DE1931340A1 - Vorrichtung zum Verformen und Brechen spanabhebender Werkzeuge sowie deren Verwendung - Google Patents

Description

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Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Baden (Schweiz)

Vorrichtung zum Verformen und Brechen von Spänen spanabhebender Werkzeuge sowie deren Verwendung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verformen und Brechen von Spänen spanabhebender Werkzeuge mit mindestens einer Spanumleri<fläche sowie deren Verwendung,

Es sind Spanbrecher bekannt, welche im allgemeinen mit einer Spanumlenkebene ausgerüstet sind. Diese können jedoch vielfach nicht befriedigen, insbesondere nicht in Spezialmaschinen, welche der Spanabhebung dienen. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wird bei der Herstellung grosser und vorwiegend langer Bohrungen nicht das gesamte innerhalb des Bohrungsdurchmessers liegende Material zerspant, sondern nur ein möglichst schmaler Ringkanal. Die Anwendung des Kernbohrers wird weitgehend durch das Problem der Späneabfuhr begrenzt. Die heute bekannte Spanroller und Spanbrecher sind bei einer grossen Anzahl von Werkstoffen wirkungslos, indem sie das Entstehen langer, stark verwundener Späne oftmals nicht ver-

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hindern können, was zur Verstopfung des zur Späneabfuhr bestimmten • Ringkanals und dadurch zum Werkzeugbruch führen kann. Dadurch ist die Anwendung des Kernbohrers nur in beschränktem Umfang möglichr

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beheben. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Spanumlenkflache mindestens drei Ebenen oder mindestens " eine gekrümmte Fläche umfasst.

Die Erfindung wird beispielsweise anschliessend anhand von Figuren erläutert:

Es zeigen*

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Meridianschnitt durch einen Kernbohrer mit spanabhebendem Werkzeug und Umlenkflächen,

Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung eines Ausschnittes aus einem Spanbrecher,in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 eine Variante eines Spanbreehers nach Fig. 2, mit krummen, abwikelbaren Spanumlenkflächen»

Fig. 4 eine weitere Spanbrecherausführung analog Fig. 2 mit kugeliger Umlenkfläche.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Werkstückes 1 ersichtlich, welches mittels eines Kernbohrers 3 bearbeitet wird. Der Kernbohrer ist mit einer Schneidplatte 5 ausgerüstet, die von einer Haltebride

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über einen Spanbrecher 9 und eine Unterlagsplatte 7 festgehalten wird. Die Haltebride 13 selbst ist durch eine in einem Durchgang 19 steckende Inbusschraube 15 festgehalten wobei der Haltebridenkopf in Haltenuten 11 des Spanbrechers 9 eingreift, während das Bridengegenlager 17 sich im Kernbohrer 3 abstützt. Zum Wegtransport der Späne ist im Kernbohrer 3 ein Spanabflusskanal vorgesehen.

Die Schneideplatte 5 weist eine Schneidkante 23 auf, gefolgt von einer Hohlkehle 25. Der Spanbrecher 9 ist mit einer Spanumlenkfläche 27 versehen, welcher gegenüberliegend am Kernbohrer 3 eine weitere iipanumlenkf lache 29 vorgesehen ist. In diesem Teil des Kernbohrers 3 sind ferner über der Spanumlenkfläche 29 drei Spanbrechernuten 31, 32 und 33 angeordnet. Das Abwickeln und Brechen eines Spanes 35 ist in Pig. I dargestellt.

Beim Bohren des Kernstückes 1 greift, entsprechend dem eingestellten Vorschub, die Schneidkante 23 in der dargestellten Art in das Werkstück ein und hebt von diesen dem Span 35 ab.

Dessen vorderes freies Ende gelangt nach oben an die Spanumlenkfläche 27 des Spanbrechers 9» welche Fläche, anschliessend im einzelnen erläutert, sich entweder aus mindestens drei ebenen Flächen zusammensetzt oder eine gekrümmte Fläche mit oder ohne zusätzliche Umlenkebene aufweist. Hier wird der Span 35 annähemd um 90 in der dargestä-lten Weise umgebogen. Beim Anbohren gelangt er z. B. in die strichpunktiert dargestellte Lage,

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wobei er gegebenenfalls in eine über der Nute 31 liegende zweite Nute 32 oder 33 stossen kann. Hier läuft der Span auf, wobei der Aufstoss im Span eine Druckbeanspruchung hervorruft, so dass dieser Span normalerweise an der Spanumlenkfläche 27 oder aber im Bereich der Hohlkehle 26 bricht.

Wenn der Bohrvorgang stationär wird, gelangt das vordere Spanende auf die Spanumlenkfläche 29 des Kernbohrers 3* wird in der dargestellten Weise gegen das Werkstück 1 hin umgelenkt und anschliessend in der besprochenen Art infolge Druckbeanspruchung gebrochen. Auf diese Weise anstehen entsprechend der Distanz zwischen den beiden Spanumlenkflächen 27 und 29 relativ keine, gedrungene Späne, welche mühelos durch SpanatCLusskanal 21 aus dem Kernbohrer ausgeschwemmt werden können. Das Austragen der gebrochenen Späne erfolgt mittels des vorbeifliessenden Kühlmittelstromes, welcher die Späne mitführt.

Die Spanumlenkfläche 27 wie auch der Spanumlenkfläche 29 kommen besondere Bedeutung zu. Diese Flächen 27 und 29 können sich entweder aus mindestens drei Ebenen aufbauen oder können kr u.nmf lächig sein, und zwar sowohl abwickelbar, beispielsweise zylindrisch oder kegelförmig, als auch nicht abwickelbar, insbesondere kugelig. Dabei sind auch Kombination von gekrümmten mit ebenen Flächen möglich. Dimensionierung und Neigung der Ebenen bzw. Flächen bezüglich der Schneideplatte 5 sind material- und betriebsabhängig und von Fäll zu Fall optimal festzulegen.

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In den Fig. 2 bis 4 sind einige Spanbrechervarianten ersichtlich. Der Spanbrecher 9 gemäss Fig. 2 weist vier Spanumlenkebenen 40, 42 und 43 auf. Das an diesen Ebenen umgelenkte Spanstück 44 ist ebenfalls schematisch dargestellt.

In Fig. 3 ist ein Spanbrecher 48 dargestellt, der zwei dem Werkstück zugekehrte Spanumlenkebenen 50 und 51 aufweist, gefolgt von einer zylindrischen Umlenkfläche 53· Dieser schliesst sich wiederum eine Spanumlenkebene 55 an. Ein Spanstück 56 wird an diesen Flächen umgelenkt. Die Zylinderachse der Fläche 53 ist hier parallel zum Werkstück liegend dargestellt. Sie kann aber irgend eine andere Lage einnehmen. Fig. 4 zeigt einen Spanbrecher,, bei welchem mindestens ein Teil der ümlenkflache räumlich, d. h. nicht abwickelbar, ist. Im dargestellten Beispiel ist die Umlenkfläche 62 kugelig. An dieser Umlenkung wird ein Span 64 umgelenkt.

Diese bezüglich der Umlenkfläche 27 beschriebenen Variationsmöglichkeiten gelten selbsverständlich auch für die Umlenkfläche 29 und gegebenenfalls auch für die Formgebung der Spanbrechernuten 31 bis 33.

Um den durch die Reibung zwischen Span und Umlenkflächen 27* 29, 31* 32, 33 und durch das Aufstossen des Spanendes auf die Umlenkflächen verursachte Verschleiss in zulässigen Grenzen zu halten, iat vorgesehen, den Spanbrecher 9 aus Sinter - Hartme- tal herzustellen und oder die Spanumlenkflächer|27# 29, 31, 32, 33 mit Hartmetallplatten zu bestücken oder Hartmetall mit Flamm-

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oder Plasma -Spritzverfahren aufzutragen.

Die Erfindung ermöglicht nicht nur die Verwendung der Kernbohrer für sämtliche metallischen Werkstoffe, sie ermöglicht auch eine Verkleinerung des Spanerücklaufkanals auf einen Bruchteil der bei konventionellen Spanbrechern notwenigen Grosse, und damit eine Herabsetzung des zu zerspannenden WerkstoffVolumens auf einen Bruchteil der bei konventionellen Kernbohrmethode üblichen Grosse, was eine entsprechende Reduktion der Antriebsleistung an der Werkzeugmaschine zur Folge, hat.

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Claims (13)

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   . Patentansprüche

   ST\ ■ · ·

   IJ Vorrichtung zum Verformen und Brechen von Spanen spanabhebender Werkzeuge mit mindestens einer Spanumlenkfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanumlenkfläche (27) mindestens drei Ebenen (41,42,4j5) oder mindestens eine gekrümmte Fläche (53) umfasst.
2. 2. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 in Kernbohrern*
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Ebenen ineinander übergehen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Fläche abwickelbar, z.B. zylindrisch ist oder nicht abwickelbar, beispielsweise kugelig.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Spanbrecher (9) und einen Umlenkteil(4-) mit mendestens einer Umlenkfläche (29).
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen der beiden Teile (4,9) relativ zueinander veränderbar sind.

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7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ümlenkteil (4) mindestens ein Spanbrechorgan z.B. eine Nute (31,32,33) aufweist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen der Spanbrechorgane (31,32.33) mindestens drei ebene Flächen oder mindestens eine gekrümmte Fläche umfassen*·
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Spanumlenkfläche (27 bzw. 29) mindestens drei Ebenen

   __oder mindestens eine gekrümmte Fläche umfasst und die andere .(29 bzw. 27) eben ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse der krummlinigen Fläche parallel oder geneigt zur Vorschubrichtung steht.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanbrecher/9)aus Sinter-Hartmetall hergestellt ist.
12. Ϊ2. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanumlenkflächen/27, 29, 4o bis 43, 50 bis 55 und 62)mit Hartmetallplatten bestückt sind.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Spanumlenkflächen/27,29,40

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    bis 43, 50 bis 55» 62 und 31 bis Zö\Hartmetall mit Flammoder Plasma-Spritzverfahren aufgetragen ist.

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