DE2632663A1

DE2632663A1 - Verfahren und werkzeug zum herstellen von runden loechern

Info

Publication number: DE2632663A1
Application number: DE19762632663
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Ing Hellkoetter; Erwin Kruse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-20
Filing date: 1976-07-20
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2632663B2

Description

Verfahren und Werkzeug zum Herstellen
von runden Löchern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Werkzeug zum Herstellen von runden Löchern.
Zum Herstellen von Löchern, insbesondere runden Löchern, sind bereits seit langem Stanzstempel bekannt, die durch Zusammenwirken mit einer Matrize aus dem Werkstück einen sogenannten Butzen herausdrücken.
Das Stanzloch ist jedoch nicht zylindrisch, sondern erweitert sich in Stanzrichtung kegelstumpfförmig. Das Loch muß also für die exakte Aufnahme von Bolzen oder anderen Maschinenelementen mit genau zylindrischem Schaft nachgearbeitet werden.
Ferner können um das aon h herum bei dessen Herstellung Scherspannungs-Haarrisse im Werkstück entstehen, die sich bei dynamischer Belastung erweitern#und zu größeren Rissen führen können. Auch aus diesem Grunde ist in vielen Fällen eine Nachbearbeitung der Lochwandung erforderlich.
Seit langem sind auch Spiralbohrer bekannt, die im Gegensatz zum Stanzstempel drehend in das Werkstück eindringen und das Volumen der Bohrung zerspanen. Zwar wird so normalerweise ein zylindrisches Loch ohne Haarrisse hergestellt, jedoch erfordert das Bohren erheblich mehr Zeit als das Lochstanzen, da Drehzahl und Vorschub des Bohrers begrenzt sind.
Sofern man die Zerspanuno,sleistung über diese Grenzen hinaus erhöhen will, muß der Spiralbohrer an der Arbeitsstelle mit einem Kühlmittel versorgt werden, damit er nicht unzulässig heiß wird. Kühlmittel können aber auf dem Werkstück haften und dessen Weiterbearbeitung stören, weshalb in vielen Anwendungsfällen das Werkstück vom Kühlmittel erst durch Oberflächenbehandlung in einem Reinigungsbad befreit werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegewa#ber, eine Herstellung von Löchern anzugeben, welche die Vorteile des Lochstanzens, nämlichthohe Arbeitsgeschwindigkeit und damit Wirtschaftlichkeit, mit denen des Drehbearbeitens wie Bohrens, nämlich zylindrische und rißfreie Loch-Innenfläche, verbindet.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß in der Stanz-Phase die große Arbeitsgeschwindigkeit des Stanzens ausgenutzt wird, um den größten Teil des Materials für das vorgesehene Loch abzutragen, so daß während der unmittelbar anschließenden Drehbearbeitungs-Phase mit dem n aA gleichen Werkzeug aus der gleichen Maschine, also ohne Werkstückumspannen und Werzeuyechsel, nur noch wenig Material abgetragen zu werden braucht, weil dann nur auf die genauen Maße des erzustellenden Loches gearbeitet wird. Auf diese Weise kann die Drehbearbeitungs-Phase mit hoher Drehzahl und großem Vorschub gefahren werden, ohne daß ein Kühlmittel eingesetzt werden muß.
Vorteilhalfte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel des Werkz~ugs während zweier verschiedener Phasen bei der Herstellung eines Lochs; Fig. 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des Werkzeugs in zwei Arbeitsphasen, wobei das Werkzeug in Fig. 4 gegenüber seiner Drehstellung in Fig. 3 um 900 gedreht ist.
In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Fig. 1 und 2 zeigen ein kombiniertes Stanz- und Bohrwerkzeug 7 gemäß der Erfindung, ein mit einem Loch zu versehendes Werkstück 8, eine Matrize 9, einen Butzen 10 und das Loch 11.
Das in Fig. 1 und 2 abgebildete kombinierte Stanz- und Bohrwerkzeug 7 hat als unteren Teil einen kurzen Stanzstempel-Abschnitt 12. An den Stanzstempel-Abschnitt 12 schließt sich nach oben ein Drehbearbeitungs-Abschnitt 13 an, der mit einer über dessen Umfang gleichmäßig verteilten Anzahl von Bohrzähnen oder Schneiden 14 versehen ist und dessen Durchmesser größer als derjenige deã Stanzstempel-Abschnitts 12 bemessen ist.
Während der ersten Phase der Lochherstellung, die in Fig. 1 gezeigt ist, führt das Werkzeug nur eine Abwärtsbewegung, aber keine Drehbewegung aus, weshalb man von der Stanz-Phase sprechen kann.
Sobald der Butzen 10 aus dem Werkstück 8 herausgedrückt ist, überlagert sich der Translationsbewegung des Werkstücks eine Drehbewegung, wie in Fig. 2 angedeutet ist, damit der Bohrer-Abschnitt 13 aus dem konischen Loch 11 ein zylindrisches und rißfreies Loch 11' herstellt, indem die Bohrzähne 14 den Werkstoff der Randzone zerspanen. Da das durch Zerspanung abzutragende Volumen gering ist, kann das Werkzeug mit dem Bohrer-Abschnitt 13 mit hoher Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit arbeiten, ohne daß Kühlmittel zugeführt werden muß.
Fig. 3 und 4 zeigen ein kombiniertes Stanz- und Drehwerkzeug 15-, bei dem ein Stanzstempel-Abschnitt 16 gleichzeitig einen Drehbearbeitungsabschnitt 17 mit einer diametralen Bohrung 18 bildet, in welcher ein Hartmetail-Drehmeißel 19 mittels einer zur Hauptachse des Werkzeugs axialen Spannschraube 20 festgelegt ist. Die mit Schneiden versehenen Enden 19a, 19b des Meißels ragen über den Umfang des Stanzstempels genügend weit heraus, daß ein genau zylindrisches, rißfreies Loch 11' geschaffen wird. Natürlich können auch mehr als ein Drehmeißel in das Werkzeug eingesetzt sein, die gegebenenfalls in axialer Richtung des Werkzeugs und in Umfangsrichtung desselben gegeneinander versetzt sind.
Das erfindungsgemäße Werkzeug kann auf einer herkömmlichen Stanzmaschine eingesetzt werden, sofern deren Antrieb so beschaffen ist, daß er zusätzlich dem Werkzeug während der Drehbearbeitungs-Phase eine Drehbewegung verleihen kann.

Claims

Patentansprüche 0 Verfahren zum Herstellen von runden Löchern, dadurch gekennzeichnet, daß nur mit einem einzigen Werkzeug eine Öffnung mit etwas kleinerem Durchmesser als das herzustellende Loch gestanzt wird, die anschließend durch Drehbearbeitung auf den Durchmesser des fertigen Lochs ausgeweitet wird.
2. Werkzeug zum Herstellen von runden Löchern zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination eines S#anzstempel-Abschnitts (12; 16) am werkstückseitigen Ende und eines sich nach der diesem Ende abgekehrten Seite anschließenden Drehbearbeitungs-Abschnitts (13; 17) einen Durchmesser hat, der größer als der maximale Durchmesser des Stanzstempel-Abschnitts ist
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbearbeitungs-Abschnitt (13) eine über seinen Umfang gleichmäßig verteilte Anzahl von Bohrzähnen (14) hat (Fig. 4,5).
4. Werkzeug#nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbearbeitungs-Abschnitt (17) mindestens einen Hartmetall-Drehmeißel (19) trägt.