SE508466C2 - Borr - Google Patents

Description

508 466 lO 15 20 25 30 35 2 från borrens spets. Emellertid har spånkanalerna delvis en spiralformig utsträckning delvis en rak utsträckning. Denna utformning åstadkommer inte en optimal transport av spånorna. Dessutom erhålles samma reduktion av styvheten som vid EP-A-O 549 548.

Uppfinningens svften och särdraq Ändamålet med föreliggande uppfinning är att erhålla en optimal transport av spånorna vid en borr av det ovan angivna slaget, varvid transporten åstadkommes av skàrvätska som transporteras i spånkanalerna och framför spånorna. Ändamålet med föreliggande uppfinning förverkligas medelst en borr som har erhållit de i efterföljande patentkrav angivna särdragen.

Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer en utföringsform av uppfinningen att beskrivas, varvid hänvisning göres till de bifogade ritningarna där Fig.1 visar en sidovy av en borr enlig: föreliggande uppfinning; Fig.2a visar ett snitt efter IIa-IIa i Fig.l; Fig.3a visar ett snitt efter IIIa-IIIa i Fig.l; Fig.4a visar ett snitt efter IVa-IVa i Fig.1; Fig.2b visar ett snitt efter IIb-IIb i Fig.l; Fig.3b visar ett snitt efter IIIb-IIIb i Fig.l; och Fig.4b visar ett snitt efter IVb-IVb i Fig.l.

Detalierad beskrivning av den föredragna utföringsformen av uppfinningen Borren 10 enligt Fig.l innefattar ett skaft 12 med en längsgående centrumaxel 13. Skaftet 12 har dessutom en första spetsbildande ände 14 och en andra motsatt ände 16. Även om den beskrivna utföringsformen i föreliggande patentansökning hänför sig till en borr 10 15 20 25 30 35 508 466 3 med ett i huvudsak solitt skaft innefattar föreliggande uppfinningsidë även borrar med rör-formade skaft.

Uttrycket "i huvudsak solitt skaft" täcker borrar som har skaft med hàl för skär-/kylvätska i i övrigt solida skaft.

Vid den första spetsbildande änden 14 är skaftet 12 försett med tvá skäreggar som antingen kan vara lödda vid skaftet 12, i ett stycke med skaftet 12 eller anordnade pá vändskär som är förankrade vid skaftet 12.

Vid den andra änden 16 har skaftet 12 ett tjockare parti 18 som är avsett att införas i en hållare. Från det spetsbildande partiet 14 till ett mellanliggande parti 20 har skaftet 12 en i huvudsak konstant yttre diameter.

I den visade utföringsformen sträcker sig tvà spånkanaler 22 spiralformigt frán den spetsbildande änden till det mellanliggande partiet 20. När spànkanalerna 22 bearbetas fram i borrämnet bildas två bommar 24, vilka likaså sträcker sig spiralformigt fràn den spetsbildande änden 14 till det mellanliggande partiet 20. I omkretsriktningen av skaftet 12 överbroar bommarna 24 spànkanalerna 22.

I Fig.1 visas även hur spiralvinkeln a gradvis minskar frán den spetsbildande änden 14 till det mellanliggande partiet 20. Ett typiskt värde på spiralvinkeln a i området för den spetsbildande änden 14 är 25° och ett typiskt värde pà spiralvinkeln a i området för det mellanliggande partiet 20 är 10-15°.

I Fig.2a-4a visas tvärsnitt som ligger i plan som sträcker sig vinkelrätt mot skaftets 12 längsgående centrumlinje 13. Den yttre konturen av dessa tvärsnitt lO 15 20 25 30 35 508 466 4 är således cirkulär. Såsom visas tydligt i Fig.2a-4a finns det ett kärnparti 26 i mitten av skaftet 12, varvid kärnpartiet 26 har en i huvudsak konstant diameter mellan den spetsbildande änden 14 och det mellanliggande partiet 20. Från den spetsbildande änden 14 sträcker sig två förgrenade kylkanaler 28 i riktning mot det mellanliggande partiet 20, varvid kanalerna 28 går samman i en central kylkanal 30 som sträcker sig genom hela skaftet 12, dvs den centrala kylkanalen 30 genombryter gavelväggen hos det tjockare partiet 18.

Såsom även framgår av Fig.2a-4a har bommen 24 en konstant utsträckning i omkretsriktningen i tvärsnitten enligt Fig.2a-4a, dvs tvärsnitt som ligger i ett plan vinkelrätt mot den längsgående centrumaxeln 13. I Fig.3a indikeras med streckade linjer väggarna hos spánkanalen 22 enligt Fig.2a och i Fig.4a indikeras med streckade linjer väggarna hos spánkanalen 22 enligt Fig.2a och med prickade linjer indikeras väggarna hos spánkanalen enligt Fig.3a. Genom att studera dessa indikationslinjer enligt Fig.2a-4a inses att tvärsnittet hos spànkanalerna 22, dvs den yta som definieras av spänkanalens 22 väggar och den streckade linje 32 som överbroar bommarna 24, ökar endast marginellt, pà grund av bearbetningsskäl, i riktning från den spetsbildande änden 14 till det mellanliggande partiet 20. Detta betyder att styvheten hos skaftet förblir i huvudsak densamma mellan den spetsbildande änden 14 och det mellanliggande partiet 20. I detta sammanhang skall påpekas att med mer sofistikerade bearbetningsmetoder är det möjligt att bibehålla tvärsnitten hos spànkanalerna 22 i Fig.2a-4a konstant.

I Fig.2b-4b visas tvärsnitt som ligger i ett plan som bildar en vinkel a' med ett plan som är vinkelrätt mot den längsgående centrumaxeln 13. Den yttre konturen av lO 15 20 25 30 35 508 466 5 dessa tvärsnitt är således elliptisk. Vinkeln a' är lika med spiralvinkeln a hos spånkanalerna 22 i den punkt där planen skär den längsgående centrumaxeln 13.

Såsom har påpekats ovan varierar vinkeln a i skaftets 12 längdriktning.

Såsom framgår av Fig.2b-4b ökar tvärsnittet hos spånkanalerna 22, dvs den yta som definieras av väggarna hos spånkanalerna 22 och den streckade linjen 32 som överbroar bommarna 24, i riktning från den spetsbildande änden 14 till det mellanliggande partiet 20, dvs tvärsnittet hos spånkanalen 22 i Fig.2b är den minsta, tvärsnittet hos spånkanalen 22 i Fig.3b är större än det i Fig.2 men mindre än det i Fig.4b och tvärsnittet hos spånkanalen 22 i fig.4b är större än både tvärsnittet hos spånkanalen 22 i Fig.2b och i Fig.3b. I Fig.3b är är spånkanalen i Fig.2b markerad med streckade linjer. I Fig.4b är spånkanalen i Fig.2b markerad med streckade linjer och spånkanalen 22 i Fig.3b är markerad med prickade linjer. Det sker således en gradvis ökning, från den spetsbildande änden 14 till det mellanliggande partiet 20, av ett tvärsnitt hos spånkanalerna 22 som bildar en vinkel a' med ett plan som är vinkelrätt mot den längsgående centrumaxeln 13, varvid vinkeln a' motsvarar spiralvinkeln a i den punkt där planen skär varandra och den längsgående centrumaxeln 13. Genom en sådan utformning uppstår inga problem med stockning hos skärvätskan och spånorna när de färdas från den spetsbildande änden 14 till det mellanliggande partiet 20. Samtidigt är styvheten hos skaftet 12 i princip densamma mellan den spetsbildande änden 14 och det mellanliggande partiet 20.

Av Fig,2b-4b framgår att ökningen i tvärsnitt hos spånkanalerna 22 uppnås genom breddning av spånkanalernas 22 öppna ände. Inom ramen för lO 15 20 25 30 35 508 466 6 uppfinningen är det emellertid även möjligt att ytterligare öka tvärsnittet hos spånkanalerna 22 genom att minska diametern hos kärnpartiet 26. I ett sådant fall är det nödvändigt att minska den centrala kylkanalens 30 area för att bibehålla tillräcklig styvhet hos borren 10. Sålunda bestäms djupet hos spånkanalerna av en kompromiss mellan å ena sidan kravet på styvhet hos skaftet 12 och å andra sidan önskemålet om rymliga spànkanaler 22.

Borren 10 enligt föreliggande uppfinning fungerar på följande sätt.

Skäreggarna hos den spetsbildande änden 14 utför en spånavskiljande bearbetning av ett arbetsstycke för att åstadkomma ett hål. De avlägsnade spånorna tvingas därefter in i spånkanalerna 22 där de erhåller en hoprullad form. Under borrning tillföres skärvätska till den spetsbildande änden 14 via den centrala kylkanalen 30 och de förgrenade kylkanalerna 28. Den till den spetsbildande änden 14 tillförda skärvätskan avbördas därefter från den spetsbildande änden 14 till det mellanliggande partiet 20 via de spiralformade spånkanalerna 22. Den avbördade vätskan medför de avlägsnade spånorna som således transporteras mot det mellanliggande partiet 20 av skaftet 12. När skärvätskan avbördas från det borrade hålet samlas spånorna pà arbetstycket runt hålet.

Eftersom spánkanalernas 22 tvärsnitt, såsom de framgår av Fig.2b-4b, ökar i riktning från den spetsbildande änden 14 mot det mellanliggande partiet 20 minskar hastigheten hos skärvätskan i axiell led utefter skaftet 12 från den spetsbildande änden 14 mot det mellanliggande partiet 20 i det fall spiralvinkeln a har ett konstant värde. Skärvätskan och spånorna kommer 10 15 508 466 7 således att stocka sig under sin transport fràn den spetsbildande änden 14 till det mellanliggande partiet 20.

För att kompensera för denna hastighetsreduktion minskar spiralvinkeln a, se Fig.l, i riktning från den spetsbildande änden 14 till det mellanliggande partiet 20. Detta innebär att hastigheten i axiell led av skaftet 12 kan upprätthàllas eftersom den sträcka minskar som skärvätskan mäste färdas. Det är fördelaktigt om spànkanalerna 22 har en spiralformig utsträckning hela vägen fràn den spetsbildande änden 14 till det mellanliggande partiet 20 eftersom den spiralformiga utsträckningen åstadkommer en önskvärd pumpeffekt pà avbördningen av skärvätskan som framför spànorna. Inom ramen för föreliggande uppfinning är det emellertid även möjligt att spiralvinkeln a blir noll innan spànkanalerna när det mellanliggande partiet 20.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 508 466 Patentkrav

1. Borr, företrädesvis för skärande bearbetning, innefattande ett i huvudsak solitt skaft (12) med en första spetsbildande ände (14), innefattande åtminstone en skäregg, en andra motsatt ände (16) och ett mellanliggande parti (20) beläget mellan den första spetsbildande änden (14) och den andra motsatta änden (16), ett antal i huvudsak spiralformiga spánkanaler (22) som svarar mot antalet skäreggar, varvid spànkanalerna (22) sträcker sig från den spetsbildande änden (14) till skaftets (12) mellanliggande parti (20), k ä n n e t e c k n a d av att den tillgängliga volymen för skärvätska som framföres i spànkanalerna (22) ökar gradvis från den spetsbildande änden (14) mot det mellanliggande partiet (20), och att spiralvinkeln (a) hos spànkanalerna (22) minskar gradvis från den spetsbildande änden (14) till det mellanliggande partiet (20) och av att vid tvärsnitt (Fig.2a-4a) vilka ligger i plan vinkelräta mot en skaftets (12) längsgående centrumaxel (13) har bommar (24), som överbroar spànkanalerna (22), en konstant utsträckning utefter omkretsen mellan spànkanalerna (22).

2. Borr enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att hos tvärsnitt (Fig.2b-4b) som ligger i plan som bildar en vinkel (a') med ett plan vinkelrätt mot en längsgående centrumaxel (13) hos skaftet (12) ökar spànkanalernas (22) tvärsnitt i riktning från den spetsbildande änden (14) till det mellanliggande partiet (20), varvid vinkeln (a') är lika med spiralvinkeln (Q) i en punkt där det vinkelräta planet skär den längsgående centrumaxeln (13).

3. Borr enligt något av kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att skaftet (12) har en väsentligen konstant yttre diameter mellan den 10 15 5082466 9 spetsbildande änden (14) och det mellanliggande partiet (20).

4. Borr enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att spiralvinkeln (a) i området för den spetsbildande änden (14) har ett värde av storleksordningen 25°.

5. Borr enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att spiralvinkeln i området för det mellanliggande partiet (20) har ett värde i intervallet 10-l5°.

6. Borr enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att det vinklade tvärsnittet hos spànkanalerna (22) ökas genom breddning av spànkanalerna (22) vid deras öppna ände.