Claims (2)
1. Bohrstange für Ausbohr- oder Ausdrehwerkzeuge, bestehend aus einem Tragkörper aus einem hochmodularen Werkstoff mit einem diesen umgebenden Metallmantel, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (6) aus technischer Keramik besteht, welche von einem Metallmantel (7) mit einer maximalen Dicke von 0,5mm umgeben ist und der Metallmantel (7) durch Galvanisieren aufgebracht wird.1. boring bar for boring or boring tools, consisting of a support body made of a highly modular material with a surrounding metal shell, characterized in that the supporting body (6) consists of technical ceramics, which of a metal shell (7) with a maximum thickness of 0 , 5mm is surrounded and the metal shell (7) is applied by electroplating.
2. Bohrstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (7) aus zwei Kupferschichten, einer Nickelschicht und einer abschließenden Chromschicht besteht.2. boring bar according to claim 1, characterized in that the metal jacket (7) consists of two copper layers, a nickel layer and a final chromium layer.
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohrstange für Ausbohr- oder Ausdrehwerkzeuge zur Metallbearbeitung. Ein zweckmäßiges Anwendungsgebiet einer derartigen Bohrstange erstreckt sich auf die Herstellung genauer Bohrungen in MetalIgehäusen durch Feinausbohren.The invention relates to a boring bar for boring or boring tools for metalworking. An expedient field of application of such a drill rod extends to the production of accurate holes in MetalIgehäusen by Feinausbohren.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
ZurSteifigkeitserhöhung von Bohrstangen ist der Einsatz hochmodularer Werkstoffe bekannt. So offenbart die DE-OS 2704174; B 23 B, 29/02 eine Bohrstange, die aus einem Tragkörper aus Wolframkarbid mit einer aufgeschrumpften Metallhülse besteht. Der Einsatz von Wolframkarbid für den Tragkörper bewirkt eine hohe Steifigkeit der Bohrstange. Um diese vorteilhafte Eigenschaft ausnutzen zu können, ist eine feste Verbindung der Metallhülse mit dem Wolframkarbidkörper erforderlich. Das verlangt eine hohe Form-und Paßgenauigkeit der Grenzflächen beiderTeile, die nur durch eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit der Innenfläche der Metallhülse und der Mantelfläche des Wolframkarbidkörpers erreicht werden kann, wobei die Bearbeitung der Mantelfläche des Wolframkarbidkörpers besonders aufwendig ist. Die durch Aufschrumpfen hergestellte Reibschlußverbindung zwischen Metallhülse und Wolframkarbidkörper hält jedoch den auftretenden Biegebeanspruchungen sowie Drehmomenten bei rotierenden Bohrstangen nur ungenügend stand. Das führt zu Steifigkeitsverlusten und zur Beeinträchtigung der Bearbeitungsgenauigkeit.To increase the rigidity of boring bars, the use of highly modular materials is known. Thus, DE-OS 2704174; B 23 B, 29/02 a boring bar, which consists of a supporting body made of tungsten carbide with a shrunk-on metal sleeve. The use of tungsten carbide for the support body causes a high rigidity of the drill rod. In order to exploit this advantageous property, a firm connection of the metal sleeve to the tungsten carbide body is required. This requires a high dimensional and fitting accuracy of the interfaces of both parts, which can be achieved only by a high machining accuracy of the inner surface of the metal shell and the lateral surface of the tungsten carbide, wherein the processing of the lateral surface of the tungsten carbide body is particularly expensive. However, the frictional connection between the metal sleeve and tungsten carbide body produced by shrinkage does not adequately withstand the bending stresses and torques of rotating boring bars. This leads to stiffness losses and impairment of machining accuracy.
Ein weiterer Nachteil ergibt sich durch die zweifach höhere Dichte und damit der Masse von Wolframkarbid gegenüber Stahl. Fertigungsungenauigkeiten und konstruktive Festlegungen führen zu einer Vergrößerung der Volumenexzentrizität. Das führt bei rotierenden Bohrstangen mit großer Werkstoffdichte zu einer Erhöhung der Unwuchterscheinungen und beeinflußt die Vibrationsfestigkeit der Bohrstangen und die Bearbeitungsqualität der damit hergestellten Bohrungen. Weiterhin ist nach der DE-OS 3520923; C 04 B°, 37/02 ein Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden eines keramischen Werkstoffes mit einem plattenförmigen Metallteil bekannt. Mit Hilfe eines Flußmittels und einer Hartlotlegierung wird unter Erhitzung der keramische Werkstoff mit dem Metall hartverlötet. Zum Erzielen der angestrebten !lötverbindung ist darüber hinaus das Aufdampfen einer Metallschicht auf dem keramischen Werkstoff und das Löten unter Vakuum oder unter einer bestimmten Gasatmosphäre notwendig. Das erfordert zusätzliche Verfahrensschritte und aufwendige Ausrüstungen.Another disadvantage results from the twice higher density and thus the mass of tungsten carbide compared to steel. Manufacturing inaccuracies and design specifications lead to an increase in volume eccentricity. This results in rotating drill rods with high material density to increase the imbalance and affects the vibration resistance of the drill rods and the machining quality of the holes produced therewith. Furthermore, according to DE-OS 3520923; C 04 B °, 37/02 a method for cohesive bonding of a ceramic material with a plate-shaped metal part known. With the help of a flux and a brazing alloy is brazed while heating the ceramic material with the metal. In order to achieve the desired solder joint, moreover, vapor deposition of a metal layer on the ceramic material and soldering under vacuum or under a certain gas atmosphere is necessary. This requires additional process steps and elaborate equipment.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Als Ziel der Erfindung soll mit einer einfach gestalteten Bohrstange eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächengüte der zu bearbeitenden Flächen erreicht werden.The aim of the invention is to be achieved with a simple design boring bar high machining accuracy and surface quality of the surfaces to be machined.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrstange für Ausbohr- oder Ausdrehwerkzeuge, bestehend aus einem Tragkörper aus einem hochmodularen Werkstoff mit einem diesen umgebenden Metallmantel zu schaffen, bei der der Metallmantel mit dem hochmodularen Werkstoff eine formschlüssige Verbindung eingeht und der hochmodulare Werkstoff eine geringere Dichte als Stahl aufweist.The invention has for its object to provide a boring bar for boring or boring tools, consisting of a support body of a highly modular material with a surrounding metal shell, in which the metal shell with the highly modular material forms a positive connection and the highly modular material has a lower density as steel.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Tragkörper der Bohrstange aus technischer Keramik, z. B. AI2O3, SiC oder S13N4 besteht. Dieser Keramikkörper ist von einem galvanisch aufgebrachten Metallmantel umgeben, der sich aus mehreren Schichten zusammensetzt. Der Metallmantel hat dabei vorteilhafterweise von der Keramikoberfläche beginnend folgenden Schichtaufbau: zwei Kupferschichten, eine Nickelschicht und eine abschließende Chromschicht. Die maximale Dicke des Metallmantels beträgt 0,5mm.According to the invention this is achieved in that the supporting body of the boring bar of technical ceramics, z. B. Al 2 O 3 , SiC or S13N4 consists. This ceramic body is surrounded by a galvanically applied metal shell, which is composed of several layers. The metal shell advantageously has the following layer structure starting from the ceramic surface: two copper layers, one nickel layer and one final chromium layer. The maximum thickness of the metal shell is 0.5mm.
Die galvanisch aufgebrachten Metallschichten dringen in die Unebenheiten der Keramikoberfläche, wie Poren und Mikrorisse, ein und verbunden sich formschlüssig mit dem Keramikkörper. Das verleiht dem Metallmantel gegenüber dem Keramikkörper eine hohe Haftfestigkeit und stabilisiert die Bohrstange bezüglich Steifigkeit und Zähigkeit.The galvanically applied metal layers penetrate into the unevenness of the ceramic surface, such as pores and microcracks, and form-fittingly bonded to the ceramic body. This gives the metal shell a high adhesive strength to the ceramic body and stabilizes the boring bar for rigidity and toughness.