EP0849043A1 - Process for deburring the cutting edges of a cutting tool - Google Patents

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EP0849043A1
EP0849043A1 EP96810884A EP96810884A EP0849043A1 EP 0849043 A1 EP0849043 A1 EP 0849043A1 EP 96810884 A EP96810884 A EP 96810884A EP 96810884 A EP96810884 A EP 96810884A EP 0849043 A1 EP0849043 A1 EP 0849043A1
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cutting
nozzles
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Thomas Nägelin
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Ernst Schaublin AG
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Ernst Schaublin AG
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    • B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/004—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor by means of a fluid jet

Definitions

  • the invention relates to a method for deburring the Cutting edges of a cutting tool.
  • a device for deburring the cutting edges of a cutting tool having an axis of rotation is also a device for deburring the cutting edges of a cutting tool having an axis of rotation.
  • the invention is therefore based on the object of a method of the type mentioned at the beginning with which the Cutting edges in a gentle way without damage or rounding can be deburred.
  • Another object of the invention is to provide a Device for deburring the cutting edges of an axis of rotation having cutting tool, such as one Router, a drill or a tap.
  • the task of being under high pressure by at least at least one nozzle directed liquid in the mold a liquid jet with one for cutting off the burrs sufficiently high speed on the cutting edges is directed.
  • the fluid pressure or the speed at which the Liquid jet hits the cutting tool directs depending on the material from which the cutting tool is made is made.
  • the cutting area is within the pressure range between about 50 and 1000 bar, whereby for most Materials such as Titanium 200 to 400 bar are sufficient.
  • One for deburring cutting tools with an axis of rotation suitable device comprises a clamping means for the temporary Clamping the cutting tool to be deburred and at least one arranged transversely to the axis of rotation and liquid-carrying directed towards the cutting tool Nozzle, the nozzles and / or the clamping means for Set up a rotary movement around the axis of rotation are.
  • a plurality of nozzles are preferably annular and preferred axially symmetrical with respect to the axis of rotation arranged.
  • the nozzles can all be in the same plane or be arranged on several levels. With an arrangement on several levels there may be an additional shortening the machining time when deburring.
  • At a particularly useful nozzle arrangement are the individual nozzles on the inner circumference of a liquid-carrying Ring.
  • 1 and 2 comprises a deburring device 10 for deburring the cutting edges 14 of a rotation axis z cutting tool 12, e.g. a tap made of titanium, a clamping head 16 for temporary Inclusion of the cutting tool 12 and an annular Spray device 18.
  • a deburring device 10 for deburring the cutting edges 14 of a rotation axis z cutting tool 12, e.g. a tap made of titanium, a clamping head 16 for temporary Inclusion of the cutting tool 12 and an annular Spray device 18.
  • the cutting tool 12 is in the clamping head via a shaft 13 16 clamped and can be rotated by a Clamping head around the axis of rotation z in a rotary movement be transferred.
  • the coaxial to the axis of rotation z Spray device 18 has an annular arrangement Channel 20, which is connected to a liquid via a high-pressure pump 22, preferably with water.
  • the pressure in channel 20, for example, to a value between 200 and set to 400 bar.
  • nozzles 26 From the inner wall 24 of the annular spray device 18 protrude nozzles 26.
  • the nozzles 26 connected to the channel 20 are on the axis of rotation z or on the cutting tool 12 directed and lie in a common plane E.
  • Pump 22 emerges from nozzles 26 at high speed a jet of liquid 28.
  • the water pressure and the inside diameter of the nozzles is preferred adjusted so that the liquid jet 28 is a laminar Shows flow behavior.
  • the clamping head 16 with the cutting tool 12 is around the Axis z set in rotation.
  • the ring-shaped spray device 18 is in the direction of the axis of rotation z between two End positions moved back and forth. The two end positions are selected so that the liquid jets 28 cover the entire Cover the length of the cutting edges 14.
  • liquid jets emerge from the nozzles 26 28 out and hit the Cutting tool 12.
  • the spray device 18 By oscillating movement of the spray device 18, for example with a frequency of 0.5 Hz, the area with the cutting edges 14 in for example, run over 3 to 5 cycles. Through the spray treatment with high pressure the burrs from the cutting edges severed.
  • the device shown in the drawing is suitable basically for deburring any cutting tools Size. However, are preferred on the inventive Device cutting tools in a range between Deburred about 1 and 40 mm shaft or tool diameter.

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Abstract

The method involves fitting the cutting tool bit (12) to a rotating mount (16) and positioning it inside a treatment chamber (10). High pressure fluid jets (28) are directed at the tool bit while it rotates. The jets remove any burrs without blunting the cutting edges. Water or oils can be used for the jets. The treatment chamber can be circular, with the jets (26) spaced around the circumference. Pressure levels for the jets are between 50 and 1000 bar depending on the material of the cutting tool. The jets can be set in different planes to cover the length of the cutting edge of the tool.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgraten der Schneidkanten eines Schneidwerkzeuges. Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Vorrichtung zum Entgraten der Schneidkanten eines eine Rotationsachse aufweisenden Schneidwerkzeuges.The invention relates to a method for deburring the Cutting edges of a cutting tool. Within the scope of the invention there is also a device for deburring the cutting edges of a cutting tool having an axis of rotation.

Bei der Herstellung von Schneidwerkzeugen bildet sich beim Uebergang von bearbeiteten zu unbearbeiteten Flachen jeweils ein Grat. Diese Grate müssen vor dem ersten Einsatz des Schneidwerkzeuges entfernt werden. Zum Entgraten ist es bekannt, die Schneidkanten durch Schleifen, Bürsten oder andere mechanische Abtragverfahren nachzubearbeiten. Es sind auch Polierverfahren bekannt, bei denen die Entfernung der Grate auf elektrolytischem Weg erfolgt.In the manufacture of cutting tools, the Transition from machined to unprocessed surfaces a ridge. These ridges must be used before using the Cutting tool can be removed. For deburring it is known the cutting edges by grinding, brushing or others rework mechanical removal processes. There are also known polishing processes in which the removal of the Burrs are done electrolytically.

Bei den Entgratungsverfahren nach dem Stand der Technik hat sich als nachteilig erwiesen, dass sowohl das mechanische als auch das elektrolytische Entgraten zu einem mehr oder weniger starken Abrunden der Schneidkanten und damit zu einem Verlust an Schneidqualität der so nachbearbeiteten Schneidwerkzeuge führt.In the deburring process according to the state of the art proved to be disadvantageous that both the mechanical as well as electrolytic deburring to a more or less sharp rounding of the cutting edges and thus too a loss of cutting quality of the post-processed Cutting tools leads.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die Schneidkanten auf eine schonende Weise ohne Beschädigung oder Abrundung entgratet werden können.The invention is therefore based on the object of a method of the type mentioned at the beginning with which the Cutting edges in a gentle way without damage or rounding can be deburred.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Entgraten der Schneidkanten eines eine Rotationsachse aufweisenden Schneidwerkzeuges, wie z.B. eines Fräsers, eines Bohrers oder eines Gewindeschneiders. Another object of the invention is to provide a Device for deburring the cutting edges of an axis of rotation having cutting tool, such as one Router, a drill or a tap.

Bezüglich des Verfahrens führt zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe, dass eine unter hohem Druck durch wenigstens eine Düse geleitete Flüssigkeit in der Form wenigstens eines Flüssigkeitsstrahls mit einer zum Abtrennen der Grate ausreichend hohen Geschwindigkeit auf die Schneidkanten geleitet wird.With regard to the method leads to the solution according to the invention the task of being under high pressure by at least at least one nozzle directed liquid in the mold a liquid jet with one for cutting off the burrs sufficiently high speed on the cutting edges is directed.

Es hat sich gezeigt, dass das Entgraten durch die Hochdruckstrahlung mit einer Flüssigkeit zu einem schonenden Entgraten ohne Verletzung oder Abrundung der Schneidkanten führt. Als Flüssigkeit wird bevorzugt Wasser verwendet, wobei je nach Eigenschaft der zu bearbeitenden Werkstoffe auch andere Flüssigkeiten wie z.B. Oel eingesetzt werden können.It has been shown that the deburring by the high pressure radiation with a liquid for gentle deburring leads without injury or rounding of the cutting edges. Water is preferably used as the liquid, with each depending on the properties of the materials to be processed also others Liquids such as Oil can be used.

Der Flüssigkeitsdruck bzw. die Geschwindigkeit, mit der der Flüssigkeitsstrahl auf das Schneidwerkzeug auftrifft, richtet sich nach dem Werkstoff, aus welchem das Schneidwerkzeug gefertigt ist. Für die üblicherweise aus metallischen Werkstoffen hergestellten Schneidwerkzeuge liegt der Druckbereich zwischen etwa 50 und 1000 bar, wobei für die meisten Werkstoffe wie z.B. Titan 200 bis 400 bar ausreichend sind.The fluid pressure or the speed at which the Liquid jet hits the cutting tool, directs depending on the material from which the cutting tool is made is made. For those usually made of metallic materials The cutting area is within the pressure range between about 50 and 1000 bar, whereby for most Materials such as Titanium 200 to 400 bar are sufficient.

Um ein vollständiges Entgraten zu erwirken, bewegen sich die Flüssigkeitsstrahlen und die Schneidkanten in wenigstens einer Richtung relativ zueinander. Bei Werkzeugen mit einer Rotationsachse ist es zudem zweckmässig, wenn das Schneidwerkzeug eine Rotationsbewegung ausführt und die Flüssigkeitsstrahlen quer, vorzugsweise im wesentlichen senkrecht, zur Rotationsachse geführt werden.To achieve a complete deburring, they move Liquid jets and the cutting edges in at least one direction relative to each other. For tools with one Rotation axis, it is also useful if the cutting tool performs a rotational movement and the liquid jets transversely, preferably essentially vertically, be guided to the axis of rotation.

Eine zum Entgraten von Schneidwerkzeugen mit Rotationsachse geeignete Vorrichtung umfasst ein Einspannmittel zum vorübergehenden Einspannen des zu entgratenden Schneidwerkzeuges sowie wenigstens eine quer zur Rotationsachse angeordnete und auf das Schneidwerkzeug gerichtete flüssigkeitsführende Düse, wobei die Düsen und/oder das Einspannmittel zum Ausführen einer Drehbewegung um die Rotationsachse eingerichtet sind.One for deburring cutting tools with an axis of rotation suitable device comprises a clamping means for the temporary Clamping the cutting tool to be deburred and at least one arranged transversely to the axis of rotation and liquid-carrying directed towards the cutting tool Nozzle, the nozzles and / or the clamping means for Set up a rotary movement around the axis of rotation are.

Bevorzugt sind eine Vielzahl von Düsen ringförmig und vorzugsweise axialsymmetrisch bezüglich der Rotationsachse angeordnet. Die Düsen können alle in der gleichen Ebene oder auf mehrere Ebenen verteilt angeordnet sein. Bei einer Anordnung auf mehreren Ebenen kann sich eine zusätzliche Verkürzung der Bearbeitungszeit beim Entgraten ergeben. Bei einer besonders zweckmässigen Düsenanordnung befinden sich die einzelnen Düsen am inneren Umfang eines flüssigkeitsführenden Ringes.A plurality of nozzles are preferably annular and preferred axially symmetrical with respect to the axis of rotation arranged. The nozzles can all be in the same plane or be arranged on several levels. With an arrangement on several levels there may be an additional shortening the machining time when deburring. At a particularly useful nozzle arrangement are the individual nozzles on the inner circumference of a liquid-carrying Ring.

Zum vollständigen und gleichmässigen Entgraten eines Schneidwerkzeuges hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Düsen und/oder das Einspannmittel in Richtung der Rotationsachse relativ zueinander bewegbar sind. Eine oszillierende Bewegung der Düsen und/oder des Einspannmittels mit einer Frequenz von etwa 0,1 bis 10 Hz, insbesondere 0,5 bis etwa 2 Hz, dürfte für die meisten Materialien den bevorzugten Bereich darstellen.For complete and even deburring of one Cutting tool has proven to be particularly advantageous if the nozzles and / or the clamping device in Direction of the axis of rotation movable relative to each other are. An oscillating movement of the nozzles and / or the Clamping means with a frequency of approximately 0.1 to 10 Hz, especially 0.5 to about 2 Hz, is likely for most materials represent the preferred area.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in

- Fig. 1
eine Draufsicht auf eine Entgratungsvorrichtung;
- Fig. 2
einen Schnitt durch die Vorrichtung von Fig. 1 nach deren Linie I-I.
Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing; this shows schematically in
- Fig. 1
a plan view of a deburring device;
- Fig. 2
a section through the device of Fig. 1 along the line II.

Gemäss Fig. 1 und 2 umfasst eine Entgratungsvorrichtung 10 zum Entgraten der Schneidkanten 14 eines eine Rotationsachse z aufweisenden Schneidwerkzeuges 12, z.B. ein Gewindeschneider aus Titan, einen Einspannkopf 16 zur zeitweiligen Aufnahme des Schneidwerkzeugs 12 sowie eine ringförmige Sprüheinrichtung 18.1 and 2 comprises a deburring device 10 for deburring the cutting edges 14 of a rotation axis z cutting tool 12, e.g. a tap made of titanium, a clamping head 16 for temporary Inclusion of the cutting tool 12 and an annular Spray device 18.

Das Schneidwerkzeug 12 ist über einen Schaft 13 im Einspannkopf 16 eingespannt und kann über eine Rotationsbewegung des Einspannkopfes um die Rotationsachse z in eine Drehbewegung versetzt werden. Die koaxial zur Rotationsachse z angeordnete Sprüheinrichtung 18 weist einen ringförmig angeordneten Kanal 20 auf, der über eine Hochdruckpumpe 22 mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise mit Wasser, versorgt wird. Der Druck im Kanal 20 wird beispielsweise auf einen Wert zwischen 200 und 400 bar eingestellt.The cutting tool 12 is in the clamping head via a shaft 13 16 clamped and can be rotated by a Clamping head around the axis of rotation z in a rotary movement be transferred. The coaxial to the axis of rotation z Spray device 18 has an annular arrangement Channel 20, which is connected to a liquid via a high-pressure pump 22, preferably with water. The pressure in channel 20, for example, to a value between 200 and set to 400 bar.

Von der Innenwand 24 der ringförmigen Sprüheinrichtung 18 ragen Düsen 26 ab. Die mit dem Kanal 20 verbundenen Düsen 26 sind auf die Rotationsachse z bzw. auf das Schneidwerkzeug 12 gerichtet und liegen in einer gemeinsamen Ebene E. Beieingeschalteter Pumpe 22 tritt aus den Düsen 26 mit hoher Geschwindigkeit ein Flüssigkeitsstrahl 28 aus. Der Wasserdruck und der Innendurchmesser der Düsen wird hierbei bevorzugt so eingestellt, dass der Flüssigkeitsstrahl 28 ein laminares Strömungsverhalten zeigt.From the inner wall 24 of the annular spray device 18 protrude nozzles 26. The nozzles 26 connected to the channel 20 are on the axis of rotation z or on the cutting tool 12 directed and lie in a common plane E. Pump 22 emerges from nozzles 26 at high speed a jet of liquid 28. The water pressure and the inside diameter of the nozzles is preferred adjusted so that the liquid jet 28 is a laminar Shows flow behavior.

Die Funktionsweise der Entgratungsvorrichtung wird nachstehend anhand von Fig. 2 näher erläutert.The operation of the deburring device is shown below explained in more detail with reference to FIG. 2.

Der Einspannkopf 16 mit dem Schneidwerkzeug 12 wird um die Achse z in Rotation versetzt. Die ringförmige Sprüheinrichtung 18 wird in Richtung der Rotationsachse z zwischen zwei Endstellungen hin und her bewegt. Die beiden Endstellungen sind so gewahlt, dass die Flüssigkeitsstrahlen 28 die gesamte Länge der Schneidkanten 14 überstreichen. Nach dem Einschalten der Pumpe 22 treten aus den Düsen 26 Flüssigkeitsstrahlen 28 aus und treffen mit hoher Geschwindigkeit auf das Schneidwerkzeug 12. Durch oszillierende Bewegung der Sprüheinrichtung 18, die beispielsweise mit einer Frequenz von 0,5 Hz erfolgt, wird der Bereich mit den Schneidkanten 14 in beispielsweise 3 bis 5 Zyklen überfahren. Durch die Sprühbehandlung mit Hochdruck werden die Grate von den Schneidkanten abgetrennt.The clamping head 16 with the cutting tool 12 is around the Axis z set in rotation. The ring-shaped spray device 18 is in the direction of the axis of rotation z between two End positions moved back and forth. The two end positions are selected so that the liquid jets 28 cover the entire Cover the length of the cutting edges 14. After turning on the pump 22, liquid jets emerge from the nozzles 26 28 out and hit the Cutting tool 12. By oscillating movement of the spray device 18, for example with a frequency of 0.5 Hz, the area with the cutting edges 14 in for example, run over 3 to 5 cycles. Through the spray treatment with high pressure the burrs from the cutting edges severed.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung eignet sich grundsätzlich für die Entgratung von Schneidwerkzeugen beliebiger Grösse. Bevorzugt werden jedoch auf der erfindungsgemässen Vorrichtung Schneidwerkzeuge in einem Bereich zwischen etwa 1 und 40 mm Schaft- bzw. Werkzeugdurchmesser entgratet.The device shown in the drawing is suitable basically for deburring any cutting tools Size. However, are preferred on the inventive Device cutting tools in a range between Deburred about 1 and 40 mm shaft or tool diameter.

Claims (10)

Verfahren zum Entgraten der Schneidkanten (14) eines Schneidwerkzeuges (12),
dadurch gekennzeichnet, dass eine unter hohem Druck durch wenigstens eine Düse (26) geleitete Flüssigkeit in der Form wenigstens eines Flüssigkeitsstrahls (28) mit einer zum Abtrennen der Grate ausreichend hohen Geschwindigkeit auf die Schneidkanten geleitet wird. Method for deburring the cutting edges (14) of a cutting tool (12),
characterized in that a liquid passed under high pressure through at least one nozzle (26) in the form of at least one liquid jet (28) is directed onto the cutting edges at a speed which is sufficiently high to separate the burrs. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit Wasser verwendet wird.A method according to claim 1, characterized in that water is used as the liquid. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit mit einem Druck von 50 bis 1000 bar, vorzugsweise 200 bis 400 bar, durch die Düsen geleitet wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the liquid is at a pressure of 50 to 1000 bar, preferably 200 to 400 bar, through the nozzles is directed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Flüssigkeitsstrahlen (28) und die Schneidkanten (14) in wenigstens einer Richtung relativ zueinander bewegen.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the liquid jets (28) and the cutting edges (14) in at least one direction move relative to each other. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (12) eine Rotationsbewegung ausführt und die Flüssigkeitsstrahlen (28) quer, vorzugsweise im wesentlichen senkrecht, zur Rotationsachse (z) geführt werden.A method according to claim 4, characterized in that the cutting tool (12) has a rotational movement executes and the liquid jets (28) transversely, preferably essentially perpendicular to the axis of rotation (z) are performed. Vorrichtung zum Entgraten der Schneidkanten (14) eines eine Rotationsachse (z) aufweisenden Schneidwerkzeuges (12), gekennzeichnet durch ein Einspannmittel (16) zum vorübergehenden Einspannen des zu entgratenden Schneidwerkzeuges (12) sowie wenigstens eine quer zur Rotationsachse (z) angeordnete und auf das Schneidwerkzeug (12) gerichtete flüssigkeitsführende Düse (26), wobei die Düsen (26) und/oder das Einspannmittel (16) zum Ausführen einer Drehbewegung um die Rotationsachse (z) eingerichtet sind.Device for deburring the cutting edges (14) of a a cutting tool having an axis of rotation (z) (12), characterized by a clamping means (16) for temporary clamping of the burr to be deburred Cutting tool (12) and at least one transverse to Rotation axis (z) arranged and on the cutting tool (12) directional liquid-carrying nozzle (26), the nozzles (26) and / or the clamping means (16) for rotating around the axis of rotation (z) are set up. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Düsen (26) ringförmig, vorzugsweise in einer oder mehreren Ebenen (E), angeordnet sind.Apparatus according to claim 6, characterized in that a plurality of nozzles (26) are annular, preferably arranged in one or more levels (E) are. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennnzeichnet, dass die Düsen (26) am inneren Umfang (24) eines flüssigkeitsführenden Ringes (18) angeordnet sind.Device according to claim 7, characterized in that that the nozzles (26) on the inner circumference (24) of a liquid-carrying Ring (18) are arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (26) und/oder das Einspannmittel (16) in Richtung der Rotationsachse (z) relativ zueinander bewegbar sind.Device according to one of claims 6 to 8, characterized characterized in that the nozzles (26) and / or the clamping means (16) in the direction of the axis of rotation (z) are movable relative to each other. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspannmittel (16) und/oder die Düsen (26) mit einer Oszillationsfrequenz von 0,1 bis 10 Hz, vorzugsweise 0,5 bis 2 Hz, relativ zueinander bewegbar sind.Apparatus according to claim 9, characterized in that the clamping means (16) and / or the nozzles (26) with an oscillation frequency of 0.1 to 10 Hz, preferably 0.5 to 2 Hz, movable relative to each other are.
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