DD147918A1

DD147918A1 - Einschneidiges ausbohrwerkzeug

Info

Publication number: DD147918A1
Application number: DD21745979A
Authority: DD
Inventors: Ursula Hilpert; Erhard Gratz
Original assignee: Ursula Hilpert; Erhard Gratz
Priority date: 1979-12-07
Filing date: 1979-12-07
Publication date: 1981-04-29
Also published as: YU302780A; DE3044862A1; HU180638B; DD147918B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein einschneidiges Ausbohrwerkzeug fuer die Metallbearbeitung, mit einem durch eine Stellschraube einstellbaren und durch ein Klemmelement feststellbaren zylindrischen Stellschieber. Es ist das Ziel der Erfindung, ein einschneidiges Ausbohrwerkzeug zu entwickeln, das eine hohe Arbeitsgenauigkeit gewaehrleistet sowie die Bestueckung mit auswechselbaren Schneidplatten unterschiedlicher Sorte und Form ermoeglicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einschneidigen Ausbohrwerkzeugen die Mittel fuer die spielfreie Lagerung der Einstellschraube, fuer die Spannung des Einstellschiebers und fuer die Aufnahme des Schneidentraegers weiter zu entwickeln. Erfindungsgemaesz wird diese Aufgabe dadurch geloest, dasz die Einstellschraube fuer den Stellschieber einen breiten Bund mit einem in der Mitte der Bundbreite konzentrisch angeordneten Einstich aufweist, an dessen beiden Nutwandungen federnd ein an einem Schenkel einseitig abgewinkelter Innensicherungsring anliegt, der in eine im Bereich des abgewinkelten Schenkels verbreiterte Innenumfangsnut der Querbohrung des Werkzeugkoerpers eingesetzt ist.

Description

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Titel der Erfindung Einschneidiges Ausbohrwerkzeug

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein einschneidiges Ausbohrwerkzeug für die Metallbearbeitung, mit einem quer zur Werkzeugachse in einer Bohrung verschiebbar sowie gegen Verdrehung gesichert angeordneten, durch eine Stellschraube einstellbaren und durch ein Klemmelement feststellbaren zylindrischen Stellschieber, der mit einer Schneidplatte bestückt ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei Bohrstangen ist es bekannt, Bohrmeißel quer zur Längsachse der Bohrstange einstellbar anzuordnen (K.Schreyer '•Werkzeugspanner" 1951; S.134). Als ein Mittel zur Einstellung des Bohrmeißels auf die verschiedenen Arbeitsdurchmesser wird eine hinter dem Bohrmeißel befindliche Stellschraube verwendet, die mit ihrem bundförmigen Schraubenkopf an der Außenseite der Bohrstange mittels einer Lagerplatte drehbar aber axial unverschiebbar gelagert ist. Der Gewindeteil der Stellschraube greift in eine entsprechende Gewindebohrung im Schaftende des Bohrmeißels ein, so daß dieser mit dem feingängigen Schraubentrieb in den beiden Stellrichtungen bewegt werden kann. Die Größe der Stellbewegung kann an einer auf der Lagerplatte der Stellspindel vorgesehenen Skala abgelesen werden. Der Bohrmeissel wird in der eingestellten Lage durch eine Spannschrau-

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be befestigt, die bei Abflachung des Meißelschaftes auch für dessen Drehsicherung sorgt.

Naohteilig an dieser bekannten Stelleinrichtung für Bohrmeißel in Bohrstangen ist, daß jeder Bohrmeißel mit einer Gewindebohrung versehen -werden muß, die wegen der verhältnismäßig großen Genauigkeit als Stellgewinde, die Kosten des ein Versohleißteil darstellenden Bohrmeißels erheblich erhöht· Nachteilig ist auch die Lagerung des bundförmigen Schraubenkopfes mittels einer Lagerplatte an der Außenseite der Bohrstange, weil sich ein axiales Bewegungsspiel nicht vermeiden läßt, das die Einstellgenauigkeit sehr beeinträchtigt. Auch die Anordnung einer Spannschraube mit unmittelbarem Eingriff am Bohrmeißel beeinträchtigt die Einstellgenauigkeit negativ.

Auf der Grundlage dieses bekannten Einstellprinzips für Bohrmeißel ist ein einschneidiges Ausbohrwerkzeug entstanden, bei dem die axiale Lage der Einstellschraube durch einen Sprengring festgelegt wird und bei dem das axiale Bewegungsspiel einseitig durch eine auf den Stellsohieber in schräger Richtung einwirkende Schraubenfeder beseitigt wird (Schweizerische Patentschrift Nr.393039). Der Nachteil dieser Konstruktion ist, daß sich mit der Veränderung.der Einstellage des Stellschiebers auch die Größe der auf den Stellschieber einwirkenden Federkraft ändert, wodurch im Bereich der kleineren Arbeitsdurohmesser ein sicherer Ausgleich des axialen Bewegungsspieles nicht gewährleistet ist. Dieser Mangel wird auch noch durch die schräg zur Bewegungsrichtung des Stellschiebers einwirkende Federkraft verstärkt. Es besteht selbstverständlich die Möglichkeit den Nachteil durch eine genügend große Vorspannung der Schraubenfeder im unteren Einstellbereioh zu beseitigen, wodurch jedoch, bedingt durch den maximal möglichen Federweg, der Einstellbereich des Ausbohrwerkzeuges eingeschränkt wird.

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Bei demselben Ausbohrwerkzeug ist der zylindrische Stellschieber zum Zwecke der Drehsicherung an seiner Außenseite teilweise mit einer Abflachung versehen, an die ein ebenfalls abgeflachter Querstift eingreift. Durch eine Spannschraube kann der Querstift durchgebogen und der Stellschieber festgespannt werden. Diese kombinierte FUhrungs- und Spanneinrichtung erfüllt die beiden Punktionen, erfordert aber bei ihrer Herstellung einen verhältnismäßig großen fertigungstechnischen Aufwand.

Es ist bei diesem Ausbohrwerkzeug auch als nachteilig anzusehen, daß als Schneideinsatz ein einfacher Bohrmeißel verwendet wird, für dessen Schneidengeometrie· sich, bedingt durch die Ausbildung seiner Aufnahme im Stellschieber, nur wenige Yaria*tionsmöglichkeiten ergeben« Die vorgesehene Verwendung eines Bohrmeißels, der vollständig aus Sohneidwerkstoff besteht, ist auch ökonomisch ungünstig,

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die an dem bekannten Ausbohrwerkzeug vorhandenen Nachteile zu beseitigen und ein einschneidiges Ausbohrwerkzeug zu entwickeln, das unter verhältnismäßig niedrigem tecirinologischem Arbeitsaufwand herstellbar ist, eine hohe Arbeitsgenauigkeit gewährleistet und eine große Anzahl von Variationsmöglichkeiten für den Einsatz verschiedener Schneidengeometrien sowie die Bestückung mit auswechselbaren Schneidplatten unterschiedlicher Sorte und Form ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einschneidigen Ausbohrwerkzeugen, bestehend aus einem in einer Querbohrung eines Werkzeugkörpers verschieb- und festspannbar· gelagerten, einen Schneidenträger tragenden Stellschieber, in dessen Gewindelängsbohrung eine axial unverschiebbar

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im Werkzeugkörper spielfrei gelagerte Einstellschraube . eingreift, die Mittel für die spielfreie lagerung der Einstellschraube, für die Spannung des Einstellschiebers und für die Aufnahme des Schneideritr&gers weiter zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einstellschraube für den Stellschieber einen breiten Bund mit einem in der Bütte der Bundbreite konzentrisch angeordneten Einstich aufweist, an dessen beiden Hutwandungen federnd ein an einem Schenkel einseitig abgewinkelter Innensicherungsring anliegt, der in eine im Bereich des abgewinkelten Schenkels verbreiterte Innenumfangsnut der Querbohrung des Werkzeugkörpers eingesetzt ist. Zum Zwecke der Drehsicherung des Stellschiebers besitzt dieser eine trapezförmige Hut, in die eine Zügel eingreift, die etwa zur Hälfte ihres. Durchmessers in einer Bohrung des Grundkörpers geführt ist_;und unter dem Druck einer Schraubenfeder steht.

Der Stellschieber, der auf der einen Seite die Schneidplatte trägt, soll vor Beginn des Spanungsvorganges in der eingestellten Lage mittels eines halbmondförmigen Spannstückes, an dem eine Spannschraube außermittig angreift, festgespannt werden.

Gleichzeitig mit der Pestspannung des Einstellschiebers soll auch eine Festlegung der Einstellspindel in der W.eise erfolgen, daß das Spannstück für den Einstellschieber über einen Klemmstift mit dem Bund der Einstellschraube in Wirkverbindung steht, d.h. mit der Spannung des Einstellschiebers ist auch eine Klemmung der Einstellschraube verbunden.

Aus Gründen einer ökonomischen Durchführung des Spanungsvorganges ist der· Einstellschieber unter Beifügung eines Schneidplattenträgers mit einer Wendeschneidplatte lh der Weise zu bestücken, daß der Schneidplattenträger auswechselbar mit dem Stellschieber verschraubt ist und eine schräg zum Schneidplattensitz: verlaufende lagemäßig an die vorge-

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gegebene Spanungsgeometrie der Wendeschneidplatte angepaßte Auflagesehräge besitzt.

Schließlich ist die Zustellung der v/endesohneidplstte zum Arbeitsdurchmesser auf einer Skalenscheibe ablesbar zu machen, die eine Uullpunktverstellung ermöglicht und daduroh die Einstellarbeiten vereinfacht.

Die Wirkungsweise eines nach der Erfindung gestalteten einsohneidigen Ausbohrwerkzeuges beruht auf dem bekannten Prinzip der beü Bohrstangen oder Bohrköpfen üblichen radial zur Werkzeugachse verlaufenden Zustellung der Werkzeugschneide. Eür die Ausführung des Bohrvorganges wird das Ausbohrwerkzeug mit seinem Schaft in die Spindel eines Bohr~ oder Fräswerkes eingesetzt. Unter Verwendung geeigneter Meßvorrichtungen wird die Werkzeugschneide auf den vorgegebenen Arbeitsdurchmesser eingestellt. Diese Einstellung erfolgt durch Drehen der Einstellschraube, die mit ihrem Stellgewinde in die Gewindebohrung des Stellsohiebers eingreift und diesen in den beiden Stellrichtungen bewegt. Um diese Sinstellbewegung übertragen zu können, ist die Stellsohraube im Werkzeugkörper gegen axiale Verschiebung durch einen Sicherungsring gesichert, der an einem Schenkel einseitig abgewinkelt ist und an den beiden Innenwandungen des konzentrischen Einstiches im Bund der Einstellschraube federnd anliegt und sich in einer Innenumfahgsnut in der Querbohrung des Werkzeugkörpers abstützt» Durch diesen Innensicherungsring mit abgewinkeltem Schenkel wird das axiale Bewegungsspiel der Einstellschraube gegenüber dem Werkzeugkörper beseitigt. Nach Beendigung des Einstellvorganges wird der Stellschieber durch eine Spanns ehraübe festgespannt, die über ein halbmondförmiges Spannstück auf die Umfangslläche des Stellschiebers einwirkt. Dabei greift die Spannschraube außermittig am Spannstüok an und bewirkt so günstige Anlageverhältnisse. Durch die Spannbewegung des Spannstückes wird ein Klemmstift betätigt, der am Bund der Ein-

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Stellschraube angreift und diese gegen Verdrehung sichert. Der Bohrvorgang kann jetzt mit der auf den vorgegebenen Schneidenflugkreis eingestellten Wendeschneidplatte durchgeführt werden. Zweckmäßigerweise ist vorher die an der Einstellschraube befindliche Skalenscheibe auf Hull zu stellen, damit gegebenenfalls bei nachfolgenden Spanabnahmen bzw. Bohrvorgängen die erforderliche Zustellgröße ohne Zwischenrechnung ablesbar ist. Was die vorgesehene Auswechselbarkeit des Schneidplattenträgers anbelangt, so ergibt sich dadurch die Möglichkeit unterschiedliche Formen und Größen von Wendeschneidplatten einzusetzen» Es besteht außerdem die Möglichkeit, durch Veränderung des Winkels der Auflagefläche bestimmte Schneidenwinkel zu berücksichtigen.

Das nach der Erfindung gestaltete einschneidige Ausbohrwerkzeug, hat gegenüber den vorbekannten Ausbohrwerkzeugen bessere Gebrauchseigenschaften, die in einer verhältnismäßig hohen Einstellgenauigkeit und einer einfachen Handhabung liegen. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäß vorgesehene Lagesicherung der Einstellschraube eine maßlich kleinere Bauweise der Einstelleinrichtung, wodurch sich der anwendbare Durchmesserbereich wesentlich erweitert hat. Verbessert wurde auch der Einsatzbereich unterschiedlicher Schneideinsätze, die in unterschiedlicher Form und Größe in die vorgeschlagenen Schneidplattenträger einsetzbar sind.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird nachstehend an einem einschneidigen Ausbohrwerkzeug näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Eine Seitenansicht eines einschneidigen Ausbohrwerkzeuges teilweise im Schnitt.

Fig. 2: Die Draufsicht zu Fig. 1 teilweise im Schnitt A-A.

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Fig. 3: Eine -teilweise Seitenansicht zu Pig. 2 im Schnitt B-B. .

Pig. 4: Eine Seitenansicht zu Pig. 1 in Richtung des Stellschiebers.

Pig. 5: Eine Weitere Seitenansicht zu Pig. 1, ebenfalls in Richtung des Stellschiebers im Schnitt C-C

Das als AusfUhrungsbeispiel der Erfindung dargestellte einschneidige Ausbohrwerkzeug besteht aus einen Werkzeugkörper 1, von dem in den Zeichnungen nur der untere Teil, der Werkzeugkopf gezeichnet ist. Der obere Teil des Werkzeugkörpers 1 ist als entsprechender Werkzeugschaft der Aufnahme der in Betracht kommenden Werkzeugmaschine anzupassen. Der Werkzeugkörper 1 ist in der Nahe seiner Stirnseite mit einer Querbohrung 2 versehen, in der ein zylindrischer Stellschieber 3 in seiner Achsrichtung verschiebbar gelagert ist. Zum Zwecke der drehsicheren Lagerung des Stellschiebers 3 hat dieser an seiner Umfangsfläche eine trapezförmige Xängsnut 4 in die eine Kugel 5 eingreift, die sich zusammen mit einer Schraubenfeder 6 in einer Bohrung des Werkzeugkörpers 1 befindet. Die länge der Nut 4 begrenzt auch den Einstellbereich des Stellschiebers 3. An der innerhalb der Querbohrung 2 des Werkzeugkörpers 1 liegenden Stirnseite des Stellschiebers ist eine Gewindelängsbohrung 8 angebracht, bei der als Gewindeteil aus technologischen Gründen eine Gewindebuchse 9 mit einem feingängigen, sehr genauen Gewinde verwendet wurde. In die G-ewindebuchse 9 greift eine Einstellschraube 10 ein, die in der Querbohrung 2 des Y/erkzeugkörpers 1 drehbar aber in ihrer Längsrichtung unverschiebbar gelagert ist. Diese axiale Lagesicherung der Einstellschraube 10 wird durch einen Innensicherungsring 11 erreicht, der in eine Innenuffifangsnut 12 der Querbohrung 2 eingesetzt ist. Der Innensicherungsring ist zwecks eines federnden Ausgleiches des

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Axialspieles an einem Schenkel .13 abgewinkelt und die Innenumfangsnut 12 der Querbohrung ist an der Stelle an der der abgewinkelte Schenkel 13 eingelegt wird verbreitert. Die Einstellschraube 10 hat einen breiten Bund 14, der einen konzentrischen Einstich 15 aufweist, an dessen beiden Nutwandungen der abgewinkelte Innensicherungsring 11 federnd anliegt und dadurch das Axialspiel beseitigt. Die Einstellschraube hat als Schraubenkopf einen Zapfen 16 mit Innensechskant 17. Auf dem Zapfen 16 befindet sich eine Skalenscheibe 18 mit Nullpunktverstellung. Die Skalenscheibe 18 ist deshalb durch geringes Anstauchen des Zapfens 16 befestigt worden.

Auf der anderen Seite des Stellschiebers 3 ist mittels einer Halteschraube 19 ein Schneidplattenträger 20 befestigt, der eine schräg zum Plattensitz 20 der wendeschneidplatte 21 verlaufende Auflagefläche 22 besitzt mit der er in einer Ausnehmung 23 des Stellschiebers anliegt. Durch die Veränderung des Schrägungswinkels der Auflagefläche 22 können auswechselbare Schneidplattenträger an vorgegebene Spanungsgeometrien angepaßt werden. PUr die Befestigung der Wendeschneidplatte auf dem Schneidplattenträger dient eine zeichnerisch nicht näher dargestellte Exzenterstiftspannung 24.

Die Befestigung des Stellschiebers 3 in der eingestellten lage erfolgt durch eine Spannsciiraube 25, deren Spannkraft über ein halbmondförmiges Spannstück 26 auf den Stellschieber 3 übertragen wird. Die Spannschraube 25 greift außermittig am Spannstück 26 an, so daß das Spannstüok 26 beim Spannvorgang zuerst am oberen Teil der Mantelfläche des Stellschiebers 3 anliegt. Beim weiteren Einschrauben der Spannschraube 25 legt sich das Spannstück 26 an der unteren Seite des Stellschiebers 3 an und bewirkt so eine zuverlässige radiale und axiale Lagesicherung des Stellschiebers 3. Gleichzeitig wird bei der Span-

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nung des Stellschiebers 3 auch die Einstellschraube 10 durch einen vom Spannstück 26 betätigten Klemmstift 27_} der an die innere Stirnfläche -28 des Bundes 14 der Einstellschraube 10 angreift und gegenüber dem Innensioherungsring 11 einen Reibschluß herstellt, geklemmt. Durch die Klemmung der Einstellschraube 10 soll eine Betätigung der Einstellschraube 10 bei geklemmtem Stellschieber 3 verhindert werden um eine Beschädigung des feingängigen Stellgewindes zu vermeiden.

Claims

-40- 2ί7 459 Erfindung sansprüehe

1· Einschneidiges Ausbohrwerkzeug für die Metallbearbeitung, bei dem in einer im Werkzeugkörper vorgesehenen Querbohrung ein mit einem Sohneidplattenträger ausgerüsteter, gegen Verdrehung gesicherter, zylindrisch ausgebildeter Stellschieber axial verschiebbar und in der eingestellten lage festspannbar angeordnet ist, -wobei der Stellsohieber eine Gewindebohrung besitzt, in die eine im Werkzeugkörper spielfrei und axial unbeweglich gelagerte Einstellschraube eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (10) für den Stellschieber (3) einen breiten Bund (14) mit einen in der Mitte der Bundbreite konzentrisch angeordneten Einstich (15) aufweist an dessen beiden Nutwandungen federnd ein _an einem Schenkel (13) einseitig abgewinkelter Innensicherungsring (11) anliegt, der in eine im Bereich des abgewinkelten Schenkels (13) verbreiterte Innenumfangsnut (12) der Querbohrung (2) des Werkzeugkörpers (1) eingesetzt ist.

2· Einschneidiges Ausbohrwerkzeug nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellschieber (3) eine trapezförmige Nut (4) besitzt, in die eine in einer Bohrung (7) des Grundkörpers (1) geführte unter dem Druck einer Schraubenfeder (6) stehende Kugel (5) etwa zur Hälfte ihres Durchmessers eingreift.

3. Einschneidiges Ausbohrwerkzeug nach Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellschieber (3) mittels eines halbmondförmigen Spannstückes (26) gespannt ist, an dem eine Spannschraube (25) außermittig angreift.

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4· Einschneidiges Ausbohrwerkzeug nach Punkten 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannstück (26) über einen Klemmstift (27) mit dem Bund (14) der Einstellschraube (10) in Verbindung steht.

5· Einschneidiges Aufbohrwerkzeug nach Punkten 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auswechselbar mit dem Stellschieber (3) durch eine Halteschraube (19) verschraubbare Schneidplattenträger (20) eine schräg zum Schneidplattensitz verlaufende, lagemäßig an die vorgegebene Spanungsgeometrie der Y/endeschneidplatte (21) angepaßte Auflagefläche (22) besitzt.

6. Einschneidiges Ausbohrwerkzeug nach Punkten 1 bis 5, daduroh gekennzeichnet, daß die Stellung der Einstellsohraube (10) durch eine Skalenscheibe (18) mit Nullpunktverstellung ablesbar ist.

Hierzu 2 Sehen Zeichnungen