DE19602698A1 - Werkzeug zur spanenden Feinbearbeitung von Bohrungsoberflächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanenden Feinbearbeitung von Bohrungsoberflächen, mit minde­ stens einer am Grundkörper des Werkzeuges befestig­ ten, der Feinbearbeitung dienenden Messerplatte.

Feinbearbeitungswerkzeuge der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie dienen in der Regel der End­ bearbeitung einer Bohrungsoberfläche, das heißt, es bedarf der Erstellung der zu bearbeitenden Bohrun­ gen in einem Werkstück, bevor das Feinbearbeitungs­ werkzeug einsetzbar ist. Dieses erhöht die insge­ samt durchzuführenden Arbeitsschritte, was letzt­ lich zu einem Anstieg der Bearbeitungskosten führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Werkzeug zu schaffen, mit dessen Hilfe diese Nachteile zu ver­ meiden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Werkzeug vorge­ schlagen, das die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Dadurch, daß an der Stirnseite des Werk­ zeuges eine Schneideinrichtung vorgesehen ist, kann bei der Feinbearbeitung einer Bohrungsoberfläche in dem zu bearbeitenden Werkstück - unabhängig von die­ sem Bearbeitungsgang - eine Bohrung in das Werkstück eingebracht werden, so daß eine Vor- oder Nachbear­ beitung des Werkstückes entfallen kann.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Werkzeuges, bei dem die der Feinbearbeitung der Bohrungsoberfläche dienenden Messerplatten auf ei­ ner gedachten Kegelstumpf-Mantelfläche angeordnet sind, die konzentrisch zur Mittelachse des Werkzeu­ ges angeordnet ist. Dieses Werkzeug ist daher ins­ besondere für die Bearbeitung von Achsträgern ver­ wendbar, die sich durch eine Bohrung auszeichnen, die einen konusförmigen Abschnitt und einen konzen­ trisch dazu angeordneten, zylindrischen Abschnitt aufweist.

Besonders bevorzugt wird weiterhin ein Werkzeug, bei dem mehrere Messerplatten vorgesehen sind, die einander gegenüberliegend und in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind. Bei einer der­ artigen Ausgestaltung ist es möglich, die bei der Bearbeitung von Bohrungsoberflächen entstehenden Kräfte besonders gut auszugleichen, so daß sich ein besonders ruhiger Werkzeuglauf und eine optimale Bohrungsoberfläche ergibt.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übri­ gen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Werkzeuges und

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Werkzeuges.

Das in Fig. 1 dargestellte Werkzeug 1 weist einen Grundkörper 3 auf, an dessen Umfangsfläche mindes­ tens eine, hier eine Anzahl von Messerplatten 5a bis 5d und 7a bis 7d befestigt sind, die der Fein­ bearbeitung einer Bohrungsoberfläche 9 dienen. Die Messerplatten sind bei dem hier dargestellten Aus­ führungsbeispiel so angeordnet, daß sie bei einer Drehung des Werkzeuges 1 um seine Mittelachse 11 auf einer gedachten Kegelstumpf-Mantelfläche lie­ gen, deren Mittellinie mit der Mittelachse 11 zu­ sammenfällt. Es ist also auch möglich, die Messer­ platten 5 und 7 auf einer gedachten Zylinder-Man­ telfläche anzuordnen.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Messerplatten 5 und 7 auf gedachten Linien an­ geordnet, die auf dem Umfang des Werkzeuges 1 lie­ gen. Es ist ersichtlich, daß die beiden Linien ein­ ander gegenüberliegend angeordnet sind und daß die gegenüberliegenden Messerplatten 5a und 7a bis 5d und 7d - in axialer Richtung des Werkzeuges 1 gese­ hen - zueinander versetzt angeordnet sind. Die ein­ ander gegenüberliegenden Messerplatten sind quasi auf Lücke angeordnet, so daß sich eine optimale Ab­ stützung des Werkzeuges 1 in der zu bearbeitenden Bohrungsoberfläche 9 ergibt. Die Messerplatte 7a ist also im wesentlichen dem Zwischenraum zwischen den Messerplatten 5a und 5b zugeordnet, während die Messerplatte 5d gegenüber dem Zwischenraum zwischen den Messerplatten 7c und 7d angeordnet ist.

An der Stirnseite 13 des Werkzeuges 1 ist eine Schneideinrichtung 15 vorgesehen, die hier zwei Schneidplatten 17 und 19 umfaßt, die es ermögli­ chen, mit dem Werkzeug 1 ins Volle zu arbeiten, also in ein Werkstück eine Bohrung einzubringen, ohne daß es eines Vorbearbeitungsganges bedürfte.

Die Schneidplatte 17 befindet sich hier in einer Linie mit den Messerplatten 7a bis 7d, während die Schneidplatte 19 in einer Linie mit den Messerplat­ ten 5a bis 5d angeordnet ist. In anderen Worten: Die Schneidplatten und Messerplatten der gegenüber­ liegenden Seiten sind in einer Ebene angeordnet, die vorzugsweise die Mittelachse 11 des Werkzeuges 1 schneidet.

Der Schneidplatte 19 und den Messerplatten 5a bis 5d ist ein gemeinsamer Spanraum 21 zugeordnet. Ent­ sprechend ist der Schneidplatte 17 und den Messer­ platten 7a bis 7d ebenfalls ein gemeinsamer Span­ raum zugeordnet, der bei der Darstellung in Fig. 1 nicht sichtbar ist. Der Spanraum 21 wird durch eine Ausnehmung im Grundkörper 3 des Werkzeuges 1 gebil­ det, deren eine Begrenzungskante 23 zumindest be­ reichsweise parallel zur seitlichen Begrenzungsli­ nie 25 liegt, die in der Umfangsfläche des Grund­ körpers 3 angeordnet ist. Die Begrenzungskante 23 knickt im vorderen Bereich des Werkzeuges 1 ab, so daß sich ein verbreiternder durchgehender Spanraum 21 ergibt. Dadurch können auch die von der Schneid­ platte 19 abgetragenen Späne ohne weiteres vom Spanraum 21 aufgenommen und aus dem Bearbeitungsbe­ reich abgeführt werden, ohne daß es zu einem Span­ stau kommt.

Entsprechendes gilt für den hier nicht dargestell­ ten Spanraum für die Schneidplatte 17 und die Mes­ serplatten 7a bis 7d.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 1 ist ersichtlich, daß - in axialer Richtung des Werkzeuges 1 gesehen - die der Stirnseite 13 nächstliegende Messerplatte 5a beziehungsweise 7a in einem Abstand zur Stirn­ seite 13 angeordnet ist. Dieser Abstand wird hier so gewählt, daß mit dem vorderen Teil des Werkzeu­ ges 1 eine Bohrung 27 in das Werkstück 29 einge­ bracht werden kann. Der Abstand ist so gewählt, daß die Bohrung 27 als Durchgangsbohrung ausgebildet ist.

Das Werkzeug 1 ist auf übliche Weise ausgebildet. Es weist auf seiner der Stirnseite 13 gegenüberlie­ genden Seite einen Ansatz 31 auf, der eine Befesti­ gung in einer üblichen Werkzeugaufnahme ermöglicht.

Aus der in Fig. 2 wiedergegebenen vergrößerten Seitenansicht des Vorderendes des Werkzeuges 1 ist ersichtlich, daß die Schneideinrichtung 15 dazu ge­ eignet ist, auch Sacklöcher herzustellen, während mit den Messerplatten 5a bis 5d und 7a bis 7d eine Feinbearbeitung der Bohrungsoberfläche 9 erfolgt.

In den Fig. 1 und 2 übereinstimmende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß auf die Beschreibung in Fig. 1 verwiesen werden kann.

Die Messer- und Schneidplatten können auf beliebige Weise am Grundkörper 3 des Werkzeuges 1 befestigt werden. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestell­ ten Ausführungsform des Werkzeuges 1 ist angedeu­ tet, daß die Schneid- und Messerplatten mit einer zentralen Durchgangsbohrung versehen sind, durch die eine Befestigungsschraube geführt und im Grund­ körper 3 des Werkzeuges 1 eingeschraubt werden kann. Die Messerplatten 5a bis 5d und 7a bis 7d sind rein beispielhaft als Vierecke ausgebildet, während die Schneidplatten 17 und 19 als unregel­ mäßige Sechsecke ausgeformt sind. Die Form der Schneid- und Messerplatten ist jedoch für die Funk­ tion des Werkzeuges 1 nicht wesentlich.

Aus der Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 wird ohne weiteres ersichtlich, daß das Werkzeug 1 bei der Bearbeitung eines Werkstückes 29 eingesetzt werden kann, wobei mit den Schneidplatten 17 und 19 der Schneideinrichtung 15 ins Volle gearbeitet und eine Durchgangs- oder Sackbohrung erzeugt wird. Gleichzeitig kann einen Bohrungsoberfläche 9 mit den Messerplatten 5a bis 5d und 7a bis 7d einer Feinbearbeitung unterzogen werden. Bei einer ent­ sprechenden Wahl und Anordnung der Schneidplatten 17 und 19 kann bereits beim ersten Arbeitsgang eine sehr feine Oberfläche der Bohrung 27 erstellt wer­ den, so daß in einem Arbeitsgang die Bohrung 27 er­ stellt und feinbearbeitet wird, während die Boh­ rungsoberfläche 9 einer Feinbearbeitung mit den Messerplatten 5 und 7 unterworfen wird.

Besonders bewährt hat sich das hier dargestellte Werkzeug bei der Bearbeitung von Achsträgern, die im Automobilbau verwendet werden. Die Erstellung einer Durchgangsbohrung 27 mit einer feinbearbeite­ ten Oberfläche und die Feinbearbeitung der Boh­ rungsoberfläche 9 in einem Arbeitsgang bringt bei der Bearbeitung von Achsträgern eine wesentliche Zeitersparnis. Selbstverständlich stellt sich diese Zeitersparnis auch bei anderen Werkstücken ein, auch wenn die Bohrungsoberfläche 9 zylindrisch aus­ gebildet ist und wenn in der Nähe der Stirnseite 13 mehr als zwei Schneidplatten vorgesehen sind, die auch so angeordnet sein können, daß die Bohrung 27 eine konische Oberfläche aufweist.

Die vorderste Messerplatte 5a kann so ausgestaltet und angeordnet sein, daß im übergangsbereich zwi­ schen der Bohrungsoberfläche 9 und der Bohrung 27, deren Innendurchmesser kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser der Bohrungsoberfläche 9, eine feinbearbeitete Stufe 33 entsteht. Man kann davon ausgehen, daß damit gegebenenfalls ein weiterer Ar­ beitsschritt bei der Verwendung des Werkzeugs 1 eingespart werden kann.

Aus der Beschreibung des Werkzeuges 1 ist ersicht­ lich, daß die Messerplatten auf der Umfangsfläche des Grundkörpers auch beliebig angeordnet sein kön­ nen, beispielsweise entlang einer Schraubenlinie oder dergleichen. Es ist auch möglich, Messerplat­ ten in mehr als zwei Reihen anzuordnen. Die Anord­ nung und Ausgestaltung der Messerplatten kann ei­ nerseits von der Ausgestaltung des zu bearbeitenden Werkstückes und andererseits von dem zu bearbeiten­ den Material abhängen. Wesentlich ist, daß durch die Einbringung einer Bohrung ins Volle mittels der Schneideinrichtung 15 und der gleichzeitigen Fein­ bearbeitung einer Bohrungsoberfläche 9, Bearbei­ tungsschritte eingespart werden können, wenn das anhand der Fig. 1 und 2 dargestellte Werkzeug 1 eingesetzt wird.

Claims (8)

1. Werkzeug zur spanenden Feinbearbeitung von Bohrungsoberflächen, mit mindestens einer am Grund­ körper des Werkzeuges befestigten, der Feinbearbei­ tung dienenden Messerplatte, gekennzeichnet durch eine an der Stirnseite des Werkzeuges vorgesehene Schneideinrichtung (15), die der Erstellung einer Bohrung (27) dient und mindestens eine Schneid­ platte (17, 19) aufweist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere der Feinbearbeitung der Bohrungs­ oberfläche (9) dienende Messerplatten (5a bis 5d und 7a bis 7d) vorgesehen sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die aktiven Schneiden der Feinbe­ arbeitung der Bohrungsoberfläche (9) dienende(n) Messerplatte(n) auf einer gedachten Kegel­ stumpf-Mantelfläche angeordnet sind, die konzentrisch zur Mittelachse (11) des Werkzeuges (1) angeordnet ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Messerplatten (5a bis 5d, 7a bis 7d) entlang mindestens einer gedachten, in axi­ aler Richtung des Werkzeuges (1) verlaufenden Linie auf der Umfangsfläche des Werkzeuges (1) angeordnet sind.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Messerplatten (5a bis 5d, 7a bis 7d) entlang zweier diametral gegenüberliegenden Linien angeordnet sind.

6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerplatten (5a bis 5d, 7a bis 7d) einander gegenüberliegend und in axialer Richtung zueinander versetzt ange­ ordnet sind.

7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidein­ richtung (15) zwei Schneidplatten (17, 19) aufweist.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidein­ richtung (15) in einem axialen Abstand zu der der Stirnseite (13) des Werkzeuges (1) nächstliegenden Messerplatte (5a) angeordnet ist.