SE526387C2 - Borr för spånavskiljande bearbetning med alla delar utförda i ett material samt med innesluten spolkanal - Google Patents

Description

OI O I 0 I O O II I' I' I-IÛ II I I O I . g g g n I ll :Inn I I I O O O I i I Û n 00 III 00 II ll 00 0000 OO I a I I! 0 lo 0 o c n 0 Ia 0 10 15 20 25 o o o ø o n 5 2 6 5 8 7 få "ïï . s"ë 253; S-564SE 2003-03-17 2 Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett stabilt borrverktyg även för mindre håldiametrar.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett borrverktyg där spànoma ej repar hålväggen på den detalj som bearbetas.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett borrverktyg och ett ämne som är enkla att tillverka.

Kort beskrivning av ritninoarna Fig. 1A visar ett ämne enligt föreliggande uppfinning i perspektivvy. Fig. 1B visar ämnet i ändvy. Fig. 2A visar borrverktyget enligt föreliggande uppfinning i perspektiwy. Fig. 2B visar borrverktyget i en annan perspektivvy. Fig. 2C visar borrverktyget i en sidovy. Fig. 2D visar borrverktyget i en annan sidovy. Fig. 2E och 2F visar borrverktyget i motsatta ändvyer. F ig. 3A visar borrverktyget i en hållare, i perspektivvy. Fig. 3B visar borrverktyget i hållaren i annan perspektivvy. Fig. 4 visar hållaren i perspektivvy.

Qetaliera<@skrivninq av en föredraqen utföringsforrn I Fig. 1A och 1B visas ett ämne 10 enligt föreliggande uppfinning till ett borrverktyg enligt föreliggande uppfinning. Ämnet 10 utgörs ett rör 11 av solid hàrdmetall, såsom extruderad eller strängpressad hårdmetall. Ämnet är strängpressat utgående från ett hàrdämne (till exempel volfram karbid, WC) och en bindefas (till exempel kobolt, Co) enligt följande. Hårdmetallpulver med visst kobolt-innehåll och en bärare, till exempel plast, blandas och formas till pellets eller granulat. Bäraren kommer att utgöra matrisen i en grönkropp, det vill säga ämnet före sintring. Med ”kobolt” skall här förstås en metallisk bindefas vilken altemativt kan utbytas mot eller innefatta andra metaller, till exempel nickel, Ni.

Därefter förvärrnes blandningen till för blandningen lämplig temperatur samt införs i en maskin för strängpressning. Sedan pressas blandningen under högt tryck och viss temperatur, cirka 180 °C, fram till ett munstycke varigenom en 10 15 20 25 2 e 5 s 7 .

S-564SE 2004-05-1 1 3 väsentligen cylindrisk stav med viss inre geometri bildas. Sedan upphettas staven i en separat ugn så att bäraren bränns bort och så att bindemetallen smälter och binder karbiderna. Sedan sker efterföljande bearbetning av ämnet 10 såsom slipning av till exempel ändar och skaft. Alternativt kan ämnet vara strängpressat från två olika hårdmetallsorter där skillnaden främst består i balansen mellan hårdämnet och bindefasen. Därigenom kan ett ännu hårdare och mer vridfast "skal" hos ämnet erhållas samt en segare mittdel där skärhastigheten för borren alltid är lägre.

Röret 11 har en rät cylindrisk, avlång grundform. Ämnet har samma tvärsnitt längs hela dess längd. Röret 11 innefattar en inre, integrerad balk eller pelare 14, vilken har utsträckning längs hela ämnet. Pelaren 14 avdelar rörets inre utrymme i två i huvudsak lika stora delar. Ämnet har fyra längs- och genomgående hålrum, det vill säga två hålrum avsedda att bilda spolkanaler 12A, 12B och två hålrum avsedda att bilda spân- eller returkanaler 13A, 13B.

Spolkanalerna 12A, 12B är utförda inuti pelaren 14. Varje spolkanal har ett i huvudsak rektangulärt tvärsnitt med ena kortsidan rundad, det vill säga den som är vänd in mot ämnets centrumlinje CL. Spolkanalen är anordnad på ett visst avstånd från centrumlinjen. Varje spolkanal har större utsträckning i pelarens 14 radiella riktning än i en riktning vinkelrätt däremot enligt Fig. 1B. Pelaren 14 äri huvudsak symmetriskt anordnad på ömse sidor om centrumlinjen CL och avgränsar returkanalerna 13A, 13B. Detta innebär att varje returkanal är i huvudsak sluten och begränsas av rörets innervägg 15A, 15B och en pelarens 14 begränsningsyta 16A, 16B (se Fig. 4D). Ytfinheten vid denna typ av framställning blir förmånlig för spåntransport, det vill säga returkanalerna 13A, 13B erhåller ett Ra-värde som är maximalt 0.5 um, gärna 0.3 um eller lägre. l Fig. 2A-2F visas ett borrverktyg 20 enligt föreliggande uppfinning.

Borrverktyget innefattar en skärande ände 21, ett skaft 22 och en infästningsdel 23, vilka bearbetas fram, företrädesvis medelst slipning, ur ämnet 10. 10 15 20 25 30 5 2 6 3 8 7 gg å; _ s::;_ =- -= S-564SEAlt 2004-05-11 4 Den skärande änden 21 har väsentligen mejselform. Den skärande ändens 21 ytterdiameter väljs inom intervallet 10-40 mm. Änden 21 har två övre släppningsytor 24A, 24B med samhörande spånytor 25A, 25B, varvid huvudskäreggar 26A, 26B för borrning anordnats i skärningslinjer mellan respektive släppningsyta och spånyta. Skäreggarna 26A, 26B ansluter företrädesvis till varandra via en tväregg 27, vilken skär centrumlinjen CL.

Eggarna kan var försedda med förstärkningsfaser och/eller spåndelande urtag.

Varje huvudskäreggs radiellt yttersta ände ansluter till en axiellt riktad biskäregg 28A, 28B. Biskäreggen 28A, 28B bildas längs skärningslinjen mellan spånytan 25A, 25B och ett utspräng 30A, 30B, vilket anordnats perlfert på den skärande änden 21. Utsprånget 30A, 30B sammanfaller med den skärande ändens största diameter och är kortare i axiell riktning än ändens 21 diameter, varvid utsprångets axiella utsträckning är 1 - 7 mm. Utsprånget medverkar som stöd för skärkrafterna under borrning så att hålawikelse minimeras. Utsprånget 30A, 30B kan alternativt delas av eller begränsas med en inslipning eller urtagning för att minska erforderligt vridmoment. Den skärande änden innefattar relativt centralt anordnade urspetsningar avsedda att minska borrens intryckningsmotstånd så att erforderlig matningskraft i riktningen F kan minimeras. Urspetsningarna kan utföras på en mängd olika sätt.

Varje returkanal 13A, 13B har en ingång 29A, 29B. lngången 29A, 29B har ett koniskt axiellt tvärsnitt med spetsen riktad i borrverktygets matningsriktning F och med en utsida som är cylindrisk och parallell med centrumlinjen CL. Spetsen minskar motståndet mot spånornas avgång från den skärande änden 21.

Returkanalerna 13A, 13B är således i huvudsak slutna, det vill säga de öppnas ej radiellt utåt åtminstone under skaftets 22 utsträckning. Spolkanalens 12A, 12B mynning är anordnad axiellt framför returkanalens 13A, 13B inlopp relativt borrens matningsriktning F.

Skaftet 22 är cylindrisk och har en ytterdiameter som är något mindre än den skärande ändens 21 ytterdiameter för att minska energiåtgång och repor i hålväggen. Skaftets 22 mantelyta 31 är företrädesvis i huvudsak parallell med centrumlinjen CL.

I 00000 0 c 10 15 20 25 526 587 S-564SE 2003-03-17 5 Infästningsdelens 23 mantelyta 32 är cylindrisk och företrädesvis i huvudsak parallell med centrumlinjen CL. Dess ytterdiameter är företrädesvis i huvudsak lika som den skärande ändens 21 ytterdiameter. lnfästningsdelen innefattar en plan yta 33 avsedd att anslås med en skruvs 54, eller dylikt, ände monterad i en hållare 50 på i och för sig känt sätt. Två urtagningar 34A, 34B öppnar returkanalema 13A, 13B radiellt utåt vid infästningsdelens andra ände 35, axiellt bortom den plana ytan 33. Urtagningama 34A, 34B är avsedda att släppa ut spånor och spolmedel via motsvarande, helst snett bakåt riktade, öppningar 51A, 518 i hållaren 50. Mantelytan 32 bibehålls dock i möjligaste mån vid änden 35 mellan urtagningama 34A, 34B för att erhålla stabilitet vid borrning.

Hållaren 50 har en central tilloppskanal 52, vilken är avsedd att mata spolkanalerna med vätska via mellanliggande kanaler 53 av liknande storleksordning som spolkanalema 12A, 12B. Borrens 20 skaftdel skall införas i en cylindrisk urtagning 55 i hållaren. Urtagningen 55 har en botten mot vilken borrens ändyta skall anligga så att spolkanalema linjeras med kanalema 53.

Således år samtliga borrens delar utförda i samma material, till exempel i strängpressad hårdmetall, där spetsen slipas för borrande funktion och dess bakre ände slipas för spånevakuering. Borren innefattar två mindre spolkanaler för kylmedelstillförsel samt två större kanaler för spånevakuering. En hållare 50 av stål håller röret och kylmedel tillförs, varvid spånor både trycks och slungas ut under borrning. Genom extrusion av ämnet formas spånkanaler och spolkanaler till färdigt skick, det vill säga en relativt liten mängd material åtgår vid ämnestillverkning. Detta innebär också att den mest tidsödande slipoperationen, spånrumslipningen, undviks. Vidare uppnås maximal böjstyvhet och vridstyvhet med ett rörformat verktyg, vilket är av stor vikt för ett borrverktyg i solid hårdmetall, då de krafter som sätter gränsen för borrens hållfasthet, verkari tangentiell och radiell riktning. En invändig spåntransport gör även att repor på hålväggen undviks och därmed undviks försämrad hålkvalitet. 0 0000 0000 lt 0 0 5 2 e s ß 7 f: "If . f; är; . « n c c n; oo S-564SE 2003-03-17 6 Uppfinningen är på intet sätt begränsad tiil den ovan beskrivna utföringsformen utan kan fritt varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Åtminstone den skärande änden 21 kan beläggas med skikt av till exempel A|2O3,TiN och/eller TiCN.

Claims (10)

10 15 20 25 30 (fi l *J O\ CN CO \J S-564SEAlt 2004-05-11 Patentkrav

1. En borr för spånavskiljande bearbetning innefattande en skärande ände (21), ett skaft (22) och en infästningsdel (23), varvid den skärande änden (21) innefattar åtminstone en skäregg (26A,26B), varvid borren (20) har minst en returkanal (13A,13B) och minst en spolkanal (12A,12B), varvid returkanalen (13A,13B) är i huvudsak sluten, k ä n n e t e c k n a d a v att borrens (20) samtliga delar är utförda i samma material och av att spolkanalen (12A,12B) i sin helhet är anordnad inuti borren.

2. Borren enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att borren (20) har längs- och genomgående hålrum, det vill säga minst en spolkanal (12A,12B) och minst en i huvudsak sluten returkanal (13A,13B).

3. Borren enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att spolkanalerna (12A,12B) är utförda inuti en pelare (14), vilken är integrerad med borren, vilken pelare har utsträckning längs i huvudsak hela borren (20).

4. Borren enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d a v att borren (20) är utförd i hårdmetall och av att returkanalerna (13A, 13B) har en ytfinhet Ra som är maximalt 0.5 um.

5. Borren enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att spolkanalens (12A,12B) mynning är anordnad axiellt framför returkanalens (13A,13B) inlopp relativt en borrens matningsriktning (F) och av att minst en urtagning (34A,34B) är anordnad i infästningsdelen (23) för att släppa ut spånor och spolmedel från returkanalen (13A,13B).

6. Ett ämne till en borr av den typ som anges i kravet 1, varvid ämnet (10) har längs- och genomgående hålrum, vilka är avsedda att bilda minst en returkanal (13A,13B) och minst en spolkanal (12A,12B) i den färdiga borren, 10 15 20 S-564SEA1t 2004-05-1 1 k ä n n e t e c k n at av att ämnets (10) samtliga delar är utförda i samma material och av att hålrummet som är avsett att bilda returkanalen (13A,13B) är i huvudsak slutet och av att hålrummet är som avsett att bilda spolkanalen (12A,12B) i sin helhet är anordnat inuti ämnet.

7. Ämnet enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n at av att ämnet utgörs av ett rör (11), vilket har en rät cylindrisk, avlång grundform och av att ämnet har samma tvärsnitt längs hela dess längd.

8. Ämnet enligt kravet 6 eller 7, k ä n n e t e c k n at av att röret (11) innefattar en inre, integrerad pelare (14), vilken har utsträckning längs hela ämnet, varvid pelaren (14) avdelar rörets inre utrymme i två i huvudsak lika stora delar och av att ämnet har fyra hålrum, vilka skall bilda två spolkanaler (12A,12B) och två spån- eller returkanaler (13A,13B) i den färdiga borren.

9. Ämnet enligt krav 8, k ä n n e t e c k n at av att hålrummen som avsedda att bilda spolkanalerna (12A,12B) är utförda inuti pelaren (14) och av att pelaren (14) är symmetriskt anordnad på ömse sidor om en ämnets centrumlinje (CL) och avgränsar hålrummen vilka avsedda att bilda returkanalerna (13A,13B).

10. Ämnet enligt kravet 6, 7 eller 8, k ä n n e t e c k n at av att ämnet (10) är utfört i hårdmetall och av att hålrummen vilka avsedda att bilda returkanalerna (13A, 13B) har en ytfinheti intervallet Ra som är maximalt 0.5 um.