relatively sharp cutting tool can without particular difficulty cut chips in this size range when the work piece is a medium carbon steel. From the indicated relationships it follows that, while maintaining the other parameters, the chip's radial thickness will decrease while its height increases as the number of teeth increases increases. If the cutting tool e.g. has twenty teeth instead of six, the chip's radial thickness is reduced to 0.013 mm and its maximum height increases to 1.0 mm. For comparison reasons, such a chip is shown in larger measurements

stokk til høyre på fig. 11.cane on the right in fig. 11.

Forsøk har vist at når tannantallet øker mens de øvrige parametre bibeholdes konstant, nås et punkt hvor det økede radiale trykk på skjæreverktøyet som'et resultat av en spon med forholdsvis stor høyde og det større' antall skjæretenner på det sentrale skrapstykkes periferi, kombineres negativt vanskeligheten med å skjære en spon som er ekstremt tynn i radial retning, hvorved skjæreverk-tøyet som helhet avbøyes radialt. Dette fenomen forekommer spesielt ved mindre verktøy (f.eks. en bærbar bormaskin- Experiments have shown that when the number of teeth increases while the other parameters are kept constant, a point is reached where the increased radial pressure on the cutting tool as a result of a chip with a relatively high height and the greater number of cutting teeth on the periphery of the central scrap piece, negatively combines the difficulty by cutting a chip that is extremely thin in the radial direction, whereby the cutting tool as a whole is deflected radially. This phenomenon occurs especially with smaller tools (e.g. a portable drill

med magnetisk bunnplate e.l.) og er mindre fremtredende ved mer stive og ikke ettergivende maskinverktøy (såsom søylebormaskiner, dreiebenker, fresemaskiner etc). Når skjæreverktøyet avbøyes radialt, styrer imidlertid skjære-verktøyets boring dette på det sentrale skrapstykke i stedet for å bearbeide skrapstykket til dets ønskede mindre endelige diameter og tvinger den ytre periferi av skjære-verktøyet til å rotere om den ekssentriske akse A^i stedet for om den sentrale akse A^ . Dette resulterer i et overdimensjonert hull i arbeidsstykket og medfører at det sentrale skrapstykke kiler seg fast i skjæreverktøyets boring. En matehastighet som underskrider 0,05 mm/tann er upraktisk og ineffektiv. Samtidig kreves en.ekstremt skarp skjæreegg for å skjære en spon fra periferien av det sentrale skrapstykke, hvilken egg har en radial tykkelse som underskrider' omtrent 0,025 mm ved skjæring i metall, såsom mykt stål. Skjæreeggene hos selv et ekstremt skarpt skjæreverktøy blir tilstrekkelig sløve også i mykt stål etter skjæring gjennom 50 eller 75 mm, og kan ikke skjære en spon som har betydelig høyde og en radial tykkelse som underskrider ca. 0,025 mm. Ved skjæring av hårde metaller, som - f.eks. rustfritt stål, kreves en enda høyere indre sponbelastning på den bredere tann. Med tanke på det ovenstående,må skjæreverktøyet i praksis være utformet slik at den radiale tykkelse av sponen som er skåret fra periferien av det sentrale skrapstykke ikke skal underskride omtrent 0,025 mm. Da det halve antall tenner skjærer spon fra den ytre periferi av det sentrale skrapstykke (tennene 20e, 20f og 20a på fig. 3) og ekssentrisiteten er ca. 0,127 mm, må derfor antallet av tenner for with magnetic base plate etc.) and is less prominent with more rigid and non-yielding machine tools (such as pillar drills, lathes, milling machines, etc.). However, when the cutting tool is deflected radially, the cutting tool bore directs it onto the central scrap instead of machining the scrap to its desired smaller final diameter and forces the outer periphery of the cutting tool to rotate about the eccentric axis A^ instead of about the central axis A^ . This results in an oversized hole in the workpiece and causes the central scrap piece to become wedged in the bore of the cutting tool. A feed rate below 0.05 mm/tooth is impractical and inefficient. At the same time, an extremely sharp cutting edge is required to cut a chip from the periphery of the central scrap piece, which edge has a radial thickness less than about 0.025 mm when cutting metal, such as mild steel. The cutting edges of even an extremely sharp cutting tool become sufficiently dull even in mild steel after cutting through 50 or 75 mm, and cannot cut a chip of considerable height and a radial thickness below approx. 0.025 mm. When cutting hard metals, such as - e.g. stainless steel, an even higher internal chip load is required on the wider tooth. In view of the above, the cutting tool must in practice be designed so that the radial thickness of the chip cut from the periphery of the central scrap piece shall not fall below approximately 0.025 mm. Since half the number of teeth cuts chips from the outer periphery of the central scrap piece (teeth 20e, 20f and 20a in Fig. 3) and the eccentricity is approx. 0.127 mm, the number of teeth must therefore

skjæreverktøyet ikke overstige omtrent åtte. Hvis på den annen side, skjæreverktøyet har så mange som tyve tenner og er slipt ekssentrisk, slik at halvparten av tennene tilveiebringer en rille på periferien av det sentrale skrapstykke, må ekssentrisiteten ikke underskride ca. 0,25 mm. the cutting tool does not exceed about eight. If, on the other hand, the cutting tool has as many as twenty teeth and is ground eccentrically, so that half of the teeth provide a groove on the periphery of the central scrap piece, the eccentricity must not be less than about 0.25 mm.

Den nødvendige ekssentrisitet kan holdes på et minimum under bibehold av den nødvendige, radiale indre sponbelastning på ca. 0,025 mm/tann ved radial bakdreining av den indre skjæreegg på et antall bredere tenner. Ved skjæreverktøyet på fig. 3 vil, f.eks. hvis ekssentrisiteten er ca. 0,127 og tannens 20f indre ende er radialt avfaset slik at bare tennene 20e og 20a skjærer på periferien av det sentrale skrapstykke, de spon som skjæres ved hjelp av disse to tenner ha en radial tykkelse på ca- 0,06 mm. The required eccentricity can be kept to a minimum while maintaining the required radial internal chip load of approx. 0.025 mm/tooth with radial back turning of the inner cutting edge on a number of wider teeth. In the case of the cutting tool in fig. 3 will, e.g. if the eccentricity is approx. 0.127 and the inner end of the tooth 20f is radially chamfered so that only the teeth 20e and 20a cut on the periphery of the central scrap piece, the chips that are cut with the help of these two teeth have a radial thickness of approx. 0.06 mm.

Hvis på samme måte et skjæreverktøy med tyve tenner harIf in the same way a cutting tool with twenty teeth has

dén indre egg.på annenhver tann radialt avfaset slik at bare fem av de tyve tenner skjærer på periferiflaten av det sentrale skrapstykke, vil- hver av disse fem tenner tilveiebringe en spon som har en radial tykkelse på ca. 0,025 mm. hvis ekssentrisiteten er ca. 0,127 mm. Med samme ekssentrisitet vil den radiale avfasning av annenhver tann fordoble den radiale indre sponlast, mens en avfasning av hver tredje tann tredobler den radiale indre sponlast. the inner egg. on every second tooth radially chamfered so that only five of the twenty teeth cut on the peripheral surface of the central scrap piece, each of these five teeth will provide a chip which has a radial thickness of approx. 0.025 mm. if the eccentricity is approx. 0.127 mm. With the same eccentricity, the radial chamfer of every second tooth will double the radial internal chip load, while a chamfer of every third tooth will triple the radial internal chip load.

I praksis er det lettere, ved slipning av et skjæreverktøyIn practice, it is easier, when sharpening a cutting tool

i en produksjonsmaskin, radialt å avfase de indre ender av.regelmessig adskilte tenner rundt hele periferien av hele skjæreren.i stedet for å bestemme hvilken halvdel av tennene som er bredere og deretter avfase utvalgte tenner av disse bredere tenner. in a production machine, radially chamfering the inner ends of regularly spaced teeth around the entire periphery of the entire cutter, rather than determining which half of the teeth is wider and then chamfering selected teeth of these wider teeth.

Det er funnet at hvis skjæreverktøyet benyttes uten kjølemiddel, må de i radial retning indre ender av i det minste disse bredere tenner, som skjærer mot den ytre periferiflate av det sentrale skrapstykke, være radialt avfaset like bak de indre ender av disse tenners skjæreegger, som angitt i US.patentsøknad 303 917. Mer spesielt må disse tenner, som vist på fig. 12, være radialt avfaset utad, hvilket er indikert ved 38, for således å levne et smalt kantparti 40 som strekker seg periferisk bakover fra den indre ende av den indre skjæreegg 24. Den periferiske utstrekning av kantpartiene 40 er mellom 0,25 mm og 1,5 mm, og fortrinnsvis ca. 0,38 mm. Det avfasede parti 38 skal' strekke seg bakover inn i den påfølgende tannluke 28 og skal ha en høyde som er lik i det minste høyden av tann-, luken 28. It has been found that if the cutting tool is used without coolant, the radially inner ends of at least these wider teeth, which cut against the outer peripheral surface of the central scrap piece, must be radially chamfered just behind the inner ends of the cutting edges of these teeth, which stated in US patent application 303 917. More particularly, these teeth, as shown in fig. 12, be radially chamfered outwards, which is indicated at 38, so as to leave a narrow edge portion 40 which extends circumferentially backward from the inner end of the inner cutting edge 24. The circumferential extent of the edge portions 40 is between 0.25 mm and 1 .5 mm, and preferably approx. 0.38 mm. The chamfered part 38 shall extend backwards into the subsequent tooth gap 28 and shall have a height that is at least equal to the height of the tooth gap 28.

Det er også funnet at enhver tendens til at skjære-verktøyet skal tilveiebringe et overdimensjonert hull kan reduseres ved slipning av de indre skjæreegger 24 med positiv slippvinkel i forhold til den ytre periferi av ' det sentrale skrapstykke, og de ytre skjæreegger 2 6. med ingen eller negativ slippvinkel i forhold til sideveggen av det hull som skjæres. Når disse to egger er slipt på denne måte, forbedres de bredere indre skjæreeggers evne til å skære en smal spon fra periferien av skrapstykket og samtidig reduseres tendensen til at de ytre ender av de ytre skjæreegger 26 skjærer radialt utad inn i hullets sidevegg. På fig. 12 har de ytre skjæreegger 26 negativ slippvinkel og de indre skjæreegger 24 positiv slippvinkel.. It has also been found that any tendency for the cutting tool to provide an oversized hole can be reduced by grinding the inner cutting edges 24 with a positive slip angle relative to the outer periphery of the central scrap piece, and the outer cutting edges 26 with no or negative drop angle in relation to the side wall of the hole being cut. When these two edges are ground in this way, the ability of the wider inner cutting edges to cut a narrow chip from the periphery of the scrap piece is improved and at the same time the tendency for the outer ends of the outer cutting edges 26 to cut radially outward into the side wall of the hole is reduced. In fig. 12, the outer cutting edges 26 have a negative slip angle and the inner cutting edges 24 have a positive slip angle..

Claims

1. An annular hole-cutting tool having a shank which is adapted to curine is brought into engagement with a holder for • - rotation about the central axis of the shank, and which has an inverted bowl-shaped stem portion at its lower end, which stem portion has an annular sidewall provided with several circularly arranged cutting teeth, which are circumferentially spaced^ about its lower end, so that the teeth, reaching the cutting tool . rotated and moved into a workpiece, cuts an annular groove extending around a central scrap piece in the bore in the side wall of the cutting tool, the outer periphery of the shaft and the circle formed by the outer periphery of the teeth being concentric with the axis with a high degree of accuracy, and the circle formed by the inner periphery of the teeth with a high degree of accuracy is concentric with an axis extending parallel to and somewhat radially displaced a predetermined distance from the central axis, and the teeth around half the periphery of the sidewall being progressively wider than the remaining teeth around the other half of the periphery of the side wall, characterized in that the second axis is radially displaced from the central axis such an extent that the radial thickness of the chips cut from the peripheral surface of the central scrap piece by those in the radial direction inner edges on the wider teeth are approximately at least 0.025 mm.

2. Hole cutting tool according to claim 1, characterized in that the said axes are radially separated so that the radial thickness of the chips that are cut by the 2nd wider tooth is given by the equation t = — , where t is the radial thickness of the chip, n is the number of teeth of the cutting tool and e is the size of the displacement.

3. Cutting tool according to claim 1, characterized in that the radially inner ends of at least the wider teeth which cut shavings from the peripheral surface of the central scrap piece., are radially chamfered to form a narrow edge portion which extends circumferentially backwards from the inner ends of their cutting eggs.

4. Cutting tool according to claim 1, characterized in that the radially inner ends of the cutting edges on some of the wider teeth are radially chamfered . sufficient to prevent them from cutting chips from the outer periphery of the central scrap piece.

5. Cutting tool according to claim 1, characterized in that the radially inner end parts of the cutting edges on the wider teeth are designed with a positive release angle, and the radially outer end parts of the cutting edges on the teeth are designed with no or negative release angle.