DE7338797U - Ausdrehwerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen mit kleinem Durchmesser - Google Patents

Description

Patentanwälte',."»;. ; j jj>Aupibu_Xg.^#qogging«n22,d._n 29. Okt. 1973 C

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KOMET

Stahlhalter- u. VTerkzeugfabrik

Robert Breuning GmbH

7122 Besigheim

Ausdrehwerkzeug zur bearbeitung von Bohrungen, mit kleinem Durchmesser

Die Erfindung betrifft sin Abdrehwerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen mit kleinem Durchmesser, mit einem im Querschnitt kreisförmigen Schaft, bestehend aus einem Einspann- und einem Halsteil an dessen vorderen Ende eine Schneidplatte aus Kartnietall od. dgl. angeordnet ist, deren Schneidenspitze seitlich über das Halsteil vorsteht.

Bei bekannten Ausdrehwerkzeugen dieser Art (vergl. Prospekt der Annelderin ¹¹KOI-IET Bohrstahlhalter und Innenbearbeitungsstähle" IB 0/69/5 ^w) ist an dem vorderen Ende des Halsteiles ein im Durchmesser gegenüber diesem Halsteil vergrößerter Kopf nit einer seitlich vorstehenden Nase vorgesehen. Auf diese Nase ist ein Hartmetallplättchen aufgelötet. Diese Ausbildung wurde gewählt, damit zwischen dem im Durchmesser verjüngten Ea] steil und der Innem/andung der Bohrung ein genügend großer Zwi schenravja verbleibt, durch welchen die Späne entweichen können, xiurch die Verjüngung des Halsteiles gegenüber den Kopfteil bzvr. dem Einspannteil ist das Ausdrehwerkzeug erheblich geschwächt. Diese Schwächung macht sich insbesondere bei Bohrungen mit sehr kleinem Durchmesser bemerkbar, denn auch bei kleinen Bohrungen darf der Austrittszwischenraum zvn.sehen Bohrung und Werkzeug ein gewisses Mindestmaß von

'e'?'a- fO82U 93077 Telegr.Ad'.: ELPATENT — Auesburg ^Oos'sc*ec«kon'o Murche" 845Ϊ3 329 Devische Bonk AG Augsburg Klo. -Nr. 083« W

nkleirrahl 720 700 01

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ca. 2 mm nicht unterschreiten, damit die Späne noch störungsfrei austreten können. Man kann deshalb das Durchmesserverhältüis zwischen Bohrung und Halsteil nicht pro=» portional gestalten, sondern es muß im Bereich der kleinen Bohrungen der Anteil des Austrittszwischenraumes erheblich größer sein als bei großen Bohrungen. Bei zu geringem Austritts Zwischenraum ergeben sich durch Späne zerkratzte Bohrungswände mit -vxbrauchbarer Oberfläche, Einkeilungen von Spänen zwischen dem Halsteil und der Bohrung, die zu einer Verbiegung des Halsteiles mit der Eolge von Riefenbildung und Durchmesserveränderungen führen. Außerdem ergeben sich auch Spanstauungen mit Knäuelbildung, welche oft Schneidenbrüche zur Felge haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abdrehwerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen mit kleinem Durchmesser der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches besonders stabil ist und eine einwandfreie Spanabfuhr gewährleistet.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Schneidplatte mit Ausnahme ihrer seitlich vorstehenden äußersten Schneidenspitze vollständig innerhalb des Kreisquerschnittes des Halsteiles angeordnet ist, und daß das Halsteil anschließend an die Schneidplatte einen in Dreh- und Vorschubrichtung gewendelten Spankanal mit halbkreisförmigem Querschnitt aufweist.

Diese Ausbildung gestattet es, den Durchmesser des Halsteiles so groß wie möglich zu gestalten. Der Durchmesser kann praktisch genauso groß gestaltet werden, wie der Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung, da zur Spanäbfuhr der Spankanal dient und zwischen dem Halsteil und der Bohrungsinnenwand nur so viel Platz verbleiben muß, daß das Halsteil nicht an der Innenwand schabt. Die Schneidenspitze braucht hierbei nur ganz geringfügig über den Kreis quer schnitt des Halsteiles

vorzustehen. Durch den halbkreisförmigen Querschnitt des Spankanales wird die Bildung von schraubenlinienförmig gekrümmten Spänen Kexur-üert. Dis Wendelung izz SpankenaleK in Dreh- und Vorschubsrichtung hat, gleichgültig ob das Werkstück rotiert und das Abdrehwerkzeug stillsteht oder umgekehrt, zur Folge, daß die unvermeidliche Berührung der Späne an der Bohrungsv;and eine Reibung auslöst, deren Kraftwirkung die Späne entlang des gewencelten Spankanales stets in Richtung zum Bohrungsausfang weiterbefördern hi2ft.

Vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Drehwerkzeug so ausgestaltet, daß sich die Wendelung des Spankanales maximal über eine drittel Steigung erstreckt. Hierdurch wird eine größtmögliche Stabilität bei bester Spanabfuhr erreicht, die sich insbesondere bei horizontaler Anordnung des Ausdrehwei-kes tLüsvdrkt. Eine solche horizontale Anordnung des Ausdrehwerkzeuges mit horizontaler Vorschubrici *,·^ ist bei Drehmaschinen und Bohrwerken üblich. Bei der Bearbeitung von kleinen Bohrungen rotiert in der Regel das Werkstück-und das Werkzeug steht Still (Drehmaschinen, Revolverdrehmaschinen, Automaten). Dabei findet meistens die Spanabtrennung in einer durch die Bohrungsachse gehenden horizontalen Ebene statt. In einem solchen Fall beginnt der Spankanal mit horizontalem Verlauf und wendelt sich dann mit immer mehr Gefälle nach unten, wobei das Ende des Spankanales außerhalb der Bohrung nach unten gerichtet angeordnet ist, so daß die Späne mit Unterstützung durch Schwerkraft aus dem Spankanal herausfallen können. Bei Serienarbeiten mit immer den gleichen Bohrungsmaßen besteht die Ilöglichkeit, die Steigung des Spankanales so zu gestalten, daß der Spankanal gerade dort nach unten gerichtet ist, wo er aus dem Werkstück heraustritt, wenn die volle Bohrungstiefe erreicht ist.

Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten sind in den TJnteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird in folgendem anhand von. in eier Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des neuen Ausdrehwerkzeuges,

PiK. 2 eine Stirnansicht desselben,

Fig. J5 eine Draufsicht in Richtung III der Pig. 1

Pig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1,

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel, in Form eines sogenannten Ausdreheckstahles,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispieles, Fig. 7 eine Draufsicht auf dasselbe, Fig. 8 eine Stirnansicht.

In der Zeichnung ist mit 1 das gesamte Abdrehwerkzeug bezeichnet, dessen Scaaft aus einem Halsteil 2 und einem Einspannteil 3 besteht. Letzteres dient zum Einspannen des Ausdrehwerkzeuges. Am vorderen Ende des Halsteiler* 2 ist eine aus Hartmetall od. dgl. bestehende dreieckförmige Schneidplatte 4 angeordnet. Die Schneidplatte ist in bekannter Weise lait drei Schneiden versehen und kann nach Abnützung einer Schneide jeweils umgesetzt werden, so daß eine neue Schneide in Wirkstellung gebracht wird, was durch Lösen und Anziehen der Befestigungsschraube 5 mcglich ist. Wie man insbesondere aus Fig. 2 erkennen kann, ist die Schneidplatte 4 mit Ausnahme ihrer seitlich vorstehenden äußersten Schneidenspitze 4a vollständig innerhalb des Kreisquerschnittes des Halsteiles angeordnet. Die Schneidenspitze braucht hierbei nur um 1/2 mm oder weniger über den Kreisquerschnitt vorzustehen. In der Zeichnung erscheint dies zwar größer, jedoch ist dort das Werkzeug etwa in doppelter Große dargestellt.

Anschließend an die Schneidplatte 4 weist das Halsteil 2 einen gewendelten Spankanal 6 von dem wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt auf, der insbesondere aus Fig. 4 zu entnehmen ist. Der Radius r des Spankanalquerschnittes sollte dabei etwa 0,4 bis 0,6 des Radius R des Halsteiles 2 betragen. -

Bei /erv.-endung des zuerst genannten Viertes wird eine größt- -T.;rliehe Stabilität und "bei Anwendung des zweiten Wertes ein ~rc.:tuc rlicher So an rau ζ rsschaffen.

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erkennen kann, erstreckt sich die Wendelung ce-ε Spankar.iJ.les ~c :■:!:.: al über eine drittel Steigung, εο daß der Srankanal c bei horizontaler Anordnung des Ausdrehwerkzeuges " nach unten offen ist, wenn die volle Bohrtiefe erreicht ist. Lies ist in der Fig. ^Λ rät der strichpunktierten Linie W angedeutet. 3ei Erreichen der vollen Bohrtiefe befindet sich der links neben dieser Linie liegende Teil des Ausdrehwerkzeuges in der Bohrung, der rechtsliegende Teil hingegen außerhalb.

Bei dieser Anordnung ist es auch vorteilhaft, wenn der Spankanai 6 an hinteren an das Einspannteil 3 angrenzenden Ende des Halsteiles 2 flach ausläuft, vie es mit der gestrichelten Linie dargestellt ist. Hierdurch \\»ird erreicht, daß das Wider- --andsnionont des Halsteiles an seinem hinteren Ende am größten ist, wo auch das größte Bicgeaoiaent auftritt.'

U-: die Spanabiuhr zu begünstigen, soll die Oberfläche des Spankanal es 6 möglichst; glatt sein, was vorteilhaft durch Schleifen erreicht wird.

Eine günstige Spanabfuhr wird erreicht, wenn der Steigungswinkel öC des Spankanales 6 etwa 70° bis 6C° vorzugsweise 75° beträgt.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausdrehwerkzeug 1' unterscheidet sich nur durch die etwas andere Anordnung der Schneidplatte 4. 3ei einer solchen an sich bekannten Anordnung der Schneidplatte eignet sich das Werkzeug zum Ausdrehen von Sacklöchern und SU- rlandrehen.

Anstelle der auswechselbaren nehrschneidigen Schneidplatte könnte Gegebenenfalls auch die Schneidplatte in bekannter Veise eingelötet coin. Vorzuziehen sind ,jedoch auswechselbare Schneidblatten.

Das erfindungs^emäße Ausdrehwerkzeug eignet sich insbesondere zum Ausdrehen von Bohrungen mit kleinem Durchmesser von ca. 8 "bis 2G mm. Gegebenenfalls ist die erfindungsgemäBe Ausbildung auch für Ausdrehwerkzeuge, die zum Bearbeiten von Bohrungen mit größeren Durchmessern vorgesehen sind, geeignet, jedoch tritt bei derartigen Werkzeugen das Stabilitätnproblem nicht so stark in Erschein^-ag.

In den Pig. 6 bis S ict ein weiteres besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ausdrehwerkzeuges dargestellt. Bei diesen ist auf der Oberseite der Schneidplatte 4 ein Spanbrecher 8 angeordnet. Die durch den Spanbrecher 8 und die Schneidplatte 4 hindurchgehende Befestigungsschraube 5a hält beide Teile auf dem Halsteil 2. Anschließend an den Spanbrecher 8 bzw. die Schneidplatte 4 ist ein Spankanal b vorgesehen, dessen Ausbildung dem der vorangegangenen Ausführuigsbeispiele entspricht.

Der Spanbrecher erstreckt sich bis dicht über die Schneidspitze 4a und weist an seiner der Schneidspitze zugekehrten in Achsrichtung verlaufenden Längskante Be. einen achsparallel verlaufenden, zur Schneidplatte 4 und zur Schneidspitze 4a hin offenen Spanbrecherkanal 9 auf. Wie anhand der gestrichelten Linien in Fig. 6 und 7 erkennbar ist, erweitert sich der Querschnitt des Spanbrecherkanals 9 zu eiern Spankanal 6 hin. Vorteilhaft weist der Spanbrecherk«nal einen annähernd halbkreisförmigen zur Schneidplatte 4 hin offenen Querschnitt auf. Uq einen möglichst ungehinderten Durchtritt der Späne durch den Spanbrecherkanal zu gewährleisten ist zwischen der Längskante Sa und der Schneidplatte 4 ei.i sich über die ganze Länge des Spanbrecherkanals erstreckender Schlitz vorgesehen. Die Außenkontur des Spanbrechers 8 ist im wesentlichen halbzylinderförmig mit einem Radius, der dem Radius R des Halsteiles 2 entspricht. Die Stirnfläche 8b des Spanbrechers steht gegenüber der Schneidplatte 4 um ca. 0,3 bis 0,5 rom zurück.

Der Spanbrecher ha"!: die Aufgabe, den von der Schneidspitze 4a abgescherten Span, der von der Spanfläche der Schneidplatte nach oben abgelenkt wird, zu brechen. Dxes erfolgt dadurch, daß der nach oben abgelenkte Span an der Rückwand und der Oberseite des Spankanales 8 anstößt und durch die scharfe Umlenkung gebrochen wird. Der gebrochene Span wird von den nachfolgenden Spänen in den Spanbrecherkanal 9 v:eitergeschoben und gelangt dann in den Spankanal 6, durch welchen er dann nach rückwärts aus der Bohrung des Werkstückes herausxatscht. Durch die Aufteilung des abgetrennten Spanes in einzelne kurze Stücke wird verhindert, daß sich der sonst schraubenfederförmig ausbildende Span in dem Spankanal 6 aufbäumt und dann avf irgendeine V/eise an der Bohrungswand reibt oder auch zwischen Bohrung und Ausdrehwerkzeug hineingezogen wird. Der Querschnitt des Spanbrecherkanales, insbesondere o-er Abstand seiner Oberseite von der Schneidplat~enoberflache beträgt je nach Vorschub bzw. Spandicke bei Ausdrehwerkzeugen, die iür einen Bohrungcdurchmesser zwischen 8 und 20 mm bestimmt sind, ca. 0,.5 bis 1,5 w®- Je größer der Vorschub bzw. die Spandicke, desto größer muß auch dieser Abstand sein.

Claims (1)

1. Ansprüc

   Λ. Ausdrehwerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen mit kleinem Durchmesser, mit einem in Querschnitt kreisförmig en Schaft, "bestehend aus einem Einspann- und einem Halsteil an dessen vorder ein freien Ende eine Schneidplatte aus Hartmetall od. dgl. angeordnet ist, deren Schnei«?enspitze seitlich über das Halsteil vorsteht, dadurch gekennzeichnet , daß die Schneidplatte (4) mit Ausnahme ihrer seitlich forstehenden äußersten Schneidenspitze (4a) vollständig innerhalb des Kreisauerschnittes des Halsteiles (2) angeordnet ist, und daß das Halsteil (2) anschließend an die Schneidplatte (4) einen in Dreh- und Vorschubrichtung gewenäelten Spankanal (6) mit halbkreisförmigem Querschnitt aufweict.

   2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wendelung des Spankanales (6) maximal über eine drittel Steigung erstreckt.

   J. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Spankanals (6) geschliffen ist.

   4. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel ( ) des Spankanales (6) etwa 70° bis 80°, vorzugsweise 75° beträgt.

   5· Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (r) des Spankanales (6) etwa 0,4 bis 0,6 des Radius (R) des Halsteiles (2) beträgt.

   6- Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , ca.! cie Schneidplatte (4) in an sich bekannter V/eise nit mehreren Schneie en. verseilen und uras et "bar bzv:. ".usv.'echselb&r ist.

   7- Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , cai der Spankanal (6) am hinterer. an das Einspannteil (3) angrenzende^ Ende des Kaisteiles (2) flach ausläuft.

   6. Werkzeug nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet , dait auf der Oberseite der Schneidplatte (4) ein Spanbrecher (8) angeordnet ist, welcher .sich bis dicht über die Schneidspitze (4a) erstreckt und an seiner der Schneidspitze zugekehrten, in Achsrichtung verlaufenden Längskante (8a) einen achsparallel verlaufendrn, zur Schneidplatte und zur Schneidspitze hin offenen Sponbrecherkanal (9) aufweist.

   9· Werkzeug nach Anspruch S, dadurch π e k e η η zeichnet , da.': sich der Querschnitt des Spanbrecherkanals (9) ^u dem Sr,ankanal (6) hin erweitert.

   10. Werkzeug nach Anspruch & oder 9» dadurch gekennzeichnet , daß der Spanbrecherkanal (9) einen annähernd halbkreisförrai^ert Querschnitt aufweist.

   11. Werkzeug nach Anspruch 3, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß zv;isehen der Längskante (Sa) und der Schneidplatte (4) ein nich über die ganze Länge des Spanbrechen \d) erstreckender Schütz (10) vorgesehen ist.

   12. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufienkontur des Spanbrechers (8) im wesentlichen halbzylinderiüriaig iot mit einen Radius, der dem Radius (R) des Halsteiles (2) entspricht.