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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung und/oder Innenbearbeitung von Bohrungen in metallischen Werkstoffen mit Einrichtungen zur innenliegenden Kühlmittelzufuhr, bestehend aus einem Grundkörper mit einem zum Eintritt in die Bohrung bestimmten schaftförmigen Abschnitt mit einer Schneidenanordnung mit einzelnen Schneidkanten an einem Ende, wobei mindestens eine, von zwei Schneidkanten gebildete, Schneidecke, welche den Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung bestimmt, den Hauptteil des schaftförmigen Abschnittes mit einem Mass x in radialer Richtung überragt und mit einem oder mehreren in Längsrichtung des schaftförmigen Abschnittes zueinander versetzten, etwa in radialer Richtung verlaufenden Austrittskanälen für das Kühlmittel,
welche in Bohrrichtung gesehen von der Schneidecke weg nach rückwärts gerichtet sind und mit der Werkzeugachse jeweils einen Winkel a einschliessen.
Bei Werkzeugen zur Zerspanung von metallischen Werkstoffen ist es bei vielen Anwendungen zweckmässig, durch eine Zufuhr von flüssigem Kühlmittel die im Einsatz befindlichen Schneidkan- ten zu kühlen und insbesondere bei der Herstellung oder Innenbearbeitung von Bohrungen gleich- zeitig den Abtransport der Späne vom Werkstück bzw. aus der Bohrung zu verbessern.
So beschreibt etwa das AT GM 1.324 ein Werkzeug zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Bohrungen in metallischen Werkstoffen mit einer innenliegenden Kühlmittelzufuhr. Bei diesem Werkzeug sind anschliessend an die Schneidenanordnung ein oder mehrere Spannuten zum Abtransport der Späne vorgesehen. Die Austrittskanäle für das Kühlmittel münden oberhalb der aktiven Schneidkanten in die Spannuten und sind in Bohrrichtung gesehen von der Schneidenecke unter einem bestimmten Winkel nach rückwärts gerichtet. Von Nachteil bei diesem Werkzeug ist es, wenn der radiale Überstand, den die Schneidenecke vom schaftförmigen Werkzeuggrundkör- per aufweist, ein bestimmtes Mass überschreitet.
Dann kann es insbesondere bei der Bearbeitung von langspanenden Werkstoffen, wie beispielsweise Aluminium, zu einem Verklemmen der Späne zwischen dem Werkzeuggrundkörper und der Bohrungswandung und damit zu einer Schädigung der bearbeiteten Oberfläche kommen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Werkzeug zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Bohrungen zu schaffen, bei dem ein Verklemmen von Spänen zwischen dem schaftförmigen Abschnitt des Werkzeuggrundkörpers der zum Eintritt in die Bohrung bestimmt ist und der Bohrungswandung vermieden wird.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Austrittskanäle in Stirnansicht gesehen jeweils unterhalb der Ebene verlaufen, welche durch die jeweilige Schneidecke und die Werkzeug- achse gebildet wird und dass die Austrittskanäle zur Schneidecke hin nach aufwärts gerichtet sind und damit mit der Ebene einen Winkel # einschliessen.
Dadurch, dass der Kühlmittelstrahl stirnseitig gesehen nach aufwärts auf die Schneidecke zu und gleichzeitig in Bohrungsrichtung gesehen von der Schneidecke weg nach rückwärts gerichtet ist, wird der ablaufende Span von der Schneidecke abgelenkt und ein Hineinwandern in den Spalt zwischen dem schaftförmigen Abschnitt des Werkzeuggrundkörpers und der Bohrungswandung mit Sicherheit vermieden. Eine Schädigung der bearbeiteten Oberfläche, insbesondere bei lang- spanenden, weichen Werkstoffen, wie Aluminium oder Kupfer, wird dadurch verhindert.
Die Schneidenanordnung des erfindungsgemässen Werkzeuges kann durch in den schaftförmi- gen Abschnitt des Werkzeuggrundkörpers integrierte Schneidkanten ausgebildet sein, wie es z.B. bei Vollhartmetall-Bohrwerkzeugen der Fall ist, bei denen das gesamte Werkzeug aus hoch ver- schleissfestem Werkstoff, wie Hartmetall, hergestellt ist.
Besonders bewährt hat es sich jedoch, die Schneidenanordnung durch ein oder mehrere aus- wechselbare Wendeschneidplatten aus hoch verschleissfestem Werkstoff, z. B. aus Hartmetall, auszubilden. Der gesamte Werkzeuggrundkörper kann dann aus einem weniger verschleissfesten Werkstoff, z.B. Stahl, hergestellt sein, in den die Austrittskanäle der Kühlmittelbohrungen leichter eingearbeitet werden können, als bei Werkzeugen, bei denen auch der Grundkörper aus hoch verschleissfestem Material besteht.
Besonders kritisch sind die Verhältnisse dann, wenn das Mass x, um das die Schneidecke den zum Eintritt in die Bohrung bestimmten Abschnitt des Werkzeuggrundkörpers in radialer Richtung überragt, in einem Bereich von mindestens 5% und maximal 25% vom minimal bearbeitbaren Bohrungsdurchmesser des Werkzeuges liegt. In diesem Bereich kann es besonders leicht zu einem Verklemmen der Späne kommen und ist es daher besonders vorteilhaft, die erfindungsge- mässe Anordnung der Austrittskanäle für das Kühlmittel vorzusehen.
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Als besonders wirksame Anordnung der Austrittskanäle hat sich eine nach rückwärts gerichtete Ausrichtung mit einem Winkel a im Bereich von 35 bis 80 und eine zur Schneidecke hin nach aufwärts gerichtete Ausrichtung unter einem Winkel # im Bereich von 10 bis 45 bewährt.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein erfindungsgemässes Werkzeug zum Bohren ins Volle in Draufsicht
Figur 2 das Werkzeug nach Figur 1 in Seitenansicht
Figur 3 das Werkzeug nach Figur 1 in Stirnansicht
Figur 4 ein erfindungsgemässes Werkzeug zum Aufbohren in Draufsicht
Figur 5 das Werkzeug nach Figur 4 in Seitenansicht
Figur 6 das Werkzeug nach Figur 4 in Stirnansicht
Figur 7 eine erfindungsgemässe Bohrstange zum Ausdrehen einer Bohrung in Draufsicht
Figur 8 das Werkzeug nach Figur 7 in Seitenansicht
Figur 9 das Werkzeug nach Figur 7 in Stirnansicht
Das erfindungsgemässe Werkzeug nach den Figuren 1 bis 3 besteht aus einem Grundkörper mit einem schaftförmigen Abschnitt-1-. Dieser Abschnitt-1- des Werkzeuggrundkörpers ist zum Eintritt in die herzustellende oder zu bearbeitende Bohrung bestimmt und ist am stimseitigen Ende mit einer Wendeschneidplatte -2- bestückt.
Die stirnseitige Schneidkante-3- der Wendeschneid- platte -2- verläuft über die Werkzeugachse-6- hinaus, so dass das Werkzeug zum Bohren ins Volle geeignet ist. Die stirnseitige Schneidkante-3- bildet zusammen mit der seitlichen Schneid- kante-3- eine Schneidecke-4-. Der Abstand der Schneidecke-4- von der Werkzeugachse-6- bestimmt den Durchmesser der herzustellenden Bohrung. Die Schneidecke-4- ist vom schaftför- migen Abschnitt-1- des Grundkörpers mit einem Mass x abgesetzt. Zur Spanabfuhr ist in den schaftförmigen Abschnitt-1- des Grundkörpers anschliessend an die Wendeschneidplatte-2- eine leicht wendelförmig verlaufende Spannut-8- vorgesehen. Das Werkzeug weist eine unterhalb der Wendeschneidplatte -2- parallel zur Werkzeugachse-6- verlaufende Bohrung-9- zur Zufuhr von Kühlmittel auf.
Von dieser Bohrung-9- gehen drei in Längsrichtung des schaftförmigen Abschnittes -1- zueinander versetzt angeordnete, etwa radial verlaufende Austrittskanäle -5- aus, wobei der erste Austrittskanal -5-, wie in Figur 1 zu sehen, in Bohrrichtung gesehen knapp vor der Wende- schneidplatte -2- verläuft. Alle Austrittskanäle -5- sind in Bohrrichtung gesehen von der Schneidecke-4- weg nach rückwärts gerichtet und schliessen mit der Werkzeugachse-6- jeweils einen Winkel a von 75 ein. Alle Austrittskanäle -5- verlaufen in ihrer vollen Länge in Stirnansicht nach Figur 3 gesehen unterhalb der Ebene-7-, welche durch die Schneidecke-4- und die Werk- zeugachse-6- gebildet wird.
Die Austrittskanäle -5- verlaufen darüber hinaus von ihrem Beginn an der Kühlmittelleitung -9- bis zu ihrer Mündung an der Oberfläche des schaftförmigen Abschnittes -1-, auf die Schneidecke-4- hin nach aufwärts gerichtet. Der erste, unmittelbar vor der Wende- schneidplatte -2- verlaufende Austrittskanal -5- schliesst mit der Ebene-7- einen Winkel # von 30 ein, während der zweite, noch weiter vor der Wendeschneidplatte-2- angeordnete Austrittskanal -5- mit der Ebene-7- einen etwas kleineren Winkel # von 21 einschliesst und der dritte, am weites- ten von der Wendeschneidplatte-2- entfernte Austrittskanal -5- mit der Ebene-7- einen noch kleineren Winkel # von 11 einschliesst.
Auf diese Weise wird erreicht, dass alle Austrittskanäle -5- in Seitenansicht nach Figur 2 gesehen etwa gleich weit unterhalb der etwas wendelförmig verlau- fenden Spannut-8- aus dem schaftförmigen Abschnitt-1- des Grundkörpers austreten.
Das erfindungsgemässe Werkzeug nach den Figuren 4 bis 6 besteht aus einem Grundkörper mit einem zum Eintritt in die Bohrung bestimmten schaftförmigen Abschnitt-1- mit drei in gleichen Winkelabständen zueinander versetzten Wendeschneidplatten-2- am stirnseitigen Ende. Die stirnseitigen Schneidkanten-3- der einzelnen Wendeschneidplatten-2- reichen nicht bis zur Werk- zeugachse-6- des Werkzeuges heran, so dass das Werkzeug nicht zum Bohren ins Volle, sondern nur zum Aufbohren geeignet ist. Die Schneidecken-4- der einzelnen Wendeschneidplatten-2- sind jeweils mit einem Mass x vom schaftförmigen Abschnitt-1- des Grundkörpers abgesetzt. Anschlie- #end an jede Wendeschneidplatte-2- sind jeweils leicht wendelförmig verlaufende Spannuten-8- zur Spanabfuhr vorgesehen.
In Stirnansicht nach Figur 6 gesehen sind unterhalb jeder Wende- schneidplatte-2- parallel zur Werkzeugachse-6- Längsbohrungen-9- zur Kühlmittelzufuhr vorge- sehen, von denen jeweils drei in Richtung der Werkzeugachse-6- zueinander versetzte, etwa radial verlaufende Austrittskanäle -5- ausgehen. Erfindungsgemäss treten diese Austrittskanäle -5-
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auf der Oberfläche des schaftförmigen Abschnittes-1- des Grundkörpers jeweils unterhalb der zugehörigen Ebene-7- aus, welche durch die jeweilige Schneidecke-4- und die Werkzeugachse -6- gebildet wird. Alle Austrittskanäle -5- sind in Bohrrichtung gesehen von der jeweiligen Schneidecke-4- weg nach rückwärts gerichtet und schliessen mit der Werkzeugachse-6- jeweils einen Winkel a von 80 ein.
Gleichzeitig sind alle Austrittskanäle -5- zur zugehörigen Ebenen-7- der jeweiligen Wendeschneidplatte -2- zur jeweiligen Schneidecke-4- hin nach aufwärts gerichtet und schliessen mit der zugehörigen Ebene-7- einen Winkel #, zwischen 30 beim ersten Austritts- kanal -5- unmittelbar vor der jeweiligen Wendeschneidplatte -2- und 11 beim Austrittskanal -5- der am weitesten von der jeweiligen Wendeschneidplatte -2- entfernt ist, ein.
In den Figuren 7 bis 9 ist eine erfindungsgemässe Bohrstange zum Ausdrehen mit einer rhom- busförmigen Wendeschneidplatte -2- am stirnseitigen Ende dargestellt. Das stirnseitige Ende des schaftförmigen Abschnittes-1- des Grundkörpers ist im Bereich der Wendeschneidplatte-2- leicht abgekröpft. Das Mass x um den die Schneidecke-4- den Grundkörper-1- überragt wird in diesem Fall als Abstand zwischen dem Hauptteil des schaftförmigen Abschnittes-1- des Grundkörpers ausserhalb der Kröpfung und der Schneidecke-4- bestimmt. Es sind wiederum drei Austrittskanäle -5- vorgesehen, die erfindungsgemäss ähnlich wie im Bohrwerkzeug nach den Figuren 1 bis 3 verlaufen.
Da die Bohrstange keine wendelförmig verlaufende Ausnehmung zur Spanabfuhr auf- weist, schliessen die einzelnen Austrittskanäle -5-, zum Unterschied der Austrittskanäle -5- beim Bohrwerkzeug nach den Figuren 1 bis 3, mit der Ebene-7- alle denselben Winkel # von 25 ein.
ANSPRÜCHE:
1. Werkzeug zur Herstellung und/oder Innenbearbeitung von Bohrungen in metallischen
Werkstoffen mit Einrichtungen zur innenliegenden Kühlmittelzufuhr, bestehend aus einem
Grundkörper mit einem zum Eintritt in die Bohrung bestimmten schaftförmigen Abschnitt (1) mit einer Schneidenanordnung (2) mit einzelnen Schneidkanten (3) an einem Ende, wobei mindestens eine von zwei Schneidkanten (3) gebildete Schneidecke (4), welche den
Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung bestimmt, den Hauptteil des schaftförmigen
Abschnittes (1) mit einem Mass x in radialer Richtung überragt und mit einem oder mehre- ren in Längsrichtung des schaftförmigen Abschnittes (1) zueinander versetzten, etwa in radialer Richtung verlaufenden Austrittskanälen (5) für das Kühlmittel, welche in Bohrrich- tung gesehen von der Schneidecke (4)
weg nach rückwärts gerichtet sind und mit der
Werkzeugachse (6) jeweils einen Winkel a einschliessen, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittskanäle (5) in Stirnansicht gesehen jeweils unterhalb der Ebene (7) verlau- fen, welche durch die jeweilige Schneidecke (4) und die Werkzeugachse (6) gebildet wird und dass die Austrittskanäle (5) zur Schneidecke (4) hin nach aufwärts gerichtet sind und damit mit der Ebene (7) einen Winkel # einschliessen.
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The invention relates to a tool for the production and / or internal machining of bores in metallic materials with means for internal coolant supply, comprising a base body with a designated for entry into the bore shaft-shaped portion with a cutting arrangement with individual cutting edges at one end, wherein at least one, formed by two cutting edges, cutting corner, which determines the diameter of the bore to be machined, the main part of the shaft-shaped portion with a dimension x in the radial direction and with one or more in the longitudinal direction of the shaft-shaped portion offset from each other, extending approximately in the radial direction exit channels for the coolant,
which, viewed in the drilling direction, are directed away from the cutting corner to the rear and enclose an angle a with the tool axis.
In the case of tools for machining metallic materials, it is expedient in many applications to cool the cutting edges in use by supplying liquid coolant and, at the same time, to remove the chips from the workpiece or, in particular, during the production or internal machining of bores to improve the bore.
For example, AT GM 1.324 describes a tool for producing and / or machining bores in metallic materials with an internal coolant supply. In this tool, one or more flutes for removing the chips are provided subsequent to the cutting assembly. The exit channels for the coolant open above the active cutting edges in the flutes and are viewed in the direction of drilling of the cutting corner at a certain angle directed backwards. A disadvantage of this tool is when the radial projection, which has the cutting edge of the shaft-shaped Werkzeuggrundkör- per, exceeds a certain level.
Then, especially in the machining of long-chipping materials, such as aluminum, jamming of the chips between the tool body and the bore wall and thus damage to the machined surface can occur.
The object of the present invention is therefore to provide a tool for producing and / or machining bores, in which a jamming of chips between the shaft-shaped portion of the tool body is intended for entry into the bore and the bore wall is avoided.
According to the invention, this is achieved in that the outlet channels, as seen in end view, each extend below the plane which is formed by the respective cutting corner and the tool axis and in that the outlet channels are directed upwards towards the cutting corner and thus make an angle with the plane. lock in.
Characterized in that the coolant jet as seen from the front side upwards towards the cutting corner and simultaneously viewed in the direction of the bore away from the cutting corner is directed backwards, the running chip is deflected by the cutting corner and a Hineinwandern in the gap between the shaft-shaped portion of the tool body and the bore wall avoided with certainty. Damage to the machined surface, in particular in the case of long-chipping, soft materials, such as aluminum or copper, is thereby prevented.
The cutting arrangement of the tool according to the invention can be formed by cutting edges integrated in the shank-shaped section of the tool body, as described e.g. in the case of solid carbide drills where the entire tool is made of a highly wear-resistant material such as carbide.
However, it has proven particularly useful to arrange the cutting arrangement by means of one or more exchangeable indexable inserts of highly wear-resistant material, eg. B. carbide, form. The entire tool body can then be made of a less wear-resistant material, e.g. Steel, be prepared in which the outlet channels of the coolant holes can be incorporated easier than in tools in which the base body made of highly wear-resistant material.
Particularly critical are the circumstances when the dimension x, by which the cutting edge projects beyond the section of the tool body intended for entry into the bore, lies in a range of at least 5% and at most 25% of the minimally machinable bore diameter of the tool. In this area, it can be particularly easy to jam the chips and it is therefore particularly advantageous to provide the inventive arrangement of the outlet channels for the coolant.
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As a particularly effective arrangement of the exit channels has a backward orientation with an angle a in the range of 35 to 80 and a direction to the cutting edge upwards orientation at an angle? proven in the range of 10 to 45.
In the following the invention will be explained in more detail with reference to figures.
Show it:
1 shows a tool according to the invention for drilling in full in plan view
Figure 2 shows the tool of Figure 1 in side view
Figure 3 shows the tool of Figure 1 in front view
4 shows a tool according to the invention for boring in plan view
Figure 5 shows the tool of Figure 4 in side view
6 shows the tool of Figure 4 in front view
FIG. 7 shows a boring bar according to the invention for boring out a bore in plan view
Figure 8 shows the tool of Figure 7 in side view
9 shows the tool of Figure 7 in front view
The inventive tool according to Figures 1 to 3 consists of a base body with a shaft-shaped section-1-. This section-1 of the tool base body is intended for entry into the bore to be produced or machined and is equipped at the front end with an indexable insert -2-.
The face-side cutting edge-3 of the indexable insert -2- extends beyond the tool axis-6, so that the tool is suitable for drilling into the full. The front-side cutting edge-3, together with the lateral cutting edge-3, forms a cutting corner-4-. The distance of the cutting edge-4 from the tool axis-6 determines the diameter of the bore to be produced. The cutting corner 4 is offset from the shaft-shaped section 1 of the basic body by a dimension x. For chip removal, a slightly helical flute 8 is provided in the shaft-shaped section 1 of the main body following the indexable insert 2. The tool has a bore 9 located below the indexable insert -2- parallel to the tool axis 6 for supplying coolant.
From this hole -9- three in the longitudinal direction of the shaft-shaped portion -1- offset from one another arranged, approximately radially extending outlet channels -5-, the first outlet channel -5-, as seen in Figure 1, seen in the drilling direction just before the Turning plate -2- runs. All exit channels -5- are directed away from the cutting corner 4 in the direction of drilling and directed backwards, and in each case enclose an angle a of 75 with the tool axis-6. All outlet channels -5- extend in their full length in end view as viewed in FIG. 3 below the plane -7, which is formed by the cutting corner 4 and the tool axis -6.
The outlet channels -5- moreover extend from their beginning on the coolant line -9- to their mouth on the surface of the shaft-shaped section -1-, directed towards the cutting corner-4, in an upward direction. The first exit channel -5- running immediately in front of the insert plate -2- closes with the plane -7 an angle? 30, while the second exit channel -5- located further in front of the indexable insert-2- forms a somewhat smaller angle with the plane -7. 21 and the third exit channel -5- farthest from the indexable insert -5- with the plane -7 - includes an even smaller angle? of 11 includes.
In this way, it is achieved that all outlet channels -5- seen in side view according to FIG. 2 exit from the shaft-shaped section-1 of the main body approximately equidistant below the slightly helical flute 8-.
The tool according to the invention according to FIGS. 4 to 6 consists of a base body with a shaft-shaped section 1 intended for entry into the bore, with three indexable inserts 2 offset at equal angular distances from one another at the front end. The front-side cutting edges 3 of the individual indexable inserts 2 do not reach the tool axis 6 of the tool, so that the tool is not suitable for drilling into the solid, but only for boring. The cutting corners 4 of the individual indexable inserts 2 are each offset with a dimension x from the shaft-shaped section 1 of the base body. Connected to each indexable insert-2 are each slightly helically extending flutes-8- intended for chip removal.
Viewed in front view according to FIG. 6, below each turning cutting plate 2, parallel bores 9 to the coolant supply are provided parallel to the tool axis 6, of which three outlet ducts offset in the direction of the tool axis 6 are approximately radially extending discharge passages. 5- go out. According to the invention, these outlet channels exit
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on the surface of the shaft-shaped portion-1 of the main body respectively below the associated plane-7-out, which is formed by the respective cutting edge-4- and the tool axis -6-. All exit channels -5- are directed away from the respective cutting corner 4 in the direction of drilling and directed backwards, and in each case enclose an angle a of 80 with the tool axis-6.
At the same time, all exit channels -5- to the respective planes -7 of the respective indexable insert -2- are directed upwards towards the respective cutting corner -4 and close with the associated level -7 an angle zwischen, between 30 at the first exit channel -5- immediately before the respective indexable insert -2- and 11 at the outlet channel -5- which is furthest from the respective indexable insert -2- is a.
FIGS. 7 to 9 show a boring bar according to the invention for boring out with a rhombus-shaped indexable insert -2- at the front end. The front end of the shaft-shaped section-1 of the main body is slightly bent in the region of the indexable insert-2. The dimension x over which the cutting corner 4 projects beyond the main body 1 is determined in this case as the distance between the main part of the shaft-shaped section 1 of the main body outside the offset and the cutting corner 4. There are again three outlet channels -5- are provided, which according to the invention similar to the drilling tool of Figures 1 to 3 run.
Since the boring bar does not have a helical recess for chip removal, the individual outlet channels -5-, in contrast to the outlet channels -5- in the boring tool according to FIGS. 1 to 3, with the plane -7 all close the same angle. from 25 to.
CLAIMS:
1. Tool for manufacturing and / or internal machining of holes in metallic
Materials with means for internal coolant supply, consisting of a
A base body having a shaft-shaped portion (1) intended for entry into the bore and having a cutting arrangement (2) with individual cutting edges (3) at one end, wherein at least one cutting corner (4) formed by two cutting edges (3) enclosing the
Diameter of the hole to be machined determines the main part of the shaft-shaped
Section (1) projected with a dimension x in the radial direction and with one or more in the longitudinal direction of the shaft-shaped portion (1) offset from each other, approximately in the radial direction extending outlet channels (5) for the coolant, which seen in the drilling direction of the cutting edge (4)
are directed backwards and with the
Tool axis (6) each enclose an angle a, characterized in that the outlet channels (5) seen in front view each below the plane (7) run fen, which by the respective cutting corner (4) and the tool axis (6) is formed and in that the outlet channels (5) are directed upwards towards the cutting corner (4) and thus make an angle with the plane (7). lock in.