Feinbohrwerkzeug Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Fein bohrwerkzeug mit nur einer Schneidkante, dessen Schneidenteil aus Vollhartmetall besteht.
Es ist ein Einmesser-Schneidwerkzeug bekannt, bei welchem das Werkzeug eine arbeitende Schneid kante und zwei gegen die Innenseite der zu bearbei tenden Bohrung sich abstützende und in Richtung der Werkzeuglängsachse verlaufende Führungen oder Führungskanten aufweist. Diese Führungskanten bil den mit der Schneidkante eine Dreipunktanlage.
Eine andere bekannte Ausführungsform dieses Schneidwerkzeuges weist ebenfalls nur einen Schnei denteil auf, der jedoch mit zwei Schneidkanten aus gebildet ist, wodurch ein Arbeiten auch in zwei Dreh richtungen ermöglicht wird. Je nach der Drehrich tung wirkt demnach eine Kante als Schneidkante, die andere jedoch als Führungskante. Die zweite Füh rungskante bildet der Werkzeugschaft, wodurch eine Dreipunktabstützung des Schneidwerkzeuges gewähr leistet ist.
Bei diesen bekannten Werkzeugen handelt es sich ausschliesslich um Reibwerkzeuge. Das Reiben von Bohrungen garantiert jedoch nicht, dass damit hohe Oberflächenqualität, geometrische Formgenauigkeit erreicht und kleine Toleranzen eingehalten werden ;können. Zur Erzielung einwandfreier Oberflächen und geometrisch formgetreuer Bohrungen bei kleinen Bohrungsdurchmessern sind sich freischneidende Werkzeuge notwendig.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Feinbohrwerkzeug mit einer Schneidkante zu schaffen, mit welchem Bohrungen kleiner Durchmesser vorzugsweise unter 10 mm und grösserer Bohrtiefen, bei Erzielung einer hohen Oberflächengüte, Formtreue, Masshaltigkeit, gefertigt werden können.
Das erfindungsgemässe Feinbohrwerkzeug zeich net sich dadurch aus, dass ein Schneidenteil mit leicht kegeligem Abfall zu einem Schaftteil hin ausgebildet ist und in Richtung der Werkzeuglängsachse eine Spannut angebracht ist, und dass der Schneidenteil mit einem kegelstumpfartigen Kopfteil versehen ist, wobei die durch die Spannut entstandene Kante an dem Kopfteil als Schneide ausgebildet ist.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Fig. 1 ein Feinbohrwerkzeug gemäss der ersten Ausführungsform ; Fig. la eine Draufsicht auf den Schneidenteil ; Fig. 2 den Kopfteil des Feinbohrwerkzeuges mit geradem Anschnitt für waagrechtes Bohren ; Fig. 3 den Kopfteil des Feinbohrwerkzeuges mit Schälanschnitt für senkrechtes Bohren; Fig. 4 eine Vorderansicht des Schneidenteils des Feinbohrwerkzeuges nach der zweiten Ausführungs form ; Fig. 5 eine Ansicht des Schneidenteils in der Pfeil richtung E in Fig. 4 gesehen und Fig. 6 eine Draufsicht auf den Schneidenteil. Das Feinbohrwerkzeug nach Fig. 1 weist einen Schneidenteil 1 und einen Schaftteil 2 auf, die beide hart aneinander gelötet oder zusammengeklebt sind.
Der Schneidenteil 1 besteht vorzugsweise aus einem Vollhartmaterial, während der Schaftteil 2 vorzugs weise aus Stahl gefertigt ist. Der Schneidenteil 1 ist als Sechskantprisma mit leicht kegeligem Abfall, d. h. mit geringer Konizität zum Schaftteil 2 hin, ausgebil det, kann aber auch eine andere Vieleckform besitzen. Die Ecken des Schneidenteils 1 sind rund geschliffen und dienen als Führungsfasen 3, wobei der grösste Aussendurchmesser des Schneidenteils, d. h. die je weils gegenüberliegenden Führungsfasen 3, dem Durchmesser des gebohrten Loches entspricht.
Im Schneidenteil 1 ist ausserdem eine Spannut 4 einge arbeitet, welche in Richtung der Werkzeuglängsachse verläuft. Der Kopf des Schneidenteils 1 ist mit einem kegelig aasgefasten und abgeflachten Kopfteil 5 in der Form eines Kegelstumpfes versehen, dessen eine, durch die Spannut 4 freigelegte Führungsfase 3 als Schneide 6 ausgebildet ist. Die Führungsfasen 3, welche über den gesamten Schneidenteil 1 laufen, sind am kegeligen Kopfteil 5 des Schneidenteils 1 gegenüber der Schneide 6 um einen geringen Betrag zurückgesetzt, damit die Führungsfasen 3 des Kopf teils 5 bei Eingriff der Schnittkante 6 nicht drücken, sondern freiliegen.
Das Feinbohrwerkzeug kann in zwei Ausführungs varianten hergestellt werden, da es sowohl für hori zontale als auch für vertikale Werkzeuganordnung angewandt wird. Der Schneidenteil 1 für eine hori zontale Werkzeuganordnung ist derart ausgebildet, dass der Kopfteil 5 mit gerader Schneide 6 und gera der Spannut 4 ausgebildet ist (Fig. 1). Für eine ver tikale Werkzeuganordnung hingegen ist der Kopfteil 5 mit einer schälenden schrägen Schneide 6 und fal lender, nach unten abgewinkelter Spannut 4 versehen (Fig. 2).
Die Wirkungsweise des Feinbohrwerkzeuges ist folgende Soll eine Bohrung eines beliebigen Werkstückes mit dem Feinbohrwerkzeug bearbeitet werden, so führt man das rotierende oder stillstehende Feinbohr werkzeug in das vorgebohrte Loch ein. Der als abge flachter Kegelstumpf ausgebildete Kopfteil 5 des Werkzeuges dringt dabei zuerst in die Bohrung ein und hebt mit seiner Schneide 6 einen Span ab. Je nach der Ausbildung des Kopfteils 5, d. h. für hori zontales oder vertikales Bohren, bleibt nun der Span in der Spannut 4_ liegen oder fällt nach unten weg.
Beim Arbeiten mit einem Feinbohrwerkzeug in horizontaler Werkzeugstellung (Fig. 2) bleibt der er zielte Span durch die gerade, der Werkzeugachse pa rallele, Schneide 6 in der Spannut 4 liegen. Der Span kann hierbei durch Zurückfahren des Werkzeuges aus der Bohrung, der Spannut 4 entnommen werden. Das Feinbohrwerkzeug muss bei dieser Werkzeugstellung still stehen, also sich nicht drehen, wodurch das zu bearbeitende Werkstück die Drehbewegung ausführen muss. Man verwendet daher vorzugsweise eine Dreh maschine. Das in der Reitstockspindel befestigte Feinbohrwerkzeug muss dabei so angebracht sein, dass die Spannut 4 immer den höchsten Punkt des Werkzeuges bildet, um ein Einklemmen und Fressen der Späne zu vermeiden.
Beim Arbeiten in vertikaler Werkzeugstellung (Fig. 3), welches beispielsweise auf Vertikalbohrma schinen durchführbar ist, wird der abgetragene Span durch den Schälanschnitt, d. h. durch die schräg lie gende Schneide 6 nach unten in der Vorschubrichtung abgedrückt, und fällt durch das vorgebohrte Loch in den Abfall.
- Ist das Feinbohrwerkzeug mit seinem Kopfteil 5 in die Bohrung des Werkstückes eingedrungen, dann wird das Werkzeug durch die Führungsfasen 3 in der Wand der Bohrung geführt. Durch die konische Aus- führung des Schneidenteils 1 nach dem Schaftteil 2 hin wird ein Reiben und Drängen der Führungsfasen 3 vermieden. Durch die Vieleckform des Schneiden teils 1 werden alle auftretenden Schnittdrücke gut aufgenommen und die Schneide 6 gut abgestützt. Aus dieser gleichmässigen Abstützung resultiert eine ge naue zylindrische Führung des Feinbohrwerkzeuges, wodurch eine geometrisch einwandfreie Form der Bohrung und beste Oberflächengüte erreicht werden. Beispielsweise konnte eine Rauhigkeit von 0,4 bis 1 Mikrometer gemessen werden.
Die zwischen den Führungsfasen 3 liegenden Flächenteile haben die Aufgabe das beim Bohren verwendete Kühlmittel gleichmässig in der Bohrung zu verteilen und gege benenfalls anhaftende Späne von der Wand der Boh rung wegzuschwemmen. Dieses Feinbohrwerkzeug er möglicht die Herstellung tiefer und im Durchmesser sehr kleiner Bohrungen, vorzugsweise solcher unter 10 mm Durchmesser, mit grösster Genauigkeit.
Das Feinbohrwerkzeug gemäss der zweiten Aus führungsform nach Fig. 4 bis 6 besitzt einen Schnei dersteil 7, welcher als Vieleck, vorzugsweise als Sechs kantprisma, ausgebildet ist und beispielsweise aus Hartmetall besteht. Die Ecken des Schneidenteils 7 sind rund gearbeitet und als Führungsfasen 8 ausge bildet. Der Schneidersteil 7 ist mit einem Kopfteil 9 versehen, in welchem eine Spankammer 10 ange bracht ist, wodurch eine Schneidkante 11 gebildet wird. Die Schneidkante 11 -besitzt einen Anschnitt winkel a von 15-300, vorzugsweise 20o. Der Boden winkel (3 der Spankammer 4 beträgt 35o-450, vor zugsweise 400, während der Schälanschnittwinkel y der Schneidkante 5 sich auf 40-20,), vorzugsweise sich jedoch auf 100 beläuft.
Durch die im Feinbohrwerkzeug vorhandene Spankammer 10 werden im Arbeitsprozess die Späne nach unten weggedrückt. Eine eventuelle Verklem- mung von Spänen zwischen der Bohrungswand und dem Werkzeug, d. h. eine Auffüllung von Spänen im Schneidersteil kann nicht mehr eintreten. Eine Bildung von Riefen an der Werkstückoberfläche kann nicht entstehen, wodurch eine hohe Oberflächengüte er reichbar ist.