DE3709647C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein mit innenliegenden Kühlkanälen ausgestattetes Bohrwerkzeug mit zumindest zwei Spannuten; gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal Drilling tool equipped with cooling channels with at least two Flutes; according to the preamble of claim 1.
Es ist bereits üblich, Bohrwerkzeuge mit innenliegenden Kühlkanälen mehrteilig aufzubauen, wobei ein Schneidteil auf ein Trägerteil, beispielsweise ein Schaftteil aufgesetzt ist. Ein derartiges Werkzeug ist aus dem EP 1 18 035 B1 bekannt. Dieser mehrteilige Aufbau des Bohrwerkzeugs hat den Vorteil, daß das Schneidteil aus einem teuereren Werkstoff hergestellt werden kann und das Werkzeug dennoch verhältnismäßig preisgünstig bleibt. Ein weiterer Vorteil dieser mehrteiligen Werkzeuge besteht darin, daß das zu zerspanende Volumen am Werkzeug kleiner gehalten werden kann, weil eine Durchmesserabstufung nicht mehr durch eine spanabhebende Bearbeitung des gesamten Bohrwerkzeugs her gestellt werden muß.It is already common to use internal drilling tools To build cooling channels in several parts, one cutting part placed on a carrier part, for example a shaft part is. Such a tool is known from EP 1 18 035 B1. This multi-part construction of the drilling tool has the advantage that the cutting part made of a more expensive material can be made and the tool nevertheless remains relatively inexpensive. Another advantage of these multi-part tools is that that too cutting volumes on the tool can be kept smaller can, because a diameter gradation no longer by a machining of the entire drilling tool must be asked.
Da im Zuge der technischen Entwicklung hin zu immer größe ren Schnittleistungen auch die Werkzeugbeanspruchungen größer werden, werden an die Verbindungstechnik zwischen den einzelnen Schaftteilen hohe Anforderungen gestellt. Aus der EP 1 18 035 B1 ist es auch bekannt, bei zweinutigen Bohrwerkzeugen Prismenflächenverbindungen vorzusehen, wobei die formschlüssig ineinandergreifenden Kontaktflächen verlötet werden. Diese bekannten Prismenflächenverbindungen sind jedoch bei Bohr werkzeugen mit mehr als zwei Nuten nicht mehr anwendbar, so daß sich die Aufgabe stellt, ein Bohrwerkzeug vorste hend bezeichneter Art zu schaffen, das so gestaltet ist, daß ein einheitliches und einfaches Herstellungsverfahren für alle Bohr werkzeuge unterschiedlicher Nutung Anwendung finden kann, wobei ein Höchstmaß an Kraftübertragung vom Schaft - zum Schneidteil bereitgestellt sein soll.Because in the course of technical development towards always great cutting performance also the tool stresses are getting bigger at the connection technology between high demands are placed on the individual shaft parts. From EP 1 18 035 B1 it is also known to use prism surface connections for two-hole drilling tools provide, the form-fitting interlocking contact surfaces are soldered. These known prismatic surface connections are, however, at Bohr tools with more than two grooves are no longer applicable, so that the task arises to advance a drilling tool to create a designated type that is designed that a uniform and simple manufacturing process for all Bohr tools with different uses can be used, with a maximum of power transmission from the shaft to the cutting part should be provided.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the Features specified claim 1 solved.
Erfindungsgemäß wird auf der dem Trägerteil zugewandten Stirnseite des Schneidteils eine bestimmte Kerbung vorge sehen, für die auf der anschließenden Stirnseite des Trä gerteils eine komplementäre Verzahnungsflächengestaltung vorgesehen wird. Aufgrund der Neigung der V-Kerben auf das Trägerteil zu ergeben sich Verschneidungskanten, die im wesentlichen vom jeweiligen Nutengrund aus ebenfalls im Bohrerzentrum zusammenlaufen, und zwar derart, daß sie bezüglich der V-Kerbe gegensinnig geneigt sind. Die kom plementäre Fläche an der Stirnseite des Schneidteils ist somit eine Kerbe, die bei identischer Gestaltung der V- Kerben im Schneidteil den gleichen Kerbwinkel aufweist. Auf diese Weise wird nicht nur eine große Anzahl von Verzahnungsflächen geschaffen, wodurch die Kontaktfläche zwischen den aneinandergesetzten Werkzeugteilen größer wird, sondern es wird die Voraussetzung dafür geschaffen, daß das Herstellungsverfahren der Verbindung sehr einfach bleibt, indem dasselbe Werkzeug zum Einbringen der V- Kerben in den zu koppelnden Teilen verwendet wird. Die Verbindungstechnik hat darüberhinaus den Vorteil, daß sie selbstzentrierend wirkt und selbst bei zweinutigen Werk zeugen ein Formschluß in mehreren Ebenen erreicht wird.According to the invention is on the carrier part facing Face of the cutting part pre-notched a certain see for that on the subsequent face of the Trä partly a complementary tooth surface design is provided. Due to the inclination of the V-notches on the Carrier part to result in intersection edges that in essentially from the respective groove base also in Drill center converge in such a way that they are inclined in opposite directions with respect to the V-notch. The com is a complementary surface on the end face of the cutting part thus a notch, which with identical design of the V- Notches in the cutting part have the same notch angle. This way, not only will a large number of Gear surfaces created, creating the contact surface between the stacked tool parts larger is, but it creates the conditions for that the manufacturing process of the connection is very simple remains by using the same tool to insert the V- Notches in the parts to be coupled is used. The Connection technology also has the advantage that it acts self-centering and even with two-minute work testify to a positive locking is achieved in several levels.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of subclaims.
Wenn die V-Kerben im wesentlichen mittig durch die Kühlka nalöffnungen laufen, kann die Größe der in Eingriff be findlichen Verzahnungsflächen so groß wie möglich gehalten werden.If the V-notches are essentially centered through the cooling box nal openings run, the size of the engaged sensitive tooth surfaces kept as large as possible will.
Die vorstehend beschriebene Verbindungstechnik hat sich insbesondere für dreinutige Bohrwerkzeuge als besonders vorteilhaft herausgestellt, da auf diese Weise bei mög lichst geringer Schwächung der Kontaktbereiche eine sehr große Kontaktfläche bereitgestellt wird. Gute Ergebnisse konnten dabei insbesondere dann erzielt werden, wenn die V-Kerben unter einem Winkel im Bereich zwischen 25 und 45° zur Achse des Bohrwerkzeugs geführt wurden.The connection technology described above has especially special for three-minute drilling tools it was found to be advantageous because in this way very little weakening of the contact areas large contact area is provided. Good results could be achieved especially if the V-notches at an angle in the range between 25 and 45 ° were guided to the axis of the drilling tool.
Die Verbindungstechnik eignet sich für gerade- und spiral genutete Bohrwerkzeuge. In letzterem Fall bietet die er findungsgemäße Verbindungstechnik besondere Vorteile, wenn ein spiralgenutetes Schneidteil auf ein zylindrisches Schaftteil aufgesetzt wird. In diesem Falle verlaufen die Kerbgrundlinien der V-Nuten in der Stirnseite des Schaft teils so, daß die in den Spannuten transportierten Späne an dieser Kerbgrundlinie sanft in axialer und radialer Richtung abgeleitet werden, so daß die Spanabfuhr nicht behindert wird. Die Verbindungstechnik eignet sich auch für sogenannte "Kopfwerkzeuge" gemäß Anspruch 5, wobei ein genutetes Schneidteil auf ein genutetes Trägerteil aufge lötet werden kann. Die Nut kann dabei wendelförmig oder gerade verlaufen. Diese Lösung ist insbesondere bei größe ren Durchmessern von Vorteil, weil in diesem Fall das teuere Hartmetall nur für den Schneidkopf verwendet werden muß.The connection technology is suitable for straight and spiral grooved drilling tools. In the latter case, it offers Connection technology according to the invention has special advantages if a spiral fluted cutting part on a cylindrical one Shaft part is put on. In this case, the Notch baseline of the V-grooves in the front of the shaft partly so that the chips transported in the flutes on this notch base line gently in axial and radial Direction can be derived so that the chip evacuation is not is hindered. The connection technology is also suitable for so-called "head tools" according to claim 5, wherein a grooved cutting part on a grooved carrier part can be soldered. The groove can be helical or just passed. This solution is especially for size diameters is advantageous because in this case the expensive carbide can only be used for the cutting head got to.
Die in Kontakt befindlichen Flächen können weiterhin ver lötet werden, wobei aufgrund des Selbstzentrierungseffek tes der Verbindung auch die Löttechnik vereinfacht werden kann.The areas in contact can still ver be soldered, due to the self-centering effect tes the connection, the soldering technology can be simplified can.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further advantageous embodiments are the subject of other subclaims.
Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehre re Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigtSeveral are shown below with the aid of schematic drawings re embodiments of the invention explained in more detail. It shows
Fig. 1 eine Ansicht eines dreinutigen Wendelbohrwerk zeuges, bei dem ein Spiralteil auf ein zylin drisches Schaftteil aufgesetzt ist; Fig. 1 is a view of a three-minute helical boring machine, in which a spiral part is placed on a cylindrical shaft part;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Schneidteils gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a perspective view of the cutting part according to FIG. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Schaftteils, das mit dem Schneidteil gemäß Fig. 2 verbunden werden kann; FIG. 3 shows a perspective view of a shaft part which can be connected to the cutting part according to FIG. 2;
Fig. 4 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht des Schneidteils gemäß Fig. 2 bei einer Blickrich tung entlang des Pfeils IV in Fig. 2; Fig. 4 is an enlarged view of the cutting part of Figure 2 with a direction of view along the arrow IV in Fig. 2.
Fig. 5 einen Teilschnitt gemäß V-V in Fig. 4; Fig. 5 is a partial section according to VV in Fig. 4;
Fig. 6 einen Teilschnitt gemäß VI-VI in Fig. 5; und Fig. 6 is a partial section according to VI-VI in Fig. 5; and
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Schaftteils. Fig. 7 is a perspective view of another shaft part.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 2 ein Bohrwerkzeug bezeichnet, das ein auf ein Schaftteil 6 aufgesetztes Schneidteil 4 hat. Das Schneidteil 4 besteht beispielswei se aus Vollhartmetall und ist als Spiralteil mit drei Bohrerstegen 8 und drei Spiralnuten 10 ausgebildet. In den Bohrerstegen 8 ist jeweils ein innenliegender Kühlkanal 12 ausgebildet, der in der Darstellung gemäß Fig. 1 ledig lich durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Zur Speisung der Kühlkanäle 12 ist im Schaftteil 6 eine mit tige Blindbohrung 14 ausgebildet, von der beispielsweise geradlinige Stichkanäle 16 ausgehen. Im Bereich der An schlußflächen zwischen dem Schneidteil 4 und dem Schaft teil 6 fluchten die Mündungsöffnungen der Stichkanäle 16 mit denjenigen der Kühlkanäle 12.In Fig. 1, reference number 2 denotes a drilling tool which has a cutting part 4 placed on a shaft part 6 . The cutting part 4 consists, for example, of solid carbide and is designed as a spiral part with three drill webs 8 and three spiral grooves 10 . In the drill webs 8 , an internal cooling channel 12 is formed, which is only indicated by dash-dotted lines in the illustration according to FIG. 1. To feed the cooling channels 12 , a blind bore 14 with a term is formed in the shaft part 6 , from which, for example, straight branch channels 16 start. In the area of the end faces between the cutting part 4 and the shaft part 6 , the mouth openings of the branch channels 16 are aligned with those of the cooling channels 12 .
Man erkennt aus der Darstellung gemäß Fig. 1, daß die beiden Teile 4 und 6 über kronenartig ausgebildete Verzah nungsflächen ineinandergreifen. Zur näheren Beschreibung dieser Verzahnungsflächen soll auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen werden.It can be seen from the illustration according to FIG. 1 that the two parts 4 and 6 mesh with one another via crown-shaped toothing surfaces. For a more detailed description of these toothing surfaces, reference should be made to FIGS. 2 and 3.
Das Schneidteil 24 gemäß Fig. 2 bis 6 ist wiederum drei nutig ausgebildet. Mit dem Bezugszeichen 26 sind die Mün dungsöffnungen der innenliegenden Kühlkanäle 32 bezeich net. Man erkennt aus der Darstellung gemäß Fig. 2 und 4, daß die Kühlkanäle 32 im wesentlichen mittig in den Boh rerstegen 28 verlaufen. The cutting part 24 according to FIGS . 2 to 6 is again three grooves. With the reference numeral 26 Mün openings openings of the internal cooling channels 32 are designated net. It can be seen from the illustration according to FIGS. 2 and 4 that the cooling channels 32 run essentially centrally in the bore 28 .
Durch die jeweiligen Zentren der Mündungsöffnungen 26 verlaufen V-Kerben 30, so daß drei Kerbgrundlinien 34 entstehen, die in einem Punkt P auf der Achse 36 des Bohrwerkzeugs zusammenlaufen. Aus Fig. 5 ist erkennbar, daß die V-Kerben bezüglich der Achse 36 unter einem Winkel R verlaufen, der kleiner als 90° ist, so daß der Punkt P in axialer Richtung von der Schneide 38 weiter entfernt ist als der äußere Randpunkt 40 der V-Kerbe 30. Da die V- Nuten 30 um den gleichen Winkel R zur Achse 36 angestellt sind, werden drei Verschneidungskanten 42 ausgebildet, die für den Fall, daß die V-Kerben 30 identische Flankenwinkel Δ (siehe Fig. 6) haben, mit einer die Kerbgrundlinie 34 verlängernden Geraden zusammenfallen. Die Verschneidungs kanten 42 sind demgemäß zur Achse 36 ebenfalls um einen Winkel angestellt, der dem Betrag nach dem Winkel R ent spricht, jedoch ein anderes Vorzeichen hat.V-notches 30 run through the respective centers of the orifices 26 , so that three notch base lines 34 are formed, which converge at a point P on the axis 36 of the drilling tool. From Fig. 5 it can be seen that the V-notches with respect to the axis 36 extend at an angle R which is less than 90 °, so that the point P is further away from the cutting edge 38 in the axial direction than the outer edge point 40 of the V-notch 30 . Since the V-grooves 30 are set at the same angle R to the axis 36 , three intersection edges 42 are formed which, in the event that the V-notches 30 have identical flank angles Δ (see FIG. 6), have the notch base line 34 lengthening straight lines coincide. The intersection edges 42 are accordingly to the axis 36 also at an angle that speaks to the amount according to the angle R ent, but has a different sign.
Für die auf diese Weise entstehenden sechs Kerbenflächen 44, von denen eine in Fig. 4 mit Schraffur gekennzeichnet ist, sind auf seiten des Schaftteils 46 ebenfalls sechs Verzahnungsflächen 48 ausgebildet, von denen wiederum eine in Fig. 3 durch eine Schraffur gekennzeichnet ist. Diese Verzahnungsflächen 48 werden durch drei V-Kerben 50 gebil det, deren Kerbgrundlinien 52 im zusammengesetzten Zustand mit dem Schneidteil 36 mit den Verschneidungskanten 42 zusammenfallen. Die im Punkt S zusammenlaufenden V-Kerben 50 bilden eine entsprechende Anzahl von ebenfalls im Punkt S zusammenlaufenden Verschneidungskanten 54 aus, die mit tig durch Mündungsöffnungen 56 von Stichkanälen 66 verlau fen, die von einer Blindbohrung 64 ausgehen. Über die Kerbenflächen 44 erfolgt eine zentrierende und formschlüs sige Verbindung der Teile 46 und 24, wobei bevorzugterwei se eine Lötverbindung Anwendung findet.For the resulting six notch surfaces 44 , one of which is marked with hatching in FIG. 4, six toothing surfaces 48 are also formed on the side of the shaft part 46 , one of which is identified by hatching in FIG. 3. This toothing surfaces 48 are gebil det by three V-notches 50 , the notch base lines 52 coincide in the assembled state with the cutting part 36 with the intersection edges 42 . The V-notches 50 converging at point S form a corresponding number of intersection edges 54 likewise converging at point S , which end with tig openings 56 of branch channels 66 which emanate from a blind bore 64 . A centering and positive connection of the parts 46 and 24 takes place via the notch surfaces 44 , a soldered connection preferably being used.
Man erkennt aus der Darstellung gemäß Fig. 1, daß bei einer Verbindung zwischen einem genuteten Schneidteil und einem zylindrischen Schaftteils jeweils eine Kerbgrundli nie der V-Kerben im Schneidteil dort zu liegen kommt, wo im Schneidteil eine Spannut ausgebildet ist. Da die Kerb grundlinien 52 jedoch zur Achse des Bohrwerkzeugs 2 ge neigt verlaufen, entstehen drei Span-Pralltaschen 20, die die Späne radial nach außen lenken, dabei aber eine axiale Bewegung weiter zulassen. Die Spanabfuhr wird auf diese Weise durch die Kopplung nicht behindert, wobei sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß diese günstig orientierte Span-Pralltasche 20 automatisch ausgebildet wird, wenn die Verzahnungsflächen hergestellt werden.It can be seen from the illustration according to FIG. 1 that, in the case of a connection between a grooved cutting part and a cylindrical shank part, a notch base of the V-notches in the cutting part never comes to lie where a flute is formed in the cutting part. Since the notch base lines 52, however, tends to extend to the axis of the drilling tool 2 , three chip impact pockets 20 are formed which steer the chips radially outward, but still allow axial movement. Chip removal is not hindered in this way by the coupling, with the additional advantage that this favorably oriented chip impact pocket 20 is automatically formed when the toothing surfaces are produced.
Die vorstehend beschriebene Verbindungstechnik ist selbst verständlich nicht auf eine bestimmte Anzahl von Nuten beschränkt. Diesbezüglich soll im folgenden auf die Fig. 7 Bezug genommen werden, die in perspektivischer Ansicht ein Schaftteil 76 für den Anschluß eines zweinutigen Schneidteils mit innenliegenden Kühlkanälen zeigt. Das Schaftteil weist zwei V-Kerben 80 auf, die im Winkel R zur Achse 86 angestellt sind. Dabei ergeben sich zwei Ver schneidungskanten 84, die unter einem negativen Anstel lungswinkel -R zur Achse 86 geneigt sind und im Punkt T zusammenlaufen. Die Verschneidungskanten 84 gehen im we sentlichen mittig durch Kühlkanalausnehmungen 82, die bei dieser Variante in Achsrichtung geführt sind. Auf diese Weise entstehen vier Verzahnungsflächen 88, von denen wiederum eine mit Schraffur gekennzeichnet ist.The connection technology described above is of course not limited to a specific number of grooves. In this regard, reference is made below to FIG. 7, which shows a shaft part 76 in perspective view for connecting a two-way cutting part with internal cooling channels. The shaft part has two V-notches 80 , which are made at an angle R to the axis 86 . This results in two cutting edges 84 , which are inclined at a negative pitch angle - R to the axis 86 and converge at point T. The intersection edges 84 go substantially in the middle through cooling channel recesses 82 which are guided in the axial direction in this variant. In this way, four toothing surfaces 88 are created , one of which is identified by hatching.
Selbstverständlich sind Abweichungen von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. So ist es auch möglich, die beschriebene Verbindungstechnik für gerade genutete Bohrwerkzeuge auch mit weniger als zwei Nuten anzuwenden, wobei in diesem Falle bevorzugterweise zwei V-Kerben im Schneidteil vorgesehen werden, von denen eine durch das Zentrum des Bohrersteges verläuft.Of course there are deviations from the above described embodiments possible without the Leaving inventive ideas. So it is also possible the connection technology described for just grooved Use drilling tools with less than two grooves, in this case, preferably two V-notches in the Cutting part are provided, one of which by the The center of the drill bridge runs.
Die Erfindung schafft somit ein mit innenliegenden Kühlka nälen ausgestattetes Bohrwerkzeug mit zumindest zwei Nuten, bei dem ein Schneidteil auf ein Trägerteil aufge setzt ist. Das Schneidteil weist auf der dem Trägerteil zugewandten Stirnseite durch die Bohrerstege geführte und im Bohrerzentrum in Richtung auf das Trägerteil zu zusam menlaufende V-Kerben auf, in die formschlüssig zur flächi gen Abstützung entsprechend bzw. komplementär gestaltete Verzahnungsflächen des Schaftteils eingreifen. Dieses selbstzentrierende Verbindungsprinzip eignet sich für Bohrwerkzeug jeder Nutenzahl und es sorgt durch die Viel zahl der verzahnten Kontaktflächen für die Aufnahme erhöh ter Kräfte, so daß sich das Bohrwerkzeug für höchste Schnittleistungen eignet.The invention thus creates an internal cooling box equipped drilling tool with at least two Grooves in which a cutting part is placed on a carrier part sets is. The cutting part faces the carrier part facing end face through the drill webs and together in the drill center in the direction of the carrier part Men-running V-notches in which form-fitting to the surface gene support designed accordingly or complementary Engage toothed surfaces of the shaft part. This self-centering connection principle is suitable for Drilling tool of any number of grooves and it ensures by the amount Increase the number of toothed contact surfaces for the admission ter forces, so that the drilling tool for the highest Cutting performance is suitable.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |