SE516229C2 - Borrspets - Google Patents

Description

u. s :rann 10 15 20 25 30 35 516 229 2 principen för att avleda spånen på ett bättre sätt under själva borrningen och därmed minska risken för påklädning. Det framgår av dokumentationen om de bägge sistnämnda borren att de är âmnade för material som trä, plast, betong och gips.

För metall och särskilt industriell bearbetning av olika metaller krävs helt andra materialegenskaper hos borren eftersom de ofta dels lyder under striktare kvalitetsnormer och krav, dels utsätts för ett hårdare slitage och större krafter än andra typer av borr. Vid borrning i metall utsätts också även borrspindeln och dess lagringar för höga påfrestningar till följd av stora radiella krafter, som leder till att borrspindeln måste servas eller till och med bytas vid återkommande tillfällen.

Problemet med att uppnå hög kvalitet på det bearbetade materialet utan att samtidigt erhålla för höga radiella krafter, vilket förkortar livslängden på både borr och spindlar, kvarstår således att lösa vid metallborrning.

Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett borr som erbjuder en förbättrad lösning i förhållande till känd teknik på problemet med borrspån och dess negativa inverkan på hàltagningen utan att samtidigt erhålla för höga radiella krafter vid metallborrning. Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen genom att ett borr av det inledningsvis angivna slaget ges de kännetecken som framgår av efterföljande patentkrav 1. Föredragna utföringsformer av borret framgår av de underordnade patentkraven.

Uppfinningen avser således en borrspets för bearbetning av metall, vilken borrspets har en mittspets som övergår i mot periferin sig sträckande skärkanter och en centrumlinje (A), varvid borrspetsen har en skärvinkel (a) på mellan 1-20 grader mellan borraxelns »nßnn 10 15 20 25 30 35 516 229 3 normalriktning och en skàrkant som därmed lutar in mot centrumlinjen (A), och att mittspetsen bildar en urspetsningsvinkel (n) pà 90 i 2 grader och en bas som upptar 23-45 % eller företrädesvis 30-40 % och helst en tredjedel av borrspetsens totala diameter.

Den ovan beskrivna relationen mellan spetsbasens utbredning gentemot borrspetsens diameter samt skârens lutning in mot borrcentrum medför att de radiella krafterna minskar samtidigt som pàklädning av spàn undvikes. Med en urspetsningsvinkel pà 90 grader erhålles en skarpt markerad urspetsning som innefattar mittspets och spànsida. Urspetsningsvinkeln definieras som vinkeln mellan en linje i borraxelns normalriktning och urspetsningen, innefattande mittspetsens sida och betecknas här med (n). Genom att borrspetsen företrädesvis görs tvàskärig skapas tillräckligt utrymme för spànen att avledas.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen har borrspetsen en spetsvinkel (ß) på 90 i 10 grader.

Spetsvinkeln definieras här som vinkeln mellan två linjer som vardera utgör en tänkt förlängning av spetssidorna och denna spetsvinkel betecknas här med (ß). Inom detta vinkelintervall pà spetsvinkeln visar borret optimal prestanda för metallbearbetning. Metaller som borrspetsen företrädesvis är avsedd att bearbeta är mässing, koppar och lättmetaller, såsom exempelvis aluminium.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen har borrspetsen en skärvinkel (a) pà 10 i 3 grader mellan borraxelns normalriktning och en skärkant som därmed lutar in mot centrumlinjen (A) och bibehåller denna vinkel ända ut mot borrspetsens periferi. Skàrvinkeln betecknas här med (a).

Denna utformning av skären och den ovan angivna formen och utbredningen av spetsvinkeln medför att mittspetsen träffar materialet först. Pà detta sätt stabiliseras vibrationer och kast fràn spindeln innan skärkanterna börjar bearbeta materialet. Avståndet mellan 11,1» 10 15 20 25 30 35 516 229 4 spets och kantändar bör inte heller vara för làngt i synnerhet inte då det skall användas för tunnare plåtar.

Mittspetsen trycker dä till och deformerar plåten innan skärkanterna överhuvudtaget ingriper med plåten och kan till och med orsaka att plåten fläkes upp. Vinkeln pä skärkanterna får inte heller vara för brant för då fär skären kortare livslängd.

I enlighet med uppfinningstanken har borrspetsens skärkanter en spànsida med en urspetsning som vid borrspetsens yttre periferi är åtminstone 0,7 mm. Genom att kanten är rak istället för spetsad bibehålls precisionen i borrningen längre, varigenom livslängden pà borret ökar. Urspetsningens omfattning kan givetvis varieras med avseende pà borrdimension. Urspetsningens utbredning bestäms även av den tidigare nämnda urspetsningsvinkeln.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen har borrspetsen en skärkant med en primär släppningsvinkel på 10 i 3 grader relativt borraxelns normalriktning.

Denna primära släppningsvinkel betecknas här med (Q). Om den primära släppningsvinkeln är större än den ovan angivna övre gränsen blir värmeutvecklingen mycket hög under bearbetningen. En mindre vinkel än den nedre angivna gränsen är olämplig när det gäller bearbetning av just de ovan nämnda metallerna. Allra helst skall den primära släppningsvinkeln vara mellan 10 - 12 grader.

Enligt en annan föredragen utföringsform av borrspetsen har skärkanten en sekundär släppningsvinkel på 25 i 5 grader relativt borraxelns normalriktning.

Denna sekundära släppningsvinkel betecknas här med (9).

Genom den ovan beskrivna tvàdelade släppningen erhàller borret en mer kontinuerlig övergång från skärkanterna ner mot de spiralformade styrkanterna. Genom denna utformning ástadkommes utrymme för att spàn och andra restprodukter skall kunna avledas. Genom att möjliggöra snabb och effektiv avledning av spànen minskar risken för lokala imperfektioner och hög friktionsvärme. 10 15 20 25 30 35 516 229 5 Bägge de ovan nämnda släppningsvinklarna har en avtagande lutning i motsatt riktning till borrets rotationsriktning. Släppningen kan åstadkommas genom exempelvis fasettslipning eller konmantelslipning.

I en föredragen utföringsform av borrspetsen är den gjord av hàrdmetall. Borrspetsen innefattar i en annan föredragen utföringsform ett diamantparti. Även andra material med tillräckligt goda materialegenskaper kan användas för tillverkning av borrspetsar med ovannämnda utformning. En borrspets som uppvisar något eller flera av ovanstående särdrag är företrädesvis innefattad i ett spiralborr. Spiralvinkeln är företrädesvis mellan 0 och 30 grader men uppfinningen är inte begränsad till någon speciell spiralvinkel. Inom ramen för uppfinningstanken för ett borr eller en borrspets av angivet slag kan de ovan beskrivna särdragen givetvis kombineras fritt eller förekomma som enskilda utföringsformer.

Det finns idag ett flertal borrtyper som har organ för invändig kylning. Det ovan beskrivna borret utgör i detta hänseende inget undantag utan kan även det utan svårighet förses med organ för invändig kylning. Det finns tillexempel lösningar där ett kylmedium leds i en i borret invändigt belägen kanal. Denna lösning kan även utnyttjas för detta borr om sådana krav ställs pà produktionen.

Kort beskrivning av ritningen Uppfinningen kommer i fortsättingen att beskrivas ytterligare med hjälp av ett utföringsexempel och under hänvisning till bifogade ritning.

Fig 1 visar en sidovy av borrspetsen.

Fig 2 visar en sidovy av borrspetsen roterad 90 grader.

Fig 3 visar en frontvy av borrspetsen.

Beskrivning av en utföringsform I fig 1 visas en sidovy av en borrspets 1 enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen. Borrspetsen 1 10 15 20 25 30 35 516 229 6 är främst avsedd för bearbetning av mässing, koppar och lättmetaller såsom aluminium. Till lättmetaller räknas också legeringar med lättmetall. Borrspetsen ingår med fördel i ett borr utformat ur ett stycke hàrdmetall eller liknande material. För att erhålla sin rätta form slipas borret lämpligen.

I figuren visas mittspetsen 2 fràn sidan med en urspetsningsvinkel (n) på väsentligen 90 grader.

Urspetsningsvinkeln (n) definieras som vinkeln mellan en linje i borraxelns normalriktning B och urspetsningen 7, innefattande mittspetsen 2 och spànsidan 6.

Vidare framgår lutningen för den primära (Q) och sekundära (9) släppningsvinkeln av denna figur. Den primära släppningsvinkeln, vilken utbreder sig sluttande nedåt i motsatt riktning till borrets rotationsriktning med en vinkel pà företrädesvis mellan 10-12 grader. Den sekundära släppningsvinkeln som här följer direkt pà den primära har en större släppningsvinkel och är företrädesvis kring 25 grader. Dessa vinklar ges bara som exempel till den föredragna utföringsformen och skall inte ses som begränsande för uppfinningen. För att erhålla ovan beskrivna släppningsvinkel kan borrspetsen antingen konmantelslipas eller fasettslipas.

Bägge dessa vinklar definieras fràn en normallinje B till centrumaxeln och i motsatt riktning relativt borrets framdrivningsriktning. Definitionen torde framgå tydligt i figuren 1.

I figur 2 visas borrspetsen 1 från sidan roterad 90 grader kring sin axel (A). Mittspetsen 2 uppvisar här sin avsmalnande sida med en spetsvinkel (ß) pà väsentligen 90 grader. Skärkanterna 3 vilka alltså även de har en urspetsningsvinkel pà 90 grader uppvisar i figuren en in mot centrumlinjen lutande sträckning. Dess vinkel, vilken definierar vinkeln pà skären och även betecknas skärvinkel (a) är i en föredragen utföringsform väsentligen 10 grader. Utefter skärkanten 3 löper spànsidan 6 väsentligen plant. Den väsentligen plana 10 15 516 229 7 spànsidan har en utbredning i borrets framdriftsriktning på ca 1 mm, ända ut till periferin på borret, men utbredningen beror givetvis också pà borrdimension.

Borrspetsen utgör i denna utföringsform en del av ett spiralborr. Spiralvinkeln för styrkanterna 8 bildar i en föredragen utföringsform en vinkel relativt borraxelns utbredningsriktning på mellan 25 och 30 grader.

I fig 3 visas borrspetsens framsida, varvid förhållandet mellan mittspetsens 2 bas och borrspetsens totaldiameter framgår tydligt. I en föredragen utföringsform är denna kvot mellan mittspetsens basutbredning och borrspetsens totaldiameter cirka en tredjedel.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 516 229 8 PATENTKRAV

1. Borrspets (1) för bearbetning av metall, vilken har en mittspets (2) som övergår i mot periferin sig sträckande skärkanter (3) och en centrumlinje (A) kännetecknad av att borrspetsen (1) har en skärvinkel (a) på mellan 1-20 grader mellan borraxelns normalriktning och en skärkant (3) som därmed lutar in mot centrumlinjen (A), och att mittspetsen (2) bildar en urspetsningsvinkel (n) på 90 i 2 grader och en bas som upptar 23-45 %, eller företrädesvis 30-40 % och helst cirka en tredjedel av borrspetsens (1) totala diameter och vilken borrspets har en spetsvinkel (ß) på 90 i 10 grader.

2. Borrspets (1) enligt föregående krav, vid vilken urspetsningsvinkeln (n) räknat från borraxelns normalriktning (B) definierar en urspetsning (7) som innefattar mittspets (2) och spànsida (6).

3. Borrspets (1) enligt något av föregående krav, vilken har en skärvinkel (a) på 10 i 3 grader mellan borraxelns normalriktning (B) och en skärkant (3) som därmed lutar in mot centrumlinjen (A) och bibehåller denna vinkel ända ut mot borrspetsens (1) periferi.

4. Borrspets (1) enligt något av föregående krav, i vilken skärkanten (3) har en urspetsning (7) som vid borrspetsens yttre periferi är åtminstone 0,7 mm.

5. Borrspets (1) enligt något av föregående krav, vilken har en skärkant (3) med en primär släppningsvinkel (Q) på 10 i 3 grader.

6. Borrspets (1) enligt något av föregående krav, vilken har en skärkant (3) med en sekundär släppningsvinkel (6) på 25 i 5 grader.

7. Borrspets (1) enligt något av föregående krav, vilken är av hårdmetall.

8. Borrspets (1) enligt något av föregående krav, vilken innefattar ett diamantparti.

9. Borrspets (1) enligt något av föregående krav, vilken är innefattad i ett spiralborr. 516 229 9

10. Borrspets (1) enligt något av föregående krav, vilken innefattar organ för invändig kylning.

11. ll. Borrspets (1) enligt något av föregående krav, vilken har en spiralvinkel för styrkanterna (8) som relativt centrumlinjens (A) utbredningsriktning är på mellan O och 30 grader.

12. Borr, vilket innefattar en borrspets (1) enligt något av föregående krav.