DE3602427C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zur spa­ nenden Formung mit einem langgestreckten, um seine Längsachse zu drehenden Halter für wenigstens ein mehrkantiges, insbesondere plattenförmiges, Element, das zum Bearbeiten einer Werkstückbohrung dient, wobei der Halter eine axiale, an den Enden geschlossene Nut zur Aufnahme des Elementes und in einer Gewindebohrung wenigstens eine Klemmschraube mit einem konischen Kopf aufweist, der in einer konischen Ansenkung der Gewindebohrung versenkt ist, wobei die Wand zwischen Ansenkung und Nut zur Anlage des Kopfes an der einen Seitenfläche des Elementes durchbrochen ist, um das Element an der der durchbrochenen Wand gegenüberliegenden Längswand der Nut festzuklemmen, und wobei die Gewindebohrung unter einem Winkel zu der einen Seitenfläche des mehrkantigen Elementes, der gleich dem halben Konuswinkel des Kopfes der Klemmschraube ist, und in einem Abstand von einer Längskante des Nutengrundes der das Element aufnehmenden Nut entfernt ausgebildet ist, dessen Betrag kleiner als die halbe Differenz des größten und kleinsten Durchmessers des Klemmschraubenkopfes ist.

Bei einem bekannten Werkzeug dieser Art (US-PS  14 14 565) wird das mehrkantige Element zusätzlich durch eine Schraube, die das mehrkantige Element radial durchsetzt, und ein weiteres, zwischen dem mehrkantigen Element und dem Nutengrund angeordnetes Bauteil, das mit der Schraube formschlüssig in Verbindung steht und radial gesichert ist, an einem radialen Herausfallen gehindert, wenn sich die Klemmschraube löst. Diese zusätzlichen Sicherungsmittel sind aufwendig.

Bei dem aus der DE-AS 14 27 182 bekannten Werkzeug können die mehrkantigen Elemente bei sich lösender Klemmschraube radial herausfallen, solange das Werkzeug noch nicht mit dem mehrkantigen Element in die Bohrung eingeführt ist.

Auch bei dem aus der DE-AS 21 27 667 bekannten Werkzeug kann das mehrkantige Element bei nach mehrmaligem Betrieb gelöster Klemmschraube vor dem Einführen des Werkzeugs in die Werkstückbohrung axial aus der axial offenen Nut herausfallen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem auch sehr dünne und mehrkantige Elemente mit höherer Sicherheit bei einfachem Aufbau in den Nuten festgehalten werden.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die axiale Mittelebene der Nut gegenüber einer Axialebene des Halters, die den Schnittpunkt des Umkreises der Nut mit der axialen Mittelebene schneidet, um einen Winkel von weniger als 20° geneigt ist.

Bei dieser Lösung verhindert die Nut bei sich geringfügig lösender Klemmschraube ein radiales Herausfallen des plattenförmigen Elements aus der Nut aufgrund der bei der Drehung des Halters auftretenden auf das Element wirkenden Zentrifugalkraft, weil die Längsseitenwände der Nut schräg zur erwähnten Axialebene stehen, längs der die Zentrifugalkraft auf das Element wirkt.

Vorzugsweise ist der Abstand der Gewindebohrung von der Längskante des Nutengrundes null. Hierbei kann der Klemmschraubenkopf über die gesamte Länge seiner Konusfläche mit dem mehrkantigen Element zur Anlage gebracht werden.

Ferner ist vorzugsweise dafür gesorgt, daß der Winkel zwischen der Mittelebene und der Axialebene 4 bis 6° beträgt.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste­ hend anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 Seitenansichten eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in drei verschiedenen Drehwinkelstellungen,

Fig. 4 den Schnitt A-A der Fig. 1,

Fig. 5 den Schnitt B-B der Fig. 1,

Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 4 und

Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 5.

Das dargestellte Werkzeug dient zum Bohren, Reiben und Ansenken einer Bohrung in einem Arbeitsgang. Zu diesem Zweck ist ein Halter 1 in Form einer Bohrstange an einem Ende mit einem Bohrmesser 2 bestückt, das in einem quer durch den einen Endabschnitt 1a des Hal­ ters durchgehenden Klemmschlitz 3 mittels zweier Klemmschrauben 4 festgeklemmt wird. Zwei sich diame­ tral gegenüberliegende axiale Spanabführungsnuten 5 dienen der Abführung von beim Bohren entstehenden Spä­ nen aus dem Bohrloch.

Ferner ist der Endabschnitt 1a des Halters 1 mit axia­ len, im Querschnitt rechtwinkligen Nuten 6 und 7 ver­ sehen, die in Winkelabständen von etwa 90° über den Umfang des Endabschnitts 1 verteilt sind. Die sich diametral gegenüberliegenden Nuten 6 nehmen je ein mehrkantiges Element in Form eines Reibmessers 8 und die sich diametral gegenüberliegenden Nuten 7 mehrkan­ tige Elemente in Form von Führungsleisten 9 auf. Die Reibmesser 8 dienen der Feinbearbeitung der durch das Bohrmesser 2 ausgebildeten Bohrung, um deren Maßhal­ tigkeit und Oberflächengüte zu steigern.

Die Reibmesser 8 haben bei einem Nenndurchmesser der zu bohrenden Bohrung von etwa 19 mm eine Dicke d von etwa 2 mm, eine axiale Länge von etwa 19,5 mm und eine radiale Höhe von etwa 5 mm. Die Führungsleisten 9 ha­ ben dagegen eine Dicke von etwa 3 mm, eine axiale Län­ ge von etwa 19,5 mm und eine radiale Höhe von etwa 4 mm.

Sowohl die Reibmesser 8, als auch die Führungsleisten 9 passen in ihre Aufnahmenuten 6 bzw. 7, stehen jedoch radial über den Umkreis des Endabschnitts 1a etwas vor, so daß die Reibmesser 8 die durch das Bohrmesser 2 gebohrte Bohrung feinbearbeiten und die Führungslei­ sten 9 den Halter 1 in dieser Bohrung abstützen und führen können.

Um die Reibmesser 8 und Führungsleisten 9 in ihren Aufnahmenuten 6 bzw. 7 festzuhalten, sind für jedes Reibmesser 8 bzw. jede Führungsleiste 9 jeweils zwei Klemmschrauben 10 vorgesehen, die sich paarweise dia­ metral gegenüberliegen und in radial durchgehenden Gewindebohrungen 11 eingeschraubt sind.

Wie der vergrößerte Ausschnitt nach Fig. 6 deutlicher zeigt, schließt jede Gewindebohrung 11 mit der be­ nachbarten Seitenfläche 12 des zugehörigen mehrkanti­ gen Elements 8 (bzw. 9) einen Winkel α ein, der gleich dem halben Konuswinkel β des Kopfes der in der Gewin­ debohrung 11 eingeschraubten Klemmschraube 10 ist. Ferner hat die Gewindebohrung 11 einen Abstand x von einer benachbarten Längskante 13 des Nutengrundes 14 der benachbarten Nut 6, dessen Betrag sehr viel klei­ ner als die halbe Differenz des größten Durchmessers d₂ und des kleinsten Durchmessers d₁ des Klemmschrau­ benkopfes ist, d.h. | x |«0,5 (d₂-d₁), wobei die in Fig. 6 rechte Schnittkante der Bohrung 11 rechts oder links von der Längskante 13 des Nutengrundes 14 liegen, d.h. x positiv oder negativ sein kann. Im dargestellten Beispiel ist der Abstand x negativ, was durch die Aus­ bildung des Reibmessers 8 mit einer Fase 15 an seiner der Längskante 13 benachbarten Kante möglich ist. Ohne diese Fase 15 könnte der Abstand x nur null oder posi­ tiv sein, wobei ein positiver Abstand bedeutet, daß die in Fig. 6 rechte Schnittkante der Gewindebohrung 11 links von der Längskante 13 liegt. Bei der die Füh­ rungsleiste 9 aufnehmenden Nut 7 ist der Abstand ihrer Längskante 13 von der benachbarten Gewindebohrung 11 gleich null, wie Fig. 7 deutlicher zeigt.

Fig. 7 zeigt ferner, daß eine axiale Mittelebene m der Nut 7 bzw. der Führungsleiste 9 gegenüber einer durch die axiale Drehachse D des Halters 1 verlaufen­ den Axialebene A des Halters 1, die den Schnittpunkt p des Umkreises U der Nut 7 bzw. des Endabschnitts 1a des Halters 1 mit der axialen Mittelebene m schnei­ det, um einen Winkel b von etwa 5° zur benachbarten Klemmschraube 10 hin geneigt ist. Dadurch stehen auch die Längsseitenwände der Nut 7 schräg zur Axialebene A und verhindern, daß die Führungsleiste 9, wenn sich die Klemmschrauben 10 während des Betriebs des Werk­ zeugs geringfügig lösen sollten, durch die Zentrifu­ galkraft radial aus der Nut 7 herausfällt, bevor die Führungsleisten 9 in die durch das Bohrmesser 2 ins Werkstück gebohrte Bohrung gelangen.

Die Winkellage der Nuten 6 ist entsprechend der Win­ kellage der Nuten 7 gewählt, so daß auch die Reibmes­ ser 6 zusätzlich in ihrer Lage radial gesichert sind.

Ferner sind alle Gewindebohrungen 11 mit einer dem Konus des Kopfes der Klemmschraube 10 entsprechenden konischen Ansenkung 16 versehen und die Wände zwischen den Nuten 6, 7 und der Ansenkung 16 durchbrochen, so daß der Klemmschraubenkopf beim Einschrauben einer Klemmschraube 10 in eine Gewindebohrung 11 versenkt und mit seiner konischen Fläche gegen die Seitenfläche 12 des benachbarten mehrkantigen Elements 8 bzw. 9 zur Anlage gebracht werden kann, um das mehrkantige Element in der Nut 6 bzw. 7 reibschlüssig festzuklem­ men. Die Reibmesser 8 und Führungsleisten 9 brauchen daher nicht mit einer durchgehenden Bohrung zur Durch­ führung der Klemmschrauben versehen zu werden, so daß Klemmschrauben mit einer im Vergleich zur Dicke d bzw. radialen Höhe der mehrkantigen Elemente 8 und 9 großen Nenndurchmesser d₁ - im Ausführungsbeispiel ist d₁=3 mm - verwendet werden können.

Zum Festziehen und Lösen der Klemmschrauben 10 ist ihr Kopf mit einer mehrkantigen axialen Ausnehmung zur Einführung eines entsprechend mehrkantigen Schrau­ bendrehers versehen.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist der Halter 1 ferner mit einer Wendeschneidplatte 17 im Endabschnitt 1a versehen, die in einer weiteren Spanabführungsnut 18 mittels einer weiteren den Klemmschrauben 10 entspre­ chenden Klemmschraube 19 festgeklemmt ist. Diese Wen­ deschneidplatte 17 dient zur Ausbildung einer Fase oder Ansenkung am Rand der mittels des Bohrmessers 2 in dem nicht dargestellten Werkstück gebohrten Boh­ rung.

Der andere Endabschnitt 1b des Halters 1 wird im Spannfutter einer nicht dargestellten Bohrmaschine eingespannt.

Claims (3)

1. Werkzeug zur spanenden Formung mit einem langge­ streckten, um seine Längsachse (D) zu drehenden Halter (1) für wenigstens ein mehrkantiges, plattenförmiges Element (8, 9), das zum Bearbeiten einer Werkstückbohrung dient, wobei der Halter eine axiale an den Enden geschlossene Nut (6; 7) zur Aufnahme des Elementes und in einer Gewindebohrung (11) wenigstens eine Klemmschraube (10) mit einem konischen Kopf aufweist, der in einer konischen Ansenkung (16) der Gewindebohrung (11) versenkt ist, wobei die Wand zwischen Absenkung (16) und Nut (6; 7) zur Anlage des Kopfes an der einen Seitenfläche (12) des Elementes (8; 9) durchbrochen ist, um das Element an der der durchbrochenen Wand gegenüberliegenden Längswand der Nut festzuklemmen, und wobei die Gewindebohrung (11) unter einem Winkel (α) zu der einen Seitenfläche (12) des mehrkantigen Elementes (8; 9), der gleich dem halben Konuswinkel (β) des Kopfes der Klemmschraube (10) ist, und in einem Abstand (x) von einer Längskante (13) des Nutengrundes (14) der das Element aufnehmenden Nut (6; 7) entfernt ausgebildet ist, dessen Betrag kleiner als die halbe Differenz des größten und kleinsten Durchmessers (d₂-d₁) des Klemmschraubenkopfes ist, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Mittelebene (m) der Nut (6; 7) gegenüber einer Axialebene (A) des Halters (1), die den Schnittpunkt (p) des Umkreises (U) der Nut mit der axialen Mittelebene (m) schneidet, um einen Winkel (b) von weniger als 20° geneigt ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (x) null ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (b) zwischen der Mittelebene (m) und der Axialebene (A) 4 bis 6° beträgt.