DE1285846B - Shell-shaped countersinking and deburring tool - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein schalenförmiges Senk-und Entgratungswerkzeug, bestehend aus einem an seiner Außenseite im wesentlichen kegelstumpfförmigen Kopf mit einer Querbohrung, deren Achse annähernd senkrecht zu einer Mantellinie verläuft und deren Verschneidung mit der Kegelmantelfläche die Schneidkante bildet, sowie einem den Kopf tragenden Schaft zur Einspannung des Werkzeuges in einer Werkzeugmaschine.The invention relates to a bowl-shaped countersinking and deburring tool, consisting of a head which is essentially frustoconical on its outside with a transverse hole, the axis of which is approximately perpendicular to a surface line and their intersection with the conical surface forms the cutting edge, as well as a shank carrying the head for clamping the tool in a machine tool.

Bei einem derartigen bekannten schalenförmigen Senk- und Entgratungswerkzeug verläuft die Achse der Querbohrung in der Ebene, die durch die Schaftachse und die Mantellinie, an der die Querbohrung die Kegelfläche schneidet, gebildet wird. Die Achse der Querbohrung schneidet also die Schaftachse. Eine derartige Anordnung der Querbohrung hat jedoch verschiedene Nachteile. Der Keilwinkel der Schneiäkante beträgt je nach Bohrungsdurchmesser im Mittel etwa 70°. Hierdurch weisen die bekannten Senk- und Entgratungswerkzeuge insbesondere bei der Bearbeitung von Leicht- und sonstigen Nichteisenmetallen nicht immer die günstigste Schneidwirkung auf. Dies trifft auch für Stahl, insbesondere für solchen geringer Festigkeit zu. Außerdem nimmt der Keilwinkel von der Mitte der Schneidkante nach außen und innen zu. Es kann infolgedessen nur ein verhältnismäßig kleiner Bereich, nämlich der mittlere Bereich, der Schneidkante für die Bearbeitung ausgenutzt werden. Infolgedessen ist der Senkbereich des bekannten Senk- und Entgratungswerkzeuges verhältnismäßig gering. Um einerseits den Keilwinkel zu verkleinern und damit andererseits den Senkbereich zu vergrößern, wurde der Durchmesser der Querbohrung möglichst groß gehalten. Da die Querbohrung jedoch stets innerhalb der Mantellinie liegen muß, mußte zwangläufig mit der Vergrößerung des Querbohrungsdurchmessers auch der Außendurchmesser des bekannten Werkzeuges vergrößert werden. Hierdurch ergab sich einerseits der Nachteil eines höheren Verbrauches an Werkzeugstahl, und andererseits konnte der bekannte Senker auch immer dann nicht eingesetzt werden, wenn die zu senkende Bohrung in der Nähe von über die Werkstückoberfläche vorstehenden Bauteilen lag. So erforderte beispielsweise ein Senk- und Entgratungswerkzeug mit einem Senkbereich von 50 bis 60 mm Durchmesser einen schalenförmigen Kopf mit einem Durchmesser von etwa 78 mm.In such a known bowl-shaped countersinking and deburring tool the axis of the transverse bore runs in the plane that passes through the shaft axis and the The surface line at which the cross hole intersects the conical surface is formed. the The axis of the transverse bore therefore intersects the shaft axis. Such an arrangement of However, transverse drilling has several disadvantages. The wedge angle of the snow edge is depending on the bore diameter, on average around 70 °. As a result, the well-known lowering and deburring tools, especially when machining light and other Non-ferrous metals do not always have the most favorable cutting effect. This is also true for steel, especially for those of low strength. In addition, the wedge angle increases from the center of the cutting edge outwards and inwards. As a result, it can only a relatively small area, namely the middle area, the cutting edge can be used for processing. As a result, the sink area is the well-known Countersinking and deburring tool is relatively small. On the one hand, the wedge angle to reduce the size and thus on the other hand to enlarge the countersink area, became the diameter the cross hole kept as large as possible. However, since the cross hole is always within the surface line must lie, had to inevitably with the enlargement of the cross hole diameter the outside diameter of the known tool can also be increased. Through this there was, on the one hand, the disadvantage of a higher consumption of tool steel, and on the other hand, the well-known countersink could not always be used when the hole to be countersunk is in the vicinity of protruding above the workpiece surface Components lay. For example, a countersinking and deburring tool was required a countersink area of 50 to 60 mm diameter a bowl-shaped head with a Diameter of about 78 mm.

Ferner ist aus der USA. Patentschrift 3 022 686 ein Senk- und Entgratungswerkzeug bekannt, bei dem die Schneidkante durch eine im wesentlichen halbzylinderförmige Ausfräsung gebildet wird, wobei die Achse dieser Ausfräsung parallel zur Mantellinie verläuft. Um einen spitzen Keilwinkel zu erzeugen, ist ein Fingerfräser bzw. ein Schleifwerkzeug mit sehr kleinem Durchmesser erforderlich. Derartige Werkzeuge mit kleinem Durchmesser weisen jedoch eine verhältnismäßig geringe Standzeit auf, so daß die Bearbeitungskosten hoch sind. Da dieser bekannte Fräser außerdem aus Vollmaterial besteht, ist er wegen der hohen Werkstoffkosten nur für kleine Durchmesser verwendbar.Furthermore is from the USA. Patent specification 3,022,686 a countersinking and deburring tool known, in which the cutting edge by a substantially semi-cylindrical Milling is formed, the axis of this milling parallel to the surface line runs. To create an acute wedge angle, an end mill or a Very small diameter grinding tool required. Such tools with However, small diameters have a relatively short service life, so that the processing cost is high. Since this well-known milling cutter is also made of solid material exists, it can only be used for small diameters because of the high material costs.

Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, das schalenförmige Senk- und Entgratungswerkzeug der eingangs erwähnten Bauart dahingehend zu verbessern, daß ein kleinerer Keilwinkel auch ohne Durchmesservergrößerung erzielt werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Achse der Querbohrung gegenüber der durch die Mantellinie, an der sie die Kegelfläche schneidet, und die Schaftachse hindurchgehenden Ebene geneigt ist. Durch die Schiefstellung der Querbohrungsachse kann man jeden gewünschten Keilwinkel erzeugen, ohne daß hierzu eine Vergrößerung des Durchmessers des Senkers erforderlich ist. Durch die Verkleinerung des Keilwinkels ist es möglich, einen größeren Bereich der Schneidkante auszunutzen, so daß ein und derselbe Senker in einem größeren Senkbereich einsetzbar ist. Der kleinere Keilwinkel wirkt sich außerdem in bezug auf die Schnittleistung und die Oberflächengüte der Ansenkung bei den meisten Werkstoffen günstig aus.The present invention is now based on the object cup-shaped countersinking and deburring tool of the type mentioned at the beginning to improve that a smaller wedge angle is achieved without increasing the diameter can be. This is achieved according to the invention in that the axis of the transverse bore compared to that by the surface line at which it intersects the conical surface, and the Shaft axis through plane is inclined. Due to the misalignment of the cross hole axis you can create any desired wedge angle without enlarging it the diameter of the countersink is required. By reducing the wedge angle it is possible to use a larger area of the cutting edge, so that a and the same countersink can be used in a larger countersink area. The smaller wedge angle also affects the cutting performance and the surface quality of the Countersinking is cheap for most materials.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf das neue Werkzeug von der Schaftseite her gesehen, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der F i g. 1, F i g. 3 eine schaubildliche Darstellung des neuen Werkzeuges, wobei die Achse der Querbohrung genau senkrecht zur Zeichenebene verläuft, F i g. 4 einen Teilschnitt durch die Schneidkante nach der Linie IV-IV der F i g. 3.The invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail below. It shows F i g. 1 is a plan view of the new tool seen from the shaft side, FIG. 2 shows a section along the line II-II of F i g. 1, Fig. 3 is a diagrammatic representation of the new tool, the The axis of the transverse bore runs exactly perpendicular to the plane of the drawing, F i g. 4 one Partial section through the cutting edge along the line IV-IV of FIG. 3.

Das dargestellte schalenförmige Senk- und Entgratungswerkzeug besteht im wesentlichen aus einem kegelstumpfförmigen, hohlen Kopf 1 mit einer Querbohrung 2. Der kegelstumpfförmige Kopf 1 wird von einem Schaft 4 getragen, der zum Einspannen des Werkzeuges in einer Werkzeugmaschine dient und der in geeigneter Weise mit dem Kopf, zweckmäßig lösbar, verbunden ist. Die Verschneidung der Kegelmantelfläche 5 mit der Querbohrung bildet die eigentliche Schneidkante 3. Die Achse B der Querbohrung 2 schneidet die Kegelmantelfläche 5 an der Mantellinie M.The bowl-shaped countersinking and deburring tool shown consists essentially of a frustoconical, hollow head 1 with a transverse bore 2. The frustoconical head 1 is carried by a shaft 4 which is used to clamp the tool in a machine tool and which is suitably connected to the head , appropriately detachable, is connected. The intersection of the conical surface 5 with the transverse bore forms the actual cutting edge 3. The axis B of the transverse bore 2 intersects the conical surface 5 at the surface line M.

Erfindungsgemäß ist die Achse B der Querbohrung 2 gegenüber der durch die Mantellinie M, an der sie die Kegelfläche 5 schneidet, und die Schaftachse A hindurchgehenden Ebene E -E geneigt. Sie läuft mit Abstand a an derjenigen Seite der Schaftachse A vorbei, an der auch die Schneidkante 3 angeordnet ist. Je nach der Neigung der Querbohrungsachse B gegenüber der Ebene E -E bzw. je nach der Größe des Abstandes a, mit dem die Querbohrungsachse B an der Schaftachse A vorbeiläuft, ändert sich der Keilwinkel ß an der Schneidkante. Je größer der Abstand a ist, desto kleiner wird der Keilwinkel ß und umgekehrt.According to the invention, the axis B of the transverse bore 2 is inclined with respect to the plane E -E passing through the surface line M, at which it intersects the conical surface 5, and the shaft axis A. It runs at a distance a past that side of the shaft axis A on which the cutting edge 3 is also arranged. Depending on the inclination of the transverse bore axis B with respect to the plane E -E or depending on the size of the distance a with which the transverse bore axis B passes the shaft axis A , the wedge angle β changes at the cutting edge. The greater the distance a, the smaller the wedge angle β and vice versa.

Der Abstand a wird so gewählt, daß der Keilwinkel ß für die Bearbeitung von Leichtmetallen und Nichteisenmetallen etwa 35 bis 45° beträgt. Für Stahl ,geringerer Festigkeit ist ein Keilwinkel von 45 bis 50°, für Stahl mittlerer Festigkeit ein solcher von 50 bis 55° und für Stahl höherer Festigkeit ein Keilwinkel von mehr als 55° am besten geeignet.The distance a is chosen so that the wedge angle ß for the machining of light metals and non-ferrous metals is about 35 to 45 °. For steel, lesser Strength is a wedge angle of 45 to 50 degrees, one for medium strength steel those of 50 to 55 ° and for steel of higher strength a wedge angle of more best suited than 55 °.

Da man es durch die Wahl des Abstandes a, mit dem die Querbohrungsachse B an der Schaftachse A vorbeiläuft, in der Hand hat, den Keilwinkel beliebig groß zu wählen und dem zu bearbeitenden Werkstoff anzupassen, weist das erfindungsgemäße Werkzeug eine gute Schnittwirkung auf. Dank dieser guten Schnittwirkung ist es möglich, die Schneidkante 3 auf einer verhältnismäßig großen Länge auszunutzen. Diese Länge, die dem Senkbereich S entspricht, beträgt bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug etwa zwei Drittel des Durchmessers D der Querbohrung 2. Man kann unter Umständen den Senkbereich S auch auf mehr als zwei Drittel steigern. Bei den bekannten Ausführungen ist der Senkbereich kleiner als der halbe Querbohrungsdurchmesser. Dank des großen Senkbereiches ist das erfindungsgemäße Werkzeug für die Bearbeitung eines größeren Bereichs unterschiedlicher Bohrungsdurchmesser geeignet. Es verringert sich hierdurch nicht nur die Zahl der benötigten Werkzeuge, sondern es entfällt auch das häufige Wechseln von Werkzeugen, welches bei Werkzeugen mit kleineren Senkbereichen bei der Bearbeitung unterschiedlicher Bohrungsdurchmesser erforderlich ist.Since the choice of the distance a, with which the transverse bore axis B passes the shaft axis A , allows you to choose any size of the wedge angle and to adapt it to the material to be machined, the tool according to the invention has a good cutting effect. Thanks to this good cutting effect, it is possible to utilize the cutting edge 3 over a relatively great length. This length, which corresponds to the countersunk area S, is about two thirds of the diameter D of the transverse bore 2 in the tool according to the invention. Under certain circumstances, the countersunk area S can also be increased to more than two thirds. In the known designs, the countersink area is smaller than half the cross-hole diameter. Thanks to the large countersunk area, the tool according to the invention is suitable for machining a larger area of different bore diameters. This not only reduces the number of tools required, but also eliminates the frequent changing of tools, which is necessary for tools with smaller countersunk areas when machining different bore diameters.

Behält man aber einen Senkbereich von beispielsweise 10 mm, wie er bei den bisher üblichen Senk-und Entgratungswerkzeugen häufig vorhanden war, bei, so kann man den Durchmesser D der Querbohrung 2 wesentlich verkleinern. Dadurch ist es auch möglich, den Außendurchmesser des Kopfes zu verkleinern, so daß erheblich an Werkzeugstahl eingespart wird und außerdem der Senker ein geringeres Gewicht aufweist.If, however, a countersinking area of 10 mm, for example, is retained, as was often present in the previously customary countersinking and deburring tools, then the diameter D of the transverse bore 2 can be significantly reduced. This also makes it possible to reduce the outside diameter of the head, so that a considerable amount of tool steel is saved and, moreover, the countersink has a lower weight.

Claims (1)

Patentanspruch: Schalenförmiges Senk- und Entgratungswerkzeug, bestehend aus einem an seiner Außenseite im wesentlichen kegelstumpfförmigen Kopf mit einer Querbohrung, deren Achse annähernd senkrecht zu einer Mantellinie verläuft und deren Verschneidung mit der Kegelmantelfläche die Schneidkante bildet, sowie einem den Kopf tragenden Schaft zur Einspannung des Werkzeuges in einer Werkzeugmaschine, d a -durch gekennzeichnet, daß die Achse (B) der Querbohrung (2) gegenüber der durch die Mantellinie (M), an der sie die Kegelfläche (5) schneidet, und die Schaftachse (A) hindurchgehenden Ebene (E E) geneigt ist.Claim: Shell-shaped countersinking and deburring tool, consisting of a head which is essentially frustoconical on its outside and has a transverse bore, the axis of which runs approximately perpendicular to a surface line and the intersection of which with the surface of the cone forms the cutting edge, as well as a shank carrying the head for clamping the tool in a machine tool, characterized in that the axis (B) of the transverse bore (2) is opposite to the plane (EE) passing through the surface line (M) at which it intersects the conical surface (5) and the shaft axis (A) is inclined.