DE3246663A1 - Combination tool for producing a tapped hole - Google Patents
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Abstract
Description
Kombinationswerkzeug zur Herstellung einer GewindebohrungCombination tool for producing a threaded hole
Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Kombinationswerkzeug zur Herstellung einer Gewindebohrung, bestehend aus einem Kernlochbohrer und einem einteilig mit diesem ausgebildeten Gewindebohrer. Description The invention relates to a combination tool for Production of a threaded hole, consisting of a core hole drill and a one-piece with this trained tap.
Bei der Herstellung von durchgehenden Gewindebohrungen in Werkstücken sind nach herkömmlichen Fertigungsmethoden drei aufeinanderfolgende Arbeitsgänge erforderlich, nämlich Bohren, Ansenken der Bohrung und Gewindeschneiden.When producing through threaded holes in workpieces are three consecutive work steps according to conventional manufacturing methods required, namely drilling, countersinking the hole and tapping.
Für jeden Arbeitsgang wird ein separates Werkzeug verwendet.A separate tool is used for each work step.
Es wurde nun bereits ein Werkzeug vorgeschlagen, das es ermöglicht, Bohren und Gewindeschneiden in einem Arbeitsgang auszuführen.A tool has now been proposed which makes it possible to Drilling and thread cutting can be carried out in one operation.
Dieses Werkzeug hat jedoch den Nachteil, daß an der Gewindeeinlaufseite des Werkstückes ein Grat zur Stirnfläche des Werkstückes hin entsteht und/oder der erste Gewindegang im Werkstück sehr spitz ausfällt und damit leicht beschädigt, d.h. verformet werden kann.However, this tool has the disadvantage that on the thread inlet side of the workpiece a ridge is created towards the end face of the workpiece and / or the first thread turn in the workpiece is very pointed and therefore easily damaged, i.e. can be deformed.
Die Einführung des Gewindebolzens wird dadurch erschwert. Wird nun aber mit Hilfe eines Senkwerkzeuges die Bohrung angesenkt, so wird erneut ein Grat in die Gewindegänge hineingedrückt, weshalb das Gewinde an der Einlaufseite in vielen Fällen nicht lehrenhaltig ist.The introduction of the threaded bolt is made more difficult. Will now but with the help of a countersinking tool, the hole is countersunk, so a burr is again pressed into the threads, which is why the thread on the inlet side in many Cases is not doctrinal.
Außerdem wird auch hier durch diesen Grat das Einschrauben des Gewindebol zens erschwert.In addition, the screwing in of the threaded bolt is also prevented by this ridge zens difficult.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die vorgenannten Nachteile vermieden werden.The invention is therefore based on the object of providing a tool of the initially mentioned mentioned type in such a way that the aforementioned disadvantages are avoided.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Werkzeug mit einem Senker zum Ansenken der Gewindebohrung versehen ist, der sich axial an den Gewindebohrer anschließt und einstückig mit diesem und dem Kernlochbohrer ausgebildet ist.According to the invention this is achieved in that the tool with a countersink is provided for countersinking the threaded hole, which axial connects to the tap and is integral with this and the core hole drill is trained.
Das erfindungsgemäße Werkzeug ermöglicht es, nacheinander drei Arbeitsgänge ohne Werkzeugwechsel auszuführen, nämlich Bohren, Gewindeschneiden und Ansenken. Die Bearbeitungszeit wird hierdurch erheblich reduziert und es wird trotzdem ein lehrenhaltiges Gewinde erzielt, in das der Gewindebolzen problemlos einschraubbar ist, da der beim Ansenken entstehende Grat beim Zurücklaufen des Gewindebohrers wieder aus den Gewindeflanken hinausgedrückt wird.The tool according to the invention makes it possible to carry out three operations in succession without changing tools, namely drilling, thread cutting and countersinking. This significantly reduces the processing time and it still becomes a True-to-gauge thread achieved, into which the threaded bolt can be screwed without any problems is because of the burr that occurs when countersinking when the tap runs back is pushed out of the thread flanks again.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Werkzeug aus einem Gewindebohrer und einem sich an diesen axial anschließenden und aus einem Stück mit ihm bestehenden Senker besteht.In a further embodiment of the invention it is proposed that the Tool consisting of a tap and an axially adjoining and consists of one piece with it existing countersink.
Dieses Werkzeug kann dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn die Kerniöcher für die Gewinde bereits- vorhanden sind.This tool can be used to advantage when the Core holes for the thread already exist.
Vorzugsweise ist der Gewindebohrer an seiner Rückseite mit einem kegelig ausgebildeten Abschnitt versehen, um den Rücklauf des Gewindebohrers, nachdem das Gewinde geschnitten ist, zu erleichtern.The tap is preferably tapered on its rear side with a formed section provided to the return of the tap after the Thread is cut to facilitate.
Die Gewindegänge dieses kegeligen Abschnittes sind an ihrer Rückseite am Obergang zu den Spannuten zweckmäßigerweise abgerundet ausgebildet oder mit einem Hinterschliff versehen, um beim Rücklaufen des Gewindebohrers das Eintreten der Zähne des Gewindebohrers in die Gewindegänge der Bohrung zu erleichtern.The threads of this tapered section are on its back at the transition to the flutes expediently formed rounded or with a Provided undercut to prevent the occurrence of the tap when the tap runs back To facilitate teeth of the tap into the threads of the hole.
Vorzugsweise ist der Hinterschliff in Richtung vom Zahnrücken zur Zahnbrust radial ansteigend ausgebildet.The relief is preferably in the direction from the back of the tooth Tooth face designed to rise radially.
Die axiale Länge des Kernlochbohrer-Abschnittes soll mindestens gleich der Summe aus dem Radius des Kernloches und der Dicke des zu bearbeitenden Werkstückes sein.The axial length of the core hole drill section should be at least the same the sum of the radius of the core hole and the thickness of the workpiece to be machined be.
Zwischen dem Gewindebohrer und dem Senker liegt ein Schaftabschnitt, dessen axiale Länge zweckmäßigerweise mindestens gleich, vorzugsweise jedoch größer alls die Dicke des zu bearbeitenden Werkstückes ist.Between the tap and the countersink is a shank section, whose axial length is expediently at least the same, but preferably greater all is the thickness of the workpiece to be machined.
Der Gewindebohrer und der Senker sind mit Spannuten versehen. Zweckmäßigerweise können hierbei die Spannuten des Gewindebohrers und die des Senkers durchlaufend oder nter chen ausgebildet sein.The tap and the countersink are provided with flutes. Appropriately the flutes of the tap and those of the countersink can be used continuously or nter surfaces.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der Fig. 1 ein Werkzeug bestehend aus Kernlochbohrer, Gewindebohrer und Senker zeigt.Exemplary embodiments of the invention are provided below explained with reference to the drawing, in which Fig. 1 shows a tool consisting of a core hole drill, Shows tap and countersink.
Fig. 2 zeigt ein Werkzeug, das nur aus dem Gewindebohrer und dem Senker gebildet ist.Fig. 2 shows a tool that consists only of the tap and the countersink is formed.
Fig. 1 zeigt ein Kombinationswerkzeug, d.h. einen Bohrer 10, der drei Abschnitte mit unterschiedlichen Funktionen hat. Dargestellt ist ferner ein Werkstück 18, im Beispiel eine einfache Platte, in der eine Gewindebohrung ausgebildet werden soll, die in drei Arbeitsstufen hergestellt wird, die mit I, II, III bezeichnet sind.Fig. 1 shows a combination tool, i.e. a drill 10, of the three Has sections with different functions. A workpiece is also shown 18, in the example a simple plate in which a threaded hole is formed should, which is produced in three stages, denoted by I, II, III are.
Der erste Abschnitt des Werkzeuges 10 besteht aus einem Kernlochbohrer 12, im Beispiel einSpiralbohrer, durch den in der Arbeitsstufe I das Kernloch 22 mit dem Durchmesser d gebohrt wird. An den Kernlochbohrer 12 schließt sich der zweite Abschnitt des Werkzeuges 10, d.h.The first section of the tool 10 consists of a core hole drill 12, in the example a twist drill through which the core hole 22 is drilled with the diameter d. The second is attached to the core hole drill 12 Portion of the tool 10, i.
ein Gewindebohrer 14 an, mittels welchem in der Arbeitsstufe II ein Gewinde in das Kernloch 22 eingeschnitten wird.a tap 14, by means of which a Thread is cut into the core hole 22.
Auf den Gewindebohrer 14 folgt ein zylindrischer Schaftabschnitt 32, an den sich ein Senkwerkzeug oder Senker 16 anschließt.The tap 14 is followed by a cylindrical shank section 32, which is followed by a countersink tool or countersink 16.
Das Werkzeug 10, das man auch als Universalbohrer bezeichnen kann, ist im übrigen in üblicher Weise mit einem Schaft 42 und einem Vierkant 44 versehen.The tool 10, which can also be called a universal drill, is otherwise provided with a shaft 42 and a square 44 in the usual manner.
Der Spiralbohrer oder Kernlochbohrer 12 hat eine übliche Schneide 24 und Spannuten 20. Seine Länge L1 ist wenigstens gleich, zweckmäßiger-* weise aber größer, als die Summe aus dem Durchmesser d der Kernbohrung 22 2 d und der Dicke s des zu bearbeitenden Werkstückes 18 (L1 # s + 2).The twist drill or core hole drill 12 has a conventional cutting edge 24 and flutes 20. Its length L1 is at least the same, expediently but greater than the sum of the diameter d of the core bore 22 2 d and the Thickness s of the workpiece 18 to be machined (L1 # s + 2).
Der Bohrer 12 kann mit zwei, drei oder auch mehr Schneiden 24 ausgerüstet sein, auch können entsprechend der Spitzenwinkel, der Seitenspanwinkel und die Querschnittsform den jeweiligen Erfordernissen entsprechend gestaltet sein.The drill 12 can be equipped with two, three or even more cutting edges 24 can also be the point angle, the side rake angle and the cross-sectional shape be designed according to the respective requirements.
Der Gewindebohrer 14 hat einen Anschnittkegel 26 und einen zylindrischen Führungsteil 28, wie an sich bekannt. Die Spannuten 20, von denen zwei, drei, oder mehr vorgesehen sein können, können gerade ausgebildet oder mit einem Drall bis zu einem Winkel von etwa 450 versehen sein, je nach dem zu bearbeitenden Material.The tap 14 has a chamfer cone 26 and a cylindrical one Guide part 28, as known per se. The flutes 20, of which two, three, or more can be provided, can be designed straight or with a twist up be provided at an angle of about 450, depending on the material to be machined.
An den zylindrischen Führungsteil 28 schließt sich axial in Richtung zum Schaft 42 ein sich verjüngender kegelförmiger Abschnitt 30 (Rücklaufkegel) an, der in den zylindrischen Schaftabschnitt 32 übergeht.The cylindrical guide part 28 closes axially in the direction to the shaft 42 a tapering conical section 30 (return cone), which merges into the cylindrical shaft section 32.
Der kleinste Durchmesser dieses kegelförmigen Abschnitts 30 entspricht etwa dem Durchmesser d des Kernloches 22.The smallest diameter of this conical section 30 corresponds approximately the diameter d of the core hole 22.
Der Winkel aw dieses kegelförmigen Abschnittes 30 beträgt etwa 15450.The angle aw of this conical section 30 is approximately 15450.
Dieser kegelförmige Abschnitt 30 erleichtert den Rücklauf des Gewindebohrers 14, nachdem das Gewinde in die Kernbohrung 22 eingeschnitten worden ist, da die in Axialrichtung sich kegelförmig verjüngenden Zähne leichter in die Gewindegänge der fertigen Gewindebohrung hineinfinden und hineingleiten.This conical section 30 facilitates the return of the tap 14 after the thread has been cut into the core bore 22, since the teeth tapering conically in the axial direction more easily into the threads find the finished threaded hole and slide into it.
*halben Um dieses Hineingleiten noch zu verbessern, können die Zähne des kegelförmigen Abschnittes 30 des Gewindebohrers 14 an ihren Rückseiten 46, d.h. am übergang von der Spannute zu den Zähnen etwas abgerundet ausgebildet sein.* half To improve this sliding in, can the teeth of the conical portion 30 of the tap 14 on their Rear sides 46, i.e. somewhat rounded at the transition from the flute to the teeth be trained.
Vorzugsweise sind aber die Zähne des kegelförmigen Abschnittes 30 mit einem Hinterschliff versehen, in der Weise, daß der Radius eines solchen Zahnes (im kegelförmigen Abschnitt 30) an seiner Rückseite kleiner ist als an seiner Vorderseite, d.h. an der Zahnbrust, oder mit anderen Worten, der Hinterschliff beginnt an der Rückseite des Zahnes und wird in Richtung zur Vorderseite, d.h. zur Zahnbrust hin schwächer, so daß der Radius eines solchen Zahnes von der Rückseite in Richtung zu seiner Vorderseite (Zahnbrust) zunimmt.However, the teeth of the conical section 30 are preferably provided with an undercut in such a way that the radius of such a tooth (in the conical section 30) is smaller on its rear side than on its front side, i.e. on the tooth face, or in other words, the relief begins on the Back of the tooth and becomes towards the front, i.e. towards the face of the tooth weaker, so that the radius of such a tooth from the back towards to its front (tooth face) increases.
Beim Rücklauf des Gewindebohrers 14 treten somit zuerst die Teile der Zähne des kegelförmigen Abschnittes 30 in die Gewindegänge der Gewindebohrung ein, die den kleinsten Radius und damit den größten Raum zur Verfügung haben, um beim Rücklauf in die Gewindegänge der Bohrung hineinzufinden und hineinzugleiten, ohne die letzteren zu beschädigen.When the tap 14 returns, the parts come first of the teeth of the conical section 30 in the threads of the threaded hole ones that have the smallest radius and thus the largest space available to to find and slide into the thread turns of the hole during the return movement, without damaging the latter.
An den Abschnitt 30 des Gewindebohrers 14 schließt sich der Schaftabschnitt 32 an, dessen Durchmesser praktisch dem Durchmesser d des Kernloches 22 entspricht. Die Länge L2 des Schaftabschnittes 32 ist mindestens gleich, vorzugsweise aber größer als die Dicke s des Werkstückes 18.The shank section connects to section 30 of screw tap 14 32, the diameter of which practically corresponds to the diameter d of the core hole 22. The length L2 of the shaft section 32 is at least the same, but preferably greater than the thickness s of the workpiece 18.
(In manchen Fällen, wenn es nur darum geht, eine bereits vorhandene Bohrung nachzureiben oder zu entgraten, kann die Länge L2 auch kleiner sein als die Dicke s).(In some cases, when it just comes down to an existing one To re-ream or deburr the hole, the length L2 can also be smaller than the thickness s).
An den Schaftabschnitt 32 schließt sich der Senker 16 an, der einen Senkkopf 34 aufweist, der einen ausreichend großen Durchmesser hat, um die Gewindebohrung ansenken zu können. Die üblichen Ansenkungen sind nach DIN 74 genormt, aber selbstverständlich können der Senkkopf 34 und seine Schneiden 36 auch jede gewünschte Sonderform oder Sonderabmessung aufweisen. Der Senkkopf kann eine, zwei, oder mehr Spannuten 38 haben, die gerade ausgebildet oder mit Drall versehen sein können.The countersink 16 connects to the shaft section 32, the one Has countersunk head 34, which has a sufficiently large diameter to the threaded hole to be able to lower. The usual countersinks are standardized according to DIN 74, but of course the countersunk head 34 and its cutting edges 36 also any desired Have a special shape or special dimensions. The countersunk head can be one, two, or more Have flutes 38, which can be straight or provided with a twist.
Die Spannuten 20 des Gewindebohrers und die Spannuten 38 des Senkers laufen im Schaftabschnitt 32 aus, sie können aber auch durchlaufen, d.h. ineinanderübergehend ausgebildet sein, wie in Fig. 1 bei 40 gestrichelt angedeutet ist.The flutes 20 of the tap and the flutes 38 of the countersink run out in the shaft section 32, but they can also run through, i.e. merge into one another be designed, as indicated by dashed lines at 40 in FIG. 1.
Anstatt die Gewindebohrung anzusenken, kann sie z.B. auch aufgebohrt werden, wobei in diesem Fall das Senkwerkzeug 16 eine entsprechend andere Form hat.Instead of countersinking the threaded hole, it can also be drilled out, for example , in which case the countersink 16 has a correspondingly different shape.
Das Werkzeug 10 arbeitet folgendermaßen: Zunächst wird in der Arbeitsstufe I mit Hilfe des Kernlochbohrers 12 das Kernloch 22 gebohrt. Danach wird mit Hilfe des Gewindebohrers 14 das Gewinde in das Kernloch 22 geschnitten. Sobald der letzte Gewindegang des Gewindebohrers 14 aus dem geschnittenen Gewinde des Werkstückes 18 ausgetreten ist, wird die Bohrung mittels des Senkwerkzeuges 16 angesenkt, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.The tool 10 works as follows: First, in the work stage I drilled the core hole 22 with the aid of the core hole drill 12. After that, with help of the tap 14 cut the thread into the core hole 22. As soon as the last Thread of the tap 14 from the cut thread of the workpiece 18 has emerged, the hole is countersunk by means of the countersink 16, as is shown in Figs.
Wird anstatt des Ansenkens oder Aufbohrens nur nachgerieben oder entgratet, so kann dies auch gleichzeitig mit dem Gewindeschneiden erfolgen. In diesem Fall ist die Länge L2 des Schaftabschnittes 32 entsprechend kürzer.If instead of countersinking or boring, only reamed or deburred, this can also be done at the same time as the thread cutting. In this case the length L2 of the shaft section 32 is correspondingly shorter.
Ist die gewünschte Senktiefe erreicht, so wird die Drehrichtung der nicht-gezeigten Arbeitsspindel, die das Werkzeug 10 antreibt, umgekehrt, worauf der Gewindebohrer 14 mit seinem kegelförmigen Abschnitt 30 (Rücklaufkegel) in das zuvor geschnittene Gewinde rückwärts einläuft und einen etwa vom Ansenken in den Gewindeflanken entstandenen Grat nach außen umlegt, so daß das Gewinde voll lehrenhaltig ist und ein Gewindebolzen ohne Behinderung in die Gewindebohrung eingeschraubt werden kann.Once the desired countersink depth has been reached, the direction of rotation becomes work spindle, not shown, which drives the tool 10, reversed, whereupon the tap 14 with its conical section 30 (return cone) into the previously cut thread runs backwards and one from countersinking into the The burr created by the thread flanks is turned outwards so that the thread is true to gauge and a threaded bolt can be screwed into the threaded hole without hindrance can.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die dann zum Einsatz kommt, wenn die Kernbohrungen bereits vorhanden sind. Bei dem Werkzeug 10 nach Fig. 2 ist der Kernlochbohrer 12 weggefallen, d.h. es besteht aus dem Gewindebohrer 14, dem zylindrischen Schaftabschnitt 32 und dem sich daran anschließenden Senker 16.Fig. 2 shows an embodiment of the invention which is then used comes when the core holes are already in place. In the case of the tool 10 according to FIG. 2, the core hole drill 12 has been omitted, i.e. it consists of the tap 14, the cylindrical shaft section 32 and the adjoining countersink 16.
Es verbleiben damit auch nur noch die Arbeitsstufen II und III, d.h.This leaves only work stages II and III, i.e.
in das bereits vorhandene Kernloch wird in gleicher Weise, wie anhand von Fig. 1 beschrieben, das Gewinde eingeschnitten und dann die Gewindebohrung angesenkt, nachdem der letzte Gewindegang aus dem geschnittenen Gewinde des Werkstückes 18 ausgetreten ist.in the already existing core hole is based in the same way as Described from Fig. 1, cut the thread and then countersunk the threaded hole, after the last thread turn from the cut thread of the workpiece 18 has left.
Danach wird in gleicher Weise, wie oben beschrieben, die Drehrichtung der Arbeitsspindel umgekehrt, worauf der Gewindebohrer unter gleichzeitiger axialer Zurückziehung der Arbeitsspindel rückwärts in das geschnittene Gewinde einläuft und dann aus der Gewindebohrung austritt.Then, in the same way as described above, the direction of rotation the work spindle reversed, whereupon the tap with simultaneous axial Withdrawal of the work spindle runs backwards into the cut thread and then emerges from the threaded hole.
Der Gewindebohrer 14 und der Senker 16 sind im übrigen in derselben Weise ausgebildet wie die entsprechenden anhand von Fig. 1 beschriebenen Teile.The tap 14 and the countersink 16 are otherwise in the same Designed like the corresponding parts described with reference to FIG.
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