DE7402881U

DE7402881U - DRILL HEAD FOR CORE OR DRILLING

Info

Publication number: DE7402881U
Application number: DE7402881U
Authority: DE
Original assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Current assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Priority date: 1974-01-29
Filing date: 1974-01-29
Publication date: 1976-07-08

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf zum Kern- oder Vollbohren eines Werkstückes mit mehreren an seiner Stirnseite angeordneten, ein Schneidsystem bildenden Schneidkörpern, deren Schneiden radial versetzt sind und in der Projektion der Schneidrichtung sich kreuzen, wobei in Bohrrichtung eine Schneide des einen Schneidkörpers wenigstens teilweise vor der anderen Schneide des anderen Schneidkörpers liegt.The invention relates to a drill head for core or full drilling of a workpiece with a plurality of cutting bodies arranged on its end face, forming a cutting system, the cutting edges of which are radially offset and intersect in the projection of the cutting direction, with a cutting edge of one cutting body at least partially in front of the drilling direction other cutting edge of the other cutting body lies.

Ein Bohrkopf dieser Art dient dazu, aus dem Vollmaterial des Werkstückes einen Kreisring auszuschneiden, der breiter als die Breite der einzelnen Schneide ist. Bei einem bekannten Bohrkopf wird das durch eine versetzte Anordnung der die Schneiden tragenden Schneidkörper und die Überlappung der Schneiden erreicht. Die Schneidkörper sind plattenförmig und haben die Grundform eines gleichseitigen Dreiecks, dessen Seiten als Schneiden ausgebildet sind. Aufgrund dieser Form ist es möglich, dass nach Verschleiß der einen Schneide der plattenförmige Schneidkörper gewendet wird, so dass die nächste Schneide zum Einsatz gebracht werden kann.A drill head of this type is used to cut a circular ring from the solid material of the workpiece, which is wider than the width of the individual cutting edges. In a known drill head this is achieved by an offset arrangement of the cutting bodies carrying the cutting edges and the overlapping of the cutting edges. The cutting bodies are plate-shaped and have the basic shape of an equilateral triangle, the sides of which are designed as cutting edges. Because of this shape, it is possible that, after one cutting edge has worn, the plate-shaped cutting body is turned so that the next cutting edge can be used.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Bohrkopf aber die spezielle Form der Schneiden. Um nämlich wegen der besseren Abführung der Späne durch das Schmier- bzw. Spülmedium Späne zu erhalten, die schmaler als die Ringbreite und Schneidenbreite sind, weist die erste Schneide etwa im mittleren Bereich einen Sprung auf, so dass im Einsatz nur der vorspringende Bereich schneidend wirksam werden kann. Der übrige Bereich wird von der nachfolgenden Schneide überlappt. Die abgestufte Schneide des in Schneidrichtung ersten Schneidkörpers bringt Schwierigkeiten bei der Herstellung und beim Nachschliff mit sich. Mit zwei Schneidkörpern und einer abgestuften ersten Schneide lässt sich die Ringbreite nur zweiteilen. Da man möglichst schmale Späne erhalten will, strebt man eine mehrfache Unterteilung an. Eine mehrfache Unterteilung erfordert aber eine mehrfache Abstufung der Schneide und damit noch größere Schwierigkeiten in der Herstellung und beim Nachschliff (DT-OS 1 812 669).The disadvantage of this known drill head, however, is the special shape of the cutting edges. In order to obtain chips that are narrower than the ring width and cutting edge width due to the better removal of the chips by the lubricating or rinsing medium, the first cutting edge has a jump approximately in the middle area, so that only the protruding area has a cutting effect when in use can be. The remaining area is overlapped by the following cutting edge. The stepped cutting edge of the first cutting body in the cutting direction causes difficulties in production and in regrinding. With two cutting bodies and a stepped first cutting edge, the ring width can only be divided in two. Since one wants to get the narrowest possible chips, one strives for a multiple subdivision. A multiple subdivision, however, requires a multiple gradation of the cutting edge and thus even greater difficulties in production and regrinding (DT-OS 1 812 669).

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art überlappen sich die von dachförmigen Schneiden erzeugten Schnitte nur im Randbereich. Abgesehen davon, dass dachförmig ausgebildete Schneiden schwierig herzustellen sind, werden sie auch wegen ihrer Spitze schnell stumpf. Außerdem erzeugen solche Schneiden am Innen- und Außenrand des Schnittes verhältnismäßig breite Schneidflächen und damit breite Späne.In another known device of the type mentioned at the outset, the cuts produced by the roof-shaped cutting edges only overlap in the edge area. Apart from the fact that roof-shaped cutting edges are difficult to manufacture, they also quickly become blunt because of their point. In addition, such cutting edges produce relatively wide cutting surfaces and thus wide chips on the inner and outer edges of the cut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kern- oder Vollbohren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der bei einfacher Schneidenausbildung schmale Späne erhalten werden.The invention is based on the object of creating a device for core or solid drilling of the type mentioned at the outset, with which narrow chips can be obtained with a simple cutting edge design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Bohrkopf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die in Bohrrichtung tiefer liegende Schneide des einen Schneidkörpers mit mindestens einer Ecke in der Projektion der Schneidrichtung zwischen denThis object is achieved according to the invention with a drill head of the type mentioned at the outset in that the cutting edge of one cutting body, which is lower in the drilling direction, has at least one corner in the projection of the cutting direction between the

Ecken
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zu schmal ist, was insbesondere beim Vollbohren häufig der Fall sein wird, können mehrere Schneidsysteme radial versetzt angeordnet sein.Corners
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is too narrow, which is often the case with full drilling in particular, several cutting systems can be arranged radially offset.

Obgleich sich die Schneiden aufgrund ihrer einfachen Gestaltung nach Verschleiß leicht nachschleifen lassen, ist es doch zweckmäßig, wenn jeder Schneidkörper mehrere Schneiden hat und der Schneidkörper
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verstellbar im Bohrkopf gehalten ist, das
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in Betriebsstellung gebracht werden kann. Als Schneidkörper eignen sich die bekannten Norm-Wendeplatten, die dreieckförmig, rechteckig oder trapezförmig sind. Für die Schneidkörper ist dann in dem Bohrkopf eine Aufnahme vorgesehen, in der der Schneidkörper festklemmbar ist.Although the cutting edges can easily be re-ground after wear due to their simple design, it is useful if each cutting body and the cutting body have several cutting edges
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is held adjustable in the drill head, the
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can be brought into operating position. The known standard indexable inserts, which are triangular, rectangular or trapezoidal, are suitable as cutting bodies. A receptacle is then provided in the drill head for the cutting body, in which the cutting body can be clamped.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass mit einfach gestalteten, ohne Schwierigkeit nachzubearbeitenden Schneiden
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der Schnittbreite möglich ist.The advantages of the invention are, in particular, that with simply designed cutting edges that can be reworked without difficulty
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the cutting width is possible.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele herstellenden Zeichnung näher erläutert.In the following, the invention is explained in more detail with reference to a drawing producing several exemplary embodiments.

Fig. 1
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Fig. 1
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Bohrkopf im Axialschnitt,Drilling head in axial section,

Fig. 2 den Bohrkopf gemäß Fig. 1 in Ansicht von der Stirnseite aus,FIG. 2 shows the drill head according to FIG. 1 in a view from the front side,

Fig. 3 ein aus zwei Schneidkörpern bestehendes Schneidsystem im Einsatz in schematischer Darstellung in der Projektion der Schneidrichtung,3 shows a cutting system consisting of two cutting bodies in use in a schematic representation in the projection of the cutting direction,

Fig. 4 zwei nebeneinander angeordnete, aus jeweils zwei Schneidkörpern bestehende Schneidsysteme im Einsatz in schematischer Darstellung in der Projektion der Schneidrichtung,4 shows two cutting systems arranged next to one another, each consisting of two cutting bodies, in use in a schematic representation in the projection of the cutting direction,

Fig. 5 + 6 zwei Schneidsysteme in der Darstellungsart der Fig. 3 mit gegenüber den Schneidkörpern der Fig. 3 anders geformten Schneidkörpern,5 + 6 show two cutting systems in the type of representation of FIG. 3 with cutting bodies shaped differently than the cutting bodies in FIG. 3,

Fig. 7 eine Kernbohrung im Axialschnitt,7 shows a core bore in axial section,

Fig. 8 eine Vollbohrung im Axialschnitt.8 shows a full bore in axial section.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Bohrkopf hat eine hohlzylindrische Grundform, deren rückseitiger Abschnitt ein Außengewinde 1 zum Anschluß an eine Bohrstange aufweist. An der Stirnseite ist der Bohrkopf an zwei nicht ganz diametral gegenüberliegenden Stellen 2, 3 ausgespart. An diesen Stellen 2, 3 sind die Schneidkörper 4, 5 vorgesehen. Für jeden Schneidkörper ist eine Klemmvorrichtung 6, 7 vorgesehen, die eine der Form des Schneidkörpers 4, 5 angepaßte Ausnehmung 8, 9 und einen Kurzklemmenhalter 10, 11 aufweist. Sofern die Schneidkörper 4, 5, wie im Ausführungsbeispiel, als Platten mit Schneiden an ihren Kanten ausgebildet sind, stützen sich die plattenförmigen Schneidkörper 4, 5 an einer Fläche ab, die in einer Ebene liegt, die geringfügig gegenüber einer durch die Achse des Bohrkopfes gehende Ebene versetzt ist, so dass die Verlängerung der Schneiden durch die Bohrkopfachse geht. Der Spanablauf kann durch die Lage (Schräglage zur Bohrkopfachse) die Schneiden beeinflussen.The drill head shown in Fig. 1 and 2 has a hollow cylindrical basic shape, the rear portion of which has an external thread 1 for connection to a drill rod. The drill head is recessed at two not completely diametrically opposite points 2, 3 on the end face. The cutting bodies 4, 5 are provided at these points 2, 3. For each cutting body, a clamping device 6, 7 is provided, the one the shape of the cutting body 4, 5 adapted recess 8, 9 and a short terminal holder 10, 11 has. If the cutting bodies 4, 5, as in the exemplary embodiment, are designed as plates with cutting edges at their edges, the plate-shaped cutting bodies 4, 5 are supported on a surface that lies in a plane that is slightly opposite to one passing through the axis of the drill head Level is offset so that the extension of the cutting edge goes through the drill head axis. The chip flow can influence the cutting edges due to the position (inclined position to the drill head axis).

Der Bohrkopf trägt auf seinem Außenumfang versetzt angeordnete, vorspringende Stützelemente 12, 13, aus vorwiegend Hartmetall, die die aus dem Bohrvorgang resultierenden Schnittkräfte abstützen.On its outer circumference, the drill head carries projecting support elements 12, 13, which are arranged offset, and are made predominantly of hard metal and which support the cutting forces resulting from the drilling process.

Bei langen Bohrlöchern bzw. großen Bohrtiefen ist es erforderlich, ein drittes Stützelement aus verschleißfähigem Material einzusetzen, da sonst das ganze Gewicht des Bohrrohres beim Drehen des Bohrkopfes die Außenschneide gegen die Bohrungswand drückt. Sobald der Bohrkopf wieder Schnitt aufgenommen hat, ist das dritte Stützelement entlastet. Es besteht aus schnellverschleißendem Material, z. B. Grauguß, damit der Bohrkopf nicht zum Festklemmen in der Bohrung neigt, wenn Verschleiß an der Außenschneide auftritt, was bei drei Hartmetallstützelementen der Fall wäre.In the case of long boreholes or large drilling depths, it is necessary to use a third support element made of wear-resistant material, since otherwise the entire weight of the drill pipe will press the outer cutting edge against the wall of the borehole when the drill head is turned. As soon as the drill head has resumed the cut, the third support element is relieved. It consists of fast-wearing material, e.g. B. gray cast iron, so that the drill head does not tend to get stuck in the bore when wear occurs on the outer cutting edge, which would be the case with three hard metal support elements.

Gemäß der Erfindung bestehen die Schneidkörper aus sogenannten Norm-Wendeplatten, vorwiegend aus Hartmetall, das sind Platten, die an ihren Kanten gerade bzw. stetig gekrümmte Schneiden tragen. Im Ausführungsbeispiel haben die Platten die Form eines gleichseitigen Dreiecks (Fig. 1 bis 4), eines Rhombus (Fig. 5) oder eines QuadratesAccording to the invention, the cutting bodies consist of so-called standard indexable inserts, mainly made of hard metal, that is, inserts that have straight or continuously curved cutting edges on their edges. In the exemplary embodiment, the plates have the shape of an equilateral triangle (FIGS. 1 to 4), a rhombus (FIG. 5) or a square

(Fig. 6). Wie am besten aus den Fig. 3 bis 6 zu ersehen ist, besteht jedes Schneidsystem aus mindestens zwei in der Projektion der Schneidrichtung hintereinander angeordneten Schneidkörpern, deren in Betriebsstellung sich befindende Schneiden sich derart kreuzen, dass von jeder Schneide 14 bzw. 15 eine Ecke 17 bzw. 16 in der Projektion der Schneidrichtung zwischen den Ecken 16, 18 bzw. 17, 19 der anderen Schneide 15 bzw. 14 und in Bohrrichtung vor dieser Schneide 15 bzw. 14 liegt. Bei dieser Anordnung der Schneidkörper bzw. Schneiden erreicht man mittels zweier gerader Schneiden eine Aufteilung der Schnittbreite in vier Streifen, wie in Fig. 7 besonders hervorgehoben ist. Von der Schneide 14 werden danach die Streifen I und III und von der Schneide 15 die Streifen II und IV geschnitten. Der Streifen II liegt also in der Projektion in Bohrrichtung im mittleren Bereich der von der Schneide 14 erzeugten Schnittfläche I, III und in Bohrrichtung tiefer als die letztgenannte Schnittfläche I, III. Der Streifen IV, der zusammen mit dem Streifen II von der Schneide 15 erzeugt wird, liegt außerhalb der von der Schneide 14 erzeugten Schnittfläche I, III und in Bohrrichtung weniger tief als der tiefste Bereich II der letztgenannten Schnittfläche I, III.(Fig. 6). As can best be seen from FIGS. 3 to 6, each cutting system consists of at least two cutting bodies arranged one behind the other in the projection of the cutting direction, the cutting edges of which in the operating position intersect in such a way that a corner 17 of each cutting edge 14 or 15 or 16 lies in the projection of the cutting direction between the corners 16, 18 or 17, 19 of the other cutting edge 15 or 14 and in front of this cutting edge 15 or 14 in the drilling direction. With this arrangement of the cutting bodies or cutting edges, a division of the cutting width into four strips is achieved by means of two straight cutting edges, as is particularly emphasized in FIG. The strips I and III are then cut from the cutting edge 14 and the strips II and IV are cut from the cutting edge 15. The strip II is therefore in the projection in the drilling direction in the central area of the cut surface I, III generated by the cutting edge 14 and deeper in the drilling direction than the last-mentioned cut surface I, III. The strip IV, which is produced by the cutting edge 15 together with the strip II, lies outside the cutting surface I, III produced by the cutting edge 14 and less deep in the drilling direction than the deepest region II of the last-mentioned cutting surface I, III.

Sofern der Außendurchmesser der Bohrung nicht allzu groß ist, kann mit einem Schneidsystem auch eine Vollbohrung hergestellt werden, wie Fig. 8 zeigt. Kann aber die Breite von einem einzigen Schneidsystem nicht mehr abgedeckt werden, was bei Vollbohrungen häufig der Fall sein dürfte, dann kann man zwei Schneidsysteme nebeneinander anordnen, wie Fig. 4 zeigt. Die Schneiden brauchen nicht auf einem Radius angeordnet sein, sondern können auch winkelig versetzt zueinander sein.If the outside diameter of the bore is not too large, a full bore can also be produced with a cutting system, as FIG. 8 shows. However, if the width can no longer be covered by a single cutting system, which should often be the case with full bores, then two cutting systems can be arranged next to one another, as FIG. 4 shows. The cutting edges do not need to be arranged on a radius, but can also be offset at an angle to one another.

Claims

1. Drill head for core or full drilling of a workpiece with several cutting bodies arranged on one end face, forming a cutting system, the cutting edges of which are radially offset and intersect in the projection of the cutting direction, with a cutting edge of one cutting body at least partially in front of the other cutting edge in the drilling direction of the other cutting body, characterized in that the cutting edge (15; 14) of one cutting body (5; 4), which is lower in the drilling direction, has at least one corner (16; 17) in the projection of the cutting direction between the corners (17, 19; 16, 18) of the cutting edge (14; 15) of the other cutting body (4; 5) lies.

2. Drilling head according to claim 1, characterized in that of each cutting edge (14; 15) a corner (17; 16) in the projection of the cutting direction between the corners (16, 18; 17, 19) of the other cutting edge (15; 14 ) and lies in front of this cutting edge (15; 14) in the drilling direction.

3. Drill head according to claim 1 or 2, characterized in that all cutting edges (14, 15) are straight or continuously curved.

4. Drill head according to one of claims 1 to 3, characterized in that several cutting systems are radially offset.

5. Drilling head according to one of claims 1 to 4, characterized in that each cutting body (4; 5) has several cutting edges (14; 15) and each cutting body (4; 5) is held adjustably in the drill head in such a way that each cutting edge (4 ; 5) can be brought into operating position.

6. Drill head according to one of claims 1 to 5, characterized in that each cutting body (4; 5) is designed as an indexable plate for which a receptacle (6; 5) is provided in the drill head, in which the cutting body (4; 5) can be clamped.