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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung und/oder Innenbearbeitung von Bohrungen in metallischen Werkstoffen mit Einrichtungen zur innenliegenden Kühlmittelzufuhr, bestehend aus einem Grundkörper mit einem zum Eintritt in die Bohrung bestimmten schaftförmigen Abschnitt mit einer Schneidenanordnung mit einzelnen Schneidkanten an einem Ende, wobei mindestens eine, von zwei Schneidkanten gebildete, Schneidecke, welche den Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung bestimmt, den Hauptteil des schaftförmigen Abschnittes mit einem Mass x in radialer Richtung überragt und mit einem oder mehreren in Längsrichtung des schaftförmigen Abschnittes zueinander versetzten, etwa in radialer Richtung verlaufenden Austrittskanälen für das Kühlmittel,
welche in Bohrrichtung gesehen von der Schneidecke weg nach rückwärts gerichtet sind und mit der Werkzeugachse jeweils einen Winkel a einschliessen.
Bei Werkzeugen zur Zerspanung von metallischen Werkstoffen ist es bei vielen Anwendungen zweckmässig, durch eine Zufuhr von flüssigem Kühlmittel die im Einsatz befindlichen Schneidkan- ten zu kühlen und insbesondere bei der Herstellung oder Innenbearbeitung von Bohrungen gleich- zeitig den Abtransport der Späne vom Werkstück bzw. aus der Bohrung zu verbessern.
So beschreibt etwa das AT GM 1.324 ein Werkzeug zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Bohrungen in metallischen Werkstoffen mit einer innenliegenden Kühlmittelzufuhr. Bei diesem Werkzeug sind anschliessend an die Schneidenanordnung ein oder mehrere Spannuten zum Abtransport der Späne vorgesehen. Die Austrittskanäle für das Kühlmittel münden oberhalb der aktiven Schneidkanten in die Spannuten und sind in Bohrrichtung gesehen von der Schneidenecke unter einem bestimmten Winkel nach rückwärts gerichtet. Von Nachteil bei diesem Werkzeug ist es, wenn der radiale Überstand, den die Schneidenecke vom schaftförmigen Werkzeuggrundkör- per aufweist, ein bestimmtes Mass überschreitet.
Dann kann es insbesondere bei der Bearbeitung von langspanenden Werkstoffen, wie beispielsweise Aluminium, zu einem Verklemmen der Späne zwischen dem Werkzeuggrundkörper und der Bohrungswandung und damit zu einer Schädigung der bearbeiteten Oberfläche kommen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Werkzeug zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Bohrungen zu schaffen, bei dem ein Verklemmen von Spänen zwischen dem schaftförmigen Abschnitt des Werkzeuggrundkörpers der zum Eintritt in die Bohrung bestimmt ist und der Bohrungswandung vermieden wird.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Austrittskanäle in Stirnansicht gesehen jeweils unterhalb der Ebene verlaufen, welche durch die jeweilige Schneidecke und die Werkzeug- achse gebildet wird und dass die Austrittskanäle zur Schneidecke hin nach aufwärts gerichtet sind und damit mit der Ebene einen Winkel # einschliessen.
Dadurch, dass der Kühlmittelstrahl stirnseitig gesehen nach aufwärts auf die Schneidecke zu und gleichzeitig in Bohrungsrichtung gesehen von der Schneidecke weg nach rückwärts gerichtet ist, wird der ablaufende Span von der Schneidecke abgelenkt und ein Hineinwandern in den Spalt zwischen dem schaftförmigen Abschnitt des Werkzeuggrundkörpers und der Bohrungswandung mit Sicherheit vermieden. Eine Schädigung der bearbeiteten Oberfläche, insbesondere bei lang- spanenden, weichen Werkstoffen, wie Aluminium oder Kupfer, wird dadurch verhindert.
Die Schneidenanordnung des erfindungsgemässen Werkzeuges kann durch in den schaftförmi- gen Abschnitt des Werkzeuggrundkörpers integrierte Schneidkanten ausgebildet sein, wie es z.B. bei Vollhartmetall-Bohrwerkzeugen der Fall ist, bei denen das gesamte Werkzeug aus hoch ver- schleissfestem Werkstoff, wie Hartmetall, hergestellt ist.
Besonders bewährt hat es sich jedoch, die Schneidenanordnung durch ein oder mehrere aus- wechselbare Wendeschneidplatten aus hoch verschleissfestem Werkstoff, z. B. aus Hartmetall, auszubilden. Der gesamte Werkzeuggrundkörper kann dann aus einem weniger verschleissfesten Werkstoff, z.B. Stahl, hergestellt sein, in den die Austrittskanäle der Kühlmittelbohrungen leichter eingearbeitet werden können, als bei Werkzeugen, bei denen auch der Grundkörper aus hoch verschleissfestem Material besteht.
Besonders kritisch sind die Verhältnisse dann, wenn das Mass x, um das die Schneidecke den zum Eintritt in die Bohrung bestimmten Abschnitt des Werkzeuggrundkörpers in radialer Richtung überragt, in einem Bereich von mindestens 5% und maximal 25% vom minimal bearbeitbaren Bohrungsdurchmesser des Werkzeuges liegt. In diesem Bereich kann es besonders leicht zu einem Verklemmen der Späne kommen und ist es daher besonders vorteilhaft, die erfindungsge- mässe Anordnung der Austrittskanäle für das Kühlmittel vorzusehen.
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Als besonders wirksame Anordnung der Austrittskanäle hat sich eine nach rückwärts gerichtete Ausrichtung mit einem Winkel a im Bereich von 35 bis 80 und eine zur Schneidecke hin nach aufwärts gerichtete Ausrichtung unter einem Winkel # im Bereich von 10 bis 45 bewährt.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein erfindungsgemässes Werkzeug zum Bohren ins Volle in Draufsicht
Figur 2 das Werkzeug nach Figur 1 in Seitenansicht
Figur 3 das Werkzeug nach Figur 1 in Stirnansicht
Figur 4 ein erfindungsgemässes Werkzeug zum Aufbohren in Draufsicht
Figur 5 das Werkzeug nach Figur 4 in Seitenansicht
Figur 6 das Werkzeug nach Figur 4 in Stirnansicht
Figur 7 eine erfindungsgemässe Bohrstange zum Ausdrehen einer Bohrung in Draufsicht
Figur 8 das Werkzeug nach Figur 7 in Seitenansicht
Figur 9 das Werkzeug nach Figur 7 in Stirnansicht
Das erfindungsgemässe Werkzeug nach den Figuren 1 bis 3 besteht aus einem Grundkörper mit einem schaftförmigen Abschnitt-1-. Dieser Abschnitt-1- des Werkzeuggrundkörpers ist zum Eintritt in die herzustellende oder zu bearbeitende Bohrung bestimmt und ist am stimseitigen Ende mit einer Wendeschneidplatte -2- bestückt.
Die stirnseitige Schneidkante-3- der Wendeschneid- platte -2- verläuft über die Werkzeugachse-6- hinaus, so dass das Werkzeug zum Bohren ins Volle geeignet ist. Die stirnseitige Schneidkante-3- bildet zusammen mit der seitlichen Schneid- kante-3- eine Schneidecke-4-. Der Abstand der Schneidecke-4- von der Werkzeugachse-6- bestimmt den Durchmesser der herzustellenden Bohrung. Die Schneidecke-4- ist vom schaftför- migen Abschnitt-1- des Grundkörpers mit einem Mass x abgesetzt. Zur Spanabfuhr ist in den schaftförmigen Abschnitt-1- des Grundkörpers anschliessend an die Wendeschneidplatte-2- eine leicht wendelförmig verlaufende Spannut-8- vorgesehen. Das Werkzeug weist eine unterhalb der Wendeschneidplatte -2- parallel zur Werkzeugachse-6- verlaufende Bohrung-9- zur Zufuhr von Kühlmittel auf.
Von dieser Bohrung-9- gehen drei in Längsrichtung des schaftförmigen Abschnittes -1- zueinander versetzt angeordnete, etwa radial verlaufende Austrittskanäle -5- aus, wobei der erste Austrittskanal -5-, wie in Figur 1 zu sehen, in Bohrrichtung gesehen knapp vor der Wende- schneidplatte -2- verläuft. Alle Austrittskanäle -5- sind in Bohrrichtung gesehen von der Schneidecke-4- weg nach rückwärts gerichtet und schliessen mit der Werkzeugachse-6- jeweils einen Winkel a von 75 ein. Alle Austrittskanäle -5- verlaufen in ihrer vollen Länge in Stirnansicht nach Figur 3 gesehen unterhalb der Ebene-7-, welche durch die Schneidecke-4- und die Werk- zeugachse-6- gebildet wird.
Die Austrittskanäle -5- verlaufen darüber hinaus von ihrem Beginn an der Kühlmittelleitung -9- bis zu ihrer Mündung an der Oberfläche des schaftförmigen Abschnittes -1-, auf die Schneidecke-4- hin nach aufwärts gerichtet. Der erste, unmittelbar vor der Wende- schneidplatte -2- verlaufende Austrittskanal -5- schliesst mit der Ebene-7- einen Winkel # von 30 ein, während der zweite, noch weiter vor der Wendeschneidplatte-2- angeordnete Austrittskanal -5- mit der Ebene-7- einen etwas kleineren Winkel # von 21 einschliesst und der dritte, am weites- ten von der Wendeschneidplatte-2- entfernte Austrittskanal -5- mit der Ebene-7- einen noch kleineren Winkel # von 11 einschliesst.
Auf diese Weise wird erreicht, dass alle Austrittskanäle -5- in Seitenansicht nach Figur 2 gesehen etwa gleich weit unterhalb der etwas wendelförmig verlau- fenden Spannut-8- aus dem schaftförmigen Abschnitt-1- des Grundkörpers austreten.
Das erfindungsgemässe Werkzeug nach den Figuren 4 bis 6 besteht aus einem Grundkörper mit einem zum Eintritt in die Bohrung bestimmten schaftförmigen Abschnitt-1- mit drei in gleichen Winkelabständen zueinander versetzten Wendeschneidplatten-2- am stirnseitigen Ende. Die stirnseitigen Schneidkanten-3- der einzelnen Wendeschneidplatten-2- reichen nicht bis zur Werk- zeugachse-6- des Werkzeuges heran, so dass das Werkzeug nicht zum Bohren ins Volle, sondern nur zum Aufbohren geeignet ist. Die Schneidecken-4- der einzelnen Wendeschneidplatten-2- sind jeweils mit einem Mass x vom schaftförmigen Abschnitt-1- des Grundkörpers abgesetzt. Anschlie- #end an jede Wendeschneidplatte-2- sind jeweils leicht wendelförmig verlaufende Spannuten-8- zur Spanabfuhr vorgesehen.
In Stirnansicht nach Figur 6 gesehen sind unterhalb jeder Wende- schneidplatte-2- parallel zur Werkzeugachse-6- Längsbohrungen-9- zur Kühlmittelzufuhr vorge- sehen, von denen jeweils drei in Richtung der Werkzeugachse-6- zueinander versetzte, etwa radial verlaufende Austrittskanäle -5- ausgehen. Erfindungsgemäss treten diese Austrittskanäle -5-
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auf der Oberfläche des schaftförmigen Abschnittes-1- des Grundkörpers jeweils unterhalb der zugehörigen Ebene-7- aus, welche durch die jeweilige Schneidecke-4- und die Werkzeugachse -6- gebildet wird. Alle Austrittskanäle -5- sind in Bohrrichtung gesehen von der jeweiligen Schneidecke-4- weg nach rückwärts gerichtet und schliessen mit der Werkzeugachse-6- jeweils einen Winkel a von 80 ein.
Gleichzeitig sind alle Austrittskanäle -5- zur zugehörigen Ebenen-7- der jeweiligen Wendeschneidplatte -2- zur jeweiligen Schneidecke-4- hin nach aufwärts gerichtet und schliessen mit der zugehörigen Ebene-7- einen Winkel #, zwischen 30 beim ersten Austritts- kanal -5- unmittelbar vor der jeweiligen Wendeschneidplatte -2- und 11 beim Austrittskanal -5- der am weitesten von der jeweiligen Wendeschneidplatte -2- entfernt ist, ein.
In den Figuren 7 bis 9 ist eine erfindungsgemässe Bohrstange zum Ausdrehen mit einer rhom- busförmigen Wendeschneidplatte -2- am stirnseitigen Ende dargestellt. Das stirnseitige Ende des schaftförmigen Abschnittes-1- des Grundkörpers ist im Bereich der Wendeschneidplatte-2- leicht abgekröpft. Das Mass x um den die Schneidecke-4- den Grundkörper-1- überragt wird in diesem Fall als Abstand zwischen dem Hauptteil des schaftförmigen Abschnittes-1- des Grundkörpers ausserhalb der Kröpfung und der Schneidecke-4- bestimmt. Es sind wiederum drei Austrittskanäle -5- vorgesehen, die erfindungsgemäss ähnlich wie im Bohrwerkzeug nach den Figuren 1 bis 3 verlaufen.
Da die Bohrstange keine wendelförmig verlaufende Ausnehmung zur Spanabfuhr auf- weist, schliessen die einzelnen Austrittskanäle -5-, zum Unterschied der Austrittskanäle -5- beim Bohrwerkzeug nach den Figuren 1 bis 3, mit der Ebene-7- alle denselben Winkel # von 25 ein.
ANSPRÜCHE:
1. Werkzeug zur Herstellung und/oder Innenbearbeitung von Bohrungen in metallischen
Werkstoffen mit Einrichtungen zur innenliegenden Kühlmittelzufuhr, bestehend aus einem
Grundkörper mit einem zum Eintritt in die Bohrung bestimmten schaftförmigen Abschnitt (1) mit einer Schneidenanordnung (2) mit einzelnen Schneidkanten (3) an einem Ende, wobei mindestens eine von zwei Schneidkanten (3) gebildete Schneidecke (4), welche den
Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung bestimmt, den Hauptteil des schaftförmigen
Abschnittes (1) mit einem Mass x in radialer Richtung überragt und mit einem oder mehre- ren in Längsrichtung des schaftförmigen Abschnittes (1) zueinander versetzten, etwa in radialer Richtung verlaufenden Austrittskanälen (5) für das Kühlmittel, welche in Bohrrich- tung gesehen von der Schneidecke (4)
weg nach rückwärts gerichtet sind und mit der
Werkzeugachse (6) jeweils einen Winkel a einschliessen, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittskanäle (5) in Stirnansicht gesehen jeweils unterhalb der Ebene (7) verlau- fen, welche durch die jeweilige Schneidecke (4) und die Werkzeugachse (6) gebildet wird und dass die Austrittskanäle (5) zur Schneidecke (4) hin nach aufwärts gerichtet sind und damit mit der Ebene (7) einen Winkel # einschliessen.