DE7833020U1 - Bohrwerkzeug - Google Patents

Description

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

Titel:

Bohrwerkzeug.

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug oder dgl., welches an seinem hinteren Ende zur Aufnahme in einer zylindrischen Bohrung eines in eine Werkzeugmaschine einzusetzenden Halters einen Bund und einen daran anschließenden, zylindrischen Schaft aufweist, der eine unter Neigung zur Schaftachse zum freien, hinteren Ende des Schaftes hin, schräg nach außen ansteigende, ebene Druckfläche besitzt, die als Anlage für mindestens eine in dem Halter angeordnete Druckschraube dient„

Um die Herstellungskosten von Bohrwerkzeugen, insbesondere solchen mit Wendeschneidplatten, zu verringern and diese Bohrwerkzeuge auch universell verwendbarer zu machen, ist es üblich, diese an ihrem hinteren Ende mit dem oben erwähnten zylindrischen Schaft zu versehen. Dieser Schaft wird in die zylindrische Bohrung eines Halters eingesetzt, der seinerseits so ausgebildet ist, daß er in die Aufnahme einer Werkzeugmaschine paßt. Zu diesem Zweck kann der Halter außen zylindrisch sein, er kann einen Morsekegel oder einen ISO-Kegel aufweisen, oder er kann auch eine Flanschplatte besitzen. Verwendet man Bohrwerkzeuge mit dem beschriebenen zylindrischen Schaft, so kann ein und dasgleiche Bohrwerkzeug in die verschiedensten Halter eingesetzt werden, sodaß das Bohrwerkzeug auch für die verschiedensten Verkzeugaufnahmen in Werkzeugmaschinen geeignet ist. Die Verwendung eines zylindrischen Schaftes hat ferner den Vorteil, daß dieser Schaft in der Herstellung relativ einfach ist, gegenüber einem Morsekegel oder einem ISO-Kegel. Bei Beschädigung des Bohrwerkzeuges geht damit kein teurer Morsekegel oder ISO-Kegel verloren, sondern lediglich der verhältnismäßig einfach herzustellende zylindrische Schaft.

« · · ■* "	> · *
t · · · ff	I I · ·«

Die bisher bekannten Bohrwerkzeuge mit dem beschriebenen zylindrischen Schaft haben jedoch den Nachteil, daß die Verbindung mit dem Halter nicht ganz einwandfrei ist. Damit nämlich der zylindrische Schaft des Bohrwerkzeuges in die zylindrische Aufnahmebohrung des Halters gesteckt werden kann, muß der Durchmesser des Schaftes etwas kleiner sein als der Durchmesser der Aufnahmebohrung. Auch wenn der Durchmesserunterschied nur wenige lOOstel Millimeter beträgt, ist es möglich, daß die Bohrerachse nicht genau mit der Halterachse fluchtet, sondern geringfügig schief steht. Diese Abweichung bleibt auch dann erhalten, wenn die Druckschraube auf die Druckfläche des Schaftes gepresst wird. Der im Durchmesser etwas kleinere Schaft berührt nämlich die Aufnahmebohrung an einer Stelle, die in etwa der Druckschraube diametral gegenüberliegt, nur an einer Linie, wodurch keine achsparallele Zentrierung des Bohrers erreicht wird. Ferner wird in einer Richtung, die quer zur Druckrichtung der Druckschraube liegt, das Bohrwerkzeug gegenüber dem Halter überhaupt nicht fixiert. Durch das zwischen Schaft und Aufnahmebohrung vorhandene Spiel kann es, wie die Praxis gezeigt hat, zu einem Plattern oder zu Schwingungen des Bohrers kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug oder dgl. der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches bei geringfügigem Mehraufwand der Herstellung sich einwandfrei und achsparallel in der Bohrung des Halters beim Anziehen der Druckschraube zentriert und bei dem nach dem Anziehen der Druckschraube jegliches Spiel zwischen dem zylindrischen Schaft und der Aufnahmebohrung unschädlich gemacht wird, sodaß ein Flattern und Schwingungen des Bohrwerkzeuges weitgehend vermieden werden.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der zylindrische Schaft an seiner der Druckfläche gegenüberliegenden Seite eine Abflachung aufweist, die sich parallel zur Schaftachse von dem Bund bis zum freien Schaftende

erstreckt und deren Verschneidung mit der Mantelfläche des Schaftes zwei in Abstand angeordnete, gerade, achsparallele Mantellinien bildet.

Durch diese relativ einfache und die Herstellungskosten des Bohrwerkzeuges nur unwesentlich verteuernde Maßnahme wird eine stabile und exakte Verbindung zwischen dem Bohrwerkzeug und seinem Halter erreicht,, Die beiden, an dem übergang der Abflachung zu der Mantelfläche des Schaftes liegenden Mantellinien stützen sich je auf ihrer ganzen Länge in der zylindrischen Aufnahmebohrung ab. Sie bilden zusammen mit der Druckschraube eine "Drei-Punkt-Abstützung" sodaß der Schaft in jeder Richtung fixiert ist. Die mit Abstand voneinander verlaufenden Mantellinien legen sich unter Wirkung der Druckschraube auf ihrer ganzen Länge en die Innenwandung der zylindrischen Aufnahmebohrung des

η Halters an, wodurch die Bohrerachse so ausgerichtet wird,

daß sie genau parallel zur Achse des Halters verläuft. Durch die erwähnte "Dreipunkt-Abstützung" wird das in Querrichtung vorhandene Spiel unwirksam gemacht, denn Querkräfte können durch die an der Innenwandung der Aufnahmebohrung anliegenden Mantelflächen ebenfalls auf den Halter übertragen werden. Flattern und Schwingungen des • Bohrwerkzeuges werden damit weitgehend vermieden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben eich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in folgendem näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Bohrwerkzeuges mit zugehörigem Halter teilweise geschnitten Fig. 2 einen Querschnitt durch beide Teile nach der Linie

II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel. In der Zeichnung ist sit 1 ein Bohrwerkzeug bezeichnet, welches an seinem vorderen Ende zwei auswechselbare Wendesehneid-

ti. I I · 1 I I I · · · /

platten 2 trägt. Dieses Bohrwerkzeug 1 weist in der Nähe

_ξ seines hinteren Endss einen Eund 3 und einen daran an-

schließenden zylindrischen Schaft 4 auf. Der zylindrische Schaft 4 ist mit einer zum freien hinteren Ende 4a des

S Schaftes hin schräg nach außen ansteigenden· ebenen Druck-

fläche 5 versehen, wobei die Neigung dieser Druckfläche gegenüber der Schaftachse A beispielsweise 2° beträgt.

Mit seinem zylindrischen Schaft 4 ist das Werkzeug 1 in die zylindrische Bohrung 6 eines Halters 7 angeordnet, der außen einen Morsekegel 8 aufweist. Anstelle eines Morsekegels könnte der Schaft auch einen ISO-Kegel besitzen, zylindrisch ausgeführt sein ocSer einen Befestigungsflansch besitzen. Mit dem Morsekegel bzw. den oben beschriebenen anderen Ausgestaltungen wird der Halter in die Aufnahme einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine eingesetzt. Der Halter 7 weist ferner eine Druckschraube 9 auf, deren Achse gegenüber einer normalen, unter dem gleichen Winkel von 2° g<
5 gegenüber der Achse A.

gleichen Winkel von 2 geneigt ist, wie die Druckfläche

Wie man aus Fig. 2 entnehmen kann, besitzt der zylindrische Schaft 4 einen Durchmesser d, der etwas kleiner ist eis der Innendurchmesser D der Bohrung 6. Lediglich zur Verdeutlichung ist dieser Durchmesserunterschied in der Zeichnung sehr groß angegeben, während er in Wirklichkeit nur wenige lOOstel Millimeter beträgt.

Gemäß der Erfindung weist der zylindrische Schaft 4 an seiner der Druckfläche 5 gegenüberliegenden Seite eine Abflachung 10 auf, die sich parallel zur Schaftachse A vom Bund 3 bis zum freien Schaftende 4a hin erstreckt. Die Verschneidung dieser Abflachung 10 mit der Mantelfläche 4b des Schaftes 4 bildet zwei in Abstand a voneinander angeordnete, gerade, achsparallele Mantellinien lOa und 10b. Mit diesen beiden Mantellinien lOa und 10b stützt sich der Schaft an der Innenwand der Bohrung 6 unter Wirkung der Druckschraube 9 ab. Hierdurch werden

7< · ■ I ■ ι — I · ·

stabile Verhältnisse geschaffen. Wie man aus Fig. 2 erkennen kann, ruft die Druckkraft P der Druckschraube 9 an der Berührungsstelle der beiden Mantellinien 10a und 10b mit der Wand der Bohrung 6 Uorinalkräfte hervor, die radial zum Schaft 4 gerichtet sind. Diese Normal-

j kräfte N haben in der Ebene der Abflachung 10 verlaufende, entgegengesetzt gerichtete Querkomponenten Q. Solange beide Komponenten Q nicht "gleich groß sind, be-

j steht kein Gleichgewicht. Unter Wirkung der Kraft P

wird sich also der Schaft 4 stets so ausrichten, daß beide Querkomponenten Q gleich groß sind, und was erst dann erreicht ist, wenn die Mantellinien 10 a und 10b auf ihrer ganzen Länge an der Innenwand der Bohrung 6 anliegen. Ist dies der Fall, so ist die Achse A des Schaftes 4- und damit auch des Bohrwerkzeuges 1 zu der Achse des Halters 7 parallel, denn die MantellinieniOa und 10b verlaufen parallel zu der Schaftachse A und beide Mantellinien können nur dann die Innenwand der Bohrung 6 auf ganzer Länge berühren, wenn sie ebenfalls an zwei achsparallelen Berührungslinien an der Innenwand anliegen. Die Verwendung der Abflachung 10 hat jedoch weiterhin den Vorteil, daß auch das seitlich also quer zur Druckrichtung der Druckschraube 9 bestehende Spiel unwirksam gemacht wird. Irgendwelche auf das Bohrwerkzeug 1 und den Schaft 4- wirkende Querkräfte werden nämlich über die Anlagestellen der Mantellinien ^Oa und 10b auf die Innenwandung der Bohrung 6 übertragen. Rattern und Schwingungen des Bohrwerkzeuges, soweit sie auf derartiges Spiel zurückzuführen waren, werden dadurch vermieden.

Damit die Abflachung 10 volle Wirksamkeit entfaltet, muß ι die Abflachung in Querrichtung des Schaftes eine gewisse

* Breite haben, damit die Mantellinien 10a und 10b auch

einen entsprechenden Abstand a voneinander besitzen. Die beste "Dreipunkt-Abstützung" würde dann erreicht werden, wenn sich die Abflachung 10 über einen Zentriwinkel oC von 120° erstrecken würde. Je grÖßer|jedoch der Zentri-

winkel ist, desto stärker machen sich die Durchmesserunter- i

1 schiede des Schaftes und der Bohrung durch eine Parallel- |

Verlagerung der Bohrerachse und der Halterachse "bemerkbar. j

Aus diesem Grund muß hier ein Kompromiß gefunden werden |

und es hat sich herausgestellt, daß es vorteilhaft ist, fj

wenn sich die Abflachung 10 über einen Zentriwinkel cC | von etwa 60 erstreckt.

Aus herstellungstechnischen Gründen sollte die Abflachung eben ausgebildet sein.

Um völlige Symetrie zu erreichen und die auf die Mantellinien 10a und 10b wirkenden Kräfte gleichmäßig zu verteilen, ist es ferner zweckmäßig, wenn die Abflachung 10 so angeordnet ist, daß jede Verschneidungslinie der Abflachung 10 mit einer Radialebene parallel zu einer Verschneidungslinie dieser Radialebene und der Druckfläche 5 verläuft.

Wie es aus Fig. 5 ersichtlich ist, kann man anstelle einer Druckschraube vorzugsweise auch zwei axial zueinander versetzte Druckschrauben 9 vorsehen. Hierdurch wird der Schaft I 4 mit seinen achsparallelen Mantellinien auf einer noch größeren Länge gegen die Innenwandung der Bohrung 6 gedruckt, und es wird eine noch bessere Bindung zwischen dem Bohrwerkzeug 1 und dem Halter 7 erreicht.

Um eine bessere Anpressung des Bundes 3 an die Stirnfläche des Halters 7 zu erreichen, ist es ferner zweckmäßig, wenn die Druckfläche 5a gegenüber der Schaftachse A einen Winkel von etwa 10 - 15° einschließt. Bei Verwendung von zwei Druckschrauben 9 ist es dann zweckmäßig, wenn an dem Schaft 4 für jede Druckschraube eine eigene Druckfläche vorgesehen ist, wobei dann die beiden Druckflächen 5^a axial zueinander versetzt, angeordnet sind.

Claims (7)

Ansprüche

1. Bohrwerkzeug o<rler dergleichen, welches an seinem hinteren
Ende zur Aufnahme in einer zylindrischen Bohrung eines in
eine Werkzeugmaschine einzusetzenden Halters einen Bund

und einen daran anschließenden, zylindrischen Schaft aufweist, der eine unter Neigung zur .Schaftachse zum freien, hinteren Ende J.&S Schaftes hin schräg nach außen ansteigende, ebene Druckfläche "besitzt, die als Anlage für mindest ens eine dem Halter angeordnete Druckschraube dient, dadurch gekennzeichnet , daß der zylindrische Schaft (4-) an seiner der Druckfläche (5a)gegenüberliegenden Seite eine Abflachung (10) aufweist, die sich parallel zur Schaftachse (A) von dem Bund (3) bis zum freien Schaftende (4-a)
erstreckt und deren Verschneidung mit der Mantelfläche (4-b) des Schaftes (4) zwei im Abstand angeordnete, gerade, achsparallele fcantellinien (10a, 10b) bildet.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abflachung (10) über einen Zentriwinkel (CX) von etwa 60° erstreckt.

3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Abflachung (10) eben ausgebildet ist.

-2 -

4. Bohrwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß jede Verschneidungslinie der Abflachung (10) mit einer Radialebene parallel zu einer Verschneidungslinie dieser Radialebene mit der Druckfläche (5) verläuft.

5· Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Halter zwei axial zueinander versetzte Druckschrauben vorgesehen sind.

6. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e η τι zeichnet , daß die Druckfläche gegenüber der Schaftachse in einem Winkel von etwa 10 - 15° geneigt ist.

7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Schaft für jede der Druckschrauben eine eigene Druckfläche aufweist.