DE3033626A1 - Screw cutting tool with chip chamber - has coolant nozzles in chamber walls discharging towards main cutting edge - Google Patents
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Abstract
Description
Drehmeißel Turning tool
Die Erfindung betrifft einen Drehmeißel mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a turning tool with the features of the preamble of claim 1.
Gewindedrehmeißel d-er genannten Art werden insbesondere zum Schneiden von Außen- und Innengewinden auf Drehmaschinen verwendet. Beim Gewindeschnittvorgang greift mindestens ein an d.er Hauptschneide des Schneidkdrpers angeordneter Formzahn an die Innen- oder Außenwandung eines drehangetriebenen Werkstückes, z.B. eines Rohres an und wird langsam in Längsvorschubrichtung am oder im Werkstück entlang geführt.Thread turning chisels of the type mentioned are used in particular for cutting of external and internal threads used on lathes. During the thread cutting process engages at least one shaped tooth arranged on the main cutting edge of the cutting body to the inner or outer wall of a rotationally driven workpiece, e.g. a Pipe and is slowly moved in the direction of longitudinal feed along or in the workpiece guided.
Dabei wird abhängig von Drehgeschwindigkeit des Werkstückes und Längsvorschubgeschwindigkeit mindestens ein Gewindegang in das Werkstück eingeschnitten.It depends on the rotational speed of the workpiece and the longitudinal feed speed cut at least one thread into the workpiece.
An derartige Drehmeißel werden in letzter Zeit zunehmend höhere Zer-spanungsanforderungen gestellt. Insbesondere bei großen Gewindesteigungen und Gewindetiefen, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Rohren und Verbindungselementen für die Erdöl und Erdgasindustrie anfallen, treten in der Regel Schwierigkeiten dadurch auf, daß Späne hohen Spanvolumens nicht schnell genug aus dem Schnittbereich abgeführt werden können und zum Bruch des Schneidkörpers oder zur Beschädigung des Werkstückes führen.Lately, increasingly higher machining requirements have been placed on such turning tools posed. Especially with large thread pitches and thread depths, such as those for example in the manufacture of pipes and connecting elements for the oil and gas industry accrue, kick usually difficulties due to the fact that chips high chip volume cannot be removed from the cutting area quickly enough and lead to breakage of the cutting body or damage to the workpiece.
Es ist ein Gewindedrehmeißel bekannt, bei welchem das Brechen des/der Späne, die über die Spanfläche in die Spankammer abrollen, hydraulisch vorgenommen wird. Es wird in den spitzen Winkel zwischen abrollendem Span und Spanfläche ein scharfer Strahl von Kühl- und/oder Schmiermittel eingespritzt. Der Spritzdruck wird durch Pumpen erzeugt undgbeträgt bis zu 150 bar. Dabei wird der Span mechanisch derart belastet, daß er bricht und daraufhin von der Flüssigkeit aus dem Schneidraum weggespült werden kann. Bei dem bekannten Werkzeug sind im Werkzeugträger Kanäle vorhanden, durch welche das Kühl- oder Schmiermittel in den Schneidbereich (Spankammer) gelangt.There is a thread turning bit is known in which the breaking of the / the Chips that roll over the rake face into the chip chamber are made hydraulically will. It enters the acute angle between the rolling chip and the rake face Sharp jet of coolant and / or lubricant injected. The injection pressure is generated by pumps and is up to 150 bar. The chip becomes mechanical so loaded that it breaks and thereupon from the liquid from the cutting space can be washed away. In the case of the known tool, there are channels in the tool carrier available through which the coolant or lubricant into the cutting area (chip chamber) got.
In die Beaufschlagungsseite einer Spannpratze, die den -Wechselschneidkörper auf der Spanfläche beaufschlagt, ist eine Mehrzahl von Nuten eingefräst, die mit dem Schmieriflittelkanal des Werkzeugträgers in Verbindung stehen. Die Nuten sind auf der der Hauptschneide zugewandten Seite der Spannpratze offen ausgebildet, so daß das Kühl-oder Schmiermittel als Strahl geformt in Richtung Hauptschneide gespritzt wird.In the impact side of a clamping claw, which the replaceable cutting body acted upon on the rake face, a plurality of grooves are milled, which with are connected to the lubricant channel of the tool carrier. The grooves are on the side of the clamping claw facing the main cutting edge is designed to be open, see above that the coolant or lubricant is shaped as a jet in the direction of the main cutting edge injected will.
Derartige mit einer Spannpratze ausgebildete Drehmeißel haben den Nachteil, daß a) der Spanablauf in der Spankammer durch die von der Spanfläche abstehende Spannpratze behindert wird, b) die Spannpratze durch die Kühlmittelnuten im Beaufschlagungsbereich mechanisch geschwächt und damit ein sicherer Halt des Schneidkörpers nicht mehr gewährleistet ist, c) die Kühimittelaustrittsdüsen durch die Schneidkörper-Spanfläche und die offenen Nutenden gebildet werden'und diese Ausbildung zur Erzeugung eines scharfen, gebündelten Strahles ungünstig ist, dr die-Anordnung einer Spannpratze in der Spankammer zu deren Verkleinerung führt, was insbesondere beim Schneiden vo-n Innengewinden zu Spanabführproblemen führt.Such lathe chisels formed with a clamping claw have the Disadvantage that a) the chip flow in the chip chamber due to the protruding from the rake face Clamping claw is hindered, b) the clamping claw by the coolant grooves in the area of application mechanically weakened and thus a secure hold of the cutting body no longer is guaranteed, c) the coolant outlet nozzles through the cutting body rake face and the open groove ends are formed 'and this training to produce a sharp, focused beam is unfavorable, the arrangement of a clamping claw in the chip chamber leads to their reduction, which is particularly important when cutting vo-n internal threads lead to chip evacuation problems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehmeißel mit "hydraulischen Spanbrecher und hydraulischer Spanabfuhr" derart auszubilden, daß ein kurzes Brechen und eine schnelle Abführung der Späne bei hoher und höchster Zerspanungsleistung gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.The invention is based on the object of a lathe chisel with "hydraulic To train chip breaker and hydraulic chip removal "so that a short break and a quick removal of the chips with high and highest cutting performance is guaranteed. This task is achieved by the characterizing features of the claim 1 solved.
Durch die Anordnung der Kühimittelaustrittsdüsen in der Seitenwand bzw. Stirnwand der Spankammer ist deren Ausformung nicht von der Spanfläche des Schneidkörpers abhängig.Due to the arrangement of the coolant outlet nozzles in the side wall or the end wall of the chip chamber is not shaped from the rake face of the Cutting body dependent.
Für hohe und höchste Strahlgeschwindigkeiten können die Düsen beispielsweise als Lavaldüsen ausgebildet werden.For high and maximum jet speeds, the nozzles can, for example be designed as Laval nozzles.
Da der Kühimittelstrahl nach Austritt aus der Düse nicht unmittelbar an der Schneidkörperoberfläche entlanggeführt wird, ist eine Ablösung der Strahlgrenzschicht nicht zu befürchten, so daß der Strahl scharf gebündelt zur Hauptschneide gelangt. Da der oder die Kühimittelstrahlen, die von den Kühimittelaustrittsdüsen der Spankammerstirnfläche ausgestoßen werden, auf den/die ablaufenden Späne eine Kraftkomponente in Längsvorschubrichtung auswirken, werden die abgebrochenen Späne schnell aus dem Schneidbereich entfernt und vor dem Werkzeug hergespült.Because the coolant jet is not immediately after exiting the nozzle is guided along the cutting body surface, is a separation of the jet boundary layer not to be feared, so that the beam arrives sharply focused on the main cutting edge. Because the one or more coolant jets emitted by the coolant outlet nozzles of the chip chamber face are ejected, a force component in the longitudinal feed direction is applied to the chips the broken chips are quickly removed from the cutting area and washed away in front of the tool.
Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 2 wird der Hauptschneide bei gleichzeitig verbesserter Kühlung eine größere Menge an Spülflüssigkeit zugeführt. Diese Flüssigkeit wird durch die schräg auf die Hauptschneide auftreffenden Flüssigkeitsstrahlen verwirbelt und in Längsvorschubrichtung beschleunigt, die von den Düsen im Bereich der Spankammer ausgestoßen werden, wodurch die Spülwirkung weiter verbessert wird.Due to the characterizing features of claim 2, the main cutting edge with improved cooling at the same time, a larger amount of rinsing liquid is supplied. This liquid is created by the jets of liquid striking the main cutting edge at an angle swirled and accelerated in the direction of longitudinal advance caused by the nozzles in the area the chip chamber are ejected, whereby the flushing effect is further improved.
Durch das Kennzeichen. des Anspruches 3 ist ein gezieltes Brechen mehrerer an der Hauptschneide abrollender Späne ermöglicht. Jeweils ein gebündelter Kühimittelstrahl ist im Zwickel. zwischen jedem abrollendem Span und Spanfläche gleichsam als Spanbrecher wirksam.By the license plate. of claim 3 is a targeted breaking allows several chips rolling off the main cutting edge. One bundled each The coolant jet is in the gusset. between each rolling chip and rake face as it were effective as a chip breaker.
Durch das Kennzeichen des Anspruches 4 wird vermieden, daß sich die von den Düsen der Spankammers-eitenfläche und Spankammerstirnfläche ausgestoßenen Strahlen vor ihrem Auftreffen auf der Hauptschneide behindern und gegebenenfalls zerstreuen.By the characteristic of claim 4 it is avoided that the ejected from the nozzles of the chip chamber side surface and chip chamber front surface Obstruct rays before they strike the main cutting edge and, if necessary disperse.
Durch die Lehre des Anspruches 5 ist gewährleistet, daß die gebrochenen Späne besonders schnell in Längsvorschubrichtung weggespült werden.The teaching of claim 5 ensures that the broken Chips are washed away particularly quickly in the longitudinal feed direction.
Durch das Kennzeichen des Anspruches 6 ist die Anpassung der Strahl stärke und Strahirichtung an verschiedene in den Werkzeugträger einsetzbare Schneidkörper ermöglicht. Beispielsweise können in Verbindung mit einem Feingewindeschneidkörper mit vielen Formzähnen Düsenblöcke mit einer entsprechenden Anzahl von Kühimittelaustrittsdüsen verwendet werden. Der Düsenquerschnitt und gegebenenfalls die Düsenart kann darüber hinaus auch auf das zu bearbeitende Werkstückmaterial abgestimmt werden, so daß der erfindungsgemäße Drehmeißel universell einsetzbar wird.The characteristic of claim 6 is the adjustment of the beam Thickness and direction of the jet to various cutting bodies that can be inserted into the tool holder enables. For example, in connection with a fine thread cutting body with many shaped teeth nozzle blocks with a corresponding number of coolant outlet nozzles be used. The nozzle cross-section and, if necessary, the type of nozzle can be used also be matched to the workpiece material to be machined, so that the invention Lathe tool is universally applicable.
Die Anordnung von Dichtringen oder Dichtscheiben gemäß An-Anspruch 7 erlaubt eine weitere Erhöhung des Hydraulikdruckes.The arrangement of sealing rings or sealing washers according to claim 7 allows a further increase in the hydraulic pressure.
Durch die Kühlmittelführung gemäß Anspruch 8 wird bei gleichzeitiger Auswechselbarkeit der Düsen eine relativ große und geradlinige Düsenlänge erreicht.The coolant guide according to claim 8 is at the same time Interchangeability of the nozzles achieved a relatively large and straight nozzle length.
Durch das Kennzeichen des Anspruches 9 ist die Herstellung des Werkzeugträgers vereinfacht. Die Hauptleitungen können beispielsweise mittels gerader, miteinander in Verbindung stehender Bohrungen von der Stirnseite oder vom radial äuße*-ren Umfang des Werkzeugträgers in diesen eingebracht werden.The characteristic of claim 9 is the production of the tool carrier simplified. The main lines can be connected to each other, for example by means of straight lines connected bores from the face or from the radially outer circumference of the tool carrier are introduced into this.
Die radial außen liegenden Öffnungen werden vor Einsatz des Werkzeugträgers verschlossen.The radially outer openings are made before the tool holder is used locked.
Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 10 ist weiterhin sichergestellt, daß die Kühlmittelstrahlen, die zum Brechen" der Späne dienen, nicht durch die von der Spankammerstirnfläche kommenden Kühlmittelstrahlen zerstäubt werden, die im wesentlichen zum Wegspiilen der gebrochenen Späne dienen.Through the characterizing features of claim 10 is further ensures that the coolant jets, which are used to "break" the chips, do not are atomized by the coolant jets coming from the chip chamber face, which essentially serve to rinse away the broken chips.
Durch- Anspruch 11 ist ermoglicfit, eine große Menge von FlUssigkeit der Hauptschneide zuzufiihren, welche einerseits die Freifläche kühlt und andererseits das Wegspüle der gebrochenen Späne verbessert. Da die im Freiflächenbereich angeordneten Kühlmittelaustrittsdüsen nur zum Spülen und Kühlen verwendet werden, ist eine hohe Geschwindigkeit der aus ihnen austretenden Kühimittelstrahlen nicht notwendig.Claim 11 enables a large amount of liquid to the main cutting edge, which on the one hand cools the free surface and on the other hand the rinsing away of broken chips is improved. As those arranged in the open space area Coolant outlet nozzles are only used for flushing and cooling is a high Speed of the coolant jets emerging from them is not necessary.
Die Erfindung ist anhand eines Åusführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt eine perspektivische Ans-icht eines Drehmeißels mit prismenförmigem Wechselschneidkörper und ausfwechselbaren Düsenblöcken.The invention is based on an Åusführungsbeispieles in the drawing explained in more detail. The figure shows a perspective view of a turning tool with prism-shaped interchangeable cutting body and interchangeable nozzle blocks.
Der;Drehmeißel 1 besteht im wesentlichen aus einem Werkzeugträger 2 und einem, Schneidkörper 3. Im Bereich der in Längvorschubrichtung 4 weisenden freien Stirnfläche.5 ist eine Spankammer-6 eingearbeitet. Diese ist dreiseitig begrenzt, und zwar durch eine Spankammerseitenfläche 7, eine Spankammerstirnfläche 8 und eine Spankammerbodenfläche 9. Die Spankamerseitenfläche 7 und die Spankammerbodenfläche 9 sind im wesentlichen rechtwinklig zur freien Stirnfläche 5 ausgerichtet, die Spankammerstirnfläche 8 liegt parallel zur freien Stirnfläche 5.The lathe chisel 1 consists essentially of a tool carrier 2 and one, cutting body 3. In the area of the longitudinal feed direction 4 5 a chip chamber 6 is incorporated. This is limited on three sides, namely by a chip chamber side surface 7, a chip chamber end surface 8 and a Chip chamber bottom surface 9. The chip chamber side surface 7 and the chip chamber bottom surface 9 are aligned essentially at right angles to the free face 5, the chip chamber face 8 lies parallel to the free end face 5.
Der Schneidkörper 3 ist als prismenförmiger Wendeschneidkörper ausgebildet. Er liegt mit zwei seiner Seitenflächen 10 an den Seitenwänden 11 einer Ausnehmung 12 an. Die Verspannung in der Ausnehmung 12 erfolgt durch einen Spannbolzen 13, der eine Mittenbohrung des Schneidkörpers 3 durchsetzt und von einer Spannschraube 14 beaufschlagt wird.The cutting body 3 is designed as a prism-shaped indexable cutting body. It lies with two of its side surfaces 10 on the side walls 11 of a recess 12 at. The clamping in the recess 12 is carried out by a clamping bolt 13, which penetrates a central bore of the cutting body 3 and a clamping screw 14 is applied.
Die mit-drei Formzähnen 15 versehene Hauptschneide 16 ist im wesentlichen parallel zur Längsvorschubrichtung 4 ausgerichtet und steht rechtwinklig zur Längsvorschubrichtung 4 über den Werkzeugträger 2 hinaus. Die Spanfläche 17 verläuft parallel und im wesentlichen komplanar zur Spankammerbodenfläche 9. Die Freifläche 18 weicht gegenüber der vorstehenden Hauptschneide 16 zum Werkzeugträger 2 zurück.The main cutting edge 16 provided with three shaped teeth 15 is essentially aligned parallel to the longitudinal feed direction 4 and is at right angles to the longitudinal feed direction 4 beyond the tool carrier 2. The rake face 17 runs parallel and substantially coplanar with the chip chamber bottom surface 9. The free surface 18 differs from the above Main cutting edge 16 back to the tool holder 2.
Der Werkzeugträger 2 ist weiterhin von einer aus mehreren geradlinig verlaufenden Bohrungen bestehenden Hauptleitung durchsetzt, durch welche Kühl- undfoder Schmiermittel dem Schneidenbereich zugeführt werden kann.The tool carrier 2 is still straight from one of several running bores existing main line penetrated, through which cooling and feed Lubricant can be fed to the cutting area.
An der Spankammerseitenfläche 7, der Spankammerstirnfläche 8 sowie im Bereich der der Hauptschneide 16 gegenüberliegenden Kante 20 der Freifläche 18 sind Düsenblöcke 21 am Werkzeugträger 2 angeschraubt. An den dem Schneidkörper 3 zugewandten Frontflächen 22 sind je e je,drei KUhlmittelaustrittsdU-sen 23,24,25 angeordnet. Die Strahlrictung 26 der an der Spankammerseitenfläche angeordneten Kuhlmittelaustrittsöffnung 23 sowie die Strahlrichtung 27 der an der Spankammerstirnfläche angeordneten Kühimittelaustrittsdüsen 24 verläuft spitzwinklig, ur Spankammerbodenfläche 9, die Strahlrichtung 28 der im Bereich der Freifläche 18 angeordneten Kühlmittelaustrittsdüsen 25 hingegen im wesentlichen rechtwinklig zur Spankammerbodenfläche 9.On the chip chamber side surface 7, the chip chamber end surface 8 and in the area of the edge 20 of the free surface 18 opposite the main cutting edge 16 nozzle blocks 21 are screwed to the tool carrier 2. To the cutting body 3 facing front surfaces 22 are each e, three KUhlmittelaustrittsdU-sen 23.24.25 arranged. The beam direction 26 of the arranged on the chip chamber side surface Coolant outlet opening 23 and the jet direction 27 at the chip chamber face arranged coolant outlet nozzles 24 runs at an acute angle, ur chip chamber bottom surface 9, the jet direction 28 of the coolant outlet nozzles arranged in the area of the open area 18 25, on the other hand, is essentially at right angles to the chip chamber bottom surface 9.
Die Strahlen der Kühimittelaustrittsdüsen 23 zielen auf die Schneidenbereiche der Formzähne 15, die Strahlen der Kühimittelaustrittsdüsen 24 hingegen auf die zwischen den Formzähnen 15 liegenden Schneidenbereiche.The jets of the coolant outlet nozzles 23 aim at the cutting edge areas of the mold teeth 15, the jets of the coolant outlet nozzles 24 on the other hand cutting edge areas lying between the shaped teeth 15.
Zwischen den Montageseiten 29 der-Düsenblöcke 21 und den diesen entsprechenden Anlageflächen 30 des Werkzeugträgers 2 sind Dichtungen 31 eingepreßt.Between the mounting sides 29 of the nozzle blocks 21 and the corresponding ones Seals 31 are pressed into contact surfaces 30 of the tool carrier 2.
Die Kühimittelaustrittsdüsen 23,24,25 stehen mit der Hauptleitung 19 über gerade ausgebildete Kammleitungen 32 in Verbindung. Die Hauptleitung 19 tritt dabei jeweils als Längsnut 33 aus den Anlageflächen 30 hervor, Die Kammleitungen 32 durchsetzen die Düsenblöcke 21 derart, daß sie im Bereich dieser Längsnuten 33 aus den Montageseiten 29 heraustreten. The coolant outlet nozzles 23, 24, 25 are connected to the main line 19 via straight comb lines 32. The main line 19 protrudes from the contact surfaces 30 as a longitudinal groove 33. The comb lines 32 penetrate the nozzle blocks 21 in such a way that they emerge from the assembly sides 29 in the area of these longitudinal grooves 33.
List of reference numbers
Claims (10)
Priority Applications (1)
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DE19803033626 DE3033626A1 (en) | 1980-09-06 | 1980-09-06 | Screw cutting tool with chip chamber - has coolant nozzles in chamber walls discharging towards main cutting edge |
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DE19803033626 DE3033626A1 (en) | 1980-09-06 | 1980-09-06 | Screw cutting tool with chip chamber - has coolant nozzles in chamber walls discharging towards main cutting edge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3033626A1 true DE3033626A1 (en) | 1982-04-22 |
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ID=6111311
Family Applications (1)
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DE19803033626 Ceased DE3033626A1 (en) | 1980-09-06 | 1980-09-06 | Screw cutting tool with chip chamber - has coolant nozzles in chamber walls discharging towards main cutting edge |
Country Status (1)
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