DE1427101B2

DE1427101B2 - Single-knife reamer

Info

Publication number: DE1427101B2
Application number: DE19601427101
Authority: DE
Inventors: Willy 7419 Neuhausen. B23k 15-00 Vogel
Original assignee: Daimler-Öbenz AG, 7000 Stuttgart
Priority date: 1960-04-07
Filing date: 1960-04-07
Publication date: 1970-10-01
Also published as: DE1427101A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einmesser-Reibahle mit einem Steckdorn an einem und einem Schneidkopf am anderen Ende eines verjüngten Schaftes, einem in einer sich über die Länge des Schaftes fortsetzenden Ausnehmung des Schneidkopfes auswechselbar befestigten flachen Schneidmesser und zwei am Schneidkopf befestigten Führungen aus verschleißfestem Werkstoff, deren Führungsflächen in dem durch den Schneidkopfdurchmesser bestimmten Zylinder liegen und von denen eine dem Messer diametral gegenüber und die andere um 90° dazu versetzt dazwischen angeordnet sind.The invention relates to a single-blade reamer with a mandrel on one and a cutting head at the other end of a tapered shaft, one in one that continues the length of the shaft Recess of the cutting head replaceably attached flat cutting knife and two on the Cutting head attached guides made of wear-resistant material, the guide surfaces in the Cylinders determined by the cutting head diameter and one of which is diametrically opposite the knife opposite and the other are arranged between them offset by 90 °.

Es ist ein spanabnehmendes Werkzeug bekannt, das mit einem plattenförmigen Hartmetallmesser versehen ist und das aus zwei Hartmetallführungsleisten besteht, die am unteren Ende des Schaftes in unsymmetrischer Verteilung angeordnet sind und als Zweipunktabstützung dienen. Diese Gestaltung des Schneidkopfes gewährleistet auf Grund des gegenüber dem Durchmesser des Schneidkopfes kleineren Durchmessers des Werkzeugschaftes und demzufolge seiner geringen Führungslänge der Rippen keine einwandfreie Führung im Bohrloch. Darüber hinaus ist es von Nachteil, daß der für die anfallenden Späne vorgesehene Aufnahmeraum im Schneidbereich des Werkzeuges einen Querschnitt aufweist, der von einen Winkel von 110° einschließenden Wänden begrenzt ist, und somit die Verschleißfestigkeit der im Bohrloch beanspruchten Teile des Werkzeuges ungünstig beeinflußt und gegebenenfalls -um ein Vielfaches herabsetzt.A cutting tool is known which is provided with a plate-shaped hard metal knife and which consists of two hard metal guide strips that are asymmetrical at the lower end of the shaft Distribution are arranged and serve as a two-point support. This design of the Cutting head guaranteed due to the smaller compared to the diameter of the cutting head The diameter of the tool shank and, consequently, its short guide length of the ribs, are not flawless Guiding in the borehole. In addition, it is disadvantageous that the chips provided receiving space in the cutting area of the tool has a cross-section that of an angle of 110 ° enclosing walls is limited, and thus the wear resistance of the In the borehole stressed parts of the tool adversely affected and possibly -um a Reduced many times.

Außerdem gibt es eine aus einem einzigen hochwertigen und verschleißfesten Stück bestehende Räumnadel, deren Schneidkopfdurchmesser ebenfalls größer ist als der Durchmesser des Schaftes und somit auch keine genaue Führung garantiert. Der mehrstrahlige Messerstern mit je einer Führungsrippe zwischen den einzelnen Messern weist Räume für die anfallenden Späne auf, die äußerst klein und ungünstig sind. Die Messer des Schneidkopfes, die nicht auswechselbar sind und von Zeit zu Zeit nachgeschliffen werden müssen, sind dann nicht mehr zum Bohren von Löchern gleichen Durchmessers zu verwenden.There is also one consisting of a single high-quality and wear-resistant piece Broaches whose cutting head diameter is also larger than the diameter of the shaft and therefore no precise guidance is guaranteed. The multi-jet knife star with one guide rib each between the individual knives has spaces for the chips that are extremely small and are unfavorable. The knives of the cutting head, which are not exchangeable and re-sharpened from time to time must then no longer be used to drill holes of the same diameter use.

Auch ein anderes bekanntes, als federnde Räumnadel oder Reibahle ausgebildetes Werkzeug mit zwei am Schaft versehenen Führungsleisten und mit einem in einer Vertiefung des Schaftes verstellbar angeordneten Messer ist einerseits wegen der schlechten Späneabfuhr und andererseits wegen der fehlenden Führung an der einem Stützpunkt gegenüberliegenden Stelle, die Zweipunktabstützung ist gegenüber der Schneidkante des Messers unsymmetrisch verteilt angeordnet, nachteilig, so daß die Gefahr besteht, daß eine gegen die Abstützung drückende Unrundheit das Werkzeug zu ungleichmäßigen Drehbewegungen veranlaßt. Außerdem neigen diese Art Von Werkzeugen auf Grund ihrer federnden Eigenschaften zu einem raschen Verschleiß.Another well-known tool designed as a resilient broach or reamer with two provided on the shaft guide strips and with an adjustable in a recess of the shaft Knife is on the one hand because of the poor chip removal and on the other hand because of the lack of it Guide at the point opposite a support point, the two-point support is opposite the cutting edge of the knife arranged asymmetrically distributed, disadvantageous, so that there is a risk of that an out-of-roundness pressing against the support causes the tool to rotate unevenly caused. In addition, these types of tools tend to be due to their resilient properties to a rapid wear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen baulichen Mitteln eine Reibahle zu schaffen, die gegenüber den bekannten spanabnehmenden Werkzeugen hinsichtlich der Abstützung der Schneidkante, der Späneabfuhr im Aufnahmeraum, der Verschleißfestigkeit und nicht zuletzt der Führungseigenschaften im Bohrloch überlegen ist.The invention is based on the object of creating a reamer with simple structural means, compared to the known chip-removing tools with regard to the support of the Cutting edge, chip evacuation in the receiving area, wear resistance and, last but not least, the guiding properties is superior in the borehole.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die der Schneide des Messers gegenüberliegende Führung gleichfalls als flache, mit dieser in einer Ebene liegende Platte oder Leiste ausgebildet ist und mit dem Messer ürid dem achsparallel verlaufenden Schneidkopfkörper ungefähr den halben Querschnitt des Zylinders ausfüllt, und daß diese halbe Querschnittsform über die Länge des ganzen Schaftes beibehalten ist, der eine bis zum Schneidkopfdurchmesser reichende, in den Steckdorn übergehende Schaftrippe aufweist. Durch die besondere Gestaltung des Schneidkopfes und die Anordnung des Messers und der Führungen wird, in Drehrichtung des Werkzeuges gesehen, unmittelbar vor dem Messer ein extrem großer, eindeutig begrenzter, d. h. keinerlei Nebenspalte aufweisender Raum für die Aufnahme der anfallenden Späne geschaffen. Außerdem fällt der Werkzeugschaft sehr leicht und doch ausreichend steif aus, weil, von der Schaftrippe abgesehen, auch dieser nahezu den halben Querschnitt des Bohrloches ausfüllt. Trotzdem wird er über seine ganze Länge durch die Schaftrippe ausreichend versteift und geführt.The object of the invention is achieved in that the opposite of the cutting edge of the knife Guide is also designed as a flat plate or bar lying in one plane with this and with the knife ürid the axially parallel one Cutting head body fills approximately half the cross section of the cylinder, and that this half Cross-sectional shape is maintained over the length of the entire shaft, the one up to the cutting head diameter has reaching, merging into the mandrel shaft rib. Due to the special design of the cutting head and the arrangement of the knife and the guides is in the direction of rotation of the tool, immediately in front of the knife is an extremely large, clearly delimited, d. H. No additional gaps have been created to accommodate the chips. aside from that the tool shank is very light and yet sufficiently stiff because, apart from the shank rib, this also fills almost half the cross-section of the borehole. Even so, he gets over his The entire length is sufficiently stiffened and guided by the shaft rib.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Außenfläche der Schaftrippe mit einer Panzerung ί aus einem verschleißfesten Werkstoff versehen sein.In an advantageous embodiment of the invention, the outer surface of the shaft rib can be provided with armor ί made of a wear-resistant material.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigtIn the drawing, the invention is shown in one embodiment. It shows

F i g. 1 das Bohrwerkzeug in Seitenansicht,
Fig. 2 das obere Ende des Einsteckdorns am Werkzeug, in einer gegenüber F i g. 1 um 90° versetzten Seitenansicht,F i g. 1 the drilling tool in side view,
FIG. 2 shows the upper end of the plug-in mandrel on the tool, in a manner opposite FIG. 1 side view offset by 90 °,

F i g. 3 einen Querschnitt durch das Werkzeug nach der Linie III-III von Fig. 1,F i g. 3 shows a cross section through the tool along the line III-III of FIG. 1,

F i g. 4 den Schneidkopf des Werkzeuges, in einer gegenüber F i g. 1 um 90° versetzten Seitenansicht,F i g. 4 shows the cutting head of the tool, in one opposite FIG. 1 side view offset by 90 °,

F i g. 5 einen Querschnitt durch den Schneidkopf nach der Linie V-V von Fig. 1, in einem gegenüber den übrigen Figuren größeren Maßstab gezeichnet, undF i g. 5 shows a cross section through the cutting head along the line V-V of FIG. 1, in an opposite direction the other figures drawn on a larger scale, and

F i g. 6 den unteren, in die Führungsbüchse einer Bohrvorrichtung eingeführten Abschnitt des Werkzeuges nach F i g. 1 in Seitenansicht und Querschnitt. Wie die Figuren zeigen, besteht das Werkzeug aus einem oberen Steckdorn 1 zur Befestigung des Werkzeuges in der Spindel der Arbeitsmaschine. Das obere / Dornende ist mit einer üblichen Keilnase 2 versehen, v An den Steckdorn 1 schließt sich unten ein Bohrschaft 3 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt an. Am unteren Ende des Bohrschaftes befindet sich ein formgleicher Schneidkopfkörper 4, der jedoch nur ganz wenig dicker ist als der Bohrschaftquerschnitt. Zwischen Steckdorn 1 und Schneidkopfkörper 4 ragt von der die Halbkreisform begrenzenden Innenfläche des Bohrschaftquerschnittes eine mittlere Schaftrippe 5 atlf, die sich bis zum vollen Kreisquerschnitt — Durchmesser D (F i g. 3) — erstreckt und deren Außenfläche mit einer Panzerung 6 aus einem verschleißfesten Werkstoff versehen ist. Der Schaftrippe 5 gegenüber ist in den Schneidkopfkörperquerschnitt eine Führungsleiste 7 aus einem besonders widerstandsfähigen Werkstoff eingelassen. Die Führungsleiste 7 ist etwa so lang wie der Schneidkopfkörper 4, und ihre zylindrisch gekrümmte Außenfläche liegt wiederum in der zylindrischen Mantelfläche des Schneidkopfkörpers 4 (Fig. 5).F i g. 6 shows the lower section of the tool according to FIG. 1 in side view and cross section. As the figures show, the tool consists of an upper plug mandrel 1 for fastening the tool in the spindle of the work machine. The upper / mandrel end is provided with a conventional wedge nose 2, v A drill shank 3 with a semicircular cross-section adjoins the plug mandrel 1 at the bottom. At the lower end of the drill shaft there is a cutting head body 4 of the same shape, but which is only slightly thicker than the drill shaft cross section. Between the mandrel 1 and the cutting head body 4 protrudes from the inner surface of the drill shank cross-section delimiting the semicircular shape, a central shank rib 5 atlf, which extends to the full circular cross-section - diameter D (Fig. 3) - and its outer surface with an armoring 6 made of a wear-resistant material is provided. Opposite the shaft rib 5, a guide strip 7 made of a particularly resistant material is embedded in the cross section of the cutting head body. The guide bar 7 is approximately as long as the cutting head body 4, and its cylindrically curved outer surface is in turn in the cylindrical outer surface of the cutting head body 4 (FIG. 5).

Eine der Schneidkopfkörperkanten weist eine in der Drehrichtung des Werkzeuges (Pfeil χ in F i g. 5) wirkende Schneide 8 auf, die durch eine winklige Hinterschneidung α von etwa 15° (F i g. 5) desOne of the cutting head body edges has a cutting edge 8 which acts in the direction of rotation of the tool (arrow χ in FIG. 5) and which is formed by an angled undercut α of about 15 ° (FIG. 5)

Schneidkopfkörperquerschnittes gebildet wird; und zwar ist die Schneide 8 an eine als Messer 10 ausgebildete Schneidkopfkörperauflage aus einem besonders widerstandsfähigen Werkstoff angeschliffen. Die Fläche 9 der Hinterschneidung setzt etwa um 1,5 Zehntel des Schneidkopfkörperdürchmessers hinter der Schneidkante an. Eine gleichartige Schneidkopfkörperauflage, die eine Führung 11 darstellt, befindet sich auf der anderen Seite des Messers 10. Die Schneidkopfkörperauflagen, das Messer 10 und die Führung 11, liegen so weit, versenkt, daß ihre Oberflächen wiederum in die den Kreisquerschnitt halbierende Begrenzungsfläche zu liegen kommen (F i g. 5). Diese Flächen brauchen nicht unbedingt in einer Ebene zu liegen. Die untere Stirnfläche 12 des Werkzeuges gehört einer Ebene an, die mit einer zur Werkzeugachse senkrecht stehenden Ebene einen gegen die Schneidkante zu sich öffnenden Winkel β (Fig. 1) von etwa 1° einschließt. Von der Vorderkante des Schneidkopfkörpers 4 steigt die untere Stirnfläche 12 unter einen Winkel γ von etwa 8° an (F ig. 4),Cutting head body cross-section is formed; namely, the cutting edge 8 is ground on a cutting head body support designed as a knife 10 and made of a particularly resistant material. The surface 9 of the undercut starts at about 1.5 tenths of the diameter of the cutting head body behind the cutting edge. A similar cutting head body support, which is a guide 11, is located on the other side of the knife 10. The cutting head body supports, the knife 10 and the guide 11, are so far sunk that their surfaces come to rest in the boundary surface bisecting the circular cross-section (Fig. 5). These surfaces do not necessarily have to be in one plane. The lower end face 12 of the tool belongs to a plane which, with a plane perpendicular to the tool axis, encloses an angle β (FIG. 1) of approximately 1 ° which opens towards the cutting edge. From the front edge of the cutting head body 4, the lower end face 12 rises at an angle γ of about 8 ° (FIG. 4),

Die Handhabung und Wirkungsweise des Werkzeuges ergeben sich aus der F i g. 6. Angenommen, es soll die im Werkstück 13 befindliche Bohrung 14 auf ihr Fertigmaß aufgeweitet werden. Zu diesem Zweck wird das Werkstück 13 in einer seiner Form angepaßten Bohrvorrichtung 15 derart befestigt, daß das Führungsloch 16 einer in die Bohrvorrichtung 15 eingesetzten Bohrbüchse 17 wenigstens angenähert fluchtgleich über das obere Ende der Bohrung 14 zu liegen kommt. In das Führungsloch 16 wird das in der Arbeitsmaschinenspindel befestigte und umlaufende Werkzeug eingeführt und von der Bohrbüchse 17 so lange geführt, bis es sich in der durch den Schneidkopfkörper 4 aufgeweiteten Bohrung 14 von selbst führt. Diese Führung erfolgt außerordentlich genau und erschütterungsfrei. Erstens durch die versteifende Wirkung des ganzen Werkzeuges durch die Schaftrippe 5. Zweitens durch die führende Wirkung der Rippenkante und der Schneidkopfkörperauflagen, dem Messer 10, der Führung 11 und der Führungsleiste 7 am Schneidkopfkörper 4.The handling and mode of operation of the tool are shown in FIG. 6. Suppose the hole 14 located in the workpiece 13 is to be widened to its finished size. To this Purpose, the workpiece 13 is attached in a shape adapted drilling device 15 such that at least approximates the guide hole 16 of a drill sleeve 17 inserted into the drilling device 15 comes to lie flush over the upper end of the bore 14. In the guide hole 16 is the In the working machine spindle attached and rotating tool inserted and from the drill sleeve 17 until it is in the bore 14 widened by the cutting head body 4 by itself. This guidance is extremely precise and free of vibrations. First, through the stiffening effect of the whole tool through the shaft rib 5. Second, through the guiding effect the rib edge and the cutting head body supports, the knife 10, the guide 11 and the Guide bar 7 on the cutting head body 4.

Da die Schneidkopfkörperauflagen 7, 10 und 11 aus einem besonders widerstandsfähigen Werkstoff bestehen, ist der Verschleiß am Schneidkopfkörper äußerst gering. Die Schaftrippe 5 wirkt wie der Flügel einer Förderpumpe, indem sie das zugeführte Schmiermittel mit den darin befindlichen Spänen nach außen treibt. Dies ist besonders vorteilhaft beim Bearbeiten von Bohrungen mit Wandausnehmungen, durch welche das Schmiermittel sofort ungehindert abströmen kann, vor allem dann, wenn auch die Bohrvorrichtung 15 mit entsprechenden Ausnehmungen, z. B. in Form von Wanddurchbrüchen oder Kanälen, versehen ist. Als Werkstoff von besonderer Verschleißfestigkeit wird nicht nur an der Außenfläche der Schaftrippe 5, sondern auch an den Außenflächen der Führungsleiste 7, des Messers 10 und der Führung 11 des Schneidkopfkörpers 4 ein gesintertes Hartmetall insbesondere mit einem Gehalt an Wolfram-Carbid, Titan-Carbid bevorzugt.Since the cutting head body supports 7, 10 and 11 are made of a particularly resistant material exist, the wear on the cutting head body is extremely low. The shaft rib 5 acts like that Vane of a feed pump by removing the supplied lubricant with the chips it contains drives outward. This is particularly advantageous when machining holes with wall recesses, through which the lubricant can immediately flow out unhindered, especially when also the drilling device 15 with corresponding recesses, for. B. in the form of wall openings or channels. As a material of particular wear resistance is not only on the outer surface of the shaft rib 5, but also on the outer surfaces of the guide strip 7, des Knife 10 and the guide 11 of the cutting head body 4, in particular with a sintered hard metal a content of tungsten carbide, titanium carbide is preferred.

Claims

Patent claims:

1. Single blade reamer with a mandrel on one and a cutting head on the other End of a tapered shaft, one in one that continues the length of the shaft Recess of the cutting head replaceably attached flat cutting knife and two on the Cutting head attached guides made of wear-resistant material, their guide surfaces lie in the cylinder determined by the cutting head diameter and one of which diametrically opposite the knife and the other arranged between them offset by 90 ° are, characterized in that the cutting edge (8) of the knife (10) is opposite Guide (11) also as a flat plate or strip lying in one plane with it is formed and with the knife (10) and the axially parallel cutting head body (4) fills approximately half the cross-section of the cylinder and that this half the cross-sectional shape is maintained over the length of the entire shaft, the one up to the cutting head diameter has reaching, in the mandrel (1) merging shaft rib (5).

2. Single-blade reamer according to claim 1, characterized in that the outer surface of the Shaft rib (5) is provided with armor (6) made of a wear-resistant material.

1 sheet of drawings