PATE NTANME LD UNG Zur Herstellung insbesondere tiefer Bohrungen
bei der Zerspanung verschiedenartigster Werkstoffe, werden u. a. auch Einlippenbohrer
verwendet. Diese Werkzeuge arbeiten nach dem Prinzip innerer Kühlmittelzufuhr und
äußerer Späneabfuhr. PATE NTANME LD UNG Single-lip drills are also used, among other things, to produce deep holes in particular when machining a wide variety of materials. These tools work on the principle of internal coolant supply and external chip removal.
Diese Einlippenbohrer bestehen üblicherweise aus einem Schneidkopf,
einem Schaft und einer Spannhülee, Der Schneidkopf kann wahlweise sowohl aus Schnellstahl,
als auch aus Vollhartmetall hergestellt sein. Es sind ferner Konstruktionen
bekannty bei welchen in einem sogenannten Trägerkörper flartmetallplatten als Schneid-
und Führungsleisten eingelötet sind. Der Schneidkopf Ist mit dem Schaft durch beispielsweise
löten, schweißen oder auch schrauben verbunden, Der Schaft besteht üblicherweise
aus Stahlrohrund Ist durch Verformung so ausgebildetg daß in den ursprünglichen,
kreisförmigen Querschnitt eine V-förmige Nut von ca. 120 0 eingedrückt ist.
Es sind auch Schaftausführungen bekanntg bei welcben die V-förmige Nut durch Ausfräsen
aus einem Vollmaterial hergestellt wird. Es is t dann zusätzlich notwendig# den
Schaft in seinem verbleibenden Querschnitt mit einer Bohrung zu versehen, oder am
Umfang eine Nutz zum Einsetzen eines kleinen Rohres herzustellen,' damit Kühlmittel
zugeführt werden kann.*
Die Sparmhülsen sind. verschiedenartigst
ausgebildet und entsprechen in ihrer Ausführung den Einspannverhältnissen der verwendeten
Maschine. Sie werden mit dem Schaft durch löteng schweißen oder schrauben verbunden.These single-lip drills usually consist of a cutting head, a shank and a clamping sleeve. The cutting head can be made either from high-speed steel or from solid carbide. There are also designs known in which flartmetallplatten are soldered as cutting and guide strips in a so-called carrier body. The cutting head is soldered to the shaft by, for example, welding or also associated screw, the shank is usually made Stahlrohrund If so ausgebildetg that in the original circular cross section, a V-shaped groove is pushed by about 120 0 by deformation. Shaft designs are also known in which the V-shaped groove is made from a solid material by milling. It is then also necessary to provide the shaft with a hole in its remaining cross-section, or to make a utility on the circumference for inserting a small tube so that coolant can be fed in. * The economy sleeves are. The most varied of designs and their design correspond to the clamping conditions of the machine used. They are connected to the shaft by soldering or screwing.
Die Arbeitsweise derartiger Werkzeuge ist durch folgenden gekennzeichnet:
Die Abbildung 1 stellt unter 1. 1 ein zu bohrenden Werkstück mit der
vom eindringenden Werkzeug hergestellten Bohrung dar. Durch den hohlen Schaft des
Werkzeuges 1. 2 wird Kühlmittel zur Schneidkante 1. 3 zugeführt, welchen
am Schaftende 1. 4 eintritt. Im Innenraum des Schaftes zwischen dem Eintritt
1. 4 und dem Austritt 1. 5 läßt sich ein von der ziigeführten Kühlmenge
und dem Austrittsquerschnitt bei 1. 5 abhängiger KühlmItteldruck aufbauen.
Yach Austritt des Kühlmittels und Überspülung der Schneide 1. 3 und Eintritt
in den Spanabfuhrraum 1. 7 bricht der im Innern des Schaftes aufgebaute Kühlmitteldruck
zusammen und wandelt sich in Rückströmgeschwindigkeit um. Das Kühlmittel hat bei
dieser Bearbeitungsmethodi3 also zwet Aufgaben zu erfüllen, und zwar:
1. Abführung der auftretenden Zerspanungswärme sowie Schmierung deo in enger
Toleranz in der Bohrung laufenden Schneidkopfes. 2. Abförderung der von der Schneide
ablaufenden Späne. Aus der gegebenen Darstellung ist ersichtlIch, daß bei diesem
Arbeitsverfahren die befriedigende Arbeltswelse von der sicheren Spanabfuhr und
der Wirksamkeit der Schmlerung des Schneidkopfes abhängt.
Die Erfindung
betrifft nun einen Finlippenbohrer, bei welchem -'a-u#r--Gru'nd' seiner' bes #'Önderen
Äüsfiihrurig sow,(>hl- ein sicherer a-la a u' ch, eine atisre:Lclit--nd-e- Sclimiertin-t.r
des Sc line-I'dko#pfff-9 gewK1irleistEit''ist. Der erfindiiiigsgemiq13e Einlippenbohrer,
der in an sich bekannter Velse hergee#tellt a-eiT1 kann, zei-c#hnet sich dadurch
aus, daß durch gewisse Beeinflussung , Im Tnnern des Bolirrolirrs flif-ßk-ii(ipii
Killilinittelstromps solcli zwischen dem züi- und abfließenden-Niffilmittel erzeugt-,t%,erd,en,
daß eine- sichere Spanabfuhr gewährlei.#tet ist-.The mode of operation of such tools is characterized by the following: Figure 1 shows under 1. 1 a workpiece to be drilled with the hole made by the penetrating tool. Coolant is supplied to the cutting edge 1. 3 through the hollow shaft of the tool 1. 2, which Shaft end 1. 4 enters. In the interior of the shaft between the inlet and the outlet 1. 4 1. 5 can develop a ziigeführten of the cooling quantity and the outlet cross-section at 1. 5 dependent coolant pressure. After the coolant emerges and the cutting edge 1. 3 is flushed over and enters the chip evacuation space 1. 7 , the coolant pressure built up inside the shank collapses and converts to return flow velocity. With this machining method, the coolant has to fulfill two tasks, namely: 1. Dissipation of the machining heat and lubrication deo within close tolerance of the cutting head running in the bore. 2. Removal of the chips running off the cutting edge. It can be seen from the illustration given that with this working method the satisfactory operation depends on the reliable chip evacuation and the effectiveness of the lubrication of the cutting head. The invention now relates to a fin-lipped drill, in which -'au # r - reason 'its' bes # 'Öüsfiihrurig sow, (> hl- a safer a-la au' ch, an atisre: Lclit - nd- e-Sclimiertin-tr des Sc line-I'dko # pfff-9 gewK1irleistEit "is. The inventive single-lip drill, which can be produced in a known Velse a-eiT1, is characterized by the fact that through Certain influence , inside the Bolirrolirrs flif-ßk-ii (ipii Killilinmittelstromps is generated between the inflow and outflowing Niffilmittel - t%, earth, en that a - safe chip evacuation is guaranteed.
711r rrzielung-dieser l#.lirliiint7 laßt man einen Teil des,im Innern
den Bohrrohrschaftes 1, 2.-fließenden Kühlmittels an bestimmten Stellen
1. 6 echon vor der 4:-3clii.ieide 1- 3-in den Spanabfuhrraum
1. 7 abströmen. Die Größe der Au-strittsöffnunUen 1. 6 wird so beinessen,
daß daß Kühlmittel mit großer Gescliwindlgl"eit dort ausströmt und in den Spanabfuhrraum
1.-7-eintrJtt und in Richtung- Späneabfuhr 1.,8.-strömt, Durch eine d(-rartir,(-
Ailord-lun- entsteht Jr.1 Il(-rt-I.cli zwischen dpr 9clineirit? 1.
"3 und (i(-n Aiistrittsöffnungen 1. eein Unterdruck. Dadurch wird
das restliche, im 13ereich derstirnseitiUen bffnung 1. 9 ausi:ret.ende Kühlöl
zusammen mit den Spänen Per Spanabfluß ist -dadurchgesichert, In Abbildung
21 ist ein Rinlippenbohrer mit Vollhartmetallkopf beispielswelse dargestellt
und zeiet t-leichzeitig die Anordnung der Dilsenbohrungen,.
Es zeigent
2. 1 Vollhartmetallkopf 2. 2 den Schaft 2- 3 axparallel verlaufende
SpUlbohrungen 2. 4 Düsenbohrungen zur Erztelung der Sogwirkung In Abbildung
3 Ist ebenfalls ein Einlippenbohrer dargestellt, welcher-sich von dem in
Abbildung 2 dargestellten dadurch unterscheidety daß die Austrittaöffnungen nicht
j
am Schneidkopfg sondern am Schaft den Bohrwerkzeugen angebracht sind. Im
einzelnen Ist dargestellt: 3- 1 Schneidkopf 3, 2 Schaft
3- 3 axparallel verlaufende Spülbohrungen 3» 4 Austrittsäffnung am
Schaft mit Strömungelerikung 3, 5 AustrIttsöffnung am Schaft ohne Strömungelenkung
Die beiden beispielsweise in Abbildung 2 und 3 aufgezeigten, möglichen Anordnungsformen
für die Düsengestaltung zur Erztelung der SogwIrkung und damit verbundener, sicherer
Spanabfuhr erlauben eine wirksame Arbeitsweise bis zu einer Bohrtiefe von ungefähr
1000 mm, wobel der zur Zerspanung kommende Werkstoff und die sich daraus
ergebe'nde Spanbildung die genannte Tlefenangebe verschieben können.
Eine
weitere Erfindung betrifft deshalb eine BohrbuchsenausfUhrun«v Abbildung 4
, welche auf Grund ihrer Ausführung bei beliebigen Bohrtlefen die gleiche
WIrkungsweise sichert. Zur Erzielung der Sogwirkung durch Schaffung eines Unterdrucken
zwischen Schneidkante und Düsenbohrung im Spanabflußraum# ist diese Bohrbuchse so
ausgebIldet9 daß über Zwischenbohrungen 4. 7 p welche ringförmig am Umfang
der Bohrbuchse angeordnet sindg ein zweiter Kühlmittelstrom zugeführt wird. Die
Geschwindigkeit diesen Kühlmittelstromen beim Einströmen in den Spanabfuhrraum
wird ob bemessen, daß ein den Jeweiligen Verhältnissen zugeordneter Unterdruck
und damit ausreichende Sogwirkung erzielt wird. Zur weiteren wirkungsvollen Erzielung
den Unterdruckes kann die Bohrbuchne auch zweiteilig 4* 3 und 4. 4
ausgeführt werden. Der zweite Kühlmittelstrom wird dann nicht durch Düsenbohrungenp
sondern durch einen von einem Innen- und Außenkejel gebildetenp ringförmigen Spalt
in den Spanabfuhrraum geleitet* Bei dieser Ausführung steht das eine Teil der Bohrbuchne
in einem Gehäuse fest, während der zweite Teil axial verstellbar angeordnet ist
und dadurch eine Beeinflussung der Einströmgeschwindigkeit durch be-
liebige
Veränderung denRingspalten erlaubt. Sollte bei großen Bohrti»fen ein sicheren Arbeiten
mit einer festen Einstellung den Einetrömquerschnitten nicht möglich seing
so wird mit Hilfe einen Klinkenschaltwerken und unter Heranziehung einen Impulagebern
Je nach erreichter Bohrtiefe die Spaltbreite selbsttätig so verändertg daß die entstehenden
Druckdifferenzen einen genügend großen Unterdruck ergeben und damit eine sichere
Spanabfuhr gewährleistetiot.
711R rrzielung-l # .lirliiint7 this let to a part of the, inside the Bohrrohrschaftes 1, 2-flowing refrigerant at certain points 1. 6 echon before the 4: -3clii.ieide 1- 3 in the chip evacuation space 1. 7 flow away. The size of the outlet openings 1. 6 is so small that the coolant flows out there with great speed and enters the chip evacuation space 1.-7 and flows in the direction of chip evacuation 1., 8. -rartir, (- Ailord-lun- arises Jr.1 Il (-rt-I.cli between the dpr 9clineirit? 1. "3 and (i (-n Aiistrittsöffnungen 1. a negative pressure 1. 9 ausi: ret.ende cooling oil together with the chips by chip removal is -dadurchgesichert, Figure 21 shows a Rinlippenbohrer is shown with solid carbide head for catfish and zeiet t-facilitated time, the arrangement of the Dilsenbohrungen ,. It be displaying 2. 1 of solid carbide head 2. 2 the 2- shaft 3 extending axially parallel SpUlbohrungen 2. 4 nozzle bores to the suction Erztelung in Figure 3 is also shown a single-lip, which-from that shown in Figure 2 in that the unterscheidety Austrittaöffnungen not j on Schneidkopfg but on the shank Drilling tools are attached. The following is shown in detail: 3- 1 cutting head 3, 2 shank 3- 3 flushing bores running parallel to the axis 3 » 4 outlet opening on the shank with flow control 3, 5 outlet opening on the shank without flow control The two possible arrangements for the nozzle design shown in Figures 2 and 3, for example for generating the suction and the associated, safe chip evacuation allow an effective method of operation up to a drilling depth of approximately 1000 mm, whereby the material to be machined and the resulting chip formation can shift the specified depth range. A further invention therefore relates to a drill bushing design, as shown in Figure 4, which, due to its design, ensures the same mode of operation in any drilling hole. To achieve the suction effect by creating an underpressure between the cutting edge and the nozzle bore in the chip discharge space, this drill bushing is designed in such a way that a second coolant flow is supplied via intermediate bores 4. 7 p which are arranged in a ring on the circumference of the drill bushing. The speed of these coolant streams when flowing in the chip evacuation space is whether dimensioned such that a respective ratios associated vacuum and thus sufficient suction effect is achieved. To further achieve the effective vacuum the Bohrbuchne can also be performed in two parts 4 * 3 and 4. fourth The second coolant flow is then not directed through nozzle bores but through an annular gap formed by an inner and outer cone into the chip evacuation space influencing allowed denRingspalten by any desired change in the face velocity. If it is not possible to work safely with a fixed setting of the inflow cross-sections with large drill holes, the gap width is automatically changed with the help of a ratchet mechanism and using a pulse generator safe chip evacuation guaranteed.