SE536296C2 - Borr med spånkanaler utformade för förbättrad spånevakuering - Google Patents

Abstract

Uppfinningen hänför sig till en spiralborr för korthålsborming, som inbegripertvå spånkanaler, som öppnar sig i en släppningsyta i en frän1re spets för att tillsammans medsläppningsytan bilda två skäreg gar. Spånkanalerna har givits en unik form såtillvida att treolika delytor (19, 20, 21) har olika kurvaturer. Närmare bestämt har en bottenyta (21) enbågradie av under 10 mm, medan de båda övriga (19, 20) har en krökningsradie, som närmarsig oo. En gränslinje (22) mellan den konkava bottenytan (21) och en framförgående frontalyta(19) träffar en i den enskilda skäreggen ingående huvudegg, vilken indelas i två eggsegment,som tillsammans förlänar huvudeg gen J -liknande form. Spånkanalen är eXtraordinärt djupgenom att diametern (DC) hos borrens kärna (9) reducerats till ett minimum samtidigt somspånkanalernas öppningsvinkel (ot) gjorts mindre än divergensvinkeln (ß) hos två bommar (7),mellan vilka kanalerna är försänkta. Genom dessa särdrag förbättras forrnningen ochevakueringen av spånorna, framför allt såtillvida att dessa ej han1rar mot den genererade hålväg gen (HW). Dessutom är borren lättskärande och kräver ett minimum av energi. Publikationsbild Fig. 8

Description

40 45 50 536 296 gjutjäm, etc. Ävenledes kan borrama användas för håltagning i olika former av kompositmaterial.

Av stor betydelse för det färdiga hålets kvalitet med avseende på måttnoggrannhet och ytsläthet är formningen respektive evakueringen av spånoma. Om nämligen spånoma tenderar att pressas ut emot den genererade hålväggen försärnras dennas ytkvalitet. I svåra fall kan spånoma trassla in sig i varandra och förorsaka spånstockningar, som i värsta fall kan leda till såväl verktygshaveri som kassation av arbetsstyeket. Det är sålunda en generell strävan att konstruera borrama så att en smidig spånevakuerin g säkerställs. En annan strävan är att skapa borrar som är lättskärande icke blott i syfte att säkerställa god hålkvalitet, utan även för att reducera energiåtgången och tidsutdrâkten för håltagningsoperationen.

Kort beskrivning av bifogade ritningar lnnan den uppfinningsenliga borren, och dennas förtjänster i jämförelse med tidigare kända borrar, beskrivs närmare, kommer den allmänna uppbyggnaden av spiralborrar för metallbearbetningsändamâl att klargöras med ledning av efterföljande ritningar. På dessa är: Fig. 1 en perspektivvy av en spiralborr enligt uppfinningen, Fig. 2 en vy från sidan av samma borr, Fig. 3 en förstorad fågelperspektivvy av borrens främre del i anslutning till dess spets, Fig. 4 en analog fågelperspektivvy, i vilken borren vridits 90° i förhållande till Fig. 3, Fig. 5 en partiell sidovy visande borrens främre del, Fig. 6 en sidovy visande borren vriden 90° i förhållande till Fig. 5, Fig. 7 en förstorad ändvy VII-VII i Fig. 2 visande borren axiellt framifrån, Fig. 8 ett förstorat tvärsnitt VII]-VIII i Fig. 2 med vissa geometriska data, som är karakteristiska för borren enligt uppfinningen, Fig. 9 ett fórstorat utsnitt ur Fig. 7 visande beskaffenheten hos en i borren ingående skäregg, Fig. 10 en ytterligare perspektivvy av borren, 55 60 65 70 75 80 536 295 Fig. 10 ett fórstorat utsnitt ur Fig. 7 visande beskaffenheten hos en i borren ingående skäregg, Fig. ll ett snittXl-Xl i Fig. 7, Fig. 12 ett snitt XII-XII i Fig. 7, Fig. 13 ett snitt XIII-XIII i Fig. 7, Fig. 14 ett snitt XIV-XIV i Fig. 7, Fig. 15 en mot Fig. 8 svarande tvärsektion visande tvärsektionsforrnen hos en tidigare känd borr, Fig. 16 en mot Fig. 7 svarande ändvy visande den kända borren framifrån, Fig. 17 en partiell perspektivvy visande den kända borrens spets, Fig. 18 en bild, ivilken Fig. 8 och 15 överlagrats varandra for att visa skillnadema mellan respektive borrars tvärsektionsforrner, och Fig. 19 en perspektivisk skiss illustrerande ett moment i borrens tillverkning.

Allmän beskrivning av spiralborrars konstruktion Den i Fig. l och 2 visade spiralborren inbegriper främre och bakre ändar l, 2, mellan vilka sträcker sig en geometrisk eentrumaxel C med vilken en rotationssymmetrisk mantelyta 3 är koncentrisk. Den främre änden l är utformad såsom en spets, som smalnar av i riktning framåt. Borrcns bakre del 4 i anslutning till änden 2 är avsedd att fästas i en drivande maskin och inbegriper medel ~ i detta fall ett spår 5 - for överföring av vridmoment från maskinen till borren. I mantelytan 3 utmed borrens främre del är törsänkta två spånkanaler 6, vilka är belägna mellan ett par bommar 7 och löper skruvformigt kring en central kärna 9 (se Fig. 8).

I den främre änden eller spetsen 1 ingår en i sin helhet med 10 betecknad släppningsyta, i vilken de båda spånkanalema 6 öppnar sig for att tillsammans med släppningsytan bilda ett par skäreggar l l, Redan här skall påpekas att uppfinningen och dennas tekniska fördelar i jämförelse med tidigare kända borrar, involverar en avancerad rymdgeometri mot bakgrund av att 85 90 95 100 105 536 295 samtliga begränsningsytor och gränslinjer utmed borren är välvda/krökta, stundom i flera dimensioner i rummet. Särskild uppmärksamhet riktas mot Fig. 7 och 8, av vilka den förstnämnda utgörs av en ändvy i vilken borren betraktas axiellt framifrån (nedåt i Fig. 2), medan Fig. 8 är ett tvärsnitt (VIII-VIII i Fig. 2), som är beläget i rät vinkel mot centrumaxeln C. Spånkanalernas 6 tvärsnittsform enligt Fig. 8 har stor betydelse för den enskilda skäreggens 11 form, sådan denna betraktas i Fig. 8. Dock påverkas den sistnämnda även av andra faktorer, nämligen borrens spetsvinkel och spånkanalens stigningsvinkel.

Varje enskild skäregg l l (se Fig. 3-6) inbegriper dels en relativt kort eentrumegg 12, dels en längre huvudegg 13, som övergår i centrumeggen via ett s.k. knä 14 och sträcker sig radiellt utåt från detta fram till borrens periferi. I spetsen l ingår även en s.k. urspetsning 15, som är nödvändig för att bilda centrumeggen 12. I exemplet är centrumeggen 12 rak.

För att skapa begreppsmässig klarhet skall påpekas att benämningen ””spånkanal”” avser det tomrum, som avgränsas av en kanalvägg, som i Fig. 8 generellt betecknas 16. Denna kanalvägg 16 utbreder sig mellan två jämsides löpande, skruvformiga gränskanter 17, 18, av vilka en första 17 är rotationsmässigt framförgående på sin bom 7, medan den andra 18 är efterföljande på sin bom. 1 Fig. 8 betecknar or spånkanalens 6 öppningsvinkel, medan ß betecknar bommens 7 divergensvinkel. Dessa vinklar u, ß bestäms mellan två diametrala referenslinjer RL1 och RL2, vilka är radiella, dvs. belägna i ett och samma plan i rät vinkel mot centrumaxeln C, och av vilka den förstnämnda sträcker sig diametralt mellan gränskantema 17 och den sistnämnda mellan gränskantema 18, samt korsar varandra i centrumaxeln C. l Fig. 2 betecknar tp den enskilda spånkanalens stigningsvinkel. Borrens spetsvinkel är visad i Fig. 5 och beteeknad s.

Teknikens ståndpunkt I Fig. 15 illustreras tvärsnittsforrnen hos en borr, som är tidigare känd genom öppen utövning (marknadsförs av Kennametal Inc. under benämningen KENNA UNIVERSALTM drills B966 series). l detta fall har kanalväggen 16K en vågliknande eller böljande tvärsnittsform genom att inbegripa två delytor, nämligen en konkav delyta 19K i anslutning till en första, framförgående gränskant 17, och en konvex delyta 20K i anslutning till den 110 115 120 125 130 135 535 295 andra, efterföljande gränskanten 18. Fortsättningsvis benämns dessa delytor 19K, 20K frontalyta respektive följeyta. En tredje, bottenbildande delyta 2 l K med konkav form förefinns mellan frontalytan 19 och följeytan 20 och övergår via tangeringspunkter i de sistnämnda. Den djupast liggande punkten utmed bottenytan 21 K tangerar en käma 9K, som avgränsar bommarna 7 från varandra. För att ge borren tillräcklig styrka är det nödvändigt att ge denna kärna 9 en jämförelsevis stor diameter DC. Närmare bestämt uppgår DC i den aktuella borren till 25% av borrdiametem D.

Till följd av den vâgliknande eller böljande formen hos kanalväggen 16 erhåller det spånrum, som avgränsas mellan kanalväggen och hâlväggen (antydd medelst den streckade båglinj en HW) , en generellt avlång, lätt päronliknande tvärsnittsforrn, i det att spånrummets längd, sådan denna räknas mellan de båda gränskanterna 17, 18, är betydligt större än bredden eller djupet räknat såsom det största radiella avståndet mellan bottenytan 2lK och båglinjen HW. Spånrummet är sålunda tämligen trångt och medför i praktiken att de av skäreggen avskilda spånorna tenderar att pressas ut mot hålväggen HW, snarare än att medbringas i tangentiell riktning av frontalytan 19K.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovannämnda spånevakueringsproblem hos den tidigare kända borren och skapa en förbättrad borr av korthålstyp. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa en borr, medelst vilken spånoma i största möjliga utsträckning formas och kvarhålls i spånkanalen utan att pressas ut mot hålväggen. Ett annat syfte är att skapa en borr, som är lättskärande och därmed energieffektiv, och som reducerar operationstiden för upptagning av ett hål.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av borren enligt uppfinningen Nu hänvisas till F ig. 3-14, som i detalj illustrerar utformningen av den uppfmningsenliga borren och klargör skillnadcma mellan denna och den kända borren enligt Fig. 15-17. Primärt skiljer sig den uppfinningsenliga borren från den kända genom utformningen av spånkanalema 6. Såsom framgår av Fig. 8 är sålunda den enskilda kanalväggen 16 i föreliggande fall utformad med två i anslutning till gränskanterna 17, 18 belägna delytor, nämligen en frontalyta 19 och en följeyta 20, vilka övergår i en gemensam, konkavt välvd bottenyta 21 med annan kurvatur än delytoma 19, 20. Samtidigt är den 140 145 150 155 160 165 535 295 enskilda spånkanalens öppningsvinkel ot i detta fall mindre än bommens 7 divergensvinkel ß.

Närmare bestämt uppgår u. i det visade, föredragna exemplet till 84°, medan ß, som utgör supplementvinkel till ot, uppgår till 96°.

Frontalytan 19 övergår i den konkava bottenytan 21 via en första gränslinje 22 (se Fig. 4 och 5"), medan följeytan 20 i sin tur övergår i bottenytan 21 via en andra gränslinje 23 (se även Fig. 3 och 6").

I släppningsytan 10 ingår i detta fall tre olika delytor, nämligen en primär släppningsyta 10a, en sekundär släppningsyta l0b, och en tertiär släppningsyta 10c. Dessa delytor, som i exemplet är plana, är inslipade eller på annat sätt utformade i successivt ökande släppningsvinklar från skäreggen l 1. Sålunda är ytans l0a släppningsvinkel mindre än ytans l0b släppningsvinkel, vilken i sin tur är mindre än ytans 10c. Med andra ord sjunker den bakom skäreggen 11 befintliga delen av släppningsytan 10 i sin helhet undan från skäreggen 1 1 till en rotationsmässigt bakre gränslinj e 24, utmed vilken den tertiära släppningsytan 10c övergår i en spånkanal. Det skall här noteras att borren är roterbar i rotationsriktningen R.

För att bilda centrumeggen 12 är det nödvändigt att i borrspetsen 1 slipa in förutnämnda urspetsning 15 i form av en konkav, försänkt yta, som övergår dels i de olika släppningsdelytoma l0a, l0b och 10c, dels i den rotationsmässigt eflerföljande spånkanalen 6 via en gränslinj e 25 (se Fig. 4). Urspetsningens 15 djup ökar successivt i riktning från skäreggen 1 1 mot den bakre gränslinjen 25. Genom att välja en lämplig form hos den slipskiva, som används för att forma urspctsningen l5, kan en kilforrnig, plan yta 26 skapas i anslutning till den välvda urspetsningsytan, varvid ytan 26 tillsammans med den rotationsmässigt efterföljande, primära släppningsytan l0a bildar centrumeggen 12. Med andra ord tjänar kilytan 26 som en spånyta, mot vilken en radiellt inre del av spånan avskiljs.

Utmed varje framförgående gränskant 17 finns en styrlist 27, som har till uppgifi att styra borren så att densamma hålls centrerad i det upptagna hålet. I viss mån bidrar styrlisten 27 även till att avjämna den genererade hålväggens HW yta. Borrdiametem D (se Fig. 8) definieras av det diametrala avståndet mellan styrlistemas utsidor.

Grundläggande för uppfinningen är att kanalväggens 16 båda yttre delytor 19, 20 har en annan kurvatur än den inre, via gränslinjema 22, 23 avgränsade bottenytan 21. Medan den sistnämnda är uttalat konkav - genom att definieras av en båglinje med jämförelsevis liten 170 175 180 185 190 195 200 536 296 radie r; i snittet enligt Fig. 8 - har de andra delytoma 19, 20 en annan, mindre krökt kurvatur.

Spånkanalväggens form i dess helhet bestäms i två olika koordinatriktningar, nämligen dels axiellt i borrens längdriktníng, dels tvärsnittsvis i godtyckliga plan vinkelrätt mot centrumaxeln C. Den axiella formen definieras av spånkanalens allmänna skruv- eller helixform, medan den tvärsnittsvisa formen definieras av de tre linjer eller generatríser, som visas i det mot ccntrumaxeln C vinkelräta planet i Fig. 8. Av dessa har den gcneratris, som definierar bottenytans uttalat konkava form, en jämförelsevis liten radie rg, medan de båda övriga generatrisernas radier rl, r; är mångfaldigt större. Om r; och rz, såsom fallet är i utförandeexemplet, närmar sig oo blir dessa generatríser närmelsevis raka, vilket innebär att såväl eggsegmentet 13a som släppningsytans 10 bakre gränslinje 24 blir i allt väsentligt raka.

Där gränslinjen 22 träffar huvudeggen 13 (se Fig. 7 och 9) kommer denna att indelas i två skilda eggsegment, nämligen ett väsentligen rakt eggsegment l3a (Fig. 9), som ansluter sig till frontalytan 19, och ett krökt eggsegment 13b i anslutning till bottenytan 21. Tillsammans törlänar dessa eggsegment l3a, 13b huvudeggen 13 en svagt J-liknande form, då densamma betraktas i ändvy (Fig. 7).

Redan här skall påpekas att en s.k. törstärkningsfas 28 är inslipad i det radiellt yttre hörn, i vilket frontalytan 19, den primära släppningsytan 10a och styrlistens 27 utsida möter varandra. Denna förstärkningsfas, som har formen av en diminutív, triangulär yta, tjänar till att reducera spånvinkeln i hörnet och medför att den allra yttersta delen av eggsegmentet 13a viker av något i riktning bakåt i rotationsriktningen (se Fig. 9). Omedelbart bakom förstärkningsfasen 28, betraktat i borrens axi ella riktning, är dock frontalytan l9 definíerad av väsentligen raka generatríser ut till períferin (se Fig. 8). Utmed törstärkningsfasen 28 är spånvinkeln (ej visad) mindre än utmed eggsegmentet 13a i övrigt. Närmare bestämt är densamma i exemplet konstant och uppgår till 17°.

Nu hänvisas till F ig. 1 1-14, som åskådliggör hurusom den enskilda huvudeggens 13 axiella spånvinkel y är positiv och minskar successivt från períferin i riktning mot borrens centrum. I exemplet uppgår y till 23,3° i snittet XI-XI (se Fig. 7), till l9,1° i snittet XII-XII, och till 14,6” i snittet XIII-XIII. Centrumeggens 12 spånvinkel är däremot närmelsevis O°, dvs. spånytan 26 bildar ungefär 90° med den yta, som bearbetas. Vidare är skäreggcns radialvinkel, sådan denna visas såsom vinkeln ö mellan frontalytan 19 och referenslinjen RLl i Fig. 8, positiv såtillvida att frontalytan är lokaliserad rotationsmässigt bakom referenslinj en. 205 210 215 220 225 230 536 295 Ehuru ö kan variera bör densamma ligga inom området 5-l7°, lämpligen 7-l5°. I exemplet uppgår ö till ll°.

Genom att kombinera en väl tilltagen radiell spånvinkel (ö) med en radíellt utåt successivt tilltagande axiell spånvinkel (y) - som är en naturlig följd av spånkanalens skruvform - säkerställs att skäreggen blir lättskärande utmed större delen av den hålbottenyta, som översveps av densamma, samtidigt som dess styrka ökar i riktning mot borrens centrum, där ju påfrestningarna är störst och skäreggen behöver sin största styrka. I detta sammanhang skall påpekas att den del av hålbottenytan, som översveps av huvudeggen 13, är mångfaldigt större än den centrala del, som översveps av centrumeggen 12. I exemplet är den förstnämnda ca. 25 ggr större än den sistnämnda.

Gcnom att skärcggcn ll gjorts synnerligen lättskärande, kan kämans 9 diamctcr DC reduceras till ett absolut minimum utan att borrens styrka äventyras. l det visade prototyputíörandet uppgår borrdíametern D till 16.5 mm och spånkanalens bredd mellan gränskanterna 17, 18 till 12 mm. I detta fall har det varit möjligt att ge käman 9 en så begränsad diameter som 3,05 mm. Med andra ord utgör DC mindre än 20% av D. I praktiken kan DC göras upp till 22% av D. Å andra sidan bör DC ej vara mindre än 17% av D.

Lämpligast ligger DC inom intervallet lit-20% av D. Genom att käman har en så liten diameter DC, har spånkanalens 6 djup kunnat maximeras i en utsträckning, som tidigare ej ansetts vara realistisk.

För fullständighets skull må närrmas att borrcns diamctcr utmed mantclytan 3 uppgår till 15,3 mm (dvs. styrlisterna 27 har en tjocklek av 0,6 mm), och att borrens längd uppgår till 143 mm. Spånkanalemas längd är då 92 mm.

Tillverkningen av borren sker vanligen genom slipning av ett stångformigt ämne, t.ex. av hårdmetall eller stål. Om borren skall ha spolvätskekanaler, borras genomgående, axiella hål i ämnet, varefter detta vrids så att spolvätskckanalcma kommer att följa den färdiga borrens skruvformiga bommar. I en första slipoperation (se Fig. 19) bringas ämnet och en roterbar slipskiva att röra sig relativt varandra. Närmare bestämt snedställs ämnet relativt slipskivan och matas fram axiellt samtidigt som slipskivan roterar. På så sätt kommer ett periferiskt parti på slipskívan att generera den konkava bottenytan, samtidigt som väsentligen raka generatriser, utmed motsatta sidor på slipskivan, genererar spånkanalemas frontal- resp. 235 240 245 250 255 260 536 256 följeytor 19, 20. I ett antal avslutande operationer slipas släppningsytans 10 olika delytor, av vilka den primära släppningsytan 10a bildar skäreggens huvudegg 13 tillsammans med kanalväggens 16 frontalyta 19 och bottenyta 21. Dessutom slipas centrumeggen 12 fram genom inslipning av urspetsningen 15. Där de centrala delarna av de båda primära släppningsytorna 10a möter varandra, bildas en central tväregg 29 (se Fig. 9), som utgör den dcl av borrspctsen 1, som först äntrar arbctsstyeket. l det visade utförandet är spånkanalernas 6 stigning likforrnig utmed hela deras utsträckning. Inom ramen för uppfinningen kan spånkanalema dock, på i och för sig känt sätt, utformas med en stigning som ökar i riktning mot borrens bakre ände, närmare bestämt i syfte att ytterligare underlätta spånevakueringen.

Det skall vidare påpekas att dcn primära släppningsdelytan 10a i exemplet visas vara plan, vilket innebär att släppningsvinkeln är konstant utmed skäreggens hela längd från centrum till periferin. Det år emellertid även tänkbart att ge den primära släppningsytan en svagt välvd eller bomberad form för att åstadkomma varierande släppningsvinklar i olika delar av skäreggen, närmare bestämt släppningsvinklar, som ökar i riktning från periferin mot centrum. På så sätt ernås god släppning även från centrumeggen 12.

Bågformen hos det i Fig. 9 visade eggsegmentet l3b är, såsom tidigare påpekats, beroende av såväl spånkanalbottenytans 21 bågform i snittet VIII-VIII, som spetsvinkeln a.

Närmare bestämt följer eggsegmentets 13b form bottenytans 21 krökta form närmare ju större spetsvinkeln s är, och vice vcrsa. I exemplet uppgår spetsvinkeln t: till l52°, ehuru densamma kan variera såväl uppåt som nedåt från detta värde. Dock bör e uppgå till minst 120° (spetsigast) och högst l75° (trubbigast). Lämpligen ligger s inom intervallet l30-170°.

Såsom tidigare påpekats uppgår spånkanalens öppningsvinkel ot (se Fig. 8) i exemplet till 84°, och bommens 7 divergensvinkel ß till 96°. I praktiken kan dessa vinklar variera förutsatt att ot ej överskrider 88°. Å andra sidan bör ot uppgå till minst 80°. Lämpligen ligger ot inom intervallet 82-86”. En starkt bidragande faktor till borrens totala styrka är bommens divergensvinkel ß. I och med att denna är stor, närmare bestämt större än spånkanalernas öppningsvinkel, kommer en jämförelsevis stor mängd gods att koncentreras till bommarnas periferi. På så sätt förlänas borren god hållfasthet trots den minimala kämdiametem DC.

Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt 265 270 275 280 285 290 535 295 10 En för korthålsborming avsedd spiralborr, som har likheter med den uppfinningsenliga borrcn, är tidigare känd genom EP 2076344 Bl. 1 detta fall är den enskilda spånkanalens öppningsvinkel i och för sig mindre än bommens divergensvinkel, men icke för att spånoma skall hållas omslutna så långt inne i borrcn som möjligt, utan för att göra det möjligt att utforma skäreggen så att denna delar spånan i två parallella delspånor. Härvid är borrkämans diameter till och med större än 25% och uppgår i utförandeexemplet till ca. 33% av borrdiametem. Detta innebär att spånflödets tendens att pressas ut radiellt mot hålväggen, torde bli ännu större än i den ovan beskrivna KENNAMETAL-borren.

Unnfinningens funktion och fördelar Nu hänvisas till Fig. 18, i vilken tvärsektionsforrnerna hos den uppfinningsenliga borrcn (heldragen) respektive den kända borrcn från KENNAMETAL (streekad), visas lagrade över varandra (jfr. F ig. 7 och 15). En första skillnad mellan borrama illustreras av det månskärelíknande fältet Fl i anslutning till spånkanalemas frontal- och bottenytor 19, 21 i respektive borrar. I detta område skär den uppfinningsenliga borrens spånkanal in betydligt djupare i borrkroppen än den kända borrens spånkanal. Detta är en följd av att den förstnämndas kärna 9 har en mindre diameter DC än den sistnämndas. En annan skillnad åskådliggörs av det killiknande fältet F2, som visar hurusom den uppfinningsenliga spånkanalens tangentiella utsträckning mellan gränskantema 17, 18 är påtagligt mindre än motsvarande avstånd i den kända borren. Generellt kan den uppfinningsenliga spånkanalen sägas vara dels radiellt djupare. dels tangentiellt mer hoptryckt än den kända kanalen.

Härjämte är den kända borrens huvudegg l3K (se Fig. 16), dvs. den yttre del av hela skäreggen llK, som sträcker sig från knäet l4K ut till periferin, svagt C-formig, närmare bestämt till följd av att spånkanalens frontalyta 19K har samma konkava kurvatur, som den dj upast belägna (ehuru tämligen grunda) bottenytan 2lK. Dessa ytor 19K, 2lK övergår sålunda gränslöst i varandra. Till skillnad härifrån är den uppfinningsenliga borrens huvudegg 13 (se Fig. 9) J-formig till följd av att frontal- och bottenytoma 19, 21 har olika kurvatur och är avgränsade från varandra via gränslinjen 22. Närmare bestämt blir det yttre eggsegmentet 13a väsentligen rakt (därest rl väljs nära oo), medan det inre eggsegmentet l3b blir bågformigt som en konsekvens av att bottenytan 21 är uttalat konkav med radien rg. Till följd av huvudeggens l3K svaga C-form, kommer den spåna som avskiljs och som efter hoprullning bryts sönder mot sig själv, att riktas radiellt utåt i större utsträckning än den spåna, som 295 300 305 310 315 320 535 296 11 avskiljs medelst den uppfinningsenliga borrens huvudegg 13, vilken, tack vare huvudeggens J-form, kommer att röra sig i en bana riktad längre in i spånkanalen. Denna tendens till rörelser kommer även att vídmakthållas, då spånoma helt lösgjorts och börjar evakueras via spånrummen, dvs. det utrymme, som innesluts mellan kanalväggen och hålväggen HW.

Medan den helt konkava frontalytan l9K pressar ut spånorna tämligen intensivt mot hålväggen, kommer den (raka) frontalyta 19, som utbreder sig mellan gränslinjen 22 och periferin, att rikta spånflödet mer inåt i spånrummet. Med andra ord kommer spånoma i det sistnämnda fallet ej att harnra mot hålväggen.

I detta sammanhang hänvisas speciellt till Fig. 16, av vilken framgår att huvudeggen l3K är jämförelsevis kort i förhållande till eentrumeggen l2K, närmare bestämt till följ d av att det radiella avståndet mellan knäet l4K och borrens centrum är betydligt större än motsvarande avstånd i den uppfinningsenli ga borren. I det förstnämnda fallet uppgår radialavståndet mellan knäet l4K och eentrumaxeln C sålunda till ca. 40% av D/2, medan motsvarande radialavstånd uppgår till blott 23% av D/2 i det sistnämnda fallet. Detta innebär att den jämförelsevis trögskärande eentrumeggen l2K i den kända borren kommer att översvepa en jämförelsevis stor del av hålbottenytan, Såsom tidigare påpekats utgör centrumytan för den uppfinningsenliga borren blott ca. 1/25 av hela hålbottenytan, medan motsvarande andel i den kända borren uppgår till ca. 4/25. Med andra ord kräver den kända borren betydligt mer energi än den uppfinningsenliga.

Av Fig. 17 framgår att släppningsytoma IOK är slipade i ett enda steg, medan motsvarande släppningsytor l0 i borren enligt uppfinningen är slipade i flera steg under bildande av de facettartade delytoma l0a, l0b, l0c. Dylik faeettslipning ökar i hög grad borrspetsens styrka.

I den uppfinningsenliga borren har eentrumeggen en längd, som uppgår till ca. 20% av skäreggens ll totala längd, innebärande att huvudeggen 13 har en längd, som uppgår till 80% av totallängden. Båglängden hos de båda eggsegment l3a, 13b, som ingår i huvudeggen kan variera. För små borrar kan båglängdema hos respektive eggsegment vara ungefär lika stora (50/50). Vid större borrar, Lex. med en borrdiameter över 10 mm, kan dock det raka eggsegmentet l3a vara längre än det krökta eggsegmentet 13b, Lex. i förhållandet 60/40 eller till och med 70/30. 325 330 335 535 295 12 I det visade prototyputfórandet uppgår kanalbottenytans 21 radie r; till 6 mm. Denna radie kan emellertid variera såväl uppåt som nedåt. Dock bör r; uppgå till högst 10 mm och minst 4 mm. Vidare bör åtminstone r] närma sig oo för att ge det yttre eggsegmentet l3a rak form. Inom ramen för uppfinningen är det dock tänkbart att förläna nämnda eggsegment en svagt krökt eller bomberad form, genom att ge frontalytan 19 en stor radie rl, tex. 40 mm eller mer. Med särskild hänvisning till Fig. 9 skall påpekas att centrumeggen 12 och huvudeggens yttre eggsegment 13a löper i huvudsak parallellt med varandra (eventuella avvikelser från parallellitet bör ej överskrida 3°).

Tänkbara modifikationer av uppfinningen På ritningama har uppfinningen exemplifierats i form av en solidborr, dvs. en borr, som är formad i ett enda stycke, företrädesvis av hårdmetall eller stål. Det är emellertid även tänkbart att förverkliga den beskrivna geometrin i borrspetsarna genom att tillverka borren i ett s.k. löstoppsutförande, dvs. i ett utförande, i vilket skäreggama utformas i en bytbar, främre del eller löstopp, som i sin tur är monterbar i ett främre säte i en grundkropp.

Claims (9)

340 345 350 355 360 538 296 13 PATENTKRAV

1. Borr innefattande främre och bakre ändar (1 , 2), mellan vilka sträcker sig en geometrisk centrumaxel (C), med vilken en periferísk mantelyta (3) är koncentrisk, och av vilka den främre (1) är formad som en spets med en trubbig spetsvinkel (a), samt två i mantelytan (3) försänkta spånkanaler (6), som är belägna mellan ett par bommar (7) och löper skruvforrnigt med en viss stigningsvinkel (o) kring en central käma (9), och var för sig är avgränsad av en rännforrnig kanalvägg (16) belägen mellan ett par jämsides löpande gränskanter (17, 18), av vilka en första (17) är framförgående i borrens rotationsriktning (R) och den andra (18) efterföljande, varvid: a) mellan den enskilda spånkanalen (6) och en i spetsen (1) ingående släppningsyta (10) är utformad en skäregg (11), som sträcker sig från centrumaxeln (C) till periferin och har en form, som är avhängig av såväl kanalväggens (16) tvärsnittsform som spetsvinkeln (s), b) kanalväggen (16) inbegriper dels en närmast den forsta gränskanten (17) belägen frontalyta (19), som sträcker sig axiellt bakåt från en i skäreggen ingående huvudegg (13), dels en närmast den andra gränskanten (18) belägen följeyta (20), som övergår i frontalytan via en konkavt välvd bottenyta (21) och sträcker sig bakåt från en i spetsen (1) utformad urspetsning (15) i anslutning till en centrumegg (12), vilken övergår i huvudeggen via ett knä (14) och är kortare än denna, c) en radialvinkel (ö) mellan frontalytan (19) och en radiell referenslinje (RL1) mellan centrumaxeln (C) och den forsta gränskanten (17) är positiv såtillvida att frontalytan är belägen rotationsmässigt bakom referenslinjen, och d) den enskilda spånkanalen (6) har en öppningsvinkel (u) - räknad som vinkeln mellan den första referenslinjen (RLl) och en andra referenslinje (RL2) mellan centrumaxeln (C) och den andra gränskanten (18) - till vilken en divergensvinkel (ß) för den enskilda bommen (7) bildar supplementvinkel, kännetecknad därav, e) att kärnan (9) har en diameter (DC), som uppgår till högst 22% av borrdiametem (D), f) att bommens divergensvinkel (ß) är större än spånkanalens (6) öppningsvinkel (a), och 365 370 375 380 385 390 5315 296 14 g) att den enskilda kanalväggens (16) frontal- och följ eytor (19, 20) är avgränsade fiån bottenytan (21) via imaginära, skruvformiga gränslinj er (22, 23), och har krökningsradier (n, rg) - betraktade i ett plan i rät vinkel mot centrumaxeln - som är mångfaldigt större än bottenytans (21) radie (rg), h) varvid en första, närmast den första gränskanten (17), befintlig gränslinj e (22) träffar huvudeggen (13) i en punkt, som indelar denna i två eggsegment (13a, 13b), av vilka det närmast centrumeggen (12) befintliga (13b) har den minsta krökningsradien och förlänar huvudeggen (13) en J-liknande förrn.

2. Borr enligt krav 1, kännetecknad därav, att spånkanalens (6) öppningsvinkel (oi) uppgår till högst 88”.

3. Borr enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att frontalytans (19) bredd mellan den första gränskanten (17) och den första gränslirijen (22) är mindre än följeytans (20) motsvarande bredd mellan den andra gränslinj en (23) och den andra gränskanten (18).

4. Borr enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att huvudcggcns (13) första eggsegment (13a) är närmelsevis rakt genom att frontalytans ( 19) krökningsradie (rl) närmar sig 00.

5. Borr enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att följeytans (20) krökningsradie (rg) närmar sig oo, varvid en rotationsmässígt bakre gränslinje (24) mellan släppningsytan ( 10) och följeytan (20) är rak.

6. Borr enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att bottenytans (21) krökningsradie (rg) är mindre än 10 mm.

7. Borr enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att huvudcggcns inre, bågformiga eggsegment (l 3b) har en längd mellan knäet (14) och den första gränslinjens (22) träffpunkt utmed huvudeggen, som är högst lika stor som det yttre eggsegmentets (13a) längd.

8. Borr enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att en positiv radialvinkel (ö) mellan den första rcfcrenslinjcn (RLl) och huvudcggcns (13) radiellt yttre eggsegment (13a) uppgår till minst 5°. 536 295 15

9. Borr enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att centrumeggen (12) och huvudeggens yttre eggsegment ( l3a) löper närmelsevis parallellt med varandra. 395