Mehrstufiges Werkzeug zum Senken, Reiben oder Bohren
Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrstufiges Werkzeug zum Senken, Reiben oder Bohren, mit einem Werkzeugschaft und einer Mehrzahl von Schneidstufen verschiedenen Arbeitsdurchmessers, die in der Reihenfolge ihres Arbeitsdurchmessers nacheinander auf dem Werkzeugschaft angeordnet sind.
Mehrstufige Werkzeuge dieser Art sind bereits in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Den bekannten Werkzeugen dieser Art ist jedoch allen gemeinsam, dass sie einstückig ausgebildet sind, dass also das mehrstufige Werkzeug mit einem Werkzeugkopf versehen ist, der alle Schneidstufen des Werkzeuges aufweist, wobei mindestens der Werkzeugkopf mit sämtlichen Schneidstufen eine einstückige Einheit bildet.
Nun ist aber die Beanspruchung der einzelnen Schneidstufen eines solchen mehrstufigen Werkzeuges in vielen Fällen nicht gleich, d. h. es wird beispielsweise bei jedem einzelnen Arbeitsvorgang die erste Schneidstufe stärker beansprucht als die zweite. Eine solche stärkere Beanspruchung ist leicht vorstellbar, wenn man z. B. von einem zweistufigen Senkwerkzeug ausgeht, bei dem die erste Schneidstufe zum Aufbohren einer längeren Bohrung dient und mit der zweiten Schneidstufe im Anfangsbereich der Bohrung eine Einsenkung von relativ geringer Tiefe vorzunehmen ist. In diesem Fall wird die erste Schneidstufe während der Gesamtdauer des Arbeitsvorganges, die zweite Schneidstufe jedoch nur kurzzeitig am Ende des Arbeitsvorganges beansprucht.
Es ist nun klar, dass sich bei solchen unterschiedlichen Beanspruchungen der einzelnen Schneidstufen die am stärksten beanspruchte Schneidstufe am meisten abnützt und dass dementsprechend die Lebensdauer des mehrstufigen Werkzeuges von der am stärksten beanspruchten Schneidstufe bestimmt wird. Wenn also die am stärksten beanspruchte Schneidstufe abgenützt ist, dann muss das Werkzeug durch ein neues ersetzt werden, obwohl die anderen Schneidstufen noch gar nicht voll abgenützt sind.
Die Möglichkeit, die am stärksten abgenützte Schneidestufe nach der Abnützung mit neuen Schneiden zu versehen, besteht bei solchen mehrstufigen Werkzeugen meistens nicht, weil die dazu notwendige Erhitzung in den meisten Fällen zu einem Verziehen des Werkzeuges führt, das dann ein Nachschleifen aller Stufen erforderlich machen würde.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung war daher, ein mehrstufiges Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem alle Schneidstufen bis zu ihrer vollständigen Abnützung verwendet werden können und bei dem ausserdem auch die Möglichkeit gegeben ist, die Schneiden der einzelnen Schneidstufen zu ersetzen, ohne dass dabei die Gefahr eines Verziehens des gesamten Werkzeuges in Kauf genommen werden muss.
Erfindungsgemäss wird das bei einem mehrstufigen Werkzeug der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Schneidstufen auf dem Werkzeugschaft lösbar angeordnete Schneidringe sind.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines solchen mehrstufigen Werkzeuges zeichnet sich dadurch aus, dass es zwei Schneidstufen aufweist und entsprechend mit zwei Schneidringen verschiedenen Arbeitsdurchmessers versehen ist und dass der Werkzeugschaft an seinem vorderen Ende mit Mitteln zur Befestigung des Schneidringes mit dem geringeren Arbeitsdurchmesser und Mitteln zur Fixierung der Winkellage dieses Schneidringes relativ zum Werkzeugschaft versehen ist und in einem an sein vorderes Ende anschliessenden ersten Bereich nahezu den gleichen Durchmesser wie der Arbeitsdurchmesser des an seinem vorderen Ende befestigten Schneidringes aufweist und in einem an diesen ersten Bereich anschliessenden zweiten Bereich mit Mitteln zur Befestigung des Schneidringes mit dem grö sseren Arbeitdurchmesser versehen ist,
und dass der Werkzeugschaft in dem genannten ersten Bereich mit im wesentlichen in Längsrichtung des Werkzeugschaftes verlaufenden, als Spankammern dienenden Ausnehmungen versehen ist, deren Anzahl gleich der Zahl der Schneiden des am vorderen Ende des Werkzeugschaftes befestigten Schneidringes ist und die auf dem, Umfang des ersten Bereiches derart verteilt sind, dass sich in der fixierten Winkellage des am vorderen Ende des Werkzeugschaftes befestigten Schneidringes an die hinteren Enden der Schneiden dieses Schneidringes je eine der Ausnehmungen anschliesst, und dass die genannten Mittel zur Befestigung der Schneidringe derart ausgebildet sind, dass der Schneidring mit dem geringeren Arbeitsdurchmesser von vorn und der Schneidring mit dem grösseren Arbeitsdurchmesser von hinten auf den Werkzeugschaft aufsetzbar ist.
Anhand der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt ein zweistufiges Senkwerkzeug mit einem Werkzeugschaft 1, einem am vorderen Ende des Werkzeugschaftes 1 lösbar befestigten, auf einen zylindrischen Fortsatz am vorderen Ende des Werkzeugschaftes 1 aufgesetzten ersten Schneidring 2, einem in entsprechende Nuten in dem genannten zylindrischen Fortsatz und in dem Schneidring 2 eingreifenden Keil 3 zur Fixierung der Winkellage des Schneidringes 2, einer auf einen Gewindefortsatz 4 am vorderen Ende des genannten zylindrischen Fortsatzes aufgeschraubten Mutter 5 zur Befestigung des Schneidringes 2, einem an dem Werkzeugschaft lösbar befestigten, auf einen zylindrischen Absatz am Werkzeugschaft aufgesetzten zweiten Schneidring 6,
einem in entsprechende Nuten in dem genannten zylindrischen Absatz und in dem Schneidring 6 eingreifenden Keil 7 und einer auf einen Gewindeansatz 8 am hinteren Ende des genannten zylindrischen Absatzes aufgeschraubten Mutter 9 zur Befestigung des Schneidringes 6.
Der Werkzeugschaft 1 hat bei dem in der Weich nung gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich 10 einen Durchmesser, der nahezu gleich dem Arbeitsdurchmesser des Schneidringes 2 ist. Dieser Bereich 10 ist mit in Längsrichtung des Werkzeugschaftes verlaufenden Ausnehmungen 11 versehen, die als Spankammern dienen und von denen sich je eine an jede Schneide 12 des Schneidringes 2 anschliesst.
Das in der Zeichnung dargestellte Senkwerkzeug dient zum Ausbohren einer vorhandenen zylindrischen Öffnung in einem Gussstück, z. B. zum Ausbohren eines Zylinders in einem, gegossenen Motorblock, sowie zur Herstellung einer Einsenkung am oberen Ende der Öffnung. Zum Ausbohren der zylindrischen Öffnung dient dabei der Schneidring 2 und zur Herstellung der Einsenkung der Schneidring 6. Der Bereich 10 dient dabei zur Führung des Werkzeugschaftes in der durch den Schneidring 2 ausgebohrten zylindrischen Öffnung, insbesondere beim Einsenken mittels des Schneidringes 6.
Am stärksten beansprucht und entsprechend am schnellsten abgenützt wird bei dem in der Zeichnung dargestellten Senkwerkzeug der vordere Schneidring 2, während die Beanspruchung und demgemäss die Abnützung des Schneidringes 6 in jedem Arbeitsgang wesentlich geringer ist. Sobald der Schneidring 2 vollständig abgenützt ist, wird die Mutter 5 abgeschraubt und der Schneidring 2 durch einen neuen Schneidring ersetzt und anschliessend wieder mit der Mutter 5 befestigt. Wenn nach mehrfachem Austauschen des Schneidringes 2 auch der Schneidring 6 abgestützt ist, wird dieser ebenfalls ausgetauscht. Auf diese Weise wird es möglich, erstens beide Schneidringe bis zu ihrer vollständigen Abnützung zu verwenden und zweitens im ausgebauten Zustand an den Schneidringen die Schneiden auszutauschen. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit des Werkzeuges wesentlich erhöht.