SE448837B - Borr med vendsker - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 448 837 2 resp 6-6 i fig 2. Fig 7 visar i sektion ett parti av ett arbetsstycke och åskådliggör skärprofilen däri. Fig 8 visar i större skala och från sidan den främre änden av en borr med tre skär. Fig 9 visar borren enligt fig .N 8 från änden, varvid skärens spånvinklar har ute- lämnats. Fig 10 visar en ytterligare modifierad ut- föringsform med fyra skär i ett demonterbart skärhuvud för montering på ett borrskaft av exempelvis den i fig 8 visade typen. Fig ll visar utföringsformen enligt fig 8 från änden (spånvinklar utelämnade). Fig 12 vi- sar borrskaftet från änden och åskådliggör spårkonstruk- tionen för montering av ett skärhuvud av de i fig 8 och 10 visade typerna. Fig 13 visar schematiskt en ytter- ligare utföringsform vid vilken flera runda skär är kombinerade med ett enda yttre, fyrkantigt skär. Fig 14 visar i större skala en sida av de fyrkantiga skären och åskådliggör en föredragen form på ett spånbrytar- spår. D Som framgår av fig l har borren enligt uppfinningen ett cylindriskt skaft 10 med en skärände ll, vilken är bestyckad med ett centralt, runt vändskär 12 och ett yttre, fyrkantigt vändskär 13.

Skären 12 och 13 har företrädesvis sidoväggar som är vinkelräta mot skärytan för att kunna vändas dels uppochned och dels fyra gånger per sida vad gäller skäret 13 och oändlig vändning per sida vad gäller skäret 12. För tydlighets skull har skärens spånvink~ lar inte visats i fig 3. Emellertid har en i fig 2 och s visad ficka 18 för fyrkancskäret 13 en axiell, 1o° negativ spånvinkel, medan en i fig 2 och 6 visad ficka 19 för det runda skäret 12 har en 120-negativ spånvin- kel. * Som framgår av fig 3 är fyrkantskärets 13 skäregg 20 placerad framför borrens centrumlinje för att skapa en negativ radiell spânvinkel - exempelvis 3,53 mm såsom visas vid 21 i en utföringsform med 12,7 mm (1/2") breda och 4,76 mm (3/16") tjocka skär - medan de vid 22 in- dikerade ansatserna sträcker sig något under skärets skär- tiï 10 15 20 25 30 35 448 837 3 sida, exempelvis ca 2,9 mm framför centrumlinjen. Be- träffande det runda skäret 12 sträcker sig skäreggens 23 främre spets något under centrumlinjen, i storleksord- ningen 0,70 mm såsom visas vid 24, medan skäreggen vid ett ställe intill borrens axel som ett resultat av den negativa axiella spånvinkeln ca 0,13 mm under centrum- linjen. Fickans 19 ansats 25 för det runda skäret l2 sträcker sig något under skärets egg, närmare bestämt i storleksordningen 1,27 mm under centrumlinjen såsom visas vid 26. Som framgår av fig 2 har fickan l8 för fyrkantskäret 13 en 750 positiv lutningsvinkel, varvid fickan är så belägen att skärets egg ligger längs den 150 vinkeln något, i storleksordningen 0,05 mm, bakom det runda skäret vid rotationskonens överlappsställe.

Som framgår av fig 7 har den skärprofil i ett ar- betsstycke som âstadkoms genom detta arrangemang av skärcn ett bågformigt ringspår 28, som åstadkoms genom inledande ingrepp av det runda skärets egg och som slu- tar vid en centrumkon 29 och en radiellt yttre cirkel 30, vilken korsas av det fyrkantiga skärets egg 31 som sträcker sig utåt till en ringvulst 32, ett rakt parti 33, en ringvulst 34, ett yttre rakt parti 35 och ett hörn motsvarande borrdiametern. Det må påpekas att även om två av de fyrkantiga skären 36 visas med prickstrecka- de linjer i fig 7 är endast det nedre skäret i skärin- grepp i förhållande till det runda skäret 37, varvid det andra fyrkantiga skäret visas lagt ovanpå för att åskådliggöra överlappningen i förhållande till det runda skäret.

I fig l, 2 och 4 visas åtgärder för att möjliggöra långborrning, vilka åtgärder omfattar en central kanal 40, en tvärkanal 41, som ansluter kanaler 42 till varandra, och långa spår 43 för tillförsel av kylvätska I och borttransport av spån. Det är i detta sammanhang viktigt att spånbrytarspåren 17 finns i det fyrkantiga skäret 13 för att garantera en storlek på spânen som underlättar borttransporten med hjälp av kylvätskan.

Ett föredraget utförande av spånbrytarspåret beskrivs 10 15 20 25 30 35 448 837 4 mera i detalj längre fram med hänvisning till fig 14.

Den i fig l - 7 visade utföringsformen med två skär är lämplig för en borrdiameter av 38 mm (l l/2") med runda och fyrkantiga, 12,7 mm (1/2") standardskär.

I fig 8 och 9 visas en modifiering med ett runt skär 45 och två fyrkantiga skär 46, 47 lämpliga för borrning av större hål. Om man använder ett runt, 12,7 mm (l/2") standardskär 45 och fyrkantiga, 15,9 mm (5/8") skär 46 och 47 kan en borrdiameter av 63,5 mm (2 l/2") åstad- kommas. Samma geometri på fickorna eller sätena som beskrivits ovan med hänvisning till den tvåskäriga ut- föringsformen tillämpas för skären 45 och 46, varvid det är viktigt att den radiellt inre skärspetsen på det fyrkantiga skäret överlappar den av det runda skä- ret skurna konen, såsom visas i fig 7. Det yttre fyr- kantiga skäret 47 måste i sin tur överlappa den av det fyrkantiga skäret 46 skurna konen och utföra sin skär- verkan som en förlängning av denna kon.

Precis som vid den tvåskäriga utföringsformen be- finner sig det runda skärets egg något under centrum- linjen, i storleksordningen 0,13 mm såsom visas vid 48, medan det fyrkantiga skärets 46 egg befinner sig fram- för centrumlinjen såsom visas vid 49 och det andra fyr- kantiga skärets 47 egg också befinner sig framför centrumlinjen såsom visas vid 50 för att åstadkomma släppning mot sidoväggen. Även här kan man ha en spån- vinkel av 120 för det runda skäret såsom visas i fig 6 och 100 för det fyrkantiga skäret såsom visas i fig 5, men detta visas för tydlighets skull inte i fig 9. Så- som nämnts ovan kan utföringsformen enligt fig 8 och 9 användas för borrning upp till en diameter av 63,5 mm (2 l/2") genom användning av ett runt standardskär 45 med 12,7 mm (1/2“) diameter tillsammans med två 15,9 mm (5/8") fyrkantiga skär. Med sådana fyrkantiga, 6,35 mm (1/4") tjocka skär har tillfredsställande resultat upp- nåtts med ett mått 3,43 mm vid 49 och 4,98 mm vid 50 såsom visas i fig 9.

Vid denna utföringsform är ett borttagbart skärhuvud I) 10 15 20 30 35 i 44? få37rr 5 51 monterat på ett borrskaft 52 med användning av en tvärgående drivkil 53, vilken är 9j0rd i ett Styßke med den inre änden av huvudet och ingriper med ett tvärspâr 54 vid skaftets ände tillsammans med en i ett stycke med huvudet gjord styrtapp 55 som ingriper i ett styr~ hål 56 i skaftet. Lämpliga, inte visade spänndon kan finnas för att kvarhålla huvudet på skaftet. I fig 10 visas ett liknande, avtagbart huvud 57 separat och åskådliggörs en kombination av fyra skär för att borra ett lika stort hål som den treskäriga utföringsformen enligt fig 8 och 9. I detta fallet är mindre fyrkantiga skär monterade med en mindre positiv lutningsvinkel 58 av i storleksordningen 50. Som ett exempel kan ett l2,7 mm (l/2") runt skär 59 kombinerat med 12,7 mm (l/2") fyrkantiga skär 60 och 61 och ett 9,5 mm (3/8") fyrkantigt skär 62 med överlappning i den gemensamma, koniska skärytan användas för att borra ett 63,5 mm (2 l/2") hål.

I fig 13 visas en ytterligare modifiering schema- tiskt vid vilken flera runda skär har kombinerats med ett enda yttre fyrkantigt skär. De runda skären kan på vardera upplagsytan såsom 65a, 65c och 65e vara monte- rade tätt intill varandra i lämpliga runda fickor som ger en lämplig, positiv lutningsvinkel jämförbar med utföringsformen enligt fig l0 med skären på ömse sidor överlappande varandra för att skapa en progressivt ökad skärradie i ordningsföljden 65a, b, c, d och e, varvid det fyrkantiga skärets 66 yttre hörn åstadkommer det sista skäret i hålet.

Fig l4 visar ett föredraget utförande av ett spån- brytarspår.för samtliga fyrkantiga skär, varvid vinkeln 67 motsvarar lutningsvinkeln, såsom 58 i fig 10, så att den radiellt inre kanten hos det ytre spåret sträcker sig väsentligen parallellt med borrens centrumaxel för att säkerställa spånbrytning vid denna kant. Spåret har en spetsig vinkel 68 i storleksordningen 700 och har ett djup 69 i storleksordningen 0,50 mm. Avståndet 70 mellan spårens inre kanter och skärets hörn kan variera 10 l5 20 25 30 35 448 837 t p ouulu_iiij 6 med skärets storlek men uppgår till ca 1/3 av skärets bredd. En radie 71 av i storleksordningen 0,25 mm finns i bottnen av varje spår. Denna typ av spår säkerställer spånbrytning vid det radiellt yttre spåret till skill- nad från ett mera konventionellt, bågformigt spår, som snarare skapar ett spån med varierande tjocklek utan brytning.

Vid samtliga utföringsformer är skären placerade väsentligen i linje med varandra i ett radialplan för att möjliggöra spåntransport i två axiellt riktade luckor eller spår som inte försvagar borren i otillåten grad. I samtliga fall har det runda skäret vid borrens centrum befunnits stabilisera införingen och samverka med det eller de yttre fyrkantiga skären för att åstad- komma snabb och noggrann borrning. Vid utföringsformen enligt fig 10 - 12 har den lilla storleken på skäret i förhållande till borrdiametern och spåren 63 befunnits ge storleksmässigt mindre spån, vilket underlättar till- förseln av kylmedel genom kanalerna 64, vilka är på lämp- ligt sätt anslutna till en central kanal i borrskaftet, såsom visas vid 64 i fig 8.

Som framgår av exempelvis fig 9 har spåren 63 båg- formiga partier intill skärens skärytor, och dessa par- tier har till uppgift att rulla spånen allteftersom de lämnar skäreggarna. Det framgår att de bågformiga par- tierna i själva verket sträcker sig förbi en radiell linje från borrens centrum genom den yttersta punkten av skärningen mellan spåret och borrens ytterperiferi, vilket medför att spânen förflyttas i spetsig vinkel mot det borrade hålets begränsningsvägg för att för- stärka rullningen av spånen in i spåret och förhindra fastkilning av spån mellan borrens ytterperiferi och borrhålet.

Kombinationen av åtta möjliga skärlägen för varje fyrkantigt skär och det oändliga antalet skärlägen för de runda skären ger ett stort utbyte och stor total borrningskapacitet med oväntad stabilitet, utmärkt rak- het och avsaknad av slag och vibrationer. .m . 4.4.8.. -S217 . 7 Med användning av standardiserade runda och fyr- kantiga skär med lämplig överlappning såsom beskrivits kan ett område av borrstorlekar mellan 25,4 och 63,5 mm (l och 2 l/2") lätt uppnås. Skär med negativ spånvinkel föredras för att möjliggöra maximalt antal skärlägen, även om det inses att även skär med positiv spånvinkel med lämpligt utformade fickor eller säten skulle kunna användas med tillfredsställande resultat.

Claims (9)

10 15 20 25 30 .Ib .få CD (D m -1 I PATENTKRAV

1. Borr med en kropp (l0; 52), som vid sin ena ände (ll; 51; 57) har fickor (18, 19) för skär (12, 13; 45-47; 59-62; 65a-e, 66), vilka fickor är anordnade vä- sentligen i ett enda radialplan, k ä n n e t e c k n a d ~ av åtminstone en första ficka (19), vilken har organ för lokalisering av ett första runt skär (l2; 45; 59) med en cirkulär, bågformig skäregg (23), vars främsta punkt är fast förskjuten från borrens centrumaxel en sträcka som uppgår till en del av skärets (l2; 45; 59) radie, varvid skäreggen (23) från den främsta punkten sträcker sig i ett enda fast läge väsentligen genom och förbi centrum- axeln, och åtminstone en andra ficka (18), vilken är be- lägen radiellt utanför den första fickan (19) och på den motsatta sidan om denna, för lokalisering av ett andra väsentligen fyrkantigt skär (13), som skär i överlap- pande skärförhållande till ett parti av det första skärets skäregg, som sträcker sig radiellt utanför det första skärets främsta punkt.

2. Borr enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att det första skärets främsta punkt är förskjuten från centrumaxeln en sträcka som uppgår till en större del av skärets (l2; 45; 59) radie.

3. Borr enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den första skäreggen sträcker sig från den främsta punkten och förbi centrumaxeln parallellt med och i rotationsriktningen något bakom ett plan som skär cent- rumaxeln.

4. Borr enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att skären (l2, 13) har positiv lutningsvinkel.

5. Borr enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att det andra skäret (l3) har skäreggar (20) med spånbrytarspâr (17), varav åtminstone ett i varje skäregg har en kant som sträcker sig väsentligen pa- rallellt med borrens centrumaxel. 4,/ 10 15 20 25 448 337 9

6. Borr enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att det finns flera för fyrkantiga skär (46, 47; 60, 61, 62) avsedda fickor, vilka sträcker sig huvud- sakligen i ett diametralplan och är alternerande på ömse sidor om centrumaxeln inbördes åtskilda med pro- gressivt större avstånd, varvid de fyrkantiga skärens (46, 47; 60, 61, 62) eggar sträcker sig väsentligen i en gemensam rotationskon med varandra överlappande radiella förlängningar.

7. Borr enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d 60, 61, 62) har parallella skär och upplagsytor, vilka är förenade med varandra av att varje skär (46, 47; medelst konventionella sidoväggar, och att varje ficka har negativ axiell spånvinkel.

8. Borr enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det finns flera för runda skär (65a-e) avsedda fickor, vilka är placerade i progressivt varandra överlappande radiella lägen, och att det finns en radiellt yttre ficka för upptagning av ett flerhör- nigt skär (66) med ett skärhörn som är lämpligt för finborrning av hålet.

9. Borr enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av spántransportspâr (43), som sträcker sig i längd- riktningen bakåt från borrens spets på diametralt motsatta sidor av borren, varvid varje spår har ett bågformigt ytterparti intill eggen på ett av skären, vilket ytterparti slutar i en spetsig vinkel vid skär- ningen med borrens ytterperiferi.