DE69028998T2

DE69028998T2 - Bohrstangenwerkzeug

Info

Publication number: DE69028998T2
Application number: DE69028998T
Authority: DE
Inventors: C O Tokyo-Seisakusho Nakayama; C O Tokyo-Seisakusho Okawa; Osamu Tsujimura
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2010-06-27
Also published as: EP0609908B1; DE69013411D1; EP0609908A3; EP0405443A1; DE69028998D1; DE69013411T2; EP0405443B1; US5156503A; EP0609908A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bohrstangenwerkzeug, das verwendet wird, um eine Bohrung durch spanabhebende Bearbeitung zu bearbeiten. Die Erfindung wurde zuerst in der EP-A-0405443 offenbart, aus der die vorliegende Anmeldung durch Teilung abgetrennt worden ist. In dieser Beschreibung wird die in der Stammanmeldung EP-A-0405443 beanspruchte Erfindung als "Stamm-Erfindung" bezeichnet.
Bohrstangenwerkzeuge der oben genannten Art sind üblicherweise bekannt; derartige Werkzeuge sind zum Beispiel in den Figuren 46 bis 48, den Figuren 49 bis 51 und den Figuren 52 bis 54 der beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der EP-A-0405443 ausführlich beschrieben.
Die DE-B-1074364 offenbart ein Bohrstangenwerkzeug mit einem Schaft und einem Hals, aber der Durchmesser des Halses ist anders als bei den oben beschriebenen früheren Vorschlägen größer als der des Schaftes.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Erfindungsgemäß wird ein Bohrstangenwerkzeug bereitgestellt, das eine Schneidplatte umfaßt, wobei das Bohrstangenwerkzeug die Merkmale aufweist, die in mindestens einem der Ansprüche 1 und 7 unten aufgeführt sind.
Vorzugsweise ist der Hals mit einer schaftartigen Gestalt geformt, bei der die Querschnittsfläche des Halses in der zur Achse des Schaftes senkrechten Ebene bei Annäherung an das proximale Ende des Halses von dessen vorderem Ende aus allmählich abnimmt, wenn auch nicht auf einen Wert unter denjenigen der Querschnittsfläche des Schaftes in der Ebene.
Eine Flanke ist benachbart zur Schneidplatte auf einem äußeren Umfang des Halses ausgebildet. Die Flanke nähert sich der Achse des Schaftes bei Annäherung an das proximale Ende des Halses von dessen vorderem Ende aus.
Da bei der obigen Anordnung die Querschnittsfläche des Halses bei Annäherung an das proximale Ende des Schaftes von dessen vorderem Ende aus in der zur Achse des Schaftes senkrechten Ebene abnimmt, wird die Steifigkeit des Schaftes auf einen Wert unter denjenigen des vorderen Endes des Halses verringert, so daß die gesamte Konstruktion des Bohrstangenwerkzeugs zu einer elastischen oder flexiblen Konstruktion wird, was dazu führt, daß Schwingungen auftreten, die sich entsprechend der Masse oder Steifigkeit oder anders gesagt der Federkonstanten verschiedener Abschnitte des Bohrstangenwerkzeugs voneinander unterscheiden.
Weiter wird bei der obigen Anordnung die Masse von jedem der verschiedenen Abschnitte des Halses in Richtung des Schaftes entsprechend einer Änderung oder Variation der Querschnittsfläche des Halses verringert, und Schwingungen, die entsprechend der Schwankung des Schneidwiderstands an der Spitze auftreten, werden nicht gleichförmig übertragen, so daß in dem Teil, der sich von der Spitze in der Richtung des proximalen Endes des Halses erstreckt, Schwingungen auftreten, die sich in ihrer Frequenz entsprechend der Masse jedes Abschnitts voneinander unterscheiden. Da die Flanke auf dem äußeren Umfang des Halses benachbart zur Schneidplatte vorgesehen ist und sich bei Annäherung an das proximale Ende des Halses von dessen vorderem Ende aus allmählich der Achse des Schaftes nähert, wird außerdem die Position der Achse des Halses bei Annäherung an das proximale Ende vom vorderen Ende aus allmählich von der Achse des Schaftes weg verschoben. Aus diesem Grund wechselt oder verändert sich die Übertragungsrichtung der Schwingungen allmählich, ohne daß sie in axialer Richtung des Schaftes gleichförmig gemacht wird. Selbst dann, wenn entsprechend den Schwankungen des Schneidwiderstands an der Spitze Schwingungen auftreten, treten somit in jedem Abschnitt des Halses Schwingungen auf, welche sich in ihrer Frequenz und Phase voneinander unterscheiden, und überlagern sich. Infolgedessen wird die Entstehung einer Zitter- oder Schüttelschwingung verhindert.
Da der Hals tief in die Bohrung im Werkstück eingeführt wird, das heißt, während die Bearbeitung fortschreitet, wird außerdem durch die Bereitstellung der Flanke der Spalt zwischen der Seite der äußeren Umfangsfläche des Halses, welche der Schneidplatte benachbart ist, und der Wandoberfläche der Bohrung im Werkstück allmählich vergrößert. Aus diesem Grund werden die von der Schneidplatte in Richtung des äußeren Umfangs des Halses abgeführten Späne mühelos durch den Spalt aus der Bohrung abgeführt. Infolgedessen wird das Spanabfuhrvermögen in dem Fall verbessert, wo die Bearbeitungstiefe besonders groß oder tief ist, so daß Unfälle, wie beispielsweise die Beschädigung der bearbeiteten Oberfläche, ein Bruch der Schneidplatte usw. infolge eines Festsetzens der Späne vermieden werden. Somit zeigt sich insofern ein ausgezeichneter Vorteil, als man in Kombination mit den oben erwähnten Wirkungen einer Vermeidung der Zitteroder Schüttelschwingungen immer eine ausgezeichnete fertig bearbeitete Oberfläche erhält.
Vorzugsweise ist der Hals mit einer schaftartigen Gestalt geformt, bei der die Querschnittsgestalt des Halses in der zur Achse des Schaftes senkrechten Ebene einen Bogen bildet, der koaxial zu einem Querschnittsbogen in der Ebene ist. Die Querschnittsfläche des Halses in der Ebene nimmt bei Annäherung an das proximale Ende des Halses von dessen vorderem Ende aus allmählich ab, während sie nicht auf einen Wert unter denjenigen der Querschnittsfläche des Schaftes in der Ebene abnimmt.
Da die Querschnittsfläche des Halses, das heißt dessen Durchmesser bei der obigen Anordnung bei Annäherung an das proximale Ende des Halses von dessen vorderem Ende aus allmählich kleiner wird, wird der radiale Spalt zwischen der Wandoberfläche der Bohrung im Werkstück und der äußeren Umfangsfläche des Halses während des Schneidens über die gesamte Umfangslänge allmählich größer, während die Bearbeitung fortschreitet, das heißt, während der Hals tief in die Bohrung eingeführt wird. Aus diesem Grund werden die von der Schneidplatte in Richtung des äußeren Umfangs des Halses abgeführten Späne mühelos durch den Spalt aus der Bohrung abgeführt. Infolgedessen wird das Spanabfuhrvermögen in dem Fall verbessert, wo die Bearbeitungstiefe besonders groß oder tief ist, so daß Unfälle, wie beispielsweise die Beschädigung der bearbeiteten Oberfläche, ein Bruch der Schneidplatte usw. infolge eines Festsetzens der Späne vermieden werden. Somit zeigt sich insofern ein ausgezeichneter Vorteil, als man in Kombination mit den oben erwähnten Wirkungen einer Vermeidung der Zitter- oder Schüttelschwingungen immer eine ausgezeichnete fertig bearbeitete Oberfläche erhält.
Das Bohrstangenwerkzeug umfaßt weiter eine im vorderen Ende des Werkzeugkörpers ausgebildete Spantasche, allgemein in Form eines kreisförmigen Zylinders. Die Spantasche öffnet sich zu einer Flanke am vorderen Ende des Werkzeugkörpers und einer äußeren Umfangsfläche desselben. Die Schneidplatte steht in Richtung des vorderen Endes und der äußeren Umfangsfläche des Werkzeugkörpers über. Die Spantasche ist in einer Draufsicht von oben auf die Schneidplatte mit einer Nutstruktur geformt. Die Nutstruktur erstreckt sich von einer an die Schneidkante angrenzenden Stelle von dem in Bezug zur Schneidplatte auf der radial entgegengesetzten Seite angeordneten Ende der Flanke aus bis zu der Seite der äußeren Umfangsfläche des Werkzeugkörpers, welche zur Schneidplatte benachbart ist.
Da sich die Spantasche bei der obigen Anordnung von einem mittleren Abschnitt der Flanke am vorderen Ende der Spantasche aus bis zur Seite der äußeren Umfangsfläche des Werkzeugkörpers erstreckt, welche zur Schneidplatte benachbart ist, ist das vordere Ende des Werkzeugkörpers nicht über die gesamte radiale Länge ausgeschnitten, wie es bei der herkömmlichen Spantasche der Fall ist, sondern statt dessen verbleibt ein Teilbereich hinter der Spantasche in Form einer Rippe, das heißt ein Teilbereich am vorderen Ende des Werkzeugkörpers, der in Bezug zur Schneidplatte auf der radial entgegengesetzten Seite des vorderen Endes des Werkzeugkörpers angeordnet ist. Aus diesem Grund wird die Steifigkeit des vorderen Endes des Werkzeugkörpers verbessert, so daß das Maß einer Verformung des vorderen Endes des Werkzeugkörpers aufgrund des Schneidwiderstands verringert wird. Somit erhält man insofern einen ausgezeichneten Vorteil, als verhindert wird, daß die Höhe der Schneidplatte entsprechend der Verformung des vorderen Endes des Werkzeugkörpers schwankt, so daß eine ausgezeichnete Bearbeitungsgenauigkeit verwirklicht werden kann.
Die Spantasche grenzt an eine Fläche der Schneidplatte an. Die Spantasche besteht aus einem ersten Spantaschenabschnitt und einem zweiten Spantaschenabschnitt. Der erste Spantaschenabschnitt ist in einer Draufsicht von oben auf die Schneidplatte unter einem Winkel innerhalb eines Bereichs von 15º bis 45º in Bezug zur Achse des Werkzeugkörpers geneigt. Der erste Spantaschenabschnitt öffnet sich zu einer äußeren Umfangsfläche des Werkzeugkörpers. Der zweite Spantaschenabschnitt erstreckt sich entlang einer vorderen Schneidkante der Schneidplatte und öffnet sich auf derjenigen Seite zur äußeren Umfangsfläche des Werkzeugkörpers, welche zu der Seite entgegengesetzt ist, wo sich der erste Spantaschenabschnitt öffnet.
Bei der obigen Anordnung der Erfindung werden die von der Schneidplatte erzeugten Späne von einem der beiden ersten und zweiten Spantaschenabschnitte von der Fläche der Schneidplatte aus nach außen geführt.
Durch die Tatsache, daß zwischen dem ersten und zweiten Spantaschenabschnitt am vorderen Ende des Werkzeugkörpers ein nicht ausgeschnittener Abschnitt zurückbleibt, erstreckt sich der Werkzeugkörper bis zu einer zur Schneidplatte benachbarten Stelle. Mit anderen Worten ist am vorderen Ende des Werkzeugkörpers ein dickwandiger Abschnitt ausgebildet, der sich bis in die Nähe der Schneidplatte erstreckt. Somit kann die Wandstärke des vorderen Endes sichergestellt werden. Das heißt, die Verringerung der Steifigkeit des vorderen Endes des Werkzeugkörpers ist begrenzt, so daß ein Zittern oder Schütteln beim Schneiden begrenzt ist, und es wird ein Schneiden mit einer großen Genauigkeit und einer ausgezeichneten Oberflächenbeschaffenheit möglich gemacht.
Vorzugsweise erstreckt sich eine Schnittgratlinie zwischen der Bodenoberfläche des ersten Spantaschenabschnitts und der äußeren Umfangsfläche des Werkzeugkörpers im wesentlichen parallel zu Achse des Werkzeugkörpers.
Selbst dann, wenn der Anstellwinkel des Werkzeugkörpers groß gemacht wird, ist mit der obigen Anordnung eine Verringerung der Wandstärke des Teils unter dem ersten Spantaschenabschnitt begrenzt. Somit ist es möglich, die Steifigkeit des vorderen Endes sicherzustellen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Stamm-Erfindung.
Fig. 2 ist eine Ansicht bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils II in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine bruchstückhafte Ansicht bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils III in Fig. 1;
Fig. 4 ist eine bruchstückhafte Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer ersten Abwandlung der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform;
Fig. 5 ist eine bruchstückhafte Seitenansicht des in Fig. 4 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI - VI in Fig. 4;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII - VII in Fig. 4;
Fig. 8 ist eine bruchstückhafte Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer zweiten Abwandlung der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform;
Fig. 9 ist eine bruchstückhafte Seitenansicht des in Fig. 8 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X - X in Fig. 8;
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI - XI in Fig. 8;
Fig. 12 ist eine bruchstückhafte Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer dritten Abwandlung der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform;
Fig. 13 ist eine bruchstückhafte Seitenansicht des in Fig. 12 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIV - XIV in Fig. 12;
Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XV - XV in Fig. 12;
Fig. 16 ist eine bruchstückhafte Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer vierten Abwandlung der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform;
Fig. 17 ist eine bruchstückhafte Seitenansicht des in Fig. 16 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVIII - XVIII in Fig. 16;
Fig. 19 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIX - XIX in Fig. 16;
Fig. 20 ist eine bruchstückhafte Ansicht, welche die Schneidbedingungen bei einem Versuchsbeispiel zeigt;
Fig. 21 ist eine Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der Stamm-Erfindung;
Fig. 22 ist eine Ansicht bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils XXII in Fig. 21;
Fig. 23 ist eine bruchstückhafte Ansicht bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils XXIII in Fig. 21;
die Figuren 24(a) und 24(b) sind bruchstückhafte Ansichten zur Erläuterung einer Vorgehensweise zur Bildung einer Flanke;
Fig. 25 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXV - XXV in Fig. 21;
die Figuren 26(a) und 26(b) sind bruchstückhafte Ansichten, welche eine Abwandlung der in den Figuren 24(a) und 24(b) dargestellten Vorgehensweise zur Bildung der Flanke zeigen;
Fig. 27 ist eine bruchstückhafte Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer Abwandlung der in den Figuren 21 bis 23 dargestellten zweiten Ausführungsform;
Fig. 28 ist eine bruchstückhafte Seitenansicht des in Fig. 27 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 29 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXIX - XXIX in Fig. 27;
Fig. 30 ist eine Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer dritten Ausführungsform der Stamm-Erfindung;
Fig. 31 ist eine Ansicht bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils XXXI in Fig. 30;
Fig. 32 ist eine bruchstückhafte Ansicht bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils XXXII in Fig. 30;
Fig. 33 ist eine bruchstückhafte Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer Abwandlung der in den Figuren 30 bis 32 dargestellten dritten Ausführungsform;
Fig. 34 ist eine bruchstückhafte Seitenansicht des in Fig. 33 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 35 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXXV - XXXV in Fig. 33;
Fig. 36 ist eine bruchstückhafte Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer vierten Ausführungsform der Stamm-Erfindung;
Fig. 37 ist eine Ansicht bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils XXXVII in Fig. 36;
Fig. 38 ist eine bruchstückhafte Ansicht bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils XXXVIII in Fig. 36;
Fig. 39 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXXIX - XXXIX in Fig. 36;
Fig. 40 ist eine Ansicht ähnlich wie Fig. 36, zeigt jedoch eine Abwandlung der in Fig. 36 dargestellten vierten Ausführungsform;
Fig. 41 ist eine bruchstückhafte Draufsicht von oben auf ein Bohrstangenwerkzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 42 ist eine Vorderseitenansicht des in Fig. 41 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 43 ist eine bruchstückhafte Seitenansicht eines hauptsächlichen Teils in Fig. 41;
Fig. 44 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXXXIV - XXXXIV in Fig. 41;
Fig. 45 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche die Späneabfuhrbedingungen bei der in den Figuren 41 bis 43 dargestellten Ausführungsform zeigt;
Fig. 46 ist eine Draufsicht von oben auf ein herkömmliches Bohrstangenwerkzeug;
Fig. 47 ist eine Vorderseitenansicht des in Fig. 46 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 48 ist eine bruchstückhafte Seitenansicht des in Fig. 46 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 49 ist eine Draufsicht von oben auf ein anderes herkömmliches Bohrstangenwerkzeug;
Fig. 50 ist eine Vorderseitenansicht des in Fig. 49 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 51 ist eine bruchstückhafte Seitenansicht des in Fig. 49 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs;
Fig. 52 ist eine Draufsicht von oben auf ein noch anderes herkömmliches Bohrstangenwerkzeug;
Fig. 53 ist eine Vorderseitenansicht des in Fig. 52 dargestellten Bohrstangenwerkzeugs; und
Fig. 54 ist eine bruchstückhafte Seitenansicht des in Fig. 52 dargestellten Bohrstangenwerkzeug.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Verschiedene Ausführungsformen der Stamm-Erfindung und der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es sollte angemerkt werden, daß gleiche oder ähnliche Komponenten und Teile über die Zeichnungen hinweg mit denselben oder gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, und daß die Beschreibung der gleichen oder ähnlichen Komponenten und Teile vereinfacht oder weggelassen wird, um eine Wiederholung zu vermeiden. Insbesondere wird der Leser hinsichtlich einer Beschreibung der Figuren 1 bis 40 und 46 bis 54 auf die Stammanmeldung EP-A-0405443 verwiesen.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren 41 bis 45 beschrieben. Diese Ausführungsform ist auch eine fünfte Ausführungsform der Stamm-Erfindung. Sie umfaßt einen Drehwerkzeugkörper 501. Der Drehwerkzeugkörper 501 besteht ähnlich wie die in der EP-A-0405443 beschriebenen Ausführungsformen der Stamm- Erfindung aus einem Schneidkopf 511, einem an einem proximalen Ende des Schneidkopfes 511 ausgebildeten Hals 512 und einem an einem proximalen Ende des Halses 512 ausgebildeten Schaft 513.
Eine Schneidplatte 510 ist am vorderen Ende des Werkzeugkörpers 501 angebracht. Eine Spantasche 520, die zu einer Fläche 510a der Schneidplatte 510 benachbart ist, ist im vorderen Ende des Werkzeugkörpers 501 ausgebildet. Die Spantasche 520 besteht aus einem ersten Spantaschenabschnitt 522 und einem zweiten Spantaschenabschnitt 523. Der erste Spantaschenabschnitt 522 ist in bezug zur Achse C&sub5;&sub0; des Werkzeugkörpers 501 unter einem Winkel θ&sub5;&sub0; geneigt, welcher innerhalb eines Bereichs von 15º bis 45º liegt, und öffnet sich zur äußeren Umfangsfläche des Werkzeugkörpers 501. Der zweite Spantaschenabschnitt 523 erstreckt sich entlang der vorderen Schneidkante 514 der Schneidplatte 510 und öffnet sich zu einem Teil der äußeren Umfangsfläche des Werkzeugkörpers 501, welcher entgegengesetzt zu derjenigen Seite ist, wo sich der erste Spantaschenabschnitt 522 öffnet. Die Schnittgratlinie E&sub5;&sub0; zwischen der Bodenoberfläche 522a des ersten Spantaschenabschnitts 522 und der ußeren Umfangsfläche des Werkzeugkörpers 501 verläuft in einer Weise, in der sie in einer im wesentlichen parallelen Beziehung zur Achse C&sub5;&sub0; des Werkzeugkörpers 501 steht.
Die Schneidplatte 510 ist mit einer allgemein rechteckigen Gestalt geformt. Die Schneidplatte 510 sitzt auf einer Befestigungsausnehmung 551, welche am vorderen Ende des Werkzeugkörpers 501 unter derartigen Umständen ausgebildet ist, daß sich die Befestigungsausnehmung 551 hinsichtlich des Werkzeugkörpers 501 nach vorne und zur Seite hin öffnet. Die Schneidplatte 510 ist mittels einer Befestigungsschraube 552, welche sich durch die Schneidplatte 510 hindurch erstreckt, starr am Werkzeugkörper 501 befestigt.
Wie in Fig. 41 dargestellt, ist die Schneidplatte 510 in dem Zustand, in dem die Schneidplatte 510 in der Ausnehmung 551 befestigt ist, so angeordnet, daß ein Paar Seiten der Schneidplatte 510 jeweils gegen ein Paar Innenwände der Befestigungsausnehmung 551 anliegen, welche einander schneiden. Wie in Fig. 43 dargestellt, gibt man der Schneidplatte 510 den oberen Spanwinkel α&sub5;&sub0;. Weiter befindet sich in einer Seitenansicht die Spitze 510c der Schneidplatte 510 in Übereinstimmung mit der Achse C&sub5;&sub0; des Werkzeugkörpers 501.
Wie in Fig. 44 dargestellt, besteht der erste Spantaschenabschnitt 522 aus der Bodenoberfläche 522a, einer Seitenoberfläche 522b und einer gekrümmten Oberfläche 522c und öffnet sich nach oben in Richtung des vorderen Endes des Werkzeugkörpers 501. Die Bodenoberfläche 522a ist parallel zur Achse C&sub5;&sub0; des Werkzeugkörpers 501. Die Seitenoberfläche 522b ist unter einem Öffnungswinkel β&sub5;&sub0; zur Bodenoberfläche 522a ausgebildet. Die gekrümmte Oberfläche 522c verbindet die Bodenoberfläche 522a und die Seitenoberfläche 522b glatt miteinander.
Bevorzugt wird ein Öffnungswinkel β&sub5;&sub0; verwendet, der innerhalb eines Bereichs von 90º bis 120º liegt. Wenn der Öffnungswinkel β&sub5;&sub0; kleiner als 90º ist, kann das Volumen der Spantasche 520 unzureichend werden, so daß das Spanabfuhrvermögen verringert wird. Falls der Öffnungswinkel β&sub5;&sub0; 120º übersteigt, wird weiter die Wandstärke des vorderen Endes des Werkzeugkörpers 501 unzureichend, so daß man keine ausreichende Steifigkeit erhalten kann.
Wie in Fig. 43 in einer Seitenansicht dargestellt, ist die Bodenoberfläche 522a des ersten Spantaschenabschnitts 522, welche parallel zur Achse C&sub5;&sub0; des Werkzeugkörpers 501 ist, in einem Abstand L&sub5;&sub5; unterhalb der Achse C&sub5;&sub0; angeordnet.
Der erste Spantaschenabschnitt 522 ist derart, daß der Winkel θ&sub5;&sub0;, der zwischen der Achse C&sub5;&sub0; und einer Schnittlinie M&sub5;&sub0; eingeschlossen ist, welche entlang von Punkten beschrieben wird, an denen die Bodenoberfläche 522a die gekrümmte Oberfläche 522c schneidet, innerhalb eines Bereichs von 15º bis 45º eingestellt ist, wie zuvor beschrieben und aus den zuvor unter Bezugnahme auf die oben beschriebenen Ausführungsformen erörterten Gründen.
Ein Abstand L&sub5;&sub4; in radialer Richtung des Werkzeugkörpers 501 von einem Punkt aus, an dem die Bodenoberfläche 522a die Gratlinie auf der Flanke am vorderen Ende der Seitenoberfläche 522b schneidet, bis zur Spitze Sloc der Schneidplatte 510 ist aus den zuvor unter Bezugnahme auf die vorgenannten Ausführungsformen erörterten Gründen so eingestellt, daß er gleich oder kleiner als 1,3 S&sub5;&sub0; ist, wenn man den Abstand in radialer Richtung des Werkzeugkörpers 501 von der Achse C&sub5;&sub0; bis zur Spitze 510c als S&sub5;&sub0; definiert.
Weiter ist ein Abstand L&sub5;&sub3; von der Nase 510c der Schneidplatte 510 aus bis zu einem Punkt G&sub5;&sub2;, an welchem die Bodenoberfläche 522a die Gratlinie der Seitenoberfläche 522b angrenzend an die äußere Umfangsfläche des Werkzeugkörpers 501 schneidet, aus den zuvor unter Bezugnahme auf die vorgenannten Ausführungsformen erörterten Gründen auf innerhalb eines Bereichs von L&sub5;&sub4; ≤ L&sub5;&sub3; ≤ 3L&sub5;&sub4; festgelegt.
Der zweite Spantaschenabschnitt 523 ist auch derart, daß sein Querschnitt zu einer Gestalt geformt ist, die dem ersten Spantaschenabschnitt 522 im wesentlichen ähnlich ist.
Durch das Paar erste und zweite Spantaschenabschnitte 522 und 523, wie in den Figuren 41 bis 43 dargestellt, wird somit ein dickwandiger Abschnitt 554 am vorderen Ende des Werkzeugkörpers 501 gebildet und erstreckt sich bis zu einer an die Seite der Schneidplatte 510 angrenzenden Stelle.
Bei der in den Figuren 41 bis 43 dargestellten Ausführungsform ist eine mit der Fläche 510a der Schneidplatte 510 im wesentlichen bündige Hilfsspantasche 555 über eine winzige Breite am Treffpunkt zwischen der Schneidplatte 510 und jedem der ersten und zweiten Spantaschenabschnitte 522 und 523 ausgebildet. Die Hilfsspantasche 555 verbindet die Fläche 510a und jeden der ersten und zweiten Spantaschenabschnitte 522 und 523 glatt miteinander.
Bei dem wie oben konstruierten Bohrstangenwerkzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der dickwandige Abschnitt 554 an einer an die Seite der Schneidplatte 510 angrenzenden Stelle vom ersten Spantaschenabschnitt 522 und vom zweiten Spantaschenabschnitt 523 gebildet. Dadurch wird die Verringerung der Steifigkeit des Befestigungsabschnitts der Schneidplatte 510 begrenzt.
Selbst dann, wenn der obere Spanwinkel α&sub5;&sub0; der Schneidplatte 510 groß gemacht wird, wird die Bodenoberfläche 522a entsprechend der Vergrößerung des Spanwinkels α&sub5;&sub0; in paralleler Beziehung zur Achse C&sub5;&sub0; verschoben oder verlagert, weil die Bodenoberfläche 522a zur Achse C&sub5;&sub0; des Werkzeugkörpers 501 parallel ist. Somit wird die Verringerung der Wandstärke des vorderen Endes des Werkzeugkörpers 501 begrenzt.
Die während des Schneidens erzeugten Späne werden entsprechend der Schneidrichtung oder den Schneidbedingungen durch den ersten Spantaschenabschnitt 522 oder den zweiten Spantaschenabschnitt 523 reibungslos nach außen abgeführt, wie in Fig. 45 dargestellt.
Dementsprechend wird ein Zittern oder Schütteln während des Schneidens begrenzt, und man erhält ein Bohrstangenwerkzeug, das eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit aufweist.
Im Zusammenhang mit dem oben gesagten, sind verschiedene Gestaltungen, Abmessungen und so weiter der verschiedenen, in der vorliegenden Ausführungsform dargestellten Abschnitte lediglich Beispiele und können somit auf der Grundlage von Formgebungsanforderungen oder dergleichen verändert oder abgewandelt werden.

Claims

1. Bohrstangenwerkzeug, umfassend eine Schneidplatte (510) wobei das besagte Bohrstangenwerkzeug einen Werkzeugkörper (501) aufweist, der umfaßt:

einen Schneidkopf (511), wobei die besagte Schneidplatte (510) an einer Seite eines vorderen Endes des besagten Schneidkopfes (511) angebracht ist;

einen an einem proximalen Ende des besagten Schneidkopfes (511) ausgebildeten Hals (512); und

einen an einem proximalen Ende des besagten Halses (512) ausgebildeten Schaft (513) in Form eines Stiels,

wobei der besagte Hals (512) in einer zu einer Achse des besagten Schaftes (513) senkrechten Ebene eine Querschnittsfläche aufweist, welche größer als die Querschnittsfläche des besagten Schaftes (513) in der besagten Ebene ist; und

dadurch gekennzeichnet, daß:

eine Spantasche (520) in einem vorderen Ende des besagten Werkzeugkörpers ausgebildet ist, wobei die besagte Spantasche zu einer Fläche der besagten Schneidplatte benachbart ist, wobei die besagte Spantasche aus einem ersten Spantaschenabschnitt (522), der in einer Draufsicht von oben auf die besagte Schneidplatte in bezug zu einer Achse des besagten Werkzeugkörpers innerhalb eines Bereichs von 15º bis 45º geneigt ist, wobei sich der besagte erste Spantaschenabschnitt zu einer äußeren Umfangsfläche des besagten Werkzeugkörpers öffnet, sowie einem zweiten Spantaschenabschnitt (523) besteht, der sich entlang einer vorderen Schneidkante der besagten Schneidplatte erstreckt und der sich auf derjenigen Seite zur äußeren Umfangsfläche des besagten Werkzeugkörpers öffnet, welche entgegengesetzt zu der Seite ist, wo sich der besagte erste Spantaschenabschnitt öffnet.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Spantasche eine Abstandsausnehmung (116) aufweist.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter einen in einer äußeren Umfangsfläche des besagten Halses (130) ausgebildeten Ausschnitt einschließt, welcher zu der besagten Schneidplatte benachbart ist, und daß sich der besagte Ausschnitt im wesentlichen über die gesamte axiale Länge des besagten Halses erstreckt und sich zu der besagten Abstandsausnehmung der besagten Spantasche öffnet.

4. Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter eine Nut (140) enthält, die auf einer äußeren Umfangsfläche des besagten Halses ausgebildet ist, wobei die besagte Nut ein vorderes Ende aufweist, welches sich zur Abstandsausnehmung öffnet, und wobei sich die besagte Nut von ihrem vorderen Ende aus in einer geradlinigen Weise in Richtung des proximalen Endes des besagten Halses erstreckt.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Nut eine erste Wand (141) und eine zweite Wand (142) umfaßt, wobei die besagte erste Wand eben ist und im wesentlichen bündig mit der besagten Abstandsausnehmung ist, wobei die besagte zweite Wand in einer Draufsicht aus einer zu der besagten ersten Wand senkrechten Richtung bei Annäherung an das proximale Ende des besagten Halses von dessen vorderem Ende aus in einer von der Achse des besagten Schaftes weg weisenden Richtung allmählich geneigt ist, wobei die besagte zweite Wand zu einer ebenen Oberfläche wird, welche sich parallel zur Achse des besagten Schaftes erstreckt, und wobei die besagte Nut eine konstante Breite aufweist.

6. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter eine in einer äußeren Umfangsfläche des besagten Halses ausgebildete gewundene Nut (120) enthält, und daß sich die besagte gewundene Nut zu der besagten Abstandsausnehmung der besagten Spantasche öffnet und bei Betrachtung vom vorderen Ende des besagten Schneidkopfes aus bei Annäherung an das proximale Ende des besagten Halses von dessen vorderem Ende aus in einer Richtung im Uhrzeigersinn allmählich gewunden ist.

7. Bohrstangenwerkzeug, umfassend eine Schneidplatte (510), wobei das besagte Bohrstangenwerkzeug einen Werkzeugkörper (501) aufweist, welcher umfaßt:

einen Schneidkopf (511), wobei die besagte Schneidplatte an einer Seite eines vorderen Endes des besagten Schneidkopfes angebracht ist;

einen an einem proximalen Endes des besagten Schneidkopfes ausgebildeten Hals (512); und

einen am proximalen Ende des besagten Halses ausgebildeten Schaft (513) in Form eines Stiels, wobei der besagte Hals zu einer schaftartigen Gestalt geformt ist und in einer zu einer Achse des besagten Schaftes senkrechten Ebene eine Querschnittsfläche aufweist, welche bei Annäherung an das proximale Ende des besagten Halses von dessen vorderem Ende aus innerhalb eines solchen Bereichs allmählich abnimmt, daß sie nicht kleiner als die Querschnittsfläche des besagten Schaftes in der besagten Ebene wird;

und dadurch gekennzeichnet, daß

eine Spantasche (520) in einem vorderen Ende des besagen Werkzeugkörpers ausgebildet ist, wobei die besagte Spantasche zu einer Fläche der besagten Schneidplatte benachbart ist, wobei die besagte Spantasche aus einem ersten Spantaschenabschnitt (522), der in einer Draufsicht von oben auf die besagte Schneidplatte in bezug zu einer Achse des besagten Werkzeugkörpers innerhalb eines Bereichs von 15º bis 45º geneigt ist, wobei sich der besagte erste Spantaschenabschnitt zu einer äußeren Umfangsfläche des besagten Werkzeugkörpers öffnet, sowie einem zweiten Spantaschenabschnitt (523) besteht, der sich entlang einer vorderen Schneidkante der besagten Schneidplatte erstreckt und der sich auf derjenigen Seite zur äußeren Umfangsfläche des besagten Werkzeugkörpers öffnet, welche entgegengesetzt zu der Seite ist, in die sich der besagte erste Spantaschenabschnitt öffnet.

8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flanke (208) auf einem äußeren Umfang des besagten Halses benachbart zu der besagten Schneidplatte ausgebildet ist, wobei sich die besagte Flanke bei Annäherung an das proximale Ende des besagten Halses von dessen vorderem Ende aus der besagten Achse des besagten Schaftes nähert.

9. Werkzeug nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Schnittgratlinie zwischen einer Bodenoberfläche des besagten ersten Spantaschenabschnitts und der äußeren Umfangsfläche des besagten Werkzeugkörpers im wesentlichen parallel zur Achse des besagten Werkzeugkörpers erstreckt.

10. Werkzeug nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Hals (512) im Querschnitt einen äußeren Umfangsbogen aufweist, dessen Durchmesser auf einen Wert innerhalb eines Bereichs des 1,6 bis 1,9-fachen eines durch 5 gegebenen Wertes eingestellt ist, wobei S als der Abstand von der Achse des besagten Schaftes (513) bis zu einen vorderen Ende der besagten Schneidplatte (510) in einer Vorderseitenansicht des besagten Schneidkopfes (511) in axialer Richtung des besagten Schaftes (513) definiert ist.

11. Werkzeug nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hals (512) in einer zur Achse des Schaftes senkrechten Ebene einen Querschnitt aufweist, der kreisförmig ist.