DE7833000U1

DE7833000U1 - Kombiniertes bohr- und fraeswerkzeug

Info

Publication number: DE7833000U1
Application number: DE19787833000U
Authority: DE
Original assignee: Komet Stahlhalter- und Werkzeugfabrik Robert Breuning 7122 Besigheim GmbH
Current assignee: Komet Stahlhalter- und Werkzeugfabrik Robert Breuning 7122 Besigheim GmbH
Priority date: 1978-11-07
Filing date: 1978-11-07
Publication date: 1980-04-17
Also published as: CH640446A5; IT1119188B; SE7909147L; JPS5570503A; IT7968880A0; US4265574A

Description

Anmelderin: Firma Komet Stahlhalter- und Werkzeugfabrik Robert Breuning GmbH, Postfach 260, 7122 Besigheim

Titel: Kombiniertes Bohr- und Fräswerkzeug.

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Bohr- und Fräswerkzeug mit einem Schaft, der Schneiden an seiner Stirnseite und an seinem Umfang aufweist.

Eb sind derartige kombinierte Bohr- und Fräswerkzeuge bekannt, mit welchen man auf eine begrenzte Tiefe bohren und anschließend durch Veränderung der Vorschubrichtung rechtwinklig zum vorhergehenden BohrVorgang fräsen kann. Derartige kombinierte Bohr- und Fräswerkzeuge v/erden z.B. zur Herstellung von Nuten ei gesetzt, welche sich nicht bis zur Werkstückaußenkante erstrecken, z.B. Nuten die zur Aufnahme von Paßfedern bestimmt sind. Hierbei muß das kombinierte Bohr- und Fräswerkzeug am einen Nutenende zunächst das Werkstück anbohren und dann einen Vorschub senkrecht zur Werkzeugachse bis zum anderen Nutenende machen. Dort wird das Werkzeug wieder bohrend in achsialer Richtung in das Werkstück hineinbewegt um anschließend wieder senkrecht zu seiner Schaftaehse fräsend zum Nutenanfang zurückbewegt zu werden. Bei den bisher bekannten, kombinierten Bohr- und Fräswerkzeugen sind jedoch die beim Bohren erreichbaren achsialen Zustellbewegungen ( Bohrtiefen ) auf wenige 10tel Millimeter beschränkt, sodaß der beschriebene Bohrvorgang mit anschließendem Fräsen bei der Herstellung einer Paßfeder-Nut mehrmals wiederholt werden muß, was eine erhebliche Bearbeitungszeit erfordert. Außerdem bestehen die bisher bekannten kombinierten Bohr- und Fräswerkzeuge aus Vollmaterial, entweder aus Hochleistungsschnellstahl oder aus Hartmetall. Derartige Vollmaterialwerkzeuge bedingen nicht nur einen erheblichen Herstellungsaufwand sondern ihre Schneiden sind auch sehr schwierig nachzuschleifen und setzen

entsprechende Schleifmaschinen voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kombiniertes Bohr- und Präswerkzeug der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches billiger in der Herstellung und einfacher eu warten ist und welches ferner größere Bohrtiefen und damit auch eine Verkürzung der Bearbeitungszeit ermöglicht.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Schneiden durch jeweils eine Schneidkante von Wendeschneidplatten mit dem Grundriß eines gleichseitigen Dreiecks gebildet sind, von denen eine erste Wendeschneidplatte en dem vorderen Ende des Schaftes so angeordnet ist, sodaß ihre wirksame Schneidkante als Bohrschneide radial vom Umfang des Schaftes zu dessen Achse hin erstreckt, diese geringfügig überschreitet und von außen nach innen in achsialer Richtung etwas zurückfällt, und von denen

eine zweite Wendeschneidplatte um 180° in Umfangsrichtung gegenüber der ersten Wendeschneidplatte versetzt am vorderen Ende des Schaftes so angeordnet ist, daß sich ihre wirksame Schneidkante als Frässchneide parallel zur Schaftachse erstreckt und über den Umfang des Schaftes geringfügig vorsteht.

Ein derartiges kombiniertes Bohr- und Fräswerkzeug, ist verhältnismäßig einfach in der Herstellung, denn sein Schaft braucht weder aus Hochleistungsschnellstahl noch aus Hartmetall zu bestehen. In dem Schaft brauchen lediglich Aussparungen zur Aufnahme der Wendeschneidplatten ausgefräst zu werden. Die Wendeschneidplatten werden auf gesonderten Maschinen in großer Stückzahl hergestellt und können sehr maßgenau erzeugt werden. Sie haben eine sehr präzise Wiederhol-Genauigkeit, wenn sie am Schaft gewendet oder gewechselt werden. Da das erfindungsgemäße Werkzeug mit Wendeschneidplatten ausgerüstet ist, braucht es nicht nachgeschliffen werden sondern es ist lediglich ein Umsetzen der Wendeschneid-

platten oder ein Auswechseln erforderlich. Somit entfallen auch Einrichtungen zum Nachschleifen des Werkzeuges.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Ecken der Wendeschneidplatten abgerundet und die in Achsrichtung vordere Ecke der zweiten Wendeschneidplatte gegenüber der radialen äußeren Ecke der ersten Wendeschneidplatte in achsialer Richtung etwas vorsteht. Hierdurch wird erreicht, daß beim Bohren die radial-äußere Ecke der ersten Wendeschneidplatte entlastet ist, denn die in Achsrichtung vordere Ecke der zweiten Wendeschneidplatte schneidet beim Eintauchen des Werkzeuges in das Werkstück jeweils eine kreisförmige Rille vor. Außerdem wird beim Fräsen erreicht, daß der Grund der Nut nur von der vorderen Ecke der zweiten Wendeschneidplatte bearbeitet wird, sodaß eine saubere und glatte Oberfläche entsteht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Da das erfindungsgemäße kombinierte Bohr- und Fräswerkzeug eine vollständig und richtig ausgebildete Bohrschneide aufweist, können in einem Arbeitsgang auch größere Bohrtiefen erreicht werden. So läßt sich eine Paßfeder-Nut mit dem neuen Bohrwerkzeug nunmehr so herstellen, daß mit dem neuen Werkzeug zunächst auf die volle Tiefe der gewüns'ohten Nut gebohrt wird und dann durch anschließende Bewegung des Werkzeuges senkrecht zu seiner Drehachse die Nut auf voller Tiefe ausgefräst wird. Das erfindungsgemäße Werkzeug besitzt dabei die Leistung eines Hartmetall-Werkzeuges, es ermöglicht also Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe, wie sie Hartmetall-Werkzeugen zu eigen sind.

Dies gilt sowohl für den Bohr-, wie auch für den Fräsgang. Die Verwendung von Wendeschneidplatten mit dem Grundriß eines gleichseitigen Dreiecks hat den Vorteil, daß diese verhältnismäßig wenig Platz benötigen und sich. QhHe gegenseitige Behinderung am Schaft des Werkzeuges unterbringen lassen.

Es soll nicht unerwähnt bleiben, daß bereits Wendeschneidplatten bei Werkzeug verwendet worden sind, die entweder speziell nur zum Bohren oder nur zum Fräsen bestimmt sind. Will man mit derartigen Werkzeugen beispielsweise Paß-Nuten herstellen, so ist es erforderlich nach dem Bohren das Bohrwerkzeug gegen ein Fräswerkzeug auszutauschen. Die Werkzeug-Wechselzeiten entfallen mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße kombinierte Bohr- und Fräswerkzeug in Seitenansicht dargestellt. Der Schaft 1 weist an seinem vorderen Endeia eine erste Ausnehmung 2 zur Aufnahme einer ersten Wendeschneidplatte 3 euf, die aus Hartmetall besteht. Diese Wendeschneidplatte 3, wie auch alle übrigen bei dem kombinierten Bohr- und Fräswerkzeug verwendeten Wendeschneidplatten 4-, 5i 6, besitzt den Grundriß eines gleichseitigen Dreiecks. Jede Seitenkante dieses Dreiecks bildet eine Schneidkante. Die Schneidkanten der Wendeschneidplatte 3 sind mit 3a, 3b, 3c bezeichnet. Zweckmäßig weist die Wendeschneidplatte 3 an jeder Schneidkante 3a, 3"b, 3c Spanleitstufen 7 auf, die isich bis zu den Ecken 8 erstrecken. Bezüglich der übrigen Schneidplatten ^v 5, 6 gilt das gleiche. Weiterhin sind die Ecken 8 der Wendeschneidplatten 3-6 zweckmäßig abgerundet,

wie es in der Zeichnung dargestellt ist.. Jede Wendeschneidplatte 3-6 weist vorteilhaft eine zentrale Bohrung auf und ist durch je eine Halteschraube Λ^Λ am Schaft 1 befestigt, deren Kopf in der Wendeschneidplatte weitgehend versenkt angeordnet ist.

Die Wendeschneidplatte 3 ist nun am vorderen Ende 1a des Schaftes 1 so angeordnet, daß sich ihre wirksame Schneidkante 3a als Bohrschneide radial vom Umfang l"b des Schaftes zu dessen Achse A hin erstreckt und diese Achse geringfügig überschreitet. Die Schneidkante 3a ist dabei so angeordnet, daß sie von außen nach innen in achsialer Richtung etwas zurückfällt. Dies bedeutet, daß der Winkel Oc den die wirksame Schneidkante 3a mit der Schaftachse A einschließt, etwas größer ist als 90°, vorzugsweise etwa 92°- 95°. Hierdurch wird erreicht, j daß beim Bohren der über die Schaftachse hinausragende j kleine Teil der Schneidkante freiläuft und nicht mit j

dem Werkstück in Berührung ist. j

Am vorderen Ende 1a des Schaftes ist in einer weiteren um ^80° in Umfangsrichtung versetzten Aussparung 10 die zweite Wendeschneidplatte 4 so angeordnet, d&.ß sich ihre wirksame Schneidkante 4a als Präserschneide parallel zur Schaftachse i erstreckt und über den Umfang 1b des ; Schaftes geringfügig vorsteht. Weiterhin ist aber auch die zweite Wendeschneidplatte zweckmäßig so angeordnet, j daß ihre in Achsrichtung vordere Ecke 9 gegenüber der radial äußeren Ecke 8 der ersten Wendeachneidplatte in achsialer Richtung um den Betrag a von beispielsweise etwa 0,1-03miB vorsteht.

Zur Herstellung der bereits eingangs erwähnten Paßfeder-Nut erhält das erfindungsgemäße, sich drehende Werkzeug einen Bohrvorschub in Richtung B. Hierbei dringt die etwas vorstehende Ecke 9 der zweiten Schneidplatte 4-

zunächst in das Werkstück ein und zieht eine Ringrille. Unmittelbar danach dringt auch die wirksame Schneidkante 3a der ersten Wendeplatte 3, also die Bohrschneide in das Werkstück ein und bohrt dasselbe. Die Ecke 9 der zweiten Wendeschneidplatte eilt der radial äußeren Schneidkante 8 der ersten Wendeschneidplatte ständig voraus und bildet die

erwähnte Ringrille. Ist die gewünschte Tiefe der Paßfedernut erreicht, so wird der Bohrvorschub abgeschaltet und der Fräsvorschub eingeschaltet, so daß sich nunmehr das Werkzeug in Richtung i¹ senkrecht zu der Schaftachse bewegt. Hierbei fräst die mantellinxenparallele wirksame Schneidkante 4a der Wendeschneidplatte 4 in das Werkstück eine Nut, wobei die Ecke 9 dieser Wendeschneidplatte 4 den Nutengr-und bearbeitet. Die Paßfeder-Nut kann also

J in einem Arbeitsgang in voller Tiefe gebohrt und gefräst

werden.

Wird eins Fr'lstiefe gewünscht, die größer ist als die Länge der wirksamen Schneidkante 4a der zweiten Schneidplatte 4,so kann zweckmäßig auf dem gleichen Radius die die erste Wendeschneidplatte 3 eine dritte Wendeschneidplatte 5 in achsialer Richtung versetzt vorgesehen sein, wobei deren wirksame Schneidkante 5a wiederum parallel zur Schaftachse A angeordnet ist. Gegebenenfalls kann euch eine weitere Wendeschneidplatte 6 auf dem gleichen Radius angeordnet sein wie die zweite Schneidplatte 4.

Wenn auf dem gleichen Radius wie die Wendeschneidplatte eine dritte Wendeschneidplatte 5 angeordnet ist, so ist es zweckmäßig, für beide Wendeschneidplatten 3i5 einen gemeinsamen Spanraum 11 in den Schaft vorzusehen, der sich in etwa bis zur Schaftachse A erstreckt.

Erwähnt sei noch, daß vorteilhaft die wirksame Schneidkante 4a der zweiten Wendeschneidplatte 4- einen geringfügig größer radialen Abstand R1 von der Schaftachse A hat als die äußere Ecke 8 der ersten Wendeschneidplatte3, I die den radialen Abstand R2 "besitzt. R1 sollte dabei um

I etwa 0,1 mm größer sein als R2. Hierdurch wird die Ecke 8 der

S als Bohrerschneide wirkenden Schneidkante 3a weiter ent-

I lastet. Außerdem wird eine saubere und stufenlose Ober-

I fläche der Nut erreicht.

jj Da das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug eine sehr gute Zerspa-

\ nungsleistung aufweist, ist auch auf eine gute Spanabfuhr

\ zu achten. Eine-besonders vorteilhafte Ausgestaltung des

j erfindungsgemäßen Werkzeuges besteht darin, daß an die

I erste und zweite Wendeschneidplatte je ein in Vorschub-

i richtung und in Drehrichtung gewendelter Spankanal an-

\ schließt und daß im Verlauf dieses Spankanales weitere

Wendeschneidplatten so angeordnet sind, daß die dritte Wendeschneidplatte dem gleichen Spankanal zugeordnet ist wie die erste, jedoch gegenüber dieser in Achs- und Umfangsrichtung versetzt angeordnet ist und daß die vierte Wendeschneidplatte dem gleichen Spankanal zugeordnet ist wie die zweite, jedoch gegenüber dieser in Achs- und Umfangsrichtung versetzt angeordnet ist.

Claims

Ansprüche

TΓr^1τ^'V^^ τ> τ ού>4~λ σ "D r\\\ τ»,-, ηηΛ TJ¹T* ö cT.to τ»Ττ-*» o*irr τη·!+- ο ·! τ·» ο τη C!/-ι Vi α "P^-I^- rlar»

Schneiden an seiner Stirnseite und an seinem Umfang aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Schneiden durch jeweils eine Schneidkante (3a, 4a, 5a, 6a) von Wendeschneidplatten (3-6) mit dem Grundriß eines gleichseitigen B-reiecks gebildet sind, von denen eine erste Wendeschneidplatte (3) an dem vorderen Ende (1a) des Schaftes (1) so angeordnet ist, daß sich ihre wirksame Schneidkante (3a) als Bohrschneide radial vom Umfang des Schaftes (1b) zu dessen Achse (A) hin erstreckt, diese geringfügig überschreitet und von außen nach innen in axialer Richtung etwas zurückfällt, und von denen

eine zweite Wendeschneidplatte (4) um 180° in Umfangsrichtung gegenüber der ersten Wendeschneidplatte (3) versetzt am vorderen Ende (1a) des Schaftes (1) so angeordnet ist, daß sich ihre wirksame Schneidkante (4a) als Frässchneide parallel zur Schaftachse (A) erstreckt und über den Umfang (1b) des Schaftes (1) geringfügig vorsteht.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken (8,9) der Wendeschneidplatten (3-6) abgerundet sind und die in Achsrichtung vordere Ecke (9) der zweiten Wendeschneidplatte (4) gegenüber der radial äußeren Ecke (8) der ersten Wendeschneidplatte (3) in

axialer Richtung etwas vorsteht.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2,dadurch g e k e η η zeichnet, daß die wirksame Schneidkante (4a) der zweiten Wendeschneidplatte (4) einen geringfügig

f größeren radialen Abstand (R1) von der S^haftachse (A)

J hat als die radial äußere Ecke (8) der ersten Wende«

■ schneidplatte (3).
4. Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e η η-j zeichnet, daß weitere Wendeschneidplatten (5»6)

in Achsrichtung versetzt so angeordnet sind, daß sich ihre jeweils wirksame Schneidkante (5a, 6a) als Frässchneide parallel zur Schaftachse (A) erstreckt und auf dem gleichen Radius angeordnet ist, wie die wirksame Schneidkante (4a) der zweiten Wendeschneidplatte (4).
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Wendeschneidplatte (5) auf dem gleichen Radius angeordnet ist wie die erste Wendeschneidplatte (3).
6. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die erste und zweite Wendeschneidplatte je ein in Vorschubsrichtung und Drehrichtung gewendel er Spankanal anschließt und daß im Verlauf dieses Spankanals * weitere Wendeschneidplatten so angeordnet sind, daß die \ dritte Wendeschneidplatte dem gleichen Spankanal zugeordnet ist wie die erste, jedoch gegenüber dieser in Achs- und Umfangsrichtung versetzt angeordnet ist und daß die vierte Wendeschneidplatte dem gleichen Spankanal zugeordnet ist wie die zweite, jedoch gegenüber dieser in Achs- und Umfangsrichtung versetzt angeordnet ist.
7. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Schneidkante (3a) der ersten Wendeschneidplatte (3) mit der Schaftachse (A) einen Winkel (nC) von etwa 92° - 95° einschließt.

- 2b -

- 2b -
8. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeschneidplatten (5-6) eine zentrale Bohrung aufweisen und je durch eine Halteschraube (11) am Schaft (1) befestigt sind, deren Kopf in der Wendeschneidplatte weitgehend versenkt angeordnet ist.
9. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeschneidplatten (3-6) an jeder Schneidkante Spanleitstufen (7) aufweisen, die sich durchgehend bis zu den Ecken (8,9) erstrecken.