DE1939844A1 - Bohrwerkzeug - Google Patents

Description

TAICAHARA. KIKO KABUSHIKI KAI3HA, Pukuoka/Japan

Bohrwerkzeug

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrwerkzeug mit einem Messerhaltezylinder, der an seiner freien Stirnfläche eine Mehrzahl darüber hervortretender Messer trägt, von denen die Spitze eines ersten sich radial über den Umfang des Zylinders nach außen erstreckt, ein zweit es» das gegenüber dein ersten Messer um einen Winkel von 18O° \^rerset3t ist₈ eine radial über den Innenumfang des Zylinders nacli ismen ragende Spits® ■ aufweist imd äio übrigen Messer so angeordnet sind, daS sie einen swischen den Bahnen des ersten und des zweiten Messers liegenden Seil ä@r Werkstüeköiclce zu bearbeiten v@rmög@zi₉ mit einer 3&nrichti!2!g sur seitlichen ¥ersciiiebuag der

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Zylinderachse gegenüber derjoni^en des Werkzeugechafte3, der in die Maschine einsetzbar ist, wob^i -Iiο Anordnung so getroffen ist, daß sich der Zylinuer bei Drohung des Y/orkzeugoa um die Hauptspindelachso dor iutuchirio exzentrisch zu drehen vermag und dadurch die Einstellung de-c Schnittes bzw. der Schnitt von Innen- und Außunradion vvillicürlich erfolgen kann, " was aich in einer Verbesserung des ochneidbetriebes äußert.

Die Brfdinung hat eine Verbesserung eines solchen Bohrwerkzeuges zum Ziel. .

Hauptaufgabe der Erfindung ist es, ein Bohrwerkzeug zu schaffen, bei dem die Einstellung dos Schnittes oder das Schneiden von Innen- oder Außenradi en willlcürlich erfolgen kann, um seine Wirkungsweise weitgehend zu verbessern.

Weiterhin soll ein Bohrwerkzeug ,reschaffen werden, bei dem ein zylindrisches Glied mit einer Anzahl von Messern einen Innen- und einen Außenumfang besitzen kann, deren Mittelachsen exzentrisch zueinander liegen, um zwischen dem Außenumfang des zylindrischen Gliedes und der Außenwand einer zu schneidenden zylindrischen Bohrung ein genügendes radiales Spiel zu erhalten, damii; Schmiermittel und Späne hierdurch abfließen können, um die Schnei du stung zu verbessern.

Schließlich bezweckt die Erfindung noch die Schaffung eines Bohrwerkzeuges, bei dem jedes auf dem zylindrischen Glied angeordnete Messer eine nicht geneigte Schneidkante-, die senkrecht zu der Längsachse des Zylinders verläuft, sowie eine nach innen oder nach außen geneigte Schneidkante bo·» sitzt, wobei ein zwischen dan Bahnen der nicht geneigtsa Schneidkanten liegender Bereich der ;/örJc3tüekdi-jxe voll-* kommen durch die geneigten Schneidkanten beartoeitst und die Schneidkimft eines jeden Massers d\ircli Jbdea des Neigungswinkels seiner geneigten ScfmeXäkant^n gsgscm der Hichtung des Badius äea zylinärisclisn Slieüvs &v:? sC/

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jz'dSUi.i'uoii Wert cir-stollbar ict_i. v/as au v.'i.rk;.:;v..on achae-idvorhang fuhri.»

Einzelheiten derVErfiMmii!; ^öhen aus der naciifol^u oiiTi^ von Aubfürirungsbeicpxelen in Verbindung -i-:- .vr.dcii Zeichnungen hervor« ■ .

?i_our 1 iüt oi;i.e teilweise geschnittene· Seitenansicht uir.-_ j

?iijur 2 ist eine teilvvöise geschiiittö "Draufsicht

die Figuren 3 und 4 siM"|c^nilti entspreche^ der. A-A und B-B in" figur iji,."' .^ ;.'"% .'. ■■.-... ■■"., >,. :■-■ ■-.= ·

··...--ar 5 ist oinq Seitffir^ntie^t ies Kopfes d#« ges in vergrößert ein Maßst&b,

/•'i_v..-«-r 6 iüt eine Stirn&nsicht des Werkzeu^kcpfes aus 3¹I₁^Ui,5^ j; och on. von der linken Seite; ^r

v":io Ji^uron 7 "bis 9 sind, Ansichten 2ur Erläutorung der v.c^se des orfindungsgemäßen Bohivfericzeugs und "

;--_trar 10 ist eino ,

-:-;;.achen den durch die wicht.gezeigten Schneidkaiiten.und vurcli die geneigten SchiEiiaidltaaten bearbeiteten

..'. ;·.:- in don Figuren 1 und 2 ά.
cn hohles zylindrischen, GIi ö& 1, däs-ästt WürkzeugicoiJf mit *. Anzahl Messer, iia gozaigtpn Beispiel viürMßSSG^2 ·* 5 aufni -,vuv: nachfolgend noch beschrieben wird. Das zylindrische GIn nut eine Innen- und eine Außenfläche, deren Mittelachsen nic ■ ibviruinstiimnen, sondern .um- einen bestimqiten Betrag ausciin^iv: IiogGii und die an ihrem Äußenuafang-mit einer Anzahl axial -, l^-irondir Nuten 5 versehen sind, um Spant» und Schmieririiiruol

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aus dem Bohrloch herau.^c3 zuleiten. Jede Nut besitzt ein offenes Ende, dae axial nach außen weist und ein geschlossenes Ende, welches nahe einem Flanschabschnitt des zylindrischen Gliedes 1 liegt. Wie an: besten aus Figur C ersichtlich, schließt die Seitenfläche eines joden Messers im wesentlichen mit einer Seitenwand der zugehörigen HUtV¹OIn die Ableitung der Späne und des Schmiermittels zu erleichtorn.

Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, weist das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug darüberhinaus eine Kupplung zur lösbaren Verbindung des zylindrischen Gliedes 1 mit einem Werkzeugschaft 14 mit seitlicher Verschiebungsniöglichkeit auf. Der Schaft kann in üblicher Weise in die Maschine eingesetzt werden und erfährt bei deren Betrieb eine Drehung um seine Achse. Zu der Kupplung gehört ein Spannfutter oder Zylinderhalter 8 mit einer zentralen konischen Bohrung, in die ein entsprechend geformter Fußabschnitt des zylindrischen Gliedes 1 abnehmbar eingesetzt ist, und weiterhin ein Gewindering 10, der auf einen erweiterten Abschnitt des Zylinderhalters 8 aufgeschraubt ist und mit Vorsprüngen 9 auf dem zylindrischen Glied 1 an Jtellen unmittelbar vor dem konischen Fußabschnitt in Eingriff steht, urn das zylindrische Glied festzuhalten. Weiterhin besitzt die Kupplung eine Hülse 12, über die dem zu schneidenden Material wie auch dem Werkzeug Bohrflüssigkeit zugeführt v/erden kann, um den Schneidvorgang zu erleichtern. Die Hülse 12 umgibt den Zylinderhaltcr 8 und wird von Lagern 11 am Umfang des Halters getragen.

Wie am besten aus Figur T ersichtlich, besitzt der Zylinderhalter 8 einen Schwalbenschwanz 13, der mit einer entsprechend geformten Nut 15 auf der Stirnfläche des betreffenden Schaftendes in Eingriff steht, um die Mittelachse der Kupplung gegenüber derjenigen des Werkzeugschaftes bzw. der Maschinenspindel seitlich verschieben zu können. Nach erfolgter Einstellung kann der Zylinderhalter 8 gegenüber dem Werkzeugschaft 14 durch einen Schraubbolzen 17 festgelegt werden, der sich durch

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einen Planschabschnitt des Schaftes sowie ein Klemmstück 1-,-. erstreckt. Aus den Figuren 2 und 3 geht hurvor, daß eine Gleitbewegung des Schwalbenschwanzes 13 in der Hut 15 durch Verdrehen einer Stellschraube 19 ei'folgen kann, die sigh, wie aus Figur 2 ersichtlich, durch oine Lippe an dem Schwalbenschwanz und in den Planschabsciinitt des Workzeugschaftcs 14 urstreckt.

Wie man aus Figur 1 erkennt, befindet sich auf dem Umfang der Hülse 12 ein eingeschraubter Einlaßstutzon 20, durch den Bohrungen 21 innerhalb des Fußab3chnittes 7 des zylindrischen Gliedes 1, die mit einer exzentrischen Öffnung, welche von der Innenfläche 'des zylindrischen Gliedes 1 gebildet wird, Bohrflüssigkeit, beispielsweise geschwefeltes Öl, zugeführt werden kann. Auf diese Weise kann die Bohrflüssigkeit das Werkzeug wie auch das Werkstück kühlen sowie die Berührungsflächen zwischen Werkstück und Spänen schmieren und dann zusammen mit den entstandenen Spänen durch die Hüten ^ aus dem Bohrloch abfließen. Die Mittelachse der exzentrischen Öffnung fällt in diesem- Beispiel mit der Mittelachse des Zylindernalters 8 zusammen.

Wie ersichtlich, sind die Messer 2 - 5, die sich in entsprechender Lage am freien Ende des Werkzeugkopfes befinden, auf gewöhnliche Weise mit dem zylindrischen Glied verbunden und auf solchen Radien angeordnet, daß aufeinanderfolgende Messer Winkel von 90 zwischen sich einschließen, und alle Messer treten in Axialrichtung geringfügig über die Stirnfläche des Werkzeugkopfes hervor. Weiterhin erstreckt sich die Spitze eines Messers - in diesem Beispiel des Messers 2 - vom äußeren Umfang des.zylindrischen Gliedes 1 um einen kleinen Teil seiner Länge radial nach außen, während die Spitze des Messers 3» das dem Messer 2 diametral gegenüber liegt, sich über den Innenumfang des Zylinders radial nach innen erstreckt. Die Messer 4 und 5 dieses Beispiels treten weder nach innen noch nach

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außen über das zylindrische Ulied hervor«

Wie ersichtlich, hängt die Größe dos Schnittes, d.h. der innere und der äußere Schnittradius» von der Exzentrizität der Drehachse des Zy lind erhalt.-rs 8 (d.h. der Mittelachse des Innen- odor Außenumfanges lcs zylindrischen Gliedus 1) ab in Bezug auf die Achse· dos .Vurkzeug3chafto3 oder der Maschinenspindel. Daher führt jinc· Vergrößerung dieser Exzentrizität zu einer Vergrößerung dor- Differenz zwischen dem Schnittradius des Messers 2 und demjenigen des Mosüers 3· Diese Vergrößerung der Differenz hat jedoch zur FoI^e, daß nun womöglich ein zwischen den Bahnen der Messer 2 und 3 liegender Bereich der florkstückdicke von den Messern 4 und 5 unbearbeitet bleibt, während sich die Schnittkraft an lern Messer 2 vergrößert und diejenige an d>.m Messer 3 verklc-in.jrt.

Um diesen Mangel zu überwinden, besitzt jedc-3 Messer nun zwei verschiedene Schneidkanten, d.h. eine nicht geneigte, did sich im' wesentlichen senkrecht zur Drehachs3 de«3 zylindrischen Gliedes erstreckt, und eine solche, die radial nach außen oder innen geneigt ist. Ir> dem Beispiel nach Figur 10 besitzen die Messer 2 und 5 Schneidkanten 2' und 5', die jeweils radial nach innen ^enoigt sind, während dio !.lesser 3 und 4 Schneidkanten 3' und 4' aufweisen, die nach außen geneigt sind. Die geneigten Schneidkanten 2'· und 4¹ sind nur um verhältnismäßig kloinc- WinkeltX und fii geneigt, um eine relativ geringe axiale Schnittiefe zu erzielen, während die geneigten Schneidkanten 3' und 5' größere ITeij^ungswinkel «'und ρ aufweisen, um einen verhältnismäßig tiefen Schnitt in Axialrichtung hervorzurufen. Dies erlaubt es, die an jedem Messer auftretende Schnittkraft bequc-rn einzustellen.

Nachfolgend wird nun die Arbeitsweise des soweit beschriebenen Bohrwerkzeuges in Zusammenhang mit den Figuren 7-9 geschildert. Bei Drehung des in die Maschine^ eingesetzten Werkzeugschaftes 14 drejlt sich das zylindrische Glied 1 um die

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Drehachse des V/erkzougschaftes "bzw. dar Hauptspindel der Maschine, wobei die Bearbeitung eines f es t eingespannt ση .Werkstückes 1Ö eingeleitet wird. Wie vorausgehend beschrieben, h die Größe des Schnittes, d.h. des inneren und des äußeren Schittradius, von der Exzentrizität der Mittelachse des Zylinderhalters 8 (d.h. der Mittelachse des Innen- oder Außenumfanges des zylindrischen Gliedes 1) gegenüber der Schaftachsc ab. So ist es im Falle· uiner verhältnismäßig großen Exzentrizität der Zylinderachse, wie in Figur 8 dargestellt, möglich, eine zylindrische Bohrung von verhältnismäßig großem Außendurchmesser und verhältnismäßig kleinem Innendurchmesser (d.h. mit einem dünnen Kern) zu erhalten, während im Falle einer relativ kloinen Exzentrizität der Zylinderachse, wie am Falle der Figur 7, eine zylindrische Bohrung mit verhältnismäßig kleinem Außondurchmesser und vergleichsweise großem Innendurchmesser (d.h* einem starken Kern) erhalten wird. Wird die Kupplung mittels der Schraube 19 so eingestellt, daß ihre Mittelachse nach Figur 9 rr.it der Schaftachee zusammenfällt, so dreht sich das zylindrische Glied 1 um seine eigene Mibtelachse_; d.h. die Achse seines Innenumfan^cs, wodurch eine zylindrische Bohrung minimalen Aussendurchmessers und maximalen Iiiiundurchriessers entsteht.

Auf diese Weise kann mit der Erfindung die Einstellung des Schnittes bsv. des inneren und -äußeren Sinnittradius unter Verwendung eines einzigen Bohrverkzeuges dessen Achse gege-nüber dor Schaftachso oder Sp.'Lndelachse der Maschine seitlich verschiebbar ist, willkürlich vorgenommen werden, wobei gleichzeitig; die weiteren hierin angegebenen Vorteile erreicht werden.

Obgleich lie Erfindung voraiisgehend anhand sines einzigen bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, versteht sich, daß mannigfaltige Veränderungen in der Konstruktion

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bowiö der Anordnung und kombination der Teile vorgenommen vvurdun können, ohne νοίϊ: Erfindungs/jed.ariken abzuwoichon. Beispielsweise kann das ui-findun^y/jornäßü ',Vorkzi-.uß anstatt mit einum fostr3to}n,ndon auch mit c-in^rn rotiuruidun Wurkstück -VurWondiXti, findc-n, v/oboi an dann aolbst fuststeht.

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tA© ORK3INÄL

Claims (4)

1. Pa t C η t an a ρ r ü c h c

   fly Bohrwerkzeug rait einen, in .in Bohrwerk =. •Liuc-tzb.uvn Schaft dadurch ^ ο k u η η ζ u i c h η u t, -Iul α· .,mui Hciilzylindor (1) aufweist, dor an der UDirufIachu c5...inöt; freien Sn du π eine Anzahl nlessur (2-5) trägt, daß die Jpitsu uiiio3 ersten (2) dieser Messer Ub^r den Auiocnu<iifan£ dos Zylinder3 g^xringfügig radial nach außen und diejurii.%. eines zweiten, -le.7. ersten Messer diametral güjcnüberliog-jndcn Messers (3) uin einen geringen Betrag übur den Inncn^nfan^- d^c Zylinders radial nach innen ragt, während di^ übri^on IJ>..::scr (4,5) entspi'echend angeordnoi. sind, um auf oinon zv/iacUon di^n Bahnen des ersten und zweiten Ivlessors liegenden Bereich des Werkstücks (18) einzuwirken, und daii der Z/linder gegenüber dem Schaft (14) seitlich verschiebbar ist, se daß seine Mittelachse exzentrisch um di_ :r.it d^-r Drehachso identische Schaftachse rotiert.
2. 2. bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (2-5) jeweils eine zur Zylinderachse im wesentlichen senkrechte sowie eine radial einwärts oder auswärts geneigte Schnittkante (2'-5') aufweisen und daß die auf jedes Messer einwirkende Schnittkraft durch Änderung des Nüigungvvinkds der geneigten Schnittkante einstellbar ist.
3. 3. Bohrwerkzeug nach Anspruch I oder 2, d£=.durch gekennzeichnet , daß der Innenumfang und der Außenumfang des Zylinders (1.). exzentrisch zueinander angeordnet sind.
4. 4. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß an Außenumfang des Zylinders (1) eine Anzahl längsverlaufender Spanabführungsnuten (6) vorgesehen ist, die von einer Stelle des Umfanges ausgehen, welcher die Schnittfläche deß zugt-aörigen Messers (2'-5^r) zugewandt ist.

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