SE502086C2 - Utbalanserat borrhuvud - Google Patents

Description

15 20 25 30 502 086 2 diametralt motstáende, speciella balanseringsvikter som säkerställer att anordningens tyngdpunkt befinner sig i skaftets axel eller borrhuvudets rotationsaxel vid åtminstone ett av den hydrauliska tryckmedium- matningsmekanismens lägen. Den cylindriska manschetten som omgärdar de tvà fläns-liknande förbindelsedelarna används för att skydda de inre delarna mot föroreningar. Förutom förefintligheten av ett hydrauliskt tryckmedium har det emellertid också visat sig önskvärt att ytterligare förenkla utbalanseringsanordningens konstruktion.

Således är ett huvudsyfte med föreliggande uppfinning att ytterligare förenkla konstruktionen av kända borrhuvuden innefattande utbalanseringsorgan, för att möjliggöra en nedskärning av tillverkningskostnaderna samt även vikten, samtidigt som operationstillförlitligheten ytterligare höjs genom en enklare konstruktion. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att framtaga ett uppborrningsverktyg utrustat med en tillförlitlig utbalanseringsanordning för att uppnå överlägsna bearbetningsresultat vid höga rotations- hastigheter.

Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att konstruera ett uppborrningsverktyg som inte innefattar en försvagande diameteravsmalning hos sin baskropp. ' Dessa och ytterligare syften har ernàtts genom att konstruera ett borrhuvud som omfattar de i patentkravets l kännetecknande del angivna särdragen.

Ytterligare detaljer och fördelar hos uppfinningen inses av följande beskrivning av en föredragen utföringsform i samband med de bifogade ritningarna, i vilka 10 15 20 25 30 ~502 086 3 Figur 1 är en utföringsform av ett borrhuvud enligt uppfinningen i axiellt tvärsnitt; Figur 2 är en sprängskiss av borrhuvudets enligt figur 1 utbalanseringssektion, i axiellt tvärsnitt; Figur 3 är en sidovy av borrhuvudet; och Figur 4 är delvis en sidovy och delvis ett axiellt tvärsnitt av borrhuvudet.

Precisionsborrhuvudet enligt föreliggande uppfinning omfattar en baskropp 1 vilken är uppdelad i en borrverktygshållande sektion 2 och en. utbalanseringssektion 3. I anslutning till sektion 3 föreligger en icke närmare specificerad fattning eller konisk skaftdel 4 av känt utförande. Fattningen eller skaftdelen 4 är avsedd för att mottaga verktyget i en maskinspindel eller i en adaptor. Vid borrhuvudets andra ände kan en skärhållare 5 innefattande ett vändskär 6 anbringas i en urborrning i en slid 7 och fastspännes medelst en eller två skruvar 8 och 9. Två standarddiametrar för skärhàllaren 5 är 10 respektive 16 mm. Sliden 7 placeras med glidmöjlighet i en tvärborrning 10 vilken är väsentligen radiell och vinkelrät mot borrhuvudets axiella utsträckning.

Baskroppens 1 ändvägg 11 är försedd med ett avlångt hål 12 (exempelvis mellan 10 och 17 mm brett och mellan 13,5 och 21 mm långt), vilket är excentriskt placerat i relation till borrhuvudets centrumaxel i syfte att möjliggöra en excentrisk positionering av skärhållaren 5.

Sliden 7 kan förskjutas i bàda riktningarna med hjälp av organ som är väl kända inom teknikens ståndpunkt och inte finns närmare àtergivna i ritningarna. Således kan exempelvis en skalskruv med gängat skaft gängas in i ett gängat hål i den ände av 502 086 10 15 20 25 30 4 sliden 7 som är motsatt skruvarna 8 och 9. Detta gör det möjligt att ställa in den önskade borrdiametern genom att justera skärhållarens 5 radiella förskjutning, varvid tyngdpunkten också förskjuts ifrån eller emot rotationsaxeln. Således är i det fallet då skärhàllaren justerats, dennas rotationsrörelse ej längre runt massystemets rotationscentrum, varvid vibrationer kan uppstå. När slidens 7 önskade position uppnåtts, är den lämpligen fixerad medelst en icke àtergiven lås- eller fixeringsskruv som ingängats i ett gängat genomgående hål i baskroppen och som vetter mot sliden 7.

Ovanför den verktygshållande sektionen 2 förefinnes utbalanseringssektionen 3, vilken utgör det väsentliga särdraget för föreliggande uppfinning.

Utbalanseringsanordningen finns upptagen i en urborrning 13. Denna urborrning är väsentligen parallell med urborrningen 10. Av säkerhetsskäl samt av last-balanseringsskäl, är den inte en genomgående urborrning. Pga. av produktionsskäl, avslutas den med ett koncentriskt hål 14, vilket förslutits med en förslutningsplugg 15. En utbalanseringskropp 16 av grundläggande cylindrisk form passar precis i urborrningen 13. Ett skruvformigt spår eller en kanal är utformad på kroppens 16 cylinderyta. Ett organ 18 är fastsatt i urborrningens 13 cylindriska vägg och skjuter ut radiellt in i urborrningen 13 och in i spåret 17. Organet 18 har lämpligen formen av en cylindrisk pinne men kan också ha en annan form, exempelvis kvadratiskt tvärsnitt eller en avlång form som motsvarar det skruvformade spåret 17. I kombination utgör det skruvformiga spåret 17 och pinnen 18 en transmission som omvandlar en radiell rörelse till en axiell rörelse. Vidare förefinnes två koncentriska 10 l5 20 25 30 502 086 5 urborrningar 19 och 20 omkring kroppens 16 centrumaxel.

Dessa två urborrningar är förenade sinsemellan via en slits-liknande passage 21. En spindel 22-omfattar ett flat svärd-likt blad 23 som passar in i den slits-lika passagen 21. Vridmoment överföres från spindeln 22 till kroppen 16 medelst nämnda blad 23 i samverkan med nämnda passage 21. Vidare omfattar spindeln 22 en cirkulär krage 24 med anslagssidor 25 och 26. Ytan 25 kan bringas till anslag med kroppen 16 och ytan 26 är i ständigt anslag mot ringen 27 av känd konstruktion, i form av en avbruten, ringformig ring med ett grepp vid båda sina ändar. Ofta är den försedd med ett polymert lågfriktionsskikt på sin yta. Den är fast, dvs. icke- roterbart, infäst i ringspalten 28 och låser spindeln 22 och kroppen 16 i urborrningen 13. Spindelns 22 huvud 28 innefattar ett lämpligt hål 29 för omvridning av spindeln, exempelvis med en insex-nyckel. Huvudet 28 sträcker sig ut igenom làsringens 27 öppning, på vars andra sida den innefattar en skalskiva 30. Skalskruvens 30 genomgående hål 31 är fast förbundet till huvudet 28, t.ex. via ett krympförband, en gänga, en lásring, ett lim, etc. Det genomgående hålet 31 kan förses med ringformiga spår 32 för iförandet av ett lim. På samma sätt som spindeln 22, är skalskivan 30 i ständig glidkontakt med làsringen 27.

Såsom kan urskiljas i figur 2 har ringspalten 28 en sluttande vägg 33. På detta sätt kommer làsringen 27 alltid att expandera till ett läge där den passar stadigt och utan något axiellt glapp. I detta sammanhand refereras till DD-A-215 713, vilken härmed inkorporeras genom denna referens.

Vid användning vrids spindeln 22 med en lämplig nyckel isatt i hålet 29, för att kompensera för den obalans som orsakas av verktyghàllarens 5 10 15 20 25 30 502 086 6 excentriska position. Hålet 29 har lämpligen hexagonalt tvärsnitt. Vridrörelsen överförs till utbalanserings- kroppen 16 via svärdbladet 23 och den slits-lika passagen 21. När kroppen 16 tvingas att rotera är den samtidigt tvingad att förflytta sig axiellt och _ väsentligen parallellt med urborrningen 10 (väsentligen vinkelrätt mot borrhuvudets axel) till följd av pinnens 18 ingrepp i spåret 17. Kroppens 16 exakta positionering fastställes med hjälp av en skala pá skalskikvan 30, se figur 3. Enligt den åskàdliggjorda utföringsformen går denna skala från 0 till 100, varvid de två ändvärdena inte helt motsvarar ett helt varv.

Således föreligger ett mellanrum pà skalskivan i syfte att undvika en överlappning och en interferens mellan de tvâ ändomràdena. Värdena O resp. 100 motsvarar kroppens 16 axiella ändlägen.

Uppenbarligen kommer spåret eller kanalen 17 att orsaka en viss obalans i radiell riktning, vinkelrätt mot utbalanseringskroppens 16 axiella riktning. Enligt en föredragen utföringsform hos föreliggande uppfinning, kan denna obalans kompenseras genom att utforma ett andra skruvformigt spår pà kroppens 16 cylindriska yta. Detta andra spår har samma riktning och väsentligen samma stigning och tvärsnittsarea som spåret 17. I syfte att optimera obalans-kompensationen, är det lämpligen förskjutet med väsentligen 180° i relation till spåret 17.

Den korrekta inställningen av bör-värdet fastställes med hjälp av en räknare, tabeller och/eller diagram. De bestämmande parametrarna är massan hos den utbytbara verktygshàllaren samt borrhàlsdiametern. Ett empiriskt tillvägagångssätt har visat sig vara bäst, vid vilket verktygshàllaren 5 fixeras för olika borrhàlsdiametrar och den optimala positioneringen av lO 15 20 25 502 oss 7 kroppen 16 bestäms. Motsvarande värde på skalskivan 30 avläses och markeras. På detta sätt behandlas varje successiv borrhálsdiameter för varje verktygshàllare, för att på så sätt slutligen erhålla en komplett tabell eller diagram. Skalmarkeringarna kan betraktas som _ fasta inställningsvärden och om de inte är belägna alltför långt ifrån varandra, är det även möjligt att interpolera en borrhålsdiameter mellan två graderade värden.

När ett bör-värde för kroppens 16 läge en gång fastställts, kan detta läge företrädesvis kvarhållas med hjälp av en låsskruv. Denna skruv kan placeras i ett gängat genomgående hål i baskroppen 1, vilket hål vetter mot kroppens 16 cylinderyta och har en utskjutande ände som pressar mot kroppen 16.

Företrädesvis pressar làsskruven in i ovannämnda andra spår.

Om så önskas, kan borrhuvudet enligt uppfinningen även utformas med kylning genom borrstängernas centrumaxel.

Tack vare den enkla och kompakta utbalanseringskonstruktionen enligt föreliggande uppfinning, har hittills oupnådda bearbetnings- kvaliteter erhållits. Således har mycket fina ytor ernàtts, jämförbara med slipade ytor. Dessutom har skärens livslängd väsentligt förlängts. Hastigheter på omkring 20 000 varv/minut har använts med framgång.

Claims (1)

502 086 10 15 20 25 PATENTKRAV

1. Utbalanserat borrhuvud innefattande en borrverktygshállande sektion (2) och en utbalanserings- sektion (3), varvid den borrverktygshàllande sektionen innefattar en slid (7) för excentrisk positionering av en borrverktygshàllare (5) i relation till borrhuvudets centrumaxel, k ä n n e t e c k n a t därav, att utbalanseringssektionen (3) innefattar en urborrning (13) vilken är i huvudsak vinkelrät mot borrhuvudets centrumaxel och i huvudsak parallell med slidens (7) rörelseriktning, att en utbalanseringskropp (16) av grundläggande cylindrisk form är placerad i nämnda urborrning (13), varvid ett skruvformigt spàr eller kanal (17) är formad i nämnda kropps (16) cylindriska yta, att en fix pinne eller liknande fixt organ (18) sticker in i nämnda skruvformiga spår (17) så att utbalanseringskroppen (16) tvingas att förflytta sig axiellt i urborrningen (13) och väsentligen vinkelrätt mot borrhuvudets centrumaxel, när utbalanserings- kroppen roteras, pá detta sätt kompenserande den obalans som orsakas av verktygshållarens (5) excentriska positionering, varvid utbalanseringskroppen (16) förflyttas/roteras med hjälp av inställningsorgan (22, 27, 30).