DE102011082732A1 - Drilling tool has centering element that is fixed to base portion under direct or indirect action of two radially arranged cutting elements in splinter grooves - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug mit einem vorzugsweise eine Bohrkrone aufweisenden Grundkörper, mit zwei in Umfangsrichtung in definiertem Winkelabstand voneinander im Grundkörper angeordneten Spannuten, mit jeweils mindestens einem in den Spannuten angeordneten und dort lösbar am Grundkörper fixierten, mit einer wirksamen Stirnschneide axial über den Grundkörper überstehenden Schneidelement und mit einem in eine stirnseitige Zentralausnehmung eingreifenden, axial über den Grundkörper überstehenden Zentrierelement. Wenn im Folgenden von dem Grundkörper die Rede ist, so ist es grundsätzlich auch möglich, diesen zweiteilig bestehend aus einem Schaft und einer Bohrkrone auszubilden.The invention relates to a drilling tool with a preferably a drill bit having base body, arranged with two circumferentially at a defined angular distance from one another in the body flutes, each with at least one arranged in the flutes and there detachably fixed to the body, with an effective end cutting axially over the body protruding Cutting element and with an engaging in an end-side central recess, axially projecting beyond the base centering. If, in the following, the basic body is mentioned, it is basically also possible to form this two-part consisting of a shank and a drill bit.
Bohrwerkzeuge dieser Art sind zum Einsatz in Werkzeugmaschinen bestimmt. Die Schneidelemente sind dort vorwiegend als Wendeschneidplatten ausgebildet. Ebenso ist das Zentrierelement auswechselbar in der stirnseitigen Zentralausnehmung angeordnet. Es ist bei Bohrern dieser Art bekannt, das auch als Zentrierbohrer, Zentrierspaten oder Bohrerspitze bezeichnete Zentrierelement am Grundkörper mittels einer Feststellschraube zu fixieren (
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Vorkehrungen zu treffen, die eine einfachere Fixierung des Zentrierelements am Grundkörper ohne die Verwendung einer zusätzlichen Feststellschraube ermöglicht.Proceeding from this, the present invention seeks to make provisions that allows easier fixation of the centering on the body without the use of an additional locking screw.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem, the feature combination specified in the claim is proposed. Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt der Gedanke zugrunde, dass das Zentrierelement unter der unmittelbaren oder mittelbaren Einwirkung mindestens eines der beiden radial innersten, in den Spannuten angeordneten Schneidelemente kraftschlüssig im Grundkörper fixiert werden kann.The inventive solution is based on the idea that the centering element under the direct or indirect action of at least one of the two radially innermost, arranged in the flutes cutting elements can be fixed non-positively in the body.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass im Grundkörper Plattensitze angeordnet sind, dass die Schneidelemente in die Plattensitze unter Abstützung am Boden und an Flanken der Plattensitze am Grundkörper eingespannt sind und dass die dem Zentrierelement zugewandten Innenflanken der radial innersten Plattensitze unter der Einwirkung der zugehörigen Schneidelemente elastisch in Richtung Zentrierelement aufgespreizt und gegen diametral einander gegenüberliegende Außenflächenabschnitte des Zentrierelements angepresst sind. Die radial innersten Schneidelemente sind dabei zweckmäßig als Lochplatten ausgebildet, die mittels einer vorzugsweise als Senkkopfschraube ausgebildeten Spannschraube mit einem gegen die Innenflanken gerichteten Achsversatz in die zugehörigen Plattensitze so eingespannt sind, dass es zu einer elastischen Aufspreizung der Innenflanken in Richtung der einander diametral gegenüberliegenden Außenflächenabschnitte des Zentrierelements kommt. Um das Zentrierelement zuverlässig in der Zentralaussparung zu fixieren, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Innenflanken der radial innersten Plattensitze im aufgespreizten Zustand einen entgegen der Auszugrichtung des Zentrierelements gerichteten Formschluss mit den Außenflächenabschnitte bilden. Das Zentrierelement ist dazuhin drehfest in der Zentralausnehmung angeordnet. Dies wird zweckmäßig ebenfalls über die gegen die Außenflächenabschnitte des Zentrierelements anliegenden Innenflanken bewirkt. Das Zentrierelement kann mit Bohrschneiden zum Bohren ins Volle versehen sein. Vorteilhafterweise ist auch das Zentrierelement als Wechselschneidkörper oder Wendeschneidplatte ausgebildet.A preferred embodiment of the invention provides that in the base plate insert seats are arranged, that the cutting elements are clamped in the insert seats with support on the bottom and flanks of the insert seats on the base body and that the centering element facing inner edges of the radially innermost insert seats under the action of the associated Cutting elements are spread elastically in the direction of centering and pressed against diametrically opposite outer surface portions of the centering. The radially innermost cutting elements are expediently designed as perforated plates, which are clamped by means of a preferably designed as countersunk screw clamping screw with a directed against the inner edges misalignment in the associated insert seats so that there is an elastic spreading of the inner edges in the direction of the diametrically opposite outer surface portions of Centering comes. In order to reliably fix the centering element in the central recess, it is proposed according to a further advantageous embodiment of the invention that the inner flanks of the radially innermost plate seats in the expanded state form a positive connection with the outer surface sections directed against the extension direction of the centering element. The centering element is rotatably arranged in the central recess. This is expediently likewise effected via the inner flanks bearing against the outer surface sections of the centering element. The centering element can be provided with drill bits for drilling into the full. Advantageously, the centering element is designed as a replaceable cutting body or indexable insert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in den Spannuten zweckmäßig mindestens zwei im Wesentlichen radial aufgereihte, mit Schneidelementen bestückte Plattensitze angeordnet, wobei die wirksamen Stirnschneiden der radial äußersten Schneidelemente unter Bildung eines Doppelschneiders im Bereich ihrer äußeren Eckschneiden einander mindestens teilweise überlappende Wirkungsbereiche aufweisen und zusammen mit im Wesentlichen axial anschließenden Nebenschneidkanten radial über den Grundkörper überstehen. Weiter ist es dabei von Vorteil, wenn die radial äußeren Schneidelemente im Bereich ihrer wirksamen Stirnschneiden unterschiedliche Radialabmessungen aufweisen, wobei das größere der beiden äußeren Schneidelemente mit seiner wirksamen Stirnschneide einen Teil des Wirkungsbereichs des an die kleinere der radial äußeren Schneidelemente nach innen anschließenden Schneidelements überlappt. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, dass es auch beim Auftreten von Lücken zwischen den unmittelbar benachbarten Schneidelementen zu einem störungsfreien Spanabtrag mit hoher Spanleistung kommt.According to a further advantageous embodiment of the invention, at least two substantially radially arrayed, equipped with cutting elements insert seats are expediently arranged in the flutes, the effective end cutting the radially outermost cutting elements to form a double cutter in the region of their outer corner cutting each other at least partially overlapping areas of action and together with radially adjacent secondary cutting edges protrude radially beyond the main body. Furthermore, it is advantageous if the radially outer cutting elements have different radial dimensions in the region of their effective end cutting edges, wherein the larger of the two outer cutting elements overlaps with its effective end cutting a portion of the effective range of the adjacent to the smaller of the radially outer cutting elements inwardly cutting element. With these measures it is achieved that even with the occurrence of gaps between the immediately adjacent cutting elements to a trouble-free chip removal with high chip removal capacity.
Eine weitere Verbesserung des gemeinsamen Spanabtrags der beiden Schneidelementgruppen wird dadurch erzielt, dass die beiden radial inneren Schneidelemente im Bereich ihrer wirksamen Stirnschneiden unterschiedliche radiale Wirkungsbereiche aufweisen, wobei eines der radial inneren Schneidelemente mit seiner wirksamen Stirnschneide einen Teil des Wirkungsbereichs des an das andere der radial inneren Schneidelemente nach außen anschließenden Schneidelements überlappt.A further improvement in the common chip removal of the two cutting element groups is achieved in that the two radially inner cutting elements in the region of their effective end cutting different radial Having areas of action, wherein one of the radially inner cutting elements overlaps with its effective end cutting a portion of the effective range of the other of the radially inner cutting elements outwardly adjoining cutting element.
Bei dieser Bauweise ist allerdings zu berücksichtigen, dass die beiden radial äußeren Schneidelemente im Bereich ihrer radial über den Grundkörper überstehenden Eckschneiden unterschiedliche Eckwinkel oder Eckradien zwischen der wirksamen Stirnschneide und der benachbarten Nebenschneide aufweisen können. Um in diesem Fall einen definierten Bohrerdurchmesser einstellen zu können, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass das äußere Schneidelement mit dem größeren Eckwinkel oder Eckradius einen etwas größeren Flugkreisdurchmesser als das Schneidelement mit dem kleineren Eckwinkel oder Eckradius aufweist.In this construction, however, it should be noted that the two radially outer cutting elements may have different corner angles or corner radii between the effective end cutting edge and the adjacent secondary cutting edge in the area of their corner blades projecting radially beyond the base body. In order to be able to set a defined drill diameter in this case, it is proposed according to a preferred embodiment of the invention that the outer cutting element with the larger corner angle or corner radius has a slightly larger circle diameter than the cutting element with the smaller corner angle or corner radius.
Grundsätzlich ist es möglich, dass die Schneidelemente im Bereich ihrer wirksamen Stirnschneiden einzeln und/oder paarweise unterschiedliche Anstellwinkel, Auslenkwinkel und/oder Axialversätze gegenüber dem Grundkörper aufweisen. Mit diesen Maßnahmen lässt sich die Radialabdrängung des Bohrwerkzeugs beim Bohrvorgang variieren und einstellen. Im Falle des Axialversatzes ist es von Vorteil, wenn das radial äußere Schneidelement mit dem größeren Eckwinkel oder Eckradius einen positiven Axialversatz gegenüber dem äußeren Schneidelement mit dem kleineren Eckwinkel oder Eckradius aufweist.In principle, it is possible that the cutting elements in the region of their effective end cutting individually and / or in pairs have different angles of attack, deflection and / or Axialversätze compared to the main body. With these measures, the radial displacement of the drilling tool can be varied and adjusted during the drilling process. In the case of Axialversatzes, it is advantageous if the radially outer cutting element with the larger corner angle or corner radius has a positive axial offset relative to the outer cutting element with the smaller corner angle or corner radius.
Vorteilhafterweise haben die radial äußeren und die radial inneren Schneidelemente im Bereich ihrer wirksamen Stirnschneiden wechselweise gleiche Radialabmessungen. Es ist somit grundsätzlich möglich, einen Plattenwechsel kreuzweise zwischen innen und außen vorzunehmen. Andererseits ist es auch denkbar, dass die radial äußeren und die radial inneren Schneidelemente unterschiedliche Umrissgeometrien aufweisen. Zweckmäßig werden die Schneidelemente aus der Gruppe Dreieckplatten, Trigonplatten, Quadratplatten, rhombische Platten, parallelogrammförmige Platten, Rechteckplatten ausgewählt.Advantageously, the radially outer and the radially inner cutting elements in the region of their effective end cutting alternately same radial dimensions. It is thus basically possible to make a plate change crosswise between inside and outside. On the other hand, it is also conceivable that the radially outer and the radially inner cutting elements have different outline geometries. The cutting elements are expediently selected from the group of triangular plates, trigon plates, square plates, rhombic plates, parallelogram plates, rectangular plates.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die den einzelnen Spannuten zugeordneten Schneidelemente in gleichen Winkelabständen voneinander drehsymmetrisch im Grundkörper angeordnet sind.A preferred embodiment of the invention provides that the individual flutes associated cutting elements are arranged at equal angular intervals from each other rotationally symmetrical in the main body.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it
Die in
Die Bohrkrone
Im Zentrum des Grundkörpers
Wie aus den
Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht wird dadurch erzielt, dass die beiden radial inneren Schneidelemente
Bei den erfindungsgemäßen Doppelschneidern ist darauf zu achten, dass die beiden radial äußeren Schneidelemente
Zur Einstellung einer vorgegebenen Radialabdrängung des Bohrwerkzeugs
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die radial äußeren Schneidelemente
Weiter ist es möglich, dass die radial äußeren und die radial inneren Schneidelemente unterschiedliche Umrissgeometrien aufweisen. Obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wird darauf hingewiesen, dass die Schneidelemente
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrwerkzeug
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bohrwerkzeugdrilling
- 22
- Schaftshaft
- 1010
- Bohrkronedrill bit
- 1111
- Grundkörperbody
- 12', 12'', 14', 14''12 ', 12' ', 14', 14 ''
- Schneidelementecutting elements
- 16, 1716, 17
- Spannutenflutes
- 18', 18'', 20', 20''18 ', 18' ', 20', 20 ''
- Stirnschneidenface cutting
- 22', 22'', 24', 24''22 ', 22' ', 24', 24 ''
- Plattensitzeinsert seats
- 2525
- Innenflankeninner flanks
- 26, 2826, 28
- Eckschneidencorner blades
- 2727
- Spannschraubeclamping screw
- 2929
- SollbiegestellePredetermined bending point
- 30, 3230, 32
- NebenschneidenBesides cutting
- 3333
- Schraublochscrew
- 3434
- Zentrierelementcentering
- 3535
- AußenflächenabschnitteOuter surface portions
- 3636
- Bohrschneidendrill bits
- 3838
- Zentralausnehmungcentral opening
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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