DE3124532A1

DE3124532A1 - Bohrwerkzeug

Info

Publication number: DE3124532A1
Application number: DE19813124532
Authority: DE
Inventors: Jose New Bedford Martins
Original assignee: Gulf and Western Manufacturing Co
Current assignee: Gulf and Western Manufacturing Co
Priority date: 1980-07-01
Filing date: 1981-06-23
Publication date: 1982-05-19
Also published as: GB2078571A; US4340327A; CA1150984A; FR2485969A1; JPS5715607A

Description

Anmelderin: GuIf & Western Manufacturing Company, Southfield, USA

Bohrwerkzeug

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug, insbesondere ein Hartmetall-Bohrwerkzeug mit zwei, an einem Träger angeordneten Schneidplatten.

Bei Bohrwerkzeugen ist es bekannt, einen Zentrierbohrer mit Schneidplatten zu kombinieren, um sich in radialer Richtung erstreckende Schneidkanten zu bilden, die in axialer Richtung hinter der Spitze des Zentrierbohrers angeordnet sind. Eine derartige Kombination ist vorteilhaft für Bohrarbeiten an Metallen verwendbar, wenn der Zentrierbohrer aus Schnellarbeitsstahl hergestellt ist und wenn die Schneidplatten aus einem Hartmetall wie Wolframkarbid bestehen. Der Bohrer aus.Schnellarbeitsstahl ermöglicht eine Durchdringung des Zentrums der Bohrung und eine Führung während des Bohrvorgangs. Eine Lokalisierung der Schneidkanten axial nach außen von der Achse des Bohrers ergibt ein optimales Schneidvermögen (US-PS 2 294 969) . Ein Bohrer und der Träger für dessen Komponenten, die entsprechend dem Anmeldungs gegenstand ausgebildet sind, ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Kombination eines Spiralbohrers aus Schnellarbeitsstahl und Schneidplatten aus Wolframkarbid verwendbar, weshalb die folgende Beschreibung sich auf eine derartige Ausführungsform bezieht. Die Erfindung ist jedoch auch auf andere Ausführungsformen anwendbar, so daß sie nicht auf diesen bevorzugten Verwendungsfall beschränkt ist.

Es ist ferner bereits bekannt, ein Bohrwerkzeug mit einem Träger zu verwenden, an dem ein Zentrierbohrer und Schneidplatten mit sich in radialer Richtung erstreckenden Schneidkanten entfernbar ange-

ordnet sind, um einen Austausch oder ein Schärfen der Schneidkanten zu vereinfachen (US-PS 1 499 584 und 3 712 753).

Bei den bekannten Konstruktionen von Bohrwerkzeugen mit einem entfernbaren Zentrierbohrer und entfernbaren Schneidplatten bestehen jedoch eine Reihe von Schwierigkeiten. Beispielsweise muß eine beträchtliche Kraft auf die sich in radialer Richtung erstreckenden Schneidplatten in einer Richtung quer zu der Werkzeugachse während eines Bohrvorgangs ausgeübt werden, wodurch die Eindrdngungsrate und damit die Bohrgeschwindigkeit begrenzt werden, teilweise aufgrund der Ausbildung des Trägers für die sich in radialer Richtung erstreckenden Schneidplatten. Bekannte Träger ermöglichen nicht eine Optimierung der Schneidgeschwindigkeit im Hinblick auf Schneideigenschaften der Materialien der Bohrerteile, oder es ist eine verhältnismäßig komplizierte Trägerausbildung erforderlich, für die besondere Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden müssen, so daß der Bohrer oder der Träger verhältnismäßig teuer sind. Ein anderer, die Schneidgeschwindigkeit beeinflußender Umstand ist darin zu sehen, daß das Wärmeableitvermögen während des Bohrens teilweise von dem Abtransport von Spänen entlang dem Bohrwerkzeug abhängig ist. Bekannte Träger für gewisse Kombinationen der erwähnten Art weisen Abweichungen von Standard-Spiralbohrern auf, deren spiralförmige Teile sich entlang dem Bohrer erstrecken, und die einen Durchmesser aufweisen, der gleich dem gebohlten Loch ist. Deshalb erfolgt die Entfernung von Spänen durch eine Bewegung der Späne entlang den spiralförmigen Nuten und den dazwischen vorragenden Teilen. Eine derartige spiralförmige Nut bildet zusammen mit der Oberfläche eines zu bohrenden Lochs einen Transportweg zur Entfernung von Spänen, der einen kleinen Querschnitt hat und länger als der axiale Abstand zwischen dem schneidenen Ende und der Stelle der Abgabe der Späne ist. Deshalb müssen die heißen Späne entlang eines langen, spiralförmigen Transportwegs mit kleinem Querschnitt transportiert werden, so daß die Wärmeableitung verhältnismäßig schlecht ist. Da die stärkste Erhitzung am schneidenden Teil erfolgt, wird dadurch die Lebensdauer der Schneidkanten beeinträchtigt. Deshalb wird die Lebensdauer der Schneidkanten weiter dadurch verringert, daß eine besonders starke Erhitzung am schneidenden Teil erfolgt, was im Ergebnis auf den zu langen Transportweg für die Späne zurückzuführen ist.

Um Nachteile aufgrund zu hoher Temperaturen am schneidenden Ende des Bohrwerkzeugs durch gelegentliche Zufuhr eines kühlenden Schmiermittels möglichst weitgehend zu vermeiden, ist es entweder erforderlich, vor der Zuführung des Schmiermittels in das gebohrte Loch den Bohrer zurückzuziehen, oder Schmiermittel in den Nutenbereich des Bohrers und entlang dem Umfang des Lochs während des Bohrvorgangs zuzuführen. Ein Nachteil der ersten Möglichkeit besteht darin, daß während der Schmiermittelzufuhr keine Bearbeitung erfolgen kann, während im zweiten Falle nur eine zu geringe Schmiermittelmenge zugeführt werden kann, weil das Schmiermittel von den Spänen in den Nuten aufgenommen wird, so daß es nach außen entlang den Nuten zurückfließt, bevor es das schneidende Ende erreicht.

Ferner kann bei Verwendung derartig kombinierter Bohrwerkzeuge eine beträchtliche Zeit während eines Bohrvorgangs verloren gehen, weil der Bohrer entfernt werden muß, die Schneidplatten ausgewechselt oder geschärft werden müssen, so daß eine erneute Montage erforderlich ist bevor der Bohrvorgang fortgesetzt werden kann. Ferner können durch die Entfernung und den Austausch von Schneidplatten beträchtliche Kosten verursacht werden, wenn diese nur eine einzige nutzbare Schneidkante aufweisen, die in gewissen Fällen so stark beschädigt werden kann, daß sie nicht mehr geschärft werden kann. Dies ist insbesondere bei Schneidplatten aus Hartmetall wie Wolframkarbid der Fall, die extrem spröde sind. Wenn die einzige Schneidkante beschädigt wird, muß deshalb die betreffende Schneidplatte ausgewechselt werden, oder der gesamte Bohrer muß ausgewechselt werden, wenn die Schneidplatte dauerhaft an dem Träger befestigt ist. Die erwähnten Eigenschaften erhöhen deshalb die Werkzeugkosten und die Zeit, die zur Durchführung eines bestimmten Bohrvorgangs erforderlich ist, so daß dadurch in vielen Fällen die Piers te llungskos ten beträchtlich erhöht werden können.

Durch die Erfindung wurde ein verbesserter Träger für die zum Schneiden dienenden Komponenten geschaffen, sowie ein verbessertes Bohrwerkzeug, bei dem die Vorteile der Kombination von Spiralbohrer und Schneidplatten beibehalten werden können, während die Nachteile bekannter Werkzeuge dieser Art weitgehend vermieden werden können. Der Träger besteht aus einem länglichen Glied mit dia-.metral gegenüberliegenden linearen Kanälen, die sich in axialer

Richtung erstrecken. Die Kanäle bilden einen gradlinigen Transportweg für Späne mit einem optimalen Querschnitt, so daß die Wärmeableitung durch Begünstigung des Transports der Späne verbessert und der Zutritt von Luft zu dem schneidenden Ende des Bohrers ermöglicht wird. Vorzugsweise sind die Eintrittsenden der Kanäle mit relativ zu der Achse des Trägers geneigten Oberflächen versehen, um die Bewegung der Späne in die Kanäle während eines Bohrvorgangs zu begünstigen. Ferner ist der Trager mit einem axialen Kanal am Bearbeitungsende versehen, welcher entfernbar einen Spiralbohrer trägt. Jeder der Kanäle trägt eine Schneidplatte, deren Schneidkante sich in radialer Richtung nach außen von dem Spiralbohrer erstreckt. Die Schneidplatten sind entfernbar an dem Träger in Eingriff mit einer Stützfläche in dem betreffenden Kanal angeordnet, wobei die Schneidkante eng angrenzend an die Endfläche des Trägers angeordnet ist, um eine optimale Struktur im Hinblick auf das Abstützen der Schneidplatten gegen Kräfte zu erzielen, die während eines Bohrvorgangs ausgeübt werden. Die Stützeinrichtung ist einfach ausgebildet und ermöglicht eine genaue Positionierung und Stabilisation der Schneidkante relativ zu der Achse des Werkzeugs und zu dem Zentrierbohrer. Vorzugsweise ist der Träger mit Schmiermittelkanälen versehen, die sich durch diesen erstrecken, und sich zu der Endfläche öffnen, so daß Schmiermittel direkt dem Werkstück zugeführt werden kann, ohne daß das Bohrwerkzeug aus dem zu bohrenden Loch entfernt werden muß.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung' weisen die Schneidplatten mit den radial verlaufenden Schneidkanten eine Anzahl von angrenzenden Schneidkanten auf, die einzeln und wahlweise in die Schneidlage verstellt werden können. Deshalb ist bei Beschädigung einer Schneidkante an einer Schneidplatte kein Auswechseln der Schneidplatte erforderlich, sondern lediglich ein Verstellen einer anderen Schneidkante in die Schneidlage. Ferner ist bei dem bevorzugten Bohrwerkzeug der Spiralbohrer ein Standard-Bohrer aus Sehnellarbeitsstahl mit schraubenförmigen Nuten , und die Schneidplatten bestehen aus einer Hartmetallegierung wie Wolframkarbid und sind an dem Träger derart angeordnet, daß sie sich radial in eine entsprechende Nut des Spiralbohrers erstrecken, wodurch sich ein verbesserter Schutz der radial inneren Enden der Schneidplatten ergeben, welche im Hinblich auf die

radiale Anordnung der Schneidkanten am schwächsten sind. Diese erwünschte Relativlage zwischen den radial inneren Enden der Schneidplatten und dem Spiralbohrer wird vorteilhafterweise erzielt, ohne daß eine Spezialkonstruktion für den Spiralbohrer erforderlich ist, wodurch die Wirtschaftlichkeit im Hinblick auf die Herstellung des Werkzeugs und den Austausch des Zentrierbohrers weiter erhöht wird. Ferner stehen die Schneidplatten vorzugsweise in Eingriff mit Schultern an einer Ausnehmung in den Wänden der Kanäle des Trägers, um eine Positionierung der Schneidkante zu bewirken , und um die Stabilität der Schneidkante in der Schneidlage zu erzielen. Die Ausnehmung ermöglicht neben der gewünschten Positionierung der Schneidplatte eine konstruktiv einfache Abstützung und Halterung, wobei eine optimale Querschnittsfläche am Eintrittsende der Kanäle für den Eintritt von Spänen aufrechterhalten werden kann.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Bohrwerkzeug der eingangs genannten Art unter möglichst weitgehender Vermeidung der genannten Nachteile und Schwierigkeiten derart zu verbessern, daß eine verbesserte Halterung des an dem Träger entfernbar befestigten Zentrierbohrers und der beiden entfernbaren Schneidplatten mit sich radial nach außen erstreckenden Schneidkanten erzielt werden kann. Ferner soll der Träger eine verbesserte Struktur im Hinblick auf das Abstützen der daran angeordneten Schneidplatten aufweisen. Der Träger soll insbesondere eine verbesserte Entfernung von Spänen und eine verbesserte Wärmeableitung von dem schneidenden Teil des Werkzeugs ermöglichen, also von der Spitze des Zentrierbohrers und von den Schneidplatten. Ferner soll der Träger eine möglichst einfache Konstruktion im Hinblick auf die Anordnung, die Halterung und die Positionierung der Schneidplatten aufweisen. Der Träger soll die Zufuhr von kühlendem Schmiermittel direkt zu dem Bearbeitungsbereich ermöglichen, in dem der Zentrierbohrer und die Schneidkanten angreifen. Ferner soll ein verbessertes Bohrwerkzeug geschaffen werden, dessen Träger zur entfernbaren Halterung eines Zentrierbohrers aus Schnellarbeitsstahl und zur entfernbaren Halterung von zwei Schneidplatten aus einer Hartmetallegierung dient, deren Schneidkanten sich radial nach außen von dem Zentrierbohrer erstrecken. Bei dem Schneidwerkzeug soll jede der Schneidplatten eine Anzahl von getrennten Schneidkanten aufweisen, die jeweils in die Schneidlage verstellbar sind,

und es soll ein Eingriff mit dem Träger erfolgen, um eine strukturelle Integrität im Hinblick auf die Abstützung der Schneidplatten und eine genaue Positionierung der ausgewählten Schneidkanten zu erzielen. Ferner sollen die Ausfallzeiten des Bohrwerkzeugs bei einem Bohrvorgang möglichst weitgehend verringert werden, und das Bohrwerkzeug soll konstruktiv einfach ausgebildet und wirtschaftlich herstellbar und einsetzbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der tJnteransprüche.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils, eines Trägers für ein Bohrwerkzeug gemäß der Erfindung,· sowie eines Zentrierbohrers und von daran befestictbaren Schneidplatten;
eine Seitenansicht des Trägers; eine Draufsicht auf einen Teile des Trägers in Fig. 2; eine teilweise im Schnitt dargestellte Endansicht des Trägers bei Betrachtung von rechts nach links in Fig.2; einen Spiralbohrer, der entfernbar an dem Träger befestigbar ist;

eine Ansicht einer Schneidplatte, die entfernbar an dem Träger befestigbar ist;

Fig. 7 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht der Schneidplatte in Fig. 6;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Trägers entsprechend Fig. 1, an dem der Spiralbohrer und die Schneidplatten angeordnet sind; ·

Fig. 9 eine Draufsicht auf das Bohrwerkzeug; Fig. 10 eine Seitenansicht eines Teils des Bohrwerkzeugs; und Fig. 11 eine Endansicht des Bohrwerkzeugs.

Bei dem in Fig. 1 - 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Bohrwerkzeugs gemäß der Erfindung ist ein Träger 10 vorgesehen, der eine entfernbare Halterung eines Zentrierbohrers 12 und von zwei Schneidplatten 14 ermöglicht. Der Träger 10 weist eine Achse A auf und weist einen koaxialen Halterungsteil 16 und einen ko-

axialen Körperteil 18 auf. Der Halterungsteil 16 ist zylindrisch ausgebildet und mit einer ebenen Fläche 20 versehen, um die Befestigung des Werkzeugs auf einer Werkzeugmaschine zu ermöglichen. Der Körperteil 18 erstreckt sich nach vorne von dem Halterungsteil 16 und hat ein inneres Ende 22 angrenzend an den Halterungsteil 16 sowie ein äußeres Ende 24, das äußere Endflächen 26 aufweist. Das innere Ende 22 ist zylindrisch ausgebildet und besitzt einen kleineren, größeren oder denselben Durchmesser wie der Halterungsteil 16. Der Körperteil 18 weist sich in axialer Richtung, erstreckende äußere Oberflächenteile 18a zwischen dem inneren Ende 22 und dem äußeren Ende 24 auf, welche einen kreisförmigen Umriß und einen Radius aufweisen, der demjenigen des inneren Endes 22 entspricht.

Der Körperteil 18 weist zwei diametral gegenüberliegende Kanäle 2 8 auf, die sich axial nach innen von den Endflächen 26 parallel zu der Achse A erstrecken. Jeder Kanal 2 8 weist eine entsprechende erste ebene Wand 30 und eine entsprechende zweite ebene Wand 32 auf, welche Wände 30 und 32 jeden Kanals sich in radialer Richtung der Achse A und in axialer Richtung des Körperteils von dem äußeren Ende 2 4 zu dem inneren Ende 22 in ebenen, parallel zu der Achse A und senkrecht zueinander erstrecken, und welche Ebenen vorzugsweise die Achse A schneiden. Jede Wand 30 hat ein radial äußeres Ende, das die äußere Oberfläche 18a schneidet, sowie ein radial inneres Ende. Jede Wand 32 hat entsprechende radial äußere und innere Enden. Jeder Kanal 28 weist ferner eine dritte Wand 34 auf, die vorzugsweise bogenförmig ausgebildet ist und sich in Umfangsrichtung zwischen den radial inneren Enden der entsprechenden Kanalwände 30 und 32 erstreckt. Die Kanäle 2 8 bilden einen linearen Transportweg für Späne entlang dem Träger. Angrenzend an das innere Ende 22 des Körperteils 18 sind die Wände 32 und 34 radial nach außen relativ zu der Achse A gekrümmt, damit die Kanäle 28 in die Außenfläche des Körperteils am inneren Ende 22 davon glatt übergehen.

Das äußere Ende 2 4 des Körperteils 18 ist mit einem axial verlaufenden inneren Kanal 36 versehen, der einen zylindrischen Querschnitt aufweist und eine ümfangswand 38 in einem radialen Abstand innerhalb der Kanalwände 34. Der Kanal 36 kann entfernbar den Spiralbohrer 12 aufnehmen, weshalb der Körperteil 18 mit

einer Gewindeöffnung 40 versehen ist, die sich radial in diesem erstreckt und in das innere Ende des Kanals 36 mündet, um eine Stellschraube 42 aufzunehmen, die an dem inneren Ende des Spiralbohrers 12 angreift. Die Wand 30 jeden Kanals ist angrenzend an die entsprechende Endfläche 26 mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Ausnehmung 44 versehen, die eine der Schneidplatten 14 relativ zu der Endfläche 26 und der Achse A positionieren kann, wie im folgenden noch näher erläutert werden soll. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist jede der Ausnehmungen 44 eine ebene Oberfläche 46 auf, die parallel zu der Ebene der entsprechenden Wand 3O verläuft und die entsprechende Endfläche 26 schneidet. Winkelig versetzte Wände bilden Schultern 48 und 50, die sich von der Oberfläche 46 zu dem entsprechenden Kanal 2 8 erstrecken. Vorzugsweise ist die Oberfläche 46 gegenüber der Ebene der entsprechenden Wand 30 um einen Abstand versetzt, der gleich der Dicke der Schneidplatte 14 ist, und die Schultern 48 und 50 greifen an Seitenkanten der Schneidplatte an, um eine Schneidkante;^:davon axial und radial im Hinblick auf die Endfläche 26 und die Achse A zu positionieren. Wie im folgenden noch näher erläutert werden soll, sind die Schneidplatten dreieckförmig ausgebildet und deshalb sind die Schultern 48 und 50 winkelig zueinander und zu der Achse A angeordnet, um die gewünschte Positionierung einer Schneidkante zu erzielen, wenn die Schneidplatte an dem Träger angeordnet wird. Die Schulter 48 erstreckt sich radial nach außen und axial nach vorne entlang der Wand 30 von einer Stelle angrenzend an das radial innere Ende davon. Die Schulter 50 erstreckt sich radial nach innen und axial nach vorne von dem inneren Ende der Schulter 48. Vorzugsweise ist jede Schneidplatte 14 an dem Träger 10 durch eine Maschineschraube 52 angeordnet, die sich durch eine Öffnung in der Schneidplatte und in eine Gewindeöffnung 54 in dem Teil des äußeren Endes 2 4 des Trägers dahinter erstreckt, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, bildet die quadrantenförmige Ausbildung der Kanäle 2 8 einen ähnlichen quadrantenförmigen massiven Teil zwischen der ersten Wand 30 jeden Kanals und der zweiten Wand 32 des anderen Kanals. Diese massive, quadrantenförmige Struktur wird im Hinblick auf den Querschnitt des Materials des Trägers optimiert, indem die äußeren Oberflächen 18a zwischen den Wänden 30 jeden Kanals und den Wänden 32 des anderen Kanals eine bogenförmige Ausbildung mit

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einem Radius haben, welcher demjenigen des inneren zylindrischen Endes 22 des Körperteils entspricht.

Wie bereits erwähnt wurde, ergibt sich durch die Querschnittsausbildung der Kanäle 28 eine verbesserte Abfuhrmöglichkeit für die Späne. Entsprechend einem anderen Merkmal des Trägers weist das Einlaßende jeden Kanals eine Oberfläche 58 auf, die relativ zu der Achse A geneigt ist und die entsprechende äußere Endfläche 26 entlang einer Linie 60 schneidet, die sich seitlich relativ zu der Achse A erstreckt und deren Verlängerung eine Tangente der angrenzenden Wand 38 des Kanals 36 bildet oder_nahe daran vorbeiläuft. Jede Oberfläche 5 8 erstreckt sich axial nach innen von dem Körperteil des Trägers in einem Abstand von der Wadn 50 der entsprechenden Ausnehmung 44. Jede Oberfläche 58 erstreckt sich auch durch das Material des Körperteils zwischen der Kanalwand 34 und dem Kanal 36, weist ein inneres Ende 58a auf, das zu der Wand 50 zurückgewölbt ist und sich, mit der radial inneren Kante davon vereinigt.

Der Träger 10 ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Schmiermittelkanälen 66 versehen, die sich durch den Körperteil 18 erstrecken und äußere Enden 6 8 aufweisen, die in eine der äußeren Endflächen 26 münden. Vorzugsweise werden die äußeren Enden 6 8 durch die Kante 60 zwischen der entsprechenden Endfläche 26 und der Oberfläche 5 8 geteilt. Dadurch wird der Durchfluß eines Teils des Schmiermittels in Umfangsrichtung der Kanäle und axial nach innen entlang der den Abfluß begünstigenden Oberfläche begünstigt, welcher Schmiermitteldurchfluß seinerseits die Bewegung der Späne in dem entsprechenden Kanal des Trägers begünstigt. Der Halterungsteil 16 des Trägers istnit einer sich axial nach innen erstreckenden Bohrung 70 versehen, welche Schmiermittel von einer Zuführleitung aufnehmen kann, die an der Werkzeugmaschine vorgesehen ist. Die SchmiermitteIkanale 66 besitzen innere Enden 72 in dem Halterungsteil 16 j Wie am besten aus Fig. 9 ersichtlich ist, stehen die inneren Enden 72 in Verbindung mit der Bohrung 70 über sich radial erstreckende Eintrittskanäle 74 zwischen den Enden 72 und der Bohrung 70. Diese Beziehung ergibt sich durch Bohren der Schmiermittelkanäle 66 in axialer Richtung durch den Halterungsteil von dem inneren Ende davon, und durch Verschließen der Kanäle an dem letzteren Ende des Halterungsteils mit Stopfen 76, sowie durch eine

Querbohrung durch den Halterungsteil, um eine öffnung zu bilden, welche die Kanäle 66 und die Bohrung 70 schneidet, wonach das äußere Ende der quer ".verlaufenden Öffnung mit einem Stopfen 78 verschlossen wird.

Bei einem bevorzugten Bohrwerkzeug gemäß der Erfindung ist der zentrale Bohrer 12 ein Spiralbohrer aus Schnellarbeitsstahl und die Schneidplatten 14 bestehen aus einer Hartmetallegierung wie Wolframkarbid. Der Spiralbohrer 12 ist ein Standard-Bohrer, wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich Et, der eine äußere Spitze 80 aufweist und diametral gegenüberliegende, schraubenförmige Nuten 82, die sich darin erstrecken. Vorzugsweise ist das Schaftende des Spiralbohrers mit einer ebenen Fläche 84 ausgebildet, an der eine Stellschraube 42 angreifen kann, wenn der Bohrer in dem Träger 10 angeordnet wird, um den Bohrer gegen eine relative Drehung und eine unbeabsichtigte Entfernung zu sichern. Wie am besten aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, besitzt jede der Schneidplatten 14 vorzugsweise die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks mit vorderen und hinteren Seiten 86 bzw. 88, mit Seitenkanten 90., 92 ürü.94 zwischen den Seiten 86 und 88, welche entlang den Schenkeln des Dreiecks verlaufen. Eine Öffnung 96 ist im Zentrum der Schneidplatte vorgesehen, um eine Maschinenschraube 52 aufnehmen zu können, mit der die Schneidplatte in der Ausnehmung 44 des Trägers befestigt wird. Die Vorderseite 86 der Schneidplatte weist eine Ausnehmung angrenzend und um den Umfang davon auf, um drei lineare koplanare Schneidkanten 98, 100 und 102 symmetrisch relativ zu der Achse der öffnung 96 zu bilden und die Seitenkanten 90, 92 und 9 der Schneidplatten konvergieren zueinander in Richtung von der Vorderseite 86 zu der Rückseite 88, um einen·Zwischenraum für die entsprechende Schneidkante zu bilden.

Wenn der Spiralbohrer 12 und die Schneidplatten 14 wie in Fig. 8 bis 11 dargestellt an dem Träger 10 angeordnet sind, greifen die Seiten 88 der Schneidplatten an den Oberflächen 46 der Ausnehmungen ,44 an (Fig. 11) und die Schneidkanten 98, 100 und 102 weisen in Umfangsrichtung in die Drehrichtung des Bohrwerkzeugs, die in Fig. 11 im Gegenuhrzeigersinn erfolgt. Ferner verläuft die Ebene der Schneidkanten 98, 100 und 102 planar mit der entsprechenden Kanalwand 'JO, um den lieralch am 1·: I nt ι I I I non d«.· iW>i KniilUt· IUr den Duii-lrfluß von Spänen optimal auszubilden. Ferner ist ersichtlich, daß

die koplanare Beziehung zwischen den Schneidkanten und den Kanalwänden ermöglicht, daß die Schneidkanten der beiden Schneidplatten koplanar in einer gemeinsamen Ebene P durch die Achse A verlaufen. Eine der Schneidkanten der Schneidplatten kann als die aktive Schneidkante ausgewählt werden, die zu einem gegebenen Zeitpunkt benutzt wird. Wie in Fig. 8-11 beispielsweise dargestellt ist, können die Schneidplatten 14 an dem Träger derart angeordnet sein, daß die Schneidkanten 9 8 die wirksamen Schneidkanten sind. Eine richtige Anordnung der Schneidkante 98 relativ zu der Achse A und eine stabile Anordnung der Schneidkante in der Schneidlage wird vorteilhafterweise durch den Eingriff der Seitenkanten 92 und der Schneidplatte mit den Schultern 50 und 48 an der Ausnehmung erzielt. Um eine optimale Stabilität der Anordnung zu erzielen, sind die Schultern 48 und 50 relativ zu den Oberflächen 46 der Ausnehmung 44 geneigt, so daß ein geeigneter Eingriff mit den Seitenkanten 92 und 94 der Schneidplatte erfolgt.

Wie aus Fig. 8-11 ersichtlich ist, ermöglicht eine derartige Anordnung der Schneidkante 98, daß diese um einen gewünschten Winkel relativ zu der Achse A geneigt ist und eng angrenzend an die Kante der entsprechenden äußeren Endfläche 26 des Körperteils des Trägers angeordnet ist. Deshalb wird durch .den Eingriff der Seite 88 der Schneidplatte mit der Oberfläche 46 der Ausnehmung 4 4 und durch den Eingriff der Schultern 50 und 48 mit den Kanten 92 und 94 zwischen den Seiten 86 und 88 der Schneidplatte die Abstützung der Schneidplatte entlang dem Umfang optimiert, ebenso die axiale und radiale Positionierung und Halterung relativ zu Kräften in Umfangsrichtung und in axialer Richtung, welche während eines Bohrvorgangs ausgeübt werden. Ferner ermöglichen die diametral gegenüberliegenden Nuten 82 des Bohrers 12 in vorteilhafter Weise eine Positionierung der radial inneren Enden der Schneidkanten 98 innerhalb dos äußeren Umfangs des Spiralbohrers, um die letzteren Enden der Schneidkante 9 8 gegen Schneidkräfte während eines Bohrvorgangs zu schützen. Wenn es erforderlich oder erwünscht wird, eine Schneidkante einer oder beider Schneidplatten auszuwechseln, kann dies ohne weiteres dadurch erfolgen, daß die Maschinenschraube 52 entfernt und die Schneidplatte gedreht wird, um eine andere Schneidkante in die Betriebslage zu bringen. Vorzugsweise wird etwa ein Verhältnis von 4:1 im Hinblick auf den

äußeren Durchmesser des Bohrwerkszeugs eingehalten, wie durch die radial äußeren Enden der benutzten Schneidkanten und den Durchmesser des Spiralbohrers definiert ist. Wenn beispielsweise ein 1-cm-Spiralbohrer verwendet wird, beträgt der durch die Schneidkanten
der Schneidplatten definierte äußere Durchmesser 4 cm.

Obwohl das beschriebene Ausführungsbeispiel eine spezielle Kombination eines Zentrierbohrers mit Schneidplatten betrifft, ist die Erfindung auch auf Bohrwerkzeuge mit anderen Kombinationen anwendbar.

•AS-

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Bohrwerkzeug mit zwei an einem Träger (10) angeordneten, eine Schneidkante aufweisenden Schneidplatten (14) mit einem koaxial zu der Achse (A) des Trägers (10) angeordneten Halterungsteil (16) und einem Körperteil (18), welcher Körperteil sich von dem Halterungsteil erstreckt und ein äußeres Ende mit Endflächen (26) aufweist, sowie zwei diametral gegenüberliegende Kanäle (28), die sich von den Endflächen zu dem Halterungsteil erstrecken, wobei jeder Kanal entsprechende erste und zweite Wände aufweist, die sich radial zu der Achse und axial von dem Körperteil zu dem Halterungsteil in Ebenen parallel zu der Achse erstrecken, mit einem Kanal (36) in dem Körperteil, der koaxial zu der Achse verläuft, in dem Spiralbohrer (12) entfernbar angeordnet werden kann, dessen Spitze nach vorne von den Endflächen vorragt, mit einer Ausnehmung (44) in der ersten Wand jedes der Kanäle zur entfernbaren Halterung einer betreffenden der Schneidplatten (14) an dem äußeren Ende des Körperteils, welche Ausnehmung Schulterteile (48, 50) aufweist, die in Eingriff mit der betreffenden Schneidplatte stehen, um die axiale Lage deren Schneidkante angrenzend an die Endflächen zu bestimmen, und um die Schneidkante in einer radialen Ebene anzuordnen, die sich durch die Achse (A) erstreckt.
2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die ersten und zweiten Wände der Kanäle (2 8) radial innere und äußere Enden aufweisen, daß jeder Kanal eine dritte Wand radial außerhalb der Achse und zwischen den radial inneren Enden der entsprechenden ersten und zweiten Wände aufweist, und daß der Kanal in dem Körperteil eine Umfangswand in einem radialen Abstand innerhalb der dritten Wände der Kanäle aufweist.
3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil .zwei Schmiermittelkanäle aufweist, deren Eintrittsenden in einem axialen Abstand innerhalb des äußeren Endes angeordnet sind, und deren Austrittsenden in die Endflächen und zwischen den Kanälen münden.
4. " Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Wände jeden Kanals senkrecht zueinander verlaufen.
5. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal eine zu der Achse geneigte, einen Abfluß begünstigende Oberfläche (58) aufweist, welche die Endflächen und die zweite Wand des entsprechenden Kanals schneidet.
6. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil eine äußere zylindrische O-berflache angrenzend an den Halterungsteil aufweist, und daß jeder Kanal ein sich mit der zylindrischen Außenfläche radial vereinigendes inneres Ende aufweist.
7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung eine Stützfläche aufweist, die sich parallel zu der ersten Wand erstreckt und die Endflächen des Körperteils schneidet, und daß die Schulterteile sich von der Stützfläche zu dem entsprechenden Kanal erstrecken.
8. Bohrwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch geken η zeichnet, daß die ersten und zweiten Wände jeden Kanals senkrecht zueinander verlaufen.
9. Bohrwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wand jedes der Kanäle radial innere und äußere Enden aufweist, daß die Schulterteile eine

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erste Schulter axial innerhalb der Endfläche aufweisen, die sich radial nach außen entlang der ersten Wand des entsprechenden Kanals von einer Stelle angrenzend an das radial innere Ende der ersten Wand erstreckt, und daß eine zweite Schulter sich von der Stelle erstreckt und relativ zu der Achse in Richtung von der Stelle zu den Endflächen konvergiert.
10. Bohrwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet/ daß die zweite Wand jeden Kanals radial innere und äußere Enden aufweist, und daß jeder Kanal eine dritte Wand radial außerhalb der Achse und zwischen den radial inneren Enden der entsprechenden ersten und zweiten Wände aufweist.
11. Bohrwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal in dem Körperteil eine Umfangswand in einem radialen Abstand innerhalb der dritten Wand der Kanäle aufweist und daß die zweite Schulter die Umfangswand des Kanals zwischen der Stelle und den Endflächen schneidet.
12. Bohrwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil zwei Schmiermittelkanäle aufweist, deren Eintrittsenden in einem Abstand axial innerhalb des äußeren Endes vorgesehen sind und deren Austrittsenden durch die Endflächen und zwischen den Kanälen münden.
13. Bohrwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal eine Oberfläche aufweist, die relativ zu der Achse geneigt ist, daß die den Durchfluß begünstigende Oberfläche die Endflächen und die zweiten und dritten Wände des entsprechenden Kanals und die. Umfangswand des Kanals schneiden, und daß die den Durchfluß begünstigende Oberfläche einen Abstand von der zweiten Schulter des entsprechenden Kanals in der Richtung von der zweiten Schulter zu der Achse aufweist.
14. Bohrwerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil zwei Schmiermittelkanäle aufweist, deren Eintrittsenden in axialer Richtung innerhalb des äußeren Endes einen Abstand aufweisen, und deren Austrittsenden durch die Endflächen und zwischen den Kanälen münden.
15. Bohrwerkzeug nach Anspruch 14, dad urch gekennzeichnet, daß die den Durchfluß begünstigende Oberfläche

jeden Kanals die Endflächen entlang einer Linie durch eine entsprechende der Ausladenden der Schmiermittelkanäle schneidet.
16. Bohrwerkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche ein inneres Ende aufweist, das sich mit der ersten Wand des entsprechenden Kanals entlang des radial inneren Endes der ersten Wand vereinigt.
17. Bohrwerkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungsteil eine Bohrung aufweist, die sich in axialer Richtung erstreckt, und daß die Eintrittsöffnungen der Schmiermittelkanäle in die Bohrung münden.
18. Bohrwerkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil eine äußere zylindrische Oberfläche angrenzend an den Halterungsteil aufwäst, und daß jeder Kanal ein inneres Ende aufweist, das sich radial mit der zylindrischen Oberfläche vereinigt.
19. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Wände des Kanals in einer gemeinsamen, die Achse schneidenden Ebene liegen.
.20. Bohrwerkzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung eine Stützfläche aufweist, die parallel zu. der ersten Wand verläuft und die Endflächen des Körperteils schneidet, daß die Schulterteile sich von der . Stützfläche zu dem entsprechenden Kanal erstrecken, daß jede Schneidplatte dreieckförmig ausgebildet ist, gegenüberliegende Seiten und drei entlang dem Umfang verlaufende Kanten zwischen den gegenüberliegenden Seiten aufweist, und daß eine der gegenüberliegenden Seiten der Schneidplatte an der Stützfläche anliegt, während zwei der Umfangskanten an den Schulterteilen anliegen.
21. Bohrwerkzeug nach Anspruch 20, dadurch ge.kennzeichnet, daß die andere der beiden gegenüberliegenden Seiten der Schneidplatte die Schneidkante aufweist und koplanar zu der ersten Wand des entsprechenden Kanals verläuft.
22. Bohrwerkzeug nach Anspruch 20, dadurch geken η zeichnet, daß der Umfang jeder Schneidplatte durch ein gleichseitiges Dreieck begrenzt ist, daß die andere der

gegenüberliegenden Seiten der Schneidplatte mit der Schneidkante entlang einem Umfangsteil verläuft, der einer der peripheren Kanten entspricht, und daß die andere der gegenüberliegenden Seiten eine Schneidkante entlang peripheren Teilen davon aufweist, welche den anderen beiden der drei peripheren Kanten der Schneidplatte entsprechen.
23. Bohrwerkzeug nach Anspruch 22, dadurch g ekennzeichnet, daß die Schneidkanten auf der anderen der gegenüberliegenden Seiten der Schneidplatte koplanar mit der ersten Wand des entsprechenden Kanals angeordnet sind.
24.. Bohrwerkzeug nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,, daß die ersten und zweiten Wände jeden Kanals senkrecht zueinander verlaufen.
25. Bohrwerkzeug nach Anspruch 24, dadurch geken η zeichnet, daß jeder Kanal eine den Durchfluß begünstigende Oberfläche aufweist, die geneigt relativ zu der Achse ist und die Endflächen und die zweite Wand des entsprechenden Kanals schneidet.
26. Bohrwerkzeug nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil zwei Schmiermittelkanäle aufweist, deren Eintrittsenden in axialer Richtung innerhalb des äußeren Endes angeordnet sind und deren Austrittsenden durch die Endflächen und zwischen den Kanälen münden.
27. Bohrwerkzeug nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche für jeden Kanal die Endflächen entlang einer Linie schneidet, die durch einen entsprechenden der Ausflußenden der Schmiermittelkanäle verläuft.