DE19602698C2

DE19602698C2 - Tool for cutting fine machining of bore surfaces

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Publication number: DE19602698C2
Application number: DE1996102698
Authority: DE
Original assignee: Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Current assignee: Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 2000-05-25
Anticipated expiration: 2016-01-27
Also published as: DE19602698A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanenden Feinbearbeitung von Bohrungsoberflächen, mit minde stens einer am Grundkörper des Werkzeuges befestig ten, der Feinbearbeitung dienenden Schneidplatte.The invention relates to a tool for cutting Fine machining of bore surfaces, with min at least one attached to the main body of the tool cutting plate for fine machining.

Feinbearbeitungswerkzeuge der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie dienen in der Regel der Endbearbei tung einer Bohrungsoberfläche, das heißt, es bedarf der Erstellung der zu bearbeitenden Bohrungen in ei nem Werkstück, bevor das Feinbearbeitungswerkzeug einsetzbar ist. Dieses erhöht die insgesamt durchzu führenden Arbeitsschritte, was letztlich zu einem An stieg der Bearbeitungskosten führt.Finishing tools of the type mentioned here are known. They are usually used for finishing a drilling surface, that is, it requires the creation of the holes to be machined in egg workpiece before the finishing tool can be used. This increases the overall throughput leading work steps, which ultimately leads to an increased processing costs.

Aus der DE 36 02 427 A1 ist ein Werkzeug zur spanen den Formung bekannt, bei dem eine stirnseitige Bohr einrichtung und auf einer zylindrischen Mantelfläche angeordneten Schneidplatten vorgesehen sind. Mit ei nem derartigen Werkzeug ist die Herstellung einer Bohrung ins Volle möglich, wobei gleichzeitig eine Feinbearbeitung der Bohrung erfolgt. DE 36 02 427 A1 describes a tool for cutting the formation known, in which an end drilling device and on a cylindrical surface arranged inserts are provided. With egg Such a tool is the production of a Full drilling possible, at the same time one The hole is finished.

Aus der US-PS 4,199,284 ist eine Reibahle zur Feinbe arbeitung bereits vorhandener konischer Bohrungen be kannt. Die DE 37 27 968 A1 zeigt ein Werkzeug, das am zylindrischen Außenumfang angeordnete Schneidplatten aufweist, mittels denen eine Feinbearbeitung einer zylindrischen, bereits eingebrachten Bohrung möglich ist. Ferner ist aus der DE 27 30 418 B1 bekannt, an einer Stirnseite eines Werkzeuges mehrere Schneidplatten anzuordnen. Hierdurch soll eine große Genauigkeit bei ins Volle gearbeiteten Bohrungen er zielt werden.From US-PS 4,199,284 is a reamer for fine grinding machining of existing conical bores knows. DE 37 27 968 A1 shows a tool that on cylindrical outer circumference arranged inserts has, by means of which a fine machining cylindrical, already drilled hole possible is. It is also known from DE 27 30 418 B1 one end of a tool several Arrange inserts. This is said to be a great one Accuracy for full bore holes aims to be.

Bei den bekannten Werkzeugen ist nachteilig, daß diese nicht geeignet sind, eine Bohrung ins Volle zu arbeiten, die einen zylindrischen und einen konischen Abschnitt aufweisen, wobei gleichzeitig eine Feinbe arbeitung der Bohrungsoberfläche erfolgt.In the known tools it is disadvantageous that these are not suitable for drilling a full hole work that is a cylindrical and a conical Have section, with a Feinbe work on the bore surface.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Werkzeug zu schaffen, mit dessen Hilfe diese Nachteile zu vermei den sind.The object of the invention is therefore to provide a tool create, with the help of avoiding these disadvantages they are.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Werkzeug vorge schlagen, das die im Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Dadurch, daß an der Stirnseite des Werkzeu ges eine Bohreinrichtung vorgesehen ist, kann bei der Feinbearbeitung einer Bohrungsoberfläche in dem zu bearbeitenden Werkstück - unabhängig von diesem Bear beitungsgang - eine Bohrung in das Werkzeug einge bracht werden, so daß eine Vor- oder Nachbearbeitung des Werkstückes entfallen kann. A tool is provided to solve this task suggest that the features mentioned in claim 1 having. The fact that at the front of the tool ges a drilling device is provided, can Finishing a bore surface in the machining workpiece - regardless of this bear Machining aisle - drilled a hole in the tool be brought so that a pre or post processing of the workpiece can be omitted.

Durch die zusätzliche Anordnung der wenigstens zwei der Feinbearbeitung der Bohrungsoberfläche dienende Schneidplatten auf einer gedachten Kegelstumpf-Mantel fläche, die konzentrisch zur Mittelachse des Werkzeu ges angeordnet ist, ist dieses Werkzeug insbesondere für die Bearbeitung von Achsträgern verwendbar, die sich durch eine Bohrung auszeichnen, die einen konus förmigen Abschnitt und einen konzentrisch dazu ange ordneten, zylindrischen Abschnitt aufweist.The additional arrangement of the at least two for finishing the bore surface Cutting inserts on an imaginary truncated cone surface that is concentric to the central axis of the tool is arranged, this tool is particularly usable for the machining of axle beams are characterized by a hole that has a cone shaped section and a concentric to it arranged, cylindrical section.

Besonders bevorzugt wird weiterhin ein Werkzeug, bei dem mehrere Schneidplatten vorgesehen sind, die ein ander gegenüberliegend und in axialer Richtung zuein ander versetzt angeordnet sind. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, die bei der Bearbeitung von Bohrungsoberflächen entstehenden Kräfte besonders gut auszugleichen, so daß sich ein besonders ruhiger Werkzeuglauf und eine optimale Bohrungsoberfläche er gibt.A tool is also particularly preferred which several cutting plates are provided, the one opposite each other and in the axial direction are staggered. With such a Design is possible when editing Forces arising from bore surfaces in particular to balance well, so that a particularly calm Tool run and an optimal bore surface gives.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further configurations result from the others Subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeich nung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on a drawing tion explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Werkzeuges und Fig. 1 is a side view of a tool and

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Werkzeuges. Fig. 2 is an enlarged side view of the tool shown in Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Werkzeug 1 weist einen Grundkörper 3 auf, an dessen Umfangsfläche mindestens zwei, hier eine Anzahl von Schneidplatten 5a bis 5d und 7a bis 7d befestigt sind, die der Feinbearbeitung einer Bohrungsoberfläche 9 dienen. Die Schneidplatten sind bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel so angeordnet, daß sie bei einer Drehung des Werkzeu ges 1 um seine Mittelachse 11 auf einer gedachten Ke gelstumpf-Mantelfläche liegen, deren Mittellinie mit der Mittelachse 11 zusammenfällt.The tool 1 shown in Fig. 1 comprises a base body 3, on whose peripheral surface at least two, here a number of cutting plates 5 a to 5 d and 7a are fastened to 7 d, which serve for fine machining of a bore surface 9 of. The cutting plates are arranged in the embodiment shown here, so that they lie upon rotation of the tool press ges 1 about its central axis 11 on an imaginary Ke gelstumpf coat surface whose center line coincides with the central axis. 11

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schneidplatten 5 und 7 auf gedachten Linien ange ordnet, die auf dem Umfang des Werkzeuges 1 liegen. Es ist ersichtlich, da die beiden Linien einander ge genüberliegend angeordnet sind und daß die gegenüber liegenden Schneidplatten 5a und 7a bis 5d bis 7d - in axialer Richtung des Werkzeuges 1 gesehen - zueinan der versetzt angeordnet sind. Die einander gegenüber liegenden Schneidplatten sind quasi auf Lücke ange ordnet, so daß sich eine optimale Abstützung des Werkzeuges 1 in der zu bearbeitenden Bohrungsoberflä che 9 ergibt. Die Schneidplatte 7a ist also im we sentlichen dem Zwischenraum zwischen den Schneidplat ten 5a und 5b zugeordnet, während die Schneidplatte 5d gegenüber dem Zwischenraum zwischen den Schneidplatten 7c und 7d angeordnet ist.In the embodiment shown here, the inserts 5 and 7 are arranged on imaginary lines that lie on the circumference of the tool 1 . It can be seen that the two lines are arranged opposite one another and that the opposite cutting tips 5 a and 7 a to 5 d to 7 d - seen in the axial direction of the tool 1 - are arranged offset to one another. The opposing inserts are quasi arranged on gap, so that there is an optimal support of the tool 1 in the surface to be machined 9 bores. The insert 7 a is therefore essentially assigned to the space between the inserts 5 a and 5 b, while the insert 5 d is arranged opposite the space between the inserts 7 c and 7 d.

An der Stirnseite 13 des Werkzeuges 1 ist eine Bohr einrichtung 15 vorgesehen, die hier zwei Schneidplat ten 17 und 19 umfaßt, die es ermöglichen, mit dem Werkzeug 1 ins Volle zu arbeiten, also in ein Werk stück eine Bohrung einzubringen, ohne daß es eines Vorbearbeitungsvorganges bedürfte.On the end face 13 of the tool 1 , a drilling device 15 is provided, which here comprises two cutting plates 17 and 19 , which make it possible to work with the tool 1 in full, that is, to introduce a hole into a work piece without it being one Preprocessing process needed.

Die Schneidplatte 17 befindet sich hier in einer Li nie mit den Schneidplatten 7a bis 7d, während die Schneidplatte 19 in einer Linie mit den Schneidplat ten 5a bis 5d angeordnet ist. In anderen Worten: Die Schneidplatten der gegenüberliegenden Seiten sind in einer Ebene angeordnet, die vorzugsweise die Mittel achse 11 des Werkzeuges 1 schneidet.The cutting plate 17 is here in a Li never with the cutting plates 7 a to 7 d, while the cutting plate 19 is arranged in a line with the cutting plates 5 a to 5 d. In other words: the cutting plates of the opposite sides are arranged in a plane which preferably cuts the central axis 11 of the tool 1 .

Der Schneidplatte 19 und den Schneidplatten 5a bis 5d ist ein gemeinsamer Spanraum 21 zugeordnet. Entspre chend ist der Schneidplatte 17 und den Schneidplatten 7a bis 7d ebenfalls ein gemeinsamer Spanraum zugeord net, der bei der Darstellung in Fig. 1 nicht sicht bar ist. Der Spanraum 21 wird durch eine Ausnehmung im Grundkörper 3 des Werkzeuges 1 gebildet, deren eine Begrenzungskante 23 zumindest bereichsweise par allel zur seitlichen Begrenzungslinie 25 liegt, die in der Umfangsfläche des Grundkörpers 3 angeordnet ist. Die Begrenzungskante 23 knickt im vorderen Be reich des Werkzeuges 1 ab, so daß sich ein verbrei ternder durchgehender Spanraum 21 ergibt. Dadurch können auch die von der Schneidplatte 19 abgetragenen Späne ohne weiteres vom Spanraum aufgenommen und aus dem Bearbeitungsbereich abgeführt werden, ohne daß es zu einem Spanstau kommt.The cutting plate 19 and the cutting plates 5 a to 5 d are assigned a common chip space 21 . Correspondingly, the insert 17 and the inserts 7 a to 7 d are also assigned a common chip space, which is not visible in the illustration in FIG. 1. The chip space 21 is formed by a recess in the base body 3 of the tool 1 , the one boundary edge 23 of which is at least partially parallel to the lateral boundary line 25 , which is arranged in the peripheral surface of the base body 3 . The boundary edge 23 kinks in the front loading area of the tool 1 , so that a widening continuous chip space 21 results. As a result, the chips removed from the cutting plate 19 can also be easily picked up from the chip space and removed from the machining area without causing a chip jam.

Entsprechendes gilt für den hier nicht dargestellten Spanraum für die Schneidplatte 17 und die Schneidplatten 7a bis 7d. The same applies to the chip space, not shown here, for the insert 17 and the inserts 7 a to 7 d.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 1 ist ersichtlich, daß - in axialer Richtung des Werkzeuges 1 gesehen - die der Stirnseite 13 nächstliegende Schneidplatte 5a beziehungsweise 7a in einem Abstand zur Stirnseite 13 angeordnet ist. Dieser Abstand wird hier so gewählt, daß mit dem vorderen Teil des Werkzeuges 1 eine Boh rung 27 in das Werkstück 29 eingebracht werden kann. Der Abstand ist so gewählt, daß die Bohrung 27 als Durchgangsbohrung ausgebildet ist. . From the view in Figure 1 can be seen that - viewed in the axial direction of the tool 1 - 13 nearest the cutting plate 5 is arranged, a and 7a at a distance from the end face 13 of the end face. This distance is chosen here so that a drilling 27 can be introduced into the workpiece 29 with the front part of the tool 1 . The distance is chosen so that the bore 27 is formed as a through hole.

Das Werkzeug 1 ist auf übliche Weise ausgebildet. Es weist auf seiner der Stirnseite 13 gegenüberliegenden Seite einen Ansatz 31 auf, der eine Befestigung in einer üblichen Werkzeugaufnahme ermöglicht.The tool 1 is designed in the usual way. On its side opposite the end face 13 , it has a shoulder 31 which enables it to be fastened in a conventional tool holder.

Aus der in Fig. 2 wiedergegebenen vergrößerten Sei tenansicht des Vorderendes des Werkzeuges 1 ist er sichtlich, daß die Bohreinrichtung 15 dazu geeignet ist, auch Sacklöcher herzustellen, während mit den Schneidplatten 5a bis 5d und 7a bis 7d eine Feinbear beitung der Bohrungsoberfläche 9 erfolgt.From the reproduced in Fig. 2 Be enlarged view of the front end of the tool 1 , it is evident that the drilling device 15 is suitable for making blind holes, while with the inserts 5 a to 5 d and 7 a to 7 d a Feinbear processing of Bore surface 9 takes place.

In den Fig. 1 und 2 übereinstimmende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß auf die Beschreibung in Fig. 1 verwiesen werden kann.In Figs. 1 and 2, matching parts are provided with the same reference numerals, so that it can be made to the description in Fig. 1.

Die Schneidplatten können auf beliebige Weise am Grundkörper 3 des Werkzeuges 1 befestigt werden. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs form des Werkzeuges 1 ist angedeutet, daß die Schneidplatten mit einer zentralen Durchgangsbohrung versehen sind, durch die eine Befestigungsschraube geführt und im Grundkörper 3 des Werkzeuges 1 einge schraubt werden kann. Die Schneidplatten 5a bis 5d und 7a bis 7d sind rein beispielhaft als Vierecke ausgebildet, während die Schneidplatten 17 und 19 als unregelmäßige Sechsecke ausgeformt sind. Die Form der Schneidplatten ist jedoch für die Funktion des Werk zeuges 1 nicht wesentlich.The cutting plates can be attached to the base body 3 of the tool 1 in any manner. In the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, execution of the tool 1 form is indicated, that the cutting plates are provided with a central through hole through which a mounting screw and the base body 3 of the tool 1 is to be screwed. The cutting tips 5 a to 5 d and 7 a to 7 d are designed purely by way of example as quadrilaterals, while the cutting tips 17 and 19 are shaped as irregular hexagons. However, the shape of the inserts is not essential for the function of the tool 1 .

Aus der Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 wird ohne weiteres ersichtlich, daß das Werkzeug 1 bei der Be arbeitung eines Werkstückes 29 eingesetzt werden kann, wobei mit den Schneidplatten 17 und 19 der Bohreinrichtung 15 ins Volle gearbeitet und eine Durchgangs- oder Sackbohrung erzeugt wird. Gleichzei tig kann ein Bohrungsoberfläche 9 mit den Schneidplatten 5a bis 5d und 7a bis 7d einer Feinbe arbeitung unterzogen werden. Bei einer entsprechenden Wahl und Anordnung des Schneidplatten 17 und 19 kann bereits beim ersten Arbeitsgang eine sehr feine Ober fläche der Bohrung 27 erstellt werden, so daß in ei nem Arbeitsgang die Bohrung 27 erstellt und feinbear beitet wird, während die Bohrungsoberfläche 9 einer Feinbearbeitung mit den Schneidplatten 5 und 7 unter worfen wird.From the description of FIGS. 1 and 2 it is readily apparent that the tool 1 can be used in the machining of a workpiece 29 , with the cutting plates 17 and 19 of the drilling device 15 being worked in full and producing a through or blind hole becomes. At the same time, a bore surface 9 with the inserts 5 a to 5 d and 7 a to 7 d can be subjected to fine machining. With an appropriate choice and arrangement of the cutting plates 17 and 19 can be already in the first step a very fine upper surface of the bore to be created 27 so that is created in egg nem operation the bore 27 and finely bear beitet, while the bore surface 9 of a fine machining with the Inserts 5 and 7 is thrown under.

Besonders bewährt hat sich das hier dargestellte Werkzeug bei der Bearbeitung von Achsträgern, die im Automobilbau verwendet werden. Die Erstellung einer Durchgangsbohrung 27 mit einer feinbearbeiteten Ober fläche und die Feinbearbeitung der Bohrungsoberfläche 9 in einem Arbeitsgang bringt bei der Bearbeitung von Achsträgern eine wesentliche Zeitersparnis. Selbst verständlich stellt sich diese Zeitersparnis auch bei anderen Werkstücken ein, auch wenn in der Nähe der Stirnseite 13 mehr als zwei Schneidplatten vorgesehen sind, die auch so angeordnet sein können, daß die Bohrung 27 eine konische Oberfläche aufweist.The tool shown here has proven particularly useful when machining axle carriers that are used in automotive engineering. The creation of a through bore 27 with a finely machined upper surface and the fine machining of the bore surface 9 in one operation brings significant time savings when machining axle beams. Of course, this time saving also occurs with other workpieces, even if more than two cutting plates are provided in the vicinity of the end face 13 , which can also be arranged such that the bore 27 has a conical surface.

Die vorderste Schneidplatte 5a kann so ausgebildet und angeordnet sein, daß im Übergangsbereich zwischen der Bohrungsoberfläche 9 und der Bohrung 27, deren Innendurchmesser kleiner ist als der kleinste Innen durchmesser der Bohrungsoberfläche 9, eine feinbear beitete Stufe 33 entsteht. Man kann davon ausgehen, daß damit gegebenenfalls ein weiterer Arbeitsschritt bei der Verwendung des Werkzeuges 1 eingespart werden kann.The foremost cutting insert 5 a can be designed and arranged such that a finely machined step 33 is formed in the transition region between the bore surface 9 and the bore 27 , the inside diameter of which is smaller than the smallest inside diameter of the bore surface 9 . It can be assumed that a further step in the use of tool 1 can thus be saved.

Aus der Beschreibung des Werkzeuges 1 ist ersicht lich, daß die Schneidplatten auf der Umfangsfläche des Grundkörpers auch beliebig angeordnet sein kön nen, beispielsweise entlang einer Schraubenlinie oder dergleichen. Es ist auch möglich, Schneidplatten in mehr als zwei Reihen anzuordnen. Die Anordnung und Ausgestaltung der Schneidplatten kann einerseits von der Ausgestaltung des zu bearbeitenden Werkstückes und andererseits von dem zu bearbeitenden Material abhängen. Wesentlich ist, daß durch die Einbringung einer Bohrung ins Volle mittels der Schneideinrich tung 15 und der gleichzeitigen Feinbearbeitung einer Bohrungsoberfläche 9, Bearbeitungsschritte eingespart werden können, wenn das anhand der Fig. 1 und 2 dargestellte Werkzeug 1 eingesetzt wird.From the description of the tool 1, it is evident that the cutting plates can also be arranged in any manner on the peripheral surface of the base body, for example along a helix or the like. It is also possible to arrange cutting plates in more than two rows. The arrangement and design of the cutting plates can depend on the one hand on the design of the workpiece to be machined and on the other hand on the material to be machined. It is essential that processing steps can be saved by the introduction of a hole in the full by means of the device 15 Schneideinrich and the simultaneous finishing of a bore surface 9 , if the tool 1 shown in FIGS. 1 and 2 is used.

Claims

1. Tool for the machining of bores, with a provided on the end face of the tool NEN drilling device for creating the bore and with at least two tools arranged on a lateral surface of the tool for precision machining of the bore, characterized in that the active cutting the the fine machining of the bore surface ( 9 ) serving cutting plates ( 5 , 7 ) are arranged on an imaginary truncated cone surface, which is arranged concentrically to the central axis ( 11 ) of the tool ( 1 ) and the drilling device ( 15 ) at an axial distance from the the end face ( 13 ) of the tool ( 1 ) closest cutting plate ( 5 a) is arranged.

2. Tool according to claim 1, characterized in that the cutting plates ( 5 a to 5 d, 7 a to 7 d) along at least one imaginary line running in the axial direction of the tool ( 1 ) on the peripheral surface of the tool ( 1 ) are arranged.

3. Tool according to claim 2, characterized in that the cutting plates ( 5 a to 5 d, 7 a to 7 d) are arranged along two diametrically opposite lines.

4. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting plates ( 5 a to 5 d, 7 a to 7 d) are arranged opposite one another and offset from one another in the axial direction.

5. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the drilling device ( 15 ) has two cutting plates ( 17 , 19 ).