SE508572C3 - Borrverktyg med ultraprecision för submikront bruk och förinställningssystem - Google Patents

Description

lv 508 572 enligt teknikens ståndpunkt, kommer manöverratten i det nya systemet att verka indirekt på verktygsskaftet i en följd av följande steg eller faser, som kommer att beskrivas i den följande beskrivningen.

På grund av den ultrahöga noggranhet med vilken verktygseggen kan förinställas genom påverkan av borr- verktygets manöverratt elimineras behovet av någon ytterligare förinstâllning som är ett måste vid borr- verktygsanordningar enligt teknikens ståndpunkt.

Verktygsförinställningen som härvid avses hänför sig till förinställningen av verktygskantpositionen hos ett roterbart verktyg, som vrider sig runt en rota- tionsaxel som är det förinställda måttet på distansen som går från den mest avlägsna eller bortersta punkten på verktygskanten till dess geometriska axel runt vilken verktyget vrider sig.

Summering av uppfinningen Ett huvudsyfte med uppfinningen är att åstadkomma ett submikront borrnings- och verktygsinställningssystem vilken konstruktion möjliggör att spelrum i hela aggregatet elimineras, även innefattande en rörelsereducerande mekanism eller en rörelseförminskande mekanism som ger förskjutning av verktygsskaftet på ett indirekt sätt, vilket möjliggör och säkerställer superfin mikro- metrisk förinställning av verktygsskaftet och garanterar precis, repeterbar och helt konsekvent förinställning av skärverktygskanten motsvarande ökningar på en mikron på diametern för slutbearbetning av ultraprecisionhål, och vilken dessutom möjliggör att graden av finhet eller läsprecision, dvs. storleken på submikrona ökningar kan erhållas genom val vid den tidpunkt som förminsknings- förhållandet upprättas vid konstruktionsstadiet eftersom den refererade ökningsstorleken minskar vid en omvänd proportion då förminksningsförhållandet ökar.

Ett annat lika viktigt syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett submikront system för borrnings- verktyg och vertygsinställning som ger ett extremt enkelt medel för att sätta upp verktygsförskjutningen 3 för att bestämma borrdiametern som skall maskišlearbet2g2 möjliggörande att en sådan inställning kan göras på reducerad tid utan försök och fel och att spelrumseli- minering åstadkommes på ett sådant sätt, att alltid och var än förskjutningsrörelse av rörliga delar uppträ- der i mekanismen inuti det submikrona systemet genom hela kinematiken, dvs. med start från vridning av en reglerratt ned till verktygskanten, alla kontaktytor på alla ingående delar som samverkar, dvs. arbetsstycken kopplade så att genom förskjutning av kontaktytan i fråga de glider, en i förhållande till de andra, under en kontakt metall mot metall för att ställa in (för att åstadkomma och upprätta) verktygskantpositionen bestämmande och upprättande ett avstånd som svarar mot den bortersta punkten från verktygskanten i förhåll- ande till dess geometriska rotationsaxel på sådant sätt att på grund av kontakt metall mot metall mellan glidytorna på alla ingående glidande delar, man positivt säkerställer nämnda förskjutning av delarna alltid är undantagen från dödgång, spelrum och/eller devia- tioner av varje natur eller storlek vilket är ett grund- läggande, nödvändigt och obestridligt tillstånd för att åstadkomma ultraprecisionsinställningen och för att säkerställa konsekvent ultraexakthet i förinställ- ningens repeterbarhet med ultraprecisionstandard.

Dessa och andra syften och fördelar med föreliggande uppfinning uppnås med ett submikront verktygsborrnings- och förinställningssystem försett med en rörelsereducer- ande mekanism eller rörelseförminskande mekanism vilken ger förskjutning åt verktygsskaftet för att finbearbeta antingen bottenhål eller genomgående hål, som i grunden består av en cylindrisk hylsa för att arbeta vid hög hastighet, som påverkas av en maskinverktygsspindel för att utföra slutbearbetningsoperationer av precisions- hål med ett verktyg med en enda spets, att hålla arbets- stycket stationärt med avseende på dess rotationsrörelse, varvid arbetshastigheten kan erhållas antingen genom axiell rörelse av maskinverktygsspindeln då arbetsstycket 508 hålles stationärt med avseende på matninqsröralse eller genom axiell matning på arbetsstycket vilken axiellla mat- ning är parallell med den geometriska axeln hos den cylind- riska hylsan, varvid den senare är stationär med avseende på matningsrörelse.

De nya kännetecknen som anses vara karakteristiska för uppfinningen framgår av de följande patentkraven, Uppfinn- ingen själv både beträffande dess konstruktion och arbetsme- tod tillsammans med ytterligare syften och fördelar kommer att bäst framgà av den följande beskrivningen av specifika utföringsformer då den läses i samband med de tillhörande ritningarna.

Kort beskrivning av ritningarna Figur l. visar en längdvy av den submikrona borrverk- tyget och förinställningssystemet i en första form företrä- desvis för färdigställning av genomgående hål.

Figur 2 visar ett längdsnitt av submikronsystemet taget efter linjen A-A i figur 1.

Figur 3 visar ett tvärsnitt genom submikronsystemet taget efter linjen B-B i figur 2.

Figur 4 visar ett tvärsnitt taget efter linjen E-E 1 figur 2, men visar ett alternativt konstruktionsforma: 5:: verktygsskaftet.

Figur 4a visar ett tvärsnitt taget efter linjen C-C ; figur 4.

Figur 4b visar i större skala en detalj i figur 4.

Figur 4c visar i större skala en detalj av tvärsnittet som visas i figur 4b, varvid visas reaktionen mellan delarna under dödgångsjustering hos submikronsystemet.

Figur 5 visar en längdsektion genom submikronborrverkty- get och förinställningssystemet i en alternativ lösning företrädesvis avsedd för färdigställning av bottenhâl.

Figur 6 visar ett tvärsnitt taget efter linjen D-D i fi- gur 5.

Figur 7 visar ett tvärsnitt taget efter linjen E-E i fi- gur 6. 508 572 Figur 8 visar en detalj av skärverktygets fastklämning.

Figur 9 visar en annan detalj av skärverktygets fast- klämning.

Detaljerad beskrivning av de föredragna utföringsfor- merna Enligt dessa ritningar är det submikrona borrverktyget och inställningssystemet som är föremål för uppfinningen för- sedda med en rörelsereducerande mekanism eller rörelsenedväx- lande mekanism bestående av två tandade segment vilka tänder har konvergerande flanker och en mikrometerskruv vilken även är användbar för vertygets förinställning avsedd företrädes- vis för färdigbearbetning av genomgående hål, som visas på figurerna l, 2, 3, 4, 4a, 4b och 4c och för den alternativa lösningen som är avsedd företrädesvis för färdigbearbetning av bottenhál som visas i figurerna 5, 6 och 7.

Andra syften med uppfinningen uppnås med det konstruk- tiva arrangemanget för fastklämning av skärverktyget som vi- sas i figurerna 8 och 9 och beskrivs senare i vilket arbets- fältet mellan de minsta och största maskinbearbetningsdiamet- rarna ytterligare kan ökas vilket möjliggör användning av samma anordning för flera håldiametrar- Det submikrona borrverktyget och förinställningssysze- met för färdigbearbetning av föreeträdesvis genomgående n*;. som visas i figurerna l, 2, 3, 4, 4a, 4b och 4c består av en huvudkropp i form av en cylindrisk hylsa 10 invändigt ihålig genom borrningen l stegad längs kroppens längd där det tanda- de segmentet 20 är anordnat; mikrometerskruv 30 båda anordna- de på en gemensam geometrisk axel, varvid mikrometerskruven är försedd med en gängad yttersektion 31 vid en av sina ändar vilken är fri att passera genom en axiell borrning i det tandade segmentet 20 och kopplad med den invändiga gängan 21 anordnad i bussningen 24 vilken bussning 24 är an- ordnad och invändigt kvarhållen av förlängningen 25 genom den ihåliga tappen 26, vilken förlängning 25 är fäst vid en ände av det tandade segmentet 20 medelst gängan 20a; ringen 508 572 6 40 som uppbär mikrometerskruven 30; distansringen 41, ringen 42 som även uppbär mikrometerskruven 30; vridregleringsratt- en 43 som uppbäres av mikrometerskruven 30 nära den andra än- den av denna mikrometerskruv; låsmuttern 44 försedd med fäst- tappen 44a och dynan 44b, gängad på gängan 32 anordnad utvän- digt på den andra änden av mikrometerskruven 30, och inställ- ningsringen 13 anordnad vid änden av den cylindriska hylsan och täckt av skyddet 14.

Av figur 3 framgår att den cylindriska hylsan 10 inne- fattar ännu en borrning 2 belägen företrädesvis men ej be- gränsat till i rät vinkel, varvid borrningen 2 möjligen kan vara lutande eller sned i förhållande till den cylindriska hylsans geometriska axel, varvid i borrningen 2 är anordnat verktygsskaftet 50 försett med verktyget 51 som är åtdraget medelst skruven 55 som verkar på klämman 55”.

Enligt figur 2 är bussningen 24 försedd med en konisk tappsektion 24a i sina ändar vilka anpassas till motsvarande koniska hålsektioner 25a och 26a anordnade invändigt i för- längningen 25 och tappen 26 och är försedd med slitsade sek- tioner 24b slitsade i längdriktningen i sin kropp på båda sidor och insatt mellan sig själva på sådant sätt att slit- sarna som börjar vid en ände ej passerar genom den andra an- den.

Dödgångseliminering mellan gängan på mikrometerskruven och den åstadkommes genom åtdragning av den ihåliga tappen 26 som då invändiga gängan 21 anordnad i. bussningen 24 den förlängningen 25 den vrids i inre gängan anordnad i pressar bussningen 24 mellan de koniska hålsektionerna 25a och 26a som då de påverkar den koniska tappsektionen 24a och i samverkan med de slitsade sektionerna 24b utövar en samman- dragning som orsakar en elastisk minskning av bussningens 24 ytterdiameter och följaktligen även minskar diametern på den invändiga gängan 21 vilket innefattar gängan på mikrometer- skruven 30 till dess att dödgången mellan dessa gängor helt har eliminerats, men tillåter att mikrometerskruven kan vrid- as mjukt. 508 572 Tappen 27 som är radiellt fixerad i förlängningen 25 med sin fria ände fäst i en av de slitsade sektionerna 24b anordnad i. bussningen 24 eliminerar att bUSSflífl9en 24 kan rotera i förhållande till förlängningen 25.

I den större diametern som representeras av den längs- gående borrningen 3 i den cylindriska hylsan 10 är utan spel- rum anordnade ringen 40, distansringen 41 och ringen 42 vil- ka utgör lagringssystemet på vilket mikrometerskruven 30 ro- terar och uppbäres radiellt och axiellt, varvid dessa ringar 40, 41 och 42 är fixerade av skruvar 45 som passerar genom de sistnämnda och är gängade i den bakre vägg som definierar borrningens 3 längd.

På detta sätt verkar ringen 40 och ringen 42 som radial- lager för mikrometerskruven 30 i dess mittdel utgörande stöd- lager i radiell riktning verkande som lager utan spelrum av delen 33 av mikrometerskruven 30 .i motsvarande borrning i ringen 40 och trycklager i axiell riktning bestående av intilliggande ytor av ringarna 40 och 42 skilda åt av dis- tansringen 41, kvarhållande kragen 35 på mikrometerskruven mellan sektionerna 33 och 34 därmed undertryckande varje axiellt spel i mikrometerskruven 30.

Mikrometerskruven 30 innefattar vid sin ytterände till den cylindriska hylsan 10 ett koniskt säte 36 med konverger- ande diameter (reduktion) mot ytteränden av mikrometerskruv- en 30, varvid till det koniska sätet är kopplad ratten 43 vilket tillåter dess radiella och axiella inställning vilken inställning säkerställes genom åtdragning av låsmuttern 44 vilken i sin tur är säkert fäst eller låst av gängan 32 på mikrometerskruven 30 genom tappen 44a och dynan 44b vilken senare är tillverkad av mässing eller annat material med mindre hårdhet lämpligt för att säkerställa riktig låsning utan att skada gängans 32 spår.

Såsom visas i figur l är utvändigt och vid periferien av rotationsreglerratten 43 vid kanten intill den cylindris- ka hylsan 10 ingraverat en skala 43a graderad med ingravera- de linjer på lika avstånd för att användas som organ för att l5 508 572 avläsa förskjutningen av verktyget 51 då ratten 43 vrids ma- nuellt varvid som referens är ingraverat ett index eller punkt 43b vid skyddskåpan l4 intill den nämnda graderade ska- lan 43a.

Med denna typ av konisk koppling mellan mikrometerskru- ven 30 och ratten 43 dvs kopplingen av ratten 43 i det konis- ka sätet är det möjligt att på ett selektivt sätt åstadkomma nollställning eller återställning av den graderade skalan 43a i förhållande till index 43b för att upprätta ett visst kantläge hos verktyget 51 i förhållande till det geometris- ka centrumet i den cylindriska hylsan 10 för att noll i den graderade skalan 43a skall sammanfalla med index 43b. Efter nollställning eller återställning låses ratten 43 i det kon- iska sätet 36 medelst låsmuttern 44 då ratten 43 väl har för- enats med mikrometerskruven 30.

Om man återvänder till figur 2 ser man att manuell vrid- ning av rotationsreglerratten 43 och följaktligen mikrometer- skruven 30 gör att den gängade sektionen 31 i den sistnämnda som ingriper i den invändiga gängan 21 i bussningen 24 orsa- kar axiell glidning av det tandade segmentet 20 längs borr- ningen l i den cylindriska hylsan 10, vilken glidning kan se- lektivt göras i båda riktningarna som anges av pilarna X och Y beroende på rattens 43 rotationsriktning.

Det framgår av figurerna 2 och 3 att med den axiella glidningen av det tandade segmentet 20 i förhållande till den cylindriska hylsna 10 utövas en radiell förskjutningsrör- else på verktygsskaftet 50 genom en rörelsenedväxlande meka- nism som definieras av tandningen 22 i ett ungefärligt kugg- stångssätt anordnad utvändigt i det tandade segmentet 20 i ett plan mot dess cylindriska kropp varvid tandningen 22 är anordnad i längdriktningen och med någon lutningd i för- hållande till sin geometriska axel med tanden 22 ingripande på ett glidande sätt totalt fri från eventuell dödgång med motsvarande tänder 52 anordnade i ett sekant plan av verktvqs- skaftets 50 cylindriska kropp.

Baserat på figurerna l och 2 för att åstadkomma en 508 572 ökning av skärdjupet dvs en radiell förskjutning av verk- tygsskaftet 50 vrids rotationsreglerratten 43 manuellt i pi- lens I riktning så att den gängade sektionen 31 åstadkommer en axiell förskjutning i det tandade segmentet 20 i pilens X riktning och tändningen 22 som är något lutande och i nära kontakt med tänderna 52 på verktygsskaftet 50 orsakar radi- ell förskjutning av verktygsskaftet 50 i förhållande till den cylindriska hylsan 10 i pilens Z riktning. På samma sätt åstadkommes tillbakadragning av verktygsskaftet 50, dvs dess förskjutning i pilens W riktning genom vridning av reglerrat- ten 43 i pilens R riktning.

Som visas i figur 3 är för att säkerställa noggrann för- skjutning och garantera en stabil position hos verktygsskaf- tet 50 i förhållande till den cylindriska hylsan 10 är anordnat ett fjädrande dödgångseliminatorsystem 60 försett med en fjä- der 6l anordnad i hålet 53 i vertygsskaftets 50 kropp så att en ände av fjädern 61 verkar mot inneränden av tappen 62 som är gängad i ingången till hålet 53 och den andra änden av fjädern verkar mot änden 63a på tappen 63 ingängad i hålet 4 anordnat i den cylindriska hylsans 10 kropp så att änden 63a av tappen 63 inkommer i hålet 53 genom öppningen 54 anordna: i verktygsskaftets 50 kropp. Pâ detta sätt verkar fjädern 61 på tappen 62 och reagerar vid änden 63a av tappen 63 så att verktygsskaftet 50 alltid hålles tryckt i pilens W riktning.

Därför kan det beskrivna submikronsystemet kopplas an- tingen direkt till maskinens huvudspindel och/eller kopplas till en skaftförlängning i fråga om maskinbearbetning av dju- pa hål varvid skaftförlängningen är kopplad till maskinspin- deln.

Som visas i figurerna l och 2 då anordningen är kopplad till skaftförlängningen 70 är kopplingsänden av den cylind- riska hylsan lO försedd med en nedsänkt sektion med gängad del 5 och centreringsdel 6.

Därför är den cylindriska hylsan 10 fixerad i skaftför- längningen 70 genom att den gängade delen 5 är skruvad till den motsvarande invändigt gängade delen 71 på skaftförläng- ningen 70, varvid skruvåtdragningen erhålles genom att ytter- ytan 72 på skaftförlängningen 70 vilar på ytan 7 som bildas i denna ände av den cylindriska hylsan l0.

Centrering och perfekt inriktning av den cylindriska hylsan 10 med skaftförläningen 70 säkerställes genom preci- sionsinfästning av centreringsdelen 6 perfekt koncentrisk med den cylindriska hylsans geometriska axel i en motsvaran- de borrning anordnad i det inre av skaftförlängningen 70 ock- så perfekt koncentrisk med skaftförlängningens 70 geometris- ka axel och genom att ytterytan 72 på den senare vilar mot ytterytan 7 med en rät vinkel mot den cylindriska hylsans 10 längdaxel.

Då man maskinbearbetar djupa hål och då submikronsyste- met förblir stationärt med avseende på matningsrörelsen möj- liggör sätet 37 som är koncentriskt anordnat i den fria änd- en av mikrometerskruven 30 det möjligt för anordningen att vila på maskinens bakstam 73 vilket totalt eliminerar över- häng och vidare säkerställer anordningens stabilitet v;l«e: är ett viktigt tillstånd för precisionsbearbetning.

Bakstammen 73 kan även om den är utrustad med ro:.." centrum orsaka något motstånd på grund av friktion vid :<- tets 37 kona med en tendens att vrida mikrometerskruven 31 förhållande till den cylinriska hylsan 10 vilket tenderar att ofrivilligt ändra det förinställda radiella avståndet GF-EG, GF'-EG' under maskinbearbetning. För att undvika ofri- villig ändring av det förinställda avståndet GF-EG, GF'-EG' den yta som är vänd mot den intilliggande ytterytan på den är reglerratten 43 försedd med en spärrtand 43e i cylindriska hylsan 10, vilken tand är kopplad till spärrtan- den l3a anordnad vid ytan på den fjäderbelastade inställ- ningsringen 13 vilken senare är anordnad glidande vid änden av den cylindriska hylsan 10 pressad mot spärrtanden 43c ge- nom belastade fjädrar 15 och som radiellt kvarhålles av tap- pen 16 vilket hindrar vridning av ringen l3 i förhållande till den cylindriska hylsan 10.

Då reglerratten 43 vrids manuellt kommer vridrörelsen l5 ,08 572 ll hos spärrtanden 43c vilken tandprofil är i ingrepp med kon- vergerande flanker i riktning mot tandens topp som verkar i spärrtanden l3a, flanker som konvergerar mot tandens topp, vilken tandprofil likaså är i ingrepp med att förskjuta ring- en 13 mot pilen 13b (figur 2) vilket bringar spärrtanden 43c och l3a ur ingrepp.

Genom att spärrtänderna 43c och l3a har ett antal tänder som antingen kan vara dubbelt eller vilken multipel som helst av antalet delningar av den graderade ska- lan 43a säkerstäl les att då spärrtänderna återigen kopplas till följande spärrtänder är den maximala radiella förskjut- ningen av rotationsreglerratten 43 hälften eller vilken sub- multipel som helst av värdet som avläses mellan tvâ intillig- gande linjer på den graderade skalan 43a.

Vid beaktande av att submikronsystemet är användbart för ultraprecisionsbearbetning där en extremt låg vibrations- nivå krävs under drift och att submikronsystemet arbetar v;š mycket höga hastigheter är den cylindriska hylsan 10 f¿;5%¿¿ med ett balanseringssystem för att balansera de roterar,» massorna som visas i figur 3 vilket system innefattar s:- -~- empel och utan att vara begränsande två block 80 oc: anordnade i spåret 8 anordnat vid mitten av den cylinc:;:~- hylsan 10 och anordnade i ett vinkelrätt plan parallell: ; förhållande till block 80, kan passeras av fästskruvar 83 som tillåter förskjutning, den geometriska axeln i hålet 2, vilka 81 är försedda med långsträckta öppningar 82 som in- ställning och fastlâsning av blocken 80 och 81 i spåret 8 un- der balanseringen. Även om det ej visas i figur 4 är balanse- ringssystemet även applicerbart i det konstruktiva alterna- tiv som visas i nämnda figur och som beskrivs nedan.

Den cylindriska hylsans 10 kropp innefattar även i peri- ferien i vinkelrätt läge men i väsentligen rät vinkel mot borrningen 2 ett runt spår 9 som utgör säte för en skruv 55 som klämmer fast verktygsspetsen 51 mot verktygsskaftet, visas i figurerna Figurerna 4, SOIII 1 och 3. 4a, 4b och 4c visar ett konstruktivt alter- 508 572 12 nativ av submikronsystemet för färdigbearbetning av företrä- desvis genomgående hål. Som visas i figur 4b åstadkommes död- gångseliminering (dödgångsundertryckning) mellan täderna 22 anordnade i det tandade segmentet 20 och tänderna 52' anord- nade i verktygsskaftet 50' derna 22 och 52' den andra genom justeringen av den tandade kolven 90 som är på ett positivt sätt dvs att tän- samverkar på ett belastat sätt den ena mot anordnad med precision och glidbar i den axiella borrningen 53' anordnad invändigt i verktygsskaftets 50' kropp, vilken kolv 90 är försedd med tänder eller tandning 91 i samma plan som tänderna 52' på verktygsskaftet 50' och påverkande tän- derna eller tandningen 22 på tandsegmentet 20.

Dödgångseliminering mellan tänderna som schematiskt vi- sas i figur 4b åstadkommes genom att justera tappen 92 vil- ken är ingängad i en invändig gänga anordnad i verktygsskaf- tet 50' de kolven 90 i förhållande till verktygsskaftet 50' 93 riktning vilket gör att flankerna 94 på tänderna 52' så att justeringen av tappen 92 förskjuter den tanda- i pilens an- ordnade i verktygsskaftet 50' vilar mot flankerna 22a på :sz- derna 22 anordnade i det tandade segmentet 20 och att flat-- erna 95 på tänderna 91 anordnade i den tandade kolven 90 v.- lar mot flankerna 22b på tänderna 22 anordnade i det tandace segmentet 20.

Då en gång justering skett genom tappen 92 så att tänd- ernas flanker har kontakt metall mot metall totalt fritt från eventuell dödgång men fortfarande tillåtande en mjuk glidning av det tandade segmentet 20 och verktygsskaftet 50' låses tappen 92 genom åtdragning av lástappen 96.

Beträffande satsen av delar 20, 90, 50' och 92, som vi- sas i figurerna 4, 4a och 4b och som redan förklarats kommer genom att förflytta tappen 92 framåt genom att den vrids i det inre av skaftet 50' tandade kolven 90 vilket tvingar den att röra sig i den rikt- densamma att även trycka fram den ning som anges av pilen 93 och medan kroppen där tappen 92 roterar kommer verktygsskaftets 50' kropp att samtidigt tvin- gas eller tryckas så att den rör sig i den riktning som an- ges av pilen 93a dvs i motsatt riktning mot den i vilken kol- l5 0208 572 ven 90 rör sig.

I enlighet med figur 4b kommer den relativa rörelsen av de två delarna 90 och 50' i motsatta riktningar med tänderna på var och en av dem, dvs tänderna 52' på verktygsskaftet 50' och tänderna 91 på den tandade kolven 90 som verkar på mot- satta flanker 22a och 22b på tänderna 22 på det tandade seg- mentet 20 och den speciella profilen på tandflankerna som själva ej är parallella utan är konvergerande flanker, de kan ha en triangulär prismatisk form eller formen av evolvent eller en form i vilken flankerna kan ha olika profil eller ännu vilken annan form som helst så länge som tandtjockleken minskar då profilen närmar sig den konvergerande linjen vid tandens topp, att åstadkomma tillbakadragning av det tandade segmentet 20 i den riktning som anges av pilen 100 och till- bakadragning av delarna 90 och 50' i riktningen för pilarna l0l resp. l02 vilken tillbakadragning av delarna 90 och 50' sker i motsatt riktning mot tillbakadragningsriktningen fc: det tandade segmentet 20.

Som framgår av figur 4 är delarna 20 och 50' anc::na;e glidbart i lämpliga borrningar anordnade i den cylinc:;s»- hylsan 10 och den tandade kolven 90 är likaså anordnad gl;c- bar i vertygsskaftets 50' borrning 53' varvid tillbakadrag- ningsrörelsen kommer att upphöra då allt spelrum har elimi- nerats inte blott mellan de lutande tänderna utan även å ena sidan mellan det tandade segmentet 20 och den cylindriska hylsan 10 och à andra sidan mellan den tandade kolven 90 och verktygsskaftet 50' mot vilket den tandade kolven 90 trycks genom verkan av de lutande tänderna och slutligen då allt spelrum även har eliminerats mellan skaftet 50' och den cy- lindriska hylsan l0 mot vilken verktygsskaftet 50 trycks an- tingen av' de lutande tänderna eller genom reaktionsverkan från den tandade kolven 90 på verktygsskaftet 50”.

Vid det ögonblick en förskjutning av det tandade segmen- tet 20 och verktygsskaftet 50' uppnås under glidning metall mot metall med noll spelrum och noll interferens upprättas ett tillstånd av absolut förhindrande av vinkelförskjutning l5 508 572 14 av det tandade segmentet 20 i förhållande till den cylindris- ka hylsan l0 eftersom anliggningskontakten i de motsatta flankerna 22a och 22b på tänderna i det tandade segmentet 20 del mikrometerskruven 30 rektangulära trianglar A-B-C och i sin yttre formar med centrum (axeln) av D-B-C, visade i figuren 4c, där i punkterna A och D av hypo- tenusorna A-B och D-B nämnda tänder i det tandade segmentet är i kontakt metall mot metall vid punkterna E och F av 52' vilket förhindrar vinnkelrörelse av vil- motsvarande tänder 91, av den tandade kolven 90 och av verktygsskaftet 50' ken natur och storlek som helst av det tandade segmentet 20 även om vid arrangemanget vid borrningen l där det tandade segmentet 20 glider i nämnda borrning l i hylsan 10, den geo- metriska periferiformen dvs det tandade segmentets 20 tvär- snittsform såväl som den hoppassande geometriska formen där det tandade segmentet 20 anligger i sätet l vinkelrätt mot glidaxeln motsvarar en perfekt cirkel och eftersom det tanda- de segmentet 20 har ett plant plan skuret sekant och parall- ellt med axeln i det tandade segmentet 20 och eftersom nämnda sekant plan anligger mot ett plant och parallellt plan på verktygsskaftet 50' och den tandade kolven 90.

Som framgår av figur 2, 3 och 4b är glidverkan totalt fri från dödgång eller spel hos verktygsskaftet 50, 50' och det tandade segmentet 20 vid borrningarna l resp. 2 glidver- kan även totalt fri från eventuell dödgång mellan flankerna på tänderna 22, 52 eller 22, 52' meterskruven 30 är helt fri från dödgång vid den inre gängan och 91 rotationen av mikro- 21 och totalt fri från axiell dödgång eftersom de intilligg- ande ytorna av ringarna 40 och 42 som är skilda åt av dis- tansringen 41 kvarhåller kragen 35 på mikrometerskruven 30 mellan delarna 33 och 34 vilket förhindrar varje storlek av axiellt spel hos mikrometerskruven 30 och slutligen är syste- met som består av alla ingående komponenter och engagerade för att säkerställa att det förinställda radiella avståndet GF-EG, som framgår av figur 4, bibehålles exakt inom mikron- en och säkerställande till alla rörliga delar att deras för- 508 572 skjutning är fri från dödgång sålunda säkerställande även stabilitet åt läget för verktygets 51 kant på ett sätt som garanterar inom en tusendels millimeter eller milliondel av en meter (pm) det radiella avståndet GF-EG som går från verk- tygskantens bortersta punkt till den cylindriska hylsans 10 geometriska axel runt vilken i 360° vridning precision re- peterbarhet positivt säkerställes på ett konstant sätt till dess att verktygsslitage uppträder.

Det submikrona borrverktyget och förinställningssystem- et för maskinbearbetning i den alternativa formen av uppfinn- ingen för färdigbearbetning av företrädesvis bottenhål som visas i figur 5, 6 och 7 innefattar i sin grundform en cyl- indrisk hylsa l0', verktygsskaft 50", tandat segment 20', bussning 24', mikrometerskruv 30', dessa sista 20', 24' och ' anordnade på en gemensam geometrisk axel, ringen 40' och distansringen 41' som verkar som en lagring för mikrometer- skruven 30' och graderad skala 43' anordnad på mikrometer- skruven 30' genom tumskruven 44'.

Den cylindriska hylsan l0' är försedd med två säten 1' och 2' med väsentligen triangulära intilliggande sektioner, anordnade i rät vinkel mot varandra och båda lutande i för- hållande tilll den cylindriska hylsans 10' geometriska rota- tionsaxel, enligt,fi3'ochl/5 vinklarna visade i figur 5.

Enligt figur 6 är i sätet 2' glidande anordnat verktygs- skaftet 50" som har sitt tvärsnitt i triangulär form och har en av sina ytor försedd med tänder 52" och en av sina ändar försedd med skärverktyget 5l'.

I sätet l' är glidande lagrad det tandade segmentet 20' vars tvärsnitt likaså har triangulär form varvid i en av dess ytro är anordnade tänder 22' vilka är glidbart kopplade med tänderna 52" på verktygsskaftet 50".

Enligt figur 5 är i det inre av det tandade segmentet ' lagrad bussningen 24' som kvarhålles av den ihåliga tapp- en 26', vilken bussning 24' är försedd med en invändig gänga 21' där den är kopplad till den gängade änden 31' på mikrome- terskruven 30' vars andra ände är försedd med en utvidgad 508 572 16 diameter i kragform 35' med centreringsdiameter 33' och cen- treringsutsprång 34' vilket senare är i ett stycke med mik- rometerskruven 30' och uppbäres radiellt och axiellt av cen- treringsringar 40' och 41' vilka är fästade medelst skruvar 45' på den lutande ytan 12' anordnad vid änden av den cylind- riska hylsan 10' och anordnad i rät vinkel mot sätet l'.

Bussningen 24' har välvd form med sina två ändar konis- ka med en diameter som progressivt smalnar mot båda ändar vilka koniska ändar 24a' passar ihop med motsvarande koniska hål 20a' och 26a' anordnade invändigt i det tandade segmen- tet 20' resp. i den ihåliga tappen 26' och är även försedd med slitsade sektioner 24b' skurna i längdriktningen i kropp- en på båda sidor och insatta mellan sig själva på sådant sätt att slitsarna som startar från en ände ej går igenom till den andra änden.

Dödgångseliminering mellan tappgängan på mikrometerskru- ven 30' och hålgängan 21' anordnad i bussningen 24' åstadkom- mes genom åtdragning av den ihåliga tappen 26' vilken då den vrids i en invändig gänga anordnad i det tandade segmentet ' pressar bussningen 24' mellan gängorna 20a' och 26a' som då de verkar på den koniska sektionen 24a' och i samverkan med de slitsade sektionerna 24b' utövar en sammandragning som ger en elastisk minskning av bussningens 24' ytterdiame- ter och följaktligen även minskar diametern på hålgängan 21' vilken innefattar gängan på mikrometerskruven 30' till dess att dödgången helt har eliminerats mellan nämnda gängor men tillåter att mikrometerskruven kan vridas mjukt.

Tappen 27' som är radiellt fäst vid det tandade segmen- tet 20' och med sin fria ände fäst i en av de slitsade sek- tionerna 24b' anordnade i bussningen 24' förhindrar att nämn- da bussning 24' kan vridas i förhållande till det tandade segmentet 20'.

Lagringsstödet vid änden av mikrometerskruven 30' åstad- kommes radiellt genom infästning utan spel av centreringsdia- metern 33' i ringens 41' borrning och axiellt genom kvarhàll- ning utan spel av kragen 35' mellan ytan 41" på ringen 41' l5 sds 572 17 och den lutande ytan 12' den senare anordnad vid änden av den cylindriska hylsan l0', varvid ringen 40' verkar som ett distansorgan mellan ytorna 41" och l2'. Både infästningen av centreringsdiametern 33' i borrningen i ringen 41' och fast- hållningen av kragen 35' mellan ytorna 12' och 41" åstadkom- mes utan något spelrum, men på ett sätt som tillåter att mik- rometerskruven 30' kan vridas mjukt runt skruven 44'.

Vid centreringsutsprånget 34' anordnat vid änden av mik- rometerskruven 30' är centrerad den graderade skalan 43' som är fäst med skruven 44' vilken förutom att den håller den graderade skalan 43' även användes som en ratt för att vrida mikrometerskruven 30'. Då skruven 44' väl har skruvats åt är den graderade skalan 43' och skruven 44' gemensamt förenade med mikrometerskruven 30'.

Vid vridning av mikrometerskruven 30' medurs eller mot- urs genom manuell påverkan av skruven 44' kommer den gängade änden av gängan 31' i mikrometerskruven 30' som är kopplad till den inre gängan 21' anordnad i bussningen 24' att orsa- ka en förskjutning av det tandade segmentet 20' i ritningen som anges med pilen X' eller i riktningen som anges med ;;l- en Y'.

Q-f Tänderna 52" anordnade i verktygsskaftet 50" och _- anordnade i det tandade segmentet 20' är i ingrepp med s;g själva och är skurna med någon lutning GL i förhållande till det tandade segmentets 20' längdsektion på sådant sätt att med förskjutningen av det tandade segmentet 20' i riktningen som anges med pilarna X', Y' kommer den verkan som utövas av lutningen Ci på tänderna 52" och 22' att orsaka en förskjut- ning av verktygsskaftet 50" i den riktning som anges med pi- larna Z', W' och indirekt dra tillbaka eller närma eggen på verktyget 51' från eller till den cylindriska hylsans 20' geometriska rotationsaxel i den riktning som anges med pilar- na K, L vilket resulterar i en ökning eller en minskning som svarar mot en ökning eller en minskning av skärdjupet.

Den speciella formen på tvärsnittet tilll verktygsskaf- tet 50" och det tandade segmentet 20' vilka speciella flank- l5 508 572 18 profiler mitt emot ytan försedd med tänder är ej parallella med sig själva utan konvergenta, tvärsnittet kan ha en trian- gulär form som visas i figurerna 6 och 7 eller formen av en evolvent eller en form där flankerna har ojämn profil eller ännu någon annan form så snart som avståndet mellan tvärsnit- tets flanker mätt parallellt med det tandade planet minskar då mätningen sker i parallella linjer som progressivt närmar sig konvergeringspunkten mitt emot ytan som är försedd med tänder' på det tandade segmentet 20' resp. verktygsskaftet 50" och utformningen av tänderna med lutande flanker på både tandningen 52" och 22' kan ha formen av ett triangulärt pris- ma eller formen av en evolvent eller en form där flankerna har olika profil eller ännu någon annan form i vilken tand- tjockleken minskar då profilen närmar sig konvergeringspunk- ten vid tandtoppen vilket möjliggör att då det tandade seg- mentet 20' har drivits genom två tappar 62' som var och en trycker mot en Bellevillefjäder (tallriksfjäder) 61' som ver- kar på det tandade segmentets 20' yta 23' är allt spelrum helt och fullständigt eliminerat mellan verktygsskaftet 52" och dess styrning i sätet 2', också mellan det tandade seg- mentet 20' och dess styrning i sätet l' och också mellan :ar- dernas 52" och 22' flanker i den utsträckningen att glidn;::- en av' verktygsskaftet 50", glidningen av segmentet 20'ocn glidningen av tänderna 52" över tänderna 22' sker under en kontakt metall mot metall utan spel eller dödgàng av vilket slag som helst eller storlek oavsett hur oändligt liten och utan att blockera eller hindra glidrörelsen hos verktygsskaf- tet 50" och det tandade segmentet 20' som måste ske under mjuk vridning av mikrometerskruven 30'.

Då en gång tapparna 62' är justerade med rätt belast- ning på Bellevillefjädrarna (tallriksfjädrarna) 61' lagrar dessa fjädrar tillräcklig energi för att eliminera eventu- ellt spelrum eller spel som nämnts ovan och för att verka som självjusterande element i det fall det finns något slita- ge som kan uppträda efter lång användning i glidytorna och deras respektive säten såväl som i flankerna på tänderna 52" l5 508 572 19 och 22'. Efter justering låses tapparna 62' medelst åtdrag- ning av låstappen 60'.

Verktygsskaftets 50" och det tandade segmentets 20' glidrörelse utan spel i sätena 2' resp. l', glidningen också helt fri från eventuell dödgång mellan flankerna på tänderna 52" och 22', rotationen av mikrometerskruven 30' utan spel i innergängan 21 och utan axiellt spel i lagringen som består av den lutande ytan l2'(anordnad i den cylindriska hylsan ) och ytan 41" på ringen 4l', nämnda glidrörelse utan spel garanterar stabiliteten hos läget av verktygets 51 egg eller kant så att det radiella avståndet GF-EG, GF'-EG'(figur 5) säkerställes inom mikron Pm vilket radiella avstånd GF-EG, GF'-EG' mätt från verktygseggens bortersta punkt till den cylindriska hylsans 10' geometriska axel runt vilken i en 360° vridning av verktyget precisionsrepeterbarhet säker- ställes på ett konstant sätt till dess att verktygsslitage uppträder.

Fortfarande i samband med figur S, vid varje grå: ;a vridning av mikrometerskruven 30' motsvarar en försrj-°' av det tandade segmentet 20' i en riktning parallell r- _ rometerskruvens 30' axel vilken är en funktion av der nämndas gängstigning.

Varje förskjutning av det tandade segmentet 20' Lançs dess geometriska axel motsvarar i sin tur en förskjutning av verktygsskaftet 50" likaså längs dess geometriska axel vilk- en är funktionen av lutningsvinkeln GÅ hos tänderna 52" och 22' i förhållande till det tandade segmentets 20' geometris- ka axel.

Förskjutningen av verktygsskaftet 50" består fortfaran- de av en axiell förskjutning längs den cylindriska hylsans ' geometriska axel av begränsat intresse och av en radiell förskjutning vilken bestämmer GF'-EG' radiens variation och följaktligen diametervariationen som erhålles med inställ- ningen. En sådan radiell förskjutning är funktionen av för- skjutningen av verktygsskaftet 50" och vinkeln /3 som verk- tygsskaftets 50" glidaxel bildar med den cylindriska hylsans l5 508 572 20 lO' rotationsaxel eller vinkeln fi3" som det tandade segmentets 20' glidaxel bildar med den cylindriska hylsans ' rotationsaxel.

För att summera och kronologiskt analysera graden av läsfinhet i. mikrometeranordningar antingen för genomgående hål eller bottenhål blir slutsatsen att nämnda grad av läs- finhet hos anordningarna beror väsentligen av kombinationen av två effekter alstrade av två rörelsereducerande system el- ler förminskare utgörande den refererade kombinationen av li- kaså refererade två effekter i en tredje och slutlig effekt.

Den första effekten är förskjutningen av det tandade segmentet 20, 20' längs mikrometerskruvens 30, 30'axelrikt- ning som erhålles från en fullständig vridning på den grade- rade skalan 43, 43' och som en följd på mikrometerskruven , 30' som kan matematiskt representeras av en kvot QI som definieras såsom förhållandet mellan förskjutningen av det tandade segmentet 20, 20' per rotation av mikrometerskruven , 30' (på grund av dess gänga) och antalet delningar eller linjer på den graderade skalan 43, 43”. Det skall poänç:e:-s 'att förskjutningen av det tandade segmentet 20, 20' u:: ' samtidigt en viss förskjutning av verktygsskaftet 50, E 50" såsom kommer att beskrivas och matematiskt represenzcr. ytterligare nedan efter exemplet "a".

Som exempel "a" om det tandade segmentet 20, 20' for- skjuts 0,5 mm vid varje helt varv av den graderade skalan 43, 43' vilken är en funktion av gängstigningen hos mikrome- terskruven 30, 30' dvs. 0,5 mm/varv och den graderade skalan 43, 43' har femtio (50) delningar eller linjer möjliggörs en avläsning av förskjutningen som utövas på det tandade segmen- tet 20, 20' av 0,01 mm dvs en hundradels millimeter för var- je delning (linje) på den graderade skalan 43, 43' därför QI=0,5/50 = 0,01 mm/linje.

Den andra effekten som avkvoten QII vilket är förhållandet mellan storleken på för- matematiskt kan representeras skjutningen av det tandade segmentet 20, 20' och storleken av radiell förskjutning som åstadkommes av denna förskjut- 21 ning på verktygsskaftet 50, verktygsspetsen 51, 51' S08 572 50', 50" och följaktligen på är nämnda kvot QII en funktion av vinklarna Ci,/Q och/ef och definieras som varande förminsk- ninqsförhållandet för förfining eller förbättring av syste- met.

Som ett annat exempel "b" om förskjutningen av det tan- dade segmentet 20, 20' är 0,01 mm för varje delning (linje) av den graderade skalan 43, 43' och om den radiella förskjut- ningen utövad på verktygsskaftet 50, 50', 50" är exempelvis 0,0005 mm för varje delning (linje) är förminskningsförhàll- andet representerat av uttrycket 0,01/0,0005 = 20 eller 1:20 dvs att den radiella förskjutningen av verktygsspetsen 51, 51' är så många gånger mindre än förskjutningen av det tanda- de segmentet 20, 20' som förminskningsförhållandet är.

Vinklarnaß och ß' bestäms på basis fall till fall av det submikrona borrverktygets och förinställningssystemets utformning därför är för varje applikation där/Ågoch/Å3' be- stäms förminskningsförhållandet exklusivt funktionen av vin- keln UK.

Detta betyder att genom att variera vinnkelnçi enligt det matematiska förhållandet som förbinder den med andra par- ametrar kan vilket förminskningsförhållande som helst erhål- las dvs en given storlek på förskjutningen av det tandade segmentet 20, 20'orsakar en radiell förskjutning av verktygs- skaftet 50, 50', 50" med ett mått av större eller mindre storlek av måttet av förskjutningen av det tandade segmentet , 20'i enlighet med var som kan ha upprättats som värde för vinkeln O(.

Nämnda förminskningsförhållande har kallats så eftersom det representerar förfiningen av systemet på grund av demul- tipliceringseffekten dvs förhållandet mellan variationen som kan uppnås i avståndet GF-EG, GF'-EG' och variationen av det tandade segmentets 20, 20' axiella position. Det skall kom- mas ihåg att förfiningen av lösningen även beror av förminsk- ningsförhållandet.

En tredje och slutlig effekt vilken med andra ord är v 508 572 22 den rätta radiella förskjutningen som utövas på verktygsskaf- tet 50, 50', 50" och på verktygsspetsen 5l, 51' som erhålles från vridningen av den graderade skalan 43, 43' och följakt- ligen av mikrometerskruven 30, 30' är den tredje effekten en förening av effekter av de två tidigare beskrivna effekterna vilka kan matematiskt representeras av en kvot QIII vilken är förhållandet mellan kvoterna QI och QII.

Som ett slutligt exempel "c" on1 QI = 0,5/50 = 0,01 mm/linje och om QII = 0,01/0,0005 = 20 kommer kvoten QIII att vara: QI/QII = 0,01/20 = 0,0005 mm/linje vilket är syste- mets slutliga lösning.

Beaktande att submikronsystemet som är föremål för upp- finningen är avsett för färdigbearbetning av ultraprecisions- hål, en mycket fin mikrometerförskjutning av verktygsskaftet 50, som tillåter fin verktygsinställning, dvs som tillåter 50', 50" för en viss avläsning av den graderade skalan både i versionen för färdigbearbetning av genomgående hål, figur- erna l, 2, 3, 4, 4a och 4b och i versionen för maskinbearbet- ning av bottenhål figurerna 5, 6 och 7 är följaktligen ar;L;- tuden av maskinbearbetningsfältet U begränsat mellan de r_' - ta och de största maskinbearbetningsbara diametrarna ser u.- sas i figur 8 eftersom nämnda amplitud för fältet av masu.'- bearbetning beror av den maximalt tillåtna rörelsen hos vera- tygsskaftet 50, 50', 50" på grund av lutningsvinkeln o¿ av tänderna till en erfordrad grad av precision.

Med hänvisning till figurerna 8 och 9 för att öka ampli- tuden av fältet av maskinbearbetning (J mellan de minimalt och maximalt maskinbearbetningsbara diametrarna med använd- ning av samma submikronsystem är åstadkommet ett system för fastklämning av skärverktyget 51, 51' där verktyget 51, 51' är anordnat i hållaren 130 i "L" form med ett visst mått M vid sin högra sida, vilket möjliggör maskinbearbetning av hål som ligger mellan diametrarna d och d' vilket då det en gång ersätts med en annan hållare l3l se figur 9 möjliggör maskinbearbetning av hål som ligger mellan diametrarna d' och d" i maskinbearbetningsfältet LI återanvändande matnings- l0 3 508 572 23 fältet som tillåts av verktygsskaftet 50, 50', 50" och så vi- dare med användning av följande längre "L" formade hållare.

Skillnaden mellan måtten M och M' öär något mindre än den maximala rörelse som tillåts av verktygsskaftet 50, 50', 50" vilket möjliggör maskinbearbetning av vilken håldiameter som helst som ligger mellan diametrarna d och d" genom att endast ersätta hållaren 130 med hållaren 131.

Flera hållare i vilka skillnaden mellan M och M' läggs till varje ny hållare möjliggör repetition av ökningen av maskin L) fältet flera gànger._ Fortfarande i tid är det viktigt att notera att för- skjutningarna av det tandade segmentet 20' och verktygsskaf- tet 50" som har bevisats sker på ett mjukt sätt, är ultrapre- cis, totalt befriad från deviationer (fel) eller dödgång eft- ersom hoppassningen av flankerna på det tandade segmentet 20' och verktygsskaftet 50" med motsvarande passande flanker på sätena l' och 2', fritt från dödgång och att GF-EG avståndet som motsvarar ra- åstadkommer ett adekvat tillstånd totalt dien som beskrivs av verktygseggen vid dess bortersta eller mest avlägsna punkt från dess geometriska rotationsaxel s:: kan väljas och selektivt ställas in. På detta sätt ar sl-:- satsen att det är axiomatiskt omöjligt att variation av var- je storlek, natur eller dimension uppträder i avståndet som motsvarar radien som beskrivs av verktygets ytterkant vid dess bortersta eller mest avlägsna punkt från dess geometris- ka axel av varje skäl, fakta eller tillstànd som kan tillkän- nas submikronsystemet som helhet eller av något skäl, fakta eller tillsånd som kan tillskrivas en eller flera komponen- ter tagna separat.

Med andra ord då det medges att åstadkommandet av ultra- precision förutsätter att a priori vissa grundtillstånd sä- kerställes, såsom graden av omgivningens renhet; strikt tem- peraturreglerad omgivning och vibration; och även medges som praktiskt försumbara elastiska deformationsvariationer av an- ordningen som innefattar submikronsystemet (då en gång elas- tiska deformationer kan räknas till endast få milliondelar l5 sós 572 24 av en mikron) skall minnas att skälen, fakta och tillstånden för att ändra avståndet GF-EG, GF'-EG' som motsvarar radien som beskrivs av verktygets bortersta punkt på verktygsspet- sen från dess geometriska rotationsaxel är tre, dvs: 1. änd- ring och/eller förändring i läget av den geometriska axeln; 2. verktygsslitage; och 3. ändring gjord av operatören eller av en yttre orsak på submikronsystemet genom en verkan på mikrometerskalan genom vridning av ratten.

Inget annat tillstànd gör det möjligt att ändra nämnda GF-EG, GF'-EG' avstånd inom ultraprecisionstandard eftersom den maximalt tillåtna axiella rörelsen på mikrometerskruven, tillagd till den maximalt tillåtna dödgången mellan gängan på nämnda skruv och gängan på dess mutter resulterar i för- sumbar deviation av verktygskanten i förhållande till dess rotationsgeometriska axel.

Vidare skall beaktas att den maximala dödgången av 0,002 mm mellan kragen 35, 35' på mikrometerskruven 30, 30' och ringarna 40, 40', ning av' de elastiska egenskaperna hos materialen av nämnda ringar 40, 41, 4l', 42 kan reduceras genom använd- v;lk (ln 40', 41, 4l', 42 är tillverkade, ser :å de utsätts för kompression genom rätt åtdragning av skr;va::- na 45 nämnda maximala dödgång på 0,002 progressivt kan :edu- ceras till mycket minimala storlekar i storleksordningen av 0,000l mm tenderande mot noll.

Såsom förklarats ovan med beaktande att nämnda maximalt tillåtna 0,002 mm dödgáng mellan skruvkragen 35, 35' och de- ras axiella trycklager dvs ringarna 40, 40, 42, 42' kan redu- ceras till en liten storlek i storleksordningen 0,000l mm (en tiondels mikron) genom den redan beskrivna effekten som åstadkommes genom den elastiska deformationen av ringarna 40, 40', 41, 4l', eller spelet mellan gängan på mikrometerskruven 30, desss bussning 24 42 och att den maximalt tillåtna dödgången 'och , 24' även kan reduceras genom dödgångseli- minering genom verkan på den ihåliga tappen 26 vilket även möjliggör att dödgången eller spelet mellan gängorna i mikro- meterskruven 30, ' och bussningen 24, 24' likaså reduceras 508 572 till 0,000l (en tiondels mikron), det följer att kravet som utövas av defini- en storlek i mm ned storleksordningen tionen av ultra-precisionsklass eller precisionsgraden är som den är accepterad och förstådd inom teknikens nuvarande ståndpunkt. Det är även viktigt att poängtera att nämnda effekt som åstadkommes medelst den säregna elastiska deforma- tionen av materialen för vilka ringarna 40, 40', 41, 4l', 42 kan usättas har förutsetts, vederbörligen beaktats och teore- tiskt analyserats vid ide' (design) stadiet och sedan bevi- sats genom laboratorieförsök och forskning som utförts som positivt bekräftat riktigheten av vad som förutsetts och ti- digare beaktats. Även om specifika konstruktioner av ett submikront borr- verktyg och förinställningssystem beskrivits och visats skall poängteras att konstruktionsändringar och/eller alter- nativa utformningar kan göras utan att man avviker från upp- finnigens omfång.

Claims (1)

1. 508 572 Patentkrav Precisionsborrverktyg, speciellt för genomgående hål, innefattande en ihålig cylindrisk verktygsgrundkropp, ett i verktyggrundkroppens cylindriska hål axiellt rörligt tandsegment och ett i en radiell borrning i verktygsgrundkroppen förskjutbart styrt cylindriskt verktygsskaft med verktygsskär, varvid tandsegmentet har tandstàngsliknande spår, vilka i sin längdutsträckning är anordnade under en spetsig vinkel till den cylindriska borrningens mittaxel vid en plan tandsegmentyta och varvid verktygsskaftet är utrustad med en tandning som glidbart anligger mot tandsegmentets spàr, kännetecknat av att i verktygsgrundkroppens (10) cylindriska borrning (1, 3) är vridbart och axiellt fast lagrad en ställskruv (30) med fingänga, vilken passerar genom en axiell borrning i tandsegmentet (20), att på ställskruvens (30) fingänga är påsatt en gängad hylsa (24), som är ovridbart anordnad och genom vridning av ställskruven (30) axiellt rörlig i en med tandsegmentet (20) förbunden spânnhylsa, vilken består av tvâ med varandra hopskruvbara spännhylsdelar (25, 26), varvid den gängade hylsan (24) har yttre koniska ändytor (24a) samt frán båda ändsidorna utgående längsslitsar (24b), att spännhylsdelarna (25, 26) var och en har spännytor (25a, 26a) tillordnade de yttre koniska ytorna (24a) av den gängade hylsan (24), varvid den gängade hylsan (24) genom skruvning av spännhylsdelarna (25, 26) är komprimerbar elastiskt i radiell riktning och därigenom kan reducera gängspelet mellan den gängade hylsan (24) och ställskruven (30), att ställskruven (30) är förd ur verktygsgrundkroppen (10) vid ändytan samt vid yttre änden uppvisar en vridratt (43) if' 508 572 med gradering, genom vars påverkan verktygsskäret (51) är fininställbart radiellt i steg på mindre än 1 mikrometer, att verktygsskaftet (50') i verktygsskaftets längdriktning har en borrning (53') med en fönsteröppning i tandningens (52') område, varvid tandningen (52') på verktygsskaftet (50') är anordnad vid en sekantyta vid kanten på fönsteröppningen, att i verktygsskaftets (50') borrning (53') är styrd en spännbult (90), som har en med tandningen (52') i samma plan anordnad spännbulttandning (91), varvid såväl verktygsskaftets (50') tandning (52') som även spännbulttandningen (91) ingriper i tandsegmentets (20) tandstångliknande spår (22), och att spännbulten (90) för att eliminera dödgàng mellan tandsegmentet (20) och verktygsskaftet (50) är justerbar genom en i borrningen vid änden insatt gängplugg (92). Verktyg enligt krav 1, kännetecknat av att de tandstångliknande spåren (22) i tandsegmentet (20), spännbulttandningen (91) och tandningen (52') på verktygsskaftet (50') har tänder med mot tandspetsen 22b, 94, 95), varvid spännbulten (90) är så inställd i verktygsskaftets (50') borrning (53'), att en metallisk kontakt åstadkommes mellan tandflankerna (95) i spännbulttandningen (91) och konvergerande tandflanker (22a, första tandflanken (22b) i tandsegmentets (20) spår (22) samt mellan tandflankerna (94) i verktygsskaftets (50') tandning (52') och den andra tandflanken (94) i spåren (22) och att dessutom tandsegmentet (20) å ena sidan och verktygsskaftet (50') samt spännbulten (90) i motsatta riktningar (100, å andra sidan 101, 102) var och en anligger mot tillhörande borrnings innervägg för att eliminera det radiella spelet. sms 572 ;« Verktyg enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att den gängade pluggen (92) är säkringsbar medelst ett skruvgängstyrt làselement (96). Verktyg enligt ett av kraven 1 till 3, kännetecknat av verktygsgrundkroppens (10) cylinderborrning (1, 3) uppvisar en stegformigt anslutande utvidgning (3) vid ändytan, i vilken ett lagerringarrangemang är inpassat för den axiella och radiella lagringen av ställskruven (30) bestående av ensidig ring (40), avstàndsring (41) och utvändig ställskruvring (42) och att ställskruven (30) har 34), är ansluten till avstàndsringen (41) och är axiellt styrd en ringlagerkrage (35) mellan ringlagerytor (33, som vid ändytan mellan den inre ringen (40) samt den yttre ställskruvstödringen (42). Verktyg enligt krav 4, kännetecknat av att lagerring- 41, cylinderborrning är fäst medelst skruvar (45) vid den arrangemanget (40, 42) i verktygsgrundkroppens (10) stegformiga utvidgningens (3) ringyta. Verktyg enligt ett av kraven 1 till 5, kännetecknat av att ställskruven (30) vid sin utvändiga ände har ett konformigt säte (36) samt en därtill anslutande gängad tapp (32) och att inställningsratten (43) är páskjuten det koniska sätet (36) och fixerad genom en på den gängade tappen (32) pàskruvad, låst mutter (44). Verktyg enligt ett av kraven 1 till 6, kännetecknat av att vid verktygsgrundkroppens (10) mantelutsida är anordnad en muff (14) som med vektygsgrundkroppen (10) bildar ett mot ändytan öppet ringrum, att en positioneringsring (13) är ovridbart och fjädrande eftergivligt insatt i ringrummet, vid vars yttre ändyta är anordnad en tandning (13a) och att inställningsratten (43) har en ändyttandning (43c) som ingriper i tändningen (13a) vid positioneringsringens (13) ändyta, varvid tanddelningen är så anordnad, att ,, 508 572 vridrörelsen av inställningsratten (43) med en tand är förenad med en radiell justering av verktygsskäret (51) på mindre än en mikrometer. Verktyg enligt ett av kraven 1 till 7, kânnetecknat av att verktygskroppen (10) har en inskruvningstapp (5, 6) för anslutning till ett med spindeln i en svarv förbundet förlängningsskaft (70), varvid inskruvstappen (5, 6) har ett gängfritt justeringssnitt (6) för spelfri inpassning i förlängningsskaftet (70) och är begränsad av en anslagsyta (7), som stöder mot förlängningsskaftets (70) ändyta (72). Verktyg enligt ett av kraven 1 till 8, kännetecknat av att ställskruvens (30) utvändiga ändyta har ett säte (37) för att upptaga en dubbdocka (73).