DE20106205U1

DE20106205U1 - tapping attachment

Info

Publication number: DE20106205U1
Application number: DE20106205U
Authority: DE
Original assignee: Melzer Maschinenbau GmbH
Current assignee: Melzer Maschinenbau GmbH
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2011-04-11

Description

GewindebohreinrichtungTapping device

Die Erfindung betrifft eine Gewindebohreinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tapping device according to the preamble of claim 1.

Aus der Praxis sind Gewindebohreinrichtungen bekannt, mit denen in der Regel vorgebohrte Bohrungen, die wahlweise durchgehend oder als Sacklochbohrungen ausgestaltet sind, wenigstens über einen Teil ihrer Länge mit einem Gewinde versehen werden. Während die Bearbeitungsgeschwindigkeiten beim Gewindeschneiden früher gering waren, verkürzen bei den nunmehr vorherrschenden hohen Arbeitsgeschwindigkeiten die beim Gewindeschneiden entstehenden Temperaturen die Lebensdauer der Gewindebohrer. Es ist zwar bekannt, den Gewindebohrern und sonstigen Bohrern ein Kühl- und/oder Schmiermittel zuzuführen, jedoch kommt es hierbei häufig nicht zu einer ausreichenden Kühlung im Bereich der Spitze des Gewindebohrers. Femer neigen die beim Gewindebohren entstehenden Spiralspäne, von denen mehrere gleichzeitig erzeugt werden, sich ausgangs der Bohrung miteinander zu verwirren, wodurch eine für Kühlmittel schwer durchgängige Barriere geschaffen wird, die auch beim Ausspanen nach dem Gewindeschneiden nicht von alleine abgelöst werden kann. Dieses führt in Folge Spänestau häufig auch zum Werkzeugbruch. Hierdurch wird die Rüstzeit erhöht und die Standzeit des Gewindebohrers herabgesetzt.In practice, tapping devices are known which are used to thread pre-drilled holes, which can be either continuous or blind holes, at least over part of their length. While the processing speeds for thread cutting used to be low, the temperatures generated during thread cutting shorten the service life of the taps at the high working speeds that now prevail. It is known to supply taps and other drills with a coolant and/or lubricant, but this often does not result in sufficient cooling in the area of the tap tip. Furthermore, the spiral chips created during tapping, several of which are produced at the same time, tend to tangle with one another at the exit of the hole, creating a barrier that is difficult for coolant to penetrate and which cannot be removed on its own even when removing the chips after thread cutting. This often leads to tool breakage as a result of chip build-up. This increases the set-up time and reduces the service life of the tap.

DE 196 32 974 A1 beschreibt eine Kühlmittelzuführvorrichtung für einen Bohrer, bei der eine zentrale Haltebohrung für das Bohrwerkzeug vorgesehen ist, welches über eine Gewindebohrung in einem Kühladapter festlegbar ist, wobei eine zentrale, mit der Aufnahme koaxiale Bohrung für den Zugang von Kühlschmiermittel im Bereich hinter der Aufnahme für den Bohrer vorgesehen ist, von der seitlich drei Kanäle abgehen, die als Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt in der Stirnseite der Adaptereinrichtung in einem Abstand von der Haltebohrung für den Bohrer austreten. Die Stirnseite des Adapters ist flachDE 196 32 974 A1 describes a coolant supply device for a drill, in which a central holding hole is provided for the drilling tool, which can be fixed via a threaded hole in a cooling adapter, wherein a central hole coaxial with the holder is provided for the access of cooling lubricant in the area behind the holder for the drill, from which three channels branch off at the side, which emerge as holes with a circular cross-section in the front side of the adapter device at a distance from the holding hole for the drill. The front side of the adapter is flat

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ausgebildet. Die Austrittsbohrung der drei Kühlkanäle ist in Richtung auf die Achse des Adapters geneigt. Beim praktischen Einsatz wird das durch die Kanäle geführte Kühlschmiermittel nicht parallel mit der Bohrerachse geführt, sondern in einem Winkel hierzu, was einerseits nicht ermöglicht, vorgebohrte Bohrungen vor dem Aufbohren auszuspülen und andererseits beim Austritt der Späne deren Tendenz, sich um den Schaftabschnitt zu verwirren, noch erhöht. Femer ergibt sich kein definiertes Verhältnis von Kühlkanälen und deren Abgaberichtung zum Bohrwerkzeug.The outlet bore of the three cooling channels is inclined towards the axis of the adapter. In practical use, the cooling lubricant fed through the channels is not guided parallel to the drill axis, but at an angle to it, which on the one hand makes it impossible to flush out pre-drilled holes before reaming and on the other hand increases the tendency of the chips to become tangled around the shaft section when they emerge. Furthermore, there is no defined relationship between the cooling channels and their discharge direction to the drilling tool.

&iacgr;&ogr; DE 197 54 518 A1 zeigt einen Gewindebohrer mit einem Gewindekopf und einem Schaft, welcher in einer Adapterhülse aufgenommen und mittels Vierkant des Gewindebohrers in einem Innenvierkant der Adapterhülse drehfest festgelegt ist und axial über eine Feststellschraube im Mantel der Adapterhülse festgelegt ist. Im Bereich der Adapterhüise sind in den vier Ecken des Innenvierkant Nuten ausgebildet, die mit der zentralen Kühlschmiermittelversorgung in Verbindung stehen, die parallel zur Achse des Gewindebohrers verlaufen und die sich über die gesamte Länge der Hülse erstrecken und im Bereich einer konischen Verjüngung des Gewindebohrers austreten. Die Adapterhülse ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, was zur nachteiligen Folge hat, daß aufsteigende Späne nicht nach außen abgelenkt werden.&iacgr;&ogr; DE 197 54 518 A1 shows a tap with a threaded head and a shaft, which is held in an adapter sleeve and is secured in a rotationally fixed manner in an internal square of the adapter sleeve by means of the tap's square and is axially secured in the jacket of the adapter sleeve by means of a locking screw. In the area of the adapter sleeve, grooves are formed in the four corners of the internal square, which are connected to the central cooling lubricant supply, which run parallel to the axis of the tap and extend over the entire length of the sleeve and emerge in the area of a conical taper of the tap. The adapter sleeve is essentially cylindrical, which has the disadvantageous consequence that rising chips are not deflected outwards.

DE 296 22 462 U1 beschreibt ganz allgemein eine Werkzeugaufnahme für spanabhebende Werkzeuge, bei der ein Werkzeug über eine in einer Aufnahme vorgesehene Bohrung mittels einer nicht dargestellten Klemmschraube festgelegt werden kann, wobei vier parallel zur Achse des Werkzeugs verlaufende Kühlmittelkanäle in der Werkzeugaufnahme ausgebildet sind, beispielsweise durch Stoßen oder durch Elektroerosion hergestellt, wobei die Kanäle sich entweder axial oder schraubenlinienförmig erstrecken und gegebenenfalls im Bereich der Kühlmittelaustritte einen Kühlmittelmantel um das Werkzeug bilden. Die bekannte Einrichtung ermöglicht nicht die Anpassung eines Gewindebohrers an die Aufnahme, insbesondere nicht über ein Zwischenstück.DE 296 22 462 U1 describes in general terms a tool holder for cutting tools, in which a tool can be secured via a hole provided in a holder by means of a clamping screw (not shown), whereby four coolant channels running parallel to the axis of the tool are formed in the tool holder, for example produced by punching or by electroerosion, whereby the channels extend either axially or helically and, if necessary, form a coolant jacket around the tool in the area of the coolant outlets. The known device does not allow a tap to be adapted to the holder, in particular not via an intermediate piece.

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DE 90 06 846 U1 beschreibt einen in ein Futter einer Werkzeugmaschine aufgenommen Gewindebohrer, bei dem der Gewindebohrer über einen Vierkant in dem Futter drehfest festgelegt ist und bei dem die axiale und gegebenenfalls auch umfangsmäßige Festlegung des Gewindebohrers über ein Kugel-Klemmtaschensystem, das von einer Feder beaufschlagt wird und das von Hand gelöst werden kann, erfolgt, wobei wenigstens eine Kühlmittelbohrung in eine ringförmige Verteilernut über radiale Kühlmittelbohrungen gespeist wird und über einen Spalt zwischen dem Gewindebohrer und dem Futter angeordneten Zylinder austritt. Ein Zwischenstück zur Anpassung des Gewindebohrers an das Futter ist nicht vorgesehen.DE 90 06 846 U1 describes a tap that is accommodated in a chuck of a machine tool, in which the tap is secured in a rotationally fixed manner in the chuck via a square and in which the axial and, if necessary, circumferential fixing of the tap is carried out via a ball clamping pocket system that is acted upon by a spring and that can be released by hand, with at least one coolant hole being fed into an annular distributor groove via radial coolant holes and exiting via a gap between the tap and the cylinder arranged in the chuck. An intermediate piece for adapting the tap to the chuck is not provided.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Gewindebohreinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit der eine verbesserte Abfuhr von Spänen ermöglicht und Werkzeugbruch vermieden wird.It is the object of the invention to provide a tapping device according to the preamble of claim 1, which enables improved chip removal and prevents tool breakage.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Gewindebohreinrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in the thread tapping device mentioned at the outset with the characterizing features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Gewindebohreinrichtung ermöglicht vorteilhaft das Richten eines Kühl- oder Schmiermittelstrahls unter hohem Druck in dieselbe Richtung, in die der Gewindebohrer vorgeschoben wird. Hierdurch kann vorteilhaft vor dem Gewindebohren vorgesehen werden, daß die Späne, die in einer Sacklochbohrung oder Durchgangsbohrung beim Bohren oder Aufbohren verblieben sind, ausgespült werden. Ferner wird erfindungsgemäß der Kühlmittelstrahl derart im Bereich des Schafts gerichtet, daß die austretenden Späne unter dem Druck des Kühlmittels in eine Abführrichtung nach außen gedrückt werden, so daß es nicht zu der gefürchteten Verwirbelung mehrerer Wirrspäne kommt, so daß die Späne nach Fertigstellung der Gewindebohrung und Ausspanen des Gewindebohrers nicht um dessen Schaft festgelegt sind, Hierdurch kann das Kühlmittel vorteilhaft während des gesamtenThe tapping device according to the invention advantageously enables a coolant or lubricant jet to be directed under high pressure in the same direction in which the tap is advanced. This advantageously allows the chips that remain in a blind hole or through hole during drilling or reaming to be flushed out before tapping. Furthermore, according to the invention, the coolant jet is directed in the area of the shaft in such a way that the escaping chips are pressed outwards in a discharge direction under the pressure of the coolant, so that the dreaded swirling of several tangled chips does not occur, so that the chips are not fixed around the shaft after the threaded hole has been completed and the tap has been removed. This advantageously allows the coolant to be used throughout the entire

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Gewindebohrvorgangs bis in den Bereich der Spitze des Gewindebohrers gelangen, ohne durch eine Span-Barriere hieran gehindert zu sein, wodurch die Standzeit des Gewindebohrers aufgrund einer günstigeren Schmier-Kühlung verlängert wird. Die erfindungsgemäße Gewindebohreinrichtung ermöglicht eine günstige Spanabfuhr und Schmierkühlung, erhöht sie Standzeit der eingesetzten Gewindebohrer und verhindert wirksam Werkzeugbruch.During the tapping process, the chips can reach the tip of the tap without being hindered by a chip barrier, which extends the service life of the tap due to more favorable lubricating cooling. The tapping device according to the invention enables favorable chip removal and lubricating cooling, increases the service life of the taps used and effectively prevents tool breakage.

Die erfindungsgemäße Gewindebohreinrichtungen ist darüber hinaus fertigungstechnisch leicht herstellbar, weil die Kanäle in der Aufnahme für denThe tapping device according to the invention is also easy to manufacture because the channels in the holder for the

&iacgr;&ogr; Schaft des Gewindebohrers als im Querschnitt rillenförmige Nuten ausgestaltet sind, deren Abmessungen jedoch derart klein gewählt sind, so daß sie den sicheren Sitz des Schafts des Gewindebohrers nicht beeinträchtigen, vielmehr der Schaft des Gewindebohrers die nach oben offenen Nuten verschließt, wobei trotz des hohen Drucks von bis über 50 bar, unter dem das Kühlmittel zugeführt wird, praktisch kein Kühlmittel zwischen Aufnahme und Schaft des Gewindebohrers eindringt. Da die Kanäle einen deutlich geringeren Querschnitt aufweisen als die zentrale Bohrung zur Zufuhr von Kühlmittel, tritt das Kühlmittel unter hohem Druck aus, wodurch die benötigte Energie zum Abdrängen der beim Gewindeschneiden entstehenden Späne bereitgestellt wird.&iacgr;&ogr; The tap's shaft is designed as grooves with a grooved cross-section, but the dimensions are so small that they do not affect the secure fit of the tap's shaft; instead, the tap's shaft closes the grooves that are open at the top, whereby, despite the high pressure of up to over 50 bar under which the coolant is supplied, practically no coolant penetrates between the tap's holder and shaft. Since the channels have a significantly smaller cross-section than the central hole for supplying coolant, the coolant emerges under high pressure, which provides the energy required to push away the chips created when cutting the thread.

Das Zwischenstück, das die Aufnahme für den Gewindebohrer bildet und einen hohlgebohrten Abschnitt aufweist, ist in der Werkzeugaufnahme aufnehmbar, wobei eine Schulter des Zwischenstücks in einer Ebene senkrecht zur Achse der zentralen Bohrung und des Gewindebohrers angeordnet ist und mit einer ebenso planen Spitze der Werkzeugaufnahme in Anlage gelangt. Die Schulter des Zwischenstücks gelangt wenigstens teilweise und vorzugsweise überwiegend in Anlage gegen die plane Spitze der Werkzeugaufnahme, wodurch insbesondere bei als Spannzange ausgebildeten Werkzeugaufnahmen, die in ihrer Stirnseite einen Austritt für das Kühlschmiermittel aufweisen, dieser Austritt weitestgehend abgesperrt wird und damit das Kühl-Schmiermittel überwiegend und vorteilhaft vollständig für die Durchführung durch den Kanal oder die Kanäle ohne Druckverlust nutzbar ist.The intermediate piece, which forms the holder for the tap and has a hollow-bored section, can be accommodated in the tool holder, with a shoulder of the intermediate piece being arranged in a plane perpendicular to the axis of the central bore and the tap and coming into contact with an equally flat tip of the tool holder. The shoulder of the intermediate piece comes at least partially and preferably predominantly into contact with the flat tip of the tool holder, whereby, particularly in the case of tool holders designed as collets which have an outlet for the cooling lubricant in their front side, this outlet is largely blocked off and the cooling lubricant can therefore predominantly and advantageously be used completely for passage through the channel or channels without pressure loss.

Das Zwischenstück ist ausgehend von der Schulterpartie kegelig ausgebildet bis zu dem Bereich, in den die Öffnung für die Aufnahme des Gewindebohrers vorgesehen ist, und weist entsprechend im Querschnitt das Profil eines Kegelstumpfs auf. Die Kanäle erstrecken sich im wesentlichen in dem Kegelstumpfprofil, und münden in der Stirnpartie des Stumpfes. Durch das kegelige Profil des Zwischenstücks wird vorteilhaft verhindert, daß die Späne entlang des Schafts über eine längere Wegstrecke aufsteigen, diese vielmehr durch den Bereich der Kegelspitze wie ein Spanabweiser nach außen abgeführt werden.The intermediate piece is tapered from the shoulder section to the area where the opening for the tap is provided, and accordingly has the profile of a truncated cone in cross-section. The channels extend essentially in the truncated cone profile and open into the front section of the stump. The tapered profile of the intermediate piece advantageously prevents the chips from rising along the shaft over a longer distance, but rather they are led outwards through the area of the cone tip like a chip deflector.

Vorzugsweise ist die Aufnahme für den Gewindebohrer kleiner oder gleich dem Innendurchmesser des hohlgebohrten Teils des Zwischenstücks ausgestaltet, welches in die Werkzeugaufnahme eingeführt ist, so daß das Zwischenstück wie ein Reduzier-Adapter in dem Futter festlegbar ist und ein jeweils an den gewünschten Schaftdurchmesser angepaßtes Zwischenstück das Anpassen verschiedener Gewindebohrerdurchmesser an das Bohrwerkzeug ermöglicht und zugleich sicherstellt, daß die Kanäle stets im Bereich des Umfangs des Schafts des Gewindebohrers - also in einem weitgehend konstanten Abstand zu der Achse des Gewindebohrers - laufen und somit einen besonders bevorzugten radialen Abstand zu den Gewindeflanken des Bohrabschnitts des Gewindebohrers aufweisen.Preferably, the holder for the tap is designed to be smaller than or equal to the inner diameter of the hollow-drilled part of the intermediate piece, which is inserted into the tool holder, so that the intermediate piece can be fixed in the chuck like a reducing adapter and an intermediate piece adapted to the desired shaft diameter enables different tap diameters to be adapted to the drilling tool and at the same time ensures that the channels always run in the area of the circumference of the shaft of the tap - i.e. at a largely constant distance from the axis of the tap - and thus have a particularly preferred radial distance from the thread flanks of the drilling section of the tap.

Die Nut bzw. bei mehreren Kanälen die Nuten für das Kühlmittel sind vorzugsweise jeweils als gerade Rinnen und parallel zur Achse des Gewindebohrers ausgebildet, um einen möglichst widerstandsfreien und gerichteten Kühlmittelstrahl sicherzustellen, der wenigstens teilweise die Flanken des Bohrabschnitts streift und damit entlang der Hinterschneidungen des Bohrabschnitts abgeführte Späne gezielt abführt. Femer ist bei dieser Ausbildung die beim Stand der Technik bestehende Gefahr des Zusetzens der Kanäle für die Kühlmittelzufuhr herabgesetzt und ferner die Möglichkeit gegeben, die zugesetzten Kanäle wegen ihrer guten Zugänglichkeit mit geringem Aufwand zu reinigen.The groove or, in the case of several channels, the grooves for the coolant are preferably designed as straight channels and parallel to the axis of the tap in order to ensure a coolant jet that is as resistance-free and directed as possible, which at least partially brushes the flanks of the drill section and thus specifically removes chips discharged along the undercuts of the drill section. Furthermore, this design reduces the risk of the channels for the coolant supply becoming clogged, which exists in the prior art, and also makes it possible to clean the clogged channels with little effort due to their good accessibility.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Nuten sind diese spiralförmig bezogen auf die Achse des Gewindebohrers ausgebildet. Hierbei kann für die Spirale eine Steigung ausgewählt werden, die einen in Bezug auf die üblichen Drehzahlen und die Steigung des Bohrabschnitts abgestimmten Wert annimmt, so daß eine in Bezug auf den Spanaustritt optimierte Beaufschlagung des Bohrabschnitts ermöglicht wird. In einem bestimmten Umfang kann ferner der Fliehkraft im Bereich der Kanäle Rechnung getragen werden.According to another preferred embodiment of the grooves, these are spiral-shaped relative to the axis of the tap. In this case, a pitch can be selected for the spiral which assumes a value that is coordinated with respect to the usual speeds and the pitch of the drilling section, so that the drilling section can be subjected to an optimized loading with respect to chip discharge. To a certain extent, the centrifugal force in the area of the channels can also be taken into account.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung stehen die Nuten mit einem Ringnutabschnitt im Stirnbereich der Aufnahme bzw. des Zwischenstücks in Verbindung, welcher Ringnutabschnitt mit dem Schaft des Gewindebohrers einen ring- oder teilringförmigen Austritt definiert, der insbesondere einen geschlossenen Beufschlagungsring mit geringer Dicke im Umfangsbereich der Gewindebohrers ermöglicht.According to a particularly preferred development of the invention, the grooves are connected to an annular groove section in the front area of the receptacle or the intermediate piece, which annular groove section defines a ring-shaped or partially ring-shaped outlet with the shank of the tap, which in particular enables a closed loading ring with a small thickness in the peripheral area of the tap.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann weiter vorgesehen sein, daß die Nuten wenigstens abschnittsweise und vorzugsweise im Bereich eines Austritts verjüngt oder konisch ausgestaltet sind, um einen Druckaufbau zu unterstützen und zugleich ein Ausspritzen aus den in der Art einer Düse wirkenden Kanälen zu ermöglichen.According to a further advantageous embodiment, it can further be provided that the grooves are tapered or conical at least in sections and preferably in the region of an outlet in order to support a pressure build-up and at the same time to enable spraying out of the channels acting in the manner of a nozzle.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Zwischenstücks, das vorzugsweise aus Metall gefertigt ist, wird der Gewindebohrer durch ein Vierkantelement verdrehgesichert, wodurch zugleich die relative Lage der Flanken des Gewindebohrers zu den Kühlkanälen in günstiger Weise festgelegt ist. Insbesondere wenn die Anzahl der Kühlkanäle der Anzahl der Flanken entspricht oder ein ganzzahliges Vielfaches von diesen ist, läßt sich günstig durch die Auswahl der Anordnung der Kühlkanäle zu den Spanaustritten sicherstellen, daß gerade diese Bereiche bevorzugt mit Kühlmittel beaufschlagt werden, wodurch die Entstehung von Wirrspänen ebenso nachhaltigIn the design of the intermediate piece according to the invention, which is preferably made of metal, the tap is secured against rotation by a square element, which at the same time determines the relative position of the tap's flanks to the cooling channels in a favorable manner. In particular, if the number of cooling channels corresponds to the number of flanks or is an integer multiple of these, the selection of the arrangement of the cooling channels to the chip outlets can be used to ensure that these areas are preferably exposed to coolant, which also effectively prevents the formation of tangled chips.

unterbunden wird wie Werkzeugbruch. Eine besonders günstige Nutenzahl beträgt somit zwei, drei oder vier.is prevented, such as tool breakage. A particularly advantageous number of grooves is therefore two, three or four.

Alternativ zu der Drehsicherung des Gewindebohrers mit einer durch Erodieren zu fertigenden Vierkantausnehmung in dem Zwischenstück kann die Verdrehsicherung auch in fertigungstechnisch kostengünstiger und zugleich zuverlässiger Weise dadurch herbeigeführt werden, daß zwei parallele Bolzen oder Stifte in einer Ebene normal zur Achse des Gewindebohrers bleibend angeordnet sind, z.B. durch Einpressen in entsprechende Bohrungen. Die beiden Bolzen definieren für einen mit quadratischen Querschnitt ausgebildeten Abschnitt des Schaftes des Gewindebohrers eine formschlüssige Mitnahme oder eine Passung mit geringem Untermaß, so daß der Gewindebohrers verdrehsicher mitgenommen wird. Die Umfangsflächen der Stifte begrenzen einen Vierkantabschnitt eines Gewindebohrers zugleich nur zweiseitig, so daß die Kühlmittelzufuhr ungedrosselt die Mitnahme passieren kann.As an alternative to securing the tap against rotation with a square recess in the intermediate piece that is produced by erosion, the anti-rotation security can also be achieved in a more cost-effective and reliable manner by arranging two parallel bolts or pins in a plane that is normal to the tap's axis, e.g. by pressing them into corresponding holes. The two bolts define a positive drive or a fit with a slight undersize for a section of the tap's shaft that has a square cross-section, so that the tap is secured against rotation. The circumferential surfaces of the pins limit a square section of a tap on only two sides, so that the coolant supply can pass through the drive without being throttled.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description and from the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings using a preferred embodiment.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gewindebohreinrichtung, teilweise im Längsschnitt.Fig. 1 shows a side view of a first preferred embodiment of a tapping device according to the invention, partly in longitudinal section.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Gewindebohreinrichtung gemäß Fig. 1 entlang der Linie INI.Fig. 2 shows a cross section through the tapping device according to Fig. 1 along the line INI.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht aus Richtung des Pfeils III auf ein Zwischenstück der Gewindebohreinrichtung gemäß Fig. 1 und 2.Fig. 3 shows a plan view from the direction of arrow III onto an intermediate piece of the tapping device according to Fig. 1 and 2.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gewindebohreinrichtung, teilweise im Längsschnitt.Fig. 4 shows a side view of a second preferred embodiment of a tapping device according to the invention, partly in longitudinal section.

Fig. 5 zeigt eine Stirnansicht auf ein Zwischenstück der Gewindebohreinrichtung gemäß Fig. 4 von unten.Fig. 5 shows a front view of an intermediate piece of the tapping device according to Fig. 4 from below.

Die Gewindebohreinrichtung, die in Fig. 1 im teilweisen Längsschnitt gezeigt und insgesamt mit Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, umfaßt eine Werkzeugaufnahme 2 einer Werkzeugmaschine mit einem Futter 3, welches eine zentrale Bohrung 4 aufweist, die für eine innere Kühlmittelzufuhr ausgebildet ist. Die Zufuhr des Kühlmittels erfolgt bei Drücken von 0 bis über 50 bar. Das Aufnahmefutter 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, &iacgr;&ogr; daß eine Fixierschraube 5 in einer entsprechenden Bohrung 6 vorgesehen ist, die die gesamte Wand bis zur zentralen Bohrung 4 durchsetzt und in Anlage gegen ein Werkzeug, das in die zentrale Bohrung 4 einführbar ist, gelangt, um dieses dort axial und radial festzulegen.The tapping device, which is shown in Fig. 1 in partial longitudinal section and designated as a whole by reference numeral 1, comprises a tool holder 2 of a machine tool with a chuck 3 which has a central bore 4 which is designed for an internal coolant supply. The coolant is supplied at pressures of 0 to over 50 bar. In the present exemplary embodiment, the chuck 3 is designed in such a way that a fixing screw 5 is provided in a corresponding bore 6 which passes through the entire wall up to the central bore 4 and comes into contact with a tool which can be inserted into the central bore 4 in order to fix it there axially and radially.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in die zentrale Bohrung 4 der Werkzeugaufnahme 2 der Werkzeugmaschine ein Zwischenstück 7 oder ein Adapterstück eingesetzt, welches einerseits einen hohlgebohrten Schaftabschnitt 7a aufweist, der in die zentrale Bohrung 4 einführbar ist, und der sich ausgehend von einer Schulter 7b des Zwischenstücks 7, die in Anlage mit einer vorderen Stirnseite 3a der Werkzeugaufnahme gelangt, erstreckt. Der im eingebauten Zustand aus der zentralen Bohrung 4 vorstehende Teil des Zwischenstücks 7 weist die Gestalt eines rotationssymmetrischen Kegelstumpfs auf, der sich ausgehend von der Schulter 7b konisch verjüngt bis in den Bereich einer Spitze 7c des Zwischenstücks 7. Der kegelstumpfförmige Bereich des Zwischenstücks 7 ist mit einer zentralen Bohrung 7d ausgebildet und definiert eine Aufnahme 7e des Zwischenstücks 7, die in Fluidverbindung mit dem Innenraum des hohlgebohrten Schaftabschnitts 7a steht und damit mit der zentralen Bohrung 4 und der damit verbundenen Kühlmittelzufuhr.In the present embodiment, an intermediate piece 7 or an adapter piece is inserted into the central bore 4 of the tool holder 2 of the machine tool, which on the one hand has a hollow-bored shaft section 7a that can be inserted into the central bore 4 and that extends from a shoulder 7b of the intermediate piece 7, which comes into contact with a front end face 3a of the tool holder. The part of the intermediate piece 7 that protrudes from the central bore 4 in the installed state has the shape of a rotationally symmetrical truncated cone that tapers conically from the shoulder 7b to the area of a tip 7c of the intermediate piece 7. The truncated cone-shaped area of the intermediate piece 7 is formed with a central bore 7d and defines a receptacle 7e of the intermediate piece 7, which is in fluid communication with the interior of the hollow-bored shaft section 7a and thus with the central bore 4 and the associated coolant supply.

Es ist alternativ möglich, eine aus der Praxis bekannte Spannzange als Werkzeugaufnahme 2 vorzusehen, die wahlweise mittels eines Werkzeugs oder selbstspannend ausgebildet sind. Durch die Anlage der Schulter 7a des Zwischenstücks 7 werden Austritte für ein Kühlmittel in der Stirnpartie derAlternatively, it is possible to provide a collet chuck known from practice as the tool holder 2, which can be designed either by means of a tool or self-clamping. By placing the shoulder 7a of the intermediate piece 7, outlets for a coolant are created in the front part of the

Spannzange abgedichtet und damit der Druck des in der zentralen Bohrung 4 der Spannzange bestehnde Druck aufrechterhalten und sichergestellt, daß das Kühlmittel ausschließlich oder zumindest im wesentlichen über weiter unten noch näher erläuterte Kanäle in dem Zwischenstück 7 abgeführt wird.Collet is sealed and thus the pressure in the central bore 4 of the collet is maintained and it is ensured that the coolant is discharged exclusively or at least essentially via channels in the intermediate piece 7 which are explained in more detail below.

In die Bohrung 7d der Aufnahme 7e des Zwischenstücks 7 ist ein Gewindebohrer 8 einsetzbar, der einen Schaft 8a und einen Bohrabschnitt 8b aufweist, wobei der Schaftabschnitt 8a außerhalb des in dem Zwischenstück 7 aufgenommenen Bereichs einen Verjüngungsabschnitt 8c aufweist. Der SchaftA tap 8 can be inserted into the bore 7d of the receptacle 7e of the intermediate piece 7, said tap having a shaft 8a and a drilling section 8b, wherein the shaft section 8a has a tapered section 8c outside the area accommodated in the intermediate piece 7. The shaft

&iacgr;&ogr; 8a des Gewindebohrers 8 ist in der Bohrung 7d aufgenommen und dort über eine entsprechend ausgebildete Vierkantmitnahmeanordnung 9 drehsicher eingepaßt. Es ist zu bemerken, daß die Mitnahme 9 durch ihre quadratische Ausgestaltung lediglich vier relative Stellungen des Gewindebohrers 8 relativ zu dem Zwischenstück 7 zuläßt und durch Kerben oder dgl. auf zwei oder eine relative Stellung weiter begrenzbar ist. Zur axialen Festlegung des Schafts 8a des Gewindebohrers 8 ist in einer Querbohrung 10 des Zwischenstücks 7 eine Festlegeschraube 11 vorgesehen, die den Gewindebohrer 8 axial festlegt und die Bewegung des Gewindebohrers 8 mit der axialen Bewegung der Werkzeugaufnahme 2 koppelt.The shaft 8a of the tap 8 is received in the bore 7d and is fitted there in a rotationally secure manner by means of a correspondingly designed square drive arrangement 9. It should be noted that the drive 9, due to its square design, only allows four relative positions of the tap 8 relative to the intermediate piece 7 and can be further limited to two or one relative position by notches or the like. To axially fix the shaft 8a of the tap 8, a fixing screw 11 is provided in a transverse bore 10 of the intermediate piece 7, which fixes the tap 8 axially and couples the movement of the tap 8 with the axial movement of the tool holder 2.

Im Bereich der Bohrung 7d des Zwischenstücks 7 sind insgesamt vier Nuten 12 vorgesehen, die sich über die gesamte Länge der Bohrung 7d erstrecken und gemeinsam mit dem Schaft 8a des Gewindebohrers 8 Kühlmittelkanäle definieren, durch die das unter Druck im Bereich der zentralen Bohrung 4 zugeführte Kühlmittel ausgetragen werden kann. Die Nuten sind im 90° Winkel zueinander angeordnet. Es ist zu bemerken, daß die Querbohrung 10 mit der Festlegeschraube 11 keine dieser Nuten 12 durchsetzt, sondern in einem 45° Winkel zu zweien hiervon angeordnet ist. Im Bereich der Mitnahmeanordnung 9 sind die vier Nuten 12 im Bereich der jeweiligen Spitze des Quadrats der Mitnahmeanordnung vorgesehen, was fertigungstechnisch besonders günstig realisierbar ist. Alternativ ist es möglich, die Nuten entsprechend der den Mitte der Begrenzungsflächen des Quadrats anzuordnen und damit im Bereich der Mitnahme 9 tiefer auszubilden.In the area of the bore 7d of the intermediate piece 7, a total of four grooves 12 are provided, which extend over the entire length of the bore 7d and, together with the shaft 8a of the tap 8, define coolant channels through which the coolant supplied under pressure in the area of the central bore 4 can be discharged. The grooves are arranged at a 90° angle to one another. It should be noted that the cross-bore 10 with the fixing screw 11 does not pass through any of these grooves 12, but is arranged at a 45° angle to two of them. In the area of the driving arrangement 9, the four grooves 12 are provided in the area of the respective tip of the square of the driving arrangement, which is particularly inexpensive to implement in terms of manufacturing technology. Alternatively, it is possible to arrange the grooves according to the center of the boundary surfaces of the square and thus to make them deeper in the area of the driving 9.

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Das Zwischenstück 7 besteht aus Metall, wobei die Mitnahmeanordnung 9 durch Erosion in einer Aufspannung mit dem Kühlmittelnuten 12 erodiert worden ist.The intermediate piece 7 is made of metal, wherein the driving arrangement 9 has been eroded by erosion in a clamping with the coolant grooves 12.

Bei einem Einsatz zum Gewindebohren dient der Kühlmittelstrahl, der über die Nuten 12 aus der Spitze 7d des Zwischenstücks 7 austritt, vorteilhaft dazu, die zum Teil mit Spänen zugesetzten vorgebohrten Bohrungen auszuspülen. Während des Eingriffs wird das Kühlmittel über die Nuten 12 auf den Bereich &iacgr;&ogr; des Spanaustritts gerichtet und diese so besonders günstig nach außen abgelenkt. Die kegelig ausgebildete Spitze des Zwischenstücks bewirkt ferner eine zusätzliche Abführung der Späne nach außen.When used for tapping, the coolant jet that exits the tip 7d of the intermediate piece 7 via the grooves 12 serves advantageously to flush out the pre-drilled holes that are partially clogged with chips. During the operation, the coolant is directed via the grooves 12 to the area of the chip exit and thus deflects them outwards in a particularly advantageous manner. The conical tip of the intermediate piece also causes the chips to be additionally evacuated outwards.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Nuten 12 als zur Achse des Schafts parallele, also gerade verlaufende Nuten 12 ausgestaltet, die überdies einen Mündungsbereich aufweisen, der in der Verlängerung des gebildeten Kanals liegt, so daß vorteilhaft ein geringer Strömungswiderstand gebildet ist.In the present embodiment, the grooves 12 are designed as grooves 12 that are parallel to the axis of the shaft, i.e. straight, and which also have an opening region that lies in the extension of the channel formed, so that a low flow resistance is advantageously formed.

Es ist aber alternativ möglich, den Verlauf der Nuten 12 anders als parallel zu der Achse zu gestalten, insbesondere für den Verlauf der Nuten 12 einen Drall in der Art eines spiralförmigen Verlaufs vorzusehen, wobei die einzelne Nut hierbei in der Aufnahme eine recht geringe Steigung annehmen kann auch nur den Teil einer vollen Umdrehung in der Aufnahme ausmachen kann. Die Austrittsöffnung des von der spiralförmigen Nut gebildeten Kanals ist dann vorzugsweise nicht parallel zu der Achse des Schafts 8a, sondern geneigt, wobei die Orientierung mit der Spananbfuhr der auf der Rückseite der Schneiden des Bohrabschnitts 8b ausgefluchtet sein kann.However, it is alternatively possible to design the course of the grooves 12 other than parallel to the axis, in particular to provide a twist in the form of a spiral course for the course of the grooves 12, whereby the individual groove in the holder can assume a very slight gradient or can only make up part of a full revolution in the holder. The outlet opening of the channel formed by the spiral groove is then preferably not parallel to the axis of the shaft 8a, but inclined, whereby the orientation can be aligned with the chip removal on the back of the cutting edges of the drilling section 8b.

Der Austrittsbereich der Nuten 12 kann in Düsengestalt dadurch ausgebildet sein, daß beispielsweise die Breite und/oder die Tiefe der Nut 12 reduziert ist, so daß eine Drosselfunktion erreicht wird, die auch bei schwankendem Kühlmitteldruck ein gerichtetes Spritzen der Flüssigkeit beim Austritt aus dem Kanal gewährleistet.The outlet region of the grooves 12 can be designed in the form of a nozzle by, for example, reducing the width and/or depth of the groove 12 so that a throttling function is achieved which ensures a directed spraying of the liquid when it exits the channel even when the coolant pressure fluctuates.

Alternativ zu der Ausgestaltung des Austritts des Kanals als im wesentlichen punkt- oder fleckförmige Öffnung kann vorgesehen werden, die Kanäle in einen Ringnutraum einmünden zu lassen, insbesondere in einen Ringnutraum, in den mehrere oder sogar alle Kanäle einmünden. Dieser Ringnutraum weist eine geringere Tiefe auf als die Nuten 12 und definiert damit einen sehr kleinen Ringspalt über den vollständigen oder teilweisen Umfang der Stirnseite des Zwischenstücks 7, so daß das Kühlmittel vorzugsweise wie ein Ring frontal ausgestoßen wird und den überwiegenden oder gesamten Umfang der mit einem Gewinde zu versehenden Bohrung beaufschlagt.As an alternative to the design of the channel outlet as a substantially point- or spot-shaped opening, it can be provided that the channels open into an annular groove space, in particular into an annular groove space into which several or even all of the channels open. This annular groove space has a smaller depth than the grooves 12 and thus defines a very small annular gap over the complete or partial circumference of the front side of the intermediate piece 7, so that the coolant is preferably ejected frontally like a ring and acts on the predominant or entire circumference of the bore to be provided with a thread.

Bei in der Praxis durch Verunreinigungen des Kühlmittels aufgrund Zusetzens der Kanäle auftretenden Beeinträchtigungen der Kühlmittelzufuhr ermöglicht die Ausgestaltung der kritischen Kanäle mit kleinem Querschnitt als Nuten, die von dem Werkzeugschaft begrenzt werden, eine einfache Reinigung nach Ausbau des Werkzeugs.In practice, when the coolant supply is impaired by contamination of the coolant due to clogging of the channels, the design of the critical channels with a small cross-section as grooves that are delimited by the tool shank enables easy cleaning after the tool has been removed.

In Fig. 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zwischenstücks T zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Gewindebohreinrichtung 1 gezeigt, in der dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 3 dieselben Teile bezeichnen.In Fig. 4 and 5, a further embodiment of an intermediate piece T for use in a tapping device 1 according to the invention is shown, in which the same reference numerals as in Fig. 1 to 3 designate the same parts.

Im Unterschied zu der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführung ist bei dem Zwischenstück T gemäß Fig. 4 und 5 die mit 9' bezeichnete alternative Mitnahmeanordnung, mit der ein Vierkantabschnitt des Gewindebohrers 8 verdrehsicher mitgenommen wird, durch zwei Stifte 9a und 9b gebildet, die in zu der Bohrung 10 parallelen Bohrungen eingepresst sind und gegen zwei einander gegenüberliegende Kanten des Vierkantabschnitts in Anlage gelangen, wodurch eine Verdrehsicherung gebildet ist. Diese Verdrehsicherung 9' kann vorteilhaft durch einfaches Bohren oder ein vergleichbares Fertigungsverfahren mit hoher Genauigkeit hergestellt werden, woran anschließend die Stifte 9a bzw. 9b dauerhaft bleibend eingepreßt werden. Eine aufwendige Bearbeitung mit Erodieren entfällt. Zugleich zirkuliert das Kühlmittel besser im Bereich der freien, d.h. nicht seitlich festgelegten Kanten desIn contrast to the design shown in Fig. 1 to 3, in the intermediate piece T according to Fig. 4 and 5, the alternative driving arrangement designated 9', with which a square section of the tap 8 is driven in a rotationally secure manner, is formed by two pins 9a and 9b, which are pressed into holes parallel to the hole 10 and come into contact with two opposite edges of the square section, thereby forming a rotation lock. This rotation lock 9' can advantageously be produced by simple drilling or a comparable manufacturing process with high precision, after which the pins 9a and 9b are then permanently pressed in. Complex machining with erosion is eliminated. At the same time, the coolant circulates better in the area of the free, i.e. not laterally fixed edges of the

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Vierkantabschnitts des Gewindebohrers. Schließlich lassen sich auf diese Weise besonders günstig die Nuten für die Kanäle in beliebiger gewünschter Weise anordnen, und über die seitlich nicht berührten Kanten des Vierkantabschnitts kann das Kühlmittel gut um die Stifte 9a, 9b vorbeiströmen.Square section of the tap. Finally, this makes it particularly convenient to arrange the grooves for the channels in any desired manner, and the coolant can easily flow past the pins 9a, 9b via the edges of the square section that are not touching at the sides.

Die Erfindung ist vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden, bei dem ein Zwischenstück 7 die Nuten 12 aufweist und eine Adapterfunktion zwischen Werkzeugaufnahme 2 und Bohrer 8 bildet. Es versteht sich, daß ebenso eine erfindungsgemäße Ausgestaltung ohne &iacgr;&ogr; Zwischenstück in Betracht kommt.The invention has been described above using embodiments in which an intermediate piece 7 has the grooves 12 and forms an adapter function between the tool holder 2 and the drill 8. It is understood that an embodiment according to the invention without an intermediate piece is also possible.

Claims

1. Thread-tapping device in which a tap ( 8 ) with a shaft ( 8a ) and a drilling section ( 8b ) can be secured with its shaft ( 8a ) in a receptacle ( 7e ) of an intermediate piece ( 7 ), which intermediate piece ( 7 ) with a hollow-bored shaft section ( 7a ) can be secured in a tool receptacle ( 2 ), the tool receptacle ( 2 ) having a central bore ( 4 ) for supplying coolant and the receptacle ( 7e ) for the shaft ( 8a ) of the tap ( 8 ) having at least one groove ( 12 ) which forms a closed channel when the tap ( 8 ) is accommodated, which channel is in fluid communication with the central bore ( 4 ) on the one hand and has an outlet for the coolant provided in an end face of the receptacle for the shaft ( 8a ), characterized in that the intermediate piece ( 7 ) in the region of the Holder ( 7e ) has a frustoconical shape, and that the intermediate piece ( 7 ) has a shoulder ( 7b ) which can be at least partially brought into contact with the front side ( 3a ) of the tool holder ( 2 ).

2. Tapping device according to claim 1, characterized in that the groove ( 12 ) is formed in the intermediate piece ( 7 ).

3. Tapping device according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate piece ( 7 ) is made of metal.

4. Tapping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the intermediate piece ( 7 ) has a clamping device ( 11 ) for fixing the shaft ( 8a ) of the tap ( 8 ).

5. Thread-tapping device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate piece ( 7 ) has a driving arrangement ( 9 ) which positively drives the tap ( 8 ).

6. Tapping device according to claim 5, characterized in that the driving arrangement ( 9 ) is designed as an eroded square in the intermediate piece.

7. Tapping device according to claim 5, characterized in that the driving arrangement ( 9 ) comprises two pins ( 9a , 9b ) which are arranged in a common plane normal to the axis of the intermediate piece ( 7 ) and whose mutually facing peripheral sections form a lateral support for a square section of the shaft ( 8a ).

8. Thread-tapping device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the tap ( 8 ) has a tapering section ( 8c ) in a section of its shaft ( 8a ) upstream of the tip ( 7c ) of the intermediate piece ( 7 ).

9. Tapping device according to one of claims 1 to 8, characterized in that four grooves ( 12 ) are provided, each offset by 90°, which form channels for the supply of coolant.

10. Tapping device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the groove ( 12 ) is provided at least partially in projection within the circumference of the drilling section ( 8b ) of the tap ( 8 ).

11. Tapping device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the groove ( 12 ) is formed parallel to the axis of the tap ( 8 ).

12. Tapping device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the groove ( 12 ) is spiral-shaped with respect to the axis of the tap ( 8 ).

13. Tapping device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the groove ( 12 ) opens into an annular groove section defining an outlet in the front region of the receptacle for the shaft ( 8a ).

14. Tapping device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the grooves comprise a conically extending groove section which defines a nozzle-like tapering region.