DE102022206734A1 - Rotary tool and cutting insert and carrier for such a rotary tool - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein modulares Rotationswerkzeug (2) mit einen Träger (4) mit einem Plattensitz (12) und mit einem darin austauschbar einsetzbaren Schneideinsatz (16). Mit Hilfe einer Spannschraube (40) wird der Schneideinsatz (16) bei seiner Montage in die Aufnahme (22) eingezogen, wobei der Träger (4) eine sich in einer Spannrichtung (s) erstreckende Bohrung (36) für die Spannschraube (40) aufweist, und die Bohrung (36) von einer Umfangsseite des Trägers (4) in Richtung zum vorderen Endbereich (10) verläuft und bezüglich der Längsrichtung (z) schräg unter einem Winkel ungleich 90° orientiert ist. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Träger (4) sowie einen Schneideinsatz (16) für ein solches Rotationswerkzeug (2)The invention relates to a modular rotary tool (2) with a carrier (4) with a plate seat (12) and with a cutting insert (16) that can be used interchangeably therein. With the help of a clamping screw (40), the cutting insert (16) is pulled into the receptacle (22) during its assembly, the carrier (4) having a bore (36) for the clamping screw (40) extending in a clamping direction (s). , and the bore (36) runs from a circumferential side of the carrier (4) towards the front end region (10) and is oriented obliquely at an angle not equal to 90° with respect to the longitudinal direction (z). The invention further relates to a carrier (4) and a cutting insert (16) for such a rotary tool (2).
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft ein modulares Rotationswerkzeug, speziell ein Bohrwerkzeug, welches einen Träger sowie einen am Träger stirnseitig reversibel austauschbar befestigten Schneideinsatz aufweist.The invention relates to a modular rotary tool, specifically a drilling tool, which has a carrier and a cutting insert that is reversibly and interchangeably attached to the front of the carrier.
Zur reversiblen Befestigung des Schneideinsatzes gibt es eine Vielzahl von unterschiedlichen Konzepten. Häufig weist der Träger stirnendseitig frei abstehende Haltestege oder Klemmstege auf, zwischen denen eine Aufnahme für den Schneideinsatz ausgebildet ist, wodurch ein Plattensitz ausgebildet ist. Der Schneideinsatz wird dabei häufig mithilfe einer Spannschraube im Plattensitz gehalten.There are a variety of different concepts for reversibly attaching the cutting insert. The carrier often has freely projecting retaining webs or clamping webs on the front end, between which a receptacle for the cutting insert is formed, whereby a plate seat is formed. The cutting insert is often held in the insert seat using a clamping screw.
Aus der
Aus der
Daneben sind Ausführungsvarianten bekannt, bei denen die Spannschrauben von hinten entlang der Rotationsachse durch den Träger hindurch eingeführt wird und auch von hinten betätigt werden muss. Bei dieser Ausführungsvariante ist für einen Wechsel des Schneideinsatzes erforderlich, dass das gesamte Rotationswerkzeug zunächst aus einer Werkzeugaufnahme entnommen werden muss.In addition, embodiment variants are known in which the clamping screws are inserted through the carrier from behind along the axis of rotation and must also be actuated from behind. In this embodiment variant, in order to change the cutting insert, it is necessary that the entire rotary tool must first be removed from a tool holder.
Aufgabe der ErfindungTask of the invention
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein modulares Rotationswerkzeug sowie einen Schneideinsatz und einen Träger für ein solches Rotationswerkzeug anzugeben, wobei ein einfacher Wechsel des Schneideinsatzes bei zugleich sicherem Sitz des Schneideinsatzes gewährleistet ist.Based on this, the invention is based on the object of specifying a modular rotary tool as well as a cutting insert and a carrier for such a rotary tool, whereby a simple change of the cutting insert is guaranteed while at the same time a secure fit of the cutting insert.
Lösung der AufgabeSolution to the task
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein modulares Rotationswerkzeug, insbesondere ein Bohrwerkzeug, welches sich von einem Schaftbereich zu einem stirnseitigen Endbereich entlang einer Rotationsachse in Längsrichtung erstreckt und einen Träger mit einem darin austauschbar einsetzbaren Schneideinsatz aufweist, wobei
- - der Träger an einem stirnseitigen Ende einen Plattensitz ausbildet, welcher zwei gegenüberliegende Haltestege aufweist, zwischen denen eine Aufnahme mit einem Boden ausgebildet ist, in die der Schneideinsatz austauschbar einsetzbar ist,
- - eine Spannschraube vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Schneideinsatz bei der Montage des Schneideinsatzes in die Aufnahme eingezogen wird,
- - der Schneideinsatz eine Stirnseite mit einer vorderen Schneidspitze und zwei radial äußere Schneidecken sowie üblicherweise zwei gegenüberliegende radiale Flügel aufweist,
- - eine Mittenebene definiert ist, die durch die Rotationsachse und eine erste Querrichtung aufgespannt ist, die senkrecht zur Längsrichtung verläuft, wobei die Mittenebene mittig zwischen den Schneidecken bzw. den Haltestegen hindurch verläuft und wobei weiterhin eine zweite Querrichtung definiert ist, die senkrecht zu der Längsrichtung sowie senkrecht zur ersten Querrichtung verläuft,
- - die Haltestege sowie der Schneideinsatz zueinander korrespondierende seitliche Kontaktflächen aufweisen, die bei eingesetztem Schneideinsatz aneinander anliegen,
- - der Träger eine sich in einer Spannrichtung erstreckende Bohrung für die Spannschraube aufweist, und die Bohrung von einer Umfangsseite des Trägers in Richtung zum vorderen Endbereich verläuft und bezüglich der Längsrichtung schräg orientiert ist und bis zum Schneideinsatz reicht, wobei über die Spannschraube eine Anzugskraft auf den Schneideinsatz übertragbar ist.
- - the carrier forms a plate seat at one front end, which has two opposing retaining webs, between which a receptacle with a base is formed, into which the cutting insert can be inserted interchangeably,
- - a clamping screw is provided, with the help of which the cutting insert is pulled into the receptacle when the cutting insert is installed,
- - the cutting insert has an end face with a front cutting tip and two radially outer cutting corners and usually two opposing radial wings,
- - a center plane is defined which is spanned by the axis of rotation and a first transverse direction which runs perpendicular to the longitudinal direction, the center plane running centrally between the cutting corners or the holding webs and a second transverse direction further being defined which is perpendicular to the longitudinal direction and runs perpendicular to the first transverse direction,
- - the holding webs and the cutting insert have corresponding lateral contact surfaces which rest against each other when the cutting insert is inserted,
- - the carrier has a hole for the clamping screw extending in a clamping direction, and the hole runs from a circumferential side of the carrier towards the front end region and is oriented obliquely with respect to the longitudinal direction and extends to the cutting insert, with a tightening force being applied to the clamping screw Cutting insert is transferable.
Durch diese Ausgestaltung wird zunächst der Vorteil erreicht, dass die Spannschraube im Bereich des vorderen Endbereichs betätigt werden kann und dass daher ein Wechsel des Schneideinsatzes auch bei eingespanntem Werkzeug möglich ist, wenn dieses also in einer Werkzeugaufnahme, beispielsweise in einer Spindel eingespannt ist.This configuration initially achieves the advantage that the clamping screw can be actuated in the area of the front end area and that a change of the cutting insert is therefore possible even when the tool is clamped, i.e. when it is clamped in a tool holder, for example in a spindle.
Hervorzuheben ist, dass die Spannrichtung und damit die Orientierung der Bohrung zum vorderen Endbereich orientiert ist, dass sich also die Bohrung schräg von hinten nach vorne erstreckt. Sie reicht bis zum Schneideinsatz und zwar im Bereich einer bodenseitigen Kontaktfläche des Schneideinsatzes. Durch diese Ausgestaltung wird daher unmittelbar durch die Spannschraube selbst der Schneideinsatz bei der Montage in den Plattensitz hineingezogen sodass der Schneideinsatz gegen korrespondierende Kontaktflächen des Plattensitzes verspannt wird. Diese Ausgestaltung weist weiterhin den Vorteil auf, dass eine Schwächung des Schneideinsatzes selbst nicht erfolgt, da die Spannschrauben weder von vorne und insbesondere nicht durch die radial abstehenden Flügel des Schneideinsatzes geführt sind, auf die beim Bohren hohe Kräfte einwirken.It should be emphasized that the clamping direction and thus the orientation of the bore to the front ren end area is oriented, so that the hole extends obliquely from back to front. It extends to the cutting insert, namely in the area of a bottom contact surface of the cutting insert. Due to this configuration, the cutting insert is pulled into the insert seat directly by the clamping screw itself during assembly, so that the cutting insert is clamped against corresponding contact surfaces of the insert seat. This configuration also has the advantage that the cutting insert itself is not weakened, since the clamping screws are not guided from the front and in particular not through the radially projecting wings of the cutting insert, on which high forces act during drilling.
Sofern vorliegend von einer Bohrung gesprochen wird, so wird hierunter allgemein ein Durchgangsloch verstanden, welches sich in Spannrichtung durch den Träger von einer umfangsseitigen Öffnung bis zu einer insbesondere bodenseitigen Öffnung am Boden des Plattensitzes erstreckt.If we are talking about a hole in the present case, this is generally understood to mean a through hole which extends in the clamping direction through the carrier from a circumferential opening to a particularly bottom-side opening on the bottom of the plate seat.
Sofern vorliegend von schräg orientiert gesprochen wird, so wird hierunter allgemein ein von 90° bzw. 180° verschiedener Winkel verstanden. Bevorzugt schließt die Spannrichtung mit der Längsrichtung (in Längsrichtung betrachtet) einen spitzen Winkel ein, welcher insbesondere im Bereich von 20° bis 60° und bevorzugt im Bereich von 30° bis 40° liegt.If the term obliquely oriented is used here, this is generally understood to mean an angle different from 90° or 180°. The tensioning direction preferably forms an acute angle with the longitudinal direction (viewed in the longitudinal direction), which is in particular in the range of 20° to 60° and preferably in the range of 30° to 40°.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst sowohl durch einen Schneideinsatz mit den zuvor genannten Merkmalen als auch durch einen Träger mit den zuvor genannten Merkmalen. Die nachfolgend im Hinblick auf das Rotationswerkzeug angeführten bevorzugten Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf den Träger bzw. den Schneideinsatz zu übertragen.According to the invention, the object is further achieved both by a cutting insert with the aforementioned features and by a carrier with the aforementioned features. The preferred developments listed below with regard to the rotary tool can also be applied analogously to the carrier or the cutting insert.
In bevorzugter Weiterbildung weist der Schneideinsatz ein sich ebenfalls in Spannrichtung erstreckendes Gewindeloch auf, in das die Spannschraube einschraubbar ist. Das Gewindeloch ist dabei insbesondere an einer bodenseitigen Unterseite des Schneideinsatzes eingebracht und zwar vorzugsweise in einem Kern- oder Mittenbereich. Die Spannschraube greift daher direkt am Schneideinsatz an. Auf einen Zapfen ist dabei verzichtet, also auf einen sich in Axialrichtung erstreckenden Stift, an dem die Spannschraube angreift und welcher bei herkömmlichen Lösungen sich von einer Unterseite des Schneideinsatzes ausgehend entgegen der Längsrichtung erstreckt.In a preferred development, the cutting insert has a threaded hole which also extends in the clamping direction and into which the clamping screw can be screwed. The threaded hole is made in particular on a bottom underside of the cutting insert, preferably in a core or central area. The clamping screw therefore engages directly on the cutting insert. There is no pin, i.e. a pin extending in the axial direction, on which the clamping screw engages and which, in conventional solutions, extends from an underside of the cutting insert counter to the longitudinal direction.
Die Spannschraube übt beim Festziehen eine Spannkraft in Spannrichtung auf den Schneideinsatz aus. Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass über die Spannschraube sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte übertragbar sind, sodass also nicht nur ein Verspannen des Schneideinsatzes sondern auch ein Lösen des Schneideinsatzes mithilfe der Spannschraube ermöglicht ist.When tightened, the clamping screw exerts a clamping force in the clamping direction on the cutting insert. It is also preferably provided that both tensile forces and compressive forces can be transmitted via the clamping screw, so that not only a clamping of the cutting insert but also a loosening of the cutting insert is possible using the clamping screw.
Hierzu sind Spannschraube, Bohrung und/oder Gewindeloch geeignet ausgebildet. Speziell ist die Spannschraube als eine Doppelgewindeschraube mit insbesondere zwei gegenläufigen Gewinden oder mit zwei Gewinden mit unterschiedlichen Steigungen ausgebildet. Bei dieser Ausführungsvariante ist vorzugsweise sowohl die Bohrung als auch das Gewindeloch jeweils mit einem geeigneten Gewinde versehen.For this purpose, the clamping screw, bore and/or threaded hole are designed to be suitable. The clamping screw is specifically designed as a double-threaded screw with, in particular, two opposing threads or with two threads with different pitches. In this embodiment variant, both the bore and the threaded hole are preferably each provided with a suitable thread.
Der Schneideinsatz ist insgesamt bevorzugt plattenförmig ausgebildet und erstreckt sich lediglich zwischen den beiden Haltestegen in Richtung der 1. Querrichtung durch die Haltestege hindurch. Bevorzugt weist er keine vorderen, radialen Überstände auf, welche die Haltestege in radialer Richtung überdecken.The cutting insert is preferably plate-shaped overall and only extends between the two retaining webs in the first transverse direction through the retaining webs. It preferably has no front, radial projections that cover the retaining webs in the radial direction.
Der Schneideinsatz weist typischerweise einen Mittenbereich oder auch Kern auf, an dem an der Stirnfläche die Schneidspitze ausgebildet ist, und an den sich jeweils radial nach außen gegenläufig die beiden Flügel anschließen. Von der Schneidspitze aus verläuft typischerweise stirnseitig an jedem Flügel entlang ein Schneidenabschnitt einer Hauptschneide, welche sich jeweils bis zum radial äußeren Schneideck erstreckt.The cutting insert typically has a central region or core, on which the cutting tip is formed on the end face, and to which the two wings are connected in opposite directions radially outwards. A cutting section of a main cutting edge typically runs from the cutting tip along the front side of each wing, which extends to the radially outer cutting corner.
Sofern vorliegend von seitlichen Kontaktflächen gesprochen wird, so werden hierunter Kontaktflächen verstanden, welche die Haltestege nach innen zur Aufnahme hin und auf Seiten des Schneideinsatzes diesen ebenfalls seitlich nach außen zu den Haltestegen hin begrenzen. Ein jeder der Flügel des Schneideinsatzes weist dabei jeweils eine seitliche Kontaktfläche und ein jeweiliger Haltesteg weist ebenfalls jeweils eine seitliche Kontaktfläche auf.If we are talking about lateral contact surfaces here, this means contact surfaces which limit the retaining webs inwards towards the receptacle and on the side of the cutting insert, which also limit them laterally outwards towards the retaining webs. Each of the wings of the cutting insert has a lateral contact surface and a respective retaining web also has a lateral contact surface.
Üblicherweise weist der Träger einen genuteten Schneidbereich auf, wobei typischerweise zwei Spannuten vorgesehen sind, die bevorzugt wendelförmig, geradlinig oder abschnittsweise geradlinig und abschnittsweise wendelförmig entlang des Trägers verlaufen. Diese münden stirnseitig typischerweise in einen freien Zwischenbereich zwischen den Haltestegen.The carrier usually has a grooved cutting area, with two chip grooves typically being provided, which preferably run helically, rectilinearly or in sections straight and in sections helically along the carrier. These typically open at the front into a free intermediate area between the retaining webs.
Bevorzugt ist der Schneideinsatz ebenfalls mit Spannnutabschnitten versehen, sodass die Spannuten des Trägers bei eingesetztem Schneideinsatz in diesem fortgeführt werden.The cutting insert is preferably also provided with clamping groove sections, so that the clamping grooves of the carrier are continued in the carrier when the cutting insert is inserted.
Die seitlichen Kontaktflächen laufen bevorzugt sowohl an den Haltestegen als auch an den Flügeln zur vorderen Stirnseite hin jeweils frei aus, d. h. die seitlichen Kontaktflächen sind nicht von einem radialen Überstand am Träger oder am Schneideinsatz überdeckt.The side contact surfaces preferably run on both the retaining webs and the flues are free towards the front face, ie the side contact surfaces are not covered by a radial projection on the carrier or on the cutting insert.
Bevorzugt laufen die seitlichen Kontaktflächen in radialer Richtung frei aus, erstrecken sich daher insbesondere jeweils bis zu einer äußeren Umfangsseite des Schneideinsatzes bzw. des Trägers.The lateral contact surfaces preferably run freely in the radial direction and therefore extend in particular up to an outer circumferential side of the cutting insert or the carrier.
In bevorzugter Ausgestaltung handelt es sich bei den seitlichen Kontaktflächen um Planflächen, also um ebene, nicht gebogene Flächen, entlang derer der Schneideinsatz beim Einsetzen in die Aufnahme entlang gleitet. Durch diese Maßnahme wird beim Einsetzen eine gute Führung des Schneideinsatzes erreicht.In a preferred embodiment, the lateral contact surfaces are flat surfaces, i.e. flat, non-curved surfaces along which the cutting insert slides when inserted into the receptacle. This measure ensures good guidance of the cutting insert when inserting it.
Die seitlichen Kontaktflächen erstrecken sich in Längsrichtung bevorzugt über die gesamte Höhe der Haltestege bzw. über die gesamte Höhe des Schneideinsatzes, speziell der Flügel. Insbesondere laufen sie in Längsrichtung nach vorne frei aus, d. h. es schließen sich in Längsrichtung keine weiteren Flächenabschnitte mehr an die Kontaktflächen an. Die Kontaktflächen gehen in die Stirnfläche über Gleiches gilt vorzugsweise auch für entgegengesetzte Richtung entgegen der Längsrichtung. Auch hier schließen sich vorzugsweise keine weiteren Flächenabschnitte mehr an die Kontaktflächen an.The lateral contact surfaces preferably extend in the longitudinal direction over the entire height of the holding webs or over the entire height of the cutting insert, especially the wings. In particular, they run freely towards the front in the longitudinal direction, i.e. H. no further surface sections adjoin the contact surfaces in the longitudinal direction. The contact surfaces merge into the end face. The same preferably also applies to the opposite direction to the longitudinal direction. Here too, preferably no further surface sections adjoin the contact surfaces.
In bevorzugter Weiterbildung weisen sowohl die Aufnahme als auch der Schneideinsatz jeweils eine bodenseitige Kontaktfläche auf, und im montierten Zustand ist die bodenseitige Kontaktfläche des Schneideinsatzes gegen die bodenseitige Kontaktfläche der Aufnahme verspannt. Die bodenseitigen Kontaktflächen liegen daher im montierten Zustand aneinander an.In a preferred development, both the receptacle and the cutting insert each have a bottom-side contact surface, and in the assembled state, the bottom-side contact surface of the cutting insert is clamped against the bottom-side contact surface of the receptacle. The bottom contact surfaces therefore lie against each other in the assembled state.
In zweckdienlicher Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die jeweilige bodenseitige Kontaktfläche entweder V-förmig oder gebogen ausgebildet ist. Im Falle der V-förmigen Ausgestaltung weist die bodenseitige Kontaktfläche zwei und vorzugsweise genau zwei zueinander insbesondere unter einem spitzen Winkel geneigte Teilflächen auf, bei denen es sich vorzugsweise wiederum um Planflächen handelt. Bevorzugt ist der Boden der Aufnahme sowie des Schneideinsatzes ausschließlich durch diese bodenseitige Kontaktfläche gebildet. Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass bei der V-förmigen Ausgestaltung und/oder der gebogenen Ausgestaltung ein V-förmiges Profil bzw. ein gebogenes Profil mit konstanten Profilquerschnitt gebildet ist (insbesondere betrachtet in Richtung der 1. Querrichtung).In an expedient embodiment, it is provided that the respective bottom-side contact surface is either V-shaped or curved. In the case of the V-shaped configuration, the bottom-side contact surface has two and preferably exactly two partial surfaces that are inclined to one another, in particular at an acute angle, which are preferably flat surfaces. The bottom of the receptacle and the cutting insert is preferably formed exclusively by this bottom-side contact surface. Preferably, it is further provided that in the V-shaped configuration and/or the curved configuration, a V-shaped profile or a curved profile with a constant profile cross section is formed (particularly viewed in the direction of the 1st transverse direction).
Durch diese Ausgestaltung wird eine gewünschte Zentrierwirkung erreicht bzw. unterstützt.This configuration achieves or supports a desired centering effect.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Spitze des V oder der Krümmung bei der bogenförmigen Ausgestaltung in Spannrichtung orientiert.According to a preferred embodiment, the tip of the V or the curvature is oriented in the tensioning direction in the arcuate configuration.
Gemäß einer bevorzugten ersten Ausführungsvariante sind die jeweiligen seitlichen Kontaktflächen geneigt zur Längsrichtung und parallel zu der Spannrichtung orientiert. Die Kontaktflächen sind daher insgesamt schräg gestellt und verlaufen gerade nicht parallel zur Längsrichtung.According to a preferred first embodiment variant, the respective lateral contact surfaces are inclined to the longitudinal direction and oriented parallel to the clamping direction. The contact surfaces are therefore placed at an angle overall and do not run parallel to the longitudinal direction.
Sofern vorliegend davon gesprochen wird, dass eine Fläche parallel zu einer Richtung verläuft, so wird hierunter verstanden, dass die Fläche diese Richtung nicht schneidet. Umgekehrt wird vorliegend unter dem Ausdruck, dass eine Fläche schräg zu einer Richtung orientiert ist, verstanden, dass die Fläche und die Richtung sich schneiden.If it is said here that a surface runs parallel to a direction, this means that the surface does not intersect this direction. Conversely, in the present case, the expression that a surface is oriented obliquely to a direction means that the surface and the direction intersect.
Der besondere Vorteil der zuvor genannten Ausführungsvariante ist darin zu sehen, dass durch die Orientierung parallel zur Spannrichtung ein besonders einfaches Einführen des Schneideinsatzes in den Plattensitz erreicht ist.The particular advantage of the aforementioned embodiment variant is that the orientation parallel to the clamping direction makes it particularly easy to insert the cutting insert into the insert seat.
Insbesondere bei dieser Ausführungsvariante ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, dass durch die Längsrichtung und die Spannrichtung eine Querebene aufgespannt ist, welche die Haltestege schneidet, d. h. in radialer Richtung durch einen jeweiligen Haltesteg hindurch verläuft und diesen quasi kreuzt. Diese Querebene ist dabei unter einem Winkel und insbesondere senkrecht zur Mittenebene orientiert. Bei dieser Ausführungsvariante mündet die umfangsseitige Öffnung der Bohrung in einem umfangsseitigen Winkelbereich, in dem auch einer der Haltestege ausgebildet ist.Particularly in this embodiment variant, a preferred embodiment provides that a transverse plane is spanned by the longitudinal direction and the clamping direction, which intersects the holding webs, i.e. H. runs in the radial direction through a respective retaining web and virtually crosses it. This transverse plane is oriented at an angle and in particular perpendicular to the center plane. In this embodiment variant, the circumferential opening of the bore opens into a circumferential angular region in which one of the retaining webs is also formed.
In bevorzugter Weiterbildung ist am Schneideinsatz an einem jeweiligen Flügel jeweils eine Führungsfläche für eine radiale Führung des Schneideinsatzes ausgebildet. Diese Führungsfläche schließt sich - in Blickrichtung entgegen der Längsrichtung betrachtet - dabei jeweils in einem inneren Teilbereich seitlich an die seitliche Kontaktfläche an und ist zu dieser abgewinkelt. Die seitliche Kontaktfläche und die Führungsfläche schließen dabei zwischen sich bevorzugt einen stumpfen Winkel ein. Durch diese radialen Führungsflächen wird die gewünschte Zentrierung unterstützt.In a preferred development, a guide surface for radial guidance of the cutting insert is formed on each wing of the cutting insert. This guide surface - viewed in the opposite direction to the longitudinal direction - adjoins the lateral contact surface in an inner partial area and is angled towards it. The lateral contact surface and the guide surface preferably enclose an obtuse angle between them. These radial guide surfaces support the desired centering.
Gemäß alternativen Ausführungsvarianten sind die seitlichen Kontaktflächen parallel zur Längsrichtung und insbesondere parallel zur Mittenebene orientiert.According to alternative embodiment variants, the lateral contact surfaces are oriented parallel to the longitudinal direction and in particular parallel to the central plane.
In bevorzugter Ausgestaltung und speziell bei dieser zuvor genannten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Träger in seinem stirnseitigen Endbereich einen gerade Nutabschnitt aufweist. Der Träger weist also Spannuten auf, die zumindest im stirnseitigen Endbereich parallel zur Rotationsachse orientierte Abschnitte aufweisen. Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass sich in Richtung zum Schaftbereich hin ein spiralförmiger Nutabschnitt an den geraden Nutabschnitt anschließt. Durch diese Ausgestaltung wird eine einfache und günstige Geometrie erreicht. Speziell erlaubt diese Ausgestaltung eine (Ausgleichs-) Bewegung des Schneideinsatzes in Richtung der 1. Querrichtung beim Anziehen der Spannschraube.In a preferred embodiment and especially in this aforementioned embodiment variant, it is provided that the carrier has a straight groove section in its front end region. The carrier therefore has chip grooves which have sections oriented parallel to the axis of rotation, at least in the front end region. It is also preferably provided that a spiral-shaped groove section adjoins the straight groove section in the direction of the shaft area. This design achieves a simple and inexpensive geometry. This configuration specifically allows a (compensating) movement of the cutting insert in the first transverse direction when tightening the clamping screw.
Weiterhin ist - insbesondere bei der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante mit den seitlichen Kontaktflächen parallel zur Längsrichtung - vorgesehen, dass die Rotationsachse und die Spannrichtung die Mittenebene aufspannen, d. h. allgemein wird bei dieser Ausführungsvariante durch die Spannrichtung und die Rotationsachse eine Ebene aufgespannt, welche die Haltestege gerade nicht schneidet. Die umfangsseitige Öffnung der Bohrung liegt daher vorzugsweise in einem Winkelbereich, in dem gerade kein Haltesteg ausgebildet ist.Furthermore - especially in the embodiment variant described above with the lateral contact surfaces parallel to the longitudinal direction - it is provided that the axis of rotation and the clamping direction span the central plane, i.e. H. In general, in this embodiment variant, the clamping direction and the axis of rotation create a plane that does not intersect the holding webs. The circumferential opening of the bore is therefore preferably in an angular range in which no retaining web is formed.
Beschreibung der FigurenDescription of the characters
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen
-
1 eine perspektivische Darstellung eines modularen Bohrwerkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsvariante, -
2 eine ausschnittsweise Seitenansicht im vorderen Endbereich des Bohrwerkzeugs gemäß1 , -
3 eine Stirnansicht auf das Rohrwerkzeug gemäß1 , -
4 eine ausschnittsweise Darstellung eines Rotationswerkzeugs im Bereich des vorderen Endbereichs gemäß einer zweiten Ausführungsvariante, wobei verborgene Konturen gestrichelt dargestellt sind, -
5 eine Stirnansicht aufdas Rotationswerkzeug gemäß 4 , -
6 eine perspektivische Darstellung eines Rotationswerkzeugs gemäß einer dritten Ausführungsvariante sowie -
7 eine Seitenansicht auf den vorderen Endbereich des Rotationswerkzeugs gemäß6 , wobei verborgene Konturen gestrichelt dargestellt sind.
-
1 a perspective view of a modular drilling tool according to a first embodiment variant, -
2 a partial side view in the front end area of the drilling tool1 , -
3 a front view of the pipe tool according to1 , -
4 a partial representation of a rotary tool in the area of the front end area according to a second embodiment variant, with hidden contours being shown in dashed lines, -
5 a front view of the rotary tool according to4 , -
6 a perspective view of a rotary tool according to a third embodiment variant and -
7 a side view of the front end region of therotary tool 6 , with hidden contours shown in dashed lines.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the exemplary embodiment
Ein in den Figuren dargestelltes modulares Rotationswerkzeug 2 ist als ein Bohrwerkzeug ausgebildet. Es weist in allen Ausführungsvarianten einen Träger 4 auf, welcher sich entlang einer Längsrichtung z und einer Rotationsachse 6 von einem rückwärtigen Schaftbereich 8 zu einem stirnseitigen Endbereich 10 erstreckt. An den Schaftbereich 8 schließt sich ein mit Spannuten 18 versehener, genuteter Schneidbereich 12 an, welcher an seinem vorderen Ende einen Plattensitz 14 ausbildet, in dem ein Schneideinsatz 16 aufgenommen ist.A
Der Schneideinsatz 16 ist zwischen zwei Haltestegen 20 des Plattensitzes 14 eingesetzt, die zwischen sich eine Aufnahme 22 definieren, die seitlich durch die beiden Haltestege 20 und bodenseitig durch einen Boden begrenzt ist.The cutting
Der Schneideinsatz 16 ist insgesamt nach Art eines plattenförmigen Elements ausgebildet, welcher einen radial inneren Mittenbereich 26 quasi als Kern aufweist, an den sich gegenüberliegend jeweils ein sich radial nach außen erstreckender Flügel 28 anschließt. Die zuvor erwähnten Spannuten 18 erstrecken sich seitlich in den Mittenbereich 26 und auch noch ein Teilstück in die Flügel 28 hinein und laufen stirnseitig frei aus. Ausgehend von einer Schneidspitze 30 erstrecken sich in an sich bekannter Weise Schneidabschnitte radial nach außen bis jeweils zu Schneidecken 32.The cutting
Die beiden Flügel 28 erstrecken sich jeweils entlang einer 1. Querrichtung x, d. h. ein jeweiliger Flügel 28 schließt sich in bzw. entgegen dieser 1. Querrichtung x an den Mittenbereich 26 an. Senkrecht hierzu ist eine 2. Querrichtung y definiert. Die beiden Querrichtungen x, y sind jeweils senkrecht zur Längsrichtung z orientiert.The two
Wie speziell aus der
In allen Ausführungsvarianten sind lediglich zwei gegenüberliegende und zwischen sich die Aufnahme 22 einschließen Haltestege 20 ausgebildet. Die Aufnahme 22 ist in und entgegen der 1. Querrichtung offenen, d. h. nicht durch eine Wandung des Trägers 4 begrenzt.In all embodiment variants, only two holding
Bei allen drei Ausführungsvarianten ist zum Verspannen des Schneideinsatzes 16 im Plattensitz 14 eine schräg verlaufende Bohrung 36 im Träger, ein Gewindeloch 38 im Schneideinsatz 16 sowie eine Spannschraube 40 vorgesehen. Die Bohrung 36 erstreckt sich von einer an der Umfangsseite des Trägers 4 ausgebildeten Öffnung in Richtung zum stirnseitigen Endbereich 10 schräg unter einem Winkel α geneigt bis zum Schneideinsatz 16. Durch diesen Winkel α ist eine Spannrichtung s definiert.In all three design variants, the cutting
Wie insbesondere aus
Korrespondierend hierzu weist der Schneideinsatz 16 an seinem rückwärtigen, bodenseitigen Ende das ebenfalls unter dem Winkel α schräg geneigtes Gewindeloch 38 auf, in die die Spannschraube 40 einschraubbar ist. Das Gewindeloch 38 ist dabei in einem Zentralbereich, insbesondere im Mittenbereich 26 ausgebildet, bevorzugt schneidet die Rotationsachse 6 das Gewindeloch 38.Correspondingly, the cutting
Die Spannschraube 40 ist vorzugsweise als eine Doppelgewindeschraube ausgebildet, welche entweder zwei Gewinde mit unterschiedlichen Steigungen oder gegenläufige Gewinde aufweist. Bevorzugt ist auch in der Bohrung 36 ein Innengewinde ausgebildet, sodass also die Spannschraube 40 sich sowohl am Gewinde in der Bohrung 36 als auch am Gewinde des Gewindelochs 38 abstützt. Je nach Drehrichtung wird der Schneideinsatz 16 in den Plattensitz 14 hineingezogen bzw. aus diesem heraus gedrückt. Über die Spannschraube 40 ist daher ein einfacher Wechsel des Schneideinsatzes 16 ermöglicht.The clamping
Dieser ist allgemein vorzugsweise ohne Vorspannung im Plattensitz 14 gehalten. Hierunter wird verstanden, dass auf den Schneideinsatz 16, insbesondere auf dessen seitliche Kontaktflächen 42B beim Einführen des Schneideinsatzes keine Klemmkräfte von den Haltestegen 20 ausgeübt werden. Der Schneideinsatz 16 kann daher in den Plattensitz 14 eingesetzt werden, ohne dass die Haltestege aufgebogen werden müssen. Beispielsweise ist der Schneideinsatz 16 mit Toleranzspiel in den Plattensitz 14 einsetzbar.This is generally preferably held in the plate seat 14 without preload. This is understood to mean that no clamping forces are exerted by the holding
Mithilfe der Spannschraube 40 wird der Schneideinsatz 16 bei der Montage in den Plattensitz 14 hineingezogen, sodass zueinander korrespondierende Kontaktflächen des Schneideinsatzes 16 mit denen des Plattensitzes 14 aneinander zum Anliegen kommen. Bei den Kontaktflächen handelt es sich zum einen um seitliche, radiale Kontaktflächen 42A, B sowie bodenseitige, axiale Kontaktflächen 44A, B. Die jeweiligen Kontaktflächen am Plattensitz 14 sind mit dem Buchstaben A und die Kontaktflächen am Schneideinsatz 16 sind mit dem Buchstaben B bezeichnet.With the help of the clamping
Unter seitliche Kontaktfläche werden solche Flächen verstanden, die beim Plattensitz 14 nach innen in Richtung zur Längsachse z und zur Aufnahme 22 orientiert sind und korrespondierend bei dem Schneideinsatz 16 solche Flächen, die nach außen in Richtung zu den Haltestegen 20 orientiert sind. Unter bodenseitige, axiale Kontaktflächen wird ein Boden der Aufnahme 22 bzw. die hintere rückwärtige, bodenseitige Fläche des Schneideinsatzes 16 verstanden.Lateral contact surfaces are understood to mean those surfaces that are oriented inwards in the insert seat 14 in the direction of the longitudinal axis z and the receptacle 22 and, correspondingly, in the cutting
Bei der bevorzugten Ausführungsvariante gemäß den
Beim Einsetzen gleiten daher die seitlichen Kontaktflächen 42A, B des Schneideinsatzes 16 an denen des Plattensitzes 14 in Spannrichtung s entlang.When inserted, the side contact surfaces 42A, B of the cutting
Wie weiterhin anhand der
Anhand der Aufsicht der
Bei der zweiten Ausführungsvariante gemäß den
Allgemein sind die seitlichen Kontaktflächen 42A, B - in einer Aufsicht gemäß
Bei dieser zweiten Ausführungsvariante ist weiterhin vorgesehen, dass zumindest im vorderen, stirnseitigen Endbereich 10 die Spannuten 18 sich geradlinig erstrecken und einen geraden Nutabschnitt 18A ausbilden. Sie erstrecken sich zumindest über die axiale Länge und vorzugsweise über beispielsweise bis zur doppelten axialen Länge des Schneideinsatzes 16 geradlinig. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich an den geraden Nutabschnitt 18A im weiteren Verlauf jeweils ein wendelförmiger Nutabschnitt anschließt. Bei den anderen Ausführungsbeispielen sind die Spannuten 18 jeweils durchgehend wendelförmig ausgebildet.In this second embodiment variant it is further provided that, at least in the front,
Im Ausführungsbeispiel der
Auch bei dieser Ausführungsvariante sind die bodenseitigen Kontaktflächen 44A, B wiederum vorzugsweise V-förmig ausgebildet.In this embodiment variant, too, the bottom contact surfaces 44A, B are again preferably V-shaped.
Bei der dritten Ausführungsvariante gemäß den
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2010322723 A [0003]US 2010322723 A [0003]
- US 2011236145 A [0003]US 2011236145 A [0003]
- US 2015360300 A [0003]US 2015360300 A [0003]
- US 2012014760 A [0004]US 2012014760 A [0004]
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-
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- 2022-06-30 DE DE102022206734.7A patent/DE102022206734A1/en active Pending
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