DD142673A1

DD142673A1 - Werkzeug zum kernbohren

Info

Publication number: DD142673A1
Application number: DD21196279A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Berthold; Kurt Richter; Reinhold Walter
Original assignee: Wolfgang Berthold; Kurt Richter; Reinhold Walter
Priority date: 1979-04-03
Filing date: 1979-04-03
Publication date: 1980-07-09

Abstract

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines einfachen Bohrwerkzeuges mit selbstzentrierenden Eigenschaften. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Herstellung eines Werkzeuges zum Kernbohren, bei dem die wirksamen Wendeschneidplatten so angeordnet sind, daß sich das Bohrwerkzeug freischneidet, die resultierenden Schnittkräfte an den Wendeschneidplatten gegenseitig ausgeglichen werden und ein selbständiges Auswerfen des ausgebohrten Kernes bei waagerechter Bearbeitung eintritt. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die wirksame Schneidkante einer Wendeschneidplatte den Bereich zwischen der Werkzeugkernbohrung und den Außendurchmesser des rohrförmigen Schaftes überdeckt und die andere Wendeschneidplatte in radialer Richtung so angeordnet ist, daß eine Schneidenecke innerhalb des Schneidbereiches der wirksamen Schneidkante der erstgenannten Wendeschneidplatte liegt und eine Schneidenecke an den Außendurchmesser des rohrförmigen Schaftes so weit hervorsteht, daß sie den Schneidbereich der äußeren Schneidenecke der erstgenannten Wendeschneidplatte überragt und die andere Wendeschneidplatte mit ihrer Schneidenecke in axialer Richtung vor der wirksamen Schneidkante der erstgenannten Wendeschneidplatte hervorsteht. - Fig.2 -

Description

• Eitel der Erfindung . :..

Werkzeug zum Kernbohren .

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf ein Werkzeug zum Bohren ins Volle bei kleinen und mittleren Bohrtiefen nach dem'Prinzip des.Kernbohrens«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Erfüllung der Zerspanungsfunktion befinden sich bei bekannten Kernbohrwerkzeugen eine oder mehrere Schneidplatten an der Stirnseite des Werkzeughohlkörpers. Die .Schneidplatte η sind dabei so angeordnet, daß sich deren wirksame Schneidkanten in radialer Richtung überlappen, in axialer Richtung versetzt zueinander stehen und unterschiedliche Einstellwinkel zueinander aufweisen« Heben der Spanteilung soll damit auch ein Ausgleich der wirkenden Schnittkräfte an den einzelnen Schneidplatten erreicht v/erden.

Aus dem DE-GM 74 02881: B 23 B, 51/04 ist ein Bohrkopf zum Kern- oder Vollbohren mit mehreren an einer Stirnseite angeordneten Schneidplatten bekannt. Die v/irksamen Schneidkanten der Schneidplatten befinden sich mit unterschiedlichem radialen Abstand zur Bohrerachse und haben in Bohrrichtung eine solche Lage, daß die eine wirksame Schneidkante der einen Schneidplatte wenigstens teilweise vor der wirksamen Schneid-

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kante der anderen Schneidplatte hervorsteht«, Dabei ist die iii Bohrrichtung tiefer liegende Schneidkante der einen Schneidplatte mit einer Schneidenecke in der Projektion der Schneidrichtung zwischen den Schneidenecken der wirksamen Schneidkante der anderen Schneidplatte angeordnet. Der beschriebene Bohrkopf trägt an seinem Umfang versetzt befestigte,vorspringende Führungsleisten« Mit dieser Anordnung der Schneidplatten ist es möglich, schmale für die Spanabfuhr günstige Späne zu erhalten. Diese Schneidplattenanordnung hat jedoch den· Mangel, daß eine einwandfreie zentrierende Y/irkung nicht erreicht wird. Deshalb sind Mhrungsleisten am Umfang des Bohrkopfes erforderlich. Das hat eine Erhöhung des'Aufwandes zur Herstellung des Bohrwerkzeuges zur Folge. ·

Bin weiterer Nachteil besteht darin, daß bei waagerechter Bearbeitung von Durchgangsbohrungen der ausgebohrte Kern manuell aus dem Werkzeug entfernt werden muß.

Ziel der Erfindung;

Als Ziel der Erfindung soll ein einfaches Bohrwerkzeug mit seIbstzentrierenden Eigenschaften geschaffen werden, mit dem ein vorteilhaftes Kernbohren bei kleinen und mittleren Bohrtiefen erreicht v/ird und bei dem die selbständige Beseitigung des ausgebohrten Kernes bei waagerechter Bearbeitung erfolgt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die in der Charakteristik der bekannten technischen Lösungen beschriebenen Mangel lassen sich auf folgende Ursachen zurückführen:

Während des Bohrvorganges erfolgt nur ein teilweiser Ausgleich der an den Wendeschneidplatten auftretenden Schnittkräfte. Die zum Ausgleich der seitlichen Schnittkräfte'erforderlichen Führungs- und Druckleisten vergrößern die Anzahl

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der für dac Bohrwerkzeug erforderlichen Teile. Desweiteren verbleibt bei der waagerechten Bearbeitung'von'Durchgangs-· bohrungen der ausgebohrte Kern, im Werkzeug»

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zum Kernbohren mit einem rohrförmigen Schaft, an dessen'" umfang sich Sparmuten befinden, die an ihrem stirnseitigen Ende des rohrförmigen Schaftes je eine Ausnehmung zur Aufnahme von mindestens zwei Wendeschneidplatten aufweisen, die mit unterschiedlichem radialen Abstand zur Werkzeugachse angeordnet sind, zu schaffen, bei dem die wirksamen Wendeschneidplatten so angeord.net sind, daß sich die resultierenden Schnittkräfte jeder Wendeschneidplatte gegenseitig ausgleichen und ein·selbständiges Auswerfen des ausgebohrten Kernes' bei waagerechter Bearbeitung eintritt.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß.die wirksame Schneidkante einer Wendeschneidplatte den Bereich zwischen der Werkzeugkerribohrung und den Außendurchmesser des rohrförmigen Schaftes überdeckt und die andere Wendeschneidplatte in radialer Richtung so angeordnet ist, daß eine Sehneiden« ecke innerhalb des Schneidbereiches der wirksamen Schneidkante der erstgenannten Wendeschneidplatte liegt und eine Schneidenecke an dem Außendurchmesser des rohrförmigen Schaftes so weit hervorsteht, daß sie den Schneidbereich der äußeren Schneidenecke der erstgenannten 'Wendeschneidplatte überragt und die andere Wendeschneidplatte mit ihrer Schneidenecke in axialer Richtung vor der wirksamen Schneidkante der erstgenannten Wendeschneidplatte hervorsteht,

Zur Erreichung schmaler für die Spanabfuhr günstiger Späne wird die Schnittbreite der außenliegenden Wendeschneidplatte· ·.· durch die andere auf die Spitze gestellte Wendeschneidplatte geteilt.

TJm eine vorteilhafte äußere .Spanabfuhr ,zu gev/älirleisten_s bildet die wirksame Schneidkante der'äußeren Wendeschneidplatte

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einen Einstellwinkel von größer als 90 zur Bohrungswand und die Spannuten im rohrförmigen Schaft verlaufen gewendelt. .

Das selbständige Auswerfen des ausgebohrten Kernes bei waagerechter Bearbeitung von Durchgangsbohrungen erfolgt durch einen federbelasteten Auswerferbolzen, der in der Bohrung des rohrförmigen Schaftes gleitend angeordnet und durch einen federbelasteten Sicherungsbolzen vor Herausfallen gesichert ist.

Hach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die innere Kühlmittelzufuhr zu den Werkzeugschneiden dadurch gesichert, daß sich im Auswerferbolzen eine Bohrung befindet, die in eine an der unteren Stirnseite des Auswerferbolzens eingearbeitete und bis zum Außendurchmesser des freigebohrten Kernes reichende Hut mündet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist" nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert

Ih den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

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Pig. T: eine stirnseitige Ansicht eines Werkzeuges zum Kernbohren

Pig« 2: eine Seitenansicht vom schaft se it igen Ende des -'..., Bohrers gemäß Pig. 1 mit ausgebohrtem Werkzeugkern und zurückgeschobenem Auswerferbolzen

Pig. 3: das Bohrwerkzeug im Eingriff und die von den wirksamen Schneidkanten der Wendeschneidplatten erzeugten Schnittlinien

Das Werkzeug zum Kernbohren besteht aus einem rohrförmigen Schaft 1, an dessen Umfang sich gewendelte Spannuten 2, 3 be finden, die am sehneidenseitigen Ende des rohrförmigen Schaf

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tes 1 beginnen und an dessen anderem Ende auslaufen· Am stirnseitigen Ende des rohrförmigen Schaftes 1 sind an den Spannuten 2, 3 Wendeschneidplatten 4, 5 in de einer Ausnehmung formschlüssig aufgenommen und durch je eine Schraube darin befestigt. Die Wendeschneidplatten 4? 5 haben als Auflagefläche die Form eines gleichseitigen Dreieckes und sind mit einer zentralen Durchgangsbohrung versehen. Weiterhin sind die Wendeschneidplatten 4, 5 180° gegenüberliegend und mit unterschiedlichem radialen Abstand zur Werkzeugachse 7 angeordnet.

Die Wendeschneidplatte 4 erfaßt mit ihrer wirksamen Schneidkante 8 eine Schnittbreite, die den Bereich zwischen einer Werkzeugkernbohrung 9 und den Außendurchmesser des rohrförmigen Schaftes 1 geringfügig überragt· Die Lage der Wendeschneidplatte 4 ist so gewählt, daß ihre wirksame Schneidkante 8 einen Winkel^ von größer als 90° zur Bohrungswand bildet. Die Wendeschneidplatte 5 ist in radialer Richtung so angeordnet, daß eine Schneidenecke 10 die Schnittbreite der wirksamen Schneidkante 8 der Wendeschneidplatte 4 teilt und eine Schneidenecke 11 an dem Außendurchmesser des rohrförmigen Schaftes 1 so weit hervorsteht, daß sie den Schneidbereich der äußeren Schneidenecke der Wendeschneidplatte 4 überragt· In axialer Richtung hat die Wendeschneidplatte 5 eine solche Lage, daß ihre Schneidenecke 10 vor der wirksamen Schneidkante 8 der Wendeschneidplatte 4 hervorsteht»

In der Werkzeugkembohrung 9 ist ein federbelasteter Auswerferbolzen 12 gleitend gelagert, der durch einen Sicherungsbolzen 18 in seiner unteren Lage und mit der Stirnseite des rohrförmigen Schaftes 1 abschließend arretiert wird« Der Auswerferbolsen 12 besitzt eine von einer Planseite 13 zum Umfang des Auswerferbolzens 12 ansteigende Einlaufschräge 14 sowie eine zur unteren Stirnseite des Auswerferbolzens 12 abfallenden Auslaufschräge 15* Der Auswerferbolzen 12 ist weiterhin mit einer Durchgangsbohrung 16 versehen, die in eine an der unteren Stirnseite des Auswerferbolzens 12 einge-

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arbeitete und bis an die Auslaufschräge 15 reichende Hut 17 mündet·

Der Sicherungsbolzen 18 ist im unteren Teil des rohrförmigen Schaftes 1 quer zur Bewegungsrichtung des Auswerferbölzens 12 gleitend gelagert und durch eine Druckfeder 19 belastet, die durch eine Stiftschraube 20 eingestellt wird.

Das Kernbohren mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug geschieht folgendermaßen:

Zuerst schneidet die Schneidenecke 10 der Wendeschneidplatte 5 das Werkstück an. Dabei wird eine zentrierende "Wirkung für das Werkzeug erreicht und gleichzeitig erfolgt eine Spanteilung der Schnittbreite der nacheilenden Schneidkante 8 der Wendeschneidplatte 4. Ihre innenliegende Schneidenecke bestimmt den Durchmesser des freizubohrenden Werkstückkernes 22 und ihre außenliegende Schneidenecke bearbeitet einen Bohrungsdurchmesser. Dieser Bohrungsdurchmesser wird nach weiterer Zerspanungsarbeit von der Schneidenecke 11 der Wendeschneidplatte 5 auf den Fertigdurchmesser angebohrt (Pig. 3). Bei diesem Zerspanungsvorgang erfolgt durch die Schneidenecken 10, 11 der Wendeschneidplatte 5 ein vollständiger Ausgleich der-von der Wendeschneidplatte 4 erzeugten seitlichen Schnittkräfte, so daß zusätzliche Druck- und Führungsleisten am Umfang des Bohrwerkzeuges nicht mehr notwendig sind.

Durch die Lage der wirksamen Schneidkante 8 zur Bohrungswand unter einem Einstellwinkel von größer als 90°, wird vorteilhaft die Spanabfuhr nach außen in die Spannuten 2, 3 unterstützt. Das zur Erhöhung der Zerspanungsleistung zugeführte KühlmittGl gelangt mit geringem Druck durch den Werkzeugschaft in die Werkzeugkernbohrung 9, über die Durchgangsbohrung 16, die Nut 17 in den Zwischenraum zwischen Werkstückkern 22 und Werkzeugkembohrung 9 bis an die wirksamen Schneidkanten der Wendeschneidplatten 4, 5₅ lauft über die Spannuten 2, 3 wieder ab und spült dabei die Späne von den Schneiden weg.

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Bei der waage recht en Bearbeitung von Durchgangsbohrungen kommt eine Vorrichtung zum Auswerfen des ausgebohrten Werkstückkernes 22 zur Anwendung* Während des Bohrvorganges wird durch den Werkstückkern 22 der Auswerferbolzen 12 in der Werkzeugkernbohrung 9 nach innen geschoben und dabei die Druckfeder 21 gespannt (Fig, 2) «Im Moment des Durchbohrens drückt der unter Federkraft stehende Auswerferbolzen 12 den ausgebohrten Werkstückkern 22 aus dem Werkzeiig. Das Herausfallen des Auswerferbelζens 12 aus der Werkzeugkernbolirung 9 wird durch den Sicherungsbolzen 18 verhindert, ""} indem, dieser an die Planseite 13 anschlägt₀

Der technische Effekt der Erfindung ist darin begründet, daß aufgrund der zentrierenden Wirkung und des Ausgleiches der seitlichen Schnittkräfte das bisherige Bestücken desBohrkörpers mit Druck- oder Pührungsleisten nicht mehr erforderlich ist* Beim ZerspanungsVorgang schneidet sich das erfindungsgemäße Werkzeug zum Kernbohren selbst frei» Das bewirkt eine geringe 'Wärmeentwicklung und vereinfacht somit die Kühlung des Werkzeuges in der Form, daß die Kühlmittelzufuhr mit geringen Drücken ohne Verwendung spezieller Abdichtungen am Bohrer und ohne Einsatz spezieller Kühlmittelemulsionen vorgenommen werden kann-.

Die ökonomischen Auswirkungen durch diese Vorteile liegen in der kostengünstigen Herstellung des Bohrers, in vereinfachten Anlagen an der Maschine zur Kühlmittelzufuhr und in einer Erhöhung der Funktionssicherheit beim Bohren, indem die Gefahr des Festfressens des Bohrers nicht eintritt«

Claims

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Erfindungsanspruch

I· Werkzeug zum Kernbohren mit einem rohrförmigen Schaft, an dessen Umfang sich Spannuten befinden, die an ihrem stirnseitigen Ende des rohrförmigen Schaftes je eine Ausnehmung zur Aufnahme von mindestens zwei Wendeschneidplatten aufweisen, die mit unterschiedlichem radialen Abstand zur Werkzeugachse angeordnet sind,
gekennzeichnet dadurch,

daß die wirksame Schneidkante (8) einer Wendeschneidplatte (4) den Bereich zwischen einer Werkzeugkernbohrung (9) und den Außendurchmesser des rohrförmigen Schaftes (1) überdeckt und die andere Wendeschneidplatte (5) in radialer Richtung so angeordnet ist, daß eine Schneidenecke (10) innerhalb des Schneidbereiches der wirksamen Schneidkante (8) der Wendeschneidplatte (4) liegt und eine Schneidenecke (11) an den Außendurchmesser des rohrförmigen Schaftes (1) so weit hervorsteht, daß sie den Schneidbereich der äußeren Schneidenecke der Wendeschneidplatte (4) parallel zur Werkzeugachse überragt und die Y/endeschneidplatte (5) mit ihrer Schneidenecke (10) in axialer Richtung vor der wirksamen Schneidkante (8) der Wendeschneidplatte (4) hervorsteht.
2. Werkzeug nach Punkt 1·,
gekennzeichnet dadurch,

daß die Schneidenecke (10) der Wendeschneidplatte (5) den Schneidbereich der wirksamen Schneidkante (8) der V/endeschneidplatte (4) teilt·
•3-

3· Werkzeug nach Punkt 1. und 2.,

gekennzeichnet dadurch,

daß die wirksame Schneidkante (8) der Wendeschneidplatte (4) einen Winkel (<*£.) von größer als 90° zur Bohrungswand bildet.
4. Werkzeug nach Punkt 1. bis 3·₅

gekennzeichnet dadurch,

daß die Spannuten (2, 3) im rohrförmigen Schaft (1) gewendelt verlaufen.
5· Werkzeug nach Punkt 1. bis 4·,
gekennzeichnet dadurch,

daß in der Werkzeugkernbohrung (9) ein kraftbelasteter Auswerferbolzen (12) gleitend angeordnet ist. und sich ein kraftbelasteter Sicherungsbolzen (18) quer zur Eewegungsrich« tung des Auswerferbolzens (12) befindet»
6· Werkzeug nach Punkt 5·,
gekennzeichnet dadurch,

daß sich im Auswerferbolzen (12) eine Durchgangsbohruhg (16) befindet, die in eine an der unteren Stirnseite des Auswerferbolzens (12) eingearbeitete und bis an eine Auslauf-...'' schräge (15) reichende Mut (17) mündet»

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