DE2523201C2 - Spitzbohrwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spilzbohrwerkzeug, insbesondere für die Bearbeitung metallischer Werkstoffe, das aus einem Werkzeughalter und einer auswechselbaren Bohrplatte besteht, die in einem stirnseitig im Werkzeughalter angeordneten Klemmschlitz über axiale Anlageflächen sowie radiale Zentrierflächen abgestützt und mit einer Schraube befestigt ist. Derartige Werkzeuge werden zum Vollbohren bzw. zum Spitzbohren verwendet und müssen eine hohe Stabilität sowie eine große Verschleißfestigkeit aufweisen.

Die DE-OS 20 56 091 beschreibt ein derartiges Bohrwerkzeug mit einem Werkzeughalter, der einen axial durch eines seiner Enden verlaufenden Schlitz zur radial zentrierten Aufnahme einer auswechselbaren Bohrplatte aufweist, deren Schneidkanten in axialer Richtung außerhalb des Endes des Halters liegen und deren sich gegenüberliegende, axial verlaufende Seitenkanten das Bohrwerkzeug in der von den Schneidkanten erzeugten Bohrung führen. Dieses bekannte Werkzeug ist mit senkrecht zum Schlitz angeordneten Führungselementen zur Verhinderung des Schiagens des Bohrwerkzeugs und mit einer Klemmschraube zur Befestigung der Führungselemente sowie zum Einspannen der Bohrplatte im Schlitz versehen. Die US-PS 22 37 901 schlägt bereits einen Bohrer vor, bei dem die Bohrplatte mit einem oder zwei Vorsprüngen für die radiale Positionierung im Werkzeughalter ausgerüstet ist. f>5

Diese bekannten Bohrwerkzeuge erlauben zwar den Einbau von Bohrplatten unterschiedlicher Abmessungen, wobei die jeweils größte Bohrplatte in bezug auf den Durchmesser des Werkzeughalters radial am stärksten auskragt. Die größeren Bohrplaiten werden aber durch die unveränderten, verhältnismäßig kleinen axialen Anlageflächen im Werkzeughalter nur in ungenügender Weise abgestützt, so daß durch die beim Bohrvorgang auftretenden Pendel- und Kippbewegungen der Bohrplatte starke Verformungen verursacht werden. Da die axialen Vorschubkräfte bei den bekannten Bohrwerkzeugen relativ hoch sind (für einen Bohrdurchmesser von 40 mm beträgt die Vorsehubkraft ca. 11 kN), unterliegen sie bei zunehmender Bohrplattengröße einer überproportional wachsenden Beanspruchung. Ferner besitzen die aus Schnellarbeitsstahl bestehenden Bohrplatten nicht die für Hochleistungsbohrwerkzeuge erforderliche Verschleißfestigkeit, und insbesondere größere Bohrplatten müssen wegen ihrer hohen Beanspruchung, vorzugsweise Biegebeanspruchung, und des dadurch verursachten vorzeitigen Verschleißes häufig ausgewechselt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spitzbohrwerkzeug zu schaffen, dessen Bohrplatte in ihren Abmessungen verkleinert ist und im Werkzeughalter in axialer sowie radialer Richtung sicher positioniert sowie abgestützt werden kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Klemmschlitz des Werkzeughalters ein seitlich über den Werkzeughaltei hinausragender Adapter angeordnet ist, der auf seiner dem Grund des Klemmschlitzes zugewandten Seite in der Mute einen in den Werkzeughalter eingreifenden Zentrierzapfen und/oder im äußeren Bereich zwei Zentriervorsprünge aufweist und der auf seiner der Bohrplatte zugewandten Seite im äußeren Bereich Auflageflächen für die Bohrplatte besitzt sowie in der Mitte eine Ausnehmung aufweist, in welche die Bohrplatte mit einem mittigen Zentriervorsprung eingreift. Dadurch, daß die Bohrplatte im Klemmschlitz auf einem Adapter angeordnet wird, kann sie selbst verkleinert werden, was zu einer erheblichen Materialeinsparung führt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Adapters und der Bohrplatte wird eine sichere Positionierung beider Teile im Werkzeughaller sowohl in axialer als auch in radialer Richtung erreicht. Dadurch, daß der Adapter über den Werkzeughalter hinausragt, wird die Bohrplatte in vorteilhafter Weise auf einer über den Durchmesser des Werkzeughalters hinausgehenden Fläche stabil unterstützt. Die Klemmung der Bohrplatte erfolgt durch Verschrauben der beiden Spannlappen des Werkzeughalters. Der Adapter muß nicht gemeinsam mit der Bohrplatte gespannt werden, was z. B. dadurch erreicht werden kann, daß die Bohrplatte etwas dicker als der Adapter ist.

Einem Werkzeughalter bestimmter Größe können Bohrplatten mit verschiedenem Durchmesser zugeordnet werden. Um die unterschiedlich großen Bohrplatten axial optimal abzustützen, sind die Bohrplatten in einer geeigneten Stufung jeweils einem Adapter mit gleichen Anschlußmaßen zugeordnet. Bei Änderung des Bohrdurchmessers kann der Werkzeughalter weiter verwendet werden, wozu lediglich die Bohrplatte mit passendem Adapter ausgetauscht wird. Die Adapter bestehen aus einem verschleißfesten Werkstoff, der den Werkzeughalter während des Bohrvorgangs nicht beschädigt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Adapter durch einen Gewindestift im Werkzeughalter befestigt ist. Dadurch wird eine Verbesserung der axialen und radialen Anlage des

Adapters im Werkzeughalter erreicht.

Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Ausrichtflächen am Zentriervorsprung der Bohrplatte konvex gerundet sind. Dadurch wird eine gute Ableitung der beim Bohrvorgang auftretenden Kräfte erreicht.

Die Erfindung ermöglicht es, daß die Bohrplatte aus Hartmetall besteht. Obwohl Bohrwerkzeuge bekannt sind, bei denen eine Hartmetallbohrplatte in einer Ausnehmung des Bohrkopfes eingelötet ist, war es dem Fachmann nicht möglich, auswechselbare Bohrmesser aus Hartmetall herzustellen, da Hartmetalle keiner großen Biegebeanspruchung standhalten. Erst durch die mit der vorliegenden Erfindung erreichte Verkleinerung der Bohrplatte wurde es überraschenderweise möglich, die auswechselbare Bohrplatte aus Hartmetall herzustellen. Damit wird in vorteilhafter Weise eine Erhöhung der Verschleißfestigkeit und der Standzeit der Bohrplatte erreicht. Da die Außen- und Innenbearbeitung von Werkstücken, z. B. auf Mehrspi.delautomaten oder nummerisch gesteuerten Drehmaschinen, häufig gleichzeitig erfolgt, lassen sich die Arbeitsbedingungen dann optimieren, wenn als Schneidwerkstoff für die Innen- und Außenbearbeitung Hartmetall verwendet werden kann, was durch die vorliegende Erfindung ermöglicht wird.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des Spitzbohrwerkzeugs, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Spitzbohrwerkzeugs,

F i g. 3 eine Seitenansicht des Spitzbohrwerkzeugs im Schnitt, bestehend aus Werkzeughalter und Adapter,

Fig.4 eine Draufsicht auf die dem Werkzeughalter zugekehrte Seite des Adapters,

F i g. 5 eine Seitenansicht des Spitzbohrwerkzeugs im Schnitt mit kegelförmiger Ausnehmung im Adapter für dessen Befestigung,

Fig. 6 eine Draufsicht auf das Spitzbohrwerkzeug gemäß F i g. 5, teilweise im Schnitt.

F i g. 7 eine Seitenansicht auf das Spitzbohrwerkzeug, bestehend aus Adapter und Werkzeughalter mit Außenzentrierung,

Fig. 8 eine Bohrplatte mit Befestigungsloch im Bereich des Zentriervorsprungs,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die dem Adapter zugekehrte Seite der Bohrplatte mit gerundeten Ausrichtflächen,

Fig. 10 eine Seitenansicht der Bohrplatte mit halboffener Ausnehmung im Bereich des Zeniriervorsprungs.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht das Spitzbohrwerkzeug aus einem Werkzeughalter 1. einem Adapter 2 und einer Bohrplatte 3, die mit der Schraube 4 im Klemmschlitz 5 des Werkzeughalters 1 durch Verschrauben der beiden Spannlappen 6 und 6' gespannt wird. Die Bohrplatte 3 wird axial über die Auflagcflächen 7, 7' durch den Adapter 2 abgestützt, der seinerseits über die Anlagefläche 8 vom Werkzeughalter 1 abgestützt ist. Im Klemmschlitz 5 des Werkzeughalters 1 können Bohrplatten 3 für unterschiedlich große Bohrlochdurchmesser eingebaut werden. Um die axiale Abstützung der Bohrplatte 3 durch den Adapter 2 wirksam zu gestalten, wird der Bohrplatte 3 ein jeweils auf den Bohrlochdurchmesser abgestimmter Adapter 2 zugeordnet.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Spitzbohrwerkzeug dargestellt, dessen Adapter 2 über den Zentrierzapfen 9 im Werkzeughalter 1 positioniert ist. Der Adapter 2 hat zur radialen Fixierung der Bohrplatte 3 eine Ausnehmung 10, 10', 19. Der Adapter 2 ragt über den Werkzeughalter 1 hinaus und stützt die Bohrplatte 3 mit seinen Auflageflächen 7 und 7' in axialer Richtung ab.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein Spitzbohrwerkzeug, bei dem der Adapter 2 durch einen Gewindestift 11 über eine Zentrierung 12 zusätzlich fixiert ist. F i g. 7 zeigt ein Spitzbohrwerkzeug, bei dem sich der Adapter 2 durch )o zwei Zentrierungsvorsprünge 13 und 13' durch eine Außenzentrierung im Werkzeughalter 1 zentrisch ausrichtet.

Fig. 8 zeigt eine Bohrplatte 3, die zur radialen

Ausrichtung einen Zentriervorsprung 14 mit den beiden

J5 konvex gerundeten Ausrichtflächen 15 und 15' besitzt.

Die Bohrplatte 3 weist ein Befestigungsloch 16 auf, das im Bereich des Zentriervorsprungs 14 liegt. Die an den Zentriervorsprung 14 anschließenden Flächen 17 und 17' dienen der axialen Anlage der Bohrplatte 3 und

-to erstrecken sich bis zu ihrem äußersten Rand. Die F i g. 9 zeigt ebenfalls eine Bohrplatte 3 mit konvex gerundeten Ausrichtflächen 15 und 15'.

Fig. 10 zeigt eine Bohrplatte 3 mit einer halboffenen Ausnehmung 18, die in der Mitte des Zentriervorsprungs 14 angeordnet ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß zum Wechseln der Bohrplaite 3 die Befestigungsschraube 4 nur gelöst und nicht herausgedreht werden muß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Spitzbohrwerkzeug, insbesondere für die Bearbeitung metallischer Werkstoffe, das aus einem Werkzeughalter und einer auswechselbaren Bohrplatte besteht, die in einem stirnseitig im Werkzeughalter angeordneten Klemmschlilz über axiale Anlageflächen sowie radiale Zentrierflächen abgestützt und mit einer Schraube befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Klemmschlitz (5) ein seitlich über den Werkzeughalter (1) hinausragender Adapter (2) angeordnet ist, der auf seiner dem Grund des Klemriischlitzes (5) zugewandten Seite in der Mitte einen in den Werkzeughalter (1) eingreifenden Zentrierzapfen (9) π und/oder im äußeren Bereich zwei Zentriervorsprünge (13, 13') aufweist und der ?uf seiner der Bohrplatte (3) zugewandter Seite im äußeren Bereich Auflagcflächen (7, T) für die Bohrplatte (3) besitzt sowie in der Mitte eine Ausnehmung (10, 10', 19) aufweist, in welche die Bohrplatte (3) mit einem mittigen Zentriervorsprung (14) eingreift.

2. Spitzbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (2) durch einen Gewindestift (11) im Werkzeughalter (1) befestigt ist.

3. Spitzbohrwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtflächen (15, 15') am Zentriervorsprung (14) der Bohrplatte (3) konvex gerundet sind.

4. Spitzbohrwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrplatte (3) aus Hartmetall besteht.