SE531842C2 - Grundkropp till verktyg för spånavskiljande bearbetning - Google Patents

Description

40 45 50 55 60 65 2 med två inlopp till de invändiga vätskeledningarna, nämligen ett bakre inlopp, som mynnari borrkroppens bakre ändyta, och ett sidoinlopp, som mynnari mantelytan, vanligen i en krage, som åtskiljer en främre del av borren från en bakre del. På så sätt erbjuds användaren möjligheten att- i beroende av sin befintliga maskinpark ~ koppla in maskinens gängade slang- eller ledningsanslutningar till antingen sidoinloppet eller det bakre inloppet, varvid det outnyttjade inloppet tillsluts med hjälp av en likaledes gängad plugg. Om emellertid en vätskeförande kanal inuti en verktygskropp skulle korsas eller genomskäras av ett gängat lopp, uppstår en överhängande risk för vätskeläckage via gängan. Av detta skäl har det tidigare varit nödvändigt att tillverka borrar av den aktuella typen genom att sätta samman två delar, nämligen en främre det i vilken bommarna och vätskekanalerna är utformade, samt en bakre del, i vilken de båda inloppen utformas och förbinds med varandra via en centralt löpande kanal, som mynnar i ett hålrum med vilket de båda vätskekanalerna i den främre delen kan kommunicera efter hopsättning av de båda delarna. Tillverkningen av den främre delen sker genom att i ett cylindriskt ämne av stål borra raka hål för att bilda de båda vätskekanalerna, företrädesvis genom pipborrning, och därefter genom varmbearbetning vrida ämnet så att kanalerna erhåller en skruvform med önskad stigning. Därefter fräses spår med samma skruvform som kanalerna, för att bilda spånkanaler. l ett avslutande steg integreras de båda delarna med varandra via ett lämpligt metallurgiskt förband, t.ex. ett svetsförband.

En nackdel med spiralborrar, som tillverkas på det ovan angivna sättet, är emellertid att den färdiga borren kan erhålla undermålig precision och skiftande toleranser, som leder till dåliga bearbetningsresultat. l praktiken inträffar därför alltför ofta att de färdigproducerade borrarna måste kasseras.

En helt annan typ av spiralborrar, som är avsedda att rotera för att bearbeta fast monterade arbetsstycken, saknar sidoinlopp, och är utformade med vätskekanaler, som mynnar direkt i borrkroppens bakre ände utan att ha några gängor. På så sätt låter sig borrkroppen tillverkas i ett solitt utförande utifrån ett ämne, i vilket de båda vätskekanalhålen kan pipborras hela vägen mellan den främre änden och den bakre, varefter ämnets främre del dels vrids i uppvärmt tillstånd för att ge kanalerna den önskade skruvformen, dels 70 75 80 85 90 95 få .az-r 3 bearbetas genom fräsning för att bilda de utvändiga spånkanalerna. Till följd av att dylika borrar kan tillverkas av ett enda ämne i ett sammanhängande stycke, erhåller den färdiga borren betydligt bättre toleranser och prestanda än den tidigare beskrivna, tvådelade borren.

Uppfinninqens syften och särdraq Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja respektive nackdelar hos tidigare kända borr- eller grundkroppar och skapa en förbättrad verktygsgrundkropp. Ett grundläggande syfte med uppfinningen är därför att skapa en med en eller flera vätskeledningskanaler utförd grundkropp, i vilken det eller de erforderliga inloppen till kanalerna kan valfritt placeras på lämpliga ställen utmed densamma utan risk för vätskeläckage mellan å ena sidan inloppets hongänga, och å andra sidan hangängan på en slanganslutning eller en plugg. Det är även ett syfte att skapa en grundkropp med förbättrad flexibilitet vad avser möjligheterna att till densamma ansluta olika slanganslutningar. Ett annat syfte är att skapa just en borrkropp, som kan tillverkas i ett enda solitt stycke och utformas med ett eller flera inlopp, som är gängade och trots detta säkerställer läckagefri anslutning av slangar eller pluggar. inom omrâdet borrar tar uppfinningen särskilt sikte på att skapa en förbättrad spiralborr med dubbla, invändiga vätskeledningskanaler och med optimala egenskaper med avseende på måttnoggrannhet och prestanda.

Ett ytterligare syfte är att skapa en grundkropp, vilken låter sig tillverkas av ett material, t.ex. ett kompositmaterial, som, till skillnad från stål, är svårt att utforma med gängor.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det primära syftet medelst de särdrag, som är angivna i det självständiga patentkravets 1 kännetecknande del. Fördelaktiga utföranden av uppfinningen är vidare definierade i de osjälvständiga patentkraven 2-8.

Kort sammanfattninq av uppfinninqstanken Uppflnningen grundar sig på tanken att utforma hongängorna i vätskeinloppen i särskilda hylsor, vilka monteras i säten mot vilkas insidor hylsornas utsidor tätar. På så sätt säkerställs att vätska från exempelvis 100 105 110 115 120 125 130 B42 4 pipborrade kanaler ej kan läcka ut via gängförbandet mellan å ena sidan hongängan och å andra sidan hangängan på en slanganslutning eller en tätningsplugg.

Kort beskrivninq av bifoqade ritninqar På ritningarna är: Fig. 1 en perspektivisk sprängvy visande dels en i form av en borrkropp exemplifierad grundkropp enligt uppfinningen, dels två par hylsor och tätningspluggar för densamma, Fig. 2 en delvis i längdsektion och delvis i sidovy visad sprängvy av borrkroppens bakre del i förstorad skala, Fig. 3 en förstorad tvärsektion lll-lll i fig. 2, Fig. 4 en förstorad tvärsektion lV-lV i fig. 2, Fig. 5 en detaljsektion visande borrkroppens bakre ändparti och en från detta skild hylsa, och Fig. 6 en mot Fig. 4 svarande tvärsektion, vari hylsan visas åtskild från borrkroppen.

Detalierad beskrivninq av ett föredraqet utförande av uppfinningen På ritningarna visas en borrkropp i form av en färdigställd, brukbar borr, vilken är förfärdigad i ett enda solitt materialstycke, företrädesvis av stål, och inbegriper en bakre del 1, som är åtskild från en främre del 2 via en krage 3.

Likt andra borrar uppvisar borrkroppen en i sin helhet med 4 betecknad mantelyta samt främre och bakre ändar 5, 6 av vilka den sistnämnda har formen av en ringformig, plan yta, vilken sträcker sig i rät vinkel mot en geometrisk centrumaxel C, kring vilken borrkroppen kan vara roterbar. l den främre änden eller spetsen 5 finns skär eller skäreggar (ej synliga) för spånavskiljningen och håltagningen. Närmare bestämt ingår två skäreggar till vilka är anslutna spånkanaler 7, som åtskiljer två bommar 8. l detta fall, då verktyget utgörs av spiralborr, är såväl bommarna 8 som spånkanalerna 7 skruvformiga och sträcker sig bakåt från spetsen 5 ungefär fram till kragen 3.

Det må även noteras att den i sin helhet med 4 betecknade mantelytan inbegriper tre olika delytor, nämligen en delyta 4a utmed den främre delen 2, en 135 140 145 150 155 160 165 E42 5 delyta 4b utmed kragen 3, samt en delyta 4c utmed den bakre delen 1. l den sistnämnda delytan 4c är utformad en plan yta 9 för att möjliggöra vridmomentöverföring till borrkroppen eller hålla fast denna, då den bakre delen 1 monteras i ett maskinfäste. inuti borrkroppen är utformade två vätskekanaler 10, vilkas bakre partier är synliga i Fig. 2 och vilkas främre partier sträcker sig genom bommarna 8 i borrkroppens främre del 2. Närmare bestämt sträcker sig kanalerna 10 fram till utlopp 11, av vilka ett är synligt i Fig. 1. Till kanalerna 10 kan vätska i detta fall tillföras via två inlopp 12, 13, av vilka det ena 12 öppnar sig i borrkroppens bakre ände och det andra 13 i mantelytan, närmare bestämt i den delyta 4b, som ingår i kragen 3. Till dessa inlopp skall kunna kopplas antingen en tätningsplugg 14 eller en slanganslutning (ej visad) för att erbjuda användaren möjlighet att tillföra vätskan antingen bakifrån eller från sidan, varvid det outnyttjade inloppet tillsluts medelst en plugg. Såväl tätningspluggarna som slanganslutningarna är utformade med hangängor 15 avsedda att skruvas fast i hongängor, som omsluter eller avgränsar inloppen 12, 13. För att säkerställa god vätsketätning är båda typerna av gängor på konventionellt sätt utformade med en svag konicitet.

Så långt den visade borrkroppen hittills beskrivits är densamma i allt väsentligt tidigare känd.

Enligt uppfinningen är det enskilda inloppets 12, 13 hongänga utformad i en hylsa, som i sin tur är införd i ett säte. l och med att hylsorna principiellt är utförda på ett och samma sätt, ehuru de har olika dimensioner, har desamma försetts med en och samma hänvisningsbeteckning 16, medan de båda sätena individuellt betecknas 17 resp. 18. I det visade, föredragna utförandet har såväl hylsorna som tillhörande säten rotationssymmetrisk grundform. Närmare bestämt är den enskilda hylsan 16 (se Fig. 5) ringformig och avgränsad av dels en utvändig, slät yta 19, som i detta fall är cylindrisk och har en ytterdiameter ODi, dels två ringformiga ändytor 20, 21, vilka sträcker sig i rät vinkel mot hylsans centrumaxel (saknar hänvisningsbeteckning). l hylsans invändiga yta är utformad en hongänga 22, vilken, såsom tidigare nämnts, har en svagt konisk form, något som medför att hylsans inre, ringformiga ändyta 20 är något bredare än den yttre ändytan 21. Såväl sätet 17 som sätet 18 avgränsas av 170 175 180 185 190 195 53131 Qåâ 6 dels en ändlös eller rotationssymmetrisk innervägg 23, dels en botten 24. l båda fallen är innerväggen 23 cylindrisk och har en diameter lDj som i huvudsak svarar mot hylsans ytterdiameter OD1 för att täta mot den enskilda hylsans cylindriska utsida 19. l detta sammanhang skall nämnas att hylsan kan fixeras i tillhörande säte på olika sätt, vilka dock alltid skall säkerställa tätning så att vätska ej kan passera mellan hylsans utsida och sätets innervägg.

Utförda prov har visat att hylsan kan limmas fast i sätet, men även andra förband är tänkbara, tex. krympförband.

Hylsan 16 tillverkas i praktiken av stål eller annat likvärdigt material, i vilket hållfasta gängor låter sig utformas, i synnerhet genom svarvning Såsom tydligt framgår av Fig. 2 och 5 är den hylsa 16, som är monterad i borrkroppens bakre säte 17, kortare än själva sätet. På så sätt uppstår mellan hylsans inre ände 20 och sätets botten 24 (vilken är plan och cirkulär), ett utrymme eller mellanrum 25, i vilket kanalerna 10 öppnar sig med full tvärsnittsarea. De båda vätskekanalerna 10 öppnar sig även i sätet 18, men i detta fall i sätets cylindriska innervägg 23, närmare bestämt i det utrymme, som bildas mellan den korta hylsans 16 inre ändyta 20 och det längre sätets bottenyta 24. Från detta utrymme i sätet 18 fortsätter kanalerna ut i bommarna 8 i borrkroppens främre del 2.

Såsom framgår av Fig. 3 är de båda kanalerna 10 i borrkroppens bakre del 1 gemensamt belägna i ett diametralplan P och åtskilda på ett avstånd L räknat mellan de radiellt yttre partierna av kanalernas insidor. Av Fig. 5 framgår att hylsan 16 har en ytterdiameter 001 som är något större än avståndet L, vilket i sin tur är större än hongängans 22 minsta diameter lD2. Tack vare utrymmet 25 mellan hylsan 16 och sätets botten 24, kommer dock hylsan ej att hindra ett fritt vätskeflöde in i kanalerna. l Fig. 5 visas även att en ringformig ansatsyta 26 är utformad i sätets cylindriska innervägg 23, närmare bestämt för att tjäna såsom ett stopp, som bestämmer hylsans inre ändläge i sätet. Se även Fig. 6.

Genom att i enlighet med uppfinningen utforma inloppens 12, 13 hongängor i hylsor eller infattningar av ovan beskrivet slag, behöver några gängade lopp aldrig skära eller korsa borrkroppens vätskeledningskanaler 10.

Detta erbjuder i praktiken ett flertal fördelar, av vilka en är att kanalerna kan 200 205 210 215 220 225 230 53% 842 7 skapas genom pipborrning i ett enda materialstycke. Närmare bestämt kan den visade borren tillverkas på följande sätt. i ett cylinderformat ämne, tex. av stål, borras, lämpligen med hjälp av pipborrar, två parallella hål, som sträcker sig hela vägen mellan ämnets främre och bakre ändar, varvid hålen lokaliseras tämligen nära ämnets mantelyta för att senare hamna i de delar av bommarna 8, som innehåller mycket gods. I nästa steg värms ämnet upp och spänns med sin bakre del fast i en fixtur, varefter den främre delen vrids så att de borrade hålen erhåller önskad skruvform. I nästa steg, då ämnet svalnat, vidtar formning av spånkanalerna 7 i ämnets främre del, något som kan ske genom fräsning och/eller slipning, samt utformning av sätena 17, 18 för tillhörande hylsor, något som kan ske genom fräsning och/eller borrning. Efter härdning monteras de på annat håll tillverkade hylsorna för att bilda en bruksfärdig borr enligt ritningarna. l sin generella tillämpning på verktygsgrundkroppar erbjuder uppfinningen den fördelen att ett gängförsett inlopp till en invändig kanal i grundkroppen kan valfritt placeras på lämpligt ställe utan risk för vätskeläckage i gängförbandet till exempelvis en slanganslutning eller en plugg. Dessutom erbjuder uppfinningen väsentliga fördelar med avseende på materialvalet i grundkroppen. Sålunda kan grundkroppen tillverkas av ett material, i vilket det är svårt eller omöjligt att utforma hållfasta gängor. Med andra ord kan hylsan med hongängan tillverkas av stål eller annat likvärdigt material, medan grundkroppen förfärdigas av ett annat material än stål, t.ex. ett kompositmaterial. l sin tillämpning på just borrkroppar erbjuder uppfinningen vidare den fördelen att erforderliga vätskekanaler kan pipborras i ett sammanhängande ämne oavsett antalet kanaler i detsamma, varvid den färdiga borrkroppen erhåller excellenta egenskaper med avseende på måttnoggrannhet och toleranser i jämförelse med sådana borrar, som måste sättas samman av två förbearbetade delar.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad enbart till det ovan beskrivna och på ritningarna visade utförandet. Sålunda är det möjligt att tillämpa uppfinningen även på sådana grundkroppar, som ej ingår i borrar och som inbegriper ett 235 240 8 annat antal vätskeledningskanaler än just två, t.ex. blott en. Den är även tillämplig på borrar med spånkanaler och bommar, som har annan form än just skruvformig, tex. rak. Det är till och med tänkbart att tillverka borr- eller grundkroppen utifrån två olika materialsorter, nämligen genom att på metallurgisk väg förena två delkroppar under bildande av ett utgångsämne, som i ett senare skede utformas med genomgående kanalhål, spånkanaler och säten för hylsorna på ovan beskrivet sätt. Generellt kan uppfinningen även tillämpas på vilka som helst andra skärverktyg än just borrar, t.ex. fräsverktyg, svarvverktyg, universalverktyg, etc.

Claims (8)

245 250 255 260 265 270 Ei 3 'i E ä, E 9 Patentkrav

1. Grundkropp till verktyg för spånavskiljande bearbetning; innefattande en invändig kanal (10) och ett av en hongänga (22) omslutet inlopp (12, 13) för tillförsel av vätska till kanalen, k ä n n e te c k n a d a v, att inloppets (12, 13) hongänga (22) är utformad i en hylsa (16), som är införd i ett av såväl en ändlös innervägg (23) som en botten (24) avgränsat säte (17, 18), i vilket kanalen (10) mynnar.

2. Grundkropp enligt krav 1, k ä n n e te c k n a d a v, att hylsan (16) och grundkroppen är förfärdigade av olika material.

3. Grundkropp enligt krav 2, k ä n n e te c k n a d a v, att hylsan (16) består av stål.

4. Grundkropp enligt något av föregående krav, i form av en borrkropp, vilken inbegriper en mantelyta (4) och främre jämte bakre ändar (5, 6) mellan vilka sträcker sig en geometrisk centrumaxel (C), och i vilken kanalen (10) sträcker sig från den främre änden (5) mot den bakre (6), k ä n n e te c k n a d a v, att inloppshylsan (16) är placerad i ett säte (17), som öppnar sig i den bakre änden (6), och sträcker sig i förlängning av kanalen (10).

5. Grundkropp enligt något av kraven 1-3, i form av en borrkropp, vilken inbegriper en mantelyta (4) och främre jämte bakre ändar (5, 6) mellan vilka sträcker sig en geometrisk centrumaxel (C), och i vilken kanalen (10) sträcker sig från den främre änden (5) mot den bakre (6), k ä n n e te c k n a d a v, att inloppshylsan (16) är placerad l ett säte (18), som öppnar sig i mantelytan (4) och sträcker sig i vinkel mot kanalen (10).

6. Grundkropp enligt krav 4, varvid densamma inbegriper två kanaler (10), som båda är åtskilda från centrumaxeln (C) och åtminstone i en bakre del (1) av grundkroppen gemensamt belägna i ett diametralplan (P), 275 280 285 EB? 843 10 k ä n n e te c k n a d a v, att sätets (17) botten (24) har en cirkulär konturform och en diameter (D1), som är större än det största diametrala avståndet (L) mellan de båda kanalernas (10) insidor.

7. Grundkropp enligt krav 6, k ä n n e te c k n a d a v, att hylsan (16) dels har en innerdlameter (lDg), som är mindre än det största avståndet (L) mellan kanalernas (10) insidor, dels är kortare än sätet (17) för att mellan sin inre ände (20) och sätets botten (24) avgränsa ett utrymme (25), i vilket kanalen (10) öppnar sig med full tvärsnittsarea.

8. Grundkropp enligt något av föregående krav, k a' n n e t e c k n a d a v, att hylsans (16) inre ände (20) är ansatt mot en ringformig ansatsyta (26), som är axiellt fjärmad från sätets (17, 18) botten (24).