DE2902750A1

DE2902750A1 - Boring tool for difficult to machine metals - has cutting edges in form of circular discs with tapered edges

Info

Publication number: DE2902750A1
Application number: DE19792902750
Authority: DE
Inventors: Theo Hartmannsberger
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines GmbH; Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1979-01-25
Filing date: 1979-01-25
Publication date: 1980-08-07

Abstract

The tool is for boring holes in difficult to machine metals. The cutting edges are in the form of discs (12) of hard metal with tapered edges. These discs fir into matching recesses in the flutes of the drill shank (15) and are retained by central clamping screws (14). Holes (19) in the drill shank direct cooling fluid to the cutting face. The shape of cutting edge forms a groove in the workpiece which guides the tool with an increase in accuracy, especially when drilling deep holes. The tool produces chips with a spherical surface which consequently are easier to remove.

Description

Hartmetallbestückter Bohrer Carbide-tipped drill

Die Erfindung betrifft einen Bohrer, bestehend aus einem Bohrerschaft und mit diesem verbundenen Hartmetallplatten und hat den Zweck, das Bohren von Löchern insbesondere in schwer zerspanbarem Material zu verbessern.The invention relates to a drill consisting of a drill shank and with this bonded hard metal plates and has the purpose of drilling holes to improve especially in difficult to machine material.

Zum Bohren sind Wendelbohrer und Bohrer mit geraden oder abgewinkelten Hartmetallschneiden üblich. Außerdem sind noch auf Spezialmaschinen einsetzbare Tieflochbohrer bekannt. Die Nachteile der Wendelbohrer-und der Bohrer mit geraden Hartmetallschneiden bestehen darin, daß oftmals während des Bohrvorganges die Bohrerspitze auf Grund von unregelmäßig angeschliffenen Schneiden oder Unregelmäßigkeiten im zu bohrenden Werkstoff mit zunehmender Bohrtiefe in zunehmenden Maße von der vorgeschriebenen Bohrlochmitte abweicht, daß zur Spänebeseitigung der Bohrvorgang je nach Länge der Bohrung mehr oder weniger oft unterbrochen und der Bohrer aus der Bohrung zurückgezogen werden muß, daß für viele Anwendungsfälle die Bohrungswand eine ungenügende Oberflächenbeschaffenheit und der Bohrungsdurchmesser eine zu große Abweichung vom Nennmaß aufweist.Twist drills and straight or angled drills are used for drilling Carbide cutting common. In addition, they can be used on special machines Deep hole drill known. The disadvantages of the twist drill and the drill with straight Tungsten carbide cutting consists in the fact that the drill tip is often used during the drilling process due to irregularly ground cutting edges or irregularities in the The material to be drilled with increasing drilling depth increasingly differs from the prescribed one Borehole center differs that to remove chips the drilling process depending on the length of the Drilling interrupted more or less often and the drill withdrawn from the hole it must be that for many applications the bore wall has an unsatisfactory surface finish and the bore diameter deviates too much from the nominal dimension.

Bei den bekannten Tieflochbohrverfahren sind aufwendige und damit teure Spezialmaschinen und Werkzeuge notwendig, deren Anschaffung und Einsatz sich nur bei großen Stückzahlen und/oder langen Bohrungen lohnt. Hierbei wird das Werkzeug durch von der Schneide getrennte Hartmetallabstützungen in der Bohrung geführt. Durch Zuführung großer Mengen von Schneidflüssigkeit unter hohem Druck werden die Späne aus der Bohrung herausbefördert. Dies erfordert beim Tieflochbohrverfahren die Voraussetzung der Abdichtbarkeit des Werkstückes in der Nähe des Bohrloches. Diese Vorbedingung ist oftmals, z. B. bei Bohrungen in Gehäusen, nicht gegeben.In the known deep hole drilling methods are complex and thus expensive special machines and tools are necessary, the purchase and use of which are different only worthwhile for large quantities and / or long bores. This is where the tool guided by hard metal supports separated from the cutting edge in the bore. By supplying large quantities of cutting fluid under high pressure, the Chips conveyed out of the bore. This requires the deep hole drilling process the prerequisite for the sealability of the workpiece in the vicinity of the borehole. This precondition is often, e.g. B. with holes in housings, not given.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Ausbildung des Bohrwerkzeuges so vorzunehmen, daß die geschilderten Nachteile der bisher bekannten Bohrer vermieden werden, ohne daß die hohen Kosten der Tieflochbohrverfahren anfallen.The object of the invention is to design the drilling tool so make that the disadvantages of the previously known drill avoided without the high costs of deep hole drilling.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schneiden der Hartmetallplatten bogenförmig ausgebildet sind.This object is achieved in that the cutting of the hard metal plates are arcuate.

Durch diese Maßnahme werden folgende Vorteile erzielt: Jede der Schneiden bildet während des Bohrvorganges im Werkstück eine kreisiörmige Nut, die eine sichere Führung des Werkzeugs bewirkt. Dadurch wird ein ruhiges, ratterfreies Arbeiten erzielt und ein Verlaufen der Bohrachse vermieden. Die Werkzeuge können damit auch an weniger steifen Bohrmaschinen eingesetzt werden.The following advantages are achieved by this measure: Each of the cutting edges forms a circular groove in the workpiece during the drilling process, which ensures a safe Causes guidance of the tool. This ensures quiet, chatter-free work and a running of the drilling axis is avoided. The tools can also be used on less rigid drills are used.

Weiterhin entstehen durch die bogenförmige Schneidenausbildung Späne mit sphärisch gekrümmten Flächen, die wesentlich einfacher entlang von Nuten im Schaft des Werkzeuges nach außen gelangen können als die Späne von geraden Schneiden, deren Oberfläche nur in einer Richtung gekrümmt ist und die sich deshalb in den Nuten verklemmen, ein Zurückziehen des Werkzeuges erfordern und die Oberfläche der Bohrungswand beschädigen. Durch die bogenförmigen Schneiden werden ferner infolge der abnehmenden Spanstärke in der Nähe der Bohrungswand saubere Bohrungswandungen mit geringen Rauhtiefen und hoher Maßhaltigkeit erzielt. Die hohe Beanspruchung von Schneidenecken, die bei geraden, in der Nähe der Bohrerachse angeordneten Schneiden infolge der gegen Null gehenden Umfangsgeschwindigkeit auftritt und die zu Ausbrüchen des Hartmetalls an diesen Stellen führt, wird vermieden, weil derartige Ecken durch die Bogenform vermieden werden und weil die Spanstärke an dieser Stelle durch die bogenförmig ausgebildete Schneide ebenfalls, ähnlich wie an der Bohrungswand gegenüber den anderen Stellen der Schneide, abnimmt und schließlich gegen Null geht.The curved cutting edge formation also creates chips with spherically curved surfaces that are much easier along grooves in the Shank of the tool can get to the outside than the chips from straight cutting edges, whose surface is curved in only one direction and which is therefore in the Jamming grooves, requiring retraction of the tool and the surface of the Damage the wall of the bore. Due to the arcuate cutting edges are also as a result the decreasing chip thickness in the vicinity of the bore wall clean Bore walls achieved with low surface roughness and high dimensional accuracy. The height Stress on cutting edges, which are arranged in straight lines near the drill axis Cutting occurs as a result of the peripheral speed approaching zero and the leads to breakouts of the hard metal at these points is avoided because such Corners are avoided by the arch shape and because the chip thickness at this point also through the arcuate cutting edge, similar to that on the wall of the bore compared to the other points of the cutting edge, decreases and finally goes to zero.

Durch die-Verwendung von Hartmetall-Wendeschneidplatten mit kreisförmig ausgebildeter Schneide wird eine Befestigung der Schneidplatten in einfach herzustellenden Senkungen des Werkzeuges und damit eine wesentliche Verbilligung gegenüber den bisher verwendeten, z. B. dreieckigen Wendeschneidplatten, erzielt.By using carbide indexable inserts with circular trained cutting edge is a fastening of the cutting plates in easy to manufacture Lowering of the tool and thus a significant reduction in price compared to the previous ones used, e.g. B. triangular indexable inserts achieved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt: Fig. i einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bohrwerkzeug gemäß Schnittlinie I-I in Fig. 2; Fig. 2 die Seitenansicht des Bohrwerkzeugs nach Fig. i mit Darstellung der sich bildenden Schneid-Kontur im Werkstück; Fig. 3 wie Fig. 2 mit auf verschiedener Höhe angeordneten Wendeschneidplatten.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. It shows: FIG. 1 a cross section through a drilling tool according to the invention according to section line I-I in FIG. 2; Fig. 2 the Side view of the drilling tool according to FIG. I, showing the cutting contour that is being formed in the workpiece; FIG. 3 like FIG. 2 with indexable inserts arranged at different heights.

In den Zeichnungen ist ein Bohrwerkzeug mit zwei Hartmetall-Wendeschneidplatten li und 12 dargestellt. Grundsätzlich ist jedoch, entsprechend den bekannten Bohrern, jede Schneidenzahl von eins an aufwärts realisierbar.In the drawings is a drilling tool with two carbide indexable inserts li and 12 shown. Basically, however, according to the known drills, any number of cutting edges from one upwards can be realized.

Die Wendeschneidplatte ii dient zur Werkstoffzerspanung im äußeren Bohrungsbereich und zur Herstellung des Boh- rungsdurchmessers. Mit der Wendeschneidplatte 12 wird der Werkstoff im inneren Bohrungsbereich zerspant.The indexable insert ii is used for material machining in the outer Drilling area and for producing the drilling diameter. With the indexable insert 12, the material is machined in the inner bore area.

Erfindungsgemäß sind die Schneiden der Hartmetall-Wendeschneidplatten bogenförmig ausgebildet und zwar sind kreisförmige Wendeplatten dargestellt, die in einfach herzustellenden Senkungen 13 angeordnet und durch Schrauben 14 mit einem Bohrerschaft 15 verbunden sind.According to the invention are the cutting edges of the hard metal indexable inserts arcuate and that circular inserts are shown, the Arranged in easy-to-manufacture depressions 13 and by screws 14 with a Drill shank 15 are connected.

Durch die bogenförmigen Schneiden der Wendeschneidplatten werden während des Bohrvorganges kreisringförmige Nuten 16, 17 gebildet, die eine sichere Führung des Werkzeuges bewirken.Due to the curved cutting edges of the indexable inserts, during of the drilling process, circular grooves 16, 17 are formed, which provide reliable guidance of the tool.

In Fig. 2 sind die beiden Wendeschneidplatten il, 12 auf derselben Höhe angeordnet. Es ist jedoch ebenfalls möglich, entsprechend Fig. 3 die innere Wendeschneidplatte 12 in Bohrrichtung vor der äußeren Wendeschneidplatte li anzuordnen. Dadurch besitzt das entstehende Endstück beim Durchtritt des Bohrers am Ende der Bohrung ins Freie einen kleineren Durchmesser, wodurch die Unfallgefahr, wenn dieses Endstück von der Maschine weggeschleudert wird, vermindert ist.In Fig. 2, the two indexable inserts 11, 12 are on the same Arranged height. However, it is also possible, as shown in FIG. 3, the inner To arrange indexable insert 12 in the drilling direction in front of the outer indexable insert li. As a result, the resulting end piece has when the drill passes through at the end of the Bore into the open with a smaller diameter, reducing the risk of accident if this End piece is thrown away from the machine is reduced.

In dem Bohrerschaft 15 sind Nuten 18 zur Ableitung der Bohrspäne angeordnet. Durch Bohrungen 19 wird in bekannter Weise Kühl flüssigkeit an die Schneiden herangeführt. LeerseiteIn the drill shank 15, grooves 18 are arranged for diverting the drilling chips. Through holes 19 cooling liquid is brought to the cutting edge in a known manner. Blank page

Claims

P a t e n t # a n 5 p r u c h e 1. Drill, consisting of a drill shank and hard metal plates connected to this, characterized in that the cutting edges of the hard metal plates (11, 12) are arcuate.

2. Drill according to claim 1, characterized by the use of known hard metal indexable inserts with a circular cutting edge.