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WERKZEUG ZUM LÖCKERN UND EINSCHNEIDEN VON NUTEN Die vorliegende Erfindung
betriff Werkzeuge zur mechanischen Materialbearbeitung, insbesondere Werkzeuge zum
Bohren von Löchern und Einschneiden von Nuten, deren Schneidteil aus schlelfb mittelhaltigem
Vierkstoff gefertigt ist.
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Besonders vorteilhaft kann die vorliegende Erfindung zu Bohren von
Löchern, vorwiegend kleinen Durchmessere, sowie zum Bohren von Sacklöchern und einschneiden
von Nuten vornehmlich in harte und brüchige Werkstoffe wie z.3. in Glas, Sitall,
Keramlk usw0, verwendet werden.
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Es sind Werkzeuge zum Bohren von Löchern und Einscheiden von Nuten
bekannt, bestehend aus einem Schaft und einem Scheidenteil, welcher aus schleifmittelhaltigem
Werkstoff hergestellt ist und eine Längsnut aufweist, in der eine Seele aus einem
Werkstoff geringerer Anbnutzungsbeständigkeit gegen Abrieb und höherer Blagefestigkeit
als der Werkstoff des Schneidteils befestigt ist,
wobei das Profil
der Seele mit dem der Längsnut identisch ist, und im Schneidteil stirnseitig eine
Rille so ausgebildet ist, daß die Schleifmittelteilchen au der Stirnfläche des Schneidteils
in einem gewossen Abstand von der Drehachse des Werkzeugs liegen und der Ellenbogen
eine krummlinige Oberfläche besitzt (GB-PS 1 343 236).
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Solche Bohrer haben eine hohe Festigkeit und große Stanzeiten und
werden erfolgreich zum Bohren von Löchern kleinen Durchmessers in der Größenordnung
von 1 bis 3 mm auf eine Tiefe von ca. 10 mm in Werkstoffen mit erhoÄtem Abschleifvermögen,
wie z.B. Quarz usw., eingesetzt.
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Der praktische Betrieb des Werkzeugs hat aber gezeigt, daß bei der
Ausf\:ihrtmg der Seele aus massiven Werkstoff die Betriebe fählgkeit des Werkzeugs
etwas herabgesetzt wird, insbesondere beim Bohren von Lochern in Werkstoffen mit
geringem Abschtelîvermögen, dio den Werkstoff der Seele ungenügend wirksam abreiben,
wodurch die Selbstscharfung des Werkzeugs erschwert wird.
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Außeren ist es beim Tieflochbohren schwierig, die Schwier-und Kühlflüssigkeit
sowie den Schlamm aus der Spannungszone zu fördern, nachdem das Werkzeug ganz in
die Bohren eingeführt der ist. Das führt zu /Notwendigkeit, intermittierend unter
mehrfacher Rückführung des Bohrers aus dem Loch zu bohren, wodurch die Bohrleistung
herabgesetzt wird.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt,die oben genannten
Nachteile
zu beheben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zum Bohren
von Löchern und Einschneiden von Nuten zu schaffen' bei dem der Schneidteil so ausgebildet
ist, daß die Selbstschärfung des Werkzeugs gesichert und dadurch dessen Leistung
erhöht wird sowie dessen Betriebsverhältnisse verbessert werden.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei dem Werkzeug zum
Bohren von Löchern und Einschneiden von Nuten, bestehend aus oinem Schaft und einem
Schneidteil, welcher aus sohleifmittelhaltigem Werkstoff gefertigt ist und eine
Längsnut auf weist, in der eine Seele aus einem Werkstoff geringerer Abnutzungsbeständugkeit
gegn Abrieb und höherer Biegefestigkeit als der Werkstoff des Schneidteils befestigt
ist, nobel das Außenprofil der Seele mit dem Profil der Länsnut identisch ist, während
im Schneidteil stirnseits eine Rille so ausgebildet ist, daß die Schleifmittelteilchen
auf der Stirnfläche des Schneidteils in einem gewissen abstand von der Drehachse
des Werkzeugs liegen und die Rille eine kruminlinige Oberfläche besitzt, die Seele
erfindungsgemäß muldenförming ausgebildt ist.
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Dank diesen Profil wird der Umfang des durch den entstehenden Bohrkern
abzureibenden Werkstoffs der Seele geringer. Infolgedessen wird die Seele leichter
und schneller abgerieben, wodurch eine vollkommenere Selbstschärfung des Werkzeuges
gewährleistet wird. Dabei wird das Ausspannon des Werkzeugs
zum
Nachscharfen überflüssig. Das führt zur Steigerungs der Arbeitsleistung des Workzeugs
und zur Verbesserung seiner Batriebsverhältnisse.
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Die muldenförmige Ausbildung des Seelenprofils ermöglicht einen guten
Zutritt der Schmier- und Xühlflüssigkeit in die Spannungszone sowie den Schlammaustrag
bei beliebiger Bohrtiefe.
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da. die Rille über die ganze Länge des Schneidteils des Werkzeugs
verläuft. Dadurch wird eine hohe Leistung beim Tieflochbohren erreicht.
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Zweckmäßig ist das Profil der Mulde V-förmig mit einer dem Werkzaugumfang
zugewandten Ausweitung ausgebildet. wie Versuchsergebnisse gezeigt haben, werden
dadurch bessere Be-Singungen für Kühlung und Schlammaustrag aus der Zerspannungszone
geschaffen.
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Die Muldentiefe soll mindestens 1/3 des maximalen Querschnitts des
Schneidteils des Werkzeugs betragen; wie in Versuchen festgestellt wurde, gewährleistet
die Rille sonst keine befriedigenden Bedigungen für den Durchfluß der Schmier- und
Kühlflüssigkeit sowie für den Schlammaustrag aus der Zerspanungszone.
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Die Muldenhohe soll in Abhängiggkeit von den Eingenschaften des zu
bearbeitenden Werkstoffs experimentell gewählt werden.
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So ist es z. B. beim Bohren von Löchern in Werkstoffen mit hohen
Abschleifvermögen zweckmäßig, die Mulde mit einer Tiefe von mehr als 1/2 das Querschnitte
des Schneidteils des Werkzeugs
ausführen. Baim Bohren von Kochern
in Werkstoffen mit geringem Abschleifvermögen ist es zweckmäßig, die Tiefe der Mulde
kleiner als die HälSte des Querschnitts des Schneidteile dos Werkzeugs zu halten.
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Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird
die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die z. T. aufgeschnittene Seitenansicht
eines Werkzeugs zum Bohren von Löchern und Einschneiden von Nuten; Fib. 2 die Frontansicht
des Werkzeugs der Fig. 1; Fig. 3 die Frontansicht einer weiteren Ausfürungsform
des Werkzeugprofils.
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Das Werkzeug enthält einen Schaft 1 (Fig. 1) und einen daran befestigten
Schneidteil 2, welcher aus schleifmittelhaltigem Werkstoff gefertigt Isto Als schleifmittelhaltiger
Werkstoff kann z.B. ein Werkstoff, bestehend aus durch die Metallbindung zus arnrngehaltonen
Diamantkörnern, verwendet werden.
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Im Schneidteil 2 ist eine Längsnut 3 (Fig. 2) ausgeführt, in welcher
eine Seele 4 aus einem Werkststoff geringerer Abnutzungsbeständigkeit gegen Abrieb
und höherer Biegefestigkeit als der Werkstoff des Schneidteils befestigt ist, wobei
das Außenprofil der Seele 4 im Querschnitt mit dem Profil der Längsnut
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identisch ist, so daß sie vollständig anliegt.
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Die Wahl des Werkstoffs der Seele nach den Abnutzungseigenschaften
wird durch die Bedigungen der Selbstchhärfung des Werkzeug, und nach den Festigkeitseingenschaften
durch die notwendige Festigkeit des Werkzeugs im ganzen bestimmt.
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Als Werkstoff für die Seele kann z.B. die zum Festhalten der Diamantkörner
dienende Metallbindung sowie Bronze, Stahl usw. verwendet werden.
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Die Seele 4 ist muldonförmig ausgebildet und die lulde hat V-förmiges
Profil mit der dem Werkzeugumfang zugewandten Ausweitung, wie as aus Fig. 2 ersichtlich
ist.
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Die Muldentiefe "h" beträgt mindestens 1/3 der maximalen Größe des
Schneidteils im Querschnitt.
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Beim Bofren von Löchern in Werkstöffen mit hohem Abschleifvermögen
soll die Tiefe h mehr als 1/2 D ausmachen, wo D der Bohrerdurchmesser ist. Bei unrundem
Profil des Schneidteils, z. B. elliptischem Profil (Fig. 3), wird die Tiefe h großer
als 1/2 H gewählt, wo H die Länge der großen Ellipsenachse ist.
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Beim Bohren von Löchern in Werkstoffen mit geringem Abschleifvermögen
ist h <1/2 D bzw. h < 1/2 H.
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An der Stirnseite 5 (Fig. 1) des Schneidteils 2 ist eine Rille 6
so ausgebildet, daß die Schleifmittelteilchen auf der Stimfläche 5 des Schneidteils
2 in einem gewissen Abstand "a" von
der Drehachse 7 des Werkzeugs
liegen und der Boden 8 der Rille 6-eine krummlinige Oberfläche besitzt.
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Der Bohrvorgang läuft folgendermaßen ab.
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Da die auf der Stirnfläche 5 des Werkzeugs liegenden Schleifmittelteilchen
sich in einem gewissen Abstand "a" von der Drehachse befinden, erhalten sie bei
der Rotation des Werkzeugs eine bestimmte Geschwindigkeit der Bewegung auf dem zu
bearbeitenden Werkstoff, wobel der Zerspanungsvorgang zustandekommt.
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Der in der Mitte der Bohrung entstehende unbsarbeltete Kern stützt
sich gegen die krummlinige Bodenoberfläche 8 der Rille 6 ab und wird daran abgerieben
bzw. abgebrochen, wobei auch der Rillenboden gm Werkzeug abgenutzt wird. Dabei erleichtert
die muldenförmige Ausbildung der im Schneidteil 2 befestigten Seele 4 einerseits
die Abnutzung der Seele selbst wegen der Im Vergleich zur massiven Seele geringeren
MerEe des abzunutzenden Werkstoffs und fordert andererseits den Zutritt der Schmier-und
Kühlflüssigkeit sowie den Schlammaustrag aus der Zerspannungszone. Dadurch werden
bessere Bedigungen für die Selbstschärfung des Bohrers und eine hohe Bohrleistung
gesichert.