DE4010075C2 - Werkzeug für eine beidseitig gefaste Durchgangs-Gewindebohrung in einem dünnwandigen Werkstück - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für eine beidseitig gefaste Durchgangs-Gewindebohrung in einem dünnwandigen Werkstück, das am vorderen Ende stirnseitig mit Bohrschneiden und umfangsseitig mit Gewindefrässchneiden versehen ist, das axial dahinter an einem Schaft eine einstückig angeordnete Wandung mit Fasenschneiden aufweist, bei dem Spannuten auch die Fasen­ schneiden-Wandung durchqueren und das zur Gewindeerzeugung entlang einer Kreisbahn bewegt dreh-antreibbar ist.

Bei einem bekannten (DE-OS 36 27 798; Zeitschrift "Werkstatt und Betrieb" 120 (1987) 10 Seite 467 Bild 4) Werkzeug dieser Art ist mit Abstand hinter dem Bohr/Fräskopf eine schräg radial nach außen vorspringende Stufe gebildet, an der die Fasenschneide vorgese­ hen ist. Am Ende einer axialen Vorschubbewegung für einen Bohr­ vorgang wird an dem einen Ende der Durchgangsbohrung eine Ein­ laufform durch Ansenken erzeugt. Sollte das andere Ende der Durchgangsbohrung mit demselben Werkzeug gefast werden, so muß das Werkstück um 180° gewendet werden, um der Fasenschneide das andere Ende der Durchgangsbohrung zuzuwenden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem beide Fasen der Durchgangs- Gewindebohrung ohne Wenden des Werkstücks auch im Falle einer durch Kreisbahnantrieb des Werkzeugs mittels der Gewindefräs­ schneiden aufgeweiteten Durchgangs-Gewindebohrung erzeugbar sind. Das erfindungsgemäße Werkzeug ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Fasenschneiden zum Schaft hin eine umlaufende halsartige Einschnürung gebildet ist, die von zwei radial weisenden, Abstand voneinander aufweisenden, die Fasenschneiden bildenden Wandungen begrenzt ist, wobei der Abstand der Fasenschneiden-Wandungen voneinander in etwa gleich der oder größer als die Werkstückdicke bei der Durchgangs-Gewin­ debohrung ist und die einander zugewendeten Fasenschneiden für die beiden Enden der Durchgangs-Gewindebohrung vorgesehen sind, und daß auch für die Fasenerzeugung die Bewegung auf einer Kreisbahn vorgesehen ist.

Es wird mittels des zum Bohren tauglichen Bohr/Fräskopfes unter axialem Vorschub des Werkzeugs in dem dünnwandigen Werkstück in herkömmlicher Weise die Durchgangsbohrung erzeugt. Sodann wird die umlaufende Einschnürung in die Durchgangsbohrung geschoben. Wenn das rotierende Werkzeug nun eine Kreisbewegung durchführt, wird zumindest eine Fase erzeugt. Die bei der Fasenerzeugung an­ fallenden Späne gehen durch die Spannuten ab. Ist der Abstand der beiden Schneidwandungen bzw. der beiden Fasenschneiden von­ einander gleich der Werkstückdicke, so werden beide Fasen gleichzeitig erzeugt. Ist die Dicke des Werkstückes kleiner als der Abstand der beiden Fasenschneiden voneinander, so braucht nach der Erzeugung der einen Fase nur das Werkzeug axial etwas verschoben zu werden, um dann mittels einer weiteren Kreisbewe­ gung die zweite Fase zu erzeugen. Es wird mittels des rotieren­ den und kreisenden Werkzeugs auch auf der dem Schaft abgewende­ ten Seite der Durchgangsbohrung die Fase erzeugt.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn im Grund der Einschnürung zum Bearbeiten der Wandung der Durchgangsbohrung eine axial verlaufende Frässchneide gebildet ist. Es ist zum Be­ arbeiten der Wandung der Durchgangsbohrung mittels der axialen Frässchneide Kreisbahnantrieb vorgesehen. Es läßt sich nun nach der Bohrungserzeugung mittels des Bohr-/Fräskopfes durch kreis­ förmiges bzw. zirkulares Fräsen die Durchgangsbohrung auf ein bestimmtes genaues Kernmaß erweitern. Dabei wird gleichzeitig zumindest eine Fase erzeugt und werden gleichzeitig beide Fasen erzeugt, wenn die Dicke des Werkstücks gleich dem Abstand der beiden Fasenschneiden voneinander ist. Die Spannuten erstrecken sich hier auch auf den Grund der Einschnürung.

In der Regel sind die Fasenschneiden und die axialen Frässchnei­ den mittels der Spannuten gebildet. Die Ausführungsform, bei der beide Fasen gleichzeitig erzeugt werden, ist bevorzugt. Die Ein­ schnürung läßt sich unmittelbar anschließend an den Bohr-/Fräskopf anordnen. In der Regel ist das Werkzeug zusätzlich mit einem Gewindefrästeil zur Erzeugung eines Innengewindes der Durchgangsbohrung versehen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn sich die Ein­ schnürung axial hinter den Gewindefrässchneiden anschließt. Es schließt sich dann die Einschnürung axial hinter dem Gewinde­ frästeil an. Wenn bei einem hohen Umschließungswinkel Kerndurch­ messer gefräst wird und beidseitig gefast wird, so greifen am Werkzeug hohe Biegekräfte an. Diese werden besser aufgenommen, wenn die Einschnürung sich näher beim Schaft befindet.

Die Fasenschneiden verlaufen z. B. zunächst rechtwinkelig zur Mittelachse und radial außen in axialer Richtung, wobei sie eine bohrungsartige Ansenkung erzeugen. In der Regel verlaufen die Fasenschneiden jedoch schräg zur Mittelachse. Dabei ist es be­ sonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn die Fasenschneiden schräg zur Mittelachse verlaufen und wenn die Fasenschneiden- Wandungen kegelstumpfmantelartig ausgebildet sind. Dabei ist der axiale Abstand der jeweils größten Radien der schrägen Fasen­ schneiden größer als die Werkstückdicke bei der Durchgangsboh­ rung. Es lassen sich zwei kegelstumpfmantelartige beidseitige Ansenkungen der Durchgangsbohrung vereinfacht erzeugen.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung dargestellt und zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Werkzeugs für eine beidseitig gefaste Durchgangsbohrung,

Fig. 2 eine Ansicht der Stirnseite des Werkzeugs gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 1.

Bei dem Werkzeug gemäß Zeichnung sitzt an einem Schaft 1 ein Spanteil 2, das vorne einen Bohr-/Fräskopf 3 bildet, der radiale Stirnschneiden 4 und axiale Mantelschneiden 5 bildet. Gemäß Fig. 2 ist der Fräsbohrer mit einem Zahn über Mitte ausgelegt. An den Bohr-/Fräskopf 3 schließt sich ein Gewinde­ frästeil 6 an, dessen Gewindegänge durch Spannuten 7 in Zähne 8 untergliedert sind. Zum Schaft 1 hin schließt sich eine um­ laufende, halsartige Einschnürung 9 an, die eine Art Umfangs-Nut ist und deren Grund näher bei der Mittelachse 18 liegt als der Grund der Gewindegänge. Die Einschnürung bzw. Einsenkung 9 ist begrenzt von zwei schräg zur Mittelachse verlaufenden Schneidwandungen 10, 11. Am Grund der Einschnürung 9 sind axial verlaufende Frässchneiden 14 vorgesehen und an den beiden Schneidwandungen 10, 11 sind mit einer radialen Komponente schräg nach außen weisende Fasenschneiden 12, 13 vorgesehen.

In ein blechartig dünnes Werkstück 18 wird zunächst mittels des Bohr-/Fräskopfes 3 unter axialem Vorschub des um seine Mittel­ achse 20 rotierenden Fräsbohrers eine Durchgangsbohrung 15 gebohrt, deren Durchmesser durch den Durchmesser des Bohr-/Fräs­ kopfes 3 bestimmt ist. Sodann wird der Fräsbohrer mit der Ein­ schnürung 9 in die Durchgangsbohrung 15 gefahren und gemäß einem Pfeil 19 auf einer Kreisbahn um die Mittelachse der Durch­ gangsbohrung 15 bewegt. Dabei wird der Durchmesser der Durch­ gangsbohrung 15 mittels der axialen Frässchneiden 14 etwas vergrößert und werden mittels der schräg radialen Fasenschnei­ den 12, 13 gleichzeitig zwei endseitige kegelstumpfmantelar­ tige Fasen 16, 17 der Durchgangsbohrung 15 erzeugt. Anschlie­ ßend wird das Gewindeschneidteil 6 in die Durchgangsbohrung 15 gefahren, um ein Innengewinde zu erzeugen.

Claims (4)

1. Werkzeug für eine beidseitig gefaste Durchgangs-Gewinde­ bohrung in einem dünnwandigen Werkstück,
das am vorderen Ende stirnseitig mit Bohrschneiden und um­ fangsseitig mit Gewindefrässchneiden versehen ist, das axial dahinter an einem Schaft eine einstückig ange­ ordnete Wandung mit Fasenschneiden aufweist,
bei dem Spannuten auch die Fasenschneiden-Wandung durch­ queren und
das zur Gewindeerzeugung entlang einer Kreisbahn bewegt dreh-antreibbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Fasenschneiden (12, 13) zum Schaft (1) hin eine umlaufende halsartige Ein­ schnürung (9) gebildet ist, die von zwei radial weisenden, Abstand voneinander aufweisenden, die Fasenschneiden (12, 13) bildenden Wandungen (10, 11) begrenzt ist,
wobei der Abstand der Fasenschneiden-Wandungen (10, 11) voneinander in etwa gleich der oder größer als die Werk­ stückdicke bei der Durchgangs-Gewindebohrung (15) ist und die einander zugewendeten Fasenschneiden (12, 13) für die beiden Enden der Durchgangs-Gewindebohrung (15) vorgesehen sind, und
das auch für die Fasenerzeugung die Bewegung auf einer Kreisbahn vorgesehen ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Grund der Einschnürung (9) zum Bearbeiten der Wandung der Durchgangsbohrung (15) eine axial verlaufende Fräs­ schneide (14) gebildet ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einschnürung (9) axial hinter den Gewindefräs­ schneiden (6) anschließt.

4. Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Fasenschnei­ den schräg zur Mittelachse verlaufen, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fasenschneiden-Wandungen (10, 11) kegelstumpf­ mantelartig ausgebildet sind.