DE202004003358U1

DE202004003358U1 - Broaching tool for making contoured recess in work piece, has shaft with cutters that are pushed in transverse direction of shaft based on movement of shaft and include principal axis running at angle with respect to horizontal plane

Info

Publication number: DE202004003358U1
Application number: DE200420003358
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2014-03-05

Abstract

The tool has a shaft (12) with cutters (24) that are pushed in a transverse direction of the shaft based on the linear movement of the shaft with respect to a work piece. Each cutter has a principal axis running at an angle with respect to a horizontal plane. A template (22) arranged along a path of the shaft movement has a control surface (34) acting on guiding parts, and removes the cutters with varying depths from the shaft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Räumwerkzeug zum Herstellen einer konturierten Vertiefung in der Wand eines Werkstücks.The The invention relates to a broaching tool for Producing a contoured depression in the wall of a workpiece.

Räumwerkzeuge finden Anwendung bei spanenden Formgebungsverfahren. Sie besitzen einen lang gestreckten Schaft mit seitlich abstehenden Messern, die bei einer Linearbewegung des Schafts relativ zum Werkstück mit von Messer zu Messer zunehmender Tiefe in die Wand des Werkstücks eindringen und so Werkstoff abtragen. Der abzuspanende Werkstoff wird in einem Hub ziehend oder schiebend mit dem Räumwerkzeug abgetragen. Die Spanungsdicke des abgetragenen Werkstoffs entspricht dabei der Längendifferenz zwischen zwei benachbarten Messern. Bei solchen Räumwerkzeugen kann der in der Wand des Werkstücks abzutragende Werkstückstoff nur parallel zu der Hubbewegung des Schafts abgetragen werden. Die Konturen der auf diese Weise abgetragenen Bereiche sind linear. Vertiefungen mit nicht linearer Kontur in Teilabschnitten der Wand des Werkstücks können mit einem Räumwerkzeug bisher nicht hergestellt werden.broaching find application in cutting forming processes. You own an elongated shaft with laterally projecting blades, in a linear movement of the shaft relative to the workpiece with Knife to knife of increasing depth penetrate into the wall of the workpiece and so remove material. The abzuspanende material is in a Pulling stroke or pushing removed with the broaching tool. The Spanungsdicke the removed material corresponds to the difference in length between two adjacent knives. In such broaching tools can be in the wall of the workpiece To be removed workpiece material only be removed parallel to the stroke movement of the shaft. The Contours of the areas removed in this way are linear. Recesses with non-linear contour in sections of the wall of the workpiece can with a broaching tool not yet produced.

Besondere Maßnahmen erfordert die Herstellung geschlossener Nuten. Geschlossene Nuten sind Nuten, die nicht über die gesamte Länge des Werkstücks verlaufen und an ihren Enden in die Oberfläche des Werkstücks übergehen. Sie haben in der Regel eine in Längsrichtung variierende Nuttiefe. Geschlossene Nuten sind eine Unterform von konturierten Vertiefungen.Special activities requires the production of closed grooves. Closed grooves are Grooves that are not over the entire length of the workpiece run and pass at their ends in the surface of the workpiece. They usually have a longitudinal direction varying groove depth. Closed grooves are a subform of contoured wells.

Eine Nutherstellungsmaschine zur Erzeugung geschlossener Nuten ist im Gebrauchsmuster DE 298 07 909 U1 beschrieben. Diese Vorrichtung weist einen axial bewegbaren Antriebskopf mit einem davon abstehenden hohlen Schaft und einem an dem Schaft vorgesehenen Werkzeug auf, das in eine Werkstückbohrung einführbar ist und ein seitlich herausbewegbares Nutmesser aufweist. An dem Antriebskopf ist ein Schieber geführt, der an einer ortsfesten Schablone abgestützt ist und während einer Hubbewegung des Antriebskopfes die seitliche Bewegung des Nutmessers entsprechend der Form der Schablone steuert. Mit dieser Nutherstellungsmaschine können geschlossene Nuten in der Innenwand eines Werkstücks hergestellt werden. Die Nutherstellungsmaschine besitzt nur ein Messer, das daher einem hohen Verschleiß unterliegt. Zur Herstellung der Nut muss das Werkstück in mehreren Hüben bearbeitet werden.A groove making machine for producing closed grooves is in utility model DE 298 07 909 U1 described. This device has an axially movable drive head with a hollow shaft projecting therefrom and a tool provided on the shaft, which tool can be inserted into a workpiece bore and has a laterally movable groove cutter. On the drive head, a slider is guided, which is supported on a stationary template and during a stroke movement of the drive head controls the lateral movement of the groove cutter according to the shape of the template. With this groove making machine closed grooves can be made in the inner wall of a workpiece. The groove making machine has only one knife, which is therefore subject to high wear. To produce the groove, the workpiece must be machined in several strokes.

Aus dem Patent DE 2 658 924 C2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung geschlossener Nuten in der Bohrungswand einer Buchse bekannt, mit der in Längsrichtung der Buchse verlaufende Nuten erzeugt werden, die an ihren Enden in die Bohrungswandung auslaufen. Das über eine Nockenscheibe angetriebene Schneidwerkzeug führt spechtende oder hackende Bewegungen aus. Die Nuten können nur in der Bohrungswand einer kurzen Buchse mit einer Bohrung großen Durchmessers hergestellt werden. Das Werkzeug kann nicht tief in die Bohrung eindringen.From the patent DE 2 658 924 C2 For example, there is known an apparatus for making closed grooves in the bore wall of a bushing which produces grooves extending longitudinally of the bushing which terminate at their ends in the bore wall. The driven via a cam cutting tool performs pecking or chopping movements. The grooves can only be made in the bore wall of a short bushing with a large diameter bore. The tool can not penetrate deep into the hole.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Räumwerkzeug zu schaffen, das imstande ist, mit hoher Effektivität konturierte Vertiefungen in der Wand eines Werkstücks zu erzeugen und die Standzeit durch das Räumwerkzeug zu erhöhen.Of the present invention is based on the object, a broaching tool to create that is capable of contouring with high efficiency Depressions in the wall of a workpiece to produce and the life through the broach to increase.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit dem Räumwerkzeug, das durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert ist. Die Messer des erfindungsgemäßen Räumwerkzeugs sind an dem Schaft in Querrichtung des Schafts einzeln verschiebbar. Jedes Messer weist eine aus dem Schaft ragende Schneidklinge und am entgegengesetzten Ende ein Steuerteil auf. Längs des Weges der Linearbewegung des Schafts ist eine Schablone angeordnet, die eine auf die Steuerteile einwirkende konturierte Steuerfläche aufweist. Dadurch können die Messer mit variierender Tiefe des Schafts relativ zum Werkstück einzeln und nacheinander von der Schablone aus dem Schaft in die abzutragende Wand des Werkstücks herausgetrieben werden.The solution This object is achieved according to the invention with the broach, by the features of claim 1 is defined. The blades of the broaching tool according to the invention are individually displaceable on the shaft in the transverse direction of the shaft. Each knife has a projecting from the shaft cutting blade and at the opposite end to a control part. Along the path of linear motion The shaft is a stencil arranged on the control parts acting contoured control surface having. Thereby can the blades with varying depth of the shaft relative to the workpiece individually and successively from the template from the shaft into the ablated Wall of the workpiece be driven out.

Der Vorteil des Räumwerkzeugs zur Herstellung konturierter Vertiefungen gegenüber den oben beschriebenen Nutherstellungsvorrichtungen liegt darin, dass das Räumwerkzeug mehrere Bearbeitungsschritte in nur einer Hubbewegung ausführt. Die Bearbeitungszeit ist dadurch deutlich geringer. Das Räumwerkzeug arbeitet effektiver, die Standzeit ist wesentlich höher.Of the Advantage of the broaching tool for producing contoured depressions from those described above Nutherstellungsvorrichtungen is that the broaching tool performs several processing steps in only one stroke movement. The processing time is significantly lower. The broach works more effectively the service life is much higher.

Das erfindungsgemäße Räumwerkzeug bietet im Gegensatz zu herkömmlichen Räumwerkzeugen die Möglichkeit, konturierte Vertiefungen herzustellen, also Vertiefungen variierender Tiefe, beispielsweise geschlossene Nuten. Durch Auswechseln der Schablone kann eine Vielzahl unterschiedlicher Konturen hergestellt werden. Das Räumwerkzeug ist somit vielseitig einsetzbar.The inventive broaching tool offers unlike conventional ones broaches the possibility, produce contoured depressions, so wells varying Depth, for example closed grooves. By replacing the Template can be made a variety of different contours become. The broach is thus versatile.

Der Schaft des Räumwerkzeugs führt einen Arbeitshub und einen Rückhub aus. In Richtung der Bewegung des Rückhubs weisen die Messer entlang des Schafts gestaffelt zunehmende Längen auf. Vorzugsweise sind die Längendifferenzen benachbarter Messer gleich. Während des Arbeitshubs dringt ein weiter oben liegendes Messer tiefer in das Werkstück ein als das unter ihm befindliche und trägt Werkstoff ab. Die Spanungsdicke des abgetragenen Werkstoffs entspricht der Längendifferenz zweier benachbarter Messer.Of the Shank of the broach leads a work stroke and a return stroke out. Towards the movement of the return stroke, the knives point along the Shafts staggered increasing lengths on. Preferably, the length differences the same as the neighboring knife. While of the working stroke, an upper knife penetrates deeper into the workpiece as the material under it and carries off. The chip thickness of the removed material corresponds to the difference in length of two adjacent blades.

Eine vorteilhafte Ausführung des Räumwerkzeugs weist stabförmige Messer auf, deren Hauptachsen unter einem Winkel zur Horizontalebene verläuft. Dadurch kann die während der Bewegung des Schafts relativ zu dem Werkstück und zu der Schablone entstehende Schubkraft von der Schablone auf das entsprechende Messer in günstiger Weise und mit geringen Verlusten in eine Schubbewegung des Messers in Richtung der abzutragenden Wand des Werkstücks umgesetzt werden.A advantageous embodiment of the broaching tool has rod-shaped Knife on, whose main axes at an angle to the horizontal plane runs. This allows the during the movement of the shaft relative to the workpiece and the template resulting Shear force from the template to the corresponding knife in more favorable Way and with low losses in a pushing movement of the knife be implemented in the direction of the ablated wall of the workpiece.

Es ist ferner von Vorteil, wenn jedes Messer unter der Wirkung einer Feder steht, die auf das Messer eine Rückstellkraft entgegen der Schubkraft der Schablone ausübt. Die Messer gelangen dann automatisch in ihre Ausgangsposition zurück, nachdem sie den Werkstoff abgetragen haben.It is also advantageous if each knife under the action of a Spring stands on the knife a restoring force against the thrust exercise the template. The knives then automatically return to their original position after they have worn off the material.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen.Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following Description and the dependent claims.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.in the An embodiment will be described below with reference to the drawings closer to the invention explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Vertikalschnitt eines Räumwerkzeugs während eines Räumvorgangs und 1 a vertical section of a broaching tool during a Räumvorgangs and

2 einen Horizontalschnitt durch das Räumwerkzeug und das Werkstück entlang der Linie II-II in 1. 2 a horizontal section through the broach and the workpiece along the line II-II in 1 ,

In den Zeichnungen ist ein Räumwerkzeug 10 während des Räumvorgangs dargestellt. Der Schaft 12 des Räumwerkzeugs 10 ist in eine Bohrung eines Werkstücks 14 eingeführt, das sich auf einem Maschinentisch 16 befindet. Der Schaft 12 ist der Bohrung angepasst und ist an seinem oberen Ende voll und zylindrisch ausgebildet. Unterhalb des oberen Endes des Schafts befindet sich eine längslaufende Aussparung 13, in die die Schneidkanten der Messer 24 heineinragen. Auf der dieser Aussparung entgegengesetzten Seite des Schafts 12 befindet sich eine Führungsnut 18 zur Führung eines Halters 20. In der Führungsnut 18 ist eine Vertiefung 19 für eine Schablone 22 vorgesehen. Der Halter 20 ist auf das Werkstück 14 aufgestützt.In the drawings is a broaching tool 10 during the clearing process. The shaft 12 of the broaching tool 10 is in a bore of a workpiece 14 introduced on a machine table 16 located. The shaft 12 is adapted to the bore and is full and cylindrical at its upper end. Below the upper end of the shaft there is a longitudinal recess 13 into which are the cutting edges of the knives 24 heineinragen. On the side of the shaft opposite this recess 12 there is a guide groove 18 to guide a keeper 20 , In the guide groove 18 is a depression 19 for a template 22 intended. The holder 20 is on the workpiece 14 propped up.

Entlang des vertikalen Schafts 12 sind die seitlich abstehenden Messer 24 in quer verlaufenden Öffnungen 25 des Schafts verschiebbar angeordnet. Die Hauptachse 26 der stabförmigen Messer 24 mit rechteckigem Querschnitt ist um den Winkel α zu der Horizontalebene 28 geneigt. An dem seitlich von dem Schaft 12 abstehenden einen Ende jedes Messers 24 ist eine Schneidklinge 30 ausgebildet. An dem der Schneidklinge 30 gegenüberliegenden anderen Ende jedes Messers 24 befindet sich ein Steuerteil 32 in Form einer Steuerkante, auf die eine Steuerfläche 34 der an dem Halter 20 befestigten Schablone 22 einwirkt. In dem abzuspanenden Bereich des Werkstücks 14 schaffen die Schneidklingen 30 der Messer 24 eine Vertiefung 36 in der Wand 38 des Werkstücks 14. Jedes Messer 24 wird von einer Blattfeder 40 in Richtung auf die Schablone 22 gedrückt. Jede Blattfeder 40 ist an ihrem einen Ende mit einer Schraube 42 fest mit dem Schaft 12 verbunden. Ihr anderes Ende ragt in eine seitliche Ausnehmung 44 des Messers 24 hinein und steht dabei in losem Eingriff mit dem Messer 24.Along the vertical shaft 12 are the laterally protruding knives 24 in transverse openings 25 slidably disposed of the shaft. The main axis 26 the rod-shaped knife 24 with rectangular cross-section is at the angle α to the horizontal plane 28 inclined. At the side of the shaft 12 protruding one end of each knife 24 is a cutting blade 30 educated. On the the cutting blade 30 opposite other end of each knife 24 there is a control part 32 in the form of a control edge, on which a control surface 34 the on the holder 20 attached template 22 acts. In the abzuspanenden area of the workpiece 14 create the cutting blades 30 the knife 24 a depression 36 in the wall 38 of the workpiece 14 , Every knife 24 is from a leaf spring 40 towards the template 22 pressed. Every leaf spring 40 is at one end with a screw 42 firmly with the shaft 12 connected. Its other end protrudes into a lateral recess 44 of the knife 24 into it and stands in loose engagement with the knife 24 ,

Während des Arbeitshubes gleitet der Halter 20 der Schablone 22 in der Nut 18 des Schafts 12. Jedes Messer 24 befindet sich während der Abwärtsbewegung des Schafts 12 zunächst in einer Ausgangsposition innerhalb der Umfangskontur des Schafts 12, bis das Steuerteil 32 des Messers 24 die Schablone 22 berührt.During the working stroke, the holder slides 20 the template 22 in the groove 18 of the shaft 12 , Every knife 24 is during the downward movement of the shaft 12 initially in a starting position within the peripheral contour of the shaft 12 until the control part 32 of the knife 24 the template 22 touched.

Die Arbeitsbewegung des Schafts 12 wird dann von der Schablone 22 in eine Schubkraft des Messers 24 umgesetzt, die von der Steuerfläche 34 der Schablone 22 auf das Steuerteil 32 des Messers 24 übertragen wird und das Messer 24 seitlich aus dem Schaft 12 heraustreibt. Das Messer 24 dringt während der Linearbewegung des Schafts 12 entsprechend der Kontur der Schablone 22 in die Wand des Werkstücks 14 ein. Die seitlich nach unten gerichtete Schneidklinge 30 trägt dort Werkstoff ab. Aufgrund der in Richtung des Rückhubs des Schafts 12 von unten nach oben gestaffelten gleichmäßigen Längenzunahme der Messer 24 dringt jedes Messer tiefer in die Wand des Werkstücks ein als das unter ihm befindliche. Die Spanungsdicke des von einem Messer abgetragenen Werkstoffs entspricht der Längendifferenz zweier benachbarter Messer 24. Die Federn 40 drücken die Messer 24 in eine Ausgangslage. Die Schablone 12 drückt die Messer 24 nach außen aus dieser Ausgangslage heraus. Wenn die Messer 24 das Maximum der Steuerfläche 34 überschritten haben, werden sie von den entstehenden Resultierenden der Schneidkräfte und der Feder 40 in die Ausgangslage zurückbewegt. Die Nut wird in nur einem Arbeitshub des Schafts 12 erzeugt. Am Ende dieser Hubbewegung wird der Schaft 12 wieder zurück in seine Ausgangsposition von unten nach oben geführt.The working movement of the shaft 12 is then from the template 22 in a thrust of the knife 24 implemented by the control area 34 the template 22 on the control part 32 of the knife 24 is transferred and the knife 24 laterally out of the shaft 12 expels. The knife 24 penetrates during the linear movement of the shaft 12 according to the contour of the template 22 in the wall of the workpiece 14 one. The side-down cutting blade 30 carries off material there. Because of towards the return stroke of the shaft 12 Staggered from bottom to top uniform increase in length of the knife 24 each knife penetrates deeper into the wall of the workpiece than the one under it. The chip thickness of the material removed by a knife corresponds to the difference in length between two adjacent knives 24 , The feathers 40 push the knives 24 in a starting position. The template 12 pushes the knives 24 outward from this starting position out. When the knives 24 the maximum of the control surface 34 They are exceeded by the resulting resultant of the cutting forces and the spring 40 moved back to the starting position. The groove becomes in only one working stroke of the shaft 12 generated. At the end of this lifting movement, the shaft 12 again guided back to its starting position from bottom to top.

Mit dem erfindungsgemäßen Räumwerkzeug lassen sich konturierte Vertiefungen sowohl in Innennuten als auch an der Außenseite eines Werkstücks herstellen.With the broaching tool according to the invention can be contoured wells both in Innennuten and on the outside a workpiece produce.

Claims

Broaching tool ( 10 ) for producing a contoured depression ( 36 ) in the wall ( 38 ) of a work pieces ( 14 ), with an elongated shaft ( 12 ) with laterally projecting blades ( 24 ), which during a linear movement of the shaft ( 12 ) relative to the workpiece ( 14 ) with Messer ( 24 ) to Messer ( 24 ) increasing depth in the wall ( 38 ) of the workpiece ( 14 ), characterized in that the knives ( 24 ) on the shaft ( 12 ) in the transverse direction of the shaft ( 12 ) are individually displaceable, each knife ( 24 ) one from the shaft ( 12 ) projecting cutting blade ( 30 ) and at the opposite end a control part ( 32 ), and that along the path of the linear movement of the shaft ( 12 ) a template ( 22 ), one on the control parts ( 32 ) contoured control surface ( 34 ) and the knives ( 24 ) with varying depth from the shaft ( 12 ) expels.

Broaching tool ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the knives ( 24 ) in the longitudinal direction of the shaft ( 12 ) staggered have different lengths.

Broaching tool ( 10 ) according to one of claims 1 - 2, characterized in that the knives ( 24 ) are rod-shaped and their main axis ( 26 ) at an angle (α) from the horizontal plane ( 28 ) deviates.

Broaching tool ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the knives ( 24 ) have a rectangular cross-section.

Broaching tool ( 10 ) according to one of claims 1 - 4, characterized in that each knife ( 24 ) under the action of a spring ( 40 ) standing on the knife ( 24 ) a restoring force in the direction of the template ( 22 ) and with the shaft ( 12 ) of the broaching tool ( 10 ) connected is.

Broaching tool ( 10 ) according to any one of claims 1-5, characterized in that a holder ( 20 ) for the template ( 22 ) in a groove ( 18 ) of the shaft ( 12 ) is provided.

Broaching tool ( 10 ) according to one of claims 1 - 6, characterized in that the control part ( 32 ) is a control edge.