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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere Senkwerkzeug, zum Abtragen von Material von einer Oberfläche eines Werkstücks, mit einem um eine Drehachse rotierbaren Träger und mit mindestens einer ersten Schneide und einer zweiten Schneide, die an einem ersten axialen Ende des Trägers angeordnet sind und jeweils eine sich quer zu der Drehachse des Trägers und von dieser weg erstreckende Schneidkante haben, welche jeweils mindestens eine Radialkomponente und mindestens einen aktiven Abschnitt zum Abtragen von Material hat, wobei die zweite Schneide um die Drehachse des Trägers um einen Winkel gegen die erste Schneide versetzt ist.
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Ein Senkwerkzeug ist beispielsweise aus der
US 4,449,865 bekannt. Das hier beschriebene Senkwerkzeug hat einen Grundkörper, ein Gewinde, eine Bohrspitze zur Erzeugung eines Bohrlochs und einen Senkkörper zur Erzeugung einer Senkung um das Bohrloch.
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Ein Senkwerkzeug, auch als Nietensenker bezeichnet, ist ein Präzisionswerkzeug, das unter anderem in der Flugzeugindustrie Anwendung findet, um Senkungen in einem Werkstück zu erzeugen, insbesondere in fertigen Bohrungen. In den erzeugten Senkungen können beispielsweise Nieten vertieft zu einer Werkstückoberfläche aufgenommen werden, um ein Vorstehen der selbigen über die Oberfläche des Werkstückes zu vermeiden.
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Flugzeuge werden aus unterschiedlichen Materialien und Bauteilen zusammengebaut. Diese Bauteile werden in Schablonen eingerichtet, geklemmt, ausgemessen und justiert. Im eingemessenen Zustand können mithilfe von Schneidwerkzeugen Stufen in diese Bauteile gebohrt, gerieben und gesenkt werden. Nach Abschluss dieser Arbeitsvorgänge können Nieten eingesetzt werden. Diese Bohrungen und Senkungen werden nach internen Vorschriften durchgeführt und gemessen. Fertigungsnormen bestimmen sowohl die Toleranzen des Bohrlochs und der Senkung, als auch die Vorgehensweise, wie das Werkzeug einzusetzen ist.
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Ein Nietensenker wird häufig mit einem Tiefenanschlag verwendet. Diese Einheit dient als Maß zur Begrenzung der Tiefe der zu erzeugenden Senkung.
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Nietensenker werden mit ein bis drei Schneiden hergestellt. In der Praxis werden regelmäßig Werkzeuge mit zwei Schneiden eingesetzt. Um die Standzeit des Werkzeugs zu verlängern, muss der Wiederstand des Werkzeugs möglichst klein gehalten werden, ohne dabei die Werksnormen oder die erzeugte Qualität zu beeinträchtigen. Bei der Anwendung des Werkzeugs erzeugen drei Schneiden mehr Widerstand als zwei Schneiden und zwei Schneiden mehr Widerstand als eine Schneide. Die Verwendung von mehr als einer Schneide führt jedoch zu einem ausgewogeneren Kräfteverhältnis beim Verwenden des Werkzeugs und somit zu einer leichteren Handhabung mit einem geringeren Risiko, dass die Schneiden beim Senken verkanten.
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Bei dem Prozess des Senkens mit Nietensenkwerkzeugen, werden bei der Bearbeitung von modernen Werkstoffen Nietenwerkzeuge mit Schneiden aus Vollhartmetall oder Polykristallinem Diamant (PKD) eingesetzt. Bei einer Anwendung bei Verbundmaterialien mit Kohle- oder Glasfaseranteil werden die Schneiden deutlich schneller stumpf. Verbrauchte Werkzeuge können nachgeschliffen und wieder eingesetzt werden.
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Da das Senken mit einem Nietensenker ein manuelles Verfahren ist, entscheidet der Anwender, ob das Werkzeug stumpf ist oder ob es noch länger eingesetzt werden kann. Der Anwender entscheidet dabei auf Grundlage des gefühlten Widerstandes oder des benötigten Anpressdrucks des Werkzeuges, ob ein Austausch des selbigen erfolgen muss oder nicht.
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Bei dem manuellen Erzeugen von Senkungen ist von Nachteil, dass ein Risiko besteht, dass der erforderliche Anpressdruck manuell nicht erreicht wird. Somit würde nicht die gewünschte Senkung erzeugt werden, sondern nur ein „Kratzen“ auf der Oberfläche des Werkstücks erfolgen. Folglich führt ein höherer erforderlicher Anpressdruck zu einem höheren potentiellen Verschleiß des Werkzeugs.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Senkwerkzeug so zu gestalten, dass der erforderliche Anpressdruck bei der Anwendung des Senkwerkzeugs verringert wird.
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Diese Aufgabe wird bei einem Senkwerkzeug der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Schneidkante der ersten Schneide mindestens einen passiven Abschnitt hat, der nicht zum Abtragen von Material ausgebildet ist.
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Durch einen passiven Abschnitt in der Schneidkante der Schneide wird die effektive Schneidlänge der Schneide, also der Bereich der Schneide mit dem Material abgetragen wird, reduziert, wodurch der erforderliche Anpressdruck beim Senken vermindert und somit die Standzeit des Werkzeugs verlängert wird. Die Schneide kann mittels Schleifen oder Lasern oder Erodieren oder ähnlichen Verfahren bearbeitet werden, um Teile der Schneiden zu entfernen und die gewünschten Aussparungen zu erhalten.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Schneiden des Werkzeuges so ausgebildet, dass die Schneidkante der ersten Schneide den passiven Abschnitt in einem ersten radialen Bereich hat, dass die Schneidkante der zweiten Schneide mindestens einen passiven Abschnitt, der nicht zum Abtragen von Material ausgebildet ist, in einem zweiten radialen Bereich hat, dass der aktive Abschnitt der Schneidkante der ersten Schneide zum Abtragen von Material in dem zweiten radialen Bereich ausgebildet ist und dass der aktive Abschnitt der Schneidkante der zweiten Schneide zum Abtragen von Material in dem ersten radialen Bereich ausgebildet ist. Auf diese Weise trägt die erste Schneide in dem radialen Bereich Material ab, in dem die zweite Schneide kein Material abträgt und die zweite Schneide trägt in dem radialen Bereich Material ab, in dem die erste Schneide kein Material abträgt. Durch eine Reduzierung der effektiven Schneidlänge beider Schneiden wird der erforderliche Anpressdruck bei der Anwendung des Senkwerkzeugs weiter vermindert.
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Bei einer Weiterbildung hat das Senkwerkzeug eine weitere Schneide, die an dem ersten axialen Ende des Trägers angeordnet ist, um die Drehachse des Trägers jeweils um einen Winkel gegen die erste Schneide und die zweite Schneide versetzt ist und eine sich quer zu der Drehachse des Trägers und von dieser weg erstreckende Schneidkante hat. Die Schneidkante der weiteren Schneide hat mindestens eine Radialkomponente, mindestens einen aktiven Abschnitt zum Abtragen von Material und vorzugsweise mindestens einen passiven Abschnitt, der nicht zum Abtragen von Material ausgebildet ist, in einem dritten radialen Bereich. Vorzugsweise ist der aktive Abschnitt der Schneidkante der ersten Schneide zum Abtragen von Material dabei in dem dritten radialen Bereich ausgebildet und/oder der aktive Abschnitt der Schneidkante der zweiten Schneide ist dabei zum Abtragen von Material in dem ersten radialen Bereich ausgebildet. Bei einer Anzahl von drei Schneiden ist es möglich genügend Material auszusparen, um die drei vollständigen Schneiden auf die Länge von etwa anderthalb zu reduzieren. Dadurch kann eine Verminderung des Anpressdrucks um etwa fünfzig Prozent erreicht werden. Eine erhöhte Anzahl an Schneiden verringert zudem das Risiko, dass die Schneiden beim Senken verkanten. Durch eine Verwendung von drei Schneiden ist daher gleichzeitig eine ausgewogene Kräfteverteilung über den Querschnitt des Senkwerkzeugs gegeben.
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Bei einer Weiterbildung ist der aktive Abschnitt der Schneidkante der weiteren Schneide zum Abtragen von Material in dem ersten und/oder dem zweiten radialen Bereich ausgebildet. Auf diese Weise trägt die weitere Schneide in den radialen Bereichen Material ab, in denen die erste und/oder die zweite Schneide kein Material abtragen.
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Bei einer Weiterbildung kann die gesamte Schneidkante der weiteren Schneide als aktiver Abschnitt ausgebildet sein. Auf diese Weise können potentielle Materialrückstände die bei dem Senken durch die aktiven Abschnitte der ersten und zweiten Schneiden nicht vollständig abgetragen wurden entfernt werden, um eine Fläche mit einer hohen Oberflächengüte, ohne Rillen oder Absätze zu erzeugen.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung überlappen die aktiven Abschnitte der Schneidkanten der jeweiligen Schneiden in ihrer radialen Erstreckung miteinander. Auf diese Weise wird durch Überlappung eine komplette effektive Schneide erzeugt. Bei einer anderen Ausgestaltung erstrecken sich die aktiven und passiven Abschnitte der Schneidkanten der Schneiden so, dass die aktiven Abschnitte der Schneidkanten der jeweiligen Schneiden von den aktiven Abschnitten der Schneidkanten der jeweils anderen Schneiden in ihrer radialen Erstreckung beabstandet sind.
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Bei einer Weiterbildung sind die aktiven und passiven Abschnitte der Schneidkanten der Schneiden so ausgebildet, dass der Überlapp in der radialen Erstreckung des aktiven Abschnitts der Schneidkanten der jeweiligen Schneiden bis zu zwanzig Prozent der Schneidlänge eines zum Abtragen von Material ausgebildeten aktiven Abschnitts beträgt. Vorzugsweise beträgt der Überlapp zehn bis zwanzig Prozent der Schneidlänge eines zum Abtragen von Material ausgebildeten aktiven Abschnitts. Bei einer weiteren Ausgestaltung sind die aktiven und passiven Abschnitte der Schneidkanten der Schneiden so ausgebildet, dass der Abstand in der radialen Erstreckung des aktiven Abschnitts der Schneidkanten der jeweiligen Schneiden zehn Prozent oder weniger als zehn Prozent der Schneidlänge eines zum Abtragen von Material ausgebildeten aktiven Abschnitts beträgt.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung bilden die Schneidkante einer Schneide und die Drehachse des Trägers einen Schneidwinkel. Insbesondere liegt der Schneidwinkel zwischen neunzig und einhundertvierzig Grad, vorzugsweise einhundertfünfzehn Grad. Ein Schneidwinkel von neunzig Grad erzeugt beim Senken um ein Bohrloch eine Senkung, die rechtwinklig zu der Bohrung ist, während ein Schneidwinkel der größer als neunzig Grad ist eine konische Senkung erzeugt. Der Schneidwinkel der Schneiden des Senkwerkzeugs ist vorzugsweise identisch.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung liegen die aktiven Abschnitte der Schneidkanten der jeweiligen Schneiden des Senkwerkzeugs in einer Ebene. Die Verbindungslinie zwischen den Oberflächen der aktiven Abschnitte kann gerade oder gekrümmt sein. Vorzugsweise kann die Verbindungslinie zwischen den Oberflächen der aktiven Abschnitte durch eine Gerade beschrieben werden. Die Schneidkanten der Schneiden erzeugen beim Senken vorzugsweise eine gerade Schneidlinie. Auf diese Weise kann in dem zu bearbeitenden Material eine Fläche mit einer hohen Oberflächengüte, ohne Rillen oder Absätze erzeugt werden.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung sind die Schneiden um einen Anstellwinkel gegen die Radialrichtung angestellt. Auf diese Weise kann der Wiederstand der Schneiden bei der Rotation des Trägers um dessen Drehachse beim Senken vermindert werden. Der Anstellwinkel der jeweiligen Schneiden des Senkwerkzeugs kann bei einer Ausgestaltung identisch sein. Bei einer anderen Ausgestaltung kann sich der Anstellwinkel der jeweiligen Schneiden des Senkwerkzeugs unterscheiden. Insbesondere können die Schneiden um einen positiven oder negativen Winkel angestellt sein, also in Umfangsrichtung mit dem Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gegen die Radialrichtung.
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Bei einer Ausgestaltung sind die passiven Abschnitte der Schneidkanten der Schneiden jeweils als Aussparung ausgebildet. Insbesondere haben die Aussparungen in den Schneiden jeweils eine trapezartige Form. Eine dreieckige, rechteckige, insbesondere quadratische, oder eine trapezartige Form der Aussparungen kann vorgesehen sein. Die Aussparungen können jeweils eine Bodenfläche haben. Weiter können die Aussparungen jeweils eine rechte und eine linke Seitenfläche haben. Zwischen einer Bodenfläche und einer rechten und/oder linken Seitenfläche der Aussparung können sich jeweils Knickkanten bilden. Die Knickkanten der Aussparungen können in einer Ausführungsform abgerundet sein. Die Knickkanten zwischen den Bodenflächen und den linken Seitenflächen können jeweils durch einen ersten Winkel beschrieben werden. Die Knickkante zwischen den Bodenflächen und den rechten Seitenflächen können jeweils durch einen zweiten Winkel beschrieben werden. Die ersten Winkel zwischen den Bodenflächen und den linken Seitenflächen können kleiner oder größer sein als die zweiten Winkel zwischen den Bodenflächen und den rechten Seitenflächen. Die ersten und die zweiten Winkel können identisch sein. Vorzugsweise sind die ersten Winkel kleiner als die zweiten Winkel.
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Bei einer Weiterbildung ist der Träger des Senkwerkzeugs ein rotationssymmetrischer Zylinder. Vorzugsweise ist die Drehachse des Trägers axial zu der Rotationsachse des Zylinders. Der Zylinder kann in Längsrichtung entlang der Rotationsachse gestreckt sein. Bei einer anderen Ausgestaltung kann der Durchmesser des Zylinders größer sein als die Höhe des Zylinders. Auf diese Weise ergibt sich ein im Wesentlichen flächig ausgebildeter Körper. Der Träger kann als Griff des Senkwerkzeugs ausgebildet sein oder mit einem separaten Griff verbunden sein. Der Träger kann in ein Spannfutter eines Werkzeugs eingespannt werden. Der Träger kann aus Vollhartmetall oder aus Werkzeugstahl oder aus einem Verbundwerkstoff aus Werkzeugstahl und Vollhartmetall bestehen.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung sind in Umfangsrichtung anschließend an die Schneiden an dem ersten axialen Ende des Trägers jeweils Spannuten angeordnet. Insbesondere sind die Schneiden dabei als Schneidblättchen ausgebildet. Auf diese Weise können die jeweiligen Schneidblättchen flächig an einer Seitenwand der jeweiligen Spannut angebracht werden.
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Bei einer Weiterbildung hat das Senkwerkzeug ein Zentrierungsmittel. Durch das Zentrierungsmittel kann das Senkwerkzeug beim Senken ausgerichtet und in Position gehalten werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Senkwerkzeug beim Senken verläuft. Das Zentrierungsmittel kann an einem ersten axialen Ende des Trägers angeordnet sein. Insbesondere ist das Zentrierungsmittel als eine Bohrspitze, ein Pilot, ein Schneidwerkzeug oder eine Reibahle ausgebildet. Alternativ kann das Zentrierungsmittel als ein Dorn ausgebildet sein. Das Zentrierungsmittel und der Träger können einstückig als ein Werkstück gefertigt sein. Das Zentrierungsmittel kann ein eigenständiges, separates Werkstück sein. Insbesondere kann das Zentrierungsmittel austauschbar sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung hat das Senkwerkzeug eine Referenzfläche. Die Referenzfläche ist an einem von dem ersten axialen Ende des Trägers und den Schneiden abgewandten zweiten axialen Ende des Trägers angeordnet. Die Referenzfläche ist als Konus ausgebildet. Der Konus kann sich auf der von dem Träger abgewandten Seite verjüngen. Die Referenzfläche ermöglicht ein exaktes zentrisches Einspannen des Senkwerkzeugs in eine Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine.
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Bei einer Weiterbildung hat das Senkwerkzeug ein Spannmittel. Insbesondere ist das Spannmittel ein Gewinde oder ein Schaftwerkzeug. Das Spannmittel ist an einem von dem ersten axialen Ende des Trägers und den Schneiden abgewandten zweiten axialen Ende des Trägers angeordnet. Vorzugsweise hat das von dem ersten axialen Ende des Trägers und den Schneiden abgewandte zweite axiale Ende des Trägers eine Referenzfläche. Das Spannmittel kann in ein Spannfutter beispielsweise einer Bohrmaschine aufgenommen werden. Ein Gewinde kann in eine Gewindeaufnahme aufgenommen werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schneiden des Senkwerkzeugs aus einem harten, verschleißbeständigen Material hergestellt. Vorzugsweise sind die Schneiden aus Vollhartmetall, Cermet, polykristallinem kubischen Bornitrid (PCBN), polykristallinem Diamant (PKD) oder einem vergleichbaren Material hergestellt. Diese Materialien weisen eine besonders hohe Härte und Verschleißfestigkeit auf. PKD-Schneiden bestehen aus einem Trägerplättchen aus Vollhartmetall, auf welches ein Diamantpulver flächig aufgesintert wird.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung des Werkzeugs zum Abtragen von Material von einer Oberfläche eines Werkstücks. Insbesondere ist das Werkzeug zum Herstellen einer Einsenkung um ein Bohrloch ausgebildet. In den erzeugten Einsenkungen können Nieten vertieft zu einer Werkstückoberfläche aufgenommen werden.
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Nachfolgend wird das Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Senkwerkzeugs mit den Erfindungsmerkmalen,
- 2 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Senkwerkzeugs aus 1,
- 3 vergrößerte Darstellungen von Schneidkanten von drei Schneiden (3A - 3C) des Senkwerkzeugs aus 1 im Querschnitt, und
- 4 die Schneidkanten der drei Schneiden aus 3 in einer Projektion auf die Radialrichtung zur vergleichenden Darstellung der radialen Erstreckung von aktiven und passiven Abschnitten der Schneidkanten, wobei die passiven Abschnitte der Schneidkante jeweils einer der drei Schneiden hervorgehoben sind (4A - 4C).
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1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Werkzeugs 10 mit den Erfindungsmerkmalen. Gezeigt ist ein Senkwerkzeug 10. Das Senkwerkzeug 10 hat einen Träger 11. Die Form des Trägers 11 entspricht einem im Wesentlichen in Längsrichtung gestreckten rotationssymmetrischen Zylinder. Der Träger 11 hat eine Oberfläche 12 und eine Drehachse 13, um welche der Träger 11 beim Senken rotiert wird. Die Drehachse 13 des Trägers 11 entspricht dabei der Rotationsachse des Zylinders. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Träger 11 aus einem Verbundwerkstoff aus Werkzeugstahl und Vollhartmetall gefertigt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist an einem ersten axialen Ende des Trägers 11 ein Pilot 14 angeordnet. Der Pilot 14 ist ein rotationssymmetrischer, zylindrischer Körper und dient der Zentrierung des Trägers 11 in einem Bohrloch beim Senken. Alternativ zu einem Piloten 14 kann das Senkwerkzeug 10 eine Bohrspitze haben. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Pilot 14 und der Träger 11 einstückig gefertigt.
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Einem von dem ersten axialen Ende abgewandten zweiten axialen Ende des Trägers 11 ist ein Gewinde 15 zugeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Gewinde 15 des Senkwerkzeugs 10 ein metrisches Gewinde M6. Das Gewinde 15 kann in eine Gewindeaufnahme einer Werkzeugmaschine aufgenommen werden. In dem Übergang von dem Gewinde 15 zu dem Träger 11 ist eine Referenzfläche 16 angeordnet. Die Referenzfläche 16 ist als Konus ausgebildet und verjüngt sich auf einer dem Gewinde 15 zugewandten Seite. Die Referenzfläche 16 ermöglicht ein exaktes zentrisches Ausrichten des Senkwerkzeugs 10 in der Gewindeaufnahme der Werkzeugmaschine.
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Das Senkwerkzeug 10 hat bei dem Ausführungsbeispiel drei Schneiden von denen in 1 nur zwei Schneiden 17, 18 zu sehen sind. Die Schneiden 17, 18 sind an dem von der Referenzfläche 16 und dem Gewinde 15 abgewandten ersten axialen Ende des Trägers 11 angeordnet. Die Schneiden 17, 18 haben jeweils eine Schneidkante 20, die sich quer zu der Drehachse 13 des Trägers 11 und von dieser weg erstreckt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Schneiden 17, 18 als Schneidblättchen ausgebildet. Die Schneiden 17, 18 sind auf der Oberfläche 12 des Trägers 11 im Übergang zu dem Piloten 14 angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Schneiden 17, 18 mit der Oberfläche 12 des Trägers 11 verlötet. Die Schneiden 17, 18 sind aus einem Material mit einer besonders hohen Härte und Verschleißfestigkeit gefertigt. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Schneiden 17, 18 aus polykristallinem Diamant (PKD) gefertigt.
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2 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite des Senkwerkzeugs 10 aus 1. In dieser Darstellung ist auch die dritte Schneide 19 zu sehen. Die dritte Schneide 19 entspricht vom Aufbau den Schneiden 17, 18. Wie in der Figur zu sehen ist, hat der Träger 11 einen runden Querschnitt. Der Pilot 14 ist axial zu der Drehachse 13 des Trägers 11 ausgerichtet. Der Träger 11 hat an dem ersten axialen Ende drei Spannuten 21. Die Spannuten 21 sind in Umfangsrichtung anschließend an die als Schneidblättchen ausgebildeten Schneiden 17, 18, 19 angeordnet. Durch die Darstellung als Draufsicht sind jeweils nur die Schneidkanten 20 der Schneiden 17, 18, 19 in 2 zu sehen. Die Schneiden 17, 18, 19 sind um die Drehsachse 13 des Trägers 11 jeweils um einen Winkel von einhundertzwanzig Grad gegeneinander versetzt angeordnet.
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Die 3A - 3C zeigen vergrößerte Darstellungen von Schneidkanten 20 von den drei Schneiden 17, 18, 19 des Senkwerkzeugs 10 aus 1 im Querschnitt, wobei 3A die erste Schneide 17, 3B die zweite Schneide 18 und 3C die dritte Schneide 19 zeigt.
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3A entspricht einer vergrößerten Detailansicht des Ausschnitts AX aus der Seitenansicht des Senkwerkzeugs 10 aus 1 und zeigt die erste Schneide 17. Die erste Schneide 17 hat eine Schneidkante 20, die als unterbrochene Linie eingezeichnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel hat die Schneidkante 20 der Schneide 17 drei aktive Abschnitte 22, 23, 24, die zum Abtragen von Material ausgebildet sind und drei passive Abschnitte 25, 26, 27, die nicht zum Abtragen von Material ausgebildet sind.
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Die aktiven Abschnitte 22, 23, 24 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 sind als Schneidecken ausgebildet. Jeder aktive Abschnitt 22, 23, 24 hat eine Schneidlänge 28. Zur besseren Übersicht ist die Schneidlänge 28 nur beispielhaft an dem aktiven Abschnitt 22 mit einer gepunkteten Linie gekennzeichnet. Die aktiven Abschnitte 22, 23, 24 der ersten Schneide 17 liegen in einer Ebene. Eine Verbindungslinie zwischen den Oberflächen der aktiven Abschnitte 22, 23, 24 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 kann bei dem Ausführungsbeispiel durch eine Gerade beschrieben werden.
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Die passiven Abschnitte 25, 26, 27 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 sind als Aussparungen ausgebildet. Die passiven Abschnitte 26, 27 haben jeweils eine trapezartige Form und jeweils eine Bodenfläche 29 sowie eine linke und eine rechte Seitenfläche 30, 31. Der passive Abschnitt 25 hat eine gewinkelte Form, die zu einer Seite geöffnet ist, mit einer Bodenfläche 29 und einer Seitenfläche 31. Zur besseren Übersicht sind die Bodenfläche 29 und die linke und rechte Seitenfläche 30, 31 nur in dem passiven Abschnitt 27 der ersten Schneide 17 mit einem Bezugszeichen versehen. Zwischen den Bodenflächen 29 und den linken Seitenflächen 30 sowie den rechten Seitenflächen 31 bilden sich Knickkanten. Die Knickkanten zwischen den Bodenflächen 29 und den linken Seitenflächen 30 können jeweils durch einen ersten Winkel 32 beschrieben werden, die Knickkanten zwischen den Bodenflächen 29 und den rechten Seitenflächen 31 können jeweils durch einen zweiten Winkel 33 beschrieben werden. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der erste Winkel 32 jeweils kleiner als der zweite Winkel 33 zwischen den Bodenflächen 29 und den Seitenflächen 30, 31.
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Die Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 und die Drehachse 13 des Trägers 11 bilden einen Schneidwinkel 34. Bei dem Ausführungsbeispiel hat die erste Schneide 17 einen Schneidwinkel 34 von einhundertfünfzehn Grad.
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3B zeigt die zweite Schneide 18 des Senkwerkzeugs 10. Die zweite Schneide 18 hat eine Schneidkante 20, die als gestrichelte Linie eingezeichnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel hat die Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 drei aktive Abschnitte 35, 36, 37, die zum Abtragen von Material ausgebildet sind und drei passive Abschnitte 38, 39, 40, die nicht zum Abtragen von Material ausgebildet sind.
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Wie bei der ersten Schneide 17, sind die aktiven Abschnitte 35, 36, 37 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 als Schneidecken ausgebildet, die in einer gemeinsamen Ebene liegen. Der durch die Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 und die Drehachse 13 des Trägers 11 gebildete Schneidwinkel 34 beträgt ebenfalls einhundertfünfzehn Grad. Die passiven Abschnitte 38, 39, 40 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 sind als Aussparungen ausgebildet. Die passiven Abschnitte 38, 39 haben jeweils eine trapezartige Form mit jeweils einer Bodenfläche 29 und jeweils einer linken und einer rechten Seitenfläche 30, 31, die zur besseren Übersicht in dieser Figur nicht mit einem Bezugszeichen versehen sind. Der passive Abschnitt 40 ist als runde Vertiefung ausgebildet.
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3C zeigt die dritte Schneide 19 des Senkwerkzeugs 10. Die dritte Schneide 19 hat eine Schneidkante 20, die als gestrichelte Linie eingezeichnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel hat die Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 drei aktive Abschnitte 41, 42, 43, die zum Abtragen von Material ausgebildet sind und drei passive Abschnitte 44, 45, 46, die nicht zum Abtragen von Material ausgebildet sind.
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Wie bei der ersten Schneide 17 und der zweiten Schneide 18, sind die aktiven Abschnitte 41, 42, 43 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 als Schneidecken ausgebildet, die in einer gemeinsamen Ebene liegen. Der durch die Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 und die Drehachse 13 des Trägers 11 gebildete Schneidwinkel 34 beträgt ebenfalls einhundertfünfzehn Grad. Die passiven Abschnitte 44, 45, 46 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 sind als Aussparungen ausgebildet. Die passiven Abschnitte 44, 45 haben jeweils eine trapezartige Form mit jeweils einer Bodenfläche 29 und jeweils einer linken und einer rechten Seitenfläche 30, 31, die zur besseren Übersicht in dieser Figur nicht mit einem Bezugszeichen versehen sind. Der passive Abschnitt 46 ist als runde Vertiefung ausgebildet.
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Die 4A - 4C zeigen die Schneidkanten 20 der drei Schneiden 17, 18, 19 aus 3 in einer Projektion auf die Radialrichtung zur vergleichenden Darstellung der radialen Erstreckung von den aktiven und passiven Abschnitten 22, 23, 24, 35, 36, 37, 41, 42, 43, 25, 26, 27, 38, 39, 40, 44, 45, 46 der Schneidkanten 20. Die radialen Bereiche der passiven Abschnitte der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 (4A), der zweiten Schneide 18 (4B) oder der dritten Schneide 19 (4C) sind jeweils durch ein mit einer unterbrochenen Linie dargestelltes Rechteck hervorgehoben.
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Die oberste dargestellte Schneidkante entspricht jeweils der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17, mit den drei aktiven Abschnitten 22, 23, 24, die zum Abtragen von Material ausgebildet sind und den drei passiven Abschnitten 25, 26, 27, die nicht zum Abtragen von Material ausgebildet sind. Die in der Mitte dargestellte Schneidkante entspricht jeweils der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18, mit den drei aktiven Abschnitten 35, 36, 37, die zum Abtragen von Material ausgebildet sind und den drei passiven Abschnitten 38, 39, 40, die nicht zum Abtragen von Material ausgebildet sind. Die unterste dargestellte Schneidkante entspricht jeweils der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 mit den drei aktiven Abschnitten 41, 42, 43, die zum Abtragen von Material ausgebildet sind und den drei passiven Abschnitten 44, 45, 46, die nicht zum Abtragen von Material ausgebildet sind.
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In 4A sind die radialen Bereiche, in denen die passiven Abschnitte 25, 26, 27 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 ausgebildet sind jeweils durch ein mit unterbrochenen Linien dargestelltes Rechteck hervorgehoben. Die Schneidkanten 20 der drei Schneiden 17, 18, 19 sind folgendermaßen ausgebildet: Der erste aktive Abschnitt 35 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 und der erste aktive Abschnitt 41 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 überlappen mindestens teilweise mit dem radialen Bereich des ersten passiven Abschnittes 25 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17. Der zweite aktive Abschnitt 36 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 sowie der zweite aktive Abschnitt 42 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 überlappen mindestens teilweise mit dem radialen Bereich des zweiten passiven Abschnittes 26 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17, und der dritte aktive Abschnitt 37 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 sowie der dritte aktive Abschnitt 43 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 überlappen mindestens teilweise mit dem radialen Bereich des dritten passiven Abschnittes 27 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17.
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In 4B sind die radialen Bereiche, in denen die passiven Abschnitte 38, 39, 40 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 ausgebildet sind, jeweils durch ein mit unterbrochenen Linien dargestelltes Rechteck hervorgehoben. Die Schneidkanten 20 der drei Schneiden 17, 18, 19 sind folgendermaßen ausgebildet: Der erste aktive Abschnitt 22 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 und der zweite aktive Abschnitt 42 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 überlappen mindestens teilweise mit dem radialen Bereich des ersten passiven Abschnittes 38 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18. Der zweite aktive Abschnitt 23 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 sowie der dritte aktive Abschnitt 43 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 überlappen mindestens teilweise mit dem radialen Bereich des zweiten passiven Abschnittes 39 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18, und der dritte aktive Abschnitt 24 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 überlappt mit dem radialen Bereich des dritten passiven Abschnittes 40 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18.
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In 4C sind die radialen Bereiche, in denen die passiven Abschnitte 44, 45, 46 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19 ausgebildet sind, jeweils durch ein mit unterbrochenen Linien dargestelltes Rechteck hervorgehoben. Die Schneidkanten 20 der drei Schneiden 17, 18, 19 sind folgendermaßen ausgebildet: Der erste aktive Abschnitt 22 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 und der erste aktive Abschnitt 35 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 überlappen mindestens teilweise mit dem radialen Bereich des ersten passiven Abschnittes 44 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19. Der zweite aktive Abschnitt 23 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 sowie der zweite aktive Abschnitt 36 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 überlappen mindestens teilweise mit dem radialen Bereich des zweiten passiven Abschnittes 45 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19, und der dritte aktive Abschnitt 24 der Schneidkante 20 der ersten Schneide 17 sowie der dritte aktive Abschnitt 37 der Schneidkante 20 der zweiten Schneide 18 überlappen mindestens teilweise mit dem radialen Bereich des dritten passiven Abschnittes 46 der Schneidkante 20 der dritten Schneide 19.
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Wird der Träger 11 beim Senken um die Drehachse 13 rotiert, erzeugen die aktiven Abschnitte 22, 23, 24, 35, 36, 37, 41, 42, 43 der Schneiden 17, 18, 19 somit zusammen eine komplette Schneide. Der Schneidwinkel 34 ist bei den drei Schneiden 17, 18, 19 identisch. Die somit vorhandene effektive Schneide erzeugt beim Senken eine Fläche mit einer hohen Oberflächengüte, ohne Rillen oder Absätze.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Senkwerkzeug
- 11
- Träger
- 12
- Oberfläche
- 13
- Drehachse
- 14
- Pilot
- 15
- Gewinde
- 16
- Referenzfläche
- 17
- erste Schneide
- 18
- zweite Schneide
- 19
- dritte Schneide
- 20
- Schneidkante
- 21
- Spannut
- 22
- erster aktiver Abschnitt der ersten Schneide
- 23
- zweiter aktiver Abschnitt der ersten Schneide
- 24
- dritter aktiver Abschnitt der ersten Schneide
- 25
- erster passiver Abschnitt der ersten Schneide
- 26
- zweiter passiver Abschnitt der ersten Schneide
- 27
- dritter passiver Abschnitt der ersten Schneide
- 28
- Schneidlänge
- 29
- Bodenfläche einer Aussparung
- 30
- linke Seitenfläche einer Aussparung
- 31
- rechte Seitenfläche einer Aussparung
- 32
- erster Winkel
- 33
- zweiter Winkel
- 34
- Schneidwinkel
- 35
- erster aktiver Abschnitt der zweiten Schneide
- 36
- zweiter aktiver Abschnitt der zweiten Schneide
- 37
- dritter aktiver Abschnitt der zweiten Schneide
- 38
- erster passiver Abschnitt der zweiten Schneide
- 39
- zweiter passiver Abschnitt der zweiten Schneide
- 40
- dritter passiver Abschnitt der zweiten Schneide
- 41
- erster aktiver Abschnitt der dritten Schneide
- 42
- zweiter aktiver Abschnitt der dritten Schneide
- 43
- dritter aktiver Abschnitt der dritten Schneide
- 44
- erster passiver Abschnitt der ersten Schneide
- 45
- zweiter passiver Abschnitt der dritten Schneide
- 46
- dritter passiver Abschnitt der dritten Schneide
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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