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Verfahren zur Herstellung elektrisch geschweisster Spiralbohrer.
Um Spiralbohrer herzustellen, bei denen nur der schneidende Werkzeugteil aus Stahl be- , "nderer Güte - Schnelbtahl, Spezialstahl 0, dgI. - der zur Befestigung in der Bohr- maschine dienende Zapfen aus weniger wertvollem Stoffe besteh t-also Schnellstahl- , parbohrer-, hat man bereits das elektrische Stumpfschweissverfahren in Anwendung ge- hracht. Man schweisst bereits spiralig genutete kürzere Werkzeugteile (Vorderteile des
Bohrers) aus hochwertigem Stahl mit einem längeren Halter zusammen, der aus dem Be- fehtigungszapfen besteht, an welchem sich noch ein Stück meist spiralig vorgearbeiteter Spänenutenteil befindet.
Nach einem anderen Verfahren wurde ein gerader, mit Nuten versehener längerer Werkzeugstahl an einen kürzeren Zapfen elektrisch stumpf geschweisst.
Nachdem an der-Schweissstelle die Spänenuten autogen ausgefüllt waren, so dass beim fertigen Bohrer die Schweissstelle ausserhalb des genuteten Teiles liegt, wurde der Werkzeugteil verwunden.
Bei beiden bekannten Verfahren fehlt die zuverlässige Prüfung der Haltbarkeit der Schweissung.
Beim Gegenstande der Erfindung ist eine zuverlässige Prüfung der Güte der Schweissung dadurch möglich, dass ein kürzeres gerades Stück hochwertigen Stahles mit einem längeren Halter, der aus Befestigungszapfen und einem'Stück für den genuteten Teil besteht, stumpf elektrisch geschweisst und dann mit diesem zusammen so verwunden wird, dass die Verwindung über die Schweissstelle hinweg läuft. Ist die Schweissung missraten oder nur teilweise erfolgt, was auch bei den besten Schweissmaschinen durch Unachtsamkeit des Arbeiters, durch Materialfehler oder aus anderen Gründen geschehen kann, so dreht sich beim Verwinden die Schweissstelle auf und das fehlerhafte Stück kann ausgeschieden werden.
Eine Schweissstelle aber, welche die Verwindung aushält, bleibt auch bei den Beanspruchungen beim Bohren zuverlässig.
Das Verwinden kann stattfinden, indem die zusammengeschweissten Stücke durch eine Matrize gepresst werden, durch Schmieden im Gesenk oder mittels Verwindungsmaschinen.
Verwendet man letztere, so empfiehlt es sich, sogleich einen doppelten Bohrer zu verwinden. Man spart dann einen Lappen am Schnellstahlstück, der nach dem Verwinden abgetrennt werden müsste und der nur dazu dient, von der Verwindemaschine gefasst zu werden, also Verlust an Schnellstahl oder dgl. bedeutet.
Zu diesem Zwecke wird ein Streifen Schnellstahl oder dgl. zwischen zwei Streifen Schweissstahl o. dgl. geschweisst, verwunden und dann geteilt. Der Streifen Schnellstahl soll dabei kürzer sein als beide Streifen Schweissstahl zusammen. Die Verwindung läuft dann gleichzeitig über zwei Schweissstellen hinweg. Ergibt sich dabei eine als Fehlschweissung, so
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bildet der gut angeschweisste Halter mit dem ganzen ungeteilten Schnellstreifen einen' längeren Bohrer.
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Streifen hochwertigen Stahles als auch für den Streifen weniger wertvollen Stahles können beliebige geeignete Profile verwendet werden.
Haben alle Stahlstreifen etwa gleichen Querschnitt, so kann dies den Übelstand herbei- führen, dass der oder die beiden Zapfenteile ebenso stark oder stärker verwunden werden als der Werkzeugteil, wodurch eine unnötig starke und schädliche Krümmung der Späne- abführnuten und unerwünschte Verminderung des Durchmessers der Zapfenteile entsteht.
Soll die Verwindung namentlich auf den Streifen aus Schnellstahl oder dgl. wirken, damit dieser die zur besten Schneidwirkung erforderliche spiralige Krümmung erhält, der Halter dagegen geringere Krümmung, die für die Späneabfuhr geeignet ist, so kommt es des weiteren darauf an. dem Halterteile möglichst grossen Querschnitt zu geben. Dies kann bei gleichbleibendem Durchmesser nur durch zylindrischen Que schnitt erreicht werden.
Verwendet man schliesslich als Zapfenteil den gewöhnlichen schweissba@ en Stahl, der infolge seines bestimmten Kohlenstoffgehaltes bei der zum Verwinden und später zum Härten des Schnellstahles erforderlichen Temperatur von 11000 bis 12000 C nicht verbrennt, d. h. nicht brüchiges Gefüge bekommt, so hat man den Übelstand, dass der schweisshare Stahl wesentlich weicher wird, als der Schnellstahl. Beim Verwinden mittels Verwindemaschine verwindet sich der weichere schweissbare Stahl mehr als der Schnellstahl, während gerade der schneidende Schnellstahl mehr ve. wunden sein müsste und der aus schweissharem Stahl bestehende Halter weniger verwunden bleiben müsste.
Beim Verwinden mittel, Hindurchpressen des Werkstückes durch eine Matrize macht zu grosse Erweichung des schweissbaren Stahles das ganze Verfahren unmöglich. Der schweissbare Stahl wird zusammengedrückt oder biegt aus, da er keine Knickfestigkeit mehr besitzt, die notwendig wäre, um den Schnellstahlvorderteil durch die Matrize zu drücken. Um auch diese Übelstände zu vermeiden, soll so legierter schweissbarer Stahl verwendet werden, dass er bei hohen Tempe aturen nur ebenso weich oder weniger weich wird, als der verwendete SchnellstahL Dies ist hauptsächlich durch Legierung des schweissbaren Stahles mit Mangan zu erreichen.
Es kann aber auch Chrom oder Nickel verwendet werden.
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einen nach dem neuen Verfahren verwundenen Spiialbohrer mit überstehenden Führungsleisten an dem angeschweissten Schnellstahlteile dar, der als Einzel- oder Zwillingsbohrer verwunden sein kann. Fig. 9 bis 14 stellen die Werkstücke für eine. Ausführungsform dar, bei der zwischen zwei Halter aus Rundstahl ein flaches Schnellstahlstück verschweisst werden soll, in das beiderseits eine gerade durchgehende Rinne eingearbeitet sein kann. Fig. 15 und 16 stellen die Werkstücke für eine Ausführungsform dar, bei der ein Halter aus dickerem Rundstahl mit einem Stück Schnellstahl in Profilform verschweisst werden soll.
Vom Halter ist ein Ende auf den äusseren Durchmesser des Schnellstahbtückcs ab ; zedreht
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die Werkstücke für ein Ausführungsbeispiel dar, bei welchem zwischen zwei Halter aus dickerem Rundstahl ein Schnellstahlstück in Profilform zwischengeschweisst werden soll. Die Halter sind in gewisser Länge auf den äusseren Durchmesser des Schnellstahlstückes abgedreht und die Rillen des Profils sind ebensoweit schräg in den Halter eingearbeitet, so dass sie an der Schweissstelle am tiefsten in den Halter einschneiden, zum Zwecke, zwei Bohrer mit verstärkter Seele zu erhalten.
Fig. 20 bis 24 dienen zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels für einen Bohrer mit ebenfalls verstärkter Seele, wobei zwischen zwei
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Haltern sind die Rillen des Profils schräg eingearbeitet, so dass sie an der Schweissstelle am tiefsten einschneiden. Fig. 23 stellt dar einen fertigen dieser Art hergestellten Bohrer mit verstärkter Seele und nach dem Zapfen zu abnehmender Spiralkrümmung. Fig. 25 zeigt einen ganz aus profiliertem Stahl verwundenen Bohrer mit durch besonders starke Verwindung hergestellten Zapfen. Es ist dies eine bisher übliche Ausführungsform verwundener Bohrer, der auch der Bohrer der Fig. i bis 8 entspricht.
Gemäss dem Verfahren nach den Fig. i bis 8 der Zeichnung wird der Zapfen verwunden wie bei im Handel befindlichen, ganz aus profiliertem Schnellstahl verwundenen
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nachdem der Zapfen fertig verwunden ist, wird der schneidende Teil losgelassen und es kann die Verwindung des schneidenden Teiles beginnen, der inzwischen eine schädliche Ab-
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zapfen und Halter aus Rundstahl bestehen, da dann der Zapfen nicht mehr durch vor- heriges besonderes Verwinden hergesteHt wird. sondern sofort die Verwindung des Schne])- stablstreifensstattfindet.
Man kann dann die Nuten zur Spanentfernung im Halter von vornherein als gerade
Nuten einarbeiten, die beim Verwinden spiralig werden. Um Bohrer mit verstärkter Seele zu erhalten, kann man diese Spänenuten schräg einarbeiten, so dass sie an der Schweissstelle die grösste Tiefe haben, die nach dem Zapfen zu abnimmt. Die Verwindung nimmt dann ebenfalls nach dem Zapfen zu ab, weil ihr dort grösserer Widerstand entgegenwirkt.
Am wenigsten wird der Halter verwunden, wenn er dabei noch voll rund ist, die
Spiralnuten können dann erst nach dem Verwinden eingefräst werden. Der Schnellstahl- streifen kann beliebig profi@ie@ten Querschnitt baben. Andem Halter wird eine Übergangs- stelle eingearbeitet vom Querschnitt des anzuschweissenden Schnellstahles, so dass der Schweiss- grat hequem weggeschliffen we@den kann.
Der Schnellstahlstreifen a kann einzeln - falls er mittel s Pressens durch eine Matrize oder mittels Sehmiedens im Gesenk verwunden werden soll-oder aus zwei Zwillingen bsstehend-falls er mittels Verwindemaschine verwunden werden soll - verwendet werden. Im ersteren Falle, siehe Fig. i und i, muss von vornherein eine Drehspitze r an ihm angearheitet sein. Im zweiten Falle, Fig. 3 und 5, entsteht die Spitze r bei der Teilung heider Zwiilingsbohrer nach dem Verwinden an der Teilungsstelle T-S.. Wollte man einen Einzcistreifen mittels Verwindemaschine verwinden, so wäre am Schnellstahlstück ein Verwindelappen notwendig.
Dieser bedeutet Verluste an Schnellstahl, da er zusammen mit dem anschliessenden Stücke soweit die Verwindung noch nicht ausreicht, abgeschnitten werden müsste. Durch die Schweissfugen S-F findet die Verwindung der Schnellstahlstreife@ a mit dem Streifen weniger wertvollen Stahles b statt.
In Fig. 5 bis 7 erkcr. nt man an dem Schnellstahlstreifen a die vo, gearbeiteten Führungsleisten/. Man erkennt auch, dass der Schnellstahlstreifen a dünner ist als der Streifen b aus weniger wertvollem Stahl, dass der Schnellstahlstreifen a aber einen dickeren und schmälelcn Hals h hat. der den gleichen Querschnitt besitzt als der Streifen b aus weniger wertvollem Stahl. mit weichem er durch die Schweissfuge S-F ver- hu@den wird.
Am zylindrischen Halterteile b aus schweissbarem Stahle befindet sich in Fig. 9, 10 und 20 auf der einen Seite der Hals i, an der ande. en Seite der Veiwindungslappen z.
Die ge aden Längsnuten oder rillen n im Schnellstahlstreifen können beliebige Ge- @alt haben. können eingefräst oder eingewalzt oder gezogen sein. Die Nute n kann sich auch über den Hats i des Halters aus schweissbarem Stahl erstrecken und kann von gleich-
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und aus den Nuten n en@fernt, wonach beide Str@ifen zusammen verwunden werden.
Schliess ich wird der Halter mechanisch fertig bearbeitet und fertig spiralgenutet. Die
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PATENT-ANSPRÜCHE : i. Verfahren zur Herstellung ehktrisch geschweissten Spirafbohrer, dadurch gekennzeichnet. dass nach dem Anschweissen eines gera len Stückes hochwe tigen St@hles an ein Stück weniger wertvo ! ! en Stahles die. e gemeinsam soweit verwunden werden, dass die Ver-
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der Schweissung zu ermöpl. chen.