DE3231429A1

DE3231429A1 - HOLE CUTTER

Info

Publication number: DE3231429A1
Application number: DE19823231429
Authority: DE
Inventors: Everett Douglas 48504 Flint Mich. Hougen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-21
Filing date: 1982-08-24
Publication date: 1983-03-31
Also published as: IT1154349B; GR76532B; SE454653B; GB2106429B; RO84676B; AR228103A1; NO160911B; AU8756282A; FR2513155A1; NZ201789A; SE8205359L; TR22148A; JPS5859713A; FR2513155B1; ZA826114B; AU551331B2; IT8249079A0; IL66583A; BR8205424A; YU191782A

Description

323H29323H29

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Die Erfindung betrifft einen Lochschneider zum Herstellen von Löchern in Werkstücken.The invention relates to a hole cutter for making holes in workpieces.

Eines der bei Lochschneidern häufig auftretenden Probleme ist die Abnutzung und das Ausbrechen der radial innersten Kanten der Schneidzähne· Dieses Problem dürfte daher rühren, daß bei einem Schneidvorgang metallische Späne häufig zwischen dem Innenumfang der Schneidzähne und dem Außenumfang des aus dem Werkstück ausgeschnittenen Teiles sich festsetzen. Diese Späne verschweißen sich mit dem Innenumfang des Lochschneiders neben dessen vorderer Kante. Die Ansammlung von Metall am Innenumfang der Schneidzähne erzeugt eine erhebliche Reibung und erhöht das zum Drehen des Lochschneiders erforderliche Drehmoment. Außerdem kommt es zu zusätzlicher Wärmeentwicklung und extremer Abnutzung, die den Ausfall des Lochschneiders durch Abbröckeln und Brechen beschleunigt.One of the common problems with hole cutters is wear and tear on the radially innermost ones Edges of the cutting teeth · This problem probably arises from the fact that metallic chips are produced during a cutting operation often between the inner circumference of the cutting teeth and the outer circumference of the part cut from the workpiece get stuck. These chips weld to the inner circumference of the hole cutter next to the front one Edge. The accumulation of metal on the inner circumference of the cutting teeth creates significant friction and increases the torque required to turn the hole cutter. There is also additional heat generation and extreme wear and tear, which accelerates the hole cutter failure by crumbling and breaking.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lochschneider zu schaffen, bei dem diese Probleme vermieden werden. Insbesondere soll ein Lochschneider geschaffen werden, bei dem Abnutzung, Abbröckeln und Ausbrechen als Folge einer Ansammlung von Spänen um den Innenumfang des Lochschneiders herum vermieden werden.The invention is based on the object of creating a hole cutter in which these problems are avoided will. In particular, a hole cutter is to be created in which wear, crumbling and breaking as As a result, an accumulation of chips around the inner circumference of the hole cutter can be avoided.

Die Erfindung ist in Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
35The invention is set out in claim 1. Advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.
35

323U29323U29

Durch die vorliegende Erfindung wird somit ein Lochschneider geschaffen, bei dem der Innenumfang des Schneidkörpers eine minimale Flächenberührung mit dem im Werkstück ausgeschnittenen zentralen Teil besitzt.The present invention thus creates a hole cutter in which the inner circumference of the cutting body has minimal surface contact with the central part cut out in the workpiece.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt:An exemplary embodiment of the invention is explained with the aid of the drawings. It shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Lochschneiders;Fig. 1 is a side view of one designed according to the invention Hole cutter;

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf das untere Ende des Lochschneiders;Fig. 2 is a partial plan view of the lower end of the hole cutter;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1.FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1.

Der in den Zeichnungen dargestellte Lochschneider 10'ist an seinem oberen Ende mit einem Schaft 12 versehen, von dem eine ringförmige Seitenwand 14 nach unten verläuft. Das untere Ende der Seitenwand 14 ist mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Schneidezähnen 16 versehen. Zwischen den aufeinanderfolgenden Zähnen 16 ist die Seitenwand 14 mit nach oben verlaufenden schraubenförmigen Nuten 18 versehen, deren radiale Tiefe ungefähr halb so groß wie die Stärke der Seitenwand 14 ist. Somit befindet sich jede Nut 18 radial neben einem Steg 20.The hole cutter 10 'shown in the drawings is provided at its upper end with a shaft 12 from which an annular side wall 14 extends downwards. The lower end of the side wall 14 is provided with a plurality of cutting teeth 16 distributed in the circumferential direction. Between the successive teeth 16 is the side wall 14 provided with upwardly extending helical grooves 18, the radial depth of which is approximately half that as large as the thickness of the side wall 14 is. Each groove 18 is thus located radially next to a web 20.

Bei der bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist jeder Zahn 16 mit drei radial und in Umfangsrichtung gestaffelten Schneidkanten versehen, und zwar einer inneren Schneidkante 22, einer mittleren Schneidkante 24 und einer äußeren Schneidkante 26. Die Schneidkanten 22, 24 sind am unteren Ende der Stege 20 gebildet, und zur Aufnahme der von ihnen erzeugten Späne ist der angrenzende Abschnitt der Stege mit einer inneren Auskehlung 28 undIn the preferred embodiment of the invention each tooth 16 with three radially and circumferentially staggered Provided cutting edges, namely an inner cutting edge 22, a central cutting edge 24 and one outer cutting edge 26. The cutting edges 22, 24 are formed at the lower end of the webs 20, and for receiving of the chips produced by them is the adjacent section of the webs with an inner groove 28 and

323U29323U29

einer äußeren Auskehlung 30 versehen. Die Schneidkante wird von dem unteren Ende der rückwärtigen Fläche 2 7 der Auskehlung 28 gebildet, und die Schneidkante 24 wird vom unteren Ende der rückwärtigen Fläche 29 der Auskehlung gebildet. Die Schneidkante 26 wird von dem unteren Ende der rückwärtigen Fläche 31 der Nut 18 gebildet.an outer groove 30 is provided. The cutting edge is from the lower end of the rear face 2 7 of the The groove 28 is formed and the cutting edge 24 is defined by the lower end of the rear face 29 of the groove educated. The cutting edge 26 is formed by the lower end of the rear surface 31 of the groove 18.

Die Schneidkanten 22, 2 4 sind durch eine Umfangsschulter 32 und die Schneidkanten 24, 26 durch einen Radius 34 miteinander verbunden. Diese drei Schneidkanten sind in vertikaler Richtung gestaffelt, und zwar aufgrund der Tatsache, daß jeder Zahn mit zwei hinterschnittenen Flächen 36, 38 versehen ist, die sich in Umfangsrichtung rückwärts von diesen Schneidkanten in einer schräg nach oben geneigten Richtung, beispielsweise unter einem Winkel von ungefähr 8 bis 10°, erstrecken. Außerdem ist die hinterschnittene Fläche 36 radial nach innen und axial nach oben geneigt, und die hinterschnittene Fläche 38 ist radial nach außen und axial nach oben geneigt. Diese beiden hinterschnittenen Flächen schneiden sich in einer Kante 40. Wenn der Lochschneider hoch belastet wird, ist die hinterschnittene Fläche 36 vorzugsweise radial unter einem Winkel von +10° bis -3 zur Horizontalen geneigt, und die hinterschnittene Fläche 38 ist vorzugsweise radial unter einem Winkel von ungefähr 20 bis 25° geneigt.The cutting edges 22, 2, 4 are through a circumferential shoulder 32 and the cutting edges 24, 26 are connected to one another by a radius 34. These three cutting edges are in a vertical position Direction staggered, due to the fact that each tooth with two undercut surfaces 36, 38 is provided, which is inclined in the circumferential direction rearward from these cutting edges in an obliquely upward direction Direction, for example at an angle of about 8 to 10 °, extend. Also, the undercut Surface 36 is inclined radially inward and axially upward, and the undercut surface 38 is inclined radially outwards and axially upwards. These two undercut surfaces intersect in one Edge 40. When the hole cutter is heavily loaded, the undercut surface 36 is preferably radially under inclined at an angle of + 10 ° to -3 to the horizontal, and the undercut surface 38 is preferably radial inclined at an angle of approximately 20 to 25 degrees.

Wenn jede der Schneidkanten 22, 24, 26 in vertikaler Richtung um einen Betrag gestaffelt ist, der größer ist als die Schneidtiefe je Umdrehung des Lochschneiders, schneidet jede der Schneidkanten einen getrennten Span. Aufgrund der radialen Neigung der Schneidkanten 22, 24 werden die von diesen Schneidkanten geschnittenen Späne nach oben durch ihre entsprechenden Auskehlungen hindurch in die Nut 16 hinein geleitet. In der gleichen Weise wird der von der äußeren Schneidkante 26 geschnittene SpanWhen each of the cutting edges 22, 24, 26 is staggered in the vertical direction by an amount that is greater than the cutting depth per revolution of the hole cutter, each of the cutting edges cuts a separate chip. Due to the radial inclination of the cutting edges 22, 24, the chips cut by these cutting edges are passed upward through their corresponding grooves into the groove 16. In the same way it will the chip cut by the outer cutting edge 26

-4--4-

323H29323H29

nach oben durch die angrenzende Nut 18 hindurchgeleitet, so daß sämtliche Späne glatt und rasch nach oben durch die geneigten Nuten 18 abgeführt werden.passed upwards through the adjacent groove 18, so that all chips are discharged smoothly and quickly upwards through the inclined grooves 18.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Innenumfang der Seiten wand 14 radial auswärts ausgespart, wodurch ein Freiraum 42 gebildet wird, derart, daß ein schmaler Rand a sich in ümfangsrichtung rückwärts und nach oben von der inneren Schneidkante 22 jedes Zahnes erstreckt. Der Freiraum 42 wird vorzugsweise in der Weise hergestellt, daß mittels eines zylindrischen Schneidwerkzeuges Metall vom Innenumfang der Seitenwand entfernt wird; in diesem Fall wird der ausgesparte Abschnitt von einem Segment eines Bogens 44 gebildet. Die maximale radiale Tiefe des Freiraumes 42 liegt zwischen 0,127 und 0,635 mm (0,005 und 0,25 Zoll), vorzugsweise im Bereich von ungefähr 0,254 mm und 0,381mm (0,010 und 0,015 Zoll).As shown in Fig. 2, the inner circumference of the side wall 14 is recessed radially outward, creating a free space 42 is formed in such a way that a narrow edge a extends in the circumferential direction backwards and upwards from the inner Cutting edge 22 of each tooth extends. The free space 42 is preferably produced in such a way that by means of removing metal from the inner periphery of the side wall of a cylindrical cutting tool; in this case will the recessed portion is formed by a segment of an arc 44. The maximum radial depth of the free space 42 is between 0.127 and 0.635 mm (0.005 and 0.25 inches), preferably in the range of about 0.254 mm and 0.381 mm (0.010 and 0.015 inches).

Um einen Durchlaß für Späne zu schaffen, die sich im Freiraum 42 festsetzen können, sollte sich der Freiraum rückwärts in die innere Auskehlung 28 des nächstfolgenden Zahnes hinein erstrecken, um einen "Fluchtweg" zu bilden, wie bei 46 in Fig. 2 angedeutet. Der Rand a sollte in Umfangsrichtung eine Breite zwischen 0,254 und 1,524 mm (0,010 und 0,60 Zoll), vorzugsweise ungefähr 0,381 mm (0,015 Zoll) haben. Wenn der Freiraum 42 mittels eines zylindrischen Schneidwerkzeuges hergestellt wird, so daß er in Richtung auf die Schneidkante 22 zunehmend schmaler wird, hat der Rand a vorzugsweise eine Breite in der Größenordnung von 0,25 mm (0,010 Zoll). Wenn jedoch der Freiraum 42 als Nut von im wesentlichen gleichförmiger radialer Tiefe hergestellt wird, sollte der Rand a, um eine merkliche Schwächung des Zahnes zu vermeiden, eine Breite haben, die größer ist als 0,254 mm (0,010 Zoll),In order to create a passage for chips that can get stuck in the free space 42, the free space should extend backward into the inner groove 28 of the next following tooth to form an "escape route", as indicated at 46 in FIG. The edge a should have a width between 0.254 and 1.524 mm in the circumferential direction (0.010 and 0.60 inches), preferably about 0.381 mm (0.015 inches). If the free space 42 by means of a cylindrical cutting tool is produced so that it becomes increasingly narrow in the direction of the cutting edge 22 preferably, the edge a is on the order of 0.25 mm (0.010 inches) in width. However, if the Clearance 42 is made as a groove of substantially uniform radial depth, the edge should a, um To avoid noticeable weakening of the tooth, have a width greater than 0.254 mm (0.010 inch),

323H29323H29

und zwar je nach der radialen Tiefe des Freirauines.depending on the radial depth of the free rauines.

Die rückwärtige Fläche 2 7 jeder Auskehlung 2 8 ist rückwärts und nach oben unter einem Winkel von ungefähr 60 zur Horizontalen geneigt. Wie bereits ausgeführt, wirkt das untere Ende dieser rückwärtigen Fläche mit der hinterschnittenen Fläche 36 zusammen,um die Schneidkante 22 zu bilden. Vorzugsweise wird der Rand a so geformt, so daß er in einer Richtung parallel zur rückwärtigen Fläche derThe rear surface 2 7 of each groove 28 is back and up at an angle of approximately 60 degrees inclined to the horizontal. As already stated, the lower end of this rear surface acts with the undercut Surface 36 together to form the cutting edge 22. Preferably, the edge a is shaped so that he in a direction parallel to the rear face of the

IQ Auskehlung 28 eine im wesentlichen gleichförmige Breite besitzt, so daß der Rand a eine im wesentlichen konstante Breite behält, wenn die Schneidzähne durch Schleifen der hinterschnittenen Flächen 36 geschärft werden. Die gleichförmige Breite des Randes a kann in der Weise erzielt werden, daß das Schneidwerkzeug, mit dem der Freiraum 42 hergestellt wird, so gerichtet wird, daß seine Achse zur zentralen Achse des Lochschneiders in einer Richtung parallel zur rückwärtigen Fläche der Auskehlung 2 8 geneigt ist,die ihrerseits die vordere Spanfläche der Schneidkante 22 bildet. In Fig. 3 stellt die gestrichelte Linie 48 in einer horizontalen Ebene den Umriß eines geneigten Schneidwerkzeuges dar, das den kreisförmigen Bogen 44 des Freiraumes 42 herstellt. Der Freiraum 42 kann sich über die volle Höhe der Seitenwand 14 nach oben erstrecken. Die gewünschten Ergebnisse lassen sich jedoch erzielen, wenn der Rand a eine Höhe besitzt, die ungefähr der vertikalen Ausdehnung der Zähne 16 entspricht. Beispielsweise erstreckt sich der von der Aussparung gebildete Freiraum 42, wie in Fig.3 gezeigt, nach oben geringfügig über das obere Ende der äußeren Auskehlung 30 hinaus. IQ groove 28 has a substantially uniform width, so that the edge a maintains a substantially constant width when the cutting teeth are sharpened by grinding the undercut surfaces 36. The uniform width of the edge a can be achieved by directing the cutting tool with which the clearance 42 is made so that its axis is inclined to the central axis of the hole cutter in a direction parallel to the rear surface of the groove 28 , which in turn forms the front rake face of the cutting edge 22. In FIG. 3, the dashed line 48 in a horizontal plane represents the outline of an inclined cutting tool which produces the circular arc 44 of the free space 42. The free space 42 can extend upwards over the full height of the side wall 14. The desired results can be achieved, however, if the edge a has a height which corresponds approximately to the vertical extension of the teeth 16. For example, as shown in FIG. 3, the free space 42 formed by the recess extends upwards slightly beyond the upper end of the outer groove 30.

Wie bereits erwähnt, besteht ein bei Lochschneidern häufig auftretendes Problem darin, daß sich Späne zwischen dem Innenumfang der Seitenwand des Lochschneiders und dem Außenumfang des im Werkzeug ausgeschnittenen Teiles fest-As mentioned earlier, a common problem with hole cutters is that there are chips between the Fix the inner circumference of the side wall of the hole cutter and the outer circumference of the part cut out in the tool.

-6--6-

323H23323H23

setzen. Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen schmalen Rand a wird dieses Problem praktisch behoben. Wenn ein Span zwischen dem Innenumfang des Lochschneiders und dem ausgeschnittenen Werkstückteil eingeklemmt wird, hat der von dem schmalen Rand a darauf ausgeübte hohe Druck zur Folge, daß der Span bricht oder zumindest soweit abgetragen wird, daß er in dem Freiraum 42 und dann radial nach außen durch den Durchgang 46 in die nächstfolgende Auskehlung 28 abgeführt wird. Der schmale Rand a verhindert somit ein Ansammeln von Spänen zwischen dem Innenumfang des Lochschneiders und dem Außenumfang des ausgeschnittenen Werkstückteils, und die durch eine solche Ansammlung entstehenden Probleme sind damit ausgeschaltet.set. By the inventively provided narrow Edge a practically eliminates this problem. If there is a chip between the inner circumference of the hole cutter and the cut workpiece part is clamped, the high pressure exerted thereon by the narrow edge a has to The result is that the chip breaks or is at least removed to such an extent that it is in the free space 42 and then radially is discharged to the outside through the passage 46 into the next following recess 28. The narrow edge a prevents thus an accumulation of chips between the inner circumference of the hole cutter and the outer circumference of the cut out Workpiece part, and the problems caused by such an accumulation are eliminated.

LeerseiteBlank page

Claims

PATENT CLAIMS

Hole cutter, characterized in that the body (12) of the hole cutter with an essentially cylindrical Side wall (14) is provided that the side wall (14) with several distributed in the circumferential direction Teeth (16) provided at its lower end and several helical grooves (18) on its outer circumference is extending from one point between the successive Teeth extend upward, that each tooth (16) with at least one radially extending cutting edge (22; 24; 26) is provided that grooves (28,30) from the inner circumference of the side wall (14) radially outside to the grooves (18) between successive teeth (16) extend to the discharge of the Cutting edges cut chips radially outwards and upwards into the grooves (18) to facilitate that each groove (28,30) is provided with a radially extending rear surface (27,29,31) which extends from the radially inner portion of each cutting edge (22,24,26) extends upward that the inner circumference of each tooth (16) is cut out in the radially outward direction in order to create a free space (42) extending in the circumferential direction between the inner circumference of the tooth and the central one cut out in the workpiece by the hole cutter To form part, the free space (42) in the circumferential direction rearward from the rear edge (27,29,31) each Groove (28,30) is spaced so that a narrow edge (a) is formed on the inner circumference of each tooth, extending rearwardly and upwardly from the radially inner portion of each cutting edge.

2. Hole cutter according to claim 1, characterized in that each tooth (16) is at least two radially spaced apart Has cutting edges (22,24,26), wherein the

323H29

rear surface (27,29,31) of the groove (28,30)
from the radially inner cutting edge upwards
extends.

3. Hole cutter according to claim 2, characterized in that the free space (42) extends in the circumferential direction rearward on each tooth (16) in the groove (28,30) of the
next following tooth (16) extends into it to form a chip passage from each clearance into the next following groove.

4. Hole cutter according to claim 3, characterized in that the free space has a maximum radial extent of approximately 0.127 to 0.635 mm (0.005 to 0.025 inches).

5. Hole cutter according to claim 4, characterized in that said edge (a) has a width in the circumferential direction from about 0.127 to 1.524 mm (0.005 to 0.060 inches).

6. Hole cutter according to claim 5, characterized in that the free space (42) extends at least to the top
The end of the groove (28,30) extends upwards.

7. Hole cutter according to claim 6, characterized in that

that the free space (42) from an arcuate segment of a cylinder (48) is formed.

8. Hole cutter according to claim 7, characterized in that the edge (42) has a width of in the circumferential direction
approximately 0.25 to 0.381 mm (0.010 to 0.015 inches).

-3-

323H29

1

9. Hole cutter according to claim 8, characterized in that the free space (42) has a maximum radial extent from about 0.254 to 0.381 mm (0.010 to 0.15 inches).

10. Hole cutter according to claim 6, characterized in that that the rear surface (27,29,31) of the groove (28,30) inclines upwards and backwards in the circumferential direction and the edge (a) has a 10 substantially uniform width in the vertical direction.