DE3622638A1 - Bohrkopf mit vorkopf liegenden schneiden - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Bohrkopf mit einem Bohrkopfkörper, der mit einer Bohrstange verbindbar ist und an dessen Stirnseite mindestens ein mit einer Schneide versehener Schneidenträger radial verschiebbar geführt und gehalten ist und mittels einer gegen ein Widerlager sich abstützende Positionierschraube radial einstellbar und mittels einer durch einen Längsschlitz greifende Befestigungsschraube gegen eine Auflage festspannbar ist. Ein Bohrkopf dieser Art ist bekannt aus der DE-OS 33 33 495.

Bei den bekannten Bohrköpfen dieser Art wird die Auflage der Schneidenträger von einer mit einer Verzahnung versehenen Fläche gebildet. Die Verzahnung verläuft parallel zur Einstellrichtung und dient zur Aufnahme der Schnittkräfte. Die Positionierschraube ist im Schneidenträger gelagert und stützt sich gegen den Schaft der Befestigungsschraube ab. Die Positionierschraube ist über eine Schlüsselbohrung von der Schneidenseite des Schneidenträgers her mittels eines Stiftschlüssels verstellbar.

Bei den bekannten Bohrköpfen können die Schneidenträger mittels der Positionierschraube auf einen größeren Durchmesser eingestellt werden, nicht aber auf einen kleineren. Die Schlüsselbohrung für den Zugang zur Positionierschraube liegt in Nähe der Schneide, so daß die Gefahr besteht, daß sich die Schlüsselbohrung leicht durch Späne zusetzt. Modulare Werkzeughalter dieser Art werden sehr häufig an Maschinen eingesetzt, bei denen voreingestellte Werkzeuge zum Einsatz kommen. Das Einstellen der Schneiden erfolgt mit Hilfe von Voreinstellgeräten, die entweder optisch oder mittels Meßtaster den jeweils eingestellten Durchmesser angeben. Bei diesen Einstell-Hilfsmitteln ist es nachteilig, wenn das Einstellen der Schneiden nur mittels eines von der Schneidenseite her einsteckbaren Stiftschlüssels erfolgen kann. Ferner ist es nachteilig, wenn das Einstellen der Schneiden mit Hilfe der Positionierschraube nur in einer Richtung möglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrkopf zu schaffen, dessen Verstellsystem einerseits allseitig geschützt im Bohrkopf untergebracht ist, andererseits aber auch leicht zugänglich ist, insbesondere dann, wenn die Schneiden mit Hilfe eines Voreinstellgerätes eingestellt werden sollen. Ferner soll der Bohrkopf bei einfacher Ausbildung und guter Herstellbarkeit eine hohe Belastung und eine hohe Präzision aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auflage eine ebene Fläche ist, in welche eine über den Mittelpunkt verlaufende Führungsnut eingearbeitet ist, in deren Längsmitte ein Widerlager angeordnet ist, in dem zwei als Gewindestifte ausgebildete Positionierschrauben in Längsrichtung der Führungsnut einstellbar geführt sind und daß der Schneidenträger und ein weiterer Schneidenträger oder ein Fülldeckel je eine Führungsrippe aufweisen, dessen Breite halb so groß ist wie die Breite der Führungsnut und in eine über das Widerlager und einen Gewindestift greifende Ausnehmung angeordnet ist, deren Endflächen die Anschlagflächen für den Gewindestift bilden und daß in dem von der Schneide abgewandten Teil der Führungsrippe eine zum Gewindestift hin durchgehende Schlüsselbohrung angeordnet ist.

Der erfindungsgemäße Bohrkopf hat den Vorteil, daß die ebene Auflagefläche sowie die Führungsnut relativ leicht sehr präzise zu bearbeiten sind und auch sauberzuhalten sind. Die Führungsnut sowie die Führungsrippen eines Schneidenträgers und eines Fülldeckels bzw. zweier Schneidenträger sind so gearbeitet, daß je zwei Führungsrippen mit einem Spiel von etwa 1/300 oder 1/400 mm in der Führungsnut geführt sind. Die aufzufangenden Schneidkräfte werden im wesentlichen unmittelbar von den Führungsrippen auf den Bohrkopfkörper übertragen. Lediglich axiale Kräfte sind teilweise von den Befestigungsschrauben aufzunehmen.

Die zentrale Anordnung des Verstellsystems und der Befestigungsschrauben bewirkt, daß die Schneidenträger im Schneidenbereich völlig frei gestaltet werden können. Infolgedessen können auch den Schneidenträger Aufnahmen für die unterschiedlichsten Schneidplattenformen in allen Anstellwinkeln von bohrachsparalleler bis zur bohrachsvertikaler Lage angebracht werden.

Das erfindungsgemäße Werkzeug hat auch den Vorteil, daß bei Bestückung mit zwei Schneidenträgern die Schneiden nicht nur in gleicher Höhe, sondern auch axial versetzt eingestellt werden können. Zu diesem Zweck können beispielsweise unter einem Schneidenträger Unterlegplatten angeordnet werden, so daß eine axiale Schnittaufteilung erreicht wird.

Wie sich aus der folgenden Beschreibung ergibt, ist die Geometrie der Schneidenträger so gewählt, daß der Späneabfluß gefördert wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen.

In der folgenden Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bohrkopfes,

Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht auf die Stirnseite des Bohrkopfes,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Schneidenträgers,

Fig. 5 eine Seitenansicht und

Fig. 6 eine Stirnansicht des Fülldeckels.

Das dargestellte Bohrwerkzeug ist insbesondere für einschneidige oder zweischneidige Schrupp- und Schlichtarbeiten bestimmt. Der Bohrkopf gemäß Fig. 1 besteht aus einem Bohrkopfkörper 1, einem Schneidenträger 3 mit Schneide 4 und einem Fülldeckel 7, der stirnseitig auf den Bohrkopfkörper 1 aufgesetzt ist. Der Bohrkopfkörper 1 weist einen Zapfen 2 auf, der in einen Adapter 21 einsetzbar ist, mit dessen Hilfe der Bohrkopf mit einer Bohrstange verbunden werden kann.

Wie die Fig. 3 zeigt, kann anstelle des Fülldeckels 7 ein zweiter Schneidenträger 5 auf den Bohrkopfkörper 1 befestigt werden. Auf diese Weise kann der Bohrkopf für einschneidige Arbeiten oder auch für zweischneidige Arbeiten ausgerüstet werden.

Der Schneidenträger 3 ist an der Stirnseite des Bohrkopfkörpers 1 radial verschiebbar geführt und gehalten. Mittels einer gegen ein Widerlager 15 sich abstützenden Positionierschraube 16 kann der Schneidenträger 3 bzw. 5 radial eingestellt werden. Mittels einer durch einen Längsschlitz 9 greifenden Befestigungsschraube 8 ist der Schneidenkörper 3 oder 5 bzw. der Fülldeckel 7 festspannbar.

Die stirnseitige Auflage ist als ebene Fläche 22 ausgebildet. In diese Fläche ist eine über den Mittelpunkt der Stirnfläche verlaufende Führungsnut 10 eingearbeitet, in deren Mitte - wie Fig. 2 zeigt - ein Widerlager 15 angeordnet ist. In diesem Widerlager 15 sind zwei als Gewindestifte 16 ausgebildete Positionierschrauben in Längsrichtung der Führungsnut 10 einstellbar geführt. Die Gewindestifte 16 können mittels eines Stiftschlüssels vor- und zurückgedreht werden, der durch eine Schlüsselbohrung 17 hindurchgesteckt werden kann.

Der Schneidenträger 3 und der Fülldeckel 7 weisen je eine Führungsrippe 11 bzw. 13 auf, die in die Nut 10 eingesetzt sind. Die Breite der Führungsrippen 11, 12, 13 ist halb so groß wie die Breite der Führungsnut 10, so daß zwei Rippen die Führungsnut so ausfüllen, daß nur noch ein Spiel beispielsweise 1/300 mm verbleibt. Die Tiefe der Führungsnut 10 ist etwas größer als die Höhe der Führungsrippen 11, 12 und 13. In diesen Führungsrippen 11, 12 und 13 ist eine Ausnehmung 14 angeordnet, die über das Widerlager 15 und einen Gewindestift 16 greift. Die Länge der Ausnehmung entspricht also im wesentlichen der Länge eines Gewindestiftes 16. Die Endflächen der Ausnehmung 14 bilden die Anschlagsfläche für den Gewindestift 16. Durch Verdrehen des Gewindestiftes 16 kann der Schneidenträger 3 bzw. 5 radial nach außen bzw. nach innen bewegt werden.

Zur Einstellung des Bearbeitungsdurchmessers wird der Schneidenträger von der Befestigungsschraube 8 leicht klemmend gehalten. In diesem Zustand kann der Schneidenträger in radialer Richtung durch Drehen des Gewindestiftes präzise eingestellt werden. Nach Einstellen des Schneidenträgers 3 oder 5 wird die Befestigungsschraube 8 angezogen. Um ohne Schwierigkeiten die gewünschte Klemmverbindung zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Kopf der Befestigungsschraube 8 und dem Schneidenträger eine federnde Scheibe angeordnet ist.

Die Schneidenträger 3 und 5 werden von nur drei leicht und präzise zu bearbeitenden Flächen formschlüssig im Bohrkopfkörper 1 gehalten, so daß eine einfache und gleichzeitig hohe belastbare Verbindung zwischen Schneidenträger und Bohrkopfkörper 1 erreicht wird.

Das Widerlager 15 ist Teil eines Widerlagerbolzens 18, der auswechselbar in einer Bohrung des Bohrkopfkörpers 1 gehalten ist. Damit die Gewindestifte 16 genau fluchtend mit den Schlüsselbohrungen 17 in den Führungsrippen der beiden Schneidenträger 3 und 5 eingestellt werden können, hat der Widerlagerbolzen 18 eine Abflachung 19, gegen die ein Klemmstift 20 anpreßbar ist. Der Klemmstift 20 ist einstellbar im Bohrkopfkörper 1 gelagert und drückt mit seiner Stirnseite gegen die Abflachung 19 des Widerlagerbolzens 18. Diese Ausführung des Widerlagers 15 hat den Vorteil, daß bei Auftreten von extremen Kräften und Zerstörung des Widerlagers 15 nicht der Bohrkopf unbrauchbar wird, sondern nur ein neuer Widerlagerbolzen eingesetzt werden muß.

Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, sind die Stirnflächen 23 des Schneidenträgers 3 bzw. 5, von der hinteren Kante der vorgesetzten Schneidplatte 4 ausgehend, um 30 bis 35° nach hinten geneigt. Bei Schneidenträgern für größere Durchmesser kann die Neigung geringer sein, bis etwa 15°. Diese Neigung der Stirnfläche der Schneidenträger 3 bzw. 5 erleichtert erheblich den Späneabfluß. Damit der Späneabfluß auch nicht durch Befestigungsschrauben 8 gestört ist, sind die Köpfe der Befestigungsschrauben in Ausnehmungen 26 untergebracht, die an der Stirnseite der Schneidenträger 3 bzw. 5 eingearbeitet sind. Auch am Fülldeckel 7 ist vorteilhafterweise zumindest im Schneidenbereich der benachbarten Schneide 4 eine Abschrägung 27 angeordnet. Damit Stauungen beim Abfluß der Späne vermieden werden, ist die Umfangsfläche 28 der Schneidenträger 3 bzw. 5 derart gekrümmt, daß der Spalt zwischen dem Bohrungsdurchmesser und der Umfangsfläche 28, von der Schneide 4 bzw. 6 ausgehend, entgegen der Drehrichtung größer wird. Durch diese Form der Schneidenträger wird einerseits die Randzone der Schneidplattensitze sehr stabil und der Spänefreiraum zwischen Bohrungswand und Freifläche für den Späneabfluß günstiger. Im Bohrkopfkörper sind zwei starre, auf die Schneidzonen gerichtete und diesen in Werkzeug-Drehrichtung vorgelagerte Kühlmittelbohrungen 24 angeordnet. Diese Kühlmittelbohrungen bewirken, daß die Schneiden 4 und 6 bei der Zerspanungsarbeit wirkungsvoll gekühlt werden. Die Abschrägung 27 hat eine Neigung von ca. 45° zur Bohrachse.

Der Fülldeckel 7 kann - wie Fig. 1 zeigt - ebenfalls mit einer Schlüsselbohrung versehen sein, so dass auch nach dem Aufsetzen des Fülldeckels 7 ein Ausrichten des Fülldeckel 7 relativ zum Bohrkopfkörper 1 möglich ist. Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, kann diese Schlüsselbohrung 17 am Fülldeckel 7 auch entfallen. Die Umfangsfläche 29 des Fülldeckels 7 ist zylindrisch und entspricht der Zylinderform des Bohrkopfkörpers 1.

• Bezugszeichenliste  1 Bohrkopfkörper
   2 Zapfen
   3 Schneidenträger
   4 Schneide
   5 Schneidenträger
   6 Schneide
   7 Fülldeckel
   8 Befestigungsschraube
   9 Längsschlitz
  10 Führungsnut
  11 Führungsrippe
  12 Führungsrippe
  13 Führungsrippe
  14 Ausnehmung
  15 Widerlager
  16 Gewindestift
  17 Bohrung
  18 Widerlagerbolzen
  19 Abflachung
  20 Klemmstift
  21 Adapter
  22 Auflage
  23 Stirnfläche
  24 Kühlmittelbohrung
  25 
  26 Ausnehmung
  27 Abschrägung
  28 Umfangsfläche

Claims (7)

1. Bohrkopf mit einem Bohrkopfkörper (1), der mit einer Bohrstange verbindbar ist und an dessen Stirnseite mindestens ein mit einer Schneide (4) versehener Schneidenträger (3) radial verschiebbar geführt und gehalten ist und mittels einer gegen ein Widerlager sich abstützende Positionierschraube radial einstellbar und mittels einer durch einen Längsschlitz (9) greifende Befestigungsschraube (8) gegen eine Auflage festspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage eine ebene Fläche (22) ist, welche eine über den Mittelpunkt verlaufende Führungsnut (10) eingearbeitet ist, in deren Längsmitte ein Widerlager (15) angeordnet ist, in dem zwei als Gewindestifte (16) ausgebildete Positionierschrauben in Längsrichtung der Führungsnut (10) einstellbar geführt wird und daß der Schneidenträger (3) und ein weiterer Schneidenträger (5) oder ein Fülldeckel (7) je eine Führungsrippe (11, 12, 13) aufweisen, dessen Breite halb so groß ist wie die Breite der Führungsnut (10) und in die eine über das Widerlager (15) und einen Gewindestift (16) greifende Ausnehmung (14) angeordnet ist, deren Endflächen die Anschlagsflächen für den Gewindestift (16) bilden und daß in dem von der Schneide (4) abgewandten Teil der Führungsrippe (11, 12, 13) eine zum Gewindestift (16) hin durchgehende Schlüsselbohrung (17) angeordnet ist.

2. Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (15) an einem Widerlagerbolzen (18) angeordnet ist, der auswechselbar in eine Bohrung des Bohrkopfkörpers (1) einsetzbar ist.

3. Bohrkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerlagerbolzen (18) axial einstellbar in seiner Bohrung gehalten ist.

4. Bohrkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Widerlagerbolzen (18) eine rechtwinklig zu den Achsen der Gewindestifte (16) verlaufende Abflachung (19) angeordnet ist und im Bohrkopfkörper (1) ein auf diese Abflachung (19) wirkender, parallel zu den Gewindestiften (16) geführter Klemmstift (20) angeordnet ist.

5. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (23) des Schneidenträgers (3, 4), von der hinteren Kante der vorgesetzten Schneidplatte ausgehend, um 15 bis 35° nach hinten geneigt ist und in die Stirnfläche (23) eine Ausnehmung (26) zur Aufnahme des Kopfes der Befestigungsschraube (8) und zur Bildung einer parallel zur Auflage (22) verlaufenden Stützfläche, in der der Längsschlitz (9) angeordnet ist, eingearbeitet ist.

6. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Fülldeckels (7) zumindest im Schneidenbereich der benachbarten Schneide (4) um 35 bis 50° abgeschrägt ist.

7. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche (28) des Schneidenträgers (3, 5) derart gekrümmt ist, daß der Spalt zwischen dem Bohrungsdurchmesser und der Umfangsfläche (28), von der Schneide (4, 6) ausgehend, entgegen der Drehrichtung größer wird.