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DE102020000844A1 - Tool for inner contouring of small holes - Google Patents

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Publication number
DE102020000844A1
DE102020000844A1 DE102020000844.5A DE102020000844A DE102020000844A1 DE 102020000844 A1 DE102020000844 A1 DE 102020000844A1 DE 102020000844 A DE102020000844 A DE 102020000844A DE 102020000844 A1 DE102020000844 A1 DE 102020000844A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tool
drill pipe
tool head
pipe
special
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020000844.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernhard Buse
Moritz Fuß
Maximilian Metzger
Hans Fuß
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bgtb Beratende Ges Fuer Tiefbohr und Zerspanungstechnik GmbH
Bgtb Beratende Gesellschaft Fuer Tiefbohr und Zerspanungstechnik GmbH
Original Assignee
Bgtb Beratende Ges Fuer Tiefbohr und Zerspanungstechnik GmbH
Bgtb Beratende Gesellschaft Fuer Tiefbohr und Zerspanungstechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bgtb Beratende Ges Fuer Tiefbohr und Zerspanungstechnik GmbH, Bgtb Beratende Gesellschaft Fuer Tiefbohr und Zerspanungstechnik GmbH filed Critical Bgtb Beratende Ges Fuer Tiefbohr und Zerspanungstechnik GmbH
Priority to DE102020000844.5A priority Critical patent/DE102020000844A1/en
Publication of DE102020000844A1 publication Critical patent/DE102020000844A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

Die technische Erfindung beschreibt ein Innenbearbeitungswerkzeug zum Konturieren von Bohrungen mit kleinen Durchmessern, welches zur Abstützung und Führung in der Bohrung ein spezielles umgreifendes Führungselement besitzt. Die Gesamtlänge des Werkzeugs ist durch ein in der Länge frei konfigurierbares Schubgestänge beliebig wählbar und es kann somit auch in großen Bohrtiefen innenbearbeitet werden. Das Werkzeug ermöglicht so das Einbringen von Kammern und Konturen in kleinen Durchgangsbohrungen von Bauteilen mit vergleichsweise großer Länge was bisher wirtschaftlich mit anderen Verfahren kaum möglich ist. Das Schubgestänge des Werkzeugs besteht aus einem Vierkantprofil mit abgerundeten Ecken, welches sich in dem umgebenden Bohrrohr abstützt. Dadurch ergeben sich Freiräume im Querschnitt, welche den Transport des Kühlschmierstoffs innerhalb des Gestänges zur Wirkstelle am Werkzeugkopf ermöglichen. Dadurch kann das Werkzeug auf Tiefbohrmaschinen mit äußerem Kühlschmierstoffzufluss aber auch auf anderen Bearbeitungsmaschinen wie z.B. Dreh- oder Fräszentren eingesetzt werden. Aufgrund der Abstützung des Werkzeugs unmittelbar vor Wirkstelle können vergleichsweise sehr gute Oberflächenqualitäten erwartet werden.The technical invention describes an internal machining tool for contouring bores with small diameters, which has a special encompassing guide element for support and guidance in the bore. The total length of the tool can be freely selected using a push rod that is freely configurable in length, and it can therefore also be machined inside at great drilling depths. In this way, the tool enables chambers and contours to be introduced into small through-holes in components with a comparatively long length, which has previously hardly been possible economically with other methods. The push rod of the tool consists of a square profile with rounded corners, which is supported in the surrounding drill pipe. This results in free spaces in the cross-section, which enable the cooling lubricant to be transported within the rod to the point of action on the tool head. This means that the tool can be used on deep drilling machines with an external coolant supply, but also on other processing machines such as turning or milling centers. Due to the support of the tool directly in front of the point of action, comparatively very good surface qualities can be expected.

Description

Die Erfindung umfasst einen Werkzeugkopf, das gemäß Anspruch 2 eine umgreifende Führungsleiste zur Abstützung in der Bohrungswand trägt. Durch das angeschlossene Sonderbohrrohr kann das Werkzeug mehrere Meter lang werden und somit in sehr hohen Bearbeitungstiefen arbeiten ( ).The invention comprises a tool head which, according to claim 2, carries an encompassing guide strip for support in the bore wall. Due to the connected special drill pipe, the tool can be several meters long and thus work at very high machining depths ( ).

Stand der TechnikState of the art

Es gibt für die Innenbearbeitung von Bohrungen viele verschiedene Werkzeuge. Die nicht selbst abgestützten Werkzeuge sind in ihrer Bearbeitungslänge deutlich eingeschränkt. Höhere Bearbeitungstiefen rufen aufgrund der geringen Stabilität des Werkzeugs und der fehlenden Abstützung deutliche Prozessschwingungen hervor, was zu nicht tolerierbaren Ergebnissen führt. Zum Erreichen von Bearbeitungstiefen bis L/D = max. 15 (Bohrungslänge /Bohrungsdurchmesser) werden auf Dreh und Fräsmaschinen recht aufwändige sog. Schwingungsgedämpfte Bohrstangen eingesetzt. Bei darüber hinausgehenden Tiefen ist eine Bearbeitung ohne Abstützung unüblich.There are many different tools for machining holes inside. The tools that are not supported by themselves are clearly limited in terms of their machining length. Due to the low stability of the tool and the lack of support, higher machining depths cause significant process vibrations, which leads to intolerable results. In order to achieve machining depths of up to L / D = max. 15 (bore length / bore diameter), very complex so-called vibration-damped boring bars are used on lathes and milling machines. Machining without support is unusual for depths beyond this.

Um höhere Bearbeitungstiefen zu ermöglichen, existieren auch bereits Werkzeuge, die sich in der Bohrungswand abstützen. Die bisher am Markt realisierten Lösungen sind jedoch wenn sie in großen Bohrtiefen bearbeiten sollen im Durchmesser auf ca. 30 - 40 mm beschränkt, da die zur Abstützung notwendigen Führungsleisten im Werkzeugkopf konstruktiv untergebracht werden müssen.In order to enable greater machining depths, tools already exist that are supported in the wall of the bore. The solutions that have been implemented on the market so far are, however, limited in diameter to approx. 30-40 mm if they are to be machined at great drilling depths, since the guide strips required for support must be structurally accommodated in the tool head.

Vorteile des neuen WerkzeuakonzeptsAdvantages of the new tool concept

Das dem Patentantrag zugrundeliegende Werkzeugkonzept ermöglicht das Innenbearbeiten von Bohrungen mit kleinem Durchmesser in hohen Bohrtiefen (z.B. L/D größer 150). Das Werkzeug selbst besitzt eine speziell gestaltete umgreifende Führungsleiste zur Abstützung in der Bohrung. Damit weist das Werkzeug hinsichtlich der Stabilität im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen zur Innenbearbeitung deutliche Vorteile auf.The tool concept on which the patent application is based enables the internal machining of bores with a small diameter at high drilling depths (e.g. L / D greater than 150). The tool itself has a specially designed encompassing guide bar for support in the bore. The tool thus has clear advantages in terms of stability compared to conventional tools for internal machining.

Durch die Anbindung des Sonderbohrrohrs wird die Bearbeitungstiefe bis zu mehreren Metern sowie die Versorgung der Wirkstelle mit einem Kühlmedium realisiert, was weitreichenden positiven Einfluss auf das Prozessergebnis hat.By connecting the special drill pipe, the machining depth of up to several meters and the supply of the active point with a cooling medium are achieved, which has a far-reaching positive influence on the process result.

Das gesamte Werkzeug ist für Bohrungen mit einem Durchmesser ab ca. 5 mm ausgelegt und unterschreitet damit herkömmliche am Markt erhältliche Werkzeuge um einen deutlichen Wert.The entire tool is designed for bores with a diameter of approx. 5 mm or more and is therefore well below conventional tools available on the market.

Claims (13)

Das Werkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Werkzeugkopf und einem Sonderbohrrohr besteht.The tool is characterized in that it consists of a tool head and a special drill pipe. Der Grundkörper des Werkzeugkopfs besitzt ein umgreifendes Element zur Aufnahme von Führungsleisten, das zur Befestigung geklemmt oder gelötet sein kann.The main body of the tool head has an encompassing element for receiving guide strips, which can be clamped or soldered for attachment. Das Werkzeug nach Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass es im oberen Teil durch Materialentnahme konstruktiv geschwächt ist, um sich elastisch verformen zu können.The tool after Claim 2 is characterized in that it is structurally weakened in the upper part by material removal in order to be able to deform elastically. Das Werkzeug nach Anspruch 2 und 3 besitzt ein Verbindungselement zwischen dem Werkzeugkopf zu einem Sonderbohrrohr.The tool after Claim 2 and 3 has a connection element between the tool head and a special drill pipe. Das Verbindungselement des Werkzeugkopfs nach Anspruch 4 ist mit einem ein Rohrgewinde zur form- und lagestabilen Verbindung mit dem Bohrrohr ausgeführt.The connecting element of the tool head according to Claim 4 is designed with a pipe thread for a dimensionally and positionally stable connection with the drill pipe. Das Sonderbohrohr besteht aus einem innenliegenden Vierkantstab mit abgerundeten oder gefasten Ecken in einem runden Bohrrohr.The special drilling pipe consists of an internal square bar with rounded or chamfered corners in a round drill pipe. Der im Bohrrohr liegenden Vierkantstab nach Anspruch 6 stützt sich mit den Ecken im Bohrrohr ab.The square rod lying in the drill pipe after Claim 6 supports itself with the corners in the drill pipe. Das nach Anspruch 6 ausgeführte Bohrrohr besitzt zur Anbindung des Werkzeugkopfes ein Rohrgewinde zur form- und lagestabilen Verbindung.That after Claim 6 Executed drill pipe has a pipe thread for the connection of the tool head for a dimensionally and positionally stable connection. Das nach Anspruch 6 ausgeführte Sonderbohrrohr ermöglicht über die im Querschnitt betrachtet freien Räume ein Kühlmedium nach vorne zu transportieren.That after Claim 6 The specially designed drill pipe enables a cooling medium to be transported to the front via the free spaces viewed in cross-section. Das Sonderbohrrohr nach Anspruch 6 lässt sich in großen Längen herstellen (mehrere Meter) und ermöglicht somit die Bearbeitung tiefer Bohrungen.The special drill pipe after Claim 6 can be produced in great lengths (several meters) and thus enables deep bores to be machined. Der nach Anspruch 6 ausgelegte Vierkantstab besitzt ein definiertes kugelförmiges oder auch angeschrägtes Ende, welches im Werkzeugkopf endet.The after Claim 6 designed square rod has a defined spherical or beveled end, which ends in the tool head. Der ausgeführte Werkzeugkopf nach Anspruch 2 weist im Inneren eine definierte Schräge auf.The executed tool head after Claim 2 has a defined slope inside. Das Werkzeug nach Anspruch 1-12 ist für den Einsatz auf Werkzeugmaschinen ausgelegtThe tool after Claim 1 - 12th is designed for use on machine tools
DE102020000844.5A 2020-02-10 2020-02-10 Tool for inner contouring of small holes Pending DE102020000844A1 (en)

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