DE3610016C2

DE3610016C2 -

Info

Publication number: DE3610016C2
Application number: DE19863610016
Authority: DE
Inventors: Guenther Dr. 7470 Ebingen De Hartner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-03-25
Filing date: 1986-03-25
Publication date: 1990-03-08
Also published as: DE3610016A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Stufenbohrer, gebildet durch einen Bohrer oder Halter mit zur Späne-Abfuhr bestimmten Nuten und mindestens einer an der Spitze vorgesehenen ersten Schneide, sowie ferner mit einem auf dem Bohrer oder Halter fest, jedoch lösbar angeordneten Stufenbohrring, der mit mindestens einer zweiten Schneide (Stufenschneide) versehen ist, die zum Anfasen, Ansenken oder Aufbohren der von der ersten Schneide gebohrten Bohrung in einem bestimmten Abstand von der ersten Schneide angeordnet ist.

Ein derartiger Stufenbohrer ist aus der veröffentlichten Druckschrift "Bohren + Fasen" der Fa. MAS Zerspanungstechnik bekannt. Nachteilig daran ist, die Späne, die an der ersten Schneide entstehen, im Bereich des Stufenbohrringes durch die Nut des Bohrers nicht abgeführt werden können, was häufig zu einem Spänestau und damit zu einem Bruch des Bohrers führt. Um dies zu vermeiden, sind die Stufenbohrringe relativ lang ausgebildet, um mit einer gekrümmten Späneleitfläche versehen werden zu können. Trotzdem ist die Spanabfuhr oft nur unzureichend. Es kommt dennoch zu Spänestaus. Ferner verklemmen sich die Späne häufig in dem Spalt zwischen der Rückflanke des Bohrers und der Senkhülse, was zu deren Bruch führen kann. Die Baulänge bedingt ein schlechtes dynamisches Verhalten, das zu Schwingungen, und damit zu hohem Verschleiß, Ungenauigkeit und Bruch führen kann.

Aus Gründen des dynamischen Verhaltens, aber auch aus Gründen der einfacheren Herstellung und der Materialersparnis ist es günstig, die Werkzeuge möglichst kurz zu halten. Mit kürzeren Werkzeugen lassen sich höhere Vorschubgeschwindigkeiten erzielen. Dieselbe Forderung ergibt sich aus der leichteren Handhabbarkeit bei Bearbeitungszentren mit automatischem Werkzeugwechsel.

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stufenbohrer der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sich in möglichst einfacher Weise eine sichere Spanabfuhr bei möglichst kurzer Baulänge des Werkzeuges ergibt.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß der Stufenbohrring mit Aussparungen versehen ist, die den Nuten gegenüberliegend angeordnet sind und mit diesen Späne-Durchgänge bilden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Die Erfindung sieht also vor, daß der Ring Aussparungen aufweist, die zusammen mit den Nuten des Bohrers - seien sie spiralig oder gerade - Späne-Durchgänge ergeben, die eine einwandfreie Spanabfuhr bei aufgesetztem Stufenbohrring ermöglichen. Der Stufenbohrring ist leicht auf dem Bohrer verstellbar, wobei die Drehmomentübertragung vom Bohrer auf die Stufenschneiden nicht über die Klemmung des Stufenbohrrings, sondern direkt über eine Abstützung in der Spannut oder einer zusätzlich angebrachten Voll-Nut oder Halb-Nut erfolgt. Die Klemmung des Stufenbohrrings auf dem Bohrer dient der Sicherung der axialen Position.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es stellt dar:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 ein Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht des Bohrers nach Fig. 1, jedoch um seine Achse um 90° gedreht;

Fig. 5 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4, jedoch derart, daß zum Lösen der Verbindung von Halter und Stufenbohrring der Bohrer gegenüber dem Stufenbohrring im Gegenuhrzeigersinn um ca. 75° verdreht worden ist;

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel, entsprechend Fig. 2.

Der Bohrer 1 nach Fig. 1 bis 4 wird gebildet durch einen Halter 2 mit zwei geradlinig ausgebildeten Nuten 3, 4 zur Späne-Abfuhr, einer an der Bohrerspitze eingesetzten Hartmetall-Schneidplatte 5 ("erste Schneiden") und einem auf den Halter 2 aufgeschobenen Stufenbohrring 10, der mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Hartmetall-Schneidplatten 11, 12 ("zweite Schneiden", "Stufenschneiden") bestückt ist. In Fig. 2 ist der Halter 2 im geschnittenen Bereich schraffiert. Der Halter wird von dem Stufenbohrring 10 umschlossen. Der Stufenbohrring 10, dessen Drehrichtung bei der Bearbeitung durch einen Pfeil angegeben ist, weist auf seiner Innenseite 2 taschenförmige Aussparungen 15 und 16 auf. Sie liegen innerhalb des Stufenbohrrings 10 derart, daß sie den Nuten 3 bzw. 4 gegenüberliegen und mit diesen Späne-Durchgänge für Späne ergeben. Mit anderen Worten: Die Nut 3 am Schaft 2 ergibt zusammen mit der Aussparung 16 einen ersten Späne-Durchgang 20; die Aussparung 15 ergibt mit der Nut 4 im Schaft 2 einen zweiten Späne-Durchgang 21. Durch die Ausbildung der Aussparungen 15, 16 bleiben Stege 22 bzw. 23 stehen, deren Abstand a von der Bohrerachse A größer ist als der Radius der zylindrischen Innenflächen 24, 25. Mit den zylindrischen Innenflächen 24, 25 sitzt der Stufenbohrring so auf dem Halter 2.

Zwischen den beiden Stegen 22, 23 erstrecken sich die zylindrischen Innenflächen 24, 25 über einen Winkel von ca. 90°.

Der Stufenbohrring 10 ist zur Vermeidung einer Unwucht symmetrisch bezüglich der Achse A ausgebildet. Er hat zwei Plattensitze 26, 27, die einander diametral gegenüber liegen. Die Hartmetall-Schneidplatten 11, 12, die als sog. "Wendeplatten" ausgebildet sind, sind an diesen Plattensitzen mit Schrauben 28 verschraubt. Die Plattensitze 26, 27 sind in den Stufenbohrring 10 eingearbeitet. Die Plattensitze sind so ausgebildet, daß die Hartmetall-Schneidplatten 11, 12 in einer durch die Achse A verlaufenden Ebene liegen. Im Bereich der Ecken der Hartmetall-Schneidplatten 11, 12 ergeben sich in den Plattensitzen 26, 27 gerundete Aussparungen, um einwandfreien Sitz zu gewährleisten.

Der Halter 2 weist - in Drehrichtung gesehen - am Übergang vom Bereich des vollen Durchmessers zu den Nuten 3 bzw. 4 je eine Halbnut 30, 31 auf. Darin werden die Hartmetall-Schneidplatten 11 bzw. 12 in Drehrichtung abgestützt bzw. mitgenommen. Die Hartmetall-Schneidplatten 11, 12 stehen zu diesem Zweck um 1 bis 2 mm nach innen über die zylindrischen Innenflächen 24, 25 in die Nuten 3, 4 bzw. 30, 31 hinein. Sie erhalten ihr Drehmoment also über den Halter 2 bzw. die etwa radial und axial verlaufenden Seitenflächen der Halbnuten 30, 31.

Zum Festklemmen des Stufenbohrrings 10 auf dem Halter 2 dienen zwei axiale Einschnitte 32, 33, die einander diametral gegenüberliegen und mit Klemmschrauben, von denen in Fig. 1 bzw. Fig. 4 lediglich eine, nämlich 34, zu sehen ist, zusammengeklemmt werden können. Damit wird der Sitz des Stufenbohrrings 10 auf dem Halter 2 gesichert.

Aus den Fig. 1, 2, 4 ist ersichtlich, in welcher Lage sich der Bohrer 1 im Verhältnis zum Werkstück 50, in welches eine Bohrung 51 gebohrt wird, befindet.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, können die an der Spitze des Bohrers 1 entstehenden Späne entlang des eingezeichneten Pfeils 100 durch den Stufenbohrring 10 hindurch abtransportiert werden, wobei sie durch die Späne-Durchgänge 20, 21 hindurchtreten. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß einzelne Späne vor Erreichen des Stufenbohrrings nach außen entweichen. Um dies zu erleichtern, sind die Stege auf der der Spitze zugewandten Seite beidseitig abgeschrägt. Das Einstellen des Abstandes der Hartmetall-Schneidplatten 11, 12 von der Hartmetall-Schneidplatte 5 erfolgt durch Verschieben des Stufenbohrrings 10 auf dem Halter 2. Die durch die Einschnitte 32, 33 und die entsprechenden Inbusschrauben (wie z. B. 34) bewirkte Klemmung sichert den einwandfreien Sitz und die einwandfreie Halterung des Stufenbohrrings auf dem Schaft, während die Drehmomentübertragung vom Halter auf die Hartmetall-Schneidplatten direkt erfolgt. Das Lösen dieser Verbindung von Halter 2 und Stufenbohrring 10 ist aus Fig. 5 ersichtlich. Gegenüber der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Position ist der Halter 2 nach Lösen der Klemmschrauben (z. B. 34), unter Festhalten des Stufenbohrrings 10, im Gegenuhrzeigersinn um ca. 75° gedreht. Damit ist der Halter 2 vollständig außer Eingriff mit dem Stufenbohrring 10 und kann aus dessen Innenraum herausgezogen werden, wobei die taschenförmigen Aussparungen 15, 16 im Stufenbohrring 10 es ermöglichen, daß auch die Hartmetall-Schneidplatte 5, deren auswechselbarer Durchmesser ersichtlich größer als der Durchmesser des Halters 2 ist, mühelos hindurchgezogen werden kann. Dasselbe gilt umgekehrt: Ein Stufenbohrring 10 kann auf einem Halter 2 mit auswechselbarer Hartmetall-Schneidplatte 5, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Halters 2 ist, montiert werden, ohne die Hartmetall-Schneidplatte 5 demontieren zu müssen.

Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, daß sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 5 dadurch unterscheidet, daß die Führung der Hartmetall-Schneidplatten 11, 12 in Nuten 40, 41 im Schaft 2 erfolgt. Die Nuten sind "vollständig" und nicht als "Halb-"Nut wie bei 30, 31 ausgebildet. Die Ausbildung nach Fig. 6 kann in Einzelfällen vorteilhaft sein.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, Hartmetall-Schneidplatten 11, 12 vorzusehen. Die Schneidplatten kann man auch am Stufenbohrring anlöten. Es ist auch möglich, die Stufenschneiden an dem Stufenbohrring 10 bzw. an den sich in axialer und radialer Richtung erstreckenden Flächen 26 bzw. 27 direkt anzuschleifen.

Man kann die Erfindung auch bei Spiralbohrern anwenden. Dazu ist es allerdings erforderlich, daß die Stufenschneiden, sofern man solche verwendet, mit einem der Spannut entsprechenden Spiralwinkel angepaßt werden.

Das Ausführungsbeispiel bezog sich auf einen Stufenbohrer, der dadurch gebildet wird, daß der Stufenbohrring auf den Halter eines Bohrwerkzeuges aufgeschoben wird, das dadurch gebildet wird, daß der Halter 2 eine Schneidplatte 5 trägt. Wird jedoch als Bohrwerkzeug etwa ein Spiralbohrer verwendet, so bezeichnet man den Teil 2, in dem die Nuten 3 und 4 vorgesehen sind, als Bohrer. Aus Bohrer und Stufenbohrring entsteht dann der Stufenbohrer. Daher ist im Anspruch 1 die Alternative "Bohrer oder Halter" angesprochen.

Claims

1. Stufenbohrer, gebildet durch einen Bohrer oder Halter (2) mit zur Späne-Abfuhr bestimmten Nuten (3, 4) und mindestens einer an der Spitze vorgesehenen ersten Schneide (5), sowie ferner mit einem auf dem Bohrer oder Halter (2) fest, jedoch lösbar angeordneten Stufenbohrring (10), der mit mindestens einer zweiten Schneide (11, 12) (Stufenschneide) versehen ist, die zum Anfasen, Ansenken oder Aufbohren der von der ersten Schneide (5) gebohrten Bohrung (5′) in einem bestimmten Abstand von der ersten Schneide angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenbohrring (10) mit Aussparungen (15, 16) versehen ist, die den Nuten (3, 4) gegenüberliegend angeordnet sind und mit diesen Späne-Durchgänge (20, 21) bilden.

2. Stufenbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (15, 16) von der Achse (A) des Stufenbohrers einen Abstand (a) haben, der größer ist als der Radius der zylindrischen Innenfläche (24, 25) des Teils des Stufenbohrrings, der dem Durchmesser des Bohrers (2) angepaßt ist.

3. Stufenbohrer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer (2) zwei Nuten (3, 4) aufweist, und daß die Stufenschneiden (11, 12) einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

4. Stufenbohrer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenschneiden (11, 12) über die dem Durchmesser des Bohrers (2) angepaßte Innenfläche (24, 25) des Stufenbohrrings (10) nach innen herausragen und daß sich der herausragende Teil der Stufenschneiden (11, 12) in die zur Späne-Abfuhr bestimmte Nut (3, 4) am Bohrer (2) und/oder eine zusätzliche Nut (30, 31; 40, 41) am Bohrer (2) ganz oder teilweise hineinerstreckt und vom Bohrer (2) in Drehrichtung mitgenommen wird.

5. Stufenbohrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Nuten als Halbnuten (30, 31) ausgebildet sind derart, daß beim Verdrehen des Bohrers (2) gegenüber dem Stufenbohrring (10) in Gegendrehrichtung sich die nach innen herausragenden Teile der Stufenschneiden (11, 12) sowie die zylindrische Innenfläche (24, 25) des Stufenbohrrings (10) vom Kontakt mit dem Bohrer (2) lösen.

6. Stufenbohrer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenbohrring (10) mit Einschnitten (32, 33) versehen ist, die durch Klemmschrauben (34) zusammendrückbar sind, um den Stufenbohrring auf dem Bohrer (2) festzuklemmen.