Vidensplatform

Hvordan geometrien påvirker borets standtid og hultolerancer

Ved borgeometri forstås antallet og placeringen af boreskær, spor og de anvendte vinkler. 

Afhængigt af hvilken type borehul, der skal fremstilles, skelner man mellem:

Spiralbor

Hele borehullet udføres med en spiralbor. Derved oprettes et cylindrisk hul ved bearbejdning af materialet. Spiralboret er det hyppigst anvendte værktøj ved boring i et diameterområde på op til 20 mm og en boredybde på op til 100 mm.  

Gevindtappe

Ved fremstilling af et indvendigt gevind bores først et hul, herefter skæres et gevind med en gevindtap. Dette trin kan udføres manuelt eller ved hjælp af maskinen. Det fremstillede indergevind er standardiseret, så det passer til et tilsvarende ydergevind.

Trinbor

Et trinbor fremstiller et trinvist hul, så en tilslutningsmulighed (f.eks. et skruehoved) kan forsænkes i materialet. En efterfølgende bearbejdning som rivning eller forsænkning er som regel ikke nødvendig.

Spiralborets geometri

Forskellige geometrier påvirker borehullets dimensionelle nøjagtighed og borets standtid.

For at forstå hvilke aspekter af borgeometrien, der har indflydelse på hvilke faktorer i forhold til standtid eller boretolerancer, kan man f.eks. undersøge spiralborets geometri i detaljer. Selv bor, som ikke har skær, men vendeskær, har samme udfordring: optimal optimering af spånevakuering, skærehastighed og tilspændingshastighed.

  1. Spidsvinkel
  2. Centerskær
  3. Hoved frigangsflade
  4. Biskær
  5. Spor
  6. Styrekant
  7. Rivevinkel

Spiralborets diameter

Diameteren på spiralboret snævres ind i sporet fra borespidsen til skaftet. Indsnævringen er fra 0,02 mm til 0,08 mm på 100 mm sporlængde og det reducerer friktionen i borehullet. Det letter desuden spånevakueringen.

Spidsvinkel – Spiralborets centrering

Spidsvinklen befinder sig ved spiralborets hoved. Vinklen måles mellem de to skær ved spidsen.

Jo mindre spidsvinklen er, desto lettere er materialets centrering. Dette reducerer også risikoen for, at boret glider på buede overflader. Små spidsvinkler er bedre til bearbejdning af dårligt varmeledende og kortspånende materialer; de lange centerskær muliggør god varmeafledning fra værktøjet. Men hvis spidsvinklen er for lille, kan spånstukningen tilstoppe borehullet eller sporet. En lille spidsvinkel øger desuden slid på skærkanten

En stor spidsvinkel anvendes til gode varmeledende eller langspånende materialer, da dette resulterer i fremragende spånflow og en lav skærekraft. Imidlertid fører en stor spidsvinkel til lettere vandring af boret og et større hul.

De fleste spiralbor har en spidsvinkel på 118 grader. 90 grader anvendes til hårde, slidende kunststoffer, 130 grader til bløde og seje materialer og 140 grader til langspånende letmetaller.

Spiralborets centerskær – afgørende for spåntagnings effekten

Ved spiralboring er der altid to centerskær, som er forbundet via et tværskær. Centerskærene overtager den faktiske boreproces. Lange skær har sammenlignet med korte skær grundlæggende en højere bearbejdningsydelse. 

Spiralborets tværskær – jo kortere, desto bedre

Tværskæret befinder sig i midten af borspidsen og har ingen skærefunktion. Det udøver blot tryk og friktion på emnet og er dybest set en hindring for boreprocessen. Ved slibning kan man reducere længden på tværskæret. En såkaldt tilspidsning eller krydsslibning resulterer i en væsentlig reduktion af rivekræfterne og forringer dermed den nødvendige tilspændingskraft. Samtidig er borespidsen bedre centreret i materialet. 

Spiralborets notprofil (spiralspor) – har betydning for standtiden

Spiralboret har to modstående spiralformede spor, som sikrer spånevakueringen og tilførslen af kølesmøremiddel. De slibes, fræses eller valses som regel ind i det halvforarbejdede emne. Brede notprofiler er fladere og tillader en større kernediameter på boret.

En dårlig spånevakuering fører til en højere varmeudvikling, som igen kan føre til udglødning og i sidste ende til brud på boret.
Et rigtigt spånstop kan forårsage radiale bevægelser af boret og påvirke hulkvaliteten, standtid og borets pålidelighed samt føre til brud på bor eller skær. Jo bredere notprofilen er, desto bedre fungerer spånevakueringen.

Kernen – spiralborets stabilitet

Kernetykkelsen er det afgørende mål for spiralborets stabilitet. Spiralbor med en stor (tyk) kernediameter har en højere stabilitet og er derfor egnet til højere drejemomenter og hårdere materialer. 

Spiralborets styrekanter og biskær – påvirker rundløbsnøjagtigheden og kvaliteten af boringsvæggen

  1. Centerskær
  2. Frigangsflade
  3. Biskær

Ved bagslibning langs sporene opstår styrekanterne. Afhængigt af borediameteren er de 0,1 til 5 mm brede og understøtter styringen af boret under boringen. Boringsvæggens kvalitet afhænger kun af styrekanterne 

Biskæret danner overgangen fra styrekant til spor. Det løsner og skærer spåner, som er fastklemt på materialet.

Længden på styrekanterne og biskær afhænger af spiralvinklen.

Spiralborets spiralvinkel (rotationsvinkel) – bestemmer brugen afhængig af materialet

Rotationsvinklen, også kaldet spiralvinklen, bestemmes af notretning og boreakse. Den bestemmer spånvinklens størrelse på centerskæret og dermed spåndannelsesprocessen.

Større spiralvinkler giver effektiv fjernelse på bløde, langspånede materialer. Mindre spiralvinkler er derimod gode på hårde, kortspånende materialer.

Spiralbor med en meget lille spiralvinkel (10° - 19°) frembringer en lang spiral. I modsætning hertil har spiralbor med en stor spiralvinkel (27° - 45°) en stukket, kort spiral. Spiralbor med en normal spiral har en spiralvinkel på 19° - 40°. 

Hvilket bor til hvilket materiale – 3 typer

DIN-manualen til bor og forsænkere definerer under DIN 1836 opdelingen af applikationsgrupperne i de tre typer N, H og W

  1. Type N: Normal spiral til normal hårde materialer som almindelige konstruktionsståltyper, ikke jernholdige metaller og støbejern. Ikke egnet til bløde materialer
  2. Type H: Lange spiraler til hårde, kortspånende, sprøde og seje materialer som stål, duroplast, plexiglas eller laminerede materialer.
  3. Type W: Til bløde, langspånende og seje materialer som aluminium, kobber eller blød plast.

Skærehastighed og slitage

Når man vælger de rigtige skærebetingelser, er slitagen ensartet overalt. Uregelmæssig slitage ses ved for høj skærehastighed, for stor tilspænding eller for hårde materialer. Boret skal i så fald efterslibes så meget på frigangsfladen, at slitagen på centerskær, tværskær og styrekant er elimineret. Hvis slitagen på styrekanten ikke elimineres, sidder boret fast.