CH633468A5

CH633468A5 - REAMER WITH DRILLING STAGE AND STRONG UNEQUAL DIVISION OF THE REAR CUTTERS.

Info

Publication number: CH633468A5
Application number: CH1150278A
Authority: CH
Inventors: Hans-Georg Wezel; Klaus Lange
Original assignee: Wezel & Co Biax Werkzeuge
Priority date: 1977-11-12
Filing date: 1978-11-08
Publication date: 1982-12-15
Also published as: DE2750705C2; IT1101015B; ATA787278A; GB2007552B; BE871904A; IT7829406A0; FR2408422A1; LU80359A1; FR2408422B1; AT357394B; DE2750705A1; GB2007552A

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Werkzeug zum gleichzeitigen Bohren und Reiben mit stark ungleicher Teilung der Reibahlenschneiden. The invention relates to a combined tool for simultaneous drilling and reaming with a very uneven division of the reaming blades.

Aus der DE-OS 1 627 238 ist eine Reibahle mit stark ungleicher Teilung der Reibahlenschneiden bekannt. From DE-OS 1 627 238 a reamer with a very uneven pitch of the reaming blades is known.

Zur Bearbeitung von Werkstücken müssen diese vorgebohrt werden, wobei der Vorbohrdurchmesser um die übliche Reibzugabe kleiner gewählt ist als der Durchmesser der gewünschten fertigen ausgeriebenen Bohrung. To machine workpieces, they have to be pre-drilled, the pre-drilling diameter being chosen smaller by the usual friction allowance than the diameter of the desired finished reamed hole.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibahle der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der möglichst rationell exakte Bohrungen mit exakter Bohrungslage herstellbar sind. The invention has for its object to provide a reamer of the type mentioned, with the most rationally accurate holes with an exact hole position can be produced.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine im Aussendurchmesser kleinere Bohrstufe und eine im Aussendurchmesser grössere Reibstufe vor. To achieve this object, the invention provides a smaller drilling step in the outer diameter and a larger friction step in the outer diameter.

Durch die Anordnung einer Bohrstufe und einer Reibstufe können insbesondere auch beim Einsatz von NC-Maschinen in der Bearbeitungsfolge Bohren, Senken, Reiben zumindest ein Arbeitsgang, z.B. der Senkvorgang, entfallen. Damit können zusätzliche Werkzeugkosten eingespart werden, Werkzeugwechselzeiten für diesen Arbeitsgang entfallen, und auch die Werkzeuglager und Werkzeuginstandhaltungskosten werden reduziert. Da durch jeden einzelnen Bearbeitungsvorgang ein Bohrungslagefehler verursacht wird, kann durch die Vereinigung zweier Arbeitsgänge, nämlich dem Bohren und dem Reiben, mit einem Werkzeug der mögliche Lagefehler der Bohrung reduziert werden. By arranging a drilling step and a friction step, at least one operation, e.g. the lowering process. Additional tool costs can thus be saved, tool change times for this work step are eliminated, and tool storage and tool maintenance costs are also reduced. Since a bore position error is caused by each individual machining operation, the possible position error of the bore can be reduced by combining two operations, namely drilling and reaming, with one tool.

Vorteilhafte Ausgestaltung der Reibahle nach der Erfindung können mit den Massnahmen der Ansprüche 2 bis 14 erreicht werden. An advantageous embodiment of the reamer according to the invention can be achieved with the measures of claims 2 to 14.

Ein wesentlich besserer Spanabfluss unter gleichzeitiger Erhöhung der Präzision der herzustellenden Bohrung kann dadurch erreicht werden, dass die von der grössten Teilung der Schneiden eingeschlossene Spankammer tiefer ausgebildet ist als die anderen Spankammern, wobei zweckmässigerweise die den tieferen Spankammern zugeordneten Schneiden der Bohrstufe die Hauptzerspanungsarbeit des Bohrens übernehmen. A much better chip discharge with simultaneous increase in the precision of the bore to be produced can be achieved in that the chip chamber enclosed by the largest division of the cutting edges is formed deeper than the other chip chambers, with the cutting edges of the drilling step assigned to the lower chip chambers expediently taking over the main cutting work of the drilling .

Zweckmässig wird bei einer Reibahle mit einer stirnseitig vorgesehenen Zentrierung die Tiefe der von der grössten Teilung der Schneiden eingeschlossenen Spankammer nur bis nahe an die stirnseitige Zentrierung ausgebildet, um deren Zentrierfunktion nicht zu beeinträchtigen. In the case of a reamer with a centering provided on the end face, the depth of the chip chamber enclosed by the largest division of the cutting edges is expediently formed only up to close to the end face centering in order not to impair its centering function.

In vorteilhafter Weise kann der Bohranschnittwinkel zwischen —10 und + 30° liegen, wobei bei einem Bohranschnittwinkel zwischen etwa 0 und -10° selbst bei einem Lagefehler der vorgebohrten Bohrung dieser Fehler wieder korrigiert werden kann und dabei mit der Reibahlenstufe trotz dieser Korrektur eine kreisformgenaue Bohrung erreichbar ist. Bei einem solchermassen gewählten Bohranschnittwinkel sind die Auslenkkräfte minimiert, so dass das Werkzeug auch bei einem etwas exzentrischen Bohrvorgang nicht aus seiner Sollage verdrängt wird. Advantageously, the cutting angle can be between -10 and + 30 °, with a cutting angle between about 0 and -10 °, this error can be corrected even in the event of a position error of the pre-drilled hole, and with the reamer step, despite this correction, an exact circular hole is achievable. The deflection forces are minimized at such a selected drilling chamfer angle, so that the tool is not displaced from its target position even during a somewhat eccentric drilling process.

Die Schneiden und die Spankammern können für die Bearbeitung kurzspanender Werkstoffe gerade genutet und für die Bearbeitung langspanender Werkstoffe mit einem Drallwinkel bis zweckmässigerweise etwa 12° ausgebildet sein. The cutting edges and the chip chambers can be straight grooved for the machining of short-chipping materials and can be designed with a swirl angle of up to approximately 12 ° for the machining of long-chipping materials.

Eine besonders lange Lebensdauer des Werkzeugs kann dadurch erzielt werden, dass die Schneiden der Bohrstufe durch Hartmetallwendeplatten gebildet sind, die leicht gewendet und ausgetauscht werden können. Zweckmässigerweise sind dann symmetrisch zwei Hartmetallwendeplatten vorgesehen. In diesem Fall ist es auch nicht erforderlich, für die Bohrstufe Stützzähne vorzusehen, da eine solche Werkzeugausführung erst ab etwa 28 mm Durchmesser sinnvoll realisierbar ist und hier das Werkzeug eine genügende Eigen-steifigkeit besitzt, so dass die nachfolgende Reibahlenstufe präzise und kreisformgenaue Bohrungen erzeugt. A particularly long service life of the tool can be achieved in that the cutting edges of the drilling step are formed by hard metal indexable inserts which can be easily turned and exchanged. Two carbide inserts are then expediently provided symmetrically. In this case, it is also not necessary to provide support teeth for the drilling step, since such a tool design can only be sensibly implemented from a diameter of approximately 28 mm and here the tool has sufficient inherent rigidity so that the subsequent reaming step produces precise and circular holes.

Zur Vereinfachung der Herstellung weisen sowohl die Schneiden der Bohrstufe als auch die Reibahlenschneiden dieselbe ungleiche Teilung auf, wobei die Durchmesserunterschiede der üblichen Reibzugabe entsprechen können. To simplify production, both the cutting edges of the drilling step and the reaming cutting edges have the same unequal division, the diameter differences being able to correspond to the usual friction allowance.

Zur Erzielung einer höheren Standzeit sind vorteilhaft die Schneiden der Bohrstufe und/oder der Reibstufe durch aufgelötete Hartmetallplatten gebildet. To achieve a longer service life, the cutting edges of the drilling step and / or the friction step are advantageously formed by soldered hard metal plates.

Insbesondere bei Reibahlen kleinerer Durchmesser kann vorteilhaft das ganze Werkzeug aus Hartmetall bestehen, Particularly in the case of reamers with smaller diameters, the entire tool can advantageously consist of hard metal,

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30 30th

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das dann wegen der hohen Materialsteifigkeit besonders formsteif ist, wobei so gegenüber den üblichen Reibahlen bezüglich der Bohrungslage exaktere Bohrungen herstellbar sind. which is then particularly dimensionally stable due to the high material rigidity, so that more precise bores can be produced compared to the usual reamers with regard to the bore position.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind sowohl bei der Bohrstufe als auch bei der Reibstufe jeweils sechs Schneiden vorgesehen, von denen jeweils zwei symmetrisch zur Mittelachse angeordnet sind, wobei die Winkel zwischen den Schneiden etwa 60,45 und 75° betragen. Die tiefste Spankammer wird dabei im Teilungswinkel von 75° vorgesehen, wobei die Tiefe der Spankammer etwa 30% des Reibdurchmessers betragen kann, wodurch ein besonders guter Span-abfluss auch bei langspanenden Werkstoffen ermöglicht wird. In a preferred embodiment, six cutting edges are provided both in the drilling step and in the friction step, two of which are each arranged symmetrically to the central axis, the angles between the cutting edges being approximately 60.45 and 75 °. The deepest chip chamber is provided at a pitch angle of 75 °, the depth of the chip chamber being around 30% of the friction diameter, which enables particularly good chip drainage even with long-chipping materials.

Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen: Preferred embodiments of the subject matter of the invention are described below with reference to the drawings. Show:

Fig. 1 eine Teilansicht einer Reibahle mit Hartmetallplatten teilweise geschnitten, 1 is a partial view of a reamer partially cut with hard metal plates,

Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Reibahle gemäss dem Pfeil II in Fig. 1, 2 is an end view of the reamer shown in FIG. 1 according to arrow II in FIG. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht einer Vollhartmetallreibahle, Fig. 4 eine Teilansicht einer Reibahle mit einer Bohrstufe mit Hartmetallwendeplatten, 3 is a partial view of a solid carbide reamer, FIG. 4 is a partial view of a reamer with a drilling step with hard metal inserts,

Fig. 5 eine Stirnansicht gemäss dem Pfeil V der in Fig. 4 dargestellten Reibahle und Fig. 5 is an end view according to arrow V of the reamer shown in Fig. 4 and

Fig. 6 eine andere Ausführungsform einer Reibahle mit Hartmetallwendeplatten. Fig. 6 shows another embodiment of a reamer with hard metal inserts.

Beim in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Reibahle sind am Umfang verteilt sechs Schneiden 1,1', 2,2', 3, 3' bildende Hartmetallplatten 4,4', 5, 5', 6, 6' an Zähnen 1, T, 8, 8', 9,9' angelötet, wobei vor den Hart-metallplatten 4,4', 5, 5', 6, 6'jeweils Spankammern 10,10', 11,11', 12,12' zum Abgang der Späne vorgesehen sind. Die Teilung zwischen den einzelnen Schneiden ist ungleich. Der Teilungswinkel zwischen den Schneiden 1 und 2 bzw. 1', 2' beträgt beim Ausführungsbeispiel 60°, während der Teilungswinkel zwischen den Schneiden 2 und 3 bzw. 2', 3' 45° und der Teilungswinkel zwischen den Schneiden 3 und V bzw. y und 1 75° beträgt. Die Schneiden 1 und 1' sind als Hauptschneiden der Bohrstufe ausgebildet, die zugeordneten Spankammern 10,10' sind deshalb besonders tief eingeführt. In the embodiment of a reamer shown in FIGS. 1 and 2, six cutting edges 1,1 ', 2,2', 3, 3 'forming hard metal plates 4,4', 5, 5 ', 6, 6' are distributed around the circumference of teeth 1, T, 8, 8 ', 9.9' soldered, whereby in front of the hard metal plates 4.4 ', 5, 5', 6, 6 'each chip chambers 10.10', 11.11 ', 12.12 'are provided for the removal of the chips. The division between the individual cutting edges is uneven. The pitch angle between the cutting edges 1 and 2 or 1 ', 2' is 60 ° in the exemplary embodiment, while the pitch angle between the cutting edges 2 and 3 or 2 ', 3' is 45 ° and the pitch angle between the cutting edges 3 and V or y and 1 is 75 °. The cutting edges 1 and 1 'are designed as main cutting edges of the drilling step, the associated chip chambers 10, 10' are therefore inserted particularly deep.

Die Schneiden 1, 1', 2,2', 3, 3' der Hartmetallplatten 4 bis 6 sind im Durchmesser abgesetzt. Die an der Werkzeugspitze angeordnete Bohrstufe 13 hat einen kleineren Durchmesser als die länger ausgebildete Reibstufe 14 mit grös-s serem Durchmesser. Stirnseitig ist die Reibahle mit einer Zentrierung 15 versehen, die zum Einspannen des Werkzeugs beim Nachschleifen dient. Die Tiefe der Spankammern 10, 10' ist so gewählt, dass die volle Wirksamkeit der Zentrierung 15 gewährleistet ist. The cutting edges 1, 1 ', 2,2', 3, 3 'of the hard metal plates 4 to 6 are offset in diameter. The drilling stage 13 arranged on the tool tip has a smaller diameter than the longer-designed friction stage 14 with a larger diameter. On the face side, the reamer is provided with a centering 15, which is used to clamp the tool during regrinding. The depth of the chip chambers 10, 10 'is selected so that the full effectiveness of the centering 15 is ensured.

io Die Schneiden 1, 1', 2,2', 3, 3' sind stirnseitig mit einem Bohranschnittwinkel 16 ausgebildet, der 30° betragen kann, während der Anschnittwinkel 17 der Reibstufe 45° beträgt. Sollen mit der Reibahle auch Bohrungen mit geringen Lagefehlern lagerichtig aufgebohrt und ausgerieben werden, so i5 wird der Bohranschnittwinkel 16 klein bis negativ gewählt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist beispielsweise der Bohranschnittwinkel 16 0°. Bei diesem Ausfühningsbeispiel handelt es sich um ein Vollhartmetallwerkzeug mit schrägverlaufenden Schneiden 1,1', 2,3 mit einem Drallwin-20 kel 18 von 12°. The cutting edges 1, 1 ', 2.2', 3, 3 'are formed on the end face with a drilling gating angle 16, which can be 30 °, while the gating angle 17 of the friction stage is 45 °. If the reamer is also to be used to drill and drill holes with minor position errors in the correct position, then i5 the drilling cut angle 16 is selected to be small to negative. In the exemplary embodiment in FIG. 3, the drilling lead angle is 16 °, for example. This exemplary embodiment is a solid carbide tool with oblique cutting edges 1,1 ', 2,3 with a twist angle 20 of 18 ° of 12 °.

Werkzeuge mit schrägverlaufenden Schneiden werden für langspanende Werkstoffe verwendet, während achsparallele Schneiden für kurzspanende Werkstoffe Verwendung finden. Tools with angled cutting edges are used for long-chipping materials, while axes with parallel axes are used for short-chipping materials.

25 25th

Bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Werkzeug ist die Reibstufe 14 entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ausgebildet, während die Bohrstufe 13 durch nur zwei an der Werkzeugspitze angeordnete Hartmetall-30 wendeplatten 19,19' gebildet ist. Diese hat den Vorteil, dass die wesentlich stärker beanspruchte Bohrstufe 13 durch Wenden der Hartmetallwendeplatten 19,19' eine wesentlich längere Lebensdauer aufweist. In the tool shown in FIGS. 4 and 5, the friction stage 14 is designed in accordance with the embodiment of FIGS. 1 and 2, while the drilling stage 13 is formed by only two hard metal inserts 19, 19 'arranged on the tool tip. This has the advantage that the drilling step 13, which is subject to much greater stress, has a significantly longer service life due to the turning of the hard metal turning plates 19, 19 '.

35 Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 beträgt der Bohranschnittwinkel 16 etwa 30°, während er beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 0° beträgt. Durch entsprechende Einsteilvorrichtungen kann der Bohranschnittwinkel 16 hier auch negativ, beispielsweise bis —10°, eingestellt werden, um die auf 40 die Schneiden wirkenden Auslenkkräfte zu minimieren, um so auch Bohrungen mit Lagefehlern noch massgenau aufbohren und ausreiben zu können. 35 In the exemplary embodiment in FIG. 4, the drilling lead angle 16 is approximately 30 °, while in the exemplary embodiment in FIG. 6 it is 0 °. Appropriate adjusting devices can also be used to set the drilling gating angle 16 negatively, for example down to −10 °, in order to minimize the deflection forces acting on the cutting edges, so that bores with position errors can also be drilled out and reamed accurately.

s s

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

633 468

1. Reamer with drilling step and strongly uneven division of the reaming blades, characterized in that a smaller drilling step (13) in the outside diameter and a larger grinding step (14) in the outside diameter is provided.

2. Reamer according to claim 1, characterized in that the chip chamber (10,10 ') enclosed by the largest division of the cutting edges (1,3'; 3,1 ') is formed deeper than the other chip chambers (11,12).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Reamer with a centering provided on the end face according to claim 1 or 2, characterized in that the depth of the chip chamber (10, 3 ', 3.1') enclosed by the largest division of the cutting edges (10, 10 ') is close to the Frontal centering (15) is sufficient (Fig. 5).

4. Reamer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cutting angle (16) is -10 to + 30 °.

5. Reamer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the helix angle (18) is 0 to 12 °.

6. Reamer according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cutting edges (19, 19 ') of the drilling step (13) are formed by hard metal inserts (19, 19').

7. Reamer according to claim 6, characterized in that two carbide inserts (19, 19 ') are provided symmetrically.

8. Reamer according to one of claims 1 to 5, characterized in that both the cutting edges (1,1 ', 2, 2', 3, 3 ') of the drilling step (13) and the reamer cutting edges have the same uneven pitch.

9. Reamer according to one of claims 1 to 8, characterized in that the difference in diameter between the drilling step (13) and the grinding step (14) corresponds to the usual friction allowance.

10. Reamer according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cutting edges (1,1 ', 2,2', 3, 3 ') of the drilling step (13) and / or the grinding step (14) by soldered hard metal plates ( 4, 5, 6) are formed.

11. Reamer according to one of claims 1 to 9, characterized in that it consists entirely of hard metal.

12. Reamer according to one of claims 1 to 11, characterized in that six cutting edges (1, 1 ', 2,2', 3, 3 ') are provided on the friction part, two of which are arranged symmetrically to the central axis and the angles be about 60.45 or 75 ° between the cutting edges.

13. Reamer according to claim 2 or 3, characterized in that the depth of the deep chip chambers (10, 10 ') is approximately 30% of the diameter of the reamer.

14. Reamer according to one of claims 1 to 13, characterized in that the cutting edges and optionally their support teeth have a round chamfer, the radius of which is greater than the radius of the round chamfers of the secondary cutting edges.