DE2644827B2

DE2644827B2 - Spitzbohrwerkzeug

Info

Publication number: DE2644827B2
Application number: DE2644827A
Authority: DE
Inventors: Reiner 6078 Neu Isenburg Süßmuth
Original assignee: Madison Industries Gmbh, 6078 Neu Isenburg
Current assignee: Santrade Ltd
Priority date: 1976-10-05
Filing date: 1976-10-05
Publication date: 1981-04-23
Also published as: DE2644827C3; DE2644827A1

Description

kleiner als der Nenndurch-

sin/i

einen Betrag e =

messer (D)der zu bohrenden Werkstückbohrung ist.

3. Spitzbohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 6 etwa 24° beträgt.

4. Spitzbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Mittelpunkt (21) des Spitzbohrmessers aufnehmende Stelle der Widerlagerfläche (26, 27, 31) um die Exzentrizität (e/2) der Bohrspitzen senkrecht zur Halterdrehachse (14) gegenüber dieser in Richtung der Klemmschlitzebene versetzt ist.

Die Erfindung betrifft ein Spitzbohrwerkzeug für metallische Werkstoffe mit einem zweischneidigen Spitzbohrmesser, das an jeder der beiden entgegengesetzt gerichteten Bohrspitzen eine Schneide mit zwei im Winkel zueinander stehenden Schneidenabschnitten aufweist, deren radial äußere Enden jeweils einen Eckpunkt von zwei schneidfreien Seitenflächen des Spitzbohrmessers bilden, und das in einem Halter einspannbar ist, der einen axial verlaufenden Klemmschlitz mit einer das Spitzbohrmesser axial und seitlich abstützenden Widerlagerfläche aufweist.

Ein derartiger Spitzbohrmesser ist in der älteren DE-PS 26 08 808 angegeben. Die Seitenflächen dieses Spitzbohrmessers haben einen relativ schmalen Seitenflächenbereich, der zumindest annähernd diagonal durch die in der zugehörigen Seitenfläche liegenden Schneidenenden verläuft und zumindest in der Nähe wenigstens einer dieser Schneidenenden in der Weise erhaben geformt ist, daß beim Bohren allein dieser Seitenflächenbereich an der Innenseite der Werkstückbohrung anliegt. Diese Formgebung der Seitenflächen stellt sicher, daß sie nur in geringem Maße, d. h. höchstens in den schmalen Seitenflächenbereichen, beim Bohren durch Reibung beansprucht werden. Da sich die Reibung dennoch nicht völlig vermeiden läßt, werden euch die Seitenflächen in den beanspruchten Seitenflächenbereichen abgenutzt, wenn auch nur wenig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch entsprechende Ausgestaltung des Spitzbohrmessers und gegebenenfalls des Messerhalters dafür zu sorgen, daß eine bei Benutzung der einen Schneide auftretende seitliche Abnutzung des Spitzbohrmessers keinen

ίο Einfluß auf den dem Spitzbohrmesser zugeordneten Nenndurchmesser der zu bohrenden Werkstückbohrung hat, nachdem das Messer zur Benutzung der zweiten Schneide gewendet worden ist
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abstände der sich in derselben Ebene diagonal gegenüberliegenden Schneidenabschnitte eine Differenz 2c aufweisen, die von großen zu kleinen Durchmessern etwa 0,ϊ% bis etwa 0,6% des Nenndurchmessers des Messers beträgt, und daß der Winkel b zwischen den Schneidenabschnitten und der senkrecht zur Messerdrehachse stehenden Querebene etwa 60° bis etwa 15° beträgt

Diese Ausgestaltung hat zur Folge, daß der Mittelpunkt des Spitzbohrmessers beim Bohren etwas exzentrisch zur Drehachse angeordnet ist und demzufolge nur auf einer Seite in dem erwähnten Seitenflächenbereich an der Innenseite der Werkstückbohrung anliegt. Die andere Seite oder Flanke des Spitzbohrmessers berührt dagegen die Innenseite der Werkstückboh-

so rung nicht und nutzt sich demzufolge bei Benutzung der einen Schneide auch nicht ab. Wenn dann das Spitzbohrmesser gewendet wird, um die andere (gegenüberliegende) Schneide zu benutzen, stützt es sich beim Bohren mit der noch nicht benutzten Seite — in deren Seitenflächenbereich — an der Innenseite der Werkstückbohrung ab. Die Abnutzung auf der einen Seite des Messers bei Benutzung der einen Schneide hat daher keinen Einfluß auf den bei Benutzung der anderen Schneide erzeilten Werkstückbohrungsdurchmesser.

Die Abmessungen stellen sicher, daß einerseits die Exzentrizität der Messerspitzen innerhalb eines Bereiches bleibt, in dem keine zu hohe Beanspruchung der jeweils benutzten Messerspitzen auftritt, und sich andererseits unabhängig von größeren Herstellungs-

« toleranzen die gewünschte einseitige Anlage des Messers in der Werkstückbohrung ergibt.

Die unterschiedlichen Längen der jeweils vorne liegenden Schneidenabschnitte führen dennoch nicht aufgrund unterschiedlicher Radialbelasiung des Messers zu einer Verringerung der gewünschten Bohrungsgenauigkeit, weil der Längenunterschied zu gering ist, als daß die durch den Halter in Verbindung mit der Bohrspitze sichergestellte Führung merklich beeinträchtigt würde.

5b Aus der DE-OS 23 20 876 ist ein Aufbohrwerkzeug mit einem Wendemesser in Form eines dreifach achsensymmetrischen Sechsecks mit sechs gleich langen Schneidkanten bekannt. Nach jeder Drehung des Messers um 120° steht jeweils eine der Schneidkanten als Hauptschneide schräg zur Drehachse und eine an die Hauptschneide angrenzende Schneidkante als Nebenschneide parallel zur Drehachse einseitig mit dem Werkstück in Eingriff. Eine zweite Hauptschneide steht dabei nicht gleichzeitig mit dem Werkstück in Eingriff, weil dieses bekannte Messer zum Aufbohren und nicht, wie das erfindungsgemäße Spitzbohrmesser, zum Vollbohren dient. Gegenüber diesem bekannten Messer haben die Gestaltungsmerkmale des erfindungsgemä-

ßen Spitzbohrmessers mangels ausreichender Hinweise nicht nahegelegen.

Vorzugsweise ist der quer zur Messerdrehachse gemessene Nenndurchmesser des Messers um einen

Betrag e ■

sin*

kleiner als der Nenndurchmesser der

zu bohrenden Werkstückbohrung. Der Unterschied der Nenndurchmesser entspricht dann dem Abstand, den jeweils die eine Messerflanke von der Innenseite der Werkstückbohrung hat.

Um zu vermeiden, daß die Spitze der benutzten Schneide bei der üblichen Drehung um die im Halter zentrierte Spitze der unbenutzten Schneide einen — wenn auch sehr kleinen — Kreis um die Drehachse beschreibt, kann vorzugsweise dafür gesorgt sein, daß die den Mittelpunkt des Spitzbohrmessers aufnehmende Stelle der Widerlagerfläche um die Exzentrizität der Bohrspitzen senkrecht zur Halterdrehachse gegenüber dbser in Richtung der Klemmschlitzebene versetzt ist.

Die Zeichnung stellt bevorzugte Ausführmgsbeispie-Ie schema tisch dar:

F i g. 1 eine Draufsicht auf das Spitzrohrmesser,

F i g. 2 die Schnittansicht 2-2 eines Halters für das Spitzbohrmesser und

F i g. 3 eine Seitenansicht des Halters.

Das Spitzbohrmesser nach F i g. 1 entspricht im wesentlichen dem Spitzbohrmesser nach der DE-PS 26 08 808. Daher sind für entsprechende Teile gleiche Bezugszahlen verwendet worden. Die Koniur des Spitzbohrmessers nach der DE-PS 26 08 808 entspricht dem Verlauf der gestrichelten Linien und der Linien 3', 4,11 und 6'.

Im Unterschied zu dem Spitzbohrmesser nach der DE-PS 26 08 808 ist der Abstand A der sich diagonal gegenüberliegenden Schneidenabschnitte 4 und 5 jetzt jedoch etwas kleiner als der Abstand B der diagonalen Schneidenabschnitte 3' und 6' gewählt. Die Differenz dieser Abstände ist mit 2c bezeichnet, so daß gilt B-A = 2c. Da die Schneidenabschnitte 3' und 6' einerseits und die Schneidenabschnitte 4 und 5 andererseits gleich lang und die Winkel b, die die Schneidenabschnitte mit einer senkrecht zur Drehachse 14 oder 14' verlaufenden Querebene 18 einschließen, gleich sind, gilt für den radialen Abstand e der Messerspitzen 19 und 20, der gleich dem Zweifachen der Exzentrizität e/2 der Messerspitzen und der Drehachse ist,

sini

Der Betrag eist ferner gleich dem Betrag, um den der Nenndurchmesser d des Spitzrohrmessers kleiner als der Nenndurchmesser D der zu bohrenden Werkstückbohrung ist. Bei Drehung des Spitzrohrdurchmessers um die Achse 14 und Wahl der Vorschubrichtung fliegt das Spitzbohrmesser daher nur auf der einen Seite — hier einem etwa diagonalen Seitenflächenbereich der Seitenfläche 11 — an der Innenseite er Werkstückbohrung an, während die anders Seitenfläche 12 einen Abstand e von der Innenseite der Werkscückbohrung aufweist. Wenn die Schneide mit den Schneidenabschnitten 3' und 4 benutzt wird, nutzen sich daher nur diese Schneide und der an der Innenseite der Bohrung liegende Seitenflächenbereich der Seitenfläche 11 ab, während die Schneide 5, 6' und die Seitenfläche 12 überhaupt nicht abgenutzt werden. Nach dem Wenden des Messers, um die zweite Schneide 5, 6' zu benutzen, liegt dagegen der etwa diagonal in der Seitenfläche 12 verlaufende Seitenflächenbereich an der Innenseite der neuen Werkstückbohrung an, und der erzielten Bohrungsdurchmesser ist wiederum genau gleich D, obwohl sich der etwa diagonale Seiienflächenbereich der Seitenfläche 11 etwas abgenutzt hatte.

Die Differenz 2c und der Betrag e sind im Vergleich zur Größe von t/zur Verdeutlichung um ein Vielfaches zu groß dargestellt In der Praxis sollte 2c bei etwa 0,6% bis etwa 0,1% von d liegen, wobei 2c prozentual mit

ίο zunehmendem dabnehmen sollte. Insbesondere ist eine Abstufung etwa nach folgender Tabelle zweckmäßig:

	d	49	Ic	2c	von d)	C
15		80			... 0,20	sin 24°
	(mm)	130	(mm)	(in %	... 0,19	(mm)
	19...	0,10	0,53	...0,15	0,12
20	50...	0,15	0,30	0,18
	81 ...	0,20	0,25	0,25

Wie man sieht, ist der Betrag von e zwar ausreichend groß, um sicherzustellen, daß zwischen der einen Seitenfläche, hier 12, und der Innenseite der Werkstück bohrung ein Spalt verbleibt, aber dennoch so klein, daß der radiale Abstand der Messerspitzen 19 und 20 selbst dann nicht wesentlich hinsichtlich der Beanspruchung

3d der jeweils benutzten Messerspitze ins Gewicht fällt, wenn das Messer wie bisher, also mit einem Halter, wie er für ein symmetrisches Messer nach der DE-OS 26 08 808 benutzt wird, um die mit der nicht benutzten Spitze (20) zusammenfallende Achse 14' gedreht wird.

Gegebenenfalls würde die benutzte Spitze 19 lediglich einen kleinen Umkreis mit dem Radius e um die Achse 14' beschreiben. Dies würde die Bohrleistung an der Schneidenspitze praktisch nicht beeinträchtigen, da die benutzte Schneidenspitze selbst dann, wenn sie mit der Drehachse zusammenfällt, wegen ihrer geringen Umfangsgeschwindigkeit kaum zur Spanabhebung beiträgt. Will man dennoch vermeiden, daß sich die benutzte Schneidenspitze beim Bohren auf einem Umkreis um die Drehachse bewegt, dann läßt sich dies dadurch erreichen, daß das Messer in dem Halter um den Betrag e/2 exzentrisch zur Drehachse 14 eingespannt wird, und zwar so, daß der Mittelpunkt 21 des Messers in Richtung der Klemmschlitzebene versetzt liegt.

F i g. 2 zeigt einen derartigen Halter 22 in der Schnittansicht 2-2 nach F i g. 2, während F i g. 3 die Seitenansicht darstellt. Der Klemmschlitz 23 wird von zwei Schenkeln 24 und 25 gebildet, und seine Grundfläche bildet zumindest zu einem Teil eine Widerlagerfläche 26, 27 für das eingespannte Messer nach Fi g. 1. Die Abschnitte 26 und 27 der Widerlagerfläche liegen zur Vereinfachung ihrer Herstellung in verschiedenen zur Messerebene parallelen Ebenen und schließen einen Winkel ein, der etwa dem Winkel zwischen den Schneidenabschnitten einer Schneide des Messers entspricht.

Der Schnittpunkt 28 der Widerlagerflächenabschnitte 26 und 27 liegt um den Betrag e exzentrisch zur konzentrischen Drehachse 14 des Halters 22 in Richtung der Klemmschlitzebene versetzt. Wenn das Me^er mit einer konzentrischen durchgehenden Bohrung 30 zur Durchführung einer Klemmschraube versehen ist, können die Klemmschlitzschenkel 24 und 25 ebenfalls eine entsprechende durchgehende Bohrung

31 aufweisen, deren Miitelpunkt um den halben Betrag e in der gleichen Richtung wie die Widerlagerflächenabschnitte 26,27 exzentrisch zur Drehachse 14 versetzt ist. Beim Einspannen des Messers in den Halter 22, und zwar so, daß der Schneidenabschnitt 6' (oder 3') dem Widerlagerflächenabschnitt 26 und der Schneidenabschnitt 5 (oder 4) dem Widerlagerflächenabschnitt 27 zugekehrt ist, legt sich das Messer so an der Widerlagerfläche 26, 27 an, daß die Drehachse 14 des Halters 22 mit der Spitze 19 (oder 20) der jeweils benutzten Schneide zusammenfällt. Das seitenrichtige Einspannen des Messers wird bei hinreichend enger Toleranz der Bohrungen 30,31 und der Klemmschraube durch diese sichergestellt, da bei seitenverkehrter Anordnung des Messers im Klemmschlitz 23 die Bohrungen nicht fluchten würden und sich die Klemmschraube nicht durch die Bohrungen 30, 31 hindurchführen ließe. Wenn das Messer keine Bohrung aufweist und auf andere Weise gegen ein Herausziehen aus dem Klemmschliiz gesichert ist, läßt sich das seitenrichtige Einlegen durch eine andere Art von Lagesicherung sicherzustellen.

κι Andererseits können auch die Bohrungen 30,31 allein oder zusätzlich die Funktion einer Widerlagerfläche haben, gegebenenfalls in Verbindung mit einer zusätzlichen Lagesicherung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spitzbohrwerkzeug für metallische Werkstoffe mit einem zweischneidigen Spitzbohrmesser, das an jeder der beiden entgegengesetzt gerichteten Bohrspitzen eine Schneide mit zwei im Winkel zueinander stehenden Schneidenabschnitten aufweist, deren radial äußere Enden jeweils einen Eckpunkt von zwei schneidenfreien Seitenflächen des Spitzbohrmessers bilden, und das in einem Halter einspannbar ist, der einen axial verlaufenden Klemmschütz mit einer das Spitzbohrmesser axial und seitlich abstützenden Widerlagerfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (A, B) der sich in derselben Ebene diagonal gegenüberliegenden Schneidenabschnitte (3', 6'; 4, 5) eine Differenz 2c aufweisen, die von gr&ßen zu kfcinen Durchmessern etwa 0,1 Vo bis etwa 0,6% des Nenndurchmessers (d) des Messers beträgt, und daß der Winke) b zwischen den Schneidenabschnitten (3'—6') und der senkrecht zur Messerdrehachse (14') stehenden Querebene (18) etwa 60° bis etwa 15° beträgt

2. Spitzbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der quer zur Messerdrehachse gemessene Nenndurchmesser (d) des Messers um