DE2556977A1

DE2556977A1 - Tiefbohrwerkzeug zum aufbohren

Info

Publication number: DE2556977A1
Application number: DE19752556977
Authority: DE
Inventors: Lothar Herrmann
Original assignee: BOTEK PRAEZISIONS BOHRTECHNIK
Current assignee: BOTEK PRAEZISIONS BOHRTECHNIK
Priority date: 1975-12-18
Filing date: 1975-12-18
Publication date: 1977-06-30
Also published as: GB1547492A; CH613644A5; FR2335293B1; SE7612777L; US4133399A; FR2335293A1

Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. Rudolf Möbus

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Firma

B ο t e k Präzisions-Bohrtechnik

Schur & Co.

7419 Riederich Hegestraße 2

Tiefbohrv/erkzeug zum Aufbohren

Die Erfindung betrifft ein Tiefbohrwerkzeug zum Aufbohren, mit einem mehrschneidigen Bohrkopf.

Es ist bereits bekannt, Bohrwerkzeuge mit mehreren, über den Umfang verteilten Schneiden auszubilden. Tiefbohrwerkzeuge mit mehreren Schneiden zu versehen, stößt jedoch auf die Schwierigkeit, daß die einzelnen Sitze der Schneidplatten am Bohrkopf nicht so genau hergestellt werden können, daß beim Einsatz der Platten alle Platten genau auf demselben- Durchmesserkreis liegen, was bei speziellen Tiefbohrwerkzeugen unbedingt notwendig ist.

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Die bekannten Werkzeuge müssen deshalb nach dem Einsatz der Schneidplatten rundgeschliffen werden, um eine einwandfreie Bohrung zu erhalten, besonders bei großen .bohrtiefen. Zusätzlich hat sich bei diesen Bohrköpfen gezeigt, daß sich die Platten in ihrer Lage während des Bohrvorgangs zum Teil verändern, und dadurch in der Bohrung festklemmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tiefbohrwerkzeug zum Aufbohren so auszubilden, daß eine einwandfreie Bohrung ohne die Gefähr eines Verklemmens des Bohrkopfes in der zu erweiternden Bohrung bsi erhöhter Vorschubgeschwindigkeit gewährleistet ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Tiefbohrwerkzeug gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die mehreren Schneiden durch über den Umfang des Bohrkopfes verteilt angeordnete, einzeln radial verstellbare Schneidplatten gebildet sind, wobei zwischen benachbarten Schneidplatten jeweils eine in Axialrichtung verlaufende Führungsleiste angeordnet ist. Die Schneidplatten können vorteilhafterweise als Wendeschneidplatten ausgebildet sein, die bei

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größeren Bohrkopfdurchmessern auch jeweils in einem Halter befestigt sein können, der in einer Lagerausnehmung des Bohrkopfes radial verschiebbar und festspanrbar angeordnet und von einem Verstellglied beaufschlagt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Tiefbohrwerkzeugs sind die Schneidplatten so eingestellt, daß die wirksamen Schneidkanten einzelner Schneidplatten einen unterschiedlichen Abstand von der Längsachse des Bohrkopfes haben und in Achsrichtung gegeneinander versetzt sind. Dadurch wirken mehrere Schneidplatten als Vorschnittplatten und mindestens eine Schneidplatte als Fertigschnittplatte, welch letztere eine mit einer -Schälanphasung beginnende Schnittkante aufweist. Ein solches Tiefbohrwerkzeug gewährleistet eine gute Verteilung der Schnittbelastung auf alle Schneiden und ergibt eine sehr glatte Bohrungswandung. Durch die Führungsleiste zwischen den einzelnen Schneiden ist vom Ansatz des Bohrers an eine einwandfreie zentrische Führung des Tiefbohrwerkzeugs gewährleistet,

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die selbst beim Ausfall einer der Schneiden erhalten bleibt.

Versuche haben gezeigt, daß erfindungsgemäß ausgebildete liefbohrwerkzeuge zum Aufbohren eine wesentlich höhere Vorschubgeschwindigkeit erlauben als bisher bekannte Werkzeuge zum Aufbohren. Dieses positive Ergebnis läßt sich nicht nur durch die individuelle Einstellbarkeit der einzelnen Schneidplatten, sondern auch noch durch eine unterschiedliche Formgebung der verschiedenen Schneidplatten günstig unterstützen. So können beispielsweise die als Vorschnittplatten eingesetzten Schneidplatten Wendeschneidplatten mit der Form eines gleichseitigen Dreiecks sein, die mit ihren Eckbereichen das Schnittfoxld der Bohrungswandung nicht beeinflussen, während die als Fertigschnittplatten wirkenden Schneidplatten mit einer breiteren Schnittkante, die mit einer Schälanphasung beginnt, das Oberflächenbild der Bohrungswandung bestimmen und eine sehr glatte Wandung erbringen.

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Kachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tiefbohrwerkzeugs anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht eines mehrschneidigen Aufbohrkopfes für innere Späneabfuhr;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Aufbohrkopfes, teilweise im Schnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilschnittsdarstellung entlang der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Teilschnittdarstellung mit einer abgewandelten Ausführungsform der gestuften Auflagefläche .'"-' .-.der Schneidplatt en;

fig. 5 eine stirnseitige Ansicht eines Aufbohrkopfes mit einem gegenüber dem Aufbohrkopf nach Fig. 1 größeren Durchmesser;

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Fig. 6 eine Seitenansicht des Aufbohrkopfes

nach Fig. 5, teilweise im Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 einen Teilschnitt durch den Aufbohrkopf entlang der Linie VII-VII in Fig. 5;

Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine Schneide

entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 5;

Fig. 9 einen der Fig* 8 entsprechenden Schnitt

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Formgebung nach Fig. 4.

Das in den Fig. 1-4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tiefbohrwerkzeugs weist einen Aufbohrkopf 10 »"f; der an seinem Umfang drei Schneidplatten 11, 12 und 13 aufweist. Vor jeder Schneidplatte befindet sich ein Spanmaul 14 mit einem anschließenden Spankanal 15 ,.(Fig. 2) für eine, innere Späneabfuhr. Zwischen zwei benachbarten Schneidplatten ist am Umfang des Aufbohrkopfes 10 jeweils eine axial-

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gerichtete Führungsleiste 16 in den Aufbohrkopf ^eingesetzt und jeweils mittels eines Keiles 17 _---_:in einer peripheren Längsnut 18 (?ig. 2) des Aufbohrkopfes auswechselbar festgespannt.

Alle drei Schneidplatten 11, 12 und 13 sind radial -verstellbar und mittels einer Schraube 19 (Fig. 1) festspannbar im Aufbohrkopf angeordnet. Die Radial- -verstellung erfolgt mittels eines am besten aus Tig. 2 ersichtlichen Verstellkeiles 20, der zwischen einem Rand der Schneidplatten und einer Anschlagwandung des Aufbohrkopfes 10 angeordnet und mittels einer nicht dargestellten Stellschraube verstellbar ist. Eine verkantungsfreie Verstellbewegung der Schneidplatten 11 - 13 wird dadurch erreicht, dai3 die Anlagefläche der Schneidplatte 11 und die Anlagefläche des Aufbohrkopfes 10 gestuft sind, so daß die Schneidplatte formschlüssig in der. Aufbohrkopf 10

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sichert ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht die Stufung aus einer Verzahnung 21, während bei "dem Aus führungsbex spiel nach Fig. A .die". Schneidplatte 11· mit einem vorstehenden Steg 22 versehen ist, der in eine passend bemessene Nut in der Anlagefläche

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des Aufbohrkopfes 10' eingreift. Die Radialverstellung der Schneidplatten 11 - 13 erfolgt bei gelockerter Spannschraube 19. Hach erfolgter Durchmessereinstellung der Schneiden werden die Schneiden durch Anziehen der Spannschrauben 19 festgespannt.

Die drei Schneidplatten 11-13 des Aufbohrkopfes 10 können unterschiedliche Schneidenformen und Schneideneinstellungen aufweisen, so daß die Schneiden 11 und 12 beispxelsweise einen Vorschnitt bewirken und der Fertigschnitt durch die dritte Schneidplatte 13 bewirkt wird. Diese unterschiedliche Einstellung und Ausbildung der einzelnen Schneiden wird im Zusammenhang mit dem in den Fig. 5-8 dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Aufbohrkopf 30 mit einem relativ großen Durchmesser, der an seinem Umfang in gleichmäßiger Verteilung mit fünf Schneidplatten 31, 32, 33, 34 und 35 besetzt ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen benachbarten Schneidplatten jeweils eine Führungsleiste 36 angeordnet,

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und vor jeder Schneidplatte befindet sich ein Spanmaul 37 eines Spanabführkanals 58 (Fig. 6) zur inneren Späneabfuhr. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 - 4 sind die Schneidplatten jedoch nicht direkt 33 Aufbohrkopf 30, sondern jeweils in einem Halter 39 mittels einer aus Fig. 5 ersichtlichen Schraube kO befestigt. Die Halter sind mittels Stellkeilen 41 analog den Stellkeilen 20 des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 ~ 4 radialverstellbar und weisen eine gestufte Anlagefläche auf, die gemäß Fig. 8 durch eine Verzahnung 42 oder gemäß Fig. 9 durch einen Steg 43 gebildet sein kann und eine verkantungssichere Lagerung im Aufbohrkopf 30 ergibt.

Die Führungsleisten 36 sind nicht radial verstellbar, jedoch gemäß Fig. 6 mittels einer Schraube 44 auswechselbar im Aufbohrkopf 30 befestigt. Bei der Vorbereitung des Tiefbohrwerkzeugs werden zunächst die Führungsleisten 36 in den Aufbohrkopf eingesetzt und der Aufbohrkopf anschließend rundgeschliffen. Daraufhin werden die Halter 39 mit den Schneidplatten 31 eingesetzt.

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Von den fünf Schneidplatten sind vier Schneidplatten, nämlich die Schneidplatten 31, 32, 34 und 35, als Vorschnittplatten ausgebildet und eingestellt, während die Schneidplatte 33 als Fertigschnittplatte ausgebildet ist. Fig. 6 zeigt die Vorschnittplatte 34, Fig. 7 die Fertigschnittplatte 33. Alle Schneidplatten 31 - 35 sind als Wendeschneidplatten ausgebildet. Die Vorschneidplatten 31, 32, 34 und 35 haben die Form gleichseitiger Dreiecke. Die Halter 39 der Vorschnittplatten sind jeweils so eingestellt, daß die v/irksame Schnittkantenocke 45 radial etwas gegenüber der v/irksamen Außenschnittkante 46 der Fertigschnittplatte 33 zurücksteht. Außerdem liegen die wirksamen Schnittkanten der Vorschnittplatten 31, 32, 34 und 35 in Axialrichtung und Vorschubrichtung des Aufbohrkopfes 30 vor der wirksamen Außenschnittkante 46 der Fertigschnittplatte 33, die auf der Höhe der Schnittkantenecken 45 der Vorschnittplatten eine Anphasung aufweist, die einen Schälschnitt bewirkt und die Erzielung einer glatten Aufbohr-Wandungsfläche gewährleistet.

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Claims

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Pa te η t a η s ρ r ü c h e:

11. Tiefbohrwerkzeug zum Aufbohren mit einem mehrschneidigen Bohrkopf, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Schneiden durch über den Umfang des Bohrkopfes (10, 30) verteilt angeordnete, einzeln radial verstellbare Schneidplatten (11-13; 31-35) gebildet sind, wobei zwischen benachbarten Tohneidplatten jev/eils eine in Axialrichtung verlaufende Führungsleiste (16; 3&; angeordnet ist.
2. Tiefbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidplatten als Wendeschneidplatten (31-35; ausgebildet sind.
3. Tiefbohrwerkzeug nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor jeder Schneidplatte im Bohrkopf (10; 30) ein Spanmaul (14; 37) für eine innere Späneabfuhr ausgebildet ist.

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4. Tiefbohrwerkzeug nach -einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidplatten (31-35; jeweils in einem Halter (39) befestigt sind, der in einer Lagerausnehmung des Bohrkopfes (30) radial verschiebbar und festspannbar angeordnet und von einem Verstellglied (41) beaufschlagt ist.
5. Tiefbohrwerkzeug nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstellglied ein mittels eines Gewindestiftes verstellbarer Keil (41) vorgesehen ist, der zwischen einem Rand des Halters (39) und einem Rand der Lagerausnehmung des Bohrkopfes (30) angeordnet ist.
6. Tiefbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1=5, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Schneidkanten (45, 46, 47) einzelner Schneidplatten (31-35) einen unterschiedlichen Abstand von der Längsachse des Bohrkopfes (30) haben und in Achsrichtung gegeneinander versetzt sind.

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7. Tiefbohrwerkzeug nach Anspruch ή, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schneidplatten als Vorschnittplatten (31, 32, 34, 35j und mindestens eine Schneidplatte als Fertigschnittplatte (33) ausgebildet sind, welch letztere eine mit einer Schäl«nphasung (47) beginnende Schnittkante (46) aufweist.

8. Tiefbohrwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die als Vorschnittplatten eingesetzten Schneidplatten (31, 32, 34, 35) Wendeschneidplatten mit der Form eines gleichseitigen Dreiecks sind.

9. Tiefbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidplatten (11-13) oder die Halter (39) für die Schneidplatten (31-35) auf ihrer Auflageseite gestuft (Zahnung 21, 42 oder Steg 22, 23) sind und gegen entsprechend gestufte Anlageflächen des Bohrkopfes (10, 30) anliegen.

10. Tiefbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Führungsleisten des Bohrkopfes radial verstellbar angeordnet sind.

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