SE1150447A1 - Roterbart borrverktyg samt grundkropp härför - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 Sammanfattning av ubbfinninoen Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att helt eller delvis undanröja ovan nämnda problem. Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen medelst ett roterbart borrverktyg enligt krav 1 och medelst en grundkropp för ett sådant roterbart borrverktyg enligt krav 13.

Ett roterbart borrverktyg för spånavskiljande bearbetning innefattar enligt uppfinningen en grundkropp och en skärtopp som är löstagbart förbindbar med grundkroppen. Skärtoppen har en axiell utsträckning längs med en längdaxel mellan en främre skärände med spånavskiljande förmåga och en bakre kopplingsände, vilken främre skärände har en skärande diameter som i ett tillhörande tvärsnitt definierar en skärcirkel med längdaxeln som centrum. Grundkroppen har en axiell utsträckning längs med en längdaxel mellan en främre kopplingsände och en bakre infästningsände och innefattar åtminstone en spånkanal. Varje åtminstone en spånkanal sträcker sig från kopplingsänden mot infästningsänden och är så utformad att, när skärtoppen är förbunden med grundkroppen, spånor som avskiljs av skäränden mottas i någon av varje åtminstone en spånkanal för transport mot infästningsänden. Skärtoppen hari sin kopplingsände en handel som sträcker sig axiellt utåt från kopplingsänden, och grundkroppen har i sin kopplingsände en hondel som sträcker sig från kopplingsänden axiellt inåt i grundkroppen, vilken hondel är utformad för mottagande av skärtoppens handel när skärtoppen är förbunden med grundkroppen. Varje åtminstone en spånkanal, i varje tvärsnitt utmed grundkroppens längdaxel, har ett djup som är lika med skillnaden mellan nämnda skärcirkels radie och en radie för en största möjlig kärncirkel, som har längdaxeln som centrum och som tangerar en begränsningskurva för respektive spånkanal i ifrågavarande tvärsnitt. Grundkroppen indelas i längdled i ett kopplingsavsnitt som sträcker sig axiellt bakåt från grundkroppens kopplingsände, och i ett axiellt bakom kopplingsavsnittet beläget transportavsnitt som sträcker sig bakåt mot grundkroppens infästningsände och är längre än kopplingsavsnittet, varvid varje åtminstone en spånkanal sträcker sig genom kopplingsavsnittet och transportavsnittet. Åtminstone väsentligen hela hondelen är belägen i kopplingsavsnittet, och varje åtminstone en spånkanal har ett mindre djup i kopplingsavsnittet än i transportavsnittet. 10 15 20 25 30 Till grund för uppfinningen ligger således en insikt om att borrverktygets grundkropp kan indelas i flera avsnitt i vilka spånkanalen utformas olika för optimering av olika egenskaper i respektive avsnitt. Enligt uppfinningen innefattar grundkroppen ett kopplingsavsnitt och ett transportavsnitt, varvid spånkanalen har ett mindre djup i kopplingsavsnittet än i transportavsnittet. Detta innebär att grundkroppens liv blir bredarei kopplinsavsnittet än i transportavsnittet. Ett bredare liv i kopplingsavsnittet möjliggör i sin tur att skärtoppens handel kan utformas med ett större tvärsnitt och/eller att godstjockleken på ett väggparti mellan spånkanalen och hondelen i kopplingsavsnittet kan göras tjockare. Samtidigt möjliggör spänkanalens större djup i transportavsnittet, som är längre än kopplingsavsnittet, en bättre spånevakuering än vad som hade varit möjligt om spånkanalen i transportavsnittet haft samma djup som i kopplingsavsnittet. Enligt uppfinningen är alltså ett främre, kortare avsnitt av grundkroppen, nämligen kopplingsavsnittet, utformat med en grundare spånkanal för erhållande av en mer hållfast koppling mellan skärtopp och grundkropp, samt ett bakre, längre avsnitt utformat med en djupare spånkanal för erhållande av god spånevakuering.

Ett roterbart borrverktyg enligt uppfinningen lämpar sig för spånavskiljande eller skärande bearbetning av arbetsstycken av metall, såsom stål, gjutjärn, aluminium, titan, gulmetaller, etc. Borrverktyget kan även användas för bearbetning av kompositmaterial av olika slag. Borrverktyget kan vara monterat i en verktygsmaskin som bringar verktyget att rotera. Vanligtvis matas verktyget i axiellt led för borrning av hål eller uppborrning av ett befintligt hål i ett arbetsstycke. Det kan dock även förkomma tillämpningar där verktyget matas i leder tvärs den axiella.

Borrverktyget enligt uppfinningen är av det inledningsvis beskrivna slaget, nämligen ett verktyg som är sammansatt av axiella delar. Borrverktyget innefattar en grundkropp och ett med denna löstagbart förbundet och därmed utbytbart huvud i form av en skärtopp. Verktyget enligt uppfinningen kan innefatta även ytterligare axiella delar, såsom till exempel skarvdelar eller adaptrar för anpassning till olika verktygsmaskiner.

Verktygets längdaxel sammanfaller vanligtvis med dess rotationsaxel. Detsamma gäller för de i verktyget ingående axiella delarna. 10 15 20 25 30 Med uttrycken ”främre” och ”bakre” avses i denna ansökan riktningar längs verktygets längdaxel, varvid ”främre” riktningen för skärtoppens axiella matningsriktning vid bearbetning och ”bakre” den härtill motsatta riktningen.

Skärtoppen är den del av verktyget som utför själva bearbetningen. Vanligtvis är skärtoppen just verktygets topp och den har vanligtvis en begränsad axiell utsträckning.

Verktygets skäreggar ingår i skärtoppen, varvid de kan vara integrerade och i ett stycke med skärtoppen eller vara anordnade på skär som är fästa vid skärtoppen. Skärtoppen har ofta en axiell längd som ungefär motsvarar den längd som behövs för att härbärgera skäreggarna, varvid längden för kopplingsdetaljer, som är avsedda för skärtoppens koppling till verktygets grundkropp, kan tillkomma.

Skärtoppen kan vara försedd med en eller flera skäreggar, vilka kan vara anordnade fördelande i radiell led och/elleri omkretsled. Skäreggarna utför spånavskiljande bearbetning och i förkommande fall även gnuggande bearbetning, såsom slipning av till exempel de utskurna hålets väggar.

När verktyget roteras runt sin längdaxel och matas endast axiellt, skär skäreggen/skäreggarna på skärtoppen ut ett cirkulärt hål. I föreliggande ansökan avses detta håls diameter med uttrycket ”skärande diameter” och hålets tvärsnitt benämns ”skärtoppens skärcirkel”. Skärtoppens skärande diameter kan även mätas upp genom att mäta radien mellan den yttersta punkten på den yttersta skäreggen och rotationsaxeln. En cirkel med denna radie utgör skärcirkeln.

Verktygets grundkropp innefattar en bakre infästningsände som kan vara utformad att passa i en verktygsmaskin eller linkande för drivning och matning av verktyget under bearbetning av ett arbetsstycke. Grundkroppen är vid bearbetning av ett arbetsstycke kopplad till skärtoppen i sin främre ände. Grundkroppen bör således vara utformad tillräckligt styv och hållfast för att kunna överföra rotation och matning från verktygsmaskinen till skärtoppen för den tänkta bearbetningen.

Grundkroppen är även utformad för transport av spånor som avskilts från ett arbetsstycke av skärtoppen genom att vara försedd med spånkanaler. Vid bearbetning rör sig avskilda spånor genom spånkanalerna bort från arbetsstycket mot grundkroppens infästningsände. 10 15 20 25 30 Grundkroppen kan även innefatta detaljer för överföring av vridmoment och rotation från grundkroppen till skärtoppen såsom exempelvis medbringare som kan ligga an mot anslagsytor hos skärtoppen.

Grundkroppen kan innefatta en eller flera spånkanaler. Vanligtvis innefattar grundkroppen samma antal spånkanaler som skärtoppens skäreggar har i omkretsled åtskilda positioner. Således, om skärtoppen innefattar två diametralt vid skärtoppens omkrets placerade skäreggar, innefattar en tillhörande grundkropp två diametralt anordnade spånkanaler för mottagning och bortförsel av spånor från respektive skäregg.

Det är dock även möjligt att spånor från flera skåreggar med olika perifer placering tas emot av samma spånkanal.

En spånkanal i grundkroppen kan sträcka sig helixformat längs grundkroppen eller väsentligen parallellt med längdaxeln.

En spånkanal i grundkroppen kan innefatta en krökt, konkav yta eller flera konkava delytor. Spånkanalen kan i ett godtyckligt tvärsnitt ha en begränsningskurva med en konstant eller varierande krökningsradie. Delytorna hos en spånkanal i en utföringsform av uppfinningen som innefattar flera delytor kan, i ett godtyckligt tvärsnitt, ha samma eller olika krökning.

En spånkanal har i varje tvärsnitt utefter grundkroppen ett djup, eller med andra ord, i varje tvärsnitt har spånkanalen en begränsningskurva som befinner sig innanför skärcirkeln. Spånkanalens djup definieras i denna ansökan som skillnaden mellan skärcirkelns radie och en radie för en största möjlig kärncirkel. Kärncirkeln definieras i sin tur som den största cirkeln med längdaxeln som centrum och som tangerar spånkanalens begränsningskurva. Med andra ord är kärncirkeln den största cirkel som i ifrågavarande tvärsnitt kan ritas in med längdaxeln som centrum utan att korsa spånkanalens begränsningskurva. Om grundkroppen enligt en utföringsform av uppfinningen har två diametralt belägna och symmetriska spånkanaler motsvaras denna största kärncirkels diameter av grundkroppens minsta livtjocklek i det aktuella tvärsnittet.

I andra utföringsformer, till exempel där spånkanalerna är osymmetriska eller där spånkanalerna innefattar flera delytor, kan nämnda minsta livtjocklek skilja sig från nämnda största kärncirkelns diameter. 10 15 20 25 30 Enligt uppfinningen har skärtoppen en handel som utskjuter från skärtoppens koppiingsände. Grundkroppen har en mot en tillhörande skärtopp komplementär hondel som sträcker sig axiellt inåt från grundkroppens koppiingsände. Enligt uppfinningen har hondelen en sådan dimension att åtminstone ett parti av handelen kan mottas i hondelen.

Han- och hondelarna kan vara utformade och placerade för att centrera skärtoppen relativt grundkroppen och/eller för att låsa, eller vara en del av låsningen, av skärtoppen vid grundkroppen.

Handelen kan passa i hondelen med spel, väsentligen utan spel, med friktion, och/eller under deformation av handel och/eller hondel. Han- och hondelen kan när de är förbundna med varandra utgöra eller vara en del av låsningen mellan skärtoppen och grundkroppen. Detta kan realiseras genom att han- och hondelen tillsammans bildar ett friktionsförband. Han- och hondelen kan dessutom elleri stället innefatta formbindande kopplingsdetaljer för åstadkommande av en formbunden koppling eller låsning, till exempel bajonettkoppling.

Handelen kan innefatta en godtycklig, lämplig utskjutande detalj eller detaljer som är avpassade att mottas i en eller flera hondelar i form av en eller flera urtagningar, urborrningar. Handelen kan innefatta en utskjutande tapp med godtyckligt tvärsnitt, till exempel cirkulärt, ovalt, annan rundad kurvform, rektangulärt eller polygonformat.

Hondelen kan ha motsvarande form. Han- och hon delen kan ha varierande tvärsnitt, till exempel vara koniska. Handelen kan mottas helt eller delvis i hondelen och kan ligga an mot hondelens botten. Det kan även finnas en spalt mellan handelen och hondelens botten när handelen är mottagen i hondelen.

Han- och hondelarna kan vara anordnade centrerat ru nt respektive skärtoppens och grundkroppens längdaxlar, vilket fördelaktigt ger en enklare konstruktion. Det är dock också möjligt att de är ocentrerade, men så placerade att skärtoppen och grundkroppen får önskad placering relativt varandra när de är sammankopplade.

Enligt uppfinningen är grundkroppen indelad i ett främre kopplingsavsnitt och ett bakre transportavsnitt. Ett avsnitt motsvarar ett parti av grundkroppen och omfattar grundkroppens hela radiella utsträckning över en del av dess längd. Grundkroppen kan enligt utföringsformer av uppfinningen indelas i ytterligare avsnitt. 10 15 20 25 30 Enligt uppfinningen har grundkroppens spånkanal/spånkanaler ett mindre djup i kopplingsavsnittet än i transportavsnittet. Med andra ord, en spånkanal har ett mindre djup vid grundkroppens främre ände än vid ett stycke längre bak. Enligt uppfinningen sträcker sig kopplingsavsnittet från gru ndkroppens främre ände över åtminstone väsentligen hela hondelens längd. Således har en spånkanal det mindre djupet över väsentligen den dellängd av grundkroppen där hondelen befinner sig. Tack vare spänkanalens mindre djup i detta avsnitt blir spänkanalens största kärncirkel större i detta kopplingsavsnitt än i transportavsnittet där spånkanalen har ett större djup.

Härigenom erhålls ett större utrymme för kopplingsdetaljerna han- och hondel. Jämfört med ett känt borrverktyg med konstant djup på spåkanalen, kan hondelen utformas med ett större tvärsnitt för mottagande av en handel som gjorts hällfastare genom ett större tvärsnitt, varvid tjockleken på ett väggparti mellan hondel och spånkanal kan vara detsamma som i ett sådant känt borrverktyg. Det är även möjligt att ha samma storlek på han- och hondelarnas tvärsnitt som i ett sådant känt borrverktyg, men då erhålla ett tjockare och därmed mer hålfast väggparti mellan spånkanal och hondel. Även kombinationer av detta är möjliga inom ramen för föreliggande uppfinning.

Enligt uppfinningen kan en mindre del av hondelen befinna sig utanför kopplingsavsnittet, varvid denna del bör vara så liten att den positiva effekten av förbättrad styrka i kopplingsavsnittet inte går förlorad.

En spånkanal hos borrverktyget enligt uppfinningen har vidare ett större djup i transportavsnittet än i kopplingsavsnittet. Det större djupet i transportavsnittet motsvarar sådana djup som spånkanaleri kända borrverktyg normalt har för fungerande spåntransport. Det mindre djupet i spänkanalen i kopplingsavsnittet innebär visserligen en försämrad spåntransport i detta avsnitt, men eftersom kopplingsavsnittet är beläget i borrverktygets främre ände och är relativt kort, blir påverkan liten. Kopplingsavsnittet med det mindre djupet kan alltså sträcka sig ett stycke förbi hondelens botten, men bör göras så kort som möjligt för att påverka spåntransporten så lite som möjligt. Vanligtvis sträcker sig transportavsnittet ända till nära grundkroppens infästningsände eller nära ett avsnitt i grundkroppen som är avsett för grundkroppens infästning. En spånkanal har en större andel av sin längd i transportavsnittet än i kopplingsavsnittet. 10 15 20 25 30 Enligt uppfinningen kan en spånkanal ha konstant djup längs väsentligen hela kopplingsavsnittet och/eller transportavsnittet. Det är dock även möjligt med varierande djup i avsnitten, varvid dock kopplingsavsnittets största djup är mindre än transportavsnittets minsta djup.

Enligt en utföringsform av borrverktyget kan grundkroppen indelas även i ett avsnitt för infästning i en verktygsmaskin. Detta avsnitt kan vara längre än transportavsnittet, men vanligtvis är transportavsnittet det längsta avsnittet av grundkroppen.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är grundkroppen indelad l även ett övergångsavsnitt som är beläget mellan kopplingsavsnittet och transportavsnittet. I övergängsavsnittet ändras en spånkanals djup från det mindre djupet i kopplingsavsnittet till det större djupet i transportavsnittet. Övergängsavsnittet kan vara mycket kort, varvid djupet ändras ansatsliknande eller i ett steg. En fördel härmed är att en spänkanal snabbt får ett för spåntransport mer fördelaktigt djup. Övergängsavsnittet kan även vara något längre så att djupet ändras mer gradvis. Fördelar härmed är att spåntransporten blir jämnare och att spånorna sliter mindre på spånkanalens yta.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är skillnaden mellan varje åtminstone en spånkanals djup i transportavsnittet och i kopplinsavsnittet maximalt 3% av skärcirkelns diameter och/eller minimalt 0,5% av skärcirkelns diameter. En större skillnad ger en borr som kan vara för vek för vissa tillämpningar. Vid en mindre skillnad minskar den positiva effekten av kombinationen enligt uppfinningen med hållfast koppling mellan skärtopp och grundkropp samt god spåntransport. Föredraget är skillnaden mellan varje åtminstone en spånkanals djup i transportavsnittet och i kopplinsavsnittet maximalt 2,5% av skärcirkelns diameter och/eller minimalt O,7% av skärcirkelns diameter. Skillnader i djup inom detta intervall utgör en fördelaktig kombination av god hållfasthet i kopplingsavsnittet och god transportförmågai transportavsnittet som fungerar väl för de vanligast förekommande tillämpningarna.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar en spånkanal i kopplingsavsnittet två konkava delytor som ansluter till varandra. De två delytorna bildar i ett tvärsnitt en kurva med två dalar. Motsvarande kurva för en spånkanal med endast en konkav yta har bara en dal, vilken oftast hamnar nära grundkroppens längdaxel. Vid 10 15 20 25 30 en spänkanal med två konkava delytor kan delytornas dalar förläggas på var sin sida om ett symmetriplan genom grundkroppens Iängdaxel, eller med andra ord, den ena dalen förläggs i rotationsriktningen den andra mot rotationsriktningen, så att grundkroppens liv blir tjockare vid längdaxeln. Härigenom kan med samma volym för spånkanalen med de två delytorna som för en spånkanal med endast en delyta fördelaktigt en större maximal kärncirkel få plats. Därmed erhålls större utrymme för han- och hondelarna. l\/lotsvarande effekt erhålls för en spänkanal med fyra konkava delytor eller högre jämnt antal delytor.

I en sådan utföringsform av uppfinningen kan alla spånkanaler innefatta två delytor eller endast någon eller några av dem.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är borrverktyget försett med en kanal för kylmedium. Kanalen är utformad så att kylmediet transporteras från en bakre del av grundkroppen till skäreggarnai skärtoppen. Kylkanalen kan innefatta en central kanal som sträcker sig genom åtminstone största delen av transportavsnittet innan den avviker mot skärtoppens perifera skär i en eller flera grenar. I en utföringsform med flera spånkanaler kan transportavsnittet vara försett med flera kylkanaler som sträcker sig mellan spånkanalerna. I utföringsformer där spånkanalerna har en helixform kan även kylkanalerna sträcka sig bredvid spånkanalerna i helixform.

I en sådan utföringsform med en central kylkanal i transportavsnittet kan den minsta godstjockleken mellan den centrala kylkanalen och en spänkanal i transportavsnittet vara lika stor eller ungefär lika som den minsta godstjockleken mellan samma spånkanal och hondelen i kopplingsavsnittet. En fördel härmed är grundkroppen har väsentligen samma hållfasthet och styvhet över både dessa avsnitt, alltså över största delen av sin längd.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar borrverktyget Iåsmedel för låsning av skärtoppen vid grundkroppen. Han- och hondelen kan utgöra hela eller en del av denna låsning, men även ytterligare detaljer kan omfattas såsom exempelvis en radiell låsskruv.

Kort beskrivning av ritninqen 10 15 20 25 10 Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hjälp av utföringsexempel och under hänvisning till bifogade, schematiska ritning. I de olika utföringsformerna används samma hänvisningsbeteckningar för lika eller motsvarande detaljer.

Fig. 1 visar i perspektiv ett borrverktyg enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning med skärtopp separerad från grundkropp, varvid kopplingsavsnittet innefattar en konkav yta _ Fig. 2 visar i perspektiv ett borrverktyg enligt den första utföringsformen av föreliggande uppfinning med skärtoppen monterad vid grundkroppen.

Fig. 3 visar i perspektiv ett borrverktyg enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning med skärtopp separerad frän grundkropp.

Fig. 4 visar i perspektiv ett borrverktyg enligt den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning med skärtoppen monterad vid grundkroppen.

Fig. 5 visar en sidovy av en grundkropp ingående i ett borrverktyg enligt den andra utföringsformen.

Fig. 6A visar ett tvärsnitt A-A enligt Fig. 5 av ett kopplingsavsnitt hos en grundkropp enligt den första utföringsformen.

Fig. 6B visar ett tvärsnitt B-B enligt Fig. 5 av ett transportavsnitt hos en grundkropp enligt den första utföringsformen.

Fig. 7A visar ett tvärsnitt A-A enligt Fig. 5 av ett kopplingsavsnitt hos en grundkropp enligt den andra utföringsformen.

Fig. 7B visar ett tvärsnitt B-B enligt Fig. 5 av ett transportavsnitt hos en grundkropp enligt den andra utföringsformen.

Fig. 8A visar ett tvärsnitt A-A enligt Fig. 5 av ett kopplingsavsnitt hos en grundkropp enligt en tredje utföringsform.

Fig. 8B visar ett tvärsnitt B-B enligt Fig. 5 av ett transportavsnitt hos en grundkropp enligt den tredje utföringsformen.

Fig. 9 visar ett tvärsnitt genom en grundkropp enligt den första utföringsformen. 10 15 20 25 30 11 Beskrivning av föredragna utförinqsformer I figurerna 1 och 2 visas ett roterbart borrverktyg för spånavskiljande bearbetning enligt en första utföringsform av uppfinningen. Borrverktyget innefattar en grundkropp 1 och ett utbytbart huvud i form av en skärtopp 2. I fig. 1 visas skärtoppen 2 separerad från grundkroppen 1 i ett Iösgjort och omonterat läge och i fig. 2 visas skärtoppen fäst vid grundkroppen 1 i ett monterat läge.

Skärtoppen 2 har en axieil utsträckning mellan en främre, under drift mot arbetsstycket vänd ände och en bakre kopplingsände. Skärtoppen 2 har en radiell utsträckning runt en längdaxel som i den visade utföringsformen är en central rotationsaxel 4.

Skärtoppen 1 är försedd med två skäreggar 3 som är diametralt placerade i skärtoppens främre ände. Säreggarna 3 sträcker sig frän skärtoppens periferi mot skärtoppens centrum. I denna utföringsform är skäreggarna 3 i ett stycke med och av samma material som skärtoppen 2. I denna utföringsform är skärtoppen 1 av en hårdmetall.

Intill varje skäregg 3 finns ett spånutrymme 7. Spånutrymme 7 är utformat för mottagning av spånor som bildas av tillhörande skäregg 3 och sträcker sig axiellt bakåt till kopplingsänden.

Från skärtoppens 2 kopplingsände utskjuter en handel i form av en axieil tapp 5.

Handelen 5 har ett droppformat tvärsnitt. Handelen 5 är centralt placerad runt rotationsaxeln 4. Längs ett parti av handelens utsida är en anslagsyta 6 formad.

Skärtoppen 2 är försedd med anslagsytor 8. En anslagsyta 8 sträcker sig från skärtoppens 2 utsida ett stycke inåt i skärtoppen där den möter ett spånutrymme 7.

Spånutrymmet 7 forsätter utåt mot den motsatta utsidan av skärtoppen 2.

Grundkroppen 1 har en axieil utsträckning mellan en främre mot skärtoppen vänd kopplingsände och en bakre infästningsände. Grundkroppen har en radiell utsträckning runt en längdaxel som i den visade utföringsformen är en central rotationsaxel 4.

När skärtoppen 2 är monterad vid grundkroppen 1 befinner sig skärtoppens 2 och grundkroppens 1 rotationsaxlar 4 i linje med varandra så att de bildar en för verktyget gemensam rotationsaxel 4. 10 15 20 25 30 12 Grundkroppen 1 är i denna utföringsform försedd med två spånkanaler 9. Detta är samma antal spånkanaler 9 som antalet i omkretsled olika positioner för skärtoppens 2 skäreggar 3. Grundkroppens antal spånkanaler 9 är också detsamma som skärtoppens 2 antal spånutrymmen 7.

Grundkroppen 1 är indelad i ett kopplingsavsnitt 10, ett direkt axiellt bakom detta beläget övergångsavsnitt 11, ett direkt axiellt bakom detta beläget transportavsnitt 12 och ett direkt axiellt bakom detta beläget infästningsavsnitt 13. Spånkanalerna 9 sträcker sig från kopplingsänden genom kopplingsavsnittet 10, övergångsavsnittet 11 och transportavsnittet 12, och slutar i transportavsnittet 12 nära infästningsavsnittets 13 början. Spånkanalerna 9 skruvar sig genom nämnda avsnitt av grundkroppen 1 i en helixkurva.

Grundkroppen 1 har i sin kopplingsände en hondel i form av en axiell urtagning 14 för mottagande av skärtoppens tapp 5. Urtagningen 14 sträcker sig från kopplingsänden axiellt bakåt i grundkroppen 1. Urtagningen 14 har ett droppformat tvärsnitt som liknar tappens 5, varvid urtagningens 14 radiella dimensioner är något större än tappens 5 så att tappen 5 kan skjutas in i urtagningen 14 med ingen eller liten friktion. Hondelen 14 är centralt placerad runt rotationsaxeln 4.

Från grundkroppens 1 kopplingsände utskjuter två medbringarskänklar 15 på var sin sida om urtagningen 14. Varje medbringarskänkel 15 är försedd med en anslagsyta 17 som sträcker sig från grundkroppens 1 periferi ett stycke inåt i grundkroppen 1. I varje medbringarskänkel finns en mynning 16 för var sin av en central kylkanals grenar 24.

Grundkroppens 1 infästningsavsnitt 13 är utformat på i sig känt sätt för infästning av borrverktyget i en inte visad verktygsmaskin.

De två spånkanalerna 9 innefattar i kopplingsavsnittet 10 var sin konkav begränsningsyta 18 som formar endast en dal i spånkanalen 9. Även i transportavsnittet 12 innefattar de två spånkanalerna 9 var sin konkav begränsningsyta 18 som formar endast en dal i grundkroppen 1. l figurerna 1 och 2 syns även hur verktyget vid dess yttre omkrets på i sig känt sätt är försett med en styrlist och ett bakomliggande släppningsområde i transportavsnittet 12. 10 15 20 25 30 13 l figurerna 3 och 4 visas en andra utföringsform av borrverktyget enligt uppfinningen, vilken har många särdrag gemensamt med utföringsformen enligt figurerna 1 och 2, varför beskrivningen av den andra utföringsformen begränsas till skillnader. l den andra utförföringsformen innefattar spånkanalerna 9 i kopplinsavsnittet var sina två delytor 19, 20. En spånkanals 9 två delytor 19, 20 formar var sin dal i spånkanalen 9. l transportavsnittet 12 innefattar de två spånkanalerna 9 var sin konkav begränsningsyta 21 som formar endast en dal i spånkanalen 9.

I fig. 5 visas i en förstorad sidovy av den främre/övre delen av en grundkropp 1 enligt den andra utföringsformen. I figuren visas kopplingsavsnittets 10 utsträckning axiellt bakåt i grundkroppen från hondelens 14 mynning. En främre del av transportavsnittet 12 sträcker sig axiellt bakåt från ett övergångsavsnitt 11. Övergångsavsnittet 11 sträcker sig mellan kopplingsavsnittet och transportavsnittet 12.

Av figuren framgår de axiella lägena för de tvärsnitt som visas i figurerna 7A och 7B, varvid motsvarande axiella lägen gäller för tvärsnitten enligt figurerna 6A, 6B och 8A, 8B av respektive den första utföringsformen och en tredje utföringsform. l figur 5 syns ett radiellt hål 22 från grundkroppens 1 utsida till hondelen 14 för en inte visad låsskruv. l figur 6A visas således ett tvärsnitt genom grundkroppen enligt den första utföringsformen som motsvarar tvärsnittet vid A-A enligt figur 5. Detta tvärsnitt A-A är beläget i kopplingsavsnittet 10. Hondelen 14 har ett droppformigt tvärsnitt där droppen har en botten 25 och en topp 26. Hondelen 14 är centralt placerad runt rotationsaxeln 4.

På var sin sida om hondelen sträcker sig grenar 24 av kylkanalen. Hålet 22 mynnar i hondelen 14 ungefär vid det radiella läget för droppens topp 26.

Den första utföringsformen av borrverktyget enligt uppfinningen definierar en skärcirkel 23 som visas streckad i figurerna 6A, B. När verktyget vid bearbetning av ett arbetsstycke roteras runt sin längdaxel 4 och matas endast axiellt, skär skäreggarna 3 på skärtoppen 2 ut ett cirkulärt hål, vilket har samma tvärsnitt som skärcirkeln 23.

Skärcirkeln 23 har borrverktygets rotationsaxel 4 som centrum och en radie 27. l den första utföringsformen enligt figurerna 1, 2 och 6 innefattar varje spånkanal 9 i kopplingsavsnittet 10 en konkav yta vars begränsningskurva 28 formar en dal. 10 15 20 25 30 14 Begränsningskurvan 28 har en konstant krökning. Spänkanalernas 9 tvärsnitt är symmetriskt över en diameter i tvärsnittet.

En största möjlig kärncirkel 29 som tangerar begränsningskurvan 28 visas streckad med långa streck i figur 6A. Eftersom späkanalerna 9 är symmetriska tangerar kärncirkeln 29 båda spånkanalerna 9 och är gemensam för båda spånkanalerna 9.

Kärncirkeln 29 har rotationsaxeln 4 som centrum och en radie 30.

Skillnaden mellan skärcirkelns 23 radie 27 och radien 30 för en spånkanals 9 kärncirkel 29 utgör spånkanalens djup i det aktuella tvärsnittet A-A. Eftersom spånkanalerna 9 är symmetriska har de samma djup.

I figur 6B visas ett tvärsnitt genom grundkroppen 1 enligt den första utföringsformen som motsvarar tvärsnittet vid B-B enligt figur 5. Detta tvärsnitt B-B är beläget i transportavsnittet 12. En central kylmedelskanal 35 sträcker sig genom transportavsnittet 12. Kylmedelskanalen har ett cirkulärt tvärsnitt och rotationsaxeln 4 som centrum. l den första utföringsformen enligt figurerna 1, 2 och 6 innefattar varje spånkanal 9 en konkav yta även i transportavsnittet 12. Den konkava ytans begränsningskurva 31 formar en dal. Begränsningskurvan 31 har en konstant krökning. Spånkanalernas 9 tvärsnitt är symmetriskt över en diameter i tvärsnittet.

En största möjlig kärncirkel 32 äri figur 6B visad med korta streck. Eftersom späkanalerna 9 är symmetriska tangerar kärncirkeln 32 båda spånkanalerna 9 och är gemensam för båda spånkanalerna 9. Kärncirkeln 32 har rotationsaxeln 4 som centrum och en radie 33.

Skillnaden mellan skärcirkelns 23 radie 27 och radien 33 för en spånkanals 9 kärncirkel 32 utgör spånkanalens djup i det aktuella tvärsnittet B-B. Eftersom spånkanalerna 9 är symmetriska har de samma djup.

Kärncirkeln 32 och dess radie 33 har även ritats in i figur 6A. Av figur 6A framgår att kärncirkeln 32 och dess radie 33 från ett tvärsnitt i trasportavsnittet 12 är mindre än kärncirkeln 29 och dess radie 30 från ett tvärsnitt i kopplingsavsnittet 10. Således är spånkanalernas 9 djup i tvärsnittet B-B större än i tvärsnittet A-A. Detta gäller för alla tvärsnitt A-A i kopplingsavsnittet och alla tvärsnitt B-B i transportavsnittet. 10 15 20 25 30 15 Tack vare att spånkanalen 9 har ett minde djup i kopplinsavsnittet 10 blir grundkroppens liv i detta avsnitt tjockare. Ett väggparti 34 mellan hondelen 14 och en spånkanal 9 kan vidare göras tjockare än vad som hade varit möjligt om spånkanalen 9 haft det större djupet den har i transportavsnittet 12, vilket fördelaktigt gör kopplingsavsnittet mer hållfast.

Spånkanalen 9 ändrar sitt djup från det mindre i kopplingsavsnittet 10 till det större i transportavsnittet 12 i ett övergängsavsnitt 11, jmf. figur 5. Övergängsavsnittet 11 börjar där spånkanalens djup i kopplinsavsnittet 12 börjar öka någon millimeter bakom hondelens 14 botten och slutar där ökningen nätt tranportavsnittets 12 djup, där transportavsnittet 12 börjar. I den första utföringsformen är således hela hondelen 14 belägen i kopplingsavsnittet10. l den första utföringsformen är skillnaden mellan varje åtminstone en spånkanals djup i transportavsnittet och i kopplinsavsnittet 1% av skärcirkelns diameter. l den första utföringsformen har skärcirkeln en diameter på 10mm.

En vägg 36 mellan den centrala kylkanalen 35 och en spånkanal 9 har ungefär samma, nämligen en något större, minsta tjocklek som väggpartiet 34 mellan hondelen 14 och spånkanalen 9. Härigenom erhåller grundkroppen väsentligen samma hållfasthet i transportavsnittet som i kopplingsavsnittet. Även av figur 9, som visar ett tvärsnitt av grundkroppen 1 enligt den första utföringsformen, framgår kylkanalen med det centrala partiet 35 och de två grenarna 24 med sina mynningar 16. l figur 7A och 7B visas tvärsnitten A-A och B-B för den andra utföringsformen enligt figur 5. l den andra utföringsformen innefattar varje spånkanal 9 i kopplingsavsnittet 10 två konkava delytor vars begränsningskurvor 37, 38 formar två dalar, jmf. figur 7A. l transportavsnittet 12 innefattar varje spånkanal 9 en konkav yta med en begränsningskurva 39, och tvärsnittet B-B genom transportavsnittet 12 motsvarar väsentligen det som den första utföringsformen har i transportavsnittet 12 och som visas i figur 6B. l kopplingsavsnittet 10 har de två delytornas begränsningskurvor 37, 38 samma krökningsradie och samma båglängd. Därför möts de två begränsningskurvorna 37, 38 i ett område mitt för rotationsaxeln 4 så att en av de två dalarna hamnar i 10 15 20 25 30 16 rotationsriktningen den andra mot rotationsriktningen. Härigenom blir grundkroppens 1 liv tjockare i området mitt för rotationsaxeln 4 och hondelen 14 i kopplingsavsnittet 10 än vad som är möjligt med en spånkanal 9 enligt den första utföringsformen med samma volym i kopplingsavsnittet 10. Härigenom blir fördelaktigt tvärsnittets A-A största möjliga kärncirkel 29 större i den andra utföringsformen än i den första. När de två begränsningskurvorna 37, 38 möts i ett område mitt för rotationsaxeln 4 och hondelen 14 blir kärncirkeln 29 säledes maximal i detta tvärsnitt A-A.

Kärncirkeln 32 och dess radie 33 i figur 7B har även ritats in i figur 7A. Av figur 7A framgär att kärncirkeln 32 och dess radie 33 från ett tvärsnitt i trasportavsnittet 12 är mindre än kärncirkeln 29 och dess radie 30 från ett tvärsnitt i kopplingsavsnittet 10.

Vidare framgär av en jämförelse med figur 6A att skillnaden är större i den andra utföringsformen än i den första. Således är spånkanalernas 9 djup i tvärsnittet A-A mindre i den andra utföringsformen än i den första. l den andra utföringsformen är skillnaden mellan varje åtminstone en spänkanals 9 djup i transportavsnittet och i kopplinsavsnittet 1,5 % av skärcirkelns diameter som i denna andra utföringsform är 19mm.

Tack vare att spänkanalen 9 i den andra utföringsformen har ett mindre djup i kopplinsavsnittet 10 än vad den första utföringsformen har, blir grundkroppens liv i detta avsnitt ännu tjockare. Ett väggparti 34 mellan hondelen 14 och en spånkanal 9 kan alltsä också göras ännu tjockare, vilket fördelaktigt gör kopplingsavsnittet 10 än mer hållfast.

I figurerna 8A, B visas motsvarande tvärsnitt genom kopplingsavsnittet A-A och transportavsnittet B-B för en tredje utföringsform av borrverktyget.

Den tredje utföringsformen skiljer sig från den första och den andra utföringsformen genom att den har två osymmetriska spånkanaler 40, 41. En första spånkanal 40 begränsas i tvärsnittet A-A av en begränsningskurva 42 och i tvärsnittet B- B av en begränsningskurva 44. En andra spånkanal 41 begränsas i tvärsnittet A-A av en begränsningskurva 43 och i tvärsnittet B-B av en begränsningskurva 45. Spånkanalerna 40, 41 innefattar var sin yta som formar var sin dal i tvärsnittet. Den första spänkanalens 40 begränsningskurva 42 har en större krökningsradie och en kortare båglängd än vad den andra spänkanalens 41 begränsningskurva 43 har. 10 15 20 25 30 17 Den första spånkanalen 40 har i kopplingsavsnittet 10 en tillhörande maximal kärncirkel 46 som tangerar dess begränsningskurva 42 och har rotationsaxeln 4 som centrum. Denna kärncirkel har en radie 47. Den andra spånkanalen 41 har i kopplingsavsnittet 10 en tillhörande maximal kärncirkel 48 som tangerar dess begränsningskurva 44 och har rotationsaxeln 4 som centrum. Denna kärncirkel har en radie 49.

På motsvarande sätt har spånkanalernai tvärsnittet B-B var sin maximal kärncirkel 50, 52 med radier 51, 53 och rotationsaxeln som centrum.

Den första spånkanalens 40 kärncirkel 46 i kopplingsavsnittet 10 är större än dess kärncirkel 50 i transportavsnittet 12. Detsamma gäller för den andra spånkanalens 41 kärncirklar 48 och 52. För varje spånkanal 40, 41 är således djupet i tvärsnittet B-B större än i tvärsnittet A-A så att samma fördelar som beskrivits i samband med den första och den andra utföringsformen uppnås även med den tredje utföringsformen.

Den första utföringsformen av borrverktyget kan monteras och användas på följande sätt.

Skärtoppen 2 hålls ovanför grundkroppen 1 med tappen 5 inriktad ovanför urtagningen 14. Skärtoppen 2 förs sedan mellan medbringarskänklarna 15 in mot grundkroppen 1, varvid tappen 5 förs in urtagningen 14 tills skärtoppen 2 och grundkroppen 1 är helt sammanförda. Skärtoppen 2 är då så roterad relativt grundkroppen 1 att dess anslagsytor 8 ligger an mot anslagsytor 17 hos grundkroppensf medbringarskänklar 15. Vidare är skärtoppens 2 spånutrymmen 7 belägna i anslutning till var sin spänkanal 9 så att de utgör en början för tillhörande spånkanal 9. Han- och hondelarna 5, 14 i kombination med anslagsytorna 8, 17 centrerar och inriktar således skärtoppen 2 i rätt position relativt grundkroppen 1.

Därefter förs en låsskruv in genom hålet 22 tills den ligger an mot en anslagsyta 6 hos den i urtagningen 14 belägna tappen 5. Slutligen dras låsskruven åt för låsning av skärtoppen 2 relativt grundkroppen.

Det på sätt monterade borrverktyget enligt den första utföringsformen kan monteras i en verktygsmaskin genom att dess infästningsavsnitt 13 fästs däri på känt sätt. Under drift, kan skärtoppens 2 spets läggas mot ett arbetstycke.

Verktygsmaskinens vridmoment överförs till grundkroppen som i sin tur överför 10 18 vridmomentet via medbringarskänklarnas 15 anslagsytor 8 till skärtoppen 2 så att verktyget inklusive skärtopp 2 roterar runt sin rotationsaxel 4. Då kommer skärtoppens skäreggar 3 att skära ur spänor frän arbetsstycket. Spänorna tas upp i spänutrymmena 7 och transporteras till spänkanalerna 9.

Spänorna transporteras genom grundkroppens kopplingsavsnitt 10, övergångsavsnitt 11 och transportavsnitt 12 bort från arbetsstycket.

Det mindre djupet i spänkanalen 9 i kopplingsavsnittet 10 innebär visserligen en sämre späntransport i detta avsnitt, men eftersom kopplingsavsnittet är beläget i borrverktygets främre ände och är relativt kort, blir påverkan liten. Samtidigt möjliggör spånkanalens 9 mindre djup i kopplingsavsnittet en hållfast koppling mellan skärtoppen 2 och grundkropp 1. l det längre transportavsnittet 12 har spänkanalen ett större djup så att bortförseln av spänor från arbetstycket fungerar väl.

Claims (15)

10 15 20 25 30 19 Patentkrav

1. Roterbart borrverktyg för spänavskiljande bearbetning innefattande en grundkropp (1) och en skärtopp (2) som är löstagbart förbindbar med grundkroppen (1), varvid skärtoppen (2) har en axiell utsträckning längs med en Iängdaxei (4) mellan en främre skärände med spänavskiljande förmåga och en bakre kopplingsände, vilken främre skärände har en skärande diameter som i ett tillhörande tvärsnitt definierar en skärcirkel (23) med längdaxeln (4) som centrum, grundkroppen (1) har en axiell utsträckning längs med en Iängdaxei (4) mellan en främre kopplingsände och en bakre infästningsände och innefattar åtminstone en spånkanal (9, 40, 41), varje åtminstone en spånkanal (9, 40, 41) sträcker sig från kopplingsänden mot infästningsänden och är så utformad att, när skärtoppen (2) är förbunden med grundkroppen (1 ), spånor som avskiljs av skäränden mottas i någon av varje åtminstone en spånkanal (9) för transport mot infästningsänden, skärtoppen (2) i sin kopplingsände har en handel (5) som sträcker sig axiellt utåt från kopplingsänden, grundkroppen i sin kopplingsände har en hondel (14) som sträcker sig från kopplingsänden axiellt inåt i grundkroppen (1), vilken hondel (14) är utformad för mottagande av skärtoppens (2) handel (5) när skärtoppen (2) är förbunden med grundkroppen (1), och varvid varje åtminstone en spånkanal (9, 40, 41 ), i varje tvärsnitt utmed grundkroppens Iängdaxei (4), har ett djup som är lika med skillnaden mellan nämnda skärcirkels (23) radie och en radie för en största möjlig kärncirkel (29, 32,46, 48, 50, 52) som har längdaxeln som centrum och som tangerar en begränsningskurva för respektive spånkanal i ifrågavarande tvärsnitt, kännetecknat av att grundkroppen (1) i längdled indelas i ett kopplingsavsnitt (10) som sträcker sig axiellt bakåt från grundkroppens kopplingsände, och i ett axiellt bakom kopplingsavsnittet (10) beläget transportavsnitt (12) som sträcker sig bakåt mot 10 15 20 25 30 20 grundkroppens (1) infästningsände och är längre än kopplingsavsnittet (10), varvid varje åtminstone en spånkanal (9, 40, 41) sträcker sig genom kopplingsavsnittet (10) och transportavsnittet (12), åtminstone väsentligen hela hondeien (14) är belägen i kopplingsavsnittet (12), och varje åtminstone en spånkanal (9, 40, 41) har ett mindre djup i kopplingsavsnittet (10) än i transportavsnittet (12).

2. Roterbart borrverktyg enligt krav 1, varvid skillnaden mellan varje åtminstone en spänkanals djup i transportavsnittet och i kopplinsavsnittet är maximalt 3% av skärcirkels diameter.

3. Floterbart borrverktyg enligt krav 1 eller 2, varvid skillnaden mellan varje åtminstone en spänkanals djup i transportavsnittet och i kopplinsavsnittet är minimalt O,5% av skärcirkels diameter.

4. Fšoterbart borrverktyg enligt något av kraven 1 - 3, varvid hela hondeien är belägen i kopplingsavsnittet.

5. Roterbart borrverktyg enligt något av kraven 1 - 4, varvid nämnda åtminstone en spånkanal i kopplingsavsnittet innefattar en första konkav yta som ansluter till en andra konkav yta så att två dalar formas i spånkanalen.

6. Roterbart borrverktyg enligt krav 5, varvid, i varje tvärsnitt tvärs hondeien i kopplingsavsnittet, den första konkava ytan ansluter till den andra konkava ytan i ett område som är så beläget att kärncirkeln blir maximal.

7. Roterbart borrverktyg enligt krav 6, varvid, i varje tvärsnitt tvärs hondeien i kopplingsavsnittet, den första konkava ytan har en första krökning samt en första båglängd, och den andra konkava ytan har en andra krökning och en andra båglängd, vilka krökningar är väsentligen lika och vilka båglängder är väsentligen lika långa.

8. Floterbart borrverktyg enligt något av kraven 1 - 7, varvid nämnda varje åtminstone en spånkanal i transportavsnittet innefattar endast en konkav yta.

9. Floterbart borrverktyg enligt något av kraven 1 - 8, varvid grundkroppen innefattar en kylkanal som i transportavsnittet utgörs av central kanal, varvid ett väggparti mellan nämnda åtminstone en spånkanal och den centrala kanalen i 10 15 21 transportavsnittet har väsentligen samma minsta tjocklek som ett väggparti mellan nämnda åtminstone en spånkanal och hondelen i kopplingsavsnittet.

10. Fïoterbart borrverktyg enligt något av kraven 1 - 9, varvid handelen innefattar en central, cylindrisk tapp och hondelen en central, cylindrisk urtagning.

11. Fšoterbart borrverktyg enligt något av kraven 1 - 9, varvid handelen innefattar en central tapp med droppormat tvärsnitt och hondelen en central urtagning med droppformat tvärsnitt.

12. Roterbart borrverktyg enligt något av kraven 1 - 11, varvid grundkroppen innefattar två spånkanaler som i längled sträcker sig i helixform, varvid, i varje tvärsnitt, den ena spånkanalen har samma djup som den andra spånkanalen.

13. Roterbart borrverktyg enligt något av kraven 1- 12, varvid grundkroppen innefattar två medbringarskänklar vilka sträcker sig axiellt utåt från kopplingsänden och vilka är anordnade att motta skärtoppen mellan sig för överförande av vridmoment till skärtoppen.

14. Roterbart borrverktyg enligt något av kraven 1 - 13, varvid kopplingsavsnittet innefattar en låsskruv som från kopplinsavsnittets utsida är manövrerbar att pressa mot en kontaktyta hos handelen när skärtoppen är förbunden med grundkroppen.

15. Grundkropp för roterbart borrverktyg enligt något av kraven 1 - 14.