DE102005060879A1

DE102005060879A1 - Werkzeugaufnahme, welche zur Erstellung von Gewindeausnehmungen ins volle Material mit einer Kühlmittelanlage ausgerüstet ist, die mit Gegenströmung arbeitet

Info

Publication number: DE102005060879A1
Application number: DE102005060879A
Authority: DE
Inventors: Felix 94405 Landau Leeb
Original assignee: LEEB MECHTHILDE
Current assignee: LEEB MECHTHILDE
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-06-21

Abstract

Werkzeugaufnahme, welche zur Erstellung von Gewindeausnehmungen in das volle Material mit entsprechendem Werkzeug (Bohrgewindefräser) bestückt ist, welches mit der Aufnahme drehfest verbunden ist, wobei dieses zugleich auch mit seinen Spannuten zu den vorgesehenen Düsen ausgerichtet ist und die Aufnahme mit einer inneren Kühlmitteldurchfuhr versehen ist, wobei zumindest ein Kühlmittelstrahl pro Spannut vorhanden ist, welcher aus einer Düse, die auf der Unterseite der Werkzeugaufnahme angebracht ist und durch die Bohrungen mit dem zentralen Innenkühlkanal in Verbindung steht, wobei die Düse in Drallrichtung der Spänenuten des jeweiligen Werkzeuges ausgerichtet ist und wobei das Werkzeug eine Ausrichtfläche beinhaltet, wobei die Werkzeugaufnahme in diesem Bereich eine Gewindeausnehmung mit Madenschraube aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugaufnahme nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Solche Werkzeugaufnahmen sind schon seit vielen Jahren bekannt (z.B. SK 45 oder HSK-A50). Dabei können bereits bei diesen Werkzeugaufnahmen Kühlmittel hindurchgeführt werden, jedoch mit dem Nachteil, dass dieses Kühlmittel, welches meist aus Bohrwasser besteht, entweder nur durch das eingesetzte Werkzeug (z.B. Bohrgewindefräser) oder zwischen der Werkzeugaufnahme und dem Werkzeugschaft hindurch geführt werden kann.
Dies erfüllt nicht die Problemlösung nach dem Patentanspruch 1, dass nämlich eine Gegenströmung im Bereich der anfallenden Späne beim Bohrvorgang in diesem Austrittsbereich (gleich Werkstückoberfläche) die Späne von der Umfangswandung der Spänenut, welche hier bei einem Bohrgewindefräser in Form des zu erzeugenden Gewindes besteht, von dieser ferngehalten werden, um hier eine zwangsläufige Beschädigung der Gewindezähne v.a. bei langspanenden Materialien zu vermeiden.
Die Beschädigung der gewindeerzeugenden Schneiden beim Bohrvorgang ergibt sich dadurch, dass sich die erzeugten Späne, bedingt durch die Fliehkraft, beim Abgang am Anfangsbohrlochbereich in der Umfangswandung der Spannut verklemmen, da diese bei einem Bohrgewindefräser in der Form des zu erzeugenden Gewindes erstellt ist, wobei es dann durch den fortschreitenden Eintauchvorgang des Werkzeuges zu der Beschädigung der Gewindezähne kommt, wenn sich die hier eingeklemmten Späne nicht vorzeitig aus dieser Keilöffnung lösen.

Bereits in der DE 102 36 802 C1 hat man diese Beschädigung der Gewindezähne beim Bohrvorgang zu vermeiden versucht, in dem die Gewindezähne in Treppenform erstellt sind, jedoch mit dem Ergebnis, dass es immer wieder zur Beschädigung der Gewindezähne kommt.

Selbst auch noch bei der DE 103 34 454 B3 , glaubte man dieses Problem dadurch zu lösen, in dem man den Fertigungsvorgang auf zwei Spannuten aufteilte. Dabei werden beim Bohrvorgang in der zweiten Spannut keine Späne erzeugt, um hier die zur Gewindeerzeugung notwendigen Gewindezähne beim Abgang der Späne nicht zu beschädigen.

Doch selbst diese Aufteilung erbrachte v.a. bei langspanenden Materialien nicht die gewünschte Lösung.

Aufgabenstellung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkzeugaufnahmen zu schaffen, bei denen beim Spanabfluss beim Bohrvorgang einer Gewindebohrung mit einem Bohrgewindefräser diese dort für die Erstellung der Gewindeausnehmung erforderlichen gewindeerzeugenden Schneiden durch einen Zirkularumlauf nicht beschädigt werden.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 mittels Düsen gelöst, welche am unteren Ende der Werkzeugaufnahme angebracht und über Bohrkanäle oder auch Leitungen mit der vorhandenen zentralen Kühlmittelversorgung verbunden sind und dann das dort unter großen Druck austretende Kühlmittel (Bohrwasser oder auch Pressluft) auf die Werkstückoberfläche im unmittelbaren Bereich des Späneaustritts auftrifft, wodurch die anfallenden Späne von den gewindeerzeugenden Schneiden ferngehalten werden und es somit zu keiner Beschädigung dieser kommt. Um bei tiefen Gewindausnehmungen denselben Zweck erreichen zu können, ist hier vorgeschlagen, mehrere Düsen pro Spannut anzubringen. Dabei sind alle Düsen in der jeweiligen Drallrichtung der Spannut ausgerichtet, um jeweils an der richtigen Stelle eine Gegenströmung mit ausreichender Wirkung zu erreichen. (Siehe hierzu 2 und 3–5).

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung ist anhand der 1–5 im Einzelnen beschrieben und in einem Maßstab von ca. 1:1 erstellt (Beispiel Bohrgewindefräser M10 × 2D).

1 zeigt eine schemenhaft dargestellte Werkzeugaufnahme.

2 zeigt den Schnitt A-A.

3–5 zeigen ein Werkzeug im Einsatz.

1 zeigt eine Werkzeugaufnahme (3), in welcher ein Bohrgewindefräser (8) verdrehsicher durch eine Madenschraube (10) gehalten wird. Dabei kann diese Madenschraube in Verbindung einer Fläche (9), welche in das Werkzeug eingebracht ist, auch gleich als Ausrichtfläche (Lage der Werkzeugschneiden bzw. der Spannuten) zu den Düsen (2–2b) wirken.
Über diese Düsen wird ein Kühlmittelstrahl (1) (Bohrwasser oder auch Press-luft) auf die Oberfläche (16) des Werkstückes (17) in vorbestimmter Spritzrichtung und mit entsprechend gleichmäßigem Abstand zur Spannut (7) des Werkzeuges mit hohem Druck gespritzt. Dabei ist die Düse über die Kühlmittelbohrungen (4–5) mit dem Kühlmittelhauptkanal (6) verbunden. Die Abdichtung der Bohrung (5) zur Umfangsfläche hin geschieht mittels einer Madenschraube (18). In den Kühlmittelhauptkanal ist ein Hohlkörper (13) eingebracht, welcher durch eine Madenschraube (14) drehfest gehalten ist und im Bereich der Kühlmittelbohrungen (5) auch mit diesen Bohrungen (5a) versehen ist. Dabei erfüllt dieser Hohlkörper den Zweck eines Tiefenanschlags (12) für das eingebrachte Werkzeug (8). Um nicht alle Kühlmittelbohrungen (5a) durch diesen Hohlkörper bohren zu müssen, können auch durch die Anbringung einer umlaufenden Nut (5c) alle Kühlmittelbohrungen (5) mit ausreichendem Kühlmittel versorgt werden.
2 zeigt die Werkzeugaufnahme im Schnittbereich A-A.
Dabei sind hier drei Düsen (2–2b) pro Werkzeugschneide (gleich pro Spannut) vorgesehen, wobei diese in etwa der Drallform der Spannut versetzt angebracht sind. Dies ist vorteilhaft, da die Spannut meist in Drallform von 25° gefertigt ist.
3–5 zeigen das Werkzeug im Einsatz.
3 das Werkzeug bei Anfang des Bohrvorgangs (gleich 1/3)
4 das Werkzeug in der Mitte des Bohrvorgangs (gleich 2/3)
5 das Werkzeug am Ende des Bohrvorgangs (gleich 3/3)

Claims

Werkzeugaufnahme, welche zur Erstellung von Gewindeausnehmungen ins volle Material mit entsprechendem Werkzeug (Bohrgewindefräser) bestückt ist, welches mit der Aufnahme drehfest verbunden ist, wobei dieses zugleich auch mit seinen Spannuten zu den vorgesehenen Düsen ausgerichtet ist und die Aufnahme mit einer inneren Kühlmitteldurchfuhr versehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kühlmittelstrahl (1) pro Spannut (7) vorhanden ist, welcher aus einer Düse (2), die auf der Unterseite der Werkzeugaufnahme (3) angebracht ist und durch die Bohrungen (4–5) mit dem zentralen Innenkühlkanal (6) in Verbindung steht, wobei die Düse in Drallrichtung der Spänenuten (7) des jeweiligen Werkzeuges (8) ausgerichtet ist und wobei das Werkzeug eine Ausrichtfläche (9) beinhaltet, wobei die Werkzeugaufnahme in diesem Bereich eine Gewindeausnehmung mit Madenschraube (10) aufweist.
Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausnehmung (11) im oberen Bereich der Aufnahme eingebracht ist und diese bis Ende Werkzeugsitz (12) reicht, wobei ihr Durchmessermaß das der Werkzeugaufnahme Ausnehmung überschreitet, wobei hier ein Hohlkörper (13) eingebracht ist, der im Bereich der Bohrungen (5) diese Bohrungen zumindest teilweise (5a) auch aufweist und eine Gewindeausnehmung mit Madenschraube (14) in der Umfangswandung (15) der Aufnahme eingebracht ist.
Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1–2 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen (2–2b) mit entsprechendem Kühlmittelstrahl (1) vorhanden sind, wobei diese, aus der Drallform der Spannut (7) des Werkzeuges (8) abgeleitet, versetzt und zugleich auf dem Einsatzbereich des Werkzeuges entsprechend geneigt. (3–5) angebracht sind.
Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1–3 dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (2–2b) aus Madenschrauben mit eingebrachter Bohrung bestehen.
Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1–4 dadurch gekennzeichnet, dass diese Aufnahme auch für andere Werkzeuge 1 verwendet werden kann.