DE60131780T2

DE60131780T2 - Werkzeug und senker für spanabhebendes arbeiten

Info

Publication number: DE60131780T2
Application number: DE60131780T
Authority: DE
Inventors: Ronny Karlsson
Original assignee: Seco Tools AB
Current assignee: Seco Tools AB
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2021-09-08
Also published as: KR100802129B1; SE520904C2; SE0003462L; CN1466504A; CN1204991C; KR20030030039A; US20020041798A1; DE60131780D1; SE0003462D0; JP2004509775A; EP1363756B1; US6595729B2; WO2002026430A1; ATE380085T1; EP1363756A1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug für die spanabhebende Bearbeitung, welches einen Bohrer und einen an diesem angebrachten Senker aufweist, der mindestens einen Schneideinsatz für die spanabhebende Bearbeitung hat, wobei der Bohrer mit mindestens einer Spannut versehen ist, die sich in der axialen Richtung des Bohrers erstreckt. Die Erfindung betrifft auch einen Senker als solchen.
Stand der Technik
Durch die US-A-3,575,520 ist ein Werkzeug in der Form eines Bohrers bekannt, an welchem ein Senker vorgesehen ist. Der Senker hat ein Innenloch und einen radialen Schlitz, der sich von dem Innenloch zu der äußeren Umfangsfläche erstreckt. Der Durchmesser des Innenloches des Senkers entspricht im Prinzip dem Außendurchmesser des Bohrers. Der radiale Schlitz sieht die Möglichkeit vor, daß der Innendurchmesser des Senkers etwas erweitert ist, wodurch seinerseits die Möglichkeit gegeben ist, daß der Senker auf den Bohrer in seiner axialen Richtung gestoßen wird. Der Senker ist auf dem Bohrer durch eine Schraube im Bereich des radialen Schlitzes befestigt, wobei der Senker um den Bohrer geklemmt ist, d. h. der Senker ist relativ zu dem Bohrer mittels Reibung zwischen dem Innenloch des Senkers und der Umfangfläche des Bohrers befestigt.
Durch die US-A-3,635,573 ist ein Werkzeug in der Form eines Bohrers bekannt, an dem ein Senker vorgesehen ist. Der Senker hat ein Innenloch, welches einen Durchmesser hat, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des Bohrers. Dies bedeutet, daß der Senker auf dem Bohrer dadurch angebracht werden kann, daß man ihn auf den Bohrer in seiner axialen Richtung stößt. Die Befestigung des Senkers, relativ am Bohrer, erfolgt durch eine im wesentlichen radial gerichtete Schraube, welche sich durch die Wand des Senkers erstreckt und an ihrem freien Ende von einer Spannut des Bohrers aufgenommen wird. Dadurch ist der Senker relativ zu dem Bohrer sowohl in axialer als auch Umfangsrichtung fest.
Ein allgemeines Problem der vorstehend beschriebenen Senker besteht darin, daß deswegen, weil das Innenloch jedes Senkers kreisförmig ist und der Bohrer mit einer Anzahl von Spannuten versehen ist, Räume zwischen der Innenbohrungswand des Senkers und den Spannuten gebildet werden, so daß Späne häufig in diesen Räumen hängenbleiben. Dies führt zur Spanhemmung.
SE-C1-62052 offenbart einen einstückigen Senker, der mittels einer Schraube am Bohrer gehalten ist. Der bekannte Senker braucht Führungsbuchsen, um in der gewünschten Axialposition zu verbleiben.
Aufgaben der Erfindung
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeuges und eines Senkers der vorstehend beschriebenen Art, wobei das Werkzeug, welches den Senker trägt, in höchstmöglichem Maße nicht zur Spanhemmung führt.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeuges, bei welchem der Antrieb des Senkers vom Kontakt zwischen zusammenwirkenden Oberflächen abhängt und nicht über die Reibung.
Eine weitere andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeuges, bei welchem Schneideinsätze des Senkers eine exakte Positionierung in der axialen und Umfangsrichtung des Bohrers erhalten.
Eine weitere andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeuges, bei welchem der Senker ein relativ niedriges Gewicht haben soll.
Mindestens die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mittels eines Werkzeuges und eines Senkers gelöst, welche die Merkmale der anliegenden unabhängigen Ansprüche haben. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen bestimmt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die eingeschlossenen Zeichnungen beschrieben, bei diesen zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung, d. h. eines Bohrers, an welchem ein Senker angebracht ist,
2 eine perspektivische Ansicht eines Senkers gemäß der vorliegenden Erfindung,
3 eine perspektivische Ansicht einer Hälfte des Senkers gemäß 2,
4 einen Querschnitt durch den Senker gemäß 2, wobei der Querschnitt in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Bohrers in 1 liegt,
5 eine Seitenansicht des Senkers gemäß 2, zu einer längeren Seite des Senkers hin gesehen,
6 eine Endansicht des Senkers nach 2, zu dem Ende hin gesehen, welches mit Schneideinsätzen versehen ist, und
7 eine Seitenansicht des Senkers gemäß 2, zu einer kürzeren Seite des Senkers hin gesehen.
Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
Das in 1 gezeigte Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung weist nach der gezeigten Ausführungsform einen herkömmlichen Spiralbohrer 1 auf, der ein Werkzeugteil 2 sowie einen Schaft 4 hat, der in einem (nicht gezeigten) Halter eines Maschinenwerkzeuges aufgenommen werden soll. Eine Anzahl von Spannuten 6 sind in dem Werkzeugteil 2 gebildet, zwei Stücke in der gezeigten Ausführungsform, die längs des Werkzeugteiles 2 schraubenförmig verlaufen. Ein Senker 3 gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf dem Werkzeugteil 2 vorgesehen.
Der Senker 3 gemäß der vorliegenden Erfindung, der in den 1 bis 7 gezeigt ist, weist zwei identische Hälften 5 auf, von denen nur eine in 3 gezeigt ist. Jede Hälfte 5 hat einen ersten Verbindungsabschnitt 8a und einen zweiten Verbindungsabschnitt 8b, die in jeder Hälfte 5 gegenseitig durch einen Verbindungsabschnitt 7 verbunden sind. Jede Hälfte 5 hat ein erstes Durchgangsloch 9 in dem ersten Verbindungsabschnitt 8a und ein zweites Durchgangsloch 10 in dem zweiten Verbindungsabschnitt 8b. Das erste oder das zweite Durchgangsloch 9 bzw. 10 ist dafür vorgesehen, zusammen mit dem gegenüberliegenden, zusammenwirkenden Loch 10 bzw. 9 der zweiten Hälfte 1 eine erste Schraube 11 aufzunehmen, siehe 2. Dabei versteht es sich, daß das erste Durchgangsloch 9 mit Innengewinde versehen ist.
Der erste Verbindungsabschnitt 8a jeder Hälfte 5 hat auch eine Schneideinsatztasche 12, siehe 3, mit einem zugehörigen dritten Loch 13 mit Innengewinde. In der Einsatztasche 12 wird ein Schneideinsatz 14 aus Hartmetall aufgenommen und mittels einer zweiten Schraube 15 befestigt, die sich in das dritte Loch 13 erstreckt.
Der Verbindungsabschnitt 8a ist mit einem Kragen 16 am derjenigen Seite versehen, die von der Einsatztasche 12 weggewandt ist, wobei der Kragen aus drei im wesentlichen graden Abschnit ten hergestellt ist. Der Kragen 16 bildet im Prinzip eine Verlängerung der äußeren Grenzoberflächen des ersten Verbindungsabschnittes 3.
Der zweite Verbindungsabschnitt 8b hat eine Kerbe 17 auf derselben Seite der Hälfte 5 wie der Kragen 16, wo Material längs der drei Außenkanten des zweiten Verbindungsabschnittes 8b entfernt wurde. Der Kragen 16 wird von der Kerbe 17 im zusammengebauten Zustand der beiden Hälften 5 aufgenommen, siehe 4, wodurch eine sogenannte Labyrinthdichtung gebildet wird, die in wirksamer Weise verhindert, daß Späne zwischen die Hälften 5 eintreten.
Der Verbindungsabschnitt 7 jeder Hälfte 5 hat im allgemeinen eine Ausgestaltung, welche einem Teil der schraubenförmigen Spannuten 6 des Werkzeugteiles 2 entspricht. Der Verbindungsabschnitt 7 weist eine konvexe Oberfläche 18 auf, siehe 3, die sich schraubenförmig in der axialen Richtung des Bohrers 1 erstreckt, wenn der Senker 3 an dem Bohrer 1 angebracht ist. Die konvexe Oberfläche 18 ist an der Seite des Senkers 3 angeordnet, die in seinem angebauten Zustand zu dem Bohrer 1 hin gerichtet ist. Der Verbindungsabschnitt 7 weist auch eine konkave Oberfläche 19 auf, siehe 2, die sich schraubenförmig in der axialen Richtung des Bohrers 1 erstreckt, wenn der Senker 3 am Bohrer 1 angebracht ist. Die konkave Oberfläche 19 befindet sich auf derjenigen Seite des Senkers 3, die im zusammengebauten Zustand desselben vom Bohrer 1 weg gerichtet ist. Folglich befindet sich die konvexe Oberfläche 18 im zusammengebauten Zustand des Senkers 6 durch Formschluß an einer Spannut 6 des Bohrers 1, an welchem der Senker 3 angebracht ist.
Aus 1 ist ersichtlich, wie der Verbindungsabschnitt 7 in einer Spannut 6 des Spiralbohrers 1 unter Bildung eines Teils des Werkzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung aufgenommen ist. Wenn der Senker 3 am Bohrer 1 angebracht wird, werden die ersten Schrauben 11 derart losgeschraubt, daß der zur Verfügung stehende Raum zwischen den Hälften 5 etwas vergrößert wird. Dadurch ist es möglich, den Senker von seinem freien Ende aus auf den Bohrer 1 zu "schrauben", wobei das Versetzen des Senkers längs der axialen Richtung des Bohrers 1 solange weitergeht, bis der Senker 3 die gewünschte Position auf dem Werkzeugteil 2 angenommen hat. Danach werden die ersten Schrauben 11 festgezogen, und der Senker 3 wird axial und bezüglich des Umfanges auf dem Werkzeugteil 2 des Bohrers 1 fixiert. Dadurch wird der Verbindungsabschnitt 7 jeder Hälfte 5 von der zugehörigen Spannut 6 des Spiralbohrers 1 aufgenommen, und die konvexe Oberfläche 18 kommt in formschlüssige Anlage gegen die zugehörige Spannut 6. Dadurch ist das Eintreten von Spänen zwischen den Senker 3 und den Bohrer 1 in extrem wirksamer Weise verhindert. Die zugehörige konkave Oberfläche 19 dient dadurch an der äußeren Oberfläche des Senkers 3 als Spannut, d. h. die konkave Oberfläche 19 bildet im Prinzip eine Verlängerung der zugehörigen Spannut 6 an der äußeren Oberfläche des Senkers 3.
Der Verbindungsabschnitt 7 ist mit Formschluß in einer zugeordneten Spannut 6 in Verbindung mit dem Befestigen des Senkers 3 auf dem Bohrer 1 durch Festziehen der ersten Schrauben 11 befestigt und aufgenommen, wodurch ein außerordentlich zuverlässiger Antrieb des Senkers 3 veranlaßt wird, wenn sich der Bohrer 1 dreht. Durch die zwingende Führung zwischen der Spannut 6 und dem Verbindungsabschnitt 7 wird sichergestellt, daß die Schneideinsätze 14 des Senkers 3 immer an einem vorstehenden Steg des Bohrers 1 angeordnet sind. Die Tatsache, daß der Senker 3 nicht rotationssymmetrisch ist, sondern eine im allgemeinen längliche flache Gestalt hat, hat zur Folge, daß sein Gewicht im Vergleich zu einem drehsymmetrischen Senker reduziert ist.
Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist der Senker 3 mit zwei diametral gegenüberliegend angeordneten Schneideinsätzen 14 versehen, die mittels zweiter Schrauben 15 in ihren Einsatztaschen befestigt sind. In der Betriebsposition des Werkzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung, d. h. wenn der Bohrer 1 ein Loch erzeugt, rufen die Schneideinsätze 14 während des Endes des Bearbeitungsbetriebes eine Ansenkung oder eine Abfasung um das Loch herum hervor. Späne werden während der gesamten Bearbeitung erzeugt und in den Spannuten 6 von der Bohrerspitze in Richtung zum Schaft hin transportiert. Am Ende des Bearbeitungsbetriebes erzeugen auch die Schneideinsätze 14 Späne, die in ähnlicher Weise von den Schneideinsätzen 14 abtransportiert werden. Die meisten Späne sollen am Senker 3 vorbeigehen, die Späne, die in den Spannuten 6 transportiert werden, d. h. die Späne, die im allgemeinen von der Bohrerspitze erzeugt wurden, werden am Senker 3 vorbei über die konkave Oberfläche 19 geführt, die im Prinzip eine Verlängerung der zugeordneten Spannut 6 bildet. Die Späne, die von den Schneideinsätzen 14 erzeugt werden, benötigen im allgemeinen keine Spannuten. Da der Verbindungsabschnitt 7, in welchem die konkave Oberfläche 19 eingeschlossen ist, durch Formschluß mit der zugeordneten Spannut 6 über die konvexe Oberfläche 18 verbunden ist, gibt es im Prinzip kein Risiko für die Spanhemmung an der Grenzfläche zwischen dem Bohrer 1 und dem Senker 3.
Mit dem Ausdruck "mit Formschluß befestigt" oder dergleichen soll in der vorliegenden Patentanmeldung verstanden werden, daß die zusammenwirkenden Oberflächen nicht absolut fest gegeneinander anliegen müssen, sondern daß zwischen Abschnitten der zusammenwirkenden Oberflächen ein Spalt vorhanden sein kann. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß das Zusammenwirken zwischen den erwähnten Oberflächen eine geeignete Befestigung des Senkers 3 auf dem Bohrer 1 hervorgerufen sein muß, und zwar sowohl in der axialen als auch in der Umfangsrichtung des Bohrers 1.
Modifikationen der Erfindung
Nach der oben beschriebenen Ausführungsform eines Werkzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung weist dieses einen herkömmlichen Spiralbohrer 1 auf, d. h. die Spannuten 6 erstrecken sich schraubenförmig in der Längsrichtung des Bohrers 1. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung versteht es sich jedoch auch, daß das Werkzeug auch andere Bohrerarten aufweist, z. B. solche mit geraden Spannuten, die sich in der axialen Richtung auf dem Bohrer erstrecken. Natürlich muß eine Anpassung des Senkers gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgen, an erster Stelle des Verbindungsabschnittes, und zwar je nach dem, auf welcher Art Bohrer der Senker befestigt werden soll.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Senker 3 derart ausgestaltet, daß er mit zwei Spannuten 6 zusammenwirkt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Senker jedoch auch so geformt sein, daß er mit einer anderen Anzahl von Spannuten zusammenwirkt, natürlich in Abhängigkeit davon, wie viele Spannuten der Bohrer hat, auf welchem der Senker angebracht werden soll.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform des Senkers nach der vorliegenden Erfindung ist dieser mit zwei diametral gegenüberliegend angeordneten Schneideinsätzen 14 versehen. Im Rahmen der Erfindung kann man jedoch auch vorsehen, daß der Senker mit nur einem Schneideinsatz versehen ist, wodurch in diesem Falle Probleme mit der Auswuchtung des Werkzeuges auftreten können, wenn sich das Werkzeug im Betrieb befindet.
Nach der oben beschriebenen Ausführungsform besteht der Senker 3 aus zwei identischen Hälften 5, die mittels zweier Schrauben 11 gegenseitig verbunden werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann man jedoch auch vorsehen, daß die Hälften nicht vollständig identisch sind und daß sie mit einer Gelenkhalterung an einem Ende des Senkers gegenseitig verbunden sind und daß eine Schraube oder dergleichen die Hälften im Bereich des anderen Endes des Senkers verbindet.

Claims

Werkzeug für die spanabhebende Bearbeitung, mit einem Bohrer (1) und einem an diesem angebrachten Senker (3), der mindestens einen Schneideinsatz (14) für die spanabhebende Bearbeitung hat, wobei der Bohrer (1) mit mindestens einer Spannut (6) versehen ist, die sich in der axialen Richtung des Bohrers (1) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Senker (3) ein Mittel (7) hat, welches von der Spannut (6) aufgenommen ist und durch Formschluß mit der Spannut (6) verbunden ist, und daß der Senker (3) zwei Hälften (5) aufweist.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hälften (5) identisch sind und daß jede Hälfte (5) zwei Verbindungsabschnitte (8a, 8b) und einen Zwischenverbindungsabschnitt (7) hat, welcher das von der Spannut (6) aufgenommene Mittel bildet.
Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hälften (5) mittels Schrauben (11), welche die Hälften (5) verbinden, am Bohrer (1) befestigt sind.
Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (7) eine gegen die Spannut (6) verbindende, konvexe Oberfläche (16) und eine gegenüberliegende Oberfläche (19) hat, die im Prinzip eine Fortsetzung der Spannut (6) bildet.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer (1) aus einem Spiralbohrer mit mindestens einer spiralförmig gebildeten Spannut (6) besteht.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Senker (3) zwei Schneideinsätze (14) für die spanabhebende Bearbeitung hat, die diametral gegenüberliegend bezüglich der Drehachse des Werkzeuges positioniert sind.
Senker (3), der dafür vorgesehen ist, an einem Bohrer (1) für das spanabhebende Bearbeiten angebracht zu werden, und mindestens einen Schneideinsatz (14) für die spanabhebende Bearbeitung hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Senker (3) ein Mittel hat, welches dafür vorgesehen ist, in einer Spannut (6) des Bohrers (1) aufgenommen zu werden, wenn der Senker (3) an diesem befestigt ist, und daß in dieser befestigten Situation das Mittel (7) durch Formschluß mit der Spannut (6) verbunden ist und daß der Senker (3) zwei Hälften (5) aufweist.
Senker (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hälften (5) identisch sind und daß jede Hälfte (5) zwei Verbindungsabschnitte (8a, 8b) und einen Zwischenverbindungsabschnitt (7) hat, welcher das Mittel bildet, welches dafür vorgesehen ist, von der Spannut (6) aufgenommen zu werden, wenn der Senker (3) an einem Bohrer (1) angebracht ist.
Senker (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (7) in einer befestigten Position des Senkers (3) an dem Bohrer (1) eine gegen die Spannut (6) hin verbindende, konvexe Oberfläche (18) und eine gegenüberliegende Oberfläche (19) hat, die im Prinzip eine Verlängerung der Spannut (6) bildet, wenn der Senker (3) an dem Bohrer (1) angebracht ist.
Senker (3) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erster Verbindungsabschnitt (8a) einen Kragen (16) hat, daß ein zweiter Verbindungsabschnitt (8b) eine Kerbe (17) hat und daß der Kragen (16) und die Kerbe (17) für ein Zusammenwirken vorgesehen sind, um eine Labyrinthdichtung zwischen den Hälften (5) zu erreichen, wenn der Senker (3) an dem Bohrer (1) angebracht ist.