DE2354123A1

DE2354123A1 - Ausdrehwerkzeug zur bearbeitung von bohrungen mit kleinem durchmesser

Info

Publication number: DE2354123A1
Application number: DE19732354123
Authority: DE
Inventors: Otto Eckle; Hans Grzegorz
Original assignee: Komet Praezisionswerkzeuge Robert Breuning GmbH
Current assignee: Komet Praezisionswerkzeuge Robert Breuning GmbH
Priority date: 1973-10-29
Filing date: 1973-10-29
Publication date: 1975-05-07
Also published as: DE2354123B2

Description

PATENTANWÄLTE 89 Augsburg-GSggingen 22, den 29· Okt* 1973

yon-Eichendorff-Straße 10

dr.,ng. ELIEBAU _Un,_Br2«_ich«, e.ffi/w κ 9010, κ 9055

DIPL. ING. G. LIEBAU (Bei Rückantwort bitte angeben)

fhr Zeichen

Stahlhalter- u. Werkzeugfabrik

Sobert Breuning GmbH

7122 Besigheim/ ^; ^l. . .

Ausdrehwerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen mit kleinem Durchmesser

Die Erfindung betrifft ein Ausdrehwerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen mit kleinem Durchmesser, mit einem im Querschnitt kreisförmigen Schaft, bestehend aus einem Einspannend einem Halsteil an dessen vorderen Ende eine Schneidplatte aus Hartmetall od.: dgl. angeordnet ist, deren Schneidenspitze seitlich über das Hälsteil vorsteht.

Bei bekannten Ausdrehwerkzeugen dieser Art (vergl. Prospekt der Anmelderin "KOMET Bohrstahlhalter und Innenbearbeitungsstähle" IB 0/69/5 W) ist an dem vorderen Ende des Halsteiles ein im Durchmesser gegenüber diesem Halsteil vergrößerter Kopf mit. einer seitlich vorstehenden Fase; vorgesehen. Auf diese Hase ist ein Hartmetallplättchen aufgelötet. Diese Ausbildung wurde gewählt, damit zwischen dem im Durchmesser verjüngten Halsteil und der Innenwandung der Bohrung ein genügend großer Zwischenraum verbleibt, durch welchen die Spähe entweichen können. Durch die Verjüngung des Halsteiles gegenüber dem Kopfteil bzw. dem Einspännteil ist.das Ausdrehwerkzeug erheblich geschwächt« Diese Schwächung macht sich insbesondere bei Bohrungen mit sehr'kleinem Durchmesser bemerkbar, denn auch .bei kleinen Bohrungen darf der Austrittszwischenraum zwischen Bohrung und Werkzeug ein gewisses Mindestmaß von

509819/0511 - 2 -

Telegr.-Adr.: ElPATENT — Augsburg Posischedtkonio München 86510-809 Deutsche Bank AG Augsburg Kto.'Nr. 08/34

"- - - Bankleitzahl 720 700 01

ca. 2 mm nicht unterschreiten, damit die Späne noch störungsfrei austreten können. Man kann deshalb das Durchmesserverhältnis zwischen Bohrung und Halsteil nicht proportional gestalten, sondern es muß im Bereich der kleinen Bohrungen der Anteil des Austrittszwischenraumes erheblich größer sein als bei großen Bohrungen. Bei zu geringem Austritt szwischenraum ergeben sich durch Späne zerkratzte Bohrungswände mit unbrauchbarer Oberfläche, Einkeilungen von Spänen zwischen dem Halsteil und der Bohrung, die zu einer Verbiegung des Halsteiles mit der Folge von Riefenbildung und Durchmesserveränderungen führen. Außerdem ergeben sich auch Spanstauungen mit Knäuelbildung, welche oft Schneidenbrüche zur Folge haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausdrehwerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen mit kleinem Durchmesser der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches besonders stabil ist und eine einwandfreie Spanabfuhr gewährleistet.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Schneidplatte mit Ausnahme ihrer seitlich vorstehenden äußersten Schneidenspitze vollständig innerhalb des Ereisquerschnittes des Halsteiles angeordnet ist,· und daß das Halsteil anschließend an die Schneidplatte einen in Dreh- und Vorschubrichtung gewendelten Spankanal mit halbkreisförmigem Querschnitt aufweist.

Diese Ausbildung gestattet es, den Durchmesse!? des Halsteiles so groß wie möglich zu gestalten. Der Durchmesser kann praktisch genauso groß gestaltet werden, wie der Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung, da zur Spanabfuhr der Spankanal dient und zwischen dem Halsteil und der Bohrungsinnenwand nur so viel Platz verbleiben muß, daß das Halsteil nicht an der Innenwand schabt. Die Schneidenspitze braucht hierbei nur ganz geringfügig über den Kreis quer schnitt des Halsteiles

5 0 9 8 19/0511 - 3 -

vorzustehen* Durch; den halbkreisförmigen Qiierschnitt des Spankanales "wird,, die. Bildung von schraubenlinienförmig-gekrümmten- Spänen gefördert. Die Wendelung des Spankanales in Dreh-'und¥o.rs.Ghubsriehtunghat, .gleichgültig ob das Werkstück, rotiert und., das Äusdrehwerfezeug stillsteht oder ■ umgekehrt, zur. Folge, -.daß die unvermeidliche Berührung der Späne- an der Bohrungswand■eine Reibung auslöst, deren Kraftwirkung die Späne, entlang -des gewendelten Spankanales stets in Richtung zum-. Bö hrungsaus gang weit erbefördern hilft.·;

Vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Drehwerkzeug- so ausgestaltet, daß sich die Wendelung des Spankanal es maximal über eine drittel Steigung erstreckt. Hierdurch wird eine größtmögliche;. Stabilität bei,b_;ester Spanabführ erreicht, die. sich insbesondere bei- horizontaler ·Anordnung des Ausdrehwerkes auswirkt.: Eine ,-solche-, horizontal e Anordnung des. Ausdrehw.erkzeuges mit ho ri-zontaLer For schub richtung, ist bei Drehmaschinen und Bohrwerken üblich. Bei der Bearbeitung von kleinen Bohrungen, rotiert .in der ,Regel ,das Werkstück¹ und das Wei'k- _s. zeug steht/ still;. (Drehmaschinen, Revolverdrehmaschinen, Automaten). Dabei-findet meistens die. Spanabtrennung in einer durch die Bohrungsachse gehenden.horizontalen Ebene, statt.. In einem solchen ,Fall beginnt der Spankanal mit horizontalem Verlauf_und wendelt sich dann mit immer mehr Gefälle nach unten, wobei das Ende des Spankanales außerhalb der Bohrung nach unten gerichtet angeordnet ist,, so daß die Späne mit Unterstützung durc-h. Schwerkraft aus dem Spankanal heraus-.fallen können. Bei ,Serienarbeiten mit immer den.gleichen Bohrungsmaßen besteht die Mglichkeit,. die Steigung des . Spankanales so zu.gestalten, daß der Spankanal gerade dort nach unten gerichtet ist,, wo er aus dem Werkstück herP-Ustritt, wenn die-Vo 1Ie = Bohrungstiefe erreicht ist. .-;..-

Weitere. Ausgestaltungsmöglichkeiten sind in d,en Unteran- ■ ' sprächen gekennzeichnet. .

Die Erfindung wird in folgendem, anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

i 5098 197 0511

_ Zj. -

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des neuen Ausdrehwerkzeuges,

Fig. 2 eine Stirnansicht desselben,

Fig. 3 eine Draufsicht in Eichtung III der Fig. 1

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IY-IV der Fig. 1,

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel, in Form eines sogenannten Ausdreheckstahles,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines dritten Ausführungs"beispieles, Fig. 7 eine Draufsicht auf dasselbe, Fig. 8 eine Stirnansicht.

In der Zeichnung ist mit 1 das gesamte Ausdrehwerkzeug bezeichnet, dessen Schaft aus einem Halsteil 2·und einem Einspannteil 3 besteht. Letzteres dient zum Einspannen des Ausdrehwerkzeuges. Am vorderen Ende des Halsteiles 2 ist eine aus Hartmetall od. dgl. bestehende dreieckförmige Schneidplatte 4 angeordnet. Die Schneidplatte ist in bekannter Weise mit drei Schneiden versehen und kann nach Abnützung einer Schneide jeweils umgesetzt x^erden, so daß eine neue Schneide in Wirkstellung gebracht wird, was durch Lösen und Anziehen der Befestigungsschraube 5 möglich ist. Wie man insbesondere aus Fig. 2 erkennen kann, ist die Schneidplatte 4 mit Ausnahme ihrer seitlich vorstehenden äußersten Schneidenspitze 4a' vollständig innerhalb des Kreisquerschnittes des Halsteiles angeordnet. Die Schneidenspitze braucht hierbei _o nur um 1/2 mm oder weniger über den Kreisquerschnitt vorzu-^ω stehen. In der Zeichnung erscheint dies zwar größer, jedoch oo

—» ist dort das Werkzeug etwa in doppelter Größe dargestellt,

° Anschließend an die Schneidplatte 4- weist das Halsteil 2 —* einen gewendelten Spankanal 6 von dem wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt auf, der insbesondere aus Fig. 4 zu entnehmen ist. Der Radius r des Spankanalquerschnittes sollte dabei etwa 0,4 bis 0,6 des Radius R des Halsteiles 2 betragen.

Bei Verwendung des zuerst genannten Wertes wird eine größtmögliche Stabilität und bei Anwendung des zweiten Wertes ein "." größtmöglicher Spanraxua. geschaffen. ■'--.-'..-

Wie man aus Fig. 1 erkennen kann, erstreckt sich die Wendelung des Spankanaies maximal über eine drittel· Steigung, so daß der Spankanal 6 bei horizontaler Anordnung des Ausdrehwerkzeuges 1 nach unten offen ist, wenn die volle Böhrtiefe .erreicht ist. Dies ist in der 3?ig. 1 mit der strichpunktierten Linie W angedeutet. Bei Erreichen der vollen Böhrtiefe befindet sich der links neben dieser Linie liegende Teil des Ausdrehwerkzeuges in der Bohrung,'der r.echtsliegende Seil hingegen außerhalb.

Bei dieser Anordnung ist es auch vorteilhaft, wenn der Spankanal 6 am hinteren an -das Einspannteil 3 angrenzenden Ende des Halsteiles 2 flach ausläuft, wie es mit der gestrichelten Linie dargestellt ist. Hierdurch wird erreicht, daß das. Widerstandsmoment des Halsteiles an seinem hinteren Ende am größten ist, wo auch das größte Biegemoment auftritt.' ./ . -

Um die Spanabfuhr zu begünstigen,"soll die Oberfläche des - \ Spankanaies 6 möglichst glatt sein," was vorteilhaft durch Schleifen erreicht wird.

Eine günstige.Spanabfuhr wird erreicht, wenn der Steigungswinkel öC des Spankanaies 6 etwa 70° bis 80° vorzugsweise 75■· beträgt.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausdrehwerkzeug 1' unterscheidet sich nur durch die etwas andere Anordnung der Schneidplatte 4. Bei einer solchen an sich bekannten Anordnung der Schneidplatte eignet sich das Werkzeug zum Ausdrehen von Sacklöchern und zum Plandrehen.

Anstelle der auswechselbaren mehrschneidigen Schneidplatte könnte gegebenenfalls auch die Schneidplatte in bekannter Weise eingelötet sein. Vorzuziehen sind jedoch auswechselbare Schneidplatten. / '. ■

509819/0511;

.■-■■-."■ ■".-""'"■ ■■;■".,- "...-■■ . -6

Das erfindungsgemäße Ausdrehwerkzeug eignet sich insbesondere zum Ausdrehen von Bohrungen mit; kleinem Durchmesser von ca. 8 "bis 20 mm. Gegebenenfalls ist die erfindungsgemäße Ausbildung auch für Ausdrehwerkzeuge, die zum Bearbeiten von Bohrungen mit größeren Durchmessern vorgesehen sind, geeignet, jedoch tritt bei derartigen Werkzeugen das Stabilitätsproblem nicht so stark' in Erscheinung.

In den !Pig. 6 bis 8 ist ein weiteres besonders vorteilhaft;es Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ausdrehwerkzeuges dargestellt. Bei diesem ist auf der Oberseite der Schneidplatte 4 ein Spanbrecher 8 angeordnet. Die durch den Spanbrecher 8 und die Schneidplatte 4 hindurchgehende Befestigungsschraube 5a hält beide Teile auf dem Halsteil 2. Anschließend an den Spanbrecher 8 bzw. die Schneidplatte 4 ist ein Spankanal 6 vorgesehen, dessen Ausbildung dem der vorangegangenen Ausführungsbeispiele entspricht.

Der Spanbrecher erstreckt sich bis dicht über die Schneidspitze 4a und weist an seiner der Schneidspitze zugekehrten in Achsrichtung verlaufenden Längskante 8a einen achsparallel verlaufenden, zur Schneidplatte 4 und zur Schneidspitze 4a hin offenen Spanbrecherkanal 9 auf. Wie anhand der gestrichelten Linien in Fig. 6 und 7 erkennbar ist, erweitert sich der Querschnitt des Spanbrecherkanals 9 zu dem Spankanal 6 hin. Vorteilhaft'weist der Spanbrecherkanal einen annähernd halbkreisförmigen zur Schneidplatte 4 hin offenen Querschnitt auf. Um einen möglichst ungehinderten Durchtritt der Späne durch den Spanbrecherkanal zu gewährleisten ist zwischen der Längskante 8a und der Schneidplatte 4 ein sich über die ganze Länge des Spanbrecherkanals erstreckender Schlitz vorgesehen. Die Außenkontur des Spanbrechers δ ist im wesentlichen halbzylinderförmig mit einem Radius, der dem Radius R des Halsteiles 2 entspricht. Die Stirnfläche 8b des Spanbrechers steht gegenüber der Schneidplatte 4 um ca. 0,3 bis 0,5 hue zurück.

_ π _ 5098 19/0511

Der Spanbrecher liat die Aufgabe, den von der Schneidspitze 4a abgescherten Span, der von der Spanfläche der Schneidplatte nach oben abgelenkt wird, zu brechen. Dies erfolgt dadurch, daß der nach oben abgelenkte Span an der Rückwand und der Oberseite des Spankanales 8 anstößt und durch die scharfe Umlenkung gebrochen wird. Der gebrochene Span wird von den nachfolgenden Spänen in den Spanbrecherkanal -9 weitergeschoben und gelangt dann in den Spankanal 6, durch welchen er dann nach rückwärts aus der Bohrung des Werkstückes herausrutscht. Durch die Aufteilung des abgetrennten Spanes in einzelne kurze Stücke wird verhindert,. daß sich der sonst schraubenfe&erförmig ausbildende Span in dem Spankanal 6 aufbäumt und dann auf irgendeine Weise an der Bohrungsx^and reibt oder auch zwischen Bohrung und Abdrehwerkzeug hineingezogen wird. Der Querschnitt des Spanbrecherkanales, insbesondere der Abstand seiner Oberseite von der Schneidplattenoberfläche beträgt je nach Vorschub bzw, Spandicke bei Ausdrehwerkzeugen, die für einen Bohrungsdurchmesser zwischen 8 und 20 im bestimmt sind., ca. 0,5 bis 1,5 T&m« «Te größer der Yorschub bzw. die Spandicke, desto größer muß auch dieser Abstand sein. ..

BQ 9.8.19/051 1

Claims

Ansprüche

{ i. !Abdrehwerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen mit -kleinem Durchmesser, mit einem im Querschnitt kreisförmigen Schaft, bestehend aus einem Einspann- und einem Halsteil an dessen vorderem freien Ende eine Schneidplatte aus Hartmetall od. dgl. angeordnet ist, deren Schneidenspitze seitlich über das Halsteil vorsteht, dadurch gekennzeichnet , daß die Schneidplatte (4) mit Ausnahme, ihrer seitlich forstehenden äußersten Schneidenspitze.(4a) vollständig innerhalb des Kreisqiierschnittes des Halsteiles (2) angeordnet ist, und daß das Halsteil (2) anschließend an die Schneidplatte (.4) einen in Dreh- und Yorschubrichtung gewendelt en Spankanal (6). rait halbkreisförmigem Querschnitt aufweist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wendelung des Spankanales (6) maximal über, eine drittel Steigung erstreckt.
3- Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei c h n e t , daß die Oberfläche des Spankanals (6) geschliffen ist.
4. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel ( ). des Spankanales (6) etwa 70 bis 80 , vorzugsweise 75 beträgt.
5. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eadius (r) des Spankanales (6) etwa 0,4 bis 0,6 des Eadius (E) des Halsteiles (2) beträgt.

■ - 9 r-

5 0 9 8 19/0511
6. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge k e η η ζ ei ehnet , daß die Schneidplatte (4-). in an sich bekannter Weise mit mehreren Schneiden versehen und umsetzbar bzw. auswechselbar ist. "
7· Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch g e k e n.n-\ ζ ei c h η e t , daß der Spankanal (6) am hinteren an das Einspannteil (3) angrenzenden Ende des Halsteiles (2) flach ausläuft.
8. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e- η η zeichnet , daß auf der Oberseite der Schneidplatte (4-) ein Spanbrecher (8) angeordnet ist, welcher sich bis dicht über die Schneidspitze (4-a) erstreckt und an seiner der Schneidspitze-zugekehrten,/in Achsrichtung "verlaufenden Längskante (Sa) einen äc'hsparallel verlaufenden, zur Schneidplatte und zur Schneidspitze hin offenen■Spanbrecherkanal (9) aufweist.
9· Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch ;g^: e k/e nnz ei c h η et , daß sich der Querschnitt des Span- ' brecherkanals (9) zu dem Spankanal\(5) hin erweitert-,
10. Werkzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g" e fc e η η zeichnet, daß der Spanbrecherkanal (9) einen annähernd halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
Ί1..Werkzeug nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch ge kennzeichne t ,daß zwischen der Längskante (8a) und der Schneidplatte'(4) ein sich über die ganze Länge des Spanbrechers (B) erstreckender Schlitz (10) vorgesehen ist.
12. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η zeichnet ,daß die Außenkontur des: Spanbrechers (8) im wesentlichen halbzylinderförmig ist mit einem Radius, der dem Radius (R) des^ Halsteiles./(2) entspricht.

BO 9 8 19/0511 \ *