BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine nachstellbare Reibahle gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Fig. 1 und 2 zeigen den vorderen Teil einer bekannten nachstellbaren Reibahle 1 in der Seiten- bzw. Frontansicht. Diese Reibahle besitzt einen Schaft 1, von dem nur der vordere Teil gezeichnet ist. Das dargestellte Ende des Schaftes list als Schneidkopf 2 ausgebildet. Zu diesem Zweck sind im Endbereich des Schaftes 1 Nuten 3 vorhanden, die parallel zur Längsachse des Schaftes 1 verlaufen oder schraubenlinienförmig sind. Jede der Nuten 3 weist einen Boden 4 und zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 5 und 6 auf. Die Böden 4 sind koaxial zur Mantelfäche des Schaftes 1 angeordnet. An jeder der Seitenwände 5 ist je eine Schneidplatte 7 aus Hartmetall, beispielsweise durch Hartlöten, starr befestigt. Jene Teile der Schneidplatten 7 mit der Schneidekante ragen in radialer Richtung über den Schaft 1 hinaus.
Von dem einen Ende des Schaftes erstreckt sich eine Bohrung 8 parallel zur Längsachse des Schaftes 1 in diesen hinein. Diese Bohrung 8 weist zwei Abschnitte auf, von denen derjenige mit dem kleineren Durchmesser mit einem Innengewinde 9 versehen ist und der andere Abschnitt mit dem grösseren Durchmesser einen Bereich 10 aufweist, der kegelstumpfförmig ausgebildet ist und sich nach aussen hin erweitert. In das Gewinde 9 ist ein Schraubenbolzen,l 1 eingeschraubt, der an seinem äusseren Ende einen kegelstumpfförmigen Kopf 12 trägt. In der Stirnfläche 13 des Kopfes 12 befindet sich eine Vertiefung 14 mit beispielsweise sechseckigem Querschnitt zum Einsetzen eines entsprechenden Werkzeuges, damit der Schraubenbolzen 11 mit dem Kopf 12 relativ zum Schneidkopf 2 entlang der Längsachse des Schaftes 1 bewegt werden kann.
Wenn die bekannte Reibahle noch neu, d.h. ungebraucht ist, schliessen die Mantellinien der geschliffenen Innenfläche des Bereiches 10 der Bohrung 8 und der geschliffenen Aussenfläche des Kopfes 12 den gleichen Winkel mit der Längsachse des Schaftes 1 ein, so dass die ganze genannte Innenfläche auf der genannten Aussenfläche aufliegt. Daraus resultiert, dass am Anfang der Benützungszeit der bekannten Reibahle gute Arbeitsbedingungen insbesondere bezüglich der giat ä vorliegen.
Wenn sicii piopoiolal z0Y lXeBkHG zungszeit die Schneidekanten der Schneidplatten abnützen, so ist bei nachstellbaren Reibahlen vorgesehen, dass diese Abnützung der Schneidplatten durch Verstellen des kegelstumpfförmigen Kopfes 12 in. die Bohrung 8 hinein kompensiert wird, indem durch die Wirkung des kegelstumpfförmigen Kopfes eine relativ grosse, radial nach aussen wirkende Kraft auf den Schneidkopf 2 ausgeübt wird, wodurch der Durchmesser des Schneidkopfes 2 zunimmt, bis die genannte Abnützung wieder ausgeglichen ist. Bei derartigen bekannten Reibahlen können Abnützungen bis zu 1% des ursprünglichen Durchmessers ausgeglichen werden.
Diesen bekannten Reibahlen haftet der Nachteil an, dass schon nach der ersten notwendigen Nachstellung die anfänglich recht grosse Berührungsfläche zwischen der Innenfläche des Bereiches 10 der Bohrung 8 und der Mantelfäche des kegelstumpfförmigen Kopfes 12 sich auf eine schmale kreisringförmige Berührungsstelle beim Übergang vom Bereich 10 zum restlichen äusseren zylindrischen Abschnitt der Bohrung 8 reduziert, wobei diese Berührungsstelle ausserdem gegen das hintere Ende des Schneidkopfes 2 verschoben ist.
Das sprungartige Abwandern der Berührungsstelle bewirkt aber, dass keine gleichmässige Ausdehnung des Schneidkopfes 2 mehr möglich ist und dass keine gleichbleibende Qualität mehr garantiert werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine nachstellbare Reibahle zu schaffen, welcher die oben genannten Nachteile nicht anhaften.
Die erfindungsgemässe Reibahle ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.
Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Figuren beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teil einer bekannten nachstellbaren Reibahle, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 die Frontansicht der Reibahle gemäss der Fig. 1,
Fig. 3 einen Teil eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Reibahle, teilweise im Schnitt,
Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Fig. 3 in einem grösseren Massstab gezeichnet, und
Fig. 5 eine ähnliche Darstellung wie in der Fig. 4, jedoch von einer modifizierten Ausführungsform.
Das in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Reibahle unterscheidet sich gegenüber der weiter oben beschriebenen bekannten Reibahle lediglich in der Ausbildung des sich nach aussen erweiternden Bereiches 15 des äusseren Abschnittes der Bohrung 8. Alle übrigen Teile, welche die gleiche Funktion ausüben, sind ähnlich ausgebildet, wie jene Teile der bekannten Reibahle und sind daher mit den gleichen Bezugszeichen wie die in der Fig. 1 dargestellten Teile versehen.
Die Fig. 4 zeigt den Bereich des Schaftes 1 mit dem Schneidkopf 2, den sich erweiternden Bereich 15 der Bohrung 8, ein kegelstumpfförmiges Glied, das der Kopf 12 des teilweise dargestellten Schraubenbolzens 11 ist. Aus den Schnittdarstellungen der Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, dass die dem kegelstumpfförmigen Kopf 12 benachbarte Mantellinie des sich nach aussen erweiternden Bereiches 15 gekrümmt ist, wobei sich der Krümmungsmittelpunkt ausserhalb des Schneidkopfes 2 befindet. Die mit einem Kreis 16 angedeutete Berührungsstelle zwischen dem kegelstumpfförmigen Kopf 12 und der gekrümmten Innenfläche des Bereiches 15 der Bohrung 8 ist theoretisch eine kreisförmige Linie, praktisch jedoch, wegen der Elastizität der Werkstoffe, aus denen der Kopf 12 und der Schaft 1 bestehen, ein kreisringförmiges Band.
Wenn ein Nachstellen der oben beschriebenen Reibahle notwendig ist, weil sich die Schneidkanten der Schneidplatten 7 abgenützt haben, so wird, wie weiter oben beschrieben, der Schraubenbolzen 11 mit dem Kopf 12 weiter in die Bohrung 8 hineingeschraubt, um den Schneidkopf um einen entsprechenden Betrag in radialer Richtung zu expandieren, so dass die genannte Abnützung kompensiert wird.
Weil die Innenfläche des Bereiches 15 der Bohrung 8 gekrümmt ist, wandert bei diesem Vorgang die durch den Kreis 16 angedeutete Berührungsstelle bezogen auf die Fig. 3 und 4 nur ganz unmerklich nach rechts, obwohl der Teil des Schaftes 1 im Bereich des Abschnittes der Bohrung 8 mit dem grösseren Durchmesser im wesentlichen eine Kippbewegung um eine Kippstelle im Übergangsbereich zwischen dem Abschnitt mit dem grösseren Durchmesser und dem Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser der Bohrung 8 ausführt. Die unmerkliche Verschiebung der durch den Kreis 16 angedeuteten Berührungsstelle hat zur Folge, dass der Schneidkopf 2 über den ganzen Nachstellbereich an einer definierten Stelle unterstützt wird, wodurch die Bearbeitungsqualität über dem ganzen Nachstellbereich erhalten bleibt.
Die relative Lage der Berührungsstelle zum Schneidkopf 2, d. h. die Strecke x, ist von drei Grössen abhängig, nämlich vom Abstand a des Krümmungsmittelpunktes M gegenüber der Stirnfläche des Schneidkopfes 2, von der Grösse des Radius R und dem Winkel a, der von den Mantellinien des Kopfes 12 mit der Längsachse des Schraubenbolzens 11 eingeschlossen wird.
Die Strecke x soll vorzugsweise höchstens gleich der halben Länge des Schneidkopfes 2 in der Längsrichtung des Schaftes 1 sein.
Die Fig. 5 zeigt eine ähnliche Darstellung wie die Fig. 4, jedoch mit anderen Werten für die Grössen a', M' und R', wobei der Winkel a gleich geblieben ist. Die Strecke x' ist jedoch gegenüber x kleiner.
Mit den oben beschriebenen Nachstellreibahlen mit einer balligen Bohrung für die Aufnahme des kegelstumpfförmigen Kopfes 12 des Schraubenbolzens 11 wird erreicht, dass die durch den Kreis 10 angedeutete Berührungsstelle annähernd an der gleichen Stelle gehalten werden kann. Die Winkelfehler oder Veränderung der Winkel durch Nachstellen der Reibahlen hat bei der oben beschriebenen Reibahle keinen Einfluss auf deren Stabilität und auf die Genauigkeit, mit der ein Werkstück bearbeitet werden kann.
DESCRIPTION
The invention relates to an adjustable reamer according to the preamble of claim 1.
1 and 2 show the front part of a known adjustable reamer 1 in the side and front view. This reamer has a shaft 1, of which only the front part is drawn. The illustrated end of the shaft is designed as a cutting head 2. For this purpose, grooves 3 are provided in the end region of the shaft 1, which run parallel to the longitudinal axis of the shaft 1 or are helical. Each of the grooves 3 has a bottom 4 and two opposite side walls 5 and 6. The bottoms 4 are arranged coaxially to the surface of the shaft 1. A cutting plate 7 made of hard metal is rigidly attached to each of the side walls 5, for example by brazing. Those parts of the cutting plates 7 with the cutting edge protrude beyond the shaft 1 in the radial direction.
A bore 8 extends from one end of the shaft parallel to the longitudinal axis of the shaft 1 into the latter. This bore 8 has two sections, of which the one with the smaller diameter is provided with an internal thread 9 and the other section with the larger diameter has a region 10 which is frustoconical and widens outwards. A screw bolt, l 1, is screwed into the thread 9 and bears a frustoconical head 12 at its outer end. In the end face 13 of the head 12 there is a depression 14 with, for example, a hexagonal cross section for inserting a corresponding tool so that the screw bolt 11 can be moved with the head 12 relative to the cutting head 2 along the longitudinal axis of the shaft 1.
If the known reamer is new, i.e. is unused, the surface lines of the ground inner surface of the area 10 of the bore 8 and the ground outer surface of the head 12 enclose the same angle with the longitudinal axis of the shaft 1, so that the entire inner surface rests on the said outer surface. The result of this is that at the beginning of the period of use of the known reamer, there are good working conditions, particularly with regard to the giat.
If sicii piopoiolal z0Y lXeBkHG wear the cutting edges of the cutting inserts, it is provided with adjustable reamers that this wear of the cutting inserts is compensated for by adjusting the frustoconical head 12 into the bore 8 by a relatively large, radially outward force is exerted on the cutting head 2, whereby the diameter of the cutting head 2 increases until said wear is compensated again. With such known reamers, wear and tear of up to 1% of the original diameter can be compensated for.
These known reamers have the disadvantage that even after the first necessary adjustment, the initially quite large contact surface between the inner surface of the region 10 of the bore 8 and the surface area of the frustoconical head 12 forms a narrow circular contact point at the transition from the region 10 to the rest of the exterior cylindrical portion of the bore 8 is reduced, this contact point is also displaced towards the rear end of the cutting head 2.
The abrupt migration of the contact point, however, means that no uniform expansion of the cutting head 2 is possible and that no consistent quality can be guaranteed.
It is an object of the invention to provide an adjustable reamer which does not have the disadvantages mentioned above.
The reamer according to the invention is characterized by the features stated in the characterizing part of patent claim 1.
The subject matter of the invention is described in more detail below with reference to the figures, for example. Show it:
1 shows a part of a known adjustable reamer, partly in section,
2 shows the front view of the reamer according to FIG. 1,
3 shows a part of an embodiment of the reamer according to the invention, partly in section,
Fig. 4 shows a section of Fig. 3 drawn on a larger scale, and
Fig. 5 is a similar representation as in Fig. 4, but of a modified embodiment.
The embodiment of the reamer according to the invention shown in FIG. 3 differs from the known reamer described above only in the design of the outwardly widening region 15 of the outer section of the bore 8. All other parts which have the same function are similar formed like those parts of the known reamer and are therefore provided with the same reference numerals as the parts shown in FIG. 1.
FIG. 4 shows the area of the shaft 1 with the cutting head 2, the widening area 15 of the bore 8, a frustoconical member which is the head 12 of the screw bolt 11 shown in part. It can be seen from the sectional representations of FIGS. 3 and 4 that the surface line adjacent to the frustoconical head 12 of the region 15 that widens outwards is curved, the center of curvature being outside the cutting head 2. The point of contact indicated by a circle 16 between the frustoconical head 12 and the curved inner surface of the area 15 of the bore 8 is theoretically a circular line, but in practice, because of the elasticity of the materials from which the head 12 and the shaft 1 are made, a circular one Tape.
If readjustment of the reamer described above is necessary because the cutting edges of the cutting plates 7 have worn out, as described above, the screw bolt 11 with the head 12 is screwed further into the bore 8 in order to insert the cutting head by a corresponding amount radial direction to expand, so that the wear is compensated.
Because the inner surface of the area 15 of the bore 8 is curved, the contact point indicated by the circle 16 in relation to FIGS. 3 and 4 moves only imperceptibly to the right in this process, although the part of the shaft 1 in the area of the section of the bore 8 with the larger diameter essentially performs a tilting movement around a tilting point in the transition area between the section with the larger diameter and the section with the smaller diameter of the bore 8. The imperceptible displacement of the contact point indicated by the circle 16 has the result that the cutting head 2 is supported at a defined point over the entire adjustment range, as a result of which the machining quality is maintained over the entire adjustment range.
The relative position of the contact point to the cutting head 2, d. H. the distance x depends on three sizes, namely the distance a from the center of curvature M to the end face of the cutting head 2, the size of the radius R and the angle a, which is enclosed by the surface lines of the head 12 with the longitudinal axis of the screw bolt 11 .
The distance x should preferably be at most equal to half the length of the cutting head 2 in the longitudinal direction of the shaft 1.
FIG. 5 shows a representation similar to FIG. 4, but with different values for the sizes a ', M' and R ', the angle a remaining the same. The distance x 'is smaller compared to x.
With the adjustment reamers described above with a spherical bore for receiving the frustoconical head 12 of the screw bolt 11 it is achieved that the contact point indicated by the circle 10 can be held approximately at the same point. The angle error or change of the angle by adjusting the reamers has no influence on the stability of the reamer described above and on the accuracy with which a workpiece can be machined.