DE102016205040A1

DE102016205040A1 - Mehrschneidiges spanabhebendes Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug

Info

Publication number: DE102016205040A1
Application number: DE102016205040.0A
Authority: DE
Inventors: Gilbert Kleiner
Original assignee: Guehring KG
Current assignee: Guehring KG
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2036-03-25
Also published as: DE102016205040B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug mit einer Mehrzahl von Hauptschneiden (1, 2, 3), die jeweils auf einem virtuellen Kegel mit der Längsmittelachse (11) des Werkzeugs als Kegelachse liegen. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine der Mehrzahl von Hauptschneiden (1, 2, 3) mit einer definierten Schneidhöhendifferenz (Δs12, Δs23, Δs13) gegenüber der oder den anderen der Mehrzahl von Hauptschneiden (1, 2, 3) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein spanabhebendes Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug, mit einer Mehrzahl von Hauptschneiden, die jeweils auf einem virtuellen Kegel mit der Längsmittelachse des Werkzeugs als Kegelachse liegen.
Mehrschneidige Bohrungsnachbearbeitungswerkzeuge sind bekannt. Ein Beispiel für ein mehrschneidiges Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug ist ein in der DE 4323201 A1 angegebenes zweischneidiges Senkwerkzeug, das zwei symmetrisch zur Werkzeugachse angeordnete Hauptschneiden hat. Weiter ist aus der DE 3904822 A1 ein dreischneidiger Kegelsenker bekannt, bei dem auf einer Kegelmantelfläche äquidistant verteilt drei Schneidelemente angeordnet sind.
In der DE 29721963 U1 ist eine Kegelsenkeinrichtung mit einem im Wesentlichen kegelförmigen Kopfbereich angegeben, der mehrere, beispielsweise fünf, Zahneinheiten mit Schneiden, Freiflächen und zwischen den Zahneinheiten angeordneten Spannuten aufweist. Zur Erhöhung der Lebensdauer soll jede Schneide im vorderen Kopfbereich einen negativen Spanwinkel und im hinterem Kopfbereich einen positiven Spanwinkel aufweisen. Die DE 29721963 U1 informiert des Weiteren darüber, dass sich insbesondere bei schwer zerspanbaren Metallen gute Ergebnisse durch eine umfangsmäßige Ungleichverteilung der Zahneinheiten erzielen lassen.
In diesem Sinne schlägt die US 2,795,979 einen vierschneidigen Kegelsenker mit einer definierten Ungleichteilung der Hauptschneiden in Umfangsrichtung des Kegelsenkers vor. Durch die Ungleichteilung der Hauptschneiden soll ein Rattern des Kegelsenkers bei der Bearbeitung eines Werkstücks erreicht werden. Des Weiteren ist in der WO 2015/075127 A1 ein dreischneidiger Kegelsenker vorgeschlagen, bei dem analog zu dem Kegelsenker aus der US 2,795,979 die Hauptschneiden in Umfangsrichtung des Kegelsenkers mit ungleicher Teilung angeordnet sind. Durch die definierte Ungleichteilung soll eine Reduzierung der Schwingungen und dadurch eine Verbesserung der Oberflächenqualität der Senkung erreicht werden. Ein Kegelsenker, wie er in der WO 2015/075127 A1 angegeben ist, ist in der Fachwelt unter der Bezeichnung Kegelsenker mit EU-Teilung bekannt, wobei „EU” „extrem ungleich” bedeutet.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein mehrschneidiges spanabhebendes Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug, im Besonderen einen mehrschneidigen Kegelsenker, mit einer optimierten Hauptschneidenanordnung zu schaffen, die die Ratterneigung verringert.
Diese Aufgabe wird durch ein Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen oder bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Gegenstand der Erfindung ist ein vorzugsweise drehend angetriebenes, spanabhebendes Werkzeug zum Nachbearbeiten, z. B. zum Ansenken oder Aufbohren, von Bohrungen. Ein derartiges Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug hat regelmäßig einen Spannschaft und einen Schneidkopf mit einer Mehrzahl von Schneiden. Das Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug kann materialeinstückig mit in den Schneidkopf eingeschliffenen Schneiden ausgebildet sein. Alternativ dazu können die Schneiden aber auch an Schneidkörpern, z. B. Schneidplatten, vorgesehen sein, die am Schneidkopf als Grundkörper dauerhaft fest, z. B. durch Lötung oder Klebung, oder auswechselbar, z. B. durch Verschraubung, gehalten sind.
Bei einem erfindungsgemäßen Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug, z. B. Kegelsenker oder Aufbohrwerkzeug, weist der Schneidkopf eine Mehrzahl von, d. h. wenigstens zwei, Hauptschneiden auf, die jeweils auf einem virtuellen Kegel mit der Längsmittelachse des Werkzeugs (der Drehachse im Fall eines drehend angetriebenen Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugs) als Kegelachse liegen. Im Unterschied zu den eingangs diskutierten Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugen, bei denen die Hauptschneiden auf einem gemeinsamen virtuellen Kegel liegen, also alle Hauptschneiden die gleiche Schneidhöhe aufweisen, sind bei dem erfindungsgemäßen Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug die Hauptschneiden mit einer definierten Schneidhöhendifferenz angeordnet, weist also wenigstens eine der Mehrzahl von Hauptschneiden gegenüber der oder den anderen der Mehrzahl von Hauptschneiden eine definiert ungleiche Schneidhöhe auf. Bei drei oder mehr Hauptschneiden genügt es daher, wenn genau eine der Mehrzahl von Hauptschneiden mit einer definierten Schneidhöhendifferenz gegenüber den anderen der Mehrzahl von Hauptschneiden angeordnet ist. Alternativ dazu können jeweils zwei in Dreh- oder Umfangsrichtung um die Längsmittelachse des Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugs unmittelbar aufeinanderfolgende Hauptschneiden eine definierte Schneidhöhendifferenz aufweisen. In letzterem Fall sind die Hauptschneiden entlang der Längsmittelachse des Werkzeugs gestaffelt angeordnet.
Die Schneidhöhendifferenzen können gleich groß oder ungleich sein. Die Schneidhöhendifferenzen liegen vorteilhaft jeweils in einem Bereich von 0,02 mm bis 0,06 mm und im Besonderen bei 0,02, 0,03, 0,04 oder 0,05 mm.
Unter der Schneidhöhendifferenz wird analog zur DIN 6540 Teil 1 (vgl. dort Nr. 4.5 Schneidhöhendifferenz) vom April 1993 ein in Richtung der Längsmittelachse zu messender Unterschied der Lage der Hauptschneiden verstanden.
Wenn die Hauptschneiden erfindungsgemäß mit einer definierten Schneidhöhendifferenz angeordnet sind, also definiert ungleiche Schneidhöhen aufweisen, folgt daraus also, dass die Hauptschneiden für einen vorgegebenen radialen Abstand zur Längsmittelachse in verschiedenen Höhen in Bezug auf eine vorgegebene axiale Position des Werkzeugs, z. B. in Bezug auf die Werkzeugspitze, schneiden oder für eine vorgegebene axiale Position des Werkzeugs, z. B. an der Werkzeugspitze oder in einem vorgegebenen axialen Abstand zur Werkzeugspitze, auf verschieden großen Radien schneiden.
Jede Hauptschneide liegt auf einem zugeordneten virtuellen Kegel mit der Längsmittelachse des Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugs als Kegelachse. Die virtuellen Kegel der Hauptschneiden haben vorteilhaft den gleichen Öffnungswinkel. Das ist aber nicht zwingend notwendig. Die Öffnungswinkel der den Hauptschneiden jeweils zugeordneten virtuellen Kegel können auch verschieden sein. Bei gleichen Öffnungswinkeln unterscheiden sich die virtuellen Kegel derjenigen Hauptschneiden, die eine definierte Schneidhöhendifferenz aufweisen, voneinander nur in der axialen Lage entlang der Längsmittelachse des Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugs, wobei die virtuellen Kegel zweier mit einer Schneidhöhendifferenz angeordneter Hauptschneiden um ein der definierten Schneidhöhendifferenz entsprechendes Maß axial gegeneinander verschoben sind.
Durch die oben erläuterte(n) Schneidhöhendifferenz(en) oder ungleiche(n) Schneidhöhe(n) wird erreicht, dass die Hauptschneiden zeitlich versetzt in den Werkstoff um eine nachzubearbeitende Bohrung herum schneiden. Ähnlich wie bei den eingangs diskutierten Kegelsenkern mit ungleicher Winkelteilung wird bei dem erfindungsgemäßen Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug dadurch, dass wenigstens eine Hauptschneide gegenüber der oder anderen Hauptschneiden mit einer definierten Schneidhöhendifferenz angeordnet ist, also eine ungleiche Schneidhöhe aufweist, erreicht, dass die Hauptschneiden ungleiche Schnittkräfte erfahren. Dadurch ergibt sich eine Reduzierung der auf das Werkzeug wirkenden Axial- und Radialkräfte. Erreicht wird des Weiteren eine deutlich reduzierte Torsionsschwingung des Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugs, woraus selbst bei hohen Werkzeugdrehzahlen eine höhere Laufruhe und folglich eine höhere Oberflächengüte und Rundheit der nachbearbeiteten Bohrungsoberfläche resultiert. Durch die verringerten Werkzeugkräfte wird außerdem eine höhere Werkzeugstandzeit erreicht.
Die Mehrzahl von Hauptschneiden können eine erste Hauptschneide, eine zweite Hauptschneide und eine dritte Hauptschneide umfassen, die in der genannten Reihenfolge in Umfangsrichtung um die Längsmittelachse des Werkzeugs angeordnet sind, wobei die Schneidhöhen in der Reihenfolge: erste Hauptschneide, zweite Hauptschneide, dritte Hauptschneide oder in der Reihenfolge: erste Hauptschneide, dritte Hauptschneide, zweite Hauptschneide abnehmen können.
Die Hauptschneiden können jeweils die Schnittlinie zwischen dem zugeordneten virtuellen Kegel und einer die Längsmittelachse des Werkzeugs enthaltenden Längsschnittebene bilden. In diesem Fall bildet jede Hauptschneide eine Mantellinie des jeweiligen virtuellen Kegels.
Der Schneidhöhendifferenz Rechnung tragend ist die Werkzeugspitze des Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugs vorteilhaft abgeflacht. Die Werkzeugspitze kann im Besonderen von einer plangeschliffenen Stirnfläche quer zur Längsmittelachse gebildet sein. In diesem Fall liegen die stirnseitigen Schneidenecken der Hauptschneiden der definierten Schneidhöhendifferenz entsprechend in ungleichen Abständen zur Längsmittelachse des Werkzeugs. Die abgeflachte Werkzeugspitze, im Besonderen die plangeschliffene Stirnfläche, ermöglicht eine wirtschaftliche Gestaltung des Schneidkopfs des Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugs.
Weiter kann das Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug so ausgebildet sein, dass die umfangsseitigen Schneidenecken der Hauptschneiden in dem gleichen Abstand zur Längsmittelachse des Werkzeugs liegen. Wenn die Hauptschneiden von einer abgeflachten, im Besonderen plangeschliffenen, Stirnfläche ausgehen und umfangsseitig in dem gleichen radialen Abstand zur Drehachse des Kegelsenkers enden, haben die Hauptschneiden nicht nur ungleiche Schneidhöhen (Schneidhöhendifferenzen) sondern auch ungleiche Längen (jeweils gemessen von dem stirnseitigen Ende zu der umfangsseitigen Schneidenecke der Hauptschneiden).
Die Hauptschneiden des Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugs können mit gleicher oder ungleicher Winkelteilung um die Längsmittelachse des Werkzeugs herum angeordnet sein. Eine ungleiche Teilung kann in Kombination der definierten Schneidhöhendifferenz zu einer höheren Laufruhe beitragen. Eine gleiche Teilung ermöglicht eine wirtschaftlichere Fertigung.
Des Weiteren kann das Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug so weitergebildet sein, dass die Hauptschneiden jeweils in eine werkzeugumfangsseitig vorgesehene Nebenschneiden übergehen.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs ist ein Kegelsenker, vorzugsweise aus HSS-Stahl, mit einem dreischneidigen Schneidkopf, wobei die drei Hauptschneiden definiert ungleiche Schneidhöhen aufweisen und mit einer Teilung von 120° um die Längsmittelachse des Kegelsenkers angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Anordnung einer Mehrzahl von Hauptschneiden mit einer definierten Schneidhöhendifferenz lässt sich aber auch an einem Aufbohrwerkzeug oder dergleichen anwenden.
Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen ein Kegelsenker als eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugs beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 bis 3 eine Seitenansicht, stirnseitige Draufsicht und einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Kegelsenkers;
4 bis 6 eine Seitenansicht, stirnseitige Draufsicht und einen Querschnitt des Kegelsenkers in einer gegenüber den 1 bis 3 um die Längsmittelachse gedrehten Lage;
7 eine weitere Seitenansicht des Kegelsenkers aus 1 bis 6;
8 bis 10 Seitenansichten des Schneidkopfs des Kegelsenkers aus 1 bis 7 zur Erläuterung der Schneidhöhendifferenzen der Hauptschneiden des Kegelsenkers;
11 eine den Seitenansichten der 8 bis 10 in der Drehlage entsprechende Draufsicht des Schneidkopfs; und
12 eine im Maßstab vergrößerte Darstellung einer Hälfte des Schneidkopfs des Kegelsenkers der 1 bis 7 zur Erläuterung der Schneidhöhendifferenzen der Hauptschneiden des Kegelsenkers.
Bevorzugte Ausführungsform
Die 1 bis 12 veranschaulichen eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrungsnachbearbeitungswerkzeugs. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug als ein rechtsdrehender dreischneidiger Kegelsenker aus HSS-Stahl ausgeführt.
Der Kegelsenker weist einen Spannschaft 10 sowie einen in Werkzeugvorschubrichtung entlang einer Längsmittelachse 11 (Drehachse) an den Schaft anschließenden Schneidkopf 12 auf. Am Schneidkopf sind drei Hauptschneiden 1, 2, 3 vorgesehen, die mit einer 120°-Teilung in Umfangsrichtung um die Längsmittelachse 11 herum angeordnet sind. An jede Hauptschneide 1, 2, 3 schließt sich in der üblichen Weise eine Hauptfreifläche an, auf die eine Spannut folgt.
Die drei Hauptschneiden 1, 2, 3 liegen jeweils auf einem virtuellen Kegel mit der Längsmittelachse 11 als Kegelachse. Im Unterschied zu den eingangs diskutierten Kegelsenkern, bei denen die Hauptschneiden auf einem gemeinsamen virtuellen Kegel liegen, also alle Hauptschneiden die gleiche Schneidhöhe aufweisen, sind erfindungsgemäß bei dem Kegelsenker die drei Hauptschneiden 1, 2, 3 mit einer definierten Schneidhöhendifferenz angeordnet.
In der in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist eine erste Hauptschneide 1 mit einer definierten Schneidhöhendifferenz Δs₁₂ gegenüber der zweiten Hauptschneide 2 angeordnet, die wiederum mit einer definierten Schneidhöhendifferenz Δs₂₃ gegenüber der dritten Hauptschneide HS3 angeordnet ist. Die erste Hauptschneide 1 ist gegenüber der dritten Hauptschneide 3 mit einer definierten Schneidenhöhendifferenz Δs₁₃ angeordnet. Die Schneidhöhendifferenzen Δs₁₂, Δs₂₃, ΔS₁₃ sind in 12 angegeben. Die drei Hauptschneiden 1, 2, 3 sind also axial, d. h. in Richtung der Längsmittelachse 11, gestaffelt oder mit ungleichen Schneidhöhen SH1, SH2, SH3 angeordnet. Die Schneidhöhen SH1, SH2, SH3 der drei Hauptschneiden 1, 2, 3 sind 8 bis 10 angegeben. Wird angenommen, dass die Schneidhöhe SH1 der erste Hauptschneide „0” ist (SH1 = 0), dann ist die Schneidhöhe SH2 der zweiten Hauptschneide 2 um die definierte Schneidhöhendifferenz Δs₁₂ (z. B. 0,03 mm in der gezeigten Ausführungsform) kleiner als die Schneidhöhe SH1 der ersten Hauptschneide, und ist die Schneidhöhe SH3 der dritten Hauptschneide 3 um die definierte Schneidhöhendifferenz Δs₂₃ (z. B. 0,03 mm in der gezeigten Ausführungsform) kleiner als die Schneidhöhe SH2 der zweiten Hauptschneide). Die Schneidhöhen SH1, SH2, SH3 der ersten Hauptschneide 1, zweiten Hauptschneide 2 und dritten Hauptschneide 3 nehmen also in der Reihenfolge: erste Hauptschneide 1, zweite Hauptschneide 2, dritte Hauptschneide 3 ab, d. h. SH1 > SH2 > SH3. Die Schneidhöhendifferenzen zwischen der ersten Hauptschneide 1 und der zweiten Hauptschneide 2 und zwischen der zweiten Hauptschneide 2 und der dritten Hauptschneide 3 sind in der gezeigten Ausführungsform gleich groß. Die Schneidhöhendifferenz Δs beträgt in der bevorzugten Ausführungsform 0,03 mm.
Weil die drei Hauptschneiden 1, 2, 3 erfindungsgemäß mit einer definierten Schneidhöhendifferenz angeordnet sind, also definiert ungleiche Schneidhöhen SH1, SH2, SH3 aufweisen, folgt daraus, dass sie für eine vorgegebene axiale Position oder Höhe, z. B. auf Höhe der Werkzeugspitze 13 (vgl. 12), oder in einem definierten Abstand zur Werkzeugspitze 13, beispielsweise auf Höhe des Querschnitts K-K (vgl. 3) oder des Querschnitts H-H (vgl. 6), auf verschieden großen Radien R1, R2, R3 schneiden. Das ist in 12 dargestellt. 12 zeigt Seitenansicht des Schneidkopfs 12, in der die drei Hauptschneiden 1, 2, 3 in derselben Drehlage skizziert sind. Mit R1, R2 und R3 sind die sich durch die definierten Schneidhöhendifferenzen oder ungleichen Schneidhöhen SH1, SH2, SH3 (vgl. 8 bis 10) ergebenden verschieden großen Schnittradien R1, R2, R3 der drei Hauptschneiden 1, 2, 3 auf Höhe der Werkzeugspitze 13 angegeben. Dabei gilt für die gezeigte Ausführungsform: R1 > R2 > R3. Angegeben sind die Schneidhöhendifferenzen Δs₁₂, Δs₂₃, Δs₁₃ zwischen der erste Hauptschneide 1 und der zweiten Hauptschneide 2, zwischen der zweiten Hauptschneide 2 und der dritten Hauptschneide 3 und zwischen der ersten Hauptschneide 1 und der dritten Hauptschneide 3 sowie die ungleichen Schneidenlängen L1, L2, L3 der drei Hauptschneiden 1, 2, 3.
Wie sich aus den 2, 4 und 11 ergibt, bilden die drei Hauptschneiden 1, 2, 3 des Weiteren jeweils die Schnittlinie zwischen dem zugeordneten virtuellen Kegel und einer die Längsmittelachse 11 enthaltenden Längsschnittebene. Wie es in 8 bis 10 gezeigt ist, erstrecken sich die drei Hauptschneiden 1, 2, 3 daher geradlinig von einer spitzenseitigen Schneidenecke SSE1, SSE2, SSE3 zu einer umfangsseitigen Schneidenecke USE1, USE2, USE3. Die den Hauptschneiden 1, 2, 3 zugeordneten virtuellen Kegel haben des Weiteren einen gleichen Öffnungswinkel (Kegelwinkel).
Die 1, 2, 4, 5 und 8 bis 12 zeigen des Weiteren, dass die Werkzeugspitze 13 des Kegelsenkers abgeflacht ist. Die Werkzeugspitze 13 ist im Besonderen von einer plangeschliffenen Stirnfläche quer zur Längsmittelachse 11 gebildet. Aufgrund der definierten Schneidhöhendifferenzen liegen die stirnseitigen Enden SSE1, SSE2, SSE3 der Hauptschneiden 1, 2, 3 in ungleichen Abständen R1, R2, R3 (vgl. 12) zur Längsmittelachse des Werkzeugs in der Stirnfläche. Die umfangsseitigen Schneidenecken USE1, USE2, USE3 der Hauptschneiden 1, 2, 3 weisen jedoch den gleichen radialen Abstand zur Längsmittelachse 11 des Kegelsenkers auf (vgl. 12). Die Hauptschneiden 1, 2, 3 haben daher nicht nur ungleiche Schneidhöhen S1, SH2, SH3 sondern, wie in 12 gezeigt, auch ungleiche Schneidenlängen L1, L2, L3 jeweils gemessen von dem stirnseitigen Ende SSE1, SSE2, SSE3 zur umfangsseitigen Schneidenecke USE1, USE2, USE3 der jeweiligen Hauptschneide 1, 2, 3, wobei für die gezeigte Ausführungsform gilt: L3 > L2 > L1.
In der gezeigten Ausführungsform gehen die Hauptschneiden 1, 2, 3 an der umfangsseitigen Schneidenecke USE1, USE2, USE3 jeweils in eine umfangsseitig vorgesehene Nebenschneide 1', 2', 3' über, an die sich in der üblichen Weise Nebenfreiflächen anschließt.
Durch die oben erläuterten Schneidhöhendifferenzen oder ungleichen Schneidhöhen wird erreicht, dass die Hauptschneiden 1, 2, 3 zeitlich versetzt in einen zu bearbeitenden Werkstoff um eine Bohrung herum schneiden. Die Hauptschneiden 1, 2, 3 erfahren dadurch ungleiche Schnittkräfte. In der Summe wird eine Reduzierung der Axial- und Radialkräfte sowie eine Reduzierung der Torsionsschwingung des Kegelsenkers erreicht, woraus eine höhere Laufruhe und eine höhere Oberflächengüte und Rundheit der angesenkten Bohrungsoberfläche resultiert.
Weitere (nicht gezeigte) Ausführungsformen
In der in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsform ist der Kegelsenker materialeinstückig hergestellt. Die Haupt- und Nebenschneiden 1, 2, 3 sind in den Schneidkopf 12 eingeschliffen. Alternativ dazu können die Haupt- und/oder Nebenschneiden aber auch an Schneidkörpern, z. B. Schneidplatten, vorgesehen sein, die am Schneidkopf als Grundkörper dauerhaft fest, z. B. durch Lötung oder Klebung, oder auswechselbar, z. B. durch Verschraubung, gehalten sind.
In der in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsform ist die erste Hauptschneide 1 mit einer definierten Schneidhöhendifferenz gegenüber der zweiten Hauptschneide 2, und die zweite Hauptschneide 2 mit einer definierten Schneidhöhendifferenz gegenüber der dritten Hauptschneide 3 angeordnet. Die drei Hauptschneiden 1, 2, 3 sind also in Richtung der Längsmittelachse 11 gestaffelt oder mit ungleichen Schneidhöhen SH1, SH2, SH3 angeordnet. Des Weiteren sind die Schneidhöhendifferenzen zwischen der erste Hauptschneide 1 und der zweiten Hauptschneide 2 und zwischen der zweiten Hauptschneide 2 und der dritten Hauptschneide 3 in der gezeigten Ausführungsform gleich groß.
Des Weiteren nehmen in der in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsform die Schneidhöhen SH1, SH2, SH3 der ersten Hauptschneide 1, zweiten Hauptschneide 2 und dritten Hauptschneide 3 in der Reihenfolge: erste Hauptschneide 1, zweite Hauptschneide 2, dritte Hauptschneide 3 ab. Diese Hauptschneidenanordnung ist aber nicht zwingend notwendig. Die Schneidhöhen müssen nicht zwingend in der genannten Reihenfolge abnehmen. Beispielsweise können die Schneidhöhen der ersten Hauptschneide, zweiten Hauptschneide und dritten Hauptschneide in der Reihenfolge: erste Hauptschneide, dritte Hauptschneide, zweite Hauptschneide abnehmen.
Des Weiteren können die Schneidhöhendifferenzen ungleich groß sein. Außerdem genügt es grundsätzlich, wenn von den drei Hauptschneiden lediglich eine Hauptschneide eine ungleiche Schneidhöhe als die beiden anderen Hauptschneiden hat, also lediglich eine Hauptschneide mit einer definierten Schneidhöhendifferenz gegenüber den beiden anderen Hauptschneiden, die gleiche Schneidhöhen aufweisen, angeordnet ist.
In der in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsform liegen die Hauptschneiden 1, 2, 3, jeweils auf einem zugeordneten virtuellen Kegel mit der Längsmittelachse 11 als Kegelachse. Die virtuellen Kegel der Hauptschneiden 1, 2, 3 haben den gleichen Öffnungswinkel (Kegelwinkel). Das ist aber nicht zwingend notwendig. Die Öffnungswinkel der den Hauptschneiden jeweils zugeordneten virtuellen Kegel können auch voneinander verschieden sein.
In der in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsform sind die Hauptschneiden 1, 2, 3 des Kegelsenkers mit gleicher Winkelteilung (120°) um die Längsmittelachse 11 herum angeordnet sein. Alternativ dazu können die Hauptschneiden mit einer ungleichen Teilung angeordnet sein.
In der in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsform ist das Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug ein Kegelsenker. Das erfindungsgemäße Konzept der Anordnung einer Mehrzahl von Hauptschneiden mit einer definierten Schneidhöhendifferenz lässt sich aber auch an einem Aufbohrwerkzeug oder dergleichen anwenden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4323201 A1 [0002]
DE 3904822 A1 [0002]
DE 29721963 U1 [0003, 0003]
US 2795979 [0004, 0004]
WO 2015/075127 A1 [0004, 0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 6540 Teil 1 (vgl. dort Nr. 4.5 Schneidhöhendifferenz) vom April 1993 [0010]

Claims

Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug mit einer Mehrzahl von Hauptschneiden (1, 2, 3), die jeweils auf einem virtuellen Kegel mit der Längsmittelachse (11) des Werkzeugs als Kegelachse liegen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Mehrzahl von Hauptschneiden (1, 2, 3) mit einer definierten Schneidhöhendifferenz (Δs₁₂, Δs₂₃, Δs₁₃) gegenüber der oder den anderen der Mehrzahl von Hauptschneiden (1, 2, 3) angeordnet ist.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass genau eine der Mehrzahl von Hauptschneiden (1, 2, 3) mit einer definierten Schneidhöhendifferenz (Δs₁₂, Δs₂₃, Δs₁₃) gegenüber der oder den anderen der Mehrzahl von Hauptschneiden (1, 2, 3) angeordnet ist.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens drei Hauptschneiden (1, 2, 3), von denen jeweils zwei in Umfangsrichtung um die Längsmittelachse (11) des Werkzeugs unmittelbar aufeinander folgende Hauptschneiden mit einer definierten Schneidhöhendifferenz (Δs₁₂, Δs₂₃, Δs₁₃) angeordnet sind.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidhöhendifferenzen (Δs₁₂, Δs₂₃, Δs₁₃) gleich groß sind.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidhöhendifferenzen ungleich groß sind.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Hauptschneiden (1, 2, 3) eine erste Hauptschneide (1), eine zweite Hauptschneide (2) und eine dritte Hauptschneide (3) umfasst, die in dieser Reihenfolge in Umfangsrichtung um die Längsmittelachse (11) des Werkzeugs angeordnet sind, und die Schneidhöhen (SH1, SH2, SH3) der ersten Hauptschneide (1), zweiten Hauptschneide (2) und dritten Hauptschneide (3) in der Reihenfolge: erste Hauptschneide (1), zweite Hauptschneide (2), dritte Hauptschneide (3) abnehmen.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Hauptschneiden eine erste Hauptschneide (1), eine zweite Hauptschneide (2) und eine dritte Hauptschneide (3) umfasst, die in dieser Reihenfolge in Umfangsrichtung um die Längsmittelachse (11) des Werkzeugs angeordnet sind, und die Schneidhöhen (SH1, SH2, SH3) der ersten Hauptschneide (1), zweiten Hauptschneide (2) und dritten Hauptschneide (3) in der Reihenfolge: erste Hauptschneide (1), dritte Hauptschneide (2), zweite Hauptschneide (3) abnehmen.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die den Hauptschneiden (1, 2, 3) zugeordneten virtuellen Kegel den gleichen Öffnungswinkel haben.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die den Hauptschneiden zugeordneten virtuellen Kegel ungleiche Öffnungswinkel haben.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Hauptschneide (1, 2, 3) die Schnittlinie zwischen dem zugeordneten virtuellen Kegel und einer die Längsmittelachse (11) des Werkzeugs enthaltenden Längsschnittebene bildet.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspitze (13) abgeflacht, vorzugsweise plangeschliffen, ist.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umfangsseitigen Schneidenecken (USE1, USE2, USE3) der Hauptschneiden (1, 2, 3) in demselben Abstand zur Längsmittelachse (11) des Werkzeugs liegen.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptschneiden (1, 2, 3) mit gleicher Winkelteilung um die Längsmittelachse (11) des Werkzeugs herum angeordnet sind.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptschneiden mit ungleicher Winkelteilung um die Längsmittelachse des Werkzeugs herum angeordnet sind.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptschneiden (1, 2, 3) jeweils in eine werkzeugumfangsseitig vorgesehene Nebenschneiden (1', 2', 3') übergehen.
Bohrungsnachbearbeitungswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als ein Kegelsenker ausgeführt ist.