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Sacklochgewindebohrer mit Vor-und Nachschneidzahnleisten oder Sacklochgewindebohrersatz
Die Erfindung bezieht sich auf Sacklochgewindebohrer mit Vor- und Nachschneidzahnleisten
oder auf einen Sacklochgewindebohrersatz mit mindestens einem Vorschneidgewindebobrer
(Vorschneider) und einem Nachschneidgewindebohrer (Nachschneider).
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Bei einem bekannten Sacklochgewindebohrer solcher Art mit abwechselnd
angeordneten Vor- und Nachschneidzahnleisten haben die Schneidbrüste beider Zahnleisten
gleiche Steigungswinkel, nämlich 90°. Die Vorschneidzahnleiste schneidet hierbei
keine Gewindeflanke fertig, sondern beide Flanken nur vor, während die Nachschneidzahnleiste
beide Flanken fertigschneidet. Bei einem Steigungswinkel von 90° entsteht meistens
keine zusammenhängende Spanlocke, da der geschnittene Span um 90° gebogen wird;
wenn aber eine Spanlocke entsteht, gleitet sie nicht ungehemmt durch die zwischen
den Zahnleisten vorhandenen Nuten zum schaftseitigen Gewindeende heraus. In beiden
Fällen besteht also die Gefahr der Verstopfung, und zwar entweder der Bohrernuten
oder des Sackloches.
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Die Erfindung bezweckt, bei Sacklochbohrern derartige Verstopfungen
zu vermeiden und außerdem glatte Schnittflächen auf beiden Zahnflanken zu erzielen.
Sie erreicht dies dadurch, daß der Steigungswinkel der Schneidbrust der Nachschneidzahnleisten
größer ist als der in üblicher Weise etwa 30 bis 65° betragende Steigungswinkel
der Schneidbrust der Vorschneidzahnleisten. Der übliche Steigungswinkel der Schneidbrust
der Vorschneidzahnleisten gewährleistet dann die Entstehung und Abbeförderung einer
zusammenhängenden Spanlocke zur Bohrerschaftseite hin. Gleichzeitig wird die Zahnflanke,
welche dem Bohrerschaft abgewandt ist, infolge günstigen Angriffs der Schneidbrust
(Steigungswinkel nur 30 bis 65°) glatt geschnitten. Nur die schaftseitige Gewindeflanke
wird rauh; dem wird durch den Schnitt der Nachschneidzahnleiste abgeholfen, welche
die schaftseitige Zahnflanke unter günstigeren Bedingungen nachschneidet, da der
Steigungswinkel ihrer Schneidbrust größer als der Steigungswinkel der Schneidbrust
der Vorschneidzahnleiste ist, vorzugsweise gleich oder größer als 90°. Die Gegenflanke
der Gewindezähne wird beim Nachschneiden im wesentlichen nur geglättet.
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Um den erfindungsgemäßen Zweck, nämlich Fertigschneiden der Gegenflanke
durch die Vorschneidzahnleiste und Fertigschneiden der schaftseitigen Zahnflanke
durch eine Nachschneidzahnleiste mit einer Schneidbrust, deren Steigungswinkel zum
Schneiden der schaftseitigen Zahnflanke günstiger ist, in bestmöglicher Vollkommenheit
zu erreichen, werden vorzugsweise die schaftseitigen Zahnflanken der Vorschneidzahnleisten
in an sich bekannter Weise gegenüber den entsprechenden Flanken der Nachschneidzahnleisten
im Zahnquerschnitt schwächer geschliffen.
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Der Unterschied der Steigungswinkel der Schneidbrüste ist überwiegend
im Anschnittbereich von Bedeutung. Es ist deshalb bei Sacklochgewindebohrern mit
abwechselnden Vor- und Nachschneidzahnleisten nicht notwendig, den Schneidbrüsten
beider Leisten auf ihrer ganzen Länge unterschiedliche Steigungswinkel zu geben,
was nämlich zu fertigungstechnischen Schwierigkeiten führen würde. Es genügt vielmehr;
wenn die Spannuten zwar unter dem Steigungswinkel der Vorschneidzahnleisten verlaufen,
die Zahnbrust der Nachschneidzahnleisten aber nur im Anschnittbereich auf ihren
Steigungswinkel zugeschliffen ist.
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Um die Nacharbeit eines Nachschneidgewindebohrers gemäß obigen Darlegungen
im wesentlichen auf der schaftseitigen Gewindeflanke auszuführen, ist es zweckmäßig,
wenn der Nachschneidgewindebohrer vor dem Anschnitt in an sich bekannter Weise ein
Führungsgewinde aufweist.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigt
Abb. 1 a einen axialen Schnitt durch eine Vorschneidzahnleiste gemäß der Erfindung,
also beispielsweise einen abgewickelten Axialschnitt durch die Zahnleiste 4 der
Abb. 2, Abb. 1 b einen axialen Schnitt durch eine Nachschneidzahnleiste gemäß der
Erfindung, also beispielsweise einen abgewickelten Axialschnitt durch die Zahnleiste
4' der Abb. 2,
Abb. 2 die Ansicht eines erfindungsgemäßen Gewindebohrers
mit abwechselnden Vorschneidzahnleisten 4 und Nachschneidzahnleisten 4', Abb. 3
die Ansicht gemäß III-III der Abb. 2, Abb.4 den Vorschneider eines Sacklochgewindebohrersatzes,
Abb. 5 den zugehörigen Nachschneider; Abb. 6 die Ansicht VI VI gemäß Abb. 5, Abb.
7 den Nachschneider eines Sacklochgewindebohrers mit steigungsversetzten Schneidezähnen
im Anschnittbereich, Abb. 8 die Ansicht VIII-VIII gemäß Abb. 7, Abb.9 Axialschnitte
durch vier aufeinanderfolgende Zahnleisten eines Nachschneiders mit steigungsversetzten
Zahnleisten, Abb.10 einen Nachschneider mit vor dem Abschnitt angeordnetem Führungsgewinde
und Abb. 11 einen Schnitt durch eine Zahnleiste des Nachschneiders gemäß Abb. 10.
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Bei dem Sacklochgewindebohrer gemäß Abb. 2 und 3 sind abwechselnd
Vorschneidzahnleisten 4 und Nachschneidzahnleisten4' vorgesehen. Der Steigungswinkel
der Schneidbrust beider Schneidzahnleisten ist zwar auf dem größten Teil seiner
Länge gleich, nämlich etwa 50°; doch ist die Schneidbrust der Nachschneidzahnleiste
im schneidtechnisch ausschlaggebenden Bereich des Anschnittes 3 mit einem Rückschliff
2 versehen, so daß in diesem Bereich die Schneidbrust der Nachschneidzahnleiste
einen Steigungswinkel von etwas mehr als 90° hat. Aus den Abb. 1 a und 1 b ist ersichtlich,
daß die schaftseitigen Zahnflanken 7 der Zähne der Vorschneidzahnleisten 4 im Zahnquerschnitt
schwächer geschliffen sind als die schaftseitigen Zahnflanken 7' der Zähne der Nebenschneidzahnleisten
4'. In Abb. 1 a ist strichpunktiert die theoretische, nicht schwächer geschliffene
Zahnflanke eingezeichnet und mit 7' bezeichnet, da sie der Zahnflanke 7' des Nachschneiders
4' entspricht. Andererseits ist in Abb.1 b in den Zahnumriß des Nachschneiders 4'
strichpunktiert die schwächer geschliffene Zahnflanke 7 des Vorschneiders 4 eingetragen.
d gibt den Durchmesser des Bohrers an.
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Die Vorschneidzahnleiste 4 schneidet einen lang gelockten Span, der
durch die zwischen den Zahnleisten 4 und 4' befindlichen Nuten gut aus dem Bohrloch
zum Bohrerschaft hin herausläuft. Die Vorschneidzahnleiste schneidet jedoch infolge
des Steigungswinkels von 50° ihrer Schneidbrust auf der Schaftseite der Zähne nur
rauh. Dieser Nachteil wird durch die Nachschneidzahnleiste 4' wieder wettgemacht,
welche überwiegend auf der schaftseitigen Flanke 7' der Zähne schneidet, jedoch
mit einem Steigungswinkel der Schneidbrust von etwas über 90°, so daß ein glatter
Schnitt bei geringer Spanabnahme auf der schaftseitigen Flanke 7' und fast gar keine
Spanabnahme auf der Gegenflanke 5' der Zähne entsteht.
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Die Gegenflanke 5' der Nachschneidzähne ist nämlich bezüglich ihres
Flankendurchmessers gleich der Flanke 5 der Vorschneidzähne. Die vom Nachschneider
geschnittenen Späne zerbröckeln und haben nur ein geringes Volumen, so daß es ohne
nennenswerten Nachteil ist, wenn sie in das Sackloch hineinfallen sollten.
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Bei einem Sacklochgewindebohreratz gemäß den Abb.4 bis 6 bestehen
schneidmäßig grundsätzlich gleiche Verhältnisse wie beim Sacklochgewindebohrer nach
Abb. 2 und 3, doch wird der große Steigungswinkel der Schneidbrust der Nachschneidzahnleiste
4' des Nachschneiders 9 hier dadurch erreicht, daß die ganze Nachschneidzahnleiste
parallel zur Bohrerachse verläuft, wobei selbstverständlich auch die zwischen zwei
solchen Zahnleisten liegenden Spannuten parallel zur Bohrerachse verlaufen.
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Beim Nachschneider 9 a gemäß Abb. 7 bis 9 ist gezeigt, daß er gegenüber
seinem Führungsgewinde steigungsversetzte Schneidzähne aufweist. Der Nachschneider
glättet in der Hauptsache mit der schaftseitigen Zahnflanke 10 die vom Vorschneider
rauh geschnittene Gewindeflanke, während die Gegenzahniianke 10 a als Führungsflanke
dient, die sich an der vom Vorschneider vorgeschnittenen Gewindeflanke abstützt
und diese ebenfalls nochmals leicht nachschabt. Nach vorn hin verjüngt der Nachschneider
sich um das Maß y auf das Gewinde des Vorschneiders. Es stellt hier h die normale
Gewindesteigung dar, während die Beiwerte x1 bis x4 von dieser Gewindesteigung abweichende,
degressive Werte sind.
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Der Anschnitt ist, wie aus den Schnittbildern der nacheinanderfolgenden
Nachschneidzahnleisten ersichtlich ist, derart ausgebildet, daß der erste Zahn eine
Basisbreite von h+xi hat, während er bei der nächsten Zahnleiste eine Basisbreite
von h+x, hat, d. h. geringer als h+xi ist, während bei den folgenden Zahnleisten
die Basisbreiten h+x, und h+x4 betragen, wobei die Werte x3 und x4 gegenüber x2
weiterhin stetig geringer werden. Hierdurch wird erreicht, daß an den Nachschneidzahnleisten
die Schneiden der hinteren Flanken zum Schnitt kommen.
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Der Gewindegrund des Gewindebohrers liegt anfangs niedrig und steigt
dann stetig an, wobei die Unterschiede dieser Werte durch die Beträge y1 bis y4
ausgedrückt sind. Hierdurch wird auch das Einführen des Nachschneidegewindebohrers
in das vom Vorschneider vorgeschnittene Gewinde erleichtert.
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Der Nachschneidgewindebohrer nach den Abb. 7 bis 9 schneidet also
ebenso wie die anderen erfindungsgemäßen Nachschneidgewindebohrer, hauptsächlich
mit den schaftseitigen Flanken, aber in an sich bekannter Weise degressiv, was im
Verein mit der im vorhergehenden Absatz geschilderten Ausbildung besonders vorteilhafte
Gewindeschneidbedingung ergibt. Die Spanaufteilung ist günstig, und die Schnittfläche
wird glatt. Wie in den vorhergehenden Beispielen schaben und kalibrieren die Schneiden
der vorderen Zahnflanken, da die entprechenden Muttergewindeflanken von den Schneiden
der Vorschneidzahnleisten bereits in der Hauptsache sauber geschnitten sind.
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Der Nachschneidgewindebohrer 9 b gemäß Fig. 10 und 11 wird nach Anwendung
eines Vorschneidgewindebohrers, z. B. nach Abb. 4 benutzt. Der Vorteil dieses Nachschneidgewindebohrers
besteht darin, daß durch die Verwendung mindestens eines Führungsganges 11, der
in der Steigung um einen gerin gen Betrag x versetzt ist, der Nachschneidgewindebohrerteil
gezwungen wird, hauptsächlich oder nur mit seinen schaftseitigen Zahnflanken 7'
einen Restspan zu schneiden. Dabei werden die dargestellten zwei Führungsgänge 11
in dem vorgeschnittenen Muttergewinde geführt. Die Wirkung dieses Nachschneidgewindebohrers
ist ähnlich wie bei dem vorhergehenden Gewindebohrer nach den Abb. 7 bis 9.