DK173819B1 - Holdeorgan til skæreorganer og fremgangsmåde til fremstilling af et sådant holdeorgan - Google Patents

Description

DK 173819 B1 i

Opfindelsen angår et langstrakt holdeorgan af den den art, der er angivet i indledningen til krav l.

Et holdeorgan af den nævnte art kendes fra GB-patent-skrift nr. 1.299.750. Det således kendte holdeorgan er med 5 henblik på opnåelse af svingningsdæmpende egenskaber opdelt i to indbyrdes koaksiale, stive dele hvorimellem der er indlagt et mellemlæg af "antivibrations-materiale", såsom gummi. Det vil være indlysende, at sammenlignet med fremstillingen af konventionelle holdeorganer, der som bekendt nor-10 malt fremstilles i ét enkelt stykke materiale, medfører denne udformning en betydelig fordyrelse af fremstillingsprocessen.

Fra USA-patentskrift nr. 4.553.884 kendes endvidere et holdeorgan, som i sig selv ikke er svingningsdæmpende, 15 men har et langsgående hulrum, hvori der kan indsættes en svingningsdæmpende patron. Det siger sig selv, at også et sådant holdeorgan vil være betydeligt dyrere i anskaffelse end et konventionelt holdeorgan som omtalt i det foregående afsnit.

20 Det er på denne baggrund opfindelsens formål at anvise et holdeorgan af den indledningsvis nævnte art, hvormed det er muligt at opnå vibrationsdæmpende egenskaber ved særdeles enkle midler, og dette formål opnås ved hjælp af det træk, der er angivet i den kendetegnende del af krav 1. Ved frem-25 stilling af holdeorganet i form af et enkelt stykke homogent materiale med svingningsdæmpende egenskaber opnås en fremstillingsproces, der ikke er mere kompliceret og kostbar end fremstillingsprocessen for de konventionelle holdeorganer af f.eks. værktøjsstål.

30 Det vil være indlysende, at et holdeorgan, der er fremstillet af et materiale med betydeligt lavere overfladehårdhedsgrad end de hidtil kendte materialer, såsom værktøjs-stål, vil være mere udsat for slitage fra de spåner, der fremkommer ved bearbejdningen af det pågældende arbejdsemne.

35 Denne ulempe undgås ved tillige at udforme holdeorganet som angivet i krav 4.

2 DK 173819 B1

Opfindelsen angår også en fremgangsmåde ved fremstilling af et holdeorgan ifølge opfindelsen, og denne fremgangsmåde er ejendommelig ved, at der gås frem som angivet i krav 7. Herved undgås, at også overfladerne i de fatninger, 5 hvori f.eks. hårdmetalskærene fastholdes, også får en forhøjet overfladehårdhed og derved bliver mindre velegnede til at "gribe" skærene.

Hensigtsmæssige udførelsesformer for holdeorganet og fremgangsmåden er angivet i krav 2, 6 henholdsvis 8.

10 Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til de på tegningen viste udførelseseksempler på holdeorganer ifølge opfindelsen, idet fig. 1 viser en borholder med påsatte hårdmetalskær, set forfra i retning af pilen I i fig. 2, tilligemed det 15 hul i arbejdsemnet, der er ved at blive boret, fig. 2 viser det i fig. 1 viste bor, set fra siden i retning af pilen II i fig. 1, fig 3 viser en borestang bestemt til brug i en drejebænk, set i retning af pilen III i fig. 4, og 20 fig. 4 i formindsket målestok viser den i fig. 3 viste borestang, set i retning af pilen IV i fig. 3.

Fig. 1 og 2 viser den forreste ende af et bor bestående af en langstrakt borholder 1, hvoraf kun den forreste ende 2 er vist, og som på i grove træk velkendt måde bærer 25 to hårdmetalskær, nemlig et første skær 3 med sin tilhørende første skæreæg 4 og et andet skær 5 med sin tilhørende anden skæreæg 6.

Skærene 3 og 5 er på kendt måde udformet stort set som ligesidede trekanter, hvori hjørnerne er afrundet og siderne 30 knækket udad på midten, så at skæreæggene 4 og 6 får en af-fladet V-form. Skærene 3 og 4 er fastgjort til borholderen 1 på kendt, ikke nærmere vist måde, således at de kan udtages og vendes og/eller udskiftes.

Som det vil kunne ses af fig. 1, ligger den første 35 skæreæg 4 på et meridianplan 7 og strækker sig fra et sted i nærheden af boreaksen 8 til et ydre hjørne 9 i en ikke 3 DK 173819 B1 ubetydelig afstand fra borholderens periferi 10.

Den anden skæreæg 6 ligger i et aksialplan 11, som skærer meridianplanet 7 ved det ydre hjørne 9 under en vinkel 12 på mellem 1 og 4°, idet den anden skæreæg 6 strækker sig 5 fra et sted i en ikke ubetydelig afstand fra boreaksen 8 til et ydre hjørne 13, der definerer periferien 14 i det borede hul.

Som det fremgår af fig. 2, er de to skær 3 og 5 således aksialforskudt indbyrdes, at det første skær 3, regnet 10 i borets fremdrivningsretning 19, ligger med en lille afstand 20 bagud, dvs. at belastningen på det andet skær 5 bliver størst. Desuden er skærene således orienteret om sine midterakser, at den inderste halvdel af den første skæreæg 4 danner en vinkel 15 på mellem 8° og 10° med et radialplan 15 16, medens den yderste halvdel af den anden skæreæg 6 danner en vinkel 17 på mellem 5° og 7° med dette radialplan.

Anbringelsen af det andet skær 5, dels i fremdriv-ningsretningen 19 foran det første skær 3, dels i omdrejningsretningen 18 foran en symmetrisk beliggenhed i forhold 20 til det første skær 3 bevirker, at den største skærekraft kommer til at ligge på det andet skær 5. Dersom borholderen 1 består af et materiale uden svingningsdæmpende egenskaber, f.eks. almindeligt værktøjsstål, ville den viste og beskrevne anbringelse af det andet skær 5 i forhold til det første skær 25 3 gøre det af borholderen 1 og de to skær 3 og 5 bestående bor ustabilt, dvs. at det højst sandsynligt vil udføre torsionssvingninger under en boreoperation, hvad der på kendt måde medfører dannelse af bearbejdningsmærker i det borede huls periferi 14, og - ikke mindst - en ulidelig støj og 30 risiko for ødelæggelse af skæret.

Svingninger af denne art undgås ved borholderen ifølge opfindelsen, idet denne er fremstillet af et materiale med iboende svingningsdæmpende egenskaber, f.eks. blødt stål. Forsøg har vist, at stål svarende til C 15, 9 SMnPb 28K har 35 sådanne svingningsdæmpende egenskaber, at svinginger af den nævnte art undgås, så at det borede huls periferi 14 bliver 4 DK 173819 B1 helt glat. Andre ståltyper med tilsvarende svingningsdæmpende egenskaber kan selvsagt også bruges.

For at forhindre, at borholderen 1 slides ved berøringen med de fremkomne spåner, kan borholderen være således 5 behandlet, at dens overflade bliver tilstrækkelig hård til, at sådan slitage ikke opstår. Dersom borholderen 1 består af blødt stål som omtalt ovenfor, kan dette nemt opnås ved konventionel indsatshærdning, f.eks. i en dybde på ca. 0,5 mm og til en Rockwell-hårdhed mellem 55 og 60. Herved opnås 10 tillige, at spånerne glider lettere på de pågældende overflader, hvad der navnlig er af betydning ved store boredybder, hvor der nemt kan ske en "fastbrænding".

Opfindelsen kan med samme virkning anvendes på f.eks. en stillestående borestang til brug i en drejebænk, således 15 som det i øvrigt også er omtalt i ovennævnte GB-patentskrift nr. 1.299.750, og et eksempel herpå skal nu beskrives under henvisning til fig. 3 og 4.

Således viser fig. 3 og 4 en borestang 21, til hvis forreste ende 22 der på sædvanlig måde er fastgjort et enkelt 20 skær 23.

Som det fremgår af fig. 3, danner skæreæggen på skæret 23, der ligger i et plan stort set parallelt med borestangens akse 24, som igen under brug vil ligge i alt væsentligt parallelt med det ikke viste, roterende emnes omdrejnings-25 akse, en vinkel 25 på mellem 3° og 11° med et diametralplan 27 gennem skærets radialt yderste kant, således at skæreæggens radialt inderste kant, set i omdrejningsretningen, ligger noget foran den yderste.

En sådan anbringelse af skæret medfører en god trans-30 port af spånerne gennem den aksialt forløbende spånkanal 26, men forøger risikoen for svingninger. Denne risiko kan imidlertid også i dette tilfælde undgås ved at udforme borestangen 21 helt eller delvist af svingningsdæmpende materiale og eventuelt hærde visse overflader, således som det er 35 forklaret ovenfor under omtalen af det i fig. 1 og 2 viste udførelseseksempel.

5 DK 173819 B1

GENSTANDSFORTEGNELSE

1 borholder 2 forreste ende 3 første skær 5 4 første skæreæg 5 andet skær 6 anden skæreæg 7 meridianplan 8 boreakse 10 9 ydre hjørne 10 periferi 11 aksialplan 12 vinkel 13 ydre hjørne 15 14 periferi 15 vinkel 16 radialplan 17 vinkel 18 omdrejningsretning 20 19 fremdrivningsretning 20 afstand 21 borestang 22 forreste ende 23 skær 25 24 akse 25 vinkel 26 spånkanal 27 diametralplan

Claims (8)

1. Langstrakt holdeorgan (1,21), der ved sin ene ende er indrettet til at fastholdes i en fast eller roterende del af en bearbejdningsmaskine, f.eks. en drejebænk hen- 5 holdsvis en boremaskine, og ved sin anden ende at fastholde mindst ét bearbejdningsværktøj, f.eks. et hårdmetalskær (3,5,23), hvilket holdeorgan har svingningsdæmpende egenskaber, kendetegnet ved, at holdeorganet (1,21) i alt væsentligt udgør et sammenhængende legeme, som i sin 10 helhed, eventuelt med undtagelse af visse overfladeområder, består af et materiale med svingningsdæmpende egenskaber.

2. Holdeorgan ifølge krav 1, kendetegnet ved, at materialet er blødt stål. 15

3. Holdeorgan ifølge krav 2, kendetegnet ved, at materialet er stål af typen C15, 9 SMnPb 28K.

4. Holdeorgan ifølge et eller flere af kravene 1-3, 20 kendetegnet ved, at i det mindste de overflader, som under brugen er udsat for påvirkning af spåner, der fremkommer ved bearbejdningen, har en hårdhed i det mindste svarende til spånernes højeste overfladehårdhed.

5. Holdeorgan ifølge krav 4, kendetegnet ved, at de nævnte overfladers hårdhed er fremkommet ved overfladebehandling af det nævnte materiale med svingningsdæmpende egenskaber.

6. Holdeorgan ifølge krav 5 og krav 2 eller 3, k e n- detegnet ved, at overfladebehandlingen udgøres af en indsatshærdning.

7. Fremgangsmåde ved fremstilling af et holdeorgan 35 ifølge et eller flere af kravene 4-6, kendetegnet ved, DK 173819 B1 a) at holdeorganet ved bearbejdning af et af materiale med svingningsdæmpende egenskaber bestående emne gives den ønskede udformning, og b) at holdeorganet derefter underkastes en overfladebe- 5 handling eller -påvirkning til forøgelse af hårdheden i holdeorganets overflader, idet den eller de fatninger, hvori skæret eller skærene skal anbringes, under denne proces holdes dækket på passende måde til forhindring af, at hårdheden forøges i overfla-10 derne i fatningen eller fatningerne.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at der under trin b i hver fatning er anbragt et hårdmetalskær eller et legeme med mindst samme evne til 15 at dække overfladerne i fatningen.