DE2644827C3 - Spitzbohrwerkzeug - Google Patents

Description

kleiner als der Nenndurch-

sin Λ

einen Betrag e =

messer (D)der zu bohrenden Werkstückbohrung ist.

3. Spitzbohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel b 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 Widerlagerflächc 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 auch die Seitenflächen in den beanspruchten Seiteriflächenbereichen abgenutzt, wenn auch nur wenig.

ι 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

ι» Einfluß auf den dem Spiizbohrmesser zugeordneten Nenndurchmesser der zu bohrenden Werkstückbohrung hat, nachdem das Messer zur Benutzung der zweiten Schneide gewendet worden ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst,

H daß die Abstände der sich in derselben Ebene diagonal gegenüberliegenden Schneidenabschnitte eine Differenz 2c aufweisen, die von großen zu kleinen Durchmessern etwa 0,1% bis etwa 0,6% des Nenndurchmessers des Messers beträgt, und daß der Winkel

2(i 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 erwähmen Seitenflächenbereich an der Innenseite der Werkstückbohrung anliegt. Die andere Seite oder Flanke des Spitzbohrtnessers berührt dagegen die Innenseite der Werkstückboh-

in 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 —

π 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.

in 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-

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

Die unterschiedlichen Längen der jeweils vorne liegenden Schneidenabschnitte führen dennoch nicht aufgrund unterschiedlicher Radialbelastung des Messers

κι 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.

Yt 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

wi als Hauptschneide schräg /ur Drehachse und eine an die Hauptschneide angrenzende Schneidkante als Nebenschneide parallel zur Drehachse einseitig mit dem Werkstück in Eingriff. Eine /weite Hauptschneide stein dabei nicht gleichzeitig mit dem Werkstück in Eingriff,

η", weil dieses bekannte Messer /um Aufbohren und nicht. wie das erfindungsgeniiilie Spitzbohrmesser. /um Vollbohren dient. Gegenüber diesem bekannten Messer haben die Gcstaltungsmerknuilc des crfindungsgemii-

Ilen Spitzbohrmessers mangels ausreichender Hinweise nicht nahegelegen.

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

Betrag e = kleiner als der Nenndurchmesser der

MIl />

zu bohrenden Werkstückbohrung. Der Unterschied der Nenndurchmesser entspricht dann dem Abstand, den jeweils die eine Messerflanke von der Innensei:£ 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 dieser in Richtung der Klemmschlitzebene versetzt ist.

Die Zeichnung stellt bevorzugte Ausführungsbeispie-Ic schematisch dar:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Sphzrohrmesser,

Fig.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 Bczugszahlen verwendet worden. Die Kontur des Spiizbohrmessers nach der DF.-PS 26 08 808 entspricht dem Verlauf der gestrichelten Linien und der Linien 3', 4, Il und 6'.

Im Unterschied zu dem Spil/bohrmesser nach der DE-PS 26 08 808 ist der Abstand Λ der sich diagonal gegenüberliegenden Schncidenabschnittc 4 und 5 jetzt jedoch etwas kleiner als der Abstand B der diagonalen Schneidenabschnitte Y und 6' gewählt. Die Differenz dieser Abstände ist mit Ic bezeichnet, so daß gilt B-A = 2c. Da die Schneidenabschnitte V und 6' einerseits und die Schneidenabschnittc 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 c der Messerspitzen 19 und 20, der gleich dem Zweifachen der Exzentrizität e/2 der Messerspitzen und der Drehachse ist.

sin/)

(I)

Der Ucirag c ist lerner gleich dem Betrag, um den der Nenndurchmesser d des Spitzrohrmessers kleiner als der Nenndurchmesser Oder zu bohrenden Werkstückbohrung ist. Bei Drehung des Spitzrohruirchmessers um die Achse 14 und Wahl der Vorschubrichuing /'liegt das Spitzbohrmesser daher nur auf der einen Seile — hier einem etwa diagonalen Seitenflächenbereich der Seitenfläche Il — an der Innenseite er Werkstückbohrung an, während die andere Seitenfläche 12 einen Abstand e von der Innenseite der Werkstückbohrung aufweist. Wenn die Schneide mit den Schneidenabschnitten T und 4 benutzt wird, nutzen sich daher nur diese Schneide und der an der Innenseite der Bohrung liegende Seiicnflächenberekh der Seitenfläche Il ab. während die Schneide 5, 6' und die Seitenfläche 12 überhaupt nicht abgenutzt werden. Nach dem Wenden des Messers, um die /weile Schneide 5, 6' /u beiuit/en. 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 Seitenflächenbereich "ι der Seitenfläche 11 etwas abgenutzt hatte.

Die Differenz 2c und der Betrag c sind im Vergleich zur Größe von Jzur 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 κι zunehmendem Jabnehmen sollte. Insbesondere ist eine Abstufung etwa nach folgender Tabelle zweckmäßig:

J	4')	H	j,	sun Ui	c
	80			. . 0,20	Mil 24°
(mm)	130	(ium)	(in '·	. . 0,14	(mull
1') ...	0,10	0,5.!	..0,15	0,12
50 . . .	0,15	0,30 .	0,18
81 ...	0,20	0,25 .	0,25

Wie man sieht, ist der Betrag von ezwar ausreichend groß, um sicherzustellen, daß zwischen der einen Seitenfläche, hier 12, und der Innenseite der Werkstückbohrung ein Spalt verbleibt, aber dennoch so klein, daß der radiale Abstand der Messerspitzen 19 und 20 selbst dann nicht wesentlich hinsichtlich der Beanspruchung der jeweils benutzten Messerspitze ins Gewicht fällt, wenn das Messer wie bisher, also mit einem Haller, wie er für ein symmetrisches Messer nach der DL-PS 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 c um die Achse 14' beschreiben. Dies würde die Bohrlcistung an der Schneidenspilze 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 el2 exzentrisch zur Drehachse 14 eingespannt wird, und zwar so, daß der Mittelpunkt 21 des Messers in Richtung der Klemmsehlitzebene versetzt liegt.

F i g. 2 zeigt einen derartigen Halter 22 in der Schnittansicht 2-2 nach Fig. 2, während F i g. 5 die Seitenansicht darstellt. Der Klemmschlit/. 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 Fig. I. 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 /wischen 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 Klemmsehlitzebene versetzt. Wenn das Messer mit einer konzentrischen durchgehenden Bohrung 30 zur Durchführung einer Klemmschraube versehen ist, können die Kleinmsehlit/schenkel 24 und 25 ebenfalls eine entsprechende durchgehende Bohrung

31 aufweisen, deren Mittelpunkt um den halben Beirag c in der gleichen Richtung wie die Widerlagcrflächenabschnitte 26,27 exzentrisch zur Drehachse 14 versetzt ist. Beim I'inspannen des Messers in den Halter 22. und /war so, daß der Schneidcnabschnitt 6' (oder 3') dem Wider lagerflächenabsehnitt 26 und der Schneidenabschniii 5 (oder 4) dem Widcrlagerflächenabschniit 27 zugekehrt ist. legt sich das Messer so an der Widerlagerfläche 26, 27 an. daß die Drehachse 14 des Maliers 22 mit der Spitze 19 (oder 20) der jeweils benutzten Schneide zusammenfällt. Das seitenrichtige I'inspannen des Messers wird bei hinreichend enger Toleranz der Bohrungen 30,31 und der Klemmschraube durch, diese sichergestellt, da bei seitenverkehrte Anordnung des Messers im Klemmschlitz 23 dii Bohrungen nicht fluchten würden und sich di< Klemmschraube nicht durch die Bohrungen 30, 3: hindurchführen ließe. Wenn das Messer keine Bohrung aufweist und auf andere Weise gegen ein Heraiisziehei aus dem Kleinmschlitz gesichert ist, läßt sich da: seitenrichtige Hinlegen durch eine andere Art voi Lagesicherung sicherzustellen.

Andererseits können auch die Bohrungen 30,31 allcii oder zusätzlich die Funktion einer Widerlagerfläch< haben, gegebenenfalls in Verbindung mit einer zusätzli chen Lagesicherung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

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 Klemmschlitz mit einer das Spitzbohrmesser axial und seitlich abstützenden Widerlagerfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (A, B) der sich in derselben Ebene diagonal gegenüberliegenden Schneidanabschnitte (3', 6'; 4, 5) eine Differenz 2c aufweisen, die von großen zu kleinen Durchmessern etwa 0,1% bis etwa 0,6% des Nenndurchmessers (d)des Messers beträgt, und daß der Winkel 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