DE99922696T1 - Schneidwerkzeug mit vergrössertem diameter und reduzierter länge des kopfes für faser verstärkte verbundmaterialien - Google Patents

Schneidwerkzeug mit vergrössertem diameter und reduzierter länge des kopfes für faser verstärkte verbundmaterialien Download PDF

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Verfahren zum Erzeugen eines Lochs in einem Verbundwerkstoff-Werkstück, das durch eine Vielzahl von Fasern verstärkt ist und eine Oberfläche hat, wobei das Loch eine Längsachse, einen ersten Durchmesser und eine Tiefe hat, mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Schneidwerkzeugs mit einem Schaft, einem Schneidkopf und einer Drehachse, wobei der Schneidkopf einen zweiten Durchmesser hat, der wesentlich kleiner ist als der erste Durchmesser des Lochs, das erzeugt wird, wobei der Schaft einen dritten Durchmesser hat, der wesentlich kleiner ist als der zweite Durchmesser des Schneidkopfs, und wobei der Schneidkopf eine Höhe hat, die wesentlich kleiner ist als die Tiefe des Lochs, das erzeugt wird;
Ausrichten des Schneidwerkzeugs so, dass die Drehachse des Schneidwerkzeugs im Wesentlichen orthogonal zur Oberfläche des Werkstücks ist; und
zeitgleiches Bearbeiten des Werkstücks in axialer wie auch radialer Richtung relativ zur Längsachse des Lochs durch zeitgleiches Drehen des Schneidwerkzeugs um die Drehachse, Bewegen des Schneidwerkzeugs in...

Claims (31)

  1. Verfahren zum Erzeugen eines Lochs in einem Verbundwerkstoff-Werkstück, das durch eine Vielzahl von Fasern verstärkt ist und eine Oberfläche hat, wobei das Loch eine Längsachse, einen ersten Durchmesser und eine Tiefe hat, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Schneidwerkzeugs mit einem Schaft, einem Schneidkopf und einer Drehachse, wobei der Schneidkopf einen zweiten Durchmesser hat, der wesentlich kleiner ist als der erste Durchmesser des Lochs, das erzeugt wird, wobei der Schaft einen dritten Durchmesser hat, der wesentlich kleiner ist als der zweite Durchmesser des Schneidkopfs, und wobei der Schneidkopf eine Höhe hat, die wesentlich kleiner ist als die Tiefe des Lochs, das erzeugt wird; Ausrichten des Schneidwerkzeugs so, dass die Drehachse des Schneidwerkzeugs im Wesentlichen orthogonal zur Oberfläche des Werkstücks ist; und zeitgleiches Bearbeiten des Werkstücks in axialer wie auch radialer Richtung relativ zur Längsachse des Lochs durch zeitgleiches Drehen des Schneidwerkzeugs um die Drehachse, Bewegen des Schneidwerkzeugs in axialer Richtung und exzentrisches Bewegen des Schneidwerkzeugs um die Längsachse des Lochs.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fasern jeweils eine Längsrichtung haben, mit dem weiteren Schritt: exzentrisches Positionieren des Schneidwerkzeugs relativ zur Längsachse des Lochs, wobei die Drehachse des Schneidwerkzeugs im Wesentlichen orthogonal zu den Längsrichtungen der Fasern im Werkstück ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt: Versehen des Schneidwerkzeugs mit einer den Schneidkopf und den Schaft verbindenden Fase.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schneidkopf in Richtung der Drehachse betrachtet einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schneidwerkzeug wenigstens eine Schneidkante aufweist, die in Richtung der Drehachse betrachtet geradlinig, verdrillt oder gekrümmt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schneidwerkzeug einen mit dem Schaft verbundenen Senker aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fasern jeweils eine Längsrichtung haben, mit dem weiteren Schritt: Ausrichten der Längsachse des Lochs in einer bestimmten Richtung relativ zu den Längsrichtungen der Fasern im Werkstück.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt: Versehen des Schneidwerkzeugs mit einer verschleißfesten Oberfläche.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die verschleißfeste Oberfläche ein Karbid beinhaltet.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Karbid Wolframkarbid beinhaltet.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die verschleißfeste Oberfläche Diamant beinhaltet.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die exzentrische Bewegung des Schneidwerkzeugs strikt eine Drehbewegung beinhaltet, bei der ein im Wesentlicher konstanter Abstand zwischen der Längsachse des Lochs und der Drehachse des Schneidwerkzeugs eingehalten wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die exzentrische Bewegung des Schneidwerkzeugs schrittweise lineare Bewegungen beinhaltet, bei denen sich variierende Abstände zwischen der Längsachse des Lochs und der Drehachse des Schneidwerkzeugs ergeben.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schaft, der Schneidkopf und die Drehachse im Wesentlichen konzentrisch sind.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt: Versehen des Schneidkopfs des Schneidwerkzeugs mit einer axialen Bearbeitungsoberfäche und einer radialen Bearbeitungsoberfäche.
  16. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Durchmesser des Schneidkopfs etwa zwischen 50 und 80% des ersten Durchmessers des Lochs beträgt.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Höhe des Schneidkopfs etwa zwischen 1 und 2 mm beträgt.
  18. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Durchmesser des Lochs etwa zwischen 0.156 und 1 Inch beträgt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der erste Durchmesser des Lochs etwa zwischen 0.191 und 0.25 Inch beträgt.
  20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Tiefe des Lochs etwa zwischen dem 1- und 6-fachen des ersten Durchmessers des Lochs liegt.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Tiefe des Lochs etwa zwischen 0.156 und 6 Inch beträgt.
  22. Verfahren zum Erzeugen eines Lochs in einem Verbundwerkstoff-Werkstück, das eine Oberfläche hat und im Wesentlichen aus wenigstens zwei Werkstoffschichten besteht, wobei das Loch eine Längsachse, einen ersten Durchmesser und eine Tiefe hat, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Schneidwerkzeugs mit einem Schaft, einem Schneidkopf und einer Drehachse, wobei der Schneidkopf eine Breite hat, die wesentlich kleiner ist als der erste Durchmesser des Lochs, das erzeugt wird, wobei der Schaft einen zweiten Durchmesser hat, der wesentlich kleiner ist als die Breite des Schneidkopfs, und wobei der Schneidkopf eine Höhe hat, die wesentlich kleiner ist als die Tiefe des Lochs, das erzeugt wird; Ausrichten des Schneidwerkzeugs so, dass die Drehachse des Schneidwerkzeugs im Wesentlichen orthogonal zur Oberfläche des Werkstücks ist; und zeitgleiches Bearbeiten des Werkstück in axialer wie auch radialer Richtung relativ zur Längsachse des Lochs durch zeitgleiches Drehen des Schneidwerkzeug um die Drehachse, Bewegen des Schneidwerkzeugs in axialer Richtung und exzentrisches Bewegen des Schneidwerkzeugs um die Längsachse des Lochs.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei wenigstens eine Schicht einen faserverstärkten Werkstoff aufweist.
  24. Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Schneidkopf in Richtung der Drehachse betrachtet einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat.
  25. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Schneidwerkzeug wenigstens eine Schneidkante aufweist, die in Richtung der Drehachse betrachtet geradlinig, verdrillt oder gekrümmt ist.
  26. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Schneidwerkzeug einen mit dem Schaft verbundenen Senker aufweist.
  27. Verfahren zum Erzeugen eines Lochs in einem Verbundwerkstoff-Werkstück, das eine Oberfläche hat und im Wesentlichen aus wenigstens zwei Werkstoffschichten besteht, wobei das Loch eine Längsachse, einen ersten Durchmesser und eine Tiefe hat, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Schneidwerkzeugs mit einem Schaft, einem Schneidkopf und einer Drehachse, wobei der Schneidkopf einen zweiten Durchmesser hat, der wesentlich kleiner ist als der erste Durchmesser des Lochs, das erzeugt wird, wobei der Schaft einen dritten Durchmesser hat, der wesentlich kleiner ist als der zweite Durchmesser des Schneidkopfs, und wobei der Schneidkopf eine Höhe hat, die wesentlich kleiner ist als die Tiefe des Lochs, das erzeugt wird; Ausrichten des Schneidwerkzeugs so, dass die Drehachse des Schneidwerkzeugs im Wesentlichen orthogonal zur Oberfläche des Werkstücks ist; und Bearbeiten des Werkstücks in axialer wie auch radialer Richtung relativ zur Längsachse des Lochs durch Drehen des Schneidwerkzeug um die Drehachse, Bewegen des Schneidwerkzeugs in axialer Richtung und exzentrisches Bewegen des Schneidwerkzeug um die Längsachse des Lochs.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei wenigstens eine Schicht einen faserverstärkten Werkstoff aufweist.
  29. Verfahren nach Anspruch 27, wobei der Schneidkopf in Richtung der Drehachse betrachtet einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat.
  30. Verfahren nach Anspruch 27, wobei das Schneidwerkzeug wenigstens eine Schneidkante aufweist, die in Richtung der Drehachse betrachtet geradlinig, verdrillt oder gekrümmt ist.
  31. Verfahren nach Anspruch 27, wobei das Schneidwerkzeug einen mit dem Schaft verbundenen Senker aufweist.
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