DE10121986A1 - Mehrschneidenreibahle mit innerer Kühlmittelzufuhr - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Mehrschneidenreibahle, bestehend aus einem Schaftteil mit einem an dessen Innern in axialer Richtung verlaufenden Kanal für das Kühlschmiermittel und einem mit dem Schaftteil koaxial verbundenen, die Werkzeugschneiden und die Spannuten aufweisenden Schneidkopf, wobei der Schaftteil und der Schneidkopf vermittels einer aus Bohrung und Zapfen gebildeten kraftschlüssig wirkenden Einsteckverbindung miteinander verbunden sind, und wobei nach dem Kennzeichnen der Erfindung DOLLAR A - der Zapfen (3) der Einsteckverbindung als zylindrischer Passzapfen am Schneidenteil (2) angeformt, während die zugehörige Bohrung (5) als Passbohrung im Schaftteil (4) ausgebildet ist; DOLLAR A - das Schneidenteil (2) mit Spannnuten (6) ausgestattet ist, deren Auslaufbereich sich über die gesamte Zapfenlänge hin erstreckt; DOLLAR A - im hinteren Bereich der Bohrung (5) im Mündungsbereich der den Schaftteil (4) durchgreifenden Kühlschmiermittelbohrung (9) eine Freimachung (8) ausgebildet ist; DOLLAR A - die Einsteckverbindung durch ein im Wesentlichen vom Schaftteil (4) bewirktes Aufschrumpfen hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrschneidenreibahle, bestehend aus einem Schaftteil mit einem in dessen Innern in axialer Richtung verlaufenden Kanal für das Kühlschmiermittel und einem mit dem Schaftteil koaxial verbundenen, die Werkzeugschneiden und die Spannuten tragenden Schneidkopf.

Es ist bereits bekannt, sowohl Bohrwerkzeuge als auch Reibwerkzeuge, die mit innerer Kühlmittelzuführung ausgestattet sind, mehrteilig aufzubauen und aus einem zur Aufnahme des Werkzeuges in der Arbeitsspindel bestimmten Schaftteil und aus einem die Werkzeugschneiden tragenden Schneidkopf zusammen zu setzen.

Diese mehrteiligen Ausführungsformen besitzen den Vorzug, dass der eigentliche aktive Werkzeugteil, der Schneidkopf, aus einem leistungsfähigeren aber teureren Werkstoff, z. B. Hartmetall oder Keramik, hergestellt werden kann, während das Werkzeugschaftteil aus einem billigeren aber auch leichter zu bearbeitenden Werkzeugstahl bestehen kann, so dass insgesamt betrachtet das Werkzeug dennoch kostengünstig bleibt.

Bei diesem Werkzeugtyp, dem in der Werkzeugtechnik eine zunehmende Bedeutung zukommt, besteht ein wesentliches Problem darin, für die Verbindung zwischen dem Werkzeugschaftteil und dem Schneidkopf eine geeignete Verbindungsart zu finden, die auch bei erhöhten Arbeits- bzw. Schnittleistungen des Werkzeuges den zu fordernden Erwartungen zu entsprechen vermag.

Für diese Verbindung zwischen Werkzeugschaftteil und Werkzeugschneidkopf sind bereits Prismenflächenverbindungen mit formschlüssig ineinandergreifenden Kontaktflächen einschließlich deren Verlötung in Vorschlag gebracht worden (DE-OS 37 09 647 A1).

Eine andere technische Lösung zu dem erwähnten Zweck wurde durch die DE-OS 42 05 007 A1 vorgeschlagen.

Aus dieser Vorveröffentlichung ist ein rotierendes, einstückig aufgebautes Schaftwerkzeug bekannt, bei dem in dem als Formkopf ausgebildeten Schneidkopf Spannuten eingebracht sind, an den sich ein Nutenauslaufbereich anschließt. Konzentrisch zum zylindrischen Schaft ist in diesem ein Hauptkanal für Kühl/Schmiermittel vorgesehen, von dem in seinem Endbereich bei dem Formkopf mindestens zwei Zweigkanäle senkrecht nach außen führen und dort jeweils eine Mündung bilden. Diese ist jeweils in dem Nutenauslaufbereich angeordnet, der von einer Hülse umgeben ist. Die Hülse erstreckt sich dabei von dem Schaft bis zu dem Formkopf.

Grundsätzlich ist der Schaft der rotierenden Schaftwerkzeuge aus einem weicheren und darüber hinaus billigeren und der Formkopf aus einem höherwertigen Werkstoff gebildet. Problematisch bei einer solchen Ausführung ist jedoch, dass beim Fertigen der Spannuten das Schneidwerkzeug zum Herstellen der Spannuten in beide Werkstoffe eingreift, also sowohl in den Werkstoff des Schaftes als auch in den Werkstoff des Formstücks. Dabei kommt es zur Beeinträchtigung des Schneidwerkzeugs durch mitgerissene Partikel aus dem weicheren Werkstoff, wodurch die Qualität der Schneidnuten und somit des Schaftwerkzeugs leidet. Ist aber der Formkopf sowohl mit den Spannuten als auch mit dem fertigungsbedingten Auslaufbereich der Spannuten versehen und die Mündungen ebenfalls in diesem Auslaufbereich angeordnet, so muss die Bohrung für die Zweigkanäle sowohl durch den Werkstoff des Formkopfes als auch durch den des Schaftes getrieben werden. Dies ist aufgrund der unterschiedlichen Werkstoffe ebenfalls von Nachteil. Desweiteren wird der Formkopf in diesem Bereich zusätzlich geschwächt.

Aus der DE-AS 12 91 170 ist ferner ein Bohrwerkzeug bekannt, welches aus einem zylindrischen Schaft und einem auf den Schaft aufgebrachten Schneidkopf besteht. Der Schaft weist einen Hauptkanal für Kühlschmiermittel auf, von welchem aus Auslasskanäle abzweigen. Diese Auslasskanäle sind von einer am Schaft angeschweißten Hülse umgeben zur Bildung von Umlenkflächen für die Schmier- bzw. Kühlflüssigkeit. Die auf dem Schaft angeordnete Hülse erstreckt sich bis zum Formkopf. Ein derartiges Schaftwerkzeug weist dieselben Nachteile auf, wie das aus der DE 42 05 007 A1 bekannt gewordene Schaftwerkzeug.

Schließlich wurde zur weiteren Vervollkommnung des Standes der Technik mit der DE 195 22 141 C2 ein als Reibahle ausgelegtes Schaftwerkzeug in Vorschlag gebracht, in dem ausgehend von dem vorstehend skizzierten Stand der Technik, insbesondere nach der DE-AS 12 91 170, der sog. Endbereich der Hülse einen Teil des Formkopfes überdeckt und der Ringspalt sich zumindest über einen Nutenauslaufbereich bis zum Formkopf hin erstreckt, und wobei die Spannuten ausschließlich im Formkopf vorgesehen sind.

Obzwar diese Werkzeugausführung in bezug auf ihre Funktionalität ersichtliche Vorzüge aufweist, ist deren Herstellung verschiedentlich mit einem erhöhten Aufwand verbunden.

Diesem Nachteil vermeint die DE-OS 199 60 927 mit ihrer dort offenbarten Lösung begegnen zu können.

Dazu wird ein gattungsgemäßes Werkzeug in Vorschlag gebracht, bei dem am Werkzeugschaft ein Zapfen mit Gewindeteil angeformt ist und der als Schneidkopf wirkende Messerkopf eine Bohrung mit entsprechendem Gewindeteil sowie eine Zapfenaufnahme aufweist.

Dabei ist die Zapfenaufnahme mit einer engen Passung auf den Zapfen aufsetzbar und auf diesen durch Kraftschluss festsetzbar, während durch die Gewindeteile zugleich eine Formschlussverbindung hergestellt werden soll.

Diese Verbindungskombination ist in technischer Hinsicht nachteilig und verursacht relativ hohe Fertigungskosten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik verfolgt die vorliegende Erfindung den Zweck, diesen Werkzeugtyp konstruktiv weiter zu verbessern und kostengünstiger zu gestalten.

Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine technische Lösung anzugeben, die eine einfachere Fertigung ermöglicht und eine vorteilhafter wirksame Zuführung des Kühl-/Schmiermittels in die Spannuten des Schneidkopfes gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale nach Anspruch 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Reibahle

Fig. 2 die Seitenansicht nach Fig. 1 im Längsschnitt

Der Schneidkopf 1 ist in prinzipiell bekannter Art einstückig aufgebaut. Er trägt hinter dem eigentlichen Schneidenteil 2 einen Zapfen 3, der im Ausführungsbeispiel als zylindrischer Passzapfen ausgeführt und in eine im Schaftteil 4 angeordnete axial verlaufende Bohrung 5 kraftschlüssig einfügbar ist. Die Bohrung 5 ist zu diesem Zweck ebenfalls als Passbohrung ausgeführt.

Die Kraftschlüssigkeit zwischen dem Zapfen 3 des Schneidkopfes 1 und der im Schaftteil 4 vorgesehenen Bohrung 5 ist vorzugsweise durch Schrumpfen hergestellt, womit eine sichere, haltbare Verbindung der Teile 1 und 4 gesichert ist. Sie ist als thermische Verbindung bekanntlich auch wieder einfach lösbar.

Der Schneidenteil 2 einschließlich des Zapfens 3 sind aus Hartmetall oder vorzugsweise aus Cermet gefertigt, während der Schaftteil 4 aus Stahl besteht. Diese Ausführungsform ist besonders von Vorteil, wenn es sich um Schneidköpfe mit größerem Durchmesser, etwa ab 12 mm handelt.

Der Schneidkopf 1 trägt an seinem Umfang in der üblichen Art und Form Spannuten 6, die sich zu einem Teil ihrer Tiefe vorteilhafterweise im Zapfen 3 fortsetzen. Sie laufen an dessen endseitiger Stirnfläche 7 aus. Dort münden sie in eine Freimachung 8, in der zugleich die den Schaftteil 4 längsachsig durchgreifende Kühlschmiermittelbohrung 9 endet.

Durch diese Kühlschmiermittelbohrung 9 hindurch wird während des Betriebs- bzw. Arbeitsvorganges des Werkzeuges das Kühlschmiermittel zu den hier als Zweigkanäle dienenden Spannuten 6 und durch diese hindurch in den Nutenbereich des Schneidenteils 2 befördert. Von dort strömt es zugleich unter der Wegführung der abgetragenen Späne an die Werkzeugschneiden 10.

Claims (2)

1. Mehrschneidenreibahle, bestehend aus einem Schaftteil mit einem in dessen Innern in axialer Richtung verlaufenden Kanal für das Kühlschmiermittel und einem mit dem Schaftteil koaxial verbundenen, die Werkzeugschneiden und die Spannuten aufweisenden Schneidkopf, wobei der Schaftteil und der Schneidkopf vermittels einer aus Bohrung und Zapfen gebildeten kraftschlüssig wirkenden Einsteckverbindung miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - der Zapfen (3) der Einsteckverbindung ist als zylindrischer Passzapfen am Schneidenteil (2) angeformt, während die zugehörige Bohrung (5) als Passbohrung im Schaftteil (4) ausgebildet ist,
• - das Schneidenteil (2) ist mit Spannuten (6) ausgestattet, deren Auslaufbereich sich über die gesamte Zapfenlänge hin erstreckt;
• - im hinteren Bereich der Bohrung (5) ist im Mündungs­ bereich der den Schaftteil (4) durchgreifenden Kühl­ schmiermittelbohrung (9) eine Freimachung (8) ausgebildet;
• - die Einsteckverbindung ist durch ein im wesentlichen vom Schaftteil (4) bewirktes Aufschrumpfen hergestellt.

2. Mehrschneidenreibahle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (1) aus Cermet hergestellt ist.