DE3923754C2

DE3923754C2 - Glättbohrer

Info

Publication number: DE3923754C2
Application number: DE3923754A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Suzuki; Tuguo Yoshikawa; Kazuhiro Shibata; Akio Fukui; Kiyotaka Shiga
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Fuji Bellows Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Fuji Bellows Co Ltd
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2009-07-19
Also published as: JPH0294016U; US4944640A; JPH0731926Y2; DE3923754A1

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Bohr- und Reibwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Es wird im folgenden auch als Glättbohrer bezeichnet.

Die Erfindung bezieht sich im einzelnen auf einen Bohrer mit Reib- oder Glätt abschnitt bzw. auf einen Bohrer für senkrechten Vorschub für Glätt- bzw. Reib arbeiten.

Es sind verschiedene Bohrwerkzeuge bekannt, die ein Bohrloch gewünschten Durchmessers reiben oder glätten, während sie in die Wand des Bohrloches ein schneiden. Derartige Bohrwerkzeuge sind zumeist auf einen einzigen Zweck ausschließlich zugeschnitten, und oft handelt es sich um Automatenwerkzeu ge, deren Schneidleistung erhöht ist und die zur Herstellung gleichförmiger Produkte hoher Qualität eingesetzt werden.

Das japanische veröffentlichte Gebrauchsmuster 62-65 107 beschreibt einen Bohrer mit Reibabschnitt mit zwei Schneidkanten und vier Reibkanten, die auf demselben Kreis angeordnet sind.

Fig. 4 und 5 der Zeichnung veranschaulichen einen anderen Glättbohrer bekann ter Art. Ein derartiger Glättbohrer umfaßt einen zylindrischen Bohrerkörper 2, der mit einem Schaft 1 verbunden ist. Der Bohrerkörper 2 weist Schneidkanten 5 auf, die an dessen Spitze 3 vorgesehen sind und diametral zueinander in bezug auf die Längsachse des Bohrerkörpers 2 gerichtet sind. Die Schneidkanten 5 weisen geneigte oder schräge Flächen 6 auf, die von den Schneidkanten nach rückwärts entgegen der Drehrichtung des Bohrers (Pfeil A in Fig. 5) verlaufen, sowie eine Führungsfläche 7, die sich axial von der Kante der geneigten Fläche 6 erstreckt. Der Bohrerkörper 2 weist weiterhin eine längsgerichtete Freiwinkelfläche 8 auf, die jeweils zwischen den Schneidkanten 5 und den Führungsflächen 7 auf der Außenseite des Bohrerkörpers 2 ausgebildet ist, sowie eine längsgerichtete Spannut 9 in dem Bohrerkörper 2.

Die Nachteile eines derartigen Bohrers bestehen darin, daß die Zentrier- und Stabilisierungseigenschaften ungünstig sind, da der anfängliche Einschnitt oder Einstich nicht befriedigend durchgeführt werden kann. Folglich wird das Bohrloch übermäßig aufgerieben, und die Innenwand ist rauh.

In der DE-OS 23 36 886 wird ein Spiralbohrer beschrieben, der die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist. Bei diesem Spiralbohrer verlaufen zwei diametral gegenüberliegende Bohrschneiden vom Mittelpunkt der Bohrerspitze radial nach außen und sind axial nach rückwärts von dieser Bohrerspitze weg geneigt. Zwei ebenfalls diametral gegenüberliegende Reibschneiden sind in bezug auf die Bohrerachse winkelversetzt zu den Bohrschneiden angeordnet und erstrecken sich von einer unterhalb des durch die außenliegenden Enden der Bohrschneiden beschriebenen Kreises liegenden Position zu einer außerhalb dieses Kreises liegenden Position. Die Reibschneiden sind unter demselben Winkel axial nach rückwärts geneigt wie die Bohrschneiden.

Die Bohrschneiden bohren in herkömmlicher Weise ein Bohrloch in ein Werkstück, und die Reibschneiden erweitern dieses Bohrloch durch Reiben und Glätten der Innenwand. Zwar wird im Vergleich zu dem in Fig. 4 und 5 gezeigten Glättbohrer eine glattere Innenwand erzielt, jedoch sind nach wie vor die Zentrier- und Stabilisierungseigenschaften ungünstig, so daß der Durchmesser des Bohrlochs übermäßig vergrößert wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein kombiniertes Bohr- und Reibwerkzeug der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das verbesserte Zentrier- und Stabilisierungseigenschaften aufweist, so daß verhindert wird, daß das Bohrloch übermäßig aufgerieben wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein kombiniertes Bohr- und Reibwerkzeug gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Glättbohrers gemäß der Erfin dung;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Vorderansicht zu Fig. 1;

Fig. 3 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Glätt bohrers nach Fig. 1 und 2, gesehen in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines herkömmlichen Glättbohrers;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Vorderansicht zu Fig. 4;

Fig. 6 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwi schen dem Vorschub und der Reibtiefe bei einem erfindungsge mäßen Glättbohrer;

Fig. 7 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwi schen dem Vorschub und der Oberflächenrauhigkeit bei einem erfindungsgemäßen Glättbohrer;

Fig. 8 ist ein Diagramm ähnlich Fig. 6, bezieht sich jedoch auf den Stand der Technik;

Fig. 9 entspricht Fig. 7 und betrifft ebenfalls den bekannten Glättboh rer.

Fig. 1 bis 3 zeigen einen Glättbohrer entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.

Der Glättbohrer umfaßt einen Schaft 11 und einen zylindrischen Bohrerkörper 12, der an einem Ende mit dem Schaft 11 verbunden ist. Das gegenüberliegende oder vordere Ende 13 des Bohrerkörpers 12 weist einen Abschnitt 14 verringerten Durchmessers auf, dessen Außendurchmesser geringer ist als der maximale Außendurchmesser des Bohrerkörpers 12. Der Abschnitt 14 verringerten Durch messers ist mit dem Abschnitt größeren Durchmessers des Bohrerkörpers 12 über eine Stufe 15 verbunden.

Das vordere Ende des Abschnitts 14 geringeren Durchmessers weist zwei erste Schneidkanten 16 und 17 auf, die einen ersten Schneidwinkel α in bezug auf die Achse des Schafts 11 bilden. Die Schneidkanten 16 und 17 sind radial nach rückwärts in bezug auf die vordere Spitze des Abschnitts 14 geneigt. Die am weitesten außen liegende Wand der ersten Schneidkanten 16 und 17 ist verbun den mit entsprechenden Führungsflächen 23 des Abschnitts 14 verringerten Durchmessers. Die Schneidkanten 16 und 17 stehen weiterhin in Verbindung mit einer schrägen Fläche 18, die von den Schneidkanten 16 und 17 radial nach außen verläuft und axial-rückwärts in eine Richtung entgegen der Drehrich tung des Bohrkörpers 12 geneigt ist, die durch den Pfeil A in Fig. 2 angedeutet wird.

Eine Freiwinkelfläche 22 erstreckt sich axial nach rückwärts von der äußeren rückwärtigen Kante der beiden geneigten oder schrägen Flächen 18. Das axial rückwärtige Ende der Freiwinkelfläche 22 ist mit dem Schaft 11 verbunden.

Ein Freiwinkelbereich 21 ist an der Wurzel der ersten Schneidkan ten 16, 17 ausgebildet, die sich in einer Position befindet, die dem Schaft näher liegt als die vordere Mitte der ersten Schneidkanten 16, 17. Eine Freiwinkelnut 19 erstreckt sich axial von dem Freiwinkelbereich 21 in Rich tung des Schaftes 11.

Zweite Schneidkanten 20 und 25 befinden sich an dem Bohrkörper 12 an dessen äußerem, vorderen Ende in einer Richtung senkrecht zu der Ebene der ersten Schneidkanten 16 und 17, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die zweiten Schneidkanten 20 und 25 erstrecken sich radial nach außen von einer Position innerhalb der äußeren Wand der entsprechenden ersten Schneidkanten 16 und 17 und sind axial nach vorwärts von dieser Position aus geneigt. Die zweiten Schneidkan ten 20 und 25 weisen den selben, jedoch entgegengesetzt gerichteten Schneid winkel β auf. Die äußere Wand der zweiten Schneidkanten 20 oder 25 liegt in ei nem Kreis mit einem Radius, der größer ist als der radiale Abstand der ersten Schneidkanten 16 und 17. Daher weisen die zweiten Schneidkanten 20 und 25 eine größere anfängliche Schnittiefe auf als die ersten Schneidkanten 16 und 17. Eine zweite Freiwinkelnut 24 erstreckt sich axial nach rückwärts von den zweiten Schneidkanten 20 und 25 in Richtung des Schafts 11.

Wenn der Glättbohrer gemäß der vorliegenden Erfindung in Richtung des Pfeiles A in Fig. 2 gedreht wird, bohren zunächst die ersten Schneidkanten 16 und 17 ein Bohrloch in ein Werkstück. Die zweiten Schneidkanten 20 und 25 reiben und glätten sodann die Innenwand des Bohrloches, das durch die ersten Schneidkan ten 16 und 17 gebohrt worden ist. Das Rotationszentrum der ersten Schneid kanten 16 und 17 fällt mit dem der zweiten Schneidkanten 20 und 25 zusammen. Auf diese Weise werden die Zentrier- und Stabilisierungs-Eigenschaften des Glättbohrers erheblich verbessert.

Wie aus einem Vergleich der Fig. 6 und 8 hervorgeht, wird mit einem herkömm lichen Glättbohrer der Durchmesser des Bohrlochs übermäßig vergrößert, und zwar unabhängig von dem Vorschub, wenn das Bohrloch gerieben und geglättet wird. Dagegen vergrößert der Glättbohrer gemäß der vorliegenden Erfindung den Durchmesser des Bohrloches nicht unabhängig von dem Bohrvorschub beim Reibprozeß.

Wie ein Vergleich von Fig. 7 und 9 zeigt, erzeugt der herkömmliche Glättbohrer eine geglättete Bohrung mit einer Innenwand, deren Oberfläche rauh und unre gelmäßig ist. Die Oberflächenrauhigkeit der Innenwand nimmt zu mit dem Vor schub des Glättbohrers. Dagegen erzeugt der erfindungsgemäße Glättbohrer ein Bohrloch mit weniger rauher Innenwandfläche. Seibst bei Erhöhung des Vorschubs bleibt die maximale Oberflächenrauhigkeit sehr gering.

Wie aus den vorangegangenen Ausführungen hervorgeht, wird durch die Erfin dung ein verbesserter Glättbohrer geschaffen, der ein Bohrloch in einem Werk stück dadurch erzeugt, daß zunächst durch die ersten Schneidkanten des Ab schnitts mit verringertem Durchmesser vorgebohrt und sodann durch die zwei ten Schneidkanten an dem selben Abschnitt verringerten Durchmessers gerie ben wird, so daß eine Innenwand mit verbesserter Glätte erzeugt wird. Da die ersten und zweiten Schneidkanten um die selbe Drehachse gedreht werden, kann eine Bohrung mit relativ kleinem Durchmesser gebohrt werden, und die Bohrung kann gerieben werden, so daß eine genaue und glatte Wand der Bohrung vom oberen offenen Ende bis zum geschlossenen Ende am Boden entsteht. Die zweiten Schneidkanten am vorderen Bereich des Bohrkörpers verlaufen senk recht zu der Ebene der ersten Schneidkanten und können eine bessere anfängli che Schnittiefe in dem Werkzeug erzeugen, so daß sich eine Verbesserung in den Stabilisierungseigenschaften des Glättbohrers ergibt.

Claims

. Kombiniertes Bohr- und Reibwerkzeug mit einer Bohrstufe und einer anschließenden, im Durchmesser größeren Reibstufe, bei dem in der Bohrstufe und der Reibstufe je zwei einander diametral gegenüberliegende Schneidkanten (16, 17; 20, 25) vorgesehen sind und die Schneidkantenpaare in bezug auf die Werkzeugachse zueinander winkelversetzt angeordnet sind, bei dem die Schneidkanten der Bohrstufe (16, 17) radial vom Mittelpunkt des vorderen Endes (13) des Bohrwerkzeugs in gegenüberliegende Richtungen nach außen verlaufen und axial nach rückwärts unter Bildung eines ersten Schneidwinkels (α) geneigt sind, und bei dem die Schneidkanten (20, 25) der Reibstufe in gegenüberliegende Radialrichtungen von einer innerhalb des durch die Schneidkanten (16, 17) der Bohrstufe beschriebenen Kreises zu einer außerhalb dieses Kreises liegenden Position verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (20, 25) der Reibstufe in Radialrichtung axial nach vorwärts unter Bildung eines zweiten Schneidwinkels (β) geneigt sind.
2. Kombiniertes Bohr- und Reibwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkantenpaare (16, 17; 20, 25) der Bohrstufe und der Reibstufe um im wesentlichen 90° zueinander in bezug auf die Werkzeugachse versetzt angeordnet sind.