DE102007001245B3

DE102007001245B3 - Impact edge deburring tool for workpiece, has tool-sided shaft end carried by tubular unit, which holds cutting body that is movably supported in break-through, and support body provided with locking unit and insertable into tubular unit

Info

Publication number: DE102007001245B3
Application number: DE200710001245
Authority: DE
Inventors: Hans-Michael Beier; Reinhard Nothnagel
Original assignee: BEIER ENTGRATTECHNIK SPEZIAL E
Current assignee: NOTHNAGEL, REINHARD, DR., DE
Priority date: 2007-01-08
Filing date: 2007-01-08
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2027-01-09

Abstract

The tool has a tubular shaft unit (5) connected with a tool shaft (1) using connecting units (9). A tool-sided shaft end is carried over by the tubular shaft unit, which holds a cutting body (11) that is movably supported in a break-through (10). A support body (6) e.g. knife-edge bearing, is provided with a locking unit and is insertable into the tubular shaft unit. The support body is pinned with the shaft unit by the connecting units for locking the bearing. The cutting body lies at a surface of the support body with a play.

Description

Die Erfindung betrifft ein Entgratwerkzeug zum Entgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen in einem Werkstück mit einem Kantenwinkel von 90° und einem Durchmesser kleiner 5 mm, wie beispielsweise einer im Düsenhohlkörper einer Ansaug- oder Einspritzdüse für Verbrennungsmotoren liegenden Querbohrung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Aus dem Stand der Technik sind bereits Entgrat- und Schneidwerkzeuge zum Entgraten und/oder Rückwärtssenken von Bohrungsenden und zum Entgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen in Werkstücken bekannt, die einen Werkzeugkörper zum Hindurchfahren durch die Bohrung sowie Mittel zum Einspannen des Werkzeuges in einer Werkzeugmaschine haben. Das in DE 43 07 084 C2 dargestellte Entgratwerkzeug hat beispielsweise ein rohrförmiges Schaftstück als Werkzeugkörper. Das rohrförmige Schaftstück ist aber so ausgeführt, dass die erforderlichen Bewegungen des im Schaftstück angeordneten Schneidenkörpers mit der Schneide nur durch konstruktive und werkstofftechnische Änderungen des Stützkörpers erreichbar sind. Der Stützkörper ist in der Form und hinsichtlich des Werkstoffes sowie seiner Werkstoffqualität den jeweils konkreten Erfordernissen anzupassen. Ein gleichartig anwendbares Entgratwerkzeug ist durch DE 102 15 004 B4 bekannt. Dieses Entgratwerkzeug wird beim Einsatz rotatorisch und/oder translatorisch bewegt und besteht aus einem Einspannende und einem werkzeugseitigen Schaftende. Kennzeichnend ist, dass der Stützkörper am werkzeugseitigen Schaftende als festes Lager angeordnet ist, ein rohrförmiges Schaftstück, dass durch ein oder mehrere Verbindungselemente mit dem Werkzeugschaft verbunden ist, den im Durchbruch beweglich gelagerten Schneidenkörper hält, welcher lose mit einem Spiel an der Oberfläche des Stützkörpers, die in Form und Abmessungen von der Oberfläche des Schneidenkörpers stets geometrisch unterschiedlich ist, aufliegt und ein unter Druck in eine Durchgangsbohrung des Werkzeugschaftes gepresster Stoff die Schneide nach außen bewegt. Das Entgratwerkzeug soll einfach zu handhaben sein und ein technisch sicheres Entgraten in der erforderlichen Qualität ermöglichen. Dies bedeutet, dass bei Eintritt des Entgratwerkzeuges in die Bohrung durch die Schneide(n) keine sichtbaren Spuren an der Bohrungswand entstehen. Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen eines Werkstücks sind beispielsweise dadurch zu entgraten, in dem an der Werkzeugmaschinensteuerung ein Druck p von 0,3 MPa programmiert wird und dann das Entgratwerkzeug in die Bohrung einfährt. Somit werden die außerhalb des Werkzeugschaftes liegenden Schneiden nach innen bewegt, Teilbereiche des Durchbruches werden frei und der in die Durchgangsbohrung des Entgratwerkzeuges gepresste flüssige oder gasförmige Soff kann abfließen. Tritt die Schneide in die Querbohrung ein, bewegt sich diese durch den anliegenden Druck, welcher durch die vorhandene Flächendifferenz zwischen Stützkörper und Schneidenkörper entsteht, nach außen. Jetzt liegt eine bestimmte, zum Entgraten nutzbare Kraft an, die über den Druck variabel einstellbar ist. Nachteilig ist aber, dass das in DE 102 15 004 B4 dargestellte Entgratwerkzeug durch seine bauliche Ausführung einen hohen Herstellungsaufwand erfordert und damit nicht wirtschaftlich zum Entgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen in einem Werkstück mit einem Durchmesser kleiner 5 mm einsetzbar ist. Dies ist aber für eine Werkstückbearbeitung mit automatisierten Verfahrensabläufen, wie z. B. bei Taktstraßen, von wesentlicher Bedeutung. Weiterhin ist durch DE 10 2004 054 989 A1 ein Entgratwerkzeug zum Entgraten kleiner Bohrungsdurchmesser bekannt, bei dem in einem Grundkörper mindestens eine quer zur Längsachse des Grundkörpers gerichtete Ausnehmung angeordnet ist, in welcher mindestens ein Messer in Längsrichtung der Ausnehmung federbelastet verschiebbar angeordnet ist, und in einer Längsbohrung des Grundkörpers eine Druckfeder angeordnet ist, die sich an das eine Ende eines Steuerbolzens anlegt, dessen anderes Ende in einer im Messer angeordneten Steuerausnehmung eingreift, welche dem Messer in Verschiebe richtung eine Haltekraft zuordnet. Kennzeichnend ist hier, dass zum Entgraten von Bohrungsdurchmessern < 20 mm der Grundkörper an seiner Vorderseite in eine Führungshülse kleineren Durchmessers übergeht, in der ein als Gleitführung ausgebildete Längsbohrung zur Führung der dort verschiebbar gelagerten Bolzenspitze des Steuerbolzens angeordnet ist, wobei der Grundköper und die Führungshülse durch eine Schraubverbindung miteinander verbunden sein können. Mit der Anordnung einer auswechselbaren Führungshülse unterschiedlichen Durchmessers sollen die Herstellungskosten des Entgratwerkzeuges gesenkt werden.The invention relates to a deburring tool for deburring of abutting edges at intersecting holes in a workpiece with an edge angle of 90 ° and a diameter less than 5 mm, such as a lying in the nozzle hollow body of a suction or injection nozzle for internal combustion transverse bore according to the preamble of claim 1. Deburring and cutting tools for deburring and / or reverse countersinking of bore ends and deburring of abutting edges on intersecting bores in workpieces are known from the prior art, which have a tool body for passing through the bore and means for clamping the tool in a machine tool , This in DE 43 07 084 C2 Deburring tool shown, for example, has a tubular shaft piece as a tool body. However, the tubular shaft piece is designed so that the required movements of the cutting body arranged in the shaft piece with the cutting edge can only be achieved by constructive and material-technical modifications of the supporting body. The support body is in the form and in terms of the material and its material quality to adapt to each specific requirements. An equally applicable deburring tool is through DE 102 15 004 B4 known. This deburring tool is moved rotationally and / or translationally during use and consists of a clamping end and a tool-side shank end. It is characteristic that the support body is arranged on the tool-side shank end as a fixed bearing, a tubular shank piece which is connected to the tool shank by one or more connecting elements, holds the cutting body movably mounted in the aperture, which loosely engages with a play on the surface of the support body, which is always geometrically different in shape and dimensions from the surface of the cutting body rests, and a pressed under pressure in a through hole of the tool shank material moves the cutting edge to the outside. The deburring tool should be easy to handle and allow a technically safe deburring in the required quality. This means that when the deburring tool enters the bore through the cutting edge (s) no visible traces of the bore wall arise. Abutting edges on intersecting bores of a workpiece can be deburred, for example, by programming a pressure p of 0.3 MPa on the machine tool control and then inserting the deburring tool into the bore. Thus, the blades located outside of the tool shank are moved inwards, portions of the opening become free and the liquid or gaseous substance pressed into the throughbore of the deburring tool can flow away. If the cutting edge enters the transverse bore, it will move outwards due to the applied pressure, which results from the existing surface difference between the supporting body and the cutting body. Now there is a certain, usable for deburring force, which is variably adjustable via the pressure. The disadvantage is that the in DE 102 15 004 B4 shown deburring tool by its structural design requires a high production cost and thus can not be used economically for deburring abutting edges at intersecting holes in a workpiece with a diameter less than 5 mm. But this is for a workpiece machining with automated procedures, such. B. at tact roads, essential. Furthermore, by DE 10 2004 054 989 A1 a deburring tool for deburring small bore diameter is known in which in a base body at least one transverse to the longitudinal axis of the body directed recess is arranged, in which at least one knife in the longitudinal direction of the recess spring-loaded is slidably disposed, and in a longitudinal bore of the body a compression spring is arranged which engages the one end of a control pin whose other end engages in a control recess arranged in the knife, which assigns a holding force to the knife in displacement direction. Characteristic here is that for deburring bore diameters <20 mm, the base body at its front merges into a guide sleeve of smaller diameter, in which a sliding guide designed as a longitudinal bore for guiding the there displaceably mounted bolt tip of the control bolt is arranged, wherein the base body and the guide sleeve through a screw connection can be connected to each other. With the arrangement of an exchangeable guide sleeve of different diameters, the manufacturing costs of the deburring tool are to be reduced.

So soll es auch möglich sein, einen Durchmesser der Führungshülse von z. B. 2 mm zu erreichen, wobei die Länge der Führungshülse etwa 23 mm beträgt. Eine derart miniaturisierte Ausführung der Führungshülse ist technisch aber nur mit einem hohen Aufwand funktionssicher umzusetzen. Hinzu kommt, dass das federbelastet, verschiebbar angeordnete Messer beim Entgraten Spuren an der Bohrungswand erzeugt.So it should also be possible be a diameter of the guide sleeve of z. B. 2 mm, wherein the length of the guide sleeve is about 23 mm. A Such miniaturized execution of Guide sleeve is technically but only with great effort to implement functionally reliable. In addition, the spring-loaded, slidably arranged knife During deburring, traces are created on the bore wall.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Entgratwerkzeug zum Entgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen in einem Werkstück mit einem Kantenwinkel von 90° und einem Durchmesser kleiner 5 mm, wie beispielsweise einer im Düsenhohlkörper einer Ansaug- oder Einspritzdüse für Verbrennungsmotoren liegenden Querbohrung zu schaffen, das durch eine einfachere, funktionssichere bauliche Ausführung kostengünstiger herstellbar ist und damit den Entgrateprozess wirtschaftlich in der geforderten Qualität realisiert. Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Entgratwerkzeug durch die Merkmale des Anspruchs 1 weitergebildet. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Entgratwerkzeuges aufgeführt. Vorteilhafterweise kann dieses einteilig ausgeführte Entgratwerkzeug durch das einschiebbare Schneidenlager und weniger Einzelteile mit einem geringeren Aufwand funktionssicher hergestellt werden.The object of the invention is therefore to provide a deburring tool for deburring of abutting edges on intersecting bores in a workpiece with an edge angle of 90 ° and a diameter less than 5 mm, such as a lying in the nozzle hollow body of an intake or injector for internal combustion engines transverse bore , which is cheaper to produce by a simpler, functionally reliable structural design and thus the deburring process realized economically in the required quality. To solve this problem, the aforementioned deburring tool is further developed by the features of claim 1. In the dependent claims advantageous refinements and improvements of the claim 1 deburring tool are listed. Advantageously, this one-piece deburring tool can be made functionally reliable by the retractable cutting edge bearing and fewer items with less effort.

Die Erfindung soll am Beispiel des Entgratens der Stoßkanten einer im Düsenhohlkörper einer Ansaugdüse für Verbrennungsmotoren liegenden Querbohrung näher erläutert werden. Der Durchmesser der Hauptbohrung des Düsenhohlkörpers beträgt 3,6 mm und die im Düsenhohlkörper liegende Querbohrung hat einen Durchmesser von 1 mm. Die Bohrungen sind mit einem Kantenwinkel von 90° zueinander angeordnet. Die Ansaugdüse hat eine Härte HRC > 60.The Invention is the example of the deburring of the abutting edges one in the nozzle hollow body of a suction nozzle for internal combustion engines lying transverse bore closer explained become. The diameter of the main bore of the nozzle hollow body is 3.6 mm and lying in the nozzle hollow body Transverse bore has a diameter of 1 mm. The holes are with an edge angle of 90 ° to each other arranged. The suction nozzle has a hardness HRC> 60.

Die zugehörige Zeichnung zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Entgratwerkzeuges mit einer Schneide in der Seitenansicht im Schnitt. Es ist dargestellt, dass der Werkzeugschaft 1 aus einem Einspannende 2 mit Stoffanschluss 4 und einem als rohrförmiges Schaftstück 5 weitergeführtes Schaftende besteht. Das Schaftstück 5 hat am stirnseitigen Ende einen Vorentgrater 13 und hält einen im Durchbruch 10 beweglich gelagerten Schneidenkörper 11 mit einer Schneide 3. Als Stützkörper für den Schneidenkörper 11 wird ein Scheidenlager 6 mit einem Verschlusselement 12 soweit in das Schaftstück 5 eingeschoben, bis ein Staudruckreduzierungsmaß a eingestellt ist. Dieses kann bis zu 1 mm betragen, wodurch die Druckverhältnisse im und außerhalb des Entgratwerkzeuges konstant gehalten werden. Zur Lagesicherung wird dann das Schneidenlager 6 mit einem Stift 9 befestigt. Der Schneidenkörper 11 liegt lose mit einem Spiel 8 an der Oberfläche des Schneidenlagers 6 auf. Eine Durchgangsbohrung 7 und der Stoffanschluss 4 garantieren die Funktionsfähigkeit des Entgratwerkzeuges, in dem ein unter Druck in die Durchgangsbohrung 7 gepresster Stoff den Schneidenkörper 11 mit der Schneide 3 nach außen bewegt.The accompanying drawing shows a preferred embodiment of the deburring tool according to the invention with a cutting edge in the side view in section. It is shown that the tool shank 1 from a clamping end 2 with fabric connection 4 and a tubular shaft piece 5 continued stem end exists. The shaft piece 5 has a pre-deburrer at the front end 13 and keeps you in the breakthrough 10 movably mounted cutting body 11 with a cutting edge 3 , As a support body for the cutting body 11 becomes a vaginal camp 6 with a closure element 12 so far in the shaft piece 5 inserted until a back pressure reduction measure a is set. This can be up to 1 mm, whereby the pressure conditions in and outside the deburring tool are kept constant. To secure the position then the cutting edge bearing 6 with a pen 9 attached. The cutting body 11 is loose with a game 8th on the surface of the cutting edge bearing 6 on. A through hole 7 and the fabric connection 4 guarantee the functionality of the deburring tool, in which a pressurized into the through hole 7 pressed fabric the cutting body 11 with the cutting edge 3 moved outward.

Die Montage des Entgratwerkzeuges ist einfach durchzuführen. Der Schneidenkörper 11 mit der Schneide 3 wird von der Stirn seite in den Durchbruch 10 des Schaftstückes 5 eingelegt. Dann kann das Schneidenlager 6 mit dem Verschlusselement 12 bis zum Erreichen des Staudruckreduzierungsmaßes a in das Schaftstück 5 eingeschoben werden und abschließend wird das Schneidenlager 6 mit einem Stift 9 lagesicher befestigt.The assembly of the deburring tool is easy to perform. The cutting body 11 with the cutting edge 3 is from the forehead in the breakthrough 10 of the shaft piece 5 inserted. Then the cutting edge bearing can 6 with the closure element 12 until reaching the dynamic pressure reduction measure a in the shaft piece 5 are inserted and finally the cutting edge bearing 6 with a pen 9 secured in place.

Zum Entgraten der Stoßkanten der im Düsenhohlkörper der Ansaugdüse liegenden Querbohrung wird das Entgratwerkzeug im Rechtslauf drucklos in die Hauptbohrung des Düsenhohlkörpers bis zur Querbohrung eingefahren. Dadurch werden Beschädigungen der Bohrungswand der Hauptbohrung vermieden. Zur Erzeugung eines gleichmäßigen Gratkörpers an den Stoßkanten der Querbohrung entfernt der Vorentgrater 13 zunächst den größeren Grat. Dies hat den Vorteil, dass ein Verformen bzw. Umbiegen des Grates vermieden wird. Dann wird ein flüssiger Stoff, beispielsweise eine Bohremulsion mit einem Druck p von 0,6 MPa in die Durchgangsbohrung 7 gepresst, wodurch sich der Schneidenkörper 11 mit der Schneide 3 nach außen bis zur Bohrungswand bewegt. Die Schneide 3 hat einen geringen Druck und die nutzbare Kraft zum Entgraten ist minimal. Aber bei Eintritt der Schneide 3 in die Querbohrung wird diese um bis zu 0,7 mm ausgefahren. Der Druck und die nutzbare Kraft zum Entgraten sind groß. Die Schneide 3 wirkt auf das ellipsenartig ausgeprägte Gratbasisprofil ein und entfernt den Grat des gegenüberliegenden Teilbereiches der Querbohrung. Abschließend wird das Entgratwerkzeug im Linkslauf herausgefahren und der andere Teilbereich der Querbohrung wird entgratet.For deburring the abutting edges of lying in the nozzle hollow body of the intake nozzle transverse bore the deburring tool is retracted in the clockwise rotation without pressure in the main bore of the nozzle hollow body to the transverse bore. As a result, damage to the bore wall of the main bore can be avoided. To create a uniform burr at the abutting edges of the transverse bore removed the pre-deburrer 13 First, the larger burr. This has the advantage that a deformation or bending of the burr is avoided. Then, a liquid substance, such as a drilling emulsion with a pressure p of 0.6 MPa in the through hole 7 pressed, resulting in the cutting body 11 with the cutting edge 3 moved outwards to the bore wall. The cutting edge 3 has a low pressure and the usable power for deburring is minimal. But at the entrance of the cutting edge 3 this is extended by up to 0.7 mm into the transverse bore. The pressure and the usable power for deburring are great. The cutting edge 3 acts on the elliptically shaped ridge base profile and removes the ridge of the opposite portion of the transverse bore. Finally, the deburring tool is moved out in reverse and the other part of the transverse bore is deburred.

Bei Ansaug- und Einspritzdüsen mit einem Hauptbohrungsdurchmesser von größer 5 mm und einem Querbohrungsdurchmesser kleiner 5 mm ist eine vorteilhafte Ausführung des Entgratwerkzeuges dadurch gegeben, wenn das Verhältnis wirksame Werkzeuglänge L_W zu wirksamen Werkzeugdurchmesser D_W > 2 ist.In the case of intake and injection nozzles with a main bore diameter of greater than 5 mm and a transverse bore diameter of less than 5 mm, an advantageous embodiment of the deburring tool is provided if the ratio of effective tool length L _W to effective tool diameter D _W > 2.

11: Werkzeugschafttool shank
22: Einspannendeclamping end
33: Schneidecutting edge
44: Stoffanschlussfuel connector
55: rohrförmiges Schaftstücktubular shaft piece
66: Schneidenlager, einschiebbarCutting stock, insertable
77: DurchgangsbohrungThrough Hole
88th: Lagerspielbearing clearance
99: Verbindungselement (Stift)connecting element (Pen)
1010: Durchbruchbreakthrough
1111: Schneidenkörpercutting body
1212: Verschlusselementclosure element
1313: VorentgraterVorentgrater
aa: StaudruckreduzierungsmaßStaudruckreduzierungsmaß
L_W L _W: wirksame Werkzeuglängeeffective tool length
D_W D _W: wirksamer Werkzeugdurchmessereffective Tool diameter

Claims

Deburring tool for deburring of abutting edges at intersecting holes in a workpiece with an edge angle of 90 ° and a diameter less than 5 mm, such as one in the nozzle hollow body of a suction or injection pump for internal combustion engines lying transverse bore, which is rotationally and / or translationally moved during use, consisting of a Werkzeuschaft ( 1 ), which is a clamping end ( 2 ) with a substance connection ( 4 ) and a tool-side shaft end ( 5 ) with a support body arranged as a fixed bearing ( 6 ), a tubular shaft piece ( 5 ) connected by one or more fasteners to the tool shank ( 1 ) in breakthrough ( 10 ) movably mounted cutting body ( 11 ), which is loose with a game ( 8th ) on the surface of the support body ( 6 ) in the form and dimensions of the surface of the cutting body ( 11 ) is always geometrically different, rests and under pressure in a through hole ( 7 ) of the tool shank ( 1 ) pressed fabric the cutting edge (s) ( 3 ) moved outwardly, characterized in that the tool-side shaft end as a tubular shaft piece ( 5 ), the breakthrough ( 10 ) movably mounted cutting body ( 11 ) and the support body into the tubular shaft piece ( 5 ) retractable cutting edge bearing ( 6 ) with a closure element ( 12 ), which is connected by a connecting element ( 9 ) with the shaft piece ( 5 ) is pinned to secure the position.

Deburring tool according to claim 1, characterized in that the inserted cutting edge bearing ( 6 ) has a dynamic pressure reduction amount a of up to 1 mm.

Deburring tool according to claim 1, characterized in that the ratio effective tool length L _W to effective tool diameter D _W > 2.