SE509383C2 - Borrverktyg - Google Patents

Description

509 385 2 frekvens resulterat i ofullständig rundhet hos den slutliga produkten. Detta har i sin tur medfört att vissa kunder krävt en avslutande slipning för att uppnå fullgod rundhet och rotationssymmetri runt centrumaxeln, vilket onödigt fördyrar borrens produktionskostnad. Ytterligare en nackdel med denna svetsfog har visat sig vara, att spánor stundtals kilar in sig i svetsfogen, eftersom en svetsfog i praktiken aldrig är helt genomgående, utan en viss spalt kvarstår på insidan. Det kan räcka med att en enda spàna blir fastklämd för att efterkommande spánor ska torna upp sig och snabbt orsaka spånstockning och i värsta fall verktygshaveri.

Ett första syfte med föreliggande uppfinning är således att framtaga en borrkropp, i synnerhet en borrkropp för ejektorborrning, som praktiskt taget eliminerar varje risk för spànträngning. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att eliminera varje ojämnhet på insidan, i vilken en spàna skulle kunna fastna.

Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är att framtaga en borrkropp med praktiskt taget perfekt rundhet.

Dessa och ytterligare syften har lyckats uppnås genom att utforma borrkroppen med de i patentkravets 1 kännetecknande del angivna särdragen.

I àskàdliggörande men icke begränsande syfte, kommer nu en föredragen utföringsform av uppfinningen att närmare beskrivas under hänvisning till de bifogde ritningarna. Dessa presenteras härmed: Figur 1 visar ett bestyckat borrverktyg enligt uppfinningen i perspektivvy snett ovanifràn.

Figur 2 visar ett borrskär enligt uppfinningen i perspektivvy snett ovanifràn. 509 383 3 Figur 3 visar samma borrverktyg som figur 1 i sidovy, dock obestyckat.

Figur 4 visar borrverktyget rakt ovanifrån.

Figur 5 visar samma vy som figur 4, men med de olika vyerna och snitten i figurerna 5-8 definierade.

Figur 6 återger snittet VI-VI enligt figur 5 av verktygets övre del.

Figur 7 visar vyn VII enligt figur 5 av verktygets övre del.

Figur 8 visar vyn VIII enligt figur 5 av verktygets övre del.

Figur 9 återger snittet IX-IX enligt figur 5 av verktygets övre del.

I figur 1 betecknas ett borrverktyg av ejektortyp generellt med 1. Det kan med fördel även användas generellt vid s.k. BTA-borrning. Verktyget omfattar en krona eller ett huvud 2, en övergångsdel 3 och ett skaft 4. Skaftet 4 är försett med en yttre gänga 5, vilken är avsedd att på känt sätt gängas fast i ett fasthållande ytterrör (ej visat). Ett med nämnda ytterrör koncentriskt innerrör (ej visat) iträdes på känt sätt i borrens inre, i huvudsak cylindriska hålighet 15, förbi kylmedelshälen 6, varvid bildade spänor följer med skärmediet genom nämnda innerrör.

I enlighet med tidigare känd teknik (ex.vis EP-A-491 670), gjuts själva borrkronan 2 medan skaftet 4 svarvas, varefter dessa tvenne delar svetsas ihop. En svetsning medför alltid deformationer pga värmeutvidgning och ojämn återgång vid därpåföljande avsvalning eller kylning. Dessa olägenheter accentueras ytterligare vid tunna detaljer. Vidare kan kronan, trots precisionsgjutning, bli något orund. Dessa olägenheter övervinns helt och hållet genom föreliggande uppfinning genom att tillverka hela 509 583 borrkroppen i ett enda stycke genom svarvning, varvid all svetsning undvikes, vilket i sin tur medför fördelen att varje risk för kvarblivande svetsfogspalter på insidan undvikes.

Såsom framgår av figur 3 och 4, är borrhuvudets toppsida försett med tre skärlägen 7, 8 och 9 avsedda att upptaga varsitt borrskär 10. De tre skären är med fördel likadana, varvid den enda skillnaden är att centrumskäret är spegelvänt i relation till periferiskäret och mellanskäret. I och för sig kan antalet skär i en ejektorborr väljas mellan ett och fem. Nackdelen med ett enda skär är dock att skärkrafterna som stödlisterna måste utstå blir stora eftersom borren blir obalanserad. Man har funnit att antalet tre är en god kompromiss mellan komplicitet, livslängd och utbalansering. Ejektorborren utförs vanligen av engångstyp och hårdmetallskären enligt fig. 2 löds därför fast i skärlägena. Eftersom den är av engångstyp, bör borren slitas så långt som möjligt utan att produktkvaliteten och kassationsrisken blir störande. Periferiskäret 10A bestämmer det borrade hålets diameter, vilken vanligtvis ligger mellan 20 och 65 mm. Radiellt inåt lutar detta skärs egg axiellt uppåt. Det intilliggande centrumskäret 10C i skärläget 8 överlappar borrens centrumaxel, eftersom ingen kvarblivande kärna önskas. Till skillnad från periferiskäret, lutar dess egg axiellt nedåt i riktning radiellt inåt, eftersom bakskäret annars skulle utsättas för så stora påfrestningar att det mycket snart skulle brista. I överensstämmelse med centrumeggens lutning, förses kronspetsen med en konisk urtagning 25. På motstående sida om centrumaxeln befinner sig mellanskäret IOB i skärläget 9. I likhet med periferiskäret 10A, lutar dess egg axiellt uppåt i 509 385 riktning radiellt inåt. Vid rotation överlappar omloppsbanan för mellanskärets egg något med både periferiskârets och centrumskärets eggar, i syfte att åstadkomma en kontinuerlig skârlinje från centrumaxeln till periferin. Enligt föreliggande uppfinning kan skären vara både tangentiellt placerade, såsom åskådliggöres i bifogade figurer, eller axiellt placerade, såsom exempelvis beskrivs i EP-A-491 670.

Företrädesvis är de dock anordnade i enlighet med bifogade figurer.

På borrens toppsida mynnar två spånkanaler: en gemensam, större spànkanal 11 för periferi- och centrumskäret, samt en något mindre spånkanal 12 för mellanskäret. I enlighet med föreliggande uppfinning, mynnar dessa spànkanalers motsatta, nedre ändar i ett uppsvarvat inre spànutrymme 13, vilket har formen av en stympad kon med bottenytan vänd uppåt i riktning mot borrens toppsida. Genom detta spànutrymme 13 kommer centrumskäret och mellanskäret att befinna sig på en bro- eller bryggliknande anordning 14, som sträcker sig tvärs över utrymmet 13 och ansluter till två, i huvudsak diametralt motsatta delar av borrens toppsida.

Eftersom hela borren är formad i ett enda stycke, svarvas detta utrymme 13 genom att ett svarvverktyg förs in genom öppningen eller den väsentligen cylindriska håligheten 15 i borrens bakre ändsida.

Detta utrymme 13 medför en rad fördelar, av vilka må nämnas ökat spànutrymme med minimerad risk för spånträngning, samt en lättare konstruktion. Den skulle vara omöjlig att gjuta. Tack vare att hela borrkroppen dock tillverkas av ett enda svarvat ämne, kan dock inåt sig vidgande håligheter formas. Spànkanalerna 11 och 12 har frästs ur uppifrån, från borrens toppsida. I syfte att optimera det disponibla spånutrymmet i 509 383 6 spånkanalerna, har frásverktyget vinklats gentemot borrens centrumaxel i anslutning till borrens periferi, så att utåt vinklade fasytor erhållits, vilka antingen ansluter i omedelbar närhet till borrens yttre mantelyta via ett smalt landparti 16, eller som direkt bildar en brytlinje 17 med nämnda mantelyta.

Av ovannämnda beskrivning torde kombinationseffekten av ett integralt borrverktyg och det uppsvarvade spånutrymmet 13 klart framgå, nämligen att båda samverkar till att uppnå maximalt och helt obehindrat spånflöde. Om exempelvis spånutrymmet 13 utformades i en ihopsvetsad borr, skulle svetsfogen hamns på den utrymmets koniska mantelyta, där svetsfogspalten förr eller senare skulle orsaka en fastkilning av en spána. Skulle å andra sidan uppborrningen 15 fortsätta likformigt, utan något spånutrymme 13, skulle det disponibla spånflödesrummet minska och risken för spånträngning därmed öka.

Borrens rotationssymmetriska ytteryta frambringas lämpligen medelst svarvning, medan övriga externa ytpartier och spånkanalerna 11 och 12 formas medelst fräsning. Såsom bäst framgår av fig. 3 och 4, kan skärfickorna eller -lägena 7, 8 och 9 tillverkas på enklast tänkbara sätt, nämligen med en enda kort, rak pinnfräsoperation per skärläge, med en och samma pinnfräs. Skärlägets bakre anslagsyta erhåller därvid naturligtvis en rundad, halvcirkelformad form motsvarande pinnfräsens skärdiameter. Den inre håligheten 15 borras, varefter, som tidigare nämnts, spånutrymmet 13 svarvas ur. Det torde påpekas, att även den del som upptas av spånutrymmet 13 dessförinnan utgör en kontinuerlig del av uppborrningen 15.

Såsom nämnts, återger fig. 2 ett skär 10 som lämpar sig för föreliggande uppfinning. Det omfattar 509 383 7 bl.a. en släppningsyta 18 och en rundad kantsida 19.

Spånytan omfattar en làngsträckt spånbrytare 20 och ett därunder beläget, i huvudsak plant spànyteparti 21.

Baktill pà skärets rundade kantsida kan detta förses med en distansknopp 22, vilken undanröjer eventuella störningar vid skärets positionering i skärläget pga ojämnheter som kan uppkomma vid skärpressningen.

Dessutom minimerar distansknoppen 22 risken för positioneringsavvikelser orsakade av lodskiktets varierande tjocklek, genom att kontaktytan mellan de tvâ motstáende halvcirkelformade ytorna blir minimal.

Skärets rundade baksida ger en betydligt reducerad risk för sprickbildning, eftersom den medger en gynnsam spänningsbild utan skarpa hörn, vilka innebär en spänningskoncentration. Eftersom skärets längd dessutom är stor i förhållande till skärbredden, ernàr man ett större stöd för upptagande av skärkrafter. Vidare är skäret utomordentligt fördelaktigt vid själva pressningen och erbjuder inte några som helst kompakteringsproblem.

I syfte att upptaga radiella skärkrafter, är borren enligt uppfinningen utrustad med stödlister 23, vilka lödes fast i stödlistlägena 24. Även dessa stödlistlägen fräses lämpligen ur medelst en enda, rak fräsningsoperation med en pinnfräs, pà samma sätt som skärlägena 7, 8 och 9. Stödlisten kan lämpligen uppvisa en därtill svarande form, dvs en làngsträckt kropp med en rundad ände. Dessutom ges lämpligen stödlistens yttersida en rundad form, i form av ett cylinderytesegment, i syfte att i huvudsak överensstämma med borrens väsentligen cylindriska mantelyta.

Både vid monteringen av skären och av stödlisterna fungerar den runda bakre anliggningsytan 509 383 8 som styrning i initialskedet av monteringen, dvs. den tillåter en viss förskjutning i sidled vilket är en förutsättning vid automatiserad montering.

Claims (4)

|U1 U. 509 383 [to P A T E N T K R A V

1. Borrkropp i första hand avsedd för ejektorborrning och i huvudsak bestående av en väsentligen cylindrisk, rörformad del, i vars ena ände mynnar en inre, väsentligen cylindrisk hålighet (15) och i vars andra ände är anordnad en operativ borrkrona (2) försedd med ett eller flera hàrdmetallskär (10), vilka fastlödes i därför avsedda skärlägen eller skärfickor (7, 8, 9), varvid borrkroppen består av ett enda stycke, k ä n n e t e c k n a d därav, att borrkronan (2) innesluter ett spånutrymme (13) i huvudsak i form av en stympad kon, vars basyta är riktad emot borrkronans operativa ände och ansluter till en eller flera spånkanaler (ll, 12), varvid nämnda spånutrymmes (13) andra ände ansluter till den väsentligen cylindriska håligheten (15).

2. Borrkropp enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar tre skär, nämligen ett periferiskär (lOA), ett mellanskär (1OB) och ett centrumskär (1OC).

3. Borrkropp enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att två spånkanaler (ll, 12) mynnar i dess toppsida, varvid den ena spànkanalen (11) bortleder spånorna som härrör från periferiskäret (lOA) och centrumskäret (10C) medan den andra spànkanalen (12) bortleder spånorna härrörande från mellanskäret (1OB).

4. Borrkropp enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t därav, att den innefattar en eller flera stödlister (23), vilka är fastlödda i motsvarande urtag (24) pà borrkroppens yttre mantelyta, varvid både stödlister och motsvarande urtag innefattar två väsentligen parallella längdsidor och en i huvudsak halvcirkelformad ändsida.