DE2713529A1

DE2713529A1 - Lathe or boring machine boring tool - has elliptical section shank with cutting edge on line joining curve centres

Info

Publication number: DE2713529A1
Application number: DE19772713529
Authority: DE
Inventors: Ewald Granacher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-26
Filing date: 1977-03-26
Publication date: 1978-09-28

Abstract

The cutting tool particularly for boring on lathes and borers, has a straight shank with a cutting edge inclined to it, for use when turning out or undercutting. The cross-section of the shank (1) is elliptical, formed by two equal-radius portions (5, 6). Cutting edges (2) are formed at the level of the line joining the centres (7, 8) of these portions. The value of the radii can correspond to the necessary height of the shank, formed by the distance between the two points of intersection (3, 4) of the surfaces. The shank can be of elliptical coaxial cross-section for its entire length, or at the mounting end, it can be coaxial with a mounting shank of cylindrical or square cross-section.

Description

Schneidwerkzeug, insbesondere Ausdrehmeißel für Dreh-, Bohr- oderCutting tool, in particular turning chisel for turning, drilling or

ähnliche Maschinen.similar machines.

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere einEn Ausdrehmeißel mit einem geraden Schaft und einer, dazu insbesondere geneigt angeordneten, Schneidkante zum Ausdrehen und/oder Hinterschneiden entsprechend zu bearbeitender Werkstücke, für den Einsatz auf Dreh-, Bohr- oder ähnlichen Maschinen.The invention relates to a cutting tool, in particular a boring chisel with a straight shank and a cutting edge, in particular arranged inclined thereto for turning and / or undercutting workpieces to be machined accordingly, for use on turning, drilling or similar machines.

Bei derartigen Schneidwerkzeugen ist eine räumliche Ausführung und Ausbildung insbesondere des Schaftes im Bereich der Schneidkante erforderlich, die in einem zu bearbeitenden Werkstück insbesondere in den Richtungen der Arbeitswege, senkrecht zur Werkzeugachse, eine große Bewegungsfreiheit des Werkzeuges ermöglicht und dort insbesondere beim Eingriff der Schneidkante des Werkzeuges mit der Searbeitungsfläche am Werkstück einen ausreichenden Abstand zwischen der Schneidfläche und der benachbarten Schaftseite vorhanden ist. Insbesondere die dynamische Belastbarkeit des Schaftes muß dort für die Anforderungen an derartige Werkzeuge sichergestellt sein. Außerdem ist es bei derartigen Werkzeugen erforderlich, die Schneidkanten den Anforderungen entsprechend ausbilden und erforderlichenfalls mit Schneideinsätzen versehen zu können.In such cutting tools, a spatial design and Training in particular of the shaft in the area of the cutting edge is required in a workpiece to be machined, especially in the directions of the work paths, perpendicular to the tool axis, allowing great freedom of movement of the tool and there in particular when the cutting edge of the tool engages with the machining surface a sufficient distance between the cutting surface and the neighboring one on the workpiece Shaft side is present. In particular, the dynamic resilience of the shaft must be ensured there for the requirements for such tools. aside from that it is necessary with such tools, the cutting edges the requirements train them accordingly and, if necessary, provide them with cutting inserts can.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse, sogenannte Schneidwerkzeugrohlinge mit einem ~quadratischen oder einem rechteckigen oder einem runden Querschnitt des Schaftes für den Einsatz an einem entsprechend zu bearbeitenden Werkstück individuell schleiftechnisch herzurichten. Dabei ist es vielfach erforderlich, insbesondere im Bereich des Schaftes räumlich relativ große Werkstoffabtragungen vorzunehmen, um hinreichend große Räume für eine ausreichende Bewegungsfreiheit, nicht nur des Schneidwerkzeuges als solches mit seinem Schaft zu einer hinter- und/oder auszudrehenden Anordnung eines derart spanabhebend zu bearbeitenden Werkstückes, sondern auch der Schneidkanten des Werkzeuges insbesondere zu der oder den Schaftflächen, die den Bearbeitungsflächen des Werkstückes unmittelbar oder zu diesem um 1800 versetzt, durch den Werkzeugrückhub mittelbar benachbart sind.It is known to meet these requirements, so-called cutting tool blanks with a ~ square or a rectangular or a round cross-section of the Shank for use on a workpiece to be machined accordingly to prepare by grinding. It is often necessary, in particular to remove relatively large amounts of material in the area of the shaft, about sufficiently large rooms for sufficient freedom of movement, not just that Cutting tool as such with its shaft to a back and / or to be turned Arrangement of such a workpiece to be machined, but also the Cutting edges of the tool in particular to the shank face (s), which directly offset the machining surfaces of the workpiece or offset it by 1800, are indirectly adjacent by the tool return stroke.

Vielfach wird dort durch eine derartige räumliche Anpassung, Ausbildung und Bearbeitung des Schaftes der ursprüngliche Schaftquerschnitt über das zulässige Maß hinaus statisch und dynamisch in einem Maße geschwächt, daß die Belastbarkeit des Werkzeuges nicht nur sinkt und eine vorgesehene optimale Schnittleistung nicht erzielbar ist, sondern, daß durch eine derartige Werkzeuglabilität eine zu bearbeitende Werkstückoberfläche qualitativ beeinträchtigt wird. Auaerdem sind derart individuell auf ein Werkstück abgerichtete Schneidwerkzeuge für viele andere Anwendungen unbrauchbar, d.h. der Verschleiß ist relativ groß und derartige Werkzeuge vielfach unwirtschaftlich.Often there is a spatial adaptation, training and machining of the shaft the original shaft cross-section beyond the permissible Measure also statically and dynamically weakened to such an extent that the load-bearing capacity of the tool not only sinks and an intended optimal cutting performance does not can be achieved, but that a tool to be machined by such tool instability The quality of the workpiece surface is impaired. Also are so individual Cutting tools that are trained on a workpiece are unusable for many other applications, i.e. the wear is relatively high and such tools are often uneconomical.

Der Erfindung liegt die rufgabe zu grunde, ein Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem diese Nachteile beseitigt sind, und das mit einem Schaft und mit einer, dazu vorgesehenen, Schneidkante ausgestattet ist, bei dem zur Richtung des Werkzeuges auf ein bestimmtes Werkstück der Schaft nicht mehr oder nur im unmittelbaren Bereich der Schneidkante zusammen mit dieser bearbeitet werden muß.The invention is based on the task of a cutting tool to create the type mentioned at the beginning in which these disadvantages are eliminated, and equipped with a shank and a cutting edge provided for this purpose is, in which the direction of the tool on a certain workpiece is the shaft no longer or only in the immediate area of the cutting edge together with this must be processed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Querschnitt des Schaftes des Schneidwerkzeuges räumlich einer Ellipse ähnlich, aus zwei, insbesondere gleichgroßen Radien, gebildet sein kann, und daß Schneidkanten auf mindestens einer, der radial verlaufenden, koaxial zueinander angeordneten Seiten, räumlich insbesondere auf der Höhe einer, die beiden Zentralen der Radien miteinander verbindenden Linie angeordnet sind.This object is achieved according to the invention in that the cross section of the shank of the cutting tool spatially similar to an ellipse, made of two, in particular equal radii, can be formed, and that cutting edges on at least one, of the radially extending, coaxially arranged sides, in particular spatially at the level of a line connecting the two centers of the radii are arranged.

Die räumliche Höhe des Schaftes des Schneidwerkzeuges nach der Erfindung wird insbesondere durch den Abstand der Schnittpunkte der beiden Radien miteinander gebildet. Die räumlichen Abmessungen der Radien der beiden, einen hinreichend elliptischen Querschnitt miteinander bildenden, Umfangsflächen können, den jeweiligen Erfordernissen entsprechend, beliebig groß sein.The spatial height of the shank of the cutting tool according to the invention is determined in particular by the distance between the points of intersection of the two Radii formed with each other. The spatial dimensions of the radii of the two, one sufficient Elliptical cross-section with each other forming, circumferential surfaces can, the respective According to requirements, it can be of any size.

Vorteilhaft bei einer Ausführung eines Schaftes für ein Schneidwerkzeug nach der Erfindung ist nicht nur der statisch und dynamisch vorteilhafte, hinreichend elliptisch profilierte Querschnitt des Schaftes eines derartigen Werkzeuges insbesondere über die gesamte, koaxiale Werkzeuglänge, die vorderseitig mit einer, zur Schaftschmalseite hinreichend geneigten, Schneidkante versehen sein kann, sondern auch den, dadurch erzielbaren ausreichenden, Bewegungsspielraum hinsichtlich der erforderlichen Arbeitswege des Werkzeuges, die bei der Bearbeitung von z.B. räumlich relativ tiefen Bohrungen, die im Innendurchmesser unwesentlich größer sind als der räumliche Abstand der beiden Schnittpunkte oder -kanten der Radien des Schaftes miteinander, d.h. der Schafthöhe, insbesondere wenn die Größe des jeweiligen Radius des Schaftes dem relativen Rohdurchmesser eines zu bearbeitenden Loches entspricht. Vorteilhaft ist ferner der, durch den vorteilhaften Querschnitt minimale, Richtaufwand eines derartigen Schneidwerkzeuges, der sich im wesentlichen dadurch auf die Bearbeitung der Schneidkanten beschränkt. Die Erfindung ermöglicht damit eine einfache, übersichtliche Herstellung und Richtung eines Schneidwerkzeuges, dessen Rohling in verschiedenen Größen geschaffen werden kann, und der einfach, rationell und wirtschaftlich den individuellen Anforderungen eines zu bearbeitenden Werkstückes angepaßt werden kann, ohne hierdurch ein spezifisches Schneidwerkzeug zu schaffen.This is advantageous in an embodiment of a shank for a cutting tool according to the invention, not only the statically and dynamically advantageous one is sufficient elliptically profiled cross section of the shaft of such a tool in particular Over the entire, coaxial tool length, the front with one to the narrow side of the shank sufficiently inclined, cutting edge can be provided, but also the, thereby achievable sufficient freedom of movement with regard to the required work routes of the tool, which is used when machining, for example, spatially relatively deep bores, which are insignificantly larger in the inner diameter than the spatial distance between the two Intersection points or edges of the radii of the shaft with each other, i.e. the shaft height, especially if the size of the respective radius of the shaft corresponds to the relative raw diameter corresponds to a hole to be machined. Is also advantageous by the advantageous cross-section minimal, straightening effort of such a cutting tool, which is essentially limited to the machining of the cutting edges. The invention thus enables a simple, clear production and direction a cutting tool, the blanks of which are created in different sizes can, and which simply, rationally and economically the individual requirements a workpiece to be machined can be adapted, without thereby a specific Creating cutting tool.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schneidwerkzeuges,insbesondere eines Ausdrehmeißels, mit einem Schaft nach der Erfindung, Fig. 2 eine Vorderansicht eines auszudrehenden Werkstückes mit einem Querschnitt durch einen Schaft eines Schneidwerkzeuges nach Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Schneidwerkzeugrohlings mit einer axial verschiebbaren Spannhülse zum Einspannen in übliche Werkzeughalter und Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Schneidwerkzeugrohlings mit einem Schaft nach der Erfindung und einem, rückseitig einstückig daran vorgesehenen, zylindrischen Schaftende.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. 1 shows a perspective view of a cutting tool, in particular a boring chisel, with a shank of the invention, FIG. 2 is a front view of a workpiece to be turned out one Cross section through a shank of a cutting tool according to Fig. 1, Fig. 3 a schematic view of a cutting tool blank with an axially displaceable Clamping sleeve for clamping in conventional tool holders and FIG. 4 shows a schematic View of a cutting tool blank with a shank according to the invention and a, Cylindrical shaft end provided in one piece on the rear side.

Die, in den Figuren dargestellten, Schneidwerkzeuge bestehen in ihrem wesentlichen Aufbau aus einem Schaft 1 und einer Schneidkante 2. Gemäß der Erfindung weist der Schaft 1 einen, einer Ellipse hinreichend ähnlichen, Querschnitt auf, der insbesondere aus zwei, sich in den Schnittpunkten oder -kanten 3 und 4 schneidenden, Radien 5 und 6 gebildet sein kann. Die Größe der Radien 5 und 6 kann beliebig, den häufigsten Erfordernissen entsprechend, ausgelegt sein. Dies betrifft auch den räumlichen Abstand der beiden Zentralen 7 und 8 der Radien 5 und 6 zueinander und zur Achse 9 des Schaftes 1. Dabei kann es vorgesehen sein, daß die beiden koaxial verlaufenden Schnittkanten 10 und 11 der radialen, einander gegenüber liegenden, Mantelflächen des Schaftes 1 relativ scharfkantig oder unwesentlich abgeflacht oder verrundet sind.The cutting tools shown in the figures consist in their essential structure of a shank 1 and a cutting edge 2. According to the invention the shaft 1 has a cross-section that is sufficiently similar to an ellipse, which consists in particular of two intersecting points or edges 3 and 4, Radii 5 and 6 can be formed. The size of the radii 5 and 6 can be as desired be designed according to the most common requirements. This also applies to the spatial one Distance between the two centers 7 and 8 of the radii 5 and 6 to one another and to the axis 9 of the shaft 1. It can be provided that the two coaxially extending Cutting edges 10 and 11 of the radial, mutually opposite, lateral surfaces of the shaft 1 relatively sharp-edged or slightly flattened or rounded are.

In der Gebrauchtlage verläuft die, die beiden Schnittpunkte oder -kanten 3 und 4 miteinander verbindende, Linie 12 senkrecht,zu der die Schnittkante 2 hinreichend senkrecht angeordnet sein kann.In the used position, runs the two intersection points or edges 3 and 4 connecting line 12 perpendicular to which the cutting edge 2 is sufficient can be arranged vertically.

Die Schnittkante 2 kann an einem Schaft 1 mit einem Querschnitt gemäß der Erfindung als Rohling ausgebildet sein und jede beliebige Ausgangsform aufweisen, die dann, den Erfordernissen entsprechend, zugeschliffen werden kann. Die räumliche Lage der Schnittkante 2 soll insbesondere auf der halben Höhe der Gesamthöhe aus dem Abstand der beiden Schnittpunkte 3 und 4 d.h. auf der Achse 9 liegen. Die Schnittkante 2 kann einstückig mit dem Schaft 1 verbunden sein. Es ist jedoch auch vorgesehen, daß der Schaft 1 mit einem sogenannten Lager für die form- und/ oder kraftschlüssig lösbare Anordnung sogenannter Wendeplatten ausgebildet ist.The cutting edge 2 can on a shaft 1 with a cross section according to of the invention be designed as a blank and have any desired initial shape, which can then be sanded according to the requirements. The spatial The position of the cutting edge 2 should in particular be at half the height of the total height the distance between the two intersection points 3 and 4, i.e. on the axis 9. The cut edge 2 can be connected in one piece to the shaft 1. However, it is also provided that that the shaft 1 with a so-called bearing for the form-fitting and / or force-fitting detachable arrangement of so-called indexable inserts is formed.

Die Vorteile eines Schaftes mit einem Querschnitt nach der Erfindung sind in der Anwendung offensichtlich, wie insbesondere die Fig. 2 an einem Beispiel verdeutlicht. Dort ist ein axial relativ tiefes Loch 13 in einem Werkstück 14 auszudrehen oder zu bohren. beim Einsatz herkömmlicher Schneidmeißel wäre dort der Schaft im Bereich der Arbeitswege relativ stark abzutragen, um einen ausreichenden Spielraum für die erforderlichen Arbeitswege und den Abfluß des zerspanten Werkstoffes sicherzustellen. Der Zeitaufwand für eine derartige Bearbeitung und die vielfachen Rüstproben sind äußerst unwirtschaftlich. Auch wird dort vielfach die statische und die dynamische Festigkeit des Schaftes insbesondere im Bereich der Schneidkanten in Mitleidenschaft gezogen, sodaß vielfach die Qualität der zu bearbeitenden Fläche an einem Werkstück durch die, auf das Werkzeug rückwirkenden, Bearbeitungskräfte nicht den Anforderungen entspricht. Darüberhinaus sind auch derartige Schneidmeißel vielfach so spezifisch auf ein Werkzeug ausgerichtet, daß sie nur für relativ wenig andere zu bearbeitende Werkstücke einsetzbar sind.The advantages of a shaft with a cross section according to the invention are evident in the application, such as in particular FIG. 2 using an example made clear. There an axially relatively deep hole 13 is to be turned out in a workpiece 14 or to drill. when using conventional cutting chisels, the shaft would be in the The area of the commute to work should be relatively heavily removed in order to leave sufficient room for maneuver for the necessary work routes and the drainage of the machined material. The time required for such processing and the multiple setup tests are extremely uneconomical. There is also often the static and the dynamic Strength of the shaft affected, especially in the area of the cutting edges drawn, so that in many cases the quality of the surface to be machined on a workpiece the machining forces acting back on the tool do not meet the requirements is equivalent to. In addition, such cutting bits are often so specific geared towards a tool that it can only be machined for relatively few others Workpieces can be used.

Anders hingegen bei einem Drehmeißel mit einem Schaftquerschnitt nach der Erfindung. Dort kann die Höhe des Schaftes 1, die gebildet ist aus dem Abstand der beiden Schnittpunkte oder -kanten 3 und 4,nur unwesentlich kleiner sein als das Rohmaß des Durchmessers des Loches 13.On the other hand, it is different with a lathe tool with a shaft cross-section the invention. There, the height of the shaft 1, which is formed from the distance of the two intersection points or edges 3 and 4, be only slightly smaller than the rough dimension of the diameter of the hole 13.

Für einen derartigen Schneidmeißel entfällt eine Bearbeitung des Schaftes 1 völlig, sodaß sich die Werkzeugrüstung fast ausschließlich auf die Bearbeitung der Schneidkanten 2 beschränkt. Auch ist die statische und die dynamische Festigkeit eines derartigen Schaftes hervorragend, zumal das Querschnittsverhältnis des vorliegenden Schaftes 1 der Verteilung der Schnittlastkomponenten relativ optimal entspricht.Machining of the shank is not necessary for such a cutting chisel 1 completely, so that the tool armor is almost exclusively used for machining the cutting edges 2 limited. Also is the static and dynamic strength such a shaft is excellent, especially since the aspect ratio of the present Shank 1 corresponds to the distribution of the cutting load components relatively optimally.

Der zeitliche Aufwand für die Rüstung ist bei einem derartigen Werkzeug äußerst klein. Die Arbeitsspielräume im Bereich der Arbeitswege und der Abfluß des zerspanten Werkstoffes ist überdimensional ausreichend gewährleistet.The time required for the armament is with such a tool extremely small. The working leeway in the area of the work routes and the drainage of the machined material is sufficiently oversized.

Insbesondere kann für Werkzeuge mit einem Schaft 1 nach der Erfindung, wie die Fig. 3 zeigt, eine sogenannte Spannhülse 15 vorgesehen sein, die konzentrisch koaxial verlaufend mit einem, den Querschnitt des Schaftes 1 entsprechenden, Lochquerschnitt 16 versehen ist, zum Aufspannen eines derartigen Werkzeuges auf bekannte Werkzeughalter an entsprechenden Bearbeitungsmaschinen.In particular, for tools with a shank 1 according to the invention, As shown in FIG. 3, a so-called clamping sleeve 15 can be provided which is concentric running coaxially with a hole cross-section corresponding to the cross-section of the shaft 1 16 is provided for clamping such a tool on known tool holders on corresponding processing machines.

Da der Querschnitt des Schaftes 1 dort über die gesamte Länge bis auf den Bereich der Schneidkante 2 gleich ist, kann das Werkzeug in der Hülse 15 axial beliebig verschoben und eingespannt werden.Since the cross section of the shaft 1 there over the entire length up to is the same in the area of the cutting edge 2, the tool in the sleeve 15 axially displaced and clamped as desired.

Es ist jedoch nach Fig. 4 auch vorgesehen, ein Wetkzeug mit einem Schaft 1 nach der Erfindung insbesondere einstückig und stoffschlüssig mit einem sogenannten Einspannschaft 17, der einen beliebigen Querschnitt aufweisen kann, zu versehen. Die Figur zeigt dort insbesondere einen zylindrischen Einspannschaft 17 am Schaft 1 des Werkzeuges. Serientnäßig kann der Querschnitt nach der Erfindung des Schaftes 1 aus einem zylindrischen Einspannschaft 17 herausgeschliffen sein. Es ist jedoch auch möglich, derartige Werkzeuge, wie sie in den verschiedenen Figuren gezeigt und beschrieben wurden, in der Serienfertigung zu sintern.However, it is also provided according to FIG. 4, a Wetkzeug with a Shank 1 according to the invention in particular in one piece and cohesively with a so-called clamping shank 17, which can have any cross-section, to provide. The figure shows there in particular a cylindrical clamping shank 17 on the shaft 1 of the tool. The cross-section according to the invention can be used as standard of the shaft 1 must be ground out of a cylindrical clamping shaft 17. However, it is also possible to use tools such as those in the various figures have been shown and described to be sintered in series production.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Schaft 1 des vorliegenden Werkzeuges auch andere Querschnittsformen mit einem entsprechenden räumlichen Verhältnis von Höhe und Breite möglich sind, die im weitesten Sinne einer Ellipse angenähert sind. So kann beispielsweise ein derartiger Schaft im Querschnitt aus einer Anzahl von zueinander abgewinkelten, koaxial verlaufender Flächen gebildet sein, deren Hüllkurve im weitesten Sinne einer Ellipse entsprechen kann. Derartige Werkzeuge können in verschiedenen Größen mit einem, insbesondere gleichen Verhältnis von Höhe zu Breite hergestellt sein.It is within the scope of the invention that the shaft 1 of the present Tool also other cross-sectional shapes with a corresponding spatial relationship of height and width are possible, which in the broadest sense approximated an ellipse are. For example, such a shaft in cross section can be made up of a number be formed by mutually angled, coaxially extending surfaces, whose Envelope in the broadest sense can correspond to an ellipse. Such tools can come in different sizes with one, in particular the same ratio of height to be made wide.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims @ cutting tool, in particular boring chisel with a straight shank and a cutting edge, in particular arranged inclined thereto for turning and / or undercutting workpieces to be machined accordingly, for use on turning, drilling or similar machines, characterized that the cross-section of the shaft (1) of the cutting tool spatially an ellipse similar, can be formed from two, in particular equally large radii (5 and 6), and that cutting edges (2) on at least one of the radially extending, coaxial sides arranged to one another spatially in particular at the level of one, the two Centers (7 and 8) of the radii (5 and 6) interconnecting, arranged line could be,

2. Cutting tool according to claim 1, characterized in that the The size of the radii (5 and 6) corresponds to the required height of the shaft (1), from the spatial distance between the two intersection points (3 and 4) of the radii (5 and 6) is formed with each other.

3. Cutting tool according to claim 1 and 2, characterized in that that the shaft (1) coaxially over its entire length has an ellipse-like cross-section having.

4. Cutting tool according to claim 1 and 2, characterized in that that the shaft (1) on the clamping side is integral with a clamping shaft (17) is provided with a circular cylindrical or a square cross section.

5. Cutting tool according to claim 1 to 4, characterized in that that the shaft (1) with a blank-like cutting edge (2) made of a sintered material is made.

6. Cutting tool according to claim 1 to 5, characterized in that that the cut edges (10 and 11) of the shaft (1) are provided with a radius.