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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft Ringmaulschlüssel und insbesondere ein Bearbeitungswerkzeug zur Bearbeitung eines Ringmaulschlüssels sowie ein Verfahren zur Bearbeitung des Ringmaulschlüssels unter Verwendung des Bearbeitungswerkzeugs.
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2. Stand der Technik
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Ein Ringmaulschlüssel ist ein gängiges Handwerkzeug. In der Praxis setzt der Benutzer den Ringmaulschlüssel auf eine Mutter oder einen Schraubenkopf auf und übt Kraft auf den Griff des Ringmaulschlüssels aus, so dass der Benutzer die Mutter oder den Schraubenkopf auf eine arbeitssparende Weise sichern und lösen kann.
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Wie in 1 dargestellt, wird bei dem herkömmlichen Fertigungsverfahren des Ringmaulschlüssels eine Schmiedemaschine verwendet, um einen Stahlrohling durch Warmschmieden zu bearbeiten. Der Stahlrohling wird durch die Patrize und die Matrize nach oben und unten gepresst, um einen Schlüsselrohling 80 zu formen, so dass an einem Bearbeitungsende 81 des Schlüsselrohlings 80 eine obere Konkavität 82, eine untere Konkavität 83, die der oberen Konkavität 82 gegenüberliegt, und eine Trennwand 84, die sich zwischen der oberen Konkavität 82 und der unteren Konkavität 83 befindet, gebildet werden. Danach wird eine Stanzmaschine verwendet, um die Trennwand 84 zu stanzen, so dass ein Durchgangsloch 85 an dem Bearbeitungsende 81 entsteht. Schließlich wird eine Räummaschine verwendet, um die Umfangswand des Durchgangslochs 85 in eine gewünschte Form zu bringen. Für das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren müssen jedoch verschiedene spezielle Bearbeitungsmaschinen eingesetzt werden. Nicht nur ist der Prozess komplizierter, sondern auch die Kosten relativ hoch. Daher gibt es noch Raum für Verbesserungen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bearbeitungswerkzeug für einen Ringmaulschlüssel bereitzustellen, welches die Bearbeitung in einem Arbeitsgang abschließen kann, um die Bearbeitungsvorgänge zu vereinfachen und die Kosten zu senken.
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Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, umfasst das Bearbeitungswerkzeug der vorliegenden Erfindung eine feste Säule, eine Schneidwerkzeugeinheit und ein Trägerelement. Das Schneidwerkzeug umfasst ein Feinschneidwerkzeug, das mit einem ersten Zahnabschnitt um eine Außenfläche davon versehen ist, ein Grobschneidwerkzeug, das mit einem zweiten Zahnabschnitt um eine Außenfläche davon versehen ist, und ein Stanzwerkzeug, das mit einem dritten Zahnabschnitt um eine Außenfläche davon versehen ist. Das Trägerelement wird nacheinander durch das Stanzwerkzeug, das Grobschneidwerkzeug und das Feinschneidwerkzeug hindurchgeführt und abnehmbar an der festen Säule befestigt, so dass das Trägerelement es ermöglicht, dass das Feinschneidwerkzeug, das Grobschneidwerkzeug und das Stanzwerkzeug nacheinander mit der festen Säule in einer Richtung weg von der festen Säule verbunden werden. Ein Außendurchmesser der festen Säule ist etwas kleiner als ein Durchmesser des Feinschneidwerkzeugs, und der Durchmesser des Feinschneidwerkzeugs ist etwas größer als ein Durchmesser des Grobschneidwerkzeugs, und der Durchmesser des Grobschneidwerkzeugs ist etwas größer als ein Durchmesser des Stanzwerkzeugs.
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Es ist aus dem Vorstehenden ersichtlich, dass das Bearbeitungswerkzeug der vorliegenden Erfindung das Stanzwerkzeug verwendet, um eine Trennwand eines Schlüsselrohlings zu stanzen, um ein Durchgangsloch auszubilden, und dann das Grobschneidwerkzeug verwendet, um eine Umfangswand des Durchgangslochs grob zu bearbeiten, und dann das Feinschneidwerkzeug verwendet, um die Umfangswand des Durchgangslochs fertig zu bearbeiten. Mit anderen Worten, das Bearbeitungswerkzeug der vorliegenden Erfindung kann die Bearbeitung des Durchgangslochs auf einmal abschließen, um die Bearbeitungsvorgänge zu vereinfachen und die Kosten zu senken. Wenn das Trägerelement abgenommen wird, können das Feinschneidwerkzeug, das Grobschneidwerkzeug und das Stanzwerkzeug repariert oder ausgetauscht werden, um die Benutzerfreundlichkeit zu erhöhen.
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Vorzugsweise sind die feste Säule und das Feinschneidwerkzeug durch einen Abstandshalter voneinander getrennt, um einen Werkzeugrückzugsbereich dazwischen auszubilden, der von dem Trägerelement durchdrungen wird. Auf diese Weise kann das Bearbeitungswerkzeug das Durchgangsloch durch den Werkzeugrückzugsbereich verlassen.
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Vorzugsweise sind das Feinschneidwerkzeug und das Grobschneidwerkzeug durch einen Abstandshalter voneinander getrennt, so dass dazwischen ein Spanabfuhrbereich entsteht. Das Grobschneidwerkzeug und das Stanzwerkzeug sind durch einen weiteren Abstandshalter voneinander getrennt, so dass dazwischen ein weiterer Spanabfuhrbereich ausgebildet wird. Die Abstandshalter werden von dem Trägerelement durchdrungen. Auf diese Weise können die bei der Bearbeitung entstehenden Späne durch die Spanabfuhrbereiche abgeführt werden. Vorzugsweise umfasst das Bearbeitungswerkzeug zudem zwei Trägerelemente, die jeweils einen mit Gewinde versehenen Endabschnitt aufweisen. Die feststehende Säule weist zwei Gewindelöcher auf, die mit den mit Gewinde versehenen Endabschnitten der Trägerelemente verschraubt sind.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bearbeitung des Ringmaulschlüssels unter Verwendung des Bearbeitungswerkzeugs bereitzustellen, das einfach zu bedienen ist.
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Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Schritte: a) Bereitstellen eines Schlüsselrohlings mit einem Bearbeitungsende, das mit einer oberen Konkavität, einer unteren Konkavität, die der oberen Konkavität entspricht, und einer Trennwand, die zwischen der oberen Konkavität und der unteren Konkavität angeordnet ist, versehen ist; b) Ermöglichen des Vorschubs des Bearbeitungswerkzeugs von der oberen Konkavität zur unteren Konkavität, um das Stanzwerkzeug in die Lage zu versetzen, die Trennwand zu stanzen, so dass ein Durchgangsloch mit dem gleichen Zahnprofil wie das Stanzwerkzeug an dem Bearbeitungsende ausgebildet wird; c) Ermöglichen eines kontinuierlichen Vorschubs des Bearbeitungswerkzeugs, um das Grobschneidwerkzeug in die Lage zu versetzen, eine Umfangswand des Durchgangslochs grob zu bearbeiten; d) Ermöglichen eines kontinuierlichen Vorschubs des Bearbeitungswerkzeugs, um das Feinschneidwerkzeug in die Lage zu versetzen, die Umfangswand des Durchgangslochs fertig zu bearbeiten; und e) Ermöglichen eines kontinuierlichen Vorschubs des Bearbeitungswerkzeugs, um die feste Säule in die Lage zu versetzen, durch das Durchgangsloch hindurchzugehen, so dass das Bearbeitungswerkzeug von dem Schraubenschlüsselrohling getrennt wird.
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Vorzugsweise wird in den Schritten b) und d) die feste Säule durch eine Spannvorrichtung eingespannt. In Schritt e) gibt die Spannvorrichtung die feste Säule frei, so dass die feste Säule durch das Durchgangsloch hindurchgehen kann, so dass das Bearbeitungswerkzeug vom Schlüsselrohling getrennt wird.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten der Struktur bezeichnen, vollständig verstanden werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine schematische Ansicht der Bearbeitung eines Ringmaulschlüssels aus dem Stand der Technik;
- 2 ist eine Perspektivansicht eines Bearbeitungswerkzeugs der vorliegenden Erfindung;
- 3 ist eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Bearbeitungswerkzeugs;
- 4 ist eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Bearbeitungswerkzeug;
- 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von 4; und
- 6 ist ein Prozessansicht eines Verfahrens zur Bearbeitung des erfindungsgemäßen Ringmaulschlüssels.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Zunächst ist zu erwähnen, dass die technischen Merkmale, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt werden, auf die spezifische Struktur, Verwendung und Anwendung davon in der ausführlichen Beschreibung der Erfindung beschrieben, nicht beschränkt sind. Dem Fachmann ist klar, dass alle im Inhalt der Beschreibung verwendeten Begriffe der erläuternden Darstellung dienen. Die im Inhalt der Beschreibung erwähnten Richtungsbegriffe dienen ebenfalls nur der anschaulichen Beschreibung auf der Grundlage der normalen Verwendungsrichtung und sollen den beanspruchten Umfang nicht einschränken.
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Mit Verweis auf 2 und 3 umfasst ein Bearbeitungswerkzeug 1 der vorliegenden Erfindung eine feste Säule 10, eine Schneidwerkzeugeinheit 20 und zwei Trägerelemente 70. Die feste Säule 10 ist ein Zylinder, der zwei beabstandet angeordnete Gewindelöcher 12 aufweist (wie in 5 dargestellt).
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Die Schneidwerkzeugeinheit 20 umfasst ein Feinschneidwerkzeug 30, zwei Grobschneidwerkzeuge 40 und ein Stanzwerkzeug 50. Wie in 3 dargestellt, hat das Feinschneidwerkzeug 30 zwei erste Durchgangslöcher 32, und ist ein erster Zahnabschnitt 34 um die Außenfläche des Feinschneidwerkzeugs 30 herum vorgesehen. Der Durchmesser R2 des Feinschneidwerkzeugs 30 ist zwischen zwei gegenüberliegenden Zahntälern des ersten Zahnabschnitts 34 definiert. Die Grobschneidwerkzeuge 40 haben jeweils zwei zweite Durchgangslöcher 42, und um die Außenfläche jedes Grobschneidwerkzeugs 40 herum ist ein zweiter Zahnabschnitt 44 vorgesehen. Der Durchmesser R3 jedes Grobschneidwerkzeugs 40 ist zwischen zwei gegenüberliegenden Zahntälern des zweiten Zahnabschnitts 44 definiert. Das Stanzwerkzeug 50 hat zwei dritte Durchgangslöcher 52, und ein dritter Zahnabschnitt 54 ist um die Außenfläche des Stanzschneidwerkzeugs 50 herum vorgesehen. Der Durchmesser R4 des Stanzwerkzeugs 50 ist zwischen zwei gegenüberliegenden Zahntälern des dritten Zahnabschnitts 54 definiert. Darüber hinaus umfasst die Schneidwerkzeugeinheit 20 vier Abstandshalter 60. Die Abstandshalter 60 haben jeweils zwei vierte Durchgangslöcher 62. Wie in 2 und 4 gezeigt, sind die Abstandshalter 60 bei der tatsächlichen Montage zwischen der festen Säule 10 und dem Feinschneidwerkzeug 30, dem Feinschneidwerkzeug 30 und dem Grobschneidwerkzeug 40, den beiden Grobschneidwerkzeugen 40 und dem Grobschneidwerkzeug 40 und dem Stanzwerkzeug 50 angeordnet, so dass einerseits ein Werkzeugrückzugsbereich A1 zwischen der festen Säule 10 und dem Feinschneidwerkzeug 30 und andererseits Spanabfuhrbereiche A2 zwischen dem Feinschneidwerkzeug 30 und dem Grobschneidwerkzeug 40, den beiden Grobschneidwerkzeugen 40 bzw. dem Grobschneidwerkzeug 40 und dem Stanzwerkzeug 50 ausgebildet werden.
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An dieser Stelle sei bemerkt, dass die Profile des Feinschneidwerkzeugs 30, des Grobschneidwerkzeugs 40 und des Stanzwerkzeugs 50 je nach den tatsächlichen Bedürfnissen unterschiedlich sein können, so dass hier keine Einschränkungen bestehen. Die Anzahl der Grobschneidwerkzeuge 40 ist nicht auf zwei beschränkt und kann je nach Bedarf auch auf eins reduziert oder auf zwei oder mehr erhöht werden.
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Wie in den 3 und 5 gezeigt, haben die Trägerelemente 70 jeweils einen mit Gewinde versehenen Endabschnitt 72. Bei der tatsächlichen Montage werden die Trägerelemente 70 durch die dritten Durchgangslöcher 52 des Stanzwerkzeugs 50, die vierten Durchgangslöcher 62 des Abstandshalters 60, die zweiten Durchgangslöcher 42 des Grobschneidwerkzeugs 40, die vierten Durchgangslöcher 62 des Abstandshalters 60, die zweiten Durchgangslöcher 42 des Grobschneidwerkzeugs 40, die vierten Durchgangslöcher 62 des Abstandshalters 60, die ersten Durchgangslöcher 32 des Feinschneidwerkzeugs 30, und die vierten Durchgangslöcher 62 des Abstandshalters 60 in der Reihenfolge von unten nach oben geführt, und sind ferner die mit Gewinde versehenen Endabschnitte 72 der Trägerelemente 70 mit den Gewindelöchern 12 der festen Säule 10 verschraubt, so dass das Stanzwerkzeug 50, die Grobschneidwerkzeuge 40, das Feinschneidwerkzeug 30 und die Abstandshalter 60 fest miteinander verbunden und in einer Richtung weg von der festen Säule 10 aufeinanderfolgend angeordnet werden können. Die Aufbaumerkmale des Bearbeitungswerkzeugs 1 der vorliegenden Erfindung sind vorstehend beschrieben. Das Verfahren zur Bearbeitung eines Ringmaulschlüssels unter Verwendung des Bearbeitungswerkzeugs 1 der vorliegenden Erfindung wird nachstehend näher beschrieben. Unter Bezugnahme auf 6 umfasst das Verfahren die folgenden Schritte.
- a) In dem in 6 dargestellten Schritt S1 wird ein Schlüsselrohling 80 hergestellt. Der Schlüsselrohling 80 umfasst ein Bearbeitungsende 81 mit einer oberen Konkavität 82, einer unteren Konkavität 83, die der oberen Konkavität 82 entspricht, und einer Trennwand 84, die sich zwischen der oberen Konkavität 82 und der unteren Konkavität 83 befindet.
In diesem Schritt wird der Schlüsselrohling 80 herkömmlicherweise durch Schmieden hergestellt. Da das Verfahren zur Herstellung des Schlüsselrohlings 80 herkömmlich und nicht der Kernpunkt der Erfindung ist, wird die ausführliche Ausgestaltung hier nicht wiederholt erwähnt.
- b) In dem in 6 dargestellten Schritt S2 wird das Bearbeitungswerkzeug 1 von der oberen Konkavität 82 in die untere Konkavität 83 zugeführt, um das Stanzwerkzeug 50 in die Lage zu versetzen, die Trennwand 84 zu stanzen, so dass am Bearbeitungsende 81 ein Durchgangsloch 85 mit dem gleichen Zahnprofil wie das Stanzwerkzeug 50 ausgebildet wird.
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In diesem Schritt wird die feste Säule 10 des Bearbeitungswerkzeugs 1 der vorliegenden Erfindung durch eine Einspannvorrichtung C einer Stanzmaschine (nicht dargestellt) eingespannt, und dann wird das Bearbeitungswerkzeug 1 der vorliegenden Erfindung durch die Stanzmaschine angetrieben, um sich von der oberen Konkavität 82 zur unteren Konkavität 83 nach unten zu bewegen, so dass das Stanzwerkzeug 50 die Trennwand 84 stanzt und sie durch den dritten Zahnabschnitt 54 schneidet, um das Durchgangsloch 85 durch die oberen und unteren Konkavitäten 82, 83 am Bearbeitungsende 81 auszubilden. Das Durchgangsloch 85 hat das gleiche Zahnprofil wie das des dritten Zahnabschnitts 54 des Stanzwerkzeugs 50, und der Innendurchmesser des Durchgangslochs 85 ist gleich dem Durchmesser R4 des Stanzwerkzeugs 50, wie in 3 gezeigt; das heißt, der Innendurchmesser des Durchgangslochs 85 ist zwischen zwei gegenüberliegenden inneren Zahnspitzen der Umfangswand des Durchgangslochs 85 definiert. Zudem werden die beim Stanzen und Schneiden entstehenden Späne durch die Spanabfuhrbereiche A2 abgeführt.
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c) In dem in 6 dargestellten Schritt S3 wird das Bearbeitungswerkzeug 1 kontinuierlich zugeführt, damit das Grobschneidwerkzeug 40 die Umfangswand des Durchgangslochs 85 grobschneiden kann.
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In diesem Schritt wird das Bearbeitungswerkzeug 1 der vorliegenden Erfindung von der Stanzmaschine angetrieben, um kontinuierlich nach unten zu fahren. Da der Durchmesser R3 des Grobschneidwerkzeugs 40 geringfügig größer ist als der Durchmesser R4 des Stanzwerkzeugs 50 (wie in 3 dargestellt), verwendet das Grobschneidwerkzeug 40 den zweiten Zahnabschnitt 44 zur groben Bearbeitung der Umfangswand des Durchgangslochs 85, so dass die Umfangswand des Durchgangslochs 85 das gleiche Zahnprofil wie das des zweiten Zahnabschnitts 44 aufweist und der Innendurchmesser des Durchgangslochs 85 gleich dem Durchmesser R3 des Grobschneidwerkzeugs 40, wie in 3 dargestellt ist; d.h. der Innendurchmesser des Durchgangslochs 85 ist zwischen zwei gegenüberliegenden inneren Zahnspitzen der Umfangswand des Durchgangslochs 85 definiert. Zudem werden die während der groben Bearbeitung erzeugten Späne durch die Spanabfuhrbereiche A2 abgeführt.
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d) In dem in 6 dargestellten Schritt S4 wird das Bearbeitungswerkzeug 1 kontinuierlich zugeführt, damit das Feinschneidwerkzeug 30 die Umfangswand des Durchgangsloches 85 fertig bearbeiten kann.
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In diesem Schritt wird das Bearbeitungswerkzeug 1 der vorliegenden Erfindung von der Stanzmaschine angetrieben, um sich kontinuierlich nach unten zu bewegen. Da der Durchmesser R2 des Feinschneidwerkzeugs 30 geringfügig größer ist als der Durchmesser R3 des Grobschneidwerkzeugs 40 (wie in 3 gezeigt), verwendet das Feinschneidwerkzeug 30 den ersten Zahnabschnitt 34, um die Umfangswand des Durchgangslochs 85 fertig zu bearbeiten, so dass die Umfangswand des Durchgangslochs 85 das gleiche Zahnprofil wie das des ersten Zahnabschnitts 34 hat und der Innendurchmesser des Durchgangslochs 85 gleich dem Durchmesser R2 des Feinschneidwerkzeugs 30 ist, wie in 3 dargestellt ist; das heißt, der Innendurchmesser des Durchgangslochs 85 ist zwischen zwei gegenüberliegenden inneren Zahnspitzen der Umfangswand des Durchgangslochs 85 definiert. Zudem werden die während der Fertigbearbeitung erzeugten Späne durch die Spanabfuhrbereiche A2 abgeführt.
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e) In dem in 6 dargestellten Schritt S5 wird das Bearbeitungswerkzeug 1 kontinuierlich zugeführt, damit die feste Säule 10 durch das Durchgangsloch 85 hindurchtreten kann, so dass das Bearbeitungswerkzeug 1 von dem Schlüsselrohling 80 getrennt wird.
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In diesem Schritt wird das erfindungsgemäße Bearbeitungswerkzeug 1 von der Stanzmaschine angetrieben, um kontinuierlich nach unten zu fahren, bis der Werkzeugrückzugsbereich A1 dem Durchgangsloch 85 entspricht. Zu diesem Zeitpunkt löst ein Bediener die Vorrichtung C, so dass die feste Säule 10 nicht durch die Vorrichtung C eingespannt wird, wie in 3 gezeigt. Da der Außendurchmesser R1 der festen Säule 10 etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Durchgangsloch 85 (d.h. der Durchmesser R2 des Feinschneidwerkzeugs 30), kann der Bediener die Schneidwerkzeugeinheit 20 leicht mit den Händen halten und nach unten ziehen, um die feste Säule 10 reibungslos durch das Durchgangsloch 85 zu führen. Infolgedessen wird das vorliegende Bearbeitungswerkzeug 1 von dem Schlüsselrohling 80 getrennt, um die Bearbeitung des Durchgangslochs 85 abzuschließen.
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Wie vorstehend erwähnt, kann das Bearbeitungswerkzeug 1 der vorliegenden Erfindung die Bearbeitung des Durchgangslochs 85 auf einmal abschließen, ohne mehrere verschiedene spezielle Bearbeitungsmaschinen zu verwenden, um die Bearbeitungsvorgänge zu vereinfachen und die Kosten zu senken. Darüber hinaus, können das Feinschneidwerkzeug 30, die Grobschneidwerkzeuge 40 und das Stanzwerkzeug 50 repariert oder ausgetauscht werden, wenn die Schneidwerkzeugeinheit 20 beschädigt ist, solange die Trägerelemente 70 demontiert sind, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Werkzeugmaschine umfasst eine feste Säule, ein Feinschneidwerkzeug mit einem ersten Zahnabschnitt, ein Grobschneidwerkzeug mit einem zweiten Zahnabschnitt, ein Stanzwerkzeug mit einem dritten Zahnabschnitt und ein Trägerelement, das durch das Stanzwerkzeug, das Grobschneidwerkzeug und das Feinschneidwerkzeug verläuft und abnehmbar an der festen Säule befestigt ist. Das Feinschneidwerkzeug, das Grobschneidwerkzeug und das Stanzwerkzeug sind nacheinander in einer Richtung weg von der festen Säule angeordnet. Der Außendurchmesser der festen Säule ist kleiner als der Durchmesser des Feinschneidwerkzeugs. Der Durchmesser des Feinschneidwerkzeugs ist größer als der Durchmesser des Grobschneidwerkzeugs. Der Durchmesser des Grobschneidwerkzeugs ist größer als der Durchmesser des Stanzwerkzeugs. Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Bearbeitung eines Ringmaulschlüssels unter Verwendung des vorgenannten Bearbeitungswerkzeugs bereit.
