SE522600C2 - Borrverktyg för skärande bearbetning med tre skäreggar vid vilka tre spolkanaler mynnar - Google Patents

Description

522 600 s-s42 se 2001-10-15 2 - . | n o . a n n . | | ~ - ~ .- Fig. 2B visar en del av en andra egg. Fig. 2C visar en del av en tredje egg.

Fig. 3 visar en alternativ utföringsform av en treskärig borr enligt föreliggande uppfinning i perspektivvy. 5 Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen Borren 10 enligt Fig. 1A-1C innefattar ett i huvudsak solitt skaft 11 med en längsgående centrum- eller verktygsaxel CL. Den avlånga borren 10 har en första spetsbildande ände 12 och en andra motsatt ände 13. Den första spetsbildande änden 12, innefattar tre skäreggar 19, 20 och 21 och tre raka 10 spånkanaler 22,23 och 24, det vill säga en spånkanal för varje skäregg.

Skäreggarna 19, 20 och 21 är anordnade med i huvudsak jämn delning, det vill säga med 120° mellan varje egg. Borren är utförd i solitt snabbstål eller företrädesvis i solid hårdmetall. Uttrycket "solitt" och “solid” omfattar borrar som har skaft med hål för skär- eller spolvätska i för övrigt solida kroppar. 15 Hårdmetallen består till exempel av volframkarbid, WC och en bindefas såsom kobolt, Co samt är slipad, extruderad eller strängpressad. Borrens raka spånkanaler 22, 23 och 24 är parallella med centrumaxeln CL och kan sträcka sig längs helaborren eller oftare längs en del därav. Skaftet 11 skall fästas i en roterbar spindel, ej visad. Borren har tre övre släppningsytor 15, 20 16 och 17. Samtliga yttre ytor och tillhörande eggar är företrädesvis utförda i samma material. Borrens kärna kan vara utförd i en segare hårdmetall medan mer perifera delar kan utföras i slitstark hårdmetall. Även om den beskrivna utföringsformen iföreliggande patentansökning hänför sig till en borr med ett i huvudsak solitt skaft 25 innefattar föreliggande uppfinningsidé även borrar med rör-formade skaft.

Borren 10 är således försedd med tre skäreggar vid den första spetsbildande änden 12. Vid den andra änden 13 hos borren 10 är skaftet 11 bildat såsom ett tjockare parti vilket är avsett att införas och fästas i en hållare, ej visad. Borrens rotationsriktning är markerad med pilen R i Fig. 1C. 30 Borren 10 har en i huvudsak konstant diameter D utefter hela sin längd, vilken längd i Fig. 1A betecknats med L1. Spånkanalerna 22, 23 och 24 har i huvudsak konstant tvärsnittsform utefter borrens 10 hela längd L1.

En mellan spånkanalerna belägen spolkanal 25 löper centralt genom borren, varvid sagda spolkanal 25 sträcker sig från borrens andra ände 13 |||.> 10 15 20 25 30 522 600 s-s42 si: 2001-10-15 3 och genom borren 10 i riktning mot den spetsbildande första änden 12 till strax innanför släppningsytorna 15, 16 och 17. Där ansluter tre excentriska kanaler 26, 27 och 28 för matning av respektive skäregg med spolvätska.

Kanalerna 26, 27 och 28 mynnar i varsin företrädesvis plan yta belägen i matningsriktningen F axiellt bakom samhörande släppningsyta 15-17. Alla tre kanalerna 26, 27 och 28 mynnar på samma avstånd från centrumaxeln CL.

Spolkanalen 25 löper parallellt med skaftets 10 centrumaxel under åtminstone 80% av borrens längd L1, det vill säga de excentriska kanalernas respektive längd är maximalt 20% av borrens längd L1.

Med hänvisning till främst Fig. 2A-2C visas förstorade vyer av de tre skäreggarna hos borren enligt föreliggande uppfinning. De tre skäreggarna 19, 20 och 21 är raka och har utsträckning från borrens periferi radiellt inåt mot borrens centrumaxel CL. Skäreggarna bildar var och en samma spetsvinkel s med centrumaxeln CL. Spetsvinkeln e är 45° till 89°, företrädesvis 70° till 85°. De raka skäreggarna ansluter var och en radiellt inåt vid en brytpunkt 30 med en inre vinkel oi till en bakåt och inåt riktad rak egg 31, 32 och 33. Vinkeln 01 är 90° till 179°, företrädesvis 120° till 160”.

Brytpunkterna 30 ligger i ett plan P, vilket är vinkelrätt mot centrumaxeln CL och på samma avstånd L3 från centrumaxeln. Genom att anordna brytpunkterna på samma avstånd från centrumaxeln balanseras skärkrafterna kring rotationsaxeln. Skäreggarna 19, 20,21 innefattar således axiellt främre delar 30 vilka är anordnade i ett gemensamt plan P. Avståndet L3 är mindre än en fjärdedel och större än en tiondel av borrens diameter D.

Varje brytpunkt 30 sammanfaller med en imaginär cirkel C, vilken skär tre spolkanaler 26, 27, 28, vilka var och en mynnar i en spånkanals 22, 23, 24 axiellt främre ände, se Fig. 1C. Ju närmare rotationsaxeln brytpunkterna anordnas desto mindre kraft åtgår för att påbörja hålets bildning. Om emellertid brytpunkterna skulle anordnas i rotationsaxeln blir anborrningskraften mycket stor på grund av den låga skärhastigheten i centrum samtidigt som metallen i arbetstycket då kletar fast (löseggsbildning) så att hålets kvalité försämras. För att minska skärkrafterna i centrum har de raka eggarna 32, 33 förkortats radiellt inåt medelst varsin konkav urtagning 34 respektive 35. Eggarna 32, 33 ärföreträdesvis lika långa. Varje skäregg följs av en släppningsyta i rotationsriktningen R. Borren har ingen »|,:. 10 15 20 25 30 S-542 SE 200l-l0-l5 u »no a. 522 600 4 kraftslukande tväregg utan bara en första rak skäregg 31 med utsträckning radiellt in till och något förbi centrumaxeln CL. Urtagningarna 34, 35 innefattar dessutom inga skärande delar utan tjänar såsom släppning för en slipskiva vid framställning av den första raka centrumskärande eggen 31.

Urtagningen 35 är djupare relativt planet P än urtagningen 34 för att i huvudsak ej komma i kontakt med arbetsstycket. Brytpunkterna 30 är de delar av borren som först kommer i kontakt med arbetsstycket som skall borras. Nämnda kontakt sker samtidigt så att en cirkel först skärs i arbetsstycket, vilket ger en bra balans för borren under dess fortsatta initiala borrning. Om nämnda cirkel projiceras över till borren kommer cirkeln C att skära spolkanalerna 26, 27 och 28. Även om brytpunkterna slits ner något kommer nämnda cirkel att bildas även om cirkeln då blir något bredare såsom en cirkelring under i övrigt jämförbara förhållanden så att balansering av borren ej påverkas under förslitning av borren. Anordnandet av brytpunkterna 30 innebär även att det blir lättare att tillverka borren så att de ytersta spetsarna 30 hamnaråi samma plan P.

Det i Fig. 3 visade alternativa utföringsexemplet av en borr 10' enligt uppfinningen är en så kallad spiralborr med tre skruvformiga spånkanaler 22',23' och 24'. Borrens 10' spetsbildande ände 12 är identisk med det som visats ovan. Därför används samma referensnummer för samma särdrag.

Borrens skruvformiga spånkanaler 22',23' och 24' kan sträcka sig längs hela borren eller oftare längs en del därav. I den visade utföringsformen sträcker sig de tre spånkanalerna 22',23' och 24' spiralformigt från den spetsbildande änden till skaftet 11'. Såsom visas i Fig. 3 har spånkanalen 23' en viss spiralvinkel y, varvid ett föredraget värde på sagda vinkel y ligger i intervallet 5° till 40°. De övriga spånkanalerna 22' och 24' har en lika stor spiralvinkel y. l detta sammanhang skall påpekas att inom ramen för uppfinningen kan man tänka sig att spiralvinkeln för spånkanalerna är negativ vid samma rotationsriktning. En negativ spiralvinkel är fördelaktig när det gäller vibrationsdämpning av borren. Föreliggande uppfinning avser således en borr för skärande metallbearbetning, varvid borren har tre skäreggar vars axiellt främsta spetsar anordnats i ett plan för att gemensamt bilda en cirkel under anborrning, varvid endast en av de tre skäreggarna har utsträckning in till borrens centrumaxel. s « n n n a av

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 s-s4z sia 2002-10-14 5 522 600 u o : . u n . , , ,_ Patentkrav

1. En borr för skärande metallbearbetning vilken innefattar ett skaft (11;11') med en längsgående centrumaxel (CL), varvid borren (10;10') har en första spetsbildande ände (12;12') och en andra motsatt ände (13;13'), varvid den första spetsbildande änden innefattar tre skäreggar (19, 20,21) och tre spånkanaler (22,23,24; 22',23',24'), varvid minst en spolkanal (25) för spolvätska löper genom borren, varvid endast en av de tre skäreggarna har utsträckning in till borrens centrumaxel (CL), varvid borren har en diameter (D), k ä n n e t e c k n a d av att skäreggarna (19, 20,21) innefattar axiellt främre delar (30) vilka är anordnade i ett gemensamt plan (P), vilket är vinkelrätt mot centrumaxeln (CL) och av att de axiellt främre delarna (30) är anordnade på samma avstånd (L3) från centrumaxeln (CL) och av att varje brytpunkt (30) sammanfaller med en imaginär cirkel (C), vilken skär tre spolkanaler (26,27,28), vilka var och en mynnar i en spånkanals (22,23,24; 22',23',24') axiellt främre ände.

2. Borren enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att varje skäregg (19, 20,21) ansluter radiellt inåt vid en brytpunkt (30) med en inre vinkel (o) till en bakåt och inåt riktad rak egg (31,32,33), varvid den inre vinkeln är lika för alla skäreggar (19, 20,21).

3. Borren enligt krav 2, k ä n n e te c k n a d av att bara en första rak skäregg (31) har utsträckning radiellt in till och något förbi centrumaxeln (CL), varvid två av de raka eggarna (32,33) är kortare än den första raka eggen (31) radiellt inåt medelst varsin konkav urtagning (34, 35).

4. Borren enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att avståndet (L3) är mindre än en fjärdedel och större än en tiondel av borrens diameter (D).

5. Borren enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att den inre vinkeln (d) är 90° till 179°, företrädesvis 120° till 160°. 10 15 522 600 s-542sr52oo2-1o-14 6 ' ' ' ' .ÉÅJ -

6. Borren enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de tre spolkanalerna (26,27,28) var och en mynnar i en spånkanals (22,23,24; 22',23',24') axiellt främre ände.

7. Borren enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att borren (10;10') utförd i solid hårdmetall.

8. Borren enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att en mellan spånkanalerna belägen spolkanal (25) löper genom borren, varvid sagda spolkanal (25) sträcker sig från en borrens andra ände (13) och genom ett skaft (11;11') i riktning mot en spetsbildande första ände (12;12') samt mynnar i tre excentriska kanaler (26,27,28) för matning av respektive skäregg med spolvätska.

9. Borren enligt något av föregående krav, k ä n n e te c k n a d av att borren (10;10') har raka eller vridna spånkanaler (22,23,24; 22',23',24').